高考物理电学实验专题复习
一、（常规）伏安法测电阻
1．一个额定功率为0.1W 的电阻，其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值，其结果如图所示。现有下列器
材，试选择合适的器材及适当的电路，较精确地测定该电阻的阻值。 A ．电流表，量程0～500μA ，内阻约150Ω B ．电流表，量程0～10mA ，内阻约10Ω C ．电压表，量程0～3V ，内阻约5K Ω D ．电压表，量程0～15V ，内阻约10K Ω E ．干电池两节，每节电动势为1.5V
F ．直流稳压电源，输出电压12V ，额定电流1A
G
．滑动变阻器，
0～50
Ω，0.5A
H ．电键一只，导线若干
① 欧姆表测得的电阻值约为 Ω；
② 电流表应该选择 ，电压表应该选择 ，电源应该选择 ，（填字母代号）；
③ 请在下列实验电路图中选择合适的电路图（ ）
2、(2012·高考山东卷)
在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：R x (阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)； 电压表：V(量程3 V ，内阻约3 k Ω)； 电流表：A 1(量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω)；
电流表：A 2(
量程3 A ，内阻约0.05 Ω)；电源：E 1(电动势3 V ，内阻不计)； 电源：E 2(电动势12 V ，内阻不计)； 滑动变阻器：R (最大阻值约20 Ω)； 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S ；导线．
若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选
________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．
3、在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.
(1)用伏安法测金属丝的电阻R x .实验所用器材为：电池组(电动势3 V ，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 k Ω)
、滑动变阻器R (0
～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．某
由以上实验数据可知，他们测量R x 是采用图中的________图(选填“甲”或“乙”)．
(3)图丙是测量R x 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图丙中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
二、半偏法和替代法测电阻
3.为了测量一微安表头A 的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A 0是标准电流表，R 0和R N 分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池．完成下列实验步骤中的填空：
(1)将S 拨向接点1，接通S 1，调节______，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时______的读数I ；
(2)然后将S 拨向接点2，调节______，使______，记下此时R N 的读数；
(3)多次重复上述过程，计算R N 读数的______，此即为待测微安表头内阻的测量值.
4．实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联，测量实际电流表G 内阻R g 的电路如下图所示．所用电流表G 的满偏电流I g 为200 μA ，内阻R g 估计在400～600 Ω之间．
A
C
D
B
(1)按下图测定电流表G的内阻R g，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：A．滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω)
B．滑动变阻器(阻值范围0～175 Ω)
C．电阻箱(阻值范围0～999 Ω)
D．电阻箱(阻值范围0～99999 Ω)
E．电源(电动势6 V，内阻0.3 Ω)
F．电源(电动势12 V，内阻0.6 Ω)
按实验要求，R最好选用________，R′最好选用________，E最好选用________．(填入选用器材的字母代号)
(2)请将以下各实验步骤填写完整．
①依照电路原理图将实物连接成实验线路，开始时两个开关均断开．
②将R阻值调至最大，闭合开关________，调节________的阻值，使电流表达到满刻度．
③闭合________，调节R′的阻值使电流表达到________．
④读出R′的读数，即为电流表的内阻．
(3)这种方法测出的电流表的内阻R g比它的真实值______(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
5．一只量程为1V，内阻R V约为900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的，现在要测量它的内阻并对该表进行校正．实验室提供了以下供选择的器材：
A．待测电压表
B．标准电压表（量程1 V）
C．滑动变阻器（最大阻值1 000Ω，额定电流1A）
D．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）
E．电阻箱（最大阻值999．9Ω，最小改变量0.1Ω）
F．电阻箱（最大阻值99．9Ω，最小改变量0.1 Ω）
G．电池组（电动势约3 V，内阻约1Ω）
H．导线和开关若干．
（1）为了用半偏法测量该电压表的内阻，某同学设计了两种电路，如图5—44甲、乙所示，要使测量较精确，应选择___________________（填“甲”或“乙”）电路．在器材的选择上，除了电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的器材中选用___________________________________（用器材前的序号字母表示）．
用上述方法测出的电压表内阻的测量值R V_________（填“大于”、“等于”或“小于”）电压表内阻的真实值．
（2）在对该电压表进行校正时，该同学已经选择好器材，如图5—45所示．若要求对电压表的每一条刻度线都进行校正，请你将这些器材连接成测量电路，并标出所选滑动变阻器的序号字母．三、（创新）伏安法测电阻
6、测量实际电流表
1
G内阻
1
r的电路如图所示。供选择的仪器如下：
①待测电流表
1
G(0~5mA，内阻约300Ω)，②电流表
2
G (0~10mA，内阻约
100Ω)，③定值电阻
1
R(300Ω)，④定值电阻
2
R(10Ω)，⑤滑动变阻器
3
R
(0~1000Ω)，⑥滑动变阻器
4
R (0~20Ω)，
⑦干电池(1.5V)，⑧电键S及导线若干。
(1)定值电阻应选，滑动变阻器应选。(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图。 (3)补全实验步骤：
①按电路图连接电路，；
②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录
1
G，
2
G的读数
1
I，
2
I；
③；
④以
2
I为纵坐标，
1
I为横坐标，作出相应图线，如图所示；
(4)根据
21
I I
图线的斜率k及定值电阻，
写出待测电流表内阻的表达式。
7．现有器材：电压表
1
V（量程3 V，内阻约几千欧），电压表
2
V（量程15 V，内阻约几十千欧），定
值电阻
1
