专题8 电路及其应用电能-【创新教程】2021-2025五年高考真题物理分类特训

电．油滴a:mag＝kra􀅰 v０ ２＋qaE 、油滴b:mbg＋qbE＝krb 􀅰v０ ２ ,可得:qa qb ＝４１． 答案:(１)油滴a和油滴b的质量之比为８１ ;(２)油滴a带 负电,油滴b带正电;a、b所带电荷量的绝对值之比为qaqb ＝４１． 实验九　实验观察电容器的充、放电现象 １．解析:(１)多用电表应满足电流“红进黑出”,因此红表笔 与电源的正极相连;(２)电容器放电过程中,电流由大逐 渐变小,则小灯泡迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭; (３)实线表示充电慢,用时长,故接入的电阻应该为大的 电阻,即R２,因此实线表示接入电阻为R２;根据公式I＝ Q t ,则I－t图像的线下面积表示电荷量． 答案:(１)正极　(２)C　(３)R２　电荷量 ２．解析:(１)滑动变阻器分压式接法,故向b端滑动充电电 压升高; (２)量程１５V,每个小格０．５V,故６．５V; (３)I－t图像所围的面积,等于电容器存储的电荷量,３８ 个小格,故电容器存储的电荷量为３．８×１０－３C; (４)由电容的定义式C＝qU 得:C＝４．４×１０－４F; (５)开关S２ 掷向２,电容器放电,故 D１ 闪光． 答案:(１)b　(２)６．５　(３)３．８×１０－３　(４)４．４×１０－４　(５)D１ 专题八　电路及其应用　电能 考点　电路的规律应用和动态分析 １．A　根据题意小车匀速运动,则有F＝f＝kv, 小车的机械功率P机 ＝Fv＝kv２, 由于电 动 机 的 效 率 为 ５０％,则 有 P电 ＝ P机 η电 ＝kv ２ ０．５＝２ kv２,光伏电池的光电转换效率为η,即η＝ P电 P阳 , 可得P阳 ＝ P电 η ＝２kv ２ η ．故选 A． ２．D　本题借助车截加热器考查串并联电路的应用、纯电 阻电路中功率的计算．接ab时,发热部分简化电路如图 甲所示,则电路的总电阻Rab＝ ９R(R＋９R) R＋９R＋９R＝ ９０R １９ ;接ac 时,发热部分简化电路如图乙所示,则电路的总电阻Rac ＝R (９R＋９R) R＋９R＋９R＝ １８R １９ ;接bc时,发热部分简化电路如图 丙所示,则电路的总电阻Rbc＝ ９R(R＋９R) R＋９R＋９R＝ ９０R １９． 由题意 可知,不管接哪两个点,其两端电压均为U＝２４V,根据P＝ U２ R 可知,Pab＝Pbc＜Pac,选项 A、B、C错误,D正确． 　 ３．CD　A．根据题意画出电路图,如下 可见U３４＞０,A错误; B．根据题意画出电路图,如下 可见U３４＞０,B错误; C．根据题意画出电路图,如下 可见上述接法可符合上述测量结果,C正确; D．根据题意画出电路图,如下 可见上述接法可符合上述测量结果,D正确．故选 CD． ４．C　A．该交流电的周期T＝２πω＝ ２π １０πs＝０．２s 选项 A错误．B．电压表的读数为交流电的有效值,即 U＝５０ ２ ２ V＝５０V, 选项B错误; C．电流表的读数为I＝UP ＝ ５０ ５A＝１０A ,选项 C正确; D．电阻的电功率为P＝IU＝１０×５０W＝５００W 选项 D错误．故选 C． ５．ABD　A．开关闭合时,车灯变暗,故流过车灯的电流I灯 变小,A正确;B．电路的路端电压为U路 ＝U灯 ＝I灯 R灯 , I灯 变小,路端电压变小,B正确;C．总电流即干路电流为 I干 ＝ U内 r ＝ E－U路 r ,U路 减小,干路电流增大,C错误;D． 电源总功率为P总 ＝EI干 ,I干 增大,总功率变大,D正确． 故选 A、B、D． ６．B　由甲图可知,tA 点对应的电阻阻值较小,由闭合电路 欧姆定律知对应电路中的电流较大,故tA 应标在电流较 大的刻度上;而tB 点对应的电阻阻值较大,由闭合电路 欧姆定律知对应电路中的电流较小,故tB 应标在电流较 小的刻度上;由图甲得R＝R０＋kt,其中R０ 为图线的纵 截距,由闭合电路欧姆定律得I＝ ER＋Rg＋r ,联立解得t ＝EkI－ R０＋Rg＋r k ,可知t与I 是 非 线 性 关 系,故 B 正 确,A、C、D错误．故选B． 实验十　测定金属的电阻和电阻率 １．解析:(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 变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S２ 闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电 压值变化越小,故滑动变阻器应选R１． (２)电路连接图如图所示 (３)微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的２倍,即 RT＋RμA＝R＝６０００．００Ω,可得RT＝３５００Ω 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３９１ 详解详析 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 我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻 来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大． (４)由于是lnRT－ １ T 图像,当温度T 升高时,１T 减小,从 图中可以看出lnRT 减小,从而RT 减小,因此热敏电阻 随温度的升高逐渐减小． 答案:(１)R１　(２)图见解析　(３)３５００　大于　(４)减小 ２．解析:(１)根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为d＝ ２mm＋０．０１×４５．０mm＝２．４５０mm; (２)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; (３)根据图丙的IＧU 图像,结合欧姆定律有RY＝ ２．５０V １．３１A ＝１．９１Ω; (４)根据电阻定律R＝ρ l S ,可得ρ＝ RS l ,两种材料的横 截面积近似相等,分别代入数据可知ρX＞ρY． 答案:(１)２􀆰４５０　(２)１　(３)１􀆰９１　(４)大于 ３．解析:(１)电压表量程为０~３V,分度值为０．１V,则电压 表读数需估读一位,为１．２５V,则金属丝的测量值R＝ U I ＝１２．５Ω． (４) (５) 答案:(１)１．２５　１２．５　(４)右　(５)小于 ４．解析:(２)根据题意可知,R０ 两端的电压为U＝U２－U１ 则流过R０ 即流过待测金属丝的电流I＝ U R０ ＝ U２－U１ R０ ; 金属丝的电阻r＝U１I , 联立可得r＝ U１R０U２－U１ , (５)螺 旋 测 微 器 的 读 数 为 d＝１５．０×０．０１ mm＝ ０．１５０mm (６)根据电阻定律r＝ρ L S , S＝π􀅰 d２( ) ２ , 代入数据联立解得ρ＝５．０×１０ －７ Ω􀅰m． 答案:(２) U２－U１ R０ 　 U１R０ U２－U１ 　(５)０．１５０ (６)５．０ ５．解析:(１)由于电压表测量的是乙、丙之间的电压,则L 是丙到乙的距离． (２)根据电阻定律有R＝ρ L a２ , 再根据欧姆定律有R＝UI , 联立有U＝ρI a２ L,则ρ＝ ka２ I , (３)根据图像可知k＝６．５V/m, 则根据(２)代入数据有ρ＝６．５×１０ －５ Ω􀅰m． 答案:(１)乙　(２)ka ２ I 　 (３)６．５×１０－５ ６．解析:(１)将选择开关调节到“×１Ω”,由题图１可知,金 属丝的电阻Rx＝６×１Ω＝６Ω． (２)由题知,电源电动势为３V,则回路中的最大电流为 Imax＝ E Rx ＝３６ A＝０．５A． 故电流表选 A; 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)将描出的点用直线连接,即可得U－I图线,则有 取(０􀆰３A,１􀆰７５V),可得 R＝１．７５０．３ Ω＝５．８０Ω (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． 答案:(１)６　(２)A　C (３) 　５􀆰８０ (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 ７．解析:本题通过测量定值电阻阻值的实验考查实验电路 的设计、实验数据的处理和误差分析． (１)由于两电压表的内阻较大,为了让待测电阻分得较 大的电压,所以滑动变阻器要选择分压接法; (２)电路原理图如图所示; (３)根据题表中的实验数据,绘制的U２－U１ 图像如图所示; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４９１ 最新真题分类特训􀅰物理 (４)根据 实 验 电 路 图,有 Rx ＝ U２－U１ U１ r１ ,即U２＝ Rx＋r１ r１ U１,则U２－U１ 图线的斜率为k＝ Rx＋r１ r１ ,根据U２－U１ 图像 可 得 斜 率 k＝４．