25、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)：

⑴在左下框中画出实验电路图。 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0 - 10 Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。

⑵在右图中画出小灯泡的U – I 曲线。

⑶如果将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0 Ω的电池两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第⑵小题的方格图中)

^{2010年二轮专题复习:} 电学实验训练

变式训练1、解析：(1)A₂　 ；R₁ (2)滑动变阻器分压接法；电流表外接

(3)由图可知：U₁=1.00 V时，I₁=0.150A

　　　 U₂=2.00V时，I₂=0.245A(± 0.002A)，

　　　 得　 　　　　　　　　　　　　

由于小灯珠两端的电压升高时，灯丝的温度升高，导致灯丝电阻变大，所以有：>　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(4) 刚开始通过小灯珠的电流很小时，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，因此它不亮.　　 变式训练2、解析：(1)为了作出小灯泡的U-I曲线，必须采用分压的方法；而因为小灯泡的电阻比较小，故采用电流表的外接法，实验电路图见下图.

(2)小灯泡的U-I曲线首先用描点法作出各个点，利用圆滑的曲线连接即可得到下图。

(3)作出图线，可得小灯泡工作电流为0.35安，工作电压为0.80伏，因此小灯泡实际功率为0.28瓦.

变式训练3、解析：(1)由于待测电阻R_X远小于伏特表内阻，故采用电流表外接法，故实验电路应采用图1。由于电池组的电动势为9v，而待测电阻阻值大约在40-50Ω之间，此时估算电流最大值为225mA，故应选用毫安表A₂。由于滑动变阻器采用限流接法，为便于调节控制，故选用滑动变阻器R₁。

(2)若已知所用的毫安表的准确电阻值，由图2根据欧姆定律可得，故可以采用图2进行精确测量。

变式训练4：解析

测量电阻的阻值一般利用伏安法，电压表显然应选量程为3 V 的V₁；根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流，显然超过了电流表A₁ 50 mA的量程，但电流表 A₂的量程又太大，故我们可以将定值电阻R(30Ω)与待测电阻R_x相串联，此时电路中的最大电流，利用电流表A₁ 测量电流即可。

由于要求直接测量量的变化范围尽可能大一些，故只能采用分压电路，且滑动变阻器使用电阻较小的R₁。

最后我们确定电流表的解法：由于此时电路的临界电阻，则应该利用电流表的外接法。由此得到实验电路图如图所示，当电压表读数为U，电流表读数为I，则计算待测电阻的阻值表达式.

变式训练5、解析：

⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由：得，。因为电阻可能为200Ω，所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA，应用电流表的示数来控制通过电阻的电流，因此，电流表应选A₁。又因为,所以 。因为电阻可能为100Ω，所以允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V，应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压，因此电压表应选V₁。因为R₁＜ R₂,且2A＞35mA, 所以应选变阻器R₁。因为R₁＜R_x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路。因为<,　 所以应选用外接电路。

⑵实验所用电路如图所示

针对训练6、解析

⑴实验电路图如图所示。

⑵两电流表A₁、 A₂的读数为I₁、I₂和电流表A₁的内阻为r₁，待测电阻R₁的阻值的计算公式是：

?针对训练7、解析：本题涉及到电路实验的两个重要问题，一是对电表的理解，二是电路中电流的控制问题．

??实际电压表与电流表都可以看作一个电阻，应理解的是电表不允许过载(即不得超过量限)，但有一优势，就是电压表 (电流表)示数即是其两端电压(流过电流)．所以在测电压表内阻时，因其自身两端电压可读出，从欧姆定律考虑，只需串联一个电流表指示电流，即可算出．根据题给电压表限为3V，电压表内阻在20kΩ-50kΩ之间，可估算出电流在 之间，故电流表应选用 ．

??电路实验必须考虑电流(电压)的控制问题，目的有两个，首先要保证实验中各器件及仪表不受损害(过压或过流)，其次要满足测量测量调节的需要．中学实验中常用方法是将滑动变阻器接成压或制流电路进行控制．本题中滑动变阻器最大阻值为 ，若接成制流电路，故选分压电路，实验中要注意滑动变阻器滑动端起始位置，即分压端电压应从零开始调节，实验电路如图所示．

变式训练8、

(1)，

(2)1.5;1.0.

