内容正文:
抢分猜押15 物理浙江卷(实验题:电学实验)
重难解读
1、伏安法测电阻(定值 / 小灯)
2、描绘小灯泡伏安特性曲线
3、测定金属的电阻率
4、测电源电动势和内阻(最重要)
5、多用电表的使用
命题预测
1、测电阻和电源电动势与内阻还是考察主要方向
2、电学实验是浙江选考实验压轴,核心就是测电阻、测电源、分压限流、内接外接、图像误差,
1.(2026·浙江衢州·二模)某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内电阻。
实验室提供了下列器材:
A.多用电表(电压挡量程2.5V,内阻未知);
B.毫安表(量程,内阻为);
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.滑动变阻器;
F.电键和导线若干。
根据提供的器材,设计电路如图1所示。
(1)将毫安表与定值电阻并联改装成电流表如虚线框中所示,改装后的量程为___________A;
(2)为了精确测量,图中多用电表的右表笔应接到___________(选填“B”或“C”)处;
(3)闭合电键,多次调节滑动变阻器的滑片,记录多用电表的电压,和毫安表的示数,并作图线如图2所示,该干电池电动势___________V;内阻___________(以上结果均保留三位有效数字)。
(4)上述实验结束后,他又研究了热敏电阻的温度特性。电路如下图3和图4所示:
①闭合开关S,观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时,将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻、两端测量其阻值,这时开关S应___________(填“断开”或“闭合”)。
②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度的关系分别对应图4中曲线I和曲线Ⅱ
(5)设计电路时,为防止用电器发生故障引起电流异常增大,导致个别电子元件温度过高而损坏,可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大,起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻___________(填“”或“”)具有相同温度特性。
2.(2026·浙江·二模)某同学用传感器观察电容器的放电过程,实验操作如下:
(1)本实验的电路如图甲所示,请在图乙中用笔画线代替导线连接实物图(传感器正常工作时电流从红鳄鱼夹流入,从黑鳄鱼夹流出)___________;
(2)为校验电阻箱阻值,在电路断开的情况下该同学用欧姆表“×1k”挡测量了电阻箱的阻值,测量结果如图丁所示,则电表读数为___________Ω;
(3)已知蓄电池的电动势为6V,内阻不计,实验结束后描绘的电容器放电i-t图像如图丙所示,根据图像求得该电容器的电容大小约为___________F(保留二位有效数字);
(4)实验结果表明,电容的测量值小于标识值,请写出导致该现象的一个主要原因___________;
3.(2026·浙江·二模)某实验小组为测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:两节干电池、电流传感器、阻值为32欧的定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用电流传感器测得的电流I。回答下列问题:
(1)为了保护电流传感器,在调节电阻箱R的阻值时,应________(填“A”或“B”)。
A.将电阻箱的阻值从大到小调节 B.将电阻箱的阻值从小到大调节
(2)与E、r、R、的关系式为________。
(3)根据实验,作出如图(b)的图像,可得一节干电池的电动势________V,内阻________。(均保留三位有效数字)
(4)若考虑电流传感器自身的电阻大小,则本实验干电池电动势的测量结果________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
4.(2026·浙江杭州·二模)实验小组测量某一棒材的电阻率,测得其直径、长。实验室提供了如下器材:电流表(量程,电阻约为),电压表(量程,电阻约为),滑动变阻器(,额定电流),电源(,内阻约),多用电表,开关一只,导线若干。
(1)测量直径所用仪器是________
A.50分度的游标卡尺 B.螺旋测微器 C.毫米刻度尺
(2)用多用电表的“”欧姆挡粗测该棒的电阻值时,表盘上指针如图1所示,则该棒的电阻约为________。
(3)为更精确测量这根棒的电阻,实验小组用如图2所示的电路进行测量,导线①、②最优的连线方式应选________
A.①连,②连 B.①连,②连
C.①连,②连 D.①连,②连
(4)正确连接电路后,闭合开关,测得一组、值;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得到多组、值,并在坐标纸中作出关系图线,如图3所示。则:
①棒的电阻________(结果保留三位有效数字);
②棒电阻率________(结果保留三位有效数字)。
5.(2026·浙江·二模)某实验小组探究一热敏电阻阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
A.待测热敏电阻
B.烧杯、热水、温度计
C.微安表(量程,内阻等于)
D.电压表(量程0~1.5V,内阻约)
E.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流2A)
F.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流0.5A)
G.电源E(电动势1.5V,内阻约为)
H.多用电表,开关一个,导线若干
(1)先用多用电表(如图甲)预判热敏电阻随温度的变化趋势。将热敏电阻置于烧杯内,将水温调节至80℃,多用电表选择开关置于欧姆挡“×100”位置,将两表笔短接,旋动部件_________(选填“A”或“B”),使指针指向右边“”。将红、黑表笔并接在热敏电阻两端,多用电表的示数如图甲所示,此时热敏电阻阻值为_______。热水温度缓慢降至20℃的过程中,相同倍率下,多用电表指针偏转角越来越小,由此可判断热敏电阻阻值随温度的降低而_________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)为了精确测量不同温度下该热敏电阻的阻值,小组利用已有器材设计电路重新测量。要求通过热敏电阻的电流从零开始增大,为了调节方便,滑动变阻器应该选择(填器材前的字母标号)_________;
(3)请你按照实验要求用笔画线代替导线在答题卷中完成余下导线的连接;
(4)不考虑偶然误差,选用正确的电路所测量得到的热敏电阻的测量值_________真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
6.(2025·浙江·一模)(1)如图1所示虚线框内为一多用电表欧姆挡的内部电路。若已知干电池(E=1.5V,r=1Ω),调零电阻R0(0~800Ω),电流表为“电流表A(0~100μA,1.5kΩ)”或“电流表B(0~1mA,1kΩ)”中的一只,则应该选电流表____(选填“A”或“B”)
(2)下列说法正确的是
A.选择开关置于欧姆挡“×10”,先后测量电阻甲和乙,在测完甲的阻值后,不改变挡位再测量电阻乙,无需重新进行电阻调零。
B.为减小误差,测量电阻时指针的偏角要尽量大一些
C.表盘上直接读取的示数,即为待测电阻的阻值
D.如果不能估计未知电阻的大小时,可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量
(3)换用另一只多用电表来测量电压表的内阻,如图2所示
①电压表的正极与多用电表的____(选填“红表笔”或“黑表笔”)相连。
②若欧姆挡的中值刻度为“15”,选择欧姆挡“×100”,测量时发现指针指在最大偏角的处,则电压表的内阻RV=____Ω。此时,电压表的示数为U,则干电池的电动势E=____(用字母U表示)。
7.(2025·浙江·一模)某同学拟将量程为Ig=1mA,内阻约为几十欧姆的电流表G改装成欧姆表。
