电学实验教师总结

第14讲　电学实验

                             高频考点·能力突破        

考点一　电学基本器材的使用与读数

1．电压表、电流表、多用电表的读数技巧

对电表读数问题，要先弄清楚电表的分度值，即每小格的数值，再确定是、还是估读，明确读数的小数位数．

2．多用电表的使用问题

在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零，掌握测量电阻的步骤．

3．电表的“三用”

如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．

例1 (1)如图甲所示，电压表选0～3 V量程时的读数为________ V，电压表选0～15 V量程时的读数为________ V．

(2)如图乙所示，电流表选0～0.6 A量程时的读数为________ A，电流表选0～3 A量程时的读数为________ A．

(3)如图丙所示，电阻箱的读数为________．

预测1　如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示

(1)所测电阻的阻值为________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×10⁴ Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)．

(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA.

(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为______ V．

考点二　以测量电阻为核心的电学实验

1．电阻的测量

电阻测量首先要根据实验目的、实验原理、实验器材的不同而灵活选用“伏安法”(又分为内接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等测量电路．从供电方式上又可分为限流电路和分压电路．

(1)有电压表、电流表且量程恰当时选择“伏安法”．

(2)电压表不能用或没有电压表等情形下，若精确知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．

(3)电流表不能用或没有电流表等情况下，若精确知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．

(4)在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全精确的原则，选择“伏安加R法”，此法又叫“加保护电阻法”．

2．实验器材的选择

(1)电源的选择：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．

(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏．

例2 [2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5 V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻R_g待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R₀(阻值10 Ω)，开关S，导线若干．

(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；

(2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻R_g＝________ Ω.

例3 [2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R_x在0～5 mA范围内的伏安特性．可用器材有：电压表(量程为3 V，内阻很大)，电流表(量程为1 mA，内阻为300 Ω)，电源E(电动势约为4 V，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值可选10  Ω或1.5 kΩ)，定值电阻R₀(阻值可选75 Ω或150 Ω)，开关S，导线若干．

(1)要求通过R_x的电流可在0～5 mA范围内连续可调，将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；

(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为________(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器，R₀应选阻值为________(填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻；

(3)测量多组数据可得R_x的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时R_x两端的电压为________ V，流过R_x的电流为________ mA，此组数据得到的R_x的阻值为________ Ω(保留3位有效数字)．

预测2　[2022·湛江市测试]两同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量．

实验步骤如下：

a．用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；

b．调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；

c．改变电阻丝上导电夹P的位置，重复步骤b，记录多组x、U、I的值．

(1)若螺旋测微器某次测量结果如图乙所示，其示数为________ mm.

(2)若选用某组U、I值，用R_x＝算出电阻丝连入电路的电阻R_x，则计算值与真实值相比________．(选填“偏小”“相等”或“偏大”)

(3)根据多组测量得到的实验数据绘出 ­x图象如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率ρ＝________(用已知或测量出的物理量的符号表示)；电流表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响．

(4)用记录的数据绘制出U­ I图象如图丁所示，由图象可知电源的内阻r＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)

预测3　[2022·河北衡水中学调研]为描绘标有“3 V　1.8 W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：导线，开头，电动势为4 V的电池组和待测小灯泡，此外还有如下实验器材供选择：

A．电流表(量程为0.6 A，内阻约为1 Ω)；

B．电流表(量程为3 A，内阻约为0.20 Ω)；

C．电压表(量程为3 V，内阻约为2 kΩ)；

D．电压表(量程为15 V，内阻约为4.5 kΩ)；

E．滑动变阻器(0～100 Ω)；

F．滑动变阻器(0～20 Ω)．

(1)为减小实验误差，下列四种实验方案最理想的是________(填正确答案标号)．

(2)在上述实验方案中，电流表应选________，滑动变阻器应选________(均填器材前面的字母代号)．某同学利用所选用的实验器材描绘出了小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示，当流过小灯泡的电流为0.5 A时，图象的切线如图中虚线所示，此时小灯泡的电阻为________ Ω.