R（3.0 kΩ），滑动变阻器R（0～1750 kΩ），直流电源（约6 V，内阻不计），开关、导线
若干，要求利用这些器材测量电压表
1
V的电阻值．
（1）在方框中画出实验电路图
（2）用已知量和直接测得量表示的电压表
1
V内阻的表达式为r ＝________．
式中各直接测得量的意义是：
______________________________________________________________________
______________________________________________．
8、有一捆粗细均匀的导电材料样品，长为L ，电阻约为10Ω，为测定这种材料的电阻率ρ，现提供以下实验器材：
A ．电键一只，导线若干
B ．螺旋测微器
C ．电压表V 1（量程为3V ，内阻的准确值r 1为3000Ω）
D ．电压表V 2（量程为9V ，内阻r 2大约为6000Ω）
E ．滑动变阻器R 1（0~10Ω，额定电流3A ）
F ．直流电源E （电源电动势为12V ，内阻约为2Ω）
为了尽可能精确地测量该样品的电阻率ρ，回答下列问题： （1）用螺旋测微器测得该样品的直径如图所示，其直径D= mm 。
（2）在方框中画出测量电阻的实验电路图，并标明所选仪器的符号。
（3）测量电阻的实验中需要直接测量的物理量是 （填物理量的符号），用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的电阻Rx= 。
利用“安安”法测电流表的内阻
9、从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表A 1的内阻r 1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据。
（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号。
（2）若选取测量中的一组数据来计算r 1，则所用的表达式r 1= ，式中各符号的意义是： 。器材（代号）与规格如下：
电流表A 1，量程10mA ，内阻待测（约40Ω）； 电流表A 2，量程500μA ，内阻r 2=750Ω； 电压表V ，量程10V ，内阻r 2=10k Ω 电阻R 1，阻值约为100Ω； 滑动变阻器R 2，总阻值约50Ω； 电池E ，电动势1.5V ，内阻很小； 电键K ，导线若干。
10、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：
电流表A 1（量程250mA ，内阻r 1为5Ω）； 标准电流表A 2（量程300mA ，内阻r 2约为5Ω）；
待测电阻R 1（阻值约为100Ω），滑动变阻器R 2（最大阻值10Ω）； 电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω），单刀单掷开关S ，导线若干。
（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。
（2）实验中，需要直接测量的物理量是 ，用测的量表示待测电阻R 1的阻值的计算公式是R 1= 。
11、用以下器材测量待测电阻R x 的阻值
待测电阻R x ，阻值约为100Ω 电源E （电动势约为6V ，内阻不计） 电流表A 1（量程0-50mA ，内阻r 1=20Ω） 电流表A 2（量程0-300mA ，内阻r 2约为4Ω） 定值电阻R 0（20Ω） 滑动变阻器R （总阻值10Ω） 单刀单掷开关S ，导线若干
（1）测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的的1/3，请画出实验电路图，
（2）若某次测量中电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2。则由已知量和测得的量计算
R x 表达式为R x = 。
利用“伏伏”法测电压表的内阻
12、为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有：
电流表A 1，量程为0.6A ，内阻约0.1Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻约3500Ω； 变阻箱R 1阻值范围为0-9999Ω； 变阻箱R 2阻值范围为0-99.9Ω；
滑动变阻器R 3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A ； 电源E ，电动势6V ，内阻约0.5Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。
（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。
（2）写出计算电压表V 的内阻R V 的计算公式为R V = 。 13、用以下器材测量电阻R x 的阻值(900-1000Ω)：
电源E ，有一定内阻，电动势约为9.0V ； 电压表V 1，量程为1.5V ，内阻r 1=750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2=2500Ω； 滑线变阻器R ，最大阻值约为100
Ω；
单刀单掷开关K ，导线若干。
（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的
1
3
，试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图（原
理图中的元件要用题中相应的英文字母标注）。
（2）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数用U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x = 。
利用“加R ”法测电流表的内阻
14、某电流表的内阻在0.1Ω-0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：
A. 待测的电流表A 1（量程0.6A ）；
B. 电压表V 1（量程3V ，内阻约2k Ω）；
C. 滑动变阻器R 1（最大电阻10Ω）；
D. 定值电阻R 2（阻值5Ω）；
E. 电源E （电动势4V ）
F. 电键S 及导线若干。
（1）画出实验电路图；（2）如测得电压表的读数为U ，电流表的读数为I ，则电流表A 1内阻的表达式为：R A = 。
15．检测中国机器人农民发明家吴玉禄只有小学文化，为了给他的机器人找一个可充电电池，他在废品站找到了一个像电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命．如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗？
(1)经上网查找，这是只工业电雷管，在充电时电能转化成热能会引发爆炸．给你一个多用电表你会选择________(填“直流电流”“直流电压”或“电阻”)挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便．
(2)经核实该电雷管全电阻值为6 Ω，其中电热丝阻值为5 Ω，引脚线长2 m ，阻值为1 Ω，当通以0.45 A 电流时约6 s 爆炸，若吴玉禄用5.4 V 的电压给它充电，理论上约________s 爆炸．
(3)某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实际测量上述单只电雷管电阻的电路．准备了以下实验器材：
待测电雷管R x ，炸药桶(保护作用，防爆破) 电流表A 1：量程0.5 A 、内阻约0.5 Ω 电流表A 2：量程30 mA 、内阻约30 Ω 电压表V 1：量程30 V 、内阻约10 kΩ 电压表V 2：量程2 V 、内阻约3 kΩ 滑动变阻器R ：0～10 Ω 电阻箱R 0：0～999.9 Ω，0.1 A 干电池E ：电动势1.5 V ，内阻约0.1 Ω 开关S 及导线若干．