(1)他首先设计了如图甲所示电路来测量电流表G的内阻Rg,图中E为电源E=1.5V。现有最大阻值分别为100Ω和2000Ω的滑动变阻器,则R2应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。开关S1接通,S2未接通时,调节R2使电流表G示数为1.00mA;接通S2后,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调节电阻箱R1,当其阻值为50Ω时,电流表G的示数为0.50 mA,则电流表G的内阻测量值Rg为_________Ω;而实际上干路的电流会发生变化故测得的电流表内阻值比真实值_________(选填“偏大”“偏小”)。
(2)将该电流表G改装成具有“×10”、“×100”和“×1k”三个挡位的欧姆表如图乙所示。电源电动势E=9.0V,内阻忽略,R0为调节范围足够的滑动变阻器,且接线柱3未接电阻。若要求电流从红表笔流入欧姆表,则表笔b为_________(选填“红”或“黑”)表笔;当开关S接接线柱3时,对应的倍率为_________(选填“×10”、“×100”或“×1k”);短接表笔a、b进行欧姆调零时,R0应调至_________Ω(不计(1)中电流表G内阻的测量误差)。
8.(2025·浙江宁波·模拟预测)实验小组进行测量电源电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,保护电阻为R1
(1)如果只需要测量电源电动势,则开关S2应该打到__________(填a或b)
(2)如果需要测量电源电动势和内阻,为了测量更准确,小组成员将保护电阻R1和电流表串联,先用多用电表测量电流表和保护电阻的总电阻。若多用电表由于常年不用导致内部电源电动势变小,则测量值___________(偏大/偏小/准确),若电表内部电动势准确,内阻变小,测量值___________(偏大/偏小/准确)。
(3)经过正确处理,电表测量值如图乙所示,电表示数为___________,然后将图甲中的开关S2应该打到___________(填a或b)进行实验,得到数据如图丙所示,则电源电动势和内阻分别为E=___________V,r=___________Ω。(结果保留两位有效数字)
9.(2026·浙江·一模)某科技兴趣小组用下列方法测量手机锂电池的内阻。
(1)首先用多用电表的直流电压10V挡粗略的测量了锂电池的电动势,由图2可知锂电池的电动势约为_____V。
(2)某同学选择合适的电路,测得多组路端电压U和对应外电阻R的数据,画出的—图像为一条直线(见图1)。则该图像的函数表达式为=________,由图2可知该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(保留2位有效数字)
10.(2025·浙江·模拟预测)某同学为完成电容器系列实验,准备了如下器材:一只电解电容器(标称、25V)、一块电池(标称9V)、一个定值电阻(标称)、一块灵敏电流表(量程,内阻)、一块数字多用电表(选用直流20V挡,内阻为)、一只电感(标称)、一只电压传感器及电脑、一块机械秒表、开关和导线若干。
(1)在“观察电容器的充电现象”实验中,图1是准备过程中的器材及连接方式的局部照片,除黑表笔外,电池、开关等均已连接完毕;图2是测量过程中的灵敏电流表照片,读数为______。实验观察到,灵敏电流表的示数开始阶段逐渐减小,但减小到左右就不再变化。请根据这一现象判断测量过程中黑表笔实际接触的是______(在“—”和“”)接线柱。
(2)利用图1电路完成“观察电容器的放电过程”实验,断开开关,利用多用电表的内阻放电。实验时,在多用电表旁边摆放一只机械秒表,读取多组电压值和对应时刻,作出如图3所示的图线,可以看出,电压越小电压变化越______(选填“快”或“慢”)。该同学发现图线与课本上氡元素衰变的图线非常相似,则该放电过程的“半衰期”大约是______s。
(3)利用图3完成“探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系”实验。时电容的放电电流为______(保留两位有效数字)。由图线得下表:
时间范围
电压变化
电量变化
0.86mC
0.69mC
其中,之间的电量变化是______mC(保留两位有效数字)。分析表格数据可知,在误差允许范围内,与成______(选填“正”或“反”)比。
(4)在“观察振荡电路中电压的波形”实验中,电路如图4所示,将电压传感器接到电容器的两端。根据图中参数,振荡周期的理论值为______ms(保留三位有效数字)。先将开关打到1,稳定后再打到2,得到如图5所示的波形,振幅衰减的可能原因是________________________。
11.(2025·浙江·一模)在做“测量电池电动势和内阻”实验中
(1)某同学用图1所示的电路,在某次测量中,电压表示数如图2所示,则读数为______V;然后调节电阻,测得多组数据,用图像法求电动势和内阻,由于______(填“电压表”或“电流表”)的读数不是被测量量的真实值,电动势的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值;内阻的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)为了消除电表内阻产生的系统误差,该同学重新设计了测量电路如图3所示。其中电源是待测电源,是辅助电源。实验操作如下:
①先闭合、,再调节和,使得闭合时电流表示数不变,读出闭合后两表的示数和;
②重复步骤①,调节和,使得闭合时电流表示数不变(与步骤①的值不同),读出闭合后两表的示数和;
③用测量数据求出______,______。
12.(2025·浙江绍兴·一模)某实验小组利用电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。
(1)若采用图1所示电路图进行测量,在实验操作和数据处理都正确的情况下,测得的电动势和内阻与真实值相比E测______E实,r测______r实。(选填“>”、“<”或“=”)
(2)实验小组欲采用“补偿法”消除电表内阻引起的误差。
①实验电路如图2所示,将补偿电源、滑动变阻器和灵敏电流计接入原电路,调节滑动变阻器,当灵敏电流计示数为零时,可消除电流表内阻引起的误差,则灵敏电流计的另一端A应与 _______(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点相连。
②正确连接实验仪器,调节滑动变阻器的阻值,使灵敏电流计示数为零,记录电阻箱读数和电流表读数。已知电流表的接线柱为0-0.6A,某次测量时指针位置如图3所示,则电流表读数I=________ A。
③ 改变电阻箱阻值,重复以上操作,记录多组R、I读数,将数据输入电脑软件并自动生成如图4所示的R图像和函数,根据函数表达式可知:电源电动势E=________V,电源内阻r=________Ω。(结果均保留3位有效数字)
13.(2025·浙江·一模)实验A小组利用如图1所示的测量电路测金属丝的电阻,从而确定该金属丝的材料。
(1)如图2已完成测量电路部分连线,则接线端1应连接______(选填“b”、“c”、“d”或“e”);接线端3应连接______(选填“b”、“c”、“d”或“e”);
(2)用刻度尺测得金属丝长度为77.2cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径如图3为______mm,某次在测量两电表的示数分别如图4和5所示,请根据表1,判断该金属丝属于______。
表1 几种导体材料在时的电阻率
材料
材料
银
铁
铜
锰铜合金
铝
镍铜合金
钨
镍铬合金
A.铜
B.铝
C.钨
D.锰铜合金
E.镍铜合金
F.镍铬合金
(3)实验B小组也用伏安法测出了NTC热敏电阻在之间的阻值,得到如图6所示的实验数据点,热敏电阻连接到如图7所示电路中,电源电动势为3V,内阻,定值电阻,当控制开关两端电压上升至2V时,控制开关自动启动加热系统,则根据实验曲线,当系统温度下降至______时,控制开关自动启动加热系统。
(4)要适当降低自动启动的温度,应如何调节______。
A.仅适当增大定值电阻的阻值
B.仅适当减小定值电阻的阻值
C.仅把电源换成电动势为3.2V
D.仅把电源换成电动势为2.8V
14.(2025·浙江嘉兴·一模)小尧同学在实验室练习使用多用电表。
(1)①她将选择开关调到欧姆挡,先用手指捏着红、黑表笔进行欧姆调零(如图甲),然后用手指压着表笔与待测电阻的引脚测量电阻(如图乙),这两步操作_________。
A.甲不合理 B.乙不合理 C.甲、乙都不合理 D.甲、乙都合理
②已知选择开关在“×10”位置,正确操作情况下指针如图丙所示,待测电阻______;
(2)她进一步用如图丁所示实验电路探究充电宝的电动势和内阻,并用两只数字多用电表分别作为电压表和电流表,图中电阻。
①闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最_________端(选填“左”或“右”);
②图中“数字多用电表1”是_______表(选填“电流”或“电压”);
③在充电宝电量接近100%时,实验得到了与干电池相似的图像,如图戊所示。由图像可得该充电宝的电动势______,内阻_______(结果均保留三位有效数字)。
④研究发现充电宝在电量减少的过程中,电动势几乎不变,由此可以推测充电宝内用来储存电能的器件可能是_______;
A.电感线圈 B.电容器 C.电池组
15.(2025·浙江·二模)小明同学测量某金属丝的电阻率:
(1)该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,重新选择挡位并进行欧姆调零后,指针静止时位置如图甲所示,其读数为________Ω。
(2)为更精确测量金属丝的阻值Rₓ,小明同学从实验室找到了以下仪器设计实验方案:
A.电源电压恒为E=3.0V,内阻不计
B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ);(0~15V,内阻约15kΩ)
C.电流表A(0~0.6A,内阻约0.125Ω);(0~3A,内阻约0.0255Ω)
D.滑动变阻器(0~5Ω,3A)
E.滑动变阻器(0~1750Ω,3A)
F.开关S、导线若干
①为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母);
②为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大,请帮小明完成图乙实验电路接线________;
③利用该电路测量电阻,测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)实验小组又对测量电路进行了创新.如图丙所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出,实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值Ⅰ时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图丁所示.如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图丁所给数据,可得电阻丝的电阻率ρ=________.(用a、b、c、d表示)
16.(2025·浙江·一模)某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙汁电池,他们用如图1所示的实验电路测量这种电池的电动势 E(约1V)和内阻r。
在如图2所示的玻璃容器中盛有橙汁,在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。电流表的内阻为 ,量程为0~300μA;电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。
(1)请根据图1电路, 请在图2中完成实物图连线________。
(2)正确连接电路后,调节电阻箱R的阻值,测得相应的电流表读数I。某次实验中,电流表示数如图3 所示,所测电流大小为___________μA。
表1 电阻箱R 和电流表I的各组数据
R/kΩ
9
8
7
6
5
4
3
I/μA
92
102
115
131
152
180
220
U1/V
0.828
0.816
0.805
0.786
0.760
0.720
0.660
U2/V
0.837
0.826
0.817
0.799
0.775
0.738
0.682
(3)根据测得的R、I数据,结合题意可计算出电阻箱两端的电压U1、电阻箱和电流表两端的总电压 U2,各组数据如表1所示。
(4)请选择表1中的合适数据,请作出本实验的 U1-I图像或U2-I图像__________。
(5)根据图像得出该橙汁电池电动势为E=______V,内阻为r=_____kΩ。(计算结果均保留2位有效数字)
17.(2025·浙江温州·一模)某探究小组设计测量电池电动势和内阻的实验。可利用的器材有:待测电池、多用电表、电流表、电流传感器、金属丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干,他们设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)实验步骤如下:
① 将金属丝拉直固定,用刻度尺测出金属丝的总长度,用多用电表测出金属丝的总电阻,计算出金属丝单位长度的电阻,记为R0;
② 按图甲连接电路,此时金属夹M应先置于金属丝___________(填“P”或“Q”)端;
③移动金属夹至适当位置,记录金属夹与Q端的距离L,闭合开关S,记录电流表示数I,断开开关S。改变金属夹位置重复测量,得到若干组L与I的数据,在图乙中作出图线A;
④将图甲中的电流表换成电流传感器(内阻不计),改变金属夹位置,得到若干组L与I的数据,在图乙中作出图线B。
(2)小王同学发现闭合开关后,电流传感器的示数会逐渐减小,此现象最主要的原因是________
A.通电后电池的电动势在逐渐减小
B.通电后金属丝两端电压在逐渐减小
C.通电后金属丝发热导致其电阻增大
(3)图线I对应以上步骤中的图线 ___________(填“A”或“B”);
(4)已知图乙中两条图线的斜率均为k,图线I、II在纵轴上的截距分别为b1、b2,则待测电池的电动势E=___________,内阻 r= ___________(用k、R0、b1、b2等字母表示)。
18.(2025·浙江·一模)某研究小组正在研究做一个简单的光控灯。
(1)用多用电表的“”挡测量某光照条件下的光敏电阻,如图1所示,此时光敏电阻的阻值为______。
(2)采用如图2电路精确测量光敏电阻的电阻值。图中为干电池,S为开关为待测电阻,为电阻箱(欧姆),、为两个标识不清的定值电阻,为灵敏电流计,电路中“+”“-”表示接线柱接线情况,图3为表的表盘。为按压开关,只有当按住时,所在电路才接通。
①正确操作时,灵敏电流计应指向“0”位置。在某次测量时,按下,发现灵敏电流计的指针向右偏,应该______(选填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值;
②调节后,电阻箱如图4所示,此时电阻箱的阻值为______;
③保持光照条件不变,交换、的位置,重复①、②的操作,此时对应电阻箱的阻值为,则本次测量中光敏电阻的值为______。
(3)如图5,把光敏电阻与小灯泡固定在相对的支架上,并连接好各自电路,调节通过小灯泡的电流,测得光敏电阻的阻值与电流的关系如图6所示。可以看出,随光照变强,光敏电阻的阻值______(选填“增大”或“减小”);
(4)如图7所示是一种光控开关电路。图中用发光二极管模拟“路灯”,为光敏电阻、为发光二极管的限流电阻、为三极管。可调电阻与光敏电阻组成串联分压电路。整个电路接入到电压恒为的电路中,当三极管的b、e间电压达到后,发光二极管、三极管到达电源负极的回路被导通,二极管发光。若要使发光二极管在某一光照条件下发光,对应光敏电阻,则对应可调电阻______;要使发光二极管在更暗的条件下发光,应该把__。(选填“调大”或“调小”)
19.(2025·浙江台州·一模)物理兴趣小组准备测量一节干电池电动势和内阻,实验室备有以下实验器材:
电流表A(量程,内阻)
电压表V(量程,内阻约为)
滑动变阻器(,额定电流)
电阻箱
两只定值电阻
开关S一个;导线若干。
(1)由于电流表量程太小,需要将其改装成量程为。则定值电阻应选________(选填“”或“”)
(2)按图1正确连线后规范操作,记录电压表和电流表的示数为,并做出图像如图2所示,则该电源的电动势________V;内阻________(保留两位有效数字),测得的内阻比真实值________(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)
20.(2025·浙江·一模)某实验小组准备测量一款充电宝的电动势与内阻,经查阅资料后获悉,充电宝电动势稳定,内阻小。
(1)他们先用多用电表的10V直流电压挡直接测量充电宝电动势,表盘示数如图1所示,则充电宝的电动势为______V;
(2)小组同学进一步用伏安法测量充电宝的电动势与内阻,讨论后设计了如图2所示的电路,其中为定值电阻,为电阻箱,为滑动变阻器。图3为相应的未完成的实物连线图,请补线完成;
(3)已知伏特表量程为3V,内阻为3,定值电阻Ω,把变阻箱的阻值也调为3,调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,以电压表读数为纵坐标,电流表读数为横坐标,作出图线如图4,则该充电宝的电动势______V(保留3位有效数字),内阻______Ω(保留2位有效数字)。
(4)针对下列不同规格的滑动变阻器,本实验选择______。
A.最大电流5A,最大阻值20Ω
B.最大电流3A,最大阻值200Ω
C.最大电流0.5A,最大阻值20Ω
(5)定值电阻的作用是______。
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重难解读
1、伏安法测电阻(定值 / 小灯)
2、描绘小灯泡伏安特性曲线
3、测定金属的电阻率
4、测电源电动势和内阻(最重要)
5、多用电表的使用
命题预测
1、测电阻和电源电动势与内阻还是考察主要方向
2、电学实验是浙江选考实验压轴,核心就是测电阻、测电源、分压限流、内接外接、图像误差,
1.(2026·浙江衢州·二模)某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内电阻。
实验室提供了下列器材:
A.多用电表(电压挡量程2.5V,内阻未知);
B.毫安表(量程,内阻为);
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.滑动变阻器;
F.电键和导线若干。
根据提供的器材,设计电路如图1所示。
(1)将毫安表与定值电阻并联改装成电流表如虚线框中所示,改装后的量程为___________A;
(2)为了精确测量,图中多用电表的右表笔应接到___________(选填“B”或“C”)处;
(3)闭合电键,多次调节滑动变阻器的滑片,记录多用电表的电压,和毫安表的示数,并作图线如图2所示,该干电池电动势___________V;内阻___________(以上结果均保留三位有效数字)。
(4)上述实验结束后,他又研究了热敏电阻的温度特性。电路如下图3和图4所示:
①闭合开关S,观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时,将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻、两端测量其阻值,这时开关S应___________(填“断开”或“闭合”)。
②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度的关系分别对应图4中曲线I和曲线Ⅱ
(5)设计电路时,为防止用电器发生故障引起电流异常增大,导致个别电子元件温度过高而损坏,可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大,起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻___________(填“”或“”)具有相同温度特性。
【答案】(1)0.6
(2)B
(3) 1.45 1.56
(4)断开
(5)
【详解】(1)改装后的量程为
(2)因改装后的电流表内阻已知,则为了精确测量,图中多用电表的右表笔应接到B处;
(3)[1][2]电流表的量程扩大到了原来的3倍,改装后的电流表内阻为
则由电路可知
由图像可知E=1.45V,
解得r=1.56Ω
(4)将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻、两端测量其阻值,应将热敏电阻与电路断开,则这时开关S应断开。
(5)为了使热敏电阻能抑制电流异常增大,起到过热保护作用。这种热敏电阻阻值应该随温度的增加而增大,则应该与电阻具有相同温度特性。
2.(2026·浙江·二模)某同学用传感器观察电容器的放电过程,实验操作如下:
(1)本实验的电路如图甲所示,请在图乙中用笔画线代替导线连接实物图(传感器正常工作时电流从红鳄鱼夹流入,从黑鳄鱼夹流出)___________;
(2)为校验电阻箱阻值,在电路断开的情况下该同学用欧姆表“×1k”挡测量了电阻箱的阻值,测量结果如图丁所示,则电表读数为___________Ω;
(3)已知蓄电池的电动势为6V,内阻不计,实验结束后描绘的电容器放电i-t图像如图丙所示,根据图像求得该电容器的电容大小约为___________F(保留二位有效数字);
(4)实验结果表明,电容的测量值小于标识值,请写出导致该现象的一个主要原因___________;
【答案】(1)
(2)60000.0/60000
(3)
(4)电容器的放电时间比较长,而实验测量的时间有限,所以测得的电荷量偏小,导致电容的测量值偏小
【详解】(1)实物图如下:
(2)电表读数为
(3)根据公式可知图丙图线与坐标轴围成的面积为整个放电过程中释放的电荷量,图丙中一个小方格对应的电荷量为
故整个放电过程释放的电荷量为
可得该电容器的电容大小为
(4)导致该现象的一个主要原因为电容器的放电时间比较长,而实验测量的时间有限,所以测得的电荷量偏小,导致电容的测量值偏小。
3.(2026·浙江·二模)某实验小组为测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:两节干电池、电流传感器、阻值为32欧的定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用电流传感器测得的电流I。回答下列问题:
(1)为了保护电流传感器,在调节电阻箱R的阻值时,应________(填“A”或“B”)。
A.将电阻箱的阻值从大到小调节 B.将电阻箱的阻值从小到大调节
(2)与E、r、R、的关系式为________。
(3)根据实验,作出如图(b)的图像,可得一节干电池的电动势________V,内阻________。(均保留三位有效数字)
(4)若考虑电流传感器自身的电阻大小,则本实验干电池电动势的测量结果________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)A
(2)
(3) 1.43/1.41/1.42/1.44/1.45/1.46/1.47 1.16(1.00~1.50)
(4)不变
【详解】(1)为了保护电流传感器,电流应当由小变大,电阻箱的电阻由大调节到小。
故选A。
(2)根据闭合电路欧姆定律
化简可得
(3)由①推导得
结合图(b)有,
解得,
故一节电池的电动势约为,内阻约为。
(4)由关系式可知,电流传感器的内阻对图像的斜率没有影响,因此考虑电流传感器自身的电阻大小后,本实验干电池电动势的测量结果不变。
4.(2026·浙江杭州·二模)实验小组测量某一棒材的电阻率,测得其直径、长。实验室提供了如下器材:电流表(量程,电阻约为),电压表(量程,电阻约为),滑动变阻器(,额定电流),电源(,内阻约),多用电表,开关一只,导线若干。
(1)测量直径所用仪器是________
A.50分度的游标卡尺 B.螺旋测微器 C.毫米刻度尺
(2)用多用电表的“”欧姆挡粗测该棒的电阻值时,表盘上指针如图1所示,则该棒的电阻约为________。
(3)为更精确测量这根棒的电阻,实验小组用如图2所示的电路进行测量,导线①、②最优的连线方式应选________
A.①连,②连 B.①连,②连
C.①连,②连 D.①连,②连
(4)正确连接电路后,闭合开关,测得一组、值;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得到多组、值,并在坐标纸中作出关系图线,如图3所示。则:
①棒的电阻________(结果保留三位有效数字);
②棒电阻率________(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)B
(2)2000//
(3)C
(4) // //
【详解】(1)已知测得该棒材的直径为,精确到了千分之一毫米,只有螺旋测微器的精度值为,可以满足测量到千分之一毫米的要求,而50分度的游标卡尺的精度值为,毫米刻度尺的精度值为,都无法达到的精度,故测量直径所用仪器是螺旋测微器。
故选B。
(2)由图1可知,多用电表选择的是“”欧姆挡,表盘指针指向“20”,所以该棒的电阻约为
(3)已知待测电阻的阻值约为,电流表的电阻约为,电压表的电阻约为,因为
满足
所以电流表应采用内接法,即导线①连接接线柱;由于滑动变阻器阻值的取值范围为,远小于待测电阻的阻值,则为了方便调节电压,滑动变阻器应采用分压式接法,所以导线②应连接接线柱。
故选C。
(4)[1] 根据欧姆定律可得棒的电阻为
[2] 根据电阻定律
可得棒电阻率为
又因为
代入数据联立解得
5.(2026·浙江·二模)某实验小组探究一热敏电阻阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
A.待测热敏电阻
B.烧杯、热水、温度计
C.微安表(量程,内阻等于)
D.电压表(量程0~1.5V,内阻约)
E.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流2A)
F.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流0.5A)
G.电源E(电动势1.5V,内阻约为)
H.多用电表,开关一个,导线若干
(1)先用多用电表(如图甲)预判热敏电阻随温度的变化趋势。将热敏电阻置于烧杯内,将水温调节至80℃,多用电表选择开关置于欧姆挡“×100”位置,将两表笔短接,旋动部件_________(选填“A”或“B”),使指针指向右边“”。将红、黑表笔并接在热敏电阻两端,多用电表的示数如图甲所示,此时热敏电阻阻值为_______。热水温度缓慢降至20℃的过程中,相同倍率下,多用电表指针偏转角越来越小,由此可判断热敏电阻阻值随温度的降低而_________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)为了精确测量不同温度下该热敏电阻的阻值,小组利用已有器材设计电路重新测量。要求通过热敏电阻的电流从零开始增大,为了调节方便,滑动变阻器应该选择(填器材前的字母标号)_________;
(3)请你按照实验要求用笔画线代替导线在答题卷中完成余下导线的连接;
(4)不考虑偶然误差,选用正确的电路所测量得到的热敏电阻的测量值_________真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) B 600/600.0 增大
(2)E
(3)
(4)等于
【详解】(1)[1]进行欧姆调零时,选择倍率后将两表笔短接,然后旋动欧姆调零旋钮(即B),使指针指向右边“”;
[2]由图甲可知,热敏电阻阻值为;
[3]热水温度缓慢降至20℃的过程中,相同倍率下,多用电表指针偏转角越来越小,因欧姆表的表盘越靠左数值越大,说明热敏电阻的阻值增大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的降低而增大。
(2)要求通过热敏电阻的电流从零开始增大,则必须将滑动变阻器连接为分压式,为了调节方便,滑动变阻器应选择阻值较小的,即选E。
(3)因微安表的内阻已知,故应将微安表内接,并且将滑动变阻器连接为分压式,实物图的连接如图所示
(4)微安表的内阻已知,设为,故热敏电阻的测量值
则若不考虑偶然误差,热敏电阻的测量值等于真实值。
6.(2025·浙江·一模)(1)如图1所示虚线框内为一多用电表欧姆挡的内部电路。若已知干电池(E=1.5V,r=1Ω),调零电阻R0(0~800Ω),电流表为“电流表A(0~100μA,1.5kΩ)”或“电流表B(0~1mA,1kΩ)”中的一只,则应该选电流表____(选填“A”或“B”)
(2)下列说法正确的是
A.选择开关置于欧姆挡“×10”,先后测量电阻甲和乙,在测完甲的阻值后,不改变挡位再测量电阻乙,无需重新进行电阻调零。
B.为减小误差,测量电阻时指针的偏角要尽量大一些
C.表盘上直接读取的示数,即为待测电阻的阻值
D.如果不能估计未知电阻的大小时,可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量
(3)换用另一只多用电表来测量电压表的内阻,如图2所示
①电压表的正极与多用电表的____(选填“红表笔”或“黑表笔”)相连。
②若欧姆挡的中值刻度为“15”,选择欧姆挡“×100”,测量时发现指针指在最大偏角的处,则电压表的内阻RV=____Ω。此时,电压表的示数为U,则干电池的电动势E=____(用字母U表示)。
【答案】(1)B
(2)AD
(3) 黑表笔 3000 1.5U
【详解】(1)若用电流表A,则需调零电阻
若用电流表B,则需调零电阻
则应该选电流表B。
(2)A.先后测量电阻甲和乙时,因不改变挡位,则无需重新进行电阻调零,A正确。
B.为减小误差,测量电阻时指针的偏角要尽量指在中间位置附近,B错误;
C.表盘上读取的示数乘以倍率为待测电阻的阻值,C错误;
D.如果不能估计未知电阻的大小时,可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测,然后根据读数的大小选择合适的挡位再次测量;若指针偏角过大,则应该换成较低档位;若指针偏转过小则应换成较高档位,D正确。
故选AD。
(3)①[1]根据“红进黑出”,则电压表的正极与多用电表的黑表笔相连。
②[2][3]若欧姆挡的中值刻度为“15”,选择欧姆挡“×100”,则欧姆表内阻为R内=1500Ω,则由,
则电压表的内阻RV=3000Ω。
此时,电压表的示数为U,则干电池的电动势。
7.(2025·浙江·一模)某同学拟将量程为Ig=1mA,内阻约为几十欧姆的电流表G改装成欧姆表。
(1)他首先设计了如图甲所示电路来测量电流表G的内阻Rg,图中E为电源E=1.5V。现有最大阻值分别为100Ω和2000Ω的滑动变阻器,则R2应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。开关S1接通,S2未接通时,调节R2使电流表G示数为1.00mA;接通S2后,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,调节电阻箱R1,当其阻值为50Ω时,电流表G的示数为0.50 mA,则电流表G的内阻测量值Rg为_________Ω;而实际上干路的电流会发生变化故测得的电流表内阻值比真实值_________(选填“偏大”“偏小”)。
(2)将该电流表G改装成具有“×10”、“×100”和“×1k”三个挡位的欧姆表如图乙所示。电源电动势E=9.0V,内阻忽略,R0为调节范围足够的滑动变阻器,且接线柱3未接电阻。若要求电流从红表笔流入欧姆表,则表笔b为_________(选填“红”或“黑”)表笔;当开关S接接线柱3时,对应的倍率为_________(选填“×10”、“×100”或“×1k”);短接表笔a、b进行欧姆调零时,R0应调至_________Ω(不计(1)中电流表G内阻的测量误差)。
【答案】(1) 2000 50 偏小
(2) 黑 ×1k 8950
【详解】(1)[1]本题中采用“半偏法测电流表的内阻”,要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,电流表内阻为几十欧,则R2应选用最大阻值为2000Ω的滑动变阻器。
[2]接通S2,调节电阻箱R1前后认为干路电流不变,电流表G的示数为0.50mA,电阻箱R1的电流也为0.50mA,则电流表G的内阻等于电阻箱的电阻,即Rg=50Ω。
[3]实际上接通S2后电路总电阻减小,则干路的电流会增加,电流表G的示数为0.50mA,电阻箱R1的电流实际大于0.50mA,电阻箱的电阻小于电流表的内阻,故测得的电流表内阻值比真实值偏小。
(2)[1]红表笔流入欧姆表,则表笔b为电流流出的表笔,为黑表笔。
[2]欧姆表短接时,根据闭合电路欧姆定律,电流表的量程越大对应欧姆表的内阻越小则倍率越小,当开关S接接线柱3时,电流表的量程最小,对应的倍率最大为“×1k”。
[3] 当开关S接接线柱3时,根据
可得
8.(2025·浙江宁波·模拟预测)实验小组进行测量电源电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,保护电阻为R1
(1)如果只需要测量电源电动势,则开关S2应该打到__________(填a或b)
(2)如果需要测量电源电动势和内阻,为了测量更准确,小组成员将保护电阻R1和电流表串联,先用多用电表测量电流表和保护电阻的总电阻。若多用电表由于常年不用导致内部电源电动势变小,则测量值___________(偏大/偏小/准确),若电表内部电动势准确,内阻变小,测量值___________(偏大/偏小/准确)。
