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1、五、电功、电功率和焦耳定律1导体中形成电流时，电场力移动自由电荷做功，通常称电流做功，简称电功电功等于这段电路两端的电压、电路中的电流强度和时间三者的乘积，电功是标量。表达式：W=qU=IUt电流通过用电器做多少功，电路就消耗多少电能公式W=IUt是计算电功的一般表达式，与用电器性质无关2电功率是表示电流做功快慢的物理量它等于一段电路的两端电压和电流的乘积。表达式P=W/t=UI是计算电功率的一般表示式，适用于任何用电器，与用电器的性质无关 3焦耳定律：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比，即Q=I2Rt热功率： P=I2R只反映用电器“电阻”上消耗的热功率4纯电
2、阻用电器(符合欧姆定律)：电流通过用电器时的电功即为电热例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等非纯电阻用电器(不符合欧姆定律)：电流通过用电器时的一般电功大于电热（电流做功消耗的电能，一要通过电阻发热，二要转化成其它形式的能）例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等5额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压，在这个条件下它消耗的功率就是额定功率，流经它的电流就是它的额定电流6闭合电路中的电功率闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒在闭合电路的反映，因为EI= UI+I2r 或 EIt=UIt+ I2r t式中PE=EI是电源的总功率（EIt是电源提供的电能），P出=UI是电源输出功
3、率或转化为其他形式能量的功率（UIt是输出的电能），Pr=I 2r是消耗于电源内阻上的焦耳热功率。电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）o RP出Pmr电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。= 50，效率并不高由图像还可知，对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻Rl和R2使得电源输出功率相等，且.由图像还可知：当Rr时，若R增大，则P出减小值得注意的是，上面的结论都是在电源的电动势E和内阻r不变的情况下适用例：（06江苏卷）电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致
4、相同。图为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2 和自动开关S。（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？ （2）用电器由照明电路供电（U220 V），设加热时用电器的电功率为 400W，保温时用电器的电功率为40W，则 R1和 R2 分别为多大？ （3）若将图中的自动开关 S换成理想的晶体二极管D，如图所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。 5（1）S闭合，处于加热状态 S断开，处于保温状态 （2）由电功率公式得 联立得R1=121，R2=1089(3)kWh(或7.92105J)例：两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和4
5、0W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示电路中最合理的是图( ). cME rSR120如图所示,电阻R1=8，电动机绕组电阻R0=2，当开关S断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88 W；当开关S闭合时,电阻R1消耗的电功率是2 W。若电源的电动势为6V，求开关S闭合时,电动机输出的机械功率。LKM例：如图，电源电动势为30V，内电阻不计，一个“6V，12W”的电灯与一个绕线电阻为2的电动机M串联接入电路.已知电路中电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为（ ）A.40W B.44W C.48W D.60W AM电动机例：（07重庆）汽车电动机启动时车灯会
6、瞬时变暗，如图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 ，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了BA35.8 W B43.2 W C48.2 W D76.8 W未启动时：U内I1R=10*0.05=0.5VU灯U-U内=12.5-0.5=12VP灯U灯I1=12*10120WR灯U灯/I1=12/101.2欧姆启动时：U内I2R=58*0.05=2.9VU灯U-U内=12.5-2.9=9.6VP灯U灯2/R灯=9.6*9.6/1.276.8W车灯的电功率降低了:120-76.8=43.2W
7、例：(10新课标)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、。由图可知、的值分别为A.、 B.、 C.、 D.、【答案】D【解析】电源效率，E为电源的总电压（即电动势），根据图象可知Ua=、Ub=，所以选项D正确。例：一个电源分别接上8和2的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为（ ）A1 B2 C4 D8例：如图所示，抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是( ) A电源
8、的电动势为4VB电源的内电阻为1C电源输出功率最大值为8WD电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16Wc例：(05江苏)如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表当电阻箱读数为R1=2时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5时，电压表读数为U2=5V求：(1)电源的电动势E和内阻r(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?参考答案：（1）由闭合电路欧姆定律联立上式并代入数据解得（2）由电功率表达式将上式变形为由上式可知时有最大值7同种电池的串联n个相同的电池同向串联时，设每个电池的电动势为i，内电阻为ri，则串联电池组的总电动势=n1，总内阻r=nri。例：每个太
