高考物理电学实验专题复习

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．。

电学创新实验1．超高亮LED灯与传统的照明灯相比，有寿命长、低耗、彩色鲜艳、点亮速度快等特点．被广泛应用于商场照明、舞台灯光控制、汽车尾灯等诸多领域．为探究LED灯的性能，某兴趣小组想描绘某发光二极管(LED灯)的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.序号U/V I/mA10.000.002 2.560.303 2.83 2.604 2.908.215 3.0030.24(1)实验应该选择的电路图为________；并根据你选择的电路图，用笔画线代替导线将实物图甲中的连线补充完整．(2)根据实验得到的数据，在如图乙所示的坐标纸上描绘出该发光二极管(LED灯)的伏安特性曲线．(3)采用(1)中所选的电路，发光二极管(LED灯)电阻的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．(4)若实验中该发光二极管(LED灯)最佳工作电流为8 mA，现将此发光二极管(LED灯)与电动势为3 V、内阻不计的电源两端相接，还需要串联一个阻值R＝________Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态．(结果保留两位有效数字)【答案】(1)C见解析图(2)见解析图(3)大于(4)15【解析】(1)根据题中表格数据可知，发光二极管(LED灯)的电阻较大，电流表采用内接法，C正确；实物连接如图．(2)根据表中数据描绘出该发光二极管(LED灯)的伏安特性曲线．(3)由于电流表为内接法，电流表分压使测量值偏大．(4)根据图像可读出I＝8 mA时，对应的电压U＝2.88 V，可得串联电阻两端的电压为0.12V，故可求出R＝0.128×10－3Ω＝15 Ω.2．如图甲所示为实验室的一直流电流表，其使用说明书上附的该电流表的内部电路如图乙所示．(1)某次用0～3 A量程测量时，示数如图丙所示，其读数为________A．(2)该电流表0～0.6 A量程对应的内阻约为______Ω.(结果保留两位小数)(3)若电阻R1断路，则电流表允许通过的最大电流约为________mA(结果保留两位有效数字)．【答案】(1)1.20(2)0.50(3)5.0【解析】(1)电流表量程为0～3 A，由图丙所示表盘可知，其分度值为0.1 A，示数为1.20 A．(2)由图乙所示电路图可知，电流表量程为0～0.6 A 时，电流表内阻为R ＝(R 1＋R 2)(R 3＋R g )R 1＋R 2＋R 3＋R g ＝(0.1＋0.4)×(5＋55)0.1＋0.4＋5＋55Ω≈0.50 Ω. (3)由图示电路图可知，电流表量程为0～3 A 时 3 A ＝I g ＋I g (R g ＋R 3＋R 2)R 1＝I g ＋I g (5＋55＋0.4)0.1＝605I g 解得I g ≈0.005 0 A ＝5.0 mA ．3．随着智能手机耗电的增加，充电宝成了手机及时充电的一种重要工具．可将充电宝视为跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源，其电动势约5 V ．某同学想测量该充电宝在充满电后的电动势和内阻，他剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，另外两根导线空置不用．实验室还提供了如下器材：A ．量程是3.0 A ，内阻约为0.2 Ω的电流表；B ．量程是6 V ，内阻约为6 kΩ的电压表；C ．量程是15 V ，内阻约为30 kΩ的电压表；D ．阻值为0～1 kΩ，额定电流为0.5 A 的滑动变阻器；E ．阻值为0～10 Ω，额定电流为3 A 的滑动变阻器；F ．阻值为2.5 Ω的定值电阻；G ．阻值为20 Ω的定值电阻；H ．开关S 一个，导线若干．(1)实验中滑动变阻器应选用________．(填相应器材前的字母)(2)根据所给器材，该同学设计了如图甲所示的电路，其中R 0应选择________(填相应器材前的字母)，它在电路中的作用是_____．(3)该同学记录的8组数据如表中所示，请在图乙的坐标纸上画出该充电宝的U －I 图线．由图线可知该充电宝的电动势E ＝______V ，内阻r ＝______Ω.(保留到小数点后两位)次数1 2 3 4 5 6 7 8 电流I /A 0.17 0.31 0.66 0.93 1.18 1.37 1.63 1.89电压U/V 5.05 5.03 5.00 4.97 4.94 4.93 4.90 4.86 【答案】(1)E(2)F防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏(3)如图所示 5.070.11【解析】(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流，从安全和方便性原则应选E.(2)R0作为保护电阻，除了防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏外，还要保证测量，因此不能选G，只能选F.(3)由E＝U＋Ir可知，充电宝的电动势为E＝5.07 V，U－I图线的斜率大小即为充电宝的内阻大小，则内阻为r＝0.11 Ω.4．(2020年河北六校联考)如图甲所示为某一电路中的一部分，由于其中的一个电阻发生了断路，导致整个电路不能正常工作，小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验操作，请根据他们的测量情况，回答相应的问题．(1)小明首先在P、Q间接上一直流电源，P接电源正极，多用电表的选择开关置于“直流电压2.5 V”挡位，红表笔接P，黑表笔接Q，稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示，则P、Q之间的电压是________V.(2)小明又将红表笔接P，黑表笔接M，若多用电表示数与P、Q之间的电压完全相同，则可以确定必定是______发生了断路．(3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下，将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位，调零后红表笔接P，黑表笔接M，电表指针在表盘上的位置如图丙所示，由于多用电表最上面的刻度线被磨损得很严重，无法直接读取数据，他进一步观察发现，此时指针偏转的角度恰好位于表盘0～15 Ω之间的正中位置，其中15 Ω的位置是多用电表指针半偏时所指的位置，则此时多用电表所测的阻值是________ Ω，小亮据此确定电阻R2没有断路，你认为他的判断是________(填“正确”或“错误”)的．【答案】(1)2.00(2)R2(3)50错误【解析】(1)根据多用电表电压挡读数规则，P、Q之间的电压为2.00 V.(2)红表笔接P，黑表笔接M，若多用电表示数与P、Q之间的电压相同，说明多用电表测量的是电源电压，可以确定是R2发生了断路．(3)在该部分电路不接电源的情况下，将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位，指针偏转34，根据多用电表欧姆挡测量原理，由闭合电路欧姆定律有I g＝ER内，12I g＝ER内＋R中，34I g＝ER内＋R，又R中＝150 Ω，联立解得R＝50 Ω.P、M之间的电阻值可能为R1和R3串联后的电阻值，小亮确定R2没有断路是错误的．5．(2020年济南模拟)如图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中称重的关键元件是拉力传感器，其工作原理是：挂钩上挂上重物，拉力传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成将重物的重力变换为电信号的过程．小明找到了一根拉力敏感电阻丝R L，其阻值随拉力变化的图像如图乙所示，小明设计了合适的电路图并按图制成了一个简易“吊秤”．实验室提供了如下器材：电源E(电动势为15 V，内阻约2 Ω)；灵敏毫安表(量程为10 mA，内阻约50 Ω)；滑动变阻器R(最大阻值为10 kΩ)；R L接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘小滑环可将重物吊起；开关S和导线若干．