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实验复习
实验一 描绘小灯泡的伏安特性曲线
1．实验原理
(1)测多组小灯泡的U、I的值，并绘出I－U图象；
(2)由图线的斜率反映电流与电压的关系．
2．电路的连接方式
①电流表应采用外接法：因为小灯泡(3.8
V,0.3
A)的电阻很小，与量程为0.6
A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．
②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化．
3．注意事项
(1)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压为零的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝．
(2)I－U图线在U0＝1.0
V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0
V左右绘点要密，以防出现较大误差．
[复习过关]
1．图为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5
V.
(1)完成下列实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，____________；
②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，________；
③断开开关，……根据实验数据作出小灯泡的伏安特性曲线．
(2)在虚线框中画出与实物电路相对应的电路图．
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-72A.TIF"
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-72A.TIF"
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答案 (1)①使它靠近滑动变阻器左端的接线柱 ②增加小灯泡两端的电压，记录多组电流表和电压表的读数，直至电压达到其额定电压 (2)见解析图
解析 (1)滑动变阻器为分压式接法，闭合开关前，应使小灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱．闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录多组电流表和电压表的读数，直至电压达到小灯泡的额定电压．
(2)与实物电路相对应的电路图如图所示．
2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“6
V 1.5
W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源6
V(内阻不计)
B．直流电流表0～3
A(内阻0.1
Ω以下)
C．直流电流表0～300
mA(内阻约为5
Ω)
D．直流电压表0～10
V(内阻约为15
kΩ)
E．滑动变阻器10
Ω，2
A
F．滑动变阻器1
kΩ，0.5
A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．
(1)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)．
(2)在虚线框内画出实验电路图．
(3)试将图所示器材连成实验电路．
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-74.TIF"
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答案 (1)C E (2)实验电路图如图所示
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-75.TIF"
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-77.TIF"
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(3)实物图连线如图所示
解析 (1)I额＝
A＝250
mA，故电流表应选C.因要求小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器用分压式接法，应选较小阻值的E.
3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3
V 1.5
W”的小灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3
V(内阻可不计)
B．直流电流表0～600
mA(内阻约为0.5
Ω)
C．直流电压表0～3
V(内阻约3
kΩ)
D．滑动变阻器(10
Ω，1
A)
E．滑动变阻器(1
kΩ，300
mA)
F．开关、导线若干
(1)本实验中滑动变阻器选用________(填“D”或“E”)．
(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的坐标纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线.
U/V
I/A
0
0
0.5
0.17
1.0
0.30
1.5
0.39
2.0
0.45
2.5
0.49
(3)如图所示，将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5
Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒为4
V的电源上，每个小灯泡的实际功率为________
W.
答案 (1)D (2)见解析图 (3)0.3
解析 (1)实验中需测量多组数据，滑动变阻器用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器用阻值较小的，故选D；
(2)描点画图，如图所示
(3)设小灯泡两端的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律得：U0＝U＋2IR0，所以U＝－2R0I＋U0，代入数据得U＝－10I＋4，在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线，其交点(U，I)即为小灯泡的实际电压、电流值，可得小灯泡消耗的实际功率P＝UI＝0.3
W.
实验二 测定金属的电阻率
1．螺旋测微器的读法
测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．
精确度为0.01
mm.读数时估读到毫米的千分位上．
2．游标卡尺的读法
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与1
mm的差值
精确度(可精确到)
读数
10
9
mm
0.1
mm
0.1
mm
主尺上整毫米数＋K×精确度(K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数)
20
19
mm
0.05
mm
0.05
mm
50
49
mm
0.02
mm
0.02
mm
3.测金属电阻率的实验原理与计算
(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R＝)．由于金属丝的电阻较小，选择电流表外接法；由于不要求电压必须从0调，所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法．实验电路图如图.
(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，算出横截面积S
(S＝)．由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出电阻率．
4．实验数据的处理方法
电阻R的数值可用以下两种方法确定：
(1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果．
(2)图象法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R.
