高中物理电学实验经典例题-高中课件精选

图10-5教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕; 直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕; 直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕； 滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕； 开关1个，导线假设干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】此题只需要判断测量电路、控制电路的接法，各仪器的量程和电阻都已经给出，只需计算两种接法哪种合适。

【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x ＜v A R R ，故电流表应采用外接法.在控制电路中，假设采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min =xA R R R E++.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全，这是电学实验的首要原则 ，限流接法虽然简洁方便，但必须要能够控制电路不超过电流的额定值，同时，能够保证可获取一定的电压、电流范围，该题中，即便控制电流最小值不超过电流表的量程，因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小，电流、电压变化范围太小，仍不能用限流接法。

例2、 在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R x ，现有如下器材：读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。

⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表〔或给定的电表不能满足要求时〕，可以用标析】 ⑵ 验电路如右图所示。

⑵①将S 2与R x 相接，记下电流表指针所指位置。

②将S 2与R 1相接，保持R 2不变，调节R 1的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R 1的值，则R x ＝R 1。

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3－953．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3－965．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3－976．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Ｃ．测电阻前，把面板上的选择开关置于相关的欧姆挡上，将两表笔的金属杆直接短接，调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在电流的最大刻度处Ｄ．用欧姆表的Ｒ×10Ω挡时，指针指在刻度20～40的正中央，则被测电阻的阻值为300ΩＥ．测量前，待测电阻应跟别的元件和电源断开Ｆ．用欧姆表的Ｒ×100Ω挡测电阻时，若指针指在零处附近，则应换用Ｒ×1ｋΩ挡7．在“测定金属的电阻率”的实验中，电阻丝的电阻值约为40～50Ω，可供选择的主要器材如下：Ａ．电压表（内阻20ｋΩ，量程0～10Ｖ）Ｂ．电流表（内阻约20Ω，量程0～50ｍＡ）Ｃ．电流表（内阻约4Ω，量程0～300ｍＡ）Ｄ．滑动变阻器（额定电流1Ａ，阻值为100Ω）Ｅ．滑动变阻器（额定电流0.3Ａ，阻值为1700Ω）Ｆ．电池组（电动势为9Ｖ，内阻为0.5Ω）（1）电流表应选，滑动变阻器应选．（2）把如图3－98甲所示的器材连接成测电阻值的实验电路．（3）用螺旋测微器测电阻丝的直径，读数如图3－98（乙）所示，则电阻丝的直径ｄ＝ｍｍ．图3－988．要用伏安法测定一个阻值只有几欧的待测电阻Ｒｘ，现提供了以下器材：Ａ．量程分别是0.6Ａ、3Ａ，内阻分别为几欧、十分之几欧的电流表1只；Ｂ．量程分别是3Ｖ、15Ｖ，内阻分别为1ｋΩ、几千欧的电压表1只；Ｃ．总阻值为20Ω的滑动变阻器1只；Ｄ．6Ｖ的蓄电池1只；Ｅ．开关1只和导线若干．为使电阻的测量较为准确，并使电表能从零值开始读数，根据提供的实验器材，在如图3－99甲的方框内，画出符合要求的实验电路图．图3－99用笔画线代替导线，将如图3－99乙所示的实物图连成实验电路．如果其中一次测量电表的读数如图399丙所示，则由这个测量算得电阻值Ｒｘ＝．9．现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧）．要求：（1）在如图3－100所示的方框中画出实验电路图．（2）简要写出完成接线后的实验步骤：（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式ｒ＝．图3－10010．