2019高考物理电学实验专题卷含答案

伏安法测电阻【实验目的】用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。

【实验原理】根据电阻定律公式R =Slρ，只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ，计算出导线的横截面积S ，并用伏安法测出金属导线的电阻R ，即可计算出金属导线的电阻率。

【实验器材】被测金属导线，直流电源（4V ），电流表(0-0.6A)，电压表（0-3V ），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。

【实验步骤】1．用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S 。

2．按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l 。

4．把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S 。

改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，断开电键S ，求出导线电阻R 的平均值。

5．将测得的R 、l 、d 值，代入电阻率计算公式lIUd l RS 42πρ==中，计算出金属导线的电阻率。

6．拆去实验线路，整理好实验器材。

【注意事项】1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。

2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。

3．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。

4．闭合电键S 之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。

5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大（电流表用0~0.6A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。

电学实验题，共10道，每道10分。

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。

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。

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：（3）由图（b）可得到R1，在25℃-80°C范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R1= 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℃。

2某同学组装一个多用电表。

可用的器材有：微安表头（量程100μA,内阻900Ω）；电阻箱R 1 （阻值范围0~999.9Ω）；电阻箱R 2 （阻值范围0~99 999.9Ω）；导线若干。

要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA 的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V 的直流电压表。

组装好的多用电表有电流1 mA 和电压3 V 两挡。

回答下列问题：（1）在虚线框内画出电路图并标出R 1和R 2，其中*为公共接线柱，a 和b 分别是电流挡和电压挡的接线柱。

2019年全国各地高考物理模拟题电学实验专题汇编三1. (2019.广东省湛江市一模)郝伟从回收站找到一块多用电表，发现该电表的电压、电流挡是准确的，而欧姆挡不能使用。

拆开电表，经检查发现一定值电阻引线断开，且表内的干电池标签发黄、参数模糊。

为测量该电阻的阻值R，及该干电池的电动势E和内阻r，他拆下该电阻和电池，并找到一个电阻箱利用图甲的电路进行了下列实验，完成步骤中的填空。

将多用电表置于直流3V挡，黑表笔与a相连，闭合S，红表笔前、后分别与b、c接触。

当电阻箱的电阻为时，电压表的示数分别为和，则______。

保持黑表笔与a相连，将红表笔与b相接，调节电阻箱的阻值R，得到多组R的值及对应电压表的示数U，并求出及的值如下表：在图乙中描出所缺数据点，并作出关系图线。

根据图线可求得该干电池的电动势______V；内电阻______结果保留3位有效数字【答案】【解析】解：由欧姆定律可知：解得：。

根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图线如图所示：根据实验步骤与图示电路图可知，电源电动势为：，整理得：由图示图线可知，纵轴截距：，图线斜率：，解得，电源电动势为：电源内阻为：；故答案为：；图象如图所示；，。

根据串联电路特点与欧姆定律求出待测电阻阻值。

应用描点法作出图线。

根据电路图应用闭合电路的欧姆定律求出图线的函数表达式，然后根据图示图线求出电源电动势与内阻。

本题考查了实验数据处理，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法；应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象可以求出电源电动势与内阻。

2.(2019.河南省八市重点高中联盟“领军考试”三模)某同学将电流表A与一电源和滑动变阻器串联改装成欧姆表。

并测定电源的电动势E和内阻r，如图甲所示，已知电流表内阻，满偏电流电流表的表盘如图乙所示，该同学做如下操作：首先，将两探针短接后，调节滑动变阻器R，使电流表A达到满偏。

电学实验1.(2018·全国卷I ·T23) 某实验小组利用如图甲所示的电路探究在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(6 V，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。

实验时，先按图甲连接好电路，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-tt/℃25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0R2/Ω900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图甲中R1的滑片应移动到 (填“a”或“b”)端。

(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2-t曲线。

(3)由图乙可得到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的相应读数如图丙所示，该读数为Ω，则手心温度为℃。

【解析】(1)为了保护测量电路，在闭合S1前，图甲中R1的滑片应移动到b端。

(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，做出R2-t曲线如图所示。

(3)由作出的R2-t曲线可知，当t=44.0 ℃时，可得R T=450 Ω。

(4)根据图丙所示读数为6×100 Ω+2×10 Ω+1×0 Ω+0.1×0 Ω=620.0 Ω，由作出的R2-t 曲线可知，当R T=620.0 Ω时，可得t=33.0 ℃。

电学实验综合测试卷011．（9分）某同学设计了如图所示的电路测量一圆柱形金属丝的电阻Rx（阻值约为5Ω），部分实验器材规格如下：电压表V：（量程0~3V，内阻约为3kΩ）；电流表A：（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；滑动变阻器R1（0~20Ω）；滑动变阻器R2（0~500Ω）；电源E（电动势为3.0V）开关和导线若干（1）实验时，电路中的P端应接在_____________（选填“a”或者“b”）；（2）实验时，滑动变阻器R应选择_______________（选填“R1”或“R2”）；（3）实验中测得金属丝电阻为R0，直径为d、长度为L，则该金属材料电阻率的表达式是_________（用R0、d 和L表示）。

