1．(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：
①将K旋转到电阻挡“×100”位置．
②将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件____(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线．
③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示．为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填：“×1”“×10”“×1k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量．
(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，R g为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x关系式为______；
(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V的电压表内阻．该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图丙中________(选填“A”或“B”)方式连接．在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图丁所示，读数为________Ω，这时电压表的读数为如图戊所示．若该欧姆挡内阻为24 kΩ，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为________V(计算结果保留两位有效数字)．
答案 (1)D “×10” (2)I ＝E
R g ＋R 0＋R x ＋r
(3)A 30 k 2.9
2.某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R 0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E 和内阻r .
实验器材有：待测电源，待测电阻R 0，电流表A(量程为0.6 A ，内阻不计)，电阻箱R (0～99.9 Ω)，开关S 1和S 2，导线若干．
(1)先测电阻R 0的阻值．请将学习小组同学的操作补充完整：
先闭合S 1和S 2，调节电阻箱，读出其示数R 1和对应的电流表示数I ，然后
____________________，使电流表的示数仍为I ，读出此时电阻箱的示数R 2.则电阻R 0的表达式为R 0＝________________.
(2)同学们通过上述操作，测得电阻R 0＝9.5 Ω，继续测电源的电动势E 和内阻r .该小组同学的做法是：闭合S 1，断开S 2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电流表示数I ，如下表数据：
①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图．
②利用图像求出该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(保留两位有效数字) 答案(1)断开S2，调节电阻箱的阻值R1－R2
(2)①见图E＝6.0 V，r＝2.5 Ω
(2)由闭合电路欧姆定律可知：
E＝U1＋I1r
E＝U2＋I2r
代入数据联立解得
E＝6 V，r＝2.5 Ω
3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需测量一个标有“3 V,1.5 W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．某同学连好的实物图如甲所示．
(1)在以下电流表中选择合适的一只是________；
电流表A1(量程3 A，内阻约0.1 Ω)；
电流表A2(量程600 mA，内阻约0.5 Ω)；
电流表A3(量程100 mA，内阻约3 Ω)
(2)该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为________；
(3)实验测得的部分数据如表，请在图乙所示的坐标纸上作出该元件的I－U图像；
(4)若将该灯泡与一个4 Ω的定值电阻串联，直接接在电动势为2 V内阻不计的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P＝________W(保留两位有效数字)．
答案(1)A2(2)g(3)如解析图(4)0.25
解析(1)灯泡额定电流I＝P
U＝
1.5 W
3 V＝0.5 A，故电流表选A2(量程600 mA，内阻约5 Ω)，(2)
调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数不能调为零，说明滑动变阻器采用了限流接法，由电路图可知，导线g断了．(3)根据题目中给出的数据利用描点法可得出对应和图像如图所示；
4．某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材：
电流表A1(量程300 mA，内阻约为5 Ω)；
电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)；
电压表V(量程15 V，内阻约为3 kΩ)；
滑动变阻器R1(0～5 Ω，额定电流为1 A)；
滑动变阻器R2(0～50 Ω，额定电流为0.01 A)；
电源E(电动势3 V，内阻较小)；
定值电阻R0(5 Ω)；单刀单掷开关一个、导线若干．
实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差．
(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选____________；
(2)在下面方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号；
(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A 1的内阻r 1，则r 1的表达式为r 1＝________；上式中各符号的物理意义是_____________． 答案 (1)R 1 (2)原理图见下图
(3)I 2－I 1I 1R 0 I 2、I 1
分别为某次实验时电流表A 2、A 1的示数，R 0是定值电阻的电阻大小
5．有一个电压表V ，其内阻为30 kΩ、量程约25 V ～35 V ，共有30个均匀小格，但刻度数值已经模糊．为了测量其量程并重新刻度，现提供下列器材选用： 标准电压表V 1：量程0～3 V ，内阻为3 kΩ 标准电压表V 2：量程0～6 V ，内阻为1 kΩ 电流表A ：量程0～3 A ，内阻未知 滑动变阻器R ：总阻值1 kΩ 稳压电源E ：30 V ，内阻不能忽略 电键、导线若干
(1)根据上述器材，有一位同学设计了如图所示的实验电路图，请指出此电路中测量部分存在的问题：________.
(2)请设计一个合理的电路图，画在方框内，将所选用的器材用相应的符号表示(要求测量多组数据，并尽可能提高测量的精确度)；选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U g ＝________；式中各字母的意义是：________.