使用如图3－101所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功率Ｐ与它两端电压的平方（Ｕ2）的关系曲线，已知小灯泡标有“6Ｖ，3Ｗ”的字样，电源是两个铅蓄电池串联组成的电池组，滑动变阻器有两种规格，Ｒ1标有“5Ω，2Ａ”，Ｒ2标有“100Ω，20ｍＡ”．各电表的量程如图3－101所示，测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据．（1）把图中实物连成实验电路，滑动变阻器应选用．（2）测量时电压表示数如图3－101所示，则Ｕ＝Ｖ．（3）在如图3－101所示的Ｐ－Ｕ2图象中，可能正确的是，理由是．图3－10111．在用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为2～20Ω，要求变阻器的滑动头在右端时，其所用阻值最大．线路连接图如图3－102所示，其中连线有错误的导线编号为；应改正的接线端为（说明由哪个接线端改为哪个接线端）．图3－10212．利用电压表和电流表测1节干电池的电动势和内阻ｒ，电路如图3－103所示，图中Ｒ1为粗调滑动变阻器，Ｒ2为微调滑动变阻器，实验得到四组数据如表中所示．（1）表中数据经处理后，可以确定电动势＝Ｖ，内阻ｒ＝Ω．（2）现有滑动变阻器：Ａ（10Ω，1Ａ），Ｂ（500Ω，0.5Ａ），Ｃ（500Ω，0.1Ａ）．那么在本次实验中，滑动变阻器Ｒ1应选用，Ｒ2应选用．（填“Ａ”、“Ｂ”或“Ｃ”）Ｉ／ｍＡＵ／Ｖ50.0 1.3575.0 1.35100.0 1.20150.0 1.05图3－10313．如图3－104为“研究电磁感应现象”的实验装置．（1）将图中所缺的导线补接完整．（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后［］图3－104Ａ．将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下Ｂ．将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零刻线右侧Ｃ．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下Ｄ．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下14．用电流表和电压表测1节干电池的电动势和内电阻，如图3－105中给出了Ａ、Ｂ两个供选用的电路图，为了较精确地测定电动势和内电阻，实验中应选用电路，正确选用电路后，试根据实验数据画出的Ｕ－Ｉ图线，得到电池的电动势＝Ｖ，内电阻Ｒ＝Ω．图3－10515．如图3－106为“研究电磁感应现象”的装置示意图．已知电流从正接线柱流入电流表时，指针向右偏转．（1）闭合开关Ｓ稳定后，将滑动变阻器的滑动触头Ｐ向右滑动，发现电流表指针向右偏转，则可断定电源的正极是．（2）以下做法能使电流表指针向左偏转的是．Ａ．闭合开关Ｓ的瞬间Ｂ．保持开关Ｓ闭合，将原线圈从副线圈中迅速抽出Ｃ．将开关Ｓ断开的瞬间Ｄ．保持开关Ｓ闭合，将原线圈中的铁芯迅速抽出图3－10616．如图3－107是研究自感现象的演示电路图，电感线圈Ｌ的直流电阻与Ｒ相同，Ａ1、Ａ2是相同的电流表，当两电流表中的电流从右端流入时，指针均向右偏；从左端流入时，指针均为向左偏．则当开关Ｓ闭合瞬间，Ａ1与Ａ2中电流的大小关系是Ｉ1Ｉ2（填“＞”、“＜”或“＝”）；当开关Ｓ闭合一段时间再断开的瞬间，表Ａ1和Ａ2的指针偏转方向是：Ａ1，Ａ2；此时通过Ａ1、Ａ2的电流大小关系是：Ｉ1Ｉ2．（填“＞”、“＜”或“＝”）图3－10717．一灵敏电流表，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转．现把它与一个线圈串联，试就如图3－108中各图指出：图3－108（1）图甲中电表指针的偏转方向是．（2）图乙中磁铁下方的极性是．（3）图丙中磁铁的运动方向是．（4）图丁中线圈从上向下看的绕制方向是．18．现有阻值为10．0Ω的定值电阻两个，两个开关，若干根导线和一个电流表，该电流表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电流表内阻可忽略不计，电源内阻约为几欧，电流表量程满足测量要求）．（1）在上边方框中画出实验电路图．（2）简要写出完成接线后实验步骤_________________．（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式ｒ＝_________________．19．一同学用如图3-73所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系．已知电流从ａ接线柱流入电流表时，电流表指针右偏．实验时，磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况均记录在下表中．图3-73实验序号磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1 向下插入右偏2 向下拔出左偏3 向上插入左偏4 向上拔出右偏（1）由实验1、3得出的结论是________．（2）由实验2、4得出的结论是________．（3）由实验1、2、3、4得出的结论是________．20．