第32讲　电学实验基础（讲义） -【划重点】备战2025年高考物理一轮精细复习（新高考通用）

第32讲　电学实验基础 ——划重点之精细讲义系列 考点1 基本仪器的使用和读数 考点2 测量电路与控制电路设计 考点3 实验器材的选取与实物图连接 考点4 数据处理与误差分析 考点1：基本仪器的使用和读数 1．螺旋测微器的原理和读数 原理 测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5 mm，而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，测微螺杆前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺 读数 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm) 2．游标卡尺的原理和读数 原理 利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm 读数 若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm 3．常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可． 量程 分度值 估读 电压表 0～3 V 0.1 V 读到小数点后面两位 0～15 V 0.5 V 读到小数点后面一位，即读到0.1 V 电流表 0～0.6A 0.02 A 读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A 0～3 A 0.1 A 读到小数点后面两位 【考向1】某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为 mm；用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为 cm。另一位学生用游标卡尺上标有50等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图丙所示，则该工件的长度L = cm。 【考向2】游标卡尺和螺旋测微器均为测量长度的工具。 (1)现需测量一小圆管的内径，应使用如图 （选填“甲”或“乙”）所示的、、、、、、中的 （填序号）部分与圆管内壁接触。 (2)在“用单摆测量重力加速度大小”的实验里，用螺旋测微器测量小球直径如图丙所示，此读数为 mm。为确定单摆的摆长还需要一长度测量工具 （填名称）。 【考向3】（1）如图甲所示的电表使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 A，图中表针读数为 A。    （2）如图乙所示的电表使用15V量程时，每小格表示 V，图中表针的读数为 V。    （3）游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图并所示，此示数为 mm；用螺旋测微计测量物体的尺寸示数如图丁所示，此读数为 mm。    【考向4】仪器仪表的正确使用和读数是高中物理实验的基础。如图所示，游标卡尺两脚间狭缝宽度为 mm；螺旋测微器测出的金属丝的直径是 mm。量程的电压表，表针示数为 V。 【考向5】正确读出图中各电表的读数： ①如图g，接0~3V量程时读数为 V；接0~15V量程时读数为 V。 ②如图h，接0~3A量程时读数为 A；接0~0.6A量程时读数为 A。 考点2：测量电路与控制电路设计 1．电流表的两种接法 (1)两种接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA＞Rx 测量值大于真实值 R测＝＝＜Rx 测量值小于真实值 (2)两种接法的选择 阻值比较法 先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小” 临界值计算法 Rx＜时，用电流表外接法； Rx＞时，用电流表内接法． 实验试探法 按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法 2．滑动变阻器的两种接法 (1)两种接法的比较 内容方式 限流接法 分压接法 两种接法电路图 负载R上电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 负载R上电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 闭合S前触头位置 b端 a端 (2)两种接法的选择 两种接法的一般适用条件 a．限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小) b．分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大) 必须采用分压法的三种情况 a．若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法 b．若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路 c．若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路 优先级 两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低 【考向6】小闽同学拆开一个损坏的电表，发现内部有一绕线电阻丝，从资料查得其电阻率为。为测量该绕线电阻丝的长度L，他进行了以下实验。 (1)首先用伏安法测绕线电阻丝的阻值。为减小误差，用图示电路进行实验，发现当S分别接a、b时，电流表的示数几乎不变，而电压表的示数变化较大，则测量时S应接到 （选填“a”或“b”），此测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 (2)实验测得绕线电阻丝的阻值为，直径为d，则长度 （用上述所给的物理量符号表示）。 【考向7】某同学要测定某金属丝的电阻率（金属丝的电阻约为） （1）用螺旋测微器测出金属丝的直径d，读数如图所示，则直径 ； （2）为了测定金属丝的电阻，实验室提供了以下器材： A．电压表，内阻约为、 B．电流表，内阻约为、 C．滑动变阻器     D．滑动变阻器 E．两节干电池             F．开关及导线若干 在本实验中，电压表的量程应选 V，电流表的量程应选 A；滑动变阻器应选 （填“C”或“D”）； （3）合适的电路图应为图中的 （填“甲”或“乙”）测量值 （填偏小或偏大）； （4）调节滑动变阻器，测量多组电压、电流的值，作出图像，求得金属丝的电阻为，若测得金属丝的长度为L，金属丝的直径为d，则金属丝的电阻率 （用相关物理量符号表示）。 【考向8】某同学测量电阻约为30Ω的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量其直径示数如图所示，该示数为 mm； （2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，电压表应选 ；电流表应选 。（填写器材前对应的序号字母） A．电压表，量程0~3V，内阻约3kΩ B．电压表，量程0~15V，内阻约15kΩ C．电流表，量程0.6A，内阻约10Ω D．电流表，量程0~100mA，内阻约2Ω E.滑动变阻器R（0~10Ω） F.电动势为4.5V的电源，内阻不计 G.开关S，导线若干 （3）为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，请选出正确的实验电路图 。    【考向9】（1）在探究“决定导线电阻因素”的实验中。需要进行以下测量：欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为，要求测量结果尽量准确，这位同学想使被测电阻R两端的电压从零开始调节。他可选用的器材有： ①下列器材中，电流表应选用（填器材的标号和下同）__，电压表应选用____，滑动变阻器应选用________。 ②在如图的虚线框内画出你设计的实验电路图___ A．电池组E（6V，内阻很小） B．电流表（0~3A，内阻约） C． 电流表（0~0.6A，内阻约） D．电压表（0~3V，内阻约） E. 电压表（0~6V，内阻约） F. 滑动变阻器（， 2A） G. 滑动变阻器（， 1A） H. 电键、导线 【考向10】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。图中A、B端之间电压恒为U，灯泡L的电阻恒为R1，滑动变阻器R的最大阻值为R2，在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，应选择 （选填“甲”“乙”或“丙”）电路，灯泡两端电压最大变化范围是 。 考点3：实验器材的选取与实物图连接 1．电学实验仪器的选择 选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑四方面因素： (1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流． (2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位． (3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节．在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都用到． (4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等． 2．实物图连接的注意事项 (1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去． (2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉． (3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出． 