答案 (1)电流表量程太大，电压表与电流表串联时实际流过电流表的电流太小，电流表的指针偏转不明显 (2)
电路图如图所示
300U 1
N
；N 为V 表指针所指格数，U 1为V 1表读数．
此时指针指示的格数为N ，则有：N
30×U m
＝10U 1；
解得量程为：U g ＝300U 1
N ，其中N ：直流电压表V 指针所指格数，U 1：标准电压表V 1的读数．
6．要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下： A ．待测电压表V(量程3 V ，内阻约几千欧) B ．电流表A(量程3 A ，内阻0.01 Ω) C ．定值电阻R (阻值2 kΩ，额定电流50 mA) D ．蓄电池E (电动势略小于3 V ，内阻不计) E ．多用电表
F ．开关K 1、K 2，导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
(1)首先，用多用电表进行粗测，选用×100倍率，操作方法正确．若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是________ Ω.
(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是________．其理由是
_________________________________________________________． (3)在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好． (4)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：
__________________________________________________________； (5)用上述所测量的符号表示电压表的内阻R V ＝________.
答案 (1)3 000 (2)丙；乙图中电流表的示数太小，误差太大．丙图中R 的阻值与电压表阻值接近，误差小．
(3)实物图连接如图所示：
(4)实验步骤：①闭合K 1，再闭合K 2，读得电压表示数U 1；再断开K 2，读得电压表示数U 2. ②U 2
U 1－U 2
R
7．测定一卷阻值约为30Ω的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材： A ．电流表A ：量程0.6 A ，内阻R A 约为20 Ω
B ．电压表V ：量程15 V ，内阻R V 约为4 kΩ
C ．学生电源E ：可提供0～30 V 直流电压
D ．滑动变阻器R 1：阻值范围0～10 Ω
E ．滑动变阻器R 2：阻值范围0～500 Ω
F ．电键S 及导线若干
(1)为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择________(选填“R 1”或“R 2”)，并将方框中的电路图补画完整．
(2)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图，则电压表的示数U 为________V ，电流表的示数I 为________A.
(3)已知这种漆包线金属丝的直径为d ，材料的电阻率为ρ，则这一卷漆包线的长度L ＝________(用U 、I 、d 、ρ表示)．
答案 (1)R 1 图见解析 (2)13.5、0.46 (3)πd 2U
4ρI
(2)电压表量程为15 V ，故最小分度为0.5 V ，故读数为13.5 V ，电流表量程为0.6 A ，最小分度为0.02 A ，则指针示数为：0.46 A ；
(3)由电阻定律可知：R L ＝U I ＝ρL S ＝ρL
π d 2 2
漆包线的长度：L ＝πd 2U
4ρI
8．甲、乙两位同学要测量一未知电阻R x 的阻值(阻值约1 kΩ)，实验室提供的器材如下： A ．待测电阻R x
B ．电源E ：电动势约为3 V
C ．电流表A 1：量程为5 mA ，内阻r 1不超过10 Ω
D ．电流表A 2：量程为1 mA ，内阻r 2为50 Ω
E ．滑动变阻器R ：最大阻值为50 Ω
F ．电阻箱R ′：阻值0～9 999.9 Ω
G ．开关、导线若干
(1)由于没有电压表，甲同学利用电流表A 2和电阻箱改装成一个量程为3 V 的电压表，则电流表A 2应与电阻箱________(填“串联”或“并联”)，电阻箱的阻值应为________ Ω. 用○V 表示A 2改装后的电压表，在测量R x 的以下实验电路中误差较小的是________．
(2)
为测量电阻R x ，乙同学设计了如下电路，实验中只要保持滑动变阻器的滑片P 位置固定，无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．他的操作步骤如下：
A ．将滑动变阻器的滑片P 放在最左端，闭合开关S ；
B ．将电阻箱的阻值调节到零，调节滑动变器，使电流表A 2的指针达到满偏；
C ．保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针达到半偏；
D ．读出电阻箱的示数，记为R 0；
E ．断开开关，整理器材．
请你根据已知量与测量量，写出待测电阻R x 的表达式________．该测量值与真实值相比________(填“偏大”或“偏小”)．
答案 (1)串联 2 950 B (2)R 0－r 2 偏大
解析 (1)根据串联电阻具有分压作用可知，应将电流表A 2与电阻箱串联； 由U ＝I 2(r 2＋R ) 解得R ＝U
I 2
－r 2＝2 950 Ω
由于待测电阻满足R V R x r 1，所以电流表A 1应采用内接法；由于滑动变阻器的全电阻远小于待测 电阻，所以变阻器应采用分压式接法，即电路应是分压内接电路，所以应选B 电路； 9．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 1内阻r 1的电路如图甲所示． 供选择的仪器如下： ①待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω)； ②电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω)； ③定值电阻R1(300 Ω)； ④定值电阻R2(10 Ω)； ⑤滑动变阻器R3(0～1 000 Ω)； ⑥滑动变阻器R4(0～20 Ω)； ⑦干电池(1.5 V)； ⑧开关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)用连线连接如图乙所示的实物图． (3)测量多组电流表G1、G2的读数I1、I2，以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图丙所示．根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻(选定)，写出待测电流表内阻的表达式 ________________________________________________________________________． 