专题16 电磁学实验-【好题汇编】5年（2020-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（北京专用）

专题16 电磁学实验 1．（2024·北京·高考）用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 2．（2024·北京·高考）某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E = V，内阻r = kΩ。（结果保留两位有效数字） 3．（2023·北京·高考）采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。    （1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“M”或“N”）端。 （2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为___________（填“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________。    4．（2022·北京·高考）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______________（选填“甲”或“乙”）。 （2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______________（填各实验步骤前的字母）。 A．将选择开关置于“”位置 B．将选择开关置于“”位置 C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0” （3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______________（选填选项前的字母）。 A．导线断路 B．滑动变阻器断路 C．导线断路 D．滑动变阻器短路 5．（2021·北京·高考）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。 （1）该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是_______。 （2）除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材： A．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω） B．电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0. 02 Ω） C．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A） D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A） 为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用_______。（选填实验器材前对应的字母） （3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U- I图线_____，根据图线得出该金属丝电阻R =________Ω（结果保留小数点后两位）。 （4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。( ) 6．（2020·北京·高考）用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。 （1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示，请你用E、r和RA表示出、，并简要说明理由 。 （2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。 在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是： ；对应图乙电路分析的U-I图像是： 。 （3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的 （填“甲”或“乙”）。 1．（2024·北京海淀·统考一模）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，所用灵敏电流表的0刻度位于表盘的正中央。如图所示电路，闭合开关S时，电流表的指针向左偏转。如图中，当磁铁相对螺线管运动时，电流表的指针向左偏转。可以判断：感应电流在螺线管内部产生的磁场方向 。（选填“向上”或“向下”） 2．（2024·北京海淀·统考一模）某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S 后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R 和电压表示数 U，并计算对应的电流值I。 (1)在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请作出U-I 图像。( ) (2)根据作出的 U-I 图像得出该电 池电动势E= V， 内阻 r = Ω。（结果保留两位有效数字） (3)若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，图3中实 线表示 U与I1的关系，虚线表示 U 与I2 的关系，则图3中所示图像可能正确的是 _________。 A． B． C． D． (4)除了电动势和内阻，电池的另一个重要参数是容量。电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量。如图4所示，甲、乙两节锂电池所标参数真实可靠，对这两节充满电的电池进行比较，填写表格。（选填“大于”“等于”或“小于”） 电池的容量 电池储存的能量 甲 乙 甲 乙 3．（2024·北京西城·统考一模）根据闭合电路的欧姆定律，电源电动势E和内阻r、路端电压U、电流I的关系为。依据这一原理，甲同学用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最 端（选填“左”或“右”）。 (2)调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标纸上标出相应的数据点，作出U—I图线如图2所示。根据图线测得该电源的电动势 V，内电阻 。（结果均保留2位有效数字） (3)由于电表并非理想电表，导致 （选填“电压”或“电流”）的测量存在系统误差。在图2上定性画出没有电表内阻影响的理想情况的U—I图线，画出图线与横纵坐标轴的交点。( ) (4)乙同学拆除电流表和滑动变阻器，直接读取电压表示数为。若电源的电动势为E，内阻为r。电流表、电压表的内电阻分别为。根据图像和电路关系，仅从系统误差的角度来看， ， （均选填“<”“=”或“>”）。可知 （用电源和电表内阻表示）。 4．（2024·北京朝阳·统考一模）(1)某兴趣小组为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，在实验室中找到了以下器材： A．