专题23 电学实验（一）-十年（2013-2022）高考物理真题分项汇编（全国通用）（解析版）.pdf

专题2 3电学实验（一）一、填空题1.（2016全国）现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60回时，系统报警.提供的器材有：热敏电阻，报 警 器（内阻很小，流过的电流超过人时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9C）,直流电源（输 出 电 压 为 内 阻 不 计），滑动变阻器4（最大阻值为1000C）,滑动变阻器R?（最大阻值为2 000 C）,单刀双掷开关一个，导线若干.在室温下对系统进行调节，已知U 约为1 8 V,人约为10mA；流过报警器的电流超过20 m A时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在 60回时阻值为650.0 Q.（1）在 答 题 卡 上 完 成 待 调 节 的 报 警 系 统 原 理 电 路 图 的 连 线.滑动变阻器（2）在 电 路 中 应 选 用 滑 动 变 阻 器 （填或（3）按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为 Q；滑动变阻器的滑片应置于（填。或%）端附近，不能置于另一端的原因是.将 开 关 向 （填c或 小）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_ _ _ _ _ _.（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用.【答案】连线如图所示：滑动变01器&650.0 b 接通电源后，流过报警器的电流会超过20 m A,报警器可能热敏电阻损坏 c 报警器开始报警【解析】试题分析：（D电路连线如图.（2）在室温下对系统进行调节，已知U 约 为 18V,4 约为10mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警1O1 Q器可能损坏，可知外电阻的取值范围大约是一 巴 丁 Q =900 Q R LI特性曲线对应图4中的(选填 或或 叶)；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是(2)两个相同的电流表G i和G2如图5所示连接，晃动G i表，当指针向左偏时，静止的G2表的指针也向左偏，原 因 是。A.两表都是“发电机B.G i表是 发电机，G2表是“电动机C.G i表和G2表之间存在互感现象D.G i表产生的电流流入G2表，产生的安培力使G2表指针偏转图5【答案】af fd、ce 1.500.02&R BD#DB【解析】(1)依原理图可知，还 需 要 小、上 连线；依题意，所示电压表的示数为1.50V,考虑到偶然误差(L500.02)V也可；3 假定Z尸部分的电阻为R,网分别与10Q与100Q并联再与8 P部分的电阻串联；由于相同的R 与100C并联后的电阻较与10C并联后的电阻大，则根据闭合电路的欧姆定律可知，滑片在相同位置下，负载电阻越大，其两端电压越大；即在相同横坐标下，此时负载100。时，电压表的示数应该较曲线为图4中的T来得大，故应该选“跳。由上述分析可知，对于不同的负载电阻，调节滑动触头时负载两端的电压变化规律不同，当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更迅速变化；当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更加平稳变化，从而获得更多的实验数据。所以，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器最大阻值的选择依据是相比负载电阻越小越好，即（2）据题意可知：电流表主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈，G 1 和 G 2 用导线连接起来.当晃动动G i 时，相当于G i 中的线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流；由于两个电表构成/闭合电路，则电流会通过G 2 表中的线圈，而该线圈处于磁场中，由于通电导线在磁场中受力的作用，G 2 的指针也会偏转；则 G i 表相当于 发电机”，G 2 表相当于 电动机，故 A C 错误，B D 正确。故选B D o5.（2 0 2 2 全国）一同学探究阻值约为5 5 0 Q 的待测电阻尺 在0 5 m A 范围内的伏安特性。可用器材有：电压表V （量程为3V,内阻很大），电流表A （量程为1mA,内阻为3 0 0。），电源E （电动势约为4V,内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选1（）。或 1.5 k n）,定值电阻&（阻值可选7 5。或15 0Q）,开关S,导线若干。RR.七（1）要求通过&的电流可在0 5 m A 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 10C 或 1.5 k C ）的滑动变阻器，凡应选阻值为（填 7 5 C 或 15 0C ）的定值电阻；（3）测量多组数据可得凡 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，则此时此两端的电压为 V,流过凡的电流为 m A,此组数据得到的号的阻值为2.30 4.20 548（1）电流表内阻已知，电流表与凡并联扩大电流表量程，进而准确测量通过用的电流，电压表单独测量R,的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从0 开始测量，满足题中通过R,的电流从0 5 m A 连续可调，电路图如下（2）2电路中R应选最大阻值为10C的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小；通 过 凡 的电流最大为5mA,需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律示意图如下5 m A 4 m A Ro _ nI根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知4 m A _ 3 00Q1m A 4）解得Ro=7 5 Q（3）4 电压表每小格表示O.1V,向后估读一位，即U =2.3 0V；5 电流表每小格表示0.02m A .