第1部分专题六第2讲 电学实验与创新

word第2讲电学实验与创新多用电表的使用和读数多用电表是电学实验中的常用仪器，高考中要求正确使用仪器，会进展正确读数，高考考查频率较高，是高三复习的重要知识点知识提炼1电流的流向：电流从电表的“插孔(红表笔)流入，从“插孔(黑表笔)流出，即“红进、黑出2“机械零点与“欧姆零点：“机械零点在表盘刻度左侧“0位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点在表盘刻度的右侧电阻刻度“0位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮3欧姆表刻度不均匀的原因：当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，Ig，此时中值电阻R中RgR0r，当两表笔接入电阻Rx时I，电阻Rx与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀典题例析图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 的电阻，测量步骤如下：(1)调节_，使电表指针对准_(填“电阻或“电流)的“0刻线(2)将选择开关旋转到“挡的_位置(填“1“10“100或“1 k)(3)将红、黑表笔分别插入“插孔，并将两表笔短接，调节_，使电表指针对准_(填“电阻或“电流)的“0刻线(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，假如电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为_【解析】(1)将选择开关拨到欧姆挡前，先要进展机械调零方法是调节机械定位螺丝，使电表指针指在电流等于零的刻线位置(2)用多用电表测20 的电阻时，要把选择开关旋转到“挡“1的位置(3)将红、黑表笔短接，进展欧姆调零调节调零旋钮，使指针指在“挡的零刻线上(4)由乙图读出该电阻的阻值为19 【答案】(1)定位螺丝电流(2)1(3)调零旋钮电阻(4)19多用电表测电阻的步骤和须知事项(1)使用步骤选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 就应该选“10的倍率，使指针的偏转角度在满偏到满偏之间为测量值误差较小；进展欧姆调零；将红黑表笔接被测电阻两端进展测量；将指针示数乘以倍率，得测量值；测量完毕后，将选择开关扳到“OFF或交流电压最高挡(2)须知事项改换倍率必须重新进展欧姆调零；通过选择适宜倍率，指针指在刻度盘中间附近，误差较小；测量电阻时，手不可接触表笔的金属杆局部；测量电阻时被测元件要与电源断开(2016巴蜀中学一诊)某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路图选用的电流表阻Rg5 、满偏电流Ig25 mA，当选择开关接3时为量程100 V的电压表该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据没有标出(1)假如指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为_；选择开关接3时其读数为_(保存三位有效数字)(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏将电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图丙，如此C处刻度应为_计算得到多用电表电池的电动势为_V(保存两位有效数字)(3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，假如指针在图乙所示位置，如此待测电阻的阻值为_(保存两位有效数字)解析 (1)选择开关接1时测电流，多用电表为量程是25 mA的电流表，其分度值为05 mA，示数为173 mA选择开关接3时测电压，多用电表为量程100 V的电压表，其分度值为2 V，其示数为690 V(2)由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为01 000 1100 510 01 150 指针指在C处时，电流表示数为125 mA125103A，C处电阻为中值电阻，如此电表阻为150 ，电源电动势EI2R1251032150 V38 V(3)根据第(1)问可知，调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为173 mA，而表电池的电动势为E38 V，表总电阻为150 ，所以待测电阻的阻值约为R150 70 答案 (1)173 mA(172175 mA均正确)690 V(688692 V均正确)(2)15038(3)70以测电阻为核心的电学实验描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定金属丝的电阻率、测小灯泡的电功率等实验，都是以测量电阻为核心，是历年高考命题的热点知识提炼1电流表接法与外接法的判断方法(1)比值判断法：假如，Rx为大电阻，接法误差小，应选用接法；假如，Rx为小电阻，外接法误差小，应选用外接法(2)试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比拟与的大小时，可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定2滑动变阻器限流接法与分压接法的选取原如此(1)限流式接法选取原如此一般在滑动变阻器总电阻R0与用电器电阻Rx相差不大时，假如既不要求较大围调节电流和电压，又不要求从零开始读数，如此优先选择限流式接法(2)分压式接法选取原如此滑动变阻器的总电阻R0远小于用电器电阻Rx或电路中串联的其他电阻的阻值，即RxR0；要求用电器Rx的电流或电压从零开始连续变化；采用限流式接法时，电路中的最小电流大于用电器Rx的额定电流，或给定的仪表量程偏小三条中满足一条，采用分压接法典题例析现要用伏安法描绘一只小灯泡的IU图线，小灯泡的额定电压为25 