2021届高考备考物理二轮特训：电学基础实验与创新实验（解析版）

电学基础实验与创新实验【原卷】

1.(2020•黑龙江模拟)为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有

下列器材：

A.被测干电池一节；

B.电流表1：量程0〜0.6A,内阻〃=0.3Q；

C.电流表2：量程0〜0.6A,内阻约为0.1Q；

D.电压表1：量程。〜3V,内阻未知；

E.电压表2：量程0〜15V,内阻未知；

F.滑动变阻器1：0~10Q,2A；

G.滑动变阻器2：0~100Q,1A；

H.开关、导线若干.

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统

误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.

(1)在上述器材中应选择的器材为：(填写选项前的字母)；

(2)实验电路图应选择下图中的(填“甲”或“乙”)；

(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的以图象，则干电池的电动势E=

V,内电阻r=Q.

2.（2020•安徽合肥市第二次质检）为了同时测量一电源的电动势£和内阻r,以及未知阻值的

电阻此，某同学设计了一电路.实验室提供的器材如下：待测电源、待测电阻、电阻箱一个、

内阻很大的电压表一只、开关两个、导线若干.

（1）为实现上述目的，请完善图8甲实物图连接；

（2）该同学实验的主要步骤有：

①闭合Si、S2,多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数；

②保持&闭合，断开Sz，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数;

③根据记录的数据，作出两条宏弧线如图乙所示.

由图线可得电动势与=,内阻,Rx=.（用图中a、b、c表示）

3.（2020•四川攀枝花高三一诊）某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池（电动

势约1.5V,内阻为几欧姆）的电动势和内阻.其中：电流表A（量程4=200mA,内阻用=10

◎）、电阻箱7?（99.99Q,额定电流1A）、定值电阻尼（a=5Q）.

2

闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,读出对应的电流表的读数I.然后再把相应的数据转换成加

\填入如下表格中.

数据组1234567

力(X10-2Q-1)

2.53.34.05.06.78.310.0

*

15.516.016.417.018.019.020.0

回答下列问题：

(1)请把第4组数据点补充在，-加中，并画出加图线.

(2)根据:-加线求出电池的电动势E=V,内阻r=Q.(保留2位有效数

字)

4.(2020•德州市重点中学高三考前强化)某物理课外活动小组学习了“测量电源的电动势和

内阻”后，设计了如图甲所示的实验电路。

甲乙丙

(1)若闭合开关Si,将单刀双掷开关S2掷向a,改变电阻箱E的阻值得到一系列的电压表的读数

U,处理数据得到如图乙所示图象，写出也'系式O

(2)若断开S”将单刀双掷开关S2掷向b,改变电阻箱斤的阻值得到一系列的电流表的读数I,

3

处理数据得到如图丙所示图象，写出4斤关系式

(3)同学们对实验结果进行了误差分析，发现将两个图象综合利用，完全可以避免由于电压表

分流和电流表分压带来的系统误差。已知图象乙和丙的纵轴截距分别为A、斜率分别为

hk2,则电源的电动势£=，内阻r=o

(4)不同小组的同学用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)，按照(1)中操作

完成了上述实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大，同学们

选择了内电阻差异较大的I、II两个电池组做进一步探究，对电池组的输出功率尸随外电阻R

变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压〃变化的关系进行了猜想，并分别画出了

下列的尸和尸-〃图象。若已知I电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是

(填正确选项标号)。

ABCD

5.(2020•陕西榆林市第三次测试)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.

A.待测干电池两节，每节干电池电动势约为L5V,内阻约为几欧姆

B.直流电压表山、V2,量程均为3V,内阻均为3kQ

C.定值电阻尼

D.滑动变阻器兄最大阻值兄

E.导线和开关

(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图.

4

（2）实验中移动滑动变阻器滑片，读出电压表1和V2的多组数据〃、见描绘出“一，图象如

图丙所示，图中直线斜率为4,与纵轴的截距为a,则两节干电池的总电动势4

总内阻r=.（均用A、a、花表示）

6.（2020•安徽皖江名校联盟摸底大联考）某实验小组在练习使用多用电表时，他们正确连接

好电路如图甲所示.闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱品灯泡都不亮，电流表无读

数,他们判断电路可能出现故障.经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路.已

知保护电阻415Q,电流表量程为0〜50mA.操作步骤如下：

丙

5

2030

104()

0

T

①将多用电表挡位调到欧姆XI挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；

②断开图甲电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；

③将多用电表两表笔分别接在灰c上，多用电表的示数如图乙所示；

④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节花=20Q时，多用电表示数如图丙所示，电流

表的示数如图丁所示.