针对训练9、解析： 干电池的电动势和内阻的测量，一般需要电流表和电压表。由于题中没有电压表，故需要将电流表G改装为电压表，且改装后电压表的量程应该达到1.5V，则总电阻为，故定值电阻应选用的序号为G的电阻，而滑动变阻器应选用阻值较小的D；

②在两次测量过程中，通过电源的电流是两只电表的电流之和，则根据全电路欧姆定律有　 ，

解之，得，

变式训练10、解析：

电压U与电阻R的比值(或电流I)呈线性关系，所以横坐标表示的应该是电压U与电阻R的比值(电流I)；图象如图所示；根据图线可得E＝2.00(1.98~2.02)V，r＝0.45(0.40~0.50)Ω．

变式训练11、解析：

(1)因一节干电池的电动势约1.5V，考虑测量时的误差问题选择3V量程的电压表 ，通过图线的斜率可以得r＝＝1.5 Ω； (2) 通过图线可知在x₁＝5cm时，U₁＝1.35V，I₁＝0.15A，x₂＝10cm时，U₂＝1.20V，I₁＝0.30A，根据闭合电路欧姆定律，得E＝1.5V，r＝1Ω。

24、某同学用如图所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。

①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：A ₁(量程100 mA,内阻约2Ω) 　　　　 A₂ (量程0.6 A,内阻约0.3Ω) 电压表：V₁(量程5 V,内阻约5Ω) 　　　　 V₂(量程15 V,内阻约15Ω) 电源：E₁(电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω) 　　　 E₂(电动势为4 V，内阻约为0.04Ω) 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___________，电压表______________，滑动变阻器________________，电源___________________。(填器材的符号) ②根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图所示。由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为___________；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为____________，灯泡实际消耗的电功率为___________W。　　　　　

③根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系，符合该关系的示意图是下列图中的__________。

23、电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关．图是研究它们的关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R₀，把它们一起看作电源(图中虚线框内部分)．于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R₀之和，用r表示．电源的电动势用E表示．⑴写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：__________．(安培表、伏特表看作理想电表)

⑵在实物图中画出连线，组成实验电路．

⑶下表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线．根据图线可知，电源输出功率的最大值是______W，当时对应的外电阻是______Ω．

由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R₀=4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E=______V，内电阻r₀=______Ω．

22、某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率，已知电阻丝长度为L，电阻约为20Ω，可提供的实验仪器有：

A：电流表G，内阻R_g=120Ω，满偏电流I _g=3mA

B：电流表A，内阻约为0.2Ω，量程为0-0.6A；

C：螺旋测微器

D：变阻箱(0-9999Ω，0.5A)

E：滑动变阻器R_W(5Ω，1A)

F：电池组(3V，0.05Ω)

G：一个开关和导线若干

他进行了以下操作：

①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。如图所示为螺旋测微器的示数部分，则该次测量测得电阻丝的直径d=　　　　　　　　 mm。

②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V的电压，则电阻箱的阻值应调为R₀=　　　　　　　　 Ω。

③设计实验电路图。图虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整。

④实验电路连接。请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。

⑤测量并计算电阻率。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表G的示数为I₁，电流表A的示数为I₂。

请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ=　　　　 。

21、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表(3V，3kΩ)、电流表(0-0.6A，0.1Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。(1)他们应选用图14中所示的　　　 电路进行实验；

(2)根据实验测得数据描绘出如图15所示U-I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是　　　　　 。

图14　　　　　　　　　　　　　　　　　 图15　　　　　

(3)已知实验中使用的小灯泡标有1.5V字样，请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5V电压下的实际功率是　　　 W。

