恒定电流实验

恒定电流之电容与实验

一、电路中有关电容器的计算。

（1）电容器跟与它并联的用电器的电压相等。

（2）在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。 （3）在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据 正极板电荷变化情况来判断电流方向。

（4）如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于 始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那 么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。

二、电表的改装

（1）电流表原理和主要参数

电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻Rg：即电流表线圈的电阻；满偏电流Ig：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故Ug＝IgRg （2）电流表改装成电压表

方法：串联一个分压电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即n＝

U

U，则根据

g

分压原理，需串联的电阻值R=UR

URg=(n-1)Rg，故量程扩大的倍数越高，串

g

联的电阻值越大。

（3）电流表改装成电流表

方法：并联一个分流电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即n＝

II，则根据并

g

联电路的分流原理，需要并联的电阻值R=

IgRgIRg=

R

n-1

，故量程扩大的倍数越

高，并联电阻值越小。

三、伏安法——电阻的测量

电阻的测量有多种方法，主要有伏安法、欧姆表法， 除此以外，还有半偏法测电阻、 电桥法测电阻、等效法测电阻等等. 伏安法测电阻的电路选择

1．伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）

2．实验电路（电流表内外接法）的选择

3、如下图a电流表内接R测>R实 4、如下图b电流表外接R测

KRxA=

R

KRVV=

A

R

x

（1）若RxR＞

RVAR，一般选电流表的内接法。

x（2）若

Rx

R＜RVA

R，一般选电流表外接法。

x

四、滑动变阻器的使用

1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点

如图两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.

其中，在限流电路中，通REL的电流IL=

RR0＞RL时IL主要取决于R0

L R，当0

的变化，当R0＜RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0

小，也不会使IL有较大变化.

在分压电路中，不论R0的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使IL有明显的变化.

2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法

（1）下列三种情况必须选用分压式接法

①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.

②当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因RL>>R0＞Rap，所以RL与Rap的并联值R并≈Rap，而整个电路的总阻约为R0，那么RL两端电压UL=IR

U并

=

R·Rap，显然UL∝Rap，且Rap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，

越便于观察和操作.

③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法.

（2）下列情况可选用限流式接法

①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.

②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.

③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.

五、测量电源电动势和内阻

1、图像法 A:有保护电阻

B:无保护电阻

2、方程法 A:有保护电阻

B:无保护电阻

3、电流表、电压表、滑动变阻器的替代 A:无电压表

B:无电流表

C:无滑动变阻器

六、多用电表的使用 1、多用电表的原理

甲电压表、乙电流表、丙欧姆表组合在一起就成了多用电表。

图1 电流表、欧姆表和电压表的示意图

2、多量程多用电表示意图

3、多用电表的倍率选择

A:偏转角过大，读数过小，减小倍率 B:偏转角过小，读数过大，增大倍率 4、多用电表的刻度、

A:读数越大刻度越密集（左边）

B:偏转角越小读数越大（反向偏转），偏转角最大数表头满片，欧姆指零 5、内阻计算、中值电阻、调零。

例题

例1、如图所示电路中，R1=5Ω，R2=7Ω，R3=8Ω，R4=10Ω，C=20μF，A、B两端电压U=15V，求:电流表和电压表的示数以及电容器C极板所带的电量.【7】

例1、答案:3.6A,6V

1.8×104

例2、 已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：

A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1

例2、BD。

例3、已知如图，R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB间电压U=6V，A端为正C=2μF，为使电容器带电量达到Q =2×10- 6C，应将R4的阻值调节到多大？

例3、解：由于R1 和R2串联分压，可知R1两端电压一定为4V，由电容器的电容知：为使C的带电量为2×10-6C，其两端电压必须为1V，所以R3的电压可以为3V或5V。因此R4应调节到20Ω或4Ω。两次电容器上极板分别带负电和正电。

还可以得出：当R4由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过程中，通过图中P点的电荷量应该是4×10-6C，电流方向为向下。

例4、一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1k

Ω，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再串联一个阻值为的电阻。

（例4、答案52.6；9944）

例5、在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度为L,电阻约为10kΩ，为测定这种金属丝的电阻率ρ，现提供以下实验器材： A．开关一只，导线若干 B．螺旋测微器

C．电流表A1（量程为1.5mA，内阻的准确值r1为1000Ω） D．电压表V2（量程为9V，内阻r2大约为6000Ω） E．滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流3A） F．直流电源E（电源电动势为12V，内阻约为2Ω）

