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第17讲电学实验

【命题规律】1.命题角度:(1)电阻的测量;(2)导体电阻率的测量;(3)用多用电表测量电学中

的物理量;(4)测量电源的电动势和内电阻;(5)利用传感器制作简单的自动控制装置.2.常用方

法:伏安法、内接法、外接法、替代法、半偏法、电桥法、公式法、图像法.

考点一以测电阻为核心的实验

一R测一「一&+RA>&,适合测量大电阻

伏安法L/测

测电阻R测一?一J噂的适合测量小电阻

一/测K-TKv

(x

1.测电阻凡=彳

S)

匚l4S

导体电阻

Rx一

2.测电阻率p,Rx—Pq,而S—4-,Rx—I,

率的测量kJT1

R

———联立得2-喘

例1(2022•湖北省新高考联考协作体高三期末)音箱线用于连接功放与音箱,用单晶铜作音

箱线,音响的音质会更清晰,因为单晶铜电阻率比普通铜低,下面是测量单晶铜电阻率的实

验方案.

⑴用螺旋测微器测量一单晶铜丝的直径,示数如图⑶所示,可读得单晶铜丝的直径为

________mm;

(2)图(b)为实验电路,为了保证两个电表的示数从零开始变化,请画线将滑动变阻器正确接入

电路;

(3)电路接好后,闭合开关S,滑动变阻器触头从左移到右,发现电压表示数变化很大,电流

表示数总为零,这可能是线夹尸处发生_____(选填“短路”或“断路”);

(4)线夹尸的问题解决后,闭合开关S,滑动变阻器触头移到合适位置不动,再把线夹尸从。

向6移动,发现电压表示数很小且变化不大,这时应该把连接电压表负接线柱的导线改接在

,再重新把线夹尸从。向b移动,读出多组电压表和电流表示数,计算电阻,把多

组电阻值与接入电路长度值画成如图(c)的R—x关系图线,根据图线可知&=Q,单

晶铜的电阻率为Qm(7r取3,计算结果保留两位有效数字).

答案(1)0.084(0.083-0.085均可)

(2)见解析图

(3)断路

(4)心左端的接线柱上201.7X10—8

解析(1)单晶铜丝的直径为(/=0+8,4X0.01mm=0.084mm.

(2)为了保证两个电表的示数从零开始变化,滑动变阻器必须采用分压接法,实验电路如图所

示.

(3)线夹尸处发生断路,铜丝没有接入电路中,使得电流表示数总为零

(4)因为单晶铜丝的电阻很小,所以电压表的读数很小且变化不大,这时应该把连接电压表负

接线柱的导线改接在扁左端的接线柱上,电压表的测量值等于R)和铜丝的总电压;

x

根据电阻定律R=pv+Ro

J

S=-^itd-

联立解得“承+扁

根据图像知品)=20。

4p25-20

Q-m1

nd21.6

解得0=1.7X10-8Q.m.

考点二以闭合电路欧姆定律为核心的实验

1.原理:闭合电路欧姆定律,/=

E

表R十尺内(其中R内=4+7?+厂,/与R.x

用多用电表针成一一对应关系)

测量电学中凋2.中值电阻R中=4+氏+厂

的物理量钮3.红、黑表笔短接,欧姆调零,人=

关乙E

Rg+R+r

4.电流方向:“红进黑出

1.原理:U—E—Ir

2.误差来源:电压表的分流

3.误差分析:E测<E真,r«<r<(rai

Rv-r

Rv+J

1.原理:U=E-Ir

2.误差来源:电流表的分压

3.厌差分析:E测=£其,r测>r真(r测

=r+7?A)

测量电源的伏安法

电动势和内1.原理:E=U+多

电阻

2.关系式:

U乜K乜

3.误差分析:E^<E真,r测<r真(r测

Rv+J

l.MSt:E=IR+Ir

11r1

2.关系式:了=k7?+百或氏=£亍一一

1,乜乜1

3.误差分析:_£测=石真,厂测〉厂真(厂测

安阻法

=R+HA)

例2(2022.全国甲卷22)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势1.5

V,内阻很小),电流表@(量程10mA,内阻约10。),微安表©(量程100NA,内阻”待测,

约IkQ),滑动变阻器R(最大阻值10Q),定值电阻R)(阻值10Q),开关S,导线若干.

