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电学实验总结
一、多用电表测电阻与测量伏安特性曲线实验
 测量导体的伏安特性曲线时,需要依据导体的电阻值估算出测量电路的最大电流与最大电压，作为选择电流表、电压表量程及选择电流表内接还是外接的依据。利用多用电表的欧姆档可以粗侧或估测导体的电阻。
 1．(福建理综）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：
（1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_______档进行测量。(填选项前的字母）
 A．直流电压10V    B．直流电流5mA
 C．欧姆× 100        D．欧姆× 1
(2）该同学采用图1甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A）,L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20kΩ）,A为电流表(量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关.
Ⅰ在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端；（填“左"或“右"）
Ⅱ在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调而不零，其原因是______点至______点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线）
Ⅲ该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图1乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________。（填“不变”、“增大”或“减小”）
2．(广东理综）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有:小电珠（2.5V，0。6W）,滑动变阻器，多用电表,电流表，学生电源，开关，导线若干。 
（1）粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_____倍率的电阻挡（请填空“×1”、“×10"或“×100”）；调零后，将表笔分
别与小电珠的两极连接，示数如图2，结果为______Ω。
数据点
a
b
c
d
e
f
U/V
0。00
0。50
1.00
1.50
2。00
2。50
I/A
0。000
0.122
0.156
0。185
0.216
0.244
（2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图3完成实物图4中的连线. 
(3）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_____端。为使小电珠亮度增加，P应由中点向___端滑动.
(4）下表为电压等间隔变化测得的数据.为了获得更准确的实验图像，必须在相邻数据点_______间多测几组数据（请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”）
二、等效法测电阻
 在闭合点电路中，测出总电流或端电压,并记下测量数据，然后用电阻箱替代某一电阻,调节电阻箱,当电路中的电流或电压恢复原值时，由闭合电路奥姆定律可知，电阻箱的电阻与被它替换掉的电阻的阻值相等。
3．（全国课标理综）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图6所示的电路。图中，Ao是标准电流表,Ro和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池.完成下列实验步骤中的填空：
(1）将S拨向接点1，接通S1，调节_____,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;
（2)然后将S拨向接点2,调节____，使___,记下此时RN的读数；
（3)多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值。
4．（江苏物理）某同学利用如图7所示的实验电路来测量电阻的阻值.
（1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的资料如下表:
 R/Ω
5.0
10.0
15。0
25。0
35.0
45.0
U/V
1.00
1.50
1。80
2.14
2.32
2.45

请根据实验数据作出U-R关系图像。
（2）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用图中测绘的U—R图像可得RX=_ Ω。
（3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变，但内阻增大.若仍用本实验装置和（1）中测绘的U—R图像测定某一电阻，则测定结果将_____(选填“偏大"或“偏小”）。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和（1)中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定？
 三、多用电表测电阻与测电源的电动势与内电阻
5．(全国大纲理综）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干.实验时，将多用电表调至×1挡，调好零点;电阻箱置于适当数值。完成下列填空：
（1）仪器连接如图10所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为______（填“红”或“黑"）色；
（2）若适当调节电阻箱后，如图10中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图11(a)（b）（c）所示，则多用电表的读数为    Ω;电流表读数为____mA；电阻箱的读数为     Ω；
（3）将图10中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为__mA；（保留3位有效数字）
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为___V。（保留3位有效数字)
 四、电压表的改装与侧电源电动势
 测量电源电动势实验的基本原理时闭合电路奥姆定律，基本方法是“伏安法”。由此法还可以变通出利用电压表和电阻箱依据和和的“伏阻法”，也可变通出利用的“安阻法”。如果电压表(或电流表）量程不符合实验要求，可先将电压表（或电流表）改装成符合量程的电压表（或电流表）。
6．（四川理综）为测量一电源的电动势及内阻
（1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表
 量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表V1
 量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表V2
量程为3V、内阻为3kΩ的电压表V3 
 选择电压表        串联     kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表
（2)利用一个电阻箱、一只开关、若干开关、导线和改装好的电压表（此表用符号V1 或V3或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。
（3）根据以上试验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V时、电阻箱值为15。0Ω；电压表示数为2。00V时，电阻箱的阻值为40。0Ω，则电源的电动势E=       V、内阻r=_____Ω。
五、多用电表测电阻与伏安法测电阻
7．（安徽理综）（1）某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“x1k”挡位，测量时指针偏转如图(a）所示.请你简述接下来的测量过程：
 ①                                 ； ②                                 ；
 ③                                 ； ④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡。
(2）接下来采用“伏安法"较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。其中电压表内阻约为5kΩ ，电流表内阻约为5Ω。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。
（3）图14是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量      ；当S旋到位置     时，可用来测量电流，其中S旋到位置     时量程较大。
答案
1、 解析：（1）规格为“6V，3W”的小电珠的正常工作电阻为：。未接入电路时的“冷态"电阻还要小点，一般多用电表的奥姆檔中值电阻为“15"。因此，估测小电珠的电阻时，应选择奥姆檔的“× 1”倍率。
 （2)Ⅰ本实验中，滑动变阻器为分压式接法，接通开关之前应使小电珠两端电压为零。所以，应将滑动变阻器的滑动片移至最左端。
 Ⅱ电压表、电流表的示数不能调为零,说明电路中是有电流的，电路的串联部分是完好的，只能是“1”和“5”之间是断路的，即“1”点至“5"点的导线没有接好;
 Ⅲ伏安特性曲线上各点的U轴坐标与I轴坐标之商，就是导体在该电压（或电流）时的电阻，由图像的弯曲情况可知，随工作电压的增大，电阻逐渐增大。
 2解析：（1）应选“×1”倍率的电阻档(分析同例1）,因此，用多用电表奥姆档测得小电珠的电阻8Ω(欧姆表测电阻，不需估读.)
