2019版高考物理二轮复习 专题六 物理实验 第2讲 电学实验学案

第2讲电学实验网络构建规律方法明确三个“选择”(1)实验器材的选择电源的选择电表的选择(2)电流表内接法与外接法的选择(3)控制电路的选择从节能的角度考虑，优先选用限流式。以下三种情况必须用分压式：a.要求待测电路的U、I从0变化；b.R滑Rx；c.选用限流式，Ux、Ix过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等)。基本仪器的使用及读数【典例】 (2017全国卷，23)图1(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆100 挡。图1(1)图1(a)中的A端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_，R4_。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_。(结果均保留3位有效数字)解析(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零的作用，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R1R2160 ；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻 r120 ，新表头的量程是1 mA，所以R4r 120 880 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5 mA的电流表，则读数为1.47 mA；若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆100 挡，则读数为11.0100 即1.10103 ；若此时B端与“5”相连接，多用电表是量程为5 V电压表，则读数为2.95 V。答案(1)黑 (2)B(3)160 880 (4)1.47 mA1.10103 2.95 V某同学做“描绘小灯炮的伏安特性曲线”的实验：(1)该同学先用多用电表粗测小灯泡的电阻，他将多用电表的选择开关打到欧姆挡“1”倍率挡处，测量结果如图2甲所示，则小灯泡的灯丝电阻为R_ 。(2)他根据测量结果连接好了如图乙所示的实物图，请根据图乙画出实验电路图。图2(3)调节滑动变阻器得到了两组电流表和两组电压表的示数如图3中的、所示，电流表的量程为00.6 A，电压表的量程为03 V，所示读数为_、_、_、_。两组数据得到的电阻分别是_和_。图3解析(1)根据多用电表读数的规则可知，小灯泡的电阻为R10 。(2)从实物图中可知电压表测量灯泡两端的电压，电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压式接法，故电路图如图所示。(3)电流表的量程为00.6 A，所以每小格的分度值为0.02 A，故的读数为0.10 A，的读数为0.24 A；电压表的量程为03 V，则每一小格表示0.1 V，所以的读数为2.00 V，在中电压表接03 V量程时，指针在01 V之间，故固定刻度值是0.2 V，估读数为0.07，则总读数为0.27 V。根据欧姆定律可知为同一组数据，故得到的电阻为R1 2.7 ；为同一组数据，故得到的电阻为R2 8.3 。答案(1)10(2)见解析图(3)0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V2.7 8.3 电表的读数方法(1)读数时应使视线垂直刻度盘表面。(2)估读问题：最小分度为“1”的仪器，测量误差出现在最小分度值的下一位，在下一位按十分之一估读；最小分度值为“2”“5”的仪器，测量误差出现在最小分度的同一位，在同一位按二分之一、五分之一估读。以测电阻为核心的实验(含电表的改装)【典例1】 (2018全国卷，22)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100 A，内阻900 )；电阻箱R1(阻值范围0999.9 )；电阻箱R2(阻值范围099 999.9 )；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。图4(2)电阻箱的阻值应取R1_ ，R2_ 。(保留到个位)解析(1)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻，所以并联的电阻箱应为R1，串联的电阻箱应为R2，电路如图所示。(2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻R1100 ，电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻R22 910 。答案(1)如解析图所示(2)1002 910【典例2】 (2018全国卷，23)一课外实验小组用如图5所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻(R020.0 )；可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；图5(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1；(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；(4)待测电阻阻值的表达式Rx_(用R0、U1、U2表示)；(5)重复步骤(3)，得到如下数据：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx_ 。