2021届高考物理二轮复习考点优化训练：电学常规实验（解析版）.pdf

电学常规实验【原卷】1.（2020西城区月考）如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“xioo”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，贝！I：所 测 电 阻 的 阻 值 为。；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0 x104。的电阻，为了使测量结果比较精确，应 选 用 的 欧 姆 挡 是（选填“xl0”“xl00”或“xl kM）o用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mA；当选用量程为250 m A的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mAo当选用量程为10 V 的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为 Vo2.（2020北京丰台高三模拟）用如图所示的多用电表进行实验.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，发现指针偏转角度过大.为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按（填选项前的字母）的顺序进行操作，再将两表笔分别与待测电阻相接，进行测量.A.将 K 旋转到电阻挡“xlk”的位置B.将 K 旋转到电阻挡“xlO”的位置C.将两表笔短接，旋动部件T,对电表进行校准（2）测量二极管的正向导通电阻时，红 表 笔 应 接 二 极 管 的（填“正极”或“负极”）.3.小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。图中电流表的示数为 A o调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下:请根据表中的数据，在坐标纸上作出U-/图线。UN1.451.361.271.161.06Z/A0.120.200.280.360.44由图线求得：电动势=V,内阻r=Q。(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为4.(2020山师大附中二模)某物理兴趣小组的同学要测定某电阻尺的阻值，通过讨论，决定采用下列方法来测定.方法一：用多用电表测量首先，选用欧姆表“XI，挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图1 所示，则该电阻的测量值为Rx=d（2）方法二：用伏安法测量所用的部分器材：电压表V（03V,内阻约3 kl）；电流表4（00.64，内阻约2。）.分析下列问题.他们设置了如图2、图 3所示的两种电路图，为减小实验误差应选用（填“图2”或“图3”）作为测量电路；请根据他们所选的电路将图4 所示的实物图连接好；他们选择了正确的电路后，通过测量，根据得到的实验数据作出了如图5 所示的 t/一/图象，根据图象，可 得Rx=Q.方法三：等效替代法某同学设计了如图6 所示的测量电路，实验步骤如下所示:A.按图6 连接好实验电路.B.保持开关S2 断开，将开关Si闭合，然后调节电阻箱R 和滑动变阻器用.待电路稳定后电阻箱读数后如图7 所示，记下此时电压表的示数.C.闭合开关S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变，然后调节电阻箱的电阻，使电压表的读数与步骤B 中的示数相同，此时电阻箱的读数&=2 6 Q.在步骤B 中电阻箱的读数为品=由以上实验测得电阻区的阻值为Rx=5.(2 02 0广州模拟)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中:(1)按图甲所示的实验电路，用笔画线代替导线把图乙中的实物电路连接完整。甲乙丙(2)图丙是根据实验数据作出的图象，由图可知，电源的电动势=V,内阻 r=Qo13.要测量某种合金的电阻率.若合金丝长度为L直径为。，阻值为K,则其电阻率=.用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为 mm.图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关.根据原理图在图丙中将实物连线补充完整.(3)闭 合 当 S2处于位置。时，电压表和电流表的示数分别为Ui=1.35 V,八=0.30 A；当S2处于位置方时，电压表和电流表的示数分别为S=0.92V,&=0.32 A.根据以上测量数据判断，当 S2处于位置_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(选填“”或泞)时，测量相对准确，测量值R=。(结果保留2 位有效数字).6.某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L 的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有:电压表Vi（量程。3 V,内阻等于3 k。）电压表V2（量程。15 V,内阻等于15 kQ）电流表Ai（量程0200 m A,内阻等于10。）电流表AM量程03 A,内阻等于0.1 Q）滑动变阻器明（010。