專題十四電學實驗—————————————[核心要點回扣]————————————一、電學儀器的使用與讀數1．電流表、電壓表、歐姆表的比較：儀器極性量程選擇讀數電流表有正、負極的電表，電流由電表的正極流入，負極流出使指針指示超過滿偏刻度的eq\f(1,3)的位置3V和3A量程估讀到最小分度的eq\f(1,10)；15V量程估讀到最小分度的eq\f(1,5)；0.6A量程估讀到最小分度的eq\f(1,2)電壓表歐姆表使指針盡量指在表盤的中間位置左右表盤讀數乘以相應擋位的倍率2.使用多用電表的“三注意”：(1)電流的流向：使用歐姆擋時，多用電表內部電池的正極接黑表筆，負極接紅表筆，從電源外部看，電流從紅表筆流入，從黑表筆流出．(2)區(qū)分“機械調零”和“歐姆調零”：“機械調零”在表盤刻度左側“0”位置，調整表盤下邊的中間定位螺絲；“歐姆調零”在表盤刻度的右側電阻刻度“0”位置，調整歐姆調零旋鈕．(3)倍率選擇：使用歐姆擋測電阻時，表頭指針過大或過小均有較大誤差，指針偏轉角度在eq\f(1,3)滿偏到eq\f(2,3)滿偏之間讀數較準確，如待測電阻約為2kΩ，應選用“×100”擋．3．電學儀器的選擇：(1)電源的選擇：一般可以根據待測電路的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源．(2)電表的選擇：一般根據電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據待測電流的最大電流選擇電流表；選擇的電表的量程應使電表的指針偏轉的幅度較大，一般應使指針能達到半偏以上，以減小讀數的偶然誤差，提高精確度．二、電流表內外接法的區(qū)分與選擇比較項目電流表內接法電流表外接法電路誤差來源電流表的分壓電壓表的分流測量結果R測＝eq\f(U,I)＞Rx，偏大R測＝eq\f(U,I)＜Rx，偏小適用條件Rx?RA(測大電阻)RV?Rx(測小電阻)三、分壓式與限流式的區(qū)分與選擇1．控制電路的比較：比較項目限流式接法分壓式接法電路電壓調節(jié)的范圍eq\f(Rx,Rx＋R0)E～E0～E電能損耗節(jié)能耗能2.控制電路的選擇：(1)從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流式．(2)以下三種情況必須用分壓式：①要求待測電路的U、I從0變化．②R滑?Rx.③選用限流式，Ux、Ix過大(超過電流表量程，燒壞電表、電源或用電器等)．四、電學實驗方法1．等效替代法：在保證某種效果(特性和關系)相同的前提下，將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來進行研究和處理．2．控制變量法：對于多個變量的問題，常常采用控制變量的方法，把多個變量的問題變成單個變量的問題，從而研究這一個變量對事物的影響，分別對各個變量加以研究，最后綜合解決．3．累積法：把某些難以用常規(guī)儀器直接準確測量的物理量用累積的方法，將微小量變?yōu)檩^大的量，不僅便于測量，還可以提高測量的準確程度，從而減小誤差．考點1電表的改裝、使用與讀數(對應學生用書第72頁)■品真題·感悟高考……………·[考題統(tǒng)計]五年4考：2017年Ⅲ卷T年Ⅰ卷T232013年Ⅰ卷T23、Ⅱ卷T23[考情分析]1．電流表、電壓表、歐姆表、電阻箱等儀器的原理、使用、讀數是高考的高頻考點．2．電表的使用和改造常在電學實驗中考查，單獨考查的較少．3．電表的讀數，應該根據電表的精度進行估讀，而歐姆表讀數時應根據表盤上不同部分的精度不同進行估讀．4．電阻箱無須估讀．5．電表的改裝原理是將改裝后的物理量與流過靈敏電流計的電流建立一一對應的函數關系．1．(電表的讀數與使用)(2017·Ⅲ卷T23)圖14-1(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖．圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭?的滿偏電流為250μA，內阻為480Ω.虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連．該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋．(a)(b)圖14-1(1)圖(a)中的A端與________(選填“紅”或“黑”)色表筆相連接．(2)關于R6的使用，下列說法正確的是________(填正確答案標號)．A．在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C．使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據題給條件可得R1＋R2＝______Ω，R4＝______Ω.(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示．若此時B端是與“1”連接的，則多用電表讀數為________；若此時B端是與“3”連接的，則讀數為________；若此時B端是與“5”連接的，則讀數為________．(結果均保留三位有效數字)【解析】(1)當B端與“3”連接時，內部電源與外部電路形成閉合回路，電流從A端流出，故A端與黑色表筆相連接．(2)在使用多用電表之前，調整表頭螺絲使電表指針指在表盤左端電流“0”位置，選項A錯誤；使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項B正確；使用電流擋時，電阻R6不在閉合電路中，調節(jié)無效，選項C錯誤．(3)根據題給條件可知：當B端與“2”連接時，表頭與R1、R2組成的串聯電路并聯，此時為量程1mA的電流擋，由并聯電路兩支路電流與電阻成反比知，eq\f(Rg,R1＋R2)＝eq\f(1－0.25,0.25)＝eq\f(3,1)，解得R1＋R2＝160Ω.當B端與“4”連接時，表頭與R1、R2組成的串聯電路并聯后再與R4串聯，此時為量程1V的電壓擋，表頭與R1、R2組成的串聯電路并聯總電阻為120Ω，兩端電壓為0.12V，由串聯電路中電壓與電阻成正比知：R4兩端電壓為0.88V，則R4電阻為880Ω.(4)若此時B端是與“1”連接的，多用電表作為直流電流表使用，量程2.5mA，讀數為1.47mA.若此時B端是與“3”連接的，多用電表作為歐姆表使用，讀數為11×100Ω＝1.10kΩ.