高考物理压轴题专题-电学实验

电学实验专题

O基本实验要求

1.实验原理

闭合电路欧姆定律.

2.实验器材

电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸的刻度尺.

3.实验步骤

⑴电流表用/A的量程，电压表用3V的成程，按图1连接好电路.

甲乙

图1

(2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最大的一端.

⑶闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据S,S).用同样的方法再测量

几组八U值,填入表格中.

(4)断开开关，拆除电路，整理好器材.

O基本实验方法

1.用实验数据求区厂的处理方法

5=E-hr

⑴列方程求解：由,解得£匚

⑵用作图法处理数据，如图2所示.

除、

O%/

图2

①图线与纵轴交点为2

②图线与横轴交点为/短=：；

③图线的斜率表示「=端.

2.注意事项

⑴为「使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧也池.

⑵电流不要过大，应小于0.5A,读数要快.

⑶要测出不少于6组的(1,U)数据，变化范围要大些.

⑷若U-/图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据

/=1热确定.

3.误差来源

(1)偶然误差：用图象法求上和「时作图不准确.

⑵系统误差：电压表分流.

⑶本实验中测曷结果是：E测真，rsj<rA.

一、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

原理串联电阻分压并联电阻分流

改装原理图

U=4（凡+R）/g/?g=（/—4）/?

分压电阻或分流电阻

故R=；_Rg故RR

/g

R--^

改装后电表内阻Rv=Rg+R>RgRA-R+R*<R

2.校正

⑴电压表的校正电路如图।所示，电流表的校正电路如图2所示.

图1图2

⑵校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装

尼•的电压表（电流表）示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表（电流表）和标准电压

表（标准电流表）的示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正.

二、欧姆表原理（多用电表测电阻原理）

1.构造

如图3所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.

图3

欧姆表内部：甩流表、甩池、调零电阻串联.

外部：接被测电阻R.

全电路电阻R总=%+〃+「+凡.

2.工作原理

F

闭合电路欧姆定律，

Ag-TA-Av

3.刻度的标定

红、黑表笔短接（被测电阻凡=0）时，调节调零电阻R,使/=储电流表的指针达到满偏，这•过程

叫欧姆调零.

（1）当时,凡=0,在满偏电流V处标为‘宜'.（图甲）

（2）当/=。时，&T8,在/=0处标为“至（图乙）

⑶当/=§时，R\=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值，R叫中值阻阻.

三、多用电表

1.多用电表可以用来测曷电流、电压、电阻等，并且每一种测吊:都有几个量程.

图4

2.外形如图4所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为

选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程.

3.多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮（使电表指针指在右端零欧姆处）、指针定位螺丝（使

电表指针指在左端的“0”位置）、表笔的正、负插孔（红表笔插入“+”插孔，黑表笔插入“一”插孔）.

四、二极管的单向导电性

1.晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图5甲所示.

图5

2.晶体二极管具有单向导电性（符号上的箭头表示允许电流通过的方向）.当给二极管加正向电压时，

它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给一极管加反向且压时，它的电阻很大，电路截止，如图

丙所示.

3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表

笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极.

0基本实验要求

1.实验器材

多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻（大、中、小）三个.

2.实验步骤

⑴观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及恒:程.

⑵机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零，则可用小螺丝刀进

行机械调零.

（3）将红、黑表笔分别插入“十”、"一”插孔.

（4）测量小灯泡的电压和电流.

①按如图6甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压.

图6

②按如图乙所示的电路图连好电路，揩选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.

⑸测吊:定值电阻

①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，

若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；

②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；

③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的鱼茎，即得测量结果；

④测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“QEF.挡.

。基本实验方法

1.多用电表使用注意事项

⑴表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入插孔，黑表笔插入“一”插孔，注意电

流的实际方向应为“红人”、“黑出

⑵区分“机械零点'与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘F边中间的指

针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘在侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮.

（3）欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率.

⑷使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的

金属杆.

⑸测量电阻时待测电阻要与其他元件和电遮断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表.

⑹测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零.

⑺使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“QEF”挡.长期不用，应把表内电池取出.

2.多用电表对电路故障的检测

⑴断路故障的检测方法

①用直流电压挡：

a.将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏.

b.在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势，则说明

该部分电路中有断点.

②用直流电流挡：

将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路.

③用欧姆挡检测

将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值（或有电流）说明元件完好，若电阻无穷大（或

无电流）说明此元件断路.