(1)请在图丙中帮助小明将设计的实验电路图补充完整．丙(2)小明根据设计好的电路图，连接好实验电路，完成下列操作：a．滑环下不吊重物时，调节滑动变阻器，当电流表为某一合适示数时，读出电流表的示数I1；b．滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数I2.设R L－F图像的斜率为k，待测重物的重力G的表达式为G＝______________(用物理量的符号表示)．(3)小明在实验的过程中不慎将灵敏毫安表烧坏，现手头只有量程为2 mA、内阻(标称值)为200 Ω的电流表，还有定值电阻R1(50 Ω)、定值电阻R2(10 Ω)可供选择，为了使实验顺利进行，小明决定改装电流表，将2 mA的量程扩大至10 mA，小明改装的方法是电流表应该和定值电阻________(填“串联”或“并联”)，且定值电阻应选择________(在空格内填写字母代号)．(4)由于量程为2 mA、内阻为200 Ω的电流表内阻的真实值比标称值略大，导致改装后的电流表示数与真实示数相比________(填“偏大”或“偏小”)，应该使选择的定值电阻阻值适当________(填“增大”“减小”或“不变”)．【答案】(1)如图所示(2)2E cos θk ⎝⎛⎭⎫1I 2－1I 1 (3)并联 R 1(4)偏小 增大【解析】(2)对待测重物受力分析，由平衡条件得2F cos θ＝G ，由题图乙得F ＝R L －R 0k，R 0＝103 Ω，由闭合电路欧姆定律得R 0＝E I 1－(R ＋R g ＋r )，R L ＝E I 2－(R ＋R g ＋r )，故R L －R 0＝E I 2－E I 1，联立解得G ＝2E cos θk ⎝⎛⎭⎫1I 2－1I 1. (3)将2 mA 的电流表的量程扩大至10 mA ，根据并联分流原理，电流表应该和定值电阻并联，由并联电路电压相等可知，I g R g ＝(I －I g )R ′，解得R ′＝50 Ω，故选R 1.(4)改装的电流表的分流电阻分得的电流偏大，改装后电流表示数比真实值偏小，根据改装电流表的原理，内阻真实值比标称值大，并联的分流电阻也应比50 Ω大，故应适当增大分流电阻的阻值．6．(2020年山西二模)将一个量程在1.5～2.5 mA(标有清晰的刻度但没有标示数)、内阻在150～250 Ω的电流表G 改装成一个量程为0～30 V 的电压表．为了正确改装，采用如图甲所示的电路来测量电流表G 的量程和内电阻，可以使用的实验器材如下：A ．电源(电动势约6 V 、内电阻小于1 Ω)B ．标准电流表A(量程为0～10 mA ，内电阻约为500 Ω)C ．电阻箱(阻值范围0～9.9 Ω)D ．电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω)E ．滑动变阻器(阻值范围0～1 kΩ)F ．滑动变阻器(阻值范围0～20 Ω)G ．开关S 和导线若干(1)该实验中电阻箱应选________，滑动变阻器应选________(填题中仪器前面的字母序号)．(2)该同学的实验操作过程为：①将滑动变阻器的滑片P移至最右端，将电阻箱的阻值调至最大；②闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P、调节电阻箱阻值使电流表G指针指到满刻度，记录标准电流表A的读数I及此时电阻箱的阻值R；③再次向左移动滑动变阻器滑片P、调节电阻箱阻值至电流表G指针指到满刻度，记录第二组标准电流表A的读数I及此时电阻箱的阻值R；④重复步骤3～5次；⑤该同学利用实验中所记录的五组标准电流表A的示数I和电阻箱的阻值R数据，画出I－1R图像如图乙所示．根据图线可以求得电流表G的量程为________A；内电阻为________Ω.(3)将电流表G与一个阻值为________Ω的电阻串联就可以改装成量程为0～30 V的电压表．【答案】(1)D E(2)⑤2×10－3200(3)14 800【解析】(1)因为待测电流表G的估计值为150～250 Ω之间，电源电动势E＝6 V，标准电流表A的量程为0～10 mA，内电阻约为500 Ω，故电阻箱应选D，以获得较大的测量范围，为了保证电表的安全，应限制干路的电流，应选择阻值范围较大的滑动变阻器，故滑动变阻器应选E.(2)设电流表G的满偏电流为I g，内电阻为R g，根据支路电流之和等于干路电流，可得I＝I g＋I g R gR，根据图乙可知I g R g＝(10－2)×10－32×10－2V＝0.4 V，截距I g＝2×10－3 A，联立可得R g＝200 Ω.(3)设改装量程为0～30 V的电压表，需要串联的电阻为R′，根据欧姆定律可得U max ＝I g (R g ＋R ′)，即30＝2×10－3×(200＋R ′)，解得R ′＝14 800 Ω.7．某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN 为电阻丝，R 0是阻值为1.0 Ω的定值电阻，实验中调节滑片P ，记录电压表示数U ，电流表示数I 以及对应的PN 长度x ，绘制了U －I 图线如图乙所示．(1)由图乙求得电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)其真实值．(3)根据实验数据可绘出图像，如图丙所示．图像斜率为k ，电阻丝横截面积为S ，可求得电阻丝的电阻率ρ＝________，电表内阻对电阻率的测量________(填“有”或“没有”)影响．【答案】(1)1.49 0.45 (2)小于 (3)kS 没有【解析】(1)由闭合电路欧姆定律可知U ＝E －I (r ＋R 0)，则可知，图乙中的图像与纵坐标间的交点表示电动势，故E ＝1.49 V ；图像的斜率表示r ＋R 0，则r ＋R 0＝1.49－1.20.20Ω＝1.45 Ω，解得r ＝1.45 Ω－1.0 Ω＝0.45 Ω.(2)由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电压表不再有分流作用，电流测量值等于真实值，电源的U －I 图像如图所示，由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值．(3)根据欧姆定律可知，电阻R ＝U I ＝ρx S ＋R A ，则可知k ＝ρS，解得ρ＝kS ，电表内阻对图像的斜率无影响，所以得出的电阻率没有影响．8．(2020年泰安三模)有一待测电阻R x ，测量过程如下：(1)先用多用电表粗测电阻：如图甲所示，红表笔插入“＋”插孔，此时红表笔与表内电源的________(填“正”或“负”)极相连；选用“×100”倍率的电阻挡测量，多用电表的示数如图乙所示，测量结果为____Ω.(2)除待测电阻R x 外，实验室还提供了下列器材：A ．电流表A 1(量程为500 μA ，内阻r 1＝1 kΩ)B ．电流表A 2(量程为1.5 mA ，内阻r 2≈2 kΩ)C ．滑动变阻器R (0～100 Ω)D ．定值电阻R 1＝3 000 ΩE ．定值电阻R 2＝100 ΩF ．电源(电动势E ＝2 V ，内阻可以忽略)G ．开关S 、导线若干①实验要求测量尽可能精确且通过电阻的电流调节范围尽量大，请将设计好的电路图画在虚线框中(要标出器材的符号)．②按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表A 1、A 2的示数I 1和I 2，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并作出I 1－I 2图线如图所示，则该待测电阻为R x ＝________Ω(结果保留两位有效数字)，测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)．【答案】(1)负 1 500 (2)①见解析图 ②1.6×103 相等【解析】(1)红表笔与欧姆挡内的负极相连；由图中可得待测电阻约为15×100 Ω＝1 500 Ω.(2)①由于待测电阻远大于滑动变阻器最大阻值，故应采用分压式接法；电流表A 1内阻已知，故应该将A 1改装为电压表，电源电动势为2 V ，故量程改装为2 V 即可，因此A 1与R 1串联，故电路图如图．②由欧姆定律可得R x ＝I 1(R 1＋r 1)I 2－I 1，整理得I 1＝R x R x ＋R 1＋r 1I 2.由图像求得斜率k ＝27，代入数据解得R x ＝1 600 Ω.从以上推导可知，该实验方案没有系统误差，故测量值与真实值相等．。