本位估读,即0.8 4 m A ,电流表量程扩大5倍，所以通过&的电流为/=4.20m A ：根据欧姆定律可知U 2 3 0R=r。a 5 4 8。*1 4.20 x 10 36.（2022 广东）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：（1）装置安装和电路连接；如 图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属 夹A、B的导线接入如图（b）所示的电路中。金*A金牌夹B刻度尺 木板导 电 罐 凡S：_J（b）（2）导电绳拉伸后的长度A及其电阻止的测量将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度心 将滑动变阻器K的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关Si,调节凡 使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数。和 闭 合S2,电压表的示数（选填 变大 或 变小）。调 节R使电压表的示数仍为U,的示数，则 此 时 导 电 绳 的 电 阻 咫=（用 力、/2和。表示）。断 开S i,增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤和 。记录电流表（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值.（选填 有 或 无）影响。（4）图1 1（c）是根据部分实验数据描绘的曲 一 图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上,曲后，测得导电绳的电阻止为1.33k Q,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为.弯曲后的长度。c m,当机械臂弯即为机械臂【答案】变小U无 51.80I【解析】（2）闭合S2后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小。加在导电绳两端的电压为U,流过导电绳的电流为上一/,因此导电绳的电阻，2（3）3在闭合S2之前，电流表/的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为/,故流过导电绳的电流是刀一刀，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响。（4）由图c可知，导电绳拉伸后的长度为51.80cm。7.（2022湖南）小 梦 同 学 自 制 了 一 个 两 挡 位 的 欧 姆 表，其内部结构如图所示，&为 调零电阻（最 大 阻 值 为反、R“,、R”为定值电阻（6!；R送（2）当开关拨S向时，全电路的总电阻较大，中值电阻较大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关拨S向”时对应欧姆表的挡位倍率较大，即xlO；（3）从 x l挡位换成xlO”挡位，即开关S从m拨向，全电路电阻增大，干路电流减小，短按时，为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计G所在支路的电流，所以需要将号的滑片向上调节；（4）在xlO 挡位,电路图结构简化如图_ Rot Rn t|-1 i-IZZIRo卜第一次，当短接，全电路的总电阻为电流表满偏，根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知R=R+（.+：）%!凡+%”通过干路的电流为R第二次，之间接入凡=100。，全电路总电阻为R+K，通过干路的电流为q+R吐电流表偏转了量程的：，则-R+R,电流表偏转了量程的7;，则/G R3 c _/,-l/c-结合第一次和第二次解得R=2R=200Q第三次，之间接入R,全电路总电阻为R,+K,通过干路的电流为%+凡3.4卜lx-lG&+%上、3 G结合第二次和第三次，解得R、=R+2R=400。8.（2022河北）某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1所示。选用的器材有：限温开关Si（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103回时自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关S 2（当锅内温度高于80回 时自动断开，温度低于70回时自动闭合）；电饭煲的框架（结构如图2所示）。自备元件有：加热电阻丝K（阻值为60Q,用于加热煮饭）；限流电阻自和R2,（阻值均为lkQ）：指示灯Li和L2（2.5V,0.6 W,当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T。（1）按照兴趣小组设计的电路，下 列 说 法 正 确 的 是 （多选）。A.按下Si,L i和1 _ 2均发光B.当锅内温度高于103回时，S i自动断开，L i和L2均发光C.保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D.