V，小灯泡正常工作时的功率小于07 W有如下器材供选用：A电压表(03 V，阻3 k；015 V，阻10 k)B电流表(006 A，阻05 ；03 A，阻01 )C滑动变阻器(10 ，2 A)D滑动变阻器(100 ，10 A)E蓄电池(电动势6 V，阻不计)(1)用如图甲所示的电路进展测量，滑动变阻器应选用_(用字母序号表示)开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于_端(填“A“B或“AB正中间)(2)按图甲所示电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图(3)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图丙所示由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_【解析】(1)因描绘小灯泡的 IU图线采用滑动变阻器分压式连接，滑动变阻器应选用小电阻值的，故应选用变阻器C；开关闭合前，为了保护电表和小灯泡，应使测量电路局部的电压为零，即将滑片置于A端(2)实物连接如下列图因为灯泡的额定电压为25 V，由图甲知，电压表量程应选03 V，由I知流经灯泡的电流约为I A03 A，所以电流表的量程应选006 A(3)由IU关系图象可以读出，当小灯泡的电压为25 V时，其电流I025 A，由R可得，小灯泡正常发光时的电阻R10 【答案】(1)CA(2)见解析图(3)10在连实物图时的须知事项(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(2016一模)在“描绘标有9 V5 W小灯泡伏安特性曲线的实验中，要求测量从0 V到90 V的电压下通过小灯泡的电流，实验室提供了如下器材A电流表A1(量程100 mA，阻1 )B电流表A2(量程06 A，阻03 )C电压表V1(量程30 V，阻3 k)D电压表V2(量程150 V，阻10 k)E滑动变阻器R1(最大阻值为50 )F滑动变阻器R2(最大阻值为500 )G电源E(电动势15 V，阻忽略)H电键、导线假如干(1)为了提高测量准确度和有效性，应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表_；电压表_；滑动变阻器_(2)在如下图给出的测量电路中，最合理的是_解析 (1)因为灯泡的额定电压为9 V，故电压表应选V2；额定电流为056 A，故电流表应选A2，滑动变阻器采用分压式接法，应该选择最大阻值较小的，有利于数据的测量，应当选R1(2)要求测量从0 V到90 V的电压下通过小灯泡的电流，所以应采用分压式接法由于灯泡电阻更接近电流表阻，所以采用电流表外接法应当选B答案 (1)BDE(2)B以测电动势和阻为核心的电学实验测电源电动势和阻可以有效地考查闭合电路欧姆定律的知识以与数据分析处理能力，除了伏安法测电源电动势和阻外，对其他方法(如：安阻法、伏阻法、伏伏法、安安法等)的考查也颇受命题者的青睐知识提炼测电源电动势和阻的三种常用方法方法原理图数据处理用电压表、电流表和可变电阻(如滑动变阻器)测量测出两组U、I值，根据EUIr，通过计算或利用图象法处理数据用电流表、电阻箱测量测出两组I、R值，根据EI(Rr)通过计算或利用图象法处理数据用电压表、电阻箱测量测出两组U、R值，根据EUr，通过计算或利用图象法处理数据典题例析(2016高考卷)用如下列图电路测量电源的电动势和阻实验器材：待测电源(电动势约3 V，阻约2 )，保护电阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线假如干实验主要步骤：将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)；求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a回答如下问题：(1)电压表最好选用_；电流表最好选用_A电压表(03 V，阻约15 k)B电压表(03 V，阻约3 k)C电流表(0200 mA，阻约2 )D电流表(030 mA，阻约2 )(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和阻r的表达式E_，r_，代入数值可得E和r的测量值【解析】(1)测电源的电动势和阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即UEIr，I是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用阻较大的电压表，即选A；由于电路中的最大电流约为I A0176 A176 mA，应选C(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此说明一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C项正确(3)图象斜率绝对值krR2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a，因此电源的阻rkR2，电源的电动势Eka【答案】(1)AC(2)C(3)akkR2两种数据处理方法：联立方程求解法和图象处理法，对伏安法利用电源的UI图象求电动势和阻；对伏阻法和安阻法需对闭合电路欧姆定律方程EU和EI(Rr)适当变形作线性处理，并利用直线方程的截距和斜率求电动势或阻等物理量(2016二模)某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和阻r与电阻R1的阻值实验器材有：待测电源，待测电阻R1，电压表V(量程03 