高三二轮复习讲义实验复习专题(电学实验)

电学实验专题复习■【高考要求】■【考情分析】■【备考策略】1. 掌握基本仪器的原理和使用.2. 掌握基本的实验目的、原理和实验思想，如伏安法测电阻，电流表的内、外接法及滑动变阻器的连接方式.3. 掌握处理实验数据的基本方法，如图象法、平均值法等.■【课前预习】1.完成下列仪器的读数。

（1）（2）（粗测一节旧干电池的电动势）（3）2.请写出下列实验的实验原理，并画出对应的电路设计图。

（伏安法）（1）测量金属丝的电阻率原理：电路图：（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线原理：电路图：（3）测量电源的电动和内阻原理：电路图：■【合作释疑】1. (2019·福建)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接.(1) 实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大.请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接.甲乙丙(2) 某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A.(3) 略.2. (2019·淮安5月模考)现有一摄像机电池，无法从标签上看清其电动势等数据.现进行如下实验操作：(1) 选取多用电表的直流电压10 V挡，将两表笔直接接到电池的正、负两极，指针偏转情况如图，由此可知其电动势约为V.是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻，答：(填“可以”或“不可以”).(2) 现要更加准确测量其电动势和内阻，实验室备有下列器材：A. 电流表(量程0.6 A，内阻为3 Ω)B. 电压表(量程3 V，内阻为3 kΩ)C. 电压表(量程30 V，内阻为30 kΩ)D. 定值电阻R1=500 ΩE. 定值电阻R2=5 000 ΩF. 滑动变阻器(阻值范围030 Ω)G. 开关及导线① 该实验中电压表应选，定值电阻应选.(均选填选项前的字母序号)② 将实物连线图补充完整.③ 略.3. (2019·泰州二模)为了测量某电流表A的内阻(量程为50 mA)：(1) 首先选用多用电表欧姆“×1”挡，粗测电流表的电阻，则欧姆表(填“黑”或“红”)表笔应接待测电流表正接线柱；测量结果如图甲所示，则测得的电阻约为Ω.(2) 为了准确测量其电阻，提供的实验器材有：A. 直流电压表V(0~3 V，内阻约6 kΩ)B. 定值电阻R1(5.0 Ω，1 A)C. 定值电阻R2(40.0 Ω，0.1 A)D. 滑动变阻器R(0~5 Ω，2 A)E. 直流电源E(3 V，内阻很小) 甲F. 开关、导线若干图乙为实验原理图的一部分，某同学在实验中测出6组对应的数据见表格.① 实验中定值电阻R0应选用(填“R1”或“R2”).② 将实物图丙中缺少的一根导线补齐.乙丙③ 在图丁中描点作出U-I图线，并根据图象求得电流表的内阻为Ω.(计算结果保留两位有效数字)丁。

