電學(xué)實(shí)驗(yàn)（解析版）-2021年高考物理沖刺必刷

15電學(xué)實(shí)驗(yàn)

1.某興趣小組為了測(cè)量一個(gè)量程為6.0V的直流電壓表的內(nèi)阻Rv（約為幾千歐），根據(jù)手中器材，設(shè)計(jì)了如

圖甲所示的電路。

（1）該實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行的步驟羅列如下，合理的順序是.（用步驟前的字母表示）。

A.閉合開關(guān)S

B.將電阻箱R。的阻值調(diào)到零，并把滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到a端

C.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，使電壓表的示數(shù)為6.0V

D.斷開開關(guān)S

E.調(diào)節(jié)電阻箱Ro的阻值使電壓表示數(shù)為4V,讀出此時(shí)電阻箱島的阻值

R。

aRb

甲乙

⑵若在實(shí)驗(yàn)步驟E中，讀出Ro的阻值為1450C,則該電壓表的內(nèi)阻6,的測(cè)量值為Q，由

于系統(tǒng)誤差，測(cè)量值（選填“偏大”或“偏小”）。

（3）為了使測(cè)量結(jié)果盡可能精確，現(xiàn)有如下兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，則實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇（填A(yù)或B）

A.R（最大阻值為10Q）

B./?2（最大阻值為500C）

某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于電阻箱Ro的調(diào)節(jié)而引起電路電壓的變化，為消除電路電壓的變化對(duì)電壓表內(nèi)

阻測(cè)量的影響，手邊還有另一只量程為6V的電壓表Vi,請(qǐng)對(duì)圖甲電路作些改動(dòng)，并畫出改動(dòng)后的電路

【答案】BACED2900偏大A行

Y—I--------------------

SE,r

【詳解】

(1)[1]合理的順序?yàn)椋築.將電阻箱Ro的阻值調(diào)到零，并把滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到a端；A.閉合

開關(guān)S；C.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，使電壓表的示數(shù)為6.0V；E.調(diào)節(jié)電阻箱島的阻值使電壓表示

數(shù)為4V,讀出此時(shí)電阻箱島的阻值；D.斷開開關(guān)S,即BACED。

(2)[2]由題意可知，電壓表與電阻箱串聯(lián)，電壓表示數(shù)為4.0V,則電阻箱R)分壓為2.0V,串聯(lián)電路

特點(diǎn)

Rv_2

瓦=了

解得

Rv=2900Q

[3]把電阻箱接入電路時(shí)，電路總電阻變大，由閉合電路歐姆定律可知，電路電流變小，路端電壓變大,

分壓電路兩端電壓變大，當(dāng)電壓表示數(shù)為4.0V時(shí)，電阻箱兩端電壓大于6.0V,即心的分壓要大一些，

故品的實(shí)際值要小一些，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值，由此可知，電壓表內(nèi)阻測(cè)量值大于真實(shí)

值。

(3)[4]因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)采用半偏法測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，要求電阻箱所在支路電阻變化時(shí)，電壓近似不變，

則滑動(dòng)變阻器R的最大阻值應(yīng)遠(yuǎn)小于電阻箱Ro的最大阻值，則實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇阻值較小的A。

[5]由于電阻箱R)的調(diào)節(jié)而引起電路電壓的變化，為消除電路電壓的變化對(duì)電壓表內(nèi)阻測(cè)量的影響，為

消除此影響，可用量程為6V的電壓表Vi測(cè)量電阻箱吊,與待測(cè)電壓表之間的電壓，如圖所示

<Y>

2.有一滿偏電流為150HA的電流表G,要用它來改裝成電流表和電壓表，但電流表G內(nèi)阻未知?，F(xiàn)要測(cè)量

其內(nèi)阻％,除待測(cè)電流表G外，供選用的器材還有：

滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0?99999.9。）

電阻箱R（阻值范圍0~999.9。）

電源E

開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某小組采用的測(cè)量電路原理圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按電路原理圖連接線路；

②將R的阻值調(diào)到最大，斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)Si,調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;

③閉合開關(guān)S2,保持R不變，調(diào)節(jié)R'的阻值，使電流表G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的二分之一的位置；

④記下R'的阻值；

⑤現(xiàn)讀得R'的阻值為200.0Q,則電流表G的內(nèi)阻測(cè)量值R肝Q（小數(shù)點(diǎn)后保留1位），與電流表的

內(nèi)阻真實(shí)值&相比,R-___&（填或“<”）；

⑵要把G表頭改裝成O~3V的電壓表，需（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)大電阻。

【詳解】

由實(shí)驗(yàn)原理可知，電流表G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的二分之一的位置即電流表中的電流變?yōu)樵瓉淼囊?/p>

半，則電阻箱中的電流與電流表中的電流相等，又因?yàn)殡娏鞅砼c電阻箱并聯(lián)，電壓相等，則電流表的內(nèi)

