高考物理壓軸題專題-電學實驗

電學實驗專題

O基本實驗要求

1.實驗原理

閉合電路歐姆定律.

2.實驗器材

電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙的刻度尺.

3.實驗步驟

⑴電流表用/A的量程，電壓表用3V的成程，按圖1連接好電路.

甲乙

圖1

(2)把滑動變阻器的滑片移到接入電路阻值最大的一端.

⑶閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)S,S).用同樣的方法再測量

幾組八U值,填入表格中.

(4)斷開開關，拆除電路，整理好器材.

O基本實驗方法

1.用實驗數(shù)據(jù)求區(qū)廠的處理方法

5=E-hr

⑴列方程求解：由,解得￡匚

⑵用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖2所示.

除、

O%/

圖2

①圖線與縱軸交點為2

②圖線與橫軸交點為/短=：；

③圖線的斜率表示「=端.

2.注意事項

⑴為「使路端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較大的舊也池.

⑵電流不要過大，應小于0.5A,讀數(shù)要快.

⑶要測出不少于6組的(1,U)數(shù)據(jù)，變化范圍要大些.

⑷若U-/圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，內(nèi)阻應根據(jù)

/=1熱確定.

3.誤差來源

(1)偶然誤差：用圖象法求上和「時作圖不準確.

⑵系統(tǒng)誤差：電壓表分流.

⑶本實驗中測曷結(jié)果是：E測真，rsj<rA.

一、電流表與電壓表的改裝

1.改裝方案

改裝為電壓表改裝為大量程的電流表

原理串聯(lián)電阻分壓并聯(lián)電阻分流

改裝原理圖

U=4（凡+R）/g/?g=（/—4）/?

分壓電阻或分流電阻

故R=；_Rg故RR

/g

R--^

改裝后電表內(nèi)阻Rv=Rg+R>RgRA-R+R*<R

2.校正

⑴電壓表的校正電路如圖?所示，電流表的校正電路如圖2所示.

圖1圖2

⑵校正的過程是：先將滑動變阻器的滑動觸頭移到最左端，然后閉合開關，移動滑動觸頭，使改裝

尼?的電壓表（電流表）示數(shù)從零逐漸增大到量程值，每移動一次記下改裝的電壓表（電流表）和標準電壓

表（標準電流表）的示數(shù)，并計算滿刻度時的百分誤差，然后加以校正.

二、歐姆表原理（多用電表測電阻原理）

1.構造

如圖3所示，歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成.

圖3

歐姆表內(nèi)部：甩流表、甩池、調(diào)零電阻串聯(lián).

外部：接被測電阻R.

全電路電阻R總=%+〃+「+凡.

2.工作原理

F

閉合電路歐姆定律，

Ag-TA-Av

3.刻度的標定

紅、黑表筆短接（被測電阻凡=0）時，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使/=儲電流表的指針達到滿偏，這?過程

叫歐姆調(diào)零.

（1）當時,凡=0,在滿偏電流V處標為‘宜'.（圖甲）

（2）當/=。時，&T8,在/=0處標為“至（圖乙）

⑶當/=§時，R\=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值，R叫中值阻阻.

三、多用電表

1.多用電表可以用來測曷電流、電壓、電阻等，并且每一種測吊:都有幾個量程.

圖4

2.外形如圖4所示：上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為

選擇開關，它的四周刻有各種測量項目和量程.

3.多用電表面板上還有：歐姆表的歐姆調(diào)零旋鈕（使電表指針指在右端零歐姆處）、指針定位螺絲（使

電表指針指在左端的“0”位置）、表筆的正、負插孔（紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入“一”插孔）.

四、二極管的單向?qū)щ娦?/p>

1.晶體二極管是由半導體材料制成的，它有兩個極，即正極和負極，它的符號如圖5甲所示.

圖5

2.晶體二極管具有單向?qū)щ娦裕ǚ柹系募^表示允許電流通過的方向）.當給二極管加正向電壓時，

它的電阻很小，電路導通，如圖乙所示；當給一極管加反向且壓時，它的電阻很大，電路截止，如圖

丙所示.

3.將多用電表的選擇開關撥到歐姆擋，紅、黑表筆接到二極管的兩極上，當黑表筆接“正”極，紅表

筆接“負”極時，電阻示數(shù)較小，反之電阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負極.

0基本實驗要求

1.實驗器材

多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小燈泡、二極管、定值電阻（大、中、?。┤齻€.

2.實驗步驟

⑴觀察：觀察多用電表的外形，認識選擇開關的測量項目及恒:程.

⑵機械調(diào)零：檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度左端的零位置.若不指零，則可用小螺絲刀進

行機械調(diào)零.

（3）將紅、黑表筆分別插入“十”、"一”插孔.

（4）測量小燈泡的電壓和電流.