2．（9分）某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材：待测干电池组(电动势E约3V)、电流表A（量程10mA，内阻小于1Ω）、电阻箱R（0~99.99Ω）、滑动变阻器（0~400Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，故先测量电流表的内阻。

（1）该同学设计用甲图测量电流表内阻步骤如下：①断开单刀双掷开关以及开关K，将滑动变阻器滑片P滑至B端、电阻箱R阻值调到最大。

②_______________________________________________________________________。

③_______________________________________________________________________。

④读出此时电阻箱的阻值R=0.2Ω，即为电流表内阻的测量值。

可分析测量值应____________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（2）通过控制开关状态，该同学又进行了电池电动势和电池内阻的测量实验，他一共记录了六组电流I和电阻箱R的对应数值，并建立坐标系，作出“1I–R”图线如图乙，由此求出电动势E=________V、内阻r=________Ω。

电学实验练习题例 1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（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 k Ω）; 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，导线若干 .根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【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＜RA R ，故电流表应采用外接法. 在控制电路中，若采v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=RER A Rx=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法. 如图10-5图所1示0-5. 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Rx，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、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。

【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。

⑵①将 S2 与 Rx相接，记下电流表指针所指位置。

②将S2 与R1 相接，保持 R2 不变，调节 R1 的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R1 的值，则 Rx＝R1。

例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻 r1＝750Ω；电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2＝2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；）单刀单掷开关K，导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示(用已知内阻的电压表代替电流表)例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值。

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。

专题18 电学实验【2018高考真题】1．一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1I数据见下表;根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出1RI关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．【;;】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】（1）①开关未断开②电阻箱阻值为零（2）图像如图所示：121.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）表并联，可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯，考虑电表内阻对实验的影响，则E =I (R +R A +r )，得()1A R E R r I=⋅-+，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V ，图线的截距表示（R A +r ），所以内阻精确值为r =（1.20-0.20）Ω=1.00Ω。

点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电;电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电;内阻的精确度。

2．某同学组装一个多用电表。

可用的器材有：微安表头（量程100内阻900）；电阻箱R 1 （阻值范围0999.9）；电阻箱R 2 （阻值范围099 999.9）；导线若干。

专题 电学计算题1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）如图，在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。

一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后，沿平行于x 轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。

已知O 点为坐标原点，N 点在y 轴上，OP 与x 轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ，不计重力。

求 （1）带电粒子的比荷；（2）带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。

【答案】（1）224q U m B d = （2）2π(42Bd t U = 【解析】（1）设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，加速后的速度大小为v 。

由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 2v qvB m r=②由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ （2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为πtan302rs r =+︒⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得2π(42Bd t U =⑦2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，两金属板P 、Q 水平放置，间距为d 。

两金属板正中间有一水平放置的金属网G ，P 、Q 、G 的尺寸相同。

G 接地，P 、Q 的电势均为ϕ（ϕ>0）。

质量为m ，电荷量为q （q >0）的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置，以速度v 0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。

（1）求粒子第一次穿过G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小； （2）若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？【答案】（1）l v =（2）2v 【解析】（1）PG 、QG 间场强大小相等，均为E ，粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为a ，有2E dϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ，由动能定理有2k 012qEh E mv =-③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ，粒子在水平方向的位移为l ，则有212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥l v = （2）设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短，由对称性知，此时金属板的长度L为=22L l v =⑧ 3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O 、P 是电场中的两点。

2019年高考物理重点新题精选分类解析第1期专项13电学实验注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。

在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。

考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。

只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。

1.〔2018连云港摸底〕利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。

图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U—I关系图线。

〔1〕实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A〔阻值范围0~10Ω〕、滑动变阻器B〔阻值范围0~100Ω〕、电动势为6V的电源〔不计内阻〕、小灯泡、电键、导线假设干。

该同学做实验时，滑动变阻器选用的是〔选填“A”或“B”〕；请在图乙的方框中画出该实验的电路图。

〔2〕如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中，电流传感器的示数为0.3A，电源电动势为3V。

那么此时小灯泡的电功率为W，电源的内阻为Ω。

1.答案：〔1〕A电路如图。

〔2〕0.66~0.722~2.67解析：由于小灯泡电阻较小，电路应该设计成电流传感器外接。

描绘小灯泡伏安特性曲线，设计成滑动变阻器分压接法。

将该小灯泡接入丙图所示的电路中，电流传感器的示数为0.3A，电源电动势为3V，在小灯泡伏安特性曲线上找出对应电流为0.3A的点，该点纵横坐标的乘积0.3A×2.3V=0.69W.，为此时小灯泡的电功率。