答案：(1)③⑥(2)见解析图(3)r1＝(k－1)R1 10. (1)某同学用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径，如图所示，直径d为 ________mm. (2)该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5 Ω，现用伏安法进一步精确测量其电阻，备有以下器材： 直流电源E：电动势约4.5 V，内阻很小； 直流电流表A1：量程0～3 A，内阻约0.025 Ω； 直流电流表A2：量程0～0.6 A，内阻约0.125 Ω； 直流电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值为50 Ω； 开关、导线若干． ①在可选择的器材中应选用的电流表是________．(选填“A1”或“A2”) ②仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值________真实值．(选填“大于”“小于”或“等于”) ③如图所示实物连接图，还有两根导线没有连接，请补充完整． 答案：(1)4.487(±0.002)(2)①A2②小于 ③如图所示 11．为测定一节干电池(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω)的电动势和内阻，实验室备有电流计G(满偏电流为3 mA，内阻为25 Ω)、定值电阻R0＝0.126 Ω、开关和若干导线及以下器材：A．量程0～3 V，内阻约1 000 Ω的电压表 B．量程0～15 V，内阻约1 500 Ω的电压表 C．总阻值为10 Ω、额定电流为2 A的滑动变阻器 D．总阻值为100 Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器 (1)因电流计量程太小，需将R0与电流计________以扩大量程． (2)电压表应选择________；滑动变阻器应选择________．(填代号) (3)请在虚线框内完成实验电路图． (4)根据所画出的电路图，分析引起该实验系统误差的主要原因是 ________________________________________________________________________． 答案：(1)并联(2)A C(3)如图所示 (4)由于电压表的分流作用造成改装后电流表读数总是比电池实际输出电流小 12．(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻R x的阻值，甲同学先用多用电表进行粗测．使用多用电表欧姆挡时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，再进行________，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若该同学将选择旋钮置于“×1”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示，则所测量的电阻值为________Ω. (2)为进一步精确测量该电阻，实验台上摆放有以下器材： A．电流表(量程15 mA，内阻未知) B．电流表(量程0.6 A，内阻未知) C．电阻箱(最大电阻99.99 Ω) D．电阻箱(最大电阻999.9 Ω) E．电源(电动势3 V，内阻1 Ω) F．单刀单掷开关2只 G．导线若干 乙同学设计的电路图如图乙所示，现按照如下实验步骤完成实验： ①调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值R1，仅闭合S1，使电流表指针有较大的偏转且读数为I； ②调节电阻箱，保持开关S1闭合，闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表读数仍为 I. a．根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择________，电阻箱应选择________.(填 器材前字母) b ．根据实验步骤可知，待测电阻R x ＝________(用题目所给测量量表示)． (3)利用以上实验电路，闭合S 2，调节电阻箱R ，可测量出电流表的内阻R A ，丙同学通过调节电阻箱R ，读出多组R 和I 值，作出了1I －R 图象如图丙所示．若图象中纵轴截距为1 A － 1，则 电流表内阻R A ＝________Ω. 答案：(1)欧姆调零 18.0 (2)a.A D b ．R 2－R 1 (3)2 13.利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率， 所用电阻丝的电阻约为20 Ω.带有刻度尺的木板上有a 和b 两个接线柱，把 电阻丝拉直后固定在接线柱a 和b 上.在电阻丝上夹上一个带有接线柱c 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 变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有： 电池组E （电动势为3.0 V ，内阻约为1 Ω）； 电流表A 1（量程0～100 mA ，内阻约为5 Ω）； 电流表A 2（量程0～0.6 A ，内阻约为0.2 Ω）； 电阻箱R （0～999.9 Ω）； 开关、导线若干. 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.将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路. C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大. D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏,然后断开开关.记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L. E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏.重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L. F.断开开关，整理好器材. （1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝mm； （2）实验中电流表应选择（选填“A1”或“A2”）； （3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的RL关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝（用给定的物理量符号和已知常数表示）. （4）本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果（选填“有”或“无”）影响. 解析（1）螺旋测微器的读数d＝0.5 mm＋23.0×0.01 mm＝0.730 mm； 答案 （1）0.728～0.732 （2）A 1 （3）πd 2 4L 0R 0 （4）无 14.