(3)经过正确处理,电表测量值如图乙所示,电表示数为___________,然后将图甲中的开关S2应该打到___________(填a或b)进行实验,得到数据如图丙所示,则电源电动势和内阻分别为E=___________V,r=___________Ω。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)a
(2) 偏大 准确
(3) 4.0 a 1.5 1.0
【详解】(1)如果只需要测量电源电动势,则开关S2应该打到a。因为开关S2应该打到a时,电流表内接(相对于电源来说),该电路测电源的电动势无系统误差。
(2)[1]根据欧姆表的原理可知
故电动势减小,则欧姆表的内阻也减小,根据闭合电路欧姆定律有
故测同一电阻时,对应的电流减小,则指针位置偏左,电阻的测量值偏大;
[2]若电表内部电动势准确,内阻变小,根据
可知欧姆表内阻不变,根据
可知测量同一电阻时,对应的电流不变,故电阻的测量值准确。
(3)[1]根据题意可知,保护电阻R1和电流表串联的总电阻一定小于,则电表示数为;
[2]因先用多用电表测出了电流表和保护电阻的总电阻,为了减小电动势和内阻的测量误差,开关S2应该打到a,这样可以消除测量电动势和内阻的系统误差;
[3][4]图丙中纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示,故,
则
9.(2026·浙江·一模)某科技兴趣小组用下列方法测量手机锂电池的内阻。
(1)首先用多用电表的直流电压10V挡粗略的测量了锂电池的电动势,由图2可知锂电池的电动势约为_____V。
(2)某同学选择合适的电路,测得多组路端电压U和对应外电阻R的数据,画出的—图像为一条直线(见图1)。则该图像的函数表达式为=________,由图2可知该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(保留2位有效数字)
【答案】(1)3.8
(2) 3.3 0.25
【详解】(1)电压表量程为10V,则最小分度为0.2V,则读数为3.8V
(2)[1][2][3]由闭合电路欧姆定律可得
可得
由图像可知,纵截距为
斜率为
解得,
10.(2025·浙江·模拟预测)某同学为完成电容器系列实验,准备了如下器材:一只电解电容器(标称、25V)、一块电池(标称9V)、一个定值电阻(标称)、一块灵敏电流表(量程,内阻)、一块数字多用电表(选用直流20V挡,内阻为)、一只电感(标称)、一只电压传感器及电脑、一块机械秒表、开关和导线若干。
(1)在“观察电容器的充电现象”实验中,图1是准备过程中的器材及连接方式的局部照片,除黑表笔外,电池、开关等均已连接完毕;图2是测量过程中的灵敏电流表照片,读数为______。实验观察到,灵敏电流表的示数开始阶段逐渐减小,但减小到左右就不再变化。请根据这一现象判断测量过程中黑表笔实际接触的是______(在“—”和“”)接线柱。
(2)利用图1电路完成“观察电容器的放电过程”实验,断开开关,利用多用电表的内阻放电。实验时,在多用电表旁边摆放一只机械秒表,读取多组电压值和对应时刻,作出如图3所示的图线,可以看出,电压越小电压变化越______(选填“快”或“慢”)。该同学发现图线与课本上氡元素衰变的图线非常相似,则该放电过程的“半衰期”大约是______s。
(3)利用图3完成“探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系”实验。时电容的放电电流为______(保留两位有效数字)。由图线得下表:
时间范围
电压变化
电量变化
0.86mC
0.69mC
其中,之间的电量变化是______mC(保留两位有效数字)。分析表格数据可知,在误差允许范围内,与成______(选填“正”或“反”)比。
(4)在“观察振荡电路中电压的波形”实验中,电路如图4所示,将电压传感器接到电容器的两端。根据图中参数,振荡周期的理论值为______ms(保留三位有效数字)。先将开关打到1,稳定后再打到2,得到如图5所示的波形,振幅衰减的可能原因是________________________。
【答案】(1) 188/189/190/191/192
(2) 慢 330 350
(3) 9.4/9.2/9.3/9.5/9.6 0.52/0.53/0.54/0.55/0.56 正
(4) 2.95 电阻消耗或电磁辐射
【详解】(1)[1]由图可知,灵敏电流表的分度值为10,所以读数为;
[2]由题意可知,当电容器充电完成后,电容器没有电流通过,但依然有电流通过灵敏电流计,所以电路为灵敏电流计的外接,即黑表笔实际接触的是接线柱。
(2)[1]图线的斜率表示电压变化的快慢,由图可知,斜率越来越小,所以电压越小电压变化越慢;
[2]由图可知,电压从8V降低到4V所用时间为
所以该放电过程的“半衰期”大约是350s。
(3)[1]因为断开开关,利用多用电表的内阻放电。由图3可知,时电容器两端的电压为
此时的放电电流为
[2][3]分析前两组数据可知,在误差允许的范围内与的比值近似相等,即在误差允许范围内,与成正比;根据
代入数据,解得
(4)[1]振荡周期的理论值为
[2]振幅衰减的原因是能量损失,可能是电阻消耗或电磁辐射。
11.(2025·浙江·一模)在做“测量电池电动势和内阻”实验中
(1)某同学用图1所示的电路,在某次测量中,电压表示数如图2所示,则读数为______V;然后调节电阻,测得多组数据,用图像法求电动势和内阻,由于______(填“电压表”或“电流表”)的读数不是被测量量的真实值,电动势的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值;内阻的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)为了消除电表内阻产生的系统误差,该同学重新设计了测量电路如图3所示。其中电源是待测电源,是辅助电源。实验操作如下:
①先闭合、,再调节和,使得闭合时电流表示数不变,读出闭合后两表的示数和;
②重复步骤①,调节和,使得闭合时电流表示数不变(与步骤①的值不同),读出闭合后两表的示数和;
③用测量数据求出______,______。
【答案】(1) 1.40~1.42 电流表 小于 小于
(2)
【详解】(1)[1]由于电池的电动势一般为左右,所以电压表的量程为,电压表读数为;
[2]由图1可知,电压表测量的是电路的路端电压,电流表测量的是滑动变阻器支路的电流,小于干路电流,所以电流表的读数不是被测量量的真实值;
[3][4]图1接法中,由于电压表的分流作用,电流表的测量值不是通过电源电流的真实值,
结合上图可知,
且有,
所以有。
(2)[1][2]由题意可知,电流表的示数即为通过电源E的电流,开关闭合后,由闭合电路欧姆定律可得,
解得,。
12.(2025·浙江绍兴·一模)某实验小组利用电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。
(1)若采用图1所示电路图进行测量,在实验操作和数据处理都正确的情况下,测得的电动势和内阻与真实值相比E测______E实,r测______r实。(选填“>”、“<”或“=”)
(2)实验小组欲采用“补偿法”消除电表内阻引起的误差。
①实验电路如图2所示,将补偿电源、滑动变阻器和灵敏电流计接入原电路,调节滑动变阻器,当灵敏电流计示数为零时,可消除电流表内阻引起的误差,则灵敏电流计的另一端A应与 _______(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点相连。
②正确连接实验仪器,调节滑动变阻器的阻值,使灵敏电流计示数为零,记录电阻箱读数和电流表读数。已知电流表的接线柱为0-0.6A,某次测量时指针位置如图3所示,则电流表读数I=________ A。
③ 改变电阻箱阻值,重复以上操作,记录多组R、I读数,将数据输入电脑软件并自动生成如图4所示的R图像和函数,根据函数表达式可知:电源电动势E=________V,电源内阻r=________Ω。(结果均保留3位有效数字)
【答案】(1) = >
(2) b 0.16 1.40 1.45
【详解】(1)[1][2]若不考虑电流表的内阻,根据闭合电路欧姆定律有
整理得
若考虑电流表的内阻,根据闭合电路欧姆定律有
整理得
根据对应项系数相等有,
