电学实验创新拓展题

电学实验专题一、探究题（共10题；共64分）1、在探究“电流与电压的关系”的实验中，实验器材有：电源（电压恒为6V）、滑动变阻器、开关、流电表、电压表、10Ω电阻各一个，导线若干．(1)如图是小明连接的实物电路图，要用电压表测量R1两端的电压，导线a、b、c中有一根连接错误，这根导线是________．(2)电路连接正确后，闭合开关，滑动变阻器滑片P从A端滑到B端过程中，电压表的示数________（选填“变大”或“变小”）．(3)将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表示数变化范围是3～6V，记录的几组实验数据如表所示．①分析表中数据可得：________．②根据表中数据计算可得，本实验所用的滑动变阻器电阻最大值为________Ω．2、（2016•金华）拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路．(1)图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成试验，连接错误的导线是________（填“a”、“b”或“c”）．(2)正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图．①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表对应的曲线是________（填“甲”或“乙”）．②已知电源电压恒为6V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是________．(3)拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻R0（已知阻值）测量未知定值电阻R x的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是________（只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式）．3、（2012·金华）小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏。

(1)按电路图连接成实物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是________ ；(2)故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向________ （填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5伏；(3)小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。

一、实验,探究题1、如图13是“探究串联电路电流特点”的实验电路图：（1）实验中，选择两个小灯泡的规格是的(填“相同”或“不相同”)．（2）下表是某同学实验中的二组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是，造成错误的原因是．电流表的位A B C置电流I/A0.30.3 1.5（3）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因是( )Ａ．通过灯泡的电流小Ｂ．灯泡的灯丝断了Ｃ．灯丝的电阻小Ｄ．小灯泡靠近负极2、用如图20甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱(符号为≠)，S为单刀双掷开关，R为定值电阻．某同学用该电路进行实验，主要步骤有：A．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I；B．读出电阻箱的示数R；C．把开关S接a点，读出电流表的示数为I；D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；(1)上述步骤的合理顺序是(只需填写序号)．(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为Ω．若已知R的阻值为10Ω，则待测电阻的阻值为Ω．3、小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻R X的阻值。

小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2，并连接了部分实验电路，如图19所示。

（1）.请你帮助小乐完成图19所示的实验电路的连接。

（2）.电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，请用I1、I2和R0表示R X。

R X = 。

4、在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中.（1）在图甲中，请你将电压表正确连入电路，完成电路的连接.（2）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在端.（填“左”或“右”）（3）若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为 V，灯泡的电阻RL= Ω.（4）小明同学在做实验时，电路连接无误. 闭合开关后，发现电流表的指针明显偏转，而电压表的示数为零. 该故障的原因可能是 .5、小林用电压表和电流表测额定电压是2.5V小灯泡正常发光时的电阻值，实验电路如图甲所示。

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，下表中选出适当的器材，试设计一个测量阻值约为试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。

的电阻的电路。

要求方法简捷，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31，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，并能测得多组数据。

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（1）画出电路图，标明利用器材的代号。

中考物理电学实验探究经典习题1、为探究影响电阻大小的因素，甲同学利用同一种合金材料的a、b、c三条电阻丝进行实验，a、b长度相同，b、c粗细相同，如图1所示。

连接电路，分别接通a、b、c，电流表的三次示数如图2所示，根据示数可以得出以下结论：①比较a、b两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体 有关。

②比较b、c两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体 有关。

③由实验可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关系是 。

（2）乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究：①考虑到没有计时工具，他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在a、b、c电阻丝的中点处，然后使a、b、c电阻丝能同时通电发热。

乙同学是想利用 来反映电阻丝发热量的大小。

②乙同学选择的电路图如图3所示，采取的是三个电阻丝 （选填“串联”或“并联”）的连接方式，请你将未完成的电路连线补充完整。

③接通电路，观察到小木棍掉落的先后顺序是 。

结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系，乙同学推测出：通电时间相同的情况下，，发现该结论与已学的焦耳定律不符。

电阻大的电阻丝产生的电热 （选填“多”或“少”）请你帮助他进行解释：在相同的通电时间内，当时，电阻大的电热就多；当时，电阻大的电热就少。

3V，定值电阻R2、用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为R的最大阻值为20Ω。

的阻值为10Ω，滑动变阻器'（1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小；（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是______。

闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，若电路仅有一处故障，故障是______；（3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如下表。

请在图所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I-U图像；序号 1 2 3 4 5电压U/V 1.2 2.0 2.2 2.4 2.8电流I/A 0.12 0.20 0.22 0.24 0.28分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。

一道电学实验题的一题多解摘要：本文通过一道电学实验题的一题多解，很好地拓展了伏安法测电阻和伏安法测电功率的实验，这有利于在教学中引导学生灵活运用知识，培养学生从多角度、多途径寻求方案，让学生体验一题多解的乐趣，有利于培养学生的创新思维。