9、阳能电池的电动势为，短路电流为，则该电池的内阻为_现用多个这种太阳能电池串联对标称值“，”的用电器供电，则需要_个这样的太阳能电池才能使用电器正常工作这一串电池组的总功率多大？对用电器供电的效率是多少？八、多用电表1、多用电表是一种比较常用的电学仪器，它可以用来测交流电压、直流电压、直流电流和电阻多用电表测电阻的欧姆挡的设计原理是闭合电路欧姆定律，它是一种用电流的大小间接表示电阻阻值的测量仪表它的结构如图922所示设两表笔接被测电阻Rx，由I=E/(Rg+R+r+Rx)知，I随Rx而变化如果在表面刻度盘上直接标上与I 相对应的Rx值，就成为欧姆表由于I和Rx是非线性关系，所以欧姆表刻度不均匀当
10、红黑表笔短接时，I=E/(Rg+R+r)，可调R使I=Ig所以表头满偏时，表示被测电阻为零当两表笔断开时，表头无电流通过，表示被测电阻Rx为无穷大2、欧姆表本身带有电源，当其正常工作时，电流必须从表头正接线柱流入，因而必须使电源负极和表头正接线柱相接也就是说，红、黑表笔的正、负插孔，实际上表示表头的正、负接线柱，而与电源的正、负极正好相反所以，当使用其内部电源时，电流从黑表笔流出！3、欧姆表刻度为“反刻度、不均匀”在测量电阻时，为了减小误差，应使指针指在中间左右的位置(1/32/3)，测量不同阻值的电阻时可通过调整相应倍率挡达到要求4、欧姆表内的电池用久了，它的电动势会降低，此时的欧姆表虽然也
11、能通过调零电阻进行欧姆调零，但此时的欧姆表测出的电阻值误差较大，从原理可推出，此时的测量值比真实值偏大5、使用欧姆表测电阻时要注意：(1)多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔；(2)要区分“机械零点”与“欧姆零点”的位置；(3)每变换一次量程，都要重新进行欧姆调零；(4)测量时待测电阻必须跟其它元件和电源断开；(5)读数时要乘以相应的倍率；(6)使用完毕后应将选择开关旋到OFF或交流电压最高挡；(7)电池用久了，应更换新电池.例：某同学用多用电表测电阻Rx，所用多用电表的欧姆挡有1，10，100，1 k四挡，他粗测时用100挡，调零后测量时发现指针偏转角度太小，为了获得较为准确
12、的测量值，他应用哪挡挡位( )(A) 1. (B) 10. (C) 1 k. (D)无法判断.思路点拨：用100挡测量时指针偏转角太小，说明未知电阻的阻值太大，因此正确做法是把选择开关扳到1 k挡位，再把两根表笔短接，调节调零电阻，使指针指在电阻刻度的零位上，然后把两根表笔分别与Rx的两端相接，方可读出较准确的示数.答案：C.例：图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电源电动势E=1.5 V经改装后，若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置则2 mA刻度处应标 ，1 mA刻度处应标 .思路点拨：根据欧姆表原理，对应于不同被测电阻Rx，通过电流表电流为Ix=E/(Rg+R+r
13、+Rx) =E/(R内 +Rx)，当Ix=3mA时，Rx=0，可求得R内=500. 答案：250，1000.例：用欧姆表测电阻的优点是快捷、方便，缺点是读数不够精确，尤其是当表内电池的电动势下降后，测出的电阻值与真实值之间有较大的差异.如图甲是一个欧姆表的电路结构图，图乙是其表盘的刻度（该刻度值是按照表内电池电动势为1.5V的正常值而刻制的）.已知在电流满偏刻度的1/2处所标的电阻值为15.问：该欧姆表的内阻（即Rg、r和R0之和）多大？在满偏刻度1/3的B点所标的电阻值为多大？当表内电池的电动势下降为1.4V时（欧姆表仍可准确调零），在测某一电阻Rx时，欧姆表的指针恰好指在B点，此时Rx的真
14、实值为多大？GErRgR0甲15AB乙答案：15，30，28.例：（2009年全国卷）某同学得用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：（1）检查多用电表的机械零点。（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。（3）将红、黑表笔_，进行欧姆调零。（4）测反向电阻时，将_表笔接二极管正极，将_表笔接二极管负极，读出电表示数。（5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘_（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）（4）。（6）测量完成后，将选择开关拔向_位置。答案（3）短接（4）红 黑（5）中央（
15、6）OFF【解析】首先要机械调零，在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程。(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零。测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极，黑接负极。欧姆表盘的刻度线分布不均匀，在中央的刻度线比较均匀，所以尽量让指针指向表盘的中央。测量完成后应将开关打到OFF档。例：（2009年上海）（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kW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
16、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1kd旋转S使其尖端对准欧姆档100e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_W。（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【答案】（1）c、a、b、e，30k，（2）A、C，【解析】（1）测量几十kW的电阻Rx我们一般选择较