①请设计一个较合理的电路原理图，画在方框内，要求通过电雷管的电流不超过27 mA ，电压能从零调节，尽可能减小误差．
②写出R x 的计算公式R x ＝____________；说明公式中各物理量的意义：
________________________________________________________________________.
16．某同学要测量电阻R x (阻值约18 Ω)的阻值，实验室提供如下器材：电池组E(电动势3 V ，内阻约1 Ω)；电流表A(量程0～0.6 A ，内阻约0.5 Ω)；电压表V(量程0～3 V ，内阻约5 kΩ)；电阻箱R(阻值范围0～99.99 Ω，额定电流1 A)；开关S ，导线若干．
(1)为使测量尽可能准确，应采用图___________所示的电路进行测量．
A B C D
(2)下表中记录了电阻箱阻值R 及对应电流表A 、电压表V 的测量数据I 、U ，请在图Z7－6上作出1U －1
R
图象，根据图象得出电阻R x 的测量值_____________Ω.
(3)此实验中电阻R x 的测量值与真实值相比_____________(选填“偏大”或“偏小”)． 四、改表
17、现有一块59C2型的小量程电流表G （表头），满偏电流为50A ，内阻约为800～850Ω，把它改装成1mA 、10mA 的两量程电流表，可供选择的器材有：
滑动变阻器R 1，最大阻值20Ω；滑动变阻器R 2，最大阻值100k Ω； 电阻箱R ′，最大阻值9999Ω；定值电阻R 0，阻值1k Ω；
电池E 1，电动势1.5V ；电池E 2，电动势3V ；电池E 3，电动势4.5V ；（所有电池内阻不计），标准电流表A ，满偏电流1.5mA ；
单刀单掷开关S 1和S 2；单刀双掷开关S 3；电阻丝及导线若干．
（1）采用如图5—18（甲）所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为__________________，选用的电池为_______________．
（2）将G 改装成两量程电流表，现有两种备选电路，如图5—18（乙）、（丙）所示．图_________为合理电路，另一电路不合理的理由是_______________________________．
（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA 量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用 A′来表示．
18、（1）一个电压表V A 的内阻R A =1000Ω，量程为1.0V ，现要利用电阻箱扩大它的量程，改装成量程为3.0V 的电压表．改装后，再用一量程为3.0V 的精确的电压表V B 对改装后的电压表的所有刻度进行校准．除了这两个电压表V A 、V B 外，还有下列一些器材： 电源E （电动势约为6V ，内阻较小）
变阻器R （总电阻约10Ω） 电阻箱R 0（0～9999Ω）
开关S 导线若干
①如图5—20所示是以上器材和两个电压表V A 、V B 的实物示意图，试在图中画出连线，连成进行校准时的实验电路．
②图中电阻箱的取值等于________________Ω．
（2）用上述电压表V B 和改装后并已校准过的电压表（以下称之为V C ）以及一个开关和一些导线，去测量一个电动势大约为2V 的电源的内阻r ． ①简要写出测量步骤．
②用测得的量表达r 的公式应为r =____________．
19．有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流．
A ．被测电流表A 1：满偏电流约700～800A ，内阻约100Ω，刻度均
匀、总格数为N
B ．电流表A 2：量程0.6A ，内阻0.1Ω
C ．电压表V ：量程3V ，内阻3k Ω
D ．滑动变阻器R 1：最大阻值200Ω
E ．滑动变阻器R 2：最大阻值1k Ω
F ．电源E ：电动势3V 、内阻1.5Ω
G ．开关一个
（1）在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号．
（2）测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A 的指针偏转了n 格，可算出满偏电流I g =___________，式中除N 、n 外,其他字母符号代表的物理量是______________．
五、描绘小电珠的伏安特性曲线
20、(2012·高考安徽卷)如图为“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小电珠额定电压为2.5 V.
(1)完成下列实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_________________________； ②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，
______________________________________________________________； ③断开开关……根据实验数据在方格纸上作出小电珠灯丝的伏安特性曲线．
(2)在虚线框中画出实物电路相应的电路图．
(3)由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U －I 图象应是图中的( )
21、有一个小电珠上有“4 V , 2 W”的字样，现要描绘这个小电珠的伏安特性曲线．现有下列器材供选用：
A ．电压表(0～5 V ，内阻约为10 k Ω)
B ．电压表(0～10 V ，内阻约为20 k Ω)
C ．电流表(0～0.3 A ，内阻约为1 Ω)
D ．电流表(0～0.6 A ，内阻约为0.4 Ω)
E ．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
F ．滑动变阻器(1 k Ω，1 A)
G ．学生电源(直流6 V)，还有电键、导线若干
(1)实验中所用电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______(用序号字母表示)．
(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把由图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．
六、测定电源的电动势和内阻
22．有一节干电池，电动势大约为1.5 V ，内电阻约为1.0 Ω.某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，他们在老师的支持下得到了以下器材：
①电压表V(15 V ,10 kΩ)
②电流表G(量程3.0 mA ，内阻R g ＝10 Ω) ③电流表A(量程0.6 A ，内阻约为0.5 Ω) ④滑动变阻器R 1(0～20 Ω，10 A) ⑤滑动变阻器R 2(0～100 Ω，1 A) ⑥定值电阻R 3＝990 Ω ⑦开关S 和导线若干
(1)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材编号)．
(2)请在虚线框内画出他们采用的实验原理图．(标注所选择的器材符号)
(3)该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表，为了采用图象法分析处理数据，请你在下
(4)根据图线求出电源的电动势E ＝__________V(保留三位有效数字)，电源的内阻r ＝
__________Ω(保留两位有效数字)．
23、（2013安徽江南十校摸底）在“测定电池的电动势和内阻”
实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致。
（1）由实验数据来分析，他所连接的电路可能是下列电路图中的（ ）
（2）如图为某同学根据正确的电路图做出的U —I 图线，由该图线可得被测干电池的电动势E= V ，内阻r= Ω。
利用“加R ”法测电源的内阻
24、测量电源B 的电动势E 及内阻r （E 约为4.5V ，r 约为1.5Ω）。可选用的器材如下：
量程为3V 的理想电压表V ；
量程为0.5A 的电流表A （有一定内阻）； 固定电阻R=4Ω； 滑动变阻器R ； 电键K ，导线若干。
（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。
（2）实验中，当电流表的读数为I 1时，电压表的读数为U 1；当电流表的读数为I 2时，电压表的读数为U 2，则可求出E= ，r= 。（用I 1、I 2、U 1、U 2及R
表示）。
25、在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．
(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到
______．
(
选填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改变电阻箱的阻值R ，分别测出阻值R 0＝10 Ω的定值电阻两端的电压U .下列两组R 的取值
(3)根据实验数据描点，绘出的1U —R 图象是一条直线．若直线的斜率为k ，在1
U
坐标轴上的截距为
b ，则该电源的电动势E ＝______，内阻r ＝______.(用k 、b 和R 0表示)
七、练习使用多用电表
26．（1）某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡（×10），发现表针偏转角度极小。现将旋钮调至另外一档，进行第二次测量使多用电表指针指在理想位置。下面列出第二次测量的可能进行的操作：
A ．将两表笔短接，并调零
B ．将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置
C ．将多用电表在板上旋钮调到×100档
D ．将多用电表面板上旋钮调到×1档
E ．随即记下表盘的读数，乘以欧姆表的倍率挡，测得电阻值
根据上述有关操作，请选择合理实验步骤并按操作顺序写出 。
（2）如图所示，A 、B 、 C 是多用表在进行不 同测量时，转换开关 分别指示的位置，D 是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。若用A 档测量，指针偏转如D ，则读数是________；若用B 档测量，指针偏转如D ，则读数是________；若用C 档测量，指针偏转如D ，则读数是________。 (3)两位同学使用完多用电表后，分别把选 择开关置于图丙和图丁位置，你认为图 的位置比较好，最好是将多用电表面板上旋钮调到