关键词：实验；一题多解；伏安法；创新思维题目（2011年广东省佛山市中考物理试题）晓强同学想用伏安法测定额定电压为u0的定值电阻元件的额定功率。

请你帮他完成以下工作：（1）本实验的原理是_______。

（2）根据实验原理请你在框内画出实验电路图。

（3）晓强同学按设计好的实验电路图把相关的实验器材连接好，闭合开关后发现电路有故障，经检查发现是电流表（或电压表）坏了。

请你在不增加实验器材的前提下，任选一种情况测定元件的额定功率。

要求画出实验电路图。

简述主要实验步骤并写出额定功率表达式。

（已知滑动变阻器的最大阻值为r0）这是一道利用电压表和电流表测定定值电阻额定功率的电学实验综合设计题。

求解此类型题目的重要方法是：认真审题，弄清题意，针对自己所选的情况，根据题目所给的已知条件和相应电路状态的有关规律，画出实验电路图，根据欧姆定律，串并联电路特点，先求出定值电阻的阻值，然后利用电功率公式（或电功率推导公式）进行求解。

本题第（3）问有两种情况，每一种情况中的电压表或电流表可以使用一次或多次，因此可以针对每一种设计的电路状态画图，简述主要实验步骤，求解出定值电阻的阻值后写出额定功率表达式。

本题的已知条件是：定值电阻，最大阻值为r0的滑动变阻器，还有伏安法测定定值电阻元件的额定功率中的所有器材，其中所蕴含的电源电压是恒定不变的。

本实验的原理是p=ui。

伏安法测电功率的实验电路图如图1所示。

本题第（3）问有两种情况，每种情况分别有八种方案，八种方案中又分为两大类。

1.假设电流表损坏1.1采用双伏法测量方案一：①按图2电路图连接实验电路，将滑片p移至最右端，闭合开关，读出电压表的示数为u1；②再将电压表并联在滑动变阻器两端，读出电压表的示数为u2。

初三物理电学实验练习题在初中物理课程中，电学实验是不可或缺的一部分。

通过实验，我们可以深入地理解电路中的基本原理和电学概念。

同时，实验也帮助我们培养动手能力和实际应用知识的能力。

下面是几道适合初三学生的电学实验练习题，帮助大家巩固电路和电学的相关知识。

实验1：串联和并联电路的亮度比较实验目的：通过比较串联电路和并联电路中灯泡的亮度，了解电流在串联和并联电路中的分布规律。

实验材料：电池、导线、电阻、灯泡、电流表。

实验步骤：1. 在实验板上搭建一个串联电路：将电池的正极与一个电阻和灯泡的一端连接，再将灯泡的另一端与电池的负极相连。

2. 在实验板上搭建一个并联电路：将电池的正极分别与一个电阻和灯泡连接，再将这些元件的另一端都连接到电池的负极。

3. 打开电路，观察串联电路和并联电路中灯泡的亮度差异。

实验结果及分析：1. 在串联电路中，灯泡的亮度较低，电流通过电路中每个元件时都会受到电阻的阻碍，使得电流强度减小，从而导致灯泡的亮度减弱。

2. 在并联电路中，灯泡的亮度较高，电流可以分流通过每个元件，电流强度相对较大，因此灯泡的亮度较强。

结论：串联电路中电流强度相等，而并联电路中电流强度不同。

因此，串联电路中的灯泡亮度较低，而并联电路中的灯泡亮度较高。

实验2：电阻与电流关系的验证实验目的：验证电阻和电流之间的关系，了解欧姆定律。

实验材料：电池、导线、电阻、电流表、电压表。

实验步骤：1. 将电池的正极和负极分别与导线连接，一根导线连接到电流表，另一根导线连接到电压表上。

2. 使用导线将电流表与电阻相连。

3. 打开电路，记录电阻上的电流和电阻两端的电压。

4. 分别更换不同大小的电阻，重复步骤3，记录相应的电流和电压。

实验结果及分析：1. 记录不同大小电阻上的电流和电阻两端的电压，绘制电流-电压图线。

2. 在图线上可以观察到电流和电阻之间成正比的关系，符合欧姆定律。

结论：在恒定电压下，电流与电阻成正比，即符合欧姆定律。

1．（宝应县月考）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。

（1）开关闭合并且两灯都发光时，取下其中L1，可观察到现象是L2熄灭。

（2）断开开关后可观察到现象是L1L2都不发光。

（3）以上两个现象说明了串联电路用电器间相互影响，开关控制整个电路的工作这两个特点。

（4）连接好电路后闭合开关S，小红发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，L1、L2仍然都不亮，拆掉L1后换上新的灯泡后两个灯都亮，则故障可能是L1灯丝断了。

（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”）。

（5）排除故障后，小明按照如图所示的电路，用导线把一只开关和两个小灯泡逐一顺次连接后，刚将最后一根导线接好，L2就亮了，但L1没亮他们在实验操作中不当之处是：连接电路时开关未断开。

（6）关于L1没亮，小明认为L1的灯丝烧断了，但小红说L1的灯丝没烧断你应该支持的小红观点，理由是若L1灯丝断了L2也不发光。

【解答】解：（1）由图知，取下其中L1，整个电路断路，L2熄灭；（2）图中两灯串联，所以断开开关后，整个电路断路，两个小灯泡都熄灭；（3）以上两个现象说明了串联电路只有一条路径，用电器间相互影响，开关控制整个电路的工作这两个特点；（4）若L2灯丝断了或L2与灯座接触不良，即使拆掉L1后换上新的灯泡后电路仍断路，两灯都不亮；若L1短路，那么L2可亮；若拆掉L1后换上新的灯泡后两个灯都亮，说明故障可能是L1灯丝断了；（5）刚将最后一根导线接好，L2就亮了，说明连接电路时，开关没有断开；（6）串联电路中用电器之间相互影响，L2亮了，但L1没亮，L1的灯丝没烧断，如果L1的灯丝烧断了，L2也不亮，故小红说的对。