①按如圖6甲所示的電路圖連好電路，將多用電表選擇開關置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓.

圖6

②按如圖乙所示的電路圖連好電路，揩選擇開關置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流.

⑸測吊:定值電阻

①根據(jù)被測電阻的估計阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆表的“0”刻度，

若不指在歐姆表的“0”刻度，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度處；

②將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)；

③讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的魚莖，即得測量結(jié)果；

④測量完畢，將選擇開關置于交流電壓最高擋或“QEF.擋.

?；緦嶒灧椒?/p>

1.多用電表使用注意事項

⑴表內(nèi)電源正極接黑表筆，負極接紅表筆，但是紅表筆插入插孔，黑表筆插入“一”插孔，注意電

流的實際方向應為“紅人”、“黑出

⑵區(qū)分“機械零點'與“歐姆零點”.機械零點是表盤刻度左側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是表盤F邊中間的指

針定位螺絲；歐姆零點是指刻度盤在側(cè)的“0”位置，調(diào)整的是歐姆調(diào)零旋鈕.

（3）歐姆表讀數(shù)時注意乘以相應擋位的倍率.

⑷使用多用電表時，手不能接觸表筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應注意不要用手接觸表筆的

金屬桿.

⑸測量電阻時待測電阻要與其他元件和電遮斷開，否則不但影響測量結(jié)果，甚至可能損壞電表.

⑹測電阻時每換一次擋必須重新歐姆調(diào)零.

⑺使用完畢，選擇開關要置于交流電壓最高擋或“QEF”擋.長期不用，應把表內(nèi)電池取出.

2.多用電表對電路故障的檢測

⑴斷路故障的檢測方法

①用直流電壓擋：

a.將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源良好，若電壓表示數(shù)為零，說明電源損壞.

b.在電源完好時，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián).若電壓表示數(shù)等于電源電動勢，則說明

該部分電路中有斷點.

②用直流電流擋：

將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路.

③用歐姆擋檢測

將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值（或有電流）說明元件完好，若電阻無窮大（或

無電流）說明此元件斷路.

⑵短路故障的檢測方法

①將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被零路；若電壓表示數(shù)不為零，則外電路的部

分電路不被短路或不完全被短路.

②用電流表檢測，若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零，故障應是短路.

題型一：多用電表的改裝

例I(2019?全國卷1?23)某同學要將一量程為250gA的微安表改裝為量程為20mA的電流表.該

同學測得微安表內(nèi)阻為1200C,經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進行改裝.然后利

用?標準毫安表，根據(jù)圖1(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表).

圖1

⑴根據(jù)圖(a)和題給條件，將圖(b)中的實物連線.

⑵當標準毫安表的示數(shù)為16.0mA時，微安表的指針位置如圖2所示，由此可以推測出改裝的電表

量程不是預期值，而是.(填正確答案標號)

圖2

A.18mAB.21mA

C.25mAD.28mA

⑶產(chǎn)生上述問題的原因可能是________.(填正確答案標號)

A.微安表內(nèi)阻測量借誤，實際內(nèi)阻大于120()。

B.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于1200C

C.值計算錯誤，接入的電阻偏小

D.R值計算錯誤，接入的電阻偏大

⑷要達到預期目的，無論測得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測戰(zhàn)，只需要將限值為R的電阻換為

一個阻值為"e的電阻即可，其中&=.

答案⑴連線如圖所示

，目

(2)C(3)AC(4瑞

解析(1)埴程為250RA的微安表改裝成量程為20mA的電流表，景程擴大了80倍，需要將定值電

阻與微安表并聯(lián)，然后根據(jù)題留⑶的原理圖連線.

⑵當標準毫安表示數(shù)為16.0mA時，對應的微安表讀數(shù)為160卜iA,說明量程擴大了100倍，因此所

改裝的電表量程是25mA,選項C正確.

(3)根據(jù)/gR=(/—小/?得：1=喑乜

出現(xiàn)該情況可能是微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際電阻大于1200Q,或者并聯(lián)的電阻R計算錯誤，接入

的電阻偏小，選項A、C正確.

⑷設微安表的滿偏電壓為U,則對并聯(lián)的電阻R有

U=(25—().25)X10-3R

U=(20-0.25)X10，*R

解得仁翁

【拓展訓練11(2019?云南昆明市4月質(zhì)檢)某同學想將一顯程為1mA的靈敏電流計G改裝為多用電

表，他的部分實驗步驟如下：

圖3

⑴他用如圖3甲所示的電路測量靈敏電流計G的內(nèi)阻

①請在乙圖中將實物連線補充完整；

②閉合開關Si后，將單刀雙擲開關S2置于位置1,調(diào)節(jié)滑動變阻器尺的阻值，使電流表Go有適當

示數(shù)⑹然后保持尺的阻值不變，將開關S2置于位置2,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表Go示數(shù)仍為/（）.