⑵短路故障的检测方法

①将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被零路；若电压表示数不为零，则外电路的部

分电路不被短路或不完全被短路.

②用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路.

题型一：多用电表的改装

例I(2019・全国卷1・23)某同学要将一量程为250gA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1200C,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•标准毫安表，根据图1(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1

⑴根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线.

⑵当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图2所示，由此可以推测出改装的电表

量程不是预期值，而是.(填正确答案标号)

图2

A.18mAB.21mA

C.25mAD.28mA

⑶产生上述问题的原因可能是________.(填正确答案标号)

A.微安表内阻测量借误，实际内阻大于120()。

B.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200C

C.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

⑷要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测战，只需要将限值为R的电阻换为

一个阻值为"e的电阻即可，其中&=.

答案⑴连线如图所示

，目

(2)C(3)AC(4瑞

解析(1)埴程为250RA的微安表改装成量程为20mA的电流表，景程扩大了80倍，需要将定值电

阻与微安表并联，然后根据题留⑶的原理图连线.

⑵当标准毫安表示数为16.0mA时，对应的微安表读数为160卜iA,说明量程扩大了100倍，因此所

改装的电表量程是25mA,选项C正确.

(3)根据/gR=(/—小/?得：1=喑乜

出现该情况可能是微安表内阻测量错误，实际电阻大于1200Q,或者并联的电阻R计算错误，接入

的电阻偏小，选项A、C正确.

⑷设微安表的满偏电压为U,则对并联的电阻R有

U=(25—().25)X10-3R

U=(20-0.25)X10，*R

解得仁翁

【拓展训练11(2019•云南昆明市4月质检)某同学想将一显程为1mA的灵敏电流计G改装为多用电

表，他的部分实验步骤如下：

图3

⑴他用如图3甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻

①请在乙图中将实物连线补充完整；

②闭合开关Si后，将单刀双掷开关S2置于位置1,调节滑动变阻器尺的阻值，使电流表Go有适当

示数⑹然后保持尺的阻值不变，将开关S2置于位置2,调节电阻箱使电流表Go示数仍为/（）.

若此时电阻箱阻值&=200Q,则灵敏电流计G的内阻/=Q.

⑵他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3mA、30mA及倍率为耿1”、“x10”的多用电

表.若选择电流30mA量程时，应将选择开关S置于（选填%或“，），根据题给条件

可得阻阻凡=。，&=Q

⑶已知图内电路中两个电源的电动势均为3V（内阻可忽略），将选择开关置于。测量某电隹的阻值，

若通过灵敏电流计G的电流为0.40mA,则所测电阻阻值为Q.

答案（1）①见解析图②200（2）b1090（3）150

解析（1）①由原理图连线如图：

霜

②由闭合电路欧姆定律可知，两情况下的电流相同，所以灵敏电流计G的内阻4=200C;

⑵由表头改装成大曷程的电流表原理可知，当开关接〃时，表头与R2串联再与R并联，此种情形比

开关接c时电路总电流更大，故开关应接生

由电流表的两种量程可知：

200x10-3

接"时有：凡"&=C=100C

乙人1U

接b时有:29x10-3天=10-3x（200+&）

联立解得：Ri=10C,&=90Q;

E3

⑶开关接。时，多用电表/max=30mA,多用电表的内阻为：^内=比=30X1（）.3此时流

/品+&0.40x200+90

过待测电阻的电流为/=&+.R=0.40mA+——后——mA=12mA,所以总电阻为：

E3

3片宣…250C,

所以所测电阻阻值为R『R基一穴内=150Q

题型二•测量电源电动势

【例11（2019・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E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：

毫安表mA（吊:程。〜120mA）;

电压表V（量程0〜6V）;

滑动变阻器W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3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U

和1的数据，最后得到如图乙所示的u—/图象；

③断开开关S,将待测电阻凡改接在M，之间，间用导线相连，重复实验步骤②，得到另一条

U-/图线，图线与纵轴的交点坐标为（0,5）），与横轴的交点坐标为（/o0）.

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E=V,内阻「=C.