[复习过关]
4．某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段裸电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为2
Ω，为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(用Rx表示)的电阻．
A．电源(提供的电压U0为3.0
V)
B．电压表V1(量程为0～3.0
V，内阻约为2
kΩ)
C．电压表V2(量程为0～15.0
V，内阻约为6
kΩ)
D．电流表A1(量程为0～0.6
A，内阻约为1
Ω)
E．电流表A2(量程为0～3.0
A，内阻约为0.1
Ω)
F．滑动变阻器R1(最大阻值10
Ω，额定电流2.0
A)
G．滑动变阻器R2(最大阻值1
kΩ，额定电流1.0
A)
H．定值电阻R0(阻值为3
Ω)
I．开关S一个，导线若干
(1)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中．
(2)实验时电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选________(只填代号)．
(3)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯线材料的电阻率的表达式为ρ＝________.
答案 (1)
见解析图 (2)B D F
(3)
解析 (1)比较电压表内阻、电流表内阻和待测电阻的大小关系，可得测量电路必须用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法和限流式接法均可(如图)．
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-84.TIF"
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-84.TIF"
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(2)电源提供的电压为3.0
V，考虑到电压表的量程和精确度两个因素，电压表应选V1；干路中电流的最大值Imax＝＝
A＝0.6
A，电流表应选A1；考虑到实验的准确性，滑动变阻器应选R1.
(3)由R＝＝ρ＝得：ρ＝.
5．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________
mm，合金丝的直径为__________
mm.
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-85.TIF"
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(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-86.TIF"
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答案 (1)0.007 0.638 (2)见解析图
解析 (1)校零时的读数为(0＋0.7×0.01)
mm＝0.007
mm，测量时的读数为(0＋0.5＋14.5×0.01)mm＝0.645
mm，故合金丝的直径为(0.645－0.007)
mm＝0.638
mm.
(2)先从电源正极出发，经过开关，再经过滑动变阻器的下边两个接线柱，回到电源负极；再由滑动变阻器的右上接线柱经过电流表的正、负接线柱，连接并联的合金丝与电压表到电源的负极，如图所示：
6．用伏安法测定电阻约为5
Ω的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池．如图甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上，底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出．实验采用的电路原理图如图乙所示，测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示．
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-89.TIF"
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(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动________使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转动________夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数．(填仪器部件的字母符号)
(2)根据电路原理图乙，用笔画线代替导线，将实物图丁连接成实验电路．
(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变P的位置，得到几组U、I、L的数据，用R＝计算出相应的电阻值后作出R－L图线如图戊所示．取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，若电阻丝直径为d，则电阻率ρ＝________.
答案 (1)D H G (2)如图所示 (3)
解析 (1)在用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D，使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转动微调旋钮H夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数．(3)根据R＝ρ，得ΔR＝ρ，而S＝，代入得ρ＝.
实验三 测定电池的电动势和内阻
1．实验原理：闭合电路欧姆定律
2．实验方法
(1)伏安法：用一个电压表和电流表测量，电路如图所示．
①公式法：由U＝E－Ir得，解得E、r.
②图象法：作U－I图象处理数据，如图所示．
图线与纵轴交点为E；图线与横轴交点为I短＝；图线的斜率的绝对值表示r＝||.
(2)安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所示．
①公式法：：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．
②图象法：作出－R图象或R－图象，由图象的斜率和截距求E、r.
(3)伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图所示．
公式法：E＝U1＋r，E＝U2＋r，由此可求出E和r，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．
②图象法：作出－图象，由图象的斜率和截距求E、r.
(4)伏伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示．测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时，E＝U1＋U2＋r，RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1′，此时E＝U1′＋r，解方程组可求得E、r.
(5)粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源的电动势，此时U＝≈E，需满足RV?r.
[复习过关]
7．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
(1)应该选择的实验电路是图中的________(选填“甲”或“乙”)．
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(2)现有电流表(0～0.6
A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表(0～15
V)
B．电压表(0～3
V)
C．滑动变阻器(0～50
Ω)
D．滑动变阻器(0～500
Ω)
实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母)
(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
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(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________
V，内电阻r＝________
Ω.
(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下列各示意图中正确反映P－U关系的是________．
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-102.TIF"
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答案 (1)甲 (2)B C
(3)如图所示
(4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85)
(5)C
解析 (1)电流表内阻与电池内阻相差不多，如果用乙图误差较大，应选用甲图．
(2)干电池的电动势为1.5
V左右，为减小误差，应选择量程为3
V的电压表；根据电源电动势和电流表量程，可知应选择最大阻值为50
Ω的滑动变阻器．
(3)第四组数据误差较大，应舍去，后连线．
(4)根据U－I图象，电源的电动势为纵轴的截距，为1.5
V，内阻为斜率的绝对值，r＝
Ω≈0.83
Ω.
