专题14 电学实验-【好题汇编】5年（2020-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（山东专用）

专题14 电学实验 1、（2024·山东卷·T14）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： （1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm； （2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端； （3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； （4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 2、（2023·山东卷·T14）电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下： 电容器C（额定电压，电容标识不清）； 电源E（电动势，内阻不计）； 电阻箱（阻值）； 滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； 电压表V（量程，内阻很大）； 发光二极管，开关，电流传感器，计算机，导线若干。 回答以下问题： （1）按照图甲连接电路，闭合开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向___________端滑动（填“a”或“b”）。 （2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V（保留1位小数）。 （3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为时，开关掷向1，得到电容器充电过程的图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为___________C（结果保留2位有效数字）。 （4）本电路中所使用电容器的电容约为___________F（结果保留2位有效数字）。 （5）电容器充电后，将开关掷向2，发光二极管___________（填“”或“”）闪光。 3、（2022·山东卷·T14）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材： 干电池E（电动势1.5V，内阻未知）； 电流表A1（量程10mA，内阻为90Ω）； 电流表A2（量程30mA，内阻为30Ω）； 定值电阻R0（阻值为150Ω）； 滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）； 待测电阻Rx； 开关S，导线若干。 测量电路如图所示。 （1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______（填“A1”或“A2”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。 （2）断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为________Ω。 （3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值_________（填“有”或“无”）影响 4、（2021·山东卷·T14）热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有： 待测热敏电阻（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）； 电源E（电动势，内阻r约）； 电阻箱R（阻值范围）； 滑动变阻器（最大阻值）； 滑动变阻器（最大阻值）； 微安表（量程，内阻等于）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： ①按图示连接电路； ②闭合、，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，调节电阻箱，使微安表指针半偏； ④记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： （1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。 （2）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图（不含温控装置）连接成完整电路__________。 （3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为，该温度下热敏电阻的测量值为___________（结果保留到个位），该测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值。 （4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________（填“增大”或“减小”）。 5、（2020·山东卷·T14）实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5 V，内阻小于1 Ω）； 电压表V （量程3 V，内阻约3 kΩ）； 电流表A （量程0.6 A，内阻约1 Ω）； 滑动变阻器R （最大阻值为20 Ω）； 定值电阻R1（阻值2 Ω）； 定值电阻R2（阻值5 Ω）； 开关一个，导线若干。 (1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_____。（单选，填正确答案标号） A．电压表分流 B．干电池内阻较小 C．滑动变阻器最大阻值较小 D．电流 表内阻较小 (2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 6 7 I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 U/V 1.35 1.20 105 0.88 0.73 0.71 0.52 请根据实验数据，回答以下问题： ①图丁的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点，请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。 ②根据实验数据可知，所选的定值电阻为_____ （填“R1”或“R2”）。 ③用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路____________。 1．（2024·山东青岛·三模）实验小组根据实验室提供的器材，设计实验方案测量长度为l的中空圆柱形金属工件的电阻率。实验室提供的器材有： A．电源E（电动势为4.5V，内阻未知） B．电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C．电压表（量程3V，内阻约为2kΩ） D．变阻箱R（0~9999.9Ω） E．定值电阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一个 F．游标卡尺（20分度） G．开关一个，导线若干 (1)组员们用游标卡尺测量金属工件的外径d1和内径d2。使用前检查发现主尺和游标尺的零刻度线不能对齐，如图甲。组员们决定仍然使用该尺进行测量，其中测量内径时，把结构图乙中的部件 （选填“a”“b”“c”或“d”）紧贴圆柱形金属工件测量内径，记录此时游标卡尺示数为 mm（图丙），修正后内径d2= mm。 (2)为了满足测量要求，实验小组设计图丁实验方案测量工件的电阻，其中电压表V1是器材中的 （选填器材前的字母符号），V2是器材中的另外一只电压表，定值电阻R0选用 Ω。 (3)闭合开关，调节电阻箱阻值，记录每个阻值对应的电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；根据数据作出图像，斜率为k，如图戊，不计电压表V2的分流影响，此工件的电阻率为 （使用题中所给物理量的符号表示）； (4)考虑电压表V2的分流影响，应用此方法测得的电阻率 （选填“偏大’“偏小”或“等于”）。 2．（2024·山东聊城·三模）半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，现有以下器材： 电源：电动势3V，内阻不计 电流表A1：量程250，内阻约为50 电流表A2：量程250，内阻约为10 电压表V：量程3V，内阻约为20； 滑动变阻器R：阻值范围0~100 压力传感器，开关S，导线若干。 （1）为了提高测量的准确性，电流表应选 （选填“A1”或“A2”），并请补充完整图甲中虚线框内的测量电路 。 （2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的图像如图乙所示，重力加速度取。 （3）完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子工秤，它主要构成有：压力传感器，定值电阻、理想电流表（量程），电动势为6V的电源，电源内阻不计。 ①将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一砝码，托盘和砝码的总质量为200g，电流表示数为，通过计算可得电梯的加速度大小为 ； ②若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则重物质量的测量值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 3．（2024·山东潍坊·三模）某实验小组为测量电流表内阻和蓄电池的电动势及内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下： 电流表（量程0~120mA，内阻未知）；电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 定值电阻；定值电阻； 电阻箱（阻值0~99.99Ω）；蓄电池（电动势约为6V，内阻约1Ω）； 开关两个和导线若干。 (1)调节电阻箱到最大阻值，断开，闭合。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表和示数及电阻箱的读数，某同学发现两表指针偏转角度总是相同，则的内阻为 Ω； (2)闭合开关。重新测量并纪录了多组电流表读数与电阻箱阻值R，并作出图像如图乙，则电源的电动势为 V，内阻为 Ω（结果均保留2位有效数字）； (3)测出电源电动势和内阻后，该同学根据闭合前记录的数据，作出电流表的电流的倒数与电阻箱电阻R的图像（图像），则该同学 （填“能”或“不能”）计算出电流表的内阻。 4．（2024·山东济宁·三模）某同学利用如图所示的电路测量多个物理量。实验室提供的器材有： 两个相同的待测电源E（内阻约为） 电阻箱（最大阻值为） 电阻箱（最大阻值为） 电压表V（内阻约为） 电流表A（内阻约为） 灵敏电流计G，两个开关、 主要实验步骤如下： ①按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为0.40A、11.7V、、； ②反复调节电阻箱和（与①中的电阻值不同），再次使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.5V。 回答下列问题： (1)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表V的内阻 ； (2)步骤①中电流计G的示数为0时，B和D两点的电势差 V； (3)结合步骤①、步骤②的测量数据，测得一个电源的电动势 V，内阻 。（保留1位小数） 5．（2024·山东东营·二模）某实验小组为了制作一个具有两个倍率的简易欧姆表，他们从实验室中找到了如下器材： 一节干电池（内阻不计） 一个微安表（量程为2000µA，内阻不明） 两个电阻箱R1（0~999.9Ω）和R2（0~99.9Ω） 红、黑表笔各一个，开关一个，导线若干 (1)为了确定干电池的电动势，实验小组设计了如图甲所示的实验电路，调节R1，当微安表示数分别为1200µA和1600µA时，R1的示数分别为650.0Ω和337.5Ω，则干电池的电动势为 V。（保留1位小数） (2)欧姆表的设计电路如图乙所示，a、b两点接红、黑表笔，a点应接 （填“红表笔”或“黑表笔”）。 (3)开关断开时电路为“×100”倍率的欧姆表。两表笔短接，调节R1使微安表指针达到满偏，在红、黑表笔间接入未知电阻，微安表指针指在1000µA处，则未知电阻的阻值为 Ω，1000µA刻度线应标注的刻度值为 。 (4)闭合开关，在保证刻度线的值相同的情况下，欲使欧姆表倍率变为“×10”，电阻箱R2的阻值应调为 Ω。（保留1位小数） 6．（2024·山东泰安·三模）某实验小组想精准测量一段粗细均匀。长度为L=1m合金丝的电阻率，该实验小组想用如图甲所示的电路测量合金丝的阻值，实验室提供的实验器材有： A．电源（电动势约为3V，内阻不计） B．电流表A1（0~100mA，内阻为20Ω） C．电流表A2（0~0.6A，内阻为10Ω） D．电压表V1（0~3V，内阻约为2kΩ） E.电压表V2（0~15V，内阻约为10kΩ） F.滑动变阻器R1（0~5Ω） G.滑动变阻器R2（0~20Ω） H.开关、导线若干 (1)为了多测量几组实验数据并尽可能准确地测量合金丝的阻值，电流表应选用 ，电压表选用 ，滑动变阻器选用 ；（均填实验器材前的字母序号） (2)正确连接电路，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电流表的示数I和对应的电压表示数U，并描绘出合金丝的伏安特性曲线如图乙所示，可知合金丝的阻值为 Ω（结果保留3位有效数字）； (3)用螺旋测微器测量合金丝的直径结果如图丙所示，则合金丝的直径为 mm； (4)最终算得合金丝的电阻率约为 Ω·m（结果保留3位有效数字）。 7．（2024·山东淄博·二模）某同学为了研究欧姆表的改装原理和练习使用欧姆表，设计了如下实验。利用一个满偏电流为的电流表改装成倍率可调为“”或“”的欧姆表，其电路原理图如图甲所示。 (1)请根据图甲中的电路原理图，在答题卡上的图乙中连接实物图 ，并正确连接红、黑表笔。使用时进行欧姆调零发现电流表指针指在如图丙所示位置，此时应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“上”或“下”）移动； (2)将单刀双掷开关S与2接通后，先短接，再欧姆调零。两表笔再与一电阻连接，表针指向表盘中央图丁中的a位置处，然后用另一电阻代替，结果发现表针指在b位置，则 ； (3)该同学进一步探测黑箱问题。黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由三个阻值相同的电阻构成的电路。用欧姆表测得1、2之间的电阻为，2、3之间的电阻为，1、3之间的电阻为，在答题卡图戊所示虚线框中画出黑箱中的电阻可能的连接方式（一种即可） 。 8．（2024·山东烟台·二模）某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。准备的器材有： 毫安表（量程0～100mA，内阻4Ω）； 电阻箱R（最大阻值99.9Ω）； 一个开关和若干导线。 (1)由于毫安表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组决定将其量程扩大到0～500mA，还需一个阻值为 Ω的定值电阻，并将该定值电阻与毫安表 （选填“并联”或“串联”）。 (2)请在图甲虚线框内将实物图连接完整 。 (3)实验中多次改变电阻箱的阻值R并记录相应通过毫安表的电流I，得到多组数据后描点作出图像如图乙所示，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位有效数字） 9．（2024·山东菏泽·模拟预测）某同学利用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势E和内阻r，选用的器材如下： A．毫安表mA（量程为10mA，内阻为59Ω） B．电压表V（量程为3V，内阻很大） C． 电阻箱 （0~999.9Ω） D．滑动变阻器 （0~50Ω） E. 干电池一节、开关一个和导线若干 (1)根据图甲，在图乙上用笔画线代替导线完成实物图连线。 (2)正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图丙所示，其示数为 V。 (3)由于毫安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为0.6A的电流表，图甲中电阻箱应调整为 Ω。 (4)改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表的示数为U，改装后电流表的示数为I。根据记录数据作出的图像如图丁所示，则干电池的电动势为 V（保留三位有效数字）、内阻为 Ω（保留两位有效数字）。 10．（2024·山东济南·二模）某同学利用如下器材，采用图甲所示电路测量某金属材料的电阻率。 A．待测金属丝（电阻约为） B．毫米刻度尺 C．螺旋测微器 D．电流表（，约为） E.毫安表（，） F.定值电阻 G.滑动变阻器（，） H.蓄电池（，最大电流，内阻很小） (1)按图甲所示电路，在图丙实物图上，用笔画线代替导线，进行实物图连接 。 (2)该同学改变滑动变阻器的滑片位置，测得多组电流表、的值、。以为横坐标，为纵坐标，绘得图像如图乙所示，则金属丝的电阻 ，金属的电阻率为 。（结果用金属丝长度L、金属丝直径d和图乙中的a、b表示） 11．（2024·山东滨州·二模）某学习小组要精确测定一节干电池的电动势与内阻，实验室提供有下列器材： 灵敏电流计G（量程为5mA，内阻约为50Ω）； 电压表V（0~3V，内阻约为10kΩ）； 电阻箱R1（0~999.9Ω）； 滑动变阻器R2（0~100Ω） 滑动变阻器R3（0~2000Ω） 电池组（电动势为6V，内阻很小）； 待测旧干电池一节； 导线开关若干。 学习小组经过讨论，决定先用电池组按图甲所示电路来测定灵敏电流计G的内阻。实验步骤如下： ①按图甲连接好电路，断开S1、S2，将滑动变阻器R的滑片调至图中a端所对应的位置； ②闭合S1，调节R，使灵敏电流计G满偏； ③保持R不变，再闭合S2，调节电阻箱电阻R1=48.0Ω时，灵敏电流计G的读数为2.5mA； 调节电阻箱时，干路上的电流可视为不变，即可测得灵敏电流计G内阻RG的大小。 (1)滑动变阻器R应该选取 （选填“R2”或“R3”）； （2）实验小组将电阻箱R1与灵敏电流计G并联，改装成一个量程为灵敏电流计量程10倍的电流表。调节好后连接成如图乙所示的电路，测量待测旧干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出几组电压表和灵敏电流计G的示数IG，如下表，作出对应的U-IG图线如图丙所示 U/V 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 IG/mA 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 (2)由作出的U-IG图线求得待测干电池的电动势E= V，内阻r= Ω；（保留3位有效数字） (3)从系统误差角度分析，本实验测出的待测干电池电动势 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 12．（2024·山东潍坊·二模）小明同学是一名山地车骑行爱好者，为了夜间骑行安全，他网购了一个太阳能山地车尾灯（如图甲所示）。好奇心驱使他将太阳能尾灯拆开，发现了可为内部一组镍氢电池组充电的光伏板。小明同学想测量该光伏板的电动势（电动势约为4V）及其内阻，于是他从实验室借到了以下器材：    A．电压表V（量程0~3V，内阻为3KΩ） B．毫安表A（量程0~100mA，内阻很小） C．滑动变阻器R（0~500Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 F．开关、导线若干 (1)小明设计了如图乙所示的电路，为了精确测量电路电压，则与电压表串联的定值电阻为 （选填“”或“”）； (2)给光伏板一定的光照进行实验，将电压表的读数记为U，毫安表的读数记为I，通过改变滑动变阻器的阻值，测得多组U、I值，根据记录的实验数据做出图像如图丙所示，通过图像可得光伏板的电动势 V，图中线性段时光伏板的内阻 ；（结果保留2位有效数字） (3)将一个50Ω的定值电阻与光伏板串联，保持光照条件不变，则该定值电阻消耗的功率 W。（结果保留2位有效数字） 13．（2024·山东临沂·二模）我国清洁能源设备生产规模居世界首位。太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的图像。 (1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图 （填“a”或“b”）。 (2)已知电压表V的量程为，内阻为，若要将该电压表改装成量程为的电压表，该电表需串联一个 的电阻。 (3)太阳能电池板作为电源，在一定光照强度下其路端电压与总电流的关系如图丙所示，把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路，该电源的效率是 %。（结果保留三位有效数字） (4)太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性曲线如图乙所示。太阳能电池板没有光照时（没有储存电能）其电阻用符号表示，将同规格的电池板接入电路如丁图所示，已知电源电动势，内阻，可得电池板消耗的功率 （保留三位有效数字）。 14．（2024·山东菏泽·二模）智能手机中大都配置有气压传感器，某种气压传感器主要传感元件是一个对气体压强敏感的薄膜，它连接一个柔性电阻器，当气压传感器所处环境气压变化时，这个薄膜变形，柔性电阻器的阻值也随之发生变化。已知某气压传感器的阻值变化范围为一百欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究其阻值随气压p变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择： A．气压传感器，一个标准大气压下阻值约为200Ω B．直流电源，电动势6V，内阻不计 C．电流表量程为50mA，内阻不计     D．电流表量程为150mA，内阻不计 E.电压表V，量程为3V，内阻为3kΩ     F.定值电阻 G.滑动变阻器R，最大电阻值约为20Ω     H.开关S与导线若干 (1)请根据给定的实验器材在虚线框内画出实验电路图 ，在图上标注出元件符号（R、、V、或） (2)将实物连线图补充完整 。 (3)当气压传感器所处环境气压为p时，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U和I，则气压传感器的阻值 。 (4)改变环境压强p的大小，测得不同的值，绘成图像如图所示，由图可得阻值和压强p的函数关系式为 Ω。 15．（2024·山东济南·一模）如图（a）所示，恒流源输出的电流大小恒定，与电流表G的满偏电流相同，电流表G的内阻为。