有一只电压表，量程已知，内电阻为ＲＶ，另有一电池组（电动势未知，但不超过电压表的量程，内电阻可忽略），请用这只电压表和电池组，再用一个开关和一些连接导线，设计测量某一高阻值电阻Ｒｘ的实验方法．（已知Ｒｘ的阻值和电压表的内电阻ＲＶ相差不大）（1）在下面方框内画出实验电路．（2）简要写出测量步骤和需记录的数据，导出高阻值电阻Ｒｘ的计算表达式．21．用如图3-74所示电路测量电源的电动势和内阻ｒ，改变Ｒ的阻值，得到一系列Ｉ、Ｕ值，最后用Ｕ-I图象来处理实验数据，得到和ｒ的值．由于实验原理带来的系统误差，使得求得的值偏________，内阻值ｒ偏________，为了减小误差，必须选用内阻________的电压表和阻值________的电阻Ｒ．图3-7422．把一只量程为300μＡ的电流表改装成一只欧姆表，使电流表表盘上原100μＡ刻线改为10ｋΩ；则200μＡ的刻线改为________ｋΩ，该欧姆表内电路的电阻是________ｋΩ，电源电动势是________Ｖ．23．如图3-75为测量电源电动势和内阻的一种电路图3-75（1）在图中标出各表符号及正、负接线柱．（2）Ｒ０在电路中的作用是________；在合上开关前，变阻器的滑动片应放在________端．（填左、右）（3）用此电路测得的电源电动势和内电阻与真实值比较应该是测________真，ｒ测________ｒ真．（填“大于”、“小于”或“等于”）24．如图3-76所示是打点计时器的简易构造，电源是________压________流电流，分析说明振针打点原理．图3-7625．现有以下器材灵敏电流表：满偏值为6ｍＡ，内阻为100Ω；电池：电动势为3Ｖ，内阻为10Ω；另有可变电阻分别为Ｒ１：0～10Ω的滑动变阻器；Ｒ２：0～9999Ω的电阻箱：Ｒ３：0～1ｋΩ的电位器．要求用上述器材组装一个欧姆表，电路如图3-77所示，回答下列问题：图3-77（1）需要的可变电阻是________．（填代号）（2）该欧姆表正中间的刻度值是________．（3）若某次测量中发现指针在1500Ω处，则表明此时流过灵敏电流表的电流值是________．26．如图3-78实物分别为开关，两个电池串联的电源，电压表，电阻箱，还有导线若干（图中未画出）．现用这些器材来测量电源的电动势和内电阻ｒ．图3-78（1）在上面右边线框内画出实验电路图并按电路图在实物图上连接导线．（2）若要测得、ｒ的值，电阻箱至少需取________个不同数值．（3）若电压表每个分度表示的电压值未知，但指针偏转角度与电压表两端电压成正比，能否用此电路测量?答：________．能否用此电路测ｒ？答：________．27．发光二极管是电器、仪器上作指示灯用的一种电子元件，正常使用时带“＋”号的一端要与电源正极相对（即让电流从元件带“＋”号的一端流入）．现要求用实验测出该元件两端的电压U和通过的电流I，并据此描绘该元件Ｕ-Ｉ图线（伏安特性曲线）．图3-79（1）在图3-79方框内画出实验电路图（要求二极管两端电压能在0～2．5Ｖ间变化）（2）实验测得发光二极管Ｕ-Ｉ图象如图3-79所示，若发光二极管的正常工作电压为2．0Ｖ，而电源是由内阻不计、电动势均为1．5Ｖ的两节干电池串联而成，则应该串一个大小为________Ω的电阻才能使发光二极管正常工作．28．利用如图3-80所示电路对电流表进行校对．图中Ａｘ为待校对电流表，Ａ０为标准电流表，Ｅ为电源，Ｒ１为一限流电阻，Ｒ为一可变电阻，Ｓ为开关，为这一实验准备了如下器材：图3-80蓄电池（电动势6Ｖ，内阻约0．3Ω）待校对电流表（量程0～0．6Ａ，内阻约为0．1Ω）标准电流表（量程0～0．6～3Ａ，内阻不超过0．04Ω）定值电阻甲（阻值8Ω，额定电流1Ａ）定值电阻乙（阻值15Ω，额定电流1Ａ）滑动变阻器甲（阻值范围0～15Ω，额定电流1Ａ）滑动变阻器乙（阻值范围0～100Ω，额定电流1Ａ）已知两电流表的刻度盘都将量程均分为6大格，要求从0．1起对每条刻度一一进行校对．为此，定值电阻Ｒ０应选用________，变阻器Ｒ应选用________．29．如图3-81所示是“用伏安法测量电阻”实验的电路图，只是电压表未接入电路中．图3-82是相应的实验器材，其中待测量的未知电阻Ｒｘ阻值约为1ｋΩ，电流表量程20ｍＡ、内阻小于1Ω，电压表量程15Ｖ、内阻约1．5ｋΩ，电源输出电压约12Ｖ，滑动变阻器甲的最大阻值为200Ω，乙的最大阻值为20Ω．图3-81（1）在图3-81的电路图中把电压表连接到正确的位置．（2）根据图3-81的电路图把图3-82的实物连成实验电路．图3-82（3）说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同?答：________．30．用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻Ｒｘ（阻值约200Ω，额定功率0．05Ｗ）电压表Ｖ１（量程0～1Ｖ，内阻10ｋΩ）电压表Ｖ２（量程0～10Ｖ，内阻100ｋΩ）电流表Ａ（量程0～50ｍＡ，内阻30Ω）电源Ｅ１（电动势3Ｖ，额定电流1Ａ，内阻不计）电源Ｅ２（电动势12Ｖ，额定电流2Ａ，内阻不计）滑动变阻器（电阻0～10Ω，额定电流2Ａ）开关及导线若干为使测量尽量准确，要求进行多次测量，并取平均值，请你在方框中画出实验电路原理图，其中，电源选用________，电压表选用________．31．利用电流表和两个阻值不同的定值电阻，可以测定电源的电动势和内电阻．