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高二物理讲义重点讲解：电学实验 1、基础电学实验 伏安法测电阻（1） 实验原理和实验电路图原理：欧姆定律实验电路图：如下图所示图(a)称为安培表外接法，测得的电流不准(IA=Ix+Iv)偏大，因此测得电阻值较真实值偏小误差的来源为电压表的分流作用，为减小测量误差，根据分流原理，应选用内阻较大的伏特表但是，一般伏特表的内阻并不是特别大，所以该电路适用于测量小阻值的未知电阻图(b)称为安培表内接法，测得的电压不准(Uv=Ux+UA)偏大，因此测得电阻值较真实值偏大误差的来源为电流表的分压作用，为减小测量误差，根据分压原理，应选用内阻较小的安培表但是，一般安培表的内电阻不是特别小，所以该电路适用于测量大阻值的未知电阻（2）伏安法测电阻的两种电路比较(a) b) （3） 电流表内接法和外接法的选择方法一：阻值比较法（主要方法） 当RxRA时采用内接法，电流表造成的分压较小，实验误差小。 当RxRv时采用外接法，电压表造成的分流较小，实验误差小。方法二：临界值法（高中阶段不常用）当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时，可根据：RARVRx2时，采用电流表外接法；当RARVR0Rap,所以RL与Rap的并联值R并Rap，而整个电路的总阻约为R0，那么RL两端电压UL= IR并=Rap，显然ULRap,且Rap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.（3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值或超出电表的量程时，只能采用分压接法.下列情况可选用限流式接法（1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.（3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.【课后练习题】1、用伏安法测电阻时，电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是( )A 外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值小于真实值B 外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值大于真实值C 内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值小于真实值D 内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值等于真实值2、为测某电阻R的阻值，分别接成右图所示的甲、乙两电路，在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA，乙电路中两表示数分别为29V和4mA，则待测电阻的值应为（ ）A 比1000略大一些 B 比1000略小一些C 比725略大一些 D 比725略小一些3、用伏安法测一只阻值约10的电阻，采用如图2所示的电路，所用电源电动势为6V，内阻为01，可变电阻的最大值为10，选用下列哪一组电流表、电压表最合适？( )A0-06A、0-3V B0-0.6A、0-15VC0-3A、0-3V D0-3A、0-15V4、如图所示的是用伏安法测电阻的部分电路，当开关S分别接通a和b时，若电压表的读数有较大变化，说明电阻R的值 （填“较大”或“较小”，下同）；若电流表读数有较大变化，说明电阻R的值 。5、在如图电路中，A. B两图分别为测灯泡电阻 R的电路图，下述说法正确的是 （ ）A .A图接法叫电流表外接法，B图接法叫电流表的内接法B .A中R测 R真，B中R测R真C . A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使RRA，故此法测较大电阻好6、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：电流表A1（量程250mA，内阻r1为5）；标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5）；待测电阻R1（阻值约为100），滑动变阻器R2（最大阻值10）；电源E（电动势约为10V，内阻r约为1），单刀单掷开关S，导线若干。（1） 要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。（2）实验中，需要直接测量的物理量是 ，用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。7、用以下器材测量电阻Rx的阻值(900-1000)：电源E，有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500；滑线变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。（1） 测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注）。（2）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx= 。