位置。
27．如图所示A 、B 、C 为黑箱上的三个接点，已知任意两个接点间最多接两个元件，可能的元件有电池、电阻和二极管。用多用电表判断黑箱内有无电池，操作方法是：用多用电表的______________挡检测，确定黑箱内没有电池。用多用电表的欧姆挡测量各接点的电阻，其结果：黑表笔接B 点、红表笔接C 点时阻值很小，反
接时阻值很大；A 、B 间正、反接时阻值均为R ；黑表笔接A 点、红表笔接C 点时阻值比AB 间阻值R 略大。反接时阻值很大。请在图中画出黑箱内一种可能的电路。
八、电路故障
28.在图2－8－11电路中，当合上开关S 后，两个标有“3 V、1 W”的灯泡均不发光，用电压表测得
U ac ＝U bd ＝6 V ，如果各段导线及接线处均无问题，这说明( )
A ．开关S 未接通
B ．灯泡L 2的灯丝断了
C ．灯泡L 1的灯丝断了
D ．滑动变阻器R 电阻丝断了
D
50V
A
B
C
（丙）
（丁）
。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查，如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟，需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析，如根据 实验数据画出图线，根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验，要经历多个环节，在实际考查中，一般 不会考查全部环节，而是只考查其中的几个环节，有的题目给出条 件和实验器材，要求阐述实验原理；有的给出实验电路图，要求领 会实验原理，确定需测物理量及计算公式；有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同，但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点，都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示，在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同，题型也不尽相同，但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中，应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法，比较不同实验的异同（如电路图、滑动变阻器和电表的连接） 不断充实自己的经验和方法，逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）
哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件。 （一）电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为：R=U,E=U+Ir。由此可见，对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法，做到以不变应万变。1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 ⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 ⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 ⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流
高考物理电学实验 第一讲 电学实验基础知识 近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R ＝U/Ｉ，和E ＝Ｕ外＋U 内．从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查；三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。 高考电学实验题是“源于教材，但又高于教材”，侧重考查实验思想和方法，考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新，但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”，不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。 理论讲解 一、明确电路结构 除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图１。 二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题 一般情况下电源是唯一性器材，首先由电源的电动势Ｅ出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来 确定○Ｖ表量程；再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定电流来确定错误!表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题 基于实验测量精确度的 ，实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3，上限是电表量程和Ｕm (I ｍ）二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。 3．选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。 三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 （1）根据关键词选择 凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大（图象、特征曲线、多测数据）”, 电路图 负载R 上电压Ｕ调节范围 负载Ｒ上电流调节范围 闭合电键前触头处位置 相同条件下电路消耗的总功率 分压接法 R R+Ｒ0 U ０≤U ≤ Ｕ0 Ｕ0 R+Ｒ0 ≤I R ≤U 0R a Ｕ0I R 限流接法 ０≤U ≤Ｕ0 0≤I R ≤U ０ R a U 0(ＩR ＋I aP ) 比较 分压路调节范围大 分压电调节范围大 保护电路 限流电能耗较小 测量电路 控制电路 图1
物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材，试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷，R X 两端电压能从0开始变化，要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1：量程1mA 内阻约50Ω； 电流表A 2：量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3：量程100A μ 内阻约500Ω；电压表V 1：量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻：R 0=9990Ω； 电流表G ：I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1： 阻值约50Ω；额定电流为1A 滑动变阻器R 2： 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组：E=3V ；内阻小但不可忽略； 开关，导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）： 电源E ，具有一定内阻，电动势约为9.0V ； 电压表V 1，量程为1.5V ，内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω； 滑线变阻器R ，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ，试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。 （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 （3）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数用U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x ＝_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，器材代号 规格 电流表（A 1） 量程100mA ，内阻r 1待测（约40Ω） 电流表（A 2） 量程500uA ，内阻r 2＝750Ω 电压表（V ） 量程10V ，内阻r 3=10k Ω 电阻（R 1） 阻值约100Ω，作保护电阻用 滑动变阻器（R 2） 总阻值约50Ω 电池（E ） 电动势1.5V ，内阻很小 开关（K ） 导线若干 （2）若选测量数据中的一组来计算r 1，则所用的表达式r 1＝________________，式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下： 电池E ，电动势约10V ，内阻约1Ω 电流表A 1，量程300mA ，内阻r 1约为5Ω 电流表A 2，量程10A ，内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3，量程250mA ，内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1，最大阻值100Ω，开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 （1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测定其电阻？ （2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，简要写出按电路图的主要连接方法． A A ′ R 1 R 0