若此時B端是與“5”連接的，多用電表作為直流電壓表使用，量程為5V，讀數為2.95V.【答案】(1)黑(2)B(3)(4)1.47mA1.10kΩ2.95V2．(電表的改裝)(2015·Ⅰ卷T23)圖14-2(a)為某同學改裝和校準毫安表的電路圖，其中虛線框內是毫安表的改裝電路．圖14-2(1)已知毫安表表頭的內阻為100Ω，滿偏電流為1mA；R1和R2為阻值固定的電阻．若使用a和b兩個接線柱，電表量程為3mA；若使用a和c兩個接線柱，電表量程為10mA.由題給條件和數據，可以求出R1＝________Ω，R2＝________Ω.(2)現用一量程為3mA、內阻為150Ω的標準電流表?對改裝電表的3mA擋進行校準，校準時需選取的刻度為0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA.電池的電動勢為1.5V，內阻忽略不計；定值電阻R0有兩種規(guī)格，阻值分別為300Ω和1000Ω；滑動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為750Ω和3000Ω.則R0應選用阻值為________Ω的電阻，R應選用最大阻值為________________Ω的滑動變阻器．(3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻．圖(b)中的R′為保護電阻，虛線框內未畫出的電路即為圖(a)虛線框內的電路．則圖中的d點應和接線柱________(選填“b”或“c”)相連．判斷依據是：________.【導學號：】【解析】(1)設使用a和b兩接線柱時，電表量程為I1，使用a和c兩接線柱時，電表量程為I2，則使用a和b時：eq\f(IgRg,R1＋R2)＋Ig＝I1 ①使用a和c時：eq\f(IgRg＋R2,R1)＋Ig＝I2 ②由①②兩式得R1＝15Ω，R2＝35Ω.(2)校準時電路中的總電阻的最小值為R?。絜q\f(1.5,3.0×10－3)Ω＝500Ω，總電阻的最大值為R大＝eq\f(1.5,0.5×10－3)Ω＝3000Ω，故R0選300Ω的，R選用最大阻值為3000Ω的滑動變阻器．(3)d接b時，R1和R2串聯，不論是R1還是R2損壞，電表都有示數且示數相同，故應將d接c.根據d接c時的電路連接情況可知：閉合開關，若電表指針偏轉，則損壞的電阻是R1；若電表指針不動，則損壞的電阻是R2.【答案】(1)1535(2)(3)c閉合開關時，若電表指針偏轉，則損壞的電阻是R1；若電表指針不動，則損壞的電阻是R2(2013·Ⅱ卷T23)某同學用量程為1mA、內阻為120Ω的表頭按圖(a)所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表．圖中R1和R2為定值電阻，S為開關．回答下列問題：(1)根據圖(a)所示的電路，在圖(b)所示的實物圖上連線．(2)開關S閉合時，多用電表用于測量________(選填“電流”“電壓”或“電阻”)；開關S斷開時，多用電表用于測量________(選填“電流”“電壓”或“電阻”)．(3)表筆A應為________色(填選“紅”或“黑”)．(4)定值電阻的阻值R1＝________Ω，R2＝___________________________Ω.(結果取3位有效數字)(a)(b)【解析】將表頭改裝成電壓表時，需串聯一電阻進行分壓，而改裝成電流表時則需并聯一電阻分流，因此閉合開關后，并聯上R1改裝成一電流表，斷開開關，表頭與R2串聯則改裝成一電壓表．多用電表內部表頭的正極在右側，即電流應從表筆B流入，從表筆A流出，則表筆A為黑色．當斷開S時，Ig(R2＋r)＝Um，解得R2＝880Ω.當閉合S時，Ig(R2＋r)＝(I－Ig)R1，解得R1≈1.00Ω.【答案】(1)如圖所示(2)電流電壓(3)黑(4)1.00880■熟技巧·類題通法…………………·1．多用電表使用“五步”法(1)選倍率：一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數量級的倍率，如估計值為200Ω，就應該選“×10”的倍率；(2)進行歐姆調零；(3)將紅、黑表筆接被測電阻兩端進行測量；(4)將指針示數乘以倍率，得測量值；(5)測量結束后，將選擇開關扳到OFF或交流電壓最高擋．2．多用電表測電阻的注意事項(1)改換倍率必須重新進行歐姆調零；(2)通過選擇合適倍率，指針指在刻度盤中間附近，誤差較??；(3)測量電阻時，手不可接觸表筆的金屬桿部分；(4)被測元件與電源斷開．■對考向·高效速練…………………..·考向1電表的讀數與使用1．圖14-3甲是小紅同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗連好的實物連接圖．圖14-3小紅調節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數如圖乙中的①②③④所示，電流表量程為0.6A，電壓表量程為3V．所示讀數為：①________、②________、③________、④________.兩組數據得到的電阻分別為________和________．【解析】電流表量程為0.6A，每一小格代表0.02A，讀數時估讀到精度的本位即可；電壓表量程為3V，每一小格代表0.1V，讀數時估讀到精度的下一位．讀數分別為：①0.10A、②0.24A、③2.00V、④0.27V．應用R＝eq\f(U,I)求電阻時，電流為0.10A時對應的電壓為0.27V；電流為0.24A時對應的電壓為2.00V，求得的兩組數據對應的電阻分別為2.7Ω和8.3Ω.【答案】①0.10A②0.24A③2.00V④0.27V8．3(±0.1)Ω2.7(±0.1)Ω1.(2017·遵義一中押題卷)某學生實驗小組利用圖(a)所示電路，測量多用電表內電池的電動勢和電阻“×1k”擋內部電路的總電阻．使用的器材有：多用電表；電壓表：量程5V，內阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5kΩ導線若干．回答下列問題：(1)將多用電表擋位調到電阻“×1k”擋后并進行了歐姆調零．(2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端．(3)將滑動變阻器的滑片調到適當位置，使多用電表的示數如圖(b)所示，這時電壓表的示數如圖(c)所示．多用電表和電壓表的讀數分別為________kΩ和________V.