回答下列问题：

(1)图丙中的多用电表读数为Q；图丁中的电流表读数为mA.

(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接(选填"c”或"e”)点.

(3)电路的故障可能是.

A.灯泡短路B.灯泡断路

C.保护电阻发短路D.保护电阻7?断路

(4)根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E'=

V(结果保留三位有效数字).

7.(2020•山东泰安一模)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中£是电池；

R、、石、R、兄和尼是固定电阻，庶是最大阻值为20kQ的可变电阻；表头G的满偏电流为250

uA,内阻为600Qo虚线方框内为换挡开关。4端和6端分别与两表笔相连。该多用电表有

5个挡位。5个挡位为：直流电压IV挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆Xlk

C挡。

6

⑴图中的4端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)关于泥的使用，下列说法正确的是(填正确答案标号)。

A.在使用多用电表之前，调整及使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整兄使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C.使用电流挡时，调整就使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)要想使用直流电压1V挡，选择开关8应与相连(填选择开关对应的数字)。

(4)根据题给条件可得兄+%=Qo

(5)将选择开关与“3”相连，把表笔插入48并短接，滑动兆的滑片到最上端a处，表头G

的指针指在表盘电流125UA处；滑动麻的滑片到最下端力处，表头G的指针指在表盘电流

250nA处。则电池的电动势£=Vo

8.(2020•开封一模)如图甲为一个多用电表的表盘，图中S、K、T为三个可调节部件，该多

用电表用作欧姆表的原理图如图乙.

7

甲乙

丙

(1)现用此多用电表测量一个阻值约为十几欧的定值电阻，主要操作步骤如下:

①调节可调部件，使电表指针停在表盘左侧零刻度位置；

②调节可调部件,选择“XI”挡位置；

③将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件,使表

笔指针指向右侧零刻度位置；

④将红、黑表笔的笔尖分别接触电阻的两端，由表头指针示数得出该电阻的阻值.

(2)选择欧姆表的“XIk”挡，两表笔笔尖相互接触且调零时，图乙中电源电动势和内阻分

别为E、r,表头G的内阻为反,滑动变阻器的阻值为R,则表头G的满偏电流Ig=(用

题给符号表示)；再把表笔的笔尖和某电阻接触，欧姆表的示数如图丙，若电源电动势E=6V,

则通过表头G的电流1=mA.

9.(2020•辽宁大连市第二次模拟)如图甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电

源电动势£=L5V,内阻r=lC,灵敏电流计满偏电流4=10mA,内阻4=90Q,表盘

如图丙所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”.

8

(1)多用电表的选择开关旋至“Q”区域的某挡位时，其内部电路为图甲所示.将多用电表的

红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为Q.某电阻接入红、

黑表笔间，表盘如图丙所示，则该电阻的阻值为Q.

(2)若将选择开关旋至“XI”，则需要将灵敏电流计(选填“串联”或“并联”)一阻

值为Q的电阻，再进行欧姆调零.

(3)某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量，如图乙所示，下列说法中正确

的是(填选项前的字母)•

A.欧姆表的表笔4、6应分别接二极管的。、。端

B.双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

C.若采用“X100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“X10”倍率，且要重新进行欧

姆调零

D.若采用“X10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大

于175Q

9

10.(2020•河北六校第一次联考)如图甲所示为某一电路中的一部分，由于其中的一个电阻发

生了断路，导致整个电路不能正常工作，小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验

操作，请根据他们的测量情况，回答相应的问题。

甲

乙

丙

(1)小明首先在只。间接上一直流电源，尸接电源正极，多用电表的选择开关置于“直流电压

2.5V”挡位，红表笔接尸，黑表笔接0,稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示，则只

0之间的电压是Vo

(2)小明又将红表笔接只黑表笔接版若多用电表示数与只0之间的电压完全相同，则可以

确定必定是发生了断路。

(3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下，将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“X10”