在所用器材中电流表Ａ量程为0～0．6～3Ａ，定值电阻Ｒ１和Ｒ２的阻值都约在5～10Ω之间．电源为一节干电池，还有开关Ｓ１、单刀双掷开关Ｓ２及电线若干．图3-83图3-84（1）请按如图3-83所示电路图要求在如图3-84所示实物图上连线．（2）若考虑到电流表内阻ｒＡ对测量的影响，那么测量值与真实值相比，有测________真，ｒ测________ｒ真（选填“＞”、“＜”或“＝”）32．用图3-85所示的电路（Ｒ１、Ｒ２为标准定值电阻）测量电源的电动势和内电阻ｒ时，如果偶然误差可忽略不计，则下列说法中正确的是________．（填字母序号）图3-85Ａ．电动势的测量值等于真实值Ｂ．内电阻的测量值大于真实值Ｃ．测量误差产生的原因是电流表具有内阻Ｄ．测量误差产生的原因是测量次数太少，不能用图象法求和ｒ若将图3-85中的电流表去掉，改用量程适中的电压表来测定电源的电动势和内电阻ｒ．（1）需要读取的数据是___________________．（2）其计算公式是___________________．（3）在下面虚线框内画出实验电路图．33．用如图3-86甲中所给的实验器材测量一个“12Ｖ、6Ｗ”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3Ａ、0．6Ａ两挡，内阻可忽略，电压表有15Ｖ、3Ｖ两挡，内阻很大，测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0调到12Ｖ．图3-86（1）按要求在实物图上连线．（2）某次测量时电流表的指针位置如图3-86乙所示，其读数为________Ａ．参考答案1．（如图6）①先用电流表与R串联测出通过R的电流ＩＲ；②再用电流表与Ｒｘ串联测出通过Ｒｘ的电流ＩＲｘ．Ｐｘ＝ＩＲＲＩＲｘ＝ＩＲＩＲｘＲ2．正，正，变小3．（1）实验电路如图7（甲）、（乙）．（2）测量步骤：Ａ．按（甲）图连接实验电路，闭合开关Ｓ，读出电压表的示数Ｕ1．Ｂ．按（乙）图连接实验电路，闭合开关Ｓ，读出电压表的示数Ｕ2．Ｃ．根据闭合电路欧姆定律得＝Ｕ1，＝Ｕ2＋ＲｘＵ2／ＲＶ，联立求解得Ｒｘ＝（Ｕ1－Ｕ2）ＲＶ／Ｕ2．4．1.74Ｖ0.452Ａ 1.834ｍｍ5．管长Ｌ，管直径Ｄ，ＭＮ两端电压Ｕ，及通过ＭＮ的电流Ｉ，ｄ＝ρＩＬ／πＤＵ6．ＢＣＥ7．（1）Ｃ，Ｄ（2）如图8所示（3）0.680图7 图88．实验电路图如图9（甲）所示，实物电路图如图9（乙）所示，Ｒｘ＝4.58Ω．图99．（1）如图10所示（2）①断开开关，记下电压表偏转格数Ｎ1，②合上开关，记下电压表偏转格数Ｎ2，③ｒ＝Ｒ＝（Ｎ1－Ｎ2）／Ｎ2．图10 图1110．（1）Ｒ1；实验电路如图11（电压表选0～15Ｖ，电流表选0.6Ａ）（2）8.0（3）Ｄ；电压增大，灯丝温度升高，灯丝的电阻变大．11．③④⑤，Ｄ改Ｂ，3改0.6，＋改0.612．（1）1.5，3（2）Ｂ，Ａ13．（1）如图12所示（2）Ａ，Ｄ图1214．Ｂ，1.50，0.5015．（1）Ａ，（2）Ａ16．＞，向左，向右，＝17．（1）偏向正极（2）Ｓ极（3）向上（4）顺时针绕制18．（1）实验电路如图7所示．图7（2）实验步骤：①合上开关Ｓ１、Ｓ２，记下电流表指针偏转格数Ｎ１；②合上开关Ｓ１，断开开关Ｓ２，记下电流表指针偏转格数Ｎ２．（3）（（2Ｎ２－Ｎ１）／Ｎ１－Ｎ２）Ｒ或（（Ｎ１－2Ｎ２）／（Ｎ２－Ｎ１）Ｒ．或实验电路如图8所示．图8（2）实验步骤：①合上开关Ｓ１，断开Ｓ２，记下电流表指针偏转格数Ｎ１；②合上开关Ｓ１、Ｓ２，记下电流表指针偏转格数Ｎ２．（3）（（2Ｎ１－Ｎ２）／2（Ｎ２－Ｎ１））Ｒ或（（Ｎ２－2Ｎ１）／2（Ｎ１－Ｎ２））Ｒ．19．（1）穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．（2）穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．20．（1）实验电路如图9的甲和乙所示图9（2）测量步骤：Ａ．按（甲）图连接实验电路，闭合开关Ｓ，读出电压表的示数Ｕ１．Ｂ．按（乙）图连接实验电路，闭合开关Ｓ，读出电压表的示数Ｕ２．Ｃ．根据闭合电路欧姆定律：＝Ｕ１，＝Ｕ２＋（Ｕ２／ＲＶ）Ｒｘ联立解得：Ｒｘ＝（（Ｕ１－Ｕ２）／Ｕ２）ＲＶ．21．小小大小22．2．5 5 1．523．（1）略（2）限流作用最右（3）＜＜24．①当左接线柱为“＋”时，由安培定则判断知线圈右端为Ｎ极，此时指针落下②当左接线柱为“－”时，由安培定则判断知线圈右端为Ｓ极，此时指针抬起由①、②知交流电每变化一个周期，指针将打一个点25．（1）Ｒ３（2）500Ω（3）1．5ｍＡ26．（1）电路图如图10甲所示实物图如图10乙所示图10（2）2 （3）不能能27．（1）如图11所示图11（2）7728．固定电阻甲滑动变阻器乙29．（1）如图12所示（2）如图13所示（注：实物图只要与答案图2一致）（3）滑动变阻器甲为粗调；滑动变阻器乙为细调．图1330．电路原理图如图14所示Ｅ１Ｖ２31．（1）如图15所示图14图15（2）＝＞32．Ａ、Ｂ、Ｃ（1）两次电压表的读数Ｕ１和Ｕ２（2）Ｅ＝（（Ｕ２－Ｕ１）Ｒ１Ｒ２／（Ｕ１Ｒ２－Ｕ２Ｒ１））＋Ｕ１，ｒ＝（（Ｕ２－Ｕ１）／（Ｕ１Ｒ２－Ｕ２Ｒ１））Ｒ１Ｒ２（3）电路图略（将电压表接在电源两极上）33．①如图16所示图16②0．28（或0．280）。