可拆变压器    B．条形磁铁 C．开关、导线若干    D．交流电压表 E．直流电源    F．低压交流电源 在本实验中，上述器材不需要的是 （填器材序号字母）。 (2)某同学用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。所用器材有：电源E、电流表A、电压表V、电容器C、定值电阻R、单刀双掷开关S、导线若干。 ①根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整 。 ②将图乙中的电流表换成电流传感器，可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正，则与本次实验相符的图像是 。 ③将图乙中的电压表换成电压传感器，可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线，如图丙所示。已知开关接2瞬间开始计时，此时电压传感器记录数据为，利用数据处理软件得到图线与坐标轴围成的面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容 。（用题中已知物理量、R和表示） 5．（2024·北京丰台·统考一模）用如图所示的可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。处理实验数据时发现原、副线圈的电压比总是大于原、副线圈的匝数比，出现这一现象的原因是 6．（2024·北京石景山·统考一模）(1)在测电阻的实验中，部分电路按照图1连接。当电压表的右端由试触a点改为试触 b点时，发现电流表的示数变化明显，则测电阻时，电压表的右端接在 （选填“a”或“b”）时， 测量误差较小。 (2)如果待测电阻Rₓ约为 200Ω，电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为10Ω。则图1所示的电路中，电压表的右端接在 （选填“a”或“b”） 时，测量误差较小。 (3)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示。若所选挡位为直流 50mA 挡，则示数为 mA．若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为 Ω。 (4)某小组同学发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rₓ关系，分别画出了下面几种图象，其中可能正确的是___________。  （选填选项下面的字母） A． B． C． D． 7．（2024·北京通州·统考一模）在“测量电源的电动势和内阻”实验中， （1）若将一电压表与干电池两极直接相连，用U表示电压表的示数，用E表示该干电池电动势的真实值，从理论上分析，仅考虑电压表影响，则U E（选填“”或“”）； （2）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图1所示。他根据记录的数据作出的图像如图2所示。通过图像可求出电池的电动势 V，内阻 。（均保留小数点后两位） 8．（2024·北京顺义·统考一模）某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 (1)下列说法正确的是 。 A．为保证实验安全，原线圈应接直流电源 B．变压器中的A、B两块铁芯都是由柱状硅钢块制成 C．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 D．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 (2)实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是： 。 (3)实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是______。 A．“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音 B．“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的 C．交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声 D．若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验 9．（2024·北京房山·统考一模）某学习小组用电阻约为5Ω的金属丝做“测量金属丝的电阻率”实验。 (1)除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3V，内阻约3kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材： A．电流表（量程0 ~ 0.6A，内阻约0.1Ω） B．电流表（量程0 ~ 3.0A，内阻约0.02Ω） C．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A） D．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A） 为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填实验器材前对应的字母）。 (2)测量金属丝电阻Rx的电路如图甲所示，某同学按电路图连接器材，如图乙所示。其中 （选填“①”“②”或“③”）连线是错误的。 (3)该同学正确地完成了实验操作，在U—I坐标系中标出了测量数据的坐标点，如图所示。请你在图中描绘出U—I图线 ，根据图线计算该金属丝的电阻值Rx = Ω（结果保留两位有效数字） (4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图甲所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图乙所示。请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化 。 10．（2024·北京门头沟·统考一模）图甲为“测量某电池组电动势和内阻”的实验电路图。实验室除提供待测电池组一个、开关一个、导线若干外，还有下列器材可供选用： 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ 电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.2Ω 滑动变阻器：0~500Ω，额定电流1A 滑动变阻器：，额定电流1A (1)图甲为该同学设计的实验电路图，实验中忽略电流表和电压表内阻的影响。 ①为了便于实验，滑动变阻器应选用 （填写仪器的字母代号）； ②实验中调节滑动变阻器，记录多组电压表示数U和电流表示数I，在坐标纸上描点连线作出图像，如图乙所示。根据图乙可得该电池组的电动势 V，内阻 （结果均保留2位有效数字）。 (2)为了研究电表内阻对测量结果的影响，我们用U和I的函数关系进行分析。 ①用字母分别表示电压表和电流表的内阻，U、I分别表示电压表和电流表的示数，E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。考虑到电表内阻的影响，写出反映U和I真实关系的函数表达式 ；（请用题目中已知字母表示） ②通过对函数表达式进行分析可得，（1）中电池组的电动势E测量值 真实值，内阻r的测量值 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 11．（2024·北京延庆·统考一模）实验仪器。现用多用电表测量一个阻值约为1500Ω的定值电阻，应选用欧姆表的 挡（选填“×10”或“×100”）；如图所示，为正在测量中的多用电表表盘，该电阻的阻值为 Ω。 12．（2024·北京延庆·统考一模）误差分析。用图所示的电路测量Rx的阻值，该测量值比实际值偏 （选填“大”或“小”），造成这一系统误差的原因是 。（选填“电压表的分流”或“电流表的分压”） 13．（2024·北京西城·统考二模）某同学用多用电表测量电阻。使用前，观察到多用电表指针已经对准表盘左侧的零刻度。使用时，先将选择开关调到欧姆挡“”挡，再将红、黑表笔短接，调节图1中的 旋钮（选填“A”“B”或“C”），使指针指到表盘右侧的零刻度处；然后将红、黑表笔接在电阻两端，发现指针的位置如图2所示，则该电阻的阻值约为 Ω。 14．（2024·北京东城·统考二模）（1）用图1所示的多用表测量一合金丝的电阻。待测合金丝阻值约为十几欧，测量步骤如下： ①使用前先调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准“直流电流、电压”的0刻线。 ②将选择开关转到电阻挡的 （选填“×1”“×10”或“×100”）的位置。 ③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准“电阻”的 （选填“0刻线”或“∞刻线”）。 ④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据，示数如图2所示，则合金丝的阻值为 。 （2）按照图3连接电路，测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器连入电路的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图4中图线a所示。 ①在实验中应使用 （选填“0~20”或“0~200”）的滑动变阻器。 ②已知合金丝甲的横截面积为8.0×10-8m2，则合金丝甲的电阻率为 ·m（结果保留2位有效数字）。 ③图4中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝乙的横截面积 （选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝甲的横截面积。 ④请从理论上分析并说明，利用图4中直线斜率求合金丝电阻率，是否存在因电表内阻带来的误差 。 15．（2024·北京丰台·统考二模）在“测量金属丝电阻率”的实验中。 (1)如图所示，用螺旋测微器测量金属丝直径，则金属丝直径 mm； (2)待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是__________； A． B． C． D． (3)实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的图线如图所示。若图线的斜率为k，金属丝的长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为 ；（用k、l、D表示） (4)某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以另外设计一种实验方案，通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率 （需要的其他物理量可自选符号表示）。 16．（2024·北京朝阳·统考二模）物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性，除所用电源，开关、导线外，实验室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电器、滑动变阻器。 (1)测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器材，并移动滑动变阻器滑片位置，读出对应的电压表和电流表示数，在图2中标记相应的点并拟合出U-I图线，可得电源电动势E= V，内阻r= Ω（结果均保留2位有效数字）。 (2)不考虑偶然误差，由上述（1）方法测得的内阻r （填“大于”、“等于”、“小于”）真实值，引起此误差的原因是 。 (3)测试电源的带载特性。用R表示变阻器接入电路的阻值，I表示电流表的示数。为便于对比研究，采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线： ①表示图1中变阻器的功率变化规律； ②表示图3中变阻器的功率变化规律。 在滑动变阻器的滑片移动过程中，不考虑电表的影响，下列选项正确的是________。 A． B． C． D． 17．（2024·北京平谷·统考零模）在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，已知待测电池的电动势约1.5V，内阻约1.0Ω。某同学利用图a所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表 A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω 电流表 A2：量程0~3A，内阻约0.025Ω 电压表 V：量程0 ~3V，内阻约3kΩ 滑动变阻器R1:0~20Ω，额定电流2A 滑动变阻器R2:0~100Ω，额定电流 1A (1)为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 (填写仪器的字母代号)。 (2)完成图b中实物间的连线 。 (3)实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中 5 组数据的对应点已经标在图c的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线 。 组别 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.21 0.31 0.86 0.49 0.57 U/V 1.38 1.31 1.24 1.14 1.11 1.05 (4)根据图c可得出于电池的电动势 V，内电阻 (结果均保留小数点后两位)。 (5)若利用题中所给器材，改用图d所示的电路测量该电池的电动势和内阻，你觉得合理吗? 请简述你的理由 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题16 电磁学实验 1．（2024·北京·高考）用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 【答案】BC 【详解】A．本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误； B．