阻與電阻箱的阻值相等，即為200.0Q。

⑵合開關(guān)S2,由于總電阻變小，總電流變大，則電阻箱中的電流大于電流表中的電流，則電阻箱的阻值

小于電流表的內(nèi)阻，即

Ras<Rg

(2)⑶要把G表頭改裝成0~3V的電壓表，則要分壓即要串聯(lián)一個(gè)大電阻。

3.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中，將表盤如圖甲所示的電流表改裝成量程為2V的電壓表，進(jìn)行了如下操作:

①選擇合適器材，按如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路圖連接電路，圖中均為滑動(dòng)變阻器、尺為電阻箱、R為定

值電阻;

②將飛的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)號(hào)，調(diào)節(jié)"的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；

③閉合S?,,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，則電阻箱接入電路的電阻可視為電流表內(nèi)阻;

④記下&的阻值，此時(shí)電阻箱&的阻值如圖丙所示;

⑤拆下&，將其調(diào)至適當(dāng)阻值與電流表串聯(lián)，即改裝為量程為2V的電壓表。

請(qǐng)回答下列問題

(1)上述步驟③中正確的操作應(yīng)為;

A.調(diào)節(jié)R1和&的阻值

B.保持"不變，調(diào)節(jié)冬的阻值

C.保持此不變，調(diào)節(jié)"的阻值

(2)該電流表內(nèi)阻的測(cè)量值為C,該值______(填“略大于”、“等于”或“略小于”)電流表內(nèi)阻

的真實(shí)值；

(3)步驟⑤中電阻箱的阻值應(yīng)為。；

⑷用改造后的電壓表測(cè)量電壓時(shí)，表盤指針位置如圖丁所示，此電壓大小為V。

【答案】B486.8略小于9513.21.25

【詳解】

上述步驟③中正確的操作應(yīng)為保持凡不變，調(diào)節(jié)治的阻值，故選B；

（2）|2］該電流表內(nèi)阻的測(cè)量值為486.8Q；

［3］當(dāng)S2接通時(shí)，凡有電流流過，肥和2并聯(lián)，并聯(lián)后的電阻減小，總電流增加，當(dāng)電流表示數(shù)從滿偏

電流人調(diào)到半偏電流&中電流稍大于則&<%,即&的值略小于電流表內(nèi)阻的真實(shí)值；

（3）［4］步驟⑤中電阻箱的阻值應(yīng)為

R=--R=——-~-Q-486.8Q=9513.2Q

*200x10-6

（4）［5］電壓表量程為2V,則電壓大小為1.25V。

4.在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定電流表的內(nèi)阻時(shí)，備有如下器材：

①待測(cè)電流表（量程2mA,內(nèi)阻約幾十歐）

②滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0?50C,額定電流1.5A）

③電阻箱（阻值范圍0~999.9。）

④電阻箱（阻值范圍0—9999.9。）

⑤電源（電動(dòng)勢(shì)2V,內(nèi)阻約為0.1Q）

⑥電源（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻約為20C）

另外有開關(guān)和導(dǎo)線若干.

（1）如果采用甲圖所示的電路測(cè)電流表的內(nèi)阻，并且要得到較高的精確度，那么在以上備用器材中，R應(yīng)

選用,電源應(yīng)選用（用所給器材的代號(hào)填寫）；

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有：

A.合上Si,斷開S2

B.合上S2

C.記下&的阻值

D.調(diào)節(jié)照的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

E.調(diào)節(jié)兄的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

F.按上圖的電路連接好電路并將R的阻值調(diào)至最大

以上步驟的合理順序是；

(3)在對(duì)改裝好的電壓表進(jìn)行校對(duì)時(shí)，該同學(xué)已經(jīng)選擇好器材，如圖所示。若要求對(duì)電壓表的每一條刻度

線都進(jìn)行校對(duì)，請(qǐng)你將這些器材連接成測(cè)量電路。

【詳解】

首先我們要知道半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的方法以及測(cè)量原理，設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,S2打開時(shí),

,EE

電流表滿偏電流為4=…+R,實(shí)驗(yàn)要求舄□凡，R"，這樣才有Ig?—,當(dāng)S2閉合時(shí),

及和叫并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜4口K，這樣才有S2閉合后，電路中總電流幾乎不變，仍然近似等

E11

\―,調(diào)節(jié)&使電流表半偏為,所以流過Ra的電流也為耳,所以&=4。

(1)口］［2］上述原理可知，S2打開與閉合，近似認(rèn)為干路中電流不變，前提是K口故實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)選擇

電源電動(dòng)勢(shì)盡可能大的，修選用大量程的電阻箱。

(2)⑶根據(jù)上述半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻原理，則操作步驟為：按圖所示的電路圖連接好電路，將R的阻

值調(diào)到最大，合上S1,斷開S2,調(diào)節(jié)尺的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，合上S2,調(diào)節(jié)&的陽(yáng)值，

使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，記下&的阻值。

故合理順序是FADBEC?

