专题二电学实验1．某同学使用多用电表测量一定值电阻R x的阻值，先把选择开关旋到“1k”档位并调零，测量时指针偏转如图1所示。
然后他应通过以下操作完成实验，（1）请你将以下操作过程补充完整：①________________________________；②________________________________；③将两表笔接触待测电阻的两端，从表盘上读出数据，再乘以所选倍率即为所测电阻值；④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。
（2）为更准确地测量该电阻的阻值，某同学设计了图2所示的电路。
其所用器材有：滑动变阻器R0、电阻箱R、电流表A、电源E、单刀双掷开关S各一只，以及导线若干。
以上器材均满足实验所需条件。
①图3为该电路的实物图，其中部分电路已经连接好，请用笔画完成电路实物图的连接。
图1②测量时，有同学进行了如下一些操作，请将正确的步骤挑选出来，按正确操作顺序将步骤前的字母写到横线上：___________________________。
A ．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；B ．先将单刀双掷开关掷向b 端，调节滑动变阻器，使电流表A 的指针指到表盘上某一适当位置，记下A 的示数I ；C ．先将单刀双掷开关掷向a 端，调节滑动变阻器，使电流表A 的指针指到表盘上某一适当位置，记下A 的示数I ；D ．再将单刀双掷开关掷向a 端，调节滑动变阻器，使电流表A 的示数变为I/2；E ．再将单刀双掷开关掷向b 端，同时调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表A 的示数也为I ；F ．再将单刀双掷开关掷向b 端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表A 的示数也为I ；G ．记下此时电阻箱接入电路的电阻值，即等于所测电阻值；1．（1）见解析（２）①如图②A 、C 、F 、G 。
【解析】（1）先把选择开关旋到“1k ”档位并调零，测量时指针偏转如图1所示，指针偏转角度太大，说明待测电阻小，应该把选择开关旋到“100”档位；将红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到电阻的零刻度处； （2）此电路测量电阻的原理是等效替换。
正确操作顺序是：根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大，先将单刀双掷开关掷向b 端a ，调节滑动变阻器，，使电流表A 的指针指到表盘上某一适当位置，记下A 的示数I ；再将单刀双掷开关掷向b 端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表A 的示数也为I ；记下此时电阻箱接入电路的电阻值，即等于所测电阻值，所以正确步骤为A 、C 、F 、G 。
２．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导纽a.b.c,d,e.f,g 和h 按图甲所示 方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后： R 0SER（1）若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是＿＿＿＿＿导线断路．(2)某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的U －I 特性图线．如图乙所示．电源的电动势E ＝＿＿＿＿V ；小电珠的的电阻随温度的上升而＿＿＿＿＿。
(3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面的这一电源上，每一只小电珠的实际电功率是＿＿＿＿W 。
２．（１）可能是g 导线断路（２）3V 电阻随温度的升高而增大（３）1.05W【解析】（1）样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，则可能是g 导线断路．（2）由电源的U －I 特性图线可知电源的电动势E ＝3V ，内阻r=1Ω；由小电珠的U －I 特性图线可知小电珠的电阻随温度的升高而增大．（3）当两个小电珠并联后，接到电源上，由闭合电路欧姆定律得，E=U-2Ir ，电源的U －I 特性图线为U=E-2rI=E-2I ，在图乙中作出U=E-2I 图线，如图。
图线与小电珠U-I 图线交点（0.95，1.1），一只小电珠的实际电功率是P=UI=0.95×1.1W=1.05W 。
３．实际电流表有内阻，测量电流表1G 内阻1r 的电路如图所示。
供选择的仪器如下：①待测电流表1G (0~5mA ，内阻约300Ω)，②电流表2G (0~10mA ，内阻约100Ω)，③定值电阻1R (300Ω)，④定值电阻2R (10Ω)，⑤滑动变阻器3R (0~1000Ω)，⑥滑动变阻器4R (0~20Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧电键S 及导线若干。
(1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。
(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图。
(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最 （填“左端”或“右端”）②闭合电键S ，移动滑动触头至某一位置，记录1G 和2G 的读数1I 和2I ；③多次移动滑动触头，记录1G 和2G 的读数1I 和2I ；④以2I 为纵坐标，1I 为横坐标，作出相应图线，如图所示。