Ro

⑴将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;

(2)某次测量中,微安表的示数为90.0pA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻

Rg=Q.

答案⑴见解析图⑵990

解析(1)为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R)并联,再与电流表

串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,即为流过定值电阻R)的电流,从而求出微安

表两端的电压,进而求出微安表的内阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动

变阻器采用分压式接法,实验电路原理图如图所示.

⑵流过定值电阻Ro的电流,

Z=ZA-ZG=9.00mA-0.09mA=8.91mA

加在微安表两端的电压(7=Z7?O=8.91X1O-2V

………U8.91X10-2

薇发表的内阻“=五=90oxi()-6=990Q.

例3(2022•广东肇庆市二模)某同学用以下器材组装一简易欧姆表.

毫安表A(量程0〜50mA)

电阻箱R(阻值0-999.9Q)

学生电源(输出电压0〜16V)

红、黑表笔各一只

导线若干

实验步骤如下:

(1)用导线将毫安表A、电阻箱R、学生电源串联起来,两只表笔一只接毫安表的负极,一只

接学生电源负极,为使电流从黑色表笔流出,和毫安表相连的表笔应为(选填“红”

或“黑”)表笔;

(2)将学生电源的电压调至2V,电阻箱调到100.0。,将两表笔短接,发现毫安表指针向右偏

转,调节电阻箱阻值,当阻值为35.0Q时,发现毫安表恰好满偏,此时电路中的总电阻为

Q;(结果保留一位小数)

(3)断开两表笔,他在毫安表。刻度处标记“8”,“50mA”刻度处标记“0”,并在其他刻

度处标上正确阻值成为一个简易欧姆表,则25mA处应标记Q;(结果保留一位小

数)

(4)将学生电源的电压调至6V,将两表笔短接,调节电阻箱直到毫安表满偏,此时该欧姆表

的倍率为(选填“X2”“X3”或“X10”),将一未知电阻接入两表笔之间,发现

毫安表指在25mA处,该电阻的阻值为。(结果保留一位小数).

答案⑴黑(2)40.0(3)40.0(4)X3120.0

解析(1)根据电流流向,可以判断与毫安表相连的应为黑表笔.

F

(2)毫安表满偏,根据解得Rg=40.0Q

/g

(3)毫安表指向25mA时,毫安表半偏,待测电阻等于内阻,此处标记40.0Q.

(4)学生电源的电压调至6V,欧姆表的内阻为120.0。,故欧姆表的倍率为X3,毫安表指在

25mA处,该电阻的阻值为40.0X30=120.0Q

例4(2022•黑龙江省哈师大附中高三期末)某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电

池的电动势和内阻时,发现量程为0〜3V的电压表出现故障不能正常使用,实验台上有一个

量程为0-500心、内阻&=200Q的灵敏电流计⑥和一个电阻箱R(0〜9999Q).

(1)为了把灵敏电流计⑹改装成量程为0〜3V的电压表继续实验,电阻箱R应调至______Q.

(2)请用笔画线代替导线完成图乙的实物电路连接.

(3)探究小组中一个同学用灵敏电流计©和电阻箱设计了如图丙所示的实验电路,同样测出

了干电池的电动势和内阻.

①多次调节电阻箱,记录灵敏电流计©的示数/和电阻箱的阻值R,干电池的电动势和内阻

分别用E和厂表示,贝心和R的关系式为.