(5)可采用特殊值法分析，当外电路短路时，U＝0，此时电池的输出功率P＝0.当外电路断路时，U＝E，此时电池的输出功率P＝0.故只有选项C正确．
8．利用如图所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9
Ω)，电阻R0(阻值为3.0
Ω)，电阻R1(阻值为3.0
Ω)，电流表
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(量程为200
mA，内阻为RA＝6.0
Ω)，开关S.
实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；
③以为纵坐标，R为横坐标，作－R图线(用直线拟合)；
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题：
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为__________________．
(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0
Ω时电流表的示数如图甲所示，读出数据，完成下表．
答：①__________，②__________.
R/Ω
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
I/A
0.143
0.125
①
0.100
0.091
0.084
0.077
/A－1
6.99
8.00
②
10.0
11.0
11.9
13.0
(3)在图乙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________
A－1·Ω－1，截距b＝________
A－1.
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图甲
图乙
(4)根据图线求得电源电动势E＝________
V，内阻r＝________
Ω.
答案 (1)＝R＋(5.0＋r)(2)①0.110(0.109～0.111均正确)②9.09(9.01～9.17均正确)
(3)见解析图 1.0(0.96～1.04均正确)6．0(5.9～6.1均正确)
(4)3.0(2.7～3.3均正确) 1.0(0.6～1.4均正确)
解析 (1)根据闭合电路欧姆定律可知：
E＝IRA＋(I＋)(R＋R0＋r)
将R0＝3.0
Ω，R1＝3.0
Ω，RA＝6.0
Ω代入上式得＝R＋(5.0＋r)
(2)从读数上，有效数字要一致，即读数是0.110
A，倒数是9.09
A－1.
(3)由－R关系式可知k＝，截距b＝(5.0＋r)；由给出的数据作出图象，连线时尽可能使多的点在同一直线上，不在直线上的点要均匀分布在直线两侧如图所示．
由图象可知，k＝1.0
A－1·Ω－1，b＝6.0
A－1.
(4)电源电动势E＝3.0
V，电源内阻r＝1.0
Ω.
9．利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材有：
A．干电池两节，每节电池的电动势约为1.5
V，内阻未知
B．直流电压表V1、V2，内阻很大
C．直流电流表A，内阻可忽略不计
D．定值电阻R0，阻值未知，但不小于5
Ω
E．滑动变阻器
F．导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如表所示：
U/V
2.62
2.48
2.34
2.20
2.06
1.92
I/A
0.08
0.12
0.19
0.20
0.24
0.28
试利用表格中的数据在图中作出U－I图象，由图象可知，该同学测得两节干电池总的电动势值为________
V，总内阻为________
Ω.由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表________(选填“V1”或“V2”)．
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(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后，连接该电路继续实验时，由于电流表发生短路故障，因此只能记下两个电压表的示数，该同学利用表中的数据，以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象，也得到一条不过原点的直线，已知直线的斜率为k，截距大小为b，则两节干电池总的电动势大小为________，两节干电池的总内阻________(选填“可以”或“不可以”)求出．
答案 (1)见解析图 2.90 3.4 V1 (2) 不可以
解析 (1)由图将(I，U)作为坐标值将各点描出，并用直线将各点相连，作图象如图所示；由U＝E－Ir可知，图象与纵轴的交点为电源的电动势，故E＝2.90
V；
图象的斜率的绝对值表示电源的内电阻，r＝
Ω＝3.4
Ω
若示数为V2电表的，则测量的内电阻一定包含有定值电阻R0，而定值电阻大于5
Ω，故说明读数只能是读的V1；
(2)电压表V1测量电源的输出电压，而V2测量滑动变阻器两端的电压；
由闭合电路欧姆定律可知：U1＝E－r变形得：
U2＝R0＋U1
由题意可知：R0＝b；
＝k
联立解得：E＝
由于不知道R0的具体阻值，故无法求得干电池的总电阻．
10．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池E(电动势约为1.5
V、内阻约为1.0
Ω)
B．电压表V(0～15
V)
C．电流表A(0～0.6
A、内阻0.1
Ω)
D．电流表G(满偏电流3
mA、内阻Rg＝10
Ω)
E．滑动变阻器R1(0～10
Ω、10
A)
F．滑动变阻器R2(0～100
Ω、1
A)
G．定值电阻R3＝990
Ω
H．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________(选填“R1”或“R2”)；
(2)请在虚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)如图所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1－I2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，内阻r＝________Ω.
