2025届高考物理一轮复习能力提升专题练：电学实验（1）

2025高考物理一轮复习能力提升专题复习（15）电学实验（1） （1） 电阻的测量 【例题1】1．某电阻丝的阻值（大约），为了准确测量其阻值的大小，实验室提供如下器材：电流表A1（量程、内阻）   电流表A2（量程、内阻约为） 电流表A3（量程、内阻约为）       滑动变阻器R，最大阻值约为               定值电阻（阻值）       电源E（电动势）         开关、导线若干 （1）甲同学发现实验室提供的器材中没有电压表，他想把电流表改装成电压表，他应该将电流表 （选填“A1”、“A2”、或“A3”）与定值电阻 （选填“并联”或“串联”），改装后的电压表量程为 V。 （2）在（1）的基础上，从余下的器材中选取合适的器材，设计出测量电阻丝阻值的实验电路原理图并画在虚线框中（图中元件用题干中相应的英文字母标注） 。   （3）用已知量和测得的量表示，则 （其中若用到电表读数，分别用、、表示A1、A2、或A3的读数） 2．某同学要测量未知电阻的阻值约为，备选器材如下： A．电源电动势，内阻很小 B．电流表满偏电流，内阻 C．滑动变阻器阻值范围 D．滑动变阻器阻值范围 E．电阻箱最大阻值)该同学选用上述器材设计了如下电路图，具体操作过程如下： （1）保持电键断开，闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表示数为； （2）保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为； （3）读出此时电阻箱接入电路的阻值，则待测电阻的阻值 。 本实验中，滑动变阻器应选 填“”“”）。的测量值 填“大于”、“小于”、“等于”真实值。 3．某同学想测量一个阻值大约为40Ω的电阻的准确值，有下列器材： A．电流表A1（量程，内阻约0.12Ω）；B．电流表A2（量程，内阻约12Ω）； C．电压表V1（量程，内阻约15kΩ）；D．电压表V2（量程，内阻约3kΩ）； E．滑动变阻器R1（，允许最大电流0.5A）；F．滑动变阻器R2（，允许最大电流2.0A）； G．定值电阻R（30Ω，允许最大电流1.0A）；H．电源E（电动势3V，内阻可忽略不计）； I．一个开关和导线若干；J．螺旋测微器，游标卡尺。 （1）为了测量更准确且测量范围尽可能大，在以上备选器材中，电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（填写器材前的字母代号）。 （2）请在虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图并用所选择的器材符号表示 。    （3）若电压表读数为U，电流表读数为I，则待测电阻Rx的阻值可表示为Rx= 。（用题中所给字母表示） 4．某同学欲测量一定值电阻的阻值，可供选择的实验器材有： 待测电阻（阻值约几十欧姆） 电阻箱（0~999.9Ω） 滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A） 滑动变阻器（0-500Ω，额定电流0.5A） 电流表（0~0.3A，内阻为3.0Ω） 电流表（0~0.3A，内阻未知） 电源E（电动势10V，内阻很小），电键一个，导线若干 实验步骤如下：①选择合适器材，按图1所示，连接电路； ②将滑动变阻器滑片调至合适位置，电阻箱调至最大，闭合电键； ③先调节电阻箱为适当值，再调节滑动变阻器R，使电流表a的示数为，记下此时电阻箱的阻值和电流表b的示数I；④重复步骤③，再测4组和I值；⑤依据所测数据，运用图像法处理数据，得如图2所示图线。请回答下列问题： （1）图1所示电路图中，电流表a应为 ，所选滑动变阻器应为 （填对应的器材符号）； （2）闭合电键前，应将滑动变阻器滑片调至最 （填“左”或“右”）端； （3）由图2，可测得待测电阻的阻值为= Ω，并可以测得电流表的内阻= Ω。（结果均保留1位小数） 【例题2】5．某同学想要测定一个定值电阻Rx的阻值（2kΩ左右），实验室提供的实验器材如下： 电流表A1（量程为200mA，内阻） 电流表A2（量程为0.6A，内阻） 电压表V1（量程3V，内阻） 电压表V2（量程5V，内阻） 滑动变阻器R1（最大允许通过电流1.5A，最大阻值50Ω）滑动变阻器R2（最大允许通过电流0.3A，最大阻值3kΩ） 待测定值电阻Rx电源E（电动势约15V，内阻较小但不可忽略），单刀开关S，导线若干； 回答下列问题： （1）该同学先用多用电表欧姆挡的×100Ω挡位对待测电阻Rx的阻值进行粗测，正确操作后，读数如下图所示，则Rx= kΩ，（保留二位有效数字） （2）实验中滑动变阻器应选用 （填R1或R2），并采用 接法（填“限流”或“分压”）； （3）请选择合适的器材进行电路设计来完成对待测电阻Rx的测量，要求尽可能测量多组数据，电表能有较大的偏转，并在虚线框中画出的完整实验电路原理图 ； （4）根据设计的实验电路可求得Rx= 。（可用U1，U2，I1，I2，RA1，RA2，RV1，RV2这些符号表示） 6．某同学想要准确测量一阻值约为2kΩ的电阻Rx的阻值，实验室还提供了下列器材： A．电流表A1（量程为500μA，内阻r1=1kΩ） B．电流表A2（量程为1.5mA） C．滑动变阻器R1（0～20Ω） D．滑动变阻器R2（0～2000Ω） E．电阻箱R0（0～9999Ω） F．电源（电动势E=3V，内阻可以忽略） G．开关 H．导线若干 （1）某同学用如图甲所示电路图测电阻Rx的阻值，为尽可能获取多组数据和操作方便，滑动变阻器应选择 （填“R1”或“R2”）；为将电流表A1改装成量程为3 V的电压表，需要将电阻箱R0的阻值调为 Ω； （2）如图乙所示为本实验的部分连线的实物图，请用笔画线代替导线将其连接成完整电路；( ) （3）按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表A1、A2的示数I1和I2，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并作出I1­I2图线如图丙所示，则该待测电阻阻值为Rx= kΩ（结果保留两位有效数字）。 【例题3】7．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500Ω，电路符号与小灯泡的相同。实验室提供的器材有：电流表A1（量程为0至50mA，内阻RA1约为3Ω）；电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=15Ω）；定值电阻R1=697Ω；定值电阻R2=985Ω；滑动变阻器R（0至20Ω）一只；电压表V（量程为0至12V，内阻RV=1kΩ）；蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）；开关S一只，导线若干。 (1)如图，请选择合适的器材，电表1为 ，电表2为 ，定值电阻为 。（选填器材符号：A1、A2、V、R1、R2） (2)根据甲图的实验原理图，完成乙图未完成的实物连线 ； (3)实验中，调节滑动变阻器的阻值，当电表1的示数为x1时，电表2的示数记为x2，那么被LED灯正常工作时电阻的表达式Rx= （用x1、x2和器材中已知量的符号RA1、RA2、R1、R2、Rv中某些表示）。当表达式中的 （填字母）达到 ，记下另一个电表的读数，代入表达式，其结果就是LED灯正常工作时电阻。 8．要准确测量一未知电阻的阻值，实验室提供了以下器材： A． 待测电阻（阻值约为）B． 直流电源（电动势，内阻很小） C． 电流表A1（，内阻约） D． 电流表A2（，内阻） E． 电流表A3（，内阻） F． 定值电阻（阻值为） G． 定值电阻（阻值为） H． 滑动变阻器（最大阻值） I． 电键一个，导线若干 （1）为了尽可能准确地测量出的阻值，应选用的电流表为 和 ，定值电阻应选 ，（均填器材前序号字母）请将电路图的测量电路部分补充完整；( ) （2）闭合电键前，应将图中滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端。闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表的示数较大，记录两个电流表的示数（若选A1、A2、A3则对应的读数为、、）。根据两个电流表的读数算出电阻的阻值为 ；（用题中所给符号表示） （3）多次调节滑动变阻器，记录两电流表的读数，分别计算出的阻值，最后求平均值即为的阻值。 【例题4】9．某实验兴趣小组准备利用表头Gx设计一个多挡位欧姆表，但不知道该表头的电阻。为了精确地测量表头的电阻，该小组首先采用了“电桥法”测量Gx的阻值。电路如图甲所示，由控制电路和测量电路两部分组成。实验用到的器材如下： A．待测表头Gx：量程0~1mA，内阻约为200Ω B．灵敏电流计G C．定值电阻R0=270Ω D．粗细均匀的电阻丝AB总长为L=50.00cm E．滑动变阻器RA（最大阻值为20Ω） F．滑动变阻器RB（最大阻值为2000Ω） G．线夹、电源、开关以及导线若干 （1）电源电动势3V，实验过程中为了便于调节，滑动变阻器应选用 （填写器材前对应的字母）。 （2）在闭合开关S前，可将线夹P2大致固定于电阻丝AB中部位置，滑片P1置于a端，然后移动滑动变阻器的滑片使待测表头的示数适当后再不移动滑片。不断调节线夹P2所夹的位置，直到电流表G示数为零，测出此时AP2段电阻丝长度x=20cm，则测得= Ω（结果保留三位有效数字）。 （3）如图乙所示，将上述表头Gx改为含有“”，“”“”三个挡位的欧姆表，已知电源电动势E=1.5V，内阻可忽略不计。R1<R2，且接线柱3未接任何电阻，R0为调节范围足够大的滑动变阻器。则当开关S接到接线柱2时，选择的倍率是 挡（填“”，“”“”），电阻R2的阻值为 Ω。此后，短接a、b两表笔欧姆调零，R0应调至R0= Ω。 【例题5】10．如图甲所示的电路叫“惠斯通电桥”，利用它可以更加精确地测量电阻，Rx为待测电阻，R1、R2是两个阻值已知的定值电阻，R0是电阻箱，G是灵敏电流计，具体操作步骤如下： a.按电路图连接电阻； b.闭合开关S，调节R0，使灵敏电流计读数为零，记下R0的读数； c.将R0代入，计算出Rx的结果。 （1）若某次实验中，R1、R2两个电阻阻值分别为200Ω和50Ω，当灵敏电流计示数为零时，R0的读数如图乙，则此次实验测得的电阻阻值Rx= ； （2）假如R1、R2阻值未知，在不添加和更换任何电路元件的前提下，如何继续使用“惠斯通电桥”测出Rx？（写出必要的步骤和需要测量、记录的物理量） ； （3）写出（2）的结果表达式Rx= 。 11．一个电键、导线若干、一把刻度尺。