【考向11】某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择： 直流电源：电压3V，内阻不计； 电流表：量程0~0.6A，内阻； 电流表：量程0~3.0A，内阻； 电压表V：量程0~3V，内阻； 滑动变阻器：最大阻值； 滑动变阻器：最大阻值； 开关、导线等。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径 mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，测量结果如图乙所示，可知金属丝的长度 cm。      （2）在所给的器材中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填写仪器的字母代号） （3）根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图 。    （4）根据实验原理，测得金属丝的电阻为，则金属丝的电阻率 。（用题中所测物理量符号表示） 【考向12】有一新型圆柱形的导电材料，电阻阻值在8~10Ω之间，为了测量该导电材料的电阻率，实验室提供了以下实验器材： A．20分度的游标卡尺 B．螺旋测微器 C．电流表A1（0~100mA，内阻约为10Ω） D．电流表A2（0~0.6A，内阻约为0.1Ω） E．电压表V1（0~3V，内阻约为3kΩ） F．电压表V2（0~15V，内阻约为15kΩ） G．直流电源E（4V，内阻不计） H．滑动变阻器R（0~5Ω，2A） I．开关及导线若干 （1）用游标卡尺测得该样品的长度L。其示数如图甲所示，其读数为 mm；用螺旋测微器测得该样品的外径D，其示数如图乙所示，其读数为 mm； （2）本次实验的电流表选用的是 ，电压表选用的是 （填写器材前的字母）； （3）为尽量精确测量新型圆柱形的导电材料的电阻R0应采用下图中的 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）电路图。 【考向13】实验室有一阻值约为的金属电阻丝，小吴欲测量该金属的电阻率，实验器材和步骤如下： A．电流表（量程为0~0.6A，内阻为） B．电流表（量程为0~200mA，内阻为） C．滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流0.2A） D．滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流1.0A） E．螺旋测微器 F．电压表（量程0~3V，内阻约为） G．电池组（电动势3V，内电阻） H．开关一个和导线若干 (1)小吴同学采用分压式电路进行试验，为了准确测量出电阻丝的电阻，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填写器材前面的字母）； (2)如图（a）所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头P，触头的上端为接线柱c。当按下触头P时，它才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出。在图（b）线框中画出实验原理图。在实验过程中改变触头与电阻丝接触的位置，记录接入电路的电阻丝R的长度L，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，记录对应的电压表读数U。 (3)利用测量数据描点作出图线，该图线为一条倾斜的直线，若所有操作都规范，理论上该直线 （填“会”或“不会”）过坐标原点。若求得图线的斜率k，用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率 。 考点4：数据处理与误差分析 1．图象法：利用实验数据，将实验中物理量之间的函数关系用函数图象表示出来，这种方法叫图象法．用图象法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一．用图象法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果，由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系，找出规律． 2．解析法：通过实验获取实验数据，代入相关物理量之间的关系式，计算得到结果的方法叫解析法．应用解析法的要求是：(1)明确实验测量的相关物理量的关系式；(2)明确要研究的物理量和未知的物理量；(3)建立方程或方程组进行计算． 【考向14】（2024·安徽·三模）某小组同学设计了如图甲所示电路同时测量电压表内阻与定值电阻的阻值。现有的实验器材如下： A．待测电压表（量程，未知） B．待测电阻（约为1000Ω） C．滑动变阻器（） D．滑动变阻器（） E.电阻箱（） F.电阻箱（） G.电源（电动势为3V，内阻不计）； H.开关，导线若干。 (1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 。（填器材前字母序号） (2)该小组选定实验器材后进行了如下操作： ①先将电阻箱R调至零，先后闭合开关S2，S1，调节至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为 V； ②断开开关S2； ③调节电阻箱R，记录此时电压表示数U与电阻箱示数R； ④多次改变电阻箱R阻值，重复步骤③； ⑤根据图像法科学分析、计算结果。 (3)该小组同学根据所测数据作出图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻 kΩ，待测电阻 kΩ。 【考向15】某实验小组要测定一段电阻丝的电阻率，具体操作如下。 （1）用螺旋测微器测量其直径，结果如图甲所示，由图可知其直径为 mm； （2）用多用电表粗测电阻丝的阻值，将多用电表选择开关置于“×10”挡，将黑红两表笔短接，然后进行 ，经正确操作后多用电表指针位于如图乙所示位置，被测电阻丝电阻的测量值为 Ω； （3）利用如图丙所示的电路精确地测量电阻丝的电阻，有以下实验器材可供选择： A．电源（电动势约3V，内阻约0.1Ω） B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C．电流表（量程0~25mA，内阻RA1=3.0Ω） D．电流表（量程0~0.6A，内阻RA2=3.0Ω） E．电阻箱R（0~999.9Ω） F．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2.0A） G．开关一个，导线若干 （4）实验中电流表应选择 （填写器材前边序号）。 （5）闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数； （6）改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U，记下此时电阻箱的读数R2和电流表的读数； （7）重复步骤（6），得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R为横坐标，以电流表电流的倒数为纵坐标建立坐标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b，如图丁所示，可知电阻丝电阻为 （用题中给定物理量的符号表示），再测出电阻丝的长度L，可以根据电阻定律计算出电阻丝的电阻率ρ，若从系统误差的角度分析用该方法测得的电阻丝的电阻率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【真题1】（2017·海南·高考真题）某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图（a）和图（b）所示． 由图可读出，圆管内壁的直径为 cm，圆管外壁的直径为 cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积． 【真题2】（2012·山东·高考真题）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：（阻值约，额定电流约）； 电压表：（量程，内阻约）； 电流表：（量程，内阻约）； （量程，内阻约）； 电源：（电动势3V，内阻不计） （电动势12V，内阻不计） 滑动变阻器：（最大阻值约） 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线． ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm． ②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 、电源应选 （均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图 ． 【真题3】（2011·天津·高考真题）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材： A．电流表（量程100μA，内阻约2kΩ）； B．电流表（量程500μA，内阻约300Ω）； C．电压表（量程15V，内阻约100kΩ）； D．电压表（量程50V，内阻约500kΩ）； E．直流电源（20V，允许最大电流1A）； F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）； G．电键和导线若干。 电流表应选 。电压表应 。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ① ； ② 。 【真题4】（2007·山东·高考真题）检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下： A．待测滑动变阻器，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数） B．电流表，量程0.6A，内阻约0.6Ω C．电流表，量程3A，内阻约0.12Ω D．电压表，量程15V，内阻约15KΩ E．电压表，量程3V，内阻约3KΩ F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω G．直流电源E，电动势3V，内阻不计 H．游标卡尺 I．毫米刻度尺 J．