若此時電阻箱阻值&=200Q,則靈敏電流計G的內(nèi)阻/=Q.

⑵他將該靈敏電流計G按圖丙所示電路改裝成量程為3mA、30mA及倍率為耿1”、“x10”的多用電

表.若選擇電流30mA量程時，應將選擇開關S置于（選填%或“，），根據(jù)題給條件

可得阻阻凡=。，&=Q

⑶已知圖內(nèi)電路中兩個電源的電動勢均為3V（內(nèi)阻可忽略），將選擇開關置于。測量某電隹的阻值，

若通過靈敏電流計G的電流為0.40mA,則所測電阻阻值為Q.

答案（1）①見解析圖②200（2）b1090（3）150

解析（1）①由原理圖連線如圖：

霜

②由閉合電路歐姆定律可知，兩情況下的電流相同，所以靈敏電流計G的內(nèi)阻4=200C;

⑵由表頭改裝成大曷程的電流表原理可知，當開關接〃時，表頭與R2串聯(lián)再與R并聯(lián)，此種情形比

開關接c時電路總電流更大，故開關應接生

由電流表的兩種量程可知：

200x10-3

接"時有：凡"&=C=100C

乙人1U

接b時有:29x10-3天=10-3x（200+&）

聯(lián)立解得：Ri=10C,&=90Q;

E3

⑶開關接。時，多用電表/max=30mA,多用電表的內(nèi)阻為：^內(nèi)=比=30X1（）.3此時流

/品+&0.40x200+90

過待測電阻的電流為/=&+.R=0.40mA+——后——mA=12mA,所以總電阻為：

E3

3片宣…250C,

所以所測電阻阻值為R『R基一穴內(nèi)=150Q

題型二?測量電源電動勢

【例11（2019?山西運城市5月適應性測試）某同學想用下列實驗器材來測定一電源的電動勢E和內(nèi)阻r,

同時測量一阻值約為幾十歐姆的電阻的阻值，實驗器材如下：

毫安表mA（吊:程。?120mA）;

電壓表V（量程0?6V）;

滑動變阻器W阻值范圍。?300Q）;

導線若干，開關S一個

該同學的實驗步驟如下：

①設計如圖3甲所示的電路圖，正確連接電路；

②滑動變阻器滑片處于阻值最大位置，閉合開關S,通過減小滑動變阻器接入電路的阻值測出多組U

和1的數(shù)據(jù)，最后得到如圖乙所示的u—/圖象；

③斷開開關S,將待測電阻凡改接在M，之間，間用導線相連，重復實驗步驟②，得到另一條

U-/圖線，圖線與縱軸的交點坐標為（0,5）），與橫軸的交點坐標為（/o0）.

⑴請根據(jù)圖甲的電路圖將圖丙中實物圖連接好.

（2）根據(jù)圖乙的圖線，可得該電源的電動勢E=V,內(nèi)阻「=C.

（3）待測電阻的阻值表達式為凡=.（用題中字母表示）

⑷設實驗中所用的電壓表和毫安表均為理想電表，凡接在M、N之間與接在N、H之間，滑動變阻器

的滑片從阻值最大處滑向口點位置的過程中，對比兩種情況，則毫安表的示數(shù)變化范圍

，電壓表示數(shù)變化范圍_______（選填“相同”或“不同”）

答案⑴見解析圖(2)6.025(3)^-r⑷相同不同

解析(1)根據(jù)電路圖連線如下：

殖

⑵根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-",所以縱截距/￡=6.0V,斜率的絕對值

6.0-3.5

網(wǎng)=「=麗/Q=25Q

(3)將心改接在M”之間，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U+IR、=E—lr,整理得:

U=E-/(r+&),斜率的絕對值陽=—華，所以待測阻值：&=賢一〃

F

(4)如果電表均為理想電表，兩次亳安表均測回路總電流，/=,所以毫安表變化范圍相同;

，十、十/＜淅

R、接在M、N之間：U=E-Ir,心接在N、H之間：U=E-/(r+RJ,因為電流變化相同，則電壓表

變化范圍不同.

【變式11(2019.安徽宣城市笫二次模擬)在測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗室提供了合適的

實驗器材.

(1)甲同學按如圖4a所示的電路圖進行測量實驗，其中Q為保護電阻，則:

圖4

①清用筆畫線代替導線在圖b中完成甩路的連接；

②根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)/，畫出U—/圖線如圖c所示，可得電源的電動勢E=

V,內(nèi)電阻r=。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).

(2)乙同學誤將測用電路連接成如圖d所示，其他操作正確，根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)/,

畫出u—/圖線如圖e所示，可得電源的電動勢E=V,內(nèi)電阻r=C(結(jié)果均保留

兩位有效數(shù)字).

