高考物理专项复习：电学实验练习题及答案解析

物理高考专题复习■电学实验练习题及答案解析

【热点解读】

1、本专题主要通过基本仪器的读数，电表的改装，围绕着电阻的测量来研探究小灯泡的伏安特性曲线，多

用电表的使用。测金属的电阻率，测电源电动势和内阻等试验。同力学实验一样，高考对电学实验的考查，考

原始实验的题目很少，大都是创新类电学实验题。这类问题，要通过审题，弄清属于什么类型的创新，然后再结

合已有的电学知识（如串并联关系、闭合电路欧姆定律等）和实验方法进行推理，找到突破方向。

2、通过本专题学习可快速提升学生的审题能力，推理能力，实验综合分析能力，创新能力。

3、用到的相关知识有：串并联电路特点，欧姆定律，电功和电功率的计算等。

【高考真题再练】

1.（2020全国I卷）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1kQ,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甲所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在0、

Q两点之间。测量得到如图乙所示的两条U-I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。

甲

回答下列问题：

⑴图乙中标记为II的图线是采用电压表跨接在（选填“0、P”或“0、Q”）两点的方案测量得到的。

乙

（2）根据所用实验器材和图乙可判断,由图线（选填"I”或“II”）得到的结果更接近待测电阻的真实值,

结果为。（保留1位小数）。

(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为。(保留

1位小数)。

【情境剖析】本题属于基础创新性题目，以伏安法测量电阻为素材创设学习探索问题情境。

【素养能力】本题考查的学科素养是科学探究、考查的关键能力是理解能力、实验探究能力，要求学生从

图象中获取信息、灵活运用所学的实验理论和分析方法解决实验中的问题。

【答案】(1)0、P(2)I50.5(3)50.0

【解析】找清楚误差产生的原因，在电流相等的情况下,跨接在“O、Q”两点间的电压表的示数比跨接在“O、P”

两点间的电压表的示数大。(1)在电流相等的情况下，跨接在“0、P”两点间的电压表的示数比跨接在“0、Q”

两点间的电压表的示数小,所以题图乙中标记为n的图线是采用电压表跨接在“o、P”两点间的方案测量得到

的。⑵由R=笔根据图线I,可知电阻阻值为50.5Q该电阻为大电阻，电流表采取内接法得到的测量值更接近

真实值。即由图线I得到的结果更接近待测电阻的真实值。所以其结果为50.5Qo(3)因为测量值为待测电

阻和电流表串联的阻值，修正后的待测电阻的值为50.5Q-0.5Q=50.0

2.(2019全国II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t的关

系，图中Vi和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,Ro为定值电阻(阻值100Q);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t由温度计(图中未画出)测出。图(b)是该小组在恒定电流为50.0nA时得到

的某硅二极管U-t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50.0NA,应调节滑动变阻器R,使电压表Vi的示数为Ui=

mV;根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻(填“变大’或"变小”)，电压表Vi

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Vi示数仍为

Ulo

(2)由图(b)可以看出U与t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卜

Xi。。V/℃(保留2位有效数字)。

【情境剖析】本题属于创新性题目，以硅二极管为素材创设学习探索问题情境。

【素养能力】本题考查的学科素养是科学探究，考查的关键能力是理解能力、实验探究能力，要求学生从

图象中获取信息，灵活运用所学的实验理论和分析方法解决实验中的问题。

【答案】(1)5。0变小增大B(2)2.8

3

【解析】(l)Ui=IRo=5O.OxlO-xlOOmV=5.00mV。

从U-t关系曲线可以得出，温度升高时，二极管两端电压变小,二极管正向电阻变小，回路电流变大,电压表V1示

数增大，为了保证电流不变，滑动变阻器R的滑片应向B端移动。

(2)由题图知，隙=。::蓝。V/℃=2.8xl0-3V/℃o

3.(2019全国I卷)某同学要将一量程为250M的微安表改装为量程为20mA的电流表。该同学测得微安表

内阻为1200Q,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)o

(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线。

(2)当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图(c)所示。由此可以推测出所改装的电表量程不

是预期值，而是-(填正确答案标号)

