专题04 电路实验专题(期末真题汇编,福建专用)高二物理上学期
2025-12-31
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 恒定电流 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 26.48 MB |
| 发布时间 | 2025-12-31 |
| 更新时间 | 2025-12-31 |
| 作者 | 牛顿的笔记本 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54947987.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 电路实验专题
3大高频考点概览
考点01 测电阻
考点02 测电源电动势和内阻
考点03 多用电表的使用
地 城
考点01
测电阻
一、多选题
1.(24-25高二上·福建莆田第二十五中学·期末)下图是用伏安法测电阻的两种常用电路,下列说法正确的是( )
A.用甲图测出的电阻值总小于电阻的真实值
B.用乙图测出的电阻值总大于电阻的真实值
C.当待测电阻阻值比电流表内阻大得多时,用甲图所示电路测量的误差较小
D.当待测电阻阻值比电压表内阻小得多时,用乙图所示电路测量的误差较小
【答案】CD
【详解】A.甲图所用的方法为电流表内接法,电压表所测电压大于待测电阻两端的电压,根据欧姆定律
可得用甲图测出的电阻值总大于电阻的真实值,故A错误;
B.乙图所用的方法为电流表外接法,电流表所测电流大于流过待测电阻的电流,根据欧姆定律
可得用乙图测出的电阻值总小于电阻的真实值,故B错误;
C.当待测电阻阻值比电流表内阻大得多时,电流表的分压较小,用甲图所示电路测量的误差较小,故C正确;
D.当待测电阻阻值比电压表内阻小得多时,电压表的分流较小,用乙图所示电路测量的误差较小,故D正确。
故选CD。
二、实验题
2.(24-25高二上·福建厦门第一中学·期末)某实验兴趣小组要测量一金属丝电阻R(约7Ω)的电阻率,实验室提供的实验器材如下:
A.螺旋测微器
B.电流表A(量程为0.6A,内阻约0.6Ω)
C.电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(0~50Ω)
F.电源E(6V)
G.开关,导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径为 mm。
(2)某同学采用如图乙所示电路进行实验,实验中滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。
(3)测得金属丝的直径为d,改变金属夹P的位置,测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出图像如图丙所示。测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率ρ为 (用d、k表示)。
(4)关于电阻率的测量,下列说法正确的有( )
A.开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
B.实验中,滑动变阻器的滑片位置确定后不可移动
C.待测金属丝长时间通电,会导致电阻率的测量结果偏大
D.该实验方案中电流表A的内阻会导致电阻率的测量结果偏大
【答案】(1)1.200
(2)R1
(3)
(4)C
【详解】(1)金属丝的直径为
(2)题图乙所示电路为滑动变阻器分压电路,分压电路中滑动变阻器的最大阻值较小可以更明显地改变电路的电压,因此应选用R1。
(3)设电流表的内阻为RA,根据闭合电路欧姆定律可知待测电阻
根据电阻的决定式
横截面积
联立解得
图像斜率
所以电阻率为
(4)A.为了保护电路,实验开始前应使待测回路中电流最小,由题图乙可知滑动变阻器的滑片应置于最左端,故A错误;
B.实验要测量多组电压、电流值,通过改变滑动变阻器的滑片位置,改变电压表和电流表的示数,滑动变阻器的滑片可以移动,故B错误;
C.待测金属丝长时间通电,因为电流热效应的存在,温度升高,电阻率变大,故C正确;
D.根据
可知,电流表的内阻存在不会改变图像的斜率,对电阻率没有影响,故D错误。
故选C。
3.(24-25高二上·福建莆田莆田四中、仙游一中·期末)(1)用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图甲所示,则读数为 。
实验室最近买了一捆锰铜导线,同学想通过实验测定其实际长度,实验情况如下∶
(2)用螺旋测微器测得导线横截面直径为 0.500 mm。
(3)按正确的操作步骤,用多用电表的电阻“×100”挡粗测导线的电阻如图乙所示,其示数约为 Ω
(4)为了更精确地测量这拥导线的AB电阻Rx,采用图丙所示的电路,提供的器材有
A.蓄电池E(电动势为4V,内阻不计);
B.电压表V(量程为3V,内阻约为3kΩ);
C.电流表A1(量程为600mA,内阻约为0.05Ω);
D.电流表A2(量程为30mA,内阻约为0.1Ω);
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,允许通过的最大电流为2.0A);
F.开关S,导线若干。
回答下列问题∶
①图丙中,滑动变阻器采用限流接法,现在滑动变阻器需要采用分压接法,请在图丙中补上一根导线 。
②将锰铜导线R 联入,电流表应选 (选填“A1”或“A2”),接电压表导线的c端接在 (选填“a”或“b”)点,闭合开关S,调节滑动变阻器,当电压表的读数为3.00V时接在电流表指针位置如图丁虚线所示,读数为 mA。
③实验室最近购买的这捆锰铜导线的实际长度为 m(锰铜电阻率为 5.0×10-7Ω·m。结果保留两位有效数字)。
【答案】 29.8 200 A2 b 14.4/14.5/14.6 81
【详解】(1)[1]根据游标卡尺读数规则,可读出图甲示数为
(3)[2]按正确的操作步骤,用多用电表的电阻“×100”挡粗测导线的电阻如图乙所示,其示数约为
(4)①[3]滑动变阻器需要采用分压接法,则所补导线如图所示
②[4]通过导线的最大电流约为
为了减小读数误差,电流表应选A2;
[5]由于
故电流表应采用内接法,所以接电压表导线的c端接在b点;
[6]电流表选择30mA的量程,指针位置如图丁虚线所示,分度值为1mA,则读数为14.5mA;
③[7]由题意,根据欧姆定律和电阻定律可得
代入相关已知数据,有
求得
4.(24-25高二上·福建莆田砺志中学·期末)某实验小组测量某圆柱复合材料的电阻率。
(1)该实验小组分别用20分度的游标卡尺、螺旋测微器测量其长度和直径,某次测量结果如图甲、乙所示。该圆柱复合材料的长度 ,直径 。
(2)该实验小组用如图丙所示实验电路测量其电阻值。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“”或“”)。
(3)某次实验时,电压表的示数为,电流表的示数为,若用表示该圆柱复合材料的电阻的测量值,则该测量值比真实值偏 (填“大”或“小”)。导致此误差的原因是 。
(4)用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率,则该圆柱复合材料电阻率的表达式为 。
【答案】 17.650 0.440/0.441/0.439 小 电压表分流
【详解】(1)[1]20分度游标卡尺的精确值为,由图甲可知该圆柱复合材料的长度为
[2]螺旋测微器的精确值为,由图乙可知该圆柱复合材料的直径为
(2)[3]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于端。
(3)[4][5]由电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使得电流表读数比流过待测电阻的真实电流大,故有
可知测量值比真实值偏小,导致此误差的原因是电压表的分流。
(4)[6]根据电阻定律
可得
5.(24-25高二上·福建三明·期末)某研究性学习小组需测量某圆柱体新型材料的电导率σ(电阻率的倒数)。
实验提供以下器材:
A.电流表(0~100mA,内阻约5Ω)
B.电流表(0~1A,内阻约0.5Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(0~5Ω)