当锅内温度低于70团时，S2自动闭合，L i发光，L2熄灭（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L i始终不亮，但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下 列 操 作 步 骤 的 正 确 顺 序 是 （填写各步骤前的字母）。A.将选择开关旋转到 x 100位置B.将两支表笔直接接触，调节 欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点C.调整 指针定位螺丝”，使指针指到零刻度D.测量指示灯L i两端的阻值E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时，将多用电表两表笔与L i两端接触，若指针如图3所示，可判断是 断路损坏；若指针如图4所示，可判断是 断路损坏。（用电路中的元件符号表示）【答案】CD#DC CABDE Li Ri【解析】1 A.按下Si后L2支路被短路，则L2不会发光，A错误；B.当锅内温度高于103时，S i断开，而要温度降到70回 以下时S2才会闭合，则此时L2可能发光，此时电路中R与处和L i的串联部分并联，并联的整体再和L2、比串联，则回路中并联的整体电阻Ri.=10.420R 并=56.64Q则回路总电阻R tt=1067.06Q则回路总电流/=超=0.2必总R总则L2 一定发光，此时并联的整体的电压为U 并=1 oR 并=11.89V则流过L i的电流为-=-A=0.012A&+1000+10.42则流过L i的电流小于30m A,则Li熄灭，B错误；C.由题知，S2在锅内温度高于 80回时自动断开，锅内温度降到70回以下时S2自动闭合，C正确；D.当锅内迢度低于70回时，S2自动闭合，L2支路被短路，则L2不会发光，此时电路中R与R/和L i的串联部分并联，则此时流过L i的电流为则此时流过L i的电流大于30m A,则Li发 光,D正确。故选CD。（2）多用电表的操作步骤为：调整 指针定位螺丝，使指什指到零刻度一一机械调零；将选择开关旋转到“x 100位置一一选档：将两支表笔直接接触，调节 欧姆调零旋钮，使指计指向欧姆零点一一欧姆调零;测量指示灯Li两端的阻值一一测量；将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡一一关闭多用电表。故正确顺序为CABDE,由于使用时Li始终不亮，但加热和保温功能均正常，则说明A、L2、&、T均正常，如图3可看出Li两端有1090Q左右的电阻，则说明Li始终不亮的原因是Li断路损坏。由于使用时Li始终不亮，但加热和保温功能均正常，则说明R L2、处、T均正常，如图3可看出欧姆表的示数几乎为零，但由于RL=10.42Q此时选用的是“x 100档则说明灯泡Li正常，则说明Li始终不亮的原因是处断路损坏。9.（2022全国）某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势1.5 V,内阻很小），电流表（量程10m A,内阻约100）,微安表（量程内阻以待测，约Ik H）,滑动变阻器R（最大阻值10。），定值电阻&（阻值10。），开关S,导线若干。（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图_ _ _ _;（2）某次测量中，微安表的示数为9（）.（）1iA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻叫=【答案】见解析 990【解析】（1）1为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻&并联，再与电流表串联，通过电流表的电流与微安表的电流之差，可求出流过定值电阻心的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内电阻，由于电源电压过大，并且为 测量多组数据，滑动电阻器采用分压式解法，实验电路原理图如图所示（2）流过定值电阻凡的电流I=IA-IG=9.00mA-0.09mA=8.91mA加在微安表两端的电压U=/%=8.91x10-2 V微安表的内电阻8.91X1Q-290.0 x1 O-6Q=990。10.（2022山东）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:干电池E（电动势1.5 V,内阻未知）;电流表Ai（量 程10m A,内阻为90C）；电流表Az（量程30m A,内阻为30C）；定 值 电 阻&（阻值为150Q）；滑动变阻器R（最大阻值为100C）;待测电阻Rx；开关S,导线若干。测量电路如图所示。（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R。接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的3处。该 同 学 选 用 的 电 流 表 为 （填AJ或伙2）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为 Q。（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用 心 替 换 R。,闭合开关后，电流表指针指在满刻度的3处，则Rx的测量值为（3）本实验中未考虑电池内阻，对 心 的 测量值_ _ _ _ _ _ _ _ _ （填 有 或 无）影响【答案】Ai 60 100 无【解析】（1）若不考虑电源内阻，且在电源两端只接8时，电路中的电流约为由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的3处，则该同学选到的电流表应为Ai。当不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E=g（R+4 +/?Ai）计算出R=60Q（2）3断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换用,闭合开关后，有3/代入数据有Rx=100Q（3）若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E=?