A.18mAB.21mAC.25mAD.28mA

(3)产生上述问题的原因可能是o(填正确答案标号)

A.微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200。

B.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200。

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

kR的电阻即可，其中k=。

【情境剖析】本题属于应用性题目，以电表改装为素材创设学习探索问题情境。

【素养能力】本题考查的学科素养是科学探究。考查的关键能力是理解能力、实验探究能力，要求学生能

正确连接器材，会观察、分析和解释实验中产生的现象和数据，并得出合理的结论。

【答案】⑴连线如图所示，(2)C,(3)AC,(4舄

【解析】(1)量程为250pA的微安表改装成量程为20mA电流表时应将电阻与微安表并联。根据电路图，从

电源正极出发，电表正极对应电源正极，依次连接,注意连线不要交叉。

(2)通过电流表的电流与偏角成正比，表盘16011A对应16mA,则表盘2505对应25mA。

(3)根据IgRg=(I-Ig)R得1=(1+鼻)母改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，其实际内阻

Rg大于1200或者因为定值电阻的阻值R计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻阻值偏小。故选ACo

(4)并联电路电压相等,IgRg=(I-Ig)R,即160|iARg=(16mA-160pA)R;200nARg=(16mA-200S)kR,得k=^|o

4.(2020北京卷)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1。)。其中R为电阻箱，电

流表的内电阻约为0.1电压表的内电阻约为3k。。

图1图2

(1)利用图1中图甲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E和内电阻r'o若电流表内电阻用RA表示,请你用E、r和RA表示出E\"并简要说明理

由oO

(2)某同学利用图象分析甲、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:1=描点作图得到的U-I图象;虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图象(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-I图象是;对应图乙电路分析的U-I图象是。

u

OIOIOIOI

ABCD

图3

(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(选填“甲”或"乙”)。

【情境剖析】本题属于基础性题目，以测量某电源的电动势和内电阻的“安阻法”和“伏阻法”为素材创设学习

探索问题情境。

【素养能力】本题考查了考生的"设计实验与制订方案、获取和处理信息”等科学探究能力。考查学生的

物理学科核心素养中关于“科学探究”及“物理观念”等方面的水平，尤其注重考查“科学探究”中关于证据和解

释要素的水平以及对电路中相关概念的理解。

【答案】6E=E1=r+RA,理由见解析(2)CA(3)乙

【解析】(1)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E1=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+RA

(2)对图甲，考虑电表内阻时，根据闭合电路欧姆定律得

E=U路+Irrt=U+I(r+RA)

变形得U=-(r+RA)I+E

没有电表内阻影响的理想情况时,U=-rI+E

图象与纵轴截距均为电源电动势E,虚线对应的斜率大小为r,实线对应的斜率大小为(r+RA),所以对应图甲电

路分析的U-I图象是C;

对图乙，考虑电表内阻时，根据闭合电路欧姆定律得

E=Uss+Irrt=u+(l+^)r=U+Ir+U^

变形得U=-瞿1+含E

Rv+rRv+r

没有电表内阻影响的理想情况时,U=-rI+E

虚线对应的斜率大小为r,实线对应的斜率大小为普r<r,虚线对应的纵轴截距为E,实线对应的纵轴截距为

Rv+r

4E<E;两图线在U=0时,对应的短路电流均为I短=三,所以对应图乙电路分析的U-I图象是A。

Rv+rr

(3)图甲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。

【核心考点】

1、基本仪器的读数

游标卡尺、螺旋测器、电表(电流表、电压表、多用电表)

2、电表改装与多用电表的使用

3、测电阻为核心的实验

测量金属的电阻率，描绘小灯泡的伏安特性曲线，量电流表或电压表的内阻，多用电表测电阻

【最新热点分析】

热点一实验仪器的读数与使用

【典例1】(2021山东高三模拟)(1)一同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度。测得

的结果如图甲所示，则该物体的长度L=mm»