过该点和纵轴上3V的点作一直线，该直线的斜率绝对值等于电源的内阻为2.5Ω。

2、〔2018安徽江南十校摸底〕在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致。

图电学实验练习题例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,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.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,若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++=24 mA ＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.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;解析⑴实验电路如右图所示此法俗称”替代法”;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; 例3、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；电压表V 1,量程为,内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2,量程为5V,内阻r 2＝2500Ω；滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K,导线若干;测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图; 解析如图所示 用已知内阻的电压表代替电流表例4用以下器材测量一待测电阻的阻值;器材代号与规格如下：电流表A 1量程250mA,内阻r 1为5Ω；标准电流表A 2量程300mA,内阻r 2约为5Ω； 待测电阻R 1阻值约为100Ω；滑动变阻器R 2最大阻值10Ω； 电源E 电动势约为10V,内阻r 约为1Ω；单刀单掷开关S,导线若干;⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图并标明每个器材的代号.⑵需要直接测量的物理量是______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1＝______; 解析⑴实验电路图如图所示用已知内阻的电流表代替电压表; ⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的内阻为r 1,待测电阻R 1的阻值的计算公式是：11211r I I I R -=例5有一电阻R x ,其阻值在100～200Ω之间,额定功率为;要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有：安培表A 1,量程为50mA,R A 1=100Ω,安培表A 2,量程为1A,R A 2=20Ω 电压表V 1,量程为5V,R V 1=10kΩ,电压表V 2,量程为15V, R V 2=30kΩ 变阻器R 1,变阻范围0～20Ω ,2A,变阻器R 2,变阻范围0～1000Ω,1A,9V 电源,电键,导线; ⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是： ; ⑵画出所用实验电路图;解析⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由：R I P 2=得,mA I mA I 503521==;因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A 1;又因为RU P 2=,所以V U V U 1.7521== ;因为电阻可能为100Ω,所以允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V,应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压,因此电压表应选V 1;因为R 1＜ R 2,且2A ＞35mA, 所以应选变阻器R 1;因为R 1＜R x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路;因为x R <V A R R , 所以应选用外接电路;⑵实验所用电路如图所示例62000年全国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; ⑴在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号;器材代号 规 格 电流表A 1 量程10mA,内阻r 1待测约40Ω 电流表A 2 量程500μA,内阻r 2=750Ω 电压表V 量程10V,内阻r 3=10Ω 电阻R 1 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器R 总阻值约50Ω电池E 电动势,内阻很小 导线若干,电键K⑵若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式为r 1=____,式中各符号的意义是_______;解析⑴如图所示用已知内阻的电流表代替电压表;⑵2121r I I r =,I 1表示通过电流表A 1的电流,I 2表示通过电流表A 2的电流,r 2表示电流表A 2的内阻; 例72006年全国Ⅰ、Ⅲ现要测量某一电压表 的内阻;给定的器材有：待测电压表 量程2V,内阻约4k Ω；电流表 量程,内阻约500Ω；直流电源E 电动势约,内阻不计；固定电阻3个：R 1=4000Ω,R 2=10000Ω,R 3=15000Ω；电键S 及导线若干;要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半;⑴试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图;要求电路中各器材用题中给定的符号标出;⑵电路接通后,若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻R V =_________;解析⑴若直接将电压表与毫安表串联,因毫安表的量程过大即两电表量程不匹配,故应将电压表与一定值电阻并联;实验电路如图所示,若选用电阻R 1,则并联电阻并R ＝2000Ω,电压表读数U ＝mAR Er 并+·R 并＝50020004.2+×2000＝＞1V,电流表读数I ＝mA＋r R E 并＝50020004.2+＝0.00096A ＝＞,R 1符合要求,同理可得R 2、R 3不符合要求,故选R 1;⑵电路接通后,通过R 1的电流I 1＝1R U ,则通过电压表的电流为I 2＝I －I 1＝I －1R U ,所以电压表的内阻R V ＝2I U＝11RU R I U－ 例82006年全国Ⅱ现要测定一个额定电压4V 、额定功率的小灯泡图中用错误!表示的伏安特性曲线;要求所测电压范围为～4V;现有器材：直流电源E 电动势,内阻不计,电压表 量程,内阻约为4×104Ω,电流表量程250mA,内阻约为2Ω,电流表 量程500mA,内阻约为1Ω,滑动变阻器R 最大阻值约为30Ω,电键S,导线若干;如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是 ,下面两个电路应该选用的是 ;V V mA R SEV mAVA 2A解析在测量小灯泡的伏安曲线时,由于题目要求电压范围为～4V,因此滑动变阻器采用分压式接法;根据估算通过小灯泡的额定电流为I =0.4A,因此电流表应该选用 ;在伏安法测量过程中,由于临界电阻Ω==200V A R R R 大于小灯泡电阻,因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量;例9、用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻;电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用;除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有： （a ） 电流表量程0.6A 、3A ； （b ） 电压表量程3V 、15V（c ） 定值电阻阻值1Ω、额定功率5W （d ） 定值电阻阻值10Ω,额定功率10W（e ） 滑动变阻器阴值范围0--10Ω、额定电流2A （f ） 滑动变阻器阻值范围0-100Ω、额定电流1A,那么1要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A ； R 0应选择 Ω的定值电阻,R 应选择阻值范围是 Ω的滑动变阻器; （2）引起该实验系统误差的主要原因是 ;13,,1,0～10;2由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小; 解析：由于电源是一节干电池,所选量程为3V 的电压表；估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A 左右,所以选量程为0.6A 的电流表；由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象;系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小;本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E 测<E 真,r 测<r 真; 例10、某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材： A ．