答案 (1)R1 (2)电路图如图所示
(3)1.47(1.46～1.48) 0.83(0.81～0.85)
解析 从实验操作方便和安全以及测量准确的角度出发，滑动变阻器应选阻值较小、额定电流较大的R1；所给器材中电压表量程过大，不能选用，需要把电流表G与R3串联，被测量电池的内阻很小，电流表用外接法；图象与纵轴的截距为1.47
mA，即断路时通过G的电流，断路电流乘以(R3＋Rg)等于1.47
V，为电源电动势；图线斜率的绝对值为电源的内阻r＝0.83
Ω.
实验四 练习使用多用电表
1．欧姆表的原理
(1)构造：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成．
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(2)工作原理：闭合电路欧姆定律I＝.
(3)刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零．
①当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”．(图甲)
②当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”．(图乙)
③当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻．
2．多用电表的改装原理
(1)电流表的改装原理：由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表．
(2)电压表的改装原理：由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表．
(3)欧姆表的改装原理：内部有电源，将对应Rx的电流刻度值改为电阻值即为欧姆表．
3．多用电表的使用方法
(1)电流进出电表的流向：①电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出；②电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”；③使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极．电流仍然是“红进、黑出”．
(2)注意事项：①电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少，及应读到的有效数字位数．②测电阻时必须把待测电阻隔离，换挡需进行欧姆调零．③实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．
[复习过关]
11．某同学用量程为1
mA、内阻为120
Ω的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1
V和1
A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：
(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线．
(2)开关S闭合时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)．
(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．
(4)定值电阻的阻值R1＝________
Ω，R2＝______
Ω.(结果取3位有效数字)
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答案 (1)连线见解析图 (2)电流 电压 (3)黑
(4)1.00 880
解析 (1)实物连接如图所示
(2)开关S闭合时，R1起分流作用，此时多用电表是用来测电流的．开关S断开时，R2起分压作用，此时多用电表是用来测电压的．
(3)表笔A所插入的插孔为“－”插孔，表笔A应为黑色表笔．
(4)当开关S断开时，多用电表为量程为1
V的电压表，则
Ig(Rg＋R2)＝1
V
所以R2＝880
Ω
当开关S闭合时，多用电表为量程为1
A的电流表，则
Ig(Rg＋R2)＝(I－Ig)R1
解得R1＝
Ω≈1.00
Ω.
12．如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．
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图甲
图乙
(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”)．
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况．
(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如下表所示．
请将记录表补充完整，并画出一种可能的电路.
两表笔接的接点
多用电表的示数
a、b
________
Ω
a、c
10
Ω
b、c
15
Ω
答案 (1)A (2)短暂 (3)5 见解析图
解析 (1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零部件为A.
(2)使用多用电表测量电压时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏
转情况，若持续接触则有可能损坏电表．
(3)黑箱中无电源且每对接点间正、反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5
Ω，由a、b间电阻阻值为5
Ω，a、c间为10
Ω，b、c间为15
Ω知，电路为a、b间阻值为5
Ω的电阻与a、c间阻值为10
Ω的电阻串联而成，故可能的电路图如图所示．
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实验复习
实验一 描绘小灯泡的伏安特性曲线
1．实验原理
(1)测多组小灯泡的U、I的值，并绘出I－U图象；
(2)由图线的斜率反映电流与电压的关系．
2．电路的连接方式
①电流表应采用外接法：因为小灯泡(3.8
V,0.3
A)的电阻很小，与量程为0.6
A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．
②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化．
3．注意事项
(1)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压为零的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝．
(2)I－U图线在U0＝1.0
V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0
V左右绘点要密，以防出现较大误差．
1．图为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5
V.