②然后以:为纵坐标,以R为横坐标,作出了:一E图线为一直线,如图丁所示,测得直线在

纵轴上的截距/?=144,直线的斜率k=*则该干电池的电动势E=V,内阻r=

________Q.

答案(1)5800(2)见解析图⑶①*竿^+章②1.41.6

解析(1)为了把灵敏电流计⑹改装成量程为0〜3V的电压表继续实验,电阻箱R应调至R

U

=y-/?=5800Q

/gg

(2)如图所示.

(3)①根据闭合电路欧姆定律有

E=I(R+Rg+r)

整理得*鲁+2

②由题意可得6=丝?=144A-

v-1

解得E=1.4V

r=1.6Q

考点三创新型实验

1.测量电阻创新方案对比

-@-如果已知③的内阻Ri,则可测得④的内阻&=

一一

—@-h

安安法

⑤串联一定值电阻后,同样可测得雀的内阻

-®—Ro

一一

Zi(7?i+7?o)

&-h

伏伏法-®®两电表的满偏电流接近时,若已知⑪的内阻

则可测出W的内阻灭2=铀1

®)并联一定值电阻扁后,同样可得⑼的内阻&

U2

一%出

R。

RiRo

待测电阻

单刀双掷开关分别与1、2相接,调节电阻箱凡,

替代法保证电流表两次读数相等,则R的读数即等于待

测电阻的阻值

E,r

钎闭合Si,断开S2,调节Ri使G表满偏;再闭合

S2,只调节&,使G表半偏(4》&),则尺2=尺渊,

R»<R真

9u量电流表内心i.

半偏法

使&=0,闭合S,调节Ri使V表满偏;只调节

心使V表半偏(Rv》4),则&=R测,R»>R*

u量电压表内心I

调节电阻箱号,当A、B两点的电势相等时,Ri

和我3两端的电压相等,设为5,同时&和七两

端的电压也相等,设为仍,根据欧姆定律有:普=

A1

电桥法Pill

骼空=今由以上两式解得:品舄=&曷,这就

A3(

ES

是电桥平衡的条件,由该平衡条件可求出被测电

阻尺的阻值

2.传感器的应用

门窗防盗报警装置加速度计

例5(2022•江苏连云港市高三期末)某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻尺的阻值.已

知电源电动势约为4.5V,内阻约为1.5。,电压表满偏电压为3V,定值电阻扁=3.5。,电

阻箱R最大阻值为99.9Q.

电阻R/Q1.02.04.06.08.010.0

电压UN0.751.282.002.452.763.00

(1)将S2接1,闭合开关Si前,该同学首先将电阻箱的阻值调到最大,这样操作是(选

填“正确”或“错误”)的;

(2)多次改变电阻箱R的阻值,得到对应电压表的示数U如表格所示,请根据实验数据在图乙

中作出U—R关系图像;

(3)断开Si,将S2接2,再闭合Si,电压表示数为1.60V,利用(2)中测绘的U-R图像可得

&=Q,考虑到电压表为非理想电表,则必测量值________真实值(选填“大

于”“小于”或“等于”).

答案(1)错误(2)见解析图(3)2.8(27〜2.9均可)等于

解析(1)当电阻箱电阻调到最大时,闭合开关Si时,电压表两端电压为

ERm_4.5X99.9

0一厂+扁+扁―L5+3.5+99.9V«=4.28V

超过了电压表的量程,则该操作错误;

(2)作出U—R图像如图;

(3)电压表示数为L60V,利用(2)中测绘的U-R图像可得R、=2.8Q,该方法为等效替代法,

电压表内阻对R、.的测量无影响,则&测量值等于真实值.

例6(2022•山东卷J4)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验.实验

器材:

干电池E(电动势L5V,内阻未知);

电流表Ai(量程10mA,内阻为90。);

电流表A2(量程30mA,内阻为30。);

定值电阻扁(阻值为150Q);

滑动变阻器R(最大阻值为100Q);

待测电阻心;

开关S,导线若干.

测量电路如图所示.