E.滑动变阻器(0~100Ω)
F.滑动变阻器(0~1000Ω)
G.电源(3V,内阻约1.0Ω)
H.开关与导线若干
I.刻度尺与游标卡尺
(1)用刻度尺测出圆柱体长度为L。用游标卡尺测量圆柱体直径d,示数如图甲,则读数 。
(2)用多用电表欧姆挡粗测圆柱体的阻值约为30Ω。为了更准确测量阻值且保证电压从零开始调节,则电流表选用 ,滑动变阻器选用 (选填器材前的字母)
(3)如图乙,实验器材已连接了部分导线,完成剩余连线 。
(4)若测得圆柱体的阻值为R,则电导率 (用d、L和R表示)。
(5)为解释滑动变阻器选择对实验的影响,该小组把器材D、E、F分别接入电路,让滑片由一端向另一端移动的过程中,其电压表读数随变化的关系曲线a、b、c如图丙所示,指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值。则图线a对应的器材是 (选填“D”“E”或“F”),不选该滑动变阻器的理由是 。
【答案】(1)42.40
(2) A D
(3)
(4)
(5) F 从在较大范围内变化时,电压变化不明显,不方便调节
【详解】(1)游标卡尺测量圆柱体直径d=42mm+0.05mm×8=42.40mm
(2)[1][2]电路可能达到的最大电流,则电流表选用A;滑动变阻器接成分压电路,则选用阻值较小的D。
(3)因电压表内阻远大于待测电阻,可知应该采用电流表外接,滑动变阻器用分压电路,则电路如图
(4)根据
其中
可得
(5)[1][2]图线a随滑片移动过程中,电压表示数变化较小,说明定值电阻与滑动变阻器左侧部分并联变化较小,说明滑动变阻器阻值较大,则对应的器材应该是F。若选择F,则从在较大范围内变化时,电压变化不明显,不方便调节,所以为了使电压表示数变化明显,应使用最大阻值更小的滑动变阻器。
6.(24-25高二上·福建宁德·期末)某学习小组进行“测定金属的电阻率”实验,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数为 mm。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材如下:
电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω);
电流表A(内阻约0.1 Ω);
电压表V(内阻约3 kΩ);
滑动变阻器R(0 ~ 10 Ω,额定电流2 A);
开关、导线若干。
利用以上器材按图乙正确连接好电路,请将图丙的实物图连接完整 。
(3)测出多组数据,描绘出U − I图线如图丁所示。由图线得到金属丝的阻值Rx = Ω(结果保留两位有效数字)。
(4)由以上数据可估算出金属丝的电阻率为 Ω⋅m(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)0.399/0.400/0.401
(2)
(3)7.4/7.5/7.6
(4)1.8 × 10−6 ~ 2.0 × 10−6均可
【详解】(1)金属丝的直径为
(2)如图乙所示,滑动变阻器采用分压式接法,电流表外接,电路图如下图所示
(3)由图丁可知,图线的斜率反映了金属丝的电阻,故金属丝的阻值为
(4)根据电阻定律可知
又有
解得
7.(24-25高二上·福建莆田莆田第八中学·期末)在“测定金属丝电阻率”的实验中:
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度 mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则 mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为的金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(4.5V, 内阻)
B.电流表(0~3A, 内阻约为)
C.电流表(0~0.6A, 内阻)
D.电压表(0~3V,内阻约为)
E.电压表(0~15V, 内阻约为)
F.滑动变阻器(, 额定电流 1A)
G.滑动变阻器(,额定电流0.3A)
H.开关、导线
上述器材中,电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填写各器材的字母代号)
(3)该金属丝电阻率的表达式 。(用l,d,R表示)
【答案】(1) 50.20 4.700
(2) C D F
(3)
【详解】(1)[1]20分度游标卡尺的精确值为,由图可知金属丝的长度为
[2]螺旋测微器的精确值为,由图可知金属丝的直径为
(2)[1][2][3]由于电源电动势为4.5V,则电压表应选择D;则通过待测电阻的最大电流约为
故电流表应选择C;为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选择阻值较小的F。
(3)根据电阻定律可得
则该金属丝电阻率的表达式为
8.(24-25高二上·福建漳州·期末)废水脱盐过程中,电导率是一个关键的监测指标(电导率是电阻率的倒数)。某研究性学习小组对废水电导率进行了检测。
(1)为了方便测量水样品的电阻,将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内,容器两端用圆片状金属电极密封,容器两电极间长度为,圆柱形容器内径为。
(2)该小组先用多用电表欧姆挡粗测容器内水样的电阻。当选择“”挡时,发现指针偏转角度过小,指针指在如图甲中位置,该同学换挡后进行正确操作,指针指在如图甲中位置,则电阻阻值为 。
(3)该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(,内阻约)
B.电流表(,内阻约)
C.电压表(,内阻约)
D.滑动变阻器
E.电源(,内阻约)
F.开关和导线若干
①电路中电流表应选用 (填器材前的字母);
②按图乙连接好电路,闭合开关后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端,电压表和电流表均有示数但变化不明显,则可以推断 。(填正确答案标号)
A.样品连接处发生断路
B.电流表连接方式有误,应改为外接法
C.滑动变阻器连接方式有误,应改为分压式接法
(4)该水样电导率的表达式为 (用测得的物理量、、、表示)。由于电表内阻的影响,实验测得该水样的电导率 (填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。
【答案】 12000 A C 小于
【详解】(2)[1]选择“”挡时,发现指针偏转角度过小,说明电阻值偏大,应该换大倍率进行测量,所以应该选×1k挡,由图甲中位置可知电阻阻值为
(3)①[2]由于电源电动势为12 V,估算可得流过待测样品的电流最大值为
故电流表应选择A;
②[3]
A.闭合开关后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端,电压表和电流表均有示数说明样品连接处没有发生断路,故A错误;
B.无论电流表内接法或外接法两电表均有读数且变化明显,故B错误;
C.由于滑动变阻器最大阻值200Ω,远小于样品的电阻值(约12000Ω),采用限流接法调节滑动变阻器对整个电路的总电阻影响很小,故两电表变化不明显,故C正确。
故选C。
(4)[4]根据电阻定律可得
又,
联立可得该水样电导率的表达式为
[5]由电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压使得电压表示数大于真实电压,根据
可知由于电表内阻的影响,实验测得该水样的电导率小于其真实值。
9.(24-25高二上·福建福州·期末)有一长度为L、电阻率为ρ的圆柱形金属管,管内部中空,其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分的横截面积S,某同学设计了一个实验方案,实验操作步骤如下:
(1)用多用电表“×1”挡粗测金属管的电阻,指针位置如图乙所示,则金属管的阻值为 Ω。
(2)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列器材:
A.电流表A(量程为0.6 A,内阻约为3 Ω);