待测干电池 B ．电流表G0~3mA,内电阻r 1=20Ω C ．电流表A0~0.6A,内电阻r 2= D ．滑动变阻器甲最大阻值10ΩE ．滑动变阻器乙最大阻值100ΩF ．定值电阻R 1=100ΩG ．定值电阻R 2=500ΩH ．定值电阻R 3=Ω 开关、导线;由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量;①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选 ,定值电阻应选用 ;填写定值电阻前的序号②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′;则可知此电源的内电阻测量值为r = ,电动势测量值为E= ;A 2解析 干电池的电动势和内阻的测量,一般需要电流表和电压表;由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ；②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+-- 例11某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件;图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性 曲线,实验室备有下列器材： 器材代号 规格 电流表A 1 电流表A 2 电压表V 1 电压表V 2 滑动变阻器R 1 滑动变阻器R 2 直流电源E 开关S 导线若干量程0~50mA,内阻约为50Ω 量程0~200mA,内阻约为10Ω 量程0~3V,内阻约为10k Ω 量程0~15V,内阻约为25k Ω 阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A 阻值范围0~1k Ω,允许最大电流100mA 输出电压6V,内阻不计 ①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 ;以上均填器材代号②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号; ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点相同点： , 不同点： ;解析：①图像中电流0～0.14A,电流表选A 2；电源电压6V,但图像只要求电压在0～3V 之间调整,为了测量准确电压表选V 1；由于绘制图像的需要,要求电压从0～3V 之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小的R 1; ②该元件约几十Ω,AV R R R R >,电压表的分流作用可以忽略,所以采用电流表外接法；实验数据的采集要求从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法;③从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点,突出都是“非线性”,图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数;例12某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池;该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱最大阻值为Ω,当标准电阻用 一只电流表量程R I =0.6A,内阻0.1g r =Ω和若干导线;①请根据测定电动势E 内电阻r 的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来;②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R ,读处与R 对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值 2.6R =Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示;处理实验数据时;首先计算出每个电流值I 的倒数1I ;再制作R-1I坐标图,如图6所示,图中已标注出了1,R I的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上;③在图6上把描绘出的坐标点练成图线; ④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻r = Ω 解析：根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可;实物图的连接如答图4所示;由闭合电路欧姆定律有：E =IR+r+r g ,解得：)(1g r r IE R +-⋅=,根据R-1/I 图线可知：电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻; 答案：① 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④~；~例13某同学为了较精确的测量一阻值约为20Ω的电阻R x 的阻值.①在以下备选器材中电流表应选__________,电压表应选_______,变阻器应选_________.只填写器材对应的字母代号电源E 电动势3 V 、内阻可忽略不计电流表A 1量程50 mA,内阻约12Ω;电流表 A 2量程3 A, 内阻约 Ω;电压表V 1量程3 V,内阻约3 kΩ,电压表V 2量程15 V,内阻约15 kΩ;滑动变阻器R 10～10 Ω,允许最大电流2.0 A;滑动变阻器R 20～1000 Ω,允许最大电流0.5 A;定值电阻R 30Ω,允许最大电流1.0A;开关及导线若干②请在方框中画出实验电路图要求直接测量量的变化范围尽可能大一些,所选器材用对应符号标出;③若某次测量中,电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式为R x ＝________________;解析测量电阻的阻值一般利用伏安法,电压表显然应选量程为 3 V 的V 1；根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流150xEI mA R ==,显然超过了电流表A 1 50 mA 的量程,但电流表 A 2的量程又太大,故我们可以将定值电阻R 30Ω与待测电阻R x 相串联,此时电路中的最大电流60x EI mA R R==+,利用电流表A 1 测量电流即可;由于要求直接测量量的变化范围尽可能大一些,故只能采用分压电路,且滑动变阻器使用电阻较小的R 1;最后我们确定电流表的解法：由于此时电路的临界电阻0123190A x V R R R k R R ==⨯=Ω>+,则应该利用电流表的外接法;由此得到实验电路图如图所示,当电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式x UR R I=-.例14从下表中选取出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1,画在下面的方框中,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据;器材代号 规格 电流表A 1 量程10mA,内阻r 1待测约40Ω 电流表A 2 量程500μA ,内阻r 2=750Ω 电压表V 量程10V,内阻r 3=10kΩ 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,内阻很小 电键S导线若干解析要测量电流表A 1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但根据本题所提供的仪器,我们可以首先肯定,在本实验中不可能用到电压表,因为电源的电动势只有,而电压表的量程为10V,最多不到满偏的1/6,用它来读数误差太大,因此该实验能用到的电表只可能用两块电流表;两块电流表有可能串联,也有可能并联,但题目中电流表A 2的内阻r 2已知,因此将两电流表并联,根据并联规律I 1r 1=I 2r 2可求出电流表A 1的内阻r 1=122I r I ; 加在电流表两端的电压最大值U m =I m r 2=,而滑动变阻的最大阻值只有50Ω,如果将滑动变阻器接成限流,会超过电流表的量程,将它们烧坏;如果仅仅将滑动变阻器接成分压,滑动变阻器可调节的范围很小,只有全长的1/4,这样测量的次数比较少;故应将定值电阻R 1接在干路上用作限流,电路图如图所示;例15现有器材：量程为、内阻约30Ω-40Ω的电流表一个,定值电阻R 1=150Ω,定值电阻R 2=100Ω,单刀单掷开关K,导线若干;要求利用这些器材测量一干电池电动势约的电动势;1按要求在实物图上连线;2用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E = ,式中各直接测得量的意义是： .