现对一只数字已模糊的电阻箱重新标记，将电阻箱和电流表G如图（a）接入电路，闭合开关，调整电阻箱的旋钮到不同位置，分别读出电流表G的示数I，根据电流表G的示数和不同旋钮位置可对电阻箱旋钮刻度进行标定。 (1)请你利用此电路分析出电阻箱接入电路的电阻与电流表的示数I之间的表达式 。（结果用题中的字母表示） (2)某同学采用如图（b）虚线框中所示结构模拟恒流源，先闭合，断开，调节使电流表G满偏；然后保持的滑片位置不动，闭合，调整电阻箱的旋钮到不同位置，用（1）中相同的方法标定电阻值。为了减少误差，在选择电源与滑动变阻器时，应尽量选择电动势 （填“大”或“小”）一些的电源。 (3)用图（b）所示电路进行测量时，的测量值将 （填“偏大”或“偏小”），且电阻箱接入电路的阻值越大，误差将 （填“越大”或“越小”或“不变”）。 16．（2024·山东日照·二模）某物理学习小组为了测量电源的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路。器材如下： A．待测电源（电动势E、内阻r） B．电流表（量程1A、内阻） C．电流表（量程6mA、内阻） D．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） E．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） F．开关S和导线若干 实验步骤如下： (1)将实验器材连接成如图甲所示的电路，要将电流表改装成量程为6V的电压表，需要将电阻箱的阻值调为 Ω； (2)调节电阻箱的阻值，读出电流表和的示数和，多次改变电阻箱的阻值，以为横坐标、为纵坐标画出图线如图乙所示，根据图线可求出待测电源的电动势 V，内阻 Ω； (3)通过本实验测得电源内阻的测量值 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题14 电学实验 1、（2024·山东卷·T14）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： （1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm； （2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端； （3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； （4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 【答案】（1）2.450 （2）1 （3）1.91 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为 【小问2详解】 由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端； 【小问3详解】 根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有 【小问4详解】 根据电阻定律 可得 两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知 2、（2023·山东卷·T14）电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下： 电容器C（额定电压，电容标识不清）； 电源E（电动势，内阻不计）； 电阻箱（阻值）； 滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； 电压表V（量程，内阻很大）； 发光二极管，开关，电流传感器，计算机，导线若干。 回答以下问题： （1）按照图甲连接电路，闭合开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向___________端滑动（填“a”或“b”）。 （2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V（保留1位小数）。 （3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为时，开关掷向1，得到电容器充电过程的图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为___________C（结果保留2位有效数字）。 （4）本电路中所使用电容器的电容约为___________F（结果保留2位有效数字）。 （5）电容器充电后，将开关掷向2，发光二极管___________（填“”或“”）闪光。 【答案】 ①. b ②. 6.5 ③. ④. ⑤. 【解析】 （1）[1]滑动变阻器分压式接法，故向b端滑动充电电压升高； （2）[2]量程15 V，每个小格0.5 V，估读，故6.5 V； （3）[3]图像所围的面积，等于电容器存储的电荷量，35个小格，故电容器存储的电荷量为C； （4）[4]由电容的定义式得：C； （5）[5]开关掷向2，电容器放电，故闪光。 3、（2022·山东卷·T14）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材： 干电池E（电动势1.5V，内阻未知）； 电流表A1（量程10mA，内阻为90Ω）； 电流表A2（量程30mA，内阻为30Ω）； 定值电阻R0（阻值为150Ω）； 滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）； 待测电阻Rx； 开关S，导线若干。 测量电路如图所示。 （1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______（填“A1”或“A2”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。 （2）断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为________Ω。 （3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值_________（填“有”或“无”）影响 【答案】 ①. A1 ②. 60 ③. 100 ④. 无 【解析】 （1）[1]若不考虑电源内阻，且在电源两端只接R0时，电路中的电流约为 由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的处，则该同学选到的电流表应为A1。 [2]当不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有 计算出 R = 60Ω （2）[3]断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换R0，闭合开关后，有 代入数据有 Rx = 100Ω （3）[4]若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有 联立计算出的Rx不受电源内阻r的影响。 4、（2021·山东卷·T14）热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有： 待测热敏电阻（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）； 电源E（电动势，内阻r约）； 电阻箱R（阻值范围）； 滑动变阻器（最大阻值）； 滑动变阻器（最大阻值）； 微安表（量程，内阻等于）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： ①按图示连接电路； ②闭合、，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，调节电阻箱，使微安表指针半偏； ④记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： （1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。 （2）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图（不含温控装置）连接成完整电路__________。 （3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为，该温度下热敏电阻的测量值为___________（结果保留到个位），该测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值。 （4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________（填“增大”或“减小”）。 【答案】 ①. ②. ③. 3500 ④. 大于 ⑤. 减小 【解析】 （1）[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器前半部分并联，滑动变阻器的阻值越小，S2闭合前、后该部分电阻变化越小，从而电压的值变化越小，故滑动变阻器应选R1 （2）[2]电路连接图如图所示 （3）[3]微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即 可得 [4]当断开S2，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而认为电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。 （4）[5]由于是图像，当温度T升高时，减小，从图中可以看出减小，从而减小，因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。 5、（2020·山东卷·T14）实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5 V，内阻小于1 Ω）； 电压表V （量程3 V，内阻约3 kΩ）； 电流表A （量程0.6 A，内阻约1 Ω）； 滑动变阻器R （最大阻值为20 Ω）； 定值电阻R1（阻值2 Ω）； 定值电阻R2（阻值5 Ω）； 开关一个，导线若干。 (1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_____。（单选，填正确答案标号） A．电压表分流 B．干电池内阻较小 C．滑动变阻器最大阻值较小 D．电流 表内阻较小 (2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 6 7 I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 U/V 1.35 1.20 105 0.88 0.73 0.71 0.52 请根据实验数据，回答以下问题： ①图丁的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点，请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。 ②根据实验数据可知，所选的定值电阻为_____ （填“R1”或“R2”）。 ③用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路____________。 【答案】 ①. B ②. ③. R1 ④. 【解析】 (1)[1]电压表示数变化过小，则原因是外电阻比内阻大的多，即电源内阻偏小，故选B。 (2)[2]根据数据做出U-I图像如图； [3]由图像可知 电源内阻小于1Ω，则定值电阻大于1.63Ω，可知定值电阻为R1； [4]定值电阻与电源串联，电路如图； 1．（2024·山东青岛·三模）实验小组根据实验室提供的器材，设计实验方案测量长度为l的中空圆柱形金属工件的电阻率。实验室提供的器材有： A．电源E（电动势为4.5V，内阻未知） B．电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C．电压表（量程3V，内阻约为2kΩ） D．变阻箱R（0~9999.9Ω） E．定值电阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一个 F．游标卡尺（20分度） G．开关一个，导线若干 (1)组员们用游标卡尺测量金属工件的外径d1和内径d2。使用前检查发现主尺和游标尺的零刻度线不能对齐，如图甲。组员们决定仍然使用该尺进行测量，其中测量内径时，把结构图乙中的部件 （选填“a”“b”“c”或“d”）紧贴圆柱形金属工件测量内径，记录此时游标卡尺示数为 mm（图丙），修正后内径d2= mm。 (2)为了满足测量要求，实验小组设计图丁实验方案测量工件的电阻，其中电压表V1是器材中的 （选填器材前的字母符号），V2是器材中的另外一只电压表，定值电阻R0选用 Ω。 (3)闭合开关，调节电阻箱阻值，记录每个阻值对应的电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；根据数据作出图像，斜率为k，如图戊，不计电压表V2的分流影响，此工件的电阻率为 （使用题中所给物理量的符号表示）； (4)考虑电压表V2的分流影响，应用此方法测得的电阻率 （选填“偏大’“偏小”或“等于”）。 【答案】(1) 7.65 7.50(2) B 1k(3)(4)不变 【详解】（1）[1]测量内径应使用内测量爪，故选a； [2]游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和，所以游标卡尺的示数为 [3]修正后内径为 （2）[1]由于电压表V1与电阻R0串联，所以电压表V1的内阻已知，故选B； [2]由于电源电动势为4.5V，而电压表V1的量程为3V，所以串联的电阻R0的阻值为 （3）根据欧姆定律可得 整理可得 根据电阻定律可得 联立可得 （4）考虑电压表V2的分流影响，根据欧姆定律有 整理可得 图像的斜率为 与电压表内阻无关，测得电阻值不变，电阻率不变。 2．（2024·山东聊城·三模）半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，现有以下器材： 电源：电动势3V，内阻不计 电流表A1：量程250，内阻约为50 电流表A2：量程250，内阻约为10 电压表V：量程3V，内阻约为20； 滑动变阻器R：阻值范围0~100 压力传感器，开关S，导线若干。 （1）为了提高测量的准确性，电流表应选 （选填“A1”或“A2”），并请补充完整图甲中虚线框内的测量电路 。 （2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的图像如图乙所示，重力加速度取。 （3）完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子工秤，它主要构成有：压力传感器，定值电阻、理想电流表（量程），电动势为6V的电源，电源内阻不计。 ①将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一砝码，托盘和砝码的总质量为200g，电流表示数为，通过计算可得电梯的加速度大小为 ； ②若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则重物质量的测量值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 A1 1.0 偏大 【详解】（1）[1]电路中最大电流为 故为了提高测量的准确性，电流表应选A1； [2]由于滑动变阻器的阻值相比压力传感器阻值小得多，且使电表示数变化范围更大，滑动变阻器采用分压式接法，根据 所以电流表采用内接法，故电路图连接如图所示 （3）①[3]由闭合电路的欧姆定律 代入数据解得 由图乙可知，当时，压力传感器的示数为 由牛顿第二定律 解得 ②[4] 若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则电路中电流减小，的计算值增大，导致重物压力的值增大，所以重物质量的测量值将偏大。 