为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻率ρ，回答下列问题：

（1）用螺旋测微器测得该金属丝的直径如图10所示，其直径D= mm。

（2）在方框中画出测量金属丝电阻的实验电路图，并标明所选仪器的符号。

（3）若已测得该金属丝长度为L,直径为D，电阻为Rx，则该金属丝的电阻率

ρ。

例6、一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图（a）（b）两种电路各测一次，用（a）图所测数据为3.0V，3.0mA，用（b）图测得的数据是2.9V， 4.0mA，由此可知，用________图测得Rx的误差较小，测量值 Rx=_______Ω。

例7、一同学采用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属丝的电阻。有以下器材可 供选择：（要求测量结果尽量准确）

A．电池组（3V，内阻约1Ω） B．电流表（0—3A，内阻约0.025Ω） C．电流表（0—0.6A，内阻约0.125Ω） D．电压表（0—3V，内阻约3kΩ） E．电压表（0—15V，内阻约15kΩ）

F．滑动变阻器（0—20Ω，额定电流1A） G．滑动变阻器（0—1000Ω，额定电流0.3A） H．开关，导线

实验时应选用的器材是 （填写各器材的字母代号）。 请在下面的虚线框中画出实验电路图。

这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如下图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为 Ω。

例8、用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值约5 Ω，额定功率为1 W）；电流表A1（量程0~0.6 A，内阻0.2 Ω）；电流表A2（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）；电压表V1（量程0~3 V，内阻3 kΩ）；电压表V2（量程0~15 V，内阻15 kΩ）；滑动变阻器R0（0~50 Ω），蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图.

例9、解题方法与技巧：由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为

U=PR≈⨯5≈2.2 V，

I=P/R≈/5=0.45 A. 则电流表应选A1，

电压表应选V1.

又因

RA⨯RV=.2⨯3000=24.5 Ω＞Rx，

则电流表必须外接.

因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx，故首先考虑

滑动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻Rx上的最小电流为

IEmin=E=6

=0.11 A＜I

额

，故可用限流电路.电路如图所示.

x+R5+50

例10、在“测量金属丝的电阻率”的实验中，

（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径为 mm：已知电阻丝的电阻RX约为10 Ω，有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，要求尽量多测几组数据： A．量程为0—0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表A1 B．量程为0—3A，内阻约为0.1Ω的电流表A2 C．量程为0—3V，内阻约为6kΩ的电压表V1

D．量程为0—15V，内阻约为30kΩ的电压表V2 E．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.5A 的滑动变阻器R1 F．阻值为0—10Ω，额定电流为2A 的滑动变阻器R2 G．电动势为4V、内阻约为2Ω的蓄电池E H．开关S，导线若干

（2）除选用G、H外，还应选用的器材是(只填代号)电流表 ，电压表 ，滑动变阻器 。

（3）在本题虚线方框中画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。

（4）测量的阻值比真实的阻值_________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

例11、

用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下： 待测电阻Rx（阻值约为25kΩ） 电流表A1：（量程100

A，内阻2kΩ）

电流表A2：（量程500

A，内阻300Ω）

电压表V1：（量程10V，内阻100kΩ） 电流表V2：（量程50V，内阻500kΩ）

电源E：（电动势15V，允许最大电流1A）

滑动变阻器R：（最大阻值1kΩ） 电键S，导线若干

为了尽量减小实验误差，要求测多组数据．

（1）电流表应选________________，电压表应选__________________． （2

）画出实验电路图．

例11、（1）器材选择、电流表A2与V1

配置较好．

（2）

例12、现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50，内阻约为

800～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表，可供选择的器材有： 滑动变阻器R1，最大阻值20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ；

电阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；

电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3V；电池E3，电动势4.5V；（所有电池内阻不计），标准电流表A，满偏电流1.5mA；

单刀单掷开关S1和S2；单刀双掷开关S3

；电阻丝及导线若干．

（1）采用如图（甲）所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变

阻器为__________________，选用的电池为_______________．

甲 乙 丙

（2）将G改装成两量程电流表，现有两种备选电路，如图（乙）、（丙）所示．图_________为合理电路，另一电路不合理的理由是_______________________________．