（3）待测电阻的阻值表达式为凡=.（用题中字母表示）

⑷设实验中所用的电压表和毫安表均为理想电表，凡接在M、N之间与接在N、H之间，滑动变阻器

的滑片从阻值最大处滑向口点位置的过程中，对比两种情况，则毫安表的示数变化范围

，电压表示数变化范围_______（选填“相同”或“不同”）

答案⑴见解析图(2)6.025(3)^-r⑷相同不同

解析(1)根据电路图连线如下：

殖

⑵根据闭合电路欧姆定律U=E-",所以纵截距/£=6.0V,斜率的绝对值

6.0-3.5

网=「=丽/Q=25Q

(3)将心改接在M”之间，根据闭合电路欧姆定律得：U+IR、=E—lr,整理得:

U=E-/(r+&),斜率的绝对值阳=—华，所以待测阻值：&=贤一〃

F

(4)如果电表均为理想电表，两次亳安表均测回路总电流，/=,所以毫安表变化范围相同;

，十、十/＜淅

R、接在M、N之间：U=E-Ir,心接在N、H之间：U=E-/(r+RJ,因为电流变化相同，则电压表

变化范围不同.

【变式11(2019.安徽宣城市笫二次模拟)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4a所示的电路图进行测量实验，其中Q为保护电阻，则:

图4

①清用笔画线代替导线在图b中完成甩路的连接；

②根据电压表的读数U和电流表的读数/，画出U—/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)乙同学误将测用电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数/,

画出u—/图线如图e所示，可得电源的电动势E=V,内电阻r=C(结果均保留

两位有效数字).

答案(1)①见解析图②2.80.60(2)3.00.50

解析(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；

②根据闭合电路欧姆定律可得：U=E-Ir,则由题图c可知电源的电动势£=2.8V,内电阻r=|等

2.8-1.6

20Q=0.60Q;

⑵由乙同学的电路接法可知R左右两部分并联后与R串联，则可知在滑片从最左端向右移动过程中,

滑动变阻器接入电路电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现题图e所示的图象，则

由图象可知当电压为2.5V时，电流为0.50A,此时两部分电阻相等，则总电流为L=1A;而当电压

为2.4V时，电流分别对应0.33A和0.87A,则说明当电压为2.4V时，干路电流为人=033A+0.87

A=I.2A;则根据闭合电路欧姆定律可得

2.5V=E-r-1A,2.4V=E-r-1,2A,解得电源的电动势E=30V,内电阻r=0.50C.

考题预测

一、实验探究题

L为了利用伏安法测量某一未知电阻Rx(阻值约为6C)的限值，实验室里准备了以下器材：

A.电源，电动势E=3.0V,内阻不计

B.电压表V,最程3V,内阻约5kC

C.电流表Ai,量程100mA,内阻RA=8C

D.电流表A2,量程3A,内阻约0.04c

E.定值电阻Ri=2C

F.定值电K1R2=2()C

G.滑动变阻器R2,最大阻值5C,最大电流为3A

H.滑动变阻器治，最大阻值1000Q,最大电流为1.5A

I.开关S、导线若干

(1)在用伏安法测量该电阻的殂值时，要求尽可能精确,则在上述提供的器材中电流表应选________；

定值电阻应选________；滑动变阻器应选_________(填器材前面的字母序号)；

(2)若电流表的示数为I,电压表的示数为U,在考虑电表内阻的情况下，代入必要的已知数据，通

过计算可得出待测电阻的表达式卜=；

(3)请在虚线框内画出测量该电阻阻值的实险电路图。

2.某同学在做描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验时发现铭牌上标有小灯泡的额定电压为3V,但额定

功率不清晰。

（1）该同学使用多用电表粗测小灯泡的电阻，选择“xl”欧姆档测量，示数如图所示，则其电阻为

。（保留3位有效数字）；

（2）除了导线、开关和电动势为6V的直流电源外，有以下一些器材可供选择：

电流表：A,（量程0.6A,内阻约IC）;A2（量程3A,内阻约0.2。）；

电压表：V（量程3V,内阻约10kC）;

滑动变阻器：Ri（阻值范围0〜10C）；R2（阻值范围0〜IkC）;

