第16讲电学实验主干体系知识核心再现及学科素养分压式电路与限流式电路的区分与选择1.控制电路的比较比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围(不计内阻时)EE0E电能损耗节能耗能2.控制电路的选择(1)从节能的角度考虑，优先选用限流式(2)以下三种情况必须用分压式：要求待测电路的U、I从0变化；R滑Rx；选用限流式，Ux、Ix过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等).1(2018全国卷，23)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25 80 范围内某热敏电阻的温度特性所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT，其标称值(25 时的阻值)为900.0 ；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表V(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 )，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )；电阻箱R2(阻值范围0999.9 )；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.图(a)实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 .将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 .实验得到的R2t数据见下表.t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到_(填“a”或“b”)端(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2t曲线图(b)图(c)(3)由图(b)可得到RT在25 80 范围内的温度特性当t44.0 时，可得RT_.(4)将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为_，则手心温度为_.解析(1)闭合开关S1前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大(3)由图象可知t44.0 时，电阻的阻值为450 .(4)由图(c)可得电阻箱阻值为620.0 ，由图象可得温度约为33.0 .答案(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.02(2018全国卷，22)某同学组装一个多用电表可选用的器材有：微安表头(量程100 A，内阻900 )；电阻箱R1(阻值范围0999.9 )；电阻箱R2(阻值范围099 999.9 )；导线若干要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱(2)电阻箱的阻值应取R1_，R2_.(保留到个位)解析(1)如图所示(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有IgRg(IIg)R1解得R1100 接b时改装成量程为3 V的电压表，有UIgRgIR2解得R22 910.答案(1)见解析(2)1002 9103(2018全国卷，23)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值图中R0为标准定值电阻(R020.0 )； 可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1.(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表 的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表 的示数U2.(4)待测电阻阻值的表达式Rx_(用R0、U1、U2表示)(5)重复步骤(3)，得到如下数据.12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx_.(保留1位小数)命题点部分电路欧姆定律，串联电路的特点解析(1)根据原理图，沿电流的流向依次连接先将E、R、S1连接起来，组成闭合回路将R0、Rx与R连接起来将 、S2与Rx连接起来(4)由于 为理想电压表，故S2接1、或接2时流过R0、Rx的电流相等根据部分电路欧姆定律和串联电路的特点得解得RxR0(6)将各次的代入RxR0得Rx148.8 Rx248.6 Rx347.8 Rx448.0Rx547.8 然后求平均值，即Rx48.2 .答案(1)实物连线如图(4)R0(6)48.2考情分析电学实验题在高考试题中每年都出现，实验原理、仪器的选择、电路的分析是高考的重点在2019年的备考过程中要：(1)掌握基本仪器的原理和使用(2)掌握基本的实验目的、原理和实验思想，如伏安法测电阻，电流表的内、外接法及滑动变阻器的连接方式(3)掌握处理实验数据的基本方法，如图象法、平均值法等涉及电源电动势和内阻的实验、电路故障分析的实物图的连接是2019年命题的重点高频考点一电学实验仪器的读数和使用备考策略1电流表和电压表量程精确度读数规则电流表03 A0.1 A与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，只需要精确值后加一估读数即可电压表03 V0.1 V电流表00.6 A0.02 A估读位与最小刻度在同一位，采用估读电压表015 V0.5 V估读位与最小刻度在同一位，采用估读2.