(每日一练)高中物理电学实验典型例题单选题1、在“测干电池的电动势和内电阻”实验中，某同学连接好电路进行测量，得到数据如下表所示。

分析得到的数据发现不对，进一步研究表明实验电路连接错了。

你认为（）I/A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.31 0.33A．该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图cB．该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图dC．为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图a继续实验D．为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图b继续实验答案：C解析：AB．图a、c、d的电路连接都满足全电路的欧姆定律E=U+Ir，随着电流的增大电压应该减小；而根据表格数据可知电压与电流为增函数，满足部分电路的欧姆定律规律U=IR，则该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图b，故AB错误；CD．图b的电路和数据可算出阻值R1=0.600.18Ω=103Ω图a满足E=U+I(R1+r)可测出电动势和等效内阻(R1+r)的阻值，解得电源内阻，故为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图a 继续实验，故C正确，D错误；故选C。

2、某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻，则引起该实验误差的主要原因是（）A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大B．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压大C．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压小答案：C解析：由电路图可以看出，由于电压表分流，造成电流表读数小于电源实际输出电流，导致电源电动势和内阻测量值偏小，故ABD错误，C正确。

故选C。

3、某同学用多用电表的欧姆挡的“×10Ω”挡测量一个电阻的阻值，发现表的指针偏转角度很大，为了准确测定该电阻的阻值，正确的做法是（）A．应把选择开关换到“×100Ω”挡，重新进行欧姆调零后再测量B．应把选择开关换到“×100Ω”挡，不用再进行欧姆调零就直接测量C．应把选择开关换到“×1Ω”挡，重新进行欧姆调零后再测量D．应把选择开关换到“×1Ω”挡，不用再进行欧姆调零就直接测量答案：C解析：用多用电表的欧姆挡的“×10Ω”挡测量一个电阻的阻值，发现表的指针偏转角度很大，说明倍率档选择的过高，则为了准确测定该电阻的阻值，应该选择“×1Ω”挡，重新进行欧姆调零后再测量。