电键S导线若干 （1）用伏安法测定的全电阻值，所选电流表 （填“”或“”），所选电压表为 （填“”或“”）。 （2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。 、 （3）为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。 需要的器材：( ) 操作步骤：( ) 直径： 、总长度： 一、填空题 1．读出游标卡尺和螺旋测微器的读数 （1）游标卡尺示数 cm （2）螺旋测微器的示数 cm （3）如图为量程为0.6A的电流表，其示数是 二、实验题 2．如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示。 （1）若使用的是0~3V量程的电压表，读数为 V；若使用的是0~15V量程的电压表，读数为 V。 （2）若使用的是0~0.6A量程的电流表，读数为 A；若使用的是0~3A量程的电流表，读数为 A。 （3）如图丙所示，电阻箱的读数为 。 3．某物理学习小组的同学采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验中，实验室备有下列实验器材： A．电压表（量程0～3V，内阻约为15kΩ） B．电压表（量程0～15V，内阻约为75kΩ） C．电流表（量程0～3A，内阻约为0.2Ω） D．电流表（量程0～0.6A，内阻约为1Ω） E．滑动变阻器（0～10Ω） F．滑动变阻器（0～200Ω） G．电池组E（电压为3V） H．待测金属丝（阻值约为5Ω） I．开关S，导线若干，米尺，螺旋测微器等 (1)为减小实验误差，电压表应选用 ；电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 （填选项）。 (2)测量金属丝直径时如图所示，则金属丝的直径 mm。 (3)如果实验中测得金属丝的电阻值为R，用米尺测出的金属丝长度为L，用螺旋测微器测出的金属丝的直径为d，则其电阻率 。 4．图为电流表和电压表的刻度盘。 （1）图甲使用0～3A量程时，对应刻度盘上每一小格表示 A，图中指针的示数为 A。 （2）图乙使用较小量程时，对应刻度盘上每一小格表示 V，图中指针的示数为 V。 5．为了测量一段均匀材料制成的圆柱体的电阻率（电阻在200~250Ω之间），现给定电压表V（量程6V、内阻约为5kΩ）、电流表A（量程30mA、内阻约为40Ω）、滑动变阻器R（0-15Ω）、电源（E=6V）、开关S及导线若干。 （1）如图甲，测量圆柱体电阻Rx的电路图应选 （选填“a”或“b”）。 （2）用笔画线代替导线，连接好图乙中的电路。 （3）如图丙所示中的6个点分别表示实验中测得的电压表和电流表6组U、I的值，试根据图丙求出圆柱体电阻Rx= Ω（结果保留到个位数）。 （4）用游标卡尺测得该圆柱体的长度l=11.08mm，用蜗旋测微计测圆柱体的直径d=2.000mm。 （5）由以上数据求出ρ= Ω·m（保留两位有效数字）。 6．某同学设计实验测定金属的电阻率，要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时的刻度如图甲、乙所示。 金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下供选择的实验器材： 直流电源：电动势4V，内阻可不计； 电流表：量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω 电流表：量程0~3.0A，内阻约为0.02Ω； 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ； 滑动变阻器：最大阻值20Ω； 滑动变阻器：最大阻值100Ω； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径 mm；从乙中读出金属丝的直径 mm； （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动变阻器是 ；（填写仪器的字母代号） （3）本实验应选择电流表 法（填“内接”或者“外接”），请从误差分析的角度简要说明原因： 。 （4）补全实物图，要求：导线不能交叉； （5）用待测金属丝的电阻、长度L以及直径D表示金属丝的电阻率 。 7．（1）已知电路中电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100Ω，图A为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I—U特性曲线。为了通过测量得到图A所示I—U特性曲线，在图B、图C两个电路中应选择的是 （选填“图B”或“图C”）； （2）在图D电路中，电源电压恒为9.00V，电流表读数为70.0mA，定值电阻。由热敏电阻的I—U特性曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V；电阻的阻值为 Ω（结果保留三位有效数字）。 8．为研究某金属导线材料的电阻率，实验器材如下： 待测金属导线一根：电压表一个，量程3V，内阻约为3kΩ；电流表一个，量程0.6A，内阻约为0.1Ω； 滑动变阻器（阻值范围0~100Ω，允许通过的最大电流为0.1A）； 滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，允许通过的最大电流为1A）； 干电池两节，开关一个，导线若干，螺旋测微器一只，刻度尺一个。 (1)如图甲，用螺旋测微器测金属导线的直径时，将金属导线轻轻地放在测砧与测微螺杆之间，先旋动 （选填“A”或“B”）使它们距离减小，再旋动微调旋钮，夹住导线，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 (2)用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d，如图乙所示，则 mm。 (3)用如图丙所示电路进行实验，图丁为实物图，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（金属导线的总阻值约10Ω），可以改变导线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。滑动变阻器应该选 （选填“”或“”）。要把实物图连线连接完整，还需从电池负极接线柱引线连接到图中的 接线柱。（选填“①”、“②”、“③”、“④”）。图丙中，开关S闭合之前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（选填“A”或“B”）。 (4)多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图戊所示，测得图像中直线的斜率为k，纵坐标截距为b，则该金属材料的电阻率为 ，可动接线柱Q处的电阻为 （用k、b和d表示）。 9．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、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）。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路是图（a）中的 （选填“甲”或“乙”）。 (2)用如下图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径d，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋转 （选填“①”“②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止。可读直径 mm。 (3)用图乙电路图测电阻丝的电阻，为一定阻值的电阻。请用笔画线代替导线，把丙图实物电路中补充完整 。 (4)第一次测量按乙图的电路，调节滑动变阻器测得多组电压U和电流I值；第二次测量将电压表改接在a、b两端，测得多组电压U和电流I值，并作出如图丁的关系图象。由此可知第一次测量得到图线是 （填“M”或“N”），电阻丝的电阻 （保留两位有效数字），根据电阻定律可得电阻丝的电阻率为 （用、d、电阻丝长度l和常量表示） 10．某探究小组要测量某电池的电动势，可利用的器材有：待测电池、粗细均匀的金属丝、金属夹、刻度尺、电流表（内阻极小）、电阻箱、开关S、导线若干等。他们设计了如图甲所示的实验电路，主要实验步骤如下： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，则金属丝直径 ； （2）将金属丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹A固定于金属丝左端，金属夹B置于金属丝的右端，电阻箱调至最大阻值； （3）闭合开关S，将电阻箱阻值调节为0，快速滑动金属夹B至适当位置并记录电流表示数，断开开关S，记录金属夹B与金属丝 （填“左”或“右”）端的距离，多次重复实验，记录多组的值； （4）将电阻箱阻值调节为，改变的长度并多次重复实验，记录多组值； （5）分别作出电阻箱阻值为0和电阻箱阻值为时的图象如图丙所示，图中图线 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是电阻箱阻值为时的图象； （6）由图线得出纵轴截距分别为，则待测电池的电动势大小为 （用表示）。 11．某物理兴趣小组测定一段金属丝的电阻率，提供实验器材如下： A．待测金属丝R（电阻约8Ω） B．电流表A（，内阻约0.6Ω） C．电压表V（，内阻约3kΩ） D．滑动变阻器R1（，2A） E．电源E（3V） F．开关，导线若干 （1）某同学用图示仪器测量金属丝的直径，它的名称是 ；    A．游标卡尺    B．螺旋测微器 （2）测量直径d时，其中一次测量如图所示，其读数 ；    （3）为使金属丝两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，图四个电路中，应该选用的是 （填甲、乙、丙、或丁）；      （4）实验过程中，调节滑动变阻器，测出6组电压U和电流I的数据，其中一组如图所示，此时金属丝两端的电压为 ，流过的电流为 ，根据数据作出图像如图所示，图线的斜率为k，测得该金属丝的长度为L，该合金丝的电阻率 （用d、L、k表示）。 