 （2）实验中，电路的最大电流为小电珠的正常工作电流，为：。所以，电流表选0—0。6A量程；多用电表的红表笔相当于电压表的“+”接线柱;实验中需要小电珠两端电压从0开始变化至2。5V。所以,滑动变阻器要接成分压式。按电路图连接实物，如图5所示。
 （3)闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于“a”端（分析同例1）。为使小电珠亮度增加，就应是小电珠两端电压增大,应将P由中点向“b”端滑动.
 （4)分析表中数据可以看出，b组以后各组数据,小电珠的电流随电压几乎线性增加，对应图像接近直线，而a、b两组数据显示，这一段，电流不随电压线性变化，即小电珠伏安特性曲线在这一数据段是非线性的,将出现明显弯曲。为使测出的这段图像更接近真实图像，应使测量点密集一些。因此，应在a、b两数据点间多测几组数据。
3、 答案：（1）Ro,Ao；（2）RN.,电流表Ao的示数为I；（3）平均值.
 解析：将S合向1，闭合S1，将Ro调至使Ao表指针偏转到接近满偏值的某值I,记下此示数.保持Ro不变;闭合S1将S合向2，调节RN使Ao表示数恢复到I.由于电源的电动势E、内阻r、Ro不变。因此，待测电流表的电阻等于RN.
 4、解析:（1)为使图像“占满”坐标平面，选择坐标分度如图9所示，利用表中各组数据描点联机,U-R关系图像如图9中的曲线所示。
(2）由于阻值不变,用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V,此时Rx的电阻等于为替换时，电压为2。00V时R的电阻。因此读出图8中电压为2。00V时的电组20Ω,就等于此时Rx的电阻。
（3)偏小;改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1。50V。
（4）因为，当电池的内阻r增大时，同一个R，则电压表读数将变小，按原来的U—R图像，则电阻的测量值小于真实值，即偏小。要使电压表读数为1.50V,因为电池内阻r增大，应该把滑动变阻器阻值调小，以使不变。
5、 答案:（1)黑；（2）14，53。0，4。6；（3）103；(4）1.54。
解析:（1）本实验中，奥姆表既是测量仪器（测两表笔间连接的组件的电阻），又是被侧组件（内部电池的电动势）。由于表笔a与电流表正接线柱相连接,说明奥姆表中的电流是由a表笔流出的，它接的是表内电池的正极，应是黑表笔。
 （2)由图11-a可知，奥姆表的示数为R=14Ω，它是电流表与电阻箱的总电阻。由图11-b可知,电流表的是数为I=53.0mA。由图11-c可知,电阻箱的电阻为4。6Ω。
 （3）(4）由图11-a可知，奥姆表的中值电阻为=15Ω，与之对应的电流为.对图10所示电路及两表笔对接后的电路分别运用奥姆定律有：，;对于“中值电阻”有：。代入数据解得：=103mA，E=1。54V.
6、解析：(1）由于题中电压表V3的电阻是准确告知的,因此选它进行改装。对电压表及串联的分压电阻R，运用奥姆定律有： ，。代入数据解得：R=6kΩ。
（2）由闭合电路奥姆定律及部分电路奥姆定律可设计如图12所示的实验电路。由闭合电路奥姆定律，及部分电路奥姆定律有：,此时可变形为:，可作出图像，由图像的截距可求出电源的内电阻，有图像的斜率可求出电源的电动势。
 （3）由于改装后的电压表可视为理想电压表，它的示数就是端电压或电阻箱两端的电压。整个电路可看成电阻箱与电源内电阻串联，总电压为电源电动势E。由串联分压关系有：代入两组数据及
可得：E=2。5V，r=10Ω
7、解析：（1)由图可知，欧姆档倍率选大了，应降低
一级，并重新调零再测试.①断开待测电阻,将选择开关旋到“×100"檔;②将两表笔短接,调整“奥姆调零旋钮"，使指标指向“0Ω"；③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值。
（2）由图a可知待测电阻约为2 kΩ，所以，电流表应内接，图b中滑动变阻器乙接成了分压式.故最终接成的电路如图15所示.
（3）转换开关S旋到位置3时，表头接有电源,可用来测量电阻；当S旋到位置“1”或“2”时，可用来测量电流，其中S旋到位置“1”时，分流电阻较小，量程较大。
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