答案(1)①見解析圖②2.80.60(2)3.00.50

解析(1)①根據(jù)原理圖可得出對應的實物圖，如圖所示；

②根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：U=E-Ir,則由題圖c可知電源的電動勢￡=2.8V,內(nèi)電阻r=|等

2.8-1.6

20Q=0.60Q;

⑵由乙同學的電路接法可知R左右兩部分并聯(lián)后與R串聯(lián)，則可知在滑片從最左端向右移動過程中,

滑動變阻器接入電路電阻先增大后減小，則路端電壓先增大后減小，所以出現(xiàn)題圖e所示的圖象，則

由圖象可知當電壓為2.5V時，電流為0.50A,此時兩部分電阻相等，則總電流為L=1A;而當電壓

為2.4V時，電流分別對應0.33A和0.87A,則說明當電壓為2.4V時，干路電流為人=033A+0.87

A=I.2A;則根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

2.5V=E-r-1A,2.4V=E-r-1,2A,解得電源的電動勢E=30V,內(nèi)電阻r=0.50C.

考題預測

一、實驗探究題

L為了利用伏安法測量某一未知電阻Rx(阻值約為6C)的限值，實驗室里準備了以下器材：

A.電源，電動勢E=3.0V,內(nèi)阻不計

B.電壓表V,最程3V,內(nèi)阻約5kC

C.電流表Ai,量程100mA,內(nèi)阻RA=8C

D.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約0.04c

E.定值電阻Ri=2C

F.定值電K1R2=2()C

G.滑動變阻器R2,最大阻值5C,最大電流為3A

H.滑動變阻器治，最大阻值1000Q,最大電流為1.5A

I.開關S、導線若干

(1)在用伏安法測量該電阻的殂值時，要求盡可能精確,則在上述提供的器材中電流表應選________；

定值電阻應選________；滑動變阻器應選_________(填器材前面的字母序號)；

(2)若電流表的示數(shù)為I,電壓表的示數(shù)為U,在考慮電表內(nèi)阻的情況下，代入必要的已知數(shù)據(jù)，通

過計算可得出待測電阻的表達式卜=；

(3)請在虛線框內(nèi)畫出測量該電阻阻值的實險電路圖。

2.某同學在做描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗時發(fā)現(xiàn)銘牌上標有小燈泡的額定電壓為3V,但額定

功率不清晰。

（1）該同學使用多用電表粗測小燈泡的電阻，選擇“xl”歐姆檔測量，示數(shù)如圖所示，則其電阻為

。（保留3位有效數(shù)字）；

（2）除了導線、開關和電動勢為6V的直流電源外，有以下一些器材可供選擇：

電流表：A,（量程0.6A,內(nèi)阻約IC）;A2（量程3A,內(nèi)阻約0.2。）；

電壓表：V（量程3V,內(nèi)阻約10kC）;

滑動變阻器：Ri（阻值范圍0?10C）；R2（阻值范圍0?IkC）;

為了讓燈泡兩端電壓從零調(diào)節(jié)，以及測量更準確，實驗時電流表應選擇,滑動變隹器應選擇

；（均填字母代號）

（3）將實物圖中還未完成的其分用筆代替導線補充完整；

（4）利用實驗數(shù)據(jù)繪出小燈泡的部分伏安特性曲線如圖所示。如果將兩個這種小燈泡串聯(lián)后，再接

在電動勢是3V,內(nèi)阻是2C的電源上，則此時每個小燈泡的功率約為W（結(jié)果保留2位有

效數(shù)字）。

3.某科學探究小組欲通過測定工業(yè)廢水的電阻率，來判斷廢水是否達到排放標準（一般電阻率PZ

200c?m的廢水即達到排放標準）。該小組用透明塑料板自制了個長方體容器，其左、右兩側(cè)面內(nèi)

壁緊貼金屬銅薄板（板的厚度和電阻的影響可忽略不計），銅薄板上端分別帶有接線柱A、B,如圖

甲所示。容器內(nèi)表面長a=40cm,寬b=20cm,高c=20cm。將廢水注滿容器后，進行如下

實驗操作。

（1）用多用電表的電阻檔粗測容器中廢水的電阻，選擇開關置于“X100”檔，其示數(shù)如圖乙所示,

則該廢水的電阻值約為C；

（2）為更精確地測量所取廢水的電阻率，該小組從實驗室中找到如下實驗器材：

-----------?——

BA

———號

F1~<-'

丙

A.直流電源E（電動勢E約3V,內(nèi)阻r0約0.1C）;

B.電壓表V（量程0?3V,內(nèi)阻約3kQ）;

C.電流表A】（吊程。?3mA,內(nèi)阻約10Q）;