本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确； C．由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N还是S有关，故C正确。 故选BC。 2．（2024·北京·高考）某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E = V，内阻r = kΩ。（结果保留两位有效数字） 【答案】 1.0 3.3 【详解】[1][2]由闭合电路欧姆定律得，解得 结合题图2可得， 3．（2023·北京·高考）采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。    （1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“M”或“N”）端。 （2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为___________（填“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________。    【答案】 M b 移动滑片时，电压表和电流表的示数不变 【详解】（1）[1]实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在最大阻值处，滑动变阻器的滑片P应处在M端。 （2）[2][3]滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。 4．（2022·北京·高考）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______________（选填“甲”或“乙”）。 （2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______________（填各实验步骤前的字母）。 A．将选择开关置于“”位置 B．将选择开关置于“”位置 C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0” （3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______________（选填选项前的字母）。 A．导线断路 B．滑动变阻器断路 C．导线断路 D．滑动变阻器短路 【答案】 甲 ADCB C 【详解】（1）[1]因为待测电阻约为，而 故为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图； （2）[2]测量过程中应该先选择合适挡位，根据题意选择“”挡位，然后进行欧姆调零，再进行测量，测量完成后要将开关置于“”挡，故顺序为ADCB。 （3）[3]闭合电键后，却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中；当试触b、c时依然是这个情况说明b、c段是正常的，试触d时，电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路，故选C。 5．（2021·北京·高考）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。 （1）该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是_______。 （2）除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材： A．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω） B．电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0. 02 Ω） C．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A） D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A） 为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用_______。（选填实验器材前对应的字母） （3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U- I图线_____，根据图线得出该金属丝电阻R =________Ω（结果保留小数点后两位）。 （4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。( ) 【答案】 6 A C 5.80 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变 【详解】（1）[1]将选择开关调节到“×1Ω”，由图1可知，金属丝的电阻Rx=6×1Ω=6Ω （2）[2]由题知，电源电动势为3V，则回路中的最大电流为 故电流表选A； [3] 为了调节方便、测量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选C； （3）[4]将描出的点用直线连接，即可得U-I图线，则有 [5]取（0.3A，1.75V），可得 （4）[6] 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。 6．（2020·北京·高考）用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。 （1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示，请你用E、r和RA表示出、，并简要说明理由 。 （2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。 在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是： ；对应图乙电路分析的U-I图像是： 。 （3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的 （填“甲”或“乙”）。 【答案】 ，，理由见解析 C A 乙 【详解】(1)[1]将电源和电流表视为等效电源，电源电动势是电源本身具有的属性，电流表不具有产生电动势的本领，所以等效电源的电动势仍然为 而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻，即 (2)[2]对甲图，考虑电表内阻时，根据闭合电路欧姆定律得 变形得 直接通过实验获得数据，可得 图像与纵轴截距均为电源电动势，虚线对应的斜率大小为，实线对应的斜率大小为，所以对应图甲电路分析的图像是C； [3]对乙图，考虑电表内阻时（即虚线对应的真实情况），根据闭合电路欧姆定律得 变形得 直接通过实验获得数据，可得 虚线对应的斜率大小为，实线对应的斜率大小为，虚线对应的纵轴截距为，实线对应的纵轴截距为；两图线在时，对应的短路电流均为，所以对应图乙电路分析的图像是A。 (3)[4]图甲虽然测量的电源电动势准确，但电流表分压较为明显，所以内阻测量的误差很大；图乙虽然电动势和内阻测量均偏小，但是电压表内阻很大，分流不明显，所以电动势和内阻的测量误差较小，所以选择图乙可以减小由电表内电阻引起的实验误差。 1．（2024·北京海淀·统考一模）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，所用灵敏电流表的0刻度位于表盘的正中央。如图所示电路，闭合开关S时，电流表的指针向左偏转。如图中，当磁铁相对螺线管运动时，电流表的指针向左偏转。可以判断：感应电流在螺线管内部产生的磁场方向 。（选填“向上”或“向下”） 【答案】向下 【详解】由题意可知，当电流方向为顺时针时，电流表指针向左偏转，则图中电流方向为顺时针，由右手定则可知，螺线管内部产生的磁场方向向下。 2．（2024·北京海淀·统考一模）某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S 后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R 和电压表示数 U，并计算对应的电流值I。 (1)在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请作出U-I 图像。( ) (2)根据作出的 U-I 图像得出该电 池电动势E= V， 内阻 r = Ω。（结果保留两位有效数字） (3)若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，图3中实 线表示 U与I1的关系，虚线表示 U 与I2 的关系，则图3中所示图像可能正确的是 _________。 A． B． C． D． (4)除了电动势和内阻，电池的另一个重要参数是容量。电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量。如图4所示，甲、乙两节锂电池所标参数真实可靠，对这两节充满电的电池进行比较，填写表格。（选填“大于”“等于”或“小于”） 电池的容量 电池储存的能量 甲 乙 甲 乙 【答案】(1) (2) 0.77 (3)A (4) 小于 小于 【详解】（1）描点画图，让更多的点在直线上，偏离太多的点舍去，如图 （2）[1][2]图像中纵轴截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源的阻，所以有 （3）根据 且 有 根据 可知，短路电流不变。 故选A。 （4）对于甲，为能量单位，即 电量为 对于乙，为电量的单位，即 能量为 所以电池的容量有甲小于乙，电池储存的能量甲小于乙。 3．（2024·北京西城·统考一模）根据闭合电路的欧姆定律，电源电动势E和内阻r、路端电压U、电流I的关系为。依据这一原理，甲同学用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最 端（选填“左”或“右”）。 (2)调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标纸上标出相应的数据点，作出U—I图线如图2所示。根据图线测得该电源的电动势 V，内电阻 。（结果均保留2位有效数字） (3)由于电表并非理想电表，导致 （选填“电压”或“电流”）的测量存在系统误差。在图2上定性画出没有电表内阻影响的理想情况的U—I图线，画出图线与横纵坐标轴的交点。( ) (4)乙同学拆除电流表和滑动变阻器，直接读取电压表示数为。若电源的电动势为E，内阻为r。电流表、电压表的内电阻分别为。根据图像和电路关系，仅从系统误差的角度来看， ， （均选填“<”“=”或“>”）。可知 （用电源和电表内阻表示）。 【答案】(1)左 (2) 4.4 4.1/4.0/4.2 (3) 电流 (4) = = 【详解】（1）滑动变阻器电路中采用限流接法，为了确保安全，闭合开关前，应使其接入电阻最大，即闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最左端。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图像有， （3）[1]图1中电压表测量的是路端电压，电流表测量的是通过滑动变阻器的电流，系统误差在于电压表的分流，即由于电压表并非理想电表，导致电流的测量存在系统误差； [2]根据上述，系统误差在于电压表的分流，电压表分的电流为 当路端电压为0时，即发生短路时，电压表分流为0，此时电流的测量值与真实值相等，即实验图像与理论图像在横坐标上交于同一点，而在相同的电压之下，理论的干路电流大于实验的干路电流，作出理论图像如图所示 （4）[1][2][3]图1中将电源与电压表等效为一个新电源，则此时的测量值为等效电源的电动势与内阻，则有， 若拆除电流表和滑动变阻器，直接读取电压表示数为，则有 可知 结合上述有 4．（2024·北京朝阳·统考一模）(1)某兴趣小组为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，在实验室中找到了以下器材： A．可拆变压器    B．条形磁铁 C．开关、导线若干    D．交流电压表 E．直流电源    F．低压交流电源 在本实验中，上述器材不需要的是 （填器材序号字母）。 (2)某同学用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。所用器材有：电源E、电流表A、电压表V、电容器C、定值电阻R、单刀双掷开关S、导线若干。 ①根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整 。 ②将图乙中的电流表换成电流传感器，可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正，则与本次实验相符的图像是 。 ③将图乙中的电压表换成电压传感器，可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线，如图丙所示。已知开关接2瞬间开始计时，此时电压传感器记录数据为，利用数据处理软件得到图线与坐标轴围成的面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容 。（用题中已知物理量、R和表示） 【答案】(1)BE/EB (2) A 【详解】（1）探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，需要可拆变压器、开关和导线若干、交流电压表、低压交流电源，故不需要条形磁铁和直流电源。 故选BE。 （2）[1]根据电路图补充实物连线如图所示 [2]第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从左向右流过电阻，即为正向电流，由于充电后电容器下极板带正电，电容器通过R放电时，电流从右向左流过电阻，即为负。 故选A。 [3]根据，变形可得 而图像与坐标轴所围面积为，则 故有 则电容为 5．（2024·北京丰台·统考一模）用如图所示的可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。