(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，从图乙中读出金属丝的直径为mm。

01020

甲乙

(3)如图丙，一伏特表接0~15V量程,读数为Vo

(4)如图丁，一安培表接0~0.6A量程,读数为_A。

两丁

【答案】(1)20.25(2)0.520(3)10.7(或10.8)(4)0.16

【解析】(1)20分度的游标卡尺精确度为0.05mm,则物体的长度为L=20mm+5x0,05mm=20.25mm

(2)金属丝的直径为d=0.5mm+2.0x0.01mm=0.520mm

(3)接0~15V量程时，每小格表示0.5V,读数为10.7V

(4)接0~0.6A量程时，每小格表示0.02A,读数为0.16A

【方法规律归纳】

1、游标卡尺

(1)10分度的游标卡尺，若以mm为单位，小数点后只有1位。20分度和50分度的游标卡尺若以mm为单位，

小数点后有2位。

(2)游标卡尺在读数时先确定主尺的分度,先读主尺数据，再读游标尺数据,最后两数相加。游标卡尺读数不估读。

(3)不要把游标尺的边缘当成零刻度，而把主尺的刻度读错。

2、螺旋测微器

螺旋测微器读数时,要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否己经露出;要准确到0.01mm,估读到0.001

mm,即结果若以mm为单位，则小数点后必须保留三位数字。

3、电压表、电流表

使电流表、电压表指针指在满偏刻度［〜|的位置。若最小分度为I、0.1、0.01等，需要估读到最小分度的下

一位;如果最小分度不是1、0.1、0.01等,只需要读到最小分度位即可

热点二以测电阻为核心的实验

【典例2】(2021山东高三三模)某实验小组测定R的电阻，除了欧姆表外实验室还提供如下器材：

电流表A

电池组E:电动势4.5V,内阻不计

电压表V:量程3V，内阻约为5k。

滑动变阻器Ro：阻值范围0〜5。，额定电流2A

开关S、导线若干

(1)先选用欧姆表“xl”挡进行粗测，正确操作后表盘指针如图所示,则该电阻的测量值为Q;

(2)电流表A有20mA和100mA两个量程,接线柱A为公共端,电路原理如图，已知表头G的满偏电流为Ig=l

mA,内阻rg=190Q,Ri=2Q,R2=8。，本实验中应将A和接线柱(选填“1”或"2”)接入电路。

(3)实验小组想提高电阻测量的准确度，采用伏安法进行测量，实验要求尽可能多的测量数据，请你根据所提供

的器材在方框内画出电路图。

(4)连接实物图,闭合开关调节滑动变阻器得到多组U-I数据,测量数据作出U-I图象如图所示，则电阻R=

。(保留3位有效数字)。

【答案】(1)30(2)1(3)见解析图(4)28.3(27.7~29.0)