D.電流表A2（量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.4C）;

E.滑動變阻器R（0?50c,額定電流2.0A）;

F.開關S一個，導線若干。

圖丙為該實驗小組在實驗過程中所采用的電路圖，由于廢水灑在紙上，導致部分電路圖缺失不清，圖

丙中的電流表A應為（填寫器材前面的字母序號或“D”），請你在答題卡相應位置補全

電路圖________；

（3）正確連接電路后，閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動變阻器，重復上述測曷步驟，得

出一系列數(shù)據(jù)如表所示，請在圖丁作出圖線。圖丁的坐標紙中已經(jīng)描出了3個點，請在答題卡相應圖

中將剩余3個點播出，并作出U-I關系圖線_______；

電壓U/V1.461.841.892.102.322.52

電流//mA1.401.601.802.002.202.40

UN

2.6

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2.4

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（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測廢水的電阻率p=Cm。該廢水［填"達到”

或“未達到”）排放標準。

4.某同學在實驗室發(fā)現(xiàn)了一大捆鋁導線，他想利用學過的知識計算出導線的長度，于是他設計了如下

的實驗方案：

（1）先用螺旋測微器測量該導線的直徑如圖甲所示，則導線的直徑d=mm;

（2）然后在實驗室中找到如下實驗器材?：學生電源靈敏電流計、電流表（兩個）、滑動變阻器（兩

個）、電阻箱、定值電阻、開關、導線若干。他利用現(xiàn)有器材進行了如下實驗：

a.按照圖乙所示的電路圖連接好實驗出路；

b.將滑動變阻器R3的滑片調(diào)至適當位置，滑動變阻器R的沿片調(diào)至最左端，閉合開關S;

c.將滑動變阻器R山勺滑片逐步向右滑動，并反復調(diào)節(jié)R?和R；使靈敏電流計G示數(shù)為零，此時電阻

箱R2的數(shù)值為4.0C,電流表A1的示數(shù)為0.15A,電流表A2的示數(shù)為0.30A。

根據(jù)上述實驗過程，請回答：

①待測電阻RN的阻值為C；

②電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果影響（選填“有”或“無”）;

（3）最后該同學在資料上查到了該鋁導線的電阻率P=2.82x10-8C-m,則這捆導線的長度為

m。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）為提裔本實驗的精確度可采取的措施是________。（請答出兩條措施）

5.圖（a）是壓敏電阻的阻值大小隨壓力變化的關系圖像，某實驗小組利用其特性設計出一款電子秤，

其電路圖如圖（b）所示。所用器材有:

壓敏阻阻RF（無壓力時的阻值為50Q）

電源日（電動勢12V,內(nèi)阻不計）

電源E2（電動勢6V,內(nèi)阻不計）

毫安表mA（量程30mA,內(nèi)阻10C）

滑動變阻器Ri（最大阻值為200C）

滑動變阻器Rz（最大阻值為60Q）

開關S,導線若干。

圖（a）

現(xiàn)進行如下操作：

①將壓敏電阻處于無壓力狀態(tài)并按圖（b）連接好電路，將滑動變阻器滑片置于b端位置，然后閉合

電鍵S;

②不放重物時緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，直到毫安表示數(shù)為30mA,保持滑動變阻器滑片的位

置不再改變：

③在R卜上施加豎直向下的壓力F時，毫安表的示數(shù)為I,記錄F及對應的I的值；

④將毫安表的表盤從10mA到30mA之間的刻度標記上對應的F值，完成電子秤的設計。請回答下列

問題：

圖（b）

（1）實驗中應該選擇的滑動變阻器是________（填"R「或"R”），電源是_________（填“Ei”或任2"）;

（2）由圖（a）可得出壓敏電阻的阻值大小隨壓力變化的關系式為C,實驗小組設計的電子

測力計的量程是________No

6.圖中電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻較小）、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻IkQ）,A2（量程250mA,

內(nèi)阻約2c）o

P!

R

F1-------

（1）用如圖所示的電路粗測網(wǎng)時，S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于.

