专题15电学实验

（2018全国1，23,10分）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 Ω：电源E（6V，内阻可忽略）：电压表

（量程150 mV）：

定值电阻R0（阻值20.0 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1 000 Ω）：电阻箱R2（阻值范围0-999.9 Ω）：单刀开关S1，单刀双掷开关S2.

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°C，实验得到的

R2-t数据见下表. t/℃ R2/Ω 25.0 900.0 30.0 680.0 40.0 500.0 50.0 390.0 60.0 320.0 70.0 270.0 80.0 240.0 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，并做出R2-t曲线：___________

（3）由图（b）可得到R1，在25℃-80°C范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R1=____

Ω；

（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____Ω，则手心温度为______℃.

【解析】（1）题图（a）的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图（a）中R1的滑片应移到b端. （2）将t=60 ℃和t=70 ℃对应的两组数据画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2—t曲线.

（3）根据题述实验过程可知，测量的R2的数据等于对应的热敏电阻RT的阻值.由画出的R2—t曲线可知，当t=44.0 ℃时，对应的RT=450 Ω.

（4）由画出的R2—t曲线可知，当RT=620.0 Ω时，手心温度

t=33.0 ℃.

15-2

（2018全国2,22,6分）某同学组装一个多用电表.可用的器材有：微安表头（量程100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 _____________;R2=____________ （保留到个位）

【解析】（1）R1的电阻比较小，所以R1与表头并联构成大量程的的电流表，R2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示；改装电流表需要并联一个电阻，要改装1mA的电流表需要并联的电阻阻箱R1并联，并联后的总电阻为

，所以选用与变

要改装3V电压表需要串联电阻，串联电阻的阻值

为 15-3

.

（2018全国3,23,9分）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（R0=20.0 Ω）；可视为理想电压表.S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，

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位置，闭合S1；

（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表将S2掷于2端，记下此时电压表

的示数U2；

的示数U1；然后

（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： 1 0.25 0.86 2 0.30 1.03 3 0.36 1.22 4 0.40 1.36 5 0.44 1.49 U1/V U2/V 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39

（6）利用上述5次测量所得

的平均值，求得Rx=__________Ω.（保留1位小数）

【解析】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2-U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx= U/I=R0=（-1）R0.5次测量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，

代入Rx=（ 15-4

-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω.

（2018江苏，10,8分） 一同学测量某干电池的电动势和内阻．

（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．

（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1数据见下表:

I根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出

1关系图像___________．由图像可计算出该RI干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．

R/Ω I/A /A–1

8.0 0.15 6.7 7.0 0.17 6.0 6.0 0.19 5.3 5.0 0.22 4.5 4.0 0.26 3.8

（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．

【解析】（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源.

（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线.根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得

，所以图线的斜率表示电源电动势E=1.37V，截距绝对值表r=0.4×3.0Ω=1.201RErIΩ；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻

UV66.0103RAΩ0.20ΩIA33103，考虑

电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得

，所以图线的斜率仍表示1RE(RAr）I电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω.