2026届高三物理二轮复习跟踪练习 微专题17 电学实验基础

微专题17 电学实验基础 跟踪练习 基础过关 一．选择题： 1.如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2。下列说法正确的是( ) A．I1＝2Ig B．I2＝3Ig C．若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大 D．若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大 2.用电流表（内阻约4 Ω）和电压表（内阻约3 kΩ）测量电阻R的阻值。某次按照如图所示电路的测量情况：电流表的示数是5 mA，电压表的示数是2.5 V。下列说法正确的是( ) A．电阻R的值为500 Ω B．电阻R的值略大于500 Ω C．电阻R的值略小于500 Ω D．如果采用电流表外接法测量，结果更加精确 3.如图所示是三量程直流电表的原理图，三个量程分别是10 mA、1 A、10 V。已知表头G的满偏电流Ig＝5 mA，内阻Rg＝10 Ω，则定值电阻R1、R2、R3的阻值为( ) A．0.05 Ω、9.95 Ω、995 Ω B．0.1 Ω、9.9 Ω、995 Ω C．1 Ω、99 Ω、1 000 Ω D．10 Ω、990 Ω、995 Ω 4.（多选）两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的，V2的量程为5 V，V1的量程为15 V，为了测量15～20 V的电压，把V1、V2串联起来使用，在这种情况下( ) A．V1和V2的读数相等 B．V1和V2两表的指针偏转角相等 C．V1和V2的读数之比等于电压表的内阻之比 D．V1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比 2． 填空题： 5.电流表量程一般有两种——0～0.6 A，0～3 A；电压表量程一般有两种——0～3 V，0～15 V。如图所示。 (1)接0～3 V量程时读数为 V。 (2)接0～15 V量程时读数为 V。 (3)接0～3 A量程时读数为 A。 (4)接0～0.6 A量程时读数为 A。 6.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 mm，圆管外壁的直径为 mm，由此可计算出金属圆管横截面的面积。 7.在测量一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为 mm，合金丝的直径 mm。 8.（2025·河南灵宝第一中学月考）如图所示，某学习小组进行电表改装的实验，已知表头内阻为100 Ω，满偏电流为300 mA，使用OA接线柱时它是量程为0～3 A的电流表，使用OB接线柱时它是量程为0～0.6 A的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0～60 V的电压表，则图中的R1＝ Ω，R2＝ Ω，R3＝ Ω。 能力提升 1． 选择题： 9.请同学设计一个测量电阻的电路，待测电阻Rx阻值约为15 Ω。要求用U-I图像来处理数据，滑动变阻器可在较大范围内调节。可供选择的器材如下： A．电流表A1，量程0～100 mA，内阻rA1＝12 Ω； B．电流表A2，量程0～2 mA，内阻rA2＝200 Ω； C．电压表V1，量程0～10 V，内阻rV1≈15 kΩ； D．电压表V2，量程0～3 V，内阻rV2≈10 kΩ； E．保护电阻R0，阻值约20 Ω； F．滑动变阻器R，最大阻值10 Ω，额定电流为1 A； G．电池组，电动势12 V，内阻很小； H．开关及导线若干。 (1)电流表应选 　　 ，电压表应选 　　 （填器材前面的字母序号）。 (2)设计电路时，电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法，滑动变阻器应采用 （选填“分压式”或“限流式”）接法。根据所设计的实验电路，用笔画线代替导线连接实物图。 (3)若在所测量的数据中选一组数据U、I及已知量计算R，则其表达式为 Rx＝ （用所给字母表示）。 10. 某实验小组要测量阻值约为350 Ω的定值电阻Rx，现备有下列器材： A．电流表A（量程为10 mA，内阻约为100 Ω）； B．电压表V（量程为3 V，内阻约为3 kΩ）； C．滑动变阻器R1（阻值范围为0～10 Ω，额定电流为2 A）； D．定值电阻R2（阻值为750 Ω）； E．直流电源E（电动势为4.5 V，内阻不计）； F．开关S和导线若干。 (1)实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由Rx＝计算得出。式中U与I分别为电压表和电流表的读数，则图 （填“甲”或“乙”）所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。 (2)若采用(1)中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则由此组数据可得待测电阻的测量值Rx＝ Ω，若所用电压表和电流表的内阻分别按3 kΩ和100 Ω进行计算，则由此可得待测电阻的真实值R真＝ Ω（计算结果均保留3位有效数字）。 11.（2024·安徽卷）某实验小组要将电流表G（铭牌标示：Ig＝500 μA，Rg＝800 Ω）改装成量程为1 V和3 V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图1所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 (1)开关S1闭合前，滑片P应移动到 　　 （填“M”或“N”）端。 (2)根据要求和已知信息，电阻箱R1的阻值已调至1 200 Ω，则R2的阻值应调至 Ω。 (3)当单刀双掷开关S2与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为 。（结果用U、I、R1、R2表示） (4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要 　　 即可。（填正确答案标号） A．增大电阻箱R1的阻值 B．减小电阻箱R2的阻值 C．将滑动变阻器的滑片P向M端滑动 (5)校准完成后，开关S2与b连接，电流表G的示数如图2所示，此示数对应的改装电压表读数为 V。（保留2位有效数字） 12.用伏安法测某金属丝的电阻Rx（约为5 Ω）。现有电池组（电动势3 V，内阻约1 Ω）、滑动变阻器R0（0～20 Ω，额定电流2 A）、双量程电流表（0～0.6 A，内阻约0.125 Ω；0～3 A，内阻约0.025 Ω）、双量程电压表（0～3 V，内阻约3 kΩ；0～15 V，内阻约15 kΩ）、开关、导线若干。 (1)为减小测量误差，该实验中，电流表量程应选用 （选填“0～0.6 A”或“0～3 A”），电压表量程应选用 （选填“0～3 V”或“0～15 V”）。 (2)在图(a)中选择测量Rx的电路原理图 （选填“甲”或“乙”），并在图(b)中将相应的实物图连接完整。 (3)如图(c)所示，请利用图中的实验数据绘出电阻Rx的U-I图线。由图线可得金属丝的阻值Rx＝ Ω（保留两位有效数字）。 (4)实验中，在不损坏电表的前提下，随着滑动变阻器滑片从最右端向左移动的距离x的变化，电池组的总功率P也会发生变化。下列能正确反映P-x关系的是 　　 。 培优训练 一．选择题： 13.小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响。所用器材有：干电池（电动势约1.5 V，内阻不计）2节；两量程电压表（量程0～3 V，内阻约3 kΩ；量程0～15 V，内阻约15 kΩ）1个；滑动变阻器（最大阻值50 Ω）1个；定值电阻（阻值50 Ω）21个；开关1个及导线若干。实验电路如图1所示。 (1)电压表量程应选用 （选填“0～3 V”或“0～15 V”）。 (2)图2为该实验的实物电路（右侧未拍全）。先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱 　D　 （选填“B”“C”或“D”）连接，再闭合开关，开始实验。 (3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压。某次测量时，电压表指针位置如图3所示，其示数为 V。根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如图4中实线所示。 (4)在图1所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为R1，定值电阻的总阻值为R2，当被测电阻阻值为R时，其两端的电压U＝ （用E、R1、R2、R表示），据此作出U-R理论图线如图4中虚线所示。小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小。 (5)分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小。小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因。你是否同意他的观点？请简要说明理由。 参考答案： 1.C解析　设R1＝R2＝Rg＝R，根据电路结构可知I1＝Ig＋＝Ig＋＝3Ig，I2＝Ig＋＝Ig＋＝1.5Ig，选项A、B错误。因为I1＝Ig＋，I2＝Ig＋，则若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大；若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2变大，选项C正确，D错误。 2. C 解析　根据欧姆定律可得R＝－RA＝ Ω－RA＝500 Ω－RA，即电阻R的值略小于500 Ω，故A、B错误，C正确；由R≫RA可知采用电流表内接法测量比较精确，故D错误。 3. B 解析　由题意可知，接线柱1、2分别对应量程I1＝1 A，I2＝10 mA，根据并联电路电压规律有IgRg＝(I2－Ig)(R1＋R2)，Ig(R2＋Rg)＝(I1－Ig)R1，联立解得R1＝0.1 Ω、R2＝9.9 Ω，接线柱3对应的量程U＝10 V，因为10 mA挡电流表的内阻R＝ ＝5 Ω，则U＝I2(R＋R3)，解得R3＝995 Ω，故B正确。 4.BC解析　设电压表V1的内阻为R1，电压表V2的内阻为R2，由电压表的改装原理可知，＝＝＝＝，若将二者串联起来，通过它们的电流相同，则V1的读数U1′＝IR1，V2的读数U2′＝IR2，所以U1′＞U2′，故A错误；根据电流表的指针偏角与通过的电流成正比可知，串联时电流相等，偏角也应相等，故B正确，D错误；根据选项A的分析可知，＝，故C正确。 5.答案：(1)1.86 (2)9.3 (3) 0.80 (4)0.16 解析　(1)量程为0～3 V时，刻度盘上每一小格为0.1 V，读数为1.86 V。 (2)量程为0～15 V时，刻度盘上每一小格为0.5 V，读数为9.3 V。 (3)　量程为0～3 A时，刻度盘上每一小格为0.1 A，读数为0.80 A。 (4)　量程为0～0.6 A时，刻度盘上每一小格为0.02 A，读数为0.16 A。 6.答案：22.3 29.9 解析　由题图(a)可读出，圆管内壁的直径为d1＝22 mm＋3×0.1 mm＝22.3 mm，由题图(b)可读出，圆管外壁的直径为d2＝29 mm＋9×0.1 mm＝29.9 mm。7.答案：0.007 0.650 解析　校零时读数为0.7×0.01 mm＝0.007 mm，测量时读数为0.5 mm＋15.7×0.01 mm＝0.657 mm，合金丝的直径为两次读数之差，即D＝0.657 mm－0.007 mm＝0.650 mm。 8.答案:20 80 50 解析　使用OA接线柱时，量程为0～3 A，则有IOA＝3 A＝Ig＋，使用OB接线柱时，量程为0～0.6 A，则有IOB＝0.6 A＝Ig＋，其中Ig＝0.3 A，Rg＝100 Ω，联立解得R1＝20 Ω，R2＝80 Ω；使用OC接线柱时，量程为0～60 V，则有UOC＝60 V＝IOB＋IOBR3，解得R3＝50 Ω。 9.答案:　(1) A D (2)“内接 “分压式” (3) －rA1 解析　(1) 如果选电流表A2，电流表A2满偏时UV＝IA2Rx＝0.002×15 V＝0.03 V，远小于给出的电压表的量程，则电流表应选择A1，故选A；在电流表A1达到满偏时，电压表示数约为2.7 V，电压表应选择V2，故选D。 (2)因电流表内阻已知，用电流表内接法时，不会因电路设计引起系统误差，故电流表应采用内接法； 因为题中要求用U-I图像来处理数据，需要测量大量数据，而且滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器应采用分压式接法。 又因电动势为12 V，而电压表最大示数约为2.7 V，如果不做任何处理而直接用分压式接法，滑动变阻器滑片只能在约范围内滑动，不便于调节，又因滑动变阻器额定电流为1 A，若不做处理，会损坏器材。因此将保护电阻R0串联在供电电路的干路上，由于R0的分压，滑动变阻器的滑片可大范围滑动，且不损坏器材。实物图如图所示。 (3) 由伏安法知Rx＋rA1＝，得Rx＝－rA1。 10.答案:　(1)“乙”(2)300 330 (1)解析　由于≈≈8.57>≈＝3.5，可知电流表分压更明显，故采用电流表外接法，则题图乙所示的电路测量更准确，测量值更接近待测电阻的真实值。 (2)解析　根据读数规律可知，电压表的示数U＝1.80 V，电流表的示数I＝6.0 mA，根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为Rx＝＝ Ω＝300 Ω，电路误差在于电压表的分流，则R真＝＝ Ω≈333 Ω。 11.答案:　(1)“M” (2)4000 (3) －R1－R2 (4) A (5)0.86 (1)解析　由题图1可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了保护电路，在开关S1闭合前，滑片P应移到M端。 (2)解析　当开关S2接a时，电压表量程为3 V，根据欧姆定律得3 V＝Ig(Rg＋R1＋R2)，其中R1＝1 200 Ω，代入数据解得R2＝4 000 Ω。 (3)解析　当开关S2接a时，根据欧姆定律得U＝I(Rg＋R1＋R2)，可得电流表G的内阻可表示为－R1－R2。 (4)解析　校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知通过电流表G的电流偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭合电路欧姆定律可知可以增大电阻箱R1的阻值，故选A。 (5)解析　当开关S2与b连接时，改装电压表的量程为1 V，则＝，解得U′＝0.86 V。 12.答案:(1)“0～0.6 A” “0～3 V” (2)“甲” (3)4.5 (4)B (1)解析　金属丝的电阻Rx约为5 Ω，根据闭合电路欧姆定律得Im＝＝ A＝0.5 A，故电流表量程应选用0～0.6 A；电池组电动势为3 V，故电压表量程应选用0～3 V。 (2)解析　因为Rx<，待测电阻阻值较小，故采用电流表外接法，即选择电路原理图甲；实物图连接如图1所示。 (3)解析　电阻Rx的U-I图线如图2所示，根据U-I图像斜率可得Rx＝＝ Ω≈4.5 Ω。 (4)解析　根据电源总功率公式得P＝EI＝ ＝，可知P-x图像是一个向右平移过的反比例函数图像，故选B。 13.答案:　(1)“0～3 V”(3)1.50 (4) (5)不同意，理由见解析 (1)解析　该实验所用电源为两节干电池，电动势约为3 V，则所用电压表量程为0～3 V。 (2)解析　闭合开关之前，滑动变阻器接入电路的阻值应该调到最大，则由题图2可知，电池盒上的接线柱A应该与滑动变阻器的接线柱D连接。 (3) 解析　电压表量程为0～3 V，最小刻度为0.1 V，则读数为1.50 V。 (4)解析　由闭合电路欧姆定律可得I＝，当被测电阻阻值为R时电压表读数U＝IR＝。 (5)解析　不同意。当R较小时，电压表的内阻大，分流小；当R较大时，和电压表并联以外的电阻分压很小，电压表是否理想对电压表读数的影响不大。 学科网（北京）股份有限公司 $