B.电压表V(量程为3.0 V,内阻约为3 kΩ);
C.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω);
D.电源E(电动势为3 V,内阻可忽略);
E.待测金属管Rx、开关S、导线若干。
下列给出的丙、丁两个电路中,更合理的是 (选填“丙”或“丁”)电路,利用此电路测得的电阻值 (选填“大于”或“小于”)真实值。
(3)用螺旋测微器测出金属管(如戊图)的直径d = mm。
(4)实验还需要直接测量的物理量有电压表示数U、电流表示数I,则金属管的中空截面积S = (结果用题目所给物理量U、I、L、ρ、d符号表示)。
【答案】(1)15.0
(2) 丁 小于
(3)10.400
(4)
【详解】(1)根据欧姆表的读数规律,该读数为15.0 Ω。
(2)[1]由于电压表的内阻远远大于待测电阻的阻值与电流表的内阻,可知,电流表的分压影响较大,实验中应排除电流表分压影响,可知,测量电路采用电流表外接法,即更合理的是丁电路;
[2]由于测量电路采用电流表的外接法,则实验误差在电压表的分流,由于电压表分流影响,导致电流的测量值偏大,则利用此电路测得的电阻值小于真实值。
(3)根据螺旋测微器的读数规律可知,该读数为
(4)根据欧姆定律有
根据电阻定律有
解得
10.(24-25高二上·福建南平·期末)某兴趣小组为测量金属丝的电阻率,除了多用电表、刻度尺、螺旋测微器之外,实验室还准备了如下器材:
A.电流表A1(量程0~50mA,内阻r1约为0.5Ω)
B.电流表A2(量程0~10mA,内阻r2=200Ω)
C.滑动变阻器R1(阻值范围为0~10Ω,最大电流为3A)
D.定值电阻R2=400Ω
E.电源(输出电压恒为6V)
F.开关,导线若干
(1)用刻度尺测量金属丝的长度。用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量结果如图(a),其读数为 mm。
(2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻,选择“×10”倍率的欧姆挡,欧姆调零后再进行测量,多用电表的示数如图(b)所示,其读数为 Ω。
(3)小组同学设计了如图(c)所示的电路,电路中电流表A2与定值电阻R2串联当作电压表使用,它的量程为 V。
(4)小组同学正确组装电路后,测得多组电流表A1、A2的读数I1、I2。若以I2为横轴,I1为纵轴,绘得图像如图(d)所示,则该金属丝电阻R= (结果用r2、R2和图(d)中的a、b表示),最终可计算出金属丝的电阻率。
【答案】(1)0.413(0.412~0.415)
(2)160
(3)6
(4)
【详解】(1)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以读数为
(2)欧姆表读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以读数为
(3)电流表A2与定值电阻R2串联当作电压表使用,此时电压表量程为
(4)根据欧姆定律可得
所以
结合图线可得
所以
11.(19-20高二上·福建泉州·期末)某同学测量一段长度已知的金属丝的电阻率。实验操作如下:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,选择金属丝的不同位置进行多次测量,取其平均值作为金属丝的直径。某次测量示数如图甲所示,读出其测量值为 mm;
(2)利用图乙所示的电路测量金属丝电阻Rx。实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较明显,电流表示数几乎不变,则测量时应将c点接 (选填“a点”或“b点”);按此连接测量,测量结果 (选填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真实值。
(3)测出金属丝的阻值,根据电阻定律可得到金属丝的电阻率。
【答案】 0.920 a点 小于
【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数为
(2)[2][3]发现电压表示数变化较明显,电流表示数几乎不变,说电阻很小,电压表的分流很小,电流表应采用外接法,测量时应将c点接a点,由于电压表的分流,测得的电流比流过的电流大,根据
知电阻测量值小于Rx的真实值
地 城
考点02
测电源电动势和内阻
一、实验题
1.(24-25高二上·福建漳州·期末)如图a为某品牌电池,小文同学测量此电池的电动势和内阻。他选用的器材为:电压表(0~15V,内阻未知),电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω),滑动变阻器R(0~100Ω)。按正确操作测量的数据描绘U-I图线如图d所示。完成下列几个问题。
(1)根据题中条件,本次实验应选择图 (填“b”或“c”)测量更精确。
(2)闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器的 (填“最左端”或“最右端”)。
(3)该电源电动势为 V,内阻为 Ω。
【答案】(1)b
(2)最右端
(3) 9.0 0.50
【详解】(1)根据题中条件,因为电流表内阻已知,选择图b没有系统误差,测量更精确。
(2)闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器阻值最大处,起保护电路作用,滑片P滑到最右端。
(3)[1][2]根据图d可得,该电源电动势为
内阻为
代入得
2.(24-25高二上·福建福州·期末)某实践探究小组同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池电动势E和内阻r。
(1)实验操作步骤如下:
①按图甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整 ;
②将滑动变阻器的滑片P滑到 端(选填“a”或“b”),闭合开关S;
③调节滑动变阻器,记录6组数据,如下表所示;
④断开开关,整理实验仪器。
次数
1
2
3
4
5
6
电压
1.34
1.30
1.26
1.22
1.17
1.12
电流
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
(2)实验测得的6组数据已在图像中描出,如图丙所示,请根据数据点位置完成图线。
(3)根据图丙中作出的图线求出电源电动势 V,内阻 。(结果均保留两位小数)
【答案】(1)
(2)
(3) 1.42/1.43/1.44/1.45 0.85/0.86/0.87/0.88/0.89/0.90/0.91/0.92/0.93
【详解】(1)①[1]按图甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整,如图所示
②[2]为了保护电路安全,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P滑到b端。
(2)根据表格中的数据,描点连线作图,如图所示
(3)根据闭合电路欧姆定律
结合图丙中作出的图线可得,
3.(24-25高二上·北京第三十五中学·期中)用图甲所示的电路,测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
双量程电流表:A(量程0~0.6A,0~3A);
双量程电压表:V(量程0~3V,0~15V);
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
R2(阻值范围0~100Ω,额定电流1A)
(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为 A,电压表的量程为 V,应选用滑动变阻器 (填写滑动变阻器符号)。
(2)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图乙中画出了U-I线。由图线可以得出此干电池的电动势E= V(保留3位有效数字),内电阻r= Ω(保留2位有效数字)。
【答案】(1) 0~0.6 0~3V R1
(2) 1.45 1.3
