电学实验（解析版）-【高频】2021年高考物理二轮复习讲义+分层训练.pdf

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1、解 密1 5电等实龄裁 易航龙考凄核心考点考纲要求实验八：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）1.要求会正确使用的仪器主要有：实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电实验十：测定电源的电动势和内阻压表、多用电表、滑动变阻器、电阻实验十一：练习使用多用电表箱等实验十二：传感器的简单使用2.要求认识误差问题在实验中的重要”网络和锲事实验仪器 游标卡尺的使用与读数螺旋测微器的使用与读数电流表、电压表的使用与读数电阻箱的使用与读数滑动变阻器的使用与连线测定金属的电阻率电学实验，电流表、电压表的选择测量电路、控制电路的选择实验原理的拓展与数据的处理描绘小电珠的伏安特性曲线电

2、流表、电压表的选择测量电路、控制电路的选择描绘U-1图线并分析其弯曲的原因测定电源的电动势和内阻 电表和滑动变阻器的选择实验电路的选择和连接数据处理和误差分析多用电表的使用和读数传感器的简单使用“斛密考 点 凄考点1 制定金属的电阻隼（同时秣可使用可和恻版密）名 点 备 和锲1.基本实验要求（1）实验原理根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d,计算出横截面积S,并用伏安法测出电阻心，即可计算出金属丝的电阻率。（2）实验器材被测金属丝，直流电源（4 V）,电流表（0-0.6 A）,电压表（0-3 V）,滑动变阻器（5 0 C）,开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。（3）实验步

3、骤用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值乩接好用伏安法测电阻的实验电路。用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值/。把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数/和U的值，填入记录表格内。将测得的R、/、d值，代入公式P=/?、=皿 巨中，计算出金属丝的电阻率。I 4（4）电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图-H S -1误差原因电流表分压U*FU H UA电压表分流I涮=/x+，V电阻测量值u测R 测=x+RRx/测测量值大于真实

4、值P 测_&a则 ”%-/一产测量值小于真实值适用条件 RAR、RV R2.规律方法总结(1)伏安法测电阻的电路选择阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若 Rr较小，宜采用电流表外接法；若心较大，宜采用电流表内接法。临界值计算法时,用电流表外接法；R.、dRRK时,用电流表内接法。实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线柱P 先后与。、6 处接触一下，如果电压表的示数有较大变化，而电流表示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表示数有较大的变化，而电压表示数变化不大，则可采用电流表内接法。(2)注意事项先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之

5、前测量。电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。(3)误差分析若为内接法，电流表分压。若为外接法，电压表分流。长度和直径的测量。3.仪器选择的基本思路(1)优先考虑安全因素各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或 电 压)。实际处理过程中，需要估算回路中的最大电流(一般假设滑动变阻器采用限流式接法时进行估 算)。如：用伏安法作出标有“6V,0.6 W”字样的小灯泡的U-/图象，而实际加在小灯泡两端的电压的最大值不能超过6 V。(2

6、)考虑读数误差因素一般要求各电表的实际读数不小于其量程的g,以减小读数误差。（3）仪器选择的一般步骤A.首先选择唯一性的器材；B.粗画电路图（暂不接电流表和电压表）；C.估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材。4.电阻测量方法荟萃（1）伏安法：外接法：电路图占 内接法：特点：大内小外（内接法测量值偏大，测大电阻应用内接法测量）（2）安安法若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用。如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知因的内阻则可测得因的内阻/?2=华。*2如图乙所示，当两电

7、表的满偏电压UA2 UAI时，虱串联一定值电阻R o 后，同样可测得湿的电阻&=人（凡+居）/2 1 r 甲乙（3）伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用。如图甲所示，两电表的满偏电流接近时，若已知的内阻尺，则 可测出的内阻丛=?4。5如图乙所示，两电表的满偏电流M /V 2 时，并联一定值电阻R o 后，同样可得的内阻&=4+4。R N）甲乙（4）比较法测电阻如图所示，测得电阻箱氏的阻值及因表、价表的示数八、h,可得Rk华。-U-如果考虑电表内阻的影响，则/|（R,+RAD=/2（R|+RA2）。（5）半偏法测电流表内阻电路图如图所示步骤：断开S 2,闭合S 1,