为了让灯泡两端电压从零调节，以及测量更准确，实验时电流表应选择,滑动变隹器应选择

；（均填字母代号）

（3）将实物图中还未完成的其分用笔代替导线补充完整；

（4）利用实验数据绘出小灯泡的部分伏安特性曲线如图所示。如果将两个这种小灯泡串联后，再接

在电动势是3V,内阻是2C的电源上，则此时每个小灯泡的功率约为W（结果保留2位有

效数字）。

3.某科学探究小组欲通过测定工业废水的电阻率，来判断废水是否达到排放标准（一般电阻率PZ

200c・m的废水即达到排放标准）。该小组用透明塑料板自制了个长方体容器，其左、右两侧面内

壁紧贴金属铜薄板（板的厚度和电阻的影响可忽略不计），铜薄板上端分别带有接线柱A、B,如图

甲所示。容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=20cm。将废水注满容器后，进行如下

实验操作。

（1）用多用电表的电阻档粗测容器中废水的电阻，选择开关置于“X100”档，其示数如图乙所示,

则该废水的电阻值约为C；

（2）为更精确地测量所取废水的电阻率，该小组从实验室中找到如下实验器材：

-----------©——

BA

———号

F1~<-'

丙

A.直流电源E（电动势E约3V,内阻r0约0.1C）;

B.电压表V（量程0〜3V,内阻约3kQ）;

C.电流表A】（吊程。〜3mA,内阻约10Q）;

D.电流表A2（量程0〜0.6A,内阻约0.4C）;

E.滑动变阻器R（0〜50c,额定电流2.0A）;

F.开关S一个，导线若干。

图丙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图，由于废水洒在纸上，导致部分电路图缺失不清，图

丙中的电流表A应为（填写器材前面的字母序号或“D”），请你在答题卡相应位置补全

电路图________；

（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测曷步骤，得

出一系列数据如表所示，请在图丁作出图线。图丁的坐标纸中已经描出了3个点，请在答题卡相应图

中将剩余3个点播出，并作出U-I关系图线_______；

电压U/V1.461.841.892.102.322.52

电流//mA1.401.601.802.002.202.40

UN

2.6

-{•t-K-hWH士J

了由二i：

2.4

卜

士

七

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十

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2.2•-•・

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2.0+"«•卜

1.8■{7"M"

1.6

1.4Z^A

1.41.61.82.02.22.4

T

（4）由以上测量数据可以求出待测废水的电阻率p=Cm。该废水［填"达到”

或“未达到”）排放标准。

4.某同学在实验室发现了一大捆铝导线，他想利用学过的知识计算出导线的长度，于是他设计了如下

的实验方案：

（1）先用螺旋测微器测量该导线的直径如图甲所示，则导线的直径d=mm;

（2）然后在实验室中找到如下实验器材•：学生电源灵敏电流计、电流表（两个）、滑动变阻器（两

个）、电阻箱、定值电阻、开关、导线若干。他利用现有器材进行了如下实验：

a.按照图乙所示的电路图连接好实验出路；

b.将滑动变阻器R3的滑片调至适当位置，滑动变阻器R的沿片调至最左端，闭合开关S;

c.将滑动变阻器R山勺滑片逐步向右滑动，并反复调节R?和R；使灵敏电流计G示数为零，此时电阻

箱R2的数值为4.0C,电流表A1的示数为0.15A,电流表A2的示数为0.30A。

根据上述实验过程，请回答：

①待测电阻RN的阻值为C；

②电流表的内阻对测量结果影响（选填“有”或“无”）;

（3）最后该同学在资料上查到了该铝导线的电阻率P=2.82x10-8C-m,则这捆导线的长度为

m。（结果保留三位有效数字）

（4）为提裔本实验的精确度可采取的措施是________。（请答出两条措施）

5.图（a）是压敏电阻的阻值大小随压力变化的关系图像，某实验小组利用其特性设计出一款电子秤，

其电路图如图（b）所示。所用器材有:

压敏阻阻RF（无压力时的阻值为50Q）

电源日（电动势12V,内阻不计）

电源E2（电动势6V,内阻不计）

毫安表mA（量程30mA,内阻10C）

滑动变阻器Ri（最大阻值为200C）

滑动变阻器Rz（最大阻值为60Q）

开关S,导线若干。

图（a）

现进行如下操作：

①将压敏电阻处于无压力状态并按图（b）连接好电路，将滑动变阻器滑片置于b端位置，然后闭合

电键S;

②不放重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置，直到毫安表示数为30mA,保持滑动变阻器滑片的位

置不再改变：

③在R卜上施加竖直向下的压力F时，毫安表的示数为I,记录F及对应的I的值；

④将毫安表的表盘从10mA到30mA之间的刻度标记上对应的F值，完成电子秤的设计。请回答下列

问题：

图（b）

（1）实验中应该选择的滑动变阻器是________（填"R「或"R”），电源是_________（填“Ei”或任2"）;

（2）由图（a）可得出压敏电阻的阻值大小随压力变化的关系式为C,实验小组设计的电子

测力计的量程是________No

6.图中电源E（电动势为3V，内阻较小）、电压表V（量程3V，内阻IkQ）,A2（量程250mA,

内阻约2c）o

P!