(a)(b)(c)(d)(4)調節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時多用電表和電壓表的讀數分別為12.0kΩ和4.00V．多用電表電阻擋內部電路可等效為由一個無內阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯而成的電路，如圖(d)所示．根據前面的實驗數據計算可得，此多用電表內電池的電動勢為________V，電阻“×1k”擋內部電路的總電阻為________kΩ.【解析】(2)多用電表插孔紅正黑負，電流從紅表筆流入電表，從黑表筆流出電表；電流從電壓表正接線柱流入，由圖示a所示可知，紅表筆接觸2，黑表筆接1；(3)多用電表擋位調到電阻“×1k”，由圖b所示可知，電阻阻值：1k×15.0Ω＝15.0kΩ；由圖c所示可知，電壓表分度值為0.1V，電壓表讀數為3.60V；(4)歐姆表的中值電阻等于內電阻，故歐姆表1k擋位的內電阻為15.0kΩ；根據閉合電路歐姆定律，電動勢為：E＝U＋eq\f(U,R)·r＝4V＋eq\f(4V,12kΩ)×15kΩ＝9V.【答案】(2)2(3)15.03.60(4)9.015.02.(2017·重慶一診)某學習小組在練習使用多用電表的同時，對多用電表進行了探究(以下問題中均使用同一多用電表)．(1)該學習小組先使用多用電表測量電壓，若選擇開關處在“10V”擋位，指針的位置如圖甲所示，則測量結果為________V.(2)然后學習小組對多用電表進行了探究，將多用電表選擇開關旋至某倍率歐姆擋，測未知電阻值的電路如圖乙所示，通過查找資料，了解到表頭G的滿偏電流為10mA，并通過測量作出了電路中電流I與待測電阻阻值Rx關系圖象如圖丙所示，由此可確定電池的電動勢E＝________V，該圖象的函數關系式為I＝________.綜上可判定學習小組使用了多用電表________倍率的歐姆擋．A．×1B．×10C．×100D．×1k【解析】(1)若用多用電表直流10V擋測量電壓，其分度值為0.2V，對應讀數是4.6V.(2)對歐姆表內部的電路由全電路的歐姆定律I＝eq\f(E,rg＋Rx＋R滑)，當歐姆調零時，Rx＝0Ω，I＝eq\f(E,R滑＋rg)＝10mA；而指針指向中值電阻時，R滑＋rg＝Rx＝150Ω，而I1＝eq\f(E,150Ω＋150Ω)＝5mA，故E＝1.5V；故電流的表達式為I＝eq\f(1.5,150＋Rx)；由此可知歐姆表的內阻150Ω＝15×10Ω，則選擇的是×10的倍率．【答案】(1)4.6(2)1.5eq\f(1.5,150＋Rx)B考向2電表的改裝2．[2017·高三第二次全國大聯考(新課標卷Ⅰ)]某同學試著把電流表改裝成能夠測量導體電阻的歐姆表．在實驗室他找了一節(jié)干電池(電動勢E＝1.5V、內阻r＝2.5Ω)，待改裝的電流表滿偏電流Ig＝5mA、內阻Rg＝17.5Ω.該同學設計了如圖14-4所示的電路圖，A、B為接線柱，R為滑動變阻器．圖14-4(1)使用改裝好的歐姆表測量導體電阻前應該進行“歐姆調零”，此時應調節(jié)滑動變阻器R的阻值為________Ω.(2)歐姆調零后，發(fā)現在A、B間接入阻值不同的電阻時，電流表讀數不同．若在電流表刻度線上直接標注相應電阻，則可直接讀出A、B間接入的電阻，電流表就改裝成了一塊能夠測量導體電阻的歐姆表．電流表“3.0mA”刻度線標為________Ω；為了操作方便，在A、B處用紅、黑表筆接出，其中紅表筆應接在________(填“A”或“B”)處.【導學號：】【解析】(1)歐姆調零時，應該將A、B短接，調節(jié)滑動變阻器R，使歐姆表指針指到0Ω，即電流表達到滿偏電流Ig，由閉合電電路歐姆定律得R＝eq\f(E,Ig)－r－Rg＝eq\f(1.5,5×10－3)Ω－2.5Ω－17.5Ω＝280Ω.(2)保持R阻值不變，在A、B間接入電阻Rx時，通過電流表的電流為I1＝3.0mA，由閉合電路歐姆定律有Rx＝eq\f(E,I1)－eq\f(E,Ig)＝eq\f(1.5,3×10－3)Ω－eq\f(1.5,5×10－3)Ω＝200Ω；為了操作方便，在A、B處用紅、黑表筆接出，根據電流從紅表筆進、從黑表筆出的原則，紅表筆應接在A處．【答案】(1)280(2)200A考點2電學基本實驗(對應學生用書第73頁)■品真題·感悟高考……………·[考題統(tǒng)計]五年6考：2017年Ⅰ卷T23、Ⅱ卷T年Ⅱ卷T232015年Ⅱ卷T年Ⅰ卷T23、Ⅱ卷T22[考情分析]1．電阻的測量和測量電源的電動勢和內電阻是高考實驗的熱點．2．電阻的測量主要考查電阻的測量電路設計、控制電路設計、器材的選取與實物連接、實驗數據的處理與誤差分析等．3．電源電動勢和內阻的測量重點考查實驗設計(實驗原理)和實驗數據處理，對考生的綜合分析能力和應用數學處理物理問題的能力要求較高．4．根據不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表．5．根據電路中可能出現的電流或電壓的范圍選擇滑動變阻器，注意流過的電流不能超過滑動變阻器的額定電流．6．實物線的連接應使開關控制整個電路，連接電表應注意量程選擇正確且正、負接線柱不要接錯，導線應該接在接線柱上．3．(以測電阻為核心的電學實驗)(2017·Ⅰ卷T23)某同學研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8V，額定電流0.32A)；電壓表(量程3V，內阻3kΩ)；電流表(量程0.5A，內阻0.5Ω)；固定電阻R0(阻值1000Ω)；滑動變阻器R(阻值0～9.0Ω)；電源E(電動勢5V，內阻不計)；開關S；導線若干．(1)實驗要求能夠實現在0～3.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖．(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖14-5(a)所示．(a)(b)圖14-5由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻________(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率________(填“增大”“不變”或“減小”)．(3)用另一電源E0(電動勢4V，內阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率．