1、九、电学试验
临考训练 小试牛刀
1．如图2所示是一些预备用来测量待测电阻Rx阻值的试验器材，器材及其规格列表如下：
图2
器材
规格
待测电阻Rx
阻值在900～1 000 Ω之间
电源E
具有肯定内阻，电动势约9.0 V
电压表V1
量程2.0 V，内阻r1＝1 000 Ω
电压表V2
量程5.0 V，内阻r2＝2 500 Ω
电流表A
量程3.0 A，内阻r＝0.10 Ω
滑动变阻器R
最大阻值约100 Ω，额定电流0.5 A
开关S、导线若干
为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，试验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调整滑动变
2、阻器能使电表读数有较明显的变化．请用笔画线代替导线，在所给的试验器材中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路．
解析 由于待测电阻阻值约1 000 Ω，滑动变阻器最大阻值约100 Ω，因此在测量时滑动变阻器应使用分压式接法．当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为I＝＝×1 000 mA＝9 mA≪3.0 A，明显不能用题给的量程为3.0 A的电流表来测量电流，而应当把其中量程较小的内阻已知的电压表V1当作电流表来使用．由于待测电阻与电压表内阻相当，所以需要设计成电压表V1内接的电路使测量出的待测电阻阻值精确 ．
答案 如图所示
2．在“描绘小灯泡的伏安
3、特性曲线”的试验中，小灯泡标有“3.8 V，1.14 W”字样；电压表V量程为5 V，内阻约为5 kΩ；直流电源E的电动势为4.5 V，内阻不计；开关S及导线若干；其他供选用的器材还有：电流表A1量程为250 mA，内阻约为2 Ω；电流表A2量程为500 mA，内阻约为1 Ω；滑动变阻器R1阻值0～10 Ω；滑动变阻器R2阻值0～2 kΩ.
(1)为了调整便利，使测量的精确 度较高；
①试验中应选用电流表________，滑动变阻器________．
②在虚线框内画出试验电路图．
(2)由正确试验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图3甲所示，将本试验用的小灯泡接入图
4、乙所示的电路，电源电压恒为6 V，定值电阻R1＝30 Ω，电流表读数为0.45 A，此时小灯泡消耗的实际功率为________ W．(不计电流表的内阻)
图3
解析 小灯泡的额定电流I＝＝ A＝0.3 A，故电流表应选A2(500 mA)，设计电路接受滑动变阻器分压式接法，用分压法连接电路滑动变阻器选择最大阻值较小的R1即可，依据所选电表可知电流表应用外接法，电路图如答案图所示．当接入6 V电源的电路中时，流经R1的电流I1＝ A＝0.2 A，流经小灯泡的电流I2＝I′－I1＝0.25 A，
结合小灯泡的伏安特性图象可知此时小灯泡两端电压U2＝2 V，灯泡消耗的实际功率P＝U2I2＝
5、0.50 W.
答案 (1)①A2 R1 ②如图所示
(2)0.50
3．某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内阻r，但是从试验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig＝0.6 A，内阻rg＝0.1 Ω)和若干导线．
(1)请依据测定电动势E和内阻r的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来．
图4 图5
图6
(2)接通开关，逐次转变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数
6、如图5所示．处理试验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R－坐标图，如图6所示，图中已标注
出了的几个与测量对应的坐标点．请你将与图5试验数据对应的坐标点也标注在图6上．
(3)在图6上把描绘出的坐标点连成图线．
(4)依据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.
解析 实物图的连接如答案图所示．由闭合电路欧姆定律得：E＝I(R＋r＋rg)，故解得：R＝E·－(r＋rg)，依据R－1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻r为纵轴负方向的截距(r＋rg)减去电流表的内阻rg.
答案 (1)见图 (2)(3)见图
(4)1.5(1.46～1.54) 0.3(0.25～0.35)
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