他首先想到的是用伏安法来设计电路，但发现电流计的量程太小，于是他以惠斯通电桥电路为原理，设计出如图所示的实验电路： （1）请帮小明同学将实物图按电路图进行连接；( ) （2）实验时，先闭合开关S，调节电阻丝上金属夹位置，使电流计的示数为 ，用刻度尺测出此时电阻丝左右两端长度分别为L1、L2，并读出电阻箱的阻值为R0，试用所给字母表示电压表的内阻RV= （用所给物理量符号表示）； （3）实验后，小明发现刻度尺的刻度并不准确，于是他在保持滑片位置不变的情况下，将电压表和电阻箱的位置交换了一下，并重新通过调电阻箱，使电流计的示数为 ，读出此时电阻箱的阻值为R1，请用小明所得数据得到电压表的内阻RV= （用所给物理量符号表示）。 （二）电压表.电流表内阻的测量 【例题6】12．完成以下小题： (1)下图中千分尺的读数为 mm，20分度的游标卡尺读数为 cm。 (2)在实验室中，往往需要测量电流表或电压表的内阻。测量电路图如下。为电源，其电动势为，为总阻值较大的滑动变阻器。为电阻箱。为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA：①闭合，断开，调节，使电流表读数等于其量程；② 保持不变，闭合，调节，使电流表读数等于；③ 读出的值，则RA = 。若电源的内阻忽略不计，则该实验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值 (填“偏大”或“偏小”)。 （3）请根据图甲用笔画线代替导线将图乙所示器材连接成完整的实验电路 。 【例题7】13．某实验小组设计了如图甲所示电路，测量电流表G的内阻，可供选择的器材如下：待测电流表G：量程为0~100 mA，内阻约为2 Ω 安培表A：量程为0~0.6 A，内阻为0.2 Ω 定值电阻R1：阻值为10 Ω 定值电阻R2：阻值为50 Ω 定值电阻R3：阻值为300 Ω 滑动变阻器R4：阻值范围为0~10 Ω 滑动变阻器R5：阻值范围为0~1000 Ω 学生电源，电动势为6 V 开关S及导线若干 实验要求测量时两个表的读数都能超过量程的。 (1)定值电阻RA应选 ，定值电阻RB应选 ，滑动变阻器应选 。 (2)用笔画线代替导线，按图甲要求，在图乙中连接实物图 。 (3)实验步骤如下： ①按电路图连接电路（为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端）； ②闭合开关S，移动滑片P至某一位置，记录A和G的读数，分别记为I1和I2； ③多次移动滑片P，记录各次A和G的读数I1和I2； ④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图丙所示； ⑤根据I1­I2图线的斜率k及定值电阻RA、RB，得到待测电流表G的内 阻表达式为RG＝ （用k、 RA、RB表示），利用图像中的数据测得RG＝ 。 【例题8】14．某同学为了测量电压表的内阻，从实验室找到一些实验器材： 电源E（电动势为1.5V，内阻为）； 待测电压表（量程为300mV，内阻约为）； 电阻箱（）； 滑动变阻器（，1A）；滑动变阻器（，0.1A）； 定值电阻；定值电阻。 （1）根据实验器材设计了如图甲所示电路图，滑动变阻器应选择 （填“”或“”），定值电阻应选择 （填“”或“”）。 （2）先调节滑动变阻器滑片至左端，电阻箱接入电路阻值为零，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏，保持滑动变阻器滑片不动，再调节电阻箱阻值为时电压表半偏，则电压表的内阻为 ，用此方法测出的电压表内阻比实际值偏 （填“大”或“小”）。 （3）之后将此电压表改装成量程3V的电压表，并用标准表进行校对，实验电路如图乙所示。校准过程中，改装表示数总是略小于标准表，则应该将电阻箱阻值调 （填“大”或“小”），若改装表的表头读数为300mV时，标准电压表的读数为2.8V，此时电阻箱示数为，为了消除误差，则电阻箱接入阻值应为 。 15．有一量程为5V的电压表，其内阻约为，要准确测量其内阻，实验室有以下器材： A．待测电压表 B．电流表量程为，内阻未知C．电流表量程为，内阻未知 D．电阻箱阻值范围为） E．滑动变阻器总阻值为，额定电流为1A） F．滑动变阻器总阻值为，额定电流为0.1A）G．电源内阻不计，电动势为） H．电源内阻不计，电动势为1.5V） I．开关及导线若干 （1）要准确测量电压表V的内阻，并使电表指针在较大范围内偏转，电流表应选 ，滑动变阻器应选 ，电源应选 。填器材前的字母序号 （2）在虚线框内画出测量电压表V内阻的电路图，并标明所选器材的符号 。（3）按照电路图在实物图上正确连线 。 （4）实验中电阻箱应调到合适的阻值，下列阻值中最合适的是 。 A．　　　　　　　B．　　  　C．　　  　　D． （5）根据所选器材和电路图，写出电压表V的内阻的测量值表达式RV= 说明各符号表示的物理量。 16．某学校实验小组设计了如图所示的电路图测定、两电压表的内阻，可供选用的仪器有： A．内阻约的待测电压表、，量程0~3V B．定值电阻C．定值电阻 D．滑动变阻器（最大阻值为）E.滑动变阻器（最大阻值为） F.电源E，电动势E=6V，内阻忽略不计G.开关、导线若干 （1）为了准确测量、两电压表的内阻，定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。（均填仪器前的字母代号） （2）根据电路图用笔画线代替导线完成实物图的连接。 （3）闭合前，将滑动变阻器的滑片调到 （填“最左端”或“最右端”），再将单刀双掷开关拨到a，调节滑动变阻器使得和有明显的读数，分别为、；再将单刀双掷开关拨到b，调节滑动变阻器，使得和有明显的读数，分别为、，则电压表的内阻为 ，的内阻为 （以上两空均用、、、和表示） 【例题9】17．为了测量两个电压表V1、V2的内阻，提供的仪器有： A．待测电压表V1（量程5V，内阻约3000Ω）；B．待测电压表V2（量程3V，内阻约2500Ω）； C．电流表A（量程3A，内阻2.5Ω）；D．电阻箱R1（阻值范围0~9999.9Ω）； E.电阻箱R2（0~999.9Ω）；F.滑动变阻器R3（阻值0~50Ω，额定电流1.5A）； G.滑动变阻器R4（阻值0~10Ω，额定电流1A）；H.电池组E（电动势为12V，内阻约0.5Ω）； I.单刀开关2个，导线若干。 （1）在设计电路时，能否选用电流表A， （填“能”或“不能”）请简要说明理由： ；   （2）为了测量两个电压表内阻，有同学设计了如图所示电路，电路中滑动变阻器选 （填“R3”或“R4”）， 电阻箱选 （填“R1”或“R2”）； 完成实验操作步骤，并用恰当的符号（如：U1、U2、R1等）表示需要测得的物理量，通过计算用测得的物理量表示待测电压表的内阻，步骤： 第1步： 第2步： 第3步： 实验结果：= ；= 【例题10】12．用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，， （1）根据电路图，请把实物连线补充完整 ；  （2）按以下步骤完成实验 ①将变阻器滑动头P移至最左端，将调至最大值； ②断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节使表头满偏； ③闭合开关S2，调节，使微安表半偏，并读出阻值； ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材 （3）如图是调节后面板，则待测表头的内阻为 ，则真实值 （填“大于”、“小于”、“等于”）该测量值。    （4）某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱，使电表半偏时读出，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为 （用、表示） （三）描绘电学原件的伏安特性曲线 19．某实验小组要求用实验测定小灯泡的功率，实验室给出了以下器材。 A．待测小灯泡（额定电压1.5V，额定功率约0.5W） B．电流表A1（量程0~3A，内阻约1Ω） C．电流表A2（量程0~300mA，内阻约5Ω） D．电压表V（量程0~3V，内阻很大） E.滑动变阻器R1（总阻值25Ω） F.滑动变阻器R2（总阻值1kΩ） G.标准定值电阻R3（阻值5.00Ω，阻值随温度的变化可忽略） H.电源（电动势E=4.5V，内阻不计），导线若干，开关S一只 （1）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图（a）所示电路，其中电流表应该选用 （填“B”或“C”），滑动变阻器R应选用 。（填“E”或“F”） （2）实验中测得多组电流表示数I和电压表示数U，在I—U坐标系中作图，得到如图（b）所示图像，由图像可知，灯丝电阻率随通过电流的增大而 （填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡额定功率为 W。（结果保留三位有效数字） （3）当定值电阻R3两端电压为1.00V时，由图（b）求出此时小灯泡电阻为 Ω（计算结果保留三位有效数字）。 20．学校开放实验室，同学们为了描绘小灯泡L的伏安特性曲线，并想同时较准确地测量其在额定电流下的功率，可供选用的器材如下： 小灯泡L（规格“额定电流为1.0A，额定功率约为6.5W”）；电流表A1（量程3A，内阻约为0.1Ω）； 电流表A2（量程0.5A，内阻r2＝8Ω）；电压表V（量程3V，内阻rv＝2.0kΩ）； 标准电阻R1（阻值2.5kΩ）；标准电阻R2（阻值8Ω）；学生电源E（电动势约为12V，内阻不计）； 开关S及导线若干。 （1） 实验时有两个滑动变阻器可供选择： A．阻值0到10Ω，额定电流1.0A B．阻值0到20Ω，额定电流2.0A 本实验应选的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）。 （2）老师要求要尽量准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，电压需从零开始调节，在安全前提下尽可能减小误差且调节方便，在虚线框内画出满足要求的实验电路图，并在图上标明所选器材代号 。 （3）某次实验时，若电流表满偏时，电压表的读数如图所示，则电压表的读数为 V，灯泡额定功率为 W。（计算结果保留两位小数） 【例题11】21．小梁同学想要研究某型号灯泡的伏安特性，所使用的器材有∶ 灯泡L（额定电压6V，额定电流0.5A）；电压表V1（量程3V，内阻为3kΩ）； 电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）电流表A（量程0.6A，内阻为0.5Ω）； 固定电阻R0（阻值3000Ω）；滑动变阻器R1（阻值0~10.0Ω）；滑动变阻器R2（阻值0~1000.0Ω）； 电源E（电动势6V，内阻不计）；开关S；导线若干。 （1）实验要求能够描绘完整的灯泡的伏安特性曲线，实验中所用电压表应选用 （选填“V1”或“V2”），滑动变阻器R应选用 （选填“R1”或“R2”）并补全实验电路原理图甲 。    （2）小梁同学通过实验测得该灯泡U-I线如图乙。根据U-I线可知，随着电压的升高该灯泡的电阻率 （选填“增大”或“减小”）。 （3）现将两个这样的灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻串联，接在一电动势为5V、内阻为1Ω的电源两端，如图丙所示，则两个灯泡的总功率为 W（结果保留两位有效数字）。 22．某实验小组的同学为了研究标称为、的电学元件L的伏安特性曲线，可供选择的实验器材如下： 电压表V（量程，） 电流表（量程，） 滑动变阻器，额定电流 滑动变阻器，额定电流 定值电阻 定值电阻定值电阻 定值电阻 电源（电动势为，内阻不计） 开关一个、导线若干    （1）为了精确地完成测量，该小组的同学设计了如图甲所示的电路，电压表欲改装成的电压表应选择 ；电流表改装成量程的电流表应选择 ；滑动变阻器应选择 ； （2）某次测量时，电流表的读数为，电压表的读数为，则电学元件L的阻值约为 ； （3）通过多次测量，并将实验数据描绘在图中，图像如图乙所示，现取两个标称均为、的电学元件，接在如图丙所示的电路中，已知电源的电动势为、内阻，定值电阻，则其电学元件L1消耗的电功率约为 （以上结果均保留两位小数） （4） 测定金属的电阻率 23．某实验小组用如图甲所示的电路图测量长度为L、粗细均匀的电阻丝的电阻率。实验器材有：5号干电池一节（电动势为1.5V） 电阻箱 滑动变阻器 滑动变阻器表头 待测电阻丝 粗细均匀的电阻丝AB 开关S、导线若干 （1）实验小组用螺旋测微器测量电阻丝直径，示数如图乙所示，则其直径 mm。 （2）实验中滑动变阻器应选用 （填“”或“”）。 （3）实验小组将滑动变阻器滑片调至最左端后，闭合开关S，调节滑动变阻器使其滑片处于合适位置，调节电阻箱，使其示数为R，然后调节滑片P， （填操作步骤），记录AP、BP的长度、。则待测电阻丝的阻值 （用题中所给物理量的字母表示），待测电阻丝的电阻率 （用题中所给物理量的字母表示）。 （4）重复（3）的操作，测出多组、的数据，分别取平均值，则待测电阻丝电阻的理论测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【例题12】24．某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。 （1）用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图所示，其直径为 mm。 （2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为 Ω。 （3）为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材： A．电流表（量程，内阻1kΩ）      B．电流表（量程0.3A，内阻约0.1Ω）C．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1.0A）        D．滑动变阻器（0~1Ω，额定电流1.0A）E.电阻箱R（阻值范围为0~9999.9Ω）        F.电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω）    G.开关S、导线若干 ①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值调为 Ω。滑动变阻器应选择 （选填“”或“”） 0.121 0.165 0.218 0.266 0.306 0.100 0.150 0.190 0.230 0.280 ②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得5组电流表、的值，，数据见下表。请根据表中的数据，在方格纸上作出图像 ，并由图像求出 Ω（结果保留2位有效数字），进而可以求出金属丝的电阻率。 ③关于本实验的误差，下列说法正确的是 。 A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差C．需要将得到的几组电表示数取平均值以减小误差D．为减小读数时的误差，电表读数时应多估读几位数 （五）电表的改装 25．小明同学想把一个电流计（满偏电流为1mA，内阻约几百欧姆）改装成一个量程为5V的电压表，为了先测量该电流计的电阻，小明设计了如下图甲所示的实验电路。电路中所用为电位器，总阻值。连接好电路后，小明进行了如下实验操作：    ①先断开，闭合，将由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流； ②保持不变，再闭合，调节电阻箱的值，使电流计读数等于，同时记录下此时电阻箱的值。 （1）根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为 ； （2）小明同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为的电压表，需要串联一个 的电阻。 （3）小明同学用一个量程为的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，发现读数如图所示，其中乙图为标准电压表，丙图为改装后的电压表，则改装后的电压表量程为 （保留一位小数）；改装电表的量程发生偏差的可能原因是电流计内阻真实值比测量值 （选填“偏大”或“偏小”）； （4）要达到预期改装目的，无论测得的电流计的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻即可，其中 。 【例题13】26．某小组同学改装电压表时，在实验室找到如下实验器材： A．电压表 V1：量程为 2.5V，内阻几千欧；B．电流表 A1：量程为 5mA，内阻约为 10Ω； C．电流表 A2：量程为 1A，内阻约为 0.5Ω；D．电阻箱：阻值范围 0~999.9Ω； E.滑动变阻器R2：阻值范围 0~10Ω； F.滑动变阻器R3：阻值范围 0~5000Ω； G.电源：电动势 E 约为 5V，内阻未知； H.开关、导线若干。 由于没有合适的电压表，计划用电流表 A1改装。 （1）先用半偏法测电流表 A1的内阻，电路如图甲所示。操作过程如下：将 R3调至阻值最大，断开 S2、闭合 S1，调节 R3使电流表 A1的示数为 4.00mA；保持 R3的阻值不变，闭合 S2，调节 R1使电流表 A1的示 数为 2.00mA，此时 R1的阻值为 10Ω。则电流表 A1的内阻为 Ω； （2）将电流表 A1 改装成量程为 5V 的电压表。把电阻箱的阻值调至 Ω，与电流表 A1串联后即 为量程为 5V 的电压表； （3）对改装后的电压表校对，该小组同学从别的地方找到一标准电压表 V，将改装好的电压表（如图乙 中虚线框所示）与标准电压表 V 并联，接入如图乙所示的电路中，调节 R2，使电流表 A1的示数如图丙所示，则电流表的示数为 mA； （4）由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为 5V 时，使电流表 A1的示数如图丙所示。为了尽 量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，R1的阻值应调至 Ω（请保留三位有效数字）。 27．在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材： A．待测电流表（量程，内阻约几十欧） B．滑动变阻器（阻值范围） C．滑动变阻器（阻值范围） D．电阻箱（ ） E．电阻箱（） F．电源（电动势） G．电源（电动势） H．电源（电动势） I．开关、导线 （1）若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选 ，应选用 ，电源应选用 。（用器材前的英文字母表示） （2）若在实验中，当闭合，调节使电流表G半偏时，读得的阻值是，则电流表的内阻 ，若要将该电流表改装成量程是的电压表，则应 （填“串联”或“并联”）一个阻值是 的电阻。 （3）使用（2）中这个新电压表去测电压时，新电压表的读数相比于准确值会 （填“稍小些”“稍大些”），采取下列哪种措施可以改进 。 A．在R上串联一个比R小得多的电阻 B．在R上串联一个比R大得多的电阻 C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻 【例题14】28．某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测。 （1）该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下： A．滑动变阻器R1（0~5kΩ） B．滑动变阻器R2（0~20kΩ） C．电阻箱R'（0~9999.9Ω） D．电源E1（电动势为1.5V） E.电源E2（电动势为9V）F.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图甲连接好线路； b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏； c.闭合S2，保持R不变，调节R'的阻值，使微安表G的示数为250μA，此时R'的示数为1900.0Ω； 回答下列问题： （1）①为减小实验误差，实验中电源应选用 （填E1或E2），滑动变阻器应选用 （填R1或R2）; ②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值Rg= Ω，与微安表内阻的真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）； （2）若按照（1）中测算的Rg，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为 Ω的电阻R0； （3）用图乙所示电路对改装电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2V时，改装电压表中微安表G的示数为495μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，R0的阻值应调至 Ω（结果保留1位小数）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025高考物理一轮复习能力提升专题复习（15）电学实验（1） （1） 电阻的测量 【例题1】1．