多用电表使用的几个注意事项(1)电流的流向：由于使用多用电表时不管测量什么，电流都要从电表的“”插孔(红表笔)流入，从“”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的黑表笔，负极接的是红表笔(2)要区分“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，用表盘下边中间的指针定位螺丝调整；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，用欧姆调零旋钮调整(3)测电阻时每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零(4)选倍率：测量前应根据估计阻值选用适当的挡位由于欧姆挡的刻度不均匀，使用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或过小都有较大误差，通常只使用表盘中间的一段刻度范围(5)测电阻时要将电阻与其他元件断开，不要用手同时接触多用电表的两支表笔(6)多用电表使用完毕应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡题组突破11. (2018江西南昌市NCS0607摸底调研)一多用电表的简化电路图如图甲所示已知表头内阻为400 ，满偏电流为2 mA；电池E1.5 V，E15 V.(1)若R11 ，R299 ，当选择开关置于2时，多用电表测量的是_(选填“电流”、“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为_(2)在(1)的条件下，若R50.92103，R69103，当选择开关置于6时，多用电表测量的是_(选填“电流”、“电压”或“电阻”)，其测量的最大值(量程)为_(3)在(1)的条件下，当选择开关置于3时，多用电表测量的是_(选填“电流”、“电压”或“电阻”)现要测量一个一千多欧的电阻，应当把选择开关置于_(选填“1”、“2”、“3”、“4”、“5”或“6”)，正确测量时多用电表指针如图乙所示，则所测电阻的阻值为_.解析(1)结合题图甲可知，多用电表选择开关置于2时，R1、R2串联后与表头并联，此时多用电表测量的是电流，量程为2 mA10 mA.(2)当选择开关置于6时，多用电表测量的是电压，此时表头与R1、R2可视为一个新表头(满偏电流为10 mA，内阻为80 )，量程为10 mA(809209 000)100 V(3)当选择开关置于3时，多用电表内含电池，测量的是电阻，由第(2)问分析可知，此时新表头的满偏电流为10 mA，内阻为80 ，若测量一个一千多欧的电阻，由闭合电路欧姆定律可知电池的电动势应选15 V题图乙中指针位于表盘刻度中心，此时所测电阻阻值等于多用电表的内阻，满偏电流为10 mA，电压为15 V，故多用电表的内阻即所测电阻的阻值为1 500 .答案(1)电流10 mA(2)电压100 V(3)电阻41 50012.(2018衡中同卷、押题卷(一)某同学在实验过程中组装了一个欧姆表，内部电路如图所示已知该同学选用的电源的电动势E1.5 V，内阻r2 ，电流计满偏电流Ig300 A，内阻rg250 ，可选用的滑动变阻器有两个，最大阻值分别为R1999 ，R29 999 .(1)该同学应选用的滑动变阻器为_(选填“R1”或“R2”)(2)正确进行机械调零和欧姆调零后，该同学进行电阻的测量，则A、B间所接的待测电阻Rx与电流计示数I间应满足的关系为Rx_(用题中字母表示)(3)若测量某电阻R0时，电流计指针偏转到满偏刻度的处，则R0_.(4)若将一个阻值25 的定值电阻与电流计并联，则改装后欧姆表的倍率将会变_(选填“大”或“小”)(5)若该同学组装的欧姆表由于长时间不用，电源电动势减小，内阻增大，使用过程中，发现该欧姆表依然可以进行欧姆调零，但其测量的结果比真实值_(选填“大”或“小”)解析(1)欧姆调零时应满足Ig，解得R内5 000 ，滑动变阻器需调至R(5 0002250)4 748 ，所以滑动变阻器应选R2.(2)测R2时由闭合电路欧姆定律得I，待测电阻Rx.(3)电流计指针偏转到满偏刻度的处，由闭合电路欧姆定律可知，解得R010 000 .(4)将定值电阻与电流计并联后，在欧姆调零过程中，要使电流计满偏，回路中干路电流应为电流计的满偏电流的11倍，此时欧姆表内阻为之前内阻的，倍率变小(5)电动势减小后，欧姆表进行欧姆调零时，内阻R内变小，用欧姆表测电阻时，电流I，因此内阻减小时，通过电流计的电流偏小，指针偏左，测得的电阻值偏大答案(1)R2(2)(3)10 000 (4)小(5)大13.某同学在测量一只小灯泡电阻的实验中，连接了如图甲所示的实物电路图闭合开关，发现灯泡不亮，电流表的示数为零(1)他借助多用电表检查小灯泡，先断开开关，把多用电表的选择开关旋到欧姆挡的“1”挡，再进行_调零；然后将红、黑表笔分别接触、接线柱，多用电表的表盘恰好如图乙所示，说明小灯泡正常，此时的电阻为_.(2)他将多用电表选择开关旋于某直流电压