第2课时电学实验专题复习定位解决问题本专题主要复习电学实验的基本原理和方法，并借助基本实验分析拓展创新实验。

高考重点主要考查电表改装、多用电表原理和使用；“电阻测量类”实验；测量电源的电动势和内阻；电学拓展创新实验等。

题型难度考查的是电学实验的基本原理和方法，经常和传感器结合在一起，考查电路的控制，难度一般较大。

高考题型1电表改装多用电表原理和使用【例1】(2021·四川绵阳市第二次诊断)将一微安表先改装成量程1 mA的电流表，再改装成量程5 V的电压表，并与标准电压表对比校准。

图1甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，V0是量程6 V 的标准电压表。

已知微安表满偏电流为250 μA，标记的内阻为600 Ω，电阻箱R1、R2调节范围为0～9 999.99 Ω。

图1(1)微安表改装。

图甲中电阻箱的阻值分别调节到R1＝________ Ω，R2＝________ Ω。

(2)实物连线。

选用合适的器材，按照图甲正确连接电路。

(3)对比校准。

正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表(改装后电压表)的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值________5 V(选填“大于”或“小于”)。

(4)重新调整。

通过检测发现：电阻箱R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压表量程的真实值不是5 V的原因。

再通过调节电阻箱R1、R2的阻值，使改装电压表量程的真实值为5 V，以下调节方案可行的有________(填序号)。

A.保持R1不变，将R2增大到合适值B.保持R1不变，将R2减小到合适值C.保持R2不变，将R1增大到合适值D.保持R2不变，将R1减小到合适值答案(1)200 4 850(3)小于(4)AD解析(1)微安表并联电阻改装为1 mA的电流表，有I g R g＝(I－I g)R1，即250×10－6×600＝(1×10－3－250×10－6)R1，解得R1＝200 Ω，改装后的电流表满偏电流为1 mA，内阻为R A＝R1R gR1＋R g＝150 Ω，再改装为5 V的电压表，串联电阻R2，有U＝I(R A＋R2)，即5＝1×10－3(150＋R2)，解得R2＝4 850 Ω。