的挡位，调零后红表笔接尸，黑表笔接团电表指针在表盘上的位置如图丙所示，由于多用电

表最上面的刻度线被磨损得很严重，无法直接读取数据，他进一步观察发现，此时指针偏转

的角度恰好位于表盘。〜15Q之间的正中位置，其中15Q的位置是多用电表指针半偏时所

10

指的位置，则此时多用电表所测的阻值是Q,小亮据此确定电阻尼没有断路，你认

为他的判断是（填“正确”或“错误”）的。

11.（2020•广西钦州市4月综测）某同学想要描绘标有“3.8V0.3A”字样的小灯泡L的伏

安特性曲线，要求实验尽量准确.可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：

电压表V,量程0〜5V,内阻约5kQ

电流表A”量程0〜500mA,内阻约0.5Q

电流表A2,量程0〜100mA,内阻约4Q

滑动变阻器兄，最大阻值10Q,额定电流2.0A

滑动变阻器上，最大阻值100Q,额定电流1.0A

直流电源区电动势约6V,内阻可忽略不计

（1）上述器材中，电流表应选_______,滑动变阻器应选________（填写所选器材的字母符号）.

（2）该同学正确选择仪器后连接了图甲所示的电路，为保证实验顺利进行，并使误差尽量小,

实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的两项问题：

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________5

②________________________________________________________________________

11

//A

(3)该同学校正电路后，经过正确的实验操作和数据记录，描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如

图乙所示，由此推断小灯泡的电阻值随工作电压的增大而(选填“增大”或“减小”

或“不变”)

(4)该同学完成实验后又进行了以下探究：把两只这样的小灯泡并联，直接接在电动势为4V、

内阻为8G的电源上组成闭合回路.请你根据上述信息估算此时一只小灯泡的功率约为

W(结果保留2位有效数字).

12.(2020•江西宜春市上学期期末)某兴趣小组测定某种带状卷成卷盘状的导电物质的电阻率,

如图2甲所示.

12

口」|用他的小

()1()

乙

(1)他们先用螺旋测微器测出带的厚度为d,这种物质表面镀了一层绝缘介质，其厚度不计，

用游标卡尺测出带的宽度人内径〃、外径〃(欣〃一〃).其中宽度/的读数如图乙所示，则

宽度L=mm.

(2)然后用伏安法测这根带的电阻，在带的两端引出两个接线柱，先用欧姆表粗测其电阻约为

500Q,再将其接入测量电路.在实验室里他们找到了以下实验器材：

A.电源夙电动势为4V,内阻约为0.5Q)

B.电压表V(量程为15V,内阻约为5000Q)

12

C.电流表Al（量程为300mA,内阻约为2Q）

D.电流表Az（量程为250mA,内阻为2Q）

E.滑动变阻器4（总阻值为10Q）

F.滑动变阻器兄（总阻值为100Q）

G.定值电阻凡=10Q

H.开关和导线若干

①要更好地调节和较为精确地测定其电阻，则以上不必要的器材有（填器材前面的序

号）;

②在方框内画出实验电路图;

③若测出的电阻为R则其电阻率为0=（用成〃、〃、L、斤表示）.

13.（2020嗪安市5月高三模拟考试）某实验小组利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值,

凡为待测电阻。

（1）闭合开关Si,单刀双掷开关S2接至1,适当调节滑动变阻器区后保持其阻值不变。改变电

13

阻箱的阻值花得到一组电压表的示数〃与斤的数据如下表。

电阻A/Q5.010.015.025.035.045.0

电压U/V1.001.501.802.142.322.45

请根据实验数据作出关系图象。

（2）开关S2切换至2,读出电压表示数，利用（1）中测绘的小月图象即可得出被测电阻的阻值。

若某次测量时，电压表示数为2.00V,可得凡=口。（保留2位有效数字）

（3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和（1）中测

绘的小发图象测定某一电阻阻值，则测定结果将（选填“偏大”或“偏小”）。现将

开关S2接至1,将电阻箱斤的阻值调为5.0Q,你应如何调节滑动变阻器兄，便仍可利用本

实验装置和（1）中测绘的？斤图象实现对待测电阻的准确测量?