3．（2024·山东潍坊·三模）某实验小组为测量电流表内阻和蓄电池的电动势及内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下： 电流表（量程0~120mA，内阻未知）；电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 定值电阻；定值电阻； 电阻箱（阻值0~99.99Ω）；蓄电池（电动势约为6V，内阻约1Ω）； 开关两个和导线若干。 (1)调节电阻箱到最大阻值，断开，闭合。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表和示数及电阻箱的读数，某同学发现两表指针偏转角度总是相同，则的内阻为 Ω； (2)闭合开关。重新测量并纪录了多组电流表读数与电阻箱阻值R，并作出图像如图乙，则电源的电动势为 V，内阻为 Ω（结果均保留2位有效数字）； (3)测出电源电动势和内阻后，该同学根据闭合前记录的数据，作出电流表的电流的倒数与电阻箱电阻R的图像（图像），则该同学 （填“能”或“不能”）计算出电流表的内阻。 【答案】(1)5(2) 5.9 0.75(3)能 【详解】（1）电流表的量程0~120mA，电流表的量程0~0.6A；两表指针偏转角度总是相同，则两电流表示数的关系为 根据并联电路的电流特点可知 则 根据欧姆定律和并联电路的电压特点 解得电流表A1的内阻 （2）[1][2]闭合开关S2后，电流表A2被短路；电流表的读数为I1时，干路电流 根据闭合电路的欧姆定律 代入数据整理得 由图乙可知，图像的斜率 由 解得电动势 图像的纵截距 由 解得电源内阻 （3）电流表A1、电阻R1与电阻R2的并联电阻 开关S2断开，根据闭合电路的欧姆定律 变形得 图像的纵截距 由于电源的电动势、内阻以及并联电阻R并均为已知，因此能够根据图像的纵截距求解电流表A2的内阻。 4．（2024·山东济宁·三模）某同学利用如图所示的电路测量多个物理量。实验室提供的器材有： 两个相同的待测电源E（内阻约为） 电阻箱（最大阻值为） 电阻箱（最大阻值为） 电压表V（内阻约为） 电流表A（内阻约为） 灵敏电流计G，两个开关、 主要实验步骤如下： ①按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为0.40A、11.7V、、； ②反复调节电阻箱和（与①中的电阻值不同），再次使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.5V。 回答下列问题： (1)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表V的内阻 ； (2)步骤①中电流计G的示数为0时，B和D两点的电势差 V； (3)结合步骤①、步骤②的测量数据，测得一个电源的电动势 V，内阻 。（保留1位小数） 【答案】(1)1170(2)(3) 12.1 1.0 【详解】（1）根据欧姆定律可得电压表V的内阻为 （2）步骤①中电流计G的示数为0时，B和A两点电势相等，则B和D两点的电势差 由于两个待测电源相同，通过两电源的电流相等，根据闭合电路欧姆定律可知 则B和D两点的电势差为 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律得 联立可得 ， 代入 ，，， 解得 ， 5．（2024·山东东营·二模）某实验小组为了制作一个具有两个倍率的简易欧姆表，他们从实验室中找到了如下器材： 一节干电池（内阻不计） 一个微安表（量程为2000µA，内阻不明） 两个电阻箱R1（0~999.9Ω）和R2（0~99.9Ω） 红、黑表笔各一个，开关一个，导线若干 (1)为了确定干电池的电动势，实验小组设计了如图甲所示的实验电路，调节R1，当微安表示数分别为1200µA和1600µA时，R1的示数分别为650.0Ω和337.5Ω，则干电池的电动势为 V。（保留1位小数） (2)欧姆表的设计电路如图乙所示，a、b两点接红、黑表笔，a点应接 （填“红表笔”或“黑表笔”）。 (3)开关断开时电路为“×100”倍率的欧姆表。两表笔短接，调节R1使微安表指针达到满偏，在红、黑表笔间接入未知电阻，微安表指针指在1000µA处，则未知电阻的阻值为 Ω，1000µA刻度线应标注的刻度值为 。 (4)闭合开关，在保证刻度线的值相同的情况下，欲使欧姆表倍率变为“×10”，电阻箱R2的阻值应调为 Ω。（保留1位小数） 【答案】(1)1.5(2)黑表笔(3) 750 7.5(4)83.3 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得 （2）欧姆表电流满足“红进黑出”，故黑表笔接表内电池的正极，所以a点应接黑表笔。 （3）[1][2]当微安表指针达到满偏时，有 当微安表指针指在1000µA处，有 联立可得 由于电路为“×100”倍率的欧姆表，所以1000µA刻度线应标注的刻度值为7.5。 （4）闭合开关，在保证刻度线的值相同的情况下，欲使欧姆表倍率变为“×10”，则 此时 解得 6．（2024·山东泰安·三模）某实验小组想精准测量一段粗细均匀。长度为L=1m合金丝的电阻率，该实验小组想用如图甲所示的电路测量合金丝的阻值，实验室提供的实验器材有： A．电源（电动势约为3V，内阻不计） B．电流表A1（0~100mA，内阻为20Ω） C．电流表A2（0~0.6A，内阻为10Ω） D．电压表V1（0~3V，内阻约为2kΩ） E.电压表V2（0~15V，内阻约为10kΩ） F.滑动变阻器R1（0~5Ω） G.滑动变阻器R2（0~20Ω） H.开关、导线若干 (1)为了多测量几组实验数据并尽可能准确地测量合金丝的阻值，电流表应选用 ，电压表选用 ，滑动变阻器选用 ；（均填实验器材前的字母序号） (2)正确连接电路，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电流表的示数I和对应的电压表示数U，并描绘出合金丝的伏安特性曲线如图乙所示，可知合金丝的阻值为 Ω（结果保留3位有效数字）； (3)用螺旋测微器测量合金丝的直径结果如图丙所示，则合金丝的直径为 mm； (4)最终算得合金丝的电阻率约为 Ω·m（结果保留3位有效数字）。 【答案】(1) B D F(2)13.3(3)0.400(4) 【详解】（1）[1][2][3]电源电动势为，所以电压表选用即可，根据伏安特性曲线的电流取值小于，所以电流表选用，滑动变阻器采用分压式接法，选用即可。 （2）伏安特性曲线上某点的电压与电流之比为合金丝和电流表的阻值之和，则有 所以合金丝的阻值为 （3）根据螺旋测微器读出合金丝的直径 （4）合金丝的横截面面积为 根据电阻公式可知，合金丝的电阻率 7．（2024·山东淄博·二模）某同学为了研究欧姆表的改装原理和练习使用欧姆表，设计了如下实验。利用一个满偏电流为的电流表改装成倍率可调为“”或“”的欧姆表，其电路原理图如图甲所示。 (1)请根据图甲中的电路原理图，在答题卡上的图乙中连接实物图 ，并正确连接红、黑表笔。使用时进行欧姆调零发现电流表指针指在如图丙所示位置，此时应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“上”或“下”）移动； (2)将单刀双掷开关S与2接通后，先短接，再欧姆调零。