8、为了测定电流表A1的内阻，采用如图514所示的电路其中：A1是待测电流表，量程为300A，内阻约为100；A2是标准电流表，量程为200A；R1是电阻箱，阻值范围是0999.9；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S1是单刀掷开关S2是单刀双掷开关图514 图515（1）根据电路图，请在图515中画出连线，将器材连接成实验电路图516（2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电表A2的读数是150A；然后将开关S2扳到接点b处，保护R2不变，调节电阻R1，使A2的读数仍为150A若此时电阻箱各旋钮的位置如图516所示，电阻箱的阻值是_，则待测电流表A1的内阻R1=_（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用：_（填写阻值相应的字母）A200k B20k C15k D20（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器_（填写阻值相应的字母）是最佳选择A1k B5k C10k D25k2、描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律【实验原理】在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系，也就是U-I曲线是条过原点的直线。但是实际电路中由于各种因素的影响，U-I曲线就可能不是直线。如图所示，根据分压电路的分压作用，当滑片C由A端向B端逐渐移动时，流过小电珠（“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”）的电流和小电珠两端的电压，由零开始逐渐变化，分别由电流表、电压表示出其值大小，将各组I、U值描绘到U-I坐标上，用平滑的曲线连接各点，即得到小灯泡的伏安特性曲线。 金属物质的电阻率随温度升高而增大，从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化，从而了解它的导电特性。【步骤规范】实验步骤操作规范 一.连接实验电路1对电流表、电压表进行机械调零2布列实验器材，接图3-1连接实验电路，电流表量程0.6A，电压表量程3V 1若表针不在零位，用螺丝刀旋动机械调零螺钉，使其正对。2电键接入电路前，处于断开位置；闭合电键前，滑动变阻器的电阻置于阻值最大；电线连接无“丁”字形接线。 二读取I、U数据1将滑动变阻器的滑片C向另一端滑动，读取一组电流表和电压表的读数2逐渐移动滑动变阻器的阻值，在“03.8V”或“04V”范围内记录12组电压值U和相应的电流值I 1使电路中灯泡两端电压从0开始逐渐增大，可在伏特表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值，并将数据记录在表中。调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压2电流表和电压表读数要有估读（一般可估读到最小分度的三描绘图线将12组U、I值，描绘到IU坐标上，画出IU曲线 在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸；要用平滑曲线将各数据点连接起来。四拆除电路，仪器复原【注意事项】1本实验中，因被测小灯泡灯丝电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法2因本实验要作IU图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此变阻器要采用分压接法3电键闭合前变阻器滑片移到图中所示的A端4电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐 渐增大，可在伏特表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值，并将数据（要求两位有效数字）记录在表中调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压 5在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸；要用平滑曲线将各数据点连接起来。【课后巩固题】1、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别小灯泡上的电流和电压)：I (A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U (V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00 (1) 在左下框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围010W)、电源、小灯泡、电键、导线若干。 (2) 在右图中画出小灯泡的UI曲线。 (3) 如果实验中电池的电动势是1.5V，内阻是2.0W，问：将本题中的小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程：若需作图，可直接画在第(2)小题方格图中)2、（93全国）一个标有“220V，60W”的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示图中的图线肯定不符合实际的是 ( )3、（06北京卷）某同学用图所示电路，测绘标有“3.8V,0.3V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象. 