閉合開關S，在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為______W，最大功率為______W．(結果均保留2位小數)【導學號：】【解析】(1)小燈泡的電壓要求從0開始調節(jié)，滑動變阻器采用分壓式接法，小燈泡的額定電壓超出電壓表的量程，需與R0串聯后接入電路．電路圖如圖所示．(2)I-U圖象中隨著電流的增大，圖線的斜率變小，小燈泡的電阻增大．根據電阻定律R＝ρeq\f(L,S)，得燈絲的電阻率增大．(3)當R＝0時，電源路端電壓與電流的關系圖象如圖線甲所示．此時小燈泡功率有最大值．當R＝9Ω時，將R看作電源內阻，則等效電源內阻為10Ω，其路端電壓與電流的關系圖象如圖線乙所示．此時小燈泡功率有最小值．取圖線甲與小燈泡伏安特性曲線交點：U1＝3.66V，I1＝0.319A，小燈泡的最大功率P1＝U1I1≈1.17W.取圖線乙與小燈泡伏安特性曲線交點：U2＝1.77V，I2＝0.222A，小燈泡的最小功率P2＝U2I2≈0.39W.【答案】(1)實驗電路原理見解析．(2)增大增大(3)0.391.17(以測電阻為核心的電學實驗)(2017·Ⅱ卷T23)某同學利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100μA，內阻大約為2500Ω)的內阻．可使用的器材有：兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20Ω，另一個阻值為2000Ω)；電阻箱RZ(最大阻值為99999.9Ω)；電源E(電動勢約為1.5V)；單刀開關S1S2.CS、D分別為兩個滑動變阻器的滑片．圖(a)(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線．圖(b)(2)完成下列填空：①R1的阻值為________(填“20”或“2000”)Ω.②為了保護微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的________(填“左”或“右”)端對應的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近．③將電阻箱RZ的阻值置于2500.0Ω，接通S1.將R1的滑片置于適當位置，再反復調節(jié)R2的滑片D的位置．最終使得接通S2前后，微安表的示數保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢________(填“相等”或“不相等”)．④將電阻箱RZ和微安表位置對調，其他條件保持不變，發(fā)現將RZ的阻值置于2601.0Ω時，在接通S2前后，微安表的示數也保持不變．待測微安表的內阻為________Ω(結果保留到個位)．(3)寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議：________.[題眼點撥]①“開關S2接通前后，微安表的示數保持不變”，說明上下兩并聯支路電壓分配比例相同；②“當R1＝20Ω，R2＝2000Ω時，兩并聯支路的總電阻遠大于R1的阻值”，可認為兩并聯支路電壓不變．【解析】(1)根據原理圖(a)，將圖(b)中的實物連線如圖所示．(2)①滑動變阻器R1在實驗中為控制電路，且為分壓接法，應選總阻值小的滑動變阻器，故R1的阻值為20Ω.②為了保護微安表，S1閉合時，微安表上的電壓為零，故開始時應將R1的滑片C滑到滑動變阻器的左端．③接通S2前后，微安表的示數保持不變，說明S2閉合后，沒有電流流過S2，故B、D兩點的電勢相等．④實驗過程中，由于測量電路，即由RZ、、R2組成的電路的阻值很大，可認為測量電路兩端的電壓不變，故與RZ互換后通過R2、RZ和的電流不變，電路如圖所示．圖甲圖乙由于B、D兩點的電勢相等，對于圖甲，I1RμA＝I2R′I1RZ1＝I2R，即eq\f(RμA,RZ1)＝eq\f(R′,R)對于圖乙，I1RZ2＝I2R′I1RμA＝I2R，即eq\f(RZ2,RμA)＝eq\f(R′,R)所以eq\f(RμA,RZ1)＝eq\f(RZ2,RμA)所以RμA＝eq\r(RZ1RZ2)＝eq\r(2500×2601)Ω＝2550Ω.(3)提高測微安表內阻的精度，可減小系統(tǒng)誤差，如調節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程．【答案】(1)見解析圖(2)①20②左③相等④2550(3)調節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程(2016·Ⅱ卷T23)某同學利用圖(a)所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內阻(內阻為數千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99999.9Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(電動勢3V)，開關1個，導線若干．實驗步驟如下：①按電路原理圖(a)連接線路；②將電阻箱阻值調節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應的位置，閉合開關S；③調節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數為2.00V，記下電阻箱的阻值．回答下列問題：(1)實驗中應選擇滑動變阻器________(選填“R1”或“R2”)．(2)根據圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線．(a)(b)(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認為調節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為________Ω(結果保留到個位)．(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯構成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標號)．A．100μA B．250μAC．500μA D．