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) E～E 0～E 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：①要求待测电路的U、I从0变化；②R滑?Rx；③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Ⅰ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 Ω；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 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. 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R2－t数据见下表. t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 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，并作出R2－t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t＝44.0 ℃时，可得RT＝_____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)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t＝44.0 ℃时，电阻的阻值为450 Ω. (4)由图(c)可得电阻箱阻值为620.0 Ω，由图象可得温度约为33.0 ℃. 答案 (1)b (2)如图所示 (3)450 (4)620.0 33.0 2．(2018·全国Ⅱ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 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；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＝_____Ω，R2＝_____Ω.(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＝(I－Ig)R1 解得R1＝100 Ω 接b时改装成量程为3 V的电压表，有 U＝IgRg＋IR2 解得R2＝2 910Ω. 答案 (1)见解析 (2)100 2 910 3．(2018·全国卷Ⅲ，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(R0＝20.0 Ω)； 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. 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 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＝_____ ... ...
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