专题十七 电学实验高频考点·能力突破考点一 电学基本器材的使用与读数1．电压表、电流表、多用电表的读数技巧对电表读数问题，要先弄清楚电表的分度值，即每小格的数值，再确定是12、15还是110估读，明确读数的小数位数．2．多用电表的使用问题在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零，掌握测量电阻的步骤．3．电表的“三用”如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．例1 (1)如图甲所示，电压表选0～3 V 量程时的读数为________ V ，电压表选0～15 V 量程时的读数为________ V ．(2)如图乙所示，电流表选0～0.6 A 量程时的读数为________ A ，电流表选0～3 A 量程时的读数为________ A ．(3)如图丙所示，电阻箱的读数为________．[解题心得]预测1 如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)．(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为______ V．考点二以测量电阻为核心的电学实验1．电阻的测量电阻测量首先要根据实验目的、实验原理、实验器材的不同而灵活选用“伏安法”(又分为内接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等测量电路．从供电方式上又可分为限流电路和分压电路．(1)有电压表、电流表且量程恰当时选择“伏安法”．(2)电压表不能用或没有电压表等情形下，若精确知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．(3)电流表不能用或没有电流表等情况下，若精确知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．(4)在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全精确的原则，选择“伏安加R法”，此法又叫“加保护电阻法”．2．实验器材的选择(1)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．例2 [2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5 V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻R g待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，导线若干．(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；(2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻R g＝________ Ω.[解题心得]例3 [2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R x在0～5 mA范围内的伏安特性．可用器材有：电压表(量程为3 V，内阻很大)，电流表(量程为1 mA，内阻为300 Ω)，电源E(电动势约为4 V，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ)，定值电阻R0(阻值可选75 Ω或150 Ω)，开关S，导线若干．(1)要求通过R x的电流可在0～5 mA范围内连续可调，将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为____(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器，R0应选阻值为________(填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻；(3)测量多组数据可得R x的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时R x两端的电压为________ V，流过R x的电流为______ mA，此组数据得到的R x的阻值为______ Ω(保留3位有效数字)．[解题心得]预测2 [2022·河北押题卷]一金属线材料电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图所示电路，实验器材如下：未知电阻，阻值约为4.8 Ω；微安表(零刻度在表盘中间)，一段接导线，另一端接表笔；定值电阻R1，阻值为10 Ω；电阻箱R2，阻值0～99.9 Ω；电流表，量程0～0.6 A，内阻R A＝1 Ω；电压表，量程0～3.0 V，内阻约为3 000 Ω；滑动变阻器，0～10 Ω；电源，电动势为3 V；电键，导线若干．实验过程如下：(1)按图连接电路，闭合电键之前，将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”)；(2)将电阻箱R2的阻值调整到________ Ω，闭合电键；(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到________时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置；(4)保持表笔与记录的接触位置的接触，读出此时电流表和电压表的读数分别为________ A和________ V.(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________ Ω.预测3 [2022·湛江市测试]两同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量．实验步骤如下：a．用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；b．调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；c．改变电阻丝上导电夹P的位置，重复步骤b，记录多组x、U、I的值．(1)若螺旋测微器某次测量结果如图乙所示，其示数为________ mm.算出电阻丝连入电路的电阻R x，则计算值与真实值相(2)若选用某组U、I值，用R x＝UI比________．(选填“偏小”“相等”或“偏大”)(3)根据多组测量得到的实验数据绘出U- x图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻I丝的电阻率ρ＝________(用已知或测量出的物理量的符号表示)；电流表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响．(4)用记录的数据绘制出U - I图像如图丁所示，由图像可知电源的内阻r＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)考点三电表的改装、多用电表的原理与使用例4 [2022·辽宁卷]某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA，内阻为1.2 kΩ)改装成有两个量程的电流表，设计电路如图(a)所示，其中定值电阻R1＝40 Ω，R2＝360 Ω.(1)当开关S接A端时，该电流表的量程为0～________ mA；(2)当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时________(填“大”或“小”)；(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻R x的阻值，设计了图(b)中两个电路．不考虑实验操作中的偶然误差，则使用________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差．[解题心得]预测4 [2022·重庆押题卷]某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表，他们先利用题图所示电路测量，一只量程为100 mA的电流表内阻，实验步骤如下：①闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使电流表达到满偏值I0＝100 mA；②保持R1的滑片位置不变，闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表的读数如题图所示，然后读出此时电阻箱R2的阻值为12.8 Ω；(可认为电路总电流保持不变)③计算出电流表内阻R0.(1)步骤②中电流表示数为________ mA，步骤③中电流表内阻R0为________ Ω.(2)题图为改装后的欧姆表电路示意图．电源电动势为2 V、内阻很小可不计，S为单刀双掷开关，a、b为制作的两个挡位，其中一个是“×1”挡，另外一个是“×10”挡．可计算出定值电阻R3为________ Ω.(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻R x的阻值，将开关S接到b处，完成欧姆调零后，在红黑表笔间接入R x时电流表指针在题图所示位置，计算出R x电阻为______ Ω.预测5 在“多用电表的使用”实验中：(1)甲同学利用多用电表测量电阻．他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为____(填写选项前的字母)．A．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置C．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置D．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量(2)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量．闭合开关，以下操作正确的是________．A．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡的电阻B．