2012年电学实验专题1 （2012 广东）（1）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15（a ）和图15（b ）所示，长度为_____cm ，直径为_____mm 。 ②按图15（c ）连接电路后，实验操作如下： （a ）将滑动变阻器R 1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S 2拨向接点1，闭合S 1，调节R 1，使电流表示数为I 0； （b ）将电阻箱R 2的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S 2拨向接点2；保持R 1不变，调节R 2，使电流表示数仍为I 0，此时R 2阻值为1280Ω； ③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。 （2012 北京）21.（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm 。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值）。 (2)用伏安法测金属丝的电阻R x 。实验所用器材为：电池组（电动势3V ，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3k Ω）、滑动变阻器R （0～20Ω，额定电流2 A ）、 图1
开关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 由以上实验数据可知，他们测量R x 是采用图2中的 图（选填“甲”或“乙”）。 （3）图3是测量R x 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。 （4）这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I 坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U -I 图线。由图线得到金属丝的阻值= Ω（保留两位有效数字）。 （5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 （填选项前的符号）。 A.1×10-2Ω·m B. 1×10-3Ω·m C. 1×10-6Ω·m D. 1×10-8Ω·m （6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是 （有多个正确选项）。 A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪器引起的系统误差 D.用U -I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 图 3 图2 乙 甲 图4 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中，所测金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L，用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时，取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材： A．电压表0～3 V，内阻10 k B．电压表0～15 V，内阻50 k C．电流表0～0.6A，内阻0.05 D．电流表0～3 A，内阻0.01 E．滑动变阻器，0～10 F．滑动变阻器，0～100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选_______________，电流表应选______________，滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中，某同学的实物接线如图所示，请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l：_____________________________；
错误2：_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量： （1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d= 。 （2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是。 A.换为×1档，重新测量 B.换为×100档，重新测量 C.换为×1档，先欧姆调零再测量 D.换为×100档，先欧姆调零再测量 （3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图（a）所示．闭合开关后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
八、电学实验题集粹（33个） 1．给你一只内阻不计的恒压电源，但电压未知，一只已知电阻Ｒ，一只未知电阻Ｒｘ，一只内阻不计的电流表但量程符合要求，以及开关、导线等，用来测Ｒｘ接在该恒压电源上时的消耗功率Ｐｘ，画出测量线路图并写出简要测量步骤，以及Ｐｘ的表达式． 2．如图3－94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路．（1）电压表Ｖ的（填“正”或“负”）接线柱应接在电源正极Ａ上，电压表Ｖ′的（填“正”或“负”）接线柱应接在探针Ｄ上．（2）当滑片Ｐ向右移动时，Ｖ′的示数将（填“变大”、“变小”或“不变”）． 图3－94 图3－95 3．有一只电压表，量程已知，内阻为ＲＶ，另有一电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略）．请用这只电压表和电池，再用一个开关和一些连接导线，设计测量某一高值电阻Ｒｘ的实验方法．（已知Ｒｘ的阻值和ＲＶ相差不大） （1）在如图3－95线框内画出实验电路． （2）简要写出测量步骤和需记录的数据，导出高值电阻Ｒｘ的计算式． 4．在“测定金属的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压Ｕ，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属的直径ｄ，测得数据如图3－96（1）、（2）、（3）所示．请从图中读出Ｕ＝Ｖ，Ｉ＝Ａ，ｄ＝ｍｍ． 图3－96 5．如图3－97所示，是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长Ｌ约40ｃｍ，直径Ｄ约8ｃｍ．已知镀膜材料的电阻率为ρ，管的两端有导电箍Ｍ、Ｎ，现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度ｄ的实验，实验中应该测定的物理量是，计算镀膜膜层厚度的公式是． 图3－97 6．用万用表的欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是．（填字母代号） Ａ．万用电表的指针达满偏时，被测电阻值最大 Ｂ．万用电表的指针指示零时，说明通过被测电阻的电流最大
2012年高考物理试题分类汇编：电学实验
2012年高考物理试题分类汇编:电学实验 23(2012全国新课标).（10分） 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；○A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 （1）在图中画线连接成实验电路图。 （2）完成下列主要实验步骤中的填空 ①按图接线。 ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细 沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。 ③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出 ____________。 ④用米尺测量_______________。 （3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出 B=_________。 （4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 [答案]
③重新处于平衡状态, 电流表的示数I , 此时细沙的质量m 2 ④D 的底边长L （3）IL g m m B 21-= （4）12m m > 22(2012全国理综).（6分） 在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。 （1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式； （2）如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为______Ω。 【解析与答案】 （1）如下图
电学实验(经典) 实验设计的基本思路 （一）电学实验中所用到的基本知识 电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为： Ir U E I U R +== ,。 可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 （1）正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 （2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 （3）方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 （4）精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： （1）选择电表：首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 （2）选择滑动变阻器：注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 （3）应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。