（R+r）+9 +RA/E=-R +r+Rx+RM联立计算出的Rx不受电源内阻 的影响。11.（2017全国）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100m，内阻大约为2500。）的内阻.可使用的器材有：两个滑动变阻器小、&（其中一个阻值为2 0Q,另一个阻值为2000C）；电阻箱足（最大阻值为99999.9Q）；电源E（电动势约为1.5V）；单刀开关Si和Sz。C、。分别为两个滑动变阻器的滑片。XR、Xi茴 Xb（1）按原理图（a）将 图（b）中 的 实 物 连 线；（2）完成下列填空：4的阻值为 0（填20或2000）。为了保护微安表，开始时将以 的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的 端（填 左 或 右）对应的位置；将&的 滑 片。置于中间位置附近。将电阻箱凡的阻值置于2500QC,接通Si.将幻的滑片置于适当位置，再反复调节&的滑片。的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前8与。所 在 位 置 的 电 势 （填 相等 或 不相等”）将电阻箱上和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将凡的阻值置于2601.0。时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为 Q（结果保留到个位）。（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：。【答案】见解析图 20 左 相 等 2550 调节以上的分压，尽可能使微安表接近满量程【解析】（1）实物连线如图所示（2）滑动变阻器以采用分压式接法，为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器。为了保护微安表，开始时将处的滑片C滑到滑动变阻器的左端对应的位置。将电阻箱凡的阻值置于2500.0Q,接通Si；将 R,的滑片置于适当位置，再反复调节七的滑片D 的位置；最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前后在8。中无电流流过，可知8与。所在位置的电势相等。设滑片。两侧电阻分别为处/和&2,由8与。所在位置的电势相等可知艮：&“=&/：&2；同理，当仁和微安表对调时,仍有电:凡=&/：&2；联立两式解得,即=2550。（3）为了提高测量精度，应调节初上的分压，尽可能使微安表接近满量程。12.（2016全国）某同学利用图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表V 的 内 阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱及（最大阻值99 999.9 C）,滑动变阻器力（最大阻值50 C）,滑动变阻器上（最大阻值 5kQ）,直流电源 （电动势3 V）,开 关 1 个，导线若干。实验步骤如下：按电路原理图连接线路;将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S;调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。回答下列问题:（1）实 验 中 应 选 择 滑 动 变 阻 器 （填 处 或（2）根据电路将图中实物图连线。（）町W（3）实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 Q,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 Q（结果保留到个位）。（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可 推 断 该 表 头 的 满 刻 度 电 流 为 （填正确答案标号）。A.100 nAB.250 HAC.500 piA【答案】RiD.1 mA2520 D【解析】（1）田本实验中认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，但实际情况是由于并联部分的电阻增大造成分压略微增大，从而造成系统误差，为了能尽量减小这一误差，需要使分压部分的等效电阻（即滑动变阻器负责分压部分的电阻与支路电阻的并联电阻）近似不变，根据电阻并联规律可知，这就需要滑动变阻器负责分压部分的电阻远小于支路电阻，所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的（2）2如图所示。(3)当电压表的示数为2.0 0 V时，电阻箱两端电压为0.5 V,根据串联电路分压规律可得RU4=25 20Q(4)根据电表改装原理可得该表头的满刻度电流为1,=1m Ag Rv故选D。13.(2022浙江)小明同学根据图1 的电路连接器材来 探究导体电阻与其影响因素的定量关系。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度/、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数/达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个彳的值，作出彳-/图像，如图2 中图线a 所示。(1)在 实 验 中 使 用 的 是 (选填 0 20。或 0 200C”)的滑动变阻器。(2)在某次测量时，量程为3 V 电压表的指针位置如图3 所示，则读数U=V o(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0 xl 0-8m 2,则合金丝甲的电阻率为 C-m(结果保留2位有效数字)。