8、调节R o,使因表满偏为/o；保持R o 不变，闭合S 2,调节R,使表读数为N；2由上可得RA=R。特别提醒：当RO RA时，测量误差小，此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻，且阻值的测量值偏小；电源电动势应选大些的，这样 表满偏时R o 才足够大，闭合S 2时总电流变化才足够小，误差才小。/林 市 东 网（20 20.泉州第十六中学高二期中）如 图（a）所示，P是一个表面镶有很薄的电热膜的长陶瓷管，其长度为/,直径为D,镀膜的厚度为d （火。）。管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中，测得M、N两端电压为U,通过它的电流为/,则金属膜的电阻表达式为 o 镀 膜 材 料 电 阻 率 的

9、计 算 式 为。若测得该电阻R=2.0 C,并将该电阻接入如图（b）所示的电路中，已知电源的电动势E=6.0 V,内电阻L 1.0 C。闭合开关S后，电路中的电流/为 oDE.rMN图(b)2.0 A【详解】(1)1|由欧姆定律可得金属膜的电阻为(2)2 金属膜的横截面积为设镀膜的电阻率为0,由电阻定律解得(3)3|根据闭合电路欧姆定律得则得【答案】UUTvDdIIR=U _S=17l d2R=p SP=U7iPdIIER+rI=2.0 A/砥踪秣句1.(20 20.河南信阳市.高二期中)(-)新式游标卡尺的刻度线看起来很稀疏，使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有1

10、 0 分度、20 分度和50 分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是1 9 m m 等分成1 0 份，39 mm等分成20 份，9 9 mm等分成50 份。下图就是一个39mm等分成2 0 份的新式游标卡尺。(1)它的测量精度是 mm；(2)用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是 cm；(二)在测量金属丝的电阻率的实验中：(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，则该金属丝的直径为 mm；(2)若测得金属丝的直径为d,金属丝的长度为/,电压表的读数为U,电流表的读数 为/，则该金属的电阻率为：P=;(3)若金属丝的电阻约几欧姆，要求在实验过程中，电压表的读数能从零开始

11、连续增大，在方框中画出实验电路图。【答案】0.05 3.040 0.700 见解析图4/【详解】(一)(1)口 游标卡尺是利用差值读数原理设计的，20分度游标卡尺，游标尺总长度为39m m,每小格为1.95m m,比主尺的2 倍最小刻度小0.05m m,故精确度为0.05mm；游标卡尺读数=固定刻度读数+游标尺读数=30mm+0.05mmX8=30.4()mm=3.040cm；(二)(1)3该金属丝的直径为 0.5mm+0.01mmx20.0=0.700mm；(2)4根据R I口 I 4PlS 71 d解得P7id2U4(3)5 实验要求电压表的读数能从零开始连续增大，则滑动变阻器应采用分压接

12、法，待测金属丝电阻约为几欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆，电压表内阻约为几千欧姆档、甚至几万欧姆，电压表内阻远大于金属丝电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：(=r0-I 考 支2 燕徐小电袜的伏要清植曲线任/於备和锹i.基本实验要求（1）实验原理测多组小灯泡的U、/,并绘出/-U 图象；由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。（2）实验器材小灯泡“3.8 V,0.3 A”、电压表“03 V15 V”、电流表“00.6 A3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。（3）实验步骤画出电路图（如图所示）。将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实

13、验原理图所示电路。测量与记录移动滑动变阻器滑片的位置，测 出 12组左右不同的电压值。和电流值/,并将测量数据填入自己设计的表格中。数据处理A.在坐标纸上以U 为横轴，/为纵轴，建立直角坐标系。B.在坐标纸上描出各组数据所对应的点。C.将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。（4）实验器材选取原则：安全；精确；操作方便。具体要求A.电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流。干电池中的电流一般不允许超过0.6 A。B.用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。C.电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值。D.电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的!以上。

14、3E.从便于操作来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器。2.规律方法总结（1）滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较（2）两种接法的适用条件两种接法的电路图RaR二负载R上电压的调节范围RER+R。UE0UE负载R上电流的调节范围E,ER+&Ro/-L（g-0 R+R)+r ER、R2+r 2 R2+r图象的斜率k.=-R-+-/-?2-+-r=-2-.-4-0-=1.5R+r 2.6 1.0代入数据解得=3.0V,r=0.40C考点4称可使用）用电表名/点备加锲i.电流表与电压表的改装（1）改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压