【解析】本题考查点涉及分压电路与限流电路的选择、电流表内外接问题、伏安法测量、欧姆表的使用等

问题。

(1)欧姆表用“xl”挡进行测量,读数为30Qo

(2)根据闭合电路欧姆定律可知，选用接线柱1时，电流表的最大测量值为100mA,选用接线柱2时，电流表的最

大测量值为20mA。提供的电压表最大量程为3Y待测电阻阻值约为30。，故应选用接线柱1。

(3)由于电流表的内阻已知，电流表选用内接法，要测量多组数据并且滑动变阻器阻值太小,应选用分压式接法,

电路图如图所示

(4)由图象得RA+R=30.3Q

电流表内阻RA=2C

可得待测电阻阻值R=28.3Qo

【方法规律归纳】

1.实验器材的选择

⑴电源的选择:一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。

(2)电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择

电流表;电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏。

2.电流表内接法与外接法的比较

比较项电流表内接法电流表外接法

电路

RxAr

误差原由于电流表内阻的分压作用，电压表测由于电压表内阻的分流作用，电流表测

因量值偏大量值偏大

测量结R测］=RA+RX>RX,电阻的测量值大于真R测=?=M<RX,电阻的测量值小于真

果实值实值

适用条

RX»RA,大电阻Rx«Rv,小电阻

件

3.内接法与外接法的判断

⑴比值判断法

若詈<白限为大电阻,内接法误差小，应选用内接法;若詈>裳Rx为小电阻,外接法误差小，应选用外接法。

KxRARXRA

⑵临界值判断法

先求临界电阻RO=JRARV。若Rx>Ro,则Rx为大电阻，内接法误差小;若Rx<Ro,则Rx为小电阻，外接法误差小;

若Rx=Ro,内外接法均可。

(3)试触判断法

当无法估计电阻的阻值，难以比较詈及罂的大小时，可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定,

若电流表示数比电压表示数变化明显，说明外接时电压表分流作用大，应采用内接法;若电压表示数比电流表

示数变化明显，说明内接时电流表的分压作用大,应采用外接法。

4.分压电路与限流电路的选择

(1)从节能的角度考虑，优先选用限流式。

(2)以下三种情况必须用分压式:①要求待测电路的U、I从0变化;②R滑(Rx；③选用限流式时Ux、k过大(超

过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等)。

考点三电表改装与多用电表的使用

【典例3】(2021山东德州高三一模)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题。

(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“xlO”挡,经正确操作后，指针指在图甲中的a位置,为了使

多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡挡(选填“xl”或“x100”);若经过正确操作，将两

表笔接待测电阻两端时，指针指在图甲中的b位置，则待测电阻约为

(2)图乙是该多用电表欧姆挡内部电路示意图，选择“x1k”挡测量某二极管的阻值，指针指在图甲中的c位置，则

与A表笔相连的是二极管的(选填“正极”或“负极”)。

(3)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V,内阻为1。进行标度的，若该欧姆表中的表头G满偏电流为1

mA、内阻为10Q,变阻器Ro的阻值范围为0〜3000。,由于电池老化，电池电动势下降到1.4V、内阻增大到5

。，此时欧姆表仍可调零，则调零后Ro接入电路的电阻将变(选填“大”或“小”)，若用重新调零后的此

欧姆表测得某待测电阻阻值为900。，则这个待测电阻的真实阻值为Qo

【答案】答案(1)x120⑵正极⑶小840

【解析】(1)选择开关拨至欧姆挡“xlO”挡,由图甲a位置所示可知，指针偏角很大，说明电阻值偏小，这样倍率挡

选择较大，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡“xl”挡箭测电阻为20x10=20Q;

(2)该欧姆表的两只表笔中,B表笔内部接电源的正极，在外部电路，电路从B表笔到二极管再到A表笔,指针指

在图甲中的c位置，电阻特别大，相当于断路，则二极管是反向接入电路，则B表笔接二极管负极,A表笔接二极

管正极；

(3)电池电动势为1.5V、内阻为1O时，调零电阻Ro邛-rg-r=S*Q-10Q-1Q=1489Q

电池的电动势下降到1.4V、内阻增大到5Q时调零电阻Ro，=}rg-r=高diOQ-5Q=1385Q

则调零后Ro接入电路的电阻将变小；

电动势为1.5V调零后，欧姆表内部的中值电阻R吱=，篇Q=1500Q

电动势变为L4调零后，欧姆表内部的中值电阻R内，=[=点^Q=1400Q

则上_=

R+R内R'+R内'

解得对应的电阻R'=840Q

【方法规律归纳】

2.欧姆表使用“六点注意”

(1)电流的流向:使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接黑表笔，负极接红表笔,从电源外部看，电流从红表

笔流入，从黑表笔流出。

⑵区分“机械调零”和“欧姆调零”:“机械调零'至表盘刻度左侧“0”位置，调节表盘下边的指针定位螺丝;“欧姆

调零”至表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调节欧姆调零旋钮。

(3)倍率选择:使用欧姆挡测电阻时,表头指针过大或过小均有较大误差，指针偏转角度在1满偏到|满偏之间读

数较准确。

(4)换挡需重新进行欧姆调零。

(5)读数之后要乘以倍率得阻值。

(6)电池用久了，电动势变小，内阻变大，使测量结果偏大。

热点四以测电源的电动势和内阻为核心的实验

【典例41(2021山东济南高三二模)小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约1

cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻。小明同

学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为IV,内阻约为1000。,电流表量程为3mA,内阻忽略不计。

(1)实验室的电阻箱有两种规格:电阻箱Ri(0~99.9。)、电阻箱R2(0~999.9。),图甲中的电阻箱R应选用

(选填“Ri”或“R2”)；

(2)闭合开关S,改变电阻箱R的阻值，并记录对应的电流表的示数，其中某次电流表的示数如图乙所示,则电流

表的示数为mA;

(3)利用电阻箱的阻值R与相应的电流表的示数I,作出R：图象，如图丙所示。根据图象可得，水果电池的电动

势为V,内阻为(结果保留两位有效数字)

R/(l

0(151,0155055,//mA-'

丙

(4)若电流表的内阻不能忽略，则水果电池内阻的测量值__________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。

【答案】⑴R2⑵1.00(3)1.11.1X103(4)大于

【解析】(1)电源内阻是1000Q,故选用R2,电流表示数才会有明显变化；

(2)电流表的精度为0.1mA,向后估读一位，故读数为1.00mA;

(3)由闭合电路欧姆定律1=-—

K+r

可得R=y-r

图象的斜率为E,则E=，fV=l.lV

电源内阻为r^l.lxl.OxlO3Q=l.lxl03Q

(4)考虑电流表内阻，则有I=—

K+RA+F

F

可得R=j-(r+RA)

故水果电池内阻的测量值大于真实值。

【方法规律归纳】

1.掌握测量电源电动势和内阻的三种常用方法，一定要紧扣闭合电路欧姆定律E=U+Ir,而最关键的是看电路

中如何测量出路端电压U和电路中的总电流L

2.在数据处理问题中，利用图象得出电动势和内阻是常见的方法——注意“化曲为直”。

【考场练兵】

一、基础强化练

1.（2022届高考物理精创预测卷）碳膜电阻是用专用设备使气态碳氢化合物在高温和真空中分解，分解出的碳

均匀沉积在陶瓷圆柱体或陶瓷管的圆周表面上形成一层结晶碳膜，再根据所需的电阻值，改变碳膜厚度和

螺旋刻槽螺距，然后装上铜制端帽，焊出引线，表面喷漆封装而成，碳膜电阻属于负温度系数电阻，即温

度升高时其阻值减小，某研究性学习小组想精确测量一个碳膜电阻4的阻值随温度变化的曲线，已知20℃

时该电阻的阻值约为990Q,实验室提供如下器材。

A.电流表A（量程0.6A,内阻约为。.8。）

B.电压表V（量程3V,内阻为3k。）

C.滑动变阻器用（0-10Q）

D.滑动变阻器凡（0-1000Q）

E.定值电阻R=1O。

F.定值电阻5=100。

G.电源E（电动势为6V,内阻约为1.0。）

H.导线若干、开关S一个

（1）实验中需要先测定该电阻在20℃时阻值的准确值，要求电表的示数可以从零开始变化且读数要能超

过其量程的g,所选的器材中滑动变阻器应选择（填器材的符号），请帮该小组同学设计测量20℃

时凡的阻值的实验电路图并画在图甲的方框中（请标注出所选器件的符号）；

（2）小组同学又找来了一个最大阻值为9999.90的电阻箱和一个量程为±50mA、阻值为1000。的毫安表

G,设计了如图乙所示的电路来测量温度大于20℃时4的阻值，测量时调节电阻箱接入电路的阻值，使毫

安表的指针指在表盘中央，记录不同温度下电阻箱接入电路的阻值R,则与之对应的4的阻值为。

E

图乙

【答案】（1）如图所示（2）—R'