(3)［4］電路連接如下圖所示

D

5.利用如圖所示的電路測(cè)量一個(gè)滿偏電流為300，A,內(nèi)阻心約為幾十到幾百歐姆的電流表的內(nèi)阻值，有如

下的主要實(shí)驗(yàn)器材可供選擇:

A.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0?30kC）

B.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0?10kC）

C.電源（電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)）

D.電源（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)）

（1）為了使測(cè)量盡量精確，在上述可供選擇的器材中，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用,電源E應(yīng)選用

.（選填器材前面的字母序號(hào)）

⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的主要步驟有：

A.斷開S2,閉合Si

B.調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

C.閉合S2

D.調(diào)節(jié)電阻箱R'的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之一

E.記下此時(shí)R'的阻值為90C

則待測(cè)電流表的內(nèi)阻總的測(cè)量值為。，該測(cè)量值電流表內(nèi)阻的真實(shí)值.（選填“大于”、“小

于”或“等于”）

【答案】AD180小于

【詳解】

（1）用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻時(shí)，與電流表串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器的阻值要盡可能大，以減小測(cè)量誤差，因

此在回路電流不超過電流表量程的前提下，電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)盡可能大些，以保證滑動(dòng)變阻器的阻值盡可能大,

故變阻器應(yīng)選A,電源應(yīng)選D.

（2）閉合S2后，電流表與R并聯(lián)，且并聯(lián)R后總電阻認(rèn)為不變，則總電流不變，則通過R的電流為總

2IR

電流的一，故4：，G=2：1，因是并聯(lián)關(guān)系：上=｛，則4=1800.閉合出后，電路總電阻變小,

31GR

電路總電流變大，通過/?’的電流大于原來電流的三分之二，則該實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電表內(nèi)阻要小于電流表內(nèi)阻

的真實(shí)值.

6.某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測(cè)量一微安表（量程為500gA,內(nèi)阻大約為500。）的內(nèi)阻?？墒褂玫钠?/p>

材：滑動(dòng)變阻器品（最大阻值為10C）；定值電阻R；電阻箱R2（最大阻值為999C）；電源E（電動(dòng)勢(shì)

約為1.5V）；單刀開關(guān)Si和S2。

（1）根據(jù)圖甲完成圖乙中的實(shí)物連線；

（2）完成下列填空：

①為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將尺的滑片P移到接近圖甲中R的（項(xiàng)"左”或“右”）端對(duì)應(yīng)的位

置；

②閉合反復(fù)調(diào)節(jié)R中滑片P的位置，使微安表的示數(shù)為500RA,保持Ri中滑片P的位置不變，再

閉合S2。調(diào)節(jié)電阻箱上使微安表的示數(shù)為25（）NA。此時(shí)電阻箱&的示數(shù)如圖丙所示，則微安表的內(nèi)

阻為。；

③若該同學(xué)想把微安表改裝成量程為3V的電壓表。則應(yīng)使微安表—填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值

為。的電阻。

左550串5450

實(shí)物連線如圖所示;

（2）①⑵為了保護(hù)微安表，開始時(shí)應(yīng)使分壓電路分得的電壓盡可能小些，還應(yīng)將尺的滑片P移到接近圖

甲中的品的左端；

②[3]電阻箱R的示數(shù)為5x100+5x10=550。，微安表的內(nèi)阻

仆=&=550。

③14]⑸改裝后的微安表的總電阻

[]3

R#=—=——--Q=6X103Q

總（500x10-6

故應(yīng)使微安表串聯(lián)一個(gè)阻值

R=RK，_Rg=545（）Q

的電阻。

7.某同學(xué)想將滿偏電流/g=100nA,內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表，并進(jìn)行校準(zhǔn)。備用的器材有：

A.電流表G（量程0?IOORA）

B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程0~3V）

C.電阻箱（阻值范圍0?999.9C）

D.電阻箱（阻值范圍0-99999.9。）

E.電源（電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì)）

F.電源（電動(dòng)勢(shì)9V,內(nèi)阻不計(jì)）

G.電源（電動(dòng)勢(shì)20V,內(nèi)阻不計(jì)）

H.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0?50。，額定電流1.5A）還有若干電鍵和導(dǎo)線。

（1）該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示電路測(cè)量該電流表的內(nèi)阻，想要得到較高的精確度，電源應(yīng)選用（用

字母代號(hào)填寫）。

（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)先閉合開關(guān)Si,調(diào)節(jié)&的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；保持開關(guān)Si閉合,

再閉合開關(guān)S］，保持&的阻值不變,調(diào)節(jié)小的阻值,當(dāng)電流表的示數(shù)為40PA時(shí)，4的阻值為400.0。,

忽略S2閉合電路中總電阻的變化，經(jīng)計(jì)算得該電流表內(nèi)阻％=C。（保留到個(gè)位）

（3）若要將該微安表改裝成量程3V的電壓表，需（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值&=C

的電阻。

（4）用給定的備用器材，在方框中畫出改裝和校準(zhǔn)都包括在內(nèi)的電路圖______o（要求對(duì)0~3V的所有

刻度都能在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行校準(zhǔn)）

【答案】F600串聯(lián)29400

【詳解】

(1)[1]該同學(xué)采用“半偏法”利用如圖所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻，/?2應(yīng)該是較大的變阻箱，根據(jù)

歐姆定律可知

。=//=1ooX10-9X99999.9V，10V

所以想要得到較高的精確度，電源應(yīng)選用F；

(2)[3]忽略閉合電路中總電阻的變化，可以認(rèn)為總電流不變，閉合開關(guān)Sz后，通過定電阻R的電

流

-/0=100gA-40gA=60gA

根據(jù)歐姆定律可知

=4=600Q

10

(3)[3][4]若要將該微安表改裝成量程3V的電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)定值電阻分壓，串聯(lián)分壓電阻

U3

R、=±-R=------------600Q=29400Q

/?glOOxlO-6

(4)[5]要校準(zhǔn)該改裝后的電壓表，應(yīng)該改半裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)，電壓表的示數(shù)要從0開

始，滑動(dòng)變阻器采用分壓電路，改裝和校準(zhǔn)都包括在內(nèi)的電路圖如圖所示

丙

(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲所示電路測(cè)量該微安表的內(nèi)阻，所用電源的電動(dòng)勢(shì)為4V.請(qǐng)幫助該同學(xué)按圖甲

所示電路完成實(shí)物圖乙的連接.

(2)該同學(xué)先閉合開關(guān)Si,調(diào)節(jié)R2的阻值，使微安表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；保持開關(guān)Si閉合，再閉合

2

開關(guān)S2,保持R?的阻值不變，調(diào)節(jié)Ri的阻值，當(dāng)微安表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1時(shí)，氐的阻值如圖丙

所示，則該微安表內(nèi)阻的測(cè)量值Rg=C,該測(cè)量值(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值.

(3)若要將該微安表改裝成量程為IV的電壓表，需(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值Ro=。的電

阻.

【答案】如圖所示

142；小于串聯(lián)9858

【分析】

(1)根據(jù)電路圖連線：(2)結(jié)合電路串并電壓、電流特點(diǎn)以及電流與電阻關(guān)系求解電流表的內(nèi)阻.(3)

利用電流的改裝原理，電壓表利用串聯(lián)分壓，根據(jù)U=Ug+IgR計(jì)算電阻Ro.

【詳解】

(1)實(shí)物連線如圖所示;

(2)由電路圖可知，當(dāng)微安表的讀數(shù)偏轉(zhuǎn)到2Ig/3時(shí)，通過電阻箱的電流為Ig/3,則電阻箱的阻值等于微

安表內(nèi)阻的2倍，由圖可知電阻箱的讀數(shù)為284Q,則微安表的內(nèi)阻為142Q；

閉合S2后，電路總電阻變小，電路總電流變大，通過電阻箱的電流大于1/3,則該實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電表內(nèi)阻

偏小；

6142=98580

(2)若要將該微安表改裝成量程為IV的電壓表，需串聯(lián)阻值％=1-々=1Q0X10--

的電阻.

9.(1)某同學(xué)做“測(cè)量金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)，測(cè)量金屬絲電阻的電路如圖甲所示。

①用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑，圖乙所示的螺旋測(cè)微器讀數(shù)為mm；

②圖甲中，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于左端，閉合電鍵S,向右移動(dòng)滑片P,電壓表的示數(shù)變（選

填“大”或“小”）；

③若測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)電阻為凡算得金屬絲的橫截面積為S，則金屬絲材料的電阻率°=

④由于電壓表內(nèi)阻影響，電流表示數(shù)于通過金屬絲的電流（填“大”或“小”）。

（2）某同學(xué)測(cè)量金屬絲的電阻率。用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻。根據(jù)歐姆定律，/=可計(jì)算出電阻

值。已知金屬絲的電阻很小，為準(zhǔn)確測(cè)量，實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用圖______（選填“甲”或“乙”）所示的電路，測(cè)

出的電阻值較真實(shí)值______（選填“偏大”或“偏小”）。

----?-----I—（Y>—1

RR.~.

0—?—II---（A）-?~~o——o-?—I^-4~~（A）----o

甲乙

【答案】1.113mm大p大/=-乙偏小

LR

【詳解】

（1）①⑴螺旋測(cè)微器讀數(shù)為

1mm+11.3x0.01mm=1.113mm

②⑵圖甲中的滑動(dòng)變阻器選用分壓式接法，當(dāng)劃片P在最左端時(shí)，金屬絲與導(dǎo)線并聯(lián)電壓表示數(shù)為零,

當(dāng)劃片P向右滑動(dòng)時(shí)與金屬絲并聯(lián)的電阻變大，電壓表示數(shù)變大。

③[3]根據(jù)電阻的決定式有

RS

P~~L

④⑷由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，則有很少一部分電流流過電壓表，則電流表所測(cè)的電流為流過金屬絲