８２－１．６１３．００－１．００＝１．６１ ,则 有 １．６１＝ Rx＋r１ r１ ,将r１＝３．０kΩ代入,解得Rx＝１．８３×１０３ Ω; (５)因待测电阻Ry(阻值约为７００Ω)的 阻值较小,若仍与电压表 V１ 串联,则所 分得的电压过小,不利于测量,故应让待 测电阻Ry 与其中一个电压表并联．由于 电源电动势只有６V,为让待测电阻分 得较大的电压,故待测电阻Ry 应与电压 表 V２ 并联,再与电压表 V１ 串联,故改 进后的电路图如图所示． 答案:(１)分压　(２)见解析　(３)见解析　(４)１．８３×１０３ (５)见解析 实验十一　描绘小灯泡的伏安特性曲线 １．解析:(１)电流从红表笔流入,黑表笔流出,故测量a、b间 的电压时,红表笔应连a接点． (２)０．５V的直流电压挡,分度值为０．０１V,由图可知此 时电压表读数为０．３７７V． (３)由题图可知,当表笔分别连a、c接点时测的是元件和 电流表两端的电压和电流,则Rac＝ Uac I , 当表笔分别连a、b接点时测的是元件两端的电压和电 流,则Rab＝ Uab I , 由于Rac＞Rab,所以相同电流情况下,Uac＞Uab, 故图(b)中乙是I－Uac曲线． (４)由题意可知,I－(Uac－Ubc)图像测的是元件两端的 电压和电流的关系,则实验结果表明,当此元件阻值较 小时,甲曲线与I－(Uac－Ubc)曲线更接近． 答案:(１)a　(２)０．３７７　(或０．３７６~０．３７８) (３)I－Uac　(４)甲 ２．解析:(１) (２)①题目要求电压表、电流表读数从零开始,所以应该 采用滑动变阻器分压式接法连接电路,故L１、L２ 接滑动 变阻器 A 接线柱,L３ 必须接在金属杆两端接线柱任意 一个,即C或D．②由图像可知,随光照强度增加,IＧU 图 像斜率增大,所以电阻减小． (３) 答案:(１)负极　(２)①A　A　D(或C)　②减小　(３)增大 ３．解析:(１)由于 RVRA≈９５Ω 小灯泡的电阻约为r＝U ２ P ≈１２Ω , 则电流表应采用外接法,则该同学选择的电路图是图(a)． (２)若 选 用 另 一 个 电 路 图 即 图 (b)实 验,会 有U＝U灯 ＋IRA 则分别代入电流２００mA、４００mA、５００mA,可知对应的 电压应为１．４V、４．０V、６．７５V,描点连线有 答案:(１)a　(２) ４．解析:(１)电流表负极与滑动变阻器的连接,如图 (２)开关闭合,小灯泡闪亮一下后灯丝烧断,说明通过小 灯泡的电流过大．A．电流表内阻非常小,短路几乎不影 响通过小灯泡的电流,与灯丝烧断无关,A 错误;B．滑动 变阻器滑片接触不良,无电流通过小灯泡,B错误;C．滑 动变阻器的滑片开始时置于b端,小灯泡部分分压达到 最大,通过电流最大,可能会烧断小灯泡灯丝,C正确;故 选 C．(３)根据小灯泡的伏安特性曲线可知在 P 点时的 电压和电流分别为U＝２V,I＝７４mA 根据欧姆 定 律I＝UR 可 知 小 灯 泡 的 电 阻 为R＝UI ＝ ２ ７４×１０－３ Ω＝２７．０Ω 答案:(１) (２)C　(３)２７．０ 实验十二　测定电源的电动势和内阻 １．解析:(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)①根据数据做出UＧI图像如图; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５９１ 详解详析 ②由图像可知r＋R定 ＝１．５８０．６ Ω＝２．６３Ω ,电源内阻小于 １Ω,则定值电阻大于１．６３Ω,可知定值电阻为R１;③定 值电阻与电源串联,电路如图; 答案:(１)B　(２)①见解析　②R１　③见解析 ２．解析:(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E′＝E, 而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻, 即r′＝r＋RA． (２)对甲图,考虑电表内阻时,根据闭合电路欧姆定律得 E＝U路 ＋Ir内 ＝U＋I(r＋RA), 变形得U＝－(r＋RA)I＋E, 直接通过实验获得数据,可得U＝－rI＋E 图像与纵轴截距均为电源电动势E,虚线对应的斜率大 小为r,实线对应的斜率大小为(r＋RA),所以对应图甲 电路分析的UＧI图像是 C; 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 E＝U路 ＋Ir内 ＝U＋ I＋URv( )r＝U＋Ir＋U r Rv , 变形得U＝－ RvrRv＋r I＋ RvRv＋r E, 直接通过实验获得数据,可得U＝－rI＋E, 虚线对应的斜率大小为r,实线对应的斜率大小为 RvRv＋r r＜r,虚线对应的纵轴截距为E,实线对应的纵轴截距为 Rv Rv＋r E＜E;两图线在U＝０时,对应的短路电流均为I短 ＝Er ,所以对应图乙电路分析的U－I图像是 A． (３)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． 答案:(１)E′＝E　r′＝r＋RA　理由见解析　(２)C　A (３)乙 ３．解析:(１)为了保护电路,闭合开关前,金属夹置于电阻 丝的最大阻值处,由题图可知,应该置于A 端． (２)对于 电 路 图(a),根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有U＝E －Ir, 设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S,结合欧姆定律和 电阻定律I＝UR ,R＝ρ L S , 联立可得U＝E－US ρL r, 整理可得１ U ＝ １ E＋ Sr Eρ 􀅰１ L , 对于 电 路 图 (b),根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有 U ＝E －I(r＋R０), 结合欧姆定律和电阻定律I＝UR ,R＝ρ L S , 联立后整理１ U ＝ １ E＋ S(r＋R０) Eρ 􀅰１ L , 可知图线的纵轴截距b＝１E , 解得E＝１b , 由题意可知k１＝ Sr Eρ ,k２＝ S(r＋R０) Eρ 又 k２ k１ ＝n, 联立解得r＝ R０n－１． 答案:(１)A　(２)１b　 R０ n－１ ４．解析:(１)电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路 中电阻丝两端的电阻,开关应能控制电路,所 以 导 线a 端应连接到B 处; 干电池电动势约为１．５V,电压表选择０~３V 量程,分 度值为０．１V,题图中电压表读数为１．２０V; (２)作出U－I如图所示 根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir, 可知U－I图像纵轴截距为电源电动势可得E＝１．５V U－I图像斜率的绝对值等于电源内阻r＝１．５０－１．０００．４８－０ Ω＝ １．０４Ω． 答案:(１)B　１．２０　(２)１．５０　１．０４ ５．解析:(１)为了避免电压表被烧坏,接通电路时电压表两 端的电压不能比电表满偏电压大,则由并联电路分压可 得　 URVR０ RV＋R０ ＝E－UR＋r 代入数据解得R＝７．５Ω 因此选１５．０Ω． (３)由闭合回路的欧姆定律可得 E＝U＋ URVR０ RV＋R０ (R＋r) 化简可得１ U ＝ R０＋RV ERVR０ 􀅰R＋１E＋ RV＋R０ ERVR０ r ＝ R０＋RV ERVR０ 􀅰R＋１E １＋ R０＋RV R０RV r( ) (５)由上面公式可得 R０＋RV ERVR０ ＝k＝ １１９E , １ E＋ RV＋R０ ERVR０ r＝b＝１E＋ r １９E 由１ U －R 图像计算可得k＝０．０３４V－１􀅰Ω, b＝０．６８V－１ 代入可得E≈１．５５V,r≈１．０Ω (６)如果电压表为理想电压表,则可有 １ U ＝ １ E＋ r ER０ ＋ １ER０ R 则此时E′＝ １２０k 因此误差为η＝ １ ２０k－ １ １９k １ １９k ×１００％＝５％ 答案:(１)１５．０　(３) R０＋RV ERVR０ 􀅰R＋１E (１＋ R０＋RV R０RV r) (５)１．５５　１．０　(６)５ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６９１ 最新真题分类特训􀅰物理 ６．