解析根据提供的器材,可任取一个定值电阻与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,用欧姆定律建立方程组进行测量;但在本题中,电流表量程为,干电池的电动势约为,如果把定值电阻R 1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,则回路中总电阻约为180Ω,回路中电流约为 /180Ω=,而如果把定值电阻R 2与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,,则回路中总电阻约为130Ω,回路中电流约为 /130Ω=,显然,该电流已超过电流表的量程;考虑到实验的可行性,此时用定值电阻R 2与R 1串联即可,故有如下解答：1连图：左图只用R 1接入电路；右图用R 1和R 2串联接入电路;连线如图 2设I 1是外电阻为R 1时的电流,I 2是外电阻为R 1和R 2串联时的电流,则有11A E I R R r =++,212A EI R R R r=+++解之,可解得干电池电动势为：12212I I E R I I =-. 例17某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材：A ．待测干电池B ．电流表G0~3mA,内电阻r 1=20ΩC ．电流表A0~0.6A,内电阻r 2=D ．滑动变阻器甲最大阻值10ΩE ．滑动变阻器乙最大阻值100ΩF ．定值电阻R 1=100ΩG ．定值电阻R 2=500ΩH ．定值电阻R 3=Ω 开关、导线;由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量;①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选 ,定值电阻应选用 ;填写定值电阻前的序号②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′;则可知此电源的内电阻测量值为r = ,电动势测量值为E= ;解析 干电池的电动势和内阻的测量,一般需要电流表和电压表;由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ；②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+--. 例18小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据I 和U 分别表示小灯泡上的电流和电压： 1在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器变化范围0-10Ω、电源、小灯泡、电键、导线若干. 2在右图中画出小灯泡的U-I 曲线.3某电池的电动势是,内阻是Ω.将本题中的AR 滑G灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少解析1为了作出小灯泡的U-I 曲线,必须采用分压的方法；而因为小灯泡的电阻比较小,故采用电流表的外接法,实验电路图见下图.2小灯泡的U-I 曲线首先用描点法作出各个点,利用圆滑的曲线连接即可得到下图;3作出Ir E U -=图线,可得小灯泡工作电流为安,工作电压为伏,因此小灯泡实际功率为==UI P 瓦.例19在"测定金属的电阻率"的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m ．金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．1从图中读出金属丝的直径为 mm.2在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材： A ．直流电源：电动势约 V,内阻很小； B.电流表A 1：量程0～0.6 A,内阻Ω;C ．电流表A 2：量程0～3. 0 A,内阻0. 025Ω;D ．电压表V ：量程0～3 V,内阻3 k Ω; E.滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω；F.滑动变阻器R 2：最大阻值50Ω;G ．开关、导线等．在可供选择的器材中,应该选用的电流表是 ,应该选用的滑动变阻器是 ;3根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图． 4若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x =4. 1Ω,则这种金属材料的电阻率为 Ω·m.保留二位有效数字 解析1金属丝的直径为0.522mm. 2电路中的最大电流A R EI x75.0==,显然超过了电流表A 1 0.6 A 的量程,但电流表 A 2的量程又太大,故电流表应该选用A 1,由于滑动变阻器R 1最大阻值为10Ω,比被测电阻丝的电阻大,且容易调整,所以采用限流电路即可;由于此时电路的临界电阻Ω>Ω≈=4200V A R R R ,故电流表采用外解法.3实验电路如图所示4利用电阻定律S l R ρ=,则==lRSρ×10-6Ω·m.例20在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材： A ．待测的干电池电动势约为,内电阻小于Ω B ．电流表G 满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω C ．电流表A0～0.6A,内阻ΩD ．滑动变阻器R 10～20Ω,10 A E.滑动变阻器R 20～200Ω,l A F ．定值电阻R 0 990Ω G ．开关和导线若干1某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的a 、b 两个参考实验电路,其中合理的是 图所示的电路；在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 填写器材前的字母代号．2图乙为该同学根据1中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I 1—I 2图线I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数,则由图线可以得被测电池的电动势E= V,内阻r= Ω;解析本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表,由于题中只给了两个电流表,故可以通过改装来实现.因为定值电阻R 0=990Ω,则电流表G 与之串联较好,所以合理的是b 图所示的电路,滑动变阻应选D ；根据全电路欧姆定律容易得到102()g E I R R I r =++,即1200g gr EI I R R R R =-+++由I 1—I 2图线可以看出,图线与纵轴的交点为mA ,即0 1.48gEmA R R =+,故电动势E=；又因为12 1.48 1.250.770.3I k I ∆-===∆,即010000.77g r R R =+,故0.77r =Ω. 例21某电压表的内阻在20～50K Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V 量程3V,电流表A 1量程200μA ,电流表A 2量程5mA,电流表A 3量程0.6A,滑动变阻器R 最大阻值1kΩ,电源E 电源电压为4V,开关S. 1所提供的电流表中应选用 填字母代号.2为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图10-9方框中画出符合要求的实验电路其中电源和开关及连线已画出.解析电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积,估算电路中的最大电流为所以应选电流表A 1,与电压表串联在电路中.滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻.如果用滑动变阻器连成限流电路,一则它对电路的调控作用很不明显,二则是待测电压表分得的最小电压约为大于电压表的量程,变阻器明显不能组成限流电路,这样变阻器应作为分压器接在电路中,就不会出现上述问题,电路如图10-10所示.总结对于电表的选择,必须先根据已知条件估算电路中的最大电压或电流值,以此确定选用略大于且量程最小的电表;例22用以下器材测量电阻R x 的阻值900-1000Ω： 电源E,有一定内阻,电动势约为； 电压表V 1,量程为,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13,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中相应的英文字母标注;2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 的图10-9 E 图10-10公式为R x = ; 2.分析与解：很多考生解析此题,第一思维考虑的就是伏安法,由于本题没有电流表,思维受阻,当然做不正确;只有极少数有“用已知内阻的电压表代替电流表”新观念的考生才能做正确; 答案：1测量电阻R x 的实验电路如图2所示;2电压表V 1的示数U 1,电压表V 2的示数U 2,电压表V 1的内阻r 1,根据串联、并联电路的规律,算出R x 的电阻为R x =2111U U r U ;。