12．（2023·河北秦皇岛·二模）为测量方槽中溶液的电阻率，某同学选用了如图甲所示的实验器材。已知A、B分别为紧靠方槽两侧内壁金属铜板上的接线柱，铜板的电阻不计且宽度恰与方槽内壁等宽，方槽内溶液的长度为a，宽度为b，深度为c。其余器材及参数如下： 溶液电阻（连A、B接线柱时，约为1Ω） 电源（电动势，内阻不计） 滑动变阻器R（最大阻值为1Ω） 定值电阻（） 电压表V（量程为3V，） 电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω） 开关1个及导线若干（电阻不计） （1）为使测量结果尽量准确，请用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整，要使图中滑动变阻器的滑片在开关闭合前恰处于正确的位置；( )    （2）若该同学利用游标卡尺测量溶液的深度，他应使用图乙中的 （选填“位置1”“位置2”或“位置3”）进行测量；正确测量得到的游标尺位置如图丙所示，则溶液的深度c为 cm；    （3）若电压表和电流表的示数分别用U和I表示，则该溶液电阻率的表达式 （用题中所给物理量的符号表示）。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第32讲　电学实验基础 ——划重点之精细讲义系列 考点1 基本仪器的使用和读数 考点2 测量电路与控制电路设计 考点3 实验器材的选取与实物图连接 考点4 数据处理与误差分析 考点1：基本仪器的使用和读数 1．螺旋测微器的原理和读数 原理 测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5 mm，而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，测微螺杆前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺 读数 测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm) 2．游标卡尺的原理和读数 原理 利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm 读数 若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm 3．常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可． 量程 分度值 估读 电压表 0～3 V 0.1 V 读到小数点后面两位 0～15 V 0.5 V 读到小数点后面一位，即读到0.1 V 电流表 0～0.6A 0.02 A 读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A 0～3 A 0.1 A 读到小数点后面两位 【考向1】某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为 mm；用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为 cm。另一位学生用游标卡尺上标有50等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图丙所示，则该工件的长度L = cm。 【答案】 8.021/8.020/8.022 2.060 5.236 【详解】[1]螺旋测微器的读数为 8 mm + 2.1 × 0.01 mm = 8.021 mm 由于需要估读，因此在范围8.020 ~ 8.022 mm内均正确。 [2]由图乙可知，游标卡尺为20分度尺，则游标卡尺的读数为 20 mm + 12 × 0.05 mm = 20.60 mm = 2.060 cm [3]由图丙可知，游标卡尺为50分度尺，则工件的长度为 L = 52 mm + 0.02 × 18 mm = 5.236 cm 【考向2】游标卡尺和螺旋测微器均为测量长度的工具。 (1)现需测量一小圆管的内径，应使用如图 （选填“甲”或“乙”）所示的、、、、、、中的 （填序号）部分与圆管内壁接触。 (2)在“用单摆测量重力加速度大小”的实验里，用螺旋测微器测量小球直径如图丙所示，此读数为 mm。为确定单摆的摆长还需要一长度测量工具 （填名称）。 【答案】(1) 甲 B (2) 8.599/8.600/8.601 刻度尺 【详解】（1）[1][2]测量管的内径可以用游标卡尺上面的两个爪B与圆管内壁接触测量即可。 （2）[1]读出固定刻度和可动刻度的数值，二者相加即可 [2]用刻度尺测出摆线长即可。 【考向3】（1）如图甲所示的电表使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 A，图中表针读数为 A。    （2）如图乙所示的电表使用15V量程时，每小格表示 V，图中表针的读数为 V。    （3）游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图并所示，此示数为 mm；用螺旋测微计测量物体的尺寸示数如图丁所示，此读数为 mm。    【答案】 0.1 2.20 0.5 8.5 11.4 3.206 【详解】（1）[1][2]根据图甲可知，当使用量程为3A时，其精度（度盘上每一小格代表）为0.1A，读数时需要估读一位，则可得其读数为2.20A。 （2）[3][4]根据图乙可知，当使用量程为15V时，其精度（度盘上每一小格代表）为0.5V，读数时根据五分之一读法，则可得其读数为8.5V。 （3）[5]根据图丙可知，该游标卡尺的游标尺为10分度值游标尺，其精度为0.1mm，而游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和，则可得其读数为 [6]螺旋测微器可动刻度尺精度为0.01mm，而其读数为不动尺与可动尺读数之和，则由图丁可知其读数为 【考向4】仪器仪表的正确使用和读数是高中物理实验的基础。如图所示，游标卡尺两脚间狭缝宽度为 mm；螺旋测微器测出的金属丝的直径是 mm。量程的电压表，表针示数为 V。 【答案】 0.65 /1.499/1.501 8.5/8.4/8.6 【详解】[1]由于20分度游标卡尺的精确度为，恰好第13条线和主尺刻度对齐，因此读数为 [2]由于螺旋测微器精确度为，估读一位，因此读数为 [3] 由于量程的电压表最小刻度为，因此读数为。 【考向5】正确读出图中各电表的读数： ①如图g，接0~3V量程时读数为 V；接0~15V量程时读数为 V。 ②如图h，接0~3A量程时读数为 A；接0~0.6A量程时读数为 A。 【答案】 2.16 10.8 0.80 0.16 【详解】[1]当电压表量程为3V时，每一小格为0.1V，所以指针读数为2.16V； [2]当电压表量程为15V时，每一小格为0.5V，所以指针读数为10.8V； [3]当电流表量程为3A时，每一小格为0.1A，所以指针读数为0.80A； [4]当电流表量程为0.6A时，每一小格为0.02A，所以指针读数为0.16A。 考点2：测量电路与控制电路设计 1．电流表的两种接法 (1)两种接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA＞Rx 测量值大于真实值 R测＝＝＜Rx 测量值小于真实值 (2)两种接法的选择 阻值比较法 先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小” 临界值计算法 Rx＜时，用电流表外接法； Rx＞时，用电流表内接法． 实验试探法 按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法 2．滑动变阻器的两种接法 (1)两种接法的比较 内容方式 限流接法 分压接法 两种接法电路图 负载R上电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 负载R上电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 闭合S前触头位置 b端 a端 (2)两种接法的选择 两种接法的一般适用条件 a．限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小) b．分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大) 必须采用分压法的三种情况 a．若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法 b．若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路 c．若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路 优先级 两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低 【考向6】小闽同学拆开一个损坏的电表，发现内部有一绕线电阻丝，从资料查得其电阻率为。为测量该绕线电阻丝的长度L，他进行了以下实验。 (1)首先用伏安法测绕线电阻丝的阻值。为减小误差，用图示电路进行实验，发现当S分别接a、b时，电流表的示数几乎不变，而电压表的示数变化较大，则测量时S应接到 （选填“a”或“b”），此测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 (2)实验测得绕线电阻丝的阻值为，直径为d，则长度 （用上述所给的物理量符号表示）。 【答案】(1) a 小于 (2) 【详解】（1）[1] 当S分别接“a”“b”时，电流表的示数几乎不变，而电压表的示数变化较大，说明电流表分压较大而电压表分流较小，为减小实验误差，电流表应采用外接法，测量时S应该接到a； [2]电流表采用外接法，由于电压表的分流作用可知，测量值小于真实值。 （2）合金丝的电阻为 该电阻使用合金丝长度的表达式为 【考向7】某同学要测定某金属丝的电阻率（金属丝的电阻约为） （1）用螺旋测微器测出金属丝的直径d，读数如图所示，则直径 ； （2）为了测定金属丝的电阻，实验室提供了以下器材： A．电压表，内阻约为、 B．电流表，内阻约为、 C．