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡两端的电压C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图2的电路测量通过小灯泡的电流D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图2中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流(3)丙同学将选择开关旋转到“直流250 mA”挡作为电流表，设计了如图3所示的电路，已知电流表内阻R A＝0.4 Ω，R1＝R A，R2＝7R A.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为________ A；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为________ V.考点四以测量电源电动势为核心的电学实验1．常见测量电源电动势和内阻的三种方法根据闭合电路欧姆定律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I.2．在数据处理问题中，利用图像得出电动势和内阻是常用的方法——注意“化曲为直”．例5 [2022·北京押题卷]在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：A．电压表V1：0～3 V，内阻约3 kΩ；B．电压表V2：0～15 V，内阻约15 kΩ；C．电流表A1：0～0.6 A，内阻约0.1 Ω；D．电流表A2：0～3 A，内阻约0.01 Ω；E．滑动变阻器R1：0～100 Ω；F．滑动变阻器R2：0～15 Ω；G．开关S和导线若干．(1)电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________；(选填项目前的符号)(2)用所选器材按照图连接好电路后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关S，通过调整滑动变阻器，得到多组电流I和电压U.根实验数据，绘制出如图所示的U - I图像，由图线可求出E＝________ V，r＝______ Ω；(3)实验中，某同学发现电流表被损坏，他利用完好的电压表和实验室中的下述器材，仍然可以较准确测量电源电动势和内阻的是______.A．另一滑动变阻器B．电阻箱C．多个定值电阻(阻值为几欧)D．量程合适的电压表(内阻未知)[解题心得]预测6 [2022·沧州二模]某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为500 mA)．实验室备有如下器材：A．电压表V(量程为3 V，电阻R V约为 4.0 Ω)；B．定值电阻R0(阻值为5 Ω)；C．电阻箱R(0～999.9 Ω)；D．开关S一只，导线若干．(1)为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图．请你帮助该同学按图甲所示的电路图，将图乙中实物连线补充完整．(2)实验时，该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据测量数据作出1U 图像，如图丙所示．则该锂电池的电动势E＝________ V、内阻r＝________ Ω(结果均- 1R保留两位有效数字)．该实验中电动势E的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是________________________________________________________________________．预测7 [2022·福建押题卷]某同学用多用电表做了以下两个实验：(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约580 Ω～610 Ω)，进行了如图甲所示的a、b、c、d 四个操作，正确的顺序是________；其中步骤b的指针指在图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为__________(选填“×1”“×10”或“×100”)；(2)欧姆挡进行电阻调零后，为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流I m，该同学设计了如图丙所示的电路，但电路中有一处接线错误，请指出：________________；正确连接线路后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，可得到多组电流表示数I和电阻箱阻值R，作 - R图线如图丁，该图线纵轴截距为b，若忽略毫安表内阻，可得出I m＝__________；出1I若考虑到毫安表内阻的影响，这个测量值__________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．考点五电学其他实验例6 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，对给定电容值为C的电容器充电后放电，无论采用何种放电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同．(1)请在图甲中画出上述u - q图像．类比直线运动中由v - t图像求位移的方法，可以推导出两极间电压为U时电容器所储存的电能E p＝________(用C和U表示)．(2)在如图乙所示的放电电路中，R表示电阻阻值．通过改变电路中元件的参数对同一电容器用相同的电压充电后进行两次放电，对应的q - t图像分别如图丙中①、②所示．a．①、②两图像不同是________的改变造成的；b．在实际应用中，有时需要电容器快速放电，有时需要电容器均匀放电．依据a中的结论，说明实现这两种放电方式的途径________________________________．(3)如图丁所示，若某电容器的额定电压为2.7 V，电容为10 F，其充满电后储存的电能为________J(计算结果保留3位有效数字)．[解题心得]预测8 某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验．(1)首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转．进行上述实验的目的是________．A．检查电流计测量电路的电流是否准确B．检查干电池是否为新电池C．推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来用图丙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向．某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向．(3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一项需要推断的实验结果未完成，表格中未完成的部分应填：________________(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)．实验记录表(部分)(4)该小组同学通过实验探究，对楞次定律有了比较深刻的认识．结合以上实验，有同学认为，理解楞次定律，关键在于抓住______(选填“B0”或“B′”)总是要阻碍________(选填“B0”或“B′”)磁通量的变化．预测9 某物理兴趣小组在进行物理课外实验中，学生电源损坏，不能使用．(1)(多选)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，可以使用220 V的交流电源来代替，要完成实验，下图实验器材中需要用到的有________．(2)组装变压器时，没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接u＝311 sin 314t(V)的交流电源，原副线圈的匝数比为8∶1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是________．A．27.5 V B．38.9 VC．10.0 V D．1 760 V素养培优·创新实验情境 1 [2022·福建莆田二模]物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系．实验室有如下器材：A．热敏电阻R x；B．定值电阻R0；C．学生直流电压电源(电动势为5 V，内阻不计)；D．电流表A1(量程为0.6 A，内阻r1为5 Ω)；E．电流表A2(量程为3 A，内阻r2约为1 Ω)；F．数字温控箱；G．开关S，导线若干．(1)为了更精确地描述出电阻R x随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值)，请完成虚线框内图甲电路图的设计．(2)闭合开关S，分别记下电流表A1、A2的示数为I1、I2，其中A2的示数如图乙所示，则I2＝________ A，可得R x＝________(用题中已知和测量出的物理量的符号表示)．(3)实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的R x - t图像．由图像分析可知，当温控箱中的温度达到450 ℃时，通过热敏电阻的电流为0.03 A，此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律，则电流表A1的示数为________ A．(结果保留2位有效数字)[解题心得]情境2 [2022·辽宁押题卷]目前表现比较出色的18650锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点，被广泛应用．某活动小组利用以下器材测定一个新锂电池的电动势，实验电路图如甲图所示．A．电流表G：量程2 mA、内电阻R G约为200 ΩB．电压表V：量程0～3 V、内电阻R V未知C．固定电阻R0；阻值R0＝1 800 ΩD．电键、导线若干实验过程如下：(1)闭合电键S1，将电键S2拨至“2”，稳定后电流表示数为I0＝1.85 mA；(2)将电键S2拨至“1”，稳定后电流表的示数为I1＝1.00 mA.由乙图可知电压表的示数为U1＝________ V；(3)由以上数据可得：电动势E＝________ V；(结果保留2位有效数字)(4)活动小组利用以上数据计算出了电压表的内阻为________ Ω，该电压表内阻的测量值________其真实值．