第14讲电学实验与创新限时：40分钟1．(2017·昭通市二模)某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体电阻的电阻率，进行如下实验：导学号 86084307(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图所示，其读数分别是L＝ 23.7__mm，d＝ 2.795(2.792～2.796)__mm.(2)图(a)是一个多量程多用电表的内部简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关S转到位置5、6时，可用来测量电压__；当S转到位置1、2时，可用来测量电流，其中S转到 1__位置时量程较大.图(a)(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确操作步骤测得此圆柱体的电阻值，读数如图(b)，则该电阻的阻值约为 220__Ω.图(b)(4)该同学想用伏安法更精确地测量该电阻R，现有器材规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E(电动势为4 V，内阻不计)电流表A1(量程为0～4 mA，内阻约50 Ω)电流表A2(量程为0～10 mA，内阻约30 Ω)电压表V1(量程为0～3 V，内阻约10 kΩ)电压表V2(量程为0～15 V，内阻约25 kΩ)滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流为2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A)开关S，导线若干为减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，请在方框内画出测量电路图(标明所选器材代号).[解析] (1)游标卡尺的读数为L＝23 mm＋7×0.1 mm＝23.7 mm；螺旋测微器的读数为d＝2.5 mm＋29.5×0.01 mm＝2.795 mm(2)当转换开关S转到位置5、6时，电阻和表头串联，为电压表，测量电压；S旋到位置1时，并联电阻阻值较小，则分流较大，故S旋到位置1时，电流表量程较大.(3)电阻R＝22.0×10＝220 Ω(4)为了获得较大的电压调节范围，滑动变阻器采用分压接法，并且选用最大阻值较小的滑动变阻器，便于操作；电路中最大电流I max＝3220＝14mA，故选用电流表A2，电流表内阻和被测电阻相近，故采用电流表外接法，如图所示2．(2017·江西省二模)某同学参加了一物理兴趣小组，想通过实验测量一个待测电阻的阻值，实验室内除待测电阻外还有如下器材：导学号 86084308A．电阻箱R1、R2、R3、R4B．滑动变阻器R0C．灵敏电流计GD．不计内阻的恒定电源EE．开关、导线若干(1)指导教师先让该同学对如图1所示电路进行分析，调节四个电阻箱的阻值，当a 、b 之间的电流表G 无示数时(此时也称为“电桥平衡”)，则a 、b 两点间的电势差 为零__(选填“为零”或“不为零”)，4个电阻之间的关系是： R 1·R 4＝R 2·R 3__(用R 1、R 2、R 3、R 4表示).(2)该同学还受此启发很快设计了如图2所示电路，并按照以下步骤就测出了R x ：A ．按图2接好电路，调节 R __，P 为滑动变阻器的滑头，当G 表示数为零时，读出此时电阻箱阻值R 1；B ．将R x 与电阻箱R 互换位置，并且控制 P __不动，再次调节 R __，直至电桥再次平衡时，读出此时电阻箱阻值R 2；C ．由以上数据即可得R x 阻值，其大小为R x ＝[解析] (1)电流表G 无示数，说明两点间电势相同，故电势差为零；根据原理可知两端的电压相同，根据欧姆定律可得ER 1＋R 2R 1＝E R 3＋R 4R 3，化简可得R 1·R 4＝R 2·R 3 (2)由题意可知，该同学采用电桥平衡法进行实验；故应调节R ，使G 表中电流为零，此时读出R 1，则R 1与R x 的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；B ．应控制P 不动，使两边电阻的比值不变；互换R x 与变阻箱R ；再次调节R ，使电流计读数为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；C ．根据题意有R 1R x ＝R x R 2，解得R x ＝R 1R 2.3．(2017·湖南省衡阳市八中一模)某同学要测量一个微安表(量程为0～500 μA)的内阻.可供选择器材有：导学号 86084309A ．电源(电动势6 V ，内阻较小)B ．电压表(量程0～3 V ，内阻约几千欧姆)C ．电阻箱R 1(0－999.9 Ω)D ．电位器(可变电阻，与滑动变阻器相当)(0～1.5k Ω)E ．电位器(0～15k Ω)该同学设计了如图的电路进行实验.连接后，主要操作步骤如下：1．开关K 和K 1处于断开状态；2．将电位器R 和电阻箱R 1调至最大值.闭合开关K ，调节电位器R ，让微安表达到满偏，此时电压表示数为2.00 V ；3．闭合开关K 1，调节电位器R 和电阻箱R 1，让微安表达到半偏，此时电阻箱的示数为300.0 欧，电压表的示数为2.50 V.完成下列填空：(1)电位器R 应该选择 E__.(2)由实验数据可知电压表的内阻为R V ＝ 4000(4k,4000.0)Ω__，微安表的内阻为R A ＝ 450.0Ω__；(3)若电压表在制造过程中，由于分压电阻的误差，使得示数比真实值偏大，则由此造成微安表内阻的测量值 等于__(选填“大于”、“小于”、“等于”)真实值.