两表笔再与一电阻连接，表针指向表盘中央图丁中的a位置处，然后用另一电阻代替，结果发现表针指在b位置，则 ； (3)该同学进一步探测黑箱问题。黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由三个阻值相同的电阻构成的电路。用欧姆表测得1、2之间的电阻为，2、3之间的电阻为，1、3之间的电阻为，在答题卡图戊所示虚线框中画出黑箱中的电阻可能的连接方式（一种即可） 。 【答案】(1) 上(2)(3)或 【详解】（1）[1]由多用电表红黑表笔的特点，红黑表笔的电流“红入黑出”，B点接红表笔，A点接黑表笔，按照电路图连接实物图如下 [2] 电表调零时,红黑表笔短接，电流表应达到最大值，需要调节滑动变阻器滑片，使电流表指针满偏，当电流表电流增大时，由欧姆定律可得，电流表两端电压 增大，不变时，电流表两端电压增大。由并联电路特点知，、两端的总电压也等于，通过、的电流 增大时，也增大，电路中总电流 电路总电流增大，由闭合电路电压特点可得，滑动变阻器和电源内阻的总电压 滑动变阻器和电源内阻的总电压减小，又有欧姆定律可得滑动变阻器和电源内阻的总电阻 由以上可知滑动变阻器和电源内阻的总电阻减小，滑动变阻器电阻减小，滑动变阻器滑片向上移动。 （2）由欧姆表电路的特点及闭合电路的欧姆定律得，当红黑表笔短接时 当电流表处于a、b两位置时 将、、带入以上三式解得 （3）由题意可得1、3之间的电阻可为1、2和2、3之间电阻的串联值，所以第一情况：1、2之间接一个电阻，2、3之间接两个电阻串联。 所以第二情况：1、2之间接两个电阻并联，2、3之间接一个电阻。 8．（2024·山东烟台·二模）某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。准备的器材有： 毫安表（量程0～100mA，内阻4Ω）； 电阻箱R（最大阻值99.9Ω）； 一个开关和若干导线。 (1)由于毫安表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组决定将其量程扩大到0～500mA，还需一个阻值为 Ω的定值电阻，并将该定值电阻与毫安表 （选填“并联”或“串联”）。 (2)请在图甲虚线框内将实物图连接完整 。 (3)实验中多次改变电阻箱的阻值R并记录相应通过毫安表的电流I，得到多组数据后描点作出图像如图乙所示，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1) 1 并联(2)(3) 4.0 7.2 【详解】（1）[1][2]根据电流表改装原理 解得定值电阻的阻值为 故将毫安表量程扩大到0～500mA，需并联一个阻值为的定值电阻。 （2）改装后的电流表与电阻箱串联，实验电路如图所示。 （3）[1]根据闭合电路的欧姆定律 整理得 图像的斜率为 解得该电源的电动势为 [2]当时，，代入 解得内阻为 9．（2024·山东菏泽·模拟预测）某同学利用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势E和内阻r，选用的器材如下： A．毫安表mA（量程为10mA，内阻为59Ω） B．电压表V（量程为3V，内阻很大） C． 电阻箱 （0~999.9Ω） D．滑动变阻器 （0~50Ω） E. 干电池一节、开关一个和导线若干 (1)根据图甲，在图乙上用笔画线代替导线完成实物图连线。 (2)正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图丙所示，其示数为 V。 (3)由于毫安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为0.6A的电流表，图甲中电阻箱应调整为 Ω。 (4)改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表的示数为U，改装后电流表的示数为I。根据记录数据作出的图像如图丁所示，则干电池的电动势为 V（保留三位有效数字）、内阻为 Ω（保留两位有效数字）。 【答案】(1)见解析(2)1.20(3)1(4) 1.48 0.33 【详解】（1）根据图甲电路图，完整的实物连线如图所示 （2）电压表量程0~3V，分度值为0.1V，题图中电压表读数为1.20V。 （3）根据串并联特点有 可得 （4）[1][2]改装后的电流表内阻为 由电路结合闭合电路欧姆定律可得 则图像的纵轴截距为 图像的斜率绝对值为 解得内阻为 10．（2024·山东济南·二模）某同学利用如下器材，采用图甲所示电路测量某金属材料的电阻率。 A．待测金属丝（电阻约为） B．毫米刻度尺 C．螺旋测微器 D．电流表（，约为） E.毫安表（，） F.定值电阻 G.滑动变阻器（，） H.蓄电池（，最大电流，内阻很小） (1)按图甲所示电路，在图丙实物图上，用笔画线代替导线，进行实物图连接 。 (2)该同学改变滑动变阻器的滑片位置，测得多组电流表、的值、。以为横坐标，为纵坐标，绘得图像如图乙所示，则金属丝的电阻 ，金属的电阻率为 。（结果用金属丝长度L、金属丝直径d和图乙中的a、b表示） 【答案】(1)(2) 【详解】（1）按照图甲所示连接电路图，如图所示。 （2）[1]由并联电路知 可得 结合图乙可知 [2]根据电阻定律有 、 代入得 11．（2024·山东滨州·二模）某学习小组要精确测定一节干电池的电动势与内阻，实验室提供有下列器材： 灵敏电流计G（量程为5mA，内阻约为50Ω）； 电压表V（0~3V，内阻约为10kΩ）； 电阻箱R1（0~999.9Ω）； 滑动变阻器R2（0~100Ω） 滑动变阻器R3（0~2000Ω） 电池组（电动势为6V，内阻很小）； 待测旧干电池一节； 导线开关若干。 学习小组经过讨论，决定先用电池组按图甲所示电路来测定灵敏电流计G的内阻。实验步骤如下： ①按图甲连接好电路，断开S1、S2，将滑动变阻器R的滑片调至图中a端所对应的位置； ②闭合S1，调节R，使灵敏电流计G满偏； ③保持R不变，再闭合S2，调节电阻箱电阻R1=48.0Ω时，灵敏电流计G的读数为2.5mA； 调节电阻箱时，干路上的电流可视为不变，即可测得灵敏电流计G内阻RG的大小。 (1)滑动变阻器R应该选取 （选填“R2”或“R3”）； （2）实验小组将电阻箱R1与灵敏电流计G并联，改装成一个量程为灵敏电流计量程10倍的电流表。调节好后连接成如图乙所示的电路，测量待测旧干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出几组电压表和灵敏电流计G的示数IG，如下表，作出对应的U-IG图线如图丙所示 U/V 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 IG/mA 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 (2)由作出的U-IG图线求得待测干电池的电动势E= V，内阻r= Ω；（保留3位有效数字） (3)从系统误差角度分析，本实验测出的待测干电池电动势 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1)R3(2) 1.40 15.2(3)等于 【详解】（1）当电流计满偏时有 所以滑动变阻器R应该选取R3。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 变形可得 结合图线可得 所以 （3）由于电流表内阻已知，所以从系统误差角度分析，本实验测出的待测干电池电动势等于真实值。 12．（2024·山东潍坊·二模）小明同学是一名山地车骑行爱好者，为了夜间骑行安全，他网购了一个太阳能山地车尾灯（如图甲所示）。好奇心驱使他将太阳能尾灯拆开，发现了可为内部一组镍氢电池组充电的光伏板。小明同学想测量该光伏板的电动势（电动势约为4V）及其内阻，于是他从实验室借到了以下器材：    A．电压表V（量程0~3V，内阻为3KΩ） B．毫安表A（量程0~100mA，内阻很小） C．