，额定电流2 A）滑动变阻器电（0I k Q,额定电流0.5A）定值电阻凡（阻值等于1。）定值电阻心（阻值等于10。）定值电阻品（阻值等于lkl）电源E（E=6 V,内阻不计）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.（2）该同学描绘出的I-U图象应是下图中的7.某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理课上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势为1 11 3 V,内阻小于3 d由于直流电压表量程只有。3 V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替）改装为量程为01 5 V 的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空.第一步：按电路图连接实物；第二步：把滑动变阻器的滑片移到最右端，把电阻箱的阻值调到零；第三步：闭合开关，把滑动变阻器的滑片调到适当位置，使电压表的读数为3 V；第四步：把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表的读数为 V;第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为01 5 V 的电压表.实验可供选择的器材有:A.电压表（量程为03 V,内阻约2 kQ）B.电流表（量程为03 A,内阻约0.1。）C.电阻箱（阻值范围09 999。）D.电阻箱（阻值范围0999。）E.滑动变阻器（阻值为020。，额定电流2 A）F.滑动变阻器（阻值为。20 k Q,额定电流0.2 A）电阻箱应选_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，滑动变阻器应选_ _ _ _ _ _ _ _ _ _.（选填相应器材前的字母）（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电池电动势和内阻r,实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流/的值，并作出U/图线如图丙所示，可知电池的电动势为 V,内阻为 d8.（2020海口市高三模拟）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为 cm,高度为 mm o甲乙9.（2 02 0青岛二模）在测定某金属的电阻率实验中:图 1 图2 图3某学生进行了如下操作：利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图1 所示，则 4=m m。测量金属丝电阻&的电路图如图2所示，闭合开关S,先后将电压表右侧接线端尸接八方点时，电压表和电流表示数如表1 所示。该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是比较合理且较准确的金属丝电阻心测=。（保留两位有效数字），从系统误差角度分析，&的测量值与其真实值%其比较，&测&真（填或表 1t7(V)/(A)表2接线端尸接。1.840.15接线端P接方2.400.15另一同学找来一恒压电源，按 图3的电路先后将接线端尸分别接。处和方处，测得相关数据如表2所示，该同学利用该数据可算出Rx的真实值为 Qot7(V)/(A)接线端尸接G2.560.22接线端尸接方3.000.201 0.小张同学打算测量由某种合金材料制成的金属丝的电阻率p,待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（内阻约几千欧）、电流表（内阻约几欧）、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干。用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图1和 图2所示，可得其长度L=cm,直 径。=mmo图1图2该同学要用图象法求出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化。请将图3所示实物电路图中所缺导线补全。图3图4 图 4 是根据实验中测得的6 组电流/、电压U 的值描绘的点，由图可求出电阻值R=。（保留3 位有效数字）。（4）请写出待测金属丝的电阻率p的表达式p=（用测得的物理量符号和已知常数表示）。1 1.有一个小电珠上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的1-U图线。有下列器材供选用：A.电压表（05 V,内阻10kQ）B.电压表（010 V,内阻20kQ）C.电流表（00.3A,内阻1。）D.电流表（00.6 A,内阻0.4。）E.滑动变阻器（5。，1A）F.滑动变阻器（500。，0.2 A）实 验 中 电 压 表 应 选 用，电流表应选用 O （用序号字母表示）为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用。（用序号字母表示）请在虚线框内画出满足实验要求的电路图,并把下图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。12.（2020烟台高三二模）小明刚从超市购买了 一节干电池,于是他想测定该干电池的电动势和内阻，小明做实验中，备有下列器材：A.