滑动变阻器     D．滑动变阻器 E．两节干电池             F．开关及导线若干 在本实验中，电压表的量程应选 V，电流表的量程应选 A；滑动变阻器应选 （填“C”或“D”）； （3）合适的电路图应为图中的 （填“甲”或“乙”）测量值 （填偏小或偏大）； （4）调节滑动变阻器，测量多组电压、电流的值，作出图像，求得金属丝的电阻为，若测得金属丝的长度为L，金属丝的直径为d，则金属丝的电阻率 （用相关物理量符号表示）。 【答案】 1.770/1.769/1.771 0~3 0~0.6 C 甲 偏小 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图可知金属丝的直径为 （2）[2]由于两节干电池的电动势约为，则电压表量程应该选择0~3V。 [3]由欧姆定理可得，电流最大值约为 则电流表量程应该选择0~0.6A。 [4]由于待测电阻较小，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应该阻值较小的，即选择C。 （3）[5]由题意可知，电压表的内阻远大于待测电阻，所以电流表应采用外接法，故电路图选甲。 [6]电流表应采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表的示数大于通过待测电阻的电流，根据欧姆定律可知，待测电阻测量值偏小。 （4）[7]根据电阻定律可得 又 联立可得电阻率为 【考向8】某同学测量电阻约为30Ω的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量其直径示数如图所示，该示数为 mm； （2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，电压表应选 ；电流表应选 。（填写器材前对应的序号字母） A．电压表，量程0~3V，内阻约3kΩ B．电压表，量程0~15V，内阻约15kΩ C．电流表，量程0.6A，内阻约10Ω D．电流表，量程0~100mA，内阻约2Ω E.滑动变阻器R（0~10Ω） F.电动势为4.5V的电源，内阻不计 G.开关S，导线若干 （3）为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，请选出正确的实验电路图 。    【答案】 1.844/1.845/1.846 A D C 【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为 1.5mm+34.4×0.01mm=1.844mm 由于最后一位数是估读，所以读数在之间即可。 （2）[2]电源的电动势为4.5V，电压表读数应大于量程的，所以电压表应选A电压表，量程比较合适； [3]电压表选3V，所以电流最大约为 所以电流表应选电流表D。 （3）[4]因为电压表内阻远大于待测电阻，故采用电流表外接法，为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，故采用分压式接法。 故选C。 【考向9】（1）在探究“决定导线电阻因素”的实验中。需要进行以下测量：欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为，要求测量结果尽量准确，这位同学想使被测电阻R两端的电压从零开始调节。他可选用的器材有： ①下列器材中，电流表应选用（填器材的标号和下同）__，电压表应选用____，滑动变阻器应选用________。 ②在如图的虚线框内画出你设计的实验电路图___ A．电池组E（6V，内阻很小） B．电流表（0~3A，内阻约） C． 电流表（0~0.6A，内阻约） D．电压表（0~3V，内阻约） E. 电压表（0~6V，内阻约） F. 滑动变阻器（， 2A） G. 滑动变阻器（， 1A） H. 电键、导线 【答案】①，，；② 【详解】[1][2][3]电源电动势是6V，电压表选，电路最大电流为 则电流表可选A2。电压从零开始，滑动变阻器应采用分压接法，由于 则电流表采用外接法，滑动变阻器的范围应与电阻值差不多，方便调节，所以滑动变阻器选。 ②[4]实验电路图如图所示 【考向10】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。图中A、B端之间电压恒为U，灯泡L的电阻恒为R1，滑动变阻器R的最大阻值为R2，在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，应选择 （选填“甲”“乙”或“丙”）电路，灯泡两端电压最大变化范围是 。 【答案】 乙 0~U 【详解】[1]在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，滑动变阻器应采用分压式接法，故填乙； [2]根据乙图知，灯泡两端电压最大变化范围是：0~U 考点3：实验器材的选取与实物图连接 1．电学实验仪器的选择 选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑四方面因素： (1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流． (2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位． (3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节．在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都用到． (4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等． 2．实物图连接的注意事项 (1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去． (2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉． (3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出． 【考向11】某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择： 直流电源：电压3V，内阻不计； 电流表：量程0~0.6A，内阻； 电流表：量程0~3.0A，内阻； 电压表V：量程0~3V，内阻； 滑动变阻器：最大阻值； 滑动变阻器：最大阻值； 开关、导线等。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径 mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，测量结果如图乙所示，可知金属丝的长度 cm。      （2）在所给的器材中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填写仪器的字母代号） （3）根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图 。    （4）根据实验原理，测得金属丝的电阻为，则金属丝的电阻率 。（用题中所测物理量符号表示） 【答案】 0.830/0.829/0.831 5.04    【详解】（1）[1]从甲中读出金属丝的直径 mm [2]读数为 （2）[3] [4]电源电压3V，金属丝的电阻大约为4Ω，可知电流最大为0.75A，电流表应选；R2最大阻值太大，应选。 （3）[5]由于电阻小，因此选择电流表外接法，要求电压从零增加，选择分压法。电路如图：    （4）[6]根据电阻定律可知 其中 解得 【考向12】有一新型圆柱形的导电材料，电阻阻值在8~10Ω之间，为了测量该导电材料的电阻率，实验室提供了以下实验器材： A．20分度的游标卡尺 B．螺旋测微器 C．电流表A1（0~100mA，内阻约为10Ω） D．电流表A2（0~0.6A，内阻约为0.1Ω） E．电压表V1（0~3V，内阻约为3kΩ） F．电压表V2（0~15V，内阻约为15kΩ） G．直流电源E（4V，内阻不计） H．滑动变阻器R（0~5Ω，2A） I．开关及导线若干 （1）用游标卡尺测得该样品的长度L。其示数如图甲所示，其读数为 mm；用螺旋测微器测得该样品的外径D，其示数如图乙所示，其读数为 mm； （2）本次实验的电流表选用的是 ，电压表选用的是 （填写器材前的字母）； （3）为尽量精确测量新型圆柱形的导电材料的电阻R0应采用下图中的 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）电路图。 【答案】 41.75 3.625/3.626/3.624 D E 甲 【详解】（1）[1]游标卡尺读数为 [2]螺旋测微器读数为 （2）[3][4]电源电动势为4V，若选择电压表V2，则电压表的指针偏转过小，不够准确，所以电压表选择V1，电路中最大电流约为 则电流表选A2。 （3）[5]滑动变阻器最大阻值与待测电阻阻值差不多，略小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法。又因电压表内阻远大于待测电阻阻值，则电流表应采用外接法，选择图甲所示电路。 【考向13】实验室有一阻值约为的金属电阻丝，小吴欲测量该金属的电阻率，实验器材和步骤如下： A．电流表（量程为0~0.6A，内阻为） B．电流表（量程为0~200mA，内阻为） C．滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流0.2A） D．滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流1.0A） E．螺旋测微器 F．电压表（量程0~3V，内阻约为） G．电池组（电动势3V，内电阻） H．开关一个和导线若干 (1)小吴同学采用分压式电路进行试验，为了准确测量出电阻丝的电阻，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填写器材前面的字母）； (2)如图（a）所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头P，触头的上端为接线柱c。