专题强化十六电学实验综合目标要求1.了解差值法、半偏法、等效法、电桥法等测电阻的方法.2.学会替换和改装电表进行实验.3.会利用电学实验知识探究创新实验方案．题型一测电阻的其他几种方法考向1差值法测电阻1．电流表差值法(如图所示)(1)基本原理：定值电阻R 0的电流I 0＝I 2－I 1，电流表两端的电压U 1＝(I 2－I 1)R 0.(2)可测物理量：①若R 0为已知量，可求得电流表的内阻r 1＝(I 2－I 1)R 0I 1；②若r 1为已知量，可求得R 0＝I 1r 1I 2－I 1.2．电压表差值法(如图所示)(1)基本原理：定值电阻R 0的电压U 0＝U 2－U 1，流过电压表的电流I 1＝U 2－U 1R 0.(2)可测物理量：①若R 0为已知量，可求得电压表的内阻r 1＝U 1U 2－U 1R 0；②若r 1为已知量，可求得R 0＝U 2－U 1U 1r 1.例1(2023·广东深圳市光明区模拟)实验小组测量定值电阻R x 的阻值，实验室提供了如下实验器材：A ．电源E (电动势为9V ，内阻不计)B ．电流表A 1(量程为300mA ，内阻r 1为10Ω)C ．电流表A 2(量程为200mA ，内阻r 2为15Ω)D ．定值电阻R 0(阻值为15Ω)E ．滑动变阻器R 1(最大阻值为10Ω)F ．滑动变阻器R 2(最大阻值为1kΩ)G ．开关及导线若干为尽可能准确测量R x 的阻值，实验小组设计了如图所示的电路．(1)滑动变阻器应选择________(填“E ”或“F ”)．正确连接实验电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片调至________(选填“最左端”或“最右端”)；(2)闭合开关S ，调节滑动变阻器滑片的位置，使电流表A 1满偏，若此时电流表A 2的示数为150mA ，则电阻R x 两端的电压为________V ，R x 的阻值为________Ω；(3)多次测量取平均值，可减小________(选填“偶然误差”或“系统误差”)．答案(1)E最左端(2)4.530(3)偶然误差解析(1)滑动变阻器采用分压式接法，所以选用阻值较小的E.为保证电路的安全性，开始时应使滑动变阻器分压阻值最小，所以应调至最左端．(2)电阻R x 两端的电压等于电流表A 2与R 0两端的电压，则U ＝I 2(r 2＋R 0)＝0.15×(15＋15)V ＝4.5V流过R x 的电流为I ＝I 1－I 2＝0.3A －0.15A ＝0.15A 由欧姆定律可得R x ＝U I ＝4.50.15Ω＝30Ω(3)多次测量取平均值，可减小偶然误差．例2(2023·广东惠州市模拟)实验小组用如图甲所示的电路来测量阻值约为30Ω的电阻R x的阻值，图中R 0为标准电阻，阻值为R 0＝5.4Ω；V 1、V 2为理想电压表，S 为开关，R 为滑动变阻器，E 为电源，采用如下步骤完成实验．回答下列问题：(1)按照图甲所示的实验原理图在图丙中接好电路．丙(2)实验开始之前，将滑动变阻器的滑片置于________(填“最左端”“最右端”或“中间”)．闭合开关S ，改变滑片的位置，记下V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，则待测电阻的表达式为R x ＝________(用U 1、U 2、R 0表示)．(3)为了减小偶然误差，改变滑片的位置，多测几组U 1、U 2的值，做出的U 2－U 1图像如图乙所示，图像的斜率为k ＝________(用R 0、R x 表示)，可得R x ＝________Ω.答案(1)见解析图(2)最右端U 2U 1－U 2R 0(3)R x R x ＋R 0(3)27解析(1)完整的电路连线图如图．(2)为了电路安全，防止电流过大，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于最右端．由欧姆定律可得U 1－U 2R 0＝U 2R x 整理可得待测电阻的表达式为R x ＝U 2U 1－U 2R 0(3)由U 1－U 2R 0＝U 2R x 整理可得U 2＝R xR x ＋R 0U 1则U 2－U 1图像的斜率k ＝R x R x ＋R 0由题图乙可知k ＝R x R x ＋R 0＝2.53.0又R 0＝5.4Ω解得R x ＝27Ω.考向2半偏法测电表内阻1．电流表半偏法(电路图如图所示)(1)实验步骤①先断开S 2，再闭合S 1，将R 1由最大阻值逐渐调小，使电流表读数等于其量程I m ；②保持R 1不变，闭合S 2，将电阻箱R 2由最大阻值逐渐调小，当电流表读数等于12I m 时记录下R 2的值，则R A ＝R 2.(2)实验原理当闭合S 2时，因为R 1≫R A ，故总电流变化极小，认为不变仍为I m ，电流表读数为I m2，则R 2中电流为Im 2，所以R A ＝R 2.(3)误差分析①测量值偏小：R A 测＝R 2＜R A 真．②原因分析：当闭合S 2时，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 2的电流比电流表所在支路的电流大，R 2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R 2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．③减小误差的方法：选电动势较大的电源E ，选阻值非常大的滑动变阻器R 1，满足R 1≫R A .2．电压表半偏法(电路图如图所示)(1)实验步骤①将R 2的阻值调为零，闭合S ，调节R 1的滑动触头，使电压表读数等于其量程U m ；②保持R 1的滑动触头不动，调节R 2，当电压表读数等于12U m 时记录下R 2的值，则R V ＝R 2.(2)实验原理：R V ≫R 1，R 2接入电路时可认为电压表和R 2两端的总电压不变，仍为U m ，当电压表示数调为U m 2时，R 2两端电压也为Um 2，则二者电阻相等，即R V ＝R 2.(3)误差分析①测量值偏大：R V 测＝R 2>R V 真．②原因分析：当R 2的阻值由零逐渐增大时，R 2与电压表两端的总电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于12U m 时，R 2两端的电压将大于12U m ，使R 2>R V ，从而造成R V 的测量值偏大．显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻．③减小误差的方法：选电动势较大的电源E，选阻值较小的滑动变阻器R1，满足R1≪R V.例3甲同学要把一个最大量程为200μA的直流电流计G，改装成量程是0～4V的直流电压表．(1)甲同学按如图所示电路，用半偏法测定电流计G的内电阻r g，其中电阻R0约为1kΩ.为使r g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用________，电阻器R1应选用_____，电阻器R2应选用_________(选填器材前的字母)．A．电源(电动势1.5V)B．电源(电动势6V)C．电阻箱(0～999.9Ω)D．滑动变阻器(0～500Ω)E．电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(0～5.1kΩ)F．电位器(0～51kΩ)(2)该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大．后续的实验操作步骤依次是：________，________，________，________，最后记录R1的阻值并整理好器材．(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)A．闭合S1B．闭合S2C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半E．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半F．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度(3)如果所得的R1的阻值为300.0Ω，则图中被测电流计G的内阻r g的测量值为________Ω，该测量值________实际值(选填“略大于”“略小于”或“等于”)．(4)给电流计G________联(选填“串”或“并”)一个阻值为________kΩ的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表．答案(1)B C F(2)B C A E(3)300略小于(4)串19.7解析(1)半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器(必须大于电路所需的最小电阻)，根据电路的电压为电动势，电路的最大电流为表头的满偏电流，则最小电阻为60.2×10－3Ω＝3.0×104Ω＝30kΩ或 1.50.2×10－3Ω＝7.5×103Ω＝7.5kΩ，考虑到保护电阻1kΩ，则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29kΩ或6.5kΩ，电路图中R2是滑动变阻器，不能选D和E，只能选F.表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小，所以电源选择电动势为6V的B，而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需，而R1是用来测量表头内阻的电阻箱，只能选C.(2)实验步骤：第一步闭合S2；第二步调节R2阻值，使电流计满偏；第三步闭合S1；第四步调节R1阻值，使电流计半偏；第五步读出R1阻值即为待测表头的内阻，故后续的实验操作步骤依次为BCAE.