1mA【解析】(1)滑動變阻器R1的阻值較小，在分壓電路中便于調節(jié)，故實驗中應選擇滑動變阻器R1.(2)實物圖連線如圖所示．(3)電阻箱阻值為0時，電壓表滿偏電壓Ug＝2.5V，電阻箱阻值R＝630.0Ω時，電壓表的示數UV＝2.00V，此時電阻箱兩端的電壓UR＝Ug－UV＝0.5V，根據串聯電路電壓與電阻成正比可得eq\f(UV,UR)＝eq\f(Rg,R)故Rg＝eq\f(UV,UR)R＝eq\f(2.00,0.5)×630.0Ω＝2520Ω.(4)電壓表的滿偏電流為Ig，則IgRg＝Ug故Ig＝eq\f(Ug,Rg)＝eq\f(2.5,2520)A≈1mA，選項D正確．【答案】(1)R1(2)如圖所示(3)2520(4)D4．(以測電源電動勢和內阻為核心的電學實驗)(2014·Ⅰ卷T23)利用如圖14-6所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R(最大阻值為999.9Ω)，電阻R0(阻值為3.0Ω)，電阻R1(阻值為3.0Ω)，電流表?(量程為200mA，內阻為RA＝6.0Ω)，開關S.圖14-6實驗步驟如下：①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S；②多次調節(jié)電阻箱，記下電流表的示數I和電阻箱相應的阻值R；③以eq\f(1,I)為縱坐標，R為橫坐標，作eq\f(1,I)-R圖線(用直線擬合)；④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b.回答下列問題：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則eq\f(1,I)與R的關系式為________．(2)實驗得到的部分數據如表所示，其中電阻R＝3.0Ω時電流表的示數如圖14-7甲所示，讀出數據，完成下表．答：①________；②________.R/Ω1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077eq\f(1,I)/A－16.998.00②10.011.011.913.0甲乙圖14-7(3)在圖14-7乙的坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖，根據圖線求得斜率k＝____________A－1·Ω－1，截距b＝____________A－1.(4)根據圖線求得電源電動勢E＝____________V，內阻r＝________Ω.【導學號：】【解析】(1)根據閉合電路歐姆定律可知：E＝IRA＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I＋\f(IRA,R1)))(R＋R0＋r)將R0＝3.0Ω，R1＝3.0Ω，RA＝6.0Ω代入上式得eq\f(1,I)＝eq\f(3.0,E)R＋eq\f(3.0,E)(5.0＋r)．(2)從讀數上，有效數字要一致，即讀數是0.110A，倒數是9.09A－1.(3)由eq\f(1,I)-R關系可知k＝eq\f(3.0,E)，截距b＝eq\f(3.0,E)(5.0＋r)；由給出的數據作出圖象，連線時盡可能使多的點在同一直線上，不在直線上的點要均勻分布在直線兩側．由圖象可知，k＝1.0A－1·Ω－1，b＝6.0A－1.(4)電源電動勢E＝3.0V，電源內阻r＝1.0Ω.【答案】(1)eq\f(1,I)＝eq\f(3.0,E)R＋eq\f(3.0,E)(5.0＋r)(2)①0.110A②9.09A－1(3)如圖所示，k＝1.00(或在0.96～1.04之間)，b＝6.0(或在5.9～6.1之間)(4)E＝3.0(或在2.7～3.3之間)r＝1.0(或在0.6～1.4之間)■熟技巧·類題通法…………………·1．器材選擇的三個主要原則：安全性(量程不能太小)、準確性(量程不能太大)、方便性(滑動變阻器要方便調節(jié))．2．選擇電流表內外接法的口訣：“好表要內接”(因為：越接近理想電流表，其分壓的影響越小)或“大內小外”(內接法測大電阻，外接法測小電阻)；選擇滑動變阻器接法口訣：“以小控大用分壓”(變阻器阻值小于待測電阻)．3．電表有時可反常規(guī)使用：已知內阻的電壓表可當電流表使用，已知內阻的電流表可當電壓表使用．4．定值電阻的常見用途：保護電路、與電流表串聯改裝為電壓表、與電流表并聯擴程．5．測量電源的電動勢和內阻的常用方法(1)三種常用實驗方法和原理：伏安法E＝U＋Ir、伏阻法E＝U(1＋r/R)、安阻法E＝I(R＋r)．(2)兩種數據處理方法：聯立方程求解法和圖象處理法，對伏安法利用電源的U-I圖象求電動勢和內阻；對伏阻法和安阻法需對閉合電路歐姆定律方程E＝U(1＋r/R)和E＝I(R＋r)適當變形作線性處理，并利用直線方程的截距和斜率求電動勢或內阻等物理量．■對考向·高效速練…………………..·考向1以測電阻為核心的電學實驗3．[2017·高三第一次全國大聯考(新課標卷Ⅲ)]某實驗探究小組為了較精確地測量一待測電阻Rx的阻值，利用多用電表粗測出它的阻值，然后再改用伏安法測量．以下是備用器材：A．多用電表B．電壓表V1，量程6V，內阻約8kΩC．電壓表V2，量程15V，內阻約10kΩD．電流表A1，量程0.6A，內阻約0.5ΩE．電流表A2，量程3A，內阻約0.02ΩF．電源：電動勢E＝6VG．滑動變阻器R1，最大阻值10Ω，最大電流為2AH．滑動變阻器R2，最大阻值50Ω，最大電流為0.1AI．導線、開關若干圖14-8(1)如圖14-8甲所示為多用電表表盤，若用×100Ω擋測量電阻，則讀數為________Ω；(2)上述器材中應選出適當元器件________________________(填器材前面的字母代號)；(3)請在圖乙所示的虛線框內畫出用伏安法測量該電阻的阻值時的實驗電路圖．(4)探究小組的同學合理地連接好電路，并按正確的順序操作，閉合開關后發(fā)現移動滑動變阻器時，電壓表示數有變化，電流表示數為零，故障可能是________________________，為了檢測故障具體原因，可以先使用多用電表________擋檢查，在斷電后用多用電表________擋檢測．【解析】(1)通過多用電表歐姆擋×100Ω擋讀出電阻值應該是900Ω.(2)根據電源電動勢的值確定電壓表量程，電壓表選V1；由于通過待測電阻的電流最大值為6.7mA，而A2量程太大，所以電流表選A1，又A1內阻約0.5Ω，遠小于被測電阻阻值，故伏安法測電阻選電流表內接法；由于待測電阻阻值較大，滑動變阻器阻值過小，并且需要多組數據進行測量，所以選滑動變阻器R1，并采用分壓式連接．