15、并联电阻分流改装原理图(_ _ _ _v U.UR-A分压电阻或分流电阻U=Io（&+H）U故 代 了 一 心/g/?g=(/-/g)R1&R吟工改装后电表的内阻R v=R+R R gRR.RA=RT 代入数据解得R=22C/原稼秣句1.（2020新丰县第一中学高二期中）图甲为某实验小组探究热敏电阻的阻值与温度关系的实验装置。通过酒精灯加热改变水温，在热敏电阻的温度参数允许范围内选取9 个不同的温度点进行实验，采集的数据如表所示。温度/102030405060708090电阻/kC10.08.67.05.54.33.63.02.52.0甲乙请完成以下内容：（1）在图乙的坐标纸上补齐表中所给数据

16、点并作出R-r曲线；（2）由R-r曲线可知，当温度U 4 5 C时，该电阻的阻值为 k C （保留一位小数）；（3）由R Y曲线可知，该电阻的阻值随温度的升高而 选填 增大”或 减小”），可见该电阻的随温度的升高而减小。【答案】5.0 减小 电阻率【解析】【详解】解：（1）在坐标纸上补齐表中所给数据点，然后用光滑的曲线连接如图。（2）由图可以读出4 5 时，该电阻的阻值约为5.0 k C；（3）由艮/曲线的斜率的意义可知，该电阻的阻值随温度的变化而减小，所以该电阻的电阻率随温度的升高而减小。区会缺 射 需考凄I.（2 0 2 0.海南高考真题）在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电

17、压表V i（量程3 V,内阻4=3.O k C）,电压表V2（量程5V,内阻弓=5.0k Q）,滑动变阻器R （额定电流L 5 A,最大阻值100C）,待测定值电阻/?电源E （电动势6.0 V,内阻不计），单刀开关S,导线若干：回答下列问题：（I）实验中滑动变阻器应采用 接 法（填“限流”或“分压”）；（2）将虚线框中的电路原理图补充完整_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；（3）根据下表中的实验数据（U、U 2 分别为电压表V-V 2 的示数），在 图（a）给出的坐标纸上补齐数据点，并绘制H 图像测量次数12345UJV1.001.5 02.002.5 03.00U2/V1.

18、612.413.2 14.024.8 25.00n m irm a m:nr a l Sa B产/V4.00(aim n n u n n tu tim im iii：13.002.00 ，niiiiuxiiiHimsiiBuzaiiuuinMi1.00 2.00 3.00 4.00 5 1 V图(a)(4)由U 2 图像得到待测定值电阻的阻值&。（结果保留三位有效数字）；0(5)完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻层（阻值约为7 00。）的阻值,在不额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高,请在图（b）的虚线框内画出你改进的电路图u“v5.00MBfflB【答案】分压4.

19、003.002.001.00!即1虑 日IS目肋曲附祖用IH适rn !n n n n jK：!：:J：:;:翻蹦蒯盥熊厕翻im i 1 u n u t u xn i m iit r a m圜M S0 1.00 2.00JUL3.00 4.00(/i/V1.83xl03【详解】(1)1电压表V i和 段 串 联在和V 2 并联，并联的总电阻远大于滑动变阻器电阻，为了调节变阻器时,电表示数变化明显，且能或者更多组数据，选择分压接法；(2)2 完整的电路图，如图所示(3)根据下表中的实验数据，绘制的 -5 图像，如图所示51V5.004.00r a n mnn:K：un:nr,utn2tt:u日坦三

20、统常济占道迨R级3.002.00睡瞄雕幅割福眼*牌臃I雌II融斑*1.000 1,00 2.003.00 4.00 C/i/V|0箕 卬(4)4 根据实验电路图，则有R=*44变形得u2=-u.则图线的斜率为k=5根 据 图 像 可 得 斜 率,4.82-1.61,k-=1.613.00-1.00代入4=3.0 k Q,解得=1.83x103。（5）5因待测电 阻 号（阻值约为700C）的阻值较小，若仍与电压表V i串联，则所分得的电压过小,不利于测量，故待测电阻 与其中一个电压表并联，由于电源电动势只有6 V,为让待测电阻分得较大电压，故待测电阻0 应与电压表V?并联，再与电压表V 串联，故

