专题17 电学实验（一）专项训练 -2026届北京市高三物理冲刺热点集训

专题17 电学实验（一） 5大考点概览 考点01 基本仪器的使用与读数 考点02 测量电路与控制电路 考点03 测量金属丝的电阻率 考点04 多用表的使用 考点05 电路故障问题 考点01 基本仪器的使用与读数 1．用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图所示。则该金属管的内径为__________。 【答案】31.4 【解析】游标卡尺的精度为，主尺读数为，游标尺读数为，故该金属管的内径为 2．如图所示，游标尺上的“30”刻度线与主尺刻度线对齐，则读数为________mm。 【答案】5.60 【解析】[1]游标卡尺读数是主尺读数（mm的整数倍）加上游标尺的读数（mm的小数位），图中读数为 5mm+0.02mm×30=5.60mm 3．用游标卡尺测某容器的深度，示数如图1所示，则该容器的深度________。 【答案】50.70； 【解析】（1）[1]游标卡尺的读数即容器深度为 4．实验测量。用螺旋测微器测量某金属丝的直径，示数如图1所示。则该金属丝的直径为________mm。 【答案】0.704 【解析】螺旋测微器测量某金属丝的直径 5、在“练习使用多用表”实验时，某同学用多用表的电阻“×10”挡测定值电阻阻值，表盘的示数如图所示，则该阻值________。 【答案】180 【解析】如图欧姆表读数为 6、用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为__________mA．若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为__________Ω。 【答案】22.0；190 【解析】[1]若所选挡位为直流50mA挡，最小刻度为1mA，则示数为22.0mA； [2]若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为19×10Ω=190Ω。 考点02 测量电路与控制电路 7、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。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）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图中的（选填“甲”或“乙”）。 【答案】甲 【解析】测小电阻，选用电流表外接法测量误差小。 8、采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。 实验时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在 （选填“”或“”）端。 【答案】M 【解析】 闭合开关瞬间，应使得上的电压最小，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在端。 9、若待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是__________； A. B. C. D. 【答案】A 【解析】待测金属丝电阻较小，可知电压表的分流很小，电流表应采用外接法；为使金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。 故选A。 10、某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表，设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是（　 　） A.若将S调到1位置，则为改装后的安培表 B.若将S调到2位置，则为改装后的伏特表 C.若想扩大安培表的量程，可增大R1 D.若想扩大伏特表的量程，可增大R2 【答案】C 【解析】A.将S调到1位置时，电阻R1与电流表并联，电阻R1起到分流作用，则为改装后的安培表，故A正确；B.将S调到2位置时，电阻R2与电流表串联，电阻R2起到分压作用，则为改装后的伏特表，故B正确；C.若想扩大安培表的量程，则电阻R1的分流作用要增大，根据欧姆定律可知需要减小电阻R1，故C错误；D.若想扩大伏特表的量程，则电阻R2的分压作用要增大，故需要适当增大R2，故D正确。故选C。 考点03 测量金属丝的电阻率 11、用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。 (1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的 （填“M”或“N”）端。 (2)按照图连接实物，连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。 A．导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 B．导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 C．导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 D．导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 【答案】(1)M (2)CD 【详解】（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的M端。 （2）根据电路图可知，滑动变阻器要接成分压电路，则导线b接线错误，导线b的右端应该接滑动变阻器的左下端接线柱，若闭合开关调节滑动变阻器的滑动端到最右端时会导致电路短路，烧毁电源，若闭合开关，待测电阻两端的电压始终为零，即调节滑动变阻器两个电表始终没有示数，故选CD。 12、某学习小组设计实验测量某合金丝的电阻率，他们进入实验室，找到如下器材： A．一节干电池（电动势为） B．毫安表A（量程为，内阻） C．定值电阻 D．电阻箱 E.刻度尺、螺旋测微器、接线夹、开关、导线 (1)该组同学用螺旋测微器测量合金丝的直径，测量结果如图1所示，则合金丝直径 mm。 (2)基于以上器材，为了测量该合金丝的电阻率，设计了如图2所示的实验电路图，将电阻箱阻值调到。某次测量时，电流表的示数为0.50mA，则流经电源的电流 A (3)改变接入电路的合金丝的长度，记录多组流经电源的电流的倒数和的数值，绘出如图3所示的图线。