與電壓表電流的總和，則電流表示數(shù)大于通過金屬絲的電流。

（2）⑸歐姆定律為

u

/=—

R

[6]小電阻應(yīng)采用外接法，而甲圖為內(nèi)接法、乙圖為外接法，應(yīng)選乙圖。

⑺根據(jù)歐姆定律有

u_

R=

但電流表測(cè)出的電流為流過金屬絲與電壓表電流的總和，比實(shí)際偏大，而電流在分母上，則測(cè)量值比實(shí)

際值偏小。

10.研究組準(zhǔn)備測(cè)定某金屬電阻率P，并打算通過查表找到該金屬類型。待測(cè)金屬橫截面積為圓形。實(shí)驗(yàn)器

材有：毫米刻度尺、游標(biāo)卡尺、多用電表、待測(cè)合金及導(dǎo)線若干。

。12

Ocml23；[484950

----------------------------

（待測(cè)金融身

(1)用毫米刻度尺測(cè)量待測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其直徑，結(jié)果分別如圖所示，可得其長(zhǎng)度L

=cm,直徑D=mm；

(2)采用多用電表粗測(cè)待測(cè)金屬絲電阻，先把選擇開關(guān)旋到“xlO”擋位，測(cè)量時(shí)指針偏角過大。則松開

表筆與電阻的接觸，把開關(guān)旋到擋位(選填“xlOO”或者“xl”)；兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零,

把兩表筆接觸電阻兩端，讀數(shù);

(3)現(xiàn)要進(jìn)一步精確測(cè)量其阻值，研究組采用以下電路圖進(jìn)行測(cè)量，其中&為定值電阻且已知。請(qǐng)合理選

擇題目中給出的實(shí)驗(yàn)器材(除多用電表外)，寫出需要測(cè)量的物理量并用物理字母表示：。則待測(cè)

金屬絲電阻R、=(用上述字母及題中電路圖所給物理字母表示)；

(4)得到待測(cè)金屬絲&=0.5。，由此可計(jì)算得到待測(cè)金屬絲電阻率為2=Qm(結(jié)果保留三位有效

數(shù)字);

(5)結(jié)合表中數(shù)據(jù)，查表可知該金屬為(填寫金屬類型名稱)。

金屬類型名稱鐵鋁合金含銅合金常規(guī)金屬

常溫下電阻率1.0x106-4.4x10-7_1.65x10s-

(Qm)1.6x1Of5.0x10-79.78x10-8

R1

【答案】50,00cm(49.99-50.01cm)1.40mmxlLABLBCRX1.54X106鐵

LBC

鋁合金

【分析】

(1)掌握毫米刻度尺和游標(biāo)卡尺的正確讀數(shù)；

(2)掌握歐姆表測(cè)電阻的基本原理和讀數(shù)方法即可正確調(diào)節(jié)，掌握電橋法測(cè)電阻的基本原理，當(dāng)電流計(jì)讀

數(shù)為零時(shí)左右兩側(cè)的電阻成正比；

(3)掌握電阻率的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)正確計(jì)算即可。

【詳解】

(1)"]毫米刻度尺精確度為1mm,應(yīng)估讀到下一位，故待測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度為50.00cm。

該游標(biāo)卡尺為20分度，精確度為0.05mm,由題圖可知游標(biāo)第8條與上面對(duì)齊，故讀數(shù)應(yīng)為

1mm+8X0.05mm=1.40mm

(2)⑶把選擇開關(guān)旋到“xlO”擋位，測(cè)量時(shí)指針偏角過大。應(yīng)調(diào)到較低檔位，使指針偏角減小，回到表

盤中間區(qū)域，故應(yīng)把開關(guān)旋到“xl”檔位。

(3升4]⑸本實(shí)驗(yàn)采用電橋法測(cè)電阻，當(dāng)電流計(jì)示數(shù)為零時(shí)滿足

段=4B

&LBC

移項(xiàng)后可得待測(cè)電阻

故需要測(cè)量的物理量為AB和BC的長(zhǎng)度LAB.LBC.

(4)[6]由電阻定律R=「!可得

RSR?吟2

片下二一T-

代入數(shù)據(jù)可得電阻率p=1.54x10-6Qm.