(保留1位小数)解析开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I，将开关S2掷于2端，R0和Rx两端电压为U2，Rx两端电压为UU2U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值RxR0R0。5次测量所得的平均值为(3.443.433.393.403.39)3.41，代入得Rx(3.411)20.0 48.2 。答案(1)实物连线如图(4)R0(6)48.2连接实物图四点注意(1)各导线都应接在接线柱上。(2)不应在导线中间出现分叉，且导线不能跨过仪器。(3)连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。(4)开关要控制整个电路。1.(2018湖南五校联考)为了精确测量一电阻的阻值Rx，现有以下器材：蓄电池组E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，电阻箱RP，开关S1、S2，导线若干。某实验小组设计了如图6甲所示的电路，实验的主要步骤如下：a.闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I1、U1；b.保持S1闭合、RP阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2。(1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路。(2)被测电阻的阻值Rx_(用两电表的示数表示)。(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的阻值Rx的测量值_真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。图6解析(1)如图所示。(2)由题意易知RP，又RP、Rx并联的阻值为R并，又，联立解得Rx。(3)若考虑电流表和电压表不是理想电表，则在分析时应考虑电压表的内阻，即在第(2)问的分析中表示的就是RP和RV并联时的总电阻，结合后面的分析可知此时Rx的测量值仍等于真实值。答案(1)见解析图(2)(3)等于2.实验室有一完好的PTC热敏电阻，某同学根据其型号查阅得到该热敏电阻在常温下的伏安特性曲线如图7甲所示。图7(1)用多用电表欧姆“10”挡，按正确操作测量该热敏电阻的阻值，结果指针指在图乙中的虚线位置，为了使测量结果更准确，多用电表的选择开关应打向欧姆“_”挡，若调挡后指针指在图乙中的实线位置，电阻测量结果为_ 。(2)若将热敏电阻与一电动势E015 V、内阻r15 k的直流信号源串联成一闭合电路，则通过热敏电阻的电流为_ mA，此时热敏电阻的阻值为_ 。(3)该同学欲用伏安法验证热敏电阻伏安特性曲线是否与资料中的一致，实验室提供的器材如下：A.热敏电阻R1B.电压表V(量程015 V，内阻约15 k)C.电流表A1(量程030 mA，内阻约30 )D.电流表A2(量程05 mA，内阻约100 )E.滑动变阻器R(040 ，额定电流2 A)F.电源E(电动势20 V，内阻不计)请完成丙图中的实物电路图。解析(1)由题图乙知多用电表的欧姆挡指针指在虚线位置时偏角过小，由于指针指在表盘中央附近时测量电阻的阻值较准确，应换用欧姆“100”挡；若指针指在题图乙中的实线位置，电阻的测量结果为22100 2.2 k。(2)根据UE0Ir151.5103I(V)，作其图线如图所示，则两图线的交点即为热敏电阻两端的实际电压和电流，由图知，通过热敏电阻的电流为4 mA，电压为9 V，热敏电阻的阻值为2 250 。(3)为描绘热敏电阻的伏安特性曲线，要求电压从零开始变化，所以滑动变阻器应采用分压式接法；由题图甲知，测量的最大电流为4.5 mA，所以应选用电流表A2；由于6.822，所以电流表应采用内接法。实物电路图见答案。答案(1)1002 200(2)42 250(3)如图所示以测电源的电动势和内阻为核心的实验【典例】 (2018江苏单科，10)一同学测量某干电池的电动势和内阻。(1)如图8所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8根据表中数据，在方格纸上作出R关系图象。由图象可计算出该干电池的电动势为_ V；内阻为_ 。(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图9所示，则该干电池的电动势应为_ V，内阻应为_ 。解析(1)在连接电路前，首先要断开开关，电路中串联的电阻箱或滑动变阻器阻值要调节到最大，所以操作中存在的不妥之处是：开关未断开；电阻箱阻值为零。(2)根据测量得到的数据，利用描点法先在坐标图中画出数据点，然后用直尺过尽可能多的点画出倾斜的直线，如图所示。对题图8，利用闭合电路欧姆定律，可得EI(Rr)，变化成REr，对照作出的R图象，可知R图象的斜率等于电池的电动势，可得E1.4 V，R 图象在纵轴的截距的绝对值等于电池的内阻，可得r1.2 。(3)根据电压表的读数规则，题图9中电压表读数U66 mV，由题述知I0.33 A，根据欧姆定律可得电流表内阻RA0.2 。对题图8，考虑到电流表内阻，利用闭合电路欧姆定律，可得EI(RrRA)，变化成RE(rRA)，对照作出的R图象，可知R图象的斜率等于电池的电动势，可得E1.4 V；R图象在纵轴的截距的绝对值等于电池的内阻与电流表内阻之和，可得电池的内阻为1.0 。答案(1)开关未断开；电阻箱阻值为零。(2)如解析图所示1.4(1.361.44都算对)1.2(1.01.4都算对)(3)1.4(1.361.44都算对)1.0某研究性学习小组想测量某电源的电动势E及内阻r，实验室提供的器材有：A.待测电源E，电动势约为9 V，内阻约为2 ，允许通过的最大电流为2.5 AB.量程为3 V、内阻为3 k的电压表C.定值电阻R13.0 kD.定值电阻R26.0 kE.定值电阻R39.0 kF.