某学习小组通过实验来研究用电器Z 的导电规律。他们 在实验中测得用电器Z 两端的电压与通过Z 的电流的数据如下表： （1）请根据上述表格中的数据,在图a 中用笔连线补充完成该电路的实物图； （2）请根据题中信息，在方框内画出电路图； （3）利用这些数据绘出的用电器Z 的伏安特性曲线如图b 所示.若把该用电 器Z 接入 图c 所示的电路中时，电流表的读数为0.100 A ，已知A 、B 两端电 压恒为1.5 V ，则定值电阻R 0的阻值为 Ω. 答案 （1）如图甲所示 （2）如图乙所示 （3）10 15.物理学习小组在测定某电源的电动势E 和内阻r 时，找来一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝ab 替代滑动变阻器,设计了如图甲所示的实验，其中R 0是阻值为2 Ω的保护电阻,滑动片P 与电阻丝始终接触良好.实验时闭合开关，调节P 的位置，测得aP 的长度x 和对应的电压U 、电 流I 数据，并分别绘制了如图乙所示的UI 图象和如图丙所示的U I x 图象. 。 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 【考情分析】 关于“利用电流表、电压表判断电路故障”这一节主要了解电流表示数正常而电压表无示数时，判断电路故障、电压表有示数而电流表无示数时判断电路故障、电流表电压表均无示数时判断电路故障。 【知识点睛】 故障 电压表示数 出现的故障及位置 出现故障的原因 用电器工作情况 短路 零 与电压表并联的用电器发生短路 导线两端电压为零 部分用电器工作 接近电源电压 与电压表并联的用电器以外的用 电器发生短路 电源电压全部加在与电压表并联的用电器两端 部分用电器工作 断路 零 与电压表并联的用电器以外的用 电器发生断路 电压表没有与电源接通 用电器不工作 接近电源电压 与电压表并联的用电器发生断路 电压表、用电器 与电源直接构成 了一个通路 用电器不工作 例1.（2017·云南·2分）小雅同学在做电学实验时，不小心将电压表和电流表的位置互换了，如图所示，如果此时将开关闭合，则（ ） A ．两表都可能被烧坏 B ．两表都不会被烧坏 C ．电流表不会被烧坏 D ．电压表不会被烧坏，电流表可能被烧坏 【答案】D 【总结】 电流表的电阻很小，相当于一段导线，将电压表和电流表位置接反了，电流表直接接到电源两极上，电路就是短路 例2．如图所示，将两个完全相同的小灯泡串联接入1.5V的电路中，闭合开关后，发现两灯都不亮．他将电压表的正接线柱与c点连接，用导线将负接线柱分别于a、b、e、d四个点进行试触，若只有开关S接触不良，则下列说法正确的是（） A．接a时的电压为1.5V B．接b时的电压为1.5V C．接e时的电压为1.5V D．接d时的电压为1.5V 【答案】D 【总结】 用电压表检验电路故障时，电压表有示数（一般等于电源电压），说明与之并联的导体发生断路或串联的导体发生短路；电压表无示数，说明与之并联的导体发生短路或串联的导体发生断路 练习题 1. 在做电学实验时,有时会遇到电路元件接触不良现象,一般要利用电压表来检测故障发生的位置.小强同学连接了如图所示电路,开关闭合后灯泡不亮,电流表的示数为零,此时用电压表测得a、d间电压不为零,a、c间电压为零,c、d间的电压不为零,这说明( ) 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 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）： 【2018年高考考点定位】 高考考纲中共涉及到这几个实验，即测量金属的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表和传感器的简单使用，其中测量金属的电阻率涉及到螺旋测微器和游标卡尺的读数，描绘小灯泡伏安特性曲线涉及到电路的连接和电表的选择，测定电源电动势和内阻涉及到闭合回路的欧姆定律以及多用表的使用，知识点较多，需要我们仔细梳理，认真掌握。 考点一、测量金属丝的电阻率 ○ 1实验原理L R S ρ=，根据电压表和电流测出电阻U R I =，测出金属丝的长度和横截面积就可以计算出电阻率。 ○ 2对于金属丝的长度的测量多用到游标卡尺；而横截面积通过测量直径来计算，直径的测量经常用到螺旋测微器。 如上图所示为游标卡尺，主要有主尺和游标尺两部分组成，主尺一般以毫米为单位，而游标尺有10分度，20分度和50分度的游标尺，分度值分别为0.1mm ，0.05mm 和0.02mm ；读数时分为两部分，其一为游标尺零刻度线左侧对应的主尺上面毫米的整数倍；其二为与主尺对齐的游标尺第N 条刻度线，N 乘以精确度；二者之和即为最终读数，单位为毫米。注意精确度，末尾的零不可以省去。 上图所示为螺旋测微器，又称千分尺，其读数有固定刻度和可动刻度两部分构成，读数时先读出固定刻度上面露出的 0.5mm 的整数倍，再读出刻度可动刻度上面与固定刻度对齐的刻度线乘以精确度0.01mm ，提醒大家注意，可动刻度 线必须估读到下一位；二者之和为最终读数；由于最终读数精确到千分之一毫米，所以又叫做千分尺。 考点二、描绘小灯泡的伏安特性曲线 ○ 1实验原理：通过滑动变阻器调节小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，记录小灯泡两端的电压和电流表示数，最终描点连线，做出U I -图像。 ○ 2电流表的内接和外接：电流表内接法如下图 由于电流表和待测电阻串联而分压，导致电压表测量的电压不但包括待测电阻电压而且包括电流表电压，所以此种方法电流表准确，电压表偏大，导致测量的电阻偏大；对于测量 大电阻时，由于电流表阻值较小，分压少，误差较小，所以一般测量大电阻用内接法。归纳为：大内偏大 电流表外接法如下图 由于电压表和待测电阻并联而分流，导致电流表所测电流包括待测电阻和和电压表的电流，此种方案所测电压为准确的，而电流偏大，所以导致测量的电子偏小；对于测量小电阻时，由于电压表内阻较大，分流少，误差较小，所以一般测量小电阻用外接法，归纳为：小外 高考物理真题电学实验 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】 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R 0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 ，P 1=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P 2=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 R 1、R 2（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S 1和、D 分别为两个滑动变阻器的滑片. 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。 电学实验电与磁专题复习 一、电学实验主要考查内容总结: 1、实验原理、电路图的设计与连接； 2、器材选择、滑动变阻器的作用、故障分析； 3、实验操作方法、电表读数、表格设计； 4、实验数据的处理与分析； 5、实验结论； 6、减小误差的方法、实验研究方法等。 