(3)现把实验中使用的小灯泡连接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E＝2 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝4 Ω，此时小灯泡的实际功率为________ W(结果保  2位有效数字)．

考点三　电表的改装、多用电表的原理与使用

例4 [2022·辽宁卷]某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA，内阻为1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表，设计电路如图(a)所示，其中定值电阻R₁＝40 Ω，R₂＝360 Ω.

(1)当开关S接A端时，该电流表的量程为0～________ mA；

(2)当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时________(填“大”或“小”)；

(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻R_x的阻值，设计了图(b)中两个电路．不考虑实验操作中的偶然误差，则使用________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差．

预测4　[2022·重庆押题卷]某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表，他们先利用题图所示电路测量，一只量程为100 mA的电流表内阻，实验步骤如下：

①闭合S₁，断开S₂，调节滑动变阻器R₁，使电流表达到满偏值I₀＝100 mA；

②保持R₁的滑片位置不变，闭合S₂，调节电阻箱R₂，使电流表的读数如题图所示，然后读出此时电阻箱R₂的阻值为12.8 Ω；(可认为电路总电流保持不变)

③计算出电流表内阻R₀.

(1)步骤②中电流表示数为________ mA，步骤③中电流表内阻R₀为________ Ω.

(2)题图为改装后的欧姆表电路示意图．电源电动势为2 V、内阻很小可不计，S为单刀双掷开关，a、b为制作的两个挡位，其中一个是“×1”挡，另外一个是“×10”挡．可计算出定值电阻R₃为________ Ω.(保留两位有效数字)

(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻R_x的阻值，将开关S接到b处，完成欧姆调零后，在红黑表笔间接入R_x时电流表指针在题图所示位置，计算出R_x电阻为________ Ω.

预测5　在“多用电表的使用”实验中：

(1)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为________(填写选项前的字母)．

A．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”

B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置

D．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量

(2)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．闭合开关，以下操作正确的是________．

A.将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡的电阻

B．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡两端的电压

C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图2的电路测量通过小灯泡的电流

D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图2中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流

(3)丙同学将选择开关旋转到“直流250 mA”挡作为电流表，设计了如图3所示的电路，已知电流表内阻R_A＝0.4 Ω，R₁＝R_A，R₂＝7R_A.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为________ A；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为________ V.

考点四　以测量电源电动势为核心的电学实验

1．常见测量电源电动势和内阻的三种方法

根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I.

2．在数据处理问题中，利用图象得出电动势和内阻是常用的方法——注意“化曲为直”．

例5 [2022·北京押题卷]在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：

A．电压表V₁：0～3 V，内阻约3 kΩ；

B．电压表V₂：0～15 V，内阻约15 kΩ；

C．电流表A₁：0～0.6 A，内阻约0.1 Ω；

D．电流表A₂：0～3 A，内阻约0.01 Ω；

E．滑动变阻器R₁：0～100 Ω；

F．滑动变阻器R₂：0～15 Ω；

G．开关S和导线若干．

(1)电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________；(选填项目前的符号)

(2)用所选器材按照图连接好电路后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关S，通过调整滑动变阻器，得到多组电流I和电压U.根实验数据，绘制出如图所示的U ­ I图象，由图线可求出E＝________ V，r＝________ Ω；

(3)实验中，某同学发现电流表被损坏，他利用完好的电压表和实验室中的下述器材，仍然可以较准确测量电源电动势和内阻的是________．

A．另一滑动变阻器

B．电阻箱

C．多个定值电阻(阻值为几欧)

D．量程合适的电压表(内阻未知)

预测6　[2022·沧州二模]某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为500 mA)．实验室备有如下器材：

A．电压表V(量程为3 V，电阻R_V约为  4.0 Ω)；

B．定值电阻R₀(阻值为5 Ω)；

C．电阻箱R(0～999.9 Ω)；

D．开关S一只，导线若干．

(1)为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图．请你帮助该同学按图甲所示的电路图，将图乙中实物连线补充完整．