所以器材要選ABDFGI.(3)根據電阻測量的要求以及阻值特點(大阻值電阻)，電路圖如圖所示．(4)閉合開關后發(fā)現移動滑動變阻器時，電壓表示數有變化，電流表示數幾乎為零且不變，說明滑動變阻器調節(jié)有效，待測電阻或者電流表、以及連接線發(fā)生斷路，從而出現電阻值無窮大．先用電壓擋檢測電阻或電流表上的電壓情況，再在斷電情況下用歐姆擋檢測是否電路連接脫落或者是電阻損壞．【答案】(1)900(2)ABDFGI(3)見解析(4)待測電阻或者電流表以及連接線發(fā)生斷路電壓歐姆(2017·商丘一中押題卷)某研究小組的同學準備測量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻率．同學設計了實驗方案并分工進行了以下測量：(1)用螺旋測微器測量其直徑，如圖甲所示，可知其直徑為________mm；用游標為20分度的卡尺測量其長度，如圖乙所示，可知其長度為________mm；用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測量此圓柱體的電阻，表盤的示數如圖丙所示，則該電阻的阻值約為_________Ω.(2)該小組同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R電流表A(量程0～15mA，內阻RA＝20Ω)電壓表V1(量程0～3V，內阻約2kΩ)電壓表V2(量程0～15V，內阻約10kΩ)直流電源E(電動勢3V，內阻不計)滑動變阻器R0(阻值范圍0～50Ω，允許通過的最大電流2.0A)開關S、導線若干．要求便于調節(jié)且測得多組數據進行分析，完成如圖丁框中的電路圖，注明將所選的電壓表(器材符號)．(3)如果實驗中電流表示數為I，電壓表示數為U，并測出該棒的長度為L、直徑為d，則該材料的電阻率的真實值ρ＝________(用測出的物理量的符號表示)．【解析】(1)螺旋測微器的固定刻度讀數為6.5mm，可動刻度讀數為0.01×37.0mm＝0.370mm，所以最終讀數為：6.5mm＋0.370mm＝6.870mm；游標卡尺的固定刻度讀數為50mm，游標尺上第3個刻度游標讀數為0.05×3mm＝0.15mm，所以最終讀數為：50mm＋0.15mm＝50.15mm；該電阻的阻值約為20.0×10Ω＝200Ω.(2)電源電動勢為3V，故電壓表應選V1，滑動變阻器的電阻值相對比較小，所以選擇分壓式接法；有：eq\r(RARV)＝eq\r(20×2000)Ω＝200Ω＝R，所以內接和外接都可以，如圖所示：(3)根據歐姆定律得：R＝eq\f(U,I)－RA，根據電阻定律得：R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(4L,πd2)解得：ρ＝eq\f(Uπd2,4IL)－eq\f(RAπd2,4L).【答案】(1)6.87050.15200(2)如圖所示(3)eq\f(Uπd2,4IL)－eq\f(RAπd2,4L)考向2以測量電源電動勢和內阻為核心的電學實驗4．[2017·高三第一次全國大聯考(新課標卷Ⅰ)]在做測量電源電動勢E和內阻r的實驗時，提供的器材有：待測電源一個(電動勢E約為9V，內阻r在35～85Ω范圍內)，內阻為RV＝19.95kΩ的電壓表一個(量程略大于電源的電動勢)，電阻箱一個，開關一個，導線若干．為了測量得更加準確，多次改變電阻箱的電阻R，讀出電壓表的相應示數U，以eq\f(1,U)為縱坐標，R為橫坐標，畫出eq\f(1,U)與R的關系圖象，如圖14-9所示．試根據以上信息回答問題：圖14-9(1)在虛線框內畫出實驗電路圖．(2)根據圖象可得E＝________，r＝________.(保留兩位有效數字)【導學號：】【解析】(1)由圖可知，電阻箱的阻值可達到5kΩ，與電壓表內阻的數量級相當，故電壓表可并聯在電阻箱兩端，也可與電阻箱串聯測電流，由eq\f(1,U)與R成線性關系，電壓表應與電阻箱串聯，實驗電路圖如圖所示．(2)閉合開關，設干路電流為I，由閉合電路歐姆定律，得：E＝U＋I(R＋r)，其中I＝eq\f(U,RV)，解得：eq\f(1,U)＝eq\f(R,ERV)＋eq\f(r＋RV,ERV)，可見斜率k＝eq\f(1,ERV)＝6×10－6V－1·Ω－1，縱軸截距b＝eq\f(r＋RV,ERV)＝0.12V－1，解得：E＝eq\f(1,kRV)＝8.4V，r＝eq\f(b,k)－RV＝50Ω.【答案】(1)電路圖如圖所示(2)8.4V50Ω1.(2017·肇慶市二模)某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現，里面除了一節(jié)1.5 V的干電池外，還有一個方形電池(電動勢9V左右)．為了測定該方型電池的電動勢E和內電阻r，實驗室中提供如下器材：A．電流表A1(滿偏電流10mA，內阻RAl＝10Ω)B．電流表A2(0～0.6A，內阻未知)C．滑動變阻器R0(0～100Ω，1A)D．定值電阻R(阻值990Ω)E．開關與導線若干①根據現有的實驗器材，設計一個電路，較精確測量該電池的電動勢和內阻，請在答題卷圖中的虛線框中畫出電路圖．②請根據你設計的電路圖，寫出電流表A1的示數I1與電流表A2的示數I2之間的關系式：I1＝________.③上圖為該同學根據正確設計的實驗電路測出多組數據并繪出的I1-I2圖線，由圖線可以求出被測方形電池的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(結果保留兩位有效數字)【解析】(1)由于需要測量較為精確的數據，故需要多次測量，則需要將變阻器當成外電阻，用電壓表和電流表分別測其路端電壓和通過電源的電流，而題中沒有提供電壓表，需要通過電流表A1與定值電阻串聯組成，再用電流表A2測電流，故電路圖如圖所示；(2)根據全電路歐姆定律，則E＝U＋Ir＝I1(R＋RA1)＋(I1＋I2)r，解之得I1＝eq\f(1,R＋RAl＋r)E－eq\f(r,R＋RAl＋r)I2；(3)在圖線上取兩組數據，代入到上式中，可解得E＝8.9V，r＝9.9Ω.【答案】(1)見解析(2)I1＝eq\f(1,R＋RAl＋r)E－eq\f(r,R＋RAl＋r)I2(3)8.8～9.29.9～102.(2015·宿遷模擬)小明利用如圖甲所示的電路測定舊電池組的電動勢與內電阻．(1)根據圖甲將圖乙中的實物連線補充完整．