某电阻丝的阻值（大约），为了准确测量其阻值的大小，实验室提供如下器材： 电流表A1（量程、内阻）         电流表A2（量程、内阻约为） 电流表A3（量程、内阻约为）       滑动变阻器R，最大阻值约为               定值电阻（阻值）       电源E（电动势）         开关、导线若干 （1）甲同学发现实验室提供的器材中没有电压表，他想把电流表改装成电压表，他应该将电流表 （选填“A1”、“A2”、或“A3”）与定值电阻 （选填“并联”或“串联”），改装后的电压表量程为 V。 （2）在（1）的基础上，从余下的器材中选取合适的器材，设计出测量电阻丝阻值的实验电路原理图并画在虚线框中（图中元件用题干中相应的英文字母标注） 。    （3）用已知量和测得的量表示，则 （其中若用到电表读数，分别用、、表示A1、A2、或A3的读数） 【答案】 A1 串联 4.4    【详解】（1）[1][2][3]因三只电流表中只有A1的内阻为准确值，才能进行后续的改装计算；内阻已知的A1表与定值电阻R0（阻值）串联，改装成电压表，有 代入数据解得（2）[4]待测电阻的最大电流为则电流表选择A2，因改装后的电压表内阻已知，则采用电流表外接法能消除误差，滑动变阻器采用分压式可以多得数据和操作方便，则电路如图所示（3）[5]根据部分电路的欧姆定律有 2．某同学要测量未知电阻的阻值约为，备选器材如下： A．电源电动势，内阻很小 B．电流表满偏电流，内阻 C．滑动变阻器阻值范围 D．滑动变阻器阻值范围 E．电阻箱最大阻值) 该同学选用上述器材设计了如下电路图，具体操作过程如下： （1）保持电键断开，闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表示数为； （2）保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为； （3）读出此时电阻箱接入电路的阻值，则待测电阻的阻值 。 本实验中，滑动变阻器应选 填“”“”）。的测量值 填“大于”、“小于”、“等于”真实值。 【答案】 小于【详解】（3）[1][2]保持开关断开，闭合开关时，电路中的电流在保持滑动变阻器滑片位置不动的前提下，闭合开关，调节电阻箱，电流表示数为了保证在闭合开关前后，电路中的电流基本不变，应该选择滑动变阻器 ，则通过电阻箱的电流根据并联电路的电压关系代入数据解得 [3]当闭合开关后，根据并联电路的电阻特点，并联部分的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流变大，通过电阻箱的真实电流根据并联电路的电压关系联立可得即测量值小于真实值。 3．某同学想测量一个阻值大约为40Ω的电阻的准确值，有下列器材： A．电流表A1（量程，内阻约0.12Ω）；B．电流表A2（量程，内阻约12Ω）； C．电压表V1（量程，内阻约15kΩ）；D．电压表V2（量程，内阻约3kΩ）； E．滑动变阻器R1（，允许最大电流0.5A）；F．滑动变阻器R2（，允许最大电流2.0A）； G．定值电阻R（30Ω，允许最大电流1.0A）；H．电源E（电动势3V，内阻可忽略不计）； I．一个开关和导线若干；J．螺旋测微器，游标卡尺。 （1）为了测量更准确且测量范围尽可能大，在以上备选器材中，电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（填写器材前的字母代号）。 （2）请在虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图并用所选择的器材符号表示 。    （3）若电压表读数为U，电流表读数为I，则待测电阻Rx的阻值可表示为Rx= 。（用题中所给字母表示） 【答案】 B D F 【详解】（1）[1]电路中的最大电流为为了保护电流表， Rx与定值电阻串联，此时电路中的电流为所以为了使电表变化明显，故电流表选A2。[2]电源电动势为3V,故电压表选择V2。[3] 滑动变阻器R1的阻值太大，移动滑片时电表示数变化不明显，故滑动变阻器选R2。 （2）[4]由于电压表内阻远大于待测电阻阻值，所以电流表应采用外接法；为了保证测量范围尽可能大一些，滑动变阻器应选择分压式接法，电路图如下图所示。[5]由欧姆定律得 4．某同学欲测量一定值电阻的阻值，可供选择的实验器材有： 待测电阻（阻值约几十欧姆） 电阻箱（0~999.9Ω） 滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A） 滑动变阻器（0-500Ω，额定电流0.5A） 电流表（0~0.3A，内阻为3.0Ω） 电流表（0~0.3A，内阻未知） 电源E（电动势10V，内阻很小），电键一个，导线若干 实验步骤如下：①选择合适器材，按图1所示，连接电路； ②将滑动变阻器滑片调至合适位置，电阻箱调至最大，闭合电键； ③先调节电阻箱为适当值，再调节滑动变阻器R，使电流表a的示数为，记下此时电阻箱的阻值和电流表b的示数I；④重复步骤③，再测4组和I值； ⑤依据所测数据，运用图像法处理数据，得如图2所示图线。请回答下列问题： （1）图1所示电路图中，电流表a应为 ，所选滑动变阻器应为 （填对应的器材符号）； （2）闭合电键前，应将滑动变阻器滑片调至最 （填“左”或“右”）端； （3）由图2，可测得待测电阻的阻值为= Ω，并可以测得电流表的内阻= Ω。（结果均保留1位小数） 【答案】 左 25.9（25.4~26.4范围内均正确） 【详解】（1）[1]由图1所示电路图，结合题意可得亦其中、分别为电流表a及电流表b的内阻。由图2可欲求得，需要知道电流表b的内阻，结合实验器材可知，电流表b应为电流表，而电流表a则为电流表。[2]由（1）可知所以而该实验中，滑动变阻器为左分压式接法，“测量电路”的电阻约数十欧姆，考虑到“可调性”要好，所以滑动变阻器应选（0-20Ω）；（2）[3]电流从零调起，所以电键闭合前滑动变阻器滑片要调至“最左端”。（3）[4]由前面知答案在25.4Ω~26.4Ω范围内均正确；[5]由前面知 【例题2】5．某同学想要测定一个定值电阻Rx的阻值（2kΩ左右），实验室提供的实验器材如下： 电流表A1（量程为200mA，内阻） 电流表A2（量程为0.6A，内阻） 电压表V1（量程3V，内阻） 电压表V2（量程5V，内阻） 滑动变阻器R1（最大允许通过电流1.5A，最大阻值50Ω） 滑动变阻器R2（最大允许通过电流0.3A，最大阻值3kΩ） 待测定值电阻Rx电源E（电动势约15V，内阻较小但不可忽略），单刀开关S，导线若干； 回答下列问题： （1）该同学先用多用电表欧姆挡的×100Ω挡位对待测电阻Rx的阻值进行粗测，正确操作后，读数如下图所示，则Rx= kΩ，（保留二位有效数字） （2）实验中滑动变阻器应选用 （填R1或R2），并采用 接法（填“限流”或“分压”）； （3）请选择合适的器材进行电路设计来完成对待测电阻Rx的测量，要求尽可能测量多组数据，电表能有较大的偏转，并在虚线框中画出的完整实验电路原理图 ； （4）根据设计的实验电路可求得Rx= 。（可用U1，U2，I1，I2，RA1，RA2，RV1，RV2这些符号表示） 【答案】 2.2 R1 分压 【详解】（1）[1]欧姆表的读数为（2）[2][3]与待测电阻相比，两个滑动变阻器的阻值太小，如果采用限流接法，电表指针的偏转角太小，实验误差太大，所以必须采用分压接法。为了方便调节电路，实验中滑动变阻器应选用R1；（3）[4]待测电阻的最大电流为 两个电流表的量程太大，都不能采用，选用电压表V1测量待测电阻的电流，电压表V2测量待测电阻的电压。因为电压表V1的内阻已知，所以采用电压表V1内接法。电路如图所示 （4）[5]根据欧姆定律得 解得 6．某同学想要准确测量一阻值约为2kΩ的电阻Rx的阻值，实验室还提供了下列器材： A．电流表A1（量程为500μA，内阻r1=1kΩ） B．电流表A2（量程为1.5mA） C．滑动变阻器R1（0～20Ω） D．滑动变阻器R2（0～2000Ω） E．电阻箱R0（0～9999Ω） F．电源（电动势E=3V，内阻可以忽略） G．开关 H．导线若干 （1）某同学用如图甲所示电路图测电阻Rx的阻值，为尽可能获取多组数据和操作方便，滑动变阻器应选择 （填“R1”或“R2”）；为将电流表A1改装成量程为3 V的电压表，需要将电阻箱R0的阻值调为 Ω； （2）如图乙所示为本实验的部分连线的实物图，请用笔画线代替导线将其连接成完整电路；( ) 　 （3）按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表A1、A2的示数I1和I2，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并作出I1­I2图线如图丙所示，则该待测电阻阻值为Rx= kΩ（结果保留两位有效数字）。 【答案】 R1 5000 2.3 【详解】（1）[1]因为电路中的滑动变阻器是分压连接，故滑动变阻器在安全的前提下阻值小点好，故选R1；[2]改装电表时，由于A1表自身满偏时对应电压值为UA=IAr1=0.5V 故电阻箱还得分担2.5V的电压，即电压是A1表的5倍，电阻也是A1表的5倍，即电阻箱阻值应调为 5r1=5000Ω（2）[3]改装电压表内阻已知，所以电流表A2外接，滑动变阻器分压式接法，电路图如下。 （3）[4]根据电路结构，由欧姆定律 故图线的斜率为代入数据解得Rx=2.3kΩ 【例题3】7．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500Ω，电路符号与小灯泡的相同。实验室提供的器材有：电流表A1（量程为0至50mA，内阻RA1约为3Ω）；电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=15Ω）；定值电阻R1=697Ω；定值电阻R2=985Ω；滑动变阻器R（0至20Ω）一只；电压表V（量程为0至12V，内阻RV=1kΩ）；蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）；开关S一只，导线若干。 (1)如图，请选择合适的器材，电表1为 ，电表2为 ，定值电阻为 。（选填器材符号：A1、A2、V、R1、R2） (2)根据甲图的实验原理图，完成乙图未完成的实物连线 ； (3)实验中，调节滑动变阻器的阻值，当电表1的示数为x1时，电表2的示数记为x2，那么被LED灯正常工作时电阻的表达式Rx= （用x1、x2和器材中已知量的符号RA1、RA2、R1、R2、Rv中某些表示）。当表达式中的 （填字母）达到 ，记下另一个电表的读数，代入表达式，其结果就是LED灯正常工作时电阻。 【答案】 V A2 R2 x2 3mA【详解】(1)[1]LED灯的电流约为A1量程太大，A2量程太小，都不合适，电压表的内阻已知，其最大电流为所以用电压表测量LED灯的电流，电表1为V； [2][3]把A2和R2串联改装成电压表，电压表的量程为改装后的电压表的量程恰好等于LED灯的额定电压，所以电表2为A2，定值电阻为R2； (2)[4]根据甲图的实验原理图，乙图的实物连线如图所示 (3)[5]被LED灯正常工作时电阻的表达式为 解得 [6][7]当表达式中的x2达到3mA时，LED灯两端电压达到额定电压3V，记下电压表的读数x1，代入表达式，其结果就是LED灯正常工作时电阻。 8．要准确测量一未知电阻的阻值，实验室提供了以下器材： A． 待测电阻（阻值约为）B． 直流电源（电动势，内阻很小） C． 电流表A1（，内阻约） D． 电流表A2（，内阻） E． 电流表A3（，内阻） F． 定值电阻（阻值为） G． 定值电阻（阻值为） H． 滑动变阻器（最大阻值） I． 电键一个，导线若干 （1）为了尽可能准确地测量出的阻值，应选用的电流表为 和 ，定值电阻应选 ，（均填器材前序号字母）请将电路图的测量电路部分补充完整；( ) （2）闭合电键前，应将图中滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端。闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表的示数较大，记录两个电流表的示数（若选A1、A2、A3则对应的读数为、、）。根据两个电流表的读数算出电阻的阻值为 ；（用题中所给符号表示） （3）多次调节滑动变阻器，记录两电流表的读数，分别计算出的阻值，最后求平均值即为的阻值。 【答案】 C D F 左 【详解】（1）[1][2][3][4]所给器材中有三个电流表，可初步猜想用双电流表测电阻。和待测电阻并联的应是内阻已知的电流表，若并联的电表选A3，另一个电流表要测A3和待测电阻的电流之和，在读数尽可能准确的情况下， A3的读数要超过满量程的一半，另外两个电流表量程均太小，所以和待测电阻并联的应为A2，当其满偏时，流过待测电阻的电流才，所以要给电流表串联定值电阻，当串联的时，正好与量程的 A1匹配，所以选C、D、F。电路如图所示 （2）[5][6]闭合电键前，应将图中滑动变阻器的滑片移到最左端，保证闭合电键时测量电路部分电压最小。根据两个电流表的读数算出电阻 【例题4】9．某实验兴趣小组准备利用表头Gx设计一个多挡位欧姆表，但不知道该表头的电阻。为了精确地测量表头的电阻，该小组首先采用了“电桥法”测量Gx的阻值。电路如图甲所示，由控制电路和测量电路两部分组成。实验用到的器材如下： A．待测表头Gx：量程0~1mA，内阻约为200Ω B．灵敏电流计G C．定值电阻R0=270Ω D．粗细均匀的电阻丝AB总长为L=50.00cm E．滑动变阻器RA（最大阻值为20Ω） F．滑动变阻器RB（最大阻值为2000Ω） G．线夹、电源、开关以及导线若干 （1）电源电动势3V，实验过程中为了便于调节，滑动变阻器应选用 （填写器材前对应的字母）。 （2）在闭合开关S前，可将线夹P2大致固定于电阻丝AB中部位置，滑片P1置于a端，然后移动滑动变阻器的滑片使待测表头的示数适当后再不移动滑片。不断调节线夹P2所夹的位置，直到电流表G示数为零，测出此时AP2段电阻丝长度x=20cm，则测得= Ω（结果保留三位有效数字）。 （3）如图乙所示，将上述表头Gx改为含有“”，“”“”三个挡位的欧姆表，已知电源电动势E=1.5V，内阻可忽略不计。R1<R2，且接线柱3未接任何电阻，R0为调节范围足够大的滑动变阻器。则当开关S接到接线柱2时，选择的倍率是 挡（填“”，“”“”），电阻R2的阻值为 Ω。此后，短接a、b两表笔欧姆调零，R0应调至R0= Ω。 【答案】 E 180 20 132【详解】（1）[1] 实验过程中为了便于调节，滑动变阻器应选用阻值较小的E即可。（2）[2] 根据电桥平衡原理，则当电流表G示数为零时满足解得 =180Ω （3）[3] 不同倍率的欧姆表是通过在表头上并联一个电阻实现的，并联的电阻越小，分流越大，中值电阻 （Ic为电路的最大电流）越小，倍率越小。又R1<R2，所以接1时的倍率为“×1”， 接2时的倍率为“”，接3时无分流，则倍率最大为“×100”。[4] 则当开关S接到接线柱2时，倍率为“”，电路的最大电流为接3时10倍，设接3时的电流为干路中最大电流为I，设接2时的电流为干路中最大电流为10I，得解得 [5] 此后，短接a、b两表笔欧姆调零，R0应调至 【例题5】10．如图甲所示的电路叫“惠斯通电桥”，利用它可以更加精确地测量电阻，Rx为待测电阻，R1、R2是两个阻值已知的定值电阻，R0是电阻箱，G是灵敏电流计，具体操作步骤如下： a.按电路图连接电阻； b.闭合开关S，调节R0，使灵敏电流计读数为零，记下R0的读数； c.将R0代入，计算出Rx的结果。 （1）若某次实验中，R1、R2两个电阻阻值分别为200Ω和50Ω，当灵敏电流计示数为零时，R0的读数如图乙，则此次实验测得的电阻阻值Rx= ； （2）假如R1、R2阻值未知，在不添加和更换任何电路元件的前提下，如何继续使用“惠斯通电桥”测出Rx？（写出必要的步骤和需要测量、记录的物理量） ； （3）写出（2）的结果表达式Rx= 。 【答案】 188Ω 见解析 【详解】（1）[1]由图读出可得（2）[2]将电路中R1、R2位置互换，调节R0，使灵敏电流计读数为零，记录互换前后两次灵敏电流计为零时R0的读数，分别为R01和R02。（3）[3]将电路中R1、R2位置互换后，应有即、所以 11．一个电键、导线若干、一把刻度尺。他首先想到的是用伏安法来设计电路，但发现电流计的量程太小，于是他以惠斯通电桥电路为原理，设计出如图所示的实验电路： （1）请帮小明同学将实物图按电路图进行连接；( ) （2）实验时，先闭合开关S，调节电阻丝上金属夹位置，使电流计的示数为 ，用刻度尺测出此时电阻丝左右两端长度分别为L1、L2，并读出电阻箱的阻值为R0，试用所给字母表示电压表的内阻RV= （用所给物理量符号表示）； （3）实验后，小明发现刻度尺的刻度并不准确，于是他在保持滑片位置不变的情况下，将电压表和电阻箱的位置交换了一下，并重新通过调电阻箱，使电流计的示数为 ，读出此时电阻箱的阻值为R1，请用小明所得数据得到电压表的内阻RV= （用所给物理量符号表示）。 【答案】 0/零 0/零 / 【详解】（1）[1]根据电路图将实物电路连接时，要注意电源即电表的正负极，不能接反。如图所示。 （2）[2][3]当灵敏电流计示数为0时，滑动变阻器左右两部分电流相等，即左右两部分分压比等于电压表与电阻箱的分压比，所以   ①根据电阻定律可知   ②解得   ③（3）[4][5]将电压表和电阻箱的互换位置后调节电阻箱，仍应使电流计的示数为0，从而能够得到电阻比例关系   ④联立①④解得 （二）电压表.电流表内阻的测量 【例题6】12．完成以下小题： (1)下图中千分尺的读数为 mm，20分度的游标卡尺读数为 cm。 (2)在实验室中，往往需要测量电流表或电压表的内阻。测量电路图如下。为电源，其电动势为，为总阻值较大的滑动变阻器。为电阻箱。为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA：①闭合，断开，调节，使电流表读数等于其量程；② 保持不变，闭合，调节，使电流表读数等于；③ 读出的值，则RA = 。若电源的内阻忽略不计，则该实验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值 (填“偏大”或“偏小”)。 （3）请根据图甲用笔画线代替导线将图乙所示器材连接成完整的实验电路 。 【答案】 0.616 10.675 小于 【详解】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为11.6×0.01mm=0.116mm，所以最终读数为0.5mm+0.116mm=0.616mm [2]20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为126-20=106mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为15×0.05mm=0.75mm，所以最终读数为：106mm+0.75mm=106.75mm=10.675cm (2)[3]根据并联电路规律可知，电流表A和电阻箱R2并联，电流之比等于电阻的反比，电流表A的示数为，则流过电阻箱R2的电流为，两者电阻之比为1：2，因此则电流表A的内阻 [4]保持R1不变，闭合开关K2时认为电路干路电流不变，仍等于电流表的满偏电流I0；实际时闭合开关K2时，电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，大于I0，当电流表读数等于时，流过电阻箱的电流大于，可是认为是，由可知，电流表内阻测量值小于真实值。 【例题7】13．某实验小组设计了如图甲所示电路，测量电流表G的内阻，可供选择的器材如下：待测电流表G：量程为0~100 mA，内阻约为2 Ω 安培表A：量程为0~0.6 A，内阻为0.2 Ω 定值电阻R1：阻值为10 Ω 定值电阻R2：阻值为50 Ω 定值电阻R3：阻值为300 Ω 滑动变阻器R4：阻值范围为0~10 Ω 滑动变阻器R5：阻值范围为0~1000 Ω 学生电源，电动势为6 V 开关S及导线若干 实验要求测量时两个表的读数都能超过量程的。 (1)定值电阻RA应选 ，定值电阻RB应选 ，滑动变阻器应选 。 (2)用笔画线代替导线，按图甲要求，在图乙中连接实物图 。 (3)实验步骤如下： ①按电路图连接电路（为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端）； ②闭合开关S，移动滑片P至某一位置，记录A和G的读数，分别记为I1和I2； ③多次移动滑片P，记录各次A和G的读数I1和I2； ④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图丙所示； ⑤根据I1­I2图线的斜率k及定值电阻RA、RB，得到待测电流表G的内阻表达式为RG＝ （用k、 RA、RB表示），利用图像中的数据测得RG＝ 。 【答案】 R2 R1 R4 （k-1）RB-RA 2.5Ω 【详解】(1)[1][2][3]由于待测电流表G的量程远小于安培表A的量程，根据欧姆定律可知应将电阻R2与电流表G串联在与R1并联，从而改装成一个大量程的电流表，该标的量程为可以满足测量 时两个表的读数都能超过量程的，滑动变阻器采用的分压式接法，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；(2)[4]根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示(3)[5]根据欧姆定律可得 [6]根据图像代入数据可得 【例题8】14．