【解析】（1）要求电表示数从零开始变化，则需采用分压接法，为了便于调节，滑动变阻器应选用最大阻

1

值较小的鸟，由于&的阻值较大，且要求电表读数超过其量程的3,根据题给条件可选择定值电阻R与4

990xl0Q=99Q

并联，两者并联之后的阻值约为990+10,由于《＜%仆，则电流表应外接。

（2）根据图乙中电路可知，当毫安表的指针指在表盘中央时，通过毫安表的电流为零，即毫安表两端电势

RxR1

/下R,=—R'

差为零，此时有K,解得10o

2.（2022昆明一中、银川一中高三联合考试）某同学设计了如下电路测量电压表内阻，R为能够满足实

验条件的滑动变阻器，R为电阻箱，电压表量程合适。实验的粗略步骤如下：

2

①闭合开关Si、S2,调节滑动变阻器R,使电压表指针指向满刻度的§处;

②断开开关S2,调节某些仪器，使电压表指针指向满刻度的;处；

③读出电阻箱的阻值，该阻值即为电压表内阻的测量值；

④断开开关Si、S2拆下实验仪器，整理器材。

（1）上述实验步骤②中，调节某些仪器时，正确的操作是

A.保持电阻箱阻值R’不变，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指向满刻度的;处

B.保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值R,使电压表指针指向满刻度的;处

C.同时调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，使电压表指针指向满刻度的工处

3

（2）此实验电压表内阻的测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；

（3）如实验测得该电压表内阻为8500。，要将其量程扩大为原来的g倍，需串联。的电阻。

【答案】①.B②.偏大③.170。

【解析】（1）口］实验使用半偏法测量电表内阻，实验步骤②中，调节某些仪器时，正确的操作是保持滑动

变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值R',使电压表指针指向满刻度的;处，故B正确，AC错误；

（2）⑵增加了电阻箱的阻值后，使滑动变阻器左端部分分压变大，所以电压表和电阻箱的电压大于电压表

量程的;，则电阻箱两端的电压大于电压表量程的一，根据电压比等于电阻比可得电阻箱的阻值大于电压

33

表的阻值，所以测量值与真实值相比偏大；

（3）［3］根据欧姆定律得

TTA

------（8500+R）=—U

85005

解得火=1700。

3.（2022届云南三校高考备考实用性联考卷）电动玩具车采用充电电池供电提供动力。已知某电动玩具车

的电池的电动势约为15V,内阻小于3。。

（1）现将量程为L5V、内阻约为IkQ的直流电压表改装为量程为15V的电压表，将这只电压表与电阻箱

相连。利用如图甲所示的电路，先把滑动变阻器滑片移到最端，把电阻箱阻值调到零，再闭合开关，

把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为L5V。然后把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为

V。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，电压表与电阻箱组合即构成量

程为15V的新电压表。若读得电阻箱阻值为Ro,则量程为L5V的电压表内阻为

（2）用图乙所示的电路来测量该玩具车电池的电动势和内阻，实验室提供如下器材：

电阻箱A（阻值范围0-9999Q）

电阻箱B（阻值范围0〜999Q）

滑动变阻器C（阻值为0〜20。，额定电流2A）

滑动变阻器D（阻值为0〜20kQ,额定电流0.2A）

在图乙所示电路中电阻箱应选，滑动变阻器应选o

（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E和内阻r,实验电路如图乙所示，通

过观察表盘读数,得到多组电压U和电流1的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为V,

内阻为Qo（结果均保留两位小数）

【答案】①.左②.0.15③.殳A⑤.C14.50©.2.25

9

【解析】（1）口］利用如图甲所示的电路，先把滑动变阻器滑片移到最左端，让电压表电压从0开始。

⑵现将量程为L5V、内阻约为1k。的直流电压表改装为量程为15V的电压表，其量程扩大了10倍，则把

电阻箱阻值调到适当值时电压表读数为。=2=L2V=0.15V

1010

［3］根据串并联规律可得电阻箱的阻值为4=〔修——=9RV

解得Rv=y

所以若读得电阻箱阻值为R。，则量程为1.5V的电压表内阻为殳o

9

（2）［4］现将量程为1.5V、内阻约为IkQ的直流电压表改装为量程为15V的电压表，电阻箱的阻值约为9kC,

所以在图乙所示电路中电阻箱应选A。

⑶根据额定电流可知，滑动变阻器应选C。

Er

（3）⑹⑺根据闭合电路欧姆定律有。=布-/记

r

-fE,八仁1.45-1.00

由图像可得「=14.5,­=--------------

10102.0-0

解得E=14.50V,r=2.25Q

二、能力提升练

4.（2021湖南卷）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定

值电阻（阻值为Ro）、一个电流表（内阻为RA）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于Ro,并配有可在电阻丝上移

动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提

出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：

（1）将器材如图甲连接。

甲乙丙

(2)开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的(选填"a”或"b”)端。

(3)改变金属夹的位置，闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角0和电流表示数I,得到多组数据。

(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图象如图乙所示，图线斜率为k,与纵轴截距为d,设单位角度对应电阻

丝的阻值为ro,该电池电动势和内阻可表示为£=,r==(用Ro、RA、k、d、r0表示)

(5)为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0o利用现有器材设计实验，在图丙方框中画出

实验电路图(电阻丝用滑动变阻器符号表示)。

(6)利用测出的ro,可得该电池的电动势和内阻。

【答案】⑵b(4)果哈RO-RA(5)如图所示

S

4------b

R。b

1卜

【解析】(2)开始时接入线路电阻应最大，金属夹应夹在电阻丝的b端。

(4)根据闭合电路欧姆定律得

E=I(RO+RX+RA+D

Rx=roO

解得;=加+妇产

由题图乙得*k,警上=d

EE

联立得E=*,r=*Ro-RA。

kk

(5)电路图如答案图所示。

S先打到b端，读出电流表读数I,再把S打到a端，移动Rx上的金属夹,使电流表的读数也为L此时Rx的值与

Ro相等,记下偏转角度9,贝1Jro=?。

V

5.(2021山西晋中高三二模)某实验小组为探究电表的改装原理，欲将一个小量程电流表A改装为量程为6mA

的电流表，然后在此基础上,把新电流表进一步改装为欧姆表。所用器材如下：

A.电流表A:满偏电流Ig=lmA,内阻Rg=150Q;

B.电阻箱Ri：最大阻值为999.9Q;

C.待测可调电阻R2；

D.滑动变阻器R3;

E.一节干电池:电动势约为1.5V,内阻约为2

F.开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干。

(1)在虚线框内画出欧姆表内部的电路图并标注所选器材的符号(例如Ri),其中红、黑表笔已经画好。

红黑

(2)按照电路图连好电路，电阻箱Ri应调为。。把红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表示数达

到满偏。现将红、黑表笔连上待测电阻Rz,当R2=720.0复时,电流表示数正好为满偏电流的四分之一。所用

干电池的电动势为.V。(结果保留3位有效数字)

(3)在(2)的基础上，不改变电路结构，为使正确测量时电流表表盘的中间刻度能正好对应250Q电阻，以下操作

可能实现上述目的的是.

A.换一个电源,适当增大电源电动势

B.换一个电源，适当增大电源内阻

C.适当减小Ri的阻值

D.适当增大Ri的阻值

【答案】(1)见解析(2)30.01.44(3)AD

【解析】(1)电路图如图所示

(2)电流表的放大倍数n=J=6

1g

贝I]R1=-^-=30.0Q

n-1

根据闭合电路欧姆定律可得6x10-3A=3