除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择:电流表：A1(量程100mA,内阻约2);A2(量程0.6A,内阻约0.3);电压表：V1(量程5V,内阻约5);V2(量程15V,内阻约15);电源：E1(电动势为1.5V，内阻为0.2);E2(电动势为4V,内阻约为0.04).为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表_滑动 变阻器_，电源_.(填器材的符号) 根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图3所示.由图象可知，此灯泡在不不作时，灯丝电阻为_；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_,灯泡实际消耗的电功率为_W. 根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的_ 4、有一小灯泡上标有“6V 0.1A”的字样，现要测量灯泡的伏安特性曲线， 有下列器材供选用： A电压表(03V，内阻约2.0k) B电压表(0l0V，内阻约3.k) C电流表(00.3A，内阻约3.0) D电流表(06A，内阻约1.5) E滑动变阻器(30，2A) F学生电源(直流9V)及开关、导线等 (1)实验中所用的器材为_(填字母代号)(2)在方框中画出实验电路图，要求电压从0开始测量并连接下面的实物图。5、（09福建卷）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：器材（代号）规格 电流表（A1）电流表（A2）电压表（V1）电压表（V2）滑动变阻器（R1）滑动变阻器（R2）直流电源（E）开关（S）导线若干量程050mA，内阻约为50量程0200mA，内阻约为10量程03V，内阻约为10k量程015V，内阻约为25k阻值范围015，允许最大电流1A阻值范围01k，允许最大电流100mA输出电压6V，内阻不计为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号）为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？相同点： ，不同点： 。3、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）【实验目的】1练习使用螺旋测微器；2学会用伏安法测电阻；3测定金属的电阻率。【实验原理】1.根据电阻定律有，金属的电阻率因此，只要测出金属丝的长度l，横截面积S和导线的电阻R，就可以求出金属丝的电阻率 根据部分电路的欧姆定律可知R=U/I只要测出金属丝两端的电压U和金属丝中的电流I，就可以测出金属丝的电阻即用伏安法测出金属丝的电阻R 金属丝的长度l可以用米尺测量 金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出，即S=d2/4由于金属丝的直径较小，因此需要用比较精密的测量长度的仪器螺旋测微器来测量这就是本实验的实验原理 若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率，则金属丝的电阻率的表达式为2在测定金属线的电阻时，为了防止金属线过热造成金属线的长度及电阻率的变化，因此，流过金属线的电流不宜太大【步骤规范】实 验 步 骤操 作 规 范一 测量金属导线的直径1观察螺旋测微器两小砧合拢时，可动刻度上的零刻度线和固定刻度上的零刻度线是否重合，观察螺旋测微器的最小分度值2将金属导线放在螺旋测微器的小砧和测微螺杆之间，正确操作螺旋测微器，测出金属导线的直径3在金属导线的不同位置、不同方向上，再测两次，求出平均值1螺旋测微器的最小分度是0.01mm，应估读到0.001mm2螺旋测微器的正确握法是：用左手食指侧面和大拇指握住框架塑料防热片的左侧，用右手大拇指和食指旋动旋钮 调节旋钮时，应先用粗调旋钮，使小砧与金属导线接近，然后改用微调旋钮推进活动小砧，当听到棘轮打滑空转并发出“咯咯”声时，才可读数 读数时，先读出固定刻度上的毫米整数部分（注意半毫米刻度线是否露出），再读出可动刻度的值（如半毫米刻度线已露出，应加上0.500mm），作后读出估读值 二用伏安法测金属导线的电阻1对电流表、电压表进行机械调零2将金属导线拉直，固定在木条上3按图连接电路AV 4闭合电键，调节滑动变阻器，读取三组I、U值5计算三组I、U值对应的电阻值，取其平均值 1.若表针不在零位，用螺旋刀旋动机械调零螺钉，使其对正2连接电路前，先布列仪器，使其位置合适，然后先电阻、后电表依次连接电路，电源最后接 电键接入电路时，应处于断开位置 闭合电键前，变阻器阻值应最大 导线的连接处必须在接线柱上（无“丁”字形接线） 3电流表、电压表量程合适 每次实验通电时间不宜过长，电流不宜过大，并应及时切断电源 I、U值读数准确，有估读。