A.最左端

B.最右端

C.正中間

（2）圖中，當A2的示數(shù)為150.0mA時，V的示數(shù)為2.52V,則Rx的真實值最接近________，

A.5C

B.15Q

C.25c

D.35Q

（3）若還有電流表A,（量程25mA,內(nèi)阻5c）、定值電阻Ro（阻值為100C）可供選擇,

為更精確地測量山的阻值，請將設計的電路畫在方框中。

7.在“測量金屬絲的電阻率''的實驗中，所用測量儀器均已校準某次實臉中，待測金屬絲接入電路部分

的長度為50.00cm,電阻約幾歐。

（1）用螺旋測微器測吊金屬絲的直徑，某次測吊:結(jié)果如圖甲所示，讀數(shù)應為mm（該值與

多次測量的平均值相等）。

圖甲

（2）實驗電路如圖乙所示，實驗室提供了電源E（3V,內(nèi)阻不計）、開關S、導線若干，還備有

下列實驗器材：

圖乙

應選用的實驗器材有（選填實驗器材前的序號）

A.電壓表％（0?3V,內(nèi)阻約2kC）

B.電壓表V2（0?15V,內(nèi)阻約15kC）

C.電流表A1（0?3A,內(nèi)阻約0.01Q）

D.電流表A2（。?0.6A,內(nèi)阻約0.05Q）

E.滑動變阻器K（0?IOC,0.6A）

F.滑動變阻器R2（0?2kC,0.1A）

（3）請用筆畫線代替導線，在圖內(nèi)中完成實物電路的連接。

(4)實驗中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表示數(shù)記錄如下:

u/v1.051.401.802.302.60

U-I0.220.280.360.460.51

請在圖丁中作出U-1圖線o由圖線可知，金屬絲的電阻Rx=。(結(jié)果保留

兩位有效數(shù)字)

(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以算出金屬絲的電阻率p=(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(6)下列關于該實驗誤差的說法中正確的有。

A.金屬絲發(fā)熱會產(chǎn)生誤差

B.電流表采用外接法，會使電阻率的測量值偏小

C.電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

D.用U-/圖像處理數(shù)據(jù)可以減小系統(tǒng)誤差

8.測量電阻絲的電阻率p,電阻絲的電阻約為20C,先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端

的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變

其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入甩路中電阻絲的尺度，除電池組E(電動勢為3.0V,內(nèi)

阻約1。、電阻箱R(0?999.9Q)開關、導線若干，可供選擇的器材還有：

電流表A1(量程0?100mA,內(nèi)阻約5Q);

(1)實驗操作步驟如下：

A.用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；

B.根據(jù)所提供的實驗器材，設計并連接好如圖中所示的實驗電路；

C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路口的電阻值較大，閉合開關；

D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的

電阻值R和接入電路的電阻絲長度L;

E.斷開開關，改變_______的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏，重復多次，

記錄每一次的R和L數(shù)據(jù)；

F?斷開開關。

(2)如圖乙，用螺旋測微器測量電阻絲直徑為d=mm;

(3)電流表應詵擇(詵填“A]”或“A2”)；

(4)用記錄的多組R和L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示圖線，截距分別為Ro和Lo,再結(jié)合測出的

電阻絲直徑d,寫山電阻絲的電阻率表達式p=(用給定的字母表示)；

(5)電流表存在一定內(nèi)阻，這對該實驗的測量結(jié)果：o

A.無影響

B.有影響，結(jié)果會偏大

C.有影響，結(jié)果會偏小

9.某些固體材料受到外力作用后，除了產(chǎn)生形變，其電阻率也會發(fā)生變化、這種現(xiàn)象稱為“壓阻效應

已知Rx的限值變化范圍為兒十歐姆到兒百歐姆，某實驗小組在室溫下用伏安法探究壓敏電阻阻值

Rx隨壓力F變化的規(guī)律，實驗室提供了如下器材可供選擇：

A.壓敏電阻，無壓力時阻值Ro=400Q

B.直流電源，電動勢6V,內(nèi)阻不計

C.電流表A,量程為0?100mA,內(nèi)阻不計

D.甩壓表V,量程為0?3V,內(nèi)阻為3kC

E.定值電阻Ri=2kC

F.滑動變阻器R,最大電阻值約50Q

G.開關S與導線若干

(1)甲同學設計了圖1實驗電路原理圖，請在圖2將實物連線圖補充完整。

(2)某次壓力測試，在電阻Rx上施加力F,閉合開關S,測得兩個電表的讀數(shù)分別為U和I,則壓

敏電阻的阻值Rx=o

(3)改變F的大小、測得不同的Rx值，繪成圖象如圖3所示，可得其斜率k=Q/N(保

留兩位有效數(shù)字)。Rx阻值和壓力F的關系式是Rx=(用Rx、F和k等表示)。

(4)按圖1實驗電路進行實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表保持滿偏，在電阻Rx上施加力F,當電

流表滿偏時，壓力F為No

1。某物理實驗興趣小組探究測定某品牌礦泉水的電阻率，用一兩端開口的玻璃管通過密封塞封住一

定量的礦泉水。

234cm

山%曲州1|川川M山

01020

(1)某同學用游標卡尺去測坂璃管的內(nèi)徑，測出的讀數(shù)如圖，則玻璃管的內(nèi)徑d為mm;

(2)該同學用多用電表的電阻檔粗略測量玻璃管中礦泉水的電阻，選擇開關置于“X10'檔，發(fā)現(xiàn)