电学实验 1．【2017·天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和阻。其中电流表A1的阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。 ①按图示电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc'三条导线中，混进了一条部断开的导线。为了确定哪一条导线部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压，读数不为零，再测量、a'间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。 ②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V，阻r=__________Ω。 【答案】①aa'bb'②1.41（1.36~1.44均可） 0.5（0.4~0.6均可） 【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和阻 【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。 2．【2017·新课标Ⅰ卷】（10分）
某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表V d V（量程3 V，阻3 kΩ）；电流表A d（量程0.5 A，阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，阻不计）；开关 S；导线若干。 （1）实验要求能够实现在0~3.8 V的围对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）用另一电源E0（电动势4 V，阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调 节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化围，小灯泡 的最小功率为____________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数） 【答案】（1）如图所示（2）增大增大（3）0.39 1.17 【解析】（1）要求能够实现在0~3.8 V的围对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压
2018年高考复习电学实验专题 在电学实验部分根据考纲要求以及历年高考分析，我们需要重点掌握以下几个实验: 一、测量电压表或电流表（电表）的内阻 二、测定电源的电动势和内阻 三、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微计） 四、描绘小电珠的伏安特性曲线 五、练习使用多用表 六、传感器的简单应用 （1）对实验操作能力的考法。如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择；实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据；实验结论的总结及误差分析；实验方案的改进创新，电学实验中的故障分析等。 （2）对基本实验仪器的读数、构造、使用方法的考查。 （3）设计性实验。近几年中各地设计性实验题型比较多，此类实验综合性比较强，考查考生对已学知识、方法、原理，灵活处理陌生的实验问题，需要较高的知识迁移能力和实验设计能力。 测量电压表或电流表（电表）的内阻 a）所 示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω） 的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻 值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱R z（最大阻值为 99 999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关S1和S2。 C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
①R1的阻值为______Ω（填“20”或“2 000”）。 ②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的______端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。 ③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D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D所在位置的电势_______（填“相等”或“不相等”）。 ④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为______Ω（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：__________________________________。 a） 所示电路测量量程为2.5 V的电压表○V的内阻（内阻为数 千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R2（最 大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V）。开关1个，导线 若干。实验步骤如下： ①按电路原理图（a）连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与 图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值， 使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。 回答下列问题： （1）试验中应选择滑动变阻器_______（填“R1”或 “R2”）。 （2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。 （3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω（结果保留到个位）。
2020 年高考物理试题分类汇编：电学实验 1．(2020 全国新课标 ). （10 分） 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面 垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中 所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、 并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其 中D为位于纸面内的 U形金属框，其底边水平， 两侧边竖直且等长； E 为直流电源； R 为电阻箱； ○A为电流表； S 为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 （1）在图中画线连接成实验电路图。 （2）完成下列主要实验步骤中的填空 ①按图接线。 ②保持开关 S 断开，在托盘内加入适量细沙，使 D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量 m1。 ③闭合开关S，调节 R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使 D________；然后读出 ___________________，并用天平称出 ____________。 ④用米尺测量_______________。 （ 3）用测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出 B=_________。 （4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 [ 答案 ] ③重新处于平衡状态 , 电流表的示数 I, 此时细沙 的质量 m2
④D的底边长 L m1m2g （3）B IL（ 4）m2m1 2．(2020 全国理综 ). （ 6 分） 在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接 线柱 1、2、3. 用欧姆表测得 1、 2 接线柱之间的电阻为 1Ω， 2、3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω， 1、 3 接线柱之间的电阻为 2.5 Ω。 （1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式； （2）如果将 1、3 接线柱用导线连接起来， 1、2 接线柱之间的电阻为 ______Ω。 【解析与答案】 （1）如下图 （2）两电阻并联为 0.6。 3（1）（ 2020 广东卷）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和 电阻。 ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如 图 15（a）和图 15（b）所示，长度为 _____cm，直径为 _____mm。
高三物理电学实验专题 1.请读出以下测量仪器的示数,其中游标卡尺读数为cm, 螺旋测微器读数为mm,多用电表挡位为直流电压挡50 V时读数为V,若用欧姆表“×100”挡时的读数为Ω。 2.某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝,R0是阻值为6 Ω的保护电阻,学生电源的输出电压为10 V,电流表可视为理想电表。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,其直径为mm。 (2)先接通电源,后闭合开关,发现电流表的示数为零,利用多用电表检查故障(电路中故障只有一处),先将选择开关旋至直流电压挡,测得各点间的电压如下表格。 由此可以判断电路发生的故障是。 (3)排除故障后进行实验,闭合开关K,调节线夹的位置,记录金属电阻丝ab接入电路的长度L和对应的电流表的示数I,根据得到的实验数据,作出了-L图像。由图像和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为Ω·m。(π取3,保留1位有效数字)