某同学为了测量电压表的内阻，从实验室找到一些实验器材： 电源E（电动势为1.5V，内阻为）； 待测电压表（量程为300mV，内阻约为）； 电阻箱（）； 滑动变阻器（，1A）； 滑动变阻器（，0.1A）； 定值电阻； 定值电阻。 （1）根据实验器材设计了如图甲所示电路图，滑动变阻器应选择 （填“”或“”），定值电阻应选择 （填“”或“”）。 （2）先调节滑动变阻器滑片至左端，电阻箱接入电路阻值为零，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏，保持滑动变阻器滑片不动，再调节电阻箱阻值为时电压表半偏，则电压表的内阻为 ，用此方法测出的电压表内阻比实际值偏 （填“大”或“小”）。 （3）之后将此电压表改装成量程3V的电压表，并用标准表进行校对，实验电路如图乙所示。校准过程中，改装表示数总是略小于标准表，则应该将电阻箱阻值调 （填“大”或“小”），若改装表的表头读数为300mV时，标准电压表的读数为2.8V，此时电阻箱示数为，为了消除误差，则电阻箱接入阻值应为 。 【答案】 大 小 9180 【详解】（1）[1][2]滑动变阻器分压式接入电路，阻值小方便控制电路，故滑动变阻器应选择；设滑动变阻器左、右两侧电阻分别为、，若没有定值电阻，当电阻箱接入电路中的阻值为零且电压表满偏时，由并联电阻公式二者分担的电压分别是0.3V和1.2V，则，滑动变阻器并联接入电路部分的阻值过小，不便于操作，若定值电阻选，则滑动变阻器分担电压仍然很大，依然很小，因此定值电阻应选择。（2）[3]由于滑动变阻器阻值较小，可以控制电压表和电阻箱两端总电压近似不变，电压表的示数为半偏时，电阻箱示数即等于电压表的内阻，故电压表内阻为； [4]电阻箱接入电路后，电阻箱和电压表两端电压增大，当电压表的示数为半偏的时候，电阻箱分担的电压大于半偏的电压值，因此电阻箱的电阻大于电压表的内阻，故测量值偏大。 （3）[5]改装表的示数偏小，即电压表分担的电压过小，根据串联分压原则应适当将电阻箱阻值调小； [6]设消除误差后，电阻箱接入电路的电阻为，此时电路中的电流 电压表的真正电阻根据电表改装原理解得 15．有一量程为5V的电压表，其内阻约为，要准确测量其内阻，实验室有以下器材： A．待测电压表 B．电流表量程为，内阻未知 C．电流表量程为，内阻未知 D．电阻箱阻值范围为） E．滑动变阻器总阻值为，额定电流为1A） F．滑动变阻器总阻值为，额定电流为0.1A） G．电源内阻不计，电动势为） H．电源内阻不计，电动势为1.5V） I．开关及导线若干 （1）要准确测量电压表V的内阻，并使电表指针在较大范围内偏转，电流表应选 ，滑动变阻器应选 ，电源应选 。填器材前的字母序号 （2）在虚线框内画出测量电压表V内阻的电路图，并标明所选器材的符号 。 （3）按照电路图在实物图上正确连线 。 （4）实验中电阻箱应调到合适的阻值，下列阻值中最合适的是 。 A．　　　　　　　B．　　  　C．　　  　　D． （5）根据所选器材和电路图，写出电压表V的内阻的测量值表达式RV= 说明各符号表示的物理量。 【答案】 B E G D 为电压表V的示数，为电流表A1的示数，为电阻箱的阻值 【详解】（1）[1][2][3]通过电压表的最大电流约为所以电流表应选择B；为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；电压表量程为5V，电源应选择G； （2）[4]滑动变阻器最大阻值较小，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表与电阻箱并联，电流表采用外接法，实验电路图如图所示： （3） [5]根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示： （4）[6]当电压表满偏时，根据并联分流原理知解得故D正确；ABC错误。故选D。 [7]电压表内阻其中：为电压表V示数，为电流表A1示数，为电阻箱阻值。 16．某学校实验小组设计了如图所示的电路图测定、两电压表的内阻，可供选用的仪器有： A．内阻约的待测电压表、，量程0~3V B．定值电阻 C．定值电阻 D．滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.电源E，电动势E=6V，内阻忽略不计 G.开关、导线若干 （1）为了准确测量、两电压表的内阻，定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。（均填仪器前的字母代号） （2）根据电路图用笔画线代替导线完成实物图的连接。 （3）闭合前，将滑动变阻器的滑片调到 （填“最左端”或“最右端”），再将单刀双掷开关拨到a，调节滑动变阻器使得和有明显的读数，分别为、；再将单刀双掷开关拨到b，调节滑动变阻器，使得和有明显的读数，分别为、，则电压表的内阻为 ，的内阻为 （以上两空均用、、、和表示） 【答案】 B E 最左端 【详解】（1）[1]因为待测电压表的内阻约为，而定值电阻的阻值为，定值电阻的阻值比电压表的内阻小得多，如果选用，则当单刀双掷开关拨到b时，电压表指针偏转幅度很小，读数误差将很大，因此定值电阻选择，即选择B；[2]由于控制电路采用了分压式，为了确保调节滑动变阻器输出电压的连续性强一些，滑动变阻器的总阻值应当选择小一些，则滑动变阻器选择总阻值，即选择E。 （2）[3]根据电路图作出实物连线如图所示 （3）[4]为了确保电路的安全，闭合前，应将滑动变阻器的滑片调到最左端。 [5][6]将单刀双掷开关拨到a时，有 将单刀双掷开关拨到b时，有 解得， 【例题9】17．为了测量两个电压表V1、V2的内阻，提供的仪器有： A．待测电压表V1（量程5V，内阻约3000Ω）；B．待测电压表V2（量程3V，内阻约2500Ω）；C．电流表A（量程3A，内阻2.5Ω）；D．电阻箱R1（阻值范围0~9999.9Ω）； E.电阻箱R2（0~999.9Ω）；F.滑动变阻器R3（阻值0~50Ω，额定电流1.5A）； G.滑动变阻器R4（阻值0~10Ω，额定电流1A）；H.电池组E（电动势为12V，内阻约0.5Ω）；I.单刀开关2个，导线若干。 （1）在设计电路时，能否选用电流表A， （填“能”或“不能”）请简要说明理由： ；   （2）为了测量两个电压表内阻，有同学设计了如图所示电路，电路中滑动变阻器选 （填“R3”或“R4”）， 电阻箱选 （填“R1”或“R2”）； 完成实验操作步骤，并用恰当的符号（如：U1、U2、R1等）表示需要测得的物理量，通过计算用测得的物理量表示待测电压表的内阻，步骤： 第1步： 第2步： 第3步： 实验结果：= ；= 【答案】 不能 因其量程过大，测量不准确 R3 R1 将滑动变阻器R3滑至最左端，闭合开关，断开开关 调节滑动变阻器R3，记录两表的读数、 将电阻箱调至任意数值（不为零），闭合开关，记录两表的读数、 【详解】（1）[1][2]由两电压表的量程和内阻的粗略值可以算出通过两电压表的电流远远小于电流表A的量程，所以不能选用电流表A来测通过两电压表的电流，因其量程过大，指针偏转很小，测量不准确。（2）[3]如选用R4，由于电源电动势12V，R4总阻值10Ω，则通过它的电流会超过它的额定电流1A，所以选用R3进行分压；[4]由于V1、V2量程之比为5∶3，为尽量让两电压表都有较大的偏转，需让二者两端电压比接近于5∶3，由串联分压规律可知，将V2与一大电阻R相并联来满足要求，则解得所以选用电阻箱R1；[5][6][7][8][9]两电压表直接串联时电流相同，则二者读数（U1、U2）之比即为两者内阻之比；即再将电压表V2与电阻箱R1并联时，两电压表读数之差（U3-U4）与电阻箱阻值之比表示电阻箱上电流，则根据串并联电流关系可得联立可解得，所以操作步骤为：将滑动变阻器R3滑至最左端，闭合开关，断开开关→调节滑动变阻器R3，记录两表的读数、→将电阻箱调至任意数值（不为零），闭合开关，记录两表的读数、 【例题10】18．用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，， （1）根据电路图，请把实物连线补充完整 ；  （2）按以下步骤完成实验 ①将变阻器滑动头P移至最左端，将调至最大值； ②断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节使表头满偏； ③闭合开关S2，调节，使微安表半偏，并读出阻值； ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材 （3）如图是调节后面板，则待测表头的内阻为 ，则真实值 （填“大于”、“小于”、“等于”）该测量值。   （4）某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱，使电表半偏时读出，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为 （用、表示） 【答案】 大于 【详解】（1）[1]根据电路图，实物连线如图所示（3）[2]根据半偏法可知待测表头的内阻等于电阻箱的阻值，为[3]由于电阻箱的分流作用，实际通过电阻箱的电流大于微安表半偏值，根据闭合电路的欧姆定律可知待测表头的真实值应大于测量值；（4）[4]S2断开时，OP间电压为S2闭合后，OP间电压为解得微安表内阻为 （三）描绘电学原件的伏安特性曲线 19．某实验小组要求用实验测定小灯泡的功率，实验室给出了以下器材。 A．待测小灯泡（额定电压1.5V，额定功率约0.5W） B．电流表A1（量程0~3A，内阻约1Ω） C．电流表A2（量程0~300mA，内阻约5Ω） D．电压表V（量程0~3V，内阻很大） E.滑动变阻器R1（总阻值25Ω） F.滑动变阻器R2（总阻值1kΩ） G.标准定值电阻R3（阻值5.00Ω，阻值随温度的变化可忽略） H.电源（电动势E=4.5V，内阻不计），导线若干，开关S一只 （1）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图（a）所示电路，其中电流表应该选用 （填“B”或“C”），滑动变阻器R应选用 。（填“E”或“F”） （2）实验中测得多组电流表示数I和电压表示数U，在I—U坐标系中作图，得到如图（b）所示图像，由图像可知，灯丝电阻率随通过电流的增大而 （填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡额定功率为 W。（结果保留三位有效数字） （3）当定值电阻R3两端电压为1.00V时，由图（b）求出此时小灯泡电阻为 Ω（计算结果保留三位有效数字）。 