(3)R1的示数为待测表头的内阻是300.0Ω，闭合S1后，电路的总电阻减小，当表头半偏时干路上的电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于表头的满偏电流，所以电阻箱的阻值略小于表头的内阻．(4)给表头串联一个电阻可以改装为电压表，改装后的电压表的内阻为R V＝U mI g＝40.2×10－3Ω＝2.0×104Ω＝20kΩ，则串联电阻的大小为20kΩ－300Ω＝19.7kΩ.例4某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5V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99999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)，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按电路原理图甲连接线路；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2.00V，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“R1”或“R2”)．(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线．(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，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.(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)．A ．100μA B ．250μA C ．500μA D ．1mA 答案(1)R 1(2)见解析图(3)2520(4)D解析(1)本实验为测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R 1可减小实验误差．(2)滑动变阻器为分压式接法，实物图连线如图所示．(3)电压表和电阻箱串联，两端电压分别为2.00V 和0.50V ，则R V ＝4R ＝2520Ω.(4)表头的满偏电流I g ＝U R V ＝2.52520A ≈1mA ，故选项D 正确．考向3等效替代法测电阻如图所示，先让待测电阻串联后接到电动势恒定的电源上，调节R 2，使电表指针指在适当位置读出电表示数；然后将电阻箱串联后接到同一电源上，保持R 2阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电表的读数仍为原来记录的读数，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值．例5如图所示的实验电路可以用来测量电阻，可供选用的实验器材如下：A ．待测电阻R x (阻值约为55Ω)B ．定值电阻R 0(阻值为16Ω)C ．电压表V 1(0～3V ，内阻很大，可看成理想电压表)D ．电压表V 2(0～15V ，内阻很大，可看成理想电压表)E ．滑动变阻器R 1(5Ω，2A)F ．滑动变阻器R 2(50Ω，2A)G ．蓄电池(电动势4.0V ，内阻忽略不计)H ．单刀双掷开关、导线等(1)要完成本实验且较准确进行测量，电压表应该选用________，滑动变阻器应该选用________．(填器材前面的序号)(2)实验步骤如下：①按照电路图连接实验器材，单刀双掷开关空置，把滑动变阻器触头滑到最左端．②将单刀双掷开关掷于“1”，调节滑动变阻器触头，使得电压表读数为2.8V③将单刀双掷开关掷于“2”，________(填“向左滑动”“向右滑动”或“不再滑动”)滑动变阻器触头，观察并记录电压表读数为1.6V.(3)根据实验数据，被测电阻的测量值R x ＝________Ω.(4)由于蓄电池内阻r 的存在，R x 测量值将________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)．答案(1)C F(2)不再滑动(3)56(4)等于解析(1)由于电动势为4.0V,15V 量程的电压表量程太大，因此选用量程为3V 的电压表；最大阻值为5Ω的滑动变阻器会使得被测电阻两端的电压超过3V 的电压表量程，因此不能选用，只能选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器．(2)根据实验原理，滑动变阻器的阻值R 是不能改变的，否则就不能解出R x 的值．(3)根据闭合电路的欧姆定律，单刀双掷开关掷于“1”的位置时U x R x ＝E －U x R，即R R x ＝37单刀双掷开关掷于“2”的位置时U 0R 0＝E －U 0R即R 0R ＝23，联立解得R x ＝56Ω(4)蓄电池的内电阻r 与滑动变阻器电阻可当作一个整体，则r 的存在不影响R x 的值．考向4电桥法测电阻(1)操作：如图甲所示，实验中调节电阻箱R 3，使灵敏电流计G 的示数为0.(2)原理：当I G ＝0时，有U AB ＝0，则U R 1＝U R 3，U R 2＝U Rx ；电路可以等效为如图乙所示．根据欧姆定律有U R 1R 1＝U R 2R 2，U R 1R 3＝U R 2R x ，由以上两式解得R 1R x ＝R 2R 3或R 1R 2＝R 3R x，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻R x 的阻值．例6某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA ，内阻大约为2500Ω)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20Ω，另一个阻值为2000Ω)；电阻箱R z (最大阻值为99999.9Ω)；电源E (电动势约为1.5V)；开关S 1和S 2.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：①R 1的阻值为________Ω(填“20”或“2000”)．②为了保护微安表，开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置；将R 2的滑片D 置于中间位置附近．③将电阻箱R z 的阻值置于2500.0Ω，接通S 1.将R 1的滑片置于适当位置，再反复调节R 2的滑片D 的位置，最终使得接通S 2前后，微安表的示数保持不变，这说明S 2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2601.0Ω时，在接通S 2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：_______________________________________.答案(1)见解析图(2)①20②左③相等④2550(3)调节R 1上的分压，尽可能使微安表接近满量程解析(1)实物连线如图所示：(2)①滑动变阻器R 1采用分压式接法，为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器，故R 1的阻值为20Ω；②为了保护微安表，开始时将R 1的滑片C 滑到滑动变阻器的左端对应的位置；③将电阻箱R z 的阻值置于2500.0Ω，接通S 1；将R 1的滑片置于适当位置，再反复调节R 2的滑片D 的位置；最终使得接通S 2前后，微安表的示数保持不变，这说明S 2接通后在BD 中无电流流过，可知B 与D 所在位置的电势相等；④设滑片D 两侧电阻分别为R 21和R 22，由B 与D 所在位置的电势相等可知，R z1R 21＝RμA R 22；同理，当R z 和微安表对调时，仍有R μA R 21＝Rz2R 22；联立两式解得，R μA ＝R z1R z2＝2500.0×2601.0Ω＝2550Ω(3)为了提高测量精度，应调节R 1上的分压，尽可能使微安表接近满量程．题型二定值电阻在电学实验中的应用定值电阻在电路中的主要作用(1)保护作用：保护电表，保护电源．(2)测量作用：已知电压的定值电阻相当于电流表，已知电流的定值电阻相当于电压表，主要有如图所示两种情况：图甲中流过电压表V 2的电流：I 2＝U 1－U 2R；图乙中电流表A 2两端的电压U 2＝(I 1－I 2)R ；(3)扩大作用：测量电路中用来扩大电表量程；当待测电阻过小时，可串联定值电阻用来扩大待测量．例7某兴趣小组要精确测量一只电流表G(量程为2mA 、内阻约为100Ω)的内阻．实验室中可供选择的器材有：电流表A 1：量程为6mA ，内阻约为200Ω；电流表A 2：量程为0.6A ，内阻约为0.1Ω；定值电阻R 1：阻值为10Ω；定值电阻R 2：阻值为60Ω；滑动变阻器R 3：最大电阻20Ω，额定电流1.5A ；直流电源：电动势1.5V ，内阻0.5Ω；开关，导线若干．(1)为了精确测量电流表G 的内阻，应选择的电流表为________，定值电阻为________；(均填写器材的符号)(2)在虚线框中画出实验电路图；(3)按照电路进行实验，测得电流表A 的示数为I 1，电流表G 的示数为I 2，则电流表G 的内阻的表达式为r g ＝________.答案(1)A 1R 2(2)见解析图(3)(I 1－I 2)R 2I 2解析(1)电流表G 的量程为2mA ，电流表应选择量程与其最接近的A 1.由于实验中未提供电压表，则需要在G 两端并联定值电阻从而间接获取电压信息，当G 满偏时，为了使A 1不超过量程，通过定值电阻的电流需满足I ≤4mA则定值电阻的阻值需满足R ＝r g I g I≥50Ω所以定值电阻应选择R 2.