解析:(２)开关闭合前,为了保护电路中的元件,应将电 阻丝的最大阻值接入电路,根据电阻定律R＝ρ L S 可知 电阻丝接入越长,接入电阻越大,金属夹应夹在电阻丝 的b端． (４)设圆心角为θ时,电阻丝接入电路中的电阻为θr０,根 据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可知 E＝I(RA＋R０＋θr０)＋Ir 整理得１ I＝ r０ Eθ＋ RA＋R０＋r E 结合图像的斜率和截距满足 r０ E＝k ,RA＋R０＋r E ＝b 解得电源电动势和内阻为E＝r０k ,r＝r０bk －R０－RA (５)实验器材中有定值电阻R 和 单刀双掷开关,考虑使用等效法 测量电阻丝电阻,如图 原理的简单说明: ① 将开关置于R０ 位置,读出电 流表示数I０; ② 将开关置于电阻丝处,调节电 阻丝的角度,直到电流表示数为 I０,读出此时角度θ; ③此时θr０＝R０,即可求得r０ 的数值． 答案:(２)b　(４)r０k　 r０b R －R０－RA (５) 实验十三　电表的改装　多用电表的使用 １．解析:(１)要测量一个阻值约为１５kΩ 的电阻,需要选择 电阻“×１k”挡,即把选择开关旋转到“×１k”位置,后将 红表笔和黑表笔短接,然后调节欧姆调零旋钮使指针指 向欧姆零点．故选B． (２)将表头改装为电压表需要串联一个电阻,串联电阻 的阻值为R＝UIg －Rg＝ ２ １×１０－３ Ω－２０Ω＝１９８０Ω; (３)用电压表进行测量,电源两端电压最大,可知直流电 源E 处于２和３之间;接１和２、３和４时电压表示数为 ０,接１和４时电压表有示数,则１和２、３和４之间为电 阻,电容器在１和４之间;接１和３时电压表示数比接２ 和４时小,则１和２之间的电阻阻值比３和４之间的大, 即１和２之间电阻为RA,３和４之间电阻为RB． 答案:(１)B　(２)串联　１９８０ (３)２和３　１和４　１和２ ２．解析:(１)由题图可知当S接A 时,R１ 和R２ 串联接入电 路,和电流表 并 联,满 偏 时 电 流 表 两 端 的 电 压 为Um ＝ Imr＝２５０×１０－６×１．２×１０３ V＝０．３V, 此时R１ 和R２ 的电流为I＝ Um R１＋R２ ＝ ０．３４０＋３６０A＝ ０．７５×１０－３ A＝０．７５mA, 所以总电流为I总 ＝Im＋I＝１mA, 即量程为０~１mA． (２)当开关S接B 端时,由题图可知R１ 和电流表串联再 和R２ 并联,由于和电流表并联的电阻变小,当电流表满 偏时,流过R２ 的电流变大,干路电流变大,即量程变大; 所以比接在A 端时大． (３)图甲是电流表的外接法,误差是由于电压表的分流 引起的;图乙是电流表的内接法,误差是由于电流表的 分压引起的,因为题目中电压表电阻未知,故采用图乙 的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差． 答案:(１)１　(２)大　(３)乙 ３．解析:(１)微 安 表 的 内 阻 Rg＝０．８kΩ,满 偏 电 流Ig＝ ２５０μA＝２５０×１０ －６A,串联R１ 后改装为U＝１．５V 的 电压表,所以满足Ig(Rg＋R１)＝U 代入数据解得R１＝ U Ig －Rg＝ １．５ ２５０×１０－６ Ω－０．８kΩ ＝６kΩ－０．８kΩ＝５．２kΩ． (２)开关闭合前,将滑动变阻器R２ 的滑片移动到２端, 这样测量电路部分的分压为０,便于检测改装后的电表． (３)开关闭合,调节滑动变阻器 R２,电表示数变化不明 显,说明分压电路未起作用,可能是１、２之间断路或者 ３、５间短路,整个电路变为限流线路,滑动变阻器的阻值 远小于检测电表的电路部分的电阻,所以微安表示数变 化不明显;若是３、４间断路,电路断开,微安表无示数．故 选 AC． (４)标准电压表的示数为０．６V,若改装电压表也为０．６V, 此时微安表的示数为I＝０．６VRg＋R１ ＝０．６V６kΩ＝１００μA , 但此时微安表示数为９８μA,说明R１ 的阻值偏大,所以 应该减小R１ 的阻值． 答案:(１)５．２　(２)２　(３)AC　(４)减小 ４．解析:(１)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻 值调至最大,闭合开关S１、S２,此时欧姆表处于“×１”挡, 将红表笔与黑表笔短接,调节滑动变阻器的阻值,使指 针指向０刻度位置; (２)用该欧姆表对阻值为１５０Ω的标准电阻进行试测,为 减小测量误差,应选用欧姆表的×１０挡; 进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙 中的虚线位置,则该电阻的测量值为１６×１０Ω＝１６０Ω; (３)根据闭合电路欧姆定律E＝I１(r＋Rg＋R阻 ),E＝I２ (r＋Rg＋R阻′), 代入数据I１＝１０mA,I２＝２０mA, 联立可得r＝７Ω,E＝２．８V． 答案:(１)短接　０ (２)×１０　１６０ (３)２．８ ５．解析:(１)根据题意可知Rm ＜Rn,所以开关拨向 m 时电 路的总电阻小于开关拨向n 时电路的总电阻,电源电动 势E 不变,根据I＝ ER总 可知Im＞In; (２)当开关S拨向n时,全电路的总电阻较大,中值电阻 较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关 S拨 向n时对应欧姆表的挡位倍率较大,即×１０; (３)从“×１”挡位换成“×１０”挡位,即开关S从m 拨向n, 全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电 流表满偏,则需要增大通过电流计 G 所在支路的电流, 所以需要将R０ 的滑片向上调节; (４)在“×１０”挡位,电路图结构简化如图 第一次,当①②短接,全电路的总电阻为 R＝Rn＋ (RG＋R０上 )R０下 RG＋R０m , 通过干路的电流为I＝ER , 电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可 知 IG I－IG ＝ R０下 RG＋R０上 , 第二次,①②之间接入R１＝１００Ω,全电路总电阻为 R＋R１,通过干路的电流为I１＝ E R＋R１ , 电流表偏转了量程的２ ３ ,则 ２ ３IG I１－ ２ ３IG ＝ R０下 RG＋R０上 , 结合第一次和第二次解得R＝２R１＝２００Ω, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７９１ 详解详析 第三次,①②之间接入Rx,全电路总电阻为Rx＋R１,通 过干路的电流为Ix＝ E Rx＋R１ , 电流表偏转了量程的１ ３ ,则 １ ３IG Ix－ １ ３IG ＝ R０下 RG＋R０上 , 结合第二次和第三次,解得Rx＝R＋２R１＝４００Ω． 答案:(１)大于　(２)×１０　(３)向上　(４)４００ 实验十四　拓展与创新电路实验 １．解析:(１)利用多用电表粗测待测电压表的内阻．首先应 选择欧姆挡即 C选项:将多用电表选择开关置于欧姆挡 “×１０”位置;接着将红、黑表笔短接即 A 选项;进行欧姆 调零即B选项:调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆． 故首先操作顺序为 CAB． 多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻 时电源在多用电表表内,故将多用电表的红、黑表笔分 别与待测电压表的“负极、正极”相连． 读数时欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示,偏转角 度较小即倍率选择过小,为了减少测量误差,应将选择 开关旋转到欧姆挡倍率较大处,而根据表中数据可知选 择“×１k”倍率又过大,故应选择欧姆挡“×１００”的位置; 测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则粗测得到的 该电压表内阻为R＝１６．０×１００Ω＝１．６０kΩ． (２)图(b)所示的 电 路,滑 动 变 阻 器 采 用 的 是 分 压 式 连 接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器,即 R１;为保护电路,且测量电路部分电压从零开始调节,闭 合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端． (３)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为 I＝U１－UR０ , 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为Rv＝ U I ＝ UR０ U１－U ． (４)测量得到U１＝４．２０V,U＝２．７８V,代入待测电压表 的阻值 表 达 式 RV ＝ UR０ U１－U ,则 待 测 电 压 表 内 阻 RV ＝ ２．７８×８００ ４．２０－２．７８Ω≈１５６６Ω≈１．５７kΩ． 答案:(１)CAB　负极、正极　×１００　１．