(5)[7]結(jié)合表中數(shù)據(jù)，查表可知該金屬為鐵鋁合金。

11.（1）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量一質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)直導(dǎo)體的長(zhǎng)度和直徑，其中

測(cè)量結(jié)果如圖甲、乙所示，則長(zhǎng)直導(dǎo)體的長(zhǎng)度為cm；長(zhǎng)直導(dǎo)體的直徑為mm。

5

—T

no30

OO

甲

乙

（2）該組同學(xué)用伏安法測(cè)定其電阻&的阻值（約為10kC）,除了冬，開關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供

選用：

A.電壓表（量程O~1V,內(nèi)阻約為10k。）

B.電壓表（量程0~10V,內(nèi)阻約為lOOkQ）

C.電流表（0~lmA內(nèi)阻約為30Q）

D.電流表（0~0.6A,內(nèi)阻約為0.05Q）

E.電源（電動(dòng)勢(shì)L5V,額定電流0.5A,內(nèi)阻不計(jì)）

F.電源（電動(dòng)勢(shì)12V,額定電流2A,內(nèi)阻不計(jì)）

G.滑動(dòng)變阻器&（阻值范圍0~1。。，額定電流2A）

①為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，電壓表選用,電流表選用,電源選用。

（均填器材的字母代號(hào)）；

②畫出測(cè)量R、.阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖。（）

③該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確，從實(shí)驗(yàn)原理上看，電阻測(cè)量值會(huì)真實(shí)值（填“大于”

“小于”或“等于”），

【答案】5.035.315±0.02BCF大于

【詳解】

⑴[1]長(zhǎng)直導(dǎo)體的長(zhǎng)度為5cm+0.1mmx3=5.03cm；

[2]長(zhǎng)直導(dǎo)體的直徑為5mm+0.01mmx31.5=5.315mm

⑵①[3][4][5]電源選擇電動(dòng)勢(shì)為L(zhǎng)5V的話電壓過小，則選擇電動(dòng)勢(shì)為15V的電源F；則為使測(cè)量盡量準(zhǔn)

確，電壓表選用B；電路中可能出現(xiàn)的最大電流為'~?A=lmA電流表選用C；

10x10-

②⑹肉4>>（則應(yīng)該采用電流表內(nèi)接，滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則則畫出測(cè)量R、.阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖

如圖

③⑺從實(shí)驗(yàn)原理上看，因電壓表的讀數(shù)大于待測(cè)電阻兩端的電壓，則電阻測(cè)量值會(huì)大于真實(shí)值。

12.鉛筆是我們常用的寫字畫圖工具，其筆芯的主要成分為能導(dǎo)電的石墨。一根鉛筆芯的直徑為0.5mm,

長(zhǎng)度為6cm,為較準(zhǔn)確地測(cè)量該筆芯的電阻率，實(shí)驗(yàn)室里有下列器材可供選用：

A.一根鉛筆芯（電阻尺約為5C）

B.電流表Ai（量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5C）

C.電流表A2（量程為0~3A,內(nèi)阻約為0.1。）

D.電壓表V（量程為0~6V,內(nèi)阻約為3kQ）

E.定值電阻4=4C

F.定值電阻4=15。

G.滑動(dòng)變阻器&(10Q,1A)

H.滑動(dòng)變阻器&(IkQ,0.5A)

I.電源(E=4.5V,內(nèi)阻約為0.1。)、開關(guān)S及導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已放置了被測(cè)鉛筆芯、電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干，為了完成實(shí)驗(yàn)，需要從上述器材中再選用

。(填字母序號(hào))

(2)為得到電流表、電壓表從零開始的多組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的電路圖來測(cè)量鉛筆芯的阻值R”并畫在下

面虛線框中o

(3)寫出R、的計(jì)算公式,并說明公式中每個(gè)字母的物理意義o

(4)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)得多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，從而得出鉛筆芯電阻為4.8C,則鉛筆芯

的電阻率夕=Qmo(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】BDEG《斗-RU為電壓表V的不數(shù)，人為電流表Ai的

示數(shù)，尺為定值電阻R的阻值1.6x10-5

【詳解】

(DUI電源電動(dòng)勢(shì)為E=4.5V，電壓表選D,估算通過待測(cè)電阻的電流最大值為

R

可見電流表Ai量程合適，應(yīng)選擇B,為保護(hù)電流表，需要串聯(lián)電阻的阻值應(yīng)滿足

E

2-----勺-

1.75Q<7?;|;<8.5Q

定值電阻K=4。，故應(yīng)選擇E,為方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇阻值較小的，應(yīng)選擇G。

(2)⑵為了盡可能多地得到多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)應(yīng)采用分壓式，鉛筆芯與定值電阻串聯(lián)后為

小電阻，故為電流表應(yīng)外接，電路如圖所示

(3)[3]根據(jù)歐姆定律可得被測(cè)電阻的測(cè)量值

[4]U為電壓表V的示數(shù)，八為電流表Ai的示數(shù)，R為定值電阻吊的阻值。

⑷⑸根據(jù)

電阻率

13.某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量金屬棒電阻率的實(shí)驗(yàn)方案。

(1)如圖1,用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑D為mm；如圖2用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)度L

為cm；

圖2

圖1

（2）用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值：當(dāng)用“xlO”倍率時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用倍率（選

填“xlK"、"xlOO"、“xl"）,正確操作測(cè)量并讀數(shù),若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖中實(shí)線所示，測(cè)量結(jié)

果是C;

圖3

（3）要求盡可能精確測(cè)量金屬棒的阻值，并要求電壓表示數(shù)從零開始變化，請(qǐng)根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)