二、考点解析 （一）电路的选取 1．电流表内外接法选取 （１）基本电路 （２）电路的对比 连接方式误差来源测量值与真实值关系适用范围 外接法电压表分流 电流表的读数大于流过待 测的电流，故：R测 R x >V A R R 时，视Rx 为大电阻，应选用内接法；当R x ＝V A R R 时，两种接法均可。 2．滑动变阻器分压式、限流于接法选取 （１）基本电路 （２）电路的对比 调节范围 限流式电路 分压式电路 电压调节范围 U R R U R x x →+ ０→U 电流调节范围 x x R U R R U →+ ０→x R U 说明：U 为电源端电压，R 为滑动变阻器最大电阻，Rx 为待测电阻阻值。 （３）判断方法 ①负载电阻Rx 远大于滑动变阻器总电阻R ，须用分压式接法，此时若采用限流式接 法对电路基本起不到调节作用。 ②要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，须用分压式接法。 ③采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器 的额定电流（电压）时，应采用变阻器的分压式接法。 ④负载电阻的阻值Rx 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不大，并且电压表、电流表 示数变化不要求从零开始起调，可用限流式接法。 ⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法，因为限流式接法总功率较小。 3、伏安法测电阻及其它特殊测量总结： 一个同学急需知道收音机上一个电阻元件的阻值，以便于更换，请你根据所学的知识 帮他把测出这个未知电阻值。(要求：①画电路图②说出步骤（写明用什么仪器测什么物 理量，用什么符号表示）③写出表达式) 手边有以下仪器： 电学实验专题 1、游标卡尺和螺旋测微器的读数 2、小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径，刻度如图甲所示，读数为________ mm；用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度，部分刻度如图乙所示，读数为________ cm. 3、图甲中螺旋测微器的读数为________ mm.如图乙为用多用电表的“×1”欧姆挡正确操作后测某电阻时指针的位置，其读数为________ Ω. 4、(1)如图甲所示的电表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________ A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表________ A，图中表针示数为________ A. (2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示______ V，图中表针的示数为______ V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_______ V，图中表针示数为________ V. 5、旋钮式电阻箱如图所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为________ Ω，今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是________________.若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为________． 6、某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，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19(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)． (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16.0 mA时，微安表的指针位置如图20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) A．18 mA B．21 mA C．25 mA D．28 mA (3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号) A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω 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＝________. 7、实验台上备有下列器材： A．电流表(量程500 μA，内阻约为300 Ω)； B．电流表(量程100 μA，内阻约为1 kΩ)； C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)； D．电压表(量程6 V，内阻约6 kΩ)； E．直流电源(15 V，允许最大电流1 A)； F．滑动变阻器(最大阻值100 Ω，额定功率1 kW) G．开关和导线若干． 某同学用供选器材设计了测一个阻值约30 kΩ电阻的实验，电路如图所示(电路还没有完全接好)． (1)实验中所用的电流表应选________，电压表应选________．(填器材前的字母) (2)请用笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中． (3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于________(填“a”或“b”)处． (4)正确连接电路后，无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，其原因可能是导线________(填图中导线代号)没有连接好． 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 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 高考电学实验题精炼 1. 江苏2012年物理(8 分)如题10-1 图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测. (1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0冶刻度线处,应先调整题10-2 图中多用电表的 _________(选填“A"、“B"或“C"). (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 _________(选填“短暂冶或“持续冶)接b,同时观察指针偏转情况. (3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“伊1冶挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b 时,多用电表的示数如题10-2 图所示. 