处理实验数据时发现原、副线圈的电压比总是大于原、副线圈的匝数比，出现这一现象的原因是 【答案】由于电流流经铜线圈时会发热，铁芯在交变磁场作用下形成涡流也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，会发生漏磁。 【详解】如果变压器为理想变压器，则 而由于电流流经铜线圈时会发热，铁芯在交变磁场作用下形成涡流也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，会发生漏磁，因此实际测得小于理想变压器条件下的电压，导致。 6．（2024·北京石景山·统考一模）(1)在测电阻的实验中，部分电路按照图1连接。当电压表的右端由试触a点改为试触 b点时，发现电流表的示数变化明显，则测电阻时，电压表的右端接在 （选填“a”或“b”）时， 测量误差较小。 (2)如果待测电阻Rₓ约为 200Ω，电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为10Ω。则图1所示的电路中，电压表的右端接在 （选填“a”或“b”） 时，测量误差较小。 (3)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示。若所选挡位为直流 50mA 挡，则示数为 mA．若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为 Ω。 (4)某小组同学发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rₓ关系，分别画出了下面几种图象，其中可能正确的是___________。  （选填选项下面的字母） A． B． C． D． 【答案】(1)b (2)b (3) 22.0 190 (4)BD 【详解】（1）当电压表的右端由试触a点改为试触 b点时，发现电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用较大，电压表内阻不是远大于待测电阻，而可认为电流表内阻远小于待测电阻，则测电阻时，应该采用电流表内接，电压表的右端接在b时，测量误差较小。 （2）如果待测电阻Rₓ约为 200Ω，电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为10Ω。因为 则应该采用电流表内接电路，即图1所示的电路中，电压表的右端接在b时，测量误差较小。 （3）[1]若所选挡位为直流 50mA 挡，最小刻度为1mA，则示数为22.0mA； [2]若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为19×10Ω=190Ω。 （4）CD．根据闭合电路的欧姆定律可知 则随Rx增加，电流I非线性减小，最终趋近于0，选项C错误，D正确； AB．根据 可得 则图像为在纵轴上有截距的倾斜的直线，选项B正确，A错误。 故选BD。 7．（2024·北京通州·统考一模）在“测量电源的电动势和内阻”实验中， （1）若将一电压表与干电池两极直接相连，用U表示电压表的示数，用E表示该干电池电动势的真实值，从理论上分析，仅考虑电压表影响，则U E（选填“”或“”）； （2）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图1所示。他根据记录的数据作出的图像如图2所示。通过图像可求出电池的电动势 V，内阻 。（均保留小数点后两位） 【答案】 < 1.44 0.75 【详解】（1）[1]将一电压表与干电池两极直接相连，干电池与电压表组成闭合回路，电压表测的是路端电压，路端电压小于电池的电动势，即U<E （2）[2]由电路图，根据闭合电路的欧姆定律得 由图2所示U-I图象可知，电源电动势 E=1.44V [3]内阻 8．（2024·北京顺义·统考一模）某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 (1)下列说法正确的是 。 A．为保证实验安全，原线圈应接直流电源 B．变压器中的A、B两块铁芯都是由柱状硅钢块制成 C．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 D．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 (2)实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是： 。 (3)实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是______。 A．“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音 B．“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的 C．交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声 D．若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验 【答案】(1)D (2)见解析 (3)C 【详解】（1）A．变压器的工作原理是互感，为确保变压器正常工作，原线圈需要接交流电，故A错误； B．为了减小涡流，变压器中的A、B两块铁芯都是由彼此绝缘的块状硅钢片叠加制成，故B错误；’ C．变压器正常工作后，电能由通过互感原理输送到副线圈，并不是通过铁芯导电输送到副线圈，故C错误； D．根据电压匝数的关系有 可知，保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响，故D正确。 故选D。 （2）理想变压器的原副线圈匝数比等于电压比，实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是变压器线圈通过电流时会发热；铁芯在交变磁场的作用下也会发热；此外，交变电流产生的磁场也不可能完全局限在铁芯内，所有这些，使得变压器工作时有能量损失，导致原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别。 （3）ABC．线圈中交变电流产生的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发出“嗡嗡”声，故AB错误，C正确； D．根据上述，若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，但是由于此时没有铁芯，会导致漏磁太多，穿过副线圈的磁通量比穿过原线圈的磁通量小得多，因此不能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，故D错误。 故选C。 9．（2024·北京房山·统考一模）某学习小组用电阻约为5Ω的金属丝做“测量金属丝的电阻率”实验。 (1)除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3V，内阻约3kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材： A．电流表（量程0 ~ 0.6A，内阻约0.1Ω） B．电流表（量程0 ~ 3.0A，内阻约0.02Ω） C．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A） D．