已知图线的斜率为，则金属丝的电阻率 （用含、、的表达式表示）。 (4)有两种金属直导线，横截面积均为，长度分别为、，电阻率分别为、，且。现将它们串联在一稳恒直流电路中，如图4所示。已知导线中稳恒电场的基本性质与静电场相同。请通过推导比较两金属导线中沿导线方向的稳恒电场和的大小关系 ；小明猜想与的大小关系是两导线接触面处有“净余电荷”所致。请根据这个猜想判断“净余电荷”的电性 。 【答案】(1)0.630 (2)0.1505 (3) (4) 负 【详解】（1）螺旋测微器的读数为 （2）电流表的示数为0.50mA，则流经电源的电流 代入数据可得 （3）设电路中除了电阻丝电阻外，其他电阻阻值之和为，根据闭合电路欧姆定律 整理变形可得 可知图像斜率 解得 （4）[1]设回路中经过两导线的电流大小为，则根据，， 联立可得 同理得 所以 [2]导线中的稳恒电场是由电路中稳定分布的电荷叠加产生的，已知导线中的稳恒电场沿导线方向，又因为，必然在界面处积累负的“净余电荷”。 13、某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。 (1)该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源（电动势为3.0V，内阻不计），电压表（量程0~3V，内阻约3k），开关和导线若干，以及下列器材： A．电流表（量程0~3A，内阻约0.025） B．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125） C．滑动变阻器（0~5，3A） D．滑动变阻器（0~1000，0.5A） 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 。（选填实验器材前的字母） (2)电压表应连接 点（选填“M”或“N”）。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在 （选填“左端”或“右端”）。 (3)测得金属丝的直径为d，长度为L，电阻为R，则该金属丝电阻率测量值的表达式 。仅考虑电表内阻引起的误差，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“小于”）。 (4)材料的电阻率随温度t变化的规律为，其中是材料在t=0℃时的电阻率，为电阻温度系数，在一定的温度范围内是与温度无关的常量。不同材料的可能为正数也可能为负数。该同学设想利用两种材料制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。若在0℃时，A材料的电阻率为，电阻温度系数为，B材料的电阻率为，电阻温度系数为。用A、B两种材料制成横截面积为S，长度分别为L1和L2的导线，将两段导线串联成一个导体，S、L1、L2均不随温度变化。当L1、L2满足 关系时，导体的电阻在0℃附近不随温度变化，若使该导体的电阻等于R，则L1、L2与R的关系式为 。 【答案】(1) B C (2) M 左端 (3) 小于 (4) 【详解】（1）[1]根据题中信息可得流过电阻的最大电流约为 为了减小误差，电流表选择B； [2]由题图可知滑动变阻器采用分压式连接，为了方便操作，选用最大阻值较小的C。 （2）[1]通过计算可得出 为了减小误差，电压表应连接M点； [2]为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在使测量电路部分电压为零的左端。 （3）[1]根据电阻定律 又 联立可得 [2]根据（2）中分析可知，电流表采用外接法，则电流的测量值大于流过电阻的真实值，根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值，则电阻率的测量值小于真实值。 （4）[1]要使得两段导线串联成的个导体电阻不随温度发生变化，即两段导线电阻之和不变，即两段导线电阻随温度的变化率互为相反数，根据电阻定律得 求导可得导线电阻随温度的变化率 即需要满足 整理可得 [2]根据电阻定律可得 结合 联立可得 14、某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率，已知待测金属丝电阻约为。 (1)现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材： A．电池组（3V，内阻约1） B．电流表（0~3A，内阻约0.025） C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125） D．电压表（0~3V，内阻约3k） E.电压表（0~15V，内阻约15k） F.滑动变阻器（0~20，额定电流1A） G.滑动变阻器（0~1000，额定电流0.3A） H.开关，导线 实验时应选用的电流表是 ，电压表是 ，滑动变阻器是 。（填写各器材的字母代号） (2)为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是 。 A．           B．   C．              D．   (3)实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，并描绘出图线，如图所示。若图线的斜率为，金属丝的长度为，直径为，则金属丝电阻率的表达式为 。（用表示）    (4)某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率。（需要的其他物理量可自选符号表示） 【答案】(1) C D F (2)A (3) (4) 【详解】（1）[1][2][3]题意知电动势E=3V，则电压表选D，电路的最小电流，故电流表选C，因为待测电阻约6.0Ω，且为方便调节，滑动变阻器应选小电阻的F。 （2）金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器选择分压式解法，因为 故电流表采用外接法，A选项符合题意。 故选A。 （3）分析图像可知图像斜率为电阻，即 解得 （4）实验中改变金属丝长度，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使得每次电流表的示数均为，测量出金属丝长度，以及对应的电压表示数，根据欧姆定律可得 又 联立可得 作出图像，可知斜率为 解得金属丝的电阻率为 15、为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案，已知该实验选用的电源可视为内阻不计的理想电源。 (1)小明先进行了如图甲方案的测量。 ①他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度L=50.00cm，再利用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝直径的测量值d= mm。 ②小明闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 端。（选填“左”或“右”） ③实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画出U−I图线 ，根据图线求得金属丝的阻值R= Ω。 实验次数 1 2 3 4 5 6 U/V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 I/A 0.18 0.24 0.31 0.37 0.43 0.49 ④利用甲方案测得的金属丝的电阻率ρ= Ω⋅m。 （说明：③、④计算结果保留两位有效数字） (2)小明又进行了如图乙方案的测量，实验中闭合开关S后，他可以通过改变接线夹（即图乙中滑动变阻器符号上的箭头）接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱接入电路中的阻值，保持电流表示数不变。记录电阻箱接入电路中的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据，并在R−L坐标系中描点连线，作出R−L的图线，如图所示。请用金属丝的直径d、R−L图线斜率的绝对值k和必要的常数，写出该金属丝电阻率测量值的表达式 ρ= 。 (3)电表的内阻可能对实验产生系统误差。 ①若采用甲方案，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因是： 。 ②若采用乙方案，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因是： 。 【答案】(1) 0.359/0.360/0.361 右 见解析 4.8/4.9/5.0/5.1/5.2 0.99×10-6~1.1×10-6 (2) (3) 小于 由于电压表的分流作用导致金属丝的电流测量值偏大，其电阻的测量值偏小，电阻率的测量值偏小 等于 图乙方案中，所以电表内阻对电阻率的测量结果没有影响。 【详解】（1）[1] 固定刻度0mm，可动刻度第36.0格与固定尺横线对齐，总读数 [2] 甲图，闭合开关前，滑片应置于右端，从而保护电路； [3] U-I图像如图所示 [4]U-I图像的斜率表示电阻，求斜率得 [5]根据电阻决定式 代入数据解得 （2）根据闭合电路欧姆定律可得 变形得 所以图像斜率的绝对值为 解得 （3）[1] 小于 [2]由于电压表的分流作用导致金属丝的电流测量值偏大，其电阻的测量值偏小，电阻率的测量值偏小 [3] 等于 [4]图乙方案中，所以电表内阻对电阻率的测量结果没有影响 16、用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。 (1)先用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。 ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“10”倍率的电阻挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线； ②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，指针指在如图甲中虚线a的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到 （选填“1”或“100”）倍率；然后进行 （选填“欧姆”或“机械”）调零。 ③调整后指针指在图中虚线b的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是 Ω； (2)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材。 A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω） B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流2A） D．滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A） 为减小误差，电压从零开始可调，滑动变阻器应选 。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成 。 【答案】(1) 1 欧姆 8 (2) C 【详解】（1）[1][2]表针指在如图中虚线a的位置，指针偏转角度过大，说明电阻所测较小，应换较小的欧姆挡，为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到1挡；然后进行欧姆调零。   [3]调整后指针指在图中虚线b的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是。 （2）[1]为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应接成分压电路，故应该选择阻值较小的C； [2]因为 故选用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，故实物图如下 17、在“测量金属丝的电阻率”实验中： (1)下列说法正确的是______。 A．用刻度尺多次测量金属丝的全长，算出其平均值 B．用螺旋测微器在金属丝上某一位置测量得出其直径 C．实验中尽可能保持金属丝的温度不变 (2)若待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压调节范围尽可能大，以下实验电路符合要求的是______。 A． B． C． D． (3)实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出图像，图线的斜率为k，金属丝的有效长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为 。 (4)某同学利用金属丝和内阻为的灵敏电流计G设计了一个多量程电流表。如图1所示，G两端并联长为L的金属丝，调节滑动变阻器使G满偏，毫安表示数为I，改变L，重复上述步骤，始终保证G满偏，获得多组I、L数据，作出图像如图2所示，均为已知量。 ①若想将灵敏电流计改装为量程为的电流表，则接入金属丝的长度为 ； ②若给定金属丝的横截面积为S，则可由题目中信息得到金属丝的电阻率为 。 【答案】(1)C (2)B (3) (4) 【详解】（1）A. 用刻度尺多次测量金属丝接入电路部分的全长，算出其平均值，故A错误； B. 用螺旋测微器在金属丝上至少三个部位测量直径，计算平均值，故B错误； C. 实验中尽可能保持金属丝的温度不变，以保证金属丝的电阻不变，故C正确。 故选C。 （2）待测金属丝电阻较小，可知电压表的分流很小，电流表应采用外接法；为使金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。 故选B。 （3）根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 联立可得金属丝电阻率的表达式为 （4）[1]由图可知当接入金属丝的长度为L1时，毫安表的示数为2I0，电流计此时满偏且为I0，流过金属丝的电流也为I0，根据欧姆定律可知，此时接入电路的金属丝的阻值与电流计的阻值相等且为，灵敏电流计改装为量程为的电流表，则电流计此时满偏为I0，通过金属丝的电流为2I0，根据欧姆定律可知金属丝接入电路的阻值将会减小一半，即金属丝接入电路的长度也会减小一半，即。 [2]由上分析可知金属丝接入电路的长度为时阻值为，根据欧姆定律，有 可得金属丝的电阻率为。 考点04 多用表的使用 18、(1)使用多用电表欧姆挡测量某电阻阻值时，下列说法正确的是__________。 A．测量时，不需要把该电阻与电路断开进行测量 B．测量时，发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线，应将选择开关拨至倍率较大的挡位 C．更换挡位测量电阻阻值时，必须将红、黑表笔短接，重新进行欧姆调零 (2)若某次测量使用欧姆挡为“×10”挡，则图甲中电阻的测量值R= Ω。 【答案】(1)C (2)100 【详解】（1）A．测量电路中某个电阻时，应该把该电阻与电路断开，否则测量的是该电阻与其它电路的并联电阻，测量时必须把把该电阻与电路断开，故A错误； B．测电阻时，发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线，则所测电阻阻值较较小，所选挡位太大，应换较小倍率后，重新调零，再进行测量，故B错误； C．更换挡位测量电阻阻值时，必须将红、黑表笔短接，重新进行欧姆调零，故C正确； 故选C。 （2）指针指向“10”刻度线，则图甲中电阻的测量值R= 19、某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻。当选用“×10”挡测量时。指针的 偏转情况如图所示，为减小测量误差，请你选择正确的实验操作并排序 。 A．将红黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线 C．调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线 D．将选择开关调至"×1"挡 E.将选择开关调至"×100"挡 【答案】(1)DAC 【详解】（1）用“×10” 挡测电阻时，指针偏角过大，说明所测电阻较小，所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应选“×1”挡，然后对欧姆表重新进行欧姆调零，然后再测电阻阻值，欧姆表使用完毕后，要把选择开关置于OFF挡或交流电源最高挡上，因此合理的实验步骤是：DAC； 20、某同学在“练习使用多用电表”的实验中，正确测量了一个阻值大约是20Ω的电阻，如图1所示。 (1)该同学继续测量一个阻值大约是的电阻，用红、黑表笔接触这个电阻的两端之前，应进行哪些操作，请选出必要的操作并写出正确的顺序_____（选填选项前的字母）。 A．将红表笔和黑表笔短接 B．把选择开关旋转到“”位置 C．把选择开关旋转到“”位置 D．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 (2)在（1）中调节选择开关换挡后，将红、黑表笔短接，发现此时表头的指针指向图1中欧姆零点的右侧。为了解释该现象，此同学查阅欧姆表的内部电路原理图，如图2所示。请结合电路图，分析出现该现象的原因。 【答案】(1)CAD (2)见解析 【详解】（1）该同学测量大约是的电阻时用“”挡，若继续测量一个阻值大约是的电阻，这应该用“”挡，则应该换挡后调零再进行测量，则正确实验步骤是CAD。 （2）由图2可知，当由“”挡换做“”挡后所接的电阻由39Ω变为了430Ω，电阻变大，当两表笔短接时，电路的总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则通过电流计所在支路的电流变大，即电流计中的电流变大，则指针右偏一些。 考点05 电路故障问题 21、将电池、开关和灯泡组成串联电路，如图所示。闭合开关时，发现灯泡不发光。为了寻找故障原因，某同学在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2.5 V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50 V；黑表笔接触E、F时，示数为0。若该电路中只存在一处故障，则灯泡不发光的原因可能是（　C　） A.灯泡短路 B.开关接触不良 C.D、E间导线断路 D.A、F间导线断路 【答案】C 【解析】若灯泡短路，闭合开关时电池发热冒烟，A错误；若开关接触不良，黑表笔接触E时，示数为1.5 V，B错误；D、E间导线断路，符合题意，C正确；若A、F间导线断路，黑表笔接触F时，示数为1.5 V，D错误。故选C。 22、某同学利用如图2所示的电路进行实验，闭合开关后，发现灯泡不发光。为查找故障，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。将红表笔与接线柱A接触并保持不动，当黑表笔分别接触B、C时，示数均为；当黑表笔分别接触D、E、F时，示数均为0。若电路中仅有一处故障，则故障为______。（选填选项前的字母） A．间断路 B．间断路 C．间断路 D．