６　(２)R１　a　 (３) UR０ U１－U 　(４)１．５７ ２．解析:(１)为了准确测出微安表两 端的电压,可以让微安表与定值电 阻R０ 并联,再与电流表串联,通过 电流表的电流与微安表的电流之 差,可求出流过定值电阻R０ 的电 流,从而求出微安表两端的电压, 进而求出微安表的内电阻,由于电 源电压过大,并且为了测量多组数 据,滑动电阻器采用分压式接法,实验电路原理图如图所示 (２)流过定值电阻 R０ 的 电 流I＝IA －IG ＝９．００mA－ ０．０９mA＝８．９１mA 加在微安表两端的电压U＝IR０＝８．９１×１０－２V 微安表的内电阻Rg＝ U IG ＝８．９１×１０ －２ ９０．０×１０－６ Ω＝９９０Ω． 答案:(１)见解析　(２)９９０ ３．解析:(２)③闭合S２ 后,并联部分的电阻减小,根据闭合 电路欧姆定律,电压表的示数变小． 加在导电绳两端的电压为U,流过导电绳的电流为I２— I１,因此导电绳的电阻Rx＝ U I２－I１ , (３)在闭合S２ 之前,电流表I１ 的示数包括定值电阻的电 流和电压表分得的电流,闭合S２ 之后,加在电压表两端 的电压保持不变,因此流过电压表和定值电阻的总电流 仍为I１,故流过导电绳的电流是I２—I１,与电压表内阻 无关,电压表内阻对测量没有影响． (４)由图(c)可知,导电绳拉伸后的长度为５１．８０cm． 答案:(２)③变小　 UI２－I１ 　(３)无　(４)５１．８０ ４．解析:(１)依原理图可知,还需要af、fd、ce连线; 依题意,所示电压表的示数为１．５０V,考虑到偶然误差 １．５０±０．０２也可; 假定AP 部分的电阻为R′,R′分别与１０Ω与１００Ω并联 再与BP 部分的电阻串联;由于相同的R′与１００Ω 并联 后的电阻较与１０Ω并联后的电阻大,则根据闭合电路的 欧姆定律可知,滑片在相同位置下,负载电阻越大,其两 端电压越大;即在相同横坐标下,此时负载１００Ω 时,电 压表的示数应该较曲线为图４中的“Ⅰ”来得大,故应该 选“Ⅱ”． 由上述分析可知,对于不同的负载电阻,调节滑动触头 时负载两端的电压变化规律不同,当负载电阻小于滑动 变阻器最大阻值时,负载电阻两端电压随滑动触头的变 化而更迅速变化;当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值 时,负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更加平稳变 化,从而获得更多的实验数据．所以,在保证电路安全的 情况下,滑动变阻器最大阻值的选择依据是相比负载电 阻越小越好,即R０＜R． (２)据题意可知:电流表主要部件是永久磁铁和带有指 针的线圈,G１ 和 G２ 用导线连接起来．当晃动 G１ 时,相 当于 G１ 中的线圈做切割磁感线运动,电路中会产生感 应电流;由于两个电表构成了闭合电路,则电流会通过 G２ 表中的线圈,而该线圈处于磁场中,由于通电导线在 磁场中受力的作用,G２ 的指针也会偏转;则 G１ 表相当 于“发电机”,G２ 表相当于“电动机”,故 AC错误,BD 正 确．故选BD． 答案:(１)①af、fd、ce　②１．５０±０．０２　③Ⅱ　R０＜R　 (２)BD 专题九　动量守恒定律 考点１　动量定理的理解及应用 １．C　矢量是既有大小又有方向的物理量,所以动量是矢 量,而质量、速率、动能只有大小没有方向,是标量． ２．B　设中子的质量为m,氢核的质量为 m,氮核的质量为 １４m,设中子和氢核碰撞后中子速度为v３,由动量守恒定 律和能量守恒定律可得mv０＝mv１＋mv３, １ ２mv ２ ０＝ １ ２mv ２ １＋ １ ２mv ２ ３, 联立解得v１＝v０, 设中子和氮核碰撞后中子速度为v４,由动量守恒定律和 能量守恒定律可得mv０＝１４mv２＋mv４, １ ２mv ２ ０＝ １ ２ 􀅰１４mv２２＋ １ ２mv ２ ４, 联立解得v２＝ ２ １５v０ 可得v１＝v０＞v２, 碰撞后氢核的动量为pH＝mv１＝mv０, 氮核的动量为pN＝１４mv２＝ ２８mv０ １５ , 可得pN＞pH, 碰撞后氢核的动能为EkH ＝ １ ２mv ２ １＝ １ ２mv ２ ０, 氮核的动能为EkN ＝ １ ２ 􀅰１４mv２２＝ ２８mv２０ ２２５ , 可得EkH ＞EkN ,故B正确,ACD错误．故选B． ３．AC　A．重力的功率为P＝mgv, 由题图可知在０~t１ 时间内,返回舱的速度随时间减小, 故重力的功率随时间减小,故 A正确; B．根据v－t图像的斜率表示加速度可知在０~t１ 时间 内返回舱的加速度减小,故B错误; C．在t１~t２ 时间内由图像可知返回舱的速度减小,故可 知动量随时间减小．故 C正确; D．在t２~t３ 时间内,由 题 中 图 像 可 知 返 回 舱 的 速 度 不 变,则动能不 变,但 由 于 返 回 舱 高 度 下 降,重 力 势 能 减 小,故机械能减小,故 D错误．故选 AC． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８９１ 最新真题分类特训􀅰物理 　　　　　专题八　电路及其应用　电能 考点　电路的规律应用和动态分析 ◆电路中的能量关系 １．(２０２５􀅰山东卷,５)一辆电动小车上的光伏电 池,将太阳能转换成的电能全部给电动机供 电,刚好维持小车以速度v匀速运动,此时电 动机的效率为５０％．已知小车的质量为m,运 动过程中受到的阻力f＝kv(k为常量),该光 伏电池的光电转换效率为η,则光伏电池单位 时间内获得的太阳能为 (　　 ) A．２kv ２ η 　　　　　　　　B．kv ２ ２η C．kv ２＋mv２ ２η D．２kv ２＋mv２ η ２．(２０２０􀅰海南卷,４,３分) 一车载加热器(额定电压 为２４V)发热部分的电 路如图所示,a,b,c是三个接线端点,设ab、ac、 bc间的功率分别为Pab、Pac、Pbc,则 (　　) A．Pab＞Pbc B．Pab＝Pac C．Pac＝Pbc D．Pab＜Pac ◆闭合电路欧姆定律 ３．(２０２３􀅰全国乙卷,２０)(多选) 黑箱外有编号为１、２、３、４的四 个接线柱,接线柱１和２、２和３、３和４之间各 接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电 阻R 和一个直流电源．测得接线柱之间的电压 U１２＝３．０V,U２３＝２．５V,U３４＝－１．５V．符 合上述测量结果的可能接法是 (　　) A．电源接在１、４之间,R 接在１、３之间 B．电源接在１、４之间,R 接在２、４之间 C．电源接在１、３之间,R 接在１、４之间 D．电源接在１、３之间,R 接在２、４之间 ４．(２０２１􀅰天津卷,３,５分)如图所示, 闭合开关后,R＝５Ω的电阻两端的 交流电压为u＝５０ ２sin１０πt(V), 电压表和电流表均为理想交流电表,则 (　　) A．该交流电周期为０．０２s B．电压表的读数为１００V C．电流表的读数为１０A D．电阻的电功率为１kW ◆电路动态分析 ５．(２０２０􀅰江苏卷,６,４分) (多选)某汽车的电源与 启动电机、车灯连接的简 化电路如图所示．当汽车 启动时,开关S闭合,电 机工作,车灯突然变暗,此时 (　　) A．车灯的电流变小 B．路端电压变小 C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变大 ６．(２０２０􀅰北京卷,１２,３分)图甲表示某金属丝 的电阻R 随摄氏温度t变化的情况．把这段金 属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段 金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应 的温度刻度,就得到了一个简易温度计．下列 说法正确的是 (　　) A．tA 应标在电流较大的刻度上,且温度与电 流是线性关系 B．tA 应标在电流较大的刻度上,且温度与电 流是非线性关系 C．tB 应标在电流较大的刻度上,且温度与电 流是线性关系 D．tB 应标在电流较大的刻度上,且温度与电 流是非线性关系 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７５ 专题八　电路及其应用　电能 实验十　测定金属的电阻和电阻率 ◆半偏法 １．(２０２１􀅰山东卷,１４,８分)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RT(实验温度范围内,阻值约几 百欧到几千欧); 电源E(电动势１．５V,内阻r约为０．５Ω); 电阻箱R(阻值范围０~９９９９．