17、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30kW。（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。 例：（05辽宁卷）图中B为电源，R1、R2为电阻.K为电键。现用多用电表测量流过电阻R2的电流。 将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（ C ）A保持K
18、闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处D将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处例：(10四川)（1）用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（表电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。例：（2009年安徽卷）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相
19、应读数是多少？请填在表格中。指针位置选择开关所处挡位读 数a直流电流100mAmA直流电压2.5VVb电阻100 ab答案：指针位置选择开关所处的档位读 数a直流电流100mA23.0mA直流电压2.5V0.57Vb电阻100320【解析】直流电流100mA档读第二行“010”一排，最小度值为2mA估读到1mA就可以了；直流电压2.5V档读第二行“0250”一排，最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了；电阻100档读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。九、用伏安法测电源电动势和内电阻1、实验原理如图所示，改变R的阻值，从伏特表和安培表中读出几组I、U值。AVS甲R
20、AVS乙RA表外接法A表内接法公式法：根据全电路殴姆定律：； OI/AU/V.E.解得： ； ；图解法：根据全电路殴姆定律：，对于一定的电源来说，电动势及电阻均是恒定不变的，所以输出电压与电流I的关系成线性一次函数，作出图线，当时，图线的斜率为电池的内阻。 此方法的优点：直观。减小误差。2、误差分析电流表外接法： 由于电压表的内阻不是无穷大，所以电流表的读数与流过电池中的电流不相等。严格来说应该是：，所以当时，；所以U轴上的截距为：，即：；所以测得的电动势为外电路断开时电压表测得的的电池两端的电压值，测得的内阻为电压表与电源内阻的并联值。结论：测得的电动势与内阻都偏小。适用条件：RVr内。电流
21、表内接法：全电路欧姆定律为：当时，。所以测得的电动势是正实值，内阻为电流表内阻与电池内阻的串联值。结论：，适用条件：RA。3、其他方法R1AR2K1K2ARKK2R1VR2K1VRK例：用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻r，所给的器材有:(A)电压表:0315V；(B)电流表:00.63A；(C)变阻器R1(总电阻20)；(D)变阻器R2(总电阻100)；以及电键S和导线若干.(1)画出实验电路图(标明变阻器规格).(2)如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出=_ _V，r=_ _.(3)若只选用两组数据，用欧姆定律算出、r，有可能误差较大.若选用第_
22、和第_组数据误差最大.例：测量电源B的电动势E及内阻（E约为4.5V，约为1.5）。可选用的器材如下：量程为3V的理想电压表V；量程为的电流表A（有一定内阻）；固定电阻4；滑动变阻器；电键K，导线若干。（1）画出实验电路原理图，要求实验尽可能精确，且图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。（2）实验中，当电流表的读数为I1时，电压表的读数为U1；当电流表的读数为I2时，电压表的读数为U2，则可求出E= ， 。（用I1、 U1 、I2 、U2及R表示）。例：（2009年重庆卷）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已
23、知定值电阻，电压表视为理想电压表。 请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。若电压表的读数为，则I mA； 实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见题22图4，由此可知电池内阻 （填“是”或“不是”）常数，短路电流为 mA ，电动势为 V。实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见题22图4。当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。答案： （1）是，是，否，20.685(20.683-20.687)，摆长（2）
24、见22题答案图，不是，0.295(0.293-0.297)，2.67(2.64-2.70)，0.065(0.060-0.070)解析：（1）单摆作简谐运动要求摆角小，单摆从平衡位置拉开约5释放满足此条件；因为最低点位置固定、容易观察，所以在最低点启动秒表计时；摆球一次全振动的时间太短、不易读准、误差大，应测多个周期的时间求平均值；表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大。（2）见右图；根据欧姆定律可知I；路端电压UEIr，若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数；当U0时的电流为短路电流、约为295A0.295mA；当电流I0时路端电压等于电源电动势E、约
25、为2.67V；实验一中的路端电压为U11.5V时电路中电流为I10.21mA，连接a中点（0.21mA、1.5V）和坐标原点，此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U-I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，如右图,电流和电压分别为I97A、U0.7V,则外电路消耗功率为PUI0.068 mW。例：（2009年北京卷）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 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程=0.6A,内阻）和若干导线。请根据测定电动势E内电阻的要求，设计