實(shí)驗(yàn)電路畫在圖4方框中，并標(biāo)注對(duì)應(yīng)的器材符號(hào)。（)

A.電源（電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻約0.05C）

B.電流表Ai（量程0~3mA,內(nèi)阻小為100。）

C.電流表A2（量程0~0.6A,內(nèi)阻約為3C）

D.電壓表Vi（量程O~15V,內(nèi)阻約為10kC）

F.滑動(dòng)變阻器R（最大阻值5C,允許通過的最大電流為2A）

G.滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值1k。，允許通過的最大電流為0.5A）

H.定值電阻R）=900C

I.電鍵一只，導(dǎo)線若干

⑷若實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流表Al示數(shù)為小電流表A2示數(shù)為/2,則金屬棒電阻率的表達(dá)式為p=（用人,

b,Ro,Rg,D,L表示)

【答案】4.698(4.697mm~4.699mm)10.230xl6.0

“4+4)時(shí)

4L(Z2-7,)

【詳解】

(1)口］由圖示螺旋測(cè)微器可知金屬棒直徑

D=4.5mm+19.9x0.01mm=4.699mm

由于讀數(shù)誤差4.698mm(4.697mm~4.699mm)均可

⑵游標(biāo)卡尺是20分度的卡尺，其分度值為0.05mm,則金屬棒長(zhǎng)度為

L=102mm+6x0.05mm=102.30mm=10.230cm

⑵⑶用“xlOQ”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明被測(cè)電阻阻值反較小，所選檔位偏大，故應(yīng)換用“xlC”

擋

⑷由圖示表盤可知，待測(cè)電阻阻值為6.0xlQ=6.00C

(3)⑸由于題目給出電壓表量程太大，顯然是用電流表Ai與心串聯(lián)后組成電壓表，要求電壓表示數(shù)從零

開始變化，設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示

⑹由電路連接及歐姆定律可求出金屬棒的電阻為

q/(%+4)

結(jié)合電阻定律

R叭

S嗎2

解得

6(4+4)兀。2

P二-----------------

42-4)

14.某興趣小組同學(xué)打算自制滑動(dòng)變阻器，購(gòu)買了一卷銀絡(luò)合金絲，已知該鎮(zhèn)銘合金絲的常溫電阻率0=

1.0x106Qm,興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測(cè)算合金絲的長(zhǎng)度。他們選擇了多用電表、電流表、

電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。

（1）他們使用多用電表粗測(cè)合金絲的電阻，操作過程分以下三個(gè)步驟：

①將紅黑表筆分別插入多用電表的“十”、“一”插孔，選擇電阻擋“xlO”；

②有以下幾種做法，其中正確的是（）

A.將紅黑兩表筆短接，然后調(diào)整“指針定位螺絲”進(jìn)行機(jī)械調(diào)零

B.將紅黑兩表筆短接，然后調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”進(jìn)行歐姆調(diào)零

C.不需要兩表筆短接，直接調(diào)整“指針定位螺絲”進(jìn)行機(jī)械調(diào)零

D.不需要兩表筆短接，直接調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”進(jìn)行歐姆調(diào)零

③把紅黑表筆分別與銀倍合金絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，該合金絲的電阻約為

C。

⑵根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖乙的A、B、C、

D四個(gè)電路中選擇電路來測(cè)量合金絲電阻（己知所用電壓表電阻約為3kC,電流表電阻約為

0.05Q,滑動(dòng)變阻器全阻值約為10。）。

【答案】BC140。B

【詳解】

(1)②歐姆調(diào)零需要將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.機(jī)械調(diào)零用螺絲刀擰指針定位螺絲，不需要將兩表筆短接，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

③⑵多用電表的電阻“xIO”擋，由圖甲所示可知，該電阻的阻值約為14xl0C=140C。

(2)[3]金屬絲電阻比較大，為了使電路中電流不會(huì)過小，同時(shí)金屬絲兩端電壓可以從。開始增大，故滑動(dòng)

變阻器采用分壓式接法，金屬絲電阻較大，故電流表采用內(nèi)接法，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選Bo

15.為測(cè)量某金屬絲的電阻率，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E和

內(nèi)阻『在實(shí)驗(yàn)過程中保持不變。

(1)小明先進(jìn)行了如圖甲方案的測(cè)量:

①他首先利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)出甲、乙兩根不同金屬絲的直徑，示數(shù)分別如圖甲、乙、所

示。則兩根金屬絲直徑的測(cè)量值分別為：diti=mm、dmm；

乙

②實(shí)驗(yàn)過程中，小明先將甲金屬絲接入電路，并用米尺測(cè)出接入電路中的甲金屬絲的長(zhǎng)度/=50.00cm。閉

合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄了兩電表的測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，其

中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)他己經(jīng)標(biāo)在如圖A所示的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)你標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并在圖A畫

出U-/圖線;

實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456

UN0.901.201.501.802.102.40

〃A0.180.240.310.370.430.49

（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）;