2．（兴隆县期中）在探究并联电路电流规律的实验中，图甲是实验的电路图。

（1）在连接电路时，开关应断开。

若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的C 点。

（2）小明同学在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是电流表的正负接线柱接反了。

主题三电学专题题型26电学热门实验专项（原卷版）题型归纳题型一探究串、并联电路中各处电流的关系题型二探究影响导体电阻大小的因素题型三探究电流与电压、电阻的关系题型四伏安法测电阻题型五测量小灯泡的电功率题型六探究影响电流通过导体时产生热量的因素题型一探究串、并联电路中各处电流的关系1．（2022•大连）某同学在探究“串联电路电流的特点”时，将两个规格不同的小灯泡L 1、L 2串联起来，实验电路图如图甲所示。

（1）根据实验电路图，用笔画线将图乙中的实物连接起来，电流表测A 处电流。

（2）该同学连接好电路后，用开关“试触”观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，则他连接的电路存在的问题是。

（3）正确连接电路后，闭合开关S ，发现L 1灯不发光，L 2灯发光。

该同学猜想可能是L 1灯被短接了。

他拿来一根导线进行检验，根据看到的现象判断出他的猜想是错误的。

①请写出他检验时的做法及观察到的现象。

做法：。

现象：。

②请你对L 1灯不发光提出一个合理的猜想：。

2．（2022•桂林）小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：（1）他们按如图甲的电路图连接电路，在图乙的实物图中还差一根导线没有连接，请在图中画出该条导线。

（2）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2路。

（3）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录如下表，第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置，其读数应为A；小桂分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。

小林认为小桂的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格（选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。

（4）本实验要进行多次实验的目的是。

3．（2022•陕西）在“探究并联电路电流特点”的实验中，小华设计了如图﹣1所示的电路进行实验。

（1）连接电路时，开关应处于状态。

（2）实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程。

2025高考物理电学创新实验一、实验题1．小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响．所用器材有：干电池（电动势约1.5V，内阻不计）2节；两量程电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ；量程0~15V，内阻约15kΩ）1个；滑动变阻器（最大阻值50Ω）1个；定值电阻（阻值50Ω）21个；开关1个及导线若干．实验电路如题1图所示．（1）电压表量程应选用（选填“3V”或“15V”）．（2）题2图为该实验的实物电路（右侧未拍全）．先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱（选填“B”“C”“D”）连接，再闭合开关，开始实验．（3）将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压．某次测量时，电压表指针位置如题3图所示，其示数为V．根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如题4图中实线所示．（4）在题1图所示的电路中，若电源电动势为E ，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为1R ，定值电阻的总阻值为2R ，当被测电阻为R 时，其两端的电压U = （用E 、1R 、2R 、R 表示），据此作出U R -理论图线如题4图中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小．（5）分析可知，当R 较小时，U 的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小．小明认为，当R 较大时，U 的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因．你是否同意他的观点？请简要说明理由 ．2．小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。

现有一个量程为0.6 A 的电流表、一个电池组（电动势E 不大于4.5 V 、内阻r 未知）、一个阻值为R 0的定值电阻、一个阻值为R 1的定值电阻（用作保护电阻），开关S 和导线若干。

他设计了如图（a ）所示的电路，实验步骤如下：第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A 、B 之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R 。