(2)由于电流表A 1的内阻约200Ω，且G 和R 2的并联等效电阻约为37.5Ω，二者之和相对滑动变阻器的最大阻值而言较大，所以为了便于控制，滑动变阻器应采用分压式接法，如图所示．(3)根据欧姆定律可得r g＝(I1－I2)R2.I2课时精练1．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A0是标准微安表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，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S1，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．答案(1)R0A0(2)R N A0的读数仍为I(3)平均值2．要测量电压表V1的内阻R V1，已知其最大量程为3V，内阻约3kΩ.实验室提供的器材有：电流表A，量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω电压表V2，量程0～5V，内阻约为5kΩ定值电阻R1，阻值为20Ω定值电阻R2，阻值为2kΩ滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A电源E，电动势6V，内阻约为0.5Ω开关S一个，导线若干．(1)某同学设想按图甲所示电路进行测量，读出电压表V 1和电流表A 的示数后，用欧姆定律计算出R V1.该方案实际上__________(填“可行”或“不可行”)，最主要的原因是_________．(2)另一同学按如图乙所示的实物电路来测量电压表V 1的内阻R V1.①图中R 0应选__________．(选填“R 1”或“R 2”)②在虚线方框内画出该实验电路图．③接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，此时电压表V 1的读数为U 1，电压表V 2的读数为U 2，定值电阻的阻值为R 0，则电压表V 1的内阻R V1的表达式为R V1＝________.答案(1)不可行电流表量程太大(2)①R 2②见解析图③U 1U 2－U 1R 0解析(1)该方案不可行，因为电流表量程太大，结合电路图与电源电动势及电压表内阻可知流经电流表的电流值太小，从而导致误差太大；(2)①因V 2的最大量程为5V ，V 1的最大量程为3V ，则定值电阻的阻值应该与V 1的内阻相当，故选R 2；②结合实物图，画出电路图如图所示；③由电路可知R V1＝U 1U 2－U 1R 0＝U 1U 2－U 1R 0.3．(2023·广东珠海市模拟)某同学利用图甲所示电路测量一表头的电阻．供选用的器材如下：A．待测表头G1(内阻r1约为300Ω，量程为5.0mA)；B．灵敏电流表G2(内阻r2＝300Ω，量程为1.0mA)；C．定值电阻R(R＝1200Ω)；D．滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)；E．滑动变阻器R2(最大阻值为1000Ω)；F．电源E(电动势E＝1.5V，内阻不计)；G．开关S，导线若干．(1)请根据图甲所示电路将图乙的实物图补充完整．(2)滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)．开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至________(填“a”或“b”)端．(3)该同学接入定值电阻R的主要目的是__________________．(4)实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示，示数为________mA.(5)该同学多次移动滑片P，记录相应的G1、G2示数I1、I2；以I1为纵坐标I2为横坐标，作出相应图线．测得图线的斜率k＝4.8，则待测表头内阻r1＝________Ω.答案(1)见解析图(2)R1b(3)保护G2，使两表均能达到接近满偏(4)3.40(3.38、3.39均可)(5)312.5解析(1)实物连线，如图所示：(2)滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器R1，为保护电路，闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置，即滑动变阻器要移到b端；(3)由于两电流表的内阻相当，但满偏电流相差很大，所以为了使指针偏角相差不大，要接入定值电阻R，其作用是保护G2，使两表均能接近满偏；(4)从题图丙中读出电流为3.40mA；(5)根据欧姆定律和并联电路电压相等的关系有：I 1r 1＝I 2(r 2＋R )，那么I 1＝(r 2r 1＋R r 1)I 2，结合题意图像的斜率k ＝r 2＋R r 1，所以r 1＝r 2＋R k ＝300＋12004.8Ω＝312.5Ω.4．(2023·广东茂名市五校联盟联考)某同学在测两节干电池串联时的电动势和内阻时所用的器材如下：A ．两节干电池：总电动势约为3V ，总内阻约为0.5Ω；B ．电压表V ：量程为3V ，内阻为几千欧；C ．电流表A ：量程为100mA ，内阻为4.5Ω；D ．定值电阻R 0：阻值为0.5Ω；E ．滑动变阻器R ：0～20Ω；F ．开关，导线若干．(1)该同学设计出如图甲所示的电路图，根据电路图用笔画线在图乙中将实物图连接完整．(2)实验中，该小组闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量得出多组电压表的示数U 和电流表A 的示数I ，通过描点画出电源的U －I 图像如图丙所示，这两节干电池的总电动势E ＝________V(结果保留三位有效数字)，总内阻r ＝________Ω(结果保留两位有效数字)．(3)电流表的内阻对两节干电池总电动势的测量结果________(填“有”或“没有”)影响．答案(1)见解析图(2)2.95(2.94也可)0.50(0.49也可)(3)没有解析(1)实物图如图所示(2)改装后电流表的量程为1A ，内阻R A ＝0.45Ω，由闭合电路的欧姆定律得E ＝U ＋(I ＋Ir A R 0)(R A ＋r )则有U ＝E －(I ＋Ir A R 0)(R A ＋r )＝E －I (1＋r A R 0)(R A ＋r )故U －I 图像与纵轴的交点为两节干电池的总电动势E ＝2.95VU －I 图像斜率的绝对值等于10(R A ＋r )，故(R A ＋r )＝0.95Ω解得r ＝0.50Ω.(3)当电流表的示数为0时，外电压等于两节干电池的总电动势，故电动势没有系统误差，所以电流表的内阻对两节干电池总电动势的测量结果没有影响．5．某小组用惠斯通电桥测量电阻R x 的阻值：方案一：如图(a)所示，先闭合开关S ，然后调整电阻箱R 2的阻值，使开关S 0闭合时，电流表G 的示数为零．已知定值电阻R 1、R 3的阻值，即可求得电阻R x 的阻值．(1)实验中对电流表G 的选择，下列说法正确的是________．A ．电流表的零刻度在表盘左侧B ．电流表的零刻度在表盘中央C ．电流表的灵敏度高，无需准确读出电流的大小D ．电流表的灵敏度高，且能准确读出电流的大小(2)若实验中未接入电流表G ，而其他电路均已连接完好，调节电阻箱R 2，当R 2R x >R 1R 3，则B 、D 两点的电势的关系满足φB ________(选填“>”“<”或“＝”)φD .方案二：在方案一的基础上，用一段粗细均匀的电阻丝替代R 1、R 3，将电阻箱R 2换成定值电阻R ，如图(b)所示．(3)闭合开关S ，调整触头D 的位置，使按下触头D 时，电流表G 的示数为零．已知定值电阻R 的阻值，用刻度尺测量出l 1、l 2，则电阻R x ＝________.(用已知量和测得量表示)(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图(b)中的定值电阻R 换成电阻箱，并且按照(3)中操作时，电阻箱的读数记为R 4；然后将电阻箱与R x 交换位置，保持触头D 的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表G 的示数为零，此时电阻箱的读数记为R 5，则电阻R x ＝________.(用电阻箱的读数表示)答案(1)BC (2)<(3)l 2l 1R (4)R 4R 5解析(1)电流表G 零刻度线在中央时，可以判断电流的流向，判断B 和D 两点电势的高低，所以要求电流表G 的零刻度在表盘中央，所以B 正确，A 错误；根据电流表中表针摆动的方向便可判断B 和D 两点电势的高低，进而进行调节，无需准确读出电流的大小，所以C 正确，D 错误．(2)当没有接电流表G 时，R 2与R x 串联，R 1与R 3串联，然后R 2、R x 和R 1、R 3再并联，则I 1R 2＋I 1R x ＝U AB ＋U BC ＝U AC ，I 2R 1＋I 2R 3＝U AD ＋U DC ＝U AC ，整理可得R 2R x ＝U AB U BC ＝U AC U BC －1，R 1R 3＝U ADU DC＝U AC U DC －1.所以，当R 2R x >R 1R 3时，U BC <U DC ，即φB <φD .(3)闭合开关S 后，调整触头D 的位置，使按下触头D 时，电流表G 示数为零，说明φB ＝φD ，则U AB ＝U AD ，U BC ＝U DC ，同时R 与R x 电流相同，均匀电阻丝电流相同，设电阻丝单位长度的电阻为R 0，则U AB R ＝U BC R x ，U AD R 0l 1＝U DC R 0l 2，整理得R R x ＝l 1l 2，得R x ＝l 2l 1R .(4)l 1和l 2的电阻记为R 0l 1和R 0l 2，则R 4R x ＝R 0l 1R 0l 2，R x R 5＝R 0l 1R 0l 2，联立得R x ＝R 4R 5.。