【详解】(1)[1]旧干电池不宜大电流放电,并且根据图乙的描绘,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0~0.6A的电流表;
[2]由于只有一节干电池,电路中最大电压约1.5伏,故选0~3V量程的电压表;
[3]滑动变阻器的最大阻值取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω则不便于精细调节,所以滑动变阻器应选R1;
(2)[1]电源的U-I图像中,纵截距为电动势,由图可知,此干电池的电动势为
[2]电源的U-I图像中,斜率的绝对值表示内阻,由图可知,此干电池的内电阻为
4.(24-25高二上·福建南平·期末)用如图(a)所示的电路测定电源的电动势和内阻,图中。
(1)根据图(a)用笔画线代替导线,在答题卡中将实物连线图补画完整 。
(2)实验中不断调节滑动变阻器的阻值,读取电流表和电压表对应的示数I、U,利用多组I、U数据绘制U-I图像如图(c),根据图线得出该电源的电动势E= V,内阻r= Ω(以上结果均保留两位有效数字)。
(3)若考虑到电表内阻的影响,对测得的实验数据进行修正,重新绘制U-I图线,实线为原图线,虚线为修正后的图线,则以下图像中可能正确的是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)
(2) 2.9 2.0
(3)A
【详解】(1)电路连线如图
(2)[1][2]根据U=E-Ir
结合图线得出该电源的电动势E=2.9V
内阻
(3)考虑到电压表和电流表内阻影响,则电动势测量值,
即电动势和内阻测量值均偏小,可知图像为A。
5.(24-25高二上·福建福州福建师范大学附属中学·期末)实验课中同学们要完成“测量电池的电动势和内阻”的任务。某小组计划用如图甲所示的电路进行测量,已知实验室除待测电池(电动势约几伏)、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器R1:0~500Ω,额定电流1A
滑动变阻器R2:0~20Ω,额定电流2A
(1)为了便于实验,滑动变阻器最好选用 (填写仪器的字母代号);
(2)实验得到的U-I图线如图乙所示,可得电池的电动势E= V,内阻r= Ω;(结果均保留两位有效数字)
(3)考虑到电表内阻的影响,电池电动势的测量值 真实值(填写“大于”、“小于”或“等于”),造成这种误差的原因是 。
【答案】(1)R2
(2) 2.0 1.0
(3) 小于 电压表的分流作用
【详解】(1)因为电池的内阻小,为保证实验中可多测量几组数据,且在调节滑动变阻器时电流变化比较明显,所以滑动变阻器选择R2。
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
结合图线可得,
联立解得,
(3)[1][2]由于电压表的分流作用,使得干路中电流的测量值偏小,根据等效电源法可知
即电池电动势的测量值小于真实值。
6.(23-24高二下·浙江舟山·期末)(1)某同学测量某电池的电动势和内电阻。
①请根据图1电路图在图2中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整 ;
②先闭合,再将分别接1、2两处进行试触,发现电流表的示数几乎不变,电压表的示数变化比较明显,为了减小实验误差,应将接在 (选填“1”或“2”)进行实验。
(2)为了更精确的测得此电池的电动势和内阻,该同学合上;后,将先后接在1和2处,调节滑动变阻器,分别记录多组电压表和电流表的示数。并将两次实验数据分别描绘在同一坐标系中,得到的U-I图像如图4所示。
①某次测量时,电流表和电压表的示数如图3所示,则电流表的示数为 A,电压表的示数为 V;
②请结合两条图像得出此电池电动势的准确值 V(结果保留三位有效数字),内阻的准确值 (结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) 1
(2) 0.50 2.60 3.10 0.65/0.64
【详解】(1)[1]根据图1电路图在图2中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整如图
[2] 先闭合,再将分别接1、2两处进行试触,发现电流表的示数几乎不变,电压表的示数变化比较明显,说明电流表的影响较大,不可忽略,为了减小实验误差,应将接在1进行实验。
(2)[1]电流表的最小刻度为,故电流表的示数为
[2]电压表的最小刻度为,故电压表的示数为
[3][4]闭合后,将接在1处的电路图,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,电源电动势的测量值稍小于真实值,电源内阻测量值小于真实值,但是此时电源的短路电流准确,先闭合,再将接2处当采用图4中的电路图来计算电动势和内阻时,电动势测量值等于电动势真实值,内阻的测得值为电源内阻和电流表内阻之和,大于电源内阻的真实值,故得到的图线应是斜率较大的,故此电池电动势的准确值
将接在1处此时
此时当可得短路电流为,即
7.(24-25高二上·福建三明·期末)在测量一节干电池的电动势和内阻实验中,提供如下器材:电流表(量程0~0.6A),电压表(量程0~3V),滑动变阻器,开关、导线若干。
(1)此电流表是由量程为1mA,内阻为59.9Ω的表头改装而成,改装时所用的并联电阻的阻值为 Ω。
(2)用图甲所示电路进行实验得到图乙中线①,则干电池的电动势 ,内阻 。(结果均保留2位小数)
(3)现有一小灯泡伏安特性曲线如图乙中线②,将其与上述干电池组成串联电路时,干电池的输出功率是 W。(结果保留2位小数)
【答案】(1)0.1
(2) 1.48 0.80
(3)0.26
【详解】(1)改装电流表时,根据并联分流可知,改装时所用的并联电阻的阻值为
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图像有,
(3)两图线交点坐标为(0.20A,1.32V),则电源的输出功率为
8.(24-25高二上·山东聊城·期中)将铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中,可制成一个水果电池。
(1)甲同学使用多用电表的欧姆挡,将红、黑表笔分别接到水果电池的铜、锌两极上,粗略测量出水果电池内阻。该同学的做法 (选填“合理”或“不合理”)。
(2)乙同学用图1所示方法测量该水果电池电动势和内阻,实验室准备了如下实验器材:
电流表(量程0.6A,内阻约)
电流表(量程20mA,内阻约)
电压表V(量程3V,内阻约)
滑动变阻器
滑动变阻器
待测水果电池(电动势E约为4V,内阻r约为)
开关S,导线若干
为尽量减小实验误差,实验中电流表选择 ;滑动变阻器选择 (填写字母代号)。
(3)乙同学根据实验数据画出图线,如图2所示。由图线可得水果电池的电动势 V,内阻 (计算结果均保留3位有效数字)。
(4)乙同学又利用图像对所选实验电路进行误差分析。在图中实线是根据实验数据描点得到的;虚线是不考虑电表内阻影响情况下的图像。下列图像表示正确的是________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)不合理
(2)
(3) 3.78/3.79/3.80/3.81/3.82 185/186/187/188/189/190
(4)C
【详解】(1)万用表欧姆挡不能直接接在电源两端测量内阻,则该方法不合理;
(2)[1][2]水果电池内阻较大,则为尽量减小实验误差,实验中电流表选择小量程电流表A2;滑动变阻器选择阻值较大的R2。
(3)[1]根据
U=E-Ir
由图线可得水果电池的电动势
[2]内阻
(4)考虑到电流表内阻的影响,则内阻的测量值
则测量值偏大,即图像斜率偏大,但是电动势测量值等于真实值。
故选C。
9.(24-25高二上·福建泉州·期末)为探究充电宝是不是一个有一定电动势和内阻的直流电源,某小组设计了如图甲所示的实验电路,测量充电宝的路端电压U和电流I的关系。
(1)根据图甲,完成图乙中的实物连线 ;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,记录每次操作的电流表和电压表的示数,将示数记录在表格中;