请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路. 2.江苏2013年物理（8分）为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的 =得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1. 8W”，电压U和电流I，利用P UI 电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。 （1）准备使用的实物电路如题10-1图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。（用笔画线代替导线） （2）现有10 、20 和50 的定值电阻，电路中的电阻应选_______ 的定值电阻。 （3）测量结束后，应先断开开关，拆除_______两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。 （4）小明处理数据后将、描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如 题10-2图所示。请指出图象中不恰当的地方。 3．江苏2014年物理（8分）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧 题10-1图所示的部件(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。 (2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关， 将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了(选填“短路”或“断路”)。 (题10-1图) (题10-2图) (3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2. 23V和 38mA，由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58. 7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。 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。 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 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. 【专题13】电学实验 （解析版） 考点分类：考点分类见下表 考点内容常见题型及要求 考点一测量电阻和电阻率实验实验题 考点二描绘小灯泡的伏安特性曲线实验题 考点三电表内阻测量和校对实验题 考点四电动势和内阻测量实验题 考点五多用电表的使用实验题 考点六传感器的简单使用实验题 1、多用电表测电阻使用“五步”法 （1）选档：选倍率,一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率; （2）调零：进行欧姆调零; （3）测量：将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量; （4）读数：将指针示数乘以倍率,得测量值; （5）整理：测量结束后,将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。 特别注意:用欧姆挡测电阻时,如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大),应该适当增大倍率重新调零后再测量;如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小),应该适当减小倍率重新调零后再测量。 2、控制电路的设计技巧 （1）滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压式接法： ①要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测绘导体的伏安特性曲线等实验)； ②被控制电路的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时； ③实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时； ④若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时． （2）若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻RL与滑动变阻器的最大值R0接近或R L略小于R0，则应该采用限流式接法．测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法． 3、电学仪器的选择: （1）电源的选择:一般可以根据待测电路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;选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大,一般应使指针能达到半偏以上,以减小读数的偶然误差,提高精确度 4、实物图连接注意 （1）一般先从电源正极开始，须看电流的方向，将干路元件依次连线； （2）最后并接电压表； （3）连线时要注意电表的正、负接线柱，要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出. 5、器材选择的一般步骤是： （1）找出唯一性的器材； （2）草画电路图（暂不把电表接入）； （3）估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）； （4）考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上，且不超过电表的量程 ★考点一：测量电阻和电阻率实验 ◆典例一：（2019高考江苏卷物理11）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下： （1）螺旋测微器如题11-1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏． （题11–1图） （2）选择电阻丝的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．2020高考物理电学实验专题讲解和练习
考点十三：利用电流表、电压表判断电路故障
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