(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端.将定值电阻Ro接入电

路;闭合开关,调节滑片位置.使电流表指针指在满刻度的g处.该同学选用的电流表为

(选填“Ai”或“A2”);若不考虑电池内阻.此时滑动变阻器接入电路的电阻值应

为Q.

(2)断开开关,保持滑片的位置不变.用凡替换R),闭合开关后,电流表指针指在满刻度的]

处,则&的测量值为Q

(3)本实验中未考虑电池内阻,对尺的测量值_______(选填“有”或“无”)影响.

答案⑴Ai60(2)100(3)无

解析(1)若不考虑电池内阻,且在电池两端只接R)时,电路中的电流约为

E1.5

/=^=150A=10mA,

由题知,闭合开关,调节滑片位置,要使电流表指针指在满刻度的3处,则该同学选到的电流

表应为Ai;

当不考虑电池内阻,根据闭合电路的欧姆定律有E=与(R+RO+RAI),计算出R=60Q

(2)断开开关,保持滑片的位置不变,用心替换R),闭合开关后,有E=~f(R+Rx+RAi)

代入数据有R=100Q

(3)若考虑电池内阻,根据闭合电路的欧姆定律有+r)+&+RAI]

E^-f[(R+r)+Rx+RM]

联立计算出的凡不受电池内阻r的影响.

1.(2022・甘肃张掖市高三期末)已知电流计G的量程约为几毫安,内阻很小,现要将其量程

扩大为原来的3倍,某同学设计如图所示的电路图,实验室提供了以下器材:

A.电源(£\=3V)

B.电源(&=15V)

C.滑动变阻器用(阻值为0〜1k。)

D.滑动变阻器&(阻值为0〜15kO)

E.电阻箱

F.开关、导线.

(1)电源应选,滑动变阻器应选.(均填器材前所对应的字母)

(2)改装步骤如下,请将步骤补充完整:

①按电路图连接各器材,把滑动变阻器的滑片调至最(选填“左”或“右”)端;

②将开关S2断开,S1闭合;

③调节滑动变阻器的滑片,使电流计G满偏;

④保持不变,再闭合开关S2,把电阻箱调到适当值,使电流计;

⑤不再改变电阻箱的阻值,保持电流计G和电阻箱并联,撤去其他电路,即可将电流计G的

量程扩大为原来的3倍.

答案(1)BD(2)①右④滑动变阻器滑片的位置读数为满偏电流的三分之一

解析(1)这个实验要求在闭合开关S2后,干路电流几乎不变,所以滑动变阻器接入电阻越大

越好,所以在电流计满偏时,电动势越大,滑动变阻器接入电阻才越大,所以电源应选B,

电流计G满偏电流约为几毫安,所以干路总电阻约为几千欧姆,所以滑动变阻器的最大阻值

选15kQ的合适,故选D;

(2)①为了保证电流表的安全,则把滑动变阻器的滑片调至最右端,使得接入电路的阻值最大,

电流最小;

④要想保持干路电流不变,要求滑动变阻器的阻值不能再改变;使电流计读数为满偏电流的

三分之一,此时电阻箱的分流为三分之二的干路电流,其阻值为电流计的二分之一,改装后

的总电阻为之前的三分之一,则量程变为原来的3倍.

2.(2022•福建龙岩市三模)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开

关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值R随光的照度/的变化而发生变化的元件(照度可

以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx).

甲乙

(1)某光敏电阻在不同照度下的阻值R如下表所示,根据表中的数据,请在图甲的坐标系中描

绘出阻值随照度变化的曲线,并判断光敏电阻的阻值R与照度/是否成反比关系.答

(填“是”或“否”).

照度Z/lx0.20.40.60.81.01.2

阻值7?/kQ5.83.72.72.32.01.8

(2)图乙为街道路灯自动控制电路,利用直流电源E为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供

电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在_______(填或“CD”)之间.

(3)已知线圈的电阻为140Q,直流电源E的电动势E=36V,内阻忽略不计.当线圈中的电

流大于10mA时,继电器的衔铁将被吸合,滑动变阻器R'的阻值应调为Q,才能

使天色渐暗、照度低于L0lx时点亮路灯.