第2讲电学实验与创新本部分在高考试题中每年都出现，实验原理、仪器的选择、电路的分析是高考的重点.在备考过程中要：(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．涉及电源电动势和内阻的实验、电路故障分析、实物图的连接是实验命题的重点．热点题型一电表改装与多用电表的使用实验仪表图及原理图使用方法及原理考查热点练习使用多用电表及掌握内部结构①电压、电流挡：相当于电压表、电流表②欧姆挡：闭合电路欧姆定律③调零：机械调零、欧姆调零④电流方向：红表笔进，黑表笔出⑤原理：串联分压、并联分流①考读数：电压、电流、电阻挡的读数②考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等③考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件④电表改装：所需电阻或改后量程的计算(2019·高考全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250μA 的微安表改装为量程为20mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1200Ω，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(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16.0mA 时，微安表的指针位置如图(c )所示．由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是________．(填正确答案标号)A ．18mAB ．21mAC ．25mAD ．28mA(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1200ΩB ．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200ΩC ．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 ＝________．[解析](1)量程为250μA 的微安表改装成量程为20mA 的电流表，量程扩大了80倍，需要将定值电阻与微安表并联，然后根据题图(a)的原理图连线．(2)当标准毫安表示数为16.0mA 时，对应的微安表读数为160μA ，说明量程扩大了100倍，因此所改装的电表量程是25mA ，选项C 正确．(3)当标准毫安表示数为16.0mA 时，对应的微安表读数应为200μA ，而实际测量时微安表读数为160μA ，实际测量时微安表读数偏小，若R 值计算无误，而微安表内阻测量错误，则说明微安表实际内阻大于1200Ω，选项A 正确，B 错误；若微安表内阻测量无误，而R 值计算错误，则并联接入的电阻的阻值偏小，R 的分流较大，导致微安表中电流较小，选项C 正确，D 错误．(4)预期目的是将量程为250μA 的微安表改装成量程为20mA 的电流表，量程扩大80倍，根据并联电路规律有I g R g ＝79I g kR ；当标准毫安表示数为16.0mA 时，对应的微安表读数为160μA ，量程扩大了100倍，根据并联电路规律有I g R g ＝99I g R ；联立解得k ＝9979.[答案](1)连线如图所示(2)C(3)AC(4)9979多用电表测电阻的“五步”“一注意”(1)多用电表测电阻的五步骤①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进行欧姆调零．③将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量．④读出指针示数乘以倍率，得测量值．⑤测量结束后，将选择开关扳到“OFF”挡或交流电压最高挡．(2)多用电表测电阻的注意点：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．1.(2019·高考全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)，电阻箱(0～99999.9Ω)，干电池(E＝1.5V，r ＝1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干．(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)．(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上a 、b 处的电流刻度分别为25和75，则a 、b 处的电阻刻度分别为________、________．(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________k Ω处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω.解析：(1)由题知当两表笔间接入15k Ω的电阻时，电流表示数为50μA ，由闭合电路欧姆定律有I g 2＝E R g ＋r ＋R x ＋R 0＋R，代入数据解得R ＝900Ω，所以滑动变阻器选择R 1.(2)欧姆表的内阻R ′g ＝R g ＋r ＋R 0＋R ＝15k Ω，当电流为25μA 时有I g4＝E R ′g ＋R ′x⇒R ′x ＝3R x ＝45k Ω；当电流为75μA 时有3I g 4＝E R ′g ＋R ″x ⇒R ″x ＝13R x ＝5k Ω.(3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0处．题图(c)中电阻箱读数为35000.0Ω.答案：(1)如图所示900R 1(2)455(3)035000.0热点题型二电阻的测量实验两种测量电路图两种控制电路图考查热点电阻的测量①考读数：U 、I ②考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择③考数据：数据处理、误差分析(2018·高考全国卷Ⅲ)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x 的阻值，图中R 0为标准定值电阻(R0＝20.0Ω)；V 可视为理想电压表；S 1为单刀开关，S 2为单刀双掷开关；E 为电源；R 为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1；(3)将开关S 2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表V 的示数U 1；然后将S 2掷于2端，记下此时电压表V 的示数U 2；(4)待测电阻阻值的表达式R x ＝________(用R 0、U 1、U 2表示)；(5)重复步骤(3)，得到如下数据：12345U 1/V 0.250.300.360.400.44U 2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49U 2U 13.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得U 2U 1的平均值，求得R x ＝________Ω.(保留1位小数)[解析]开关S 2掷于1端，由欧姆定律可得通过R x 的电流I ＝U1R 0，将开关S 2掷于2端，R 0和R x 两端电压为U 2，R x 两端电压为U ＝U 2－U 1，由欧姆定律可得待测电阻阻值R x ＝UI ＝U 2－U 1U 1R 0＝(U 2U 1－1)R 0.5次测量所得U 2U 1的平均值为15(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得R x ＝(3.41－1)×20.0Ω＝48.2Ω.[答案](1)实物连线如图(4)(U 2U 1－1)R 0(6)48.2测电阻的两种典型方法(1)最精确的电阻测量方法——等效替代法电流等效替代电压等效替代(2)最专一的电表内阻测量方法——半偏法①用半偏法测电流表内阻，如图所示，电阻箱应和电流表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R 测<R 真．②若测电压表内阻，如图所示，电阻箱应和电压表串联，然后与小电阻滑动变阻器并联，R 测>R 真．2.(2018·高考天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10kΩ)，除了R x 、开关S 、导线外，还有下列器材供选用：A ．电压表(量程0～1V ，内阻约10k Ω)B ．电压表(量程0～10V ，内阻约100k Ω)C ．电流表(量程0～1mA ，内阻约30Ω)D ．电流表(量程0～0.6A ，内阻约0.05Ω)E ．电源(电动势1.5V ，额定电流0.5A ，内阻不计)F ．电源(电动势12V ，额定电流2A ，内阻不计)G ．滑动变阻器R 0(阻值范围0～10Ω，额定电流2A)(1)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R x 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：若选用电动势为1.5V 的电源，则实验中电流最大值仅为0.15mA ，两个电流表均无法准确测量，故选用电动势为12V 的电源F ；此时，实验中最大电流约为1.2mA ，故电流表选用C ；电压表选用B .