（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用

来表示．

例12解析：

（1）用此电路测量表头内阻的方法是半偏法． S2断开和S2闭合的两次操作中要求干路电流（Ig）近似不变，而满足这个条件必须使滑动变阻器R的阻值远大于Rg，因此

滑动变阻器应选用R2．而，显然E越大，R2越大，实验条件满足得越好，误差

越小，所以，电池应选用E3．

（2）图（乙）所示的电路较合理，因为图（丙）电路在通电状态下，更换量程时会造成两个分流电阻都未并联在表头两端，以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏．

（3）核对电路如图所示．为使改装后的电流表与标准表在0～1mA之间逐格核对，应选用分压电路．

由于和

满偏电流和满偏电压都很小，为使滑动变阻器便于调节，

即有较大的调节范围，滑动变阻器应选用R1，电池应选用E1，且在电流表所在的支路上串联定值电阻R0，起保护作用．

例13、（1）一个电压表VA的内阻RA=1000Ω，量程为1.0V，现要利用电阻箱扩大它的量程，改装成量程为3.0V的电压表．改装后，再用一量程为3.0V的精确的电压表VB对改装后的电压表的所有刻度进行校准．除了这两个电压表VA、VB外，还有下列

一些器材：

电源E（电动势约为6V，内阻较小） 变阻器R（总电阻约10Ω） 电阻箱R0（0～9999Ω） 开关S 导线若干

①如图所示是以上器材和两个电压表VA、VB的实物示意图，试在图中画出连线，连成进行校准时的实验电路．

②图中电阻箱的取值等于________________Ω．

（2）用上述电压表VB和改装后并已校准过的电压表（以下称之为VC）以及一个开关和

一些导线，去测量一个电动势大约为2V的电源的内阻r． ①简要写出测量步骤．

②用测得的量表达r的公式应为r=____________．

例13解析： （1）①实物连线如图所示，为了使改装表与标准表在零到量程的范围内一一校对，应采用分压电路．

例14、用伏安法测一节干电池的电动势和内阻实验中， 根据实验测得一系列数据，画出

U—I图象如图(甲)所示，根据图象判断，被测干电池的 电动势为 V，内阻为__________Ω。

（2）(2分)图（乙）中螺旋测微器的读数

②根据串联电路的电压分配关系，有

解得R0=2000Ω

（2）①先将电压表VC通过开关、导线与电源连接，读出VC上的示数UC；再将电压表VC和VB串联，通过开关、导线与电源连接，读出VC上的示数UC′和VB上的示数 UB．

②根据上述两步操作可得①

②

③

由①②③三式解得Ω

mm.

3）(6分)在研究灯丝电阻与电压关系实验中，用电压表、电流表、滑动变阻器、直

流电源和一只灯泡组成一电路，得到几组实验数据，绘出灯泡的I—U图象如图(丙)中实线所示。

○

1灯泡两端电压由3V变为6V时，其电阻改变了。 ○

2为完成该实验，请用笔连线代替导线， 将图（丁）中实物连接起来。要求滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动

时，灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。已知电流表内阻很小，忽略不计。

（

、

例15、某同学用图所示电路，测绘标有“3.8V ，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化图象。

（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；

A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；

电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；

V2（量程15V，内阻约15kΩ）；

滑动变阻器： R1（阻值范围0-10Ω）

R2（阻值范围0-2kΩ）

电源：E1（电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω）； E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）。

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表，电压

表 ，滑动变阻器 ，电源 。（填器材的符号）。

（2）根据实验数据，计算并描绘出R-U图像，如图所示，由图象可知，此灯泡在

不工作时，灯丝电阻为 Ω；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为

Ω，灯泡实际消耗的电功率为。

例16、

（1）1、2为 表，其中 量程打 （2）3、4为 表。

（1）5、6为 表，其中 量程打

例17、多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．

（1） 如图11甲是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到_____或_____两个位置，在进行电压测量时，应将S拨到______或______两个位置．

（2）使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图11乙中a、b所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a，则被测电阻的阻值是_________Ω．若选择开关处在“直流电 压2.5V”档时指针位于b，则被测电压是_____________V；

例18、某同学在实验室测二节干电池的电动势E和内电阻r；可以提供器材有： A.待测干电池（电动势约3V，内阻约1.5Ω） B.电流表A1（量程0.6A，内阻r1约0.5Ω） C.电流表A2（量程1mA，内阻r2=200Ω） D.滑动电阻器R1（0～20Ω，2.5A） E.电阻箱R2：最大值9999Ω 以及开关、导线若干