三测量金属导线的长度1用毫米刻度尺测量固定在木条上连入电路中的金属导线的长度2以毫米刻度尺的不同起点再测两次3算出金属导线长度平均值 测量时，刻度尺的刻度应贴近金属导线；视线要跟尺垂直；有估读（即读出0.1mm）四拆除电路，仪器复原 电源必须先拆【螺旋测微器的原理、操作与读数】 螺旋测微器的螺距是0.5 mm，可动刻度一周为50格；旋钮D每旋转一周，测微螺杆F前进或后退05 mm因此，旋钮D每转过l格，测微螺杆F前进或后退001 mm可见螺旋测微器的精确度为001 mm 使用螺旋测微器时，将被测物体放在小砧A和测微螺杆F之间，先调节旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D，这样不致于在测微螺杆和被测物体之间产生过大的压力，既可以保护仪器，又能保证测量结果的准确性当听到咔咔的声音时停止转动，并用止动螺旋止动 读数时，被测物体长度大于o5 mm的部分在固定刻度上读出，不足o5 mm的部分在可动刻度上读出，读可动刻度示数时，还要注意估读一位数字螺旋测微器的读数可用下面公式表示：螺旋测微器的读数固定刻度上的读数+可动刻度上的格数精确度o.01 mm【练习螺旋测微器的读数】【课后巩固题】1、 在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻，千分尺示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则可读出该金属丝的直径是_mm，金属丝的电阻值_（本空要求两位有效数字）。除此以外，还需要测量的物理量是_ 2、（96上海）图16所示,P是一根表面均匀的镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度L为50cm左右，直径D为10cm左右)，镀膜材料的电阻率已知，管的两端有导电箍MN.现给米尺、电压表V、电流表A、电源E、滑动变阻器R、电键S和若干导线，请设计一个测定膜层厚度d的试验方案。实验中应测定的物理量是 。在虚线框内用符号画出测量电路图。计算膜层厚度的公式是 。3、有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx。 若已知这段导体的电阻约为30,要尽量精确的测量其电阻值,除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是 。(只填写字母代号)A电池（电动势14 V、内阻可忽略不计） B电流表（量程00.6 A，内阻约0.12）C电流表（量程0100m A，内阻约12 ） D电压表（量程03 V，内阻约3 k）E电压表（量程015 V，内阻约15 k） F滑动变阻器（010，允许最大电流2.0A）G滑动变阻器（0500 ，允许最大电流0.5 A） 在方框中画出测这段导体电阻的实验电路图(要求直接测量的变化范围尽可能大一些)。 根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图所示,发现MN段明显向上弯曲。若实验的操作、读数、记录、描点和绘图等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是 。4、（09广东卷）某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。（1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图1。（2）实验的主要步骤如下： 正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关； 读出电流表的示数，记录金属夹的位置； 断开开关， ，合上开关，重复的操作（3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此给出了图2的关系图线，其斜率为 （保留三位有效数字）；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了 .的电阻之和（4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图3所示.金属丝的直径是 .图2中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是 ，其数值和单位为 （保留三位有效数字）。4、用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻【实验目的】测定电池的电动势和内电阻【实验原理】由闭合电路的欧姆定律E =U+Ir知，路端电压U=EIr，对给定的电源，E、r为常量，因此路端电压U是电流I的一次函数。将电池、电流表、电压表，可变电阻连接成如图所示的电路，改变可变电阻R的阻值，可以测得多组I、U值。将它们描在UI坐标中，图线应该是一条直线。显然，直线在U坐标上的截距值就是电池电动势，直线斜率的绝对值就是电池的内阻的大小。上述用作图的方法得出实验结果的方法，具有直观、简便的优点。【步骤规范】实 验 步 骤操 作 规 范 一.