干电池（电动势约为1.5 V,内阻小于0.5。）B.电流表G（满偏电流1.5 m A,内阻为10。）C.电流表A（00.6 A,内阻约为0.1。）D.滑动变阻器1（020。，10 A）E.滑动变阻器电（0100。，1A）F.定值电阻&=0.5。G.定值电阻犬4=990。H.开关、导线若干（1）为方便且能较准确地进行测量，应 选 用 滑 动 变 阻 器（填写序号）;小明按照自己设计的实验方案，画图处理数据，由于新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍.请利用本题提供的器材帮助小明改进实验方案，要求测量误差尽可能地小，在下面所给方框内画出改进后的电路图；某同学根据他设计的实验测出了六组11（电流表G 的示数）和 以 电 流 表 A 的示数），请在所给坐标纸上使用适当的数据，作出右和的关系图线;序号1234567i/mA1.401.361.351.281.201.07/2/A0.100.150.230.250.350.50(4)根据图线可得，被测电池的电动势为 V,内阻为 d1 3.如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为2 0。的电阻，测量步骤如下:甲乙调节，使 电 表 指 针 停 在(选 填“电阻”或“电流”)的“0”刻线。（2）将选择开关旋转到“。”挡的（选填小1，“110，”以100”或，以1 k”）位置。（3）将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，并将两表笔短接，调节,使电表指针对准_ _ _ _ _ _ _（选填“电阻”或“电流”）的“0”刻线。（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表指针读数如图乙所示，该电阻的阻值为。测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。14.一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图a 所示，此材料长约3 cm,电阻约为100 d已知这种材料的电阻率为p.欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量.现提供以下实验器材：A.20分度的游标卡尺；B.螺旋测微器；C.电流表Ai（量程050 m A,内阻n=100。）；D.电流表人2（量程010。1 1 1 人，内阻及约为40。）；E.滑动变阻器R（010。，额定电流2 A）；F.直流电源E（电动势为12 V,内阻很小）；G.上述导电材料电（长约为3 c m,电阻约为100 O）；H.开关一只，导线若干.请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题:(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图b 所示，其示数L=c m,用螺旋测微器测得该样品的外径如图c所示，其示数D=mm.在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号.(3)用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d=电学常规实验【解析卷】1.(2 02 0西城区月考)如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“xioo”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，贝!I：（1）所 测 电 阻 的 阻 值 为。；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0 x104。的电阻，为了使测量结果比较精确，应 选 用 的 欧 姆 挡 是（选填“xlO”“xlOO”或“xl kM）o用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mA；当选用量程为250 m A的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mAo当选用量程为10 V 的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为 Vo【答案】1.5x103 xl k（2）30.7（30.530.9都正确）153（152154都正确）（3）6.1【解析】（1）欧姆表读数:对应最上一行刻度值为15,倍率为“xlOO”,读数为1.5x103Q;测 2.0 x104。电阻时应选“xl k”的欧姆挡。选用量程为50 mA直流电流挡，则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 m A,应估读到0.1 mA（此时为1/10估读），指针对应的读数为30.7 mA；选择量程为250 mA的电流挡，则每一大格表示50 m A,每一小格表示 5 m A,测量的精确度为5 m A,应估读到1 mA（此时为1/5估读），指针对应的读数为153 mAo选择10 V 电压挡，则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度为 0.2 V,应估读到0.1 V（此时应为1/2估读），指针对应的读数为6.1 V。2.