(填“大于”“小于”或“等于”)[解题心得]情境3 [2022·重庆外国语学校一诊]酒驾严重危害了公共交通安全，打击酒驾现象已成为日常．如图甲为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R1与酒精气体浓度x的关系如图乙所示．(1)某同学自行设计了简易酒精检测仪，如图丙所示，用到的器材有酒精气体传感器R1、电源(电动势为9.0 V，内阻未知)、电流表(满偏电流为100 mA，内阻为8.5 Ω)．闭合开关，周围无酒精气体时，发现电流表刚好满偏，则电源内阻为________ Ω.用该仪器________(选填“能”或“不能”)检测酒驾．(2)另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表，他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为图丁．只有绿灯亮表示被测试者非酒驾，红灯、绿灯一起亮表示被测试者酒驾．图丁中电源电动势为6 V，内阻不计，R2为定值电阻，R1为酒精气体传感器，L1、L2是彩色小灯泡，颜色一红一绿，小灯泡两端的电压达到0.7 V才会发光，则L1为________(选填“红”或“绿”)灯，当红灯刚亮时通过其的电流为________ A(结果保留2位有效数字)．[解题心得]专题十七电学实验高频考点·能力突破考点一例1 答案：(1)1.20 6.0 (2)0.50 2.50 (3)530.0 Ω预测1 解析：(1)欧姆表读数：对应最上边一行刻度值为15，倍率为“×100”，读数为1.5×103Ω；测2.0×104Ω电阻时应选“×1 k”的欧姆挡．(2)选50 mA电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA(此时为1估读)，表针对应的读数为30.7 mA；选择量程为250 mA的电流10挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA，测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA(此时为1估读)，表针对应的读数为153 mA.5(3)选择10 V 电压挡，则每一大格表示2 V ，每一小格表示0.2 V ，测量的精确度为0.2 V ，应估读到0.1 V(此时应为12估读)，表针对应的读数为6.1 V.答案：(1)1.5×103×1 k (2)30.7(30.5～30.9都正确) 153(152～154都正确) (3)6.1考点二例2 解析：流过电阻R 0的电流I 0＝I -I g ＝9 mA-0.09 mA ＝8.91 mA ，由欧姆定律可知，R g ＝I 0R 0I g＝8.91×100.09Ω＝990 Ω.答案：(1)如图所示 (2)990例3 解析：(1)要求通过R x 的电流可在0～5 mA 范围内连续可调，则应用滑动变阻器的分压式接法，电流表的量程为1 mA ，需测到5 mA ，则要对电流表改装，与其并联一个电阻R 0，电压表的内阻很大，则电流表采用外接法．(2)滑动变阻器采用分压式接法，R 应选最大阻值较小的滑动变阻器；电流表量程1 mA 改装为量程5 mA ，则R 0＝UI ＝1 mA ×300 Ω5 mA −1 mA＝75 Ω，故R 0应选阻值为75 Ω的定值电阻．(3)电压表的分度值为0.1 V ，读数时需估读到分度值的下一位，读数为2.30 V ，电流表的分度值为0.02 mA ，此时示数为0.84 mA ，考虑到改装关系，流过R x 的电流为5×0.84 mA ＝4.20 mA ，利用R ＝UI 解得R x ≈548 Ω.答案：(1)如图所示 (2)10 Ω 75 Ω (3)2.30 4.20 548预测 2 解析：(1)按图连接电路，闭合电键之前，要保护电路，让电流最小，则将滑动变阻器的滑片滑到最右端，让阻值最大．(2)由于为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，则将电阻箱R 2的阻值调整与定值电阻R 1相等，调为10 Ω.(3)利用了串联电阻的分压作用，当两电阻阻值相等时，电势降低一样，则两触点的电势相等，流过微安表的电流为零，所以为了等分电阻，只需要调节表笔在未知电阻上的接触位置，直到流过微安表的电流为零时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置．(4)电流表的最小刻度为0.02 A ，读数时，只需要同位估读，所以电流表的读数为0.50 A.电压表的最小刻度为0.1 V ，读数时，需要估读到下一位，所以电压表的读数为2.50 V. (5)并联电阻的阻值为R 并＝UI ＝2.500.50＝5 Ω根据并联电路电阻关系有1R 并＝1R x+1R1+R 2代入数据解得R x ≈6.7 Ω答案：(1)右 (2)10 (3)流过微安表的电流为零 (4)0.50 2.50 (5)6.7预测3 解析：(1)根据图乙的螺旋测微器可知，其示数为D ＝1.5 mm ＋16.5×0.01 mm ＝1.665 mm(2)由图甲电路图可知，电压表测量的是R x 和电流表的电压，电流表测量的是流过R x的电流，若用R x ＝UI 算出电阻丝连入电路的电阻R x ，则计算值与真实值相比偏大．(3)根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻R x ＝ρx S＝ρ4xπD 2设电流表内阻为R A ，根据欧姆定律可知U I ＝R x ＋R A ＝4ρπD 2x ＋R A根据图丙UI - x 图像可知4ρπD 2＝k ，解得ρ＝πD 2k 4电流表内阻对电阻率的测量没有影响． (4)根据闭合回路的欧姆定律可知U ＝E -Ir 由图丁的U - I 图像可知，电源的内阻r ＝1.5−1.00.55Ω≈0.91 Ω答案：(1)1.665(1.662～1.668均可) (2)偏大 (3)πkD 24没有 (4)0.91考点三例4 解析：(1)由图可知当S 接A 时，R 1和R 2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为U m ＝I m r ＝250×10-6×1.2×103V ＝0.3 V此时R 1和R 2的电流为I ＝U mR1+R 2＝0.340+360A ＝0.75×10-3A ＝0.75 mA所以总电流为I 总＝I m ＋I ＝1 mA ，即量程为0～1 mA.(2)当开关S 接B 端时，由图可知电阻R 1和电流表串联再和电阻R 2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过电阻R 2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以开关S 接B 端时，该电流表的量程比接在A 端时大．(3)图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差．答案：(1)1 (2)大 (3)乙预测4 解析：(1)电流表示数I 1＝80 mA 时，R 2所在支路电流I 2＝I 0-I 1＝20 mA ，故R 0＝R24＝3.2 Ω.(2)S 接a 时，欧姆表内阻R 内＝E0I 0＝20 Ω，S 接b 时R 3分流，电流表满偏时，电路总电流增大，此时欧姆表内阻R ′内<R 内，故S 接a 时为“×10”挡，S 接b 时为“×1”挡，即S接b 时电路总电流增大为原来的10倍，R ′内＝E10I 0＝2 Ω，此时R 3所在支路电流I 3＝10I 0-I 0＝9I 0，因此R 3＝R09＝0.36 Ω.(3)S 接b 且电流表示数I 1＝80 mA 时E 0R 内′+R x＝10I 1，2 V2 Ω+R x＝0.8 A解得R x ＝0.5 Ω答案：(1)80 3.2 (2)0.36 (3)0.5预测5 解析：(1)甲同学用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，说明倍率挡选择过低，应该选择×1k 挡，换挡后再重新调零，然后进行测量，则下列选项中合理的操作顺序为CAD.(2)根据欧姆挡使用规则，严禁在通有电流的电阻上使用欧姆挡测量电阻，则选项A 错误；将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图1的电路测量小灯泡两端的电压，红表笔接高电势点，电流从红表笔流入，选项B 正确；将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图2的电路测量通过小灯泡的电流，电流从红表笔流入，选项C 正确，D 错误．(3)因R 1＝R A ，则若将接线柱1、2接入电路时，当电流计满偏时，通过R 1的电流也为250 mA ，则最大可以测量的电流为500 mA ＝0.5 A ；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为U ＝2I g (R 1RAR 1+RA+R 2)＝1.5 V. 答案：(1)CAD (2)BC (3)0.5 1.5 考点四例5 解析：(1)一节干电池的电动势约为1.5 V ，则电压表应选用A ，为了减小测量误差，电流表选择C ，为了方便操作，滑动变阻器选择阻值较小的F ；(2)根据闭合电路欧姆定律得U ＝E -Ir可得U - I 图线的纵轴截距为电源电动势E ＝1.49 V 斜率的绝对值为电源内阻r ＝1.49−1.000.64−0Ω＝0.76 Ω(3)利用滑动变阻器和电压表，无法求出电路中的电流，所以不能测出电动势和电源内阻，故A 错误；利用变阻箱和电压表，由于电阻箱可以读出阻值，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故B 正确；利用多个定值电阻和电压表，定值电阻阻值已知，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故C 正确；利用两个电压表，由于电压表的内阻未知，无法较准确测量电源电动势和内阻，故D 错误．答案：(1)C A F (2)1.49 0.76 (3)BC 预测6 解析：(1)图乙中实物连线如图所示(2)由闭合电路的欧姆定律可知E ＝U ＋UR (r ＋R 0)化简可得1U ＝1E +R 0+r E ×1R对照题图丙可知1E＝0.3 解得E ≈3.3 V 根据表达式1U＝1E +R 0+r E×1R可得，图丙斜率为R 0+r E＝k ＝1.50−0.300.24解得r ≈12 Ω电压表的分流主要导致实验中电动势E 的测量值偏小．。