连接实验电路1将电流表、电压表机械调零AVRSE r2布列实验器材，接图连接实验电路 1若表针不在零位，用螺丝刀旋动机械调零螺钉，使其正对2实验器材应放置在合适的位置，应使电键、滑动变阻器便于操作；电表刻度盘应正对实验者 电键接入电路前，处于断开位置；闭合电键前，滑动变阻器阻值置于最大；导线连接无“丁”字形接线 电流表量程0.6A，电压表量程3V 二读取I、U数据1调节滑动变阻器的阻值，闭合电键，读取一组电流表和电压表的读数2改变滑动变阻器的阻值，闭合电键，读取电流表和电压表读数，共测8-10组 1滑动变阻器的阻值由大到小变化，使电路中电流从小到大平稳地改变，适时地读取I、U读数 电流表和电压表读数正确，有估读 必要时要及时改变电表量程2每次实验后，都要及时断开电源三拆除电路，仪器复原【注意事项】1使用内阻大些（用过一段时间）的干电池，在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免于电池在大电流放电时极化现象过重，E、r明显变化2 在画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开较远的点以减少偶然误差3干电池内阻较小时U的变化较小，坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，下部大面积空间得不到利用，为此可使坐标不从零开始，如图乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些此时图线与横轴交点不表示短路电流计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r=|U/I|计算出电池的内阻r其他常用方法：R1R2AIR法原理：解下列方程组可得E、rE=I1(R1+r) E=I2(R2+r)VR1R2UR法原理：解下列方程组可得E、r（上面两电路图中R1、R2经常用电阻箱来代替，这样可以测出多组数据）【课后巩固题】1、 （05高考全国卷）测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4，滑动变阻器R，电键K，导线若干。画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E= ，r= 。（用I1，I2，U1，U2及R表示）2、一种供仪器使用的小型电池标称电压为9V，允许电池输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验室利用了图1所示电路，图中电压表内阻很大，可不考虑对电路的影响，R为电阻箱，阻值范围为09999,R0是保护电阻。（1）实验室中备有的定值电阻有以下几种规格：A.10 5W B.150 1/2W C.2001/4W D.1.2k1W实验时，R0应选用 （填字母代号）较好。 （2）在实验中，当变阻箱各旋钮调到2所示位置后，闭合开关，电压表示数为9.0V，变阻箱此时电阻为 。电路中通过电阻箱电流为 mA。 （3）断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表示数，多次重复，取得数据后，作出如图3所示图线，则该电池电动势= V，内电阻r = 。3、在“测定电源电动势和内电阻”的实验中(1) 图为某同学连接的用伏安法测干电池的电动势和内电阻的实验电路，指出错误及不合要求处并改正A B C (2)某同学分别用新旧两个干电池做实验，根据实验数据画出的UI图象中两条图线a和b，则 是旧电池对应的图线。 （3）若实验室由于缺少安培表，有几组需利用伏特表和电阻箱、（符号）开关、导线组成电路进行测量A、 在方框中画出电路图B、写出计算电动势和内电阻的表达式= r= 。4、在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0）B电压表V（015V）C电流表A（00.6A、内阻0.1）D电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10）E滑动变阻器R1（010、10A）F滑动变阻器R2（0100、1A） G定值电阻R3=990H开关、导线若干（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_（填写“R1”或“R2”）；（2）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；（3）图示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2图线（I1为电流表G的示数， I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E =_V，内电阻r =_5、（09北京卷）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程=0.6A,内阻）和若干导线。请根据测定电动势E内电阻的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。 接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,读取与对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数;再制作R-坐标图，如图6所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。在图6上把描绘出的坐标点练成图线。根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V，内电阻 。5、练习使用多用电表【实验目的】1学习多用电表的一般使用方法2练习用多用电表探测黑箱内的电学元件3了解晶体二极管的单向导电性及其符号【实验原理】多用电表（如图所示）可以用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压、电阻等多种电学量。 