21、改进后的电路图，如图所示2.（2020.北京高考真题）用 图 1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约 为 1C）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1 C,电压表的内电阻约为3kC。E,r（1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E 和内电阻r,所测量的实际是图2 中虚线框所示“等效电源”的电动势日和内电阻,。若电流表内电阻用RA表示，请你用E、,和HA表示出后、/,并简要说明理由_oQ图2（2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数 据（图甲：U=IR,图乙：/=）描点作图得到的U-/图像；虚线是该电源的路端电压U随电流/变

22、R化 的U-/图 像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图3中，对应图甲电路分析的U-/图像是：；对应图乙电路分析的U-/图像是：.（3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的（填“甲”或 乙”）【答案】=：,r+（，理由见解析 C A 乙【详解】（D i l i将电源和电流表视为等效电源，电源电动势是电源本身具有的属性，电流表不具有产生电动势的本领，所以等效电源的电动势仍然为E=E而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻，即r=r+R,（2）2对甲图，考虑电表内阻时，根据闭合电路欧姆定律得E=U 路+/%=U +/（r+/?A）变形得U-(r+R J I

23、+E直接通过实验获得数据，可得U=-rI+E图像与纵轴截距均为电源电动势E，虚线对应的斜率大小为，实线对应的斜率大小为（r+RJ，所以对应图甲电路分析的U-I图像是C；3 对乙图，考虑电表内阻时（即虚线对应的真实情况），根据闭合电路欧姆定律得E=U路+%=U +(/+JU)r=U+U-r!-Rv Rv变形得&+r&+r直接通过实验获得数据，可得U=-rI+E虚线对应的斜率大小为r,实线对应的斜率大小为 R一v厂 厂，虚线对应的纵轴截距为E，实线对应R、,+r7?F的纵轴截距 为 加 七 七 七；两图线在U=0时，对应的短路电流均为/短=：,所以对应图乙电路分析的U/图像是A。（3）4 J 图中

24、虽然测量的电源电动势准确，但电流表分压较为明显，所以内阻测量的误差很大；图乙虽然电动势和内阻测量均偏小，但是电压表内阻很大，分流不明显，所以电动势和内阻的测量误差较小，所以选择图乙可以减小由电表内电阻引起的实验误差。3.（20 20 江苏高考真题）某同学描绘一种电子元件的/-。关系图象，采用的实验电路图如题图1 所示,V为电压表，mA为电流表，E为 电 源（电动势约6V）,R为滑动变阻器（最大阻值2 0Q）,凡 为定值电阻，S为开关。电状表(2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表:电压U/V0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750电流/m A0.000

25、.100.250.601.704.307.50请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的1 U图线(3)根据作出的/-。图线可知，该元件是(选 填“线性”或“非线性”)元件。(4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻尺，会导致的两个后果是A.电压和电流的测量误差增大B.可能因电流过大烧坏待测元件C.滑动变阻器允许的调节范围变小D.待测元件两端电压的可调节范围变小【详 解】非线性元件 BC(1)”|根据题意连接电路如图(2)根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接各点如图/mA（3）引根据图像可知该元件是非线性元件。（4）41AB./-。图线上某点与原点连线的斜率为2,根据元件的特性可知，当

26、电压超过一定数值时，电流会急剧增大，所以电阻会急剧减小，若 用 导 线 代 替 电 流 急 剧 增 大，可能会烧坏待测元件，对电流表和电压表的测量误差无影响，A错误，B正确；CD.根据图像可知待测元件的电压范围小于I V,而电源电动势为6 V,因为待测元件两端电压非常小，如果用导线代替凡，会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小，难以调节，C正确，D错误。4.故选BC。（2020天津高考真题）某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表（量程0 3 V,内阻约为3k。）电流表（量程0 0.6 A,内阻约为1。）滑动变阻器（0 2 0 Q,额定电流1A）待测电池组（电

27、动势约为3V,内阻约为1Q）开关、导线若干该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的 端（填 或 者“%”）实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Q 的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数/,并 作 出 图 像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为 V,内阻为Q。（结果均保留两位有效数字）【答案】5 a 2.9 0.80【详解】因为电源内阻较小,故对于电源来

28、说应该采用电流表外接法，图中采用的是电流表内接；故导线5连接不当，应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱;开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大，故应将滑片置于“端：4 由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势，故 E=2.9 V；图线与横轴的交点为短路电流/=0.5 0 A,故可得等效内阻为E 2 9r=Q=5.80 Q/0.5又因为在开关和电池负极之间接有5a的电阻，在计算过程中等效为内阻，故电源内阻为心 5.80 Q-5。=0.80。5.（2 0 2 0.山东高考真题）实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有