20、利用如图所示的电路测量量程为800 mV的电压表内阻R_V，R_V约为900Ω，某同学的实验步骤如下：　

A．按电路图正确连接好电路，将变阻器R₁的滑片移到最右端，电阻箱R的阻值调到最大；

B．合上开关S₁和S₂并调节R₁，使电压表的指针指到满刻度；

C．保持开关S₁闭合并打开S₂，调整电阻箱R的阻值及变阻器R₁的大小，使电压表的指针指到满偏的一半；　

D．读出电阻箱的阻值R，即为电压表内阻．　

在该实验中，除滑线变阻器R₁外，其他器材均符合实验要求．现有两个变阻器可供选择作为R₁：变阻器A(最大阻值200 Ω，额定电流1 A)、变阻器B(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)．根据以上设计的实验方法，回答下列问题：

(1)选用的变阻器为　　　 ；(选填“A”或“B”)

(2)上述实验步骤中，有错误的步骤是_____，应改正为　　　　　　　　　　 ；

(3)由于该实验中存在的系统误差，Rv的测量值____真实值(填“＞”、“＝”或“＜”)．

19、在“用电压表和电流表测电池的电动势和内阻”的实验时，一般不用新电池而用旧电池进行实验，其原因是：旧电池的内阻较大，路端电压随外电路电阻变化比较明显；而新电池的内阻很小，路端电压随外电路电阻变化就不明显，电压表的读数变化很小，从而降低了测量的精确程度。

当我们需要较为精确地测量一节新电池的内阻时，常用的办法是给电池串联一个定值电阻，在计算电池内电阻时当然要考虑到这个定值电阻的影响。

　①右图所给出实验所需的器材，请你用笔画线代替导线将这些仪器连成测量电路；

　②写出操作步骤并说明需要测量的物理量；

　③写出被测电源电动势E和内阻r的表达式。

18、如图甲所示为某一测量电阻的电路，R_x为待测电阻，R为电阻可读可调的电阻箱，R^/为适当的保护电阻，阻值未知，电源E的电动势未知，S为单刀双掷开关，A为电流表，

请完成以下要求：

①简述测量R_x的基本步骤；　　　

②按图甲所示的电路，在图乙实物图上连线。

17、现用伏安法较准确的测一个阻值约为30KΩ的电阻，可供选用的实验仪器有(　　 )

　　　　　　　　　 A．电源(电动势3V，内阻0.5Ω)　　　　　　　　　　　　　　　

B．电源(电动势16V，内阻2Ω

　　　　　　　 C．电流表(量程0-1mA，内阻250Ω)

D．电流表(量程0-500μA，内阻500Ω)

　　　　　　　　　 E．电压表(量程0-3V，内阻10KΩ)　　　　　　　　　　　　

F．电压表(量程0-15V，内阻50KΩ)

　　　　　　　 G．滑动变阻器(阻值0-200Ω)　　 H．开关和导线若干

　　　　　　　 ①实验电路应选取的仪器是　　　　 　　　　　　　　　(用字母表示)；

　　　　　　　 ②在下面方框图中画出实验电路图。

16、一个小灯泡的额定电压为6.3V，额定电流约为0.3A，用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线，实验电路图所示。

电源E₁：电动势为8.0V，内阻不计；

　 电源E₂：电动势为12.0V，内阻不计；

电压表V：量程为0-10V，内阻约为10kΩ

电流表A₁：量程为0-3A，内阻约为0.1Ω;

电流表A₂：量程为0-300mA，内阻约为1Ω；

滑动变阻器R：最大阻值10Ω，额定电流1.0A；

开关S，导线若干。

①依照实验电路图将图中的实物图连接成实验电路。

②实验中电源应该选用　　　　 ；电流表应该选用　　　　　 。

③实验测出的数据如下表所示，依照这些数据在图所示的坐标纸中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线。