14.（2020•河南安阳市下学期二模）为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图13甲所

示的电路.其中V。是标准电压表，用和斤分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷

开关和单刀单掷开关，£是电源.

14

(D用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如图乙所示的实物图连接完整.

(2)实验步骤如下：

①将S拨向接点1,接通S”调节,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时

的读数小

②然后将S拨向接点2,保持后不变，调节,使,记下此时区的读数；

③多次重复上述过程，计算R读数的,即为待测电压表内阻的测量值.

(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的

原因，请写出其中一种可能的原因：.

15.(2020•河南顶级名校第四次联测)某同学将一只量程为100NA的灵敏电流计改装成电流

表和两个量程的电压表.改装后的电路图如图甲所示.图中G表示灵敏电流计，花、凡和Rc

是三个定值电阻，K是选择开关，可以分别置于a、8、c位置，从而实现多功能测量.

(1)首先根据如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计G的内阻.先将斤的阻值调至最大,

闭合Si,调节火的阻值，使G的指针偏转到满刻度，然后闭合S2,调节外的阻值，使G的指

针,此时，就认为电阻箱用的读数等于G的内阻.由于半偏法实验原理不完善导致

G的内阻测量值比真实值偏.(填“大”或“小”)

15

（2）若用半偏法测得G的内阻为900Q.

①选择开关置于a时，构成量程为0〜1mA的电流表，则电阻兄阻值应为C;

②选择开关置于b时，构成量程为。〜1V的电压表，则电阻凡阻值应为Q；

③选择开关置于c时，构成量程为0〜3V的电压表，则电阻兄阻值应为Q.

（3）半偏法测量G内阻的误差又会导致改装成的电流表、电压表测量结果.（填“偏

大"或“偏小”）

16.（2020•兰州高三诊断考试）某兴趣小组在学习了多用电表后，在实验室找到一个电流表G,

尝试自己动手改装一个电压表。

（1）先用半偏法测量电流表G的内阻，实验电路图如图所示，准备有下列器材：

A.待测电流表G（量程1mA,内阻约几十欧）

B.滑动变阻器（阻值范围。〜100Q）

C.滑动变阻器（阻值范围0〜20kQ）

D.电阻箱（0-999.9Q）

E.电阻箱（0-9999Q）

F.电源（电动势9V,有内阻）

G.开关、导线

①实验中要求有较高的精确度，在以上器材中，兄应选用,后应选用

②实验要进行的步骤有:

16

A.闭合开关Si

B.闭合开关S2

C.将兄的阻值调到最大

D.调节兄的阻值，使电流表指针满偏

E.调节尼的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处

F.记下后的阻值并断开$

G.按图所示连接好实验电路

以上步骤，合理的顺序是（用步骤前的英文字母表示）。

③若在步骤F中读得尼的阻值是50.0Q,则电流表内阻&=C。

（2）要将该电流表改装成量程是3V的电压表，则应串联一个阻值是。的电阻。

17.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电

压表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：

待测电压表V（量程3V,内阻约为3000Q）,电阻箱兄（最大阻值为99999.9Q）,滑动变

阻器"（最大阻值100Q,额定电流2A）,电源双电动势6V,内阻不计），开关2个，导线

若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。

（2）根据设计的电路，写出实验步骤:

17

（3）将这种方法测出的电压表内阻记为兄'，与电压表内阻的真实值K相比，RJ

舄（填”或“<”），主要理由是

18.（2020•湖北八校联考）实验室有一种灵敏电流计，满偏刻度为30格。某兴趣小组想要较

精确地测出它的满偏电流4和内阻4,实验室中可供利用的器材有：

待测灵敏电流计G、G2；

电流表A（量程为1mA,内阻约为100Q）；

定值电阻兄（阻值为400C）；

定值电阻尼（阻值为600Q）；

电阻箱斤（0〜9999.9Q,最小调节量0.1Q）；

滑动变阻器足（阻值范围为0〜2000Q,额定电流L5A）；

直流电源£（电动势L5V,内阻不计）；

开关S,导线若干。

该小组设计的实验电路图如图所示，连接好电路，并进行下列操作。

R、

18

(1)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当。

(2)若灵敏电流计G2中的电流由6流向a,再调节电阻箱，使电阻箱7?接入电路的阻值

(选填“增大”或“减小”),直到Gz中的电流为0。

(3)读出电阻箱连入电路的电阻为1200.0Q,电流表的示数为0.6mA,灵敏电流计&的指

针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流4=UA,内阻尼=Qo

19.某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100nA,内阻大约为2500Q)的

内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器兄，尼(其中一个阻值为20Q,另一个阻值为2000

Q);电阻箱R(最大阻值为99999.9Q)；电源以电动势约为1.5V)；单刀开关S1和S?。C、

〃分别为两个滑动变阻器的滑片。

⑴按原理图(a)将图(b)中的实物连线。

(2)完成下列填空：

①用的阻值为Q(填“20”或“2000”)

②为了保护微安表，开始时将R的滑片。滑到接近图(a)中滑动变阻器的端(填“左”

或“右”)对应的位置；将泥的滑片，置于中间位置附近。

③将电阻箱兄的阻值置于2500.0Q,接通将兄的滑片置于适当位置，再反复调节尼的

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B与〃所在

位置的电势(填“相等”或“不相等”。)

④将电阻箱兄和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将花的阻值置于2601.0Q时,

19

在接通Sz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：

20.某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量.

实验室提供的器材有:两个相同的待测电源（内阻Q）,电阻箱兄（最大阻值为999.9Q）,

电阻箱尼（最大阻值为999.9Q）,电压表V（内阻约为2kQ）,电流表A（内阻约为2Q）,灵

敏电流计G,两个开关S1、S2.主要实验步骤如下：

①按图连接好电路，调节电阻箱上和尼至最大，闭合开关&和S2,再反复调节兄和泥，使电

流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱用、电阻箱后的示数分别为/、〃、打、

②反复调节电阻箱用和尼（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0,读出电流表A、电

压表V的示数分别为4%

回答下列问题：

⑴电流计G的示数为0时，电路中力和占两点的电势力和血的关系为

（2）电压表的内阻为,电流表的内阻为

（3）电源的电动势£为,内阻r为.

21.（2020・山东潍坊市二模）某同学利用如图甲所示的电路测量一表头的电阻.供选用的器材

如下：

20

A.待测表头G”内阻©约为300Q,量程5.0mA；

B.灵敏电流计G2,内阻々=300Q,量程1.0mA；

C.定值电阻庐=1200Q；

D.滑动变阻器用的最大阻值为20Q；

E.滑动变阻器发的最大阻值为2000Q；

F.电源，电动势£=3.0V,内阻不计；

G.开关S,导线若干.

(1)在如图乙所示的实物图上将导线补充完整；

(2)滑动变阻器应选_______(填写器材前的代号).开关S闭合前，滑动变阻器的滑片尸应滑

动至________(填“a”或“力”)端；

(3)实验中某次待测表头G的示数如图丙所示，示数为mA；

(4)该同学多次移动滑片只记录相应的G、Gz读数为、取以4为纵坐标，，为横坐标，作出

相应图线.已知图线的斜率Q0.18,则待测表头内阻©=Q.

(5)该同学接入电阻发的主要目的是______________________________________________

21

22.用以下器材可测量电阻尼的阻值.

待测电阻尼，阻值约为600Q；

电源区电动势约为6.0V,内阻可忽略不计；

电压表V”量程为0〜500mV,内阻©=1000Q；

电压表V2,量程为0〜6V内阻耳约为10k。；

电流表A,量程为0〜0.6A,内阻n约为1Q;

定值电阻后，后=60Q；

滑动变阻器不，最大阻值为150Q；

单刀单掷开关S一个，导线若干.

(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的;，并能测量多组数据，请在虚线框中画出

O

测量电阻尼的实验电路图.

(2)若选择测量数据中的一组来计算兄，则由已知量和测量物理量计算兄的表达式为R.

,式中各符号的意义是.

(所有物理量用题中代表符号表示)

23.用安安法测定一个待测电阻尼的阻值(阻值约为200Q),实验室提供如下器材:

电池组区电动势3V,内阻不计;

22

电流表A1：量程0〜15mA,内阻约为100Q；

电流表Az：量程0—300uA,内阻为1000Q；

滑动变阻器宿：阻值范围。〜20Q,额定电流2A；

电阻箱后：阻值范围0〜9999Q,额定电流1A；

开关S、导线若干.