电表的改装一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻由(I-I g) R= I g R gR= I g R g／(I-I g)若I =n I g则 R= I g R g／(I-I g) = R g／(n-1)例. 若电流表的内阻R g=1000Ω, 满偏电流I g=100μA, 怎样把它改装成量程为10mA的电流表？解：R= I g R g／(I-I g) =0.1×1000 ／9.9=10.1Ω或R=R g／(n-1)=1000 ／99=10.1Ω二、双量程电流表、如图示是一个双量程电流表，I g=0.5mA，R g=200 Ω，计算R1和R2的阻值。

解：（R1+R2） (I1-I g) = I g R g①R1+R2= I g R g／(I1-I g) = 100÷0.5=200 ΩI g（R g+ R2）=(I2-I g) R1②（R g+ R2）=(I2-I g) R1／ Ig = 19R1∴R1=20ΩR2=180Ω三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻若U=nU g则有例. 若电流表的内阻R g=1000Ω，满偏电流I g=100μA ，怎样把它改装成量程为U=3V的电压表？解：U g=I g R g=0.1V n=U/U g=30 ∴R=(n-1)R g=29000 Ω=29 kΩ四、双量程电压表、如甲、乙图示是一个双量程电压表， I g=1mA，R g=100 Ω，计算R1和R2的阻值。

解：甲图, U g= I g R g =0.1V，n1=30 n2=150R1=（ n1-1）R g=2900 ΩR2=（ n2-1）R g=14900 Ω乙图, 同样求出R1R1=（ n1- 1）R g=2900 ΩR g+R1+R2=15V÷1mA=15 KΩR2= 12 KΩ五、改装电压表的校对电路图如图示V为标准电压表，R为滑动变阻器(分压器接法),虚线框中为改装电压表。