[解析] (1)由电路图知，电压表串联在电路中，由于电压表内阻较大，所以电位器应选择大阻值的，故选E ；(2)当K 1断开时，电流表与电压表串联，所以电压表内阻R V ＝U I ＝2500×10－6＝4000 Ω；(3)闭合开关K 1，可求电压表的电流为：I ＝U R V ＝2.504000＝25004 μA ，根据并联电路的电流规律，可求电阻箱的电流为：I R ＝25004 μA －250 μA ＝15004 μA ，电阻箱的电压U R ＝RI R ，所以电流表的内阻：R A ＝U R I A＝450.0 Ω；(4)由于分压电阻的误差，使得电压表示数比真实值偏大，但等比例变化并不改变两次测量结果(R A ＝(1－12·U 1U 2)R 1)，故测量值依然等于真实值.4．(2017·江西省师大附中一模)某同学想用以下器材组装一只欧姆计，并测量一只约几千欧电阻的阻值.导学号 86084310A .电流表，满偏电流为1 mA ，内阻为20 ΩB ．电流表，满偏电流为0.6 A ，内阻为5 ΩC ． 电动势15 V ，内阻5 Ω的直流电源D ． 电动势3 V ，内阻3 Ω的直流电源E .最大阻值为5000 Ω的滑动变阻器F. 最大阻值为100 Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用 A 、D 、E__(填字母).(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入部分的阻值为 2977__Ω(3)若用此欧姆计测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为 6000__Ω[解析] (1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻，调零时电流表应该满偏，题中电源和电流表有四种组合：组合一：AC 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：15 V 1 mA＝15 k Ω；组合二：BC 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：15 V 0.6 A＝25 k Ω；组合三：AD 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：3 V 1 mA ＝3 k Ω；组合四：BD 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：3 V 0.6 A＝5 Ω. 考虑滑动变阻器最大为5000 Ω，应该选组合三，故电流表选A ，电源选D ，滑动变阻器选E ；(2)根据闭合电路欧姆定律有：I g ＝E r ＋r g ＋R ，解得R ＝E I g －r －r g ＝3 V 1 mA－20 Ω－3 Ω＝2977 Ω(3)指针指在满偏电流的三分之一处，根据闭合电路欧姆定律，有13I g ＝E r ＋r g ＋R ＋R x，解得R x ＝2(r ＋r g ＋R )＝6000Ω.5．某同学用下列器材测定一块手机电池的电动势和内电阻.导学号 86084311 电流表A(量程3 A ，内阻约0.5 Ω)；电压表V(量程15 V ，内阻约15 k Ω)；滑动变阻器R (0～50 Ω，额定电流3 A)；定值电阻R 0＝3 Ω；开关S 及导线若干.(1)为减小实验误差，电路图中的导线应连接到 a __(选填“a ”或“b ”).(2)连接好电路闭合S 前，滑动变阻器的滑片P 应置于 d __(选填“c ”或“d ”)端.(3)根据正确操作，依据得到的电压表和电流表读数，作出对应的U －I 图象如图所示.由图线可知该电池的电动势E ＝ 8.5__V ，内电阻r ＝ 0.75__Ω(结果保留两位有效数字).(4)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U 及滑动变阻器消耗的功率P 都会发生变化.以下各示意图中正确反映P －U 关系的是 C__.[解析] (1)为减小实验误差，应采用电流表内接，电路图中的导线应连接到a .(2)连接好电路闭合S 前，滑动变阻器阻值置于电阻最大的位置，即滑片P 应置于d 端.(3)由图线可知该电池的电动势E ＝8.5 V ，r ＋R 0＝ΔU ΔI ，r ＝8.5－4.01.2－3＝0.75 Ω. (4)滑动变阻器消耗的功率P ＝E －U R 0＋r U ＝E R 0＋r U －1R 0＋rU 2，，即P －U 关系为二次函数关系，故选C.6．(2017·揭阳市二模)有一约7 V 数码电池，无法从标签上看清其电动势等数据.现要更加准确测量其电动势E 和内电阻r ，实验室备有下列器材：导学号 86084312A ．电流表(量程0.6 A ，内阻为3Ω)B ．电压表(量程3 V ，内阻为3 k Ω)C ．电压表(量程30 V ，内阻为30 k Ω)D ．定值电阻R 1＝500 ΩE ．定值电阻R 2＝5000 ΩF ．滑动变阻器(阻值范围0～30 Ω)G ．开关及导线 (1)该实验中电压表应选 B__，定值电阻应选 E__.(均选填选项前的字母序号)(2)电路图如图所示，将实物连线图补充完整.(3)若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表读数为U ，电流表读数为I ，则电源电动势和内阻间的关系式为 E ＝83U ＋(I ＋U 3000)r . [解析] (1)因电源的电压约为7V ，如果采用30V 的电压表，则量过大，误差太大，因此电压表量程只能选择3V.因为小于电动势，故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程，并且至少应扩大到7V ，则根据改装原理可以知道：7＝3＋33000R ，计算得出R 至少有4000Ω，故定值电阻应选择E .(2)实物连线图如下：(3)电压表读数为U ，电流表读数为I 时，路端电压为U ＋U 3000×5000＝83U ，干路电流为I ＋U 3000，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝83U ＋(I ＋U 3000)r。