(4)根据数据作出图像,如图丙所示,由该图像可以得出的结论是: ;
(5)该充电宝的电动势为 V,内阻为 Ω。
【答案】 右 充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源 5.08 0.16
【详解】[1]实物连线如图所示
[2] 滑动变阻器采用限流式接法,为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的电阻最大,应将滑动变阻器的滑片移到右端。
[3]由图像可得,充电宝两端电压随电流的增大均匀减小,由闭合电路欧姆定律可得出结论:充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源。
[4] [5] 由U-I图像可知,充电宝的电动势为E=5.08V
内阻
10.(24-25高二上·福建龙岩·期末)某实验小组完成“练习使用多用电表”实验后,进一步测量了欧姆表的内部电源电动势,实验过程如下:
(1)选用倍率为“×10”的电阻挡测量某一电阻时,表针指示如图甲所示,则所测电阻的阻值为 Ω。
(2)采用如图乙所示电路来测量欧姆表的内部电源电动势,虚线框内为欧姆表内部结构。电路连接时,应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表的 (选填“红”或“黑”)表笔相连,通过连续调节电阻箱的阻值,记录多组电阻箱阻值R及对应毫安表的电流I,做出图像如图丙所示,则电源的电动势 ,在不考虑实验偶然误差的情况下,电源电动势的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)150
(2) 红 7.5 等于
【详解】(1)欧姆挡位为×10,指针示数为15,故最终读数
(2)[1]毫安表与欧姆表中的电流方向都是“红入黑出”, 电路连接时,应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表的红表笔相连;
[2]根据图乙由闭合电路欧姆定律可得
变形得
图像的斜率表示电源的电动势为
[3]根据实验原理可知并未引入由于电表内阻而产生的系统误差,所以在不考虑实验偶然误差的情况下,电源电动势的测量值等于真实值。
地 城
考点03
多用电表的使用
一、单选题
1.(24-25高二上·福建泉州·期末)小明同学用欧姆表测电阻,选择开关置于“×100”挡时,表针停在图中的100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确,下列操作正确的是( )
A.换“”挡,需重新进行欧姆调零 B.换“”挡,需重新进行欧姆调零
C.无需换挡,直接读数并乘上100即可 D.选择任意挡都行,都需进行欧姆调零
【答案】A
【详解】选择开关置于“×100”挡时,表针停在图中的100与500之间的中间位置上,可知待测电阻的阻值较大,表针位于表盘中央附近时,实验误差较小,为减小实验误差,应换“×1k”挡,需重新进行欧姆调零。
故选A。
二、实验题
2.(24-25高二上·福建宁德·期末)图甲为多用电表示意图,其中K、S、T为三个可调节的部件,某同学用它测量一阻值约为的电阻,操作步骤如下:
(1)调节机械调零旋钮,使电表指针指在左边零刻度处;
(2)将选择开关旋至欧姆挡的 (填“×10”或“×100”)位置;
(3)将红、黑表笔短接,调节可调部件 (填“K”、“S”或“T”),使电表指针指在 (填“左”或“右”)端电阻零刻度处;
(4)将两表笔分别与待测电阻两端相接,电表指针指在如图乙所示位置,则该待测电阻的阻值为 。
【答案】 ×10 T 右 110
【详解】(2)[1] 因待测阻值约为200Ω且指针要在处,故开关旋转到位置;
(3)[2][3]多用电表欧姆表要先进行欧姆调零,将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针指在右端电阻零刻度处;
(4)[4]由图可知该电阻的阻值为。
3.(23-24高二上·天津西青区·期末)某同学在实验室练习使用多用电表测电阻:
(1)请根据下列步骤完成电阻测量:
①将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置。
②将红、黑表笔短接,旋动 (填图a中的“S”、“K”或“T”),使指针对准电流的 刻线(填“0”或“满偏电流”)。
③将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成测量。
A.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
B.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
(2)正确操作后,读数如图b所示,则阻值为 Ω。
【答案】 满偏电流 DBA 24
【详解】(1)②[1][2]选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置后,将红、黑表笔短接,进行欧姆调零,旋动T,使指针对准欧姆表的零刻度,电流的满偏电流刻线。
③[3]指针偏转角度过大,说明待测电阻较小,为了得到比较准确的测量结果,应将K旋转到电阻挡“×1”的位置,再将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零,然后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接的顺序进行操作,再完成测量。则正确顺序为DBA。
(2)[4]正确操作后,由图b可得,阻值为
4.(24-25高二上·福建莆田第二十五中学·期末)多用电表可以用来测量电学中的很多物理量,现用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
①使用多用电表时,需要进行机械调零,应旋动 (填“K”或“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。
②将 (填“红表笔”或“黑表笔”)插入“+”插孔,将另一个表笔插入“-”插孔,将开关K旋转到欧姆挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,进行欧姆调零。
④若用来测量某大量程电压表内阻,测量时发现多用电表指针如图中所示,为提高测量的准确性,可换用 (填“×10”或“×1k”)倍率进行测量。
【答案】 S 红表笔
【详解】①[1]使用多用电表时,需要进行机械调零,应旋动S,使指针对准电流的“0”刻线;
②[2]将红表笔插入“+”插孔,将另一个表笔插入“-”插孔,将开关K旋转到欧姆挡“”的位置;
④[3]测量时发现多用电表指针如图中所示,可知电压表内阻较大,为提高测量的准确性,可换用更大倍率的挡位,即换用倍率进行测量。
5.(24-25高二上·福建龙岩·期末)某实验小组完成“练习使用多用电表”实验后,进一步测量了欧姆表的内部电源电动势,实验过程如下:
(1)选用倍率为“×10”的电阻挡测量某一电阻时,表针指示如图甲所示,则所测电阻的阻值为 Ω。
(2)采用如图乙所示电路来测量欧姆表的内部电源电动势,虚线框内为欧姆表内部结构。电路连接时,应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表的 (选填“红”或“黑”)表笔相连,通过连续调节电阻箱的阻值,记录多组电阻箱阻值R及对应毫安表的电流I,做出图像如图丙所示,则电源的电动势 ,在不考虑实验偶然误差的情况下,电源电动势的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)150
(2) 红 7.5 等于
【详解】(1)欧姆挡位为×10,指针示数为15,故最终读数
(2)[1]毫安表与欧姆表中的电流方向都是“红入黑出”, 电路连接时,应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表的红表笔相连;
[2]根据图乙由闭合电路欧姆定律可得
变形得
图像的斜率表示电源的电动势为
[3]根据实验原理可知并未引入由于电表内阻而产生的系统误差,所以在不考虑实验偶然误差的情况下,电源电动势的测量值等于真实值。