９９Ω); 滑动变阻器R１(最大阻值２０Ω); 滑动变阻器R２(最大阻值２０００Ω); 微安表(量程１００μA,内阻等于２５００Ω); 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 S１、S２,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 S２,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“R１”或“R２”)． (２)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控 装置)连接成完整电路． 图甲 (３)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为 ６０００．００Ω,该温度下热敏电阻的测量值为 　　　 　Ω(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”)． ◆伏安法 ２．(２０２４􀅰 山东卷,１４)(８ 分)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; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８５ 最新真题分类特训􀅰物理 (３)正确连接电路,得到 Y型号铅笔芯IＧU 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． 图丙 ３．(２０２４􀅰湖南卷,１１)某实验小组要探究一金属 丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a) 所示的装置．电阻测量原理如图(b)所示,E 是 电源, 为电压表, 为电流表． (１)保持玻璃管内压强为１个标准大气压,电 流表示数为１００mA,电压表量程为３V,表盘 如图(c)所示,示数为　　　　V,此时金属丝 阻值的测量值R 为　　　　Ω(保留３位有效 数字); (２)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电 流I不变,读出电压表示数U,计算出对应的 金属丝阻值; (３)根据测量数据绘制RＧp 关系图线,如图(d) 所示; (４)如果玻璃管内气压是０．５个标准大气压,保 持电流为１００mA,电压表指针应该在图(c)指针 位置的　　　　侧(填“左”或“右”); (５)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻 的测量值　　　　真实值(填“大于”“小于”或 “等于”)． ４．(２０２３􀅰全国乙卷,２３)(１０分)一学生小组测 量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率．现有 实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表 (内阻非常大)、定值电阻R０(阻值１０．０Ω)、滑 动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关 K、开 关S、导线若干．图(a)是学生设计的实验电路 原理图．完成下列填空: (１)实验时,先将滑动变阻器R 接入电路的电 阻调至最大,闭合S． (２)将 K与１端相连,适当减小滑动变阻器R 接入电路的电阻,此时电压表读数记为U１,然 后将 K与２端相连,此时电压表读数记为U２． 由此得到流过待测金属丝的电流I＝　　　　, 金属丝的电阻r＝　　　　．(结果均用R０、 U１、U２ 表示) (３)继续微调R,重复(２)的测量过程,得到多 组测量数据,如下表所示: U１(mV) ０．５７０．７１０．８５１．１４ １．４３ U２(mV) ０．９７１．２１１．４５１．９４ ２．４３ (４)利 用 上 述 数 据,得 到 金 属 丝 的 电 阻 r ＝１４．２Ω． (５)用米尺测得金属丝长度L＝５０．００cm．用 螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次 测量 的 示 数 如 图 (b)所 示,该 读 数 为 d＝ 　　　　 mm．多次测量后,得到直径的平均 值恰与d相等． (６)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的 电阻率ρ＝　　　　×１０－７Ω􀅰m．(保留２位 有效数字) ５．(２０２３􀅰辽宁卷,１２)(６分)导电漆是将金属粉 末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电 的喷涂油漆．现有一根用导电漆制成的截面为 正方形的细长样品 (固态),某同学欲测量其 电阻率,设计了如图 (a)所示的电路图,实验 步骤如下: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９５ 专题八　电路及其应用　电能 a．测得样品截面的边长a＝０．２０cm; b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与 样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在 乙、丁间左右移动; c．将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间 的距离L; d．闭合开关S,调节电阻箱R 的阻值,使电流 表示数I＝０．４０A,读出相应的电压表示数 U,断开开关S; e．改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L 和U,作出U－L 图像如图(b)所示,得到直 线的斜率k． 回答下列问题: (１)L是丙到　　　　(填“甲”“乙”或“丁”) 的距离; (２)写出电阻率的表达式ρ＝　　　　(用k、 a、I表示); (３)根 据 图 像 计 算 出 该 样 品 的 电 阻 率ρ＝ 　　　　 Ω􀅰m(保留两位有效数字)． ６．(２０２１􀅰北京卷,１６,１０分)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“×１”挡粗测该金属丝 的电 阻,示 数 如 图 １ 所 示,对 应 的 读 数 是 　　　　　Ω． 图１ (２)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) (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)． 图２ (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． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０６ 最新真题分类特训􀅰物理 ◆双伏法/双安法 ７．(２０２０􀅰海南卷,１５,１０分) 在测量定值电阻阻值的实 验中,提 供 的 实 验 器 材 如 下:电压表 (量程３V,内 阻r１＝３．０kΩ),电压表 (量程５V,内阻r２＝５．０kΩ),滑动变阻器R (额定电流１．５A,最大阻值１００Ω),待测定值 电阻Rx,电源E(电动势６．０V,内阻不计),单 刀开关S,导线若干． 回答下列问题: (１)实验中滑动变阻器应采用　　　　接法 (填“限流”或“分压”); (２)将虚线框中的电路原理图补充完整; (３)根据表中的实验数据(U１、U２ 分别为电压 表 、 的示数),在图(a)给出的坐标纸上补 齐数据点,并绘制U２－U１ 图像; 测量次数 １ ２ ３ ４ ５ U１/V １．００ １．５０ ２．００ ２．５０ ３．００ U２/V １．６１ ２．４１ ３．２１ ４．０２ ４．８２ (４)由U２－U１ 图像得到待测定值电阻的阻值Rx ＝　　　　Ω(结果保留三位有效数字); (５)完成上述实验后,若要继续采用该实验原 理测定另一个定值电阻Ry(阻值约为７００Ω) 的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实 验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出 你改进的电路图． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 实验十一　描绘小灯泡的伏安特性曲线 １．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,１１)在测量某非线性元件 的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的 影响,某同学设计了如图(a)所示的电路．选择 多用电表的直流电压挡测量电压．实验步骤 如下: 　 图(a)　　　　　　　　　　图(b) ①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关; ②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录 电流表示数I和a、b间电压Uab; ③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电 流表示数仍为I,记录a、c间电压Uac; ④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电 流表示数仍为I,记录b、c间电压Ubc,计算 Uac－Ubc; ⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关． 作出I－Uab、I－Uac及I－(Uac－Ubc)曲线如 图(b)所示． 回答下列问题: (１)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔, 测量a、b间的电压时,红表笔应连　　　　接 点(填“a”或“b”); (２)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡 “０．５V”位置,电表示数如图(c)所示,此时电 表读数为　　　　　V(结果保留三位小数); 图(c) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １６ 专题八　电路及其应用　电能 (３)图(b)中乙是　　　　(填“I－Uab”或“I －Uac”)曲线; (４)实 验 结 果 表 明,当 此 元 件 阻 值 较 小 时, 　　　　(填“甲”或“乙”)曲线与I－(Uac－ Ubc)曲线更接近． ２．(２０２４􀅰河北卷,１２)(８分)某种花卉喜光,但 阳光太强时易受损伤．某兴趣小组决定制作简 易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农． 该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用 电表、数字电压表(０~２０V)、数字电流表(０~ ２０mA)、滑动变阻器R(最大阻值５０Ω,１．５ A)、白炽灯、可调电阻R１ (０~５０kΩ)、发光二 极管LED、光敏电阻RG、NPN 型三极管 VT、 开关和若干导线等． (１)判断发光二极管的极性 使用多用电表的“×１０k”欧姆挡测量二极管 的电阻．如图１所示,当黑表笔与接线端 M 接 触、红表笔与接线端 N 接触时,多用电表指针 位于表盘中a位置(见图２);对调红、黑表笔后 指针位于表盘中b位置(见图２)．由此判断 M 端为二极管的　　　　(填“正极”或“负极”)． (２)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安 特性 ①采用图３中的器材进行实验,部分实物连接 已完成．要求闭合开关后电压表和电流表的读 数从０开始．导线L１、L２ 和L３ 的另一端应分 别连接滑动变阻器的　　　　　、　　　　　、 　　　　　　接线柱(以上三空选填接线柱标号 “A”,“B”,“C”或“D”． 图３ ②图４为不同光照强度下得到的光敏电阻伏 安特性曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电 阻受到的光照由弱到强．由图像可知,光敏电 阻的阻值随其表面受到光照的增强而　　　　 (填“增大”或“减小”)． 图４ 图５ (３)组装光强报警器电 路并测试其功能 图５为利用光敏电阻、 发光 二 极 管、三 极 管 (当b、e间电压达到一 定程度后,三极管被导 通)等 元 件 设 计 的 电 路．组装好光强报警器后,在测试过程中发现, 当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时, 发光二极管并不发光,为使报警器正常工作, 应　　　　(填“增大”或“减小”)可调电阻R１ 的阻值,直至发光二极管发光． ３．(２０２３􀅰全国甲卷,２２)(５分)某同学用伏安 法测绘一额定电压为６V、额定功率为３ W 的小灯泡的伏安特性曲线,实验所用电压表 内阻约为６kΩ,电流表内阻约为１．５Ω．实 验中有图(a)和图(b)两个电路图供选择． (１)实验中得到的电流I和电压U 的关系曲线如 图(c)所示,该同学选择的电路图是图(　　)(填 “a”或“b”)． (２)若选择另一个电路图进行实验,在图上用 实线画出实验中应得到的I－U 关系曲线的示 意图． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２６ 最新真题分类特训􀅰物理 ４．(２０２１􀅰河北卷,１１,６分)某同学研究小灯泡的 伏安特性,实验室提供的器材有:小灯泡(６．３V, ０．１５A),直流电源 V、滑动变阻器、量程合适 的电压表和电流表、开关和导线若干．设计的 电路如图１所示． (１)按照图１,完成图２中的实物连线． (２)按照图１连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下 后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是 　　　　(单项选择,填正确答案标号)． A．电流表短路 B．滑动变阻器的滑片接触不良 C．滑动变阻器滑片的初始位置在b端 (３)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操 作,将实验数据描点作图,得到I－U 图像,其 中一部分如图３所示．根据图像计算出P点对应 状态下小灯泡的电阻为　　　　Ω(保留３位有 效数字)． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 实验十二　测定电源的电动势和内阻 ◆伏安法 １．(２０２０􀅰山东卷,１４,８分)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１．５V,内阻小于１Ω); 电压表 V(量程３V,内阻约３kΩ); 电流表 A(量程０．６A,内阻约１Ω); 滑动变阻器R(最大阻值为２０Ω); 定值电阻R１(阻值２Ω); 定值电阻R２(阻值５Ω); 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UＧI 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 ０．０８０．１４０．２００．２６０．３２０．３６０．４０ U/V １．３５１．２０１．０５０．８８０．７３０．７１０．５２ 请根据实验数据,回答以下问题: 图丁 ①图丙上已标出后３组数据对应的坐标点,请 在图丙上标出前４组数据对应的坐标点并画 出UＧI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,请按照改进后的方案, 将图丁中的实物图连接成完整电路． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３６ 专题八　电路及其应用　电能 ２．(２０２０􀅰北京卷,１６,９分)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１ Ω)．其中R为电阻箱,电流表的内电阻约为０．１ Ω,电压表的内电阻约为３kΩ． 图１ (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E′和内电阻r′．若电 流表内电阻用RA 表示,请你用E、r和RA 表 示出E′、r′,并简要说明理由． 　 　． 图２ (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:I＝UR ) 描点作图得到的UＧI图像;虚线是该电源的路 端电压U 随电流I变化的UＧI图像(没有电表 内电阻影响的理想情况)． 图３ 在图３中,对应图甲电路分析的UＧI 图像是: 　　　　;对应图乙电路分析的UＧI 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”)． ◆伏阻法/安阻法 ３．(２０２４􀅰黑吉辽卷,１１)某探究小组要测量电池 的电动势和内阻．可利用的器材有:电压表、电 阻丝、定值电阻(阻值为R０)、金属夹、刻度尺、 开关S、导线若干．他们设计了如图所示的实 验电路原理图． (１)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照 图(a)连接电路,金属夹置于电阻丝的　　．