R

F1-------

（1）用如图所示的电路粗测网时，S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于.

A.最左端

B.最右端

C.正中间

（2）图中，当A2的示数为150.0mA时，V的示数为2.52V,则Rx的真实值最接近________，

A.5C

B.15Q

C.25c

D.35Q

（3）若还有电流表A,（量程25mA,内阻5c）、定值电阻Ro（阻值为100C）可供选择,

为更精确地测量山的阻值，请将设计的电路画在方框中。

7.在“测量金属丝的电阻率''的实验中，所用测量仪器均已校准某次实脸中，待测金属丝接入电路部分

的长度为50.00cm,电阻约几欧。

（1）用螺旋测微器测吊金属丝的直径，某次测吊:结果如图甲所示，读数应为mm（该值与

多次测量的平均值相等）。

图甲

（2）实验电路如图乙所示，实验室提供了电源E（3V,内阻不计）、开关S、导线若干，还备有

下列实验器材：

图乙

应选用的实验器材有（选填实验器材前的序号）

A.电压表％（0〜3V,内阻约2kC）

B.电压表V2（0〜15V,内阻约15kC）

C.电流表A1（0〜3A,内阻约0.01Q）

D.电流表A2（。〜0.6A,内阻约0.05Q）

E.滑动变阻器K（0〜IOC,0.6A）

F.滑动变阻器R2（0〜2kC,0.1A）

（3）请用笔画线代替导线，在图内中完成实物电路的连接。

(4)实验中，调节滑动变阻器，电压表和电流表示数记录如下:

u/v1.051.401.802.302.60

U-I0.220.280.360.460.51

请在图丁中作出U-1图线o由图线可知，金属丝的电阻Rx=。(结果保留

两位有效数字)

(5)根据以上数据可以算出金属丝的电阻率p=(结果保留两位有效数字)。

(6)下列关于该实验误差的说法中正确的有。

A.金属丝发热会产生误差

B.电流表采用外接法，会使电阻率的测量值偏小

C.电压表内阻引起的误差属于偶然误差

D.用U-/图像处理数据可以减小系统误差

8.测量电阻丝的电阻率p,电阻丝的电阻约为20C,先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端

的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变

其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入甩路中电阻丝的尺度，除电池组E(电动势为3.0V,内

阻约1。、电阻箱R(0〜999.9Q)开关、导线若干，可供选择的器材还有：

电流表A1(量程0〜100mA,内阻约5Q);

(1)实验操作步骤如下：

A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

B.根据所提供的实验器材，设计并连接好如图中所示的实验电路；

C.调节电阻箱使其接入电路口的电阻值较大，闭合开关；

D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的

电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

E.断开开关，改变_______的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，

记录每一次的R和L数据；

F•断开开关。

(2)如图乙，用螺旋测微器测量电阻丝直径为d=mm;

(3)电流表应诜择(诜填“A]”或“A2”)；

(4)用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丙所示图线，截距分别为Ro和Lo,再结合测出的

电阻丝直径d,写山电阻丝的电阻率表达式p=(用给定的字母表示)；

(5)电流表存在一定内阻，这对该实验的测量结果：o

A.无影响

B.有影响，结果会偏大

C.有影响，结果会偏小

9.某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化、这种现象称为“压阻效应

已知Rx的限值变化范围为儿十欧姆到儿百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究压敏电阻阻值

Rx随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：

A.压敏电阻，无压力时阻值Ro=400Q

B.直流电源，电动势6V,内阻不计

C.电流表A,量程为0〜100mA,内阻不计

D.甩压表V,量程为0〜3V,内阻为3kC

E.定值电阻Ri=2kC

F.滑动变阻器R,最大电阻值约50Q

G.开关S与导线若干

(1)甲同学设计了图1实验电路原理图，请在图2将实物连线图补充完整。

(2)某次压力测试，在电阻Rx上施加力F,闭合开关S,测得两个电表的读数分别为U和I,则压

敏电阻的阻值Rx=o

(3)改变F的大小、测得不同的Rx值，绘成图象如图3所示，可得其斜率k=Q/N(保

留两位有效数字)。Rx阻值和压力F的关系式是Rx=(用Rx、F和k等表示)。

(4)按图1实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻Rx上施加力F,当电

流表满偏时，压力F为No

1。某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一

定量的矿泉水。

234cm

山%曲州1|川川M山

01020

(1)某同学用游标卡尺去测坂璃管的内径，测出的读数如图，则玻璃管的内径d为mm;