2025届高考物理一轮复习——电学实验基础训练一、单选题（本大题共4小题）1．如图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，x R为待测电阻。

如果考虑到电表内阻对测量结果的影响，则（）A．电流表示数大于通过x R的实际电流，根据测量计算的x R值大于真实值B．电流表示数等于通过x R的实际电流，根据测量计算的x R值大于真实值C．电压表示数大于x R两端的实际电压，根据测量计算的x R值小于真实值D．电压表示数等于x R两端的实际电压，根据测量计算的x R值小于真实值2．某高中维修科网购了一盘大约650m长的铝导线，某实验小组使用表盘如图a 所示的多用电表正确测量其电阻约为13Ω后，需要继续测量一个阻值大约为100~200Ω的电阻。

正确测量时指针如图b所示，在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下说法正确的是（）A．换挡后必须先用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指向“0”倍率的电阻挡，欧姆调零后测量，读数为B．将多用电表的选择开关旋至100160ΩC．用多用电表测量电阻时，黑表笔电势较高D．测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“直流电压500V”位置3．在“金属丝电阻率的测量”的实验中，以下操作中错误的是()A．用刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．采用伏安法测电阻时，用电流表测电阻丝中的电流，用电压表测电阻丝两端的电压C．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值D．实验中应保持金属丝的温度大致保持不变4．系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差，在“测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。