圖A圖B

（2）小明又用如圖乙方案測(cè)量乙金屬絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)中他可以通過改變接線夾（即圖乙中滑動(dòng)變阻器符

號(hào)上的箭頭）接觸金屬絲的位置以控制接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度；

①實(shí)驗(yàn)操作步驟：

a.正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，閉合開關(guān)

b.讀出電流表的示數(shù)，記錄接線夾的位置

c.斷開開關(guān)，測(cè)出接入電路的金屬絲的長(zhǎng)度

d.閉合開關(guān)，重復(fù)氏c的操作

②根據(jù)測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，繪出如圖B所示的關(guān)系圖線，由圖可以算出圖線的斜率

為k,若已測(cè)得乙金屬絲的直徑為d,已知電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻八則乙金屬絲的電阻率為；（寫

出電阻率的計(jì)算式）

（3）電表的內(nèi)阻可能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，請(qǐng)你分別就這兩種方案說明電表內(nèi)阻對(duì)電阻率測(cè)量的影響：圖

甲方案電阻率測(cè)量值_____真實(shí)值；圖乙方案電阻率測(cè)量值______真實(shí)值。（選填“大于”“小于”或“等

于“）

UN

【答案】1.750.546-0.549C2.2-2.6)X10'5(計(jì)

算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)工■n絲-Fd土-k大于等于

4

【詳解】

(D①152］兩根金屬絲直徑的測(cè)量值分別為

d甲=1mm+0.05mmx15=1.75mm

Jz=0.5mm+0.01mmx4.8=0.548mm；

②⑶做出U-1圖像如圖；

?

=.

器

:?

!?浦

■::瞿

!?

::

::::::

箍

0.400.607A

③［4］由圖像可知

U29

7?=—=—Q=4.8Q

*I0.6

根據(jù)

R、=P3

xs兀瑞

解得

萬(wàn)瑞&3.14＞（1.75xl（r3）2x4.8

p=——Qm=2.3xl0^Qm

4/4x0.5

(2)②［5］由閉合電路的歐姆定律

E=I[PTr+R}=I[P^+r+R

即

1-4-PJ,LR++-r--

/7vd2EE

則

則

兀Ed,k

P

4

③⑹圖甲中電壓的測(cè)量值偏大，導(dǎo)致電阻測(cè)量值偏大，則電阻率的測(cè)量值偏大；［7］圖乙中若考慮電流表

內(nèi)阻則

1_%f+r+R+RA

不影響圖像的斜率，則電阻率的測(cè)量值不變。

16.某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率p,需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖，由圖可知其直徑為mm；

(2)在測(cè)量電阻時(shí)，采用了如下方法：

①用多用電表粗測(cè)：用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T?請(qǐng)根據(jù)下列

步驟完成電阻測(cè)量：(把部件符號(hào)填入空中)

A.旋動(dòng)部件,使指針對(duì)準(zhǔn)電流表的“0”刻線。

B.該同學(xué)選擇xlO倍率，將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“X10”的位置。

C.將插入“+”插孔的紅黑表筆短接，旋動(dòng)部件使指針對(duì)準(zhǔn)表盤右端電阻的“0刻

線”。

D.測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)該選擇倍率（選填“xlk”、

“xl00”、“xl”），并重新歐姆調(diào)零，正確操作測(cè)量并讀數(shù)，若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖中實(shí)線所示，

測(cè)量結(jié)果是___________n；

②為了準(zhǔn)確測(cè)定圓柱體的阻值，除被測(cè)電阻外，實(shí)驗(yàn)室提供了如下實(shí)驗(yàn)儀器：

A.直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻可不計(jì)）

B.直流電流表（量程0?3A,內(nèi)阻約為0.1C）

C.直流電流表（量程。?100mA,內(nèi)阻為3。）

D.直流電壓表（量程0?15V,內(nèi)阻約為102）

E.直流電壓表（量程0?IV,內(nèi)阻約為3kC）

F.滑動(dòng)變阻器（最大阻值10C,允許通過的最大電流為2A）

G.滑動(dòng)變阻器（最大阻值1k。，允許通過的最大電流為0.5A）

H.電阻箱（0-999Q）

I.電鍵一只，導(dǎo)線若干

a、為了方便調(diào)節(jié)，并要求電壓表示數(shù)從零開始變化，電流表應(yīng)選取,電壓表應(yīng)選取

,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選取o（填器材編號(hào)）

b、請(qǐng)你根據(jù)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并在答題卡中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

【答案】4.698（4.697~4.702）STxi6.0CEF

【詳解】

⑴”］其直徑為

d=4.5mm+0.01mmx20.0=4.700mm

⑵⑵先機(jī)械調(diào)零，旋動(dòng)部件S,使指針對(duì)準(zhǔn)電流表的“0”刻線；

⑶再歐姆調(diào)零，將插入“+插孔的紅黑表筆短接，旋動(dòng)調(diào)零電阻