专题19 电学实验（2）-2019年高三二模、三模物理试题分项解析（III）1．（10分）（2019湖南衡阳二模）某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验。

已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V，内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下a．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约5Ω）b．电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）c．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）d．电压表V2（量程0～15V，内阻约2000Ω）e．滑动变阻器R1（阻值0～10，额定电流1A）f．滑动变阻器R2（阻值0～5000，额定电流500mA）请回答下列问题：（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择a，电压表应选择c、滑动变阻器应选择e（填写实验器材前的序号）（2）根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图来完成该实验（3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流，由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值小于（选填“大于”“等于“或“小于“）真实值（4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示，该图线向下弯曲，其原因是小电珠的电阻随温度升高而增大。

（5）如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为0.55W（结果保留两位小数）【思路分析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，在保证电路安全的情况下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器。

（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法，然后作出电路图。

（3）根据电路原理图进行误差分析；（4）根据I﹣U图象中斜率表示电阻倒数，结合图线规律找图线向下弯曲的原因；（5）把定值电阻等效到电源内部，然后做出等效电源的伏安特性曲线，然后分析求解。

专题18 力学实验1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。

物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。

已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。

在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的速度大小为m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为m/s2（保留2位有效数字）。

【答案】（1）A （2）0.233 （3）0.75【解析】分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A到E，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A点；在打点计时器打C点瞬间，物块的速度24.6510m/s0.233m/s220.1BDCxvT-⨯===⨯；根据逐差法可知，物块下滑的加速度()222 226.15 3.1510m/s0.75m/s 440.1CE ACx xaT--⨯-===⨯。

2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。

所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。

回答下列问题：（1）铁块与木板间动摩擦因数μ= （用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。

接通电源。

开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。

多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。

图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。

重力加速度为9.8 m/s 2。

可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为 （结果保留2位小数）。

【答案】（1）sin cos g a g θθ- （2）0.35 【解析】（1）由mg sin θ-μmg cos θ=ma ，解得：μ=sin cos g a g θθ-① （2）由逐差法a =II I 29S S T - 得：S II =（76.39-31.83）×10-2 m ，T =0.15 s ，S I =（31.83-5.00）×10-2m ，故a =22244.561026.8310910---⨯-⨯⨯ m/s 2=1.97 m/s 2，代入①式，得：μ19.8 1.97⨯-=0.35 3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。

高考物理二轮复习专题测试： 电学实验(附参考答案)1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)利用如图甲所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R 0(阻值为3.0Ω),电阻R 1(阻值为3.0Ω),电流表(量程为200 mA,内阻为R A =6.0Ω),开关S 。

实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I 和电阻箱相应的阻值R; ③以I1为纵坐标,R 为横坐标,作R I1图线(用直线拟合); ④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b 。

回答下列问题:(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则I1与R 的关系式为 。

(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0Ω时电流表的示数如图乙所示,读出数据,完成下表。

答:① ,② 。

(3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k= A -1Ω-1,截距b= A -1。

(4)根据图线求得电源电动势E= V,内阻r= Ω。

【解题指南】本题要首先利用闭合电路欧姆定律得出I 与R 的函数关系,然后变形成y=kx+b 这样的一次函数。

【解析】本题考查了测量电源电动势和内电阻。

(1)电流表电阻是R 1的2倍,所以干路电流为3I,根据闭合电路欧姆定律A IR R R r I E +++=)(30代入数据,化简得Er R E I 15331++=。

(2)电流表每小格表示2 mA,因此电流表读数是0.110 A,倒数是9.09 A -1。

(3)根据坐标纸上给出的点,画出一条直线,得出斜率k=1.0A -1Ω-1,截距b=6.0A -1。

(4)斜率E k 3=,因此0.33==k E V,截距Er b 153+=,Ω=-=0.153bEr 。

答案:(1) Er R E I 15331++= (2)0.110 9.09 (3)1.0(或在0.96～1.04之间) 6.0(或在5.9～6.1之间) (4)3.0(或在2.7～3.3之间) 1.0(或在0.6～1.4之间)2.(2014·北京高考)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。