(4)使用一段时间后发现,路灯在天色更亮时就已点亮了,为了使路灯能按设计要求点亮和熄

灭,变阻器R'的阻值应适当调(选填“大”或“小”)些.

答案(1)见解析图否(2)AB(3)1460(4)小

解析(1)如图所示

11I1IIILIII

00.20.40.60.81.01.2

若光敏电阻的阻值R与照度/成反比关系,则有R/为定值,由图像中点的数据可得

5.8X0.2<3.7X0.4<2.7X0.6<2.3X0.8<2.0X1.0<1.8X1.2

可知光敏电阻的阻值R与照度/不是反比关系;

(2)由于天亮时照度较大,光敏电阻的阻值较小,电路中的电流较大,衔铁被吸下,AB间断

开,间接通,故灯泡应接在间;

(3)由题意可知,当照度降到L0lx时,要求电路电流降低到10mA,此时电路中的总电阻为

Rg=,=]02-30=3600Q

此时光敏电阻的阻值为R=2000。,则滑动变阻器R'的阻值应调为

R'=R&-R-Ra=3600。一2000Q-140Q=1460Q;

(4)使用一段时间后发现,路灯在天色更亮时就已点亮了,说明在天色更亮时电路电流就降到

了10mA,为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭,应使天色更亮时电路电流大于10mA,应

使电路的总电阻适当减小,故应将变阻器R'的阻值适当调小些.

专题强化练

[保分基础练]

1.(2022•北京市东城区高三期末)(1)某实验小组想要测定某种金属的电阻率,他们选取了该

材料一段粗细均匀的金属丝进行粗测,选用多用电表“义1”欧姆挡测量其阻值,示数如图.读

出金属丝的电阻值为Q

(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0〜10Q,电流表内阻约几欧,电压表内阻约

20kQ电源为干电池组,则以下电路图中应当采用(选填“甲”或“乙”)电路进行实

验.但用该电路测量电阻的结果仍然会有误差,会比真实值偏.

(3)实验正确操作获得金属丝的长度L、直径。、电流表读数/、电压表读数U,则此材料电阻

率的表达式为p=(用题中字母表示).

答案(1)6.0⑵甲小⑶嘿

解析(1)由于选用的是“XI”欧姆挡,因此电阻值为6.0Q

(2)由于待测电阻较小,因此采用电流表外接法,故选甲.

根据7?=y,电压的测量值准确,但电流表测量的是电压表和待测电阻的总电流,测量值偏

大,导致电阻的测量值偏小.

(3)根据电阻定律??=2豆而S=4,R=7,联立解得夕=4区,

2.(2022•辽宁营口市高三期末谋兴趣小组想测量电阻&的阻值(约为1千欧)

(1)该小组设计了如图所示的电路图,其中电流表满偏电流为h内阻为RA.在该实验中,认

为当变阻器的滑片尸不动时,无论电阻箱的阻值如何增减,小尸两点间的电压保持不变;请

从下列滑动变阻器中选择最恰当的是(填“A”“B”或“C”);

A.变阻器4(0〜2000。)

B.变阻器2(0〜200。)

C.变阻器C(0〜5。)

⑵连接好线路后,先将变阻器滑片尸调到最左端,并将电阻箱R的阻值调到(填“0”

或“最大”),然后闭合开关S,调节P,使电流表满偏,此后滑片尸保持不动;

(3)在保证滑动变阻器滑片不动的前提下,调节电阻箱R的阻值,记录多组电阻箱R的阻值和

对应的电流值,以R为横坐标、;为纵坐标进行描点、连线得到一条倾斜直线,已知该直线

的斜率为k,则待测电阻&=(用题中给出的字母表示).