指針如圖(a)所示，則該同學接著需要做的實驗步驟是：①換選________(填“xl”或“X100”

或“x1k”)檔；②;

（3）該組同學按圖（b）連好電路后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，從最右端向左端移動的整個過程中,

發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，但幾乎不變，可能的原因是_____

A.滑動變阻器阻值太小

B.電路中3、4之間斷路

C.電路中5、6之間斷路

D.電路中7、8之間斷路

（4）該組同學在改進實驗后，測出玻璃管中有水柱的長度為L,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,

改變玻璃管中的水量來改變水柱的長度，測出多組數(shù)據(jù)，并描繪出相應的圖像如圖（c）所示，若圖

線的斜率為k,則礦泉水的電阻率p=（用題中字母表示）。

11.小李同學想知道日光燈管兩端燈絲的電阻情況。

（I）他首先用萬用電表XI檔測量了燈絲兩端的電阻，如圖甲所示，則它的電阻為Qo

（2）接下來他用以下器材：學生電源3V,電流表（量程0.6mA、內(nèi)阻約為2Q）、電壓表（量

程3V、內(nèi)阻約為3kQ）、滑動變阻器（阻值20c、限流2A）等把燈絲接在如圖乙電路中，來

描繪它的伏安特性曲線，請指出電路圖乙中連接錯誤的導線________（填寫導線序號）。

（3）現(xiàn)調(diào)整好電路后進行測量，得到如下數(shù)據(jù)：畫出伏安特性曲線，并說明燈絲電阻隨電流變化的

情況：o

次數(shù)1234567

I/A0.020.040.060.070.080.：00.12

U/V0.230.470.710.851.001.482.25

12.現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率p,其阻值Rx約為0.5Q,允許通過的最大電流為0.5A.現(xiàn)有

如下器材可供選擇：

電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約為0.6Q）

電壓表V（吊:程3V,內(nèi)阻約為3kC）

待測電阻絲R式阻值約為0.5Q）

標準電阻Ro（阻值5Q）

滑動變阻器Ri（52A）

滑動變阻器R2（200C,1.5A）

直流電源E（E=6V,內(nèi)阻不計）

開關S、導線若干

(1)圖為四位同學分別設計的測量電路的一部分，你認為合理的是________;

▼&R.

D

(2)實驗中滑動變阻器應該選擇(選填女廣或"Rd'),并采用接法；(分壓，限流)

(3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇，在圖甲上完成實驗電路的連接；

(4)實驗中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I,測得拉直后電阻絲的K度為L、直徑為D,則待測

電阻絲的電阻率p的計算式為p=；

(5)用螺旋測微器測昂:待測電阻絲的直徑時讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻絲的直徑D=.

乙

13.某同學利用如圖所示的電路，測定一個自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻RL,實瞼室提供下列

器材：

①待測線圈L,限值約為2Q,額定電流為2A

②電流表41量程為0.6A,內(nèi)阻r1為0.2/2

③甩流表A2量程為3A,內(nèi)阻r2約為0.2/2

④變阻器當阻值為。?10。，變阻器R2阻值為。?lk0

⑤電池E,電動勢為9V,內(nèi)住很小

⑥定值電阻R3=I。。，&=1000/2

⑦開關Si、S2

----4~\~~?~

------~---------

要求實驗時，改變變阻器的阻值，待電路穩(wěn)定時，可使在盡可能大的范圍內(nèi)測得多組4表、A2表

的讀數(shù)。、/2,利用12Tl的圖象，求出電感線圈的電阻.

(1)實驗中定值電阻應選用,變阻器應選用.(填代號)

(2)/2-。對應的函數(shù)關系式為.(選用題干所給出的物理符號表示)

(3)實驗結(jié)束時應先斷開開關后斷開開關________.

(4)由，2-/1圖象得出r的平均值為60,則電感線圈的直流電阻為.(結(jié)果保留3位有效

數(shù)字)

14.一實驗小組要測量電壓表V的內(nèi)阻，實驗室提供如下器材：

A.待測電壓表V](量程為0~2V,內(nèi)阻約2kC)

B.標準電壓表V?(量程為0~9V,內(nèi)阻約4kC)

C.滑動變阻器Ri(阻值范圍：0?10Q)

D.定值電阻R2=20Q

E.定值電阻R3=5.0kQ

F.直流電源(內(nèi)阻約1Q,電動勢為12V)

G.開關、導線若干

(I)為使實驗結(jié)果盡可能準確，除待測電壓表、直流電源、滑動變阻器、開關和導線之外，該實驗

小組還選取了標準電壓表V2和一個定值電阻，定值電阻選________(填器材前面的序號)。

(2)某同學按所給的器材完成了供電部分的電路設計，通過S?切換分壓接法與限流接法。請將圖中

剩下甩路的連線補充完整________；當S2斷開時，電路為接法；為確保電路安全，測量時，

開關S2應處于狀態(tài)。

4f

(3)根據(jù)選用的器材，待測電壓表Vi的讀數(shù)為Ui,定值電阻阻值為R,標準電壓表\’2的讀數(shù)