【答案】 C E 增大 0.450 1.25 【详解】（1）[1]灯泡电阻约为当电压表满偏时，通过灯泡的电流约为 为了确保电流表的安全与精度，选择量程300mA电流表，即电流表选择C； [2]电路中的滑动变阻器选择的是分压式，为了调节方便，且能够确保数据的连续性，滑动变阻器应该选择小阻值25Ω，即滑动变阻器选择E。 （2）[3] I—U图像中，图线上某一点与原点的连线的斜率表示定值电阻与灯泡电阻和值的倒数，根据图像可知，该斜率逐渐减小，则电阻逐渐增大，即灯丝电阻率随通过电流的增大而增大； [4]在图像中作出定值电阻的I—U图像如图所示根据图像可知，当电流为0.30A时，定值电阻两端电压为1.50V，电压表示数为3.00V，则灯泡两端电压为3.00V-1.50V=1.50V可知，此时灯泡电压为额定电压，则灯泡的额定功率为（3）[5]当定值电阻R3两端电压为1.00V时，通过电流为 根据图像可知，此时电压表示数为1.250V，则此时灯泡电阻为 20．学校开放实验室，同学们为了描绘小灯泡L的伏安特性曲线，并想同时较准确地测量其在额定电流下的功率，可供选用的器材如下： 小灯泡L（规格“额定电流为1.0A，额定功率约为6.5W”）；电流表A1（量程3A，内阻约为0.1Ω）； 电流表A2（量程0.5A，内阻r2＝8Ω）；电压表V（量程3V，内阻rv＝2.0kΩ）； 标准电阻R1（阻值2.5kΩ）；标准电阻R2（阻值8Ω）；学生电源E（电动势约为12V，内阻不计）； 开关S及导线若干。 （1） 实验时有两个滑动变阻器可供选择： A．阻值0到10Ω，额定电流1.0A B．阻值0到20Ω，额定电流2.0A 本实验应选的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）。 （2）老师要求要尽量准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，电压需从零开始调节，在安全前提下尽可能减小误差且调节方便，在虚线框内画出满足要求的实验电路图，并在图上标明所选器材代号 。 （3）某次实验时，若电流表满偏时，电压表的读数如图所示，则电压表的读数为 V，灯泡额定功率为 W。（计算结果保留两位小数） 【答案】 B 2.60 6.40 【详解】（1）[1] 滑动变阻器应采用分压式接法，由于灯泡额定电流为1.0A，而干路电流一定大于流过灯泡中的电流，所以应选额定电流2.0A的滑动变阻器。故选B。 （2）[2]描绘小灯泡L的伏安特性曲线，滑动变阻器采用分压式接法，小灯泡的额定电流为1A，电流表A1量程太大，所以选择电流表A2，其量程为0.5A，需将A2与并联，改装后电流表的量程为 内阻为4Ω；电压表与串联，改装后电压表量程为电路图如图所示（3）[3]电压表读数为2.60V。[4]此时电阻的电压为7.80V，所以此时灯泡的电阻额定功率 【例题11】21．小梁同学想要研究某型号灯泡的伏安特性，所使用的器材有∶ 灯泡L（额定电压6V，额定电流0.5A）；电压表V1（量程3V，内阻为3kΩ）； 电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）电流表A（量程0.6A，内阻为0.5Ω）； 固定电阻R0（阻值3000Ω）；滑动变阻器R1（阻值0~10.0Ω）；滑动变阻器R2（阻值0~1000.0Ω）； 电源E（电动势6V，内阻不计）；开关S；导线若干。 （1）实验要求能够描绘完整的灯泡的伏安特性曲线，实验中所用电压表应选用 （选填“V1”或“V2”），滑动变阻器R应选用 （选填“R1”或“R2”）并补全实验电路原理图甲 。    （2）小梁同学通过实验测得该灯泡U-I线如图乙。根据U-I线可知，随着电压的升高该灯泡的电阻率 （选填“增大”或“减小”）。 （3）现将两个这样的灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻串联，接在一电动势为5V、内阻为1Ω的电源两端，如图丙所示，则两个灯泡的总功率为 W（结果保留两位有效数字）。 【答案】    增大 1.2 【详解】（1）因为小灯泡的额定电压为，所以电压选择，与R0串联后与灯泡并联。实验是为了描绘完整的伏安特性曲线，电压要从零开始测量，滑动变阻器采用分压式电路，故滑动变阻器选择，电流表内阻已知，根据得出电流表外接，电路图如下；（2）根据图乙可知随着电压的升高该灯泡的电阻增大，因此电阻率增大。（3）根据闭合电路欧姆定律可知整理得在坐标系中做出图像   交点为由可知两灯泡的总功率为。 22．某实验小组的同学为了研究标称为、的电学元件L的伏安特性曲线，可供选择的实验器材如下： 电压表V（量程，） 电流表（量程，） 滑动变阻器，额定电流 滑动变阻器，额定电流 定值电阻 定值电阻 定值电阻 定值电阻 电源（电动势为，内阻不计） 开关一个、导线若干    （1）为了精确地完成测量，该小组的同学设计了如图甲所示的电路，电压表欲改装成的电压表应选择 ；电流表改装成量程的电流表应选择 ；滑动变阻器应选择 ； （2）某次测量时，电流表的读数为，电压表的读数为，则电学元件L的阻值约为 ； （3）通过多次测量，并将实验数据描绘在图中，图像如图乙所示，现取两个标称均为、的电学元件，接在如图丙所示的电路中，已知电源的电动势为、内阻，定值电阻，则其电学元件L1消耗的电功率约为 （以上结果均保留两位小数） 【答案】 6.10 1.02【详解】（1）[1]电压表扩大到15V量程，由欧姆定律可应选择R6。[2]电流表改装成量程，由欧姆定律可得应选择R3。[3]滑动变阻器是分压式接法，为了便于调节，应选择最大阻值较小的R1。（2）[4]电流表的读数为，则流经电学元件L的电流为IL =2×100mA=0.2A电压表的读数为，则电学元件L的两端电压为由欧姆定律可得（3）[5]设电学元件两端电压为U，流过一个电学元件的电流为I，由闭合电路欧姆定律可得代入数据可得由图乙可得电学元件L1消耗的电功率约为 （4） 测定金属的电阻率 23．某实验小组用如图甲所示的电路图测量长度为L、粗细均匀的电阻丝的电阻率。实验器材有： 5号干电池一节（电动势为1.5V） 电阻箱 滑动变阻器 滑动变阻器 表头 待测电阻丝 粗细均匀的电阻丝AB 开关S、导线若干 （1）实验小组用螺旋测微器测量电阻丝直径，示数如图乙所示，则其直径 mm。 （2）实验中滑动变阻器应选用 （填“”或“”）。 （3）实验小组将滑动变阻器滑片调至最左端后，闭合开关S，调节滑动变阻器使其滑片处于合适位置，调节电阻箱，使其示数为R，然后调节滑片P， （填操作步骤），记录AP、BP的长度、。则待测电阻丝的阻值 （用题中所给物理量的字母表示），待测电阻丝的电阻率 （用题中所给物理量的字母表示）。 （4）重复（3）的操作，测出多组、的数据，分别取平均值，则待测电阻丝电阻的理论测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】 1.500 使表头的示数为0 等于 【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数即电阻丝的直径d=1mm+0.500mm=1.500mm （2）[2]实验中电阻箱的阻值为，滑动变阻器采用限流接法，故滑动变阻器应选用阻值较大的。 （3）[3][4]实验小组将滑动变阻器滑片调至最左端后，闭合开关S，调节滑动变阻器使其滑片处于合适位置，调节电阻箱，使其示数为R，然后调节滑片P，使表头的示数为0，说明的分压与L1分压相同，有 即解得 [5]根据电阻定律得待测电阻丝的电阻率 （4）[6]重复（3）的操作，测出多组、的数据，分别取平均值，可减小偶然误差，此实验表头内阻不影响实验原理，无系统误差，因此待测电阻丝电阻的理论测量值等于真实值。 【例题12】24．某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。 （1）用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图所示，其直径为 mm。 （2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为 Ω。 （3）为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材： A．电流表（量程，内阻1kΩ）             B．电流表（量程0.3A，内阻约0.1Ω） C．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1.0A）        D．滑动变阻器（0~1Ω，额定电流1.0A） E.电阻箱R（阻值范围为0~9999.9Ω）        F.电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω）     G.开关S、导线若干 ①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值调为 Ω。滑动变阻器应选择 （选填“”或“”） ②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得5组电流表、的值，，数据见下表。请根据表中的数据，在方格纸上作出图像 ，并由图像求出 Ω（结果保留2位有效数字），进而可以求出金属丝的电阻率。 0.121 0.165 0.218 0.266 0.306 0.100 0.150 0.190 0.230 0.280 ③关于本实验的误差，下列说法正确的是 。 A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差 C．需要将得到的几组电表示数取平均值以减小误差D．为减小读数时的误差，电表读数时应多估读几位数 【答案】 1.700（1.698~1.702） 6.0 5000.0 6.8（6.6~7.6） B【详解】（1）[1]根据螺旋测微器的读数规则可知（2）[2]由题意，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用低倍率电阻挡，即“”挡，由题图乙可知读数为6.0Ω（欧姆挡不需要估读）。 （3）①[3]当电流表满偏时，两端电压为因此需要把电阻箱的阻值调为[4] 滑动变阻器和的最大阻值都小待测金属丝的阻值，则用分压式接法，当选择时，回路中的最大电流约等于滑动变阻器的额定电流。当选择时，回路内的最小电流约为超过滑动变阻器的额定电流，因此选择。 ②[5]根据表格中数据作出图像如下[6]根据电路图，有因为远大于，故得根据图像的斜率可得解得③[7] A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；B．