一电阻箱R，阻值范围为09 999.9 G.一只开关S、若干导线(1)在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图，图中标明相关器材的字母符号。(2)某同学根据记录的电压表和电阻箱的多组数据，以为纵轴，以为横轴作出了图象，并得到该图象的斜率为k，纵轴截距为b，则该电源电动势E_，内阻r_(用k、b表示)。(3)因为电压表的分流作用，则电源电动势的测量值_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，电源内阻的测量值_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。解析(1)因为提供的器材中没有电流表，故要采用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻，但所给电压表量程太小，所以将电压表与定值电阻R2串联，扩大成量程为9 V的电压表。(2)根据闭合电路欧姆定律可得E3Ur，变形得，所以以为纵轴，为横轴作出的图象的纵截距为b，斜率k，解得E，r。(3)因为电压表的分流作用，所以有E3U()r，整理得，对比，可知测量得到的电源电动势和内阻均偏小。答案(1)如图所示(2)(3)小于小于 用好一个“电阻”在高考电学设计性实验中，常以定值电阻的合理使用为背景来命题。求解这类问题的关键是必须弄清定值电阻在设计电路中的主要作用，一般来说，定值电阻有三种作用：电学创新类实验通过对近几年的高考实验试题的研究发现，高考电学创新类实验试题有两个显著的特点：第一，基于教材中的电学实验，着重考查实验原理的改进、实验步骤过程的设置、误差分析。第二，重视电学实验的实验方法，问题设置结合科技、生产、生活的实际；因此，理解实验原理，掌握实验方法，是解决电学创新类实验的关键。【典例】 (2018全国卷，23)某实验小组利用如图10所示的电路探究在25 80 范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT，其标称值(25 时的阻值)为900.0 ；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 )，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )；电阻箱R2(阻值范围0999.9 )；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。实验时，先按图10连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 。将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 。实验得到的R2t数据见下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图10中R1的滑片应移动到_(填“a”或“b ”)端；(2)在图11的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2t曲线；(3)由图11可得到RT在25 80 范围内的温度特性。当t44.0 时，可得RT_ ；(4)将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图12所示，该读数为_ ，则手心温度为_ 。解析(1)题图10的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图10中R1的滑片应移到b端。(2)将t60 和t70 对应的两组数据画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2t曲线。(3)根据题述实验过程可知，测量的R2的数据等于对应的热敏电阻RT的阻值。由画出的R2t曲线可知，当t44.0 时，对应的RT450 。(4)由图12知R2620.0 ，由画出的R2t曲线可知，当R2620.0 时，手心温度t33.0 。答案(1)b(2)如图(3)450(4)620.033.0(2018广州凯里市模拟)如图13中矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直的匀强磁场，金属棒放在电子秤上。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向。图13(1)在图中画线连接完成实验电路图，要求接通电源后电流由a流向b。(2)完成下列主要实验步骤中的填空：按图接线；保持开关S断开，读出电子秤示数m0；闭合开关S，调节R的阻值使电流大小适当，此时电子秤仍有读数，然后读出并记录_、_(填物理量名称及符号)；用米尺测量_(填物理量名称及符号)。(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得到B_。(4)判断磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直金属棒向外；反之，磁感应强度方向垂直金属棒向里。解析(1)如图所示(2)记录电流表的示数I以及此时电子秤的示数m1。金属棒的长度l。(3)测磁感应强度原理：开关断开时，电子秤称出金属棒质量；接通电源后，若磁感应强度的方向垂直于金属棒向里，所受安培力向下，则有m0gBIlm1g，所以Bg；接通电源后，若磁感应强度的方向垂直于金属棒向外，则安培力向上，则有m0gBIlm1g，得到Bg；所以磁感应强度的大小Bg。