为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻，请解答说明下列问题 （1）因现有器材中没有电压表，该同学用电阻箱R3与电流表 （选填“A1”或“A2”） 串联改装为电压表，来测量路端电压。

（2）该同学根据自己设计实验方案，请你用铅笔完成实物图的连接。

（3）测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图甲所示。 根据各点表示的数据，在图上用铅笔描出U—I图线。由此求得：E=___ _V，r=_____Ω。（均保留2位有效数字）

例19、某同学在做多用电表测电阻的实验中：

（1）测量某电阻时，用×10Ω档时，发现指针偏转角度过大，他应该换用____________

档（填×1Ω档或×100Ω档），换档后，在测量前要先_________________。 （2）如图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时，转换开关分别指示的位置，D

是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。

A

B

C

D

若用A档测量，指针偏转如D，则读数是________Ω； 若用B档测量，指针偏转如D，则读数是________mA； 若用C档测量，指针偏转如D，则读数是________V。

例20（加强）用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：

电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V； 电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω； 电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；

滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；

单刀单掷开关S，导线若干．

（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路

原理图(原理图中的元件要用题图中的相应的英文字母标注）．

（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线．

（3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=____________________．

点拨：

（1）本题中测量电阻的原理是并联分流或串联分压．由于滑动变阻器的最大阻值远小于测量部分的阻值，且电源电动势大于两电压表的量程，在调节滑动变阻器的过程中，为保证电压表的安全，且其读数有明显的改变，滑动变阻器应采用分压式控制电路，电路原理图如图甲或乙所示．

（2）实物连线如图甲或乙所示

（3）若采用甲电路，根据并联电路的电流分配关系，

解得．

若采用乙电路，根据串联电路的电压分配关系，

解得

．

例21(加强)、为了测定电流表A1的内阻，采用如图所示的电路．其中：A1是待测电流表，量程为300

A，内阻约为100Ω；A2是标准电流表，量程为200

A；R1是电阻

箱，阻值范围是0～999.9Ω；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S1是单刀掷开关．S2

是单刀双掷开关．

（1）根据电路图，请在图中画出连线，将器材连接成实验电路．

（2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电表A2的读数是150A；然后将开关S2扳到接点b处，保护R2不变，调节电阻R1，使A2的读数仍为150

A．若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示，电阻箱的阻值是_______Ω，

则待测电流表A1的内阻R1=______Ω．

（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用：___________（填写阻值相应的字母）．

A．200kΩ B．20kΩ C．15kΩ D．20Ω

（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用．既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器___________________

（填写阻值相应的字母）是最佳选择．

A．1kΩ B．5kΩ

C．10kΩ D．25kΩ

解析：

（1）实物连线如图5—17所示．

（2）电阻箱的阻值R1=0×100Ω＋8×10Ω＋6×1Ω＋3×0.1Ω=86.3Ω．

本题测量电流表的内阻的方法是“替代法”．即用电阻箱的阻值替代电流表A1的内阻值，其条件是：开关S2分别扳到a处和b处时，保持滑动变阻器R2不变，且使电流表A2读数相同．所以，待测电流表A1的内阻

Ω．

（3）当R2调为零时，要使电路中的电流I不超过电流表A2的量程，根据闭合电

路欧姆定律可知，电路总电阻R总至少为：

Ω=20kΩ．由

于电流表A1、A2的内阻（约为100Ω）远小于R总,故保护电阻R3应选用20kΩ的电阻，但若选用200kΩ的电阻，则电路中电流太小，电流表A1、A2指针偏转量太小，读数不明显，实验误差太大．所以,正确的选项为B．

（4）由于R3=20kΩ，调整滑动变阻器R2时，要使电流表A2的读数为150

，则

－R3=

Ω－2×104Ω≈7kΩ．若选用1kΩ或5kΩ滑动变阻器，则不能满

足实验要求（A2读数为150

）；若选用25kΩ的滑动变阻器，则调节范围太小（不方便调节），所以，选用10kΩ的滑动变阻器较合适，正确的选项为C． 点评：

实验条件的控制是高考考查的重点之一．保护电阻和滑动变阻器在电路中起着控制和调节的作用，选用时应根据实验条件和要求进行优选，既要保证电表安全(不能太小)，又要方便调节(不能太大)．

作业1

实验测定电源电动势和内电阻

一、选择题

1.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的( )

A.一只电流表和一只滑动变阻器

B.一只电流表和一只电压表 C.一只电流表和一只电阻箱 D.一只电压表和一只电阻箱 答案:CD

2.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确的做法是(

)