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A） 为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填实验器材前对应的字母）。 (2)测量金属丝电阻Rx的电路如图甲所示，某同学按电路图连接器材，如图乙所示。其中 （选填“①”“②”或“③”）连线是错误的。 (3)该同学正确地完成了实验操作，在U—I坐标系中标出了测量数据的坐标点，如图所示。请你在图中描绘出U—I图线 ，根据图线计算该金属丝的电阻值Rx = Ω（结果保留两位有效数字） (4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图甲所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图乙所示。请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化 。 【答案】(1) A C (2)① (3) 4.5 (4)刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。 【详解】（1）[1]电源电动势E = 3V，金属丝电阻约为5Ω，则电路中最大电流约为 故选量程0 ~ 0.6A的电流表，故选A。 [2]为了调节方便，滑动变阻器阻值应选和待测金属丝阻值接近的。 故选C。 （2）乙图中①连线是错误的，其连接在滑动变阻器的一端应连接在滑动变阻器的下柱上。 （3）[1] 在图中描绘出U—I图线有 [2]根据 （4）刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。 10．（2024·北京门头沟·统考一模）图甲为“测量某电池组电动势和内阻”的实验电路图。实验室除提供待测电池组一个、开关一个、导线若干外，还有下列器材可供选用： 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ 电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.2Ω 滑动变阻器：0~500Ω，额定电流1A 滑动变阻器：，额定电流1A (1)图甲为该同学设计的实验电路图，实验中忽略电流表和电压表内阻的影响。 ①为了便于实验，滑动变阻器应选用 （填写仪器的字母代号）； ②实验中调节滑动变阻器，记录多组电压表示数U和电流表示数I，在坐标纸上描点连线作出图像，如图乙所示。根据图乙可得该电池组的电动势 V，内阻 （结果均保留2位有效数字）。 (2)为了研究电表内阻对测量结果的影响，我们用U和I的函数关系进行分析。 ①用字母分别表示电压表和电流表的内阻，U、I分别表示电压表和电流表的示数，E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。考虑到电表内阻的影响，写出反映U和I真实关系的函数表达式 ；（请用题目中已知字母表示） ②通过对函数表达式进行分析可得，（1）中电池组的电动势E测量值 真实值，内阻r的测量值 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1) 2.9 /3.0/3.1 (2) 小于 小于 【详解】（1）①[1]因为电池内阻小，为保证实验中可多测量几组数据，且在调节滑动变阻器时电流变化比较明显，所以滑动变阻器应选择； ②[2][3]根据图甲电路图，由闭合回路欧姆定律有 可知，图像与纵轴的交点表示电动势，故电动势为 图像的斜率绝对值表示电源内阻，则 （2）①[1]根据图甲电路图，由闭合电路欧姆定律有 整理得 ②[2]根据上述结果可知图像与纵轴的交点表示，则 图像斜率绝对值表示，则 所以电池组的电动势E测量值小于真实值，内阻r的测量值小于真实值。 11．（2024·北京延庆·统考一模）实验仪器。现用多用电表测量一个阻值约为1500Ω的定值电阻，应选用欧姆表的 挡（选填“×10”或“×100”）；如图所示，为正在测量中的多用电表表盘，该电阻的阻值为 Ω。 【答案】 ×100 1600 【详解】[1]欧姆表的刻度中间位置部分的读数在10～30左右，然后结合待测电阻的电阻值约1.5kΩ，所以要选择“×100”挡位； [2]所测电阻的阻值为 12．（2024·北京延庆·统考一模）误差分析。用图所示的电路测量Rx的阻值，该测量值比实际值偏 （选填“大”或“小”），造成这一系统误差的原因是 。（选填“电压表的分流”或“电流表的分压”） 【答案】 小 电压表的分流 【详解】[1][2]根据实验原理结合部分电路的欧姆定律可得 由于电压表与待测电阻并联，则实际通过待测电阻的电流会小于电流表示数，即 因此可知计算时电流值大于真实值，则该测量值比实际值偏小，造成这一系统误差的原因是由于电压表的分流。 13．（2024·北京西城·统考二模）某同学用多用电表测量电阻。使用前，观察到多用电表指针已经对准表盘左侧的零刻度。使用时，先将选择开关调到欧姆挡“”挡，再将红、黑表笔短接，调节图1中的 旋钮（选填“A”“B”或“C”），使指针指到表盘右侧的零刻度处；然后将红、黑表笔接在电阻两端，发现指针的位置如图2所示，则该电阻的阻值约为 Ω。 【答案】 C 6.0/6 【详解】[1]进行欧姆调零时，需要将红、黑表笔短接，调节图1中的欧姆调零旋钮，即调节C； [2]根据欧姆表的读数规律，该读数为 14．（2024·北京东城·统考二模）（1）用图1所示的多用表测量一合金丝的电阻。待测合金丝阻值约为十几欧，测量步骤如下： ①使用前先调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准“直流电流、电压”的0刻线。 ②将选择开关转到电阻挡的 （选填“×1”“×10”或“×100”）的位置。 ③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准“电阻”的 （选填“0刻线”或“∞刻线”）。 ④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据，示数如图2所示，则合金丝的阻值为 。 （2）按照图3连接电路，测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器连入电路的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图4中图线a所示。 ①在实验中应使用 （选填“0~20”或“0~200”）的滑动变阻器。 ②已知合金丝甲的横截面积为8.0×10-8m2，则合金丝甲的电阻率为 ·m（结果保留2位有效数字）。 ③图4中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝乙的横截面积 （选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝甲的横截面积。 ④请从理论上分析并说明，利用图4中直线斜率求合金丝电阻率，是否存在因电表内阻带来的误差 。 【答案】 ×1 0刻线 15 0~20 1.2×10-6 大于 见解析 【详解】（1）②[1]待测电阻只有十几欧姆，则将选择开关转到电阻挡的“×1”的位置。 ③[2]将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准“电阻”的 “0刻线”。 ④[3]合金丝的阻值为15Ω。 （2）①[4]在实验中滑动变阻器选择与待测电阻阻值相当的，则应使用0~20的滑动变阻器。 ②[5]根据 由图像可知 解得ρ=1.2×10-6Ω∙m ③[6]由图可知图4中图线b对应的斜率较小，根据 材料相同，则电阻率相同，可知合金丝乙的横截面积大于合金丝甲的横截面积。 ④[7]由上述分析可知，导体的电阻率与图像的斜率有关，和电表内阻无关，所以不存在因电表内阻带来的误差。 15．（2024·北京丰台·统考二模）在“测量金属丝电阻率”的实验中。 (1)如图所示，用螺旋测微器测量金属丝直径，则金属丝直径 mm； (2)待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是__________； A． B． C． D． (3)实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的图线如图所示。若图线的斜率为k，金属丝的长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为 ；（用k、l、D表示） (4)某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以另外设计一种实验方案，通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率 （需要的其他物理量可自选符号表示）。 【答案】(1)0.298/0.297/0.299 (2)A (3) (4)见解析 【详解】（1）螺旋测微器的精确值为，由图可金属丝直径为 （2）待测金属丝电阻较小，可知电压表的分流很小，电流表应采用外接法；为使金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。 故选A。 （3）根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 联立可得金属丝电阻率的表达式为 （4）实验中改变金属丝长度，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使得每次电流表的示数均为，测量出金属丝长度，以及对应的电压表示数，根据欧姆定律可得 又 联立可得 作出图像，可知斜率为 解得金属丝的电阻率为 16．（2024·北京朝阳·统考二模）物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性，除所用电源，开关、导线外，实验室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电器、滑动变阻器。 (1)测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器材，并移动滑动变阻器滑片位置，读出对应的电压表和电流表示数，在图2中标记相应的点并拟合出U-I图线，可得电源电动势E= V，内阻r= Ω（结果均保留2位有效数字）。 (2)不考虑偶然误差，由上述（1）方法测得的内阻r （填“大于”、“等于”、“小于”）真实值，引起此误差的原因是 。 (3)测试电源的带载特性。用R表示变阻器接入电路的阻值，I表示电流表的示数。为便于对比研究，采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线： ①表示图1中变阻器的功率变化规律； ②表示图3中变阻器的功率变化规律。 在滑动变阻器的滑片移动过程中，不考虑电表的影响，下列选项正确的是________。 A． B． C． D． 【答案】(1) 3.0 1.3 (2) 小于 电压表的分流 (3)AC 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律 电源U-I图像与纵轴交点坐标值是电动势，图像斜率绝对值是电源内阻。由图像可知，电动势测量值E=3.0V 电源内阻 （2）[1][2]考虑到电表内阻 整理得 因为斜率代表内阻，所以内阻测量值偏小，引起此误差的原因是电压表的分流。 （3）图1中，滑动变阻器的功率为 由数学知识可知，当时，功率最大，又有 可知此时 功率最大，最大功率为 图3中，把和电源看成等效电源，则电源的等效电动势为 等效内阻为 则滑动变阻器的功率为 由数学知识可知，当 功率最大，此时 最大功率为 综上所述，图1中和图3中滑动变阻器功率最大时，电流相等，图1中滑动变阻器的电阻较大，且图1中的最大功率较大。 故选AC。 17．（2024·北京平谷·统考零模）在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，已知待测电池的电动势约1.5V，内阻约1.0Ω。某同学利用图a所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表 A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω 电流表 A2：量程0~3A，内阻约0.025Ω 电压表 V：量程0 ~3V，内阻约3kΩ 滑动变阻器R1:0~20Ω，额定电流2A 滑动变阻器R2:0~100Ω，额定电流 1A (1)为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 (填写仪器的字母代号)。 (2)完成图b中实物间的连线 。 (3)实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中 5 组数据的对应点已经标在图c的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线 。 组别 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.21 0.31 0.86 0.49 0.57 U/V 1.38 1.31 1.24 1.14 1.11 1.05 (4)根据图c可得出于电池的电动势 V，内电阻 (结果均保留小数点后两位)。 (5)若利用题中所给器材，改用图d所示的电路测量该电池的电动势和内阻，你觉得合理吗? 请简述你的理由 。 【答案】(1) A1 R1 (2) (3) (4) (5)见解析 【详解】（1）[1][2]由于待测电池的电动势约1.5V，内阻约1.0Ω，滑动变阻器采用限流接法，为了调节方便，滑动变阻器选择R1；流过电流表的最大电流小于1.5A，而电流表测量时，指针要超过量程的，所以为了能够读数准确，电流表选择A1，用滑动变阻器控制电流不超过电流表的最大量程 。 （2）根据电路图连接实物图为 （3）测电源电动势和内电阻的图是倾斜的直线，让更多的点在直线上，不过直线的点分布在两侧，如图 （4）[1][2]根据 可得 可知斜率的绝对值表示内阻，纵轴截距表示电动势，有 由于误差，电动势在之间即可，内阻在之间即可。 （5）若改用图d所示的电路进行实验，则测出的内阻为电源内阻与电流表内阻之和，由于电流表内阻未知，所以测出电源内阻的误差较大，所以不合理。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！26 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$