（2 02 0北京丰台高三模拟）用如图所示的多用电表进行实验.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，发现指针偏转角度过大.为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按（填选项前的字母）的顺序进行操作，再将两表笔分别与待测电阻相接，进行测量.A.将 K 旋转到电阻挡“xlk”的位置B.将 K 旋转到电阻挡“xlO”的位置C.将两表笔短接，旋动部件T,对电表进行校准测量二极管的正向导通电阻时，红 表 笔 应 接 二 极 管 的（填“正极”或“负极”）.【答案】：（1）B C负极【解析】：欧姆表指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换小挡进行测量，应将旋转开关K 置于“xlO”的位置，然后进行欧姆调零，再测电阻，因此合理实验步骤是BC.测量二极管正向导通电阻时，应把红表笔接二极管负极，黑表笔接二极管正极.3.小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。UN由图线求得：电动势=V,内阻r=Q。实验时,小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为【答案】（1）0.44（2）17-/图 线 见 解 析1.61（1.591.63均可）1.24（1.221.26均可）（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大【解析】电流表选用量程为。0.6 A,分度值为0.02A,则其读数为0.44A。（2）坐标系选择合适的标度，根 据 表 中 数 据 描 点 作 出 的 图 线 如 图 所 示。图线与纵轴交点为“1.61 V”，故=1.61 V,由图线的斜率等=1.24知，电池内阻 为1.24 Q。注意此处不要用图象与纵轴交点值除以与横轴交点值。长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，干电池长时间放电,也会引起电动势变化，导致实验误差增大。4.（2020山师大附中二模）某物理兴趣小组的同学要测定某电阻后的阻值，通过讨论，决定采用下列方法来测定.方法一：用多用电表测量首先，选用欧姆表“xl”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图1所示，则该电阻的测量值为Rx=图3（2）方法二：用伏安法测量所用的部分器材：电压表V（03 V,内阻约3k。）；电流表A（00.6 A,内阻约2。）.分析下列问题.他们设置了如图2、图 3 所示的两种电路图，为减小实验误差应选用（填“图2”或“图3”）作为测量电路；请根据他们所选的电路将图4 所示的实物图连接好；他们选择了正确的电路后，通过测量，根据得到的实验数据作出了如图5 所示的V-1图象，根据图象，可 得Rx=Q.图 4方法三：等效替代法某同学设计了如图6 所示的测量电路,实验步骤如下所示:A.按图6 连接好实验电路.B.保持开关S2断开，将开关Si闭合，然后调节电阻箱R 和滑动变阻器待电路稳定后电阻箱读数Ri如图7 所示，记下此时电压表的示数.C.闭合开关S 2,保持滑动变阻器的滑片位置不变，然后调节电阻箱的电阻，使电压表的读数与步骤B 中的示数相同，此时电阻箱的读数4=2 6 C.在步骤B中电阻箱的读数为Ri=。；由以上实验测得电阻区的阻值为限=Q.【答案】：（1）7 图2如解析图所示6.2 52 06【解析】：（1）欧姆表读数=刻度盘读数x倍率，读数是%=7Q.由于待测电阻的阻值远小于电压表的内阻，所以电流表使用外接法，故选图2作为测量电路；所连实物图如图所示：U/图象的斜率表示电阻的阻值，由所作的图象可知，图象的斜率为左=音=6.25,故被测电阻的阻值为&=6.25（3）在步骤B中电阻箱的读数为&=20。；由于拈与七串联在电路中所起的作用与心相同（电压表指针指示同一位置）,则 有+&=&,故 有&=&一R.由题意可知Ki=20Q,&=26。，故被测电阻的阻值为 Rx=RzRi=26 fl-2 0 Q=6 d5.（2020广州模拟）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中：（1）按图甲所示的实验电路，用笔画线代替导线把图乙中的实物电路连接完整。甲 乙 丙（2）图丙是根据实验数据作出的图象，由图可知，电源的电动势E=V,内阻 r=i l o【答案】（1）见 解 析 图L5 1【解析】（1）实验电路图如图所示。由题图丙可知，电源的U-1图象与纵轴交点的纵坐标值是1.5,则电源电动势E=1.5 V,电源内阻 笔=1=1 HO13.要测量某种合金的电阻率.若合金丝长度为L直径为。，阻值为R,则其电阻率=.用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为 mm.V丙图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关.根据原理图在图丙中将实物连线补充完整.（3）闭 合 当 S2处于位置。时，电压表和电流表的示数分别为。=1.35 V,八=0.30 A；当S2处于位置方时，电压表和电流表的示数分别为S=0.92V,12=0.32 A.根据以上测量数据判断，当 S2处于位置_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（选填“”或泞）时，测量相对准确，测量值R=。