A.横坐标I的起点一定要是零 B.纵坐标U的起点一定要是零

C.使表示实验数据的点尽可能地集中在一边 D.使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸 答案:AD

3.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则( ) A.Ea>Eb，ra>rb B.Ea>Eb，rarb

D.Ea

答案:A

4.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器.应选择下列哪种电源为好(

)

A.内阻较大的普通干电池 B.内阻较小的普通蓄电池 C.小型交流发电机 D.小型直流发电机

答案:A

5.用电流表和电压表测定电源电动势和内电阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，下列说法中正确的是(

)

A.用图中甲所示电路测量时，ε测

〈ε

真

B.用图中甲所示电路测量时，r测〈r真

C.用图中乙所示电路测量时，ε测

〈ε

真

D.用图中乙所示电路测量时，r测〈r真 答案:AB

二、填空题

6.在图所示的电路中，R1、R2为标准电阻，测定电源电动势和内电阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值______真实值，内电阻的测量值______真实值，测量误差产生的原因是______.

答案:等于、大于电流表具有内电阻(点拨实际测得的是电源内阻与电流表内阻之和) 7.利用电压表和电流表测一节干电池的电动势E和内电阻r，电路如图所示，图中R1，为粗调滑动变阻器，R2为微调滑动变阻器，实验得到四组数据,如表中所示

(1)下页表中数据经处理后，可以确定电动势E=______V，内阻r=______Ω

(2)现有滑动变阻器:A(10Ω1A)，B(500Ω0.5A)，C(500Ω0.1A).那么在本次实验中，滑动变阻器R

应选用______.R应选用______(填“A”、“B”或“C”)

答案:(1)1.50；3.00(点拨:利用图像进行数据处理)(2)B；A

作业2 实验描绘小灯泡的伏安特性曲线

一、选择题

1.在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，采用电流表外接法的原因是(

)

A.小灯泡的电阻比电流表的内阻小得多 B.小灯泡的电阻比电压表的内阻小得多 C.小灯泡的电阻比电流表的内阻大得多 D.小灯泡的电阻比电压表的内阻大得多 答案:B

2.通过《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验，可以归纳出( )

A.只有小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大 B.只有小灯泡的灯丝电阻率随温度的升高而增大 C.金属的电阻率随温度的升高而增大 D.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大 答案:C

3.在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，从U-I图线中可以得出( )

A.灯泡的电阻是恒定不变的

B.灯泡的电阻随它两端的电压增大而减小 C.小灯泡的电阻随它两端的电压增大而增大 D.小灯泡的电阻是变化的.但没有一定的规律 答案:C

4.小灯泡的电阻随它两端的电压升高而变大的直接原因是( )

A.小灯泡两端的电压越太，通过它的电流也越太 B.小灯泡两端的电压越大，它的电功率也越大 C.小灯泡两端的电压越大，它发的光就越强 D.小灯泡两端的电压越大，灯丝的温度就越高 答案:D

5.一个标有“4V0.7A”的小灯泡，所加的电压U由零逐渐增大到4V，在此过程中电压U和电流I的关系可以用图象表示，在图中符合实际的是(

)

答案:B

6.小灯泡伏安特性曲线斜率的物理意义是( )

A.小灯泡灯丝电阻的倒数 B.小灯泡灯丝的电阻 C.小灯泡灯丝电阻率的倒数 D.小灯泡灯丝的电阻率 答案:A

二、填空题(7、8题每空5分，9题15分，共40分)

7.在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，研究的小灯泡标有“3.8V0.3A”，这类灯泡两端电压超过0.5v，其伏安特性曲线就会有明显弯曲使用的电压表有0～15V和0～3V两个测量范围，使用的电流表有0～3A和0～0.6A两个测量范围，在实验中，电压表应选择的测量范围为______，电流表应选择的测量范围是______

答案:0～3V;0～6V(点拨:由于此实验的目的是描绘小灯泡的伏安特性曲线，故灯泡两端

的电压不必太高，而且题中已指出:这类灯泡两端电压超过0.5V，其伏安特性曲线就会明显弯曲，故电压表量程用0～3V已够了)

8.在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V0.5A的小灯泡作为研究对象，下列实验器材中应选用______(填入器材序号) A.电流表(量程0～0.6A，内阻1Ω) B.电流表(量程0～3A，内阻1Ω)