由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，所以滑动变阻器采用分压式接法；待测电阻的阻值远大于电流表内阻，所以电流表内接．由于电流表的分压作用，电阻测量值偏大，所以电阻测量值大于其真实值．答案：(1)B CF(2)如图所示(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压热点题型三测定金属的电阻率实验电路图实验原理考查热点测定金属的电阻率①测R x ∶R x ＝UI (伏安法)②算ρ：R x ＝ρL S ，ρ＝SRxL①考读数：U 、I 、L及d②考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择③考运算：由U －I 图象求R x ，ρ(2020·山东等级考模拟)某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值．所用器材有电流表A 1、A 2，电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、待测铅笔芯R x 、电源E 、开关S 及导线等．操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值；记录两个电流表A 1、A 2的示数分别为I 1、I 2.请回答以下问题：(1)若电流表的内阻可忽略，则电流表示数I2＝________I 1时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值．(2)用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该笔芯的直径为________mm.(3)已测得该笔芯的长度L ＝20.00cm ，电阻箱R 1的读数为5.00Ω，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率ρ＝________Ω·m.(结果保留3位有效数字)(4)若电流表A 2的内阻不能忽略，仍利用(1)中方法，则笔芯电阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)．[解析](1)由并联电路特点可知，当I 2＝12I 1时，电阻箱的阻值与待测笔芯的阻值相等；(2)螺旋测微器的读数1.000mm ；(3)由公式R ＝ρL S可计算，笔芯的电阻率为1.96×10－5Ω·m ；(4)电流表A 2的内阻不能忽略时，电流表A 2与电阻箱的电阻之和等于待测笔芯的电阻，即电阻的测量值小于真实值．[答案](1)12(2)1.000(3)1.96×10－5(4)小于测金属丝电阻率的三点说明(1)在求R x 的平均值时可用两种方法：①用R x ＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值．②用U －I 图线的斜率求出．(2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．(3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大．3.在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6Ω，先用刻度尺测出金属丝的长度l 以及金属丝的直径d ，接着用伏安法测出金属丝两端的电压U 和通过金属丝的电流I ，计算出它的电阻，再根据电阻公式计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的金属丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源E ：电动势约为4.5V ，内阻很小；电流表A 1：量程0～0.6A ，内阻为0.125Ω；电流表A 2：量程0～3A ，内阻为0.025Ω；电压表V 1：量程0～3V ，内阻为3k Ω；电压表V 2：量程0～15V ，内阻为15k Ω；滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为0.2A ；滑动变阻器R 2：最大阻值20Ω，允许通过的最大电流为1.0A ；开关，导线若干．要求有较高的测量精度，并能测得多组数据．(1)在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________，应该选用的电压表是________，应该选用的滑动变阻器是________(填器材符号)．(2)根据所选的器材，在如图所示虚线框中画出实验电路图．(3)用测得的物理量表示电阻率的表达式为ρ＝________(用字母表示)．解析：(1)电源电动势约为4.5V ，被测金属丝电阻约为6Ω，干路中的最大电流约为0.75A ，故电流表选A 1，电压表选V 1，滑动变阻器R 1的最大允许电流0.2A 太小，影响测量的范围，所以滑动变阻器选R 2.(2)待测金属丝电阻较小，电流表应采用外接法，要求能测得多组数据，故滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示．(3)由R ＝U I 及R ＝ρl S ，又S ＝＝πd 24，得ρ＝RS l ＝U I ·πd 24l ＝U πd 24Il .答案：(1)A 1V 1R 2(2)见解析图(3)U πd 24Il热点题型四测定电源的电动势和内阻实验电路图实验原理考查热点测定电源的电动势和内阻①伏安法：E ＝U ＋Ir ②安阻法：E ＝I (R ＋r )③伏阻法：E ＝U ＋URr①考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择②考作图：描点连线画图线③考运算：由U －I 或I －1－R 或U －1－R－1图象，求E 、r(2019·日照模拟)某同学设计了一个“测定电池电动势和内阻”的实验，可供选择的器材如下：A ．待测干电池一节B ．电流表A (量程为0～60mA ，内阻R A ＝18Ω)C ．电压表V (量程为0～3V ，内阻R V 约为3k Ω)D ．滑动变阻器R 1(阻值为0～5Ω)E ．滑动变阻器R2(阻值为0～30Ω)F ．定值电阻R 3(阻值为2Ω)G ．定值电阻R 4(阻值为10Ω)(1)为完成实验，滑动变阻器应该选________，定值电阻应该选________．(填器材后面的代号)(2)请完善图(a)中的电路图．(3)根据图(b)中已描出的点画出U －I 图象，由图象得该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留三位有效数字)[解析](1)因为电池的内阻较小，约为几欧，故为了能起到控制调节作用，滑动变阻器应采用总阻值为30Ω的R 2；因为给出的电流表量程为0～60mA ，量程偏小，为了能准确测量，可以采用串联定值电阻的方法来减小电流，需要的电阻R ＝ 1.5V 60×10－3A＝25Ω，两定值电阻均达不到要求，所以应考虑改装电流表，为了让量程变大，应将较小的电阻与电流表并联，电流表改装后的量程为I ＝I g ＋I g R A R 360mA ＋60×182mA ＝600mA ，符合实验要求．(2)根据(1)中分析可知，电路图如图所示．(3)根据已描出的点画出的U －I 图象如图所示．设电压表示数为U ，电流表示数为I ，则根据闭合电路的欧姆定律有U ＝E －10Ir ，可知电路的U －I 图线与纵轴的交点即为电源的电动势，故E ＝1.49V ，图线的斜率k ＝1.49－0.90.056Ω＝10r ，则r ＝1.05Ω.[答案](1)R 2R 3(2)图见解析(3)图见解析 1.49(1.47～1.49均可) 1.05(1.04～1.07均可)用实验数据求E 、r 的处理方法(1)列方程求解：由U ＝E －Ir 1＝E －I 1r2＝E －I 2r ，解得E 、r .(2)用作图法处理数据，如图所示．①图线与纵轴交点为E ；②图线与横轴交点为I 短＝E r；③图线的斜率表示r ＝|ΔU ΔI |.4.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A ．被测干电池一节B ．电流表1：量程0～0.6A ，内阻r ＝0.3ΩC ．电流表2：量程0～0.6A ，内阻约为0.1ΩD ．电压表1：量程0～3V ，内阻未知E ．电压表2：量程0～15V ，内阻未知F ．滑动变阻器1：0～10Ω，2AG ．滑动变阻器2：0～100Ω，1AH ．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择__________，电压表选择________，滑动变阻器选择________．(2)实验电路图应选择下图中的__________(填“甲”或“乙”)．(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U －I 图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E ＝__________V ，内电阻r ＝__________Ω.解析：(1)因为一节干电池的电动势为1.5伏左右，故电压表选择D ；通过电源的电流不超过0.6A ，因B 电流表的内阻已知，故电流表选择B ，滑动变阻器选择F.(2)因电流表内阻已知，故实验电路图应选择图中的甲．(3)电池的电动势E ＝1.5V ，内电阻r ＝ΔU ΔI－R AΩ＝0.7Ω.