（结果保留2 位有效数字）.小 仝、nRD1【答案】（I）R T0.653(0.6510.655均正确)见解析图(3)b 2.9【解析】（1）合金丝电阻R=P=等,则电阻率P=曙;由题图甲所冗 3示螺旋测微器可知，其示数为0.5 mm+15.3x0.01 mm=0.653 mm.（2）实物电路图如图所示.-R RAU 1.35V-0.92V M 0.32A0.30A f 士一皿*（3）根据L/=w v 0.32,7=n m 4 M.079可知电压表示数变i.35 V ii U.JU A化较大，说明电流表分压作用较大，因此必须采用电流表外接法，即 S2处于位置。.根据欧姆定律可得=牛=样 3 2.9 O.12 0.326.某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L 的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有:电压表Vi（量程。3 V,内阻等于3kl）电压表V2（量程015 V,内阻等于15 kO）电流表Ai（量程。200 m A,内阻等于10 Q）电流表A2（量程03 A,内阻等于0.1。）滑动变阻器Ki（。10。，额定电流2 A）滑动变阻器层（01 k Q,额定电流0.5 A）定值电阻&（阻值等于1。）定 值 电 阻 阻 值 等 于 10。）定值电阻&（阻值等于IkO）电源（=6 V,内阻不计）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.(2)该同学描绘出的/-U 图象应是下图中的【解析】描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的拈.给出的元件电压表Vi量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2 量程又太大，因此需要将电压表Vi串联一个I k C的定值电阻凡,改装成最大量程为4 V 的电压表.给出的元件电流表Ai量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2 量程又太大，因此需要将电流表Ai并联一个1 0。的 定 值 电 阻 改 装 成 最 大 量 程 为 4 00 m A 的电流表.由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的/-U 图象应是B.7.某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理课上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势为1113 V,内阻小于3 C,由于直流电压表量程只有03 V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替）改装为量程为。15 V 的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空.第一步：按电路图连接实物；第二步：把滑动变阻器的滑片移到最右端，把电阻箱的阻值调到零；第三步：闭合开关，把滑动变阻器的滑片调到适当位置，使电压表的读数为3 V；第四步：把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表的读数为 V;第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为015 V 的电压表.实验可供选择的器材有：A.电压表（量程为03 V,内阻约2 k。）B.电流表（量程为03 A,内阻约0.1。）C.电阻箱（阻值范围。9 999。）D.电阻箱（阻值范围0999。）E.滑动变阻器（阻值为020。，额定电流2 A）F.滑动变阻器（阻值为。20 k Q,额定电流0.2 A）电阻箱应选_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，滑动变阻器应选_ _ _ _ _ _ _ _ _ _.（选填相应器材前的字母）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电池电动势和内阻r,实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流/的值，并作出t/一1 图线如图丙所示，可知电池的电动势为 V,内阻为 d【答案】：（1）0.6（2）C E（3）11.5 2.5【解析】：（1）将量程为03 V 的电压表改装成量程为015 V 的电压表，串联电阻箱后的总内阻为原来电压表内阻的5 倍，由于滑动变阻器滑片的位置不变,分压部分两端的电压仍为3 V,此时电压表两端的电压为0.6 V.改装电压表需要串联的电阻阻值大约为8 k。，故电阻箱选C；由于采用分压式电路，滑动变阻器选E.由于电压表改装后量程扩大5 倍，将图丙的纵坐标值扩大5 倍，即可根据纵轴截距得电池的电动势为11.5 V,由图线斜率的绝对值可求得电池的内阻为2.5 C.8.（2020海口市高三模拟）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为 cm,高度为 mm o甲乙【答案】1.220 6.860（6.8586.862均正确）【解析】游标卡尺的主尺读数为L2 cm,游标尺上第4个刻度线和主尺上某一刻度线对齐，所以游标尺读数为4x0.05 mm=0.20 mm=0.020 cm,所以最终读数为：1.2 cm+0.020 cm=1.220 cmo螺旋测微器的固定刻度为6.5 mm,可动刻度为36.0 x0.01 mm=0.360 mm,所以最终读数为 6.5 mm+0.360 mm=6.860 mm。