间断路 【答案】B 【详解】当黑表笔分别接触B、C时，示数均为，说明BC间是完好的，CD间、DE间、EF间、AF间有断路；当黑表笔分别接触D、E、F时，示数均为0，且电路中仅有一处故障，说明CD间断路。 故选B。 23、在测量某定值电阻的电阻率实验中，部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b 点时，发现电压表的示数变化较大，电流表的示数变化不明显，为了减小测量误差，电压表右端接在 点 （ 填 “a”或“b”）。某同学用图2所示的实物电路测录定值电 Rx 的电阻率。闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是 。 【答案】b 待测电阻断路 【详解】 电压表示数变化较大，电流表的示数变化不明显，说明电流表的分压效果比较显著，电流表中的电压不可忽略，所以应该选用外接法，故应接b； 电压表示数接近电源电压，电流表无示数，说明待测电阻断路。 24、采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。    （1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“M”或“N”）端。 （2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为___________（填“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________。    【答案】 M b 移动滑片时，电压表和电流表的示数为0 【详解】（1）[1]实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在最大阻值处，滑动变阻器的滑片P应处在M端。 （2）[2][3]滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数为0。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题17 电学实验（一） 5大考点概览 考点01 基本仪器的使用与读数 考点02 测量电路与控制电路 考点03 测量金属丝的电阻率 考点04 多用表的使用 考点05 电路故障问题 考点01 基本仪器的使用与读数 1．用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图所示。则该金属管的内径为__________。 2．如图所示，游标尺上的“30”刻度线与主尺刻度线对齐，则读数为________mm。 3．用游标卡尺测某容器的深度，示数如图1所示，则该容器的深度________。 4．实验测量。用螺旋测微器测量某金属丝的直径，示数如图1所示。则该金属丝的直径为________mm。 5、在“练习使用多用表”实验时，某同学用多用表的电阻“×10”挡测定值电阻阻值，表盘的示数如图所示，则该阻值________。 6、用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为__________mA．若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为__________Ω。 考点02 测量电路与控制电路 7、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。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）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图中的（选填“甲”或“乙”）。 8、采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。 实验时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在 （选填“”或“”）端。 9、若待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是__________； A. B. C. D. 10、某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表，设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是（　 　） A.若将S调到1位置，则为改装后的安培表 B.若将S调到2位置，则为改装后的伏特表 C.若想扩大安培表的量程，可增大R1 D.若想扩大伏特表的量程，可增大R2 考点03 测量金属丝的电阻率 11、用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。 (1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的 （填“M”或“N”）端。 (2)按照图连接实物，连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。 A．导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 B．导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 C．导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 D．导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 12、某学习小组设计实验测量某合金丝的电阻率，他们进入实验室，找到如下器材： A．一节干电池（电动势为） B．毫安表A（量程为，内阻） C．定值电阻 D．电阻箱 E.刻度尺、螺旋测微器、接线夹、开关、导线 (1)该组同学用螺旋测微器测量合金丝的直径，测量结果如图1所示，则合金丝直径 mm。 (2)基于以上器材，为了测量该合金丝的电阻率，设计了如图2所示的实验电路图，将电阻箱阻值调到。某次测量时，电流表的示数为0.50mA，则流经电源的电流 A (3)改变接入电路的合金丝的长度，记录多组流经电源的电流的倒数和的数值，绘出如图3所示的图线。已知图线的斜率为，则金属丝的电阻率 （用含、、的表达式表示）。 (4)有两种金属直导线，横截面积均为，长度分别为、，电阻率分别为、，且。现将它们串联在一稳恒直流电路中，如图4所示。