得,
(2)[1]灵敏电流计的另一端应与b点相连,当灵敏电流计示数为零时,灵敏电流计两端的电压也为零,电流表的示数仍等于通过电阻箱的电流,电流表不在待测电池、电阻箱、灵敏电流计组成的回路中,却可以测该回路的电流,因此可消除电流表内阻引起的误差;
[2]电流表的接线柱为0-0.6A,则最小分度值为0.02A,读数应精确到0.01A,故电流表读数;
[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合图4可得,
13.(2025·浙江·一模)实验A小组利用如图1所示的测量电路测金属丝的电阻,从而确定该金属丝的材料。
(1)如图2已完成测量电路部分连线,则接线端1应连接______(选填“b”、“c”、“d”或“e”);接线端3应连接______(选填“b”、“c”、“d”或“e”);
(2)用刻度尺测得金属丝长度为77.2cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径如图3为______mm,某次在测量两电表的示数分别如图4和5所示,请根据表1,判断该金属丝属于______。
表1 几种导体材料在时的电阻率
材料
材料
银
铁
铜
锰铜合金
铝
镍铜合金
钨
镍铬合金
A.铜
B.铝
C.钨
D.锰铜合金
E.镍铜合金
F.镍铬合金
(3)实验B小组也用伏安法测出了NTC热敏电阻在之间的阻值,得到如图6所示的实验数据点,热敏电阻连接到如图7所示电路中,电源电动势为3V,内阻,定值电阻,当控制开关两端电压上升至2V时,控制开关自动启动加热系统,则根据实验曲线,当系统温度下降至______时,控制开关自动启动加热系统。
(4)要适当降低自动启动的温度,应如何调节______。
A.仅适当增大定值电阻的阻值
B.仅适当减小定值电阻的阻值
C.仅把电源换成电动势为3.2V
D.仅把电源换成电动势为2.8V
【答案】(1) d b
(2) 0.640/0.641/0.642 F
(3)25/26/27/28
(4)AD
【详解】(1)[1] 为了减小测金属丝的电阻率时误差,应选低电压,故电压表选的量程,接线端1应连接d
[2]滑动变阻器的分压式接法,电源、开关,滑动变阻器的全电阻串联一个回路,接线端3应连接b
(2)[1] 金属丝的直径为
[2]由
根据电阻定律得
代入数据解得
该金属丝属于镍铬合金,故选F。
(3)据串联电路的分压原理,
对比实验曲线知系统温度下降至
(4)自动启动的温度降低,增大,而其分的电压不变,据,电源电压降低或阻值增大,故选AD。
14.(2025·浙江嘉兴·一模)小尧同学在实验室练习使用多用电表。
(1)①她将选择开关调到欧姆挡,先用手指捏着红、黑表笔进行欧姆调零(如图甲),然后用手指压着表笔与待测电阻的引脚测量电阻(如图乙),这两步操作_________。
A.甲不合理 B.乙不合理 C.甲、乙都不合理 D.甲、乙都合理
②已知选择开关在“×10”位置,正确操作情况下指针如图丙所示,待测电阻______;
(2)她进一步用如图丁所示实验电路探究充电宝的电动势和内阻,并用两只数字多用电表分别作为电压表和电流表,图中电阻。
①闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最_________端(选填“左”或“右”);
②图中“数字多用电表1”是_______表(选填“电流”或“电压”);
③在充电宝电量接近100%时,实验得到了与干电池相似的图像,如图戊所示。由图像可得该充电宝的电动势______,内阻_______(结果均保留三位有效数字)。
④研究发现充电宝在电量减少的过程中,电动势几乎不变,由此可以推测充电宝内用来储存电能的器件可能是_______;
A.电感线圈 B.电容器 C.电池组
【答案】(1) C 160
(2) 右 电压 5.50 0.250 C
【详解】(1)[1] 欧姆调零时,应将红、黑表笔直接短接,手应该捏住绝缘的部分,所以甲操作不合理;
测量电阻时,用手捏表笔会使人体电阻与待测电阻并联,导致测量值偏小,所以乙操作也不合理。
[2] 选择开关在 “×10” 挡位,由图丙可知,欧姆表指针示数为 “16”,则待测电阻。
(2)[1] 闭合开关前,滑动变阻器应调到阻值最大处,由图丁可知,滑片移到最右端时,接入电路的电阻最大。
[2] “数字多用表1”与滑动变阻器、 并联,因此它是电压表。
[3] [4]根据闭合电路欧姆定律 ,在U-I图像,电动势E等于图像的纵轴截距,即E=5.50V;图像斜率的绝对值表示,斜率,已知,则内阻。
[5] 电池组的电动势在电量减少过程中几乎不变(类似干电池),而电感线圈、电容器的储能特性不符合此特点,因此选C。
15.(2025·浙江·二模)小明同学测量某金属丝的电阻率:
(1)该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,重新选择挡位并进行欧姆调零后,指针静止时位置如图甲所示,其读数为________Ω。
(2)为更精确测量金属丝的阻值Rₓ,小明同学从实验室找到了以下仪器设计实验方案:
A.电源电压恒为E=3.0V,内阻不计
B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ);(0~15V,内阻约15kΩ)
C.电流表A(0~0.6A,内阻约0.125Ω);(0~3A,内阻约0.0255Ω)
D.滑动变阻器(0~5Ω,3A)
E.滑动变阻器(0~1750Ω,3A)
F.开关S、导线若干
①为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母);
②为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大,请帮小明完成图乙实验电路接线________;
③利用该电路测量电阻,测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)实验小组又对测量电路进行了创新.如图丙所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出,实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值Ⅰ时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图丁所示.如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图丁所给数据,可得电阻丝的电阻率ρ=________.(用a、b、c、d表示)
【答案】(1)13
(2) D 偏小
(3)
【详解】(1)指针偏转角度过大,说明电阻值较小,倍率应该选“×1”,故读数为13Ω。
(2)[1]由于电阻丝的总阻值大约为13Ω,为了调节方便,滑动变阻器选用最大阻值和被测电阻相近的,并且选择分压接法,故选D。
[2]滑动变阻器阻值小于电阻丝,故选择分压式接法;电源电压E=3.0V,电阻丝的总阻值大约为13Ω,通过电阻丝的电流不超过约0.23A,电流表选择0.6A的量程;由于,所以电流表选外接法,具体电路图如下:
[3]由于电压表分流,电流表测量值偏大,所以电阻的测量值偏小。
(3)根据欧姆定律,有
由电阻定律有
整理后可得
根据图像,斜率为
解得
16.(2025·浙江·一模)某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙汁电池,他们用如图1所示的实验电路测量这种电池的电动势 E(约1V)和内阻r。
在如图2所示的玻璃容器中盛有橙汁,在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。电流表的内阻为 ,量程为0~300μA;电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。
(1)请根据图1电路, 请在图2中完成实物图连线________。
(2)正确连接电路后,调节电阻箱R的阻值,测得相应的电流表读数I。某次实验中,电流表示数如图3 所示,所测电流大小为___________μA。
表1 电阻箱R 和电流表I的各组数据
R/kΩ
9
8
7
6
5
4
3
I/μA
92
102
115
131
152
180
220
U1/V
0.828
0.816
0.805
0.786
0.760
0.720
0.660
U2/V
0.837
0.826
0.817
0.799
0.775