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专题04 电路实验专题
3大高频考点概览
考点01 测电阻
考点02 测电源电动势和内阻
考点03 多用电表的使用
地 城
考点01
测电阻
一、多选题
1.(24-25高二上·福建莆田第二十五中学·期末)下图是用伏安法测电阻的两种常用电路,下列说法正确的是( )
A.用甲图测出的电阻值总小于电阻的真实值
B.用乙图测出的电阻值总大于电阻的真实值
C.当待测电阻阻值比电流表内阻大得多时,用甲图所示电路测量的误差较小
D.当待测电阻阻值比电压表内阻小得多时,用乙图所示电路测量的误差较小
二、实验题
2.(24-25高二上·福建厦门第一中学·期末)某实验兴趣小组要测量一金属丝电阻R(约7Ω)的电阻率,实验室提供的实验器材如下:
A.螺旋测微器
B.电流表A(量程为0.6A,内阻约0.6Ω)
C.电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(0~50Ω)
F.电源E(6V)
G.开关,导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径为 mm。
(2)某同学采用如图乙所示电路进行实验,实验中滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。
(3)测得金属丝的直径为d,改变金属夹P的位置,测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出图像如图丙所示。测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率ρ为 (用d、k表示)。
(4)关于电阻率的测量,下列说法正确的有( )
A.开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
B.实验中,滑动变阻器的滑片位置确定后不可移动
C.待测金属丝长时间通电,会导致电阻率的测量结果偏大
D.该实验方案中电流表A的内阻会导致电阻率的测量结果偏大
3.(24-25高二上·福建莆田莆田四中、仙游一中·期末)(1)用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图甲所示,则读数为 。
实验室最近买了一捆锰铜导线,同学想通过实验测定其实际长度,实验情况如下∶
(2)用螺旋测微器测得导线横截面直径为 0.500 mm。
(3)按正确的操作步骤,用多用电表的电阻“×100”挡粗测导线的电阻如图乙所示,其示数约为 Ω
(4)为了更精确地测量这拥导线的AB电阻Rx,采用图丙所示的电路,提供的器材有
A.蓄电池E(电动势为4V,内阻不计);
B.电压表V(量程为3V,内阻约为3kΩ);
C.电流表A1(量程为600mA,内阻约为0.05Ω);
D.电流表A2(量程为30mA,内阻约为0.1Ω);
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,允许通过的最大电流为2.0A);
F.开关S,导线若干。
回答下列问题∶
①图丙中,滑动变阻器采用限流接法,现在滑动变阻器需要采用分压接法,请在图丙中补上一根导线 。
②将锰铜导线R 联入,电流表应选 (选填“A1”或“A2”),接电压表导线的c端接在 (选填“a”或“b”)点,闭合开关S,调节滑动变阻器,当电压表的读数为3.00V时接在电流表指针位置如图丁虚线所示,读数为 mA。
③实验室最近购买的这捆锰铜导线的实际长度为 m(锰铜电阻率为 5.0×10-7Ω·m。结果保留两位有效数字)。
4.(24-25高二上·福建莆田砺志中学·期末)某实验小组测量某圆柱复合材料的电阻率。
(1)该实验小组分别用20分度的游标卡尺、螺旋测微器测量其长度和直径,某次测量结果如图甲、乙所示。该圆柱复合材料的长度 ,直径 。
(2)该实验小组用如图丙所示实验电路测量其电阻值。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“”或“”)。
(3)某次实验时,电压表的示数为,电流表的示数为,若用表示该圆柱复合材料的电阻的测量值,则该测量值比真实值偏 (填“大”或“小”)。导致此误差的原因是 。
(4)用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率,则该圆柱复合材料电阻率的表达式为 。
5.(24-25高二上·福建三明·期末)某研究性学习小组需测量某圆柱体新型材料的电导率σ(电阻率的倒数)。
实验提供以下器材:
A.电流表(0~100mA,内阻约5Ω)
B.电流表(0~1A,内阻约0.5Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(0~5Ω)
E.滑动变阻器(0~100Ω)
F.滑动变阻器(0~1000Ω)
G.电源(3V,内阻约1.0Ω)
H.开关与导线若干
I.刻度尺与游标卡尺
(1)用刻度尺测出圆柱体长度为L。用游标卡尺测量圆柱体直径d,示数如图甲,则读数 。
(2)用多用电表欧姆挡粗测圆柱体的阻值约为30Ω。为了更准确测量阻值且保证电压从零开始调节,则电流表选用 ,滑动变阻器选用 (选填器材前的字母)
(3)如图乙,实验器材已连接了部分导线,完成剩余连线 。
(4)若测得圆柱体的阻值为R,则电导率 (用d、L和R表示)。
(5)为解释滑动变阻器选择对实验的影响,该小组把器材D、E、F分别接入电路,让滑片由一端向另一端移动的过程中,其电压表读数随变化的关系曲线a、b、c如图丙所示,指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值。则图线a对应的器材是 (选填“D”“E”或“F”),不选该滑动变阻器的理由是 。
6.(24-25高二上·福建宁德·期末)某学习小组进行“测定金属的电阻率”实验,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数为 mm。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材如下:
电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω);
电流表A(内阻约0.1 Ω);
电压表V(内阻约3 kΩ);
滑动变阻器R(0 ~ 10 Ω,额定电流2 A);
开关、导线若干。
利用以上器材按图乙正确连接好电路,请将图丙的实物图连接完整 。
(3)测出多组数据,描绘出U − I图线如图丁所示。由图线得到金属丝的阻值Rx = Ω(结果保留两位有效数字)。
(4)由以上数据可估算出金属丝的电阻率为 Ω⋅m(结果保留两位有效数字)。
7.(24-25高二上·福建莆田莆田第八中学·期末)在“测定金属丝电阻率”的实验中:
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度 mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则 mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为的金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(4.5V, 内阻)
B.电流表(0~3A, 内阻约为)
C.电流表(0~0.6A, 内阻)
D.电压表(0~3V,内阻约为)
E.电压表(0~15V, 内阻约为)
F.滑动变阻器(, 额定电流 1A)
G.滑动变阻器(,额定电流0.3A)
H.开关、导线
上述器材中,电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填写各器材的字母代号)
(3)该金属丝电阻率的表达式 。(用l,d,R表示)
8.(24-25高二上·福建漳州·期末)废水脱盐过程中,电导率是一个关键的监测指标(电导率是电阻率的倒数)。某研究性学习小组对废水电导率进行了检测。
(1)为了方便测量水样品的电阻,将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内,容器两端用圆片状金属电极密封,容器两电极间长度为,圆柱形容器内径为。