(填 “A”或“B”)端; ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并 记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹与 B 端的距离L; ③多次重复步骤②,根据记录的若干组U、L 的值,作出图(c)中图线Ⅰ; ④按照图(b)将定值电阻接 入电路,多次重复步骤②, 再根据记录的若干组U、L 的值,作出图(c)中图线Ⅱ． (２)由图线得出纵轴截距为 b,则待测电池的电动势E＝　　　　． (３)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为k１、k２,若 k２ k１ ＝n,则待测电池的内阻r＝　　　　(用n 和R０ 表示)． ４．(２０２３􀅰浙江卷,１６(Ⅱ))(５分)在“测量干电 池的电动势和内阻”实验中 (１)部分连线如图１所示,导线a端应连接到 　　　　(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱 上．正确连接后,某次测量中电压表指针位置 如图２所示,其示数为　　　　V． (２)测 得 的 ７ 组 数 据 已 标 在 如 图 ３ 所 示 U－I坐标系上,用作图法求干电池的电动 势E＝　　 　 V 和 内 阻r＝ 　 　 　 　 Ω． (计算结果均保留两位小数) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４６ 最新真题分类特训􀅰物理 图３ ５．(２０２１􀅰全国乙卷,２３,１０ 分)一实验小组利用图(a) 所示的电路测量一电池的 电动势E(约１．５V)和内 阻r(小于２Ω)．图中电压表量程为１V,内阻 RV＝３８０．０Ω;定值电阻R０＝２０．０Ω;电阻箱 R,最大阻值为９９９．９Ω;S为开关．按电路图 连接电路．完成下列填空: (１)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电 路的电阻值可以选　　　　Ω(填“５．０”或 “１５．０”); (２)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R 和电压表的相应读数U; (３)根据图(a)所示电路,用R、R０、RV、E 和r 表示１ U ,得１ U＝　　　　 ; 图(b) (４)利用测量数据,作１U ＧR 图线,如图(b)所示; (５)通过图(b)可得E＝ 　　　　V(保留２位小 数),r＝　　　　Ω(保留 １位小数); (６)若将图(a)中的电压表当成理想电表,得到 的电 源 电 动 势 为 E′,由 此 产 生 的 误 差 为 E′－E E ×１００％＝　　　　％． ６．(２０２１􀅰湖南卷,１２,９分)某实验小组需测定 电池的电动势和内阻,器材有:一节待测电池、 一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为 R０)、一个电流表(内阻为RA)、一根均匀电阻 丝(电阻丝总阻值大于R０,并配有可在电阻丝 上移动的金属夹)、导线若干．由于缺少刻度 尺,无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个 圆形时钟表盘．某同学提出将电阻丝绕在该表 盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长 度．主要实验步骤如下: (１)将器材如图(a)连接; (２)开 关 闭 合 前,金 属 夹 应 夹 在 电 阻 丝 的 　　　　端(填“a”或“b”); (３)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接 入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示 数I,得到多组数据; (４)整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像 如图(b)所示,图线斜率为k,与纵轴截距为d,设 单位角度对应电阻丝的阻值为r０,该电池电动势 和内阻可表示为E＝　　　　,r＝　　　　; (用R０、RA、k、d、r０ 表示) (５)为进一步确定结果,还需要测量单位角度 对应电阻丝的阻值r０,利用现有器材设计实 验,在图(c)方框中画出实验电路图(电阻丝用 滑动变阻器符号表示); (６)利用测出的r０,可得该电池的电动势和 内阻． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５６ 专题八　电路及其应用　电能 实验十三　电表的改装　多用电表的使用 ◆电流表/电压表的改装 １．(２０２５􀅰陕晋青宁卷,１２)常用的电压表和电流 表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的, 与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多 量程的多用电表． (１)某同学使用多用电表正确测量了一个１５．０Ω 的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是１５kΩ 的电阻．在用红、黑表笔接触这个电阻两端之 前,请选出以下必要的操作步骤并排序; ①把选择开关旋转到“×１００”位置． ②把选择开关旋转到“×１k”位置． ③将红表笔和黑表笔接触． ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点． 下列选项中正确的是　　　　．(单选,填正确 答案标号) A．①③④　　　　　　B．②③④ C．②④③ D．①④③ (２)若 将 一 个 内 阻 为 ２０ Ω、满 偏 电 流 为 １mA的 表 头 改 装 为 量 程 ０~２ V 的 电 压 表,需要　　　　(填“串联”或“并联”)一个 　　　　Ω的电阻． (３)如图,某同学为探究由 一个直流电源E、一个电容 器C、一个电阻RA 及一个 电阻RB(RA ＞RB)组成的 串联电路中各元器件的位 置,利用改装好的电压表分别测量各接线柱之 间的电压,测得数据如表: 接线柱 １和２ ２和３ ３和４ １和４ ２和４ １和３ U/V ０ １．５３ ０ ０．５６ １．０５ ０．６６ 根据以上数据可判断,直流电源E处于　　　　 之间,电容器C 处于　　　　之间,电阻RA 处于　　　　之间．(填“１和２”“２和３”“３和 ４”或“１和４”) ２．(２０２２􀅰辽宁卷,１１,６分)某同学要将一小量 程电流表 (满偏电流为 ２５０μA,内阻为 １．２ kΩ)改装成有两个量程的电流表,设计电路如 图(a)所 示,其 中 定 值 电 阻 R１ ＝４０Ω,R２ ＝３６０Ω． (１)当开关S接A 端时,该电流表的量程为０ ~　　　　　mA; (２)当开关S接B 端时,该电流表的量程比接 在A 端时　　　　　(填“大”或“小”) (３)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知) 和此改装电流表测量未知电阻Rx 的阻值,设 计了图(b)中两个电路．不考虑实验操作中的 偶然误差,则使用　　　　　(填“甲”或“乙”) 电路可修正由电表内阻引起的实验误差． ３．(２０２１􀅰辽宁卷,１２,８分)某同学将一量程为 ２５０μA的微安表改装成量程为１􀆰５V的电压 表．先将电阻箱R１ 与该微安表串联进行改装, 然后选用合适的电源E、滑动变阻器R２、定值 电阻R３、开关S和标准电压表对改装后的电 表进行检测,设计电路如图所示． (１)微安表铭牌标示内阻为０􀆰８kΩ,据此计算 R１ 的阻值应为　　　　　kΩ．按照电路图连 接电路,并将R１ 调为该阻值． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６６ 最新真题分类特训􀅰物理 (２)开关闭合前,R２ 的滑片应移动到　　　端． (３)开关闭合后,调节R２ 的滑片位置,微安表 有示数,但变化不显著,故障原因可能是　　 　　　．(填选项前的字母) A．１、２间断路 B．３、４间断路 C．３、５间短路 (４)排除故障后,调节R２ 的滑片位置,当标准 电压表的示数为０􀆰６０V 时,微安表的示数为 ９８μA,此时需要　　　　　(填“增大”或“减 小”)R１ 的阻值,以使改装电表的量程达到预 期值． ◆多用电表及欧姆表分析 ４．(２０２５􀅰安徽卷,１２)某同学设计了一个具有两 种挡位(“×１”挡和“×１０”挡)的欧姆表,其内 部电路如图甲所示．电源为电池组(电动势E 的标称值为３．０V,内阻r未知),电流表 G (表头)的满偏电流Ig＝２０mA,内阻Rg＝４５Ω, 定值电阻R０＝５Ω,滑动变阻器R 的最大阻值 为２００Ω．设计后表盘如图乙所示,中间刻度 值为“１５”． 