(4)图 2 中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的与一图像，由 图 可 知 合 金 丝 甲 的 横 截 面 积 (选填 大于、等于 或 小于)合金丝乙的横截面积。【答案】0 20。1.32(1.31 1.34)l.l xl O-6(0.90 xl 0-6-1.3xl 0-6)小于【解析】(1)由实验原理可知而由与-/图像可知待测电阻最大约为8。.为了使电压表有明显的读数变化，则滑动变阻器的阻值不能太大，故选0 20。比较合适：(2)量程为3 V 的电压表,精度为0.1V,估读到0.01V,则电压为1.32V (1.31 1.34)；(3)根据电阻定律有则与T 图像的斜率为S可得合金丝甲的电阻率为7 4-3 6 ,p =kS_ x7.0 xl 08（Qm）l.l xl 0-6（Qm）0.4 4-0.20（4）4 另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，而横截面积变为S =S+S乙由图2 中图线b可得J.1X10-6a 26.6x 10 sm20.4 4-0.15解得5 乙=S -S a 19.6x1012 S故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积。14.（2021福建）某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00c m 电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为100 200C,材料未知。实验过程如下：（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示。该电阻丝的直径为 mm。（2）对多用电表进行机械调零。（3）将多用电表的选择开关旋至 倍率的电阻挡（填 xl xl 0 xl 00 或 xl k ）。（4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线。（5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示该电阻丝的电阻值为（6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“O F F 位置。（7）实验测得的该电阻丝电阻率为 Q-m （结果保留3 位有效数字）。【答案】1.414 x l O 160 3.14X K T4【解析】（1）该电阻丝的直径为d=1 m m+4 1.4x 0.0 1m m =1.414m m（3）2 使用多用电表欧姆挡测电阻时，为了减小误差，应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近，由于该电阻丝的阻值在10 0 20 0。，而表盘中央刻度在15 20 左 右，所以应选择x l O 倍率的电阻挡；（5）3 15 20 之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为/?=16x l 0 Q=160 Q（7）根据电阻定律有解得该电阻丝的电阻率为z7=2qs3.14x l O Q-m4L15.（20 21海南）在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E （电动势约6 V,内阻约1 C）,待测 电 阻 尺（阻值小于10。），电压表V （量程3 V,内阻约3 g）,电流表A（量程0.6A,内阻约1 O）,滑动变 阻 器（最大阻值20。），单刀开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干 某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。回答下列问题：（1）闭合开关a前，滑动变阻器的滑片P应滑到（填%或）端；（2）实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S?拨向（填 或？）；在上述操作正确的情况下，引 起 实 验 误 差 的 主 要 原 因 是 （填正确选项前的标号）；A.电流表分压B.电压表分流C.电源内阻分压（3）实验时，若已知电流表的内阻为1.2。，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将工拨向（填c或#）；读得电压表的示数为2.3 7 V,电流表的示数为0.3 3 A,则&=。（结果保留两位有效数字）。【答案】b c B J 6.0【解析】（1）口 滑动变阻器采用限流式接入电路，开关加闭合前，滑片P应滑到b端，使滑动变阻器接入电路阻值最大，保护电路；（2）根据题意可知待测电阻的阻值凡410。满足Rv(a3kC)氏-8(1。)所以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关S2应拨向C端；外接法的测量误差主要来源于电压表的分流，故选B；（3）若电流表内阻4 =L 2 C,则电流表的分压可以准确计算，所以电流表采用内接法，所以开关S2应拨向d端；5电压表测量电流表和待测电阻的总电压U=2.37V,电流表分压为=IR=0.33x 1.2 V=0.396V根据欧姆定律可知待测电阻阻值为16.（2021湖北）小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组（电动势E不大于4.5V、内阻 未知）、一个阻值为扁的定值电阻、一个阻值为Q 的定值电阻（用作保护电阻），开关S和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下：第一步回把5个待测电阻分别单独接入/、8之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为上第二步回取下待测电阻，在4、8之间接入定值电阻K。，记下电流表的示数益。