29、：干电池一节（电动势约1.5 V,内阻小于1 C）；电压表V （量程3 V,内阻约3 k C）；电流表A（量程0.6A,内阻约1 C）；滑动变阻器R （最大阻值为20 C）；定值电阻R（阻值2 C）；定值电阻尺（阻值5C）；开关一个，导线若干。（1）该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-/坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出 现 该 现 象 的 主 要 原 因 是。（单选，填正确答案标号）A.电压表分流B.干电池内阻较小C.滑动变阻器最大阻值较小D.电流表内阻较小（2）针

30、对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567/A0.080.140.200.260.320.360.40U N1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据，回答以下问题：答题卡的坐标纸上已标出后3 组数据对应的坐标点，请在答题卡的坐标纸上标出前4 组数据对应的坐标点并画出U-/图像。根据实验数据可知，所 选 的 定 值 电 阻 为 (填“品”或 R J)。用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路 o【答案】B【详解】(1)电压表示数变化过小，则原因是外电阻比

31、内阻大的多，即电源内阻偏小，故选B。根据数据做出U-/图像如图；(TV181.6m m suissiinni-8Kum:ss:ssmM：8I 0OK060402MiamieataiBMaS：；：；：；：u n w0 1 02 0 3 04 05 06 0 7/A由图像可知I 5 8r +=2.630淀0.6电源内阻小于I C,则定值电阻大于1.63C,可知定值电阻为R；定值电阻与电源串联，电路如图:6.(2020浙江高考真题)某同学分别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。(1)在 答 题 纸 相 应 的 方 框 中 画 出 图 乙 的 电 路 图;(3)实验得到如图所示的两条直线

32、，图 中 直 线 I 对 应 电 路 是 图 1(选 填“甲”或“乙”)；内阻厂=Q(保 留 两 位 有 效 数 字)。0.54【详解】【答 案】0.39-0.411.29-1.31 乙1.51-1.54 0.52图乙中，电流表内接和变阻器串联接在电源两端,电压表测路段电压，则图乙对应的电路图为(2)23一节 干 电 池 的 电 动 势 一 般 约 为1.5匕 故 电 压 表 量 程 选 择 03匕 电 流 表 量 程 选 择 00.6A,所以量表的读数分别为1.30V（1.29 1.31V均可）,0.40A（0.39 0.41 A 均可）（3）4 由闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir可 得 S

33、/图象的纵轴截距为电源电动势，斜率为电源内阻。图甲中电流表外接，则实验测得的电源内阻测量值偏大；图乙中电路rv-七测量值偏小，但是山于Rv 口 餐，故图乙实验测出的内阻误差更小，故图线I 对应图乙，图线11对应的图甲。（4）5 图线H与纵轴的交点为电源的电动势E=1.52V：在图线I 与横轴的交点为短路电流/=2.86A由r=-=-=0.53QI 2.86A,此实验原理无误差。7.（2020全国高考真题）某同学要研究一小灯泡L（3.6 V,0.30 A）的伏安特性。所用器材有：电流表Ai（量程200 m A,内阻/1=10.0。），电流表A2（量程500 m A,内阻%2=1.0。）、定值电阻

34、Ro（阻值 Ro=10.0C）、滑动变阻器R （最大阻值10C）、电源E（电动势4.5 V,内阻很小）、开关S 和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。（1）根 据 图（a）,在 图（b）的实物图中画出连线_ _ _ _ _ _（2）若 人、/2分别为流过电流表Ai和 A2的电流，利用/i、/2、Rgi和 描写出：小灯泡两端的电压U=流过小灯泡的电流/=。为保证小灯泡的安全，八不能超过 m A。（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的人和/2。所得实验数据在下表中给出。/i/mA3 25 58 51 2 51 4 41 7 3Rm

35、 A1 7 12 2 92 9 93 7 94 2 44 7 0根据实验数据可算得，当/i=1 7 3 mA 时，灯 丝 电 阻/?=C （保 留 1 位小数）。（4）如果用另一个电阻替代定值电阻R o,阻值不能小于_ _ _ _ _ _ _ Q （保 留 1 位小数）【详解】（1）根据电路图连接实物图如图所示其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的Or虱&1+用）/2-/,1 8 0 1 1.6 8.0（2）根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A i 和 R o的总电压，故根据欧姆定律有。=4氏+&)根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为因为小灯泡的额定电压为3.6 V,故根据题