高三物理第二轮复习电学实验【学习目标】①测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)；②描绘小电珠的伏安特性曲线；③测定电源的电动势和内阻；④练习使用多用电表；⑤传感器的简单使用.1．某同学用如图1所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势．图1 图2 图3(1)多用电表右侧表笔为________(填“红表笔”或“黑表笔”)．将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节________，使指针指在右侧满刻度处．(2)移动滑动变阻器R的触头，分别读出五组电压表(内阻较大，可视为理想电压表)和欧姆表示数U、R，并将计算得出的1U、1R记录在表格中，其中第四次测量时欧姆表的示数如图2，其阻值为________ Ω.在如图3所示的坐标纸上作出1U－1R图线．1U2.50 1.70 1.25 1.00 0.801R0.18 0.10 0.06 0.02(3)若改用已使用较长时间的多用电表(电池电动势变小，内阻变大)，但仍能调零后测电阻，其测得电阻R值与原来相比________．(填“偏大”、“不变”或“偏小”)2．图1是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)．图1 图2在保证安全和满足需求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下： (ⅰ)连接好电路，将滑动变阻器R 调到最大；(ⅱ)闭合S ，从最大值开始调节电阻箱R 1，先调R 1为适当值，再调节滑动变阻器R ，使A 1示数I 1＝0.15 A ，记下此时电阻箱的阻值R 1和A 2的示数I 2； (ⅲ)重复步骤(ⅱ)，再测量6组R 1和I 2的值；(ⅳ)将实验测得的7组数据在如图2所示坐标纸上描点． 根据实验回答以下问题： ①现有四只供选用的电流表A ．电流表(0～3 mA ，内阻为2.0 Ω)B ．电流表(0～3 mA ，内阻未知)C ．电流表(0～0.3 A ，内阻为5.0 Ω)D ．电流表(0～0.3 A ，内阻未知)A 1应选用________，A 2应选用________．②测得一组R 1和I 2值后，调整电阻箱R 1，使其阻值变小，要使A 1示数I 1＝0.15 A ，应让滑动变阻器R 接入电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”)． ③在坐标纸上画出R 1与I 2的关系图． ④根据以上实验得出R x ＝________ Ω.3．霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，在M 、N 间出现电压U H ，这个现象称为霍尔效应，U H 称为霍尔电压，且满足U H ＝k IBd，式中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．图1 图2 图3(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图2所示，该同学用电压表测量U H 时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M ”或“N ”)端通过导线相连．(2)已知薄片厚度d ＝0.40 mm ，该同学保持磁感应强度B ＝0.10 T 不变，改变电流I 的大小，测量相应的U H 值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图12中画出U H —I 图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3 V·m·A －1·T －1(保留2位有效数字).I (×10－3 A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0U H (×10－3 V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S 1、S 2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q 端流入，P 端流出，应将S 1掷向____(填“a ”或“b ”)，S 2掷向_____(填“c ”或“d ”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件______和______(填器件代号)之间．题型1 电表改装与读数、多用电表原理与使用解题方略1.电流表、电压表、欧姆表的对比仪器 极性 量程选择 读数电流表 有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出 使指针指在比满偏刻度13多的位置若最小分度为1、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 电压表 欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置左右取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率2.欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”.(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律.当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R 0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I g ＝E R g ＋R 0＋r ，此时中值电阻R 中＝R g ＋R 0＋r ，当两表笔接入电阻R x 时I ＝ER g ＋R 0＋r ＋R x，电阻R x 与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀. 3.欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF ”挡或交流电压最高挡.例1 一块表头被烧坏的双量程电压表，其内部电路如图甲所示，但测得R 1＝2.8 kΩ、R 2＝14.8 kΩ是完好的，现用满偏电流和表盘刻度相同的一块新表头替代，已知新表头的满偏电流为1 mA ，内阻为150 Ω，且有三个精密定值电阻r 1＝50 Ω，r 2＝100 Ω，r 3＝150 Ω.若在保留R 1、R 2的情况下，对电压表进行修复，请完成下列问题：(1)原表头的内阻r g ＝________ Ω；(2)在图乙虚线框中画出修复后双量程电压表的电路(标出所选用的相应器材符号).(3)修复后校准完，连接0～15 V 量程测量时，某次表盘指针偏转如图丙所示，其电压示数应为________ V.变式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”的位置.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”、“×1 k ”)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 ，R 0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 的关系式为________；(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，应选用上图中________(选填“A ”或“B ”)方式连接.在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如下图甲所示，读数为________ Ω，这时电压表的读数为如图乙所示.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(保留两位有效数字).题型2 电阻的测量解题方略1.电路结构：实验电路至少包括三个部分：(1)测量电路；(2)控制电路(滑动变阻器、开关)；(3)电源.2.电路设计：(1)电表选择注意三方面：①安全性，要求量程不能太小，电表不反接；②准确性，要求量程不能太大，读数一般要超过量程的13；③若电表量程不合适，要利用有准确内阻的电表进行改装.(2)测量电路设计：若R x R A >R V R x ，则应把电流表内接；若R x R A <R VR x，则应把电流表外接.(3)控制电路：以小控大用分压，相差无几用限流，即当滑动变阻器的阻值较小时，常采用分压式接法；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采用限流式接法.另外，滑动变阻器必须接为分压式的情况有三种：①电压要求从零开始变化；②滑动变阻器最大阻值太小，不能起到限流的作用；③限流式不能获取有区分度的多组数据.若两种接法均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率小.例2 (2016·全国甲卷·23)某同学利用图1所示电路测量量程为2.5 V 的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R (最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E (电动势3 V)，开关1个，导线若干.图1 图2实验步骤如下①按电路原理图连接线路；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)实验中应选择滑动变阻器________(填“R 1”或“R 2”).(2)根据电路图将图2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).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号).变式2 (2016·浙江理综·22)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 kΩ的电压表和量程为0.6 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R 1，其阻值约为5 Ω.(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a 或b )、导线②连接________(填c 或d ). (2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R 1的阻值为________Ω.U /V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 I /A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53(3)已知图乙中R 2与R 1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R 2的边长是R 1的110，若测R 2的阻值，则最优的连线应选________(填选项). A.①连接a ，②连接c B.①连接a ，②连接d C.①连接b ，②连接c D.①连接b ，②连接d题型3 描述小电珠（或其它零件）的伏安特性曲线解题方略1.在描绘小电珠的伏安特性曲线时，要注意一定要用平滑的曲线，当某个(或某些)测量数据出现明显错误时，要舍掉.坐标轴选取的标度要合适，使所作图线占满坐标纸.2.小电珠的伏安特性曲线(以I －U 关系图线为例)上各点切线斜率的倒数不表示小电珠在该电压下的电阻，此时计算小电珠的电阻一定要使用电阻的定义式R ＝U I ，而不能使用表达式R ＝ΔUΔI(只有当I 和U 为线性关系时二者才相等).例3 要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ，并便于操作.已选用的器材有： 直流电源(电压为4 V)；电流表(量程为0～0.6 A ，内阻约0.5 Ω)； 电压表(量程为0～3 V ，内阻约3 kΩ)； 开关一个、导线若干.(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______(填字母代号).A.滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流1 A)B.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定电流0.3 A)(2)图甲为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接.(用笔画线表示对应的导线)(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而________(填“增大”“不变”或“减小”).(4)如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图丙所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是________ Ω.(保留两位有效数字)(5)根据实验得到的小灯泡的伏安特性曲线，下列分析正确的是________.A.测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起B.测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起C.测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起D.测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起变式3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：U/V0.00.20.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215(1)有下列器材供选用：A.电压表(0～3 V，内阻约为10 kΩ)B.电压表(0～10 V，内阻约为20 kΩ)C.电流表(0～0.3 A，r1＝1 Ω)D.电流表(0～0.6 A，r2＝0.4 Ω)E.滑动变阻器(5 Ω，1 A)F.滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；(用序号字母表示) (2)请根据题中信息，在虚线框内画出电路图；(3)利用这些数据绘出用电器Z的伏安特性曲线如图(a)所示.把该用电器Z接入图(b)所示的电路中，已知A、B间所接电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.1 Ω，定值电阻R0＝9.9 Ω.则此时用电器Z的实际电阻为________ Ω.(结果保留两位有效数字)题型4 测定金属（或液体）的电阻率解题方略1.实验仪器选择的原则：电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择，在该实验中，电压表一般选择3 V 的量程，电流表一般选择0.6 A 的量程；如果采用限流式电路，选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些，如果采用分压式电路，一般应选用最大阻值较小，而额定电流较大的滑动变阻器.2.实物图连线的基本原则：对限流式电路，一般是从电源的正极开始，把电源、开关、滑动变阻器以及测量电路顺次连接起来即可.对分压式电路，应先将电源、开关和滑动变阻器的全部电阻用导线连接起来，然后在滑动变阻器上金属杆两端的接线柱中任选一个，依据电路中电流的流向将测量电路部分连接起来即可.3.