C.电压表(量程0～15V，内阻约10kΩ) D.电压表(0～3v，内阻约2kΩ) E.滑动变阻器(阻值0~100Ω) F.滑动变阻器(阻值0-10Ω) G.电源E=6V H.开关I，导线若干

在本实验中，滑动变阻器应采用______(填“分压”或“限流”)接法，电流表应采用______(填“内”、“外”)接法

答案:ADFGH;分压式;外(点拨:采用滑动变阻器分压式接法的原因是可以使灯泡上的电压从零开始逐渐增大)

9C如图甲所示，有下列实验步骤: A.闭合开关S，接通电源

B.调节滑动变阻器滑动片P接近b点 C.调节滑动变阻器滑动片P接近a点 D.选择实验器材，按电路图连接电路

E.选读出第一组数据U1和I1，并把这组数据标到坐标纸上 F.在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，并选定合适的标度 G.用光滑的曲线连接这些点，分析曲线的变化规律

H.改变滑动变阻器的阻值，适当增大小灯泡两端的电压，再读出第二组数据，以后重复这个过程，共读出12组左右的数据，并把这些数据标到坐标纸上 I.断开电源，整理器材 (1)正确的实验步骤是______

(2)用实线代替导线，将图乙中的器材连接成可供实验的电路 答案:(1)DCFAEHGI(2)略 (2)电路图为图，实物图略.

(3)带有毫米刻度的米尺，螺旋测微器，平均. 2

(4)ρ

=

πRd4L

作业3 多用电表的使用

1．关于多用电表表面上的刻度线，下列说法中不．

正确的是( ) A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度 B．电阻刻度是不均匀的

C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应 D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应 答案：D

2.在下图电路中，当合上开关S后，两个标有“3 V、1 W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac＝Ubd＝6 V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明( )

A．开关S未接通

B．灯泡L2的灯丝断了 C．灯泡L1的灯丝断了

D．滑动变阻器R电阻丝断了 答案：B

3．调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是( ) A．这个电阻值很小 B．这个电阻值很大

C．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×1”挡， 重新调整欧姆零点后测量

D．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×100”挡， 重新调整欧姆零点后测量

解析：选BD.欧姆表的指针不测量时摆在左边最大阻值处．测量时偏转角 度极小，说明阻值相对所选欧姆挡很大，应改换高挡位．

4．把一个量程为5 mA的电流表改装成欧姆表R×1挡，电流表的内阻是 50 Ω，电池的电动势是1.5 V，经过调零之后测电阻，当欧姆表指针指

到满偏的3

4

位置时，被测电阻的阻值是( )

A．50 Ω B．100 Ω C．16.7 Ω D．400 Ω

解析：选B.由欧姆表改装原理及闭合电路欧姆定律可得IEE

g＝R，R内＝＝300

内

Ig

Ω，经过调零之后测电阻，当欧姆表指针指到满偏的3434I＝E

gR，

内＋Rx

得Rx＝100 Ω.

5．实验室有下列器材：

A．电流表(0～100 μA,1.5 kΩ)； B．电流表(0～1 mA,1 kΩ)； C．变阻器(0～300 Ω)； D．变阻器(0～800 Ω)； E．干电池(1.5 V，r＝0)；

现要改装一只欧姆表，从上述备用器材中，电流表应选用________，变阻器应选用________，电源应选用________(填序号)．改装好的欧姆表中心刻度的阻值为________．

解析：若选项用A电流表需要变阻器的最大阻值为R＝E/Ig－1.5 kΩ＝13.5 kΩ.C、D两个变阻器都不能用，故不能选A电流表．若选用B电流表需要变阻器的最大阻值为R＝E/Ig－1 kΩ＝0.5 kΩ＝500 Ω，D变阻器可以满足，故电流表选B，滑动变阻器选D.欧姆表中心刻度的阻值为R中＝R内＝E/Ig＝1.5 V/1 mA＝1.5 kΩ，由于只有一个电源，故电源选E. 答案：B D E 1.5 kΩ

作业4 多用电表的使用

一、选择题

1．用多用电表欧姆挡测电阻，有许多注意事项，下列说法中哪些是错误的( )

A．测量前必须调零，而且每测量一次电阻都要重新调零 B．每次换挡后必须电阻调零

C．待测电阻如果是连接在电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量 D．两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，