36、目中已知数据带入中可知人不能超过1 8 0 mA；(3)根据表中数据可知当A=1 7 3 mA时:/2=4 7 0 mA；根据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U=3.4 6 V；流过小灯泡的电流为/=2 9 7 mA=0.2 9 7 A；故根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为_ U 3.46 八,./小R=-Q=11.6Q1 0.297(4)要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6 V,而电流表A i不能超过其量程2 0 0 mA,此时结合有3.6=0.2?(10&)解 得 益=8。，即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于8Q。8.(2 0 2 0全国高

37、考真题)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R,所用电压表的内阻为1心，电流表内阻为0.5。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的。、P两点之间，另一种是跨接在。、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U-/图线，其 中U与/分别为电压表和电流表的示数。O P，Q图(a)回答下列问题：(1)图(b)中标记为n的 图 线 是 采 用 电 压 表 跨 接 在(填“。、P”或“。、Q”)两点的方案测量得到的。图（b）（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线（填“I”或电阻的真实值，结果为 Q （保 留 1 位小数）。（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需 对（2）中

38、得到的结果进行修正,C （保 留 1 位小数）。【答案】。、P 1 5 0.5 5 0.0【详解】（1）”若将电压表接在0、P之间，,U UI=-1-Rv Rx则U=I&+与“n”）得到的结果更接近待测修正后待测电阻的阻值为根 据 一 次函数关系可知对应斜率为&+&若将电压表接在。、。之间，电流表分压为uA=根据欧姆定律变形可知解得U =/(R+&)根据一次函数可知对应斜率为（R +R J ,对比图像的斜率可知所以n 图线是采用电压表跨接在0、尸之间。（2）2 因为待测电阻为几十欧姆的电阻，通过图像斜率大致估算待测电阻为5 0 c 左右，根据Ikn 50Q-50Q 0.5Q说明电流表的分压较小

39、，电流表的分流较大，所以电压表应跨接在0、。之间，所以选择图线I 得到的结果较为准确。根据图像可知3V-1V59.6mA-20mA50.5Q 4 考虑电流表内阻，则修正后的电阻为R =R 一心=50.5Q-0.5Q=50.0Q9.（2 0 2 0 浙江高考真题）（1）小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为 C（2）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整_ _ _ _o合上开关后，测出9 组/、U值，在/-。坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在答

40、题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线。与图丁中尸点对应的状态，小灯 泡 灯 丝 阻 值 最 接 近。A.1 6.7 Q B.1 2.4 Q C.6.2。图乙【答案】1 7 5 0 (1 7 0 0 1 8 0 0)C【详解】(1)口 阻值为欧姆表盘读数乘以倍率:1 7.5 x l(X)Q =1 7 5 O Q(2)根据图丁可知电压表选择0到 3 V 量程即可，数据从0升始测量，滑动变阻器采用分压接法:用平滑曲线画出伏安特性曲线:根据图像结合欧姆定律:6.09C所以C选项的电阻较为接近。10.（2020.昆明市.云南师大附中高三月考）（1）在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋

41、测微器测定合金丝直径，如图所示，甲图是将螺旋测微器小砧靠在一起时的读数，为 mm；乙图是测量合金丝直径时的读数，则合金丝的直径为 mm；（2）某实验小组为测量电压表5 的内阻，先用多用电表的欧姆档进行了一次测量，为进一步准确测量电压表V i的内阻，设计了如图甲所示的电路，请根据电路图连接实物图乙_ _ _ _ _ _。【详解】（I）川图甲中校零时，螺旋测微器的固定刻度为0,可动刻度为O.OlxO.7mm=0.007mm；图乙测量时，螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为0.01x19.5mm=0.195m m,故合金丝的直径为 0.695mm-0.007mm=0.688mm；11.（20

42、19 新课标全国 卷）某同学要将一量程为250 NA的微安表改装为量程为20 mA的电流表 该同学测得微安表内阻为1 200 Q,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根 据 图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。图（b）（1）根 据 图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。（2）当标准毫安表的示数为1 6.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是.o （填正确答案标号）A.1 8 M aB.2 1 m AC.2 5 m A D.2 8 m A（3）产生上述问题的原因可能是.。（填

