现有一个阻值为10欧的定值电阻，一个开关，若干导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值。另有一个电源箱(如图)，要求设计一个能测定该电源箱内阻r的阻值的实验方案(已知电压表的内阻很大，其量程大于电源电压，r约为几欧)要求：

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1. 现有一个阻值为10欧的定值电阻，一个开关，若干导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值。另有一个电源箱(如图)，要求设计一个能测定该电源箱内阻r的阻值的实验方案(已知电压表的内阻很大，其量程大于电源电压，r约为几欧)

要求：

(1) 完成实验电路图；

(2) 简明写出完成接线后的实验步骤；

(3) 写出用测得的量计算r的表达式。

【考点】

伏安法测电阻的探究实验;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学为了描述小灯泡(2.8V 1.5W)的伏安特性曲线，将小灯泡、双量程电流表(量程为0~0.6A和0~3 A)、双量程电压表(量程为0~3V和0~15 V)、滑动变阻器、电源、开关及导线按如图甲所示电路图连接，实物连线图如图乙所示。

(1) 请指出该同学实物连接不妥之处：。

(2) 开关闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于(选填“最左端”“最右端”或“正中间”)。

(3) 改正连接错误后，该同学闭合开关，移动滑动变阻器，获得的电压表读数如图丙所示，则它的读数是V。

实验探究题困难

2. 实验三、用电压表和电流表测量导体的电阻

(1) 实验原理与器材

1）伏安法测量电阻的原理：。

2）测量器材：电压表（测电压）、电流表（测电流）。

3）电路图：如图所示。

4）电路连接：连接电路时开关，闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值。为了减小误差，应多次测量，取电阻的。

(2) 实验设计与实施

1）闭合开关S，读出电路中被测电阻R₁两端的电压U₁和通过电阻的电流Ⅰ₁ ，记录在表格中。

2）改变滑动变阻器的电阻，再读出电路中被测电阻R₁两端的电压U₂和通过电阻的电流 $\text{[math]}$ ，记录在表格中。

3）同2，再重复一次。得到 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，记录在表格中。

4）将三组读数代入欧姆定律 $\text{[math]}$ 的推导式 $\text{[math]}$ ，算出电阻值，最后利用公式，求三个电阻的平均值，作为待测电阻 $\text{[math]}$ 的测定值。

(3) 分析数据和现象

1）实验数据正误判断。

2）根据实验数据计算电阻 $\text{[math]}$ 。

交流与反思

1）条件允许的情况下，电流表和电压表都选小量程，提高准确度。

2）滑动变阻器的作用：保护电路，改变电路中的电流和被测电阻两端电压。

3）滑动变阻器规格的选取

①看额定电压，加在它两端的电压要小于它的额定电压（否则会被烧坏）。

②看额定电流，电路中的电流不能大于它的额定电流（否则会被烧坏）。

③看最大阻值，滑动变阻器的最大阻值要大于或等于具体问题中需要的阻值。

4）电表异常偏转的原因

①电表反向偏转，说明正负接线柱接。

②正向偏转幅度过小，说明量程选择过（选填“大”或“小”）。

③正向偏转幅度过，到达右边没有刻度处，说明量程选择过（选填“大”或“小”）。

实验探究题普通

3. 在测量额定电压为2.5V 小灯泡的额定功率的实验中，小科连接了如图 A 所示的电路。

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
发光情况	耀眼	明亮	亮	较亮	较暗	暗	微光	不亮
电压 U/V	3.0	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.2
电流I/A	0.32	图 B 所示	0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.1

(1) 小马发现在图 A 电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡的额定功率。请你在要改动的这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将图 A中的电路连接正确。

(2) 排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示。分析实验数据可知：

①第2次实验时，电流表的示数如图 B所示，则灯的额定功率为。

②小灯泡通电前的电阻可能是(选填“0Ω” “1Ω”“2Ω”或“8.3Ω”)，请说明理由。

实验探究题困难

试验次数	U(伏)	I(安)
1	0.6	0.12
2	0.8	0.16
3	1.2	待填
4	1.8	0.36

次数	1	2	3	4	5
电压/V
电流/A
电阻/Ω