当按下触头P时，它才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出。在图（b）线框中画出实验原理图。在实验过程中改变触头与电阻丝接触的位置，记录接入电路的电阻丝R的长度L，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，记录对应的电压表读数U。 (3)利用测量数据描点作出图线，该图线为一条倾斜的直线，若所有操作都规范，理论上该直线 （填“会”或“不会”）过坐标原点。若求得图线的斜率k，用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率 。 【答案】(1) B C (2) (3) 不会 【详解】（1）[1]电池组电动势为，根据欧姆定律，通过电阻丝的最大电流约为 因此电流表选B [2]滑动变阻器采用分压式接法，为了保证电路安全和方便实验操作，滑动变阻器选阻值较小的，因此选C （2）由于电流表内阻已知，因此电流表采用内接法，滑动变阻器采用分压式接法，设计的实验原理图为 （3）[1]根据欧姆定律得 电阻丝的接入电阻 根据电阻定律得 联立解得 若所有操作都规范， 图线理论上不会过坐标原点 [2] 图线斜率 解得 考点4：数据处理与误差分析 1．图象法：利用实验数据，将实验中物理量之间的函数关系用函数图象表示出来，这种方法叫图象法．用图象法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一．用图象法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果，由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系，找出规律． 2．解析法：通过实验获取实验数据，代入相关物理量之间的关系式，计算得到结果的方法叫解析法．应用解析法的要求是：(1)明确实验测量的相关物理量的关系式；(2)明确要研究的物理量和未知的物理量；(3)建立方程或方程组进行计算． 【考向14】（2024·安徽·三模）某小组同学设计了如图甲所示电路同时测量电压表内阻与定值电阻的阻值。现有的实验器材如下： A．待测电压表（量程，未知） B．待测电阻（约为1000Ω） C．滑动变阻器（） D．滑动变阻器（） E.电阻箱（） F.电阻箱（） G.电源（电动势为3V，内阻不计）； H.开关，导线若干。 (1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 。（填器材前字母序号） (2)该小组选定实验器材后进行了如下操作： ①先将电阻箱R调至零，先后闭合开关S2，S1，调节至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为 V； ②断开开关S2； ③调节电阻箱R，记录此时电压表示数U与电阻箱示数R； ④多次改变电阻箱R阻值，重复步骤③； ⑤根据图像法科学分析、计算结果。 (3)该小组同学根据所测数据作出图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻 kΩ，待测电阻 kΩ。 【答案】(1) C F (2)2.40 (3) 3.0 1.0 【详解】（1）[1]由题图可知，电路的控制电路采用的是分压式接法，为保证误差尽可能的小，选用总阻值小的滑动变阻器。 故选C。 [2]电阻箱要能够调节电路中的电流，而待测电阻的阻值约为1000Ω，所以其电阻箱的阻值应该大一些，即应该为。 故选F。 （2）量程为3V的电压表最小分数值为0.1V，所以其读数为。 （3）[1][2]由欧姆定律，电压表示数U与电阻箱阻值R关系，有 整理有 结合题图可知，对于图像，有 ， 解得 ， 【考向15】某实验小组要测定一段电阻丝的电阻率，具体操作如下。 （1）用螺旋测微器测量其直径，结果如图甲所示，由图可知其直径为 mm； （2）用多用电表粗测电阻丝的阻值，将多用电表选择开关置于“×10”挡，将黑红两表笔短接，然后进行 ，经正确操作后多用电表指针位于如图乙所示位置，被测电阻丝电阻的测量值为 Ω； （3）利用如图丙所示的电路精确地测量电阻丝的电阻，有以下实验器材可供选择： A．电源（电动势约3V，内阻约0.1Ω） B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C．电流表（量程0~25mA，内阻RA1=3.0Ω） D．电流表（量程0~0.6A，内阻RA2=3.0Ω） E．电阻箱R（0~999.9Ω） F．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2.0A） G．开关一个，导线若干 （4）实验中电流表应选择 （填写器材前边序号）。 （5）闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U，记下此时电阻箱的读数和电流表的读数； （6）改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U，记下此时电阻箱的读数R2和电流表的读数； （7）重复步骤（6），得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R为横坐标，以电流表电流的倒数为纵坐标建立坐标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b，如图丁所示，可知电阻丝电阻为 （用题中给定物理量的符号表示），再测出电阻丝的长度L，可以根据电阻定律计算出电阻丝的电阻率ρ，若从系统误差的角度分析用该方法测得的电阻丝的电阻率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】 2.150/2.151/2.149 欧姆调零 120 C 相等 【详解】（1）[1]由螺旋测微器可知电阻丝的直径为 （2）[2]用多用电表粗测电阻丝的阻值，将多用电表选择开关置于“×10”挡，将黑红两表笔短接，然后进行欧姆调零。 [3]多用电表表盘刻度不均匀，不需要估读，此时表盘上所指刻度值为12，而用的是“×10”挡，所以电阻丝电阻的测量值为 （4）[4]电路中最大电流约为 为了使电流表指针能够达到适当的幅度以减小读数误差，应选择量程为0~25mA的电流表C。 （7）[5]根据题意有 整理得 结合图像可知 解得 [6]本实验中所用电流表内阻已知，不存在由于电表内阻引入的系统误差，所以测得电阻丝的阻值与真实值相等，进而根据电阻定律计算出的电阻率等于真实值。 【真题1】（2017·海南·高考真题）某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图（a）和图（b）所示． 由图可读出，圆管内壁的直径为 cm，圆管外壁的直径为 cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积． 【答案】 2.23 2.99 【详解】图a中游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为，所以最终读数为； 图b中游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为，所以最终读数为 故答案 【真题2】（2012·山东·高考真题）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：（阻值约，额定电流约）； 电压表：（量程，内阻约）； 电流表：（量程，内阻约）； （量程，内阻约）； 电源：（电动势3V，内阻不计） （电动势12V，内阻不计） 滑动变阻器：（最大阻值约） 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线． ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm． ②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 、电源应选 （均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图 ． 【答案】 1.773 A1 E1 【详解】(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：1．5mm+27．5×0．01mm=1．775mm； (2)电阻丝的额定电流约为0．5A，电流表应选A1；电阻丝的额定电压约为U=IR=0．5×5=2．5V，电源应选E1； (3)待测金属丝电阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0．2Ω，相对来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示： 【真题3】（2011·天津·高考真题）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材： A．电流表（量程100μA，内阻约2kΩ）； B．电流表（量程500μA，内阻约300Ω）； C．电压表（量程15V，内阻约100kΩ）； D．电压表（量程50V，内阻约500kΩ）； E．直流电源（20V，允许最大电流1A）； F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）； G．电键和导线若干。 电流表应选 。电压表应 。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ① ； ② 。 【答案】 B C 电流表应采用内接的方法 滑动变阻器应采用分压器方式的接法 【分析】电学实验选择仪器的一般步骤如下：① 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小；② 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等，来选择分压电路或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；③选择电流表的内外接法，一般的原则是 “大内偏大，小外偏小”；也可以根据与之间的关系来判断，当>时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法。 