43、正确答案标号）A.微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 2 00 QB.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 2 00。C.R值计算错误，接入的电阻偏小D.R值计算错误，接入的电阻偏大（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为“？的电阻即可，其中上.【答案】（D9 9(2)C (3)A C (4)7 9【解析】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示:（3）根据/.4=（/一 /.）（2）由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：n=-回 号 一 =1 00倍。故当原微安

44、表表盘达到满偏时，实际量程为：2 5 0 x 1 0-3*1 00=2 5 m A ,1 6 0 x 1 03 m A故本小题选C：/R、R,得：I=1 +改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻I R）测量值偏小，即电表实际内阻凡真实值，大于1 2 00C：或者因为定值电阻R的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选A C；（4）由于接入电阻R时，改装后的表实际量程为2 5 m A,故满足=（2 5 4）R ；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为2 0 mA电流表，应满足（4=（2 0-/J A R,其中/s=2 5（）|_iA=0.2 5 m A ,9 9联立解得

45、：=1.2 5或4=。7 91 2.（2 01 9新课标全国H卷）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，的关系，图中V I和V 2为理想电压表；R为滑动变阻器，Ro为定值电阻（阻 值1 00 C）；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/由温度计（图中未画出）测出。图（b）是该小组在恒定电流为5 0.0p A时得到的某硅二极管U-/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5 0.0p A,应调节滑动变阻器R,使电压表V i的示数为S=_mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度r 升高时，硅 二 极 管 正 向

46、电 阻（填“变大”或“变小”），电压表V i 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V i 示数仍为（2）由 图（b）可以看出U与 f 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1 半 1=x l（P V/（保留2位有效数字）。【答案】（1）5.0 0 变小 增 大 B （2）2.8【解析】（1）U i=/R）=1 00 6 5 0 x 1 0/A=5X1 0-3 v=5 m V由宠=/，/不变，温度升高，U减小，故 R减小；由于R变小，总电阻减小，电流增大：R o 两端电压增大，即 V i 表示数变大，只有增大电阻才能使

47、电流减小，故华东变阻器向右调节，即向B短调节。A t/(2)由图可知，=2.8 x l O V f Ct1 3.（2 01 9 新课标全国III卷）某同学欲将内阻为9 8.5 C、量程为1 00 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1 5 k C 刻度正好对应电流表表盘的5 0 p A 刻度 可选用的器材还有：定值电阻R o （阻值1 4 k Q）,滑动变阻器拈（最大阻值1 5 00 Q）,滑动变阻器&（最大阻值5 00。），电阻箱（0-9 9 9 9 9.9 Q）,干 电 池（E=l.5 V,-1.5 C）,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

48、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 Q：滑动变阻器选（填“4”或“R 2”）。（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.、匕 处的电流刻度分别为2 5 和7 5,则“、b处的电阻刻度分别为（3）校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向.k。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图 9 00 Ri(2)4 5 5 (3)0 3 5 000.0根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则 4=E解 得

49、 为 了 滑 动 变 阻 器 的 安 全,则滑动变阻器选择凡；1 ,E(2)在。处，二4=-D D,解得R w=4 5 k C；4 s r+Ro+R +Rx(l3E在b处，则:4=-7-7-,解得R v,=5 k。；(3)校准：红黑衣笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到O k C 处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R=3 5 ()00.0 Q。1 4.(2 01 9 天津卷)现测定长金属丝的电阻率。(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是 mm。(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻段约为1 0 0。,画出实验电路图，并标明器材

50、代号。电 源 七（电动势i o V,内阻约为1（）0）电流表A 1 （量程0 250mA,内阻凡=5。）电流表A2（量程0 3 0 0 mA,内阻约为5。）滑动变阻器/?（最大阻值1。，额定电流2 A ）开关S及导线若干（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A 1的 读 数 为 电 流 表A 2的读数为八，则这段金属丝电阻的计算式&=o从设计原理看，其 测 量 值 与 真 实 值 相 比 （填“偏大”、“偏小”或 相等”）O【答案】(1)().200(0.196 0.204均可)(3)相等【解析】（1）根据螺旋测微器的读数法则可知读数为0.01x20mm+0.000mm=0.200mm。因该