(4)m1m0答案(1)见解析图(2)电流表的示数I此时电子秤的示数m1金属棒的长度l(3)g(4)m1m0高考实验题答题策略“3步”攻克电学设计实验电学设计实验的难点是电路的设计思路，其突破方法为第1步明确实验目的第2步通过实验目的与实验器材的结合，选择合适的实验原理第3步画出可能实验原理图，结合题设条件确定最优的电路原理图【例】 (2018湖北武汉模拟)现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源(电动势约为6 V，内阻不计)，电压表V1(量程02.5 V，内阻约为2.5 k)，电压表V2(量程03 V，内阻约为10 k)，电阻箱R0(最大阻值为9 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值为3 k)，滑动变阻器R2(最大阻值为500 )，单刀双掷开关一个，导线若干。(1)在图14 a中完成实验电路原理图的连线；(2)电路中应选用滑动变阻器_(选填“R1”或“R2”)；(3)按照下列步骤进行实验：闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；闭合开关，将电阻箱调到6 k，调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60 V，电压表V2的示数为2.40 V；保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2 k，此时电压表V1的示数如图b所示，其示数为_ V，电压表V2的示数为1.40 V。(4)根据实验数据，计算得到电源的电动势为_ V，电压表V1的内阻为_ k，电压表V2的内阻为_ k。图14设计思路第1步：明确实验目的可知本题的实验目的是测电压表的内阻和电源的电动势第2步：选择合适的实验原理根据题目的实验仪器可知本题可用电压表和电阻箱测电源的电动势第3步：画原理图解析(1)由于两个电压表的量程都小于电源的电动势，两个电压表串联后的总电压仍然小于电源的电动势，故应该用滑动变阻器作为保护电阻。如果只是测量电动势，可以采用如图甲所示的电路，但是要想计算电压表V1、电压表V2各自的内阻，需要将电路改进，设计的电路有图乙、图丙所示的两种；而通过电压表V1的最大电流约为1 mA，通过电压表V2的最大电流约为0.3 mA，故设计的电路应该选择图乙。(2)根据(1)中电路图的连接，因为电压表的内阻较大，故滑动变阻器的最大阻值应该大于电压表V1的内阻，故滑动变阻器应该选择R1。(3)题图b所示的电压表的最小刻度为0.1 V，故估读到0.01 V，其读数为2.10 V。(4)对图乙，设电压表V1和电压表V2的内阻分别为r1、r2，示数分别为U1、U2，滑动变阻器的电阻调到r，由闭合电路的欧姆定律，得EU1U2()r，EU1U2()r，其中R016 k，R022 k，对电压表V1和电压表V2所在的电路，由串并联规律得，代入数据，联立解得E5.60 V，r12.5 k，r210 k.答案(1)见解析图乙所示(2)R1(3)2.10(4)5.602.510课时跟踪训练1.某电动机的三组线圈、阻值相同，均为几欧姆，接法可能是图1中甲、乙两种之一，A、B和C是外接头。现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如图2 a、b、c所示，则测量中使用的电阻挡的倍率是_(填“1”“10”“100”或“1 k”)，三组线圈的接法是_(填“甲”或“乙”)，断路线圈是_(填“”“”或“”)。解析测A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时，多用电表指针都有偏转，由此可知三组线圈的接法一定不是甲电路，而是乙电路。因为在甲电路中，只要有一个电阻断路，三次测量时，多用电表指针只可能有一次偏转。由图乙可知，A和B之间、B和C之间的电阻都是4 ，而A和C之间的电阻是8 ，显然是线圈发生了断路。题中已经告诉线圈的电阻是几欧姆，结合多用电表的示数可以判断使用的挡位为“1”。答案1乙2.一同学在学习金属的电阻率知识时发现不同的材料电阻率一般不同。有些不法商人在一些导线中掺入杂质，导致导线的质量不达标，该同学想通过测量导线的电阻率来进一步确定导线是否合格，于是设计了如图3 a所示的实验电路。图3(1)该同学剥掉导线的绝缘外层，用剪刀剪下一段，为了粗略测量该金属丝的电阻，该同学用如图b所示的多用电表在连接好的电路上进行测量 。机械调零后将选择开关拨到“1 ”挡。将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使_。_，将红表笔接P，黑表笔接Q，多用电表指针如图c所示，则金属丝总电阻约为_ 。(2)用螺旋测微器测金属丝直径，测得该金属丝直径d0.360 mm。(3)闭合开关S，保持电流表示数不变，改变并记录电阻箱的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据，作出RL图线如图d所示。(4)根据测得的金属丝直径d及RL图线，求得金属丝的电阻率_。(结果保留3位有效数字)解析(1)欧姆调零时，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表盘零刻度处(或使指针指在电流满偏的位置)。测量时，需将多用电表接在金属丝两端，且电路处于断路状态，所以应断开开关S，取下线夹(或断开开关S，将线夹夹到Q端)。(4)根据Rb，可知RL图线斜率的绝对值为10 m1，Sd2，代入数据可得1.02106 m。答案(1)指针指在欧姆表盘零刻度处(或指针指在电流满偏的位置)断开开关S，取下线夹(或断开开关S，将线夹夹到Q端)5(4)1.02106 m3.(1)某同学用多用电表测量某一电阻，以下是该同学实验过程中的主要操作步骤。a.将“选择开关”置于如图4甲所示的位置；b.将红黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，进行欧姆调零；c.如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图丙所示；d.