(4)若电流表不能视为理想电表,考虑电流表的电阻,则电阻率的测量值真实值。(选填“大于”“等于”或“小于”) 3.[2017北京海淀二模,21(2)]指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 ①如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是。(选填选项前面的字母) A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔 ②用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示。 A.若所选挡位为直流50 mA挡,则示数为mA。 B.若所选挡位为电阻×10 Ω挡,则示数为Ω。 ③用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号: 。
2010高考物理二轮专题复习精讲精练――电学实验 一、常见电路 1．测电阻电路（或描绘伏安特性曲线电路，或测量功率电路，或测量电阻率电路） （1）图1为分压式，外接法 （2）图2为限流式，外接法 （3）将图1改为分压式，内接法 （4）将图2改为限流式，内接法 测电阻电路，共有四种电路 2．测电动势和内阻电路 （1）测量电路如图 （2）测量方法 第一、计算方法 测两组端电压U和电流I值，然后通过以下式子求解。 E＝U1＋I1r E＝U2＋I2r 第二、作U——I图象方法 通过调节滑动变阻器，取得多组（U，I）值，然后在坐标中描点，连成直线 用图象处理问题，须注意以下几点： ①连直线的方法：让尽可能多的点在直线上，直线两则分布的点的 个数大致均匀偏离直线较远的点舍去。 ②纵轴截距的含义：电动势E ③横轴截距的含义：短路电流I0 ④斜率的含义：电阻。求解方法：r= I E 或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。 注意：在利用图象法进行数据处理的过程中，如两个物理量不成线性关系，必须化解成线性关系后 再作图。 3．电流表、电压表改装电路 （1）把电流表改装电压表电路 ①用半偏法测电流表的内阻r g。 先将R调到最左端，闭合S1，断开S2，调节R使电流表满偏，然后使R不变， 闭合S２调节R’使电流表指到满刻度的一半，此时电阻箱R’的读数即为电流表 的内阻r g。 注：此处R’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表 的电阻大一点就可以了，R一般使用滑动变阻器，其阻值要求较大，以减小因闭合S2而引起总电流的 变化，从而减小误差。 ②改装电路 R x＝U/I g－r g其中U为改装后的满偏电压 ③核对电路 调节R，改变电压，比较改装表和标准表V的读数，并计算百分误差 U U U- ×100% 其中U是改装表的读数，U０是标准表的读数 注：改装电压表和标准电压表并联进行核对 ④表流表内阻误差分析 在半偏法测内阻电路中，当闭合S２时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流， 而此时电流表半偏，所以流经R’的电流比电流表电流多，R’的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R’ 的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。 （2）电压表改装电流表电路 ①用半偏法测电压表的内阻 先将R调到最左端，闭合S1和S2，调节R使电压表满偏，然后使 R不变，断开S２调节R’使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R’ 的读数即为电流表的内阻r g。 注：此处R’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电 压表的电阻大一点就可以了，R一般使用滑动变阻器，其阻值要求较 小，以减小因闭合S2而引起总电压的变化，从而减小误差。 ②改装电路 若改装电压表量程为U，内阻为Rv，改装后的电流表的量程为I， 则并联电阻Rx＝____________ ③核对电路 要求标准表A和改装表串联才能进行核对，其百分误差的计 算方法为 I I I- ×100% 注意：将改装电流表和标准电流表串联进行核对 ④电压表内阻误差分析 在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S２时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过 原电压表的满偏电压，调节R’使电压表半偏时，R’上的电压将比电压表半偏电压大，故R’的电阻比电压 表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大。 二、器材选取原则 1．准确性原则：选用电表量程应可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针 接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的１/3，读数误差较大。 2．安全性原则：通过电源，电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流。 3．便于操作原则：选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求，又要注意便于 操作。 三、电路选取 1．电流表内外接法选取 （１）基本电路
1、测定金属的电阻率（游标卡出和螺旋测微器的使用） 一、知识点梳理 电阻定律S L R ρ=，其中ρ为电阻率，则L RS =ρ，L 为导线长度，用刻度尺测量，S 为导线横截面积，42d S π=， d 为导线直径，用游标卡尺或螺旋测微器测量。 游标卡尺和螺旋测微器的结构、使用和读数 游标卡尺：先读标尺0刻度对应主尺刻度，再读标尺，然后相加。游标尺的第几个格与主尺的某格对齐，则用游标卡尺的精确度乘以几。游标卡尺精确度一般有3种，即0.1mm(10分度),0.05mm(20分度),0.02mm(50分度).游标卡尺不估读。 螺旋测微器：先读固定刻度，再可动刻度，然后相加。螺旋测微器要估读。 电阻R 用伏安法测量。 1. 伏安法测电阻中电流表内接和外接电路 电路图如右甲图，是电流表外接，乙图则是电流表内接。 2.误差分析 电流表外接时，电压表分流引起系统误差，测量值V V V V R R R RR R U R U U I I U I U R +=+=+== 测，为电阻R 与电压表内 阻V R 的并联值，所以，测量值小于真实值。电流表内接时，测量值为A A R R R I U U I U R +=+== 测，为电阻与电流表内阻的串联值，所以，测量值大于真实值。所以，当电阻小于小于电压表内阻时，是小电阻用电流表外接法，当电阻大于大于电流表内阻时，是大电阻，用电流表内接法。 3.怎样才算小电阻和大电阻呢？ (1)待测电阻R ，若V A R R R > ，则为大电阻，用电流表内接法（大内偏大） ；若V A R R R <，则为小电阻，用电流表外接法（小外偏小）；若V A R R R = ，则内外接法误差相同，均可使用。 (2)试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M 、N 两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影 图1读数： L=2.0cm+0.05mm ×6=20.30mm 图2读数： L=1.5mm+0.01mm×49.8=1.998mm 对齐时标尺上左边 刻度比主尺靠右，右边刻度比主尺靠左。
专题17 电学实验 1.（2017全国卷Ⅰ）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压V，额定电流 A）；电压表V V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表A（量程 A，内阻Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~ Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干. （1）实验要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图. （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示. 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）. （3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W.（结果均保留2位小数） 答案：（1） （2）增大增大（3） 解析：本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验，利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~V的范围内对小灯泡的电压进行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表应与固定电阻R0串联，将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约
为12 Ω，所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大.（3）当滑动变阻器的阻值为9 Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E=U+I（r+R）得U=–10I+4，在图中作出该直线如左 图所示，交点坐标约为U= V，I=225 mA，P1=UI= W；整理得： 1E I U R r R r =-+ ++ ，当直 线的斜率最大时，与灯泡的I–U曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R=0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U= V，I= A，如右图所示，最大的功率为P2=UI= W. 2.（2017全国卷Ⅱ）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω）的内阻.可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱R z（最大阻值为99 Ω）；电源E（电动势约为 V）；单刀开关S1和、D分别为两个滑动变阻器的滑片. （1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线.