答案：(1)B D F (2)甲(3)1.50.7热点题型五传感器的简单应用实验电路图实验原理考查热点传感器的简单应用传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)①考热敏：热敏电阻特性(欧姆表法、伏安法)②考光敏：光敏电阻特性(欧姆表法、伏安法)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999.9Ω)，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1000Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值为2000Ω)，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18V ，I c 约为10mA ；流过报警器的电流超过20mA 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650.0Ω.(1)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．[解析](1)根据题述，应该采用滑动变阻器的限流接法，连接的电路如答案图所示．(2)根据题述，流过报警器的工作电流超过10mA 时，报警器就会报警，可知滑动变阻器的最大阻值至少为R ＝U I c ＝1810×10－3Ω＝1800Ω，因此在电路中应选用最大阻值为2000Ω的滑动变阻器R 2.(3)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，这一阻值为热敏电阻在60℃时的阻值650.0Ω；滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即b 端附近，不能置于另一端的原因是：若置于a 端，则导致闭合开关后，报警器中电流大于20mA ，报警器可能损坏．②将开关向c 端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警．[答案](1)连线如图所示(2)R2(3)①650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA，报警器可能损坏②c报警器开始报警5.(2019·德州模拟)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：(符号，阻值见上表)；光敏电阻R P直流电源E(电动势3V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S 及导线若干．解析：(1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图甲所示．特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小．(2)控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0lx 时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20k Ω，两端电压为2V ，电源电动势为3V ，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10k Ω，即选用R 1，电路原理图如图乙所示．答案：见解析热点题型六创新实验解决电学设计型实验常用的三种方法转换法将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量，然后再反求待测物理量的值，这种方法叫转换测量法(简称转换法)．如在测量金属丝电阻率的实验中，虽然无法直接测量电阻率，但可通过测量金属丝的长度和直径，并将金属丝接入电路测出其电阻，然后再计算出它的电阻率替代法用一个标准的已知量替代被测量，通过调整标准量，使整个测量系统恢复到替代前的状态，则被测量等于标准量控制变量法研究一个物理量与其他几个物理量的关系时，要使其中的一个或几个物理量不变，分别研究这个物理量与其他各物理量的关系，然后再归纳总结，如探究影响导体电阻的因素实验(2018·高考全国卷Ⅰ)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900.0Ω；电源E(6V，内阻可忽略)；电压表V(量程150mV)；定值电阻R0(阻值20.0Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.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℃.实验得到的R2－t数据见下表．t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端；(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2－t曲线；图(a)图(b)图(c)(3)由图(b)可得到R T在25～80℃范围内的温度特性．当t＝44.0℃时，可得R T＝________Ω；(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃.[解析](1)题图(a)的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图(a)中R1的滑片应移到b端．(2)将t＝60℃和t＝70℃对应的两组数据画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2－t曲线．(3)根据题述实验过程可知，测量的R2的数据等于对应的热敏电阻R T的阻值．由画出的R2－t曲线可知，当t＝44.0℃时，对应的R T＝450Ω.(4)由画出的R2－t曲线可知，当R T＝620.0Ω时，手心温度t＝33.0℃.[答案](1)b(2)如图(3)450(4)620.033.06.某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图连接电路，实验过程中操作规范，测量准确，得到一系列数据，如图乙中的散点．该实验小组对实验进行了改进，如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然置于灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中小灯泡L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在25℃.实验过程中操作规范，测量准确，得到一组数据，如图丁中的一组散点．已知水的电阻远大于灯丝的电阻．(1)请在图乙上描绘小灯泡的伏安特性曲线K1；曲线K1表明，随着电压升高，小灯泡的电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(2)请在图丁上描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线K2；曲线K2表明，随着电压升高，水中灯丝电阻________(填“越来越小”“基本不变”或“越来越大”)．(3)对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析：(1)用平滑的曲线将各点相连，如图1所示；图I－U图象中图线的斜率表示电阻的倒数，故由图1可知，随着电压升高，电阻越来越大．(2)同理作出图象如图2所示，由图2可知，电阻基本保持不变．(3)由两I－U图象可知，在同样的电压下，曲线K1的电流值基本都远小于曲线K2的电流值，即曲线K1的电阻值明显大于曲线K2对应的电阻值，原因是描绘曲线K2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K1时灯丝的温度高于描绘曲线K2时灯丝的温度，而金属导体的电阻随温度的升高而增大．答案：(1)如解析图1所示越来越大(2)如解析图2所示基本不变(3)描绘曲线K 2时灯丝保持恒温，而描绘曲线K 1时灯丝的温度发生变化，且一直高于描绘曲线K 2时灯丝的温度(建议用时：60分钟)1．(2019·湖南五校联考)为了精确测量一电阻的阻值R x ，现有以下器材：蓄电池组E ，电流表A ，电压表V ，滑动变阻器R ，电阻箱R P ，开关S 1、S 2，导线若干．某实验小组设计了如图甲所示的电路，实验的主要步骤如下：A ．闭合S 1，断开S 2，调节R 和R P ，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I 1、U 1；B ．保持S 1闭合、R P 阻值不变，闭合S 2，记下电流表和电压表示数分别为I 2、U 2.(1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路．(2)被测电阻的阻值R x ＝________(用两电表的示数表示)．(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的阻值R x 的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)．解析：(1)如图所示．(2)由题意易知R P ＝U 1I 1，又R P 、R x 并联的阻值为R 并＝U 2I 2，又1R P ＋1R x ＝1R 并，联立解得R x ＝U 1U 2U 1I 2－U 2I 1.(3)若考虑电流表和电压表不是理想电表，则在分析时应考虑电压表的内阻，即在第(2)。