关于该系统误差产生原因以及影响，以下正确的是（）A．电流表分压，测得的电源电动势偏大B．电流表分压，测得的电源电动势偏小C．电压表分流，测得的电源电动势偏大D．电压表分流，测得的电源电动势偏小二、多选题（本大题共4小题）5．如图为某型号多用电表欧姆档×100档下的某次测量结果。

电学实验复习一、实验题1．某同学想要研究小灯泡的伏安特性，现有的实验器材如下：A．小灯泡L（额定电压约3.8V，额定功率约1.8W）；B．电压表V1（量程3V，内阻为3kΩ）；C．电压表V2（量程为15V，内阻为15kΩ）D．电流表A（量程为0.6A，内阻约为1Ω）E．定值电阻R1（阻值100Ω）；F．定值电阻R2（阻值1000Ω）G．滑动变阻器R（阻值0~10Ω）；。

H．电源E（电动势5V，内阻不计），开关S，导线若干；（1）该同学已选定的器材是小灯泡L、滑动变阻器R、电源E、开关S、导线若干，要完成该实验，还需要的器材是___________（填写器材前的字母序号）（3）正确设计并连接好电路，实验中测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由实验的图线可知，小灯泡在额定电压下工作时的电阻为___________Ω。

（结果保留两位有效数字）（4）现将两个相同的小灯泡按如图电路图连接到另一个电路中，图中电源的电动势为6V，内阻为1.0Ω，电阻R0的阻值为4.0Ω，闭合开关S，每个小灯泡的实际功率为___________W。

（结果保留两位有效数字）2．某校物理兴趣小组利用所学知识自制了一个欧姆表，其内部结构如图甲所示，已知所用毫安表的满偏电流为100mA，内阻为4.5Ω，电源的电动势E=2V，内阻r=0.5Ω，a、b是两个倍率档，开关S接a为“×10”，接b为“×1”，R1是固定电阻，R2是调零电阻，P、Q是两只表笔。

（1）表笔P是______（选填“红”或“黑”）表笔；（2）某次测量时，将开关S接a处，将红黑表笔短接进行欧姆调零，此时应调节R2=______Ω，使指针指在“100mA”处；（3）固定电阻R1=______Ω；（4）某次测量电阻时，将开关S接b处，完成欧姆调零后，在红黑表笔间接入待测电阻时，毫安表指针指在“40mA”处，则所测的电阻R x=______Ω。