电阻定律的应用：该实验虽然是测定金属丝的电阻率，实际上是先测出金属丝的电阻，然后根据R ＝ρlS得出金属丝的电阻率ρ＝R Sl.例4 某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20 Ω)材料的电阻率.他们首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1 Ω)； 电流表A 1(量程0～100 mA ，内阻约5 Ω)； 电流表A 2(量程0～0.6 A ，内阻约0.2 Ω)； 电阻箱R (0～999.9 Ω)； 开关、导线若干.他们的实验操作步骤如下：A.用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d ；B.根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，闭合开关S ；D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，调节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.改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，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，拆除电路并整理好器材.(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d ＝________ mm ； (2)实验中电流表应选择________(选填“A 1”或“A 2”)；(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值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R －L 关系图线，图线在R 轴的截距为R 0，在L 轴的截距为L 0，再结合测出的电阻丝直径d ，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示).变式4 在做“测定金属的电阻率”的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的电阻值R x 约为20 Ω.一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，想使被测电阻R x 两端的电压变化范围尽可能的大.他可选用的器材有： 电源E ：电动势为6 V ，内阻为1.0 Ω； 电流表A ：量程0.6 A ，内阻约为0.50 Ω；电压表V ：量程10 V ，内阻约为10 kΩ； 滑动变阻器R ：最大电阻值为5.0 Ω； 开关一个，导线若干.(1)根据上述条件，测量时电流表应采用________(选填“外接法”或“内接法”). (2)在虚线框内画出实验电路图.(3)若在上述实验中，电流表的示数为I ，电压表的示数为U ，且电流表内阻R A 、电压表内阻R V 均为已知量，用测量物理量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式R x ＝________.题型5 测定电源的电动势和内阻解题方略测定电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种：(1)伏安法——利用电压表和电流表.闭合电路方程为E ＝U ＋Ir ，利用两组数据，联立方程求解E 和r ；也可作出U －I 图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻.(2)伏阻法——利用电压表和电阻箱.闭合电路方程为E ＝U (1＋rR).利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1U ＝r E ·1R ＋1E 或U ＝－r U R ＋E ，作1U －1R 图象或U －UR图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .(3)安阻法——利用电流表和电阻箱.闭合电路方程为E ＝I (R ＋r )，利用两组数据联立方程求解或将方程线性化，处理为1I ＝1E ·R ＋r E ，作1I－R 图象，利用图线的截距和斜率求E 和r .例5 (2016·四川理综·8)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材：待测电源(电动势约3 V ，内阻约2 Ω)，保护电阻R 1(阻值10 Ω)和R 2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干.实验主要步骤：(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ； (ⅲ)以U 为纵坐标，I 为横坐标，作UI 图线(U 、I 都用国际单位)； (ⅳ)求出UI 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a .回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________. A.电压表(0～3 V ，内阻约15 kΩ) B.电压表(0～3 V ，内阻约3 kΩ) C.电流表(0～200 mA ，内阻约2 Ω)D.电流表(0～30 mA ，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________.A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值.变式5 某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时，发现量程为3 V 的电压表出现故障不能正常使用，实验台上有一个量程为500 μA ，内阻R g ＝200 Ω的灵敏电流计和一个电阻箱R (0～9 999 Ω).(1)为了把灵敏电流计改装成量程为2 V 的电压表继续实验，电阻箱R 应调整至________ Ω.(2)探究小组中一个同学用灵敏电流计和电阻箱设计了如图乙所示的实验电路，同样测出了干电池的电动势和内阻.①多次调节电阻箱，记录灵敏电流计的示数I 和电阻箱的阻值R ，电源的电动势和内阻分别用E 和r表示，则1I 和R 的关系式为________.②然后以1I 为纵坐标，以R 为横坐标，作出1I—R 图线为一直线，如图丙所示，测得直线在纵轴上的截距b ＝134，直线的斜率k ＝23，则该电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.题型6 电学创新实验例6 (2016·全国乙卷·23)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警.提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c 时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U ，内阻不计)，滑动变阻器R 1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干. 在室温下对系统进行调节，已知U 约为18 V ，I c 约为10 mA ；流过报警器的电流超过20 mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)在图中完成待调节的报警系统原理电路图的连线. (2)电路中应选用滑动变阻器________ (填“R 1”或“R 2”).(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(填“a ”或“b ”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________.②将开关向________(填“c ”或“d ”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________. (4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用.变式6 小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的变化关系，已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R 随t 的升高而增大，实验电路如图1所示，控温箱用以调节金属电阻的温度.图1 图2实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1、t2、…和电流表的相应示数I1、I2、….然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1、I2、…，分别记下电阻箱相应的示数R1、R2、….(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________.A.量程0～100 mA，内阻约2 ΩB.量程0～0.6 A，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是________.①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表温度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8请根据表中数据，在图2的方格纸上作出R－t图线.由图线求得R随t的变化关系为R＝________Ω.1.要测量某种合金的电阻率.(1)若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率ρ＝________.用螺旋测微器测合金丝的直径如图1甲所示，读数为________ mm.(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关.根据原理图在图丙中将实物连线补充完整.(3)闭合S1，当S2处于位置a时，电压表和电流表的示数分别为U1＝1.35 V，I1＝0.30 A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U2＝0.92 V，I2＝0.32 A.根据以上测量数据判断，当S2处于位置________(选填“a”或“b”)时，测量相对准确，测量值R x＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)2.某物理兴趣小组在家中进行探究实验，他们找到了一个阻值为800 Ω的金属丝绕成的绕圈(金属丝外表面涂有绝缘层)，金属丝电阻率ρ＝1.57×10－8Ω·m.该兴趣小组试图测量该金属丝的直径，但家中没有游标卡尺或螺旋测微器，只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具.他们想到了如下方法：第一种方法：(1)如图1所示，取一金属丝紧密的缠绕在铅笔上，共计32匝，用米尺测量其间距为________ cm，则金属丝的直径为________ mm(第二个空保留两位有效数字).图1 图2第二种方法：(2)剪一段长为12.5 m的金属丝，用多用电表测量其阻值为1.0 Ω，计算可得金属丝的直径为________ mm(保留两位有效数字).(3)第二种方法中，用多用电表测量阻值时误差较大，于是他们将这段长为12.5 m的金属丝带回实验室，设计了如图3所示的电路测量其准确阻值.主要实验器材如下：A.灵敏电流计(内阻为0.3 Ω)B.滑动变阻器(阻值约几欧)C.滑动变阻器(阻值约几千欧)D.R2代表12.5 m的金属丝E.干电池一节F.开关简要实验步骤如下：①闭合S1，调节滑动变阻器R1，使灵敏电流计满偏；②闭合S2，发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三.滑动变阻器应选________，R2的阻值为________ Ω，R2的测量结果比实际值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”).3.如图甲所示的金属工件，横截面外方内圆，外边长约为1 cm、内径约为0.5 cm、长度约为40 cm.(1)某同学用游标卡尺测出横截面外边长如图乙所示，其读数a＝__________cm.(2)应选用________来测量工件内径d，选用________来测量工件长度L.(选填“毫米刻度尺”、“游标卡尺”或“螺旋测微器”)(3)为了测出该金属工件的电阻率，该同学设计了如图丙所示的电路，请按设计的电路完成实物图丁的连线.(4)实验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，写出该金属电阻率的表达式ρ＝________.(用a、d、L、U、I等字母表示)4.在把电流表改装为电压表的实验中，需要测定电流表的内阻.现利用“半偏法”测量，备用的器材有：A.电流表(量程200 μA，内阻约几百欧)B.标准电压表(量程3 V)C.电阻箱(阻值范围0～99 999.9 Ω)D.电阻箱(阻值范围0～9 999.9 Ω)E.电源(电动势6 V，有内阻)F.电源(电动势1.5 V，有内阻)G.开关和导线若干(1)如果采用如图1所示电路较精确的测定电流表的内阻，从以上备用的器材中选择：R1用________，电源用________.(用器材前的字母代号填写)图1 图2(2)实验时有以下步骤：A.合上开关S2，调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半B.合上开关S1，调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度C.观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大D.记下R2的阻值合理的操作顺序为________(填字母代号).(3)如果在步骤D中所得R2的阻值为800 Ω，则电流表的内阻R g的测量值为________ Ω，该测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.(4)如果要将上述电流表改装成量程为3 V的电压表，则需跟电流表________联一个阻值为________ kΩ的电阻R0.(5)用如图2所示器材，对改装后的电压表跟标准电压表进行核对，要求对0～3 V的所有刻度都能在实验中进行核对.请补充完整实验电路.5.某学习小组研究一个标有“3.6 V 1.8 W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω；②电压表V，量程0～15 V，内阻约为15 kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0～10 Ω；④学生电源E，电动势为4 V，内阻不计；⑤开关S及导线若干.(1)该学习小组中的某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的实物图帮该同学将图乙中的电路图补充完整.(2)该同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果.于是又从实验室找来一只量程为I g＝100 μA、内阻R g＝1 000 Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5 V 的电压表，则需串联一个阻值为________ Ω的电阻.(3)该同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如下表所示.请在图丙中。