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。

苏科版九年级物理电学实验探究题专项练习1. 在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时，同学们猜想：电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。

小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。

（1）小浩设计的实验中，利用小灯泡把电能主要转化为_____能来显示电流做功的多少。

（2）实验电路中的两个小灯泡和的规格应_____（选填“相同”或“不同”）。

（3）小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器，目的之一是为了保护电路，另一个目的是_____。

（4）在图甲所示的电路中，两个小灯泡是_____（选填“串联”或“并联”）的，这样连接是为了探究电流做功的多少与_____的关系。

（5）完成上述探究后，小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证，请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路，把电路图画在图乙的虚线框内。

（6）对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，小浩是否必须通过实验验证？你的看法是_____（选填“不必”或“必须”），你的理由是_____。

第1题2. 在“验证并联电路中干路电流与支路电流关系”的实验中：第2题（1）实验室提供两种规格灯泡若干，小李和小张分别选用两个灯泡，按图1的电路图连接电路，请在图2实物图中用笔划线连好电路。

（2）进行实验时，小李闭合开关后看到电流表指针偏转角度很少，出现如图3所示的实验现象，这是因为_____.（3）两人在图1的并联电路A、B、C三点同时接上电流表，各自做了一组实验，数据记录如下表：A点的电流/A B点的电流/A C点的电流/A 小李实验0.240.130.37小张实验0.48如图3丙电流表示数是小张测量A点时的实验结果，由图可知，经过A点的电流大小为_____A。

（4）请根据并联电路电流特点，分析经过B点的电流大小为_____A，你的分析依据是_____。

（5）在连接电路时，如发现有连接错误，不少同学习惯于将电路全部拆除，重新连接。

八年级电学实验探究题专题1．小明在探究“串联电路的电流和电压”的实验中,将两盏标有“1.5V 0.2A”的小灯泡按如图所示连接起来,用电压恒定的电源供电.闭合开关S后,发现L1、L2均不亮.对此故障,他有下列几种猜想:（A）—盏灯断路，另一盏灯完好（B）一盏灯短路，另—盏灯完好（C）一盏灯断路，另一盏灯短路（1）你认为可能性最大的是_________;（2）如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障，现有以下器材可选：①规格相同的灯泡②符合要求的电压表③符合要求的电流表在它们中间选择一样来检测故障，你认为不适用的有________.你的理由是：_______.（3）故障排除后、小明测出了如下数据，并得出了结论：结论l：串联电路中电流处处相等；结论2：串联电路中各部分电压相等，各部分电压之和等于总电压。

请你对上述结论进行评价，写出评价意见：___________________________________.2.小明等3人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系，其实验过程如下：把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，将第一次测出的电流填入下表：为了防止个别偶然因素的影响，他们采用了以下两种方法之一来重复实验，完成了第二次和第三次测量。

方法一：改变电源电压方法二：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题。

在接、拆电路时，开关必须________。

上面设计的表格中存在的不足之处是表格补充完整后，通过对上面数据的分析可知：后面两次实验是采用方法________来进行的，实验的结论是：并联电路中干路的电流等于。