记下读数，实验完毕。图4请指出该同学操作中不合理或遗漏的地方并改正。_；_；_。(2)该同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值，选用了如图5所示的实验器材。其中电压表量程3 V、内阻约为3 k，电流表量程15 mA、内阻约为4 ，滑动变阻器总阻值为20 ，电源电动势为3 V。图5中已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成剩余导线的连接。图5解析(1)根据欧姆表的使用方法可知，欧姆表指针偏角过大，说明待测电阻阻值过小，应选择较小的倍率，所以甲图中选择开关应置于10挡，且需要重新欧姆调零；乙图中，不能将两只手同时接触表笔，否则测量的是待测电阻与人体电阻的并联电阻；读数完后应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。(2)从丙图可读出待测电阻R0.7100 70 ，若变阻器采用限流式接法，电路中的最大电阻应为Rmax 600 ，由于变阻器的总电阻过小，所以变阻器应采用分压式接法；由于待测电阻满足，所以电流表应用内接法，实物连接图如图所示。答案(1)甲图中选择开关应置于10挡，且重新欧姆调零乙图中手不能接触表笔读数后应将开关置于OFF挡或交流500 V挡，才能实验完毕(2)接线图见解析图4.电动自行车具有环保、节能、便捷等优点，但电动自行车的电池用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。图6(1)用多用电表直流电压“50 V”挡测量每块电池的电动势。测量电池A时，多用电表的指针如图6甲所示，其读数为_ V。(2)用图乙所示的电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5 。改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的R图线，如图丙所示。由图线C可知电池C的电动势E_ V，内阻r_ 。(3)分析图丙可知，电池_(选填“A”“B”“C”或“D”)性能最优。解析(1)中间刻度线为直流电压挡，量程50 V，而刻度共计50格，每格为1 V，要估读到0.1 V，指针指到第11格，因此读数为11.0 V。(2)根据串联电路可得I，即R(R0r)，则R图线的斜率为，E12 V，由图线C可以看出，当电阻箱连入电路中的电阻为0时电流表的示数为2 A，图线C的延长线与横轴交点为R0r6 ，故电源电动势为11.43 V，内阻为1 。(3)R图线的延长线与横轴的交点离原点越远表示电池的内阻越大，图线C的延长线与横轴的交点离坐标原点最近，所以电池C性能最优。答案(1)11.0(2)11.431(3)C5.某实验小组选用实验室已有的仪器，测定一节干电池的电动势和内阻，实物图如图7甲所示。图7(1)请用笔画线补全图甲中实物图，并确保开关能有效控制电路。(2)某次操作时，电流表示数如图乙所示，请读出电流表的读数I_。(3)该小组经过一系列正确操作后得到多组数据，并在图丙中描好了点，请根据这些点作出UI图象，并根据图象求出干电池的内阻r_。(4)该实验小组还对同一规格的新的1号干电池和7号干电池分别进行了该实验，在同一图表中作出了它们的UI图象，如图丁所示，你觉得可能是图象_(选填“a”或“b”)。解析(1)在本实验中，滑动变阻器采用限流式接法，为确保开关能有效控制电路，电压表的“”接线柱应连开关的右接线柱。(2)根据读数规则，可知电流表读数I0.14 A。(3)根据题图丙可知，有一个数据属于明显错误，作UI图象时不必考虑，图象中直线斜率的绝对值等于电源内阻大小，计算得r0.56 。(4)同一规格的新的1号干电池和7号干电池电动势大小相等，内阻不等，故图象a正确。答案(1)如图甲所示(2)0.14 A(3)如图乙所示 0.56 (4)a6.太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的IU特性。所有的器材包括：太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。图8(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图8中的图_(填“a”或“b”)。(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图9的IU图象。由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池板的电阻_(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池板的电阻为_。图9(3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图10所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为_ V。若把它与阻值为1 k的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是_%(结果保留3位有效数字)。图10解析(1)用a图可以在电池板上得到从零开始的电压，故应选a图。(2)由图可知，当电压小于2.00 V时，通过太阳能电池板的电流为零，故太阳能电池板的电阻很大；当电压为2.80 V 时，电流为2.8 mA，则可知太阳能电池板的电阻为R103 。(3)由UI图线可知，电池板作为电源时的电动势为2.80 V；若把它与阻值为1 k的电阻连接构成一个闭合电路，则画出此电阻的UI图线与电池板的UI图线交于一点，读出U1.8 V，I1.8 mA，该电池板的效率是100%64.3%。答案(1)a(2)很大1.0103 (3)2.8064.324