左图多用电表的上半部分为表盘，下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域及量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表被接通；将多用电表的选择开关旋转到电阻挡，多用电表内的欧姆表电路就被接通。E rGR红表笔黑表笔欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的。其电路如图所示，R为调零电阻。当红黑表笔短接，使电阻调零时，表头指针满偏，有Ig=E/(Rg+R+r)。当红、黑表笔间接入某电阻RX时，有Ix=E/(Rg+R+r+Rx)，可见每一个RX都有一个对应的电流值I。我们只要在表盘上表明与I对应的RX值，就可用它来测量未知电阻RX。我们用多用电表来探测黑箱内的电学元件。 黑箱又称黑盒子、暗盒，是指不知其内部结构的系 统。黑箱方法，也是控制论中的一种重要方法。具体地说：就是给黑箱一个刺激（输入），观察其反映（输出），并分析多组输入和输出的对应关系，来推测黑箱内部结构并加以控制的方法。由于求解黑箱问题，需较多地采用了由果求因的逆向思维方法。且造成同一结果的原因可能有多种，故对黑箱的求解，难度一般较大。为简便起见，本实验采用限定：黑箱有三个接点（图3）；二接点间最多只有一个元件、黑箱内最多只有二个元件（且均串联）；黑箱内的元件可能为电源、电阻或二极管。晶体二极管具有单向导电性，如图4所示。当二极管加上正向电压时，它的电阻很小，就像一个接通的开关一样；当给二极管加上反向电压时，它的电阻变得很大，就像断开的开关一样。根据这一特征，我们可以来断定电路中是否可能有二极管。图4 图3用多用电表探测黑箱的思路用电压挡测量待测两端电压U = 0 ？否内含电源是用欧姆表测量待测两端电阻反向R ？断路是可能有二极管否反向R=C ？定值电阻R=C（定值）反向R0 ？短路可能有二极管否是R0R 【步骤规范】实验步骤操作规范一.识别多用电表1.识别多用表的选择开关、欧姆挡、欧姆挡倍率、刻度盘2.将红、黑表笔分别插入测试笔插孔3.根据待测电阻的估计值，选择合适的倍率，将选择开关置于这一挡1.明确欧姆表刻度的零位置、中心刻度位置2.红、黑表笔的插头端分别插入“+”、“”插孔3.测试时，表针指在中心刻度附近，则倍率合适一.用欧姆挡测量电阻1.将红、黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在零欧姆处2.测量阻值约为数十欧或数千欧的电阻元件的阻值3.测量“220V，60w”灯泡和“220v，40w”日光灯镇流器的阻值4.测量你的人体电阻1.将红、黑表笔的测试端的金属杆相接触，使表头指针调零2.每变换倍率，均需重新调零3.将两表笔分别与待测电阻两端接触，不要用手去接触电阻两端。若待测电阻在电路中，必须断开电源并使电阻的一端离开电路。读数应正确，并有适当的估读4.会及时更换欧姆挡的倍率一.用万用表探测黑箱内的电学元件1首先确定有无电池。它不仅容易判断，而且因为若有电池存在而没有找出其确切位置，就不能用万用表的欧姆挡去测各接线柱间的电阻，否则就可能烧毁万用表，这是绝对不允许的。2测定有无二极管，然后判断有无电容（本实验中不设置二极管、电容、电感元件）。这个判断应当通过万用电表的欧姆挡来确定。3用欧姆挡测定各点间存在电阻的阻值。可按从低挡位向高挡位顺序测量。1在多用表直流档测量时，由于不知道可能存在电池的电动势值，应选用较高电压档逐点测量黑箱内每个接线柱间的电压，测量结果指针没有偏转，再改用直流电压最低档进行测量，指针仍无偏转，说明黑箱内没有电池。2在设置黑箱内元件参数时，一般两元件串联与单独测量会有明显的差异3用欧姆挡测定各点间存在电阻的阻值。可按从低挡位向高挡位顺序测量四测量完毕，将表笔从插孔中拨出，选择开关置于“OFF”位置或交流高压挡【注意事项】1测量时手不要接触表笔的金属部分测量电路中的电阻时，应将该电阻与其它元件和电源断开2合理选择量程使指针尽可能指在中间刻度附近（可参考指针偏转在R中55R中的范围）若指针偏角太大，应改换低挡位若指针偏角太小，应改换高挡位，每次换档后均要重新调零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率3实际应用中要防止电流超量程，不得测额定电流极小的电器的电阻（如灵敏电流表的内阻）。4测量完毕后应拔出表笔，选择开关置OFF挡或交流电压最高档电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电、漏液。【课后巩固题】1、关于多用电表，下列说法正确的是（ ）A多用表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的B用多用表无论是测电压、电流还是测电阻，红表笔的电势都高于黑表笔的电势C多用表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的D用多用表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流人的2有关欧姆表的使用连接，下列说法中正确的有：（ ）A测量电阻的要使两表笔短接，调节调零电阻，使表头的指示电流为零B红表笔与表内电池正极相连，黑表笔与表内电池负极相连C红表笔与表内电池负权相连，黑表笔与表内电池正极相连D、测电阻时，表针偏转角度越大，所测电阻越大3使用多用表的欧姆档测电阻时，下列注意事项中错误的是：（