V，阻很大)，电阻箱R(09999 )，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线假如干(1)先测电阻R1的阻值请将该同学的操作补充完整：A闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1B_，将S2切换到b，读出电压表的示数U2C如此电阻R1的表达式为R1_(2)该同学已经测得电阻R132 ，继续测电源电动势E和阻r，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，屡次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，如此电源电动势E_V，阻r_解析 (1)由实验电路图分析可知在切换S2时，应使电路中的电流保持不变，如此应保持电阻箱示数不变S2切换到a时，电压表测量的是电阻箱R两端的电压，如此有U1IR0，当S2接b时，电压表测量的是电阻箱R和R1两端的电压，如此有U2I(R0R1)，解得R1R0(2)电阻箱两端的电压UR，如此，再由图乙中纵轴截距可得05 V1，得E20 V，图线斜率/V2 /V，又知R132 ，解得r08 答案 (1)保持电阻箱示数不变R0(2)2008电学创新实验的分析通过对近几年的高考实验试题的研究发现，高考电学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良、实验步骤、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，是解决电学实验的关键典题例析(2016省第二次质检)为了测量某电池的电动势E(约为3 V)和阻r，选用的器材如下：A电流表G1(量程为2 mA，电阻为100 )B电流表G2(量程为1 mA，电阻为200 )C电阻箱R1(09999 )D电阻箱R2(09 999 )E滑动变阻器R3(01 000 ，允许最大电流1 A)F待测电池G开关一个、导线假如干(1)某同学利用上述器材，采用图甲的电路测量该电池的电动势和阻，请按照图甲将图乙所示的实物图连线(2)图甲中利用电阻箱R1，将电流表G1改装成了量程为05 A的电流表，利用电阻箱R2将电流表G2改装成了量程为3 V的电压表，如此电阻箱R1的阻值调到_(3)以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2I1图象如图丙所示，结合图象可得出电源的电动势为_V，电源的阻为_(结果均保存两位有效数字)思路点拨【解析】(1)如下列图(2)根据欧姆定律和串并联规律应有：II1g，解得R104 ，由UI2g(r2R2)，代入数据解得：R228103(3)纵坐标截距09 mA，对应着电源电动势E3 V27 V；横坐标截距04 mA，对应着流过电源的电流为04 mA mA06 mA0101 A；电源阻为r89 【答案】(1)见解析图(2)04(3)2789对于电学实验的创新，应注意的两个问题(1)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流表使用，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等(2)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自测电流或自测电压的功能，因此在测电压表阻时无需另并联电压表，测电流表阻时无需再串联电流表(2016八校二联)现有一个电压表有刻度但无刻度值，提供以下可选用的器材与导线假如干，要求尽可能准确地测量一个电压表的满偏电压UgA待测电压表V1，满偏电压约为3 V，电阻RV13 000 ，刻度均匀、总格数为N；B电流表A：量程06 A、阻RA约为01 ；C电压表V2：量程15 V、阻RV2约为15 k；D标准电阻R110 ；E标准电阻R210 k；F滑动变阻器R：最大阻值200 ；G学生电源E，电动势15 V，阻不计；H开关一个(1)虚线框中已画出局部实验电路图，请你完成剩余的局部电路图，并标上题目中所给仪器的字母代号(2)测出多组数据，其中一组数据中待测电压表V1的指针偏转了n个格，可计算出满偏电压Ug为_(用字母表示)，式中除题目已给的物理量外，其他字母符号表示的物理量的物理意义是_解析 (1)因待测电压表的满偏电压较小，故应串联一个定值电阻分压，又知RV13 000 ，故串联的定值电阻应选R2，而电压值需用电压表V2测出，故要和V2并联，设计成如答案(1)中的电路图(2)V2的示数为V1和R2两端的总电压，按照串联分压关系，如此有V1两端的电压为U(U为电压表V2的读数)，除以格数n即可得到每偏转1个格的电压值，再乘以总格数N即可得满偏电压答案 (1)如下列图(2)U为电压表V2的读数专题强化训练学生用书P161(单独成册)1(2016滨州一模)(1)某同学用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径，如下列图，直径d为_mm(2)该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5 ，现用伏安法进一步准确测量其电阻，备有以下器材：直流电源E：电动势约45 V，阻很小；直流电流表A1：量程03 A，阻约0025 ；直流电流表A2：量程006 A，阻约0125 ；直流电压表V：量程03 V，阻约3 k；滑动变阻器R1：最大阻值为50 ；开关、导线假如干在可选择的器材中应选用的电流表是_(选填“A1或“A2)仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值_真实值(选填“大于“小于或“等于)如下列图实物连接图，还有两根导线没有连接，请补充完整解析 (1)读数为4 mm487001 mm4487 mm(2)流过电流表的最大电流为ImaxA06 A，故电流表选A2因为被测电阻较小，电流表应外接，由于电压表的分流，电阻的测量值小于真实值电路可采用限流式，电流表外接答案 (1)4487(0002)(2)A2小于如下列图2(2016潍坊模拟)为测定一节干电池(电动势约15 V，阻约10 )的电动势和阻，实验室备有电流计G(满偏电流为3 mA，阻为25 )、定值电阻R00 、开关和假如干导线与以下器材：A量程03 V，阻约1 000 的电压表B量程015 V，阻约1 500 的电压表C总阻值为10 、额定电流为2 A的滑动变阻器D总阻值为100 、额定电流为1 A的滑动变阻器(1)因电流计量程太小，需将R0与电流计_以扩大量程(2)电压表应选择_；滑动变阻器应选择_(填代号)(3)请在虚线框完成实验电路图(4)根据所画出的电路图，分析引起该实验系统误差的主要原因是_解析 此题中给出了电压表，虽没有电流表，但给了电流计，且阻，同时还给出了定值电阻，因此需考虑将电流计改装成电流表，即将电流计与定值电阻并联，然后用伏安法测量电源电动势和阻，根据实验可画出电路图；根据电源电动势的大约值，可选择使用量程为3 V的电压表；又因为电源阻很小，假如滑动变阻器的总阻值远大于电源阻，如此在减小滑动变阻器阻值时，开始电压表示数几乎不变，最后电压表和电流表会突然变化，造成读数误差很大，故应选用总阻值为10 的滑动变阻器；本实验中由于电压表的分流作用，使得改装后的电流表测得的电流偏小(读数只是通过滑动变阻器的电流)，造成测得的电动势和阻均偏小答案 (1)并联(2)AC(3)(4)由于电压表的分流作用造成改装后电流表读数总是比电池实际输出电流小3(2016高考全国卷乙)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时，系统报警提供的器材有：热敏电阻，报警器(阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为9999 )，直流电源(输出电压为U，阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 )，单刀双掷开关一个，导线假如干在室温下对系统进展调节U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为6500 (1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1或“R2)(3)按照如下步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_(填“a或“b)端附近，不能置于另一端的原因是_将开关向_(填“c或“d)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用解析 (1)根据题述，应该采用滑动变阻器的限流接法，连接的电路如答案图所示(2)根据题述，流过报警器的工作电流超过10 mA时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的最大阻值至少为R1 800 ，因此在电路中应选用最大阻值为2 000 的滑动变阻器R2(3)电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为热敏电阻在60 时的阻值6500 ；滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即b端附近，不能置于另一端的原因是：假如置于a端，如此导致闭合开关后，报警器中电流大于20 mA，报警器可能损坏将开关向c端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警答案 (1)连线如下列图(2)R2(3)6500b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏c报警器开始报警4(2016高考全国卷甲)某同学利用图(a)所示电路测量量程为25 V的电压表V的阻(阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 9999 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线假如干实验步骤如下：按电路原理图(a)连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为200 V，记下电阻箱的阻值回答如下问题：(1) 实验中选择滑动变阻器_(填“R1或“R2)(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为6300 ，假如认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变计算可得电压表的阻为_(结果保存到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_(填正确答案标号)A100 AB250 AC500 A D1 mA解析 (1)为了使电阻箱调节时，滑动变阻器分得的电压变化很小，分压电路中滑动变阻器的最大阻值越小越好，因此应选用R1(2)见答案图(3)如果认为滑动变阻器分得的电压不变，如此调节电阻箱后，电压表两端的电压为200 V，电阻箱两端的电压为05 V，根据串联电路的分压原理，求得电压表的阻RV463002 520(4)如果此电压表由一个表头与一个电阻串联组成，可知此表头的满偏电流为Ig1 mA，D项正确答案 (1)R1(2)连线如下列图(3)2 520(4)D5(2016黄冈模拟)小明在实验室中发现一个外观上像电阻的未知元件D，设计了如图甲所示电路进展实验探究，请按要求回答如下问题：(1)小明按图甲连接好电路，闭合开关S，将滑动变阻器滑片缓慢地从a端移到b端，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持6 