要求实验中尽可能准确地测量兄的阻值，请回答下列问题：

(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表(填写器材代号)与电阻箱串联，并

将电阻箱阻值调到Q,这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表.

(2)在图中画完整测量此阻值的电路图，并在图中标明器材代号.

(3)调节滑动变阻器兄，两表的示数如图所示，可读出电流表4的示数是mA,电流

表A?的示数是UA,测得待测电阻尼的阻值是Q.

A?

24.(2020•山西运城市5月适应性测试)某同学想用下列实验器材来测定一电源的电动势£和

内阻r,同时测量一阻值约为几十欧姆的电阻的阻值，实验器材如下：

23

毫安表mA（量程0-120mA）；

电压表V（量程0〜6V）；

滑动变阻器兄（阻值范围。〜300Q）；

导线若干，开关S一个

该同学的实验步骤如下:

①设计如图甲所示的电路图，正确连接电路;

②滑动变阻器滑片处于阻值最大位置，闭合开关S,通过减小滑动变阻器接入电路的阻值测出

多组〃和/的数据，最后得到如图乙所示的仆/图象；

③断开开关S,将待测电阻尼改接在从〃之间，磔间用导线相连，重复实验步骤②，得到另

一条人/图线，图线与纵轴的交点坐标为（0,⑷，与横轴的交点坐标为（4.0）.

⑴请根据图甲的电路图将图丙中实物图连接好.

（2）根据图乙的图线，可得该电源的电动势£=V,内阻r=C.

（3）待测电阻的阻值表达式为R三.（用题中字母表示）

（4）设实验中所用的电压表和毫安表均为理想电表，兄接在欣〃之间与接在从目之间，滑动

变阻器的滑片从阻值最大处滑向中点位置的过程中，对比两种情况，则毫安表的示数变化范

24

围,电压表示数变化范围（选填“相同”或“不同”）

25.（2020•安徽宣城市第二次模拟）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适

的实验器材.

（1）甲同学按如图a所示的电路图进行测量实验，其中此为保护电阻，贝!）：

UN

①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接;

②根据电压表的读数〃和电流表的读数I,画出―/图线如图c所示，可得电源的电动势E

V,内电阻r=。（结果均保留两位有效数字）.

（2）乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数〃和电流表的

读数画出仆/图线如图e所示，可得电源的电动势4V,内电阻r=

Q（结果均保留两位有效数字）.

25

电学基础实验与创新实验【解析卷】

1.(2020•黑龙江模拟)为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有

下列器材：

A.被测干电池一节；

B.电流表1：量程0〜0.6A,内阻〃=0.3Q；

C.电流表2：量程0〜0.6A,内阻约为0.1Q；

D.电压表1：量程0〜3V,内阻未知；

E.电压表2：量程0〜15V,内阻未知；

F.滑动变阻器1：0~10Q,2A；

G.滑动变阻器2：0~100Q,1A；

H.开关、导线若干.

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统

误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.

(1)在上述器材中应选择的器材为：(填写选项前的字母)；

(2)实验电路图应选择下图中的(填“甲”或“乙”)；

(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的以图象，则干电池的电动势E=

V,内电阻r=Q.

26

【答案】（DABDFH⑵甲（3）1.50.7

【解析】（1）在上述器材中请选择适当的器材：被测干电池一节；电流表B的内阻是已知的，

故选B,电压表选择量程。〜3V的D,滑动变阻器选择阻值较小的F,开关、导线若干，故选

ABDFH；

（2）因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲；

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U/图象，则干电池的电动势E

15—10

=1.5V,内电阻尸•-仁•3Q=0.7Q.

U.D

2.（2020•安徽合肥市第二次质检）为了同时测量一电源的电动势6和内阻r,以及未知阻值的

电阻尼，某同学设计了一电路.实验室提供的器材如下：待测电源、待测电阻、电阻箱一个、

内阻很大的电压表一只、开关两个、导线若干.