3．某兴趣小组使用如图1电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P 为电阻箱，0R 是阻值为37.9k Ω的定值电阻，E 是太阳能电池，μA 是电流表（量程0~100μA ，内阻2.10k Ω）（1）实验中若电流表的指针位置如题图2所示，则电阻箱P 两端的电压是______V 。

最新最全,高中物理《电学实验》,高考必考知识点,整体分析本文旨在对高中物理《电学实验》这一高考必考知识点进行整体分析，以便学生能够更加熟练地掌握各个知识点，从而在高考中顺利解决相关题目。

本文将从四个方面进行分析，即测电阻、电表改装与校准、测电源电动势和内阻、多用电表的使用。

第一部分：测电阻电学实验可以归总为伏安法测电阻。

电路整体由控制电路和测量电路组成。

在进行实验时，安全第一，应将“限流式”滑动变阻器接入电路以确保电路安全，并保证电压表和电流表的指针偏转在以上，以减小读数时产生的误差。

在确保安全前提之下，为保证精度，电源电动势应选大一些。

控制电路的连接方式有限流式和分压式两种，选择时需考虑实验要求和滑动变阻器的安全。

在分压式接法中，滑动变阻器的选择需确保其安全。

第二部分：电表改装与校准电表改装与校准是电学实验的重要部分。

在进行电表改装时，需注意电表的量程、电流灵敏度和电阻灵敏度等因素，以确保改装后的电表能够满足实验要求。

在进行电表校准时，需先进行零点校准，再进行量程校准。

校准时需使用标准电源和标准电阻，以确保校准的准确性。

第三部分：测电源电动势和内阻测电源电动势和内阻是电学实验的另一重要部分。

在进行实验时，需注意电源的内阻和电动势的测量方法。

内阻的测量方法有两种，即伏安法和电桥法。

电动势的测量方法有三种，即开路法、短路法和内阻法。

在进行实验时，需根据实验要求选择合适的测量方法。

第四部分：多用电表的使用多用电表的使用是电学实验的最后一部分。

在进行实验时，需根据实验要求选择合适的电表，并注意电表的使用方法和注意事项。

在进行实验时，应注意电路的安全和精度，以确保实验结果的准确性。

综上所述，高中物理《电学实验》是高考必考知识点之一，分值较高。

本文从四个方面对该知识点进行了整体分析，以便学生能够更加熟练地掌握各个知识点，从而在高考中顺利解决相关题目。

和R1组成，满足小电阻的测量要求。

②“测大电阻”Ⅰ>电路示意图：IgrgGR2R1K2EK1Ⅱ>实验操作步骤：A.闭合K1断开K2调节R2使电流表恰好达到满偏I gB.闭合K2保持R2不变，调节R1使电压表达到半偏1Ug2C.在R1R2时，可以认为rgR2Ⅲ>实验满足的条件分析：（认为干路电流近似不变）若rgR2则必定认为通过电阻箱R2的电流为Ig2，即当R2接入时，并联部分等效电阻认为几乎不变，干路电流才能近似不变。

高考物理电学实验总复习一、实验仪器的读数例．右图是电压表的刻度盘。

若当时使用的是该表的0-3V 量程，那么电压表读数为多少？若当时使用的是该表的0-15V 量程，那么电压表度数又为多少？阻值。

1例1．导线的要求用2．描绘小电珠的伏安特性曲线12 3 V51015例2．描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如上图，所用小电珠的额定电压是3.8V 。

⑴关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是 Ａ．系统误差主要是由电压表的分流引起的 Ｂ．系统误差主要是由电流表的分压引起的 Ｃ．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的 Ｄ．系统误差主要是由读数时的估读引起的 ⑵根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如右图。

试在坐标系中画出该小电珠的伏安曲线，并从图象中求出该小电珠的额定功率。

⑶该小电珠在1V 电压下不发光。

当时灯丝的实际电阻是多大？该小电珠在2V 电压下开始发出微弱的黄光。

当时灯丝的实际电阻又是多大？小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？3例一位同学在实验中记录的6组数据如上表所示，试根据这些数据在右图中画出U-I图线。

根据图线可读出被测电池的电动势E=____V，内电阻r=___Ω。

解：1.46，0.7194．练习使用多用电表例4况下：理量是理量是理量是1ACEΩ×1k ×100 ×10 ×1ΩOFF 2.5 100 10V ~2．在“测定金属的电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻Rx 约为3Ω，为减小误差，要求金属丝发热功率P<0.75W ，备有的部分器材有：A ．6V 的电池组B 、电流表（0—0.6A ，内阻0.5Ω）C ．电流表（0—3A ，内阻0.01Ω）D 、电压表（0—3V ，内阻1k Ω）E ．电压表（0—15V ，内阻5k Ω）F 、滑动变阻器（0—100Ω，额定电流1A ）G ．滑动变阻器（0—20Ω，额定电流1A ）（1）上述器材应选用的是________________________。

AVRAVR高考电学实验专题复习汇总第一部分 电学实验基础知识一、电路设计或器材选择原则1、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。

2、准确性：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。

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。

3、便于调节：实验应当便于操作，便于读数。

二、内、外接法的选择1、外接法与外接法对比测量电路( 内、外接法 ) 大内偏大，小外偏小类型电路图R 测与R 真比较条件计算比较法己知R v 、R A 及R x 大致值时内R 测=IU U AR +=R X +R A > R XA v x R R R ＞≈适于测大电阻R x >v A R R外R 测=vx v x R v R R R R I I U +=+<R x v A xR R R ＜≈ 适于测小电阻R X <v A R R2、内、外接法的确定方法： ①R x 与 R v 、R A 粗略比较 ②将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒＜ 为大电阻 内接法 或R x 与v A R R 比较 ③试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变化大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变化大⇒电压表分流作用大⇒内接法当Rv 、RA 及Rx 末知时，采用试触法：左端为定端，M 、N 端为动端。

动端分别与M 接时(I1；u1) ，动端与N 接时(I2；u2)若I 有较大变化（即121121I I -I u u -u <）说明v 有较大电流通过，采用内接法 若u 有较大变化（即121121I I -I u u -u >）说明A 有较强的分压作用，采用内接法三、分压、限流接法的选择1限流接法分压接法电路图电压调节范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端2．选择方法及依据①从节能角度考虑，能用限流不用分压。