(2)由圖丙可知：該電池組的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω(保留兩位有效數字)．甲乙丙丁(3)小明又利用上述實驗方案測定了同規(guī)格新電池組的電動勢與內電阻．通過實驗發(fā)現舊電池組與新電池組相比，電動勢幾乎沒有變化，但它們的輸出功率P隨外電阻R變化的關系圖線有較大差異，如圖丁所示．可知圖線________(選填“A”或“B”)對應的是新電池組，試說出判斷的理由：___________________________________________________________________________________________________________________________________.【解析】(1)根據實驗電路圖可得出實驗中的實物圖．(2)圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢，由圖可知，電動勢E＝4.3V；內阻r＝eq\f(4.3－2,0.32)Ω＝7.2Ω.(3)由公式P＝I2R、I＝eq\f(E,R＋r)及圖丁知：外電阻相同時，B的輸出功率大，電流大、電池組的內阻小，故B為新電池組．【答案】(1)見解析(2)4.37.2(3)B理由見解析考點3電學創(chuàng)新實驗(對應學生用書第75頁)■品真題·感悟高考……………·[考題統(tǒng)計]五年2考：2016年Ⅰ卷T23、Ⅲ卷T22[考情分析]1．該類實驗的特點是題目來源于教材，但又高于教材．2．實驗的基本原理和思想方法是考查的核心．3．要解決此類實驗問題，應摒棄簡單的背誦實驗而應向分析理解實驗轉變．4．熟練掌握歐姆定律、實驗器材的選擇和數據處理方法是融會變通的關鍵．5．(與敏感元件的相結合的設計與創(chuàng)新)(2016·Ⅰ卷T23)現要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60℃時，系統(tǒng)報警．提供的器材有：熱敏電阻，報警器(內阻很小，流過的電流超過IC時就會報警)，電阻箱(最大阻值為999.9Ω)，直流電源(輸出電壓為U，內阻不計)，滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω)，單刀雙擲開關一個，導線若干．在室溫下對系統(tǒng)進行調節(jié)．已知U約為18V，IC約為10mA；流過報警器的電流超過20mA時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60℃時阻值為650.0Ω.(1)完成待調節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線．圖14-10(2)電路中應選用滑動變阻器________(選填“R1”或“R2”)．(3)按照下列步驟調節(jié)此報警系統(tǒng)：①電路接通前，需將電阻箱調到一固定的阻值，根據實驗要求，這一阻值為________Ω；滑動變阻器的滑片應置于________(選填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________________________________.②將開關向________(選填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至________．(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用.【導學號：】[題眼點撥]①據臨界電流值估算滑動變阻器接入電路的阻值，恰當選擇滑動變阻器．②利用狀態(tài)的等效性進行電路的調試．【解析】(1)電路圖連接如圖．(2)報警器開始報警時，對整個回路有U＝Ic(R滑＋R熱)代入數據可得R滑＝1150.0Ω，因此滑動變阻器應選擇R2.(3)①在調節(jié)過程中，電阻箱起到等效替代熱敏電阻的作用，電阻箱的阻值應為報警器報警時熱敏電阻的阻值，即為650.0Ω.滑動變阻器在電路中為限流接法，滑片應置于b端附近，若置于另一端a時，閉合開關，則電路中的電流I＝eq\f(18,650.0)A≈27.7mA，超過報警器最大電流20mA，報警器可能損壞．②開關應先向c端閉合，移動滑動變阻器的滑片，直至報警器開始報警為止．【答案】(1)連線如解析圖所示(2)R2(3)①650.0b接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA，報警器可能損壞②c報警器開始報警6．(與安培力相結合的設計與創(chuàng)新)(2016·Ⅲ卷T22)某同學用圖14-11中所給器材進行與安培力有關的實驗．兩根金屬導軌ab和a1b1固定在同一水平面內且相互平行，足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導軌的正上方，S極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且與兩導軌垂直．圖14-11(1)在圖中畫出連線，完成實驗電路．要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動．(2)為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當增加兩導軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當增大金屬棒中的電流其中正確的是________(填入正確選項前的標號)．[題眼點撥]“以限流接法接入電路”說明滑動變阻器應以串聯的方式接入電路，“具有更大的速度”說明所需的安培力更大．【解析】(1)實驗電路連線如圖所示．(2)為使金屬棒獲得更大的速度，則金屬棒運動時需要更大的加速度，根據牛頓第二定律有a＝eq\f(BIL,m)，所以增加磁感應強度、增大電流、增加兩導軌間的距離都可以使加速度增大．故選項A、C正確，選項B錯誤．【答案】(1)實驗電路連線如圖所示(2)AC■熟技巧·類題通法…………………·1．對于電學實驗的創(chuàng)新，應注意的兩個問題(1)在解決設計型實驗時，要注意條件的充分利用，如對于給定確切阻值的電壓表和電流表，電壓表可當作電流表使用，電流表也可當作電壓表使用，利用這一特點，可以拓展伏安法測電阻的方法，如伏伏法、安安法等．