电学实验专题讲义电学实验几乎每年高考的每份试卷都有考到，而且恒定电流是命题的重点，描绘小灯泡的伏安特性曲线与测定金属的电阻率是电学实验最为核心的内容，特别是电流表的内外接法的判断，滑动变阻器两种接法的选择，电表量程的选用都是命题的热点。

本讲义将电学实验分三大板块进行讲解，使我们的复杂的电学实验更加系统，有章可循一、电表的读数方法和电路的简化1电表的读数读数要求：分度值是“1”的表，测量误差出现在下一位，按，0.1估读。

最小分度值是“2”或者“5”的时候，测量误差出现在同一位上。

分别按1/2和1/5估读。

2 简化方法电流分支发和等势点排列法3、简化原则一、无电流的电阻可以看断路，分析时候直接去掉二、导线任意伸缩三、理想电流表认为是短路，理想电压表认为是断路四、电压稳定是电容认为是断路五、稳定部分电路可以用等下电阻表示六、电势相等的点可以合并二、电路的设计i.仪器的选择原则：安全、精确，方便具体要求：1，电表应偏转在三分之一以上2，分压和限流的滑动变阻器的选择ii.电表的内外接法判断R的大小：直接比较，临界值，试触法iii.滑动变阻器的分压和限流限流：1，Rx小于或等于R时，2，实验要求电压变化不是很大的时候，分压：1、实际电流超过电流量程或者超过电阻额定电流，或实际电压超过电压表量程，2、变阻器远小于被测电阻。

3、要求电压变化范围尽可能大注意：两种电路都可以选择时，原则上先选限流，（一）iv.电表的活用（扩程和改装）v.测量电阻的常用方法伏安法，伏伏，安安，半偏伏伏（注意应注意凑出一个电流表，可以将其中一个表和定值电阻凑，也可以用将两个电压差值凑，常用串联同流分压）安安（注意凑出一个电压表，常用并联分流同压）半偏（注意分析滑动变阻器阻值增大，会引起电路总阻值如何变化，从而分析导致的测量误差）三、典型实验类型i.描绘小灯泡伏安特性曲线ii.测定金属的电阻率实验误差分析：直径的测量，外接法偏小，电表读数误差，金属丝温度变化带来的阻值变化）iii.测定电源的电动势和内阻注意四种测法的误差分析。

电学实验错误！未指定书签。

纵观近几年高考试题，预测2019年物理高考试题还会考：与电阻测量有关的电学实验仍是今年年高考命题的热点，同进伴随对基本仪器的读数能力的考查，命题形式可能为填空、选择性填空、电路图或实物连线、图象图表分析等；重视对实验操作能力的考查；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择错误！未指定书签。

考向01 电学测量仪器与读数1.讲高考（1）考纲要求掌握电流表、电压表和多用表的使用方法及电流表、电压表和多用表的读数方法；掌握多用表的使用方法。

（2）命题规律与电阻测量有关的电学实验仍是2015年高考命题的热点，同进伴随对基本仪器的读数能力的考查案例1．某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻R T，其标称值（25℃时的阻值）为900.0 Ω：电源E（6V，内阻可忽略）：电压表（量程150 mV）：定值电阻R0（阻值20.0 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1 000 Ω）：电阻箱R2（阻值范围0-999.9 Ω）：单刀开关S1，单刀双掷开关S2。

错误！未指定书签。

实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0℃，将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0：保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0：断开S1，记下此时R2的读数，逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0°C，实验得到的R2-t数据见下表。

案例2．【2017·新课标Ⅲ卷】（9分）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250 μA，内阻为480 Ω。

虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。

其它电学实验1、（12分）现在要测量一只额定电压为U =3V 的小灯泡L 的额定功率P （约为）．实验室备有如下器材：电流表A 1（量程200mA ，内阻r 1＝10Ω） 电流表A 2（量程300 mA ，内阻不详） 定值的电阻R （10Ω）滑动变阻器R 1 (0～100Ω， 0.5A) 电源E （E ，Ω≈1r ） 单刀开关一个、导线若干．（1）设计出实验电路（画在给定的方框中）； （2）按（1）中设计的电路图把右图仪器连接起来； （3）列写出主要的实验步骤： .（4）实验中计算灯泡额定功率的表达式为： .（必须用题中给定的符号及你自己在（3）中设定的 记录符号来表示）．解：（1）如下图所示 （2）如下图所示R 1R ＋E SA 1A 2＋＋LSRER 1P LA 1A 2（3）①按设计的电路图连接好电路，开关S 闭合前，滑动变阻器的滑动片P 移至阻值最大的位置；②闭合开关S ，移动滑片P ，使电流表A 1的示数为mA 150A 1010311=+=+=r R U I 使小灯泡正常发光，同时记下此时电流表A 2的示数I 2； ③计算出小灯泡的额定功率P （4）2、（8分）有一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡，现要测定其在0到的区间内不同电压下的电功率，并作出其电功率P 与其两端电压的平方U 2的关系曲线．有下列器材可供选择：A ．电压表V 1（0～3V ，内阻3kΩ）B ．电压表V 2（0～15V ，内阻15kΩ）C ．电流表A （0～，内阻约1Ω）D ．定值电阻R 1＝3kΩE ．定值电阻R 2＝15kΩF ．滑动变阻器R 3（10Ω，2A ）G ．滑动变阻器R 4（1kΩ，） H ．电源（直流6V ，内阻不计）（1）（2分）实验中为尽量减小实验误差，则应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需（均用序号字母填写）；（2）（3分）根据你设计的实验电路，完成下图的连线。

（3）（3分）若测定的是“4.8V 2A”的小灯泡，如果选用电压表V 1则量程偏小，而选用电压表V 2则量程又过大，为了能完成该实验则除了选用小灯泡、电源、电流表、开关、导线器材外，还需（均用序号字母填写）。

13i 0.1 0.01i 0.1 0.01RRRR&RRR11物理⑴比值判断法：若RR V v RR x ， R x 为大电阻，内接法误差小应选用内接法；若 R V >RR x， 为小电阻，外接法误差小应选用外接法。

(2) 临界值判断法：当被测电阻 R x 的大小无法直接判定时，先求临界电阻 R o = . R A R V 。

若R x > R o ,贝U R x 为大电阻，内接法误差小；若 R x <R o ,则R x 为小电阻，外接法误差小；若 R x = R o ,内外接 法均可。

⑶试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比较 及R x 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，若电流表示数较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；若电压表示数较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。

三、滑动变阻器连接的限流接法和分压接法 1.两种接法的对比RxE I E R x R o R xE 0 1瓦Sb aEl E(l I P)2R o R x ⑵R x? R oR oR xR xR x多用电表的原理及使用典例•尝试»»做一题.忠维引擎[ ](2013 ) 7 2 21k(1) 1 k(2) ______________________________________ 将图7-2-2中多用电表的红表笔和(填“ 1或“ 2端相连，黑表笔连接另端。

⑶将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图7-2-3甲所示，这时电压表的示数如图乙所示，多用电表和电压表的读数分别为___________ k Q和______ V。

⑷调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。

此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k Q和4.00 V。

从测量数据可知，电压表的内阻为 ___________ k Q。