26、图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。 接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,读取与对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实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实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。在图6上把描绘出的坐标点练成图线。根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻 答案 见答图4 见答图6 见答图6 1.5（1.461.54）；0.3（0.250.35）【解析】（2）根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压
27、和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有： E =I（R+r+rg），解得：，根据R-1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。例：(10广东)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a). 在图14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。 请完成下列主
28、要实验步骤；A、检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是_；B、将开关s1闭合，开关s2断开，电压表的示数是1.49V；C、将开关s2_,电压表的示数是1.16V；断开开关s1 。 使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_（计算结果保留二位有效数字）。 由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)。【答案】如图所示 20，闭合 0.69 小【解析】串联电路中，部分电路的电压与电阻成正比，可得r例：（10上海）某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示。实验时多次改变电阻箱的阻
29、值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的1/U-1/R关系图线a。重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b。（1）由图线a可知电池a的电动势Ea_V，内阻ra_W。（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_Pb（填“大于”、“等于”或“小于”）效率 。（填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】（1）2.0V 0.5（2）小于 大于【解析】（1）根据，得,图象，截距,斜率,所以电动势,内阻。（2）从图象约知：截距,斜率，电动势,内阻。，电池的输出功率,得小于；电池的效率，得大于。十、电学实验器材和电路
30、的选择原则和方法1、测量电路的选择一般方法：被测量电阻的阻值较小时宜用外接法。被测量电阻的阻值较大时宜用内接法。计算法：或：宜用内接法或：宜用外接法或：内外接法均可，此时要结合其它条件进行选用。试触法： ：宜用内接法：宜用外接法：内外接法均可，此时要结合其它条件进行选用。例：（06黑、吉、甘）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡（图中用表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1V4V。现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4104），电流表A1（量程250mA，内阻约为2），电流表A2（量程500mA，内阻约为1），滑动变阻器R（最
31、大阻值约为30），电键S，导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是 ，下面两个电路应该选用的是 。甲： 乙：2、控制电路的选择滑动变阻器必须采用分压法的三种情况要求某部分电路的电压或电流从零开始连续变化如果实验所提供的电压表、电流表的量程或电阻元件允许的最大电流(或电压)较小，当采用限流法时，无论怎样调节，电路中的实际电压(或电流)都会超过电表的量程或电阻元件允许的最大电压(或电流)I/mAU/V12345675040302010O图1滑动变阻器的阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值。：分压接法：限流接法：分压、限流接法均可，此时要结合其它条件进行选用。例
32、：(03上海)图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_。（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100）。VA图2VA图3AR1R2热敏电阻9V图4在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为_。举出一个可以应用热敏电阻的例子：_。例：有一个小灯泡标有“6V 0.6W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的IU图线，下列器材可供选用：A、电
33、压表（05V，内阻10K）B、电压表（010V，内阻20K）C、电流表（00.3A，内阻1）D、电流表（00.6A，内阻0.4）E、滑动变阻器（30，2A）F、学生电源（直流9V），还有开关和导线（1）实验中选用电压表应选_，电流表应选_，（用序号字母表示）（2）为使实验误差尽可能减小，画出实验电路图。解析：一、电流表、电压表的选择由小灯泡的标识可知其额定电压为6V，额定电流为 ，在额定电压下的电阻R=60。为了在实验中安全测量，小灯泡两端所加电压不能超过6V，（通过小灯泡的电流不能超过0.1A），要测IU图线，测量数据中应包含额定电压值。因此电压表应选择B，电流表应选择C。二、电流表内外接法