【详解】[1]本题中，待测电阻Rx的阻值约为25kΩ，直流电源电动势为20V，经粗略计算电路中最大的电流约为 所以电流表选择B； [2]虽然电压表C的量程不足，但是相比起来电压表D的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择C表。 [3][4]因待测电阻约为25kΩ，大电阻故用内接法；因是小电阻控制大电阻，若用限流式接法，控制的电压变化范围太小，则应用分压式接法。 【真题4】（2007·山东·高考真题）检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下： A．待测滑动变阻器，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数） B．电流表，量程0.6A，内阻约0.6Ω C．电流表，量程3A，内阻约0.12Ω D．电压表，量程15V，内阻约15KΩ E．电压表，量程3V，内阻约3KΩ F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω G．直流电源E，电动势3V，内阻不计 H．游标卡尺 I．毫米刻度尺 J．电键S导线若干 （1）用伏安法测定的全电阻值，所选电流表 （填“”或“”），所选电压表为 （填“”或“”）。 （2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。 、 （3）为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。 需要的器材：( ) 操作步骤：( ) 直径： 、总长度： 【答案】 游标卡尺、毫米刻度尺 ①数出变阻器线圈缠绕匝数n；②用毫米刻度尺（也可以用游标卡尺）测量所有线圈的排列长度L，可得电阻丝的直径；③用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D，可得电阻丝总长度；④重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值。 【详解】（1）[1][2]因为需要测定的是的全电阻，则 小于表的满偏值的，故选，因为： 故选； （2）[3][4] 故安培表应用外接法。因为滑动变阻器R约20Ω，而为5Ω。故变阻器R有分压和限流两种接法。分压式接法电路图如图 实物图如图 （3）[5][6][7][8]需要的器材：游标卡尺、毫米刻度尺； 实验步骤： ①数出变阻器线圈缠绕匝数n； ②用毫米刻度尺（也可以用游标卡尺）测量所有线圈的排列长度L，可得电阻丝的直径； ③用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D，可得电阻丝总长度； ④重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值。 直径： 总长度：。 一、填空题 1．读出游标卡尺和螺旋测微器的读数 （1）游标卡尺示数 cm （2）螺旋测微器的示数 cm （3）如图为量程为0.6A的电流表，其示数是 【答案】 1.090 0.5365/0.5364/0.5366/0.5367 0.48A 【详解】（1）[1]游标卡尺的最小刻度为0.005cm，示数为 （2）[2]螺旋测微器的最小刻度为0.001cm，示数为固定刻度读数为0.5cm，可动刻度读数为 （3）[3]电流表的最小刻度为0.02A，示数为 二、实验题 2．如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示。 （1）若使用的是0~3V量程的电压表，读数为 V；若使用的是0~15V量程的电压表，读数为 V。 （2）若使用的是0~0.6A量程的电流表，读数为 A；若使用的是0~3A量程的电流表，读数为 A。 （3）如图丙所示，电阻箱的读数为 。 【答案】 1.68 8.4 0.46 2.30 530.0Ω 【详解】（1）[2]对于电压表，当选取0~3V量程时，每小格为0.1V，读数为1.68V； [2]当选取0~15V量程时，每小格为0.5V，读数为8.4V。 （2）[3]对于电流表，当选取0~0.6A量程时，每小格为0.02A，读数为0.46A； [4]当选取0~3A量程时，每小格为0.1A，读数为2.30A。 （3）[5]电阻箱的读数为530.0Ω。 3．某物理学习小组的同学采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验中，实验室备有下列实验器材： A．电压表（量程0～3V，内阻约为15kΩ） B．电压表（量程0～15V，内阻约为75kΩ） C．电流表（量程0～3A，内阻约为0.2Ω） D．电流表（量程0～0.6A，内阻约为1Ω） E．滑动变阻器（0～10Ω） F．滑动变阻器（0～200Ω） G．电池组E（电压为3V） H．待测金属丝（阻值约为5Ω） I．开关S，导线若干，米尺，螺旋测微器等 (1)为减小实验误差，电压表应选用 ；电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 （填选项）。 (2)测量金属丝直径时如图所示，则金属丝的直径 mm。 (3)如果实验中测得金属丝的电阻值为R，用米尺测出的金属丝长度为L，用螺旋测微器测出的金属丝的直径为d，则其电阻率 。 【答案】(1) A D E (2)0.531/0.530/0.532 (3) 【详解】（1）[1]由于电源的电动势为3V，所以电压表应选A； [2]被测电阻约为5Ω，电路中的最大电流约为 故电流表应选D； [3]根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E。 （2）金属丝的直径为 （3）根据电阻定律 其中 解得其电阻率为 4．图为电流表和电压表的刻度盘。 （1）图甲使用0～3A量程时，对应刻度盘上每一小格表示 A，图中指针的示数为 A。 （2）图乙使用较小量程时，对应刻度盘上每一小格表示 V，图中指针的示数为 V。 【答案】 0.1 2.20 0.1 1.70 【详解】（1）[1][2]图甲使用0～3A量程时，对应刻度盘上每一小格表示0.1 A，图中指针的示数为2.20 A。 （2）[3][4]图乙使用较小量程时，对应刻度盘上每一小格表示0.1 V，图中指针的示数为1.70 V。 5．为了测量一段均匀材料制成的圆柱体的电阻率（电阻在200~250Ω之间），现给定电压表V（量程6V、内阻约为5kΩ）、电流表A（量程30mA、内阻约为40Ω）、滑动变阻器R（0-15Ω）、电源（E=6V）、开关S及导线若干。 （1）如图甲，测量圆柱体电阻Rx的电路图应选 （选填“a”或“b”）。 （2）用笔画线代替导线，连接好图乙中的电路。 （3）如图丙所示中的6个点分别表示实验中测得的电压表和电流表6组U、I的值，试根据图丙求出圆柱体电阻Rx= Ω（结果保留到个位数）。 （4）用游标卡尺测得该圆柱体的长度l=11.08mm，用蜗旋测微计测圆柱体的直径d=2.000mm。 （5）由以上数据求出ρ= Ω·m（保留两位有效数字）。 【答案】 b 235（230-240） 6.7×10-2（6.5×10-2-6.9×10-2） 【详解】（1）[1]电阻阻值在200-250Ω之间，电压表V内阻约为5kΩ，电流表A内阻约为40Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，故电路图应选b； （2）[2]根据电路图连接实物图如下 （3）[3]根据坐标系内描出的点作出图像如下图所示 由图示图像可知，待测电阻阻值 -均算正确； （5）[4]待测电阻阻值 可得电阻率为 -均算正确。 6．某同学设计实验测定金属的电阻率，要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时的刻度如图甲、乙所示。 金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下供选择的实验器材： 直流电源：电动势4V，内阻可不计； 电流表：量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω 电流表：量程0~3.0A，内阻约为0.02Ω； 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ； 滑动变阻器：最大阻值20Ω； 滑动变阻器：最大阻值100Ω； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径 mm；从乙中读出金属丝的直径 mm； （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动变阻器是 ；（填写仪器的字母代号） （3）本实验应选择电流表 法（填“内接”或者“外接”），请从误差分析的角度简要说明原因： 。 （4）补全实物图，要求：导线不能交叉； （5）用待测金属丝的电阻、长度L以及直径D表示金属丝的电阻率 。 【答案】 0.830/0.831/0.829 0.8 外接 电压表示数准确，而电压表分流较小，电流表示数比较接近流过待测电阻的真实电流值 【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为 [2]游标卡尺读数为 （2）[3][4]电源电动势为4V，待测电阻为4，所以电路中最大电流为1A，考虑到还有其它电阻，电流表选择即可，要求电压从0开始调节，滑动变阻器应该用分压接法，且选择阻值较小的更加容易调节，误差较小。 （3）[5][6]由于待测电阻较小，应选择电流表外接法，这样电压表示数较准确，而电压表分流较小，电流表示数比较接近流过待测电阻的真实电流值，电阻的测量误差较小。 (4)[7]电流表外界，滑动变阻器分压接法，实物图为 （5）[8]根据电阻定律可知 可得 7．（1）已知电路中电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100Ω，图A为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I—U特性曲线。为了通过测量得到图A所示I—U特性曲线，在图B、图C两个电路中应选择的是 （选填“图B”或“图C”）； （2）在图D电路中，电源电压恒为9.00V，电流表读数为70.0mA，定值电阻。