(2)该同学用多用电表的电阻档粗略测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“X10'档，发现

指针如图(a)所示，则该同学接着需要做的实验步骤是：①换选________(填“xl”或“X100”

或“x1k”)档；②;

（3）该组同学按图（b）连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从最右端向左端移动的整个过程中,

发现电压表有示数，但几乎不变，可能的原因是_____

A.滑动变阻器阻值太小

B.电路中3、4之间断路

C.电路中5、6之间断路

D.电路中7、8之间断路

（4）该组同学在改进实验后，测出玻璃管中有水柱的长度为L,电压表示数为U,电流表示数为I,

改变玻璃管中的水量来改变水柱的长度，测出多组数据，并描绘出相应的图像如图（c）所示，若图

线的斜率为k,则矿泉水的电阻率p=（用题中字母表示）。

11.小李同学想知道日光灯管两端灯丝的电阻情况。

（I）他首先用万用电表XI档测量了灯丝两端的电阻，如图甲所示，则它的电阻为Qo

（2）接下来他用以下器材：学生电源3V,电流表（量程0.6mA、内阻约为2Q）、电压表（量

程3V、内阻约为3kQ）、滑动变阻器（阻值20c、限流2A）等把灯丝接在如图乙电路中，来

描绘它的伏安特性曲线，请指出电路图乙中连接错误的导线________（填写导线序号）。

（3）现调整好电路后进行测量，得到如下数据：画出伏安特性曲线，并说明灯丝电阻随电流变化的

情况：o

次数1234567

I/A0.020.040.060.070.080.：00.12

U/V0.230.470.710.851.001.482.25

12.现在要测量一段电阻丝的电阻率p,其阻值Rx约为0.5Q,允许通过的最大电流为0.5A.现有

如下器材可供选择：

电流表A（量程0.6A,内阻约为0.6Q）

电压表V（吊:程3V,内阻约为3kC）

待测电阻丝R式阻值约为0.5Q）

标准电阻Ro（阻值5Q）

滑动变阻器Ri（52A）

滑动变阻器R2（200C,1.5A）

直流电源E（E=6V,内阻不计）

开关S、导线若干

(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是________;

▼&R.

D

(2)实验中滑动变阻器应该选择(选填女广或"Rd'),并采用接法；(分压，限流)

(3)根据你在(1)(2)中的选择，在图甲上完成实验电路的连接；

(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的K度为L、直径为D,则待测

电阻丝的电阻率p的计算式为p=；

(5)用螺旋测微器测昂:待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D=.

乙

13.某同学利用如图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实睑室提供下列

器材：

①待测线圈L,限值约为2Q,额定电流为2A

②电流表41量程为0.6A,内阻r1为0.2/2

③甩流表A2量程为3A,内阻r2约为0.2/2

④变阻器当阻值为。〜10。，变阻器R2阻值为。〜lk0

⑤电池E,电动势为9V,内住很小

⑥定值电阻R3=I。。，&=1000/2

⑦开关Si、S2

----4~\~~©~

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

要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组4表、A2表

的读数。、/2,利用12Tl的图象，求出电感线圈的电阻.

(1)实验中定值电阻应选用,变阻器应选用.(填代号)

(2)/2-。对应的函数关系式为.(选用题干所给出的物理符号表示)

(3)实验结束时应先断开开关后断开开关________.

