1、【 精品教育资源文库 】 60 实验的拓展与创新 方法点拨 (1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点，去理解电路，找出测量量与已知量间的关系 (2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的关键 1某同学测量直流恒流电源的输出电流 I0和定值电阻 Rx的阻值，电路如图 1 所示 图 1 实验器材如下： 直流恒流电源 (电源输出的直流电流 I0保持不变， I0约为 0.8 A)； 待测电阻 Rx(阻值约为 20 ) ； 滑动变阻器 R(最大阻值约为 50 ) ； 电压表 V(量程 15 V，内阻约为 15 k) ； 电流表 A(量程 0.6 A， 内阻约为 0.2 ) ； 请回答下列
2、问题 (1)实验所用器材如图 2 所示，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接 图 2 (2)电路开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片 P 应滑动到 _处 (选填 “ a” 或 “ b”) ，其理由是_ _； (3)所得实验数据如下表，请在如图 3 所示的直角坐标系上画出 U I 图象 . 1 2 3 4 5 电流表的示数 I/A 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 电压表的示数 U/V 13.9 12.1 10.2 7.60 6.1 【 精品教育资源文库 】 图 3 (4)根据所画 U I 图象，可求得直流恒流电源输出电流 I0 _A，待测电阻的阻值 Rx _ .( 结果
3、保留两位有效数字 ) 2 (2018 南京市多校联考 )图 4 中虚线框内是由表头 G 改装成的一个电流表和一个电压表的电路，其中接 a、 b 时为电流 表，接 a、 c 时为电压表已知表头的满偏电流为 2 mA、内阻阻值范围为 180 200 ，定值电阻 R1 50 ， R2 1 460 ，为确定改装后电流表和电压表的量程，实验小组将 a、 b 两个接线柱接入如图所示的电路中，来测量表头 G 的内阻； 图 4 (1)实验室里，电流表 A 和滑动变阻器 R 均有两种规格： 电流表： a.0 10 mA b 0 600 mA 滑动变阻器： a.0 20 b 0 1 000 则电流表应选 _，滑动
4、变阻器应选 _； (选填字母代号 ) (2)将选择的器材 接入电路； 依照电路图，补充完整图 5 中的实物图； 图 5 闭合 S，以 I1表示电流表 A 的示数， I2表示表头 G 的示数，多次调节滑动变阻器，测量多组 I1、 I2数据 (单位均为 mA)，某同学以 I1为纵轴， I2为横轴，画出 I1 I2图线为一条过原点的倾斜直线，该同学求出了图线的斜率 k 5，则表头内阻 Rg _ ，由表头 G 改装后的电流表量程为 _mA，电压表量程为 _V. 3利用如图 6 所示的电路测量一个满偏电流为 300 A ，内阻 rg约为 100 的电流表的内【 精品教育资源文库 】 阻值，有如下的主
5、要实验器材可供选择： 图 6 A滑动变阻器 (阻值范围 0 20 ) B滑动变阻器 (阻值范围 0 1 750 ) C滑动变阻器 (阻值范围 0 30 k) D电源 (电动势 1.5 V，内阻 0.5 ) E电源 (电动势 8 V，内阻 2 ) F电源 (电动势 12 V，内阻 3 ) (1)为了使测量尽量精确，在上述可供选择的器材中，滑动变阻器应选用 _，电源应选用 _ (选填器材前面的字母序号 ) (2)实验时要进行的主要步骤有： A断开 S2，闭合 S1 B调节 R 的阻值，使电 流表指针偏转到满刻度 C闭合 S2 D调节 R 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的三分之二 E记下此时 R
6、的阻值为 190 则待测电流表的内阻 rg 的测量值为 _ ，该测量值 _此电流表内阻的真实值 (选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ”) 4 (2017 启东中学模拟 )发光二极管 (LED)是由镓 (Ga)、砷 (As)与磷 (P)等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件，通常用在电路及仪器中作为指示灯，或组成文字或数字显示，其显著的特点就是具有单向导电性其电路符号如图 7 甲所示，正常使用 时带 “ ” 号的一端应 接在电源的正极，带 “ ” 号的一端应接在电源的负极某课外活动小组用实验方法测得某型号发光二极管两端的电压 U 和通过它的电流 I 的数据如下表所示 图 7 实
7、验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 【 精品教育资源文库 】 U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 24.0 30.0 37.0 (1)有如图乙、丙两个可供选择的电路，应选图 _(填 “ 乙 ” 或 “ 丙 ”) 电路进行实验，实验中的 系统误差主要是由 _引起的 (2)请在图 8 的坐标纸上用描点法画出该型号发光二极管的伏安特性曲线 图 8 (3)若该型号发光二极管的最佳工作电压为 2.5 V，现用 5 V 的稳压电源供电，则需要在电路中串联一个电阻 R 才能使其处
8、于最佳工作状态，请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析，串联的电阻 R 的阻值为 _.( 结果保留三位有效数字 ) 【 精品教育资源文库 】 答案精析 1 (1)如图所示 (2)a 开关 S 闭合后，流过电流表的电流不会超过电 流表的量程 (3)如图所示 (4)0.87 0.92 19 22 2 (1)a a (2) 如图所示 200 0 10 mA(10 mA) 0 15 V(15 V) 3 (1)C E (2)95 小于 解析 (1)在半偏法测电流表的内阻实验中，为了减小实验误差，滑动变阻器阻值范围尽量选择较大的，电源电压尽量选择较大的，故滑动变阻器应选用 C，电源应选用 E，
9、如果选择了 F，由于它的电压太大，当变阻器的电阻达到最大时电路中的最小电流 I 12 V30 000 400 A ，超过电流表 满偏电流； (2)当电流表满偏时，说明干路电流为 300 A ，若使电流表指针偏转到满刻度的三分之二，即 200 A 时，通过电阻箱 R 的电流就为 100 A ，由于电流表与电阻箱的电流之比为 21 ，则它们的电阻之比为 12 ，所以电流表的内阻为 1902 95 ；【 精品教育资源文库 】 该测量值小于此电流表内阻的真实值，因为实际干路的电流会比 300 A 稍大一些，故通过电阻箱的电流会比 100 A 稍大一些，所以它的电阻就会稍小一些 4 (1)丙 电压表分流 (2)见解析图 (3)116(112 120 均可 ) 解析 (1)滑动变阻器应接成分压式电路，而电流表内阻未知，故电流表用内、外接都可以，故题图丙正确，题图丙电路图中，电压表与二极管并联，会因分流引起误差； (2)如图所示 (3)根据 U I 图线，当二极管的工作电压为 2.5 V 时，工作电流约为 21.5 mA，串联电阻上分到的电压应为 2.5 V，故应串联的电阻为： R UI 2.521.510 3 116 .(112 120 都算正确 )