因此，应当用两手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起

解析：选AD.两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，但是，用两手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起，就会将人体电阻连入电路． 2．用多用电表欧姆挡(×100)测试三只二极管，其结果依次如图2－8－12①②③所示，关于二极管的说法正确的是(

)

图2－8－12

A．①是完好的，且a端为正极 B．②是完好的，且a端为正极 C．②是完好的，且b端为正极 D．③是完好的，且b端为正极

解析：选B .由图可知①中正反电阻都是无穷大，二极管是坏的，A错误．②中正反电阻一个很大，一个较小，二极管是完好的，多用电表中的电流是从负极出来，正极进去，所以a端为二极管正极，故B正确，C错误．③中正反电阻都是较小电阻值，二极管是坏的，D错误．

3．用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，则( )

A．测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表 B．测U、测R电流均从红表笔流入多用电表 C．测U、测R电流均从红表笔流出多用电表

D．测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表 解析：选B.用多用电表测量直流电压U时，多用电表就是电压表，电流从红表笔流入，黑表笔流出，用多用电表测量电阻R时，多用电表内部有电源，电流也是从红表笔流入，黑表笔流出，故B正确，A、C、D错误．

4.如图2－8－13中B为电源，R1、R2为电阻，S为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是(

)

图2－8－13

A．保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处 B．保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处 C．将S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处 D．将S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处 答案：C

5.如下图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．在下列选项中，符合操作规程的是(

)

A．直流10 V挡 B．直流0.5 A挡 C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡 解析：选A。因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可．由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全．估测电路中

电流，最大值可能为I＝E6

mR25

A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，

只有选用直流10 V挡． 答案：A

6.如下图为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100 Ω，调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，用它测量电阻Rx，能较准确测量的阻值范围是(

)

A．30 kΩ～80 kΩ B．3 kΩ～8 kΩ C．300 kΩ～800 kΩ D．3 000 kΩ～8 000 kΩ

解析：选B.当红、黑表笔短接调零时IE

g＝R＋R

g＋R0

R＋RE1.5

g＋R0＝I＝g300×10－Ω＝5000 Ω.

使用欧姆表读数时在中值电阻5 kΩ左右读数最为准确，所以能准确测量的阻值范围为3 kΩ～8 kΩ.

7．一只多用电表有4个欧姆挡，分别为×1、×10、×100、×1 k，欧姆挡表盘的中间刻度值为“15”．现用它来测量一未知电阻的阻值，先将选择开关置于“×100”挡处，接着将红表笔和黑表笔接触，发现表针指在“0”处，然后进行测量，结果发现表针指在欧姆挡刻度值为“200”的刻度线附近，为了使测量结果更准确，必须换挡并重新测量，下列说法正确的是( ) A．必须将选择开关改为置于“×10”挡处 B．必须将选择开关改为置于“×1”挡处 C．换挡之后必须重新调零才能进行测量 D．换挡之后不必重新调零就能进行测量

解析：选C.选用“×100”挡指针指在“200”处，读数约为20000 Ω，说明选用的量程偏小，应选用“×1 k”挡，重新调零后进行测量，故只有C选项正确．

8．如下图所示，为万用表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法中正确的是(

)

A．a孔插红表笔

B．表盘刻度是均匀的

C．用×100 Ω挡测量时，若指针指在0 Ω附近，则应换用×1 kΩ挡 D．测量“220 V 100 W”的泡的电阻，会发现测量的电阻比484 Ω小得多 解析：选AD.红表笔应接内部电池负极，A正确；欧姆表刻度不均匀，B错误；若用×100 挡测量时，指针指在0 Ω附近，说明所选挡位太大，应换用×10挡，C错误；测灯泡电阻时是在不通电情况下测量的，其测量值

U2

应比由P＝算出的阻值小得多，D正确．

R

9．一个多用电表的电池已使用很久了，但是转动调零旋钮时，仍可使表针调至零欧姆刻度．这时测量出的电阻值R测与所测电阻的真实值R真相比较，下列说法中正确的是( ) A．R测＝R真 B．R测>R真 C．R测

E

解析：选B.干电池用久了，电动势稍变小些，由R中＝知，R中变小，仍

Im

用原来的刻度盘其读数偏大，故B正确． 二、非选择题

10．图1为一正在测量中的多用电表表盘．

图1

(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为________Ω. (2)如果是用直流10 mA挡测量电流，则读数为______mA. (3)如果是用直流5 V挡测量电压，则读数为________V. 答案：(1)60 (2)7.18 (3)3.59