高中物理【电学实验根底】典型题1.如下图,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A；%的阻值等于电流表内阻的;；&的阻值等于电流表内阻的2倍.假设用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,那么以下分析正确的选项是_____________________ .A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0・04AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A解析：选C,当接线柱1、2接入电路时,R与电流表并联,由于拈二争,可知流过R的电流为流过电流表电流的2倍,所以1.2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍, 所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A,所以A、B错误；当接线柱1、3接入电路时, 电流表与R并联,然后再与此串联,串联电阻对电流无影响,与1. 2接入电路的效果-样,所以每一小格表示0.06 A, C正确,D错误.2.写出如下图的游标卡尺和螺旋测微器的读数:⑴游标卡尺的读数为mm；⑵螺旋测微器的读数为mm.解析：⑴由图甲所示游标卡尺可知,主尺示数是l.o cm = 10 mm,游标尺示数是0X0.05 mm = 0.00 imib 游标卡尺示数为10 mm + 0.00 mm = 10.0() mm.⑵由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为 3.5 mm,可动刻度示数为35.3X0.01 mm =0.353 imib 螺旋测微器示数为3.5 mm + 0.353 mm = 3.853 nun.答案：〔1〕10.00 〔2〕3.8533.如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,假设当时使用的是该表的.〜3 V量程,那么电压表读数为V,假设当时使用的是该表的.〜15 V量程,那么电压表读数应为V；如图乙所示的电阻箱的读数为甲乙解析：0~3 V量程最小刻度是0.1 V,要向下估读一位,读LI5 V〔由于最后一位是估读的,有偶然误差,读成114 ~L16V都算正确〕.0 ~ 15 V量程最小刻度为0.5 V,只要求读到0.1 V这一位,所以读5.7 V〔5.6 ~5.8 V都算正确〕.图乙中的电阻箱有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,将每个旋钮上指针所指的数值〔都为整数〕乘以各自的倍率,从最高位依次往下读,即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Q答案：1.15〔1.14—1.16 均可〕5.7〔5.6〜5.8 均可〕84 580.24.有一只满偏电流A=5 mA,内阻&=400.的电流表G假设把它改装成量程为10 V 的电压表,应联一个.的分压电阻,该电压表的内阻为假设把它改装成量程为3 A的电流表,应___________ 联一个.的分流电阻,该电流表的内阻为 _______解析：改装成电压表时应串联一个分压电阻.由欧姆定律符U=1/+拈〕,分压电阻R]二%二一Q - 400.=1 600 Q,该电压表内阻〃、二仁十处二2 000 £1改装成电g 5 X10"流表时应并联一个分流电阻,由并联电路两端电压相等得人%二〔/・4〕〃2.分流电阻Rl =] 5X10 3X400 R,R [ R—2-Rg = -------------- ---- Q = 0.668 Q.该电流表内阻Rx = -=十=0.667 Q.7 - /g 3 - 5X10/答案：串 1 600 2 000 并0.668 0.6675.某同学用伏安法测定待测电阻&的阻值〔约为10 k.〕,除了必、开关S、导线外, 还有以下器材供选用：A.电压表〔量程0〜IV,内阻约10 k.〕B.电压表〔量程.〜10 V,内阻约100k.〕C.电流表〔量程0〜1mA,内阻约30.〕D.电流表〔量程0〜0.6 A,内阻约0.05 Q〕E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)F.电源(电动势12 V,额定电流2A,内阻不计)G.滑动变阻器&(阻值范围.〜10.,额定电流2 A)⑴为使测量尽量准确,电压表选用,电流表选用,电源选用 .(均填器材的字母代号)(2)画出测量几阻值的实验电路图.(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会其真实值(填“大于〞“小于〞或“等于"),原因是_____________________________________ .解析：(1)假设电源选用E,那么通过对的最大电流为0.15 mA,两个电流表均无法准确测量,故电源应选用F.由此可知电路中的最大电流约为1.2 mA,故电流表选用C.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压,故电压表选用B.(2)由于待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.滑动变阻器的阻值范围很小, 应采用分压接法,实验电路图如下图.(3)由于电流表采用内接法,电压表测出的电压为&与电流表串联后两端电压,U ^>U 实,而R 二号,所以K测〉R实.答案：(1)B C F (2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压6.用一段长80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率〞的实验.(1)用多用电表粗测电阻丝的电阻,测量值约为6.0(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图甲所示,由此可知金属丝直径的测量结果为mm.〔3〕在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供以下供选择的器材：A.直流电源〔电动势约为4.5V,内阻很小〕B.电压表〔量程3 V,内阻约3kH〕C.电压表〔量程15V,内阻约15kQ〕D.电流表〔量程0.6 A,内阻约0.125 Q〕E.电流表〔量程3 A,内阻约0.025 Q〕F.滑动变阻器〔阻值范围.〜15.,最大允许电流1A〕G.滑动变阻器〔阻值范围0—200.,最大允许电流2A〕H.开关、导线假设干要求操作简便且能保证测量准确度,在供选择的㈱材中,电流表应选择,电压表应选择,滑动变阻器应选择.〔均填字母代号〕〔4〕根据上面选择的器材,在图乙中完成实验电路的连接.解析：〔2〕螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm,可动刻度的读数为0.01X43.4 mm=0.434 mm,所以最终读数为：0.5 mm + 0.434 mm = 0.934 mm,由于需要估读,故0.932 ~0.936 nun均可.〔3〕选择电表时,要使指针偏转尽量大一些,在其满刻度的;左右偏转比拟准确,故电压表选择B,电流表选择D,待测电阻6.左右,为了便于调节,因此选择阻值范围0 ~ 15. 的滑动变阻器F即可.〔4〕待测电阻较小,因此滑动变阻器应采用限流接法,电流表应采用外接法,其实物图答案：〔2〕0.934〔0.932〜0.936 均可〕〔3〕D B F〔4〕见解析图7.某实验小组要精确测定一个额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,该灯正常工作时电阻大约为300电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有；A.电流表Ai〔量程为15 mA,内阻Rxi约为10.〕B.电流表A2〔量程为2 mA,内阻R A2=20Q〕C.定值电阻拈= 10.D.定值电阻76=1980.E.滑动变阻器R〔0〜20 Q〕一个F.电压表V〔量程为15 V,内阻Av约为3 kO〕G.蓄电池E〔电动势为4 V,内阻很小〕H.