图甲 图乙 (１)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的 阻值调至最大,闭合开关 S１、S２,此时欧姆表 处于“×１”挡,将红表笔与黑表笔　　　　,调 节滑动变阻器的阻值,使指针指向　　　　 (选填“０”或“∞”)刻度位置． (２)用该欧姆表对阻值为１５０Ω的标准电阻进 行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的 　　　　(选填“×１”或“×１０”)挡．进行欧姆 调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中 的虚线位置,则该电阻的测量值为　　　Ω． (３)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电 动势的实际值与标称值不一致．为了测出电源 电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值(９９９９ Ω)接在两表笔间,接着闭合S１、断开S２,将滑 动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻 值．当电阻箱的阻值调为２２８Ω 时,指针指向 “１５”刻度位置(即电路中的电流为１０mA);当 电阻箱的阻值调为８８Ω时,指针指向“０”刻度 位置(即电路中的电流为２０mA)．由测量数据 计算出电源电动势为　　　　V．(结果保留２ 位有效数字) ５．(２０２２􀅰湖南卷,１２,９ 分)小梦同学自制了一 个 两 挡 位 (“×１”“× １０”)的欧姆表,其内部 结构如图所示,R０ 为调 零 电 阻 (最 大 阻 值 为 R０m),Rs、Rm、Rn 为 定 值 电 阻 (Rs＋R０m ＜ Rm＜Rn),电流计 的内阻为RG(RS≪RG)． 用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下 列问题: (１)短接①②,将单刀双掷开关S 与m 接通, 电流计 示数为Im;保持电阻R０ 滑片位置不 变,将单刀双掷开关S与n接通,电流计 示 数变为In,则Im 　 　 　 　In(填“大于”或 “小于”)． (２)将单刀双掷开关S与n接通,此时欧姆表 的挡位为　　　　(填“×１”或“×１０”)． (３)若从“×１”挡位换成“×１０”挡位,调整欧姆 零点(欧姆零点在电流计 满偏刻度处)时,调 零电阻R０ 的滑片应该　　　　调节(填“向 上”或“向下”)． (４)在“×１０”挡位调整欧姆零点后,在①②间接 入阻值为１００Ω的定值电阻R１,稳定后电流计 的指针偏转到满偏刻度的２ ３ ;取走R１,在①②间 接入待测电阻Rx,稳定后电流计 的指针偏转 到满偏刻度的１ ３ ,则Rx＝　　　　 Ω． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７６ 专题八　电路及其应用　电能 实验十四　拓展与创新电路实验 １．(２０２４􀅰新课标卷,１０)(１２分)学生实验小组 要测量量程为３V的电压表 的内阻RV．可选 用的器材有,多用电表,电源E(电动势５V),电 压表 (量程５V,内阻约３kΩ),定值电阻R０ (阻值为８００Ω),滑动变阻器 R１(最大阻值 ５０Ω),滑动变阻器R２(最大阻值５kΩ),开关 S,导线若干． 完成下列填空: (１)利用多用电表粗测待测电压表的内阻．首 先应　　　　(把下列实验步骤前的字母按正 确操作顺序排列)． A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×１０” 位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表 的　　　　(填“正极、负极”或“负极、正极”) 相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所 示．为了减少测量误差,应将选择开关旋转到 欧姆挡　　　　(填“×１”“×１００”或“×１k”) 位置．重新调节后,测量得到指针位置如图(a) 中实线Ⅱ所示,则粗测得到的该电压表内阻为 　　　　kΩ(结果保留１位小数)． (２)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所 示的电路,其中滑动变阻器应选　　　　(填 “R１”或“R２”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片 应置于　　　　(填“a”或“b”)端; (３)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位 置时,电压表 ．待测电压表的示数分别为 U１、U,则待测电压表内阻RV＝　　　　(用 U１、U 和R０ 表示); (４)测量得到U１＝４．２０V,U＝２．７８V,则待 测电压表内阻RV＝　　　　 kΩ(结果保留３ 位有效数字)． ２．(２０２２􀅰全国甲卷,２２,５分)某同学要测量微 安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动 势１．５V,内阻很小),电流表 (量程１０mA, 内阻约１０Ω),微安表 (量程１００μA,内阻 Rg 待测,约１kΩ),滑动变阻器R(最大阻值 １０Ω),定值电阻R０(阻值１０Ω),开关S,导线 若干． (１)将图中所示的器材符号连线,画出实验电 路原理图; (２)某次测量中,微安表的示数为９０．０μA,电流 表的示数为９．００mA,由此计算出微安表内阻Rg ＝　　　　Ω． ３．(２０２２􀅰广东卷,１２,９分)弹性导电绳逐步成 为智能控制系统中部分传感器的敏感元件．某 同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之 间的关系,实验过程如下: (１)装置安装和电路连接 如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为 拉伸端,两端分别用带有金属夹 A、B的导线 接入如图(b)所示的电路中． (２)导电绳拉伸后的长度L 及其电阻Rx 的 测量 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８６ 最新真题分类特训􀅰物理 ①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录 A、B 间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L． ②将滑动变阻器R 的滑片滑到最右端,断开开 关S２,闭合开关S１,调节R,使电压表和电流 表的指针偏转到合适位置,记录两表的示数U 和I１． ③闭合S２,电压表的示数　　　　(选填“变大” 或“变小”)．调节R使电压表的示数仍为U,记录 电流表的示数I２,则此时导电绳的电阻Rx＝ 　　　　(用I１、I２ 和U 表示)． ④断开S１,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、 B间的距离,重复步骤②和③． (３)该电压表内阻对导电绳电阻的 测 量 值 　　　　(选填“有”或“无”)影响． (４)图(c)是根据部分实验数据描绘的Rx－L 图线,将该导电绳两端固定在某种机械臂上, 当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx 为１． ３３kΩ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度 为　　　　cm,即为机械臂弯曲后的长度． ４．(２０２２􀅰浙江６月,１８,７分)(１)探究滑动变阻 器的分压特性,采用图１所示的电路,探究滑 片P 从A 移到B 的过程中,负载电阻R 两端 的电压变化． ①图２为实验器材部分连线图,还需要　　　 (选填af、bf、fd、fc、ce或cg)连线． ②图３所示电压表的示数为　　　 V． ③已知滑动变阻器的最大阻值R０＝１０Ω,额 定电流I＝１．０A．选择负载电阻R＝１０Ω,以 R 两端电压U 为纵轴,为xL 横轴(x 为AP 的 长度,L 为AB 的长度),得到U－xL 分压特性 曲线为图４中的“I”;当R＝１００Ω,分压特性曲 线对应图 ４ 中的 　 　 　 　 　(选填 “Ⅱ”或 “Ⅲ”);则滑动变阻器最大阻值的选择依据是 　 　． (２)两个相同的电流表G１ 和G２ 如图５所示连 接,晃动 G１ 表,当指针向左偏转时,静止的 G２ 表的指针也向左偏转,原因是 　 　 　． A．两表都是“发电机” B．G１ 表是“发电机”,G２ 表是“电动机” C．G１ 表和 G２ 表之间存在互感现象 D．G１ 表产生的电流流入 G２ 表,产生的安培 力使 G２ 表指针偏转 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９６ 专题八　电路及其应用　电能