答案(1)C(2)0(3总一RA

解析(1)当变阻器的滑片尸不动时,无论电阻箱的阻值如何增减,八尸两点间的电压保持

不变,滑动变阻器分压式连接,待测阻值较大,滑动变阻器阻值越小越好,故选C;

(2)滑动变阻器分压式连接到电路中,滑动变阻器调到最左端a、P两点间的电压为零,电阻

箱R的阻值调到0,然后闭合开关S,调节P,使电流表满偏.

(3)认为a、P两点间的电压保持不变,根据欧姆定律可得/O(RA+RX)=/(RX+R+RA)

整理得一R一+七+承

正王仔//O(RA+&)/O(RA+K\)

以R为横坐标、;为纵坐标进行描点、连线得到一条倾斜直线,已知该直线的斜率为k,即

扁两=匕故待测电阻&=自一心.

3.(2022•江苏泰州市高三期末)图甲为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图.

待测电源

甲乙

(1)若电路中电阻箱R的示数如图乙所示,其阻值为Q.

(2)虚线框内为用毫安表改装成电流表的电路,已知:毫安表内阻为10。、满偏电流为100mA,

若Ri阻值为2.5Q,则改装后电流表的量程为mA.

(3)实验步骤如下:

①将滑动变阻器R的滑片移到端(选填“左”或“右”);

②闭合开关S,将电阻箱吊的阻值由图乙阻值调为2.5。,操作正确的是(选填选项

前字母);

A.先将“X10挡”中3调至0,再将“XI挡”调至2,“X0.1挡”调至5

B.先将“义1挡”调至2,“X0.1挡”调至5,再将“X10挡”中3调至0

③多次调节滑动变阻器的滑片,记下电压表的示数U和毫安表的示数/.某次测量时毫安表的

示数如图丙所示,其读数为mA;

④以U为纵坐标,/为横坐标,作出U—/图像如图丁所示,根据图像求得干电池的电动势E

=V,内阻r=Q.

答案(1)30.0(2)500(3)①左②B

③58④1.46(1.45〜1.47均可)

0.40(0.39—0.41均可)

解析(1)电阻箱阻值为3X10Q+0X1Q+0X0.1Q=30.0Q.

(2)改装后电流表的量程为

/=/旦+本-=0.5A—500mA.

6K\

(3)①为防止电路中电流过大,烧坏电流表,闭合开关前应将滑动变阻器R的滑片移到最大阻

值处,即移到左端;

②为防止电阻箱短路,电阻箱操作时应先将“义1挡”调至2,“X0.1挡”调至5,再将“X10

挡”中3调至0,故选B;

③毫安表量程为100mA,由题图丙所示毫安表表盘可知,其分度值为2mA,示数为58mA;

④改装后的电流表内阻为RA==2Q

Kl

根据改装原理可知,实际电流为电流表读数的5倍,由闭合电路欧姆定律可知

U=E—5I(r+RQ

由题图丁可知,电源的电动势E=1.46V

r+RA=80X10-3X50=2.4°Q

则干电池内阻为r=2.40Q-2Q=0.40Q.

[争分提能练]

4.(2022・广东卷J2)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测

量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:

(1)装置安装和电路连接

如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、8的导线

接入如图(b)所示的电路中.

(2)导电绳拉伸后的长度心及其电阻氐的测量

①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L

②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端.断开开关%,闭合开关Si,调节R,使电压表和电流

表的指针偏转到合适位置.记录两表的示数U和/i.

③闭合S2,电压表的示数(选填“变大”或“变小”).调节R使电压表的示数

仍为U,记录电流表的示数“,则此时导电绳的电阻&=(用/1、/2和U表示).

④断开Si,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、8间的距离,重复步骤②和③.

(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值______(选填“有”或“无”)影响.

(4)图(c)是根据部分实验数据描绘的R、-L图线.将该导电绳两端固定在某种机械臂上,当机

械臂弯曲后,测得导电绳的电阻R*为1.33kQ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为

cm,即为机械臂弯曲后的长度.