E,rS）

甲乙

（1）为实现上述目的，请完善图8甲实物图连接;

（2）该同学实验的主要步骤有：

①闭合瓦、S2,多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数；

②保持科闭合，断开Sz，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数;

③根据记录的数据，作出两条，一加线如图乙所示♦

由图线可得电动势―,内阻户,R*=.（用图中a、b、c表示）

磅11

-

【答案】（1）见解析图2)b一

a

27

【解析】（1）通过开关S2控制电路中的电阻尼是否接入电路，电路原理图如图所示:

故实物连线图如图所示:

⑵③闭合Si、S2,有£=〃+%故有"

保持科闭合，断开Sz,有E=U+'（r+R）,

K

r+R,1

故有E,?

...11r+R*crc辽„11„11

结合7厂谭象可知，z=a-=v>宁二，故解得：E=~,r=~,兄=7一工

UKcEbbacaba

3.（2020•四川攀枝花高三一诊）某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池（电动

势约1.5V,内阻为几欧姆）的电动势和内阻.其中：电流表A（量程〃=200mA,内阻尼=10

Q）、电阻箱A（99.99Q,额定电流1A）、定值电阻尼（后=5Q）.

28

闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,读出对应的电流表的读数I.然后再把相应的数据转换成加

|填入如下表格中.

数据组1234567

力(X10-2Q-1)2.53.34.05.06.78.310.0

*

15.516.016.417.018.019.020.0

回答下列问题：

(1)请把第4组数据点补充在1图中，并画出:-加图线.

(2)根据:-加线求出电池的电动势£=V,内阻户Q.(保留2位有效数

字)

【答案】：(1)如图所示

29

(2)1.56.0

【解析】：(1)根据描点法将第4组数据画在图中，并用直线将各点相连.(2)兄+兄=屁=(10

+5)Q=15C,由闭合电路欧姆定律得£=为+(华+7)r.由上式可得上第•・与W则

K1DKD

在今-抽象中，图象的斜率k=%图象的截距a=号,根据(1)中图象可求出电源的电

动势41.5V和内阻r=6.0Q.

4.(2020•德州市重点中学高三考前强化)某物理课外活动小组学习了“测量电源的电动势和

内阻”后，设计了如图甲所示的实验电路。

(1)若闭合开关Si,将单刀双掷开关Sz掷向a,改变电阻箱E的阻值得到一系列的电压表的读数

U,处理数据得到如图乙所示图象，写出方技系式。

(2)若断开S1,将单刀双掷开关S2掷向b,改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I,

处理数据得到如图丙所示图象，写出半斤关系式O

(3)同学们对实验结果进行了误差分析，发现将两个图象综合利用，完全可以避免由于电压表

分流和电流表分压带来的系统误差。已知图象乙和丙的纵轴截距分别为5、斜率分别为

X、k2,则电源的电动势£=,内阻r=o

(4)不同小组的同学用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)，按照(1)中操作

完成了上述实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大，同学们

选择了内电阻差异较大的I、II两个电池组做进一步探究，对电池组的输出功率尸随外电阻R

变化的关系，以及电池组的输出功率尸随路端电压〃变化的关系进行了猜想，并分别画出了

下列的尸-A和尸-〃图象。若已知I电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是

(填正确选项标号)。

30

ABCD

iriiiiriL

【答案】（D万=71♦下+万（2）7=#+万⑶区R（4）BC

UCKDIDCK2K2

【解析】（1）若闭合开关，，将单刀双掷开关S2掷向a,改变电阻箱斤的阻值得到一系列的电

压表的读数。根据闭合电路欧姆定律可知，E=U+Ir=U+y,则系］•知%（2）根据闭合

111r

电路欧姆定律£=/（月+力，得到］与"的关系式,=于+予（3）由题图所示电路图可知，利用

伏阻法时，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于3这是造成系统误差的原因。若考

虑通过电压表的电流，贝!I表达式为£=什丘=什偿+9-,则9则三=左；利

\nKJUcKicKD

］］/?+L1

用安阻法时，考虑电流表内阻，可得］=??+」2「，则题图丙中7斤图象的斜率的倒数等于电

源的电动势瓦那么根据,=左，可得£=*,r=jo

（4）根据电源的输出功率规律可知，当内、外电阻相等时输出功率最大，当外电阻大于内电阻

时，随着外电阻的增大，输出功率将越来越小，又由Rax=Q：可知，电动势相同，内阻越小,

最大输出功率越大，故B正确，A错误。当内、外电阻相等时，输出功率最大，此时输出电压

为电动势的一半，且电池组n的输出功率比I的大，而当外电路断开时，路端电压等于电源

的电动势，此时输出功率为零，故C正确，D错误。

5.（2020•陕西榆林市第三次测试）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.