(1)完成下列实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，____________；
②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，________；
③断开开关，……根据实验数据作出小灯泡的伏安特性曲线．
(2)在虚线框中画出与实物电路相对应的电路图．
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2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“6
V 1.5
W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源6
V(内阻不计)
B．直流电流表0～3
A(内阻0.1
Ω以下)
C．直流电流表0～300
mA(内阻约为5
Ω)
D．直流电压表0～10
V(内阻约为15
kΩ)
E．滑动变阻器10
Ω，2
A
F．滑动变阻器1
kΩ，0.5
A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．
(1)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)．
(2)在虚线框内画出实验电路图．
(3)试将图所示器材连成实验电路．
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3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3
V 1.5
W”的小灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3
V(内阻可不计)
B．直流电流表0～600
mA(内阻约为0.5
Ω)
C．直流电压表0～3
V(内阻约3
kΩ)
D．滑动变阻器(10
Ω，1
A)
E．滑动变阻器(1
kΩ，300
mA)
F．开关、导线若干
(1)本实验中滑动变阻器选用________(填“D”或“E”)．
(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的坐标纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线.
U/V
I/A
0
0
0.5
0.17
1.0
0.30
1.5
0.39
2.0
0.45
2.5
0.49
(3)如图所示，将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5
Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒为4
V的电源上，每个小灯泡的实际功率为________
W.
实验二 测定金属的电阻率
1．螺旋测微器的读法
测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．
精确度为0.01
mm.读数时估读到毫米的千分位上．
2．游标卡尺的读法
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与1
mm的差值
精确度(可精确到)
读数
10
9
mm
0.1
mm
0.1
mm
主尺上整毫米数＋K×精确度(K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数)
20
19
mm
0.05
mm
0.05
mm
50
49
mm
0.02
mm
0.02
mm
3.测金属电阻率的实验原理与计算
(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R＝)．由于金属丝的电阻较小，选择电流表外接法；由于不要求电压必须从0调，所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法．实验电路图如图.
(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，算出横截面积S
(S＝)．由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出电阻率．
4．实验数据的处理方法
电阻R的数值可用以下两种方法确定：
(1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果．
(2)图象法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R.
4．某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段裸电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为2
Ω，为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(用Rx表示)的电阻．
A．电源(提供的电压U0为3.0
V)
B．电压表V1(量程为0～3.0
V，内阻约为2
kΩ)
C．电压表V2(量程为0～15.0
V，内阻约为6
kΩ)
D．电流表A1(量程为0～0.6
A，内阻约为1
Ω)
E．电流表A2(量程为0～3.0
A，内阻约为0.1
Ω)
F．滑动变阻器R1(最大阻值10
Ω，额定电流2.0
A)
G．滑动变阻器R2(最大阻值1
kΩ，额定电流1.0
A)
H．定值电阻R0(阻值为3
Ω)
I．开关S一个，导线若干
(1)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中．
(2)实验时电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选________(只填代号)．
(3)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯线材料的电阻率的表达式为ρ＝________.
5．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________
mm，合金丝的直径为__________
mm.
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(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．
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6．用伏安法测定电阻约为5
Ω的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池．如图甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上，底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出．实验采用的电路原理图如图乙所示，测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示．
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(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动________使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转动________夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数．(填仪器部件的字母符号)
(2)根据电路原理图乙，用笔画线代替导线，将实物图丁连接成实验电路．
(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变P的位置，得到几组U、I、L的数据，用R＝计算出相应的电阻值后作出R－L图线如图戊所示．取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，若电阻丝直径为d，则电阻率ρ＝________.
实验三 测定电池的电动势和内阻
1．实验原理：闭合电路欧姆定律
2．实验方法
(1)伏安法：用一个电压表和电流表测量，电路如图所示．
①公式法：由U＝E－Ir得，解得E、r.
②图象法：作U－I图象处理数据，如图所示．
图线与纵轴交点为E；图线与横轴交点为I短＝；图线的斜率的绝对值表示r＝||.
(2)安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所示．
①公式法：：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．
②图象法：作出－R图象或R－图象，由图象的斜率和截距求E、r.
(3)伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图所示．
公式法：E＝U1＋r，E＝U2＋r，由此可求出E和r，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．
②图象法：作出－图象，由图象的斜率和截距求E、r.
(4)伏伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示．测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时，E＝U1＋U2＋r，RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1′，此时E＝U1′＋r，解方程组可求得E、r.
(5)粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源的电动势，此时U＝≈E，需满足RV?r.
[复习过关]
7．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
(1)应该选择的实验电路是图中的________(选填“甲”或“乙”)．
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(2)现有电流表(0～0.6
A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表(0～15
V)
B．电压表(0～3
V)
C．滑动变阻器(0～50
Ω)
D．滑动变阻器(0～500
Ω)
实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母)
(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
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(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________
V，内电阻r＝________
Ω.