用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差，B正确；C．得到的几组电表示数后，应先分别用对应电表示数求出待测电阻，再求电阻的平均值，或者根据几组电表示数作出对应图像，以减小误差，C错误；D．读数时只需估读到分度值的下一位，多估读几位数没有意义，不可以减小误差，D错误。故选B。 （五）电表的改装 25．小明同学想把一个电流计（满偏电流为1mA，内阻约几百欧姆）改装成一个量程为5V的电压表，为了先测量该电流计的电阻，小明设计了如下图甲所示的实验电路。电路中所用为电位器，总阻值。连接好电路后，小明进行了如下实验操作：    ①先断开，闭合，将由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流； ②保持不变，再闭合，调节电阻箱的值，使电流计读数等于，同时记录下此时电阻箱的值。 （1）根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为 ； （2）小明同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为的电压表，需要串联一个 的电阻。 （3）小明同学用一个量程为的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，发现读数如图所示，其中乙图为标准电压表，丙图为改装后的电压表，则改装后的电压表量程为 （保留一位小数）；改装电表的量程发生偏差的可能原因是电流计内阻真实值比测量值 （选填“偏大”或“偏小”）； （4）要达到预期改装目的，无论测得的电流计的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻即可，其中 。 【答案】 150 4850 5.3 偏大 【详解】（1）[1]由部分电路的欧姆定律 代入数据可得，待测电流计的内阻为（2）[2]由欧姆定律可得，需要串联电阻为（3）[3][4]电压表的示数为，微安表的读数为，对应的电压为，则改装后电压表量程为因为改装后的电压表量程偏大，可能的原因是因为电流计内阻的真实值比测量值偏大。（4）[5]由于改装后的量程为，则改装后的电表的电阻为而正确量程下，电表的内阻应为，故 【例题13】26．某小组同学改装电压表时，在实验室找到如下实验器材： A．电压表 V1：量程为 2.5V，内阻几千欧；B．电流表 A1：量程为 5mA，内阻约为 10Ω； C．电流表 A2：量程为 1A，内阻约为 0.5Ω；D．电阻箱：阻值范围 0~999.9Ω； E.滑动变阻器R2：阻值范围 0~10Ω； F.滑动变阻器R3：阻值范围 0~5000Ω； G.电源：电动势 E 约为 5V，内阻未知； H.开关、导线若干。 由于没有合适的电压表，计划用电流表 A1改装。 （1）先用半偏法测电流表 A1的内阻，电路如图甲所示。操作过程如下：将 R3调至阻值最大，断开 S2、闭合 S1，调节 R3使电流表 A1的示数为 4.00mA；保持 R3的阻值不变，闭合 S2，调节 R1使电流表 A1的示 数为 2.00mA，此时 R1的阻值为 10Ω。则电流表 A1的内阻为 Ω； （2）将电流表 A1 改装成量程为 5V 的电压表。把电阻箱的阻值调至 Ω，与电流表 A1串联后即 为量程为 5V 的电压表； （3）对改装后的电压表校对，该小组同学从别的地方找到一标准电压表 V，将改装好的电压表（如图乙 中虚线框所示）与标准电压表 V 并联，接入如图乙所示的电路中，调节 R2，使电流表 A1的示数如图丙所示，则电流表的示数为 mA； （4）由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为 5V 时，使电流表 A1的示数如图丙所示。为了尽 量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，R1的阻值应调至 Ω（请保留三位有效数字）。 【答案】 10 990 4.88~4.92 970【详解】（1）[1]这里是采用半偏法测电流表A1的的内阻，而在闭合S2并调节后，A1示数减半，则由此可知的电流和A1的电流近似相等，由于A1和并联，则电压相等，则由可知A1阻值和阻值相等，即为；2）[2]由题和（1）可知电流表 A1：量程为，内阻，则电流表改装成电压表需串联一个电阻起分压作用，由欧姆定律得解得（3）[3]由图可知电流表的最小刻度为0.1mA，电流表的示数为4.90mA；（4）[4]由于图丙示数为则可知又因为可解得 27．在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材： A．待测电流表（量程，内阻约几十欧） B．滑动变阻器（阻值范围） C．滑动变阻器（阻值范围） D．电阻箱（ ） E．电阻箱（） F．电源（电动势） G．电源（电动势） H．电源（电动势） I．开关、导线 （1）若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选 ，应选用 ，电源应选用 。（用器材前的英文字母表示） （2）若在实验中，当闭合，调节使电流表G半偏时，读得的阻值是，则电流表的内阻 ，若要将该电流表改装成量程是的电压表，则应 （填“串联”或“并联”）一个阻值是 的电阻。 （3）使用（2）中这个新电压表去测电压时，新电压表的读数相比于准确值会 （填“稍小些”“稍大些”），采取下列哪种措施可以改进 。 A．在R上串联一个比R小得多的电阻 B．在R上串联一个比R大得多的电阻 C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻 【答案】 E D G 50 串联 2950 稍小些 D【详解】（1）[1][2][3]用半偏法测量电流表内阻，根据电路图可知，设电源电动势为E，内阻为r，打开时，设满偏时电流为实验要求 这样才有当闭合时，和并联，并联后总阻值这样才有闭合后，电路中总电流几乎不变，仍然近似等于，调节使电流表半偏为，所以流过的电流也为，所以故应选远大于的电阻箱；故应选E。选接近的电阻箱，选择D；电源选择较大电动势的电源，当选择H时，由则电源选择太大，故电源选择G。（2）[4]由上述可知，半偏时则[5][6]根据改装电压表的规律可知，需串联大电阻，由闭合电路欧姆定律可知则（3）[7]当闭合时，和电流表并联，并联后总电阻减小，而电阻不变，所以闭合后的干路电流比闭合前的总电流要大，即电流大于，而此时电流表所在支路的电流的电流等于，则所在的支路电流要大于，那么其电阻肯定要小于，所以此方法中电流表的内阻的测量值比真实值要偏小。电流表内阻测量值小于真实值，则改装成电压表取测量一稳定的电压时，电压表内阻偏大，流过电压表的电流偏小，电压表指针偏小，则测量值和真实值相比，测量值偏小，即测量值稍微小一些。[8]改装后的电压表读数不准，说明串联的电阻不准确，所以应使串联的电阻改变。若减小电阻时，可并联一个比大得多的电阻，若增大阻值，可串联一个很小的电阻。电压表的读数比准确值稍微偏小，说明流过电压表的电流稍微小些，串联的电阻稍大了些，要使电压表读数准确，应使电流表比原来稍大些，串联电阻的总阻值稍小些，故减小电阻，要并联一个比R大得多的电阻。故选D。 【例题14】28．某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测。 （1）该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下： A．滑动变阻器R1（0~5kΩ） B．滑动变阻器R2（0~20kΩ） C．电阻箱R'（0~9999.9Ω） D．电源E1（电动势为1.5V） E.电源E2（电动势为9V）F.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图甲连接好线路； b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏； c.闭合S2，保持R不变，调节R'的阻值，使微安表G的示数为250μA，此时R'的示数为1900.0Ω； 回答下列问题： （1）①为减小实验误差，实验中电源应选用 （填E1或E2），滑动变阻器应选用 （填R1或R2）; ②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值Rg= Ω，与微安表内阻的真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）； （2）若按照（1）中测算的Rg，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为 Ω的电阻R0； （3）用图乙所示电路对改装电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2V时，改装电压表中微安表G的示数为495μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，R0的阻值应调至 Ω（结果保留1位小数）。 【答案】 E2 R2 1900.0或1900 偏小 2100.0或2100 2059.6 【详解】（1）①[1][2]本实验误差来自于闭合S2电阻箱R′并入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大，为使电流表能够满偏，相应的电源电动势应较大。故电源选择电动势约为9V的电源E2，毫安表G的满偏电流为500μA，则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于，故滑动变阻器应选用最大阻值为20kΩ的R2。 ②[3]由实验操作步骤可知通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流，可知两部分电阻相等，即微安表G内阻的测量值Rg=1900.0Ω； [4]因于闭合S2电阻箱R′并入电路后，电路的总电阻变小，干路电流会变大，即干路电流大于Ig，而流过微安表G的电流为Ig，则流过电阻箱R′的电流大于Ig，即流过电阻箱R′的电流实际上大于流过微安表G的电流，根据并联电路的特点，可知微安表G内阻真实值大于电阻箱R′的阻值，可知测量值偏小。 （2）[5]若按照（1）中测算的Rg，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联的电阻R0为 的电阻； （3）[6]当微安表G的示数为495μA时 若是调整为准确，则需将微安表读数变为500μA，则 即将改装后的电压表内阻减小40.4Ω，即将R0的阻值变为2100-40.4=2059.6Ω 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$