题型5.（验证伏安特性曲线）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。
图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，
实验室备有下列器材：
器材（代号）
规格
电流表（A1）
电流表（A2）
电压表（V1）
电压表（V2）
滑动变阻器（R1）
滑动变阻器（R2）
直流电源（E）
开关（S）
导线若干
量程0~50mA，内阻约为50
量程0~200mA，内阻约为10
量程0~3V，内阻约为10k
量程0~15V，内阻约为25k
阻值范围0~15
，允许最大电流1A
阻值范围0~1k
，允许最大电流100mA
输出电压6V，内阻不计
①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用；电压表应选用；滑动变阻器应选用。
（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？
相同点：
，
不同点：
。
解析：
①图像中电流0～0.14A，电流表选A2；电源电压6V，但图像只要求电压在0～3V之间调整，为了测量准确电压表选V1；由于绘制图像的需要，要求电压从0～3V之间调整，所以滑动变阻器只能采用分压式接法，为了能很好调节电压，滑动变阻器应选用阻值较小的R1。
②该元件约几十Ω，
，电压表的分流作用可以忽略，所以采用电流表外接法；实验数据的采集要求从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法。
③从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点，突出都是“非线性”，图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。
题型6.右图为一电学实验的实物连线图。
特测电阻Rx的阻值（约500Ω）。
图中两个电压表量程相同，内阻都很大。
实验步骤如下：
1调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端。
2合上开关S。
3将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都具有明显偏转。
④记下两个电压表
和
的读数U1和U2。
4多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下
和
的多组读数U1和U2。
5⑥求Rx的平均值。
回答下列问题：
（Ⅰ）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱
的符号为滑动变阻器的符号为
其余器材用通用的符号表示。
（Ⅱ）不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx 。
（Ⅲ）考虑电压表内阻的影响，且U1、U2、R0、
的内阻r1、
的内阻r2表示Rx的公式为Rx 。
答案：
（Ⅰ）电路原理图如图所示（6分。
其中，分压电路3分，除分压电路外的测量部分3分）
（Ⅱ）
（3分）
（Ⅲ）
题型7.（改装表）一毫安表头满偏电流为9.90mA，内阻约为300Ω．要求将此毫安表头改
装成量程为1A的电流表，其电路原理如图所示．图中，是量程为2A的标准电流表，R0为
电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源．
⑴完善下列实验步骤：
①将虚线框内的实物图按电路原理图连线；
②将滑动变阻器的滑动头调至端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；
③合上开关；
④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1A；
⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或“不变”）；
⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏．
⑵回答下列问题：
①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω，由此可知毫安表头的内阻为．
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为A．
③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：
。
解析：
①连线如图②b⑤减小⑥1A
⑵①310Ω
②0.495（0.494～0.496均可）
③例如：
电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比；等等
二．专题突破
针对典型精析的例题题型，训练以下习题。
1.用多用表的欧姆档测量阻值约为几十k的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上__________________。
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆档1k
d．旋转S使其尖端对准欧姆档100
e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔
根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为___________。
（2）（多选题）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是
A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
点拨：
此题考查多用电表的使用。
（1）测量几十k的电阻Rx我们一般选择较大的档位先粗测，使用前应先进行调零，然后依据欧姆表的示数，在更换档位，重新调零，在进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档，拔出表笔。
欧姆表的示数乘以相应档位的倍率即为待测电阻的阻值30k。
（2）欧姆档更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的档位；反之应还较大的档位。
电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表，每次换挡一定要进行欧姆调零，测量电阻一定要断电作业。
2.如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，⑴请你在实物接线图中完成余下导线的连接。
（2）某同学从标称为“220V25W”、“220V500W”的3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。
该灯泡的阻值是___________
，标称的额定功率为______________
。
点拨：
此题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线
（1）如图所示。
实验要求电压从零开始调整，滑动变阻器采用分压式接法。
（2）15×10=150Ω，P=
标称300W的灯泡
3.若图l为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中RB,R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。
为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。
请按要求完成下列实验。
（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）。
要求误差较小。
提供的器材如下：
A.磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150Ω
B.滑动变阻器R，全电阻约20Ω
C.电流表．量程2.5mA，内阻约30Ω
D.电压表，量程3V，内阻约3kΩ
E.直流电源E，电动势3V，内阻不计
F.开关S，导线若干
（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω，
结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=_________T。
（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻直的变化规律有何不同?
（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论?
点拨：
此题考查伏安法测电阻
（1）如右图所示
（2）15000.90
（3）在0～02T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）;在0.4～1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）
（4）磁场反向．磁敏电阻的阻值不变。
4.某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：
（1）用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示，读得直径d=mm.
（2）该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：
电阻R（Ω）
121.0
50.0
23.9
10.0
3.1
导线直径d（mm）
0.801
0.999
1.201
1.494
1.998
导线截面积S
（mm2）
0.504
0.784
1.133
1.753
3.135
请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？
若满足反比关系，请说明理由：
若不满足，请写出R与S应满足的关系。
（3）若导线的电阻率p=5.1×10－7Ω·m,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=m（结果保留两位有效数字）.
点拨：
此题为测定金属的电阻率
答案：
（1）1.200
（2）不满足，R与S2成反比（或RS2＝常量）。
（3）19
三．专题综合
1.（游标卡尺读数+伏安法测电阻+电阻定律）有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。
他进行了如下实验：
（1）用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。
图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读数L=________cm.
（2）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）。
该合金棒的电阻约为几个欧姆。
图中有一处连接不当的导线是__________.（用标注在导线旁的数字表示）
（3）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他发现：
在误差允许范围内，电阻R满足R2=Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.（用ρ、L、d、D表述）
解：
（1）游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错。
首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度
格数=0.05
8mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，
99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm
（2）本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法。
（3）审题是处理本题的关键，弄清题意也就能够找到处理本题的方法。
根据电阻定律计算电阻率为
、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.即
，
，而电阻R满足R2=Rd·RD，将Rd、RD带入得
。
2.（测定电源电动势原理+数据处理方法+电路选择等）小明的实验桌上有：
A、待测电源一个（电动势约3V,内阻小于1Ω）B、直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.22Ω,3A档的内阻约0.1Ω）C、直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻为15kΩ，15V档内阻为25kΩ）D、滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）E、滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）F、开关G、导线若干H、小灯泡（电阻小于1Ω）。
假如你是小明，请你完成：
（1）利用给出的器材测电源的电动势和内阻有如图（甲）、（乙）两种电路，为了减小测量误差，应选择图所示电路。
（2）根据你选择的电路将图（丙）中实物连接好。
（3）你选择的滑动变阻器是（填代号），理由是；
（4）小明根据测出的数据，作出U—I图线如图（丁）a线所示，实验所测电源的电动势为E=V，内电阻为r=Ω；
（5）若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，请你在虚线框内画出实验电路。
要求实验测出的数据尽可能多；
（6）将步骤（4）中得到的数据与步骤（5）得到的数据在同一U～I坐标系内描点作图，得到如图（丁）所示的图线a、b，如果将此电源与小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为。
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