一个电灯，电阻为4R，试设计一个电路，使电灯两端的电压调节范围尽可能大，可利用的器材有：一个电动势为 ,内阻为的电源；一个最大阻值为R的滑动变阻器；开关、导线若

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一个电灯，电阻为4R，试设计一个电路，使电灯两端的电压调节范围尽可能大，可利用的器材有：一个电动势

为

,内阻为

的电源；一个最大阻值为R的滑动变阻器；开关、导线若干。（1）设计实验电路，并画出实验电路图。
（2）灯泡两端电压可调节的范围是多少?

答案

（1）参见解析
（2）0—

解析

此题考查设计实验的原理和方法。
（1）若采用滑动变阻器限流式接法，灯泡两端电压的最小值大于零，因而电压调节范围较小。若采用分压式接法，灯泡上的电压变化范围约为0—

，显然，滑动变阻器被当作分压器使用时，灯泡上电压的调节范围比限流时调节范围大，设计电路如图4所示。
（2）当滑片P滑到滑动变阻器的左端a时，灯泡两端电压U₁＝0；当滑片P滑到右

端b时，有： I₂＝

, U₂=I

所以灯泡两端电压可调节的范围是0—

举一反三

在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U－t图像，如图4所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是

A．短路电流	B．电源内阻
C．电源电动势	D．全电路电阻

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某同学设计了一个如图 7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 7 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）简要写出利用图 7 所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
①_______________________________________________________________________；
②_______________________________________________________________________；
（3）图 8 是由实验数据绘出的

图像，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）

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如图10所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图，器材规格如下

（1）待测电阻R_x（约100 Ω）；
（2）直流毫安表（量程0 ~ 50 mA，内阻约50 Ω）；
（3）直流电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约5 kΩ）；
（4）直流电源（输出电压6 V，内阻不计）；
（5）滑动变阻器（阻值范围0 ~ 15 Ω，允许最大电流1 A）；
（6）开关1个，导线若干条
根据器材的规格和实验要求，在左框中画出实验电路图，在右边的实物图上连线。

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实验室有一块量程为500μA，内阻R_g约为100Ω的电流表（称微安表μA），现要准确测量它的电阻。一同学根据实验室现有的器材设计了如图甲所示的实验电路，当开关S闭合后，毫安表的读数是1.00mA，微安表的读数是400.0μA，此时电阻箱各旋钮的位置如图乙所示，则电阻箱R₂的阻值是_____，微安表的内阻是___