(2)实验时，该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据测量数据作出 ­图象，如图丙所示．则该锂电池的电动势E＝________ V、内阻r＝________ Ω(结果均保留两位有效数字)．该实验中电动势E的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是__________________________．

预测7　[2022·福建押题卷]某同学用多用电表做了以下两个实验：

(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580 Ω～610 Ω)，进行了如图甲所示的a、b、c、d四个操作，正确的顺序是________；其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为________________(选填“×1”“×10”或“×100”)；

(2)欧姆挡进行电阻调零后，为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流I_m，该同学设计了如图丙所示的电路，但电路中有一处接线错误，请指出：________________；正确连接线路后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R，作出 ­R图线如图丁，该图线纵轴截距为b，若忽略毫安表内阻，可得出I_m＝____________；若考虑到毫安表内阻的影响，这个测量值________________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．

素养培优·创新实验

情境1　[2022·福建莆田二模]物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系．实验室有如下器材：

A．热敏电阻R_x；

B．定值电阻R₀；

C．学生直流电压电源(电动势为5 V，内阻不计)；

D．电流表A₁(量程为0.6 A，内阻r₁为5 Ω)；

E．电流表A₂(量程为3 A，内阻r₂约为1 Ω)；

F．数字温控箱；

G．开关S，导线若干．

(1)为了更精确地描述出电阻R_x随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值)，请完成虚线框内图甲电路图的设计．

(2)闭合开关S，分别记下电流表A₁、A₂的示数为I₁、I₂，其中A₂的示数如图乙所示，则I₂＝________ A，可得R_x＝________(用题中已知和测量出的物理量的符号表示)．

(3)实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的R_x ­ t图象．由图象分析可知，当温控箱中的温度达到450 ℃时，通过热敏电阻的电流为0.03 A，此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律，则电流表A₁的示数为________ A．(结果保留2位有效数字)

情境2　[2022·辽宁押题卷]目前表现比较出色的18650锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点，被广泛应用．

中文名	18650 锂电池	常见 类型	锂离子电池和磷酸铁锂电池
电池 直径	18 mm	电压	3.7 V～4.2 V
电池 高度	65 mm	常见 容量

某活动小组利用以下器材测定一个新锂电池的电动势，实验电路图如甲图所示．

A．电流表G：量程2 mA、内电阻R_G约为200 Ω

B．电压表V：量程0～3 V、内电阻R_V未知

C．固定电阻R₀；阻值R₀＝1 800 Ω

D．电键、导线若干

实验过程如下：

(1)闭合电键S₁，将电键S₂拨至“2”，稳定后电流表示数为I₀＝1.85 mA；

(2)将电键S₂拨至“1”，稳定后电流表的示数为I₁＝1.00 mA.由乙图可知电压表的示数为U₁＝________ V；

(3)由以上数据可得：电动势E ＝________ V；(结果保留2位有效数字)

(4)活动小组利用以上数据计算出了电压表的内阻为________ Ω，该电压表内阻的测量值________其真实值．(填“大于”“小于”或“等于”)

情境3　[2022·重庆外国语学校一诊]酒驾严重危害了公共交通安全，打击酒驾现象已成为日常．如图甲为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R₁与酒精气体浓度x的关系如图乙所示．

(1)某同学自行设计了简易酒精检测仪，如图丙所示，用到的器材有酒精气体传感器R₁、电源(电动势为9.0 V，内阻未知)、电流表(满偏电流为100 mA，内阻为8.5 Ω)．闭合开关，周围无酒精气体时，发现电流表刚好满偏，则电源内阻为________ Ω.用该仪器________(选填“能”或“不能”)检测酒驾．

驾驶员状态	非酒驾	酒驾
酒精气体浓度标准(mg/mL)	小于0.2	大于或者等于0.2
检测仪状态	只有绿灯亮	绿灯、红灯都亮

(2)另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表，他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为图丁．只有绿灯亮表示被测试者非酒驾，红灯、绿灯一起亮表示被测试者酒驾．图丁中电源电动势为6 V，内阻不计，R₂为定值电阻，R₁为酒精气体传感器，L₁、L₂是彩色小灯泡，颜色一红一绿，小灯泡两端的电压达到0.7 V才会发光，则L₁为________(选填“红”或“绿”)灯，当红灯刚亮时通过其的电流为________ A(结果保留2位有效数字)．

第14讲　电学实验

高频考点·能力突破

考点一

例1　答案：(1)1.20　6.0　(2)0.50　2.50　(3)530.0 Ω

预测1　解析：(1)欧姆表读数：对应最上边一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×10³Ω；测2.0×10⁴ Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡．

(2)选50 mA电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为估读)，表针对应的读数为30.7 mA；选择量程为250 mA的电流挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为估读)，表针对应的读数为153 mA.

(3)选择10 V电压挡，则每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，测量的精确度为0.2 V，应估读到0.1 V(此时应为估读)，表针对应的读数为6.1 V.

答案：(1)1.5×10³　×1 k　(2)30.7(30.5～30.9都正确)　153(152～154都正确)　(3)6.1

考点二

例2　解析：流过电阻R₀的电流I₀＝I－I_g＝9 mA－0.09 mA＝8.91 mA，由欧姆定律可知，R_g＝＝ Ω＝990 Ω.

答案：(1)如图所示　(2)990

例3　解析：(1)要求通过R_x的电流可在0～5 mA范围内连续可调，则应用滑动变阻器的分压式接法，电流表的量程为1 mA，需测到5 mA，则要对电流表改装，与其并联一个电阻R₀，电压表的内阻很大，则电流表采用外接法．

(2)滑动变阻器采用分压式接法，R应选最大阻值较小的滑动变阻器；电流表量程1 mA改装为量程5 mA，则R₀＝＝＝75 Ω，故R₀应选阻值为75 Ω的定值电阻．

(3)电压表的分度值为0.1 V，读数时需估读到分度值的下一位，读数为2.30 V，电流表的分度值为0.02 mA，此时示数为0.84 mA，考虑到改装关系，流过R_x的电流为5×0.84 mA＝4.20 mA，利用R＝解得R_x≈548 Ω.

答案：(1)如图所示　(2)10 Ω　75 Ω　(3)2.30　4.20　548

预测2　解析：(1)根据图乙的螺旋测微器可知，其示数为D＝1.5 mm＋16.5×0.01 mm＝1.665 mm

(2)由图甲电路图可知，电压表测量的是R_x和电流表的电压，电流表测量的是流过R_x的电流，若用R_x＝算出电阻丝连入电路的电阻R_x，则计算值与真实值相比偏大．

(3)根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻R_x＝ρ＝ρ

设电流表内阻为R_A，根据欧姆定律可知＝R_x＋R_A＝x＋R_A

根据图丙 ­x图象可知＝k，解得ρ＝

电流表内阻对电阻率的测量没有影响．

(4)根据闭合回路的欧姆定律可知U＝E－Ir

由图丁的U ­ I图象可知，电源的内阻r＝Ω≈0.91 Ω

答案：(1)1.665(1.662～1.668均可)　(2)偏大　(3)　没有　(4)0.91

预测3　解析：(1)由I ­ U曲线可知，电压从零开始，所以滑动变阻器用分压式接法，当R_x>时，电流表采用内接法，当R_x<时，电流表采用外接法，而R_x＝＝5 Ω<Ω，电流表采用外接法，A、B、D错误，C正确．

(2)灯泡额定电流I_额＝＝0.6 A，故电流表选A；滑动变阻器采用分压式接法，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选F；根据欧姆定律，由题图甲可得R_x＝＝ Ω＝4.4 Ω.

(3)

根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－I(R＋r)，代入数据得I＝(A)，将所得函数图线作在题图甲中，如图所示，两图线的交点即为灯泡的工作点，由功率公式可得P＝UI，代入数值可得P≈0.17 W.

答案：(1)C　(2)A　F　4.4　(3)0.17(0.15～0.19都对)

考点三

例4　解析：(1)由图可知当S接A时，R₁和R₂串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为

U_m＝I_mr＝250×10^－6×1.2×10³V＝0.3 V

此时R₁和R₂的电流为I＝＝A＝0.75×10^－3A＝0.75 mA

所以总电流为I_总＝I_m＋I＝1 mA，即量程为0～1 mA.

(2)当开关S接B端时，由图可知电阻R₁和电流表串联再和电阻R₂并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过电阻R₂的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时大．

(3)图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差．

答案：(1)1　(2)大　(3)乙

预测4　解析：(1)电流表示数I₁＝80 mA时，R₂所在支路电流I₂＝I₀－I₁＝20 mA，故R₀＝＝3.2 Ω

(2)S接a时，欧姆表内阻R_内＝＝20 Ω

S接b时R₃分流，电流表满偏时，电路总电流增大，此时欧姆表内阻R′_内<R_内，故S接a时为“×10”挡，S接b时为“×1”挡，即S接b时电路总电流增大为原来的10倍，R′_内＝＝2 Ω

此时R₃所在支路电流I₃＝10I₀－I₀＝9I₀

因此R₃＝＝0.36 Ω

(3)S接b且电流表示数I₁＝80 mA时

＝10I₁，＝0.8 A

解得R_x＝0.5 Ω

答案：(1)80　3.2　(2)0.36　(3)0.5

预测5　解析：(1)甲同学用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，说明倍率挡选择过低，应该选择×1k挡，换挡后再重新调零，然后进行测量，则下列选项中合理的操作顺序为CAD.

(2)根据欧姆挡使用规则，严禁在通有电流的电阻上使用欧姆挡测量电阻，则选项A错误；将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡两端的电压，红表笔接高电势点，电流从红表笔流入，选项B正确；将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图2的电路测量通过小灯泡的电流，电流从红表笔流入，选项C正确，D错误．

(3)因R₁＝R_A，则若将接线柱1、2接入电路时，当电流计满偏时，通过R₁的电流也为250 mA，则最大可以测量的电流为500 mA＝0.5 A；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为U＝2I_g＝1.5 V

答案：(1)CAD　(2)BC　(3)0.5　1.5

考点四

例5　解析：(1)一节干电池的电动势约为1.5 V，则电压表应选用A，为了减小测量误差，电流表选择C，为了方便操作，滑动变阻器选择阻值较小的F；

(2)根据闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir

可得U ­ I图线的纵轴截距为电源电动势E＝1.49 V

斜率的绝对值为电源内阻r＝ Ω＝0.76 Ω

(3)利用滑动变阻器和电压表，无法求出电路中的电流，所以不能测出电动势和电源内阻，故A错误；利用变阻箱和电压表，由于电阻箱可以读出阻值，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故B正确；利用多个定值电阻和电压表，定值电阻阻值已知，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故C正确；利用两个电压表，由于电压表的内阻未知，无法较准确测量电源电动势和内阻，故D错误．

答案：(1)C　A　F　(2)1.49　0.76　(3)BC

预测6　解析：(1)图乙中实物连线如图所示

(2)由闭合电路的欧姆定律可知E＝U＋(r＋R₀)

化简可得＝

对照题图丙可知＝0.3

解得E≈3.3 V

根据表达式＝

可得，图丙斜率为

＝k＝

解得r≈12 Ω

电压表的分流主要导致实验中电动势E的测量值偏小．

答案：(1)图见解析　(2)3.3　12　电压表的分流

预测7　解析：(1)机械调零，用刻度盘下的调零旋钮手动把指针拨到零刻度线处；指针调零，两个表笔短接，调整调零旋钮，让指针指在零的位置；连接待测电阻测量，表盘电阻的读数，乘以挡位开关倍率，乘积为电阻值；测完后万用表挡位调到交流电压的最高挡，或断开挡．故正确的顺序是adcb；