(4)根据21I I -图线的斜率k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 。
３．（１）1R 4R （２）如图所示 （３）最左端 11(1)r k R =-【解析】（1）因1G 两端的电压约为为3510300 1.5U V -=⨯⨯=，假若两电流表满偏，由通过定值电阻的电流为5mA ，所以定值电阻约为内阻约300Ω，故定值电阻选1R ；又因电路是分压法接，所以滑动变阻器小时便于调节，所以应选滑动变阻器4R (0~20Ω)（2）实物连图如图所示（3）首先应使分压电路中输出的电压最小，所以滑动变阻器的触头移至最左端(4)由部分电路欧姆定律可知，21111()I I R r I -=，因21I k I =，所以11(1)r k R =-E ４．用伏安法测一节干电池的电动势E 和内阻r ，所给的器材有：A ．电压表V ：0～10VB ．电流表A ：0～0.6AC ．滑动变阻器R 1(总阻值20Ω)D ．固定电阻R 2（阻值10Ω）E ．固定电阻R 3（阻值4Ω）F ．固定电阻R 4（阻值3Ω）S ．单刀双掷开关S 和导线若干（1）根据以上器材，在误差尽可能小的情况下，组成一个测量电路，画出测量电路的原理图。
（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。
）（2）用已知的量和实验中测的量表示待测干电池的电动势E 和内阻r ４．（１）如图所示（２）423112R I R I r I I -=-431212()R R I I E I I -=- 【解析】一节干电池的电动势E 约1.5V,内阻r 很小，为了减小读数误差，不能选电压表量程选择0～10V,只能选电流表；由闭合电路欧姆定律可知，若用电流表则不能用滑运变阻器；只能用单刀双掷开关和两个定值电阻组成回路．电流表量程选择0～0.6A,回路最小总电阻约R ≈1.5V 0.6A=2.5Ω,，，若电流表三分之一处读数，所以其电路的电阻大约为1.57.50.2R '=Ω=Ω，若电流表三分之二处读数，所以其电路的电阻大约为1.5 3.750.4R '=Ω=Ω，故定阻电阻选择固定电阻R 3和固定电阻R 4即可． 按图按好电路，设按固定电阻R 3和固定电阻R 4时测的电流分别为1I 和2I ，由闭合电路欧姆定律可得31()E R r I =+42()E R r I =+联立解得423112R I R I r I I -=-；431212()R R I I E I I -=- ５．某实验小组向描绘有“4V 、2W ”的小灯泡的U —I 图像，除导线和开关还备有以下器材可供选择：A.电流表A 1,（量程0.6A ，内阻约为1Ω）B.电流表A 1,（量程3.0A ，内阻约为0.2Ω）C.电压表V 1,（量程5.0V ，内阻约为5kg ）D.电压表V 2,（量程15.0V ，内阻约为15kg ）E.滑动变阻器R 1（最大电阻为5Ω，额定电流500mA ）F.滑动变阻器R 2（最大电阻为10Ω，额定电流2.0A ）（1）实验中所用的电流表应选＿＿＿＿＿＿；电压表应选＿＿＿＿＿＿；滑动变阻器应选＿＿＿＿＿＿。
（只需填器材前面的字母代号）（2）画出实验的电路图。
（3）经过正确的操作，测得的数据如下表，请根据下表数据在坐标系中描点画出小灯泡的U —I 曲线。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11U/v 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 3.20 3.60 4.00 I/A 0 0.12 0.22 0.30 0.36 0.40 0.43 0.46 0.48 0.49 0.50５．（１）A 1 V 1 R 2．（２）如图左所示（３）如图右所示【解析】（1）由P UI =得小灯泡电流为0.5A ，所以选电流表A 1；小灯泡的额定电压4V ，所以电压表选V 1，.滑动变阻器R 1的额定电流较小，所以滑动变阻器应选R 2．（2）电压表的内阻远大于小灯泡电阻，应用安培表外接，且分压式供电，如图左所示；（3）U —I 图线如图右所示．６．用以下器材测量待测量程电流表A 1(0~5mA ，内阻约300Ω)的内阻，电源E ：干电池(1.5V)电压表V (量程10V ，内阻约为3k Ω)电流表A 2(0~10mA ，内阻约100Ω)定值电阻1R ：阻值为300Ω定值电阻2R ：阻值为10ΩΩ滑动变阻器3R ：最大阻值为1000Ω；滑动变阻器4R ：最大阻值为20Ω单刀单掷开关S 、导线若干①定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。
(在空格内填写序号)②画出设计的实验电路图③用已知的量和实验中测的量表示待测电流表A 1的内阻 ６．（１）1R 4R （２）如图所示 （３）21111()I I R r I -= 【解析】①因A 1两端的电压约为为3510300 1.5U V -=⨯⨯=，所以不能用量程10V 的电压表，假若两电流表满偏，由通过定值电阻的电流为5mA ，所以定值电阻约为内阻约300Ω，故定值电阻选1R ；又因电路是分压法接，所以滑动变阻器小时便于调节，所以应选滑动变阻器4R (0~20Ω)②实验电路如图所示③若某次测量中电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2，由部分电路欧姆定律可知，21111()I I R r I -= ７．某电流表的量程为50mA ，内阻为50Ω，其表面的刻度盘已损坏，要重新通过测量来刻画出刻度值，有下列器材：A ．待测电流表B ．9V 直流电源C ．“0-10Ω，1A ”滑动变阻器D.“0-100Ω，50mA ”滑动变阻器E ．“0.6A ，0.5Ω”标准电流表 F ．“3A ，0.01Ω”标准电流表G ．5Ω标准电阻F ．20Ω标准电阻I.开关及导线若干(1)应选用的器材 (填选用器材序号)。