高考物理电磁学知识点之静电场难题汇编附答案 一、选择题 1．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏静电计相连，极板B 接地．若极板B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（ ） A ．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 B ．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 C ．极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变小 D ．极板上的电荷量几乎不变，两极板间电压变大 2．静电场方向平行于x 轴，将一电荷量为q -的带电粒子在x d =处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x 轴运动，其电势能E P 随x 的变化关系如图所示．若规定x 轴正方向为电场强度E 、加速度a 的正方向，四幅示意图分别表示电势? 随x 的分布、场强E 随x 的分布、粒子的加速度a 随x 的变化关系和粒子的动能E k 随x 的变化关系，其中正确的是 A ． B ． C ． D ． 3．某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示，从A 点射入一带电粒子，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC 所示。已知A 、B 、C 三点中，A 点的电势最低，C 点的电势最高，则下列判断正确的是( )
A ．粒子可能带负电 B ．粒子在A 点的加速度小于在 C 点的加速度 C ．粒子在A 点的动能小于在C 点的动能 D ．粒子在A 点的电势能小于在C 点的电势能 4．如图所示，A 、B 、C 、D 为半球形圆面上的四点，处于同一水平面，AB 与CD 交于球心且相互垂直，E 点为半球的最低点，A 点放置一个电量为+Q 的点电荷，B 点放置一个电量为－Q 的点电荷，则下列说法正确的是（ ） A ．C 、E 两点电场强度不相同 B ． C 点电势比E 点电势高 C ．沿CE 连线移动一电量为+q 的点电荷，电场力始终不做功 D ．将一电量为+q 的点电荷沿圆弧面从C 点经 E 点移动到D 点过程中，电场力先做负功，后做正功 5．图中展示的是下列哪种情况的电场线（ ） A ．单个正点电荷 B ．单个负点电荷 C ．等量异种点电荷 D ．等量同种点电荷 6．如图所示的电场中，虚线a 、b 、c 为三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 ab BC U U ，一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹如实线所示， P 、Q 是这条轨迹上的两点，由此可知 A ．a 、b 、c 三个等势面中，a 的电势最高 B ．带电质点在P 点的动能比在Q 点大
电学实验 1．一同学测量某干电池的电动势和内阻． （1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________． （2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1 I 数据见下表: 根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出 1 R I 关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势 为_________V；内阻为__________Ω． R/Ω8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 1 I /A–1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8 （3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω． 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 【答案】（1）①开关未断开②电阻箱阻值为零（2）图像如图所示：
1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对）（3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2） 【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力。3．【2017·新课标Ⅱ卷】（9分）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱R z（最大阻值为99 999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关S1和S2。 C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。 （1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。 （2）完成下列填空： ①R1的阻值为Ω（填“20”或“2 000”）。 ②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。
高中物理实验专题练习 实验题(共37小题） 1.某探究性学习小组利用如图１所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ，电阻R1＝9.0kΩ,为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3．0Ω的电阻． ①按图示电路进行连接后,发现aａ′、bb′和cｃ′三条导线中，混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键Ｓ闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零,再测量ａ、a′间电压，若读数不为零,则一定是导线断开；若读数为零,则一定是导线断开. ②排除故障后,该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A１和A2的多组I1、Ｉ２数据,作出图象如图2.由Ｉ１﹣I２图象得到的电池的电动势Ｅ＝V,内阻r=Ω． 2．图(a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池；Ｒ1、Ｒ2、R3、Ｒ4和R5是固定电阻，R6是可变电阻;表头G的满偏电流为2５0μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,Ａ端和B端分别于两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压１V 挡和5V挡,直流电流１mＡ挡和2.5ｍA挡，欧姆×100Ω挡. （1)图（a)中的A端与（填“红”或“黑”）色表笔相连接. (2)关于Ｒ6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R6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R6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R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 （3)根据题给条件可得R1+R2＝Ω，R４=Ω． （４)某次测量时该多用电表指针位置如图(ｂ)所示．若此时B端是与“１”连接的,则多用电表读数为;若此时B端是与“3”相连的,则读数为;若此时B端是与“5”相连的，则读数为．（结果均保留３为有效数字） ３．小明用电学方法测量电线的长度，首先,小明测得电线铜芯的直径为1.00mm，估计其长