(2)對一些特殊電阻的測量，如電流表或電壓表內阻的測量，電路設計有其特殊性，即首先要注意到其自身量程對電路的影響，其次要充分利用其“自報電流或自報電壓”的功能，因此在測電壓表內阻時無須另外并聯電壓表，測電流表內阻時無須再串聯電流表．2．解決電學設計型實驗常用的三種方法(1)轉換法：將不易測量的物理量轉換成可以(或易于)測量的物理量進行測量，然后再反求待測物理量的值，這種方法叫轉換測量法(簡稱轉換法)．如在測量金屬絲電阻率的實驗中，雖然無法直接測量電阻率，但可通過測量金屬絲的長度和直徑，并將金屬絲接入電路測出其電阻，然后再計算出它的電阻率．(2)替代法：用一個標準的已知量替代被測量，通過調整標準量，使整個測量系統(tǒng)恢復到替代前的狀態(tài)，則被測量等于標準量．(3)控制變量法：研究一個物理量與其他幾個物理量的關系時，要使其中的一個或幾個物理量不變，分別研究這個物理量與其他各物理量的關系，然后再歸納總結，如探究電阻的決定因素實驗．■對考向·高效速練…………………..·考向1實驗原理的設計與創(chuàng)新5．(2017·遼寧省實驗中學模擬)用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢E和內阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線．A．電壓表V1(量程6V，內阻很大)B．電壓表V2(量程3V，內阻很大)C．電流表A(量程3A，內阻很小)D．滑動變阻器R(最大阻值10Ω，額定電流4A)E．小燈泡(2A，5W)F．電池組(電動勢E，內阻r)G．開關一只，導線若干實驗時，調節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現：若電壓表V1的示數增大，則電壓表V2的示數減?。?1)請將設計的實驗電路圖在圖14-12甲的虛線方框中補充完整．圖14-12(2)每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數，組成兩個坐標點(I1，U1)、(I2，U2)，標到U-I坐標中，經過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢E＝______V、內阻r＝______Ω.(結果保留兩位有效數字)(3)在U-I坐標中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為________Ω.【解析】(1)伏安法測電源電動勢與內阻實驗中，電壓表測路端電壓，電壓表示數隨滑動變阻器接入電路阻值的增大而增大；描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中，電流表測流過燈泡的電流，燈泡兩端電壓隨滑動變阻器接入電路電阻的增大而減??；調節(jié)滑動變阻器時，電壓表V1的示數增大，電壓表V2的示數減小，則V1測路端電壓，V2測燈泡兩端電壓，電路圖如圖所示．(2)電源的U-I圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動勢E＝4.5V，電源內阻r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(4.5V－2.5V,2.0A)＝1.0Ω.(3)由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點坐標，即燈泡電壓UL＝2.5V，此時電路電流I＝2.0A，電源電動勢E＝Ir＋UL＋IR滑，即4.5V＝2.0A×1Ω＋2.5V＋2.0A×R滑，則R滑＝0Ω.【答案】(1)電路圖見解析(2)4.51.0(3)0(2017·紹興期中)(1)小南同學在老師做了“探究產生電磁感應的條件”實驗后，對實驗用的線圈產生了興趣，想知道繞線圈所用銅絲的長度．他上網查得銅的電阻率為1.7×10－8Ω·m，測算出銅絲(不含外面的絕緣漆層)的橫截面積為5×10－8m2，而后想用伏安法測出該線圈的電阻，從而計算得到銅絲的長度．為測量線圈的電阻，實驗室提供了10V學生電源，“5Ω，3A”的滑動變阻器，0～0.6A量程電流表，0～15V量程電壓表，導線若干．小南同學按步驟連接好電路后進行測量，他將滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端，電流表指針從如圖乙位置變化到圖丙位置所示，請讀出圖乙的示數為________A，試分析(2)小南此次實驗選用的圖甲電路為圖中電路圖________．(填①或②)小南選擇合適的電路圖后得到了多組數據，并將點跡描繪在圖丁的I-U坐標系中，請在圖中描繪出線圈的伏安特性曲線，并求得該線圈導線的長度為________．(結果保留四位有效數字)【解析】(1)學生電源10V，“5Ω，3A”的滑動變阻器，而該線圈的阻值大約為65Ω，那么將滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端，電流表指針從如圖乙位置變化到圖丙位置所示，可知，滑動變阻器是限流式接法，實驗采用如圖①所示電路圖；根據公式I＝eq\f(U,R)可知，電流范圍為0.14A到0.15A，依據電流表指針在eq\f(1,3)到eq\f(2,3)范圍內，因此電流表量程為0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數為0.16A；(2)根據坐標系內描出的點作出圖象如圖所示：由圖示圖象可知：電阻：R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,0.165)Ω≈61Ω，由電阻定律：R＝ρeq\f(L,S)可知，電阻絲長度：L＝eq\f(RS,ρ)＝eq\f(61×5×10－8,1.7×10－8)m≈179.4m.【答案】(1)0.16①(2)見解析179.4m考向2實驗器材的等效與替換6．在測定一組干電池的電動勢和內阻的實驗中，備有下列器材：A．電流傳感器1B．電流傳感器2C．定值電阻R0(3kΩ)D．滑動變阻器R(0～20Ω)E．開關和導線若干某同學發(fā)現上述器材中沒有電壓傳感器，但給出了兩個電流傳感器，于是他設計了如圖14-13甲所示的電路來完成實驗．圖14-13(1)該同學利用測出的實驗數據作出的I1-I2圖線(I1為電流傳感器1的示數，I2為電流傳感器2的示數，且I1遠小于I2)如圖乙所示，則由圖線可得被測電池的電