由热敏电阻的I—U特性曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V；电阻的阻值为 Ω（结果保留三位有效数字）。 【答案】 图B 5.2 1.12×102 【详解】[1]应选择图B，因为图B电路电压可从零调到所需电压，电压调节范围大。 [2]由题图知与热敏电阻串联后与并联接在9V电源上，支路电流为 则所在支路电流为 在曲线上，对应的电压约为。 [3]两端电压 则电阻的阻值为 8．为研究某金属导线材料的电阻率，实验器材如下： 待测金属导线一根：电压表一个，量程3V，内阻约为3kΩ；电流表一个，量程0.6A，内阻约为0.1Ω； 滑动变阻器（阻值范围0~100Ω，允许通过的最大电流为0.1A）； 滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，允许通过的最大电流为1A）； 干电池两节，开关一个，导线若干，螺旋测微器一只，刻度尺一个。 (1)如图甲，用螺旋测微器测金属导线的直径时，将金属导线轻轻地放在测砧与测微螺杆之间，先旋动 （选填“A”或“B”）使它们距离减小，再旋动微调旋钮，夹住导线，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 (2)用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d，如图乙所示，则 mm。 (3)用如图丙所示电路进行实验，图丁为实物图，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（金属导线的总阻值约10Ω），可以改变导线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。滑动变阻器应该选 （选填“”或“”）。要把实物图连线连接完整，还需从电池负极接线柱引线连接到图中的 接线柱。（选填“①”、“②”、“③”、“④”）。图丙中，开关S闭合之前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（选填“A”或“B”）。 (4)多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图戊所示，测得图像中直线的斜率为k，纵坐标截距为b，则该金属材料的电阻率为 ，可动接线柱Q处的电阻为 （用k、b和d表示）。 【答案】(1)A (2)1.200 (3) ③ A (4) b 【详解】（1）用螺旋测微器测金属导线的直径时，将金属导线轻轻地放在测砧与测微螺杆之间，先旋动A使它们距离减小，再旋动微调旋钮，夹住导线，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。 （2）用此螺旋测微器测得该金属导线的直径d，如图乙所示，则 1mm+20.0×0.01mm=1.200mm （3）[1]由实验原理图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应该选最大阻值较小的。 [2]要把实物图连线连接完整，还需从电池负极接线柱引线连接到图中的③接线柱。 [3]图丙中，开关S闭合之前，为了保护电路中的电学元件，应将滑动变阻器的滑片P置于A端。 （4）[1][2]依题意，可得 整理，可得 结合图戊可知 ， 9．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、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）。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路是图（a）中的 （选填“甲”或“乙”）。 (2)用如下图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径d，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋转 （选填“①”“②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止。可读直径 mm。 (3)用图乙电路图测电阻丝的电阻，为一定阻值的电阻。请用笔画线代替导线，把丙图实物电路中补充完整 。 (4)第一次测量按乙图的电路，调节滑动变阻器测得多组电压U和电流I值；第二次测量将电压表改接在a、b两端，测得多组电压U和电流I值，并作出如图丁的关系图象。由此可知第一次测量得到图线是 （填“M”或“N”），电阻丝的电阻 （保留两位有效数字），根据电阻定律可得电阻丝的电阻率为 （用、d、电阻丝长度l和常量表示） 【答案】(1)甲 (2) ③ 0.608 (3) (4) M 25 【详解】（1）因为待测电阻约为，由 可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图； （2）[1]当测微螺杆快接近电阻丝时，再旋转微调旋钮，直到听见“喀喀”的声音为止； [2] 由螺旋测微器的读数规则可知其直径 （3）实物电路图如图所示 （4）[3] 第一次测量按乙图的电路，根据姆定律可得 第二次测量将电压表改接在a、b两端，根据欧姆定律可得 两个图像的斜率关系为 可知第一次测量得到图线是M； [4] 由图像数据可得 联立可得 [5]由电阻定律可得 10．某探究小组要测量某电池的电动势，可利用的器材有：待测电池、粗细均匀的金属丝、金属夹、刻度尺、电流表（内阻极小）、电阻箱、开关S、导线若干等。他们设计了如图甲所示的实验电路，主要实验步骤如下： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，则金属丝直径 ； （2）将金属丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹A固定于金属丝左端，金属夹B置于金属丝的右端，电阻箱调至最大阻值； （3）闭合开关S，将电阻箱阻值调节为0，快速滑动金属夹B至适当位置并记录电流表示数，断开开关S，记录金属夹B与金属丝 （填“左”或“右”）端的距离，多次重复实验，记录多组的值； （4）将电阻箱阻值调节为，改变的长度并多次重复实验，记录多组值； （5）分别作出电阻箱阻值为0和电阻箱阻值为时的图象如图丙所示，图中图线 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是电阻箱阻值为时的图象； （6）由图线得出纵轴截距分别为，则待测电池的电动势大小为 （用表示）。 【答案】 4.700 左 Ⅱ 【详解】（1）[1]金属丝直径 （3）[2]金属丝接入电路的电阻为金属夹B与金属丝左端的电阻，故记录金属夹B与金属丝左端的距离。 （4）[3]电阻箱阻值为0时，根据闭合电路的欧姆定律 根据电阻定律 整理得 电阻箱阻值为R时，根据闭合电路的欧姆定律 整理得 可知电阻箱阻值为R时，图象的纵截距较大，故图中图线Ⅱ是电阻箱阻值为时的图象。 （5）[4]图象的纵轴截距为 联立可得待测电池的电动势大小为 11．某物理兴趣小组测定一段金属丝的电阻率，提供实验器材如下： A．待测金属丝R（电阻约8Ω） B．电流表A（，内阻约0.6Ω） C．电压表V（，内阻约3kΩ） D．滑动变阻器R1（，2A） E．电源E（3V） F．开关，导线若干 （1）某同学用图示仪器测量金属丝的直径，它的名称是 ；    A．游标卡尺    B．螺旋测微器 （2）测量直径d时，其中一次测量如图所示，其读数 ；    （3）为使金属丝两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，图四个电路中，应该选用的是 （填甲、乙、丙、或丁）；      （4）实验过程中，调节滑动变阻器，测出6组电压U和电流I的数据，其中一组如图所示，此时金属丝两端的电压为 ，流过的电流为 ，根据数据作出图像如图所示，图线的斜率为k，测得该金属丝的长度为L，该合金丝的电阻率 （用d、L、k表示）。 【答案】 B 1.498/1.499/1.497 丙 【详解】（1）[1]图中测量仪器为螺旋测微器。 故选B。 （2）[2]图中螺旋测微器的读数为 （3）[3]为使金属丝两端电压调节范围尽量大，滑动变阻器应采用分压法；为使测量结果尽量准确，由于，电流表应采用外接法；故电路图应选用图丙。 （4）[4]图中电压表的读数为。 [5]电流表的量程为，图中电流表的读数为。 [6]由欧姆定律得 由电阻定律有 由图可得图线的斜率为 又有 联立可得，该合金丝的电阻率为 12．（2023·河北秦皇岛·二模）为测量方槽中溶液的电阻率，某同学选用了如图甲所示的实验器材。已知A、B分别为紧靠方槽两侧内壁金属铜板上的接线柱，铜板的电阻不计且宽度恰与方槽内壁等宽，方槽内溶液的长度为a，宽度为b，深度为c。其余器材及参数如下： 溶液电阻（连A、B接线柱时，约为1Ω） 电源（电动势，内阻不计） 滑动变阻器R（最大阻值为1Ω） 定值电阻（） 电压表V（量程为3V，） 电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω） 开关1个及导线若干（电阻不计） （1）为使测量结果尽量准确，请用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整，要使图中滑动变阻器的滑片在开关闭合前恰处于正确的位置；( )    （2）若该同学利用游标卡尺测量溶液的深度，他应使用图乙中的 （选填“位置1”“位置2”或“位置3”）进行测量；正确测量得到的游标尺位置如图丙所示，则溶液的深度c为 cm；    （3）若电压表和电流表的示数分别用U和I表示，则该溶液电阻率的表达式 （用题中所给物理量的符号表示）。 【答案】    位置3 5.015 / 【详解】（1）[1]若滑动变阻器采用限流式接法，电流表示数变化范围过小，所以采用分压式接法，若电压表直接并联在A、B两接线柱上，电压表示数过小，故需并联在A、B和定值电阻两端，由于电流表内阻未知，为减小系统误差需采用电流表外接法，如图所示：    （2）[2]因测量溶液深度，故需使用游标卡尺的深度尺，选位置3进行测量； [3]由图丙可知，卡尺的精确度为0.05mm，根据卡尺的读数规则，其读数为 故溶液深度为5.015cm； （3）[4]设溶液的电阻为R，溶液与定值电阻的总电阻为，由欧姆定律可知 又由电阻定律可知 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $$