方法04 创新型实验--2023高考物理实验题方法总结和训练（原卷版）

这是一份方法04 创新型实验--2023高考物理实验题方法总结和训练（原卷版），共24页。

TOC \ "1-4" \h \z \u \l "_Tc108983605" 实验仪器和原理的创新 PAGEREF _Tc108983605 \h 2
\l "_Tc108983606" 实验方案和方法的创新 PAGEREF _Tc108983606 \h 3
\l "_Tc108983607" 实验的拓展与迁移 PAGEREF _Tc108983607 \h 3
\l "_Tc108983608" 力学创新型实验 PAGEREF _Tc108983608 \h 4
\l "_Tc108983609" 电学创新型实验 PAGEREF _Tc108983609 \h 6
\l "_Tc108983610" 电学实验的几种常用设计方案 PAGEREF _Tc108983610 \h 7
\l "_Tc108983611" 测量电阻 PAGEREF _Tc108983611 \h 7
\l "_Tc108983612" （一） 测量电阻常用的设计方法 PAGEREF _Tc108983612 \h 7
\l "_Tc108983613" 1．伏安法 PAGEREF _Tc108983613 \h 7
\l "_Tc108983614" 2．比值法 PAGEREF _Tc108983614 \h 9
\l "_Tc108983615" 3．同一实验目的不同设计方案 PAGEREF _Tc108983615 \h 10
\l "_Tc108983616" 4．替代法 PAGEREF _Tc108983616 \h 12
\l "_Tc108983617" 5．全电路欧姆定律法 PAGEREF _Tc108983617 \h 13
\l "_Tc108983618" 6．半偏法 PAGEREF _Tc108983618 \h 13
\l "_Tc108983619" （二） 测定电源电动势和内阻的常用设计方法 PAGEREF _Tc108983619 \h 13
\l "_Tc108983620" 1．用电阻箱替代滑动变阻器，电流表串联电阻箱替代电压表 PAGEREF _Tc108983620 \h 13
\l "_Tc108983621" 2．用电阻箱替代滑动变阻器，电压表并联电阻箱替代电流表 PAGEREF _Tc108983621 \h 13
\l "_Tc108983622" 3．用已知内阻的电压表串联电阻箱 PAGEREF _Tc108983622 \h 13
\l "_Tc108983623" 4．当所给的电压表或电流表量程太小 PAGEREF _Tc108983623 \h 15
\l "_Tc108983624" 5．用两个不同的电压表测量电源电动势和内阻 PAGEREF _Tc108983624 \h 15
\l "_Tc108983625" （三）一个电路图上完成两个实验 PAGEREF _Tc108983625 \h 16
\l "_Tc108983626" （四）非线性曲线的分析和应用 PAGEREF _Tc108983626 \h 17
\l "_Tc108983627" （五）多用电表的创新 PAGEREF _Tc108983627 \h 20
\l "_Tc108983628" （六）传感器的应用 PAGEREF _Tc108983628 \h 21
\l "_Tc108983629" （七）欧姆定律原理的应用 PAGEREF _Tc108983629 \h 22
创新型实验本着“来源于教材而又不拘泥于教材”的原则，从不同内容、不同层次、不同能力要求考查考生的实验能力，较好地区分和鉴别了不同水平学生的实验能力，成为试卷中重要的组成部分。
实验仪器和原理的创新
1.（2020·全国Ⅰ卷·T23）某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下：
（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平；
（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；
（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；
（4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；
（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I=________，滑块动量改变量的大小Δp=________；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）
（6）某次测量得到的一组数据为：d=1.000 cm，m1=1.5010-2 kg，m2=0.400 kg，△t1=3.90010-2 s，Δt2=1.27010-2 s，t12=1.50 s，取g=9.80 m/s2。计算可得I=________N·s，Δp=____ kg·m·s-1；（结果均保留3位有效数字）
（7）定义，本次实验δ=________%（保留1位有效数字）。
实验方案和方法的创新
2. （2021·全国甲卷·T22） 为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知sin=0.34，cs=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔∆T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。
由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）
实验的拓展与迁移
3.(2019·全国卷Ⅱ，22)如图，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题：
(1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝__________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。
(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°。接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图9所示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为9.80 m/s2，可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数)。
力学创新型实验
4．（2022·全国乙卷·T22）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：
回答下列问题：
（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：______；
（2）当时，该飞行器速度的大小______；
（3）这段时间内该飞行器加速度的大小______（保留2位有效数字）。
5.在“验证牛顿运动定律”的实验中，某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)用20分度的游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则宽度d＝______cm。
(2)接通气源，调节气垫导轨水平，让滑块从不同位置由静止释放，记录挡光片通过光电门的挡光时间t，测出释放点到光电门的间距为s，以s为纵轴，eq \f(1,t2)为横轴作图，得到的图像是一条过原点的倾斜直线，且斜率为k，则滑块的加速度a＝________(用d、k表示)。
(3)若以测得的滑块加速度a为纵轴，所挂钩码的重力代替拉力F，作出如图丙中图线1。为了减小误差，该兴趣小组将一个力传感器安装在滑块上(传感器的质量可忽略不计)，从力传感器中得出拉力F，作出a－F图像是图丙中的图线______(填“2”或“3”)。
6．用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系．实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a.
(1)关于实验操作，下列说法正确的是________．
A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D．实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车
(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D 、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离．已知所用电源的频率为50 Hz，打B点时小车的速度vB＝________ m/s，小车的加速度a＝______ m/s2.
(3)改变细线下端钩码的个数，得到aF图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是________．
电学创新型实验
7. （2022·全国乙卷·T23） 一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有：电压表V（量程为，内阻很大），电流表A（量程为，内阻为），电源E（电动势约为，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选或），定值电阻（阻值可选或），开关S，导线若干。
（1）要求通过的电流可在范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图________；
（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为______（填“”或“”）的滑动变阻器，应选阻值为______（填“”或“”）的定值电阻；
（3）测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时两端的电压为______V，流过的电流为_____，此组数据得到的的阻值为______（保留3位有效数字）。
电学实验的几种常用设计方案
考题分析：电学实验通常从实验的基本原理出发，侧重考查数据处理分析的能力和实验设计能力，考查的原理基于两个基本的实验原理，即：①部分电路欧姆定律R＝eq \f(U,I)，如电阻的测量、电表内阻的测量、电表的改装；②闭合电路欧姆定律E＝U内＋U外及它的演变形式E＝U外＋Ir、E＝I(R＋r)、E＝eq \f(U外,R)(R＋r)，并结合函数图像进行考查，如测电源电动势和内阻.
应考策略：1.熟知各种器材的特性.2.熟悉课本实验， 抓住实验的灵魂——实验原理，掌握数据处理的方法，熟知两类误差分析.
测量电阻
（一） 测量电阻常用的设计方法
1．伏安法
创新实验方案的设计
①两电表量程的匹配
当电流表和电压表有选择余地时，应选择电流表和电压表指针能同时接近满偏或能同时超过量程的进行匹配。
8.有一电阻Rx其阻值大约在40Ω～50Ω之间，需要进一步测量其电阻，手边现有下列器材：
甲
R
V
mA
Rx
S
E
R
V
mA
Rx
S
E
乙

有两种可选用的电路如图中的甲、乙所示，实验要求多测几组电流、电压值，画出电流─电压关系图。
为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应选图 所示的电路，应选代号是 的电流表和代号是 的滑动变阻器。
9.现要测量某一电压表V的内阻。给定的器材有：待测电压表V（量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表mA（量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干。
要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
（1）试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量
电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）
（2
10.用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：
电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；
电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω；
电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω；
滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；
单刀单掷开关K，导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于
其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实
验电路原理图（原理图中的元件要用题图相应的英文字母标注）。
（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
(3)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝_________________。
2．比值法
创新实验方案的设计
①利用一个理想电流表先后测量两个并联电阻的电流或利用一个理想电压表先后测量两个串联电阻两端电压
11.图为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，R的阻值己知，R′为保护电阻，阻值未知。电源E的电动势未知，K1、K2均为单刀双掷开关。A为电流表，其内阻不计
(1)按图所示的电路，在图的实物图上连线
A
Rx
R
K1
K2
d
c
b
a
R'
E

（2）测量Rx的步骤为：将K2向d闭合，K1向__________闭合，记下电流表读数I1，再将K2向c闭合，K1________向闭合，记电流表读数I2。计算Rx的公式是Rx=__________

②利用两个非理想电流表分别测量两个并联电阻的电流或利用两个非理想电压表分别测量两个串联电阻两端的电压
12.实验室中现有器材如实物图所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干。
要求用图所示的电路测定图中电流表A的内阻。


（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？
（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。
（3）你要读出的物理量是_________________。
用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。
3．同一实验目的不同设计方案
13.用以下器材测量待测电阻Rx的阻值：
待测电阻Rx：阻值约为100Ω；
电源E：电动势约为6.0V、内阻忽略不计；
电流表A1：量程50mA、内阻r1=20Ω；
电流表A2：量程300 mA、内阻r2约为4Ω；
定值电阻R0：阻值为20Ω；
滑动变阻器R：最大阻值为10Ω；
单刀单掷开关S、导线若干.
①测量中要求两个电流表的读数都不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注）.
②若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx= .
14.从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。
⑴画出电路图，标明所用器材代号。
⑵若选用数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为 ，式中各符号的意义是 。

4．替代法
图C
A1
v
A2
用一个电阻箱替代被测电阻，调整电阻箱的阻值，使电路恢复到替代前的状态，则被测电阻等于电阻箱的阻值。如图A所示，调整电阻箱的阻值，使S接1和S接2时，电流表的读数相同，则。
图B
A1
A2
图A
A1
v
图A
Rx
R
S
E
A
2
1
5．全电路欧姆定律法
（1）当所给的电表只有一个且为理想表，所给的电源不计内阻时，还可设计为全电路欧姆定律法。全电路欧姆定律法依据的原理是全电路欧姆定律。
（2）全电路欧姆定律法还可用于测电流表或电压表的内阻。
6．半偏法
（二） 测定电源电动势和内阻的常用设计方法
测定电源电动势和内阻通常的设计方法是全电路欧姆定律法，依据的原理是全电路欧姆定律。测出两组电源两端的电压和通过电源的电流强度的值，便可算出电源的电动势和内电阻。此实验的创新方案通常有：
1．用电阻箱替代滑动变阻器，电流表串联电阻箱替代电压表
此方案有两种方法处理数据，列表法和图象法；有两种方法分析误差，等效电源法和图象法。
（1）列表法、等效电源法
（2）图象法
2．用电阻箱替代滑动变阻器，电压表并联电阻箱替代电流表
此方案同样有上述两种方法处理数据和分析误差。
（1）列表法、等效电源法
（2）图象法
3．用已知内阻的电压表串联电阻箱
如果电压表内阻Rv已知，还可利用电压表和电阻箱串联进行测量，而且同样可以用上述两种方法处理数据。
（1）列表法
（2）图象法
15.某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻．
A．待测电压表(量程0～3 V，内阻为几千欧)
B．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.1 Ω)
C．电池组(电动势约3 V，内阻可忽略)
D．滑动变阻器R0
E．电阻箱R(0～9 999 Ω)
F．开关和导线若干
(1)图甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是________；
A．R0阻值较小
B．电流表存在内阻
C．电压表无法准确读数
D．电流表无法准确读数
(2)同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值为R，电压表的示数为U，为了根据图像能求得电压表的内阻，应该作________图线eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(选填“\f(1,U)－R”“U－R”“U－\f(1,R)”))；
(3)请根据你选择的坐标轴对应的物理量和表的数据，在坐标图中标上合适的标度并作出相应图线；
(4)根据你所画出的图线，求出电源的电动势E＝________ V，电压表内阻RV＝________ kΩ(保留两位有效数字)．
A
E
r
S
R
如图H
R0
R0
R
v
S
r
如图G
E
4．当所给的电压表或电流表量程太小时，可串联电阻或并联电阻作分压（如图G）或作分流用（如图H）。
5．用两个不同的电压表测量电源电动势和内阻
V1
图I
S1
V2
S2
因为根据全电路欧姆定律列方程有两个未知数，所以至少测量两次。其设计电路如图I所示。闭合S1，记下V1和V2的示数U1和U2； 再闭合S2，记下V1的示数U1′。根据全电路欧姆定律有 ，
解方程组得
如果电压表V1的内阻RV1已知，则还可测得电源内阻
（三）一个电路图上完成两个实验
因为测电阻和测电源的电动势和内阻都要用到电流表或电压表，故可以利用单刀双掷开关改变电路的连接方式，从而在一个电路图中完成两个实验。
16.某同学设计了一个如图J所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。
（1）该同学按图J连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20Ω。试分析该测量产生误差的原因是_________________________________________。
（2）简要写出利用如图J所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
①_____________________________________________________________；
②_____________________________________________________________；
（3）图K是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势E＝____________V、内阻r＝_____________Ω。（计算结果保留三位有效数字）
图40
图41
图K
v0
a
A
C
D
S
K
A
P
B
R
RA
E r
图J
v0
a

（四）非线性曲线的分析和应用
数据处理的方法一般有列表法和图象法，其中图象法由于处理数据直观、误差小、易于发现错误数据、可以求平均值和求某些物理量，已成为最重要的手段，也是高考中的重点考查内容。目前此类题目正在从画直线向画曲线方面发展，要引起重视。
17.表格中所列数据是测量小灯泡 U—I关系的实验数据：
(1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图中的 （填“甲”或“乙”）；
A
V
S
图甲
A
V
S
图乙
R
b
a
图丙
（2）在图A的方格纸内画出小灯泡的U—I曲线．分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）电阻在图线中是怎么表示的？有人推论：如果灯泡两端的电压增大3.5V，那么灯泡中通过的电流一定不会大于0.251A，你认为他的推论是否正确，为什么？
R0
r
E
图B
（4）如果把该灯泡串联一个R0=9Ω的定值电阻按图B接到电动势为3V、内阻为1Ω的电源两端，灯泡实际消耗的功率是多少？

（5）如图中的丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为 A．
图C

18.某同学用图D所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.
图D
①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择:
电流表：A1:(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5kΩ )；
V2(量程15 V，内阻约15kΩ )；
滑动变阻器：R1（阻值范围0——10Ω）
R2（阻值范围0——2kΩ）
电源：E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω)；
E2(电动势为4V，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E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。

图E
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图F中的__________．
图F
A
C
D
B
（五）多用电表的创新
19.某同学为了将一量程为3 V的电压表改装成可测量电阻的仪表－欧姆表
(1)先用如图a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3 kΩ时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12 kΩ时，电压表指针指在如图b所示的位置，则电压表的读数为________V。由以上数据可得电压表的内阻Rv＝______kΩ；
(2)将图a的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“3.0 V”处，此处刻度应标阻值为____(填“0”或“∞”)；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1 V”处对应的电阻刻度为______kΩ；
(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将________。
A．偏大 B．偏小 C．不变 D．无法确定
（六）传感器的应用
20.某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100 Ω)；S为开关，E为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出．图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U－t关系曲线．回答下列问题：
(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA，应调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1＝________mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻________(填“变大”或“变小”)，电压表示数________(填“增大”或“减小”)，此时应将R的滑片向________(填“A”或“B”)端移动，以使示数仍为U1.
(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系．硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(ΔU,Δt)))＝________×10－3V/℃(保留2位有效数字)．
（七）欧姆定律原理的应用
21.某同学用化学课所学的知识，用柠檬自制了一个水果电池，用多用电表粗测得知它的电动势E约为3 V，内阻r约为40 Ω，若该电池允许输出的最大电流为20 mA，为了测定该电池的电动势和内阻，某同学准备了如下器材：
A．待测电池
B．电压表V：量程0～15 V，内阻RV≈15 kΩ
C．电流表A：量程0～1 mA，内阻RA＝38 Ω
D．电阻箱R：0～999.9 Ω
E．定值电阻R1＝2 Ω
F．定值电阻R2＝19 Ω
G．定值电阻R3＝72 Ω
H．定值电阻R4＝108 Ω
I．开关、导线若干
(1)该同学设计的部分电路如图甲所示，图中保护电阻R0应选择器材中的________(填写器材前的选项字母)．
(2)选择合适的器材，将虚线框中的电路补充完整，并在电路中注明所选器材的符号．
(3)将电阻箱的阻值调整到最大，闭合开关．
(4)调节电阻箱的电阻，使所选电表指针指到某一位置，记录此时电阻箱的阻值R和所选电表的读数x，电表读数用国际单位制单位(A或V)．
(5)重复步骤(4)获得多组R和x的值．
(6)断开开关，整理器材．
(7)根据所得数据在eq \f(1,x)－R坐标系中描点连线，如图乙所示．
根据图线可求得该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.(结果均保留一位小数)
22.（2019·新课标全国Ⅲ卷）某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干．
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)．
图(a)
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________.
图(b)
(3)校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω.
s1
s2
s3
s4
s5
5.87cm
7.58cm
9.31cm
11.02cm
12.74cm
0
1
2
3
4
5
6
0
507
1094
1759
2505
3329
4233
器材
代号
规格
电池组
E
电动势9V，内阻0.5Ω
电压表
V
量程为10V,内阻20kΩ
毫安表
mA1
量程为50mA,内阻约20Ω
毫安表
mA2
量程为300mA,内阻约4Ω
滑动变阻器
R1
阻值范围0～100Ω,额定电流为1A
滑动变阻器
R2
阻值范围0～1700Ω,额定电流为0.3A
开关
S
导线若干
器材（代号）
规格
电流表（A1）
量程10mA,内阻r1，待测（约40Ω）
电流表（A2）
量程500μA，内阻 r2 =750Ω
电压表（V）
量程10V，内阻 r3=10KΩ
电阻（R1）
阻值约100Ω，作保护电阻用
滑动变阻器（R2）
总阻值约50Ω
电池（E）
电动势1.5V，内阻很小
开关（S）
导线若干
R/kΩ
0.6
1.5
2
3
4
5
U/V
2.5
2
1.8
1.5
1.3
1.13
eq \f(1,R)/kΩ－1
1.67
0.67
0.5
0.33
0.25
0.20
eq \f(1,U)/V－1
0.40
0.50
0.56
0.67
0.78
0.88
U/(V)
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/(A)
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215