(4)由，2-/1图象得出r的平均值为60,则电感线圈的直流电阻为.(结果保留3位有效

数字)

14.一实验小组要测量电压表V的内阻，实验室提供如下器材：

A.待测电压表V](量程为0~2V,内阻约2kC)

B.标准电压表V?(量程为0~9V,内阻约4kC)

C.滑动变阻器Ri(阻值范围：0〜10Q)

D.定值电阻R2=20Q

E.定值电阻R3=5.0kQ

F.直流电源(内阻约1Q,电动势为12V)

G.开关、导线若干

(I)为使实验结果尽可能准确，除待测电压表、直流电源、滑动变阻器、开关和导线之外，该实验

小组还选取了标准电压表V2和一个定值电阻，定值电阻选________(填器材前面的序号)。

(2)某同学按所给的器材完成了供电部分的电路设计，通过S?切换分压接法与限流接法。请将图中

剩下甩路的连线补充完整________；当S2断开时，电路为接法；为确保电路安全，测量时，

开关S2应处于状态。

4f

(3)根据选用的器材，待测电压表Vi的读数为Ui,定值电阻阻值为R,标准电压表\’2的读数

为U2,由此得出，待测电压表内阻的表达式为o

15.某物理实睑小组利用实验室提供的器材测定电压表VI的内阻，可选用的器材如下：

A.待测电压表Vi：量程3V,内阻约3kC

B.电压表V2：量程15V,内阻约20kQ

C.电流表A:量程3A,内阻约0.1Q

D.定值电阻Ro：9.0kQ

E.滑动变阻器Ri：0〜200C

F.滑动变阻器R2：。〜2kQ

G.电源E:电动势约为12V,内阻忽略不计

H.开关、导线若干

0)现用多用电表测电压表》的内阻，选择倍率"x1()()”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图

1所示，则电压表V,的内阻约为C。

(2)为了准确测量电压表Vi的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图2甲和乙两个测量

电路，你认为（诜填“甲”或“乙”）更合理，并在实物图（图3）中用笔画线代替导线将电路

图补充完整________o

（3）该实验中滑动变阻器应该选用（选填“Ri”或“R2”）。

（4）用已知量Ro和Vi、V2的示数Ul、5来表示电压表Vi的内阻Rvi=。

16.用如图（甲）所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压

下工作时的电阻值。

EB伸）S亿）

（1）在闭合开关S前:滑动变阻器触头应该放在端（选填"a”或"b”）；

（2）按电路图（甲）测出的灯泡电阻值比直实值________（选度'偏大”或“偏小”）。根据所得到的

图象如图（乙）所示，它在额定电压下实际功率P=W;

（3）若将该灯泡直接接在电匆势为2.4V,内阻为6c的电源两端，此时灯泡L的实际功率已=

W,电路工作的效率为。

17.某同学在进行•“测定金属丝的电阻率”的实验：

1

（I）如图甲所示，该同学用螟旋测微器测量金属丝的直径D=mm;

（2）该同学用如图乙所示电路图测量金属丝Rx的甩阻，供选择的仪器如下：

①电流表Ai（内阻为r）;

②电流表A2；

③滑动变阻器RI（O^IOOOQ）;

④滑动变阻器R2（0-20Q）;

⑤蓄电池（2V）;

⑥电键S及导线若干。

滑动变阻器应选择（选填或女2"）；在图丙中按图乙用连线代替导线连接实物图

（3）闭合电键S,移动滑动触头至某一位置，记录Ai、A?的读数h、h,通过调节滑动变阻器，

得到多组实验数据；以b为纵坐标，h为横坐标，作出相应图像，如图丁所示。根据h-h图像的

斜率k及电流表Ai内阻r,写出金属丝电阻的表达式Rx=；

（4）测得金属丝连入电路的长度为L,则金属丝电阻率p=（用k、D、L、r表示）。

18.为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，某同学测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI

得到电功率。实验可选用的器材有：

电池（电动势为I2V,内阻不计）；小灯泡（3.0V,1.8W）;

电压表（量程为0~3V,内阻约3kQ）;电流表（量程为0-0.6A,内阻约0.15Q）;滑动变阻器

（最大阻值为10Q）;定值电阻（1（）。、20Q和50Q）;电键、导线若干。

(1)准备使用的实物电路如图甲所示。请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。

(2)在IOC、20c和50Q的定值电阻中，电阻Ri应选________。的定值电阻。

(3)处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，如图乙所示。清在坐标纸上画出P-U2图线________

并说明各点不在一条直线上的原因：

答案解析部分

一、实验探究题

1.【答案】(1)c；E;G

⑵X詈

【解答】⑴待测电阻中最大电流约为/max=高=管A=0.5A

Rx6

为了测量精确电流表选C。电流表C与R1并联改装的新电流表的量:程为/=