(2)该小组先用多用电表欧姆挡粗测容器内水样的电阻。当选择“”挡时,发现指针偏转角度过小,指针指在如图甲中位置,该同学换挡后进行正确操作,指针指在如图甲中位置,则电阻阻值为 。
(3)该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(,内阻约)
B.电流表(,内阻约)
C.电压表(,内阻约)
D.滑动变阻器
E.电源(,内阻约)
F.开关和导线若干
①电路中电流表应选用 (填器材前的字母);
②按图乙连接好电路,闭合开关后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端,电压表和电流表均有示数但变化不明显,则可以推断 。(填正确答案标号)
A.样品连接处发生断路
B.电流表连接方式有误,应改为外接法
C.滑动变阻器连接方式有误,应改为分压式接法
(4)该水样电导率的表达式为 (用测得的物理量、、、表示)。由于电表内阻的影响,实验测得该水样的电导率 (填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。
9.(24-25高二上·福建福州·期末)有一长度为L、电阻率为ρ的圆柱形金属管,管内部中空,其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分的横截面积S,某同学设计了一个实验方案,实验操作步骤如下:
(1)用多用电表“×1”挡粗测金属管的电阻,指针位置如图乙所示,则金属管的阻值为 Ω。
(2)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列器材:
A.电流表A(量程为0.6 A,内阻约为3 Ω);
B.电压表V(量程为3.0 V,内阻约为3 kΩ);
C.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω);
D.电源E(电动势为3 V,内阻可忽略);
E.待测金属管Rx、开关S、导线若干。
下列给出的丙、丁两个电路中,更合理的是 (选填“丙”或“丁”)电路,利用此电路测得的电阻值 (选填“大于”或“小于”)真实值。
(3)用螺旋测微器测出金属管(如戊图)的直径d = mm。
(4)实验还需要直接测量的物理量有电压表示数U、电流表示数I,则金属管的中空截面积S = (结果用题目所给物理量U、I、L、ρ、d符号表示)。
10.(24-25高二上·福建南平·期末)某兴趣小组为测量金属丝的电阻率,除了多用电表、刻度尺、螺旋测微器之外,实验室还准备了如下器材:
A.电流表A1(量程0~50mA,内阻r1约为0.5Ω)
B.电流表A2(量程0~10mA,内阻r2=200Ω)
C.滑动变阻器R1(阻值范围为0~10Ω,最大电流为3A)
D.定值电阻R2=400Ω
E.电源(输出电压恒为6V)
F.开关,导线若干
(1)用刻度尺测量金属丝的长度。用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量结果如图(a),其读数为 mm。
(2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻,选择“×10”倍率的欧姆挡,欧姆调零后再进行测量,多用电表的示数如图(b)所示,其读数为 Ω。
(3)小组同学设计了如图(c)所示的电路,电路中电流表A2与定值电阻R2串联当作电压表使用,它的量程为 V。
(4)小组同学正确组装电路后,测得多组电流表A1、A2的读数I1、I2。若以I2为横轴,I1为纵轴,绘得图像如图(d)所示,则该金属丝电阻R= (结果用r2、R2和图(d)中的a、b表示),最终可计算出金属丝的电阻率。
11.(19-20高二上·福建泉州·期末)某同学测量一段长度已知的金属丝的电阻率。实验操作如下:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,选择金属丝的不同位置进行多次测量,取其平均值作为金属丝的直径。某次测量示数如图甲所示,读出其测量值为 mm;
(2)利用图乙所示的电路测量金属丝电阻Rx。实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较明显,电流表示数几乎不变,则测量时应将c点接 (选填“a点”或“b点”);按此连接测量,测量结果 (选填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真实值。
(3)测出金属丝的阻值,根据电阻定律可得到金属丝的电阻率。
地 城
考点02
测电源电动势和内阻
一、实验题
1.(24-25高二上·福建漳州·期末)如图a为某品牌电池,小文同学测量此电池的电动势和内阻。他选用的器材为:电压表(0~15V,内阻未知),电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω),滑动变阻器R(0~100Ω)。按正确操作测量的数据描绘U-I图线如图d所示。完成下列几个问题。
(1)根据题中条件,本次实验应选择图 (填“b”或“c”)测量更精确。
(2)闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器的 (填“最左端”或“最右端”)。
(3)该电源电动势为 V,内阻为 Ω。
2.(24-25高二上·福建福州·期末)某实践探究小组同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池电动势E和内阻r。
(1)实验操作步骤如下:
①按图甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整 ;
②将滑动变阻器的滑片P滑到 端(选填“a”或“b”),闭合开关S;
③调节滑动变阻器,记录6组数据,如下表所示;
④断开开关,整理实验仪器。
次数
1
2
3
4
5
6
电压
1.34
1.30
1.26
1.22
1.17
1.12
电流
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
(2)实验测得的6组数据已在图像中描出,如图丙所示,请根据数据点位置完成图线。
(3)根据图丙中作出的图线求出电源电动势 V,内阻 。(结果均保留两位小数)
3.(24-25高二上·北京第三十五中学·期中)用图甲所示的电路,测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
双量程电流表:A(量程0~0.6A,0~3A);
双量程电压表:V(量程0~3V,0~15V);
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
R2(阻值范围0~100Ω,额定电流1A)
(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为 A,电压表的量程为 V,应选用滑动变阻器 (填写滑动变阻器符号)。
(2)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图乙中画出了U-I线。由图线可以得出此干电池的电动势E= V(保留3位有效数字),内电阻r= Ω(保留2位有效数字)。
4.(24-25高二上·福建南平·期末)用如图(a)所示的电路测定电源的电动势和内阻,图中。
(1)根据图(a)用笔画线代替导线,在答题卡中将实物连线图补画完整 。
(2)实验中不断调节滑动变阻器的阻值,读取电流表和电压表对应的示数I、U,利用多组I、U数据绘制U-I图像如图(c),根据图线得出该电源的电动势E= V,内阻r= Ω(以上结果均保留两位有效数字)。
(3)若考虑到电表内阻的影响,对测得的实验数据进行修正,重新绘制U-I图线,实线为原图线,虚线为修正后的图线,则以下图像中可能正确的是______。
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·福建福州福建师范大学附属中学·期末)实验课中同学们要完成“测量电池的电动势和内阻”的任务。某小组计划用如图甲所示的电路进行测量,已知实验室除待测电池(电动势约几伏)、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