34、的选择计算 ，大于灯泡的最大阻值60，因此选用电流表外接法。三、控制电路的选择本问题若采用限流电路，电路中的最小电流为： Imin等于小灯泡额定电流，变阻器P无法对电流进行调节，故必须采用分压电路。实验图如图所示 U/VI/mA1.0 2.0 3.01.51.00.5O例：在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20k，电流表的内阻约为10，滑动变阻器的最大阻值为20，选用能够尽量减小系统误差的电路进行实验，所测得的各组数据已用实心点标在了右图的坐标纸上。根据各点表示的数据描出该电阻的伏安特性图线，并由此图线得出该电阻的阻值为RX=_（保留2位有效数字）。在方框中画出实验电路图。将实物连
35、接成实验电路。mA3、实验器材的选择安全性: 指选用的实验器件要能保证实验的正常进行。如线路中的限流电阻必须满足要求，确保电流不能超过允许值；通过安培表的电流或加在伏特表上的电压均不能超过它们的使用量程；通过电源、滑动变阻器的电流不能超过额定值。所有的器件都必须符合实验要求。 精确性: 是指选用的实验器件要考虑尽可能减小实验误差。如果实验原理不考虑电源和安培表的内阻及伏特表的分流作用时，就必须选用内阻小的电源和安培表及内阻大的伏特表；安培表、伏特表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的量程，因为这样可以减小读数的误差；使用欧姆表时宜选用使指针尽可能指在中间刻度附近的倍率档位。方便性：选用滑动变
36、阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作，对高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电流电压有很大变化的，不宜采用,此时应选用阻值较小的变阻器。 实验要求例：（05广东）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约45。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1）、直流电压表（内阻约5k）、滑动变阻器（020）、开
37、关、导线若干。在图（a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。根据电路图，在图（b）的实物图上连线。简要写出完成接线后的主要实验步骤_。图（a）图（b）A30.6V315外接，分压，电流表用3A量程，电压表用3V量程。略 略。例：用伏安法测量某一电阻Rx的阻值，现有实验器材如下：A、待测电阻Rx（阻值大约为5，额定功率为1W）B、电流表A1（00.6A，内阻0.2）C、电流表A2（03A，内阻0.05）D、电压表V1（03V，内阻3K）E、电压表V2（015V，内阻15K）F、滑动变阻器R1（050）G、滑动变阻器R2（0500）H、蓄电池（电动势为6V）为了较准确测量Rx的阻值，保证
38、器材的安全，以便操作方便，电压表、电流表、滑动变阻器应选择_，并画出实验电路图。解析1、确定电流表、电压表的量程。被测电阻Rx的额定电压、额定电流分别为 则电流表选用A1，电压表选用V1 2、确定电流表的内、外接法计算临界电阻 ，RXRX，会操作不方便，因此应选择变阻器的限流接法。电路如图所示。 例：要精确测量一个阻值为5的电阻RX，实验室提供下列器材：电流表A1：量程100mA，内阻r1约为4。电流表A2：量程500A，内阻r2=750。电压表V：量程10V，内阻r2约为10k。变阻器R0：阻值约10电池E：电动势=1.5V，内阻很小电键K和导线若干。（1） 选出适当的器材，画出电路图并标明
39、所用器材的代号。（2） 需要测量的物理是 。根据所测量的物理量，求出电阻阻值的表达式 。例：从下列器材中选出适当的实验器材（有些器材的阻值大约值，有些器材的阻值是准确值），设计一个测量阻值约为15k的电阻RX的电路，要求方法简捷，有尽可能高的精度。实验室提供下列器材：电流表A1：量程1mA，内阻r150。电流表A2：量程300A，内阻r2300。电流表A3：量程100A，内阻r3500。电压表V1：量程10V，内阻r1=15k。电压表V2：量程3V，内阻r2=10k。保护电阻R0：阻值约25，额定电流1A，滑动变阻器R1：阻值约50，额定电流1A，滑动变阻器R2：阻值约1000，额定电流1A，
40、电池E：电动势=30V，内阻很小但不可忽略 电键K和导线若干。（1） 电量电路中电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。（2） 画出电路图（3） 在所测量数据中选出一组计算RX，计算表达式为RX= ，表达式中的各符号表示的意义是 。例：有一电阻R ，其阻值大约在40 至50 之问，需进一步测定其阻值，现有下列器材：电池组，电动势为9V，内阻忽略不计；电压表V，量程为0至10V，内阻20；电流表A1，量程为0至50mA，内阻约20；电流表A2，量程为0至300mA，内阻约4；滑动变阻器R1，阻值范围为0至100，额定电流1A；滑动变阻器R2，阻值范围为0至1700，额定电流0.3，开关及导
41、线若干实验电路图如图所示，实验中要求多测几组电流、电压厦在实验中应选 电流表和 滑动变阻器 分析与解 首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流表A1，则，Im0.14A超过了 A1的量程，及假设选电流表 A2，则Im0.18A，未超出A2的量程，故应选电流表A2，这一选择遵循了安全性原则 对滑动变阻器的选择。假没选R1，电路中的最小电流约为 Imin0.06A， 故电路中的电流强度范围为0.06A0.18A又假设选R2，电路中的最小电流约为 Imin0.06A故电路中的电流强度范围为0.005A - 0.18A，因为电流表A2。的量程为0.3，电流强度为0.06时，仅为电流表A2。量程的1/5，如果移动滑动变阻器阻值再增大，其电流表的示数将更小，读数误差会更大，因此对于 R2而言，有效的调节长度太小，将导致电流强度值随滑动片位置的变化太敏感调节不方便，故应选滑动受阻器R1，这一选择就遵循了方便性原则