3.瑞瑞同学在中考物理实验加试时,对串联电路电压规律进行了探究【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 【设计与进行实验】⑴按图21所示的电路图连接电路； ⑵闭合开关，用电压表测出L 1两端的电压；⑶在测L 2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B 接点不动,只断开A 接点,并改接到C 接点上； ⑷测出AC 间的电压. 【交流与评估】⑴ 在接、拆电路时,开关必须______.⑵瑞瑞同学用上面的方法能否测出L 2两端的电压?为什么?.⑶方法改进后，测出AB 、BC 、AC 间的电压记录在右面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是: 串联电路总电压________各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）.⑷这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：_______________________.4.小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路图 （电源电压恒为6V ）。

2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版）挑战14实验题（电学综合25题）1．（2022•梧州）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。

实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω1A”。

（1）连接电路时，开关应　。

（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 ；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是　　。

实验组次12345电阻R/Ω510152530电流I/A0.610.120.1（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；（5）以上实验控制AB间的电压为　V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是　Ω。

2．（2022•鞍山）在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。

（1）小亮连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将 （选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不动”）。

检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，画出正确连线；（2）排除故障后，闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器滑片，记录实验数据如下表：实验次数12345电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0电流I/A0.100.180.260.30图乙为第2次实验电流表的示数，读数为 A；（3）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析它是第 次的数据，判断的依据是 ；（4）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 Ω（结果保留整数）；本实验多次测量的目的是 。

专题13 电学创新型实验题1.发展型实验的解答有两个要点：①立足于相应的教材实验原型，向新物理量、新物理关系做转移分析；①综合应用相关电学规律分析实验原理，如欧姆定律、电功率、电路的串并联规律、电磁感应定律、安培力等。

2.创新型实验的解答有三个要点：①充分参考教材原实验的原理、器材、步骤及数据处理方法，遵循正确、安全、准确的基本实验原则。

①立足实验要求，选用相关电学规律分析实验原理，如欧姆定律、电功率、电路的串并联规律、电磁感应定律、安培力等。

①加强探究性思考，运用物理方法科学设计。

典例1：（2021·重庆·高考真题）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37.9kΩ的定值电阻，E是太阳能电池，μA是电流表（量程0~100μA，内阻2.10kΩ）（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。

（保留3位有效数字）（2）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U 与电阻箱P 的电阻R 之间的关系如图3中的曲线①所示。

不考虑电流表和电阻0R 消耗的功率，由该曲线可知，M 点对应的太阳能电池的输出功率是____mW 。

（保留3位有效数字）（3）在另一更大光照强度下，测得U R -关系如图3中的曲线①所示。

同样不考虑电流表和电阻0R 消耗的功率，与曲线①相比，在电阻R 相同的情况下，曲线①中太阳能电池的输出功率______（选填“较小”、“较大”），由图像估算曲线①中太阳能电池的最大输出功率约为_____mW 。

（保留3位有效数字）【答案】（1）2.48 （2）40.5 （3） 较大 105.8【规范答题】（1）[1]根据电流表读数规则，电流表读数是562.0μA 6.2010A I -==⨯电阻箱P 两端的电压是()53g 0 6.2010(2.1037.9)10V 2.48V U I r R -=+=⨯⨯+⨯=（2）[2]M 点对应的电压 1.80V U =，电阻80.0R =Ω，太阳能电池的输出功率224.0510W 40.5mW U P R-==⨯= （3）[3]与曲线①相比，在电阻R 相同的情况下，曲线①中太阳能电池的电压较大，由2U P R= 可知，曲线①中太阳能电池的输出电功率较大；[4]由图像①可知，太阳能电池电动势为 2.80V E =，图像的斜率表示电流，因此由输出功率为2U P UI R== 当电阻大于150Ω以后是电流越来越小，可知输出功率很小，最大值不在大于150Ω以后取得，而当图像成直线时可知电流是恒定的，此时电压越大输出功率越大，因此输出功率最大值应该在阻值40100ΩΩ之间取得，分别代入50,60,70ΩΩΩ估算功率可得21 2.3105.8mW 50P ==，22 2.4297.6mW 60P ==，23 2.5290.7mW 70P == 因此可知最大功率在电阻50Ω取得，约为105.8mW 。

1、在探究杠杆平衡条件的实验中：（1）小明把杠杆支在支架上，若杠杆左端下沉，可调节左端的平衡螺母向____端移动，使杠杆在水平位置平衡。

（2）如图甲所示，在杠杆右侧B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左侧A处挂____个相同的钩码。

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的示数_________（填“变大”“不变”或“变小”），原因是________。

（4）探究过程中，如图丙在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G＝2.5 N的物体，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态。

根据多次测量的F、L数据，画出F和的图线如图丁，由图丁可得出杠杆平衡的条件是F与L成_______，根据杠杆平衡条件，可求出重力G的力臂是____m。

2.在“探究杠杆平衡条件的实验”中：(1)如图甲所示，杠杆处于静止状态，此时杠杆处于___（选填“平衡”或“非平衡”）状态。

为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向___（选填“左”或“右”）调节。

实验过程中，使杠杆在水平位置平衡的目的是便于_ __。

(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂___个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆的___（选填“左”或“右”）端将下沉。

(3)如图丙所示，取下A位置的钩码，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，测力计示数变化情况是__ _（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”）。

(4)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。