由于电阻的阻值(约580 Ω～610 Ω)，根据在图乙所示的刻度，可知选择的倍率为×10；

(2)万用表欧姆挡表内自带电源，电流红进黑出，而对于毫安表，电流应从正极进负极出，因此电流表的正负接线柱接反；

欧姆表测量原理为I＝(设毫安表无电阻)

作如题图线可将其转化为＝

当R_x为零时，此时＝，即I_m＝

由于I_m＝，当考虑到毫安表内阻的影响，R_总增大，这个测量值小于真实值．

答案：(1)adcb　×10　(2)电流表的正负接线柱接反　　小于

素养培优·创新实验

情境1　解析：(1)题中没有电压表，可用已知内阻的电流表A₁与热敏电阻并联测电压，电流表A₂放在干路上测电流，实验电路图如图所示．

(2)A₂的量程为3 A，最小刻度为0.1 A，则示数I₂＝1.20 A，根据电路图可得R_x＝.

(3)由图丙可知R_x＝(10＋t) Ω，当温控箱中的温度达到450 ℃时，热敏电阻的阻值为R_x＝70 Ω，又此时通过热敏电阻的电流为0.03 A，则电流表A₁的示数为I₁＝＝ A＝0.42 A.

答案：(1)见解析图　(2)1.20　　(3)0.42

情境2　解析：(2)由乙图可知电压表量程选择为0～3 V，1格对应的电压数值为0.1 V，故需要估读到精确值的下一位，图中示数为U₁＝1.70 V

  (3)将电键S₂拨至“2”，由闭合电路欧姆定律可得E＝I₀(r＋R_G＋R₀)

将电键S₂拨至“1”，由闭合电路欧姆定律可得E＝U₁＋I₁(r＋R_G＋R₀)

联立以上式子解得E＝＝ V＝3.7 V

(4)根据欧姆定律可得电压表的内阻为R_V＝＝ Ω＝1  700 Ω

由于将电键S₂拨至“1”，电流表与电压表为串联关系，故电流表示数就是通过电压表的电流，所以电压表内阻测量值等于真实值．

答案：(2)1.70　(3)3.7　(4)1 700　等于

情境3　解析：(1)电流表刚好满偏，则电流表两端电压为U_A＝IR_A＝0.85 V，此时周围无酒精气体，则R₁取80 Ω，其两端电压为U₁＝IR₁＝8 V，则电源内阻为r＝＝1.5 Ω；当无酒精气体时，R₁电阻最大，此时电流表刚好满偏，若有酒精气体时，R₁电阻变小，电路中电流变大，超过电流表的最大量程，所以该仪器不能检测酒驾．

(2)两个小灯泡颜色一红一绿，小灯泡两端的电压达到0.7 V才会发光，所以亮绿灯的小灯泡需要保证其两端的电压一直大于等于0.7 V，初始电阻大时应当不让红色小灯泡亮，等电阻变小时让红色小灯泡亮，这样才可以查出酒驾，所以一直亮绿灯的小灯泡应当与定值电阻串联接在一起，这样无论R₁如何变化，都不会影响绿色小灯泡是否亮，且与定值电阻串联接在一起也会保证绿灯一直亮，所以L₂是绿灯，L₁是红灯．当酒精气体浓度达到0.2 mg/mL时，L₁会变亮，此时L₁两端电压为0.7 V，已知电源电动势为6 V，则R₁两端电压为5.3 V，根据图乙可知R₁的阻值为30 Ω，则当红灯刚亮时，通过其的电流为I₁＝＝ A＝0.18 A.

答案：(1)1.5　不能　(2)红　0.18