0.738
0.682
(3)根据测得的R、I数据,结合题意可计算出电阻箱两端的电压U1、电阻箱和电流表两端的总电压 U2,各组数据如表1所示。
(4)请选择表1中的合适数据,请作出本实验的 U1-I图像或U2-I图像__________。
(5)根据图像得出该橙汁电池电动势为E=______V,内阻为r=_____kΩ。(计算结果均保留2位有效数字)
【答案】 200 或 0.95/0.93/0.94/0.96/0.97 1.2/1.0/1.1/1.3/1.4
【详解】[1]根据电路图,连接实物的情况如下
[2]由于微安表的分度值为,则其读数为。
[3]描点作图如下
或
[4][5]根据闭合电路的欧姆定律可得
结合图像可知,
17.(2025·浙江温州·一模)某探究小组设计测量电池电动势和内阻的实验。可利用的器材有:待测电池、多用电表、电流表、电流传感器、金属丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干,他们设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)实验步骤如下:
① 将金属丝拉直固定,用刻度尺测出金属丝的总长度,用多用电表测出金属丝的总电阻,计算出金属丝单位长度的电阻,记为R0;
② 按图甲连接电路,此时金属夹M应先置于金属丝___________(填“P”或“Q”)端;
③移动金属夹至适当位置,记录金属夹与Q端的距离L,闭合开关S,记录电流表示数I,断开开关S。改变金属夹位置重复测量,得到若干组L与I的数据,在图乙中作出图线A;
④将图甲中的电流表换成电流传感器(内阻不计),改变金属夹位置,得到若干组L与I的数据,在图乙中作出图线B。
(2)小王同学发现闭合开关后,电流传感器的示数会逐渐减小,此现象最主要的原因是________
A.通电后电池的电动势在逐渐减小
B.通电后金属丝两端电压在逐渐减小
C.通电后金属丝发热导致其电阻增大
(3)图线I对应以上步骤中的图线 ___________(填“A”或“B”);
(4)已知图乙中两条图线的斜率均为k,图线I、II在纵轴上的截距分别为b1、b2,则待测电池的电动势E=___________,内阻 r= ___________(用k、R0、b1、b2等字母表示)。
【答案】(1)P
(2)C
(3)A
(4)
【详解】(1)为保护电路,连接电路时,金属丝接入电路中的电阻应为最大值,即金属夹M应先置于金属丝P端。
(2)小王同学发现闭合开关后,电流传感器的示数会逐渐减小,此现象最主要的原因是刚闭合开关时,金属丝温度较低,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。
故选C。
(3)使用电流表时,根据闭合电路欧姆定律
其中
整理可得
此时对应图线A;使用电流传感器时,根据闭合电路欧姆定律
其中
整理可得
此时对应图线B。所以图线A的纵截距更大,即图线I对应以上步骤中的图线A。
(4)由(3)分析可知,,
解得,
18.(2025·浙江·一模)某研究小组正在研究做一个简单的光控灯。
(1)用多用电表的“”挡测量某光照条件下的光敏电阻,如图1所示,此时光敏电阻的阻值为______。
(2)采用如图2电路精确测量光敏电阻的电阻值。图中为干电池,S为开关为待测电阻,为电阻箱(欧姆),、为两个标识不清的定值电阻,为灵敏电流计,电路中“+”“-”表示接线柱接线情况,图3为表的表盘。为按压开关,只有当按住时,所在电路才接通。
①正确操作时,灵敏电流计应指向“0”位置。在某次测量时,按下,发现灵敏电流计的指针向右偏,应该______(选填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值;
②调节后,电阻箱如图4所示,此时电阻箱的阻值为______;
③保持光照条件不变,交换、的位置,重复①、②的操作,此时对应电阻箱的阻值为,则本次测量中光敏电阻的值为______。
(3)如图5,把光敏电阻与小灯泡固定在相对的支架上,并连接好各自电路,调节通过小灯泡的电流,测得光敏电阻的阻值与电流的关系如图6所示。可以看出,随光照变强,光敏电阻的阻值______(选填“增大”或“减小”);
(4)如图7所示是一种光控开关电路。图中用发光二极管模拟“路灯”,为光敏电阻、为发光二极管的限流电阻、为三极管。可调电阻与光敏电阻组成串联分压电路。整个电路接入到电压恒为的电路中,当三极管的b、e间电压达到后,发光二极管、三极管到达电源负极的回路被导通,二极管发光。若要使发光二极管在某一光照条件下发光,对应光敏电阻,则对应可调电阻______;要使发光二极管在更暗的条件下发光,应该把__。(选填“调大”或“调小”)
【答案】(1)950/940/960
(2) 减小 200 600
(3)减小
(4) 4600 调大
【详解】(1)由图知,读数为
(2)①[1]电流计向右偏转,说明电流自上而下流过电流表,上面电势高,故应该减小电阻箱的阻值;
②[2]根据图示可知,读数为;
③[3]根据电桥原理可知,
联立解得
(3)根据图像可知,电流越大,光越强,电阻越小,故电阻随光照增强而减小;
(4)[1][2]根据回路分压原理可知,应满足条件
得
同理,当条件亮度更暗,光敏电阻更大,则更大,故应把调大。
19.(2025·浙江台州·一模)物理兴趣小组准备测量一节干电池电动势和内阻,实验室备有以下实验器材:
电流表A(量程,内阻)
电压表V(量程,内阻约为)
滑动变阻器(,额定电流)
电阻箱
两只定值电阻
开关S一个;导线若干。
(1)由于电流表量程太小,需要将其改装成量程为。则定值电阻应选________(选填“”或“”)
(2)按图1正确连线后规范操作,记录电压表和电流表的示数为,并做出图像如图2所示,则该电源的电动势________V;内阻________(保留两位有效数字),测得的内阻比真实值________(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)
【答案】(1)
(2) 1.39/1.40/1.41 3.0/3.1/3.2 偏小
【详解】(1)由于电流表量程太小,需要将其改装成量程为;由并联知识,定值电阻应选
故定值电阻应选
(2)[1]图2图像纵轴截距为电动势,则该电源的电动势为
[2]图2图像斜率的绝对值为内阻,则内阻为
由于电表量程已经改装为,所以图像中电流实际值应变为其数值的3倍;
则内阻为
[3]测得内阻值实际为电源内阻与电压表的并联值,所以测得的内阻比真实值偏小。
20.(2025·浙江·一模)某实验小组准备测量一款充电宝的电动势与内阻,经查阅资料后获悉,充电宝电动势稳定,内阻小。
(1)他们先用多用电表的10V直流电压挡直接测量充电宝电动势,表盘示数如图1所示,则充电宝的电动势为______V;
(2)小组同学进一步用伏安法测量充电宝的电动势与内阻,讨论后设计了如图2所示的电路,其中为定值电阻,为电阻箱,为滑动变阻器。图3为相应的未完成的实物连线图,请补线完成;
(3)已知伏特表量程为3V,内阻为3,定值电阻Ω,把变阻箱的阻值也调为3,调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,以电压表读数为纵坐标,电流表读数为横坐标,作出图线如图4,则该充电宝的电动势______V(保留3位有效数字),内阻______Ω(保留2位有效数字)。
(4)针对下列不同规格的滑动变阻器,本实验选择______。
A.最大电流5A,最大阻值20Ω
B.最大电流3A,最大阻值200Ω
C.最大电流0.5A,最大阻值20Ω
(5)定值电阻的作用是______。
【答案】(1)5.4V
(2)
(3) 5.44V~5.48V 0.22~0.24
(4)A
(5)保护作用;移动滑动变阻器滑片时让电压表变化明显
【详解】(1)10V的量程,刻度盘上一大格代表1V,一小格代表0.2V。
观察指针位置在过了5V刻度线之后的第二小格上,故电压表读数为
(2)参照图2的原理图,滑动变阻器的接线位置,一端接在电流表的负接线柱上,另一端接在电阻箱上。
(3)[1]根据闭合电路欧姆定律
公式变形可得
从图中可得交点坐标为,故实际电动势 。
[2]图像斜率 ,
所以
(4)电路中的最大电流大于3A,所以选择A。
(5)若没有接入,当不小心将滑动变阻器的阻值调到零时,会先使电源短路,损坏电源,接入 可对电源起到保护作用,同时可以使移动滑动变阻器滑片时电压表变化明显。
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