(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下列各示意图中正确反映P－U关系的是________．
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8．利用如图所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9
Ω)，电阻R0(阻值为3.0
Ω)，电阻R1(阻值为3.0
Ω)，电流表
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(量程为200
mA，内阻为RA＝6.0
Ω)，开关S.
实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；
③以为纵坐标，R为横坐标，作－R图线(用直线拟合)；
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题：
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为__________________．
(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0
Ω时电流表的示数如图甲所示，读出数据，完成下表．
答：①__________，②__________.
R/Ω
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
I/A
0.143
0.125
①
0.100
0.091
0.084
0.077
/A－1
6.99
8.00
②
10.0
11.0
11.9
13.0
(3)在图乙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________
A－1·Ω－1，截距b＝________
A－1.
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图甲
图乙
(4)根据图线求得电源电动势E＝________
V，内阻r＝________
Ω.
9．利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材有：
A．干电池两节，每节电池的电动势约为1.5
V，内阻未知
B．直流电压表V1、V2，内阻很大
C．直流电流表A，内阻可忽略不计
D．定值电阻R0，阻值未知，但不小于5
Ω
E．滑动变阻器
F．导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如表所示：
U/V
2.62
2.48
2.34
2.20
2.06
1.92
I/A
0.08
0.12
0.19
0.20
0.24
0.28
试利用表格中的数据在图中作出U－I图象，由图象可知，该同学测得两节干电池总的电动势值为________
V，总内阻为________
Ω.由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表________(选填“V1”或“V2”)．
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(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后，连接该电路继续实验时，由于电流表发生短路故障，因此只能记下两个电压表的示数，该同学利用表中的数据，以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象，也得到一条不过原点的直线，已知直线的斜率为k，截距大小为b，则两节干电池总的电动势大小为________，两节干电池的总内阻________(选填“可以”或“不可以”)求出．
10．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池E(电动势约为1.5
V、内阻约为1.0
Ω)
B．电压表V(0～15
V)
C．电流表A(0～0.6
A、内阻0.1
Ω)
D．电流表G(满偏电流3
mA、内阻Rg＝10
Ω)
E．滑动变阻器R1(0～10
Ω、10
A)
F．滑动变阻器R2(0～100
Ω、1
A)
G．定值电阻R3＝990
Ω
H．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________(选填“R1”或“R2”)；
(2)请在虚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)如图所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1－I2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，内阻r＝________Ω.
实验四 练习使用多用电表
1．欧姆表的原理
(1)构造：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成．
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(2)工作原理：闭合电路欧姆定律I＝.
(3)刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零．
①当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”．(图甲)
②当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”．(图乙)
③当I＝时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻．
2．多用电表的改装原理
(1)电流表的改装原理：由同一表头并联不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表．
(2)电压表的改装原理：由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表．
(3)欧姆表的改装原理：内部有电源，将对应Rx的电流刻度值改为电阻值即为欧姆表．
3．多用电表的使用方法
(1)电流进出电表的流向：①电流挡串联接入电路，电流从红表笔流进电表，从黑表笔流出；②电压挡并联接入电路，红表笔接高电势点，黑表笔接低电势点，电流仍然是“红进、黑出”；③使用欧姆挡时，红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极．电流仍然是“红进、黑出”．
(2)注意事项：①电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少，及应读到的有效数字位数．②测电阻时必须把待测电阻隔离，换挡需进行欧姆调零．③实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．
11．某同学用量程为1
mA、内阻为120
Ω的表头按图甲所示电路改装成量程分别为1
V和1
A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：
(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线．
(2)开关S闭合时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量__________(填“电流”、“电压”或“电阻”)．
(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．
(4)定值电阻的阻值R1＝________
Ω，R2＝______
Ω.(结果取3位有效数字)
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"E:\\莫成程\\2016\\同步\\创新设计\\物理\\人教3-1\\WORD\\-116.TIF"
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12．如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．
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图甲
图乙
(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”)．
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况．
(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如下表所示．
请将记录表补充完整，并画出一种可能的电路.
两表笔接的接点
多用电表的示数
a、b
________
Ω
a、c
10
Ω
b、c
15
Ω