滑动变阻器R（0~500Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 F．开关、导线若干 (1)小明设计了如图乙所示的电路，为了精确测量电路电压，则与电压表串联的定值电阻为 （选填“”或“”）； (2)给光伏板一定的光照进行实验，将电压表的读数记为U，毫安表的读数记为I，通过改变滑动变阻器的阻值，测得多组U、I值，根据记录的实验数据做出图像如图丙所示，通过图像可得光伏板的电动势 V，图中线性段时光伏板的内阻 ；（结果保留2位有效数字） (3)将一个50Ω的定值电阻与光伏板串联，保持光照条件不变，则该定值电阻消耗的功率 W。（结果保留2位有效数字） 【答案】(1)(2) 4.1/4.2/4.3 14/15/16(3)0.20/0.21/022 【详解】（1）电压表内阻为3kΩ，若与阻值为3kΩ的定值电阻串联，可将电压表量程扩大一倍，可满足实验要求； （2）[1]根据电路结合闭合电路的欧姆定律可知 可得 由图可知 可得 E=4.2V [2]内阻 可得 r=16Ω （3）将一个50Ω的定值电阻与光伏板串联，则该定值电阻消耗的功率 13．（2024·山东临沂·二模）我国清洁能源设备生产规模居世界首位。太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的图像。 (1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图 （填“a”或“b”）。 (2)已知电压表V的量程为，内阻为，若要将该电压表改装成量程为的电压表，该电表需串联一个 的电阻。 (3)太阳能电池板作为电源，在一定光照强度下其路端电压与总电流的关系如图丙所示，把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路，该电源的效率是 %。（结果保留三位有效数字） (4)太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性曲线如图乙所示。太阳能电池板没有光照时（没有储存电能）其电阻用符号表示，将同规格的电池板接入电路如丁图所示，已知电源电动势，内阻，可得电池板消耗的功率 （保留三位有效数字）。 【答案】(1)a(2)(3)(4) 【详解】（1）根据特性曲线可知，电流需要从零开始，因此滑动变阻器采用分压式接法，可知，实验电路应选用图甲中的图a。 （2）将小量程电压表改装成大量程电压表，需要串联一个分压电阻，则有 代入得 （3）由图丙，图像与纵轴交点为电动势，即。若把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路，作出电阻的伏安特性曲线，如图所示 图像交点为工作点，即电阻两端电压为。该电池板的效率是 （4）设两端的电压为，电流为，由闭合电路欧姆定律可得 则有 作出电源的图像，如图所示 可得，电池板消耗的功率约为 14．（2024·山东菏泽·二模）智能手机中大都配置有气压传感器，某种气压传感器主要传感元件是一个对气体压强敏感的薄膜，它连接一个柔性电阻器，当气压传感器所处环境气压变化时，这个薄膜变形，柔性电阻器的阻值也随之发生变化。已知某气压传感器的阻值变化范围为一百欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究其阻值随气压p变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择： A．气压传感器，一个标准大气压下阻值约为200Ω B．直流电源，电动势6V，内阻不计 C．电流表量程为50mA，内阻不计     D．电流表量程为150mA，内阻不计 E.电压表V，量程为3V，内阻为3kΩ     F.定值电阻 G.滑动变阻器R，最大电阻值约为20Ω     H.开关S与导线若干 (1)请根据给定的实验器材在虚线框内画出实验电路图 ，在图上标注出元件符号（R、、V、或） (2)将实物连线图补充完整 。 (3)当气压传感器所处环境气压为p时，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U和I，则气压传感器的阻值 。 (4)改变环境压强p的大小，测得不同的值，绘成图像如图所示，由图可得阻值和压强p的函数关系式为 Ω。 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)(4) 【详解】（1）电源电动势为6V，电压表的量程为3V，为了确保安全，使电压的测量范围广泛一些，需要将电压表改装成6V的量程，即在电压表上串联定值电阻，由于电流表内阻不计，测量电路采用电流表内接法，为了使得实验测量数据范围广泛一些，控制电路中的滑动变阻器采用分压式接法，设计电路如图所示 （2）根据电路图连接实物图如图所示 （3）根据上述可知，电压表与串联的定值电阻阻值相等，两者承担电压相等，根据欧姆定律有 （4）令阻值和压强p的函数关系式为 根据图像，将坐标与代入上述关系式，解得 ， 可知，阻值和压强p的函数关系式为 15．（2024·山东济南·一模）如图（a）所示，恒流源输出的电流大小恒定，与电流表G的满偏电流相同，电流表G的内阻为。现对一只数字已模糊的电阻箱重新标记，将电阻箱和电流表G如图（a）接入电路，闭合开关，调整电阻箱的旋钮到不同位置，分别读出电流表G的示数I，根据电流表G的示数和不同旋钮位置可对电阻箱旋钮刻度进行标定。 (1)请你利用此电路分析出电阻箱接入电路的电阻与电流表的示数I之间的表达式 。（结果用题中的字母表示） (2)某同学采用如图（b）虚线框中所示结构模拟恒流源，先闭合，断开，调节使电流表G满偏；然后保持的滑片位置不动，闭合，调整电阻箱的旋钮到不同位置，用（1）中相同的方法标定电阻值。为了减少误差，在选择电源与滑动变阻器时，应尽量选择电动势 （填“大”或“小”）一些的电源。 (3)用图（b）所示电路进行测量时，的测量值将 （填“偏大”或“偏小”），且电阻箱接入电路的阻值越大，误差将 （填“越大”或“越小”或“不变”）。 【答案】(1)(2)大(3) 偏大 越小 【详解】（1）电阻箱与电流表电压相等，则 得 （2）为提高电路的稳定性，电源电动势应大一些。 （3）[1]闭合，电路总电阻减小，干路电流的真实值大于测量值，则的测量值将偏大。 [2]电阻箱接入电路的阻值越大，总电阻的变化越小，总电流变化越小，误差将减小。 16．（2024·山东日照·二模）某物理学习小组为了测量电源的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路。器材如下： A．待测电源（电动势E、内阻r） B．电流表（量程1A、内阻） C．电流表（量程6mA、内阻） D．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） E．电阻箱（最大阻值9999.9Ω） F．开关S和导线若干 实验步骤如下： (1)将实验器材连接成如图甲所示的电路，要将电流表改装成量程为6V的电压表，需要将电阻箱的阻值调为 Ω； (2)调节电阻箱的阻值，读出电流表和的示数和，多次改变电阻箱的阻值，以为横坐标、为纵坐标画出图线如图乙所示，根据图线可求出待测电源的电动势 V，内阻 Ω； (3)通过本实验测得电源内阻的测量值 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)(2) 5.9V (3)等于 【详解】（1）要将电流表改装成量程为6V的电压表,需要串联一个电阻，根据欧姆定律有 （2）[1]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 根据图像与纵轴的截距有 解得 根据图像斜率大小有 解得 （3）在本实验中电流、电压的测量均为准确值，所以通过本实验测得电源内阻的测量值等于真实值。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$