9.（2020青岛二模）在测定某金属的电阻率实验中：某学生进行了如下操作:利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图1所示，则/=mm。测量金属丝电阻尺的电路图如图2所示，闭合开关S,先后将电压表右侧接线端尸接。、方点时，电压表和电流表示数如表1所示。该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是比较合理且较准确的金属丝电阻心测=。(保留两位有效数字)，从系统误差角度分析，0的测量值与其真实值R*真 比较，&测&真(填或表1t7(V)1(A)接线端P接。1.840.15接线端尸接。2.400.15表2另一同学找来一恒压电源，按图3的电路先后将接线端尸分别接。处和方处，测得相关数据如表2所示，该同学利用该数据可算出Rx的真实值为t7(V)KA)接线端尸接。2.560.22接线端尸接力3.000.20【答案】(1)1.7 0 4电压表内阻远大于金属丝电阻，电压表分流几乎为零12(2)13【解析】(1)由题图所示螺旋测微器可知，螺旋测微器示数为1.5 mm+20.4x0.01mm=1.704 mm。由表中实验数据可知，电压表接。、。两点时，电流表示数不变，电压表示数变化较大，说明电压表内阻很大，电压表分流很小，几乎为零，电流表分压较大，电流表应采用外接法，电压表应接 点，金属丝电阻应测=宁la=洋。=12。；电流表采用外接法，由于电压表分流作用，电流表的测量值大J L J于真实值，由欧姆定律可知，金属丝电阻测量值小于真实值。(2)由表中实验数据知，RA=清,则10.小张同学打算测量由某种合金材料制成的金属丝的电阻率p,待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻约几千欧)、电流表(内阻约几欧)、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干。(1)用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图1和 图2所示，可得其长度=c m,直径D=mm。图1图2该同学要用图象法求出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化。请将图3所示实物电路图中所缺导线补全。图3 图4 图 4 是根据实验中测得的6 组电流/、电压U 的值描绘的点，由图可求出电阻值R=。（保留3 位有效数字）。（4）请写出待测金属丝的电阻率p的表达式p=（用测得的物理量符号和已知常数表示）。【答案】（1）59.40 0.434（0.4330.435 均可）（2）见解 析 图 甲（3）5.80（5.705.90均可）（4）写/【解析】（1）待测金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为0+43.4x0.01 mm=0.434 m m,即待测金属丝直径测量值为0.434 mm。要求电压从0 开始变化，故滑动变阻器采用分压接法；待测金属丝电阻较小,电流表采用外接法。实物电路图连接如图甲所示。甲 乙在题图4 中用直线拟合各数据点，使直线通过尽量多的点，其他点均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点，如图乙所示，直线的斜率表示待测金属丝的电阻，根据所画直线可得RH5.80Q。（4）由电阻定律可知，S=耳，解得：=曙。1 1.有一个小电珠上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的1-U图线。有下列器材供选用：A.电压表（05 V,内阻10kQ）B.电压表（010 V,内阻20kQ）C.电流表（00.3A,内阻1。）D.电流表（00.6 A,内阻0.4。）E.滑动变阻器（5 Q,1 A）F.滑动变阻器（500。,0.2 A）实 验 中 电 压 表 应 选 用,电流表应选用 O （用序号字母表示）为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用 O （用序号字母表示）请在虚线框内画出满足实验要求的电路图,并把下图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。【答案】A D(2)E(3)图见解析【解析】因小电珠的额定电压为4 V,为保证安全，选用的电压表量程应稍大于4 V,但不能大太多，量程太大则示数不准确，故选用05 V的电压表，故选A；由尸=0得，小电珠的额定电流/=与=0.5 A,故应选择00.6 A量程的电流表，故 选D。由题意可知，电压从零开始变化，并要求多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压式接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故 选E。小 电 珠 内 阻 电 压 表 内 阻 远 大 于 小 电 珠 内 阻，应采用电流表外接法，故电路图和实物连接图如图所示。12.(2020烟台高三二模)小明刚从超市购买了 一节干电池,于是他想测定该干电池的电动势和内阻，小明做实验中，备有下列器材:A.