為U2,由此得出，待測電壓表內(nèi)阻的表達式為o

15.某物理實瞼小組利用實驗室提供的器材測定電壓表VI的內(nèi)阻，可選用的器材如下：

A.待測電壓表Vi：量程3V,內(nèi)阻約3kC

B.電壓表V2：量程15V,內(nèi)阻約20kQ

C.電流表A:量程3A,內(nèi)阻約0.1Q

D.定值電阻Ro：9.0kQ

E.滑動變阻器Ri：0?200C

F.滑動變阻器R2：。?2kQ

G.電源E:電動勢約為12V,內(nèi)阻忽略不計

H.開關、導線若干

0)現(xiàn)用多用電表測電壓表》的內(nèi)阻，選擇倍率"x1()()”擋，其它操作無誤，多用電表表盤示數(shù)如圖

1所示，則電壓表V,的內(nèi)阻約為C。

(2)為了準確測量電壓表Vi的內(nèi)阻，兩位同學根據(jù)上述實驗器材分別設計了如圖2甲和乙兩個測量

電路，你認為（詵填“甲”或“乙”）更合理，并在實物圖（圖3）中用筆畫線代替導線將電路

圖補充完整________o

（3）該實驗中滑動變阻器應該選用（選填“Ri”或“R2”）。

（4）用已知量Ro和Vi、V2的示數(shù)Ul、5來表示電壓表Vi的內(nèi)阻Rvi=。

16.用如圖（甲）所示的電路圖研究額定電壓為2.4V的燈泡L的伏安特性，并測出該燈泡在額定電壓

下工作時的電阻值。

EB伸）S億）

（1）在閉合開關S前:滑動變阻器觸頭應該放在端（選填"a”或"b”）；

（2）按電路圖（甲）測出的燈泡電阻值比直實值________（選度'偏大”或“偏小”）。根據(jù)所得到的

圖象如圖（乙）所示，它在額定電壓下實際功率P=W;

（3）若將該燈泡直接接在電匆勢為2.4V,內(nèi)阻為6c的電源兩端，此時燈泡L的實際功率已=

W,電路工作的效率為。

17.某同學在進行?“測定金屬絲的電阻率”的實驗：

1

（I）如圖甲所示，該同學用螟旋測微器測量金屬絲的直徑D=mm;

（2）該同學用如圖乙所示電路圖測量金屬絲Rx的甩阻，供選擇的儀器如下：

①電流表Ai（內(nèi)阻為r）;

②電流表A2；

③滑動變阻器RI（O^IOOOQ）;

④滑動變阻器R2（0-20Q）;

⑤蓄電池（2V）;

⑥電鍵S及導線若干。

滑動變阻器應選擇（選填或女2"）；在圖丙中按圖乙用連線代替導線連接實物圖

（3）閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置，記錄Ai、A?的讀數(shù)h、h,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，

得到多組實驗數(shù)據(jù)；以b為縱坐標，h為橫坐標，作出相應圖像，如圖丁所示。根據(jù)h-h圖像的

斜率k及電流表Ai內(nèi)阻r,寫出金屬絲電阻的表達式Rx=；

（4）測得金屬絲連入電路的長度為L,則金屬絲電阻率p=（用k、D、L、r表示）。

18.為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系，某同學測量小燈泡的電壓U和電流I,利用P=UI

得到電功率。實驗可選用的器材有：

電池（電動勢為I2V,內(nèi)阻不計）；小燈泡（3.0V,1.8W）;

電壓表（量程為0~3V,內(nèi)阻約3kQ）;電流表（量程為0-0.6A,內(nèi)阻約0.15Q）;滑動變阻器

（最大阻值為10Q）;定值電阻（1（）。、20Q和50Q）;電鍵、導線若干。

(1)準備使用的實物電路如圖甲所示。請用筆畫線代替導線將圖甲所示的實物電路連接完整。

(2)在IOC、20c和50Q的定值電阻中，電阻Ri應選________。的定值電阻。

(3)處理數(shù)據(jù)后將P、U2描點在坐標紙上，如圖乙所示。清在坐標紙上畫出P-U2圖線________

并說明各點不在一條直線上的原因：

答案解析部分

一、實驗探究題

1.【答案】(1)c；E;G

⑵X詈

【解答】⑴待測電阻中最大電流約為/max=高=管A=0.5A

Rx6

為了測量精確電流表選C。電流表C與R1并聯(lián)改裝的新電流表的量:程為/=