A.待测干电池两节，每节干电池电动势约为1.5V,内阻约为几欧姆

B.直流电压表％、V2,量程均为3V,内阻均为3kQ

C.定值电阻花

31

D.滑动变阻器总最大阻值兄

E.导线和开关

（1）根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图.

（2）实验中移动滑动变阻器滑片，读出电压表区和V2的多组数据〃、lh,描绘出打一，图象如

图丙所示，图中直线斜率为k与纵轴的截距为a,则两节干电池的总电动势—,

总内阻.（均用大a、后表示）

【答案】（1）见解析图（2）言篝

【解析】（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示:

（2）由闭合电路欧姆定律可知：人区+纭约*,变形得：&=舞+万结合图象有：万

noa十rm十rno~rr

E&__a_kR

=k,而=多解得：E=E，尸=

6.（2020•安徽皖江名校联盟摸底大联考）某实验小组在练习使用多用电表时，他们正确连接

32

好电路如图甲所示.闭合开关s后，发现无论如何调节电阻箱岛灯泡都不亮，电流表无读

数，他们判断电路可能出现故障.经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路•已

知保护电阻415Q,电流表量程为0〜50mA.操作步骤如下：

丙

①将多用电表挡位调到欧姆XI挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；

②断开图甲电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；

③将多用电表两表笔分别接在6、c上，多用电表的示数如图乙所示；

④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节花=20Q时，多用电表示数如图丙所示，电流

表的示数如图丁所示.

回答下列问题：

(1)图丙中的多用电表读数为Q;图丁中的电流表读数为mA.

33

(2)操作步骤④中，多用电表红表笔应接(选填"c”或"e”)点.

(3)电路的故障可能是.

A.灯泡短路B.灯泡断路

C.保护电阻7?短路D.保护电阻E断路

⑷根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E'=

V(结果保留三位有效数字).

【答案】(1)2438.0(2)e(3)B(4)1.48

【解析】(1)欧姆表的读数为24X1Q=24Q,电流表的最小分度是1mA,需估读到0.1mA,

所以图丁中的电流表读数为38.0mA.(2)根据电流必须从电流表正接线柱流入，电流从欧姆表

的红表笔流入，黑表笔流出，电路中电流表在e端为负极，即电流经过电流表的方向为Me,

则操作步骤④中，多用电表黑表笔应接c点，红表笔应接e点.(3)将多用电表两表笔分别接

在a、c上，多用电表的指针不偏转，说明ac间有断路.将多用电表两表笔分别接在反c上，

多用电表的示数不为零，所以电路的故障是灯泡断路.(4)由操作步骤③中多用电表指针正好

指在中间刻度，根据欧姆表的中值电阻等于其内阻，则知欧姆表的内阻为不欧=15根据闭

p'

合电路欧姆定律得：,n＞又用+兄A=24Q,故E'=/(兄+兄A+&欧)=

用十ApoAI峋

38.0X10-3X(24+15)31.48V.

7.(2020•山东泰安一模)如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中£是电池；

R、、尼、尼、兄和凡是固定电阻，尼是最大阻值为20k。的可变电阻；表头G的满偏电流为250

nA,内阻为6000。虚线方框内为换挡开关。/端和夕端分别与两表笔相连。该多用电表有

5个挡位。5个挡位为：直流电压IV挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆Xlk

Q挡。

34

⑴图中的4端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)关于泥的使用，下列说法正确的是(填正确答案标号)。

A.在使用多用电表之前，调整及使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整兄使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C.使用电流挡时，调整就使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)要想使用直流电压1V挡，选择开关8应与相连(填选择开关对应的数字)。

(4)根据题给条件可得兄+%=Qo

(5)将选择开关与“3”相连，把表笔插入48并短接，滑动兆的滑片到最上端a处，表头G

的指针指在表盘电流125UA