51.0051.2051.4051.6051.8052.00L/cm

(c)

答案⑵③变小自⑶无(4)51.80

解析(2)③闭合S2后,并联部分的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数变小.

加在导电绳两端的电压为U,流过导电绳的电流为—

因此导电绳的电阻&=此.

(3)在闭合$2之前,电流表的示数包括流过定值电阻的电流和电压表分得的电流,闭合S2

之后,加在电压表两端的电压保持不变,因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为Z1,故流

过导电绳的电流是—与电压表内阻无关,电压表内阻对测量没有影响.

(4)由题图(c)可知,导电绳拉伸后的长度为51.80cm.

5.(2022•黑龙江齐齐哈尔市一模)某同学通过实验探究某热敏电阻的阻值与温度的关系.实验

室可提供的器材:热敏电阻&、学生电源(通过调节可输出0〜12V的电压)、温控箱(能显示

温度并可调节温度)、电流表Ai(量程为0.6A,内阻n=5。)、电流表A2(量程为0.6A,内阻

「2约为1。)、定值电阻尺、开关和导线若干.

热敏电阻

(1)为了更准确地描述出热敏电阻&随温度变化的关系,请将电流表Ai和A2填在如图甲所示

的电路图圆圈中的合适位置.

(2)闭合开关S,记下电流表Ai的读数为h,电流表A2的读数为/2=A(如图乙所示),

则&=(用题中所给相关物理量的字母表示).

(3)实验中多次改变温控箱的温度,分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值,得到了如图丙

所示的&-f图像.根据所给的反—/图像可以看出,该热敏电阻的阻值与温度的关系式是

Rx=Q由图像分析可知,当温控箱中的温度达到525°C时(热敏电阻仍遵循此规律),

此时热敏电阻的阻值为Rx=。(保留3位有效数字).

答案(1)见解析图(2)0.507^7(3)7.525.0

/2~J1JU

解析(1)电流表Ai的内阻已知,可以当成电压表使用,电流表A2内阻未知,可以用来测干

路电流,电路设计如图所示.

热敏电阻

(2)电流表A2的读数为72=0.50A

热敏电阻的阻值为RX=¥

又因为U=//1,I=h—h

/in

解得&=

h-Ii

(3)题图丙中图像的斜率为

17.5-7.5口1口

k=300-0Q/C=30Q/C

该热敏电阻的阻值与温度的关系式为

&=7.5+吉(C)

当温控箱中的温度达到525℃时(热敏电阻仍遵循此规律),热敏电阻的阻值为

&=7.5Q+^X525。=25.0Q.

6.(2022・湖南卷J2)小梦同学自制了一个两挡位(“XI”“X10”)的欧姆表,其内部结构如图

所示,扁为调零电阻(最大阻值为Rom),《、R,”、凡为定值电阻(R,+Rom<R〃<R"),电流计G

的内阻为RG(R,《RG).用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:

(1)短接①②,将单刀双掷开关S与机接通,电流计G示数为息;保持电阻Ro滑片位置不变,

将单刀双掷开关S与〃接通,电流计G示数变为1„,则7m/"(选填"大于”或“小

于”);

⑵将单刀双掷开关S与〃接通,此时欧姆表的挡位为(选填“X1”或“X10”);

(3)若从“XI”挡位换成“X10”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,

调零电阻扁的滑片应该调节(选填“向上”或“向下”);

(4)在“义10”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为100。的定值电阻品,稳定后电流

2

计G的指针偏转到满偏刻度的东取走以,在①②间接入待测电阻尺,稳定后电流计G的指

针偏转到满偏刻度的/则&=Q

答案⑴大于(2)X10(3)向上(4)400

解析(1)根据题意可知用"<兄,所以开关拨向,九时电路的总电阻小于开关拨向几时电路的总

、E

电阻,电源电动势E不变,根据/=三-可知/,">/”;

(2)当开关S拨向力时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更

大,所以开关S拨向〃时对应欧姆表的挡位倍率较大,即X10;

(3)从“

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