第 三 步 回 取 下 定 值 电 阻 将 个（”=1,2,3,4,5）待测电阻串联后接入4 8之间，记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数历。请完成如下计算和判断回（1）根据上述第二步，；与 Ro、Ri、E、厂的关系式是；=_。701 1 -（2）定义丫 =7-7，则y与、R、R。、E的关系式是y=。（3）已知扁=1 2.0 Q,实验测得0=0.1 8 2 A,得到数据如下表回n12345Ini A0.3 3 40.2 8 60.2 5 00.2 2 40.2 0 0y/A-12.5 0 01.9 9 81.4 9 51.0 3 00.4 9 5根 据 上 述 数 据 作 出 图 像，如 图（b）所示，可得R=。（保留2位有效数字），同 时 可 得 片=（保留2位有效数字）。（4）本实验中电流表的内阻对表中丫 的测量值_影 响（选填 有 或 无）。【解析】本题考查测定电源电动势以及电阻测量的实验，意在考查考生处理实验数据的能力.第（1）问通过闭合电路欧姆定律写出关系式，变形即可得 到;的表达式；第（2）问结合题中的信息以及闭合电路欧姆定律整理出y的表达式；第（3）问利用数形结合法解读出图像的斜率以及截距的物理意义，求出电源的电动势和定值电阻的阻值：第（4）问把电流表的内阻考虑进内之后列出关系式直接分析出电流表的内阻对丫测量值的影响即可。（1）由闭合电路欧姆定律得E=/0（7?,+R+r）整理得J_=飞 +-+，乙）E（2）2A,8间接入个待测电阻后，由闭合电路欧姆定律得E=/(/?,+n/?+r)又0由以上整理得凡一成I-E（3）3由y;&一 次E变形得结 合 图（b）得勺=伙5?E殳=3.0ATE又4 =12.0。解得E=4.0V/?=2.0Q（4）如果考虑电流表的内阻，则有E=%鸣+4+.+砥）E=I（Rt+nR+r+RA）整理得丫=&-“RE显然电流表的内阻对丫的测量值没有影响。17.（2021天津）随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为5 V,内阻很小，最大放电电流为2 A,某实验小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为充电宝的负极，其余两根导线空置不用，另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流，定值电阻4=3。，两只数字多用电表M、N,两表均为理想电表，并与开关S连成如图所示电路。图 中 测 量 电 流 的 电 表 是,测量电压的电表是 o （均填写字母M或N）调节滑动变阻器，测得多组/、U数据，记录如下表，其中只有一个数据记录有误，审视记录的数据，可以发现表中第_次的记录数据有误。（填测量次数的序号）次数1234567电流A0.2990.4770.6840.8771.0651.2811.516电压u/v4.9704.9524.9324.9424.8944.8724.848电路中接入 可以达到下列哪个效果。（填选项前的字母）A.使测电流的电表读数变化明显 B.为了更准确地测量充电宝内阻C.避免使充电宝的放电电流过大 D.减小测量电压的电表分流作用【答案】N M 4 C【解析】1器件N 串联在电路中，测量干路电流，所以N 为电流表；2器件M 一端接在开关上，另一端接在充电宝的负极，闭合开关后相当于并联在电源两端，所以M 为电压表，测量路端电压；题中表格的电流/不断增大，根据闭合电路欧姆定律“=。+可知路端电压U 不断减小，电压表的示数不断减小，所以第4 次的记录数据有误；因为充电宝的内阻很小，所以电阻小串联在电路中，起保护电路的作用，避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件。故选C18.（2021北京）在 测量金属丝的电阻率 实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。（1）该同学先用欧姆表 x l 挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1 所示，对应的读数是 Qo（2）除 电 源（电动势3.0 V,内阻不计）、电压表（量程0 3 V,内阻约3 kC）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：A.电 流 表（量程0 0.6 A,内阻约0.1。）B.电 流 表（量程0 3.0 A,内阻约0.02Q）C.滑动变阻器（最大阻值10 Q,额定电流2 A）D.滑动变阻器（最大阻值lk Q,额定电流0.5 A）为了调节方便、测量准确，实 验 中 电 流 表 应 选 用，滑 动 变 阻 器 应 选 用。（选填实验器材前对应的字母）（3）该同学测量金属丝两端的电压。和通过金属丝的电流/,得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U-/图线,根据图线得出该金属丝电阻R=。（结果保留小数点后两位）。（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。（）5.80 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大;随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变【解析】（1）1将选择开关调节到 x lC ,由图1可知，金属丝的电阻7?.r=6xlQ=6Q（2）由题知，电源电动势为3 V,则回路中的最大电流为max E 3=-A =0.5A&6故电流表选A；3为了调节方便、测量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选C；（3）将描出的点用直线连接，即可得U-/图线，则有 5取（0.3A,1.75V）,可得1 75/?=。=5.80。0.3（4）6刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。19.（2021山东）热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有：图甲待测热敏电阻&（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）;电源E（电动势L 5 V ,内阻r约为0.5 C）；电阻箱R （阻值范围0 9 9 9 9.9 9。）；滑动变阻器飞（最大阻值2 0。）；滑动变阻器&（最大阻值2 0 0 0 C）；微 安 表（量程1 0 0 p A,内阻等于2 5 0 0。）；开关两个，温控装置一套，导线若干。同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：按图示连接电路；闭合酬、S2,调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开邑，调节电阻箱，使微安表指针半偏;记录此时的温度和电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑 动 变 阻 器 应 选 用 （填 4 或 4 ）。（2）请用笔画线代替导线，将实物图（不含温控装置）连接成完整电路。（3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6（X X）.（X）Q,该温度下热敏电阻的测量值为 C（结果保留到个位），该测量值（填 大于 或 小于）真实值。（4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填 增大 或 减小【解析】（1）用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在S 2 闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联，滑动变阻器的阻值越小，S 2 闭合前、后并联部分电阻变化越小，从而并联部分的电压值变化越小，故滑动变阻器应选以。（2）2 电路连接图如图所示（3）微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即/?.,.+R“A=R=6 0 0 0.0 0 Q可得R,=3 5 0 0 Q 4 当断开S 2,微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。（4）由于是In/-图像，当温度7升高时，3减小，从图中可以看出I n%减小，从 而 减 小，因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。2 0.（2 0 2 1浙江）小李在实验室测量一电阻版的阻值。（1）因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷 到1,电压表的读数G=1.6 5 V,电流表的示数如图2所示，其读数4=A；将K掷 到2,电压表和电流表的读数分别为。2 =L 7 5 V,/,=0.3 3 Ao由此可知应采用电流表.（填内或外）接法。（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验:器材间连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图一先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻凡=此方法（填有或无）明显的实验误差，其理由是.【答案】0.3 4 见 解 析 外 5 有 电 阻 箱 的 最 小 分 度 与 待 测 电 阻 比 较 接 近（或其它合理解释）【解析】（1）口 由电流表的表盘可知电流大小为0.3 4 A 2 电压表的百分比变化为7,=L g6 5xl00%5.7%电流表的百分比变化为0 34-0 337 2=033 X 1 0 0%=3-0%因此可知电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更严重，因此不能让电流表分压，采用外接法（2）电路图如图两次实验中电路电流相同，因此可有I _ E E,+r+R、R,、+r+R。可得R、=R读数可得氏=5Q电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近，这样测得的阻值不够精确，如待测电阻阻值为5.4 C,则实验只能测得其为2 =5。，误差较大。21.（2021广东）某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边（K T处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由 此 可 判 断 热 敏 电 阻 阻 值 随 温 度 的 升 高 而。（2）再按图连接好电路进行测量。闭合开关S前，将滑动变阻器 的滑片滑到 端（选填 才或%）。将温控室的温度设置为兀电阻箱飞调为某一阻值&闭合开关S,调节滑动变阻器与，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、7和 断 开 开 关S。再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节凡和用，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值与2。断开开关S。实 验 中 记 录 的 阻 值 品%（选填 大于、小于 或 等于）。此时热敏电阻阻值/=。【答案】短接 减小 b 大于 人一说【解析】（1）选择倍率适当的欧姆档，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越小，可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。（2）3闭合开关S前，应将滑动变阻器A/的阻值调到最大，即将滑片滑到6端；因两次电压表和电流表的示数相同，因为0 =+RT即RT=RO&2可知心/大于凡2。22.（2021全国）一实