V不变，假如D为电阻元件，如此该过程中它的电阻值的变化情况可能是_A阻值一直为0B阻值先不变，后阶段变小C阻值恒定且远大于R2D阻值先不变，后阶段变大(2)根据元件D铭牌上的局部信息，小明从网络获知该元件为稳压二极管，它有正负极之分，在电路中当D的正极接高电势时，其iu线如图乙中OC所示，当D的负极接高电势时，其iu线如图乙中OAB所示，其中AB段为D的稳压工作区，由此可判断图甲中D的黑色端是它的_极(填“正或“负)(3)小明接着设计了用多用电表欧姆挡按图丙对该元件进展探究，图丙中虚线框局部是其部等效电路，电源电动势E9 V，电表满偏电流Ig3 mA实验时小明先进展欧姆调零，如此调零后多用电表部总电阻为_；调零后按图丙连接元件D进展测量，假如D恰好处于稳压工作区，如此此时测得元件D的阻值应为_解析 (1)因在滑片移动过程中，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持6 V不变，如此知元件阻值先不变，后阶段变小，故B正确(2)结合第(1)问中所给条件，可知D元件黑色局部为负极(3)由R总，解得R总3 000 ；D恰好处于稳压工作区时，其两端电压U6 V，而U，解得RD6 000 答案 (1)B(2)负(3)3 000(或3103)6 000(或6103)6(2016八校一联)太阳能是一种清洁、“绿色能源在我国举办的世博会上，大量利用了太阳能电池太阳能电池在有光照时，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在没有光照时(没有储存电能)的IU特性图线所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S与导线假如干(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的_图(填“a或“b)(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的IU图象由图可知，当电压小于200 V时，太阳能电池的电阻_(填“很大或“很小)；当电压为280 V时，太阳能电池的电阻约为_(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丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为_V，假如把它与阻值为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_%(结果保存三位有效数字)解析 (1)用a图电路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200 V时，通过太阳能电池的电流为零，故太阳能电池的电阻很大；当电压为280 V时，电流为28 mA，如此可知太阳能电池的电阻为R10103(3)由UI图线可知，电池板作为电源时的电动势为280 V；假如把它与阻值为1 k的电阻连接构成一个闭合电路，如此在图丙中画出此电阻的UI图线，其与电池板的UI图线交于一点，读出交点坐标：U18 V，I18 mA，如此该电池板的效率是100%100%643%答案 (1)a(2)很大10103(3)280643(641645之间均算对)7(2016调研)某实验小组利用如下实验器材测量干电池的电动势和阻A待测干电池两节，每节电池电动势约为15 V，阻约几欧姆B直流电压表V1、V2，阻约为3 kC阻值为5 的定值电阻R0D滑动变阻器R，最大阻值为RmE导线和开关(1)根据下面的电路原理图完成电路实物图的连接；(2)实验中移动滑动变阻器的触头，读出电压表V1和V2的多组数据如下表，请在下面的坐标纸中描绘出U1U2图象；实验次数123456U1(V)050081100150185230U2(V)215221232250269276(3)根据描绘出的U1U2图象，求得两节干电池的总电动势E_ V，总阻r_(计算结果保存两位有效数字)解析 根据闭合电路欧姆定律可得EU2IrU2r整理得U1U2E由U1U2图象可得图线斜率k3，如此13，又知R05 ，得r25 由U1U2图象可知，当U22 V时，U10，代入U1U2E解得E30 V答案 (1)实物连接如下列图(2)U1U2图象如下列图(3)30258(2016八市质检)为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A电流表G，阻Rg120 ，满偏电流Ig6 mAB电压表V，量程为06 VC螺旋测微器，毫米刻度尺D电阻箱R0(09999 )E滑动变阻器R(最大阻值为5 )F电池组E(电动势为6 V，阻约为005 )G一个开关S和导线假如干(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“10挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_挡(填“1或“100)，进展一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示(2)把电流表G与电阻箱并联改装成量程为006 A的电流表使用，如此电阻箱的阻值应调为R0_(结果保存三位有效数字)(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝Rx的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整(4)测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到适宜位置，电压表V的示数为U，电流表G的示数为I请用量和测量量的字母符号，写出计算电阻率的表达式_解析 (1)因为用“10挡时指针偏角过大，说明电阻丝阻值较小，所以应换用“1挡(2)RgIg(IAIg)R0得R0121 (3)图见答案(4)RxRxRgI(IxI)R0解得答案 (1)1(2)121(3)如下列图(4)24 / 24