1、解题力量讲座(三)破解高考试验题的方法技巧1.某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值,给定器材及规格为:电流表A(量程为05 mA,内阻约为10 );电压表V(量程为03 V,内阻约为3 k);最大阻值约为100 的滑动变阻器;电源E(电动势约为3 V);开关S、导线若干。(1)由于不知道未知电阻的阻值范围,先接受如图16甲所示的电路试测,读得电压表示数大约为2.5 V,电流表示数大约为5 mA,则未知电阻Rx的阻值大约为_ 。(2)经分析,该电路测量误差较大,需改进。请直接在图甲上改画:在不需要的连线上画“”表示,补画上需要添加的连线。(3)对改进的电路进行测量,并依据测量数据画出了如图
2、乙所示的UI图像,得Rx_ 。(结果保留三位有效数字)图16解析(1)依据图甲测量数据及欧姆定律可得:Rx 500 。(2)待测电阻Rx约为500 ,而电压表的内阻约为3 k,是待测电阻的6倍左右,电流表的内阻约为10 ,待测电阻是电流表内阻的50倍左右,明显用电流表外接法电压表的分流比较大,应当改用电流表内接法。(3)待测电阻Rx的大小就等于图乙中图线的斜率,即Rx 550 。答案(1)500(2)如下图所示(3)5502(2022海南卷,12)用伏安法测量一电池的内阻。已知该待测电池的电动势E约为9 V,内阻约数十欧,允许输出的最大电流为50 mA,可选用的试验器材有:电压表V1(量程5
3、V);电压表V2(量程10 V);电流表A1(量程50 mA);电流表A2(量程100 mA);滑动变阻器R(最大阻值300 );定值电阻R1(阻值为200 ,额定功率为 W);定值电阻R2(阻值为220 ,额定功率为1 W);开关S;导线若干。测量数据如图17坐标纸上UI图线所示。图17(1)在下面的虚线方框内画出合理的电路原理图,并标明所选器材的符号。(2)在设计的电路中,选择定值电阻的依据是_。(3)由UI图线求得待测电池的内阻为_。(4)在你设计的电路中,产生系统误差的主要缘由是_。解析(1)该试验通过电源的输出特性曲线计算电源内阻,电源允许输出的最大电流为50 mA,故电流表选择A1,电源电动势约为9 V,故电压表选择V2,考虑到电流和功率,爱护电阻选R2;(2)定值电阻的功率为 W时,通过它的电流为I A0.025 A25 mA,而电路中的电流要接近50 mA,故应选R2;(3)UI图线斜率的确定值表示电源内阻,选择图像中的较远的两点用r|可求得电源内阻约为51.0 ;(4)该试验中的干路电流应为电流表的读数加上通过电压表的电流,故该试验的系统误差来源为忽视了电压表的分流,从而使干路电流测量值偏小。答案(1)如图所示(2)定值电阻在电路中的功率会超过 W,R2的功率满足要求(3)51.0(49.053.0范围内均可)(4)忽视了电压表的分流