开关S一个〔1〕要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻静外,还需选择的器材有〔填写器材前的字母编号〕.〔2〕请在虚线框内画出实验电路图.•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••・•・(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=,说明式中题目未给出的各物理量的意义： ______________________________________________________________________________ .解析：〔1〕要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表V的量程偏大,测量误差较大,不能用电压表V测量LED灯两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻&串联改装为电压表测量电压；LED灯正常工作时的电流在10 mA左右,可以用电流表4测量通过LED灯的电流.LED E(2)由于滑动变阻器阻值远小于LED灯的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如下图.⑶根据闭合电路欧姆定律知,LED灯两端的电压U = h(Ri + Rxi),通过LED灯的电流U Iz{Rl + R42)/二2h,所以LED灯正常工作时的电阻R x = j =-——-Ju /2分别为电流表Al. A2 n - h的读数.答案：⑴ABD⑵如解析图所示⑶罕詈/一分别为电流表d、A2的读数8.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 k.的电压表和量程为0.6A、内阻约为0」.的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的局部连线图,待测电阻为图2中的拈,其阻值约为5 Q.(1)测风阻值的最优连接方式为导线①连接(填切〞或冲〞)、导线②连接 (填“c〞或“〞).(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R的阻值为Q.UN0.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40Z/A0・090.190.270.350.440.53(3)图2中&与Q是材料相同、厚度相等、外表为正方形的两导体,及的边长是拈的古,假设测处的阻值,那么最优的连线应选________ (填选项).A.①连接叫②连接cB.①连接.,②连接dC.①连接心②连接.D.①连接心②连接d解析：(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值,故采用电流表外接法,又知滑动变阻器采用分压电路接线,故测R阻值的最优连接方式为导线①连接〃.导线②连接⑵作图如下图,那么Rk等二黄.二4.4..⑶根据电阻定律可得A二,齐二方故处二拈,要测&的阻值,与测量拈一样,最优的连线应①连接明②连接d,故B正确.答案：(IM d⑵图见解析4.4〜4.7 (3)B9.某同学改装和校准电压表的电路图如下图,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)表头G满偏电流为100 N A,表头上标记的内阻值为900 Q/卜4和R是定值电阻.利用品和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.假设使用.、力两个接线柱,电压表的量程为IV;假设使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V.那么根据题给条件,定值电阻的阻值应选〃尸Q, R1=n, R3= _____________________________________________________ a(2)用量程为3 V,内阻为2 500 <1的标准电压表0对改装表3 V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E为5 V；滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50.和5 ko. 为方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为.的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近____________ (填或“N〞)端.(4)假设由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,那么表头G内阻的真实值__________ (填“大于〞或“小于〞)900 0.解析：⑴根据题意,修与表头G构成1mA的电流表,那么二(1-4寐1,得〃产100 .；假设使用.、力两个接线柱,电压表的量程为IV,那么R?二出产二910 Q ：假设使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V,那么心」"产 .以二2 00() Q.(2)电压表与改装电表并联之后,电阻小于2 500 Q,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大阻值小于并联局部,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50.的电阻.⑶在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近M端,使并联局部分压为零,起到保护作用.(4)改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,那么实际电阻偏大,故表头G内阻的真实值大于900 a答案：⑴100 910 2 000 (2)50 ⑶M (4)大于10.某同学利用如图⑶所示的电路测量一微安表(量程为100 piA,内阻大约为2 500 Q) 的内阻.可使用的器材有：两个滑动变阻器R、4(其中一个阻值为20.,另一个阻值为2 000.)；电阻箱七(最大阻值为99 999.9 O).电源£(电动势约为1.5 V)；单刀开关和S2.C. D分别为两个滑动变阻器的滑片.(1)按原理图⑶将图(b)中的实物连线.(2)完成以下填空：①拈的阻值为.俅“20〞或“2 000〞).②为了保护微安表,开始时将Ri的滑片C滑到接近图⑶中滑动变阻器的端(填“左〞或"右〞)对应的位置；将此的滑片O置于中间位置附近.③将电阻箱心的阻值置于2 500.0.,接通号.将拈的滑片置于适当位置,再反复调节 %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Sz接通前8 与.所在位置的电势(填“相等〞或“不相等〞).④将电阻箱氏和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R,的阻值置于2 601.0 Q 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.(结果保存到个位).⑶写出一条提升测量微安表内阻精度的建议:解析：(1)根据原理图(a),将图(b)中的实物连线如下图.(2)①滑动变阻器R在实验中为限制电路,且为分压接法,应选总阻值小的滑动变阻器, 故R1的阻值为20 a②为了保护微安表,&闭合时,微安表上的电压为零,故开始时应将R的滑片C滑到滑动变阻器的左端.③接通S2前后,微安表的示数保持不变,说明S2闭合后,没有电流流过S2,故B、D 两点的电势相等.@实验过程中,由于测量电路,即由此、&组成的电路的阻值很大,可认为测量电路两端的电压不变,故四与兄互换后通过心、心和⑭的电流不变,电路如下图.由于艮O两点的电势相等,对于图甲,八/e2二/水,hRzi=/zRf二:Azi K对于图乙,/山以二〃'所以&A 二返就i 二5 500 X 2 601.= 2550.・⑶提升测微安表内阻的精度,可减小系统误差,如调节Q上的分压,尽可能使微安表接近满量程.答案：〔1〕见解析图〔2〕①20②左③相等④2 550⑶调节拈上的分压,尽可能使微安表接近满量程。