电流表A:量程0~0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;
滑动变阻器R1:0~500Ω,额定电流1A
滑动变阻器R2:0~20Ω,额定电流2A
(1)为了便于实验,滑动变阻器最好选用 (填写仪器的字母代号);
(2)实验得到的U-I图线如图乙所示,可得电池的电动势E= V,内阻r= Ω;(结果均保留两位有效数字)
(3)考虑到电表内阻的影响,电池电动势的测量值 真实值(填写“大于”、“小于”或“等于”),造成这种误差的原因是 。
6.(23-24高二下·浙江舟山·期末)(1)某同学测量某电池的电动势和内电阻。
①请根据图1电路图在图2中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整 ;
②先闭合,再将分别接1、2两处进行试触,发现电流表的示数几乎不变,电压表的示数变化比较明显,为了减小实验误差,应将接在 (选填“1”或“2”)进行实验。
(2)为了更精确的测得此电池的电动势和内阻,该同学合上;后,将先后接在1和2处,调节滑动变阻器,分别记录多组电压表和电流表的示数。并将两次实验数据分别描绘在同一坐标系中,得到的U-I图像如图4所示。
①某次测量时,电流表和电压表的示数如图3所示,则电流表的示数为 A,电压表的示数为 V;
②请结合两条图像得出此电池电动势的准确值 V(结果保留三位有效数字),内阻的准确值 (结果保留两位有效数字)。
7.(24-25高二上·福建三明·期末)在测量一节干电池的电动势和内阻实验中,提供如下器材:电流表(量程0~0.6A),电压表(量程0~3V),滑动变阻器,开关、导线若干。
(1)此电流表是由量程为1mA,内阻为59.9Ω的表头改装而成,改装时所用的并联电阻的阻值为 Ω。
(2)用图甲所示电路进行实验得到图乙中线①,则干电池的电动势 ,内阻 。(结果均保留2位小数)
(3)现有一小灯泡伏安特性曲线如图乙中线②,将其与上述干电池组成串联电路时,干电池的输出功率是 W。(结果保留2位小数)
8.(24-25高二上·山东聊城·期中)将铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中,可制成一个水果电池。
(1)甲同学使用多用电表的欧姆挡,将红、黑表笔分别接到水果电池的铜、锌两极上,粗略测量出水果电池内阻。该同学的做法 (选填“合理”或“不合理”)。
(2)乙同学用图1所示方法测量该水果电池电动势和内阻,实验室准备了如下实验器材:
电流表(量程0.6A,内阻约)
电流表(量程20mA,内阻约)
电压表V(量程3V,内阻约)
滑动变阻器
滑动变阻器
待测水果电池(电动势E约为4V,内阻r约为)
开关S,导线若干
为尽量减小实验误差,实验中电流表选择 ;滑动变阻器选择 (填写字母代号)。
(3)乙同学根据实验数据画出图线,如图2所示。由图线可得水果电池的电动势 V,内阻 (计算结果均保留3位有效数字)。
(4)乙同学又利用图像对所选实验电路进行误差分析。在图中实线是根据实验数据描点得到的;虚线是不考虑电表内阻影响情况下的图像。下列图像表示正确的是________。
A. B.
C. D.
9.(24-25高二上·福建泉州·期末)为探究充电宝是不是一个有一定电动势和内阻的直流电源,某小组设计了如图甲所示的实验电路,测量充电宝的路端电压U和电流I的关系。
(1)根据图甲,完成图乙中的实物连线 ;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,记录每次操作的电流表和电压表的示数,将示数记录在表格中;
(4)根据数据作出图像,如图丙所示,由该图像可以得出的结论是: ;
(5)该充电宝的电动势为 V,内阻为 Ω。
10.(24-25高二上·福建龙岩·期末)某实验小组完成“练习使用多用电表”实验后,进一步测量了欧姆表的内部电源电动势,实验过程如下:
(1)选用倍率为“×10”的电阻挡测量某一电阻时,表针指示如图甲所示,则所测电阻的阻值为 Ω。
(2)采用如图乙所示电路来测量欧姆表的内部电源电动势,虚线框内为欧姆表内部结构。电路连接时,应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表的 (选填“红”或“黑”)表笔相连,通过连续调节电阻箱的阻值,记录多组电阻箱阻值R及对应毫安表的电流I,做出图像如图丙所示,则电源的电动势 ,在不考虑实验偶然误差的情况下,电源电动势的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
地 城
考点03
多用电表的使用
一、单选题
1.(24-25高二上·福建泉州·期末)小明同学用欧姆表测电阻,选择开关置于“×100”挡时,表针停在图中的100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确,下列操作正确的是( )
A.换“”挡,需重新进行欧姆调零 B.换“”挡,需重新进行欧姆调零
C.无需换挡,直接读数并乘上100即可 D.选择任意挡都行,都需进行欧姆调零
二、实验题
2.(24-25高二上·福建宁德·期末)图甲为多用电表示意图,其中K、S、T为三个可调节的部件,某同学用它测量一阻值约为的电阻,操作步骤如下:
(1)调节机械调零旋钮,使电表指针指在左边零刻度处;
(2)将选择开关旋至欧姆挡的 (填“×10”或“×100”)位置;
(3)将红、黑表笔短接,调节可调部件 (填“K”、“S”或“T”),使电表指针指在 (填“左”或“右”)端电阻零刻度处;
(4)将两表笔分别与待测电阻两端相接,电表指针指在如图乙所示位置,则该待测电阻的阻值为 。
3.(23-24高二上·天津西青区·期末)某同学在实验室练习使用多用电表测电阻:
(1)请根据下列步骤完成电阻测量:
①将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置。
②将红、黑表笔短接,旋动 (填图a中的“S”、“K”或“T”),使指针对准电流的 刻线(填“0”或“满偏电流”)。
③将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成测量。
A.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
B.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
(2)正确操作后,读数如图b所示,则阻值为 Ω。
4.(24-25高二上·福建莆田第二十五中学·期末)多用电表可以用来测量电学中的很多物理量,现用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
①使用多用电表时,需要进行机械调零,应旋动 (填“K”或“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。
②将 (填“红表笔”或“黑表笔”)插入“+”插孔,将另一个表笔插入“-”插孔,将开关K旋转到欧姆挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,进行欧姆调零。
④若用来测量某大量程电压表内阻,测量时发现多用电表指针如图中所示,为提高测量的准确性,可换用 (填“×10”或“×1k”)倍率进行测量。
5.(24-25高二上·福建龙岩·期末)某实验小组完成“练习使用多用电表”实验后,进一步测量了欧姆表的内部电源电动势,实验过程如下:
(1)选用倍率为“×10”的电阻挡测量某一电阻时,表针指示如图甲所示,则所测电阻的阻值为 Ω。
(2)采用如图乙所示电路来测量欧姆表的内部电源电动势,虚线框内为欧姆表内部结构。电路连接时,应将毫安表的“-”接线柱与欧姆表的 (选填“红”或“黑”)表笔相连,通过连续调节电阻箱的阻值,记录多组电阻箱阻值R及对应毫安表的电流I,做出图像如图丙所示,则电源的电动势 ,在不考虑实验偶然误差的情况下,电源电动势的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
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