干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于0.5。)B.电流表G（满偏电流1.5 m A,内阻为10。）C.电流表4（00.64，内阻约为0.1。）D.滑动变阻器岛（020。，10 A）E.滑动变阻器&（0100。，1A）F.定值电阻3=0.5。G.定值电阻值=990。H.开关、导线若干为方便且能较准确地进行测量，应 选 用 滑 动 变 阻 器（填写序号）；（2）小明按照自己设计的实验方案，画图处理数据，由于新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍.请利用本题提供的器材帮助小明改进实验方案，要求测量误差尽可能地小，在下面所给方框内画出改进后的电路图；某同学根据他设计的实验测出了六组八（电流表G 的示数）和以电流表A 的示数），请在所给坐标纸上使用适当的数据，作 出 和&的关系图线；序号123456himA1.401.361.351.281.201.07；2/A0.100.150.230.250.350.50（4）根据图线可得，被测电池的电动势为 V,内阻为 Q.【答案】：（1）D 见解析图甲 见解析图乙（4）1.48（1.471.49 均正确）0.32（0.250.35 均正确）【解析】：（1）为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，选择D比较合适.由于没有电压表，给定的电流表G可与定值电阻心 串联作电压表使用；图象的斜率的绝对值等于电源的内阻，由于新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍，所以电源串联一个电阻作等效内阻，实验电路如图甲所示.(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出八一，2图象如图乙所示.(4)由闭合电路欧姆定律可知：/i(K4+G)=E-/2(r+3),变形,1=3 而后一丁丽，20+犬 3),由图可知，图象与纵坐标的交点为1.48 m A,解得E=L48V；由图象可知 r=0.32 C.13.如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20。的电阻，测量步骤如下：指针定位螺丝选择开关甲乙调节，使 电 表 指 针 停 在（选填“电阻”或“电流”）的“0”刻线。将 选 择 开 关 旋 转 到 挡 的（选填，虫1，”以10，“虫100”或，立1 k”）位置。（3）将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，并将两表笔短接，调节,使电表指针对准_ _ _ _ _ _ _（选填“电阻”或“电流”）的“0”刻线。（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表指针读数如图乙所示，该电阻的阻值为。测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。【答案】（1）指 针 定 位 螺 丝 电 流（2）x1（3）欧 姆 调 零 旋 钮 电 阻（4）19【解析】使用多用电表欧姆挡，先机械调零。中值电阻为15。，测量20。的电阻时，要使用“xl”的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19。14.一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图a 所示，此材料长约3 cm,电阻约为100 Q,已知这种材料的电阻率为p.欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量.现提供以下实验器材：A.20分度的游标卡尺；B.螺旋测微器；C.电流表Ai（量程050 m A,内阻n=100C）；D.电流表42（量程010。1114,内阻 2约为40。）；E.滑动变阻器R（01 0 Q,额定电流2 A）；F.直流电源（电动势为1 2 V,内阻很小）；G.上述导电材料&（长约为3 c m,电阻约为100。）；H.开关一只，导线若干.请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：用游标卡尺测得该样品的长度如图b 所示，其示数L=c m,用螺旋测微器测得该样品的外径如图c 所示，其示数D=mm.在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号.用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d=【答案】：（1）3.015 3.205（2）实验电路图见解析4”nhn【解析】：（1）由游标卡尺主尺读得30 m m,游标尺上第3 条刻度线与主尺刻度线对齐，则该样品的长度L=30 mm+0.15 mm=30.15 mm=3.015 cm.螺旋测微器固定刻度上分度值为0.5 mm,可动刻度每旋转一圈，测微螺杆前进或后退0.5 mm,由固定刻度读得3 mm，由可动刻度读得0.205 mm,该样品的外径为3 mm+0.205mm=3.205 mm.采用分压式电路，用已知内阻的电流表Ai作为电压表，电流表Az外接可以消除系统误差.电路图如图所示.强由 测量时两电流表读数可得待测电阻&=昌.样 品 横 截 面 积S=冗法,，由 电 阻 定 律 可 得 及=华，联 立 解 得 样 品 的 内 径d=4PL(12T1)nhri