已知导线中稳恒电场的基本性质与静电场相同。请通过推导比较两金属导线中沿导线方向的稳恒电场和的大小关系 ；小明猜想与的大小关系是两导线接触面处有“净余电荷”所致。请根据这个猜想判断“净余电荷”的电性 。 13、某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。 (1)该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源（电动势为3.0V，内阻不计），电压表（量程0~3V，内阻约3k），开关和导线若干，以及下列器材： A．电流表（量程0~3A，内阻约0.025） B．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125） C．滑动变阻器（0~5，3A） D．滑动变阻器（0~1000，0.5A） 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 。（选填实验器材前的字母） (2)电压表应连接 点（选填“M”或“N”）。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在 （选填“左端”或“右端”）。 (3)测得金属丝的直径为d，长度为L，电阻为R，则该金属丝电阻率测量值的表达式 。仅考虑电表内阻引起的误差，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“小于”）。 (4)材料的电阻率随温度t变化的规律为，其中是材料在t=0℃时的电阻率，为电阻温度系数，在一定的温度范围内是与温度无关的常量。不同材料的可能为正数也可能为负数。该同学设想利用两种材料制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。若在0℃时，A材料的电阻率为，电阻温度系数为，B材料的电阻率为，电阻温度系数为。用A、B两种材料制成横截面积为S，长度分别为L1和L2的导线，将两段导线串联成一个导体，S、L1、L2均不随温度变化。当L1、L2满足 关系时，导体的电阻在0℃附近不随温度变化，若使该导体的电阻等于R，则L1、L2与R的关系式为 。 14、某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率，已知待测金属丝电阻约为。 (1)现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材： A．电池组（3V，内阻约1） B．电流表（0~3A，内阻约0.025） C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125） D．电压表（0~3V，内阻约3k） E.电压表（0~15V，内阻约15k） F.滑动变阻器（0~20，额定电流1A） G.滑动变阻器（0~1000，额定电流0.3A） H.开关，导线 实验时应选用的电流表是 ，电压表是 ，滑动变阻器是 。（填写各器材的字母代号） (2)为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是 。 A．           B．   C．              D．   (3)实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，并描绘出图线，如图所示。若图线的斜率为，金属丝的长度为，直径为，则金属丝电阻率的表达式为 。（用表示）    (4)某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率。（需要的其他物理量可自选符号表示） 15、为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案，已知该实验选用的电源可视为内阻不计的理想电源。 (1)小明先进行了如图甲方案的测量。 ①他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度L=50.00cm，再利用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝直径的测量值d= mm。 ②小明闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 端。（选填“左”或“右”） ③实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画出U−I图线 ，根据图线求得金属丝的阻值R= Ω。 实验次数 1 2 3 4 5 6 U/V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 I/A 0.18 0.24 0.31 0.37 0.43 0.49 ④利用甲方案测得的金属丝的电阻率ρ= Ω⋅m。 （说明：③、④计算结果保留两位有效数字） (2)小明又进行了如图乙方案的测量，实验中闭合开关S后，他可以通过改变接线夹（即图乙中滑动变阻器符号上的箭头）接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱接入电路中的阻值，保持电流表示数不变。记录电阻箱接入电路中的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据，并在R−L坐标系中描点连线，作出R−L的图线，如图所示。请用金属丝的直径d、R−L图线斜率的绝对值k和必要的常数，写出该金属丝电阻率测量值的表达式 ρ= 。 (3)电表的内阻可能对实验产生系统误差。 ①若采用甲方案，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因是： 。 ②若采用乙方案，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因是： 。 16、用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。 (1)先用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。 ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“10”倍率的电阻挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线； ②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，指针指在如图甲中虚线a的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到 （选填“1”或“100”）倍率；然后进行 （选填“欧姆”或“机械”）调零。 ③调整后指针指在图中虚线b的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是 Ω； (2)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材。 A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω） B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流2A） D．滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A） 为减小误差，电压从零开始可调，滑动变阻器应选 。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成 。 17、在“测量金属丝的电阻率”实验中： (1)下列说法正确的是______。 A．用刻度尺多次测量金属丝的全长，算出其平均值 B．用螺旋测微器在金属丝上某一位置测量得出其直径 C．实验中尽可能保持金属丝的温度不变 (2)若待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压调节范围尽可能大，以下实验电路符合要求的是______。 A． B． C． D． (3)实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出图像，图线的斜率为k，金属丝的有效长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为 。 (4)某同学利用金属丝和内阻为的灵敏电流计G设计了一个多量程电流表。如图1所示，G两端并联长为L的金属丝，调节滑动变阻器使G满偏，毫安表示数为I，改变L，重复上述步骤，始终保证G满偏，获得多组I、L数据，作出图像如图2所示，均为已知量。 ①若想将灵敏电流计改装为量程为的电流表，则接入金属丝的长度为 ； ②若给定金属丝的横截面积为S，则可由题目中信息得到金属丝的电阻率为 。 考点04 多用表的使用 18、(1)使用多用电表欧姆挡测量某电阻阻值时，下列说法正确的是__________。 A．测量时，不需要把该电阻与电路断开进行测量 B．测量时，发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线，应将选择开关拨至倍率较大的挡位 C．更换挡位测量电阻阻值时，必须将红、黑表笔短接，重新进行欧姆调零 (2)若某次测量使用欧姆挡为“×10”挡，则图甲中电阻的测量值R= Ω。 19、某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻。当选用“×10”挡测量时。指针的 偏转情况如图所示，为减小测量误差，请你选择正确的实验操作并排序 。 A．将红黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线 C．调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线 D．将选择开关调至"×1"挡 E.将选择开关调至"×100"挡 20、某同学在“练习使用多用电表”的实验中，正确测量了一个阻值大约是20Ω的电阻，如图1所示。 (1)该同学继续测量一个阻值大约是的电阻，用红、黑表笔接触这个电阻的两端之前，应进行哪些操作，请选出必要的操作并写出正确的顺序_____（选填选项前的字母）。 A．将红表笔和黑表笔短接 B．把选择开关旋转到“”位置 C．把选择开关旋转到“”位置 D．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 (2)在（1）中调节选择开关换挡后，将红、黑表笔短接，发现此时表头的指针指向图1中欧姆零点的右侧。为了解释该现象，此同学查阅欧姆表的内部电路原理图，如图2所示。请结合电路图，分析出现该现象的原因。 考点05 电路故障问题 21、将电池、开关和灯泡组成串联电路，如图所示。闭合开关时，发现灯泡不发光。为了寻找故障原因，某同学在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2.5 V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50 V；黑表笔接触E、F时，示数为0。若该电路中只存在一处故障，则灯泡不发光的原因可能是（　C　） A.灯泡短路 B.开关接触不良 C.D、E间导线断路 D.A、F间导线断路 22、某同学利用如图2所示的电路进行实验，闭合开关后，发现灯泡不发光。为查找故障，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。将红表笔与接线柱A接触并保持不动，当黑表笔分别接触B、C时，示数均为；当黑表笔分别接触D、E、F时，示数均为0。若电路中仅有一处故障，则故障为______。（选填选项前的字母） A．间断路 B．间断路 C．间断路 D．间断路 23、在测量某定值电阻的电阻率实验中，部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b 点时，发现电压表的示数变化较大，电流表的示数变化不明显，为了减小测量误差，电压表右端接在 点 （ 填 “a”或“b”）。某同学用图2所示的实物电路测录定值电 Rx 的电阻率。闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是 。 24、采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。    （1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“M”或“N”）端。 （2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为___________（填“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________。    学科网（北京）股份有限公司 $