第35讲 电学实验(专项训练)(江苏专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-06-29
|
3份
|
48页
|
156人阅读
|
4人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 26.16 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 物李提分加速器工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58544676.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电学实验核心技能,以基础操作→重难创新→真题实战为逻辑链,通过问题驱动深化科学探究与误差分析能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|3主题(电阻测量等)|基础操作+误差计算|从仪器使用(多用电表)到原理应用(伏安法),构建实验操作与数据处理的基础逻辑|
|重难·创新演练|4题(修复电表等)|情境创新+方案设计|基于基础原理拓展至实际问题(如光伏电池特性),培养科学思维与质疑创新能力|
|真题·实战演练|3题(高考真题)|高频考点+规范作答|紧扣电阻测量、万用表使用等核心考点,强化科学论证与实验评估的应试能力|
内容正文:
第35讲 电学实验(专项训练)
目录
模拟·基础演练 1
01 导体电阻及电阻率的测量 1
02 测量电源电动势和内阻 4
03 练习使用多用电表 8
重难·创新演练 9
真题·实战演练 12
模拟·基础演练
考查重点:导体电阻率的测量,测量电源电动势和内阻,练习使用多用电表……
01 导体电阻及电阻率的测量
1.(2026·南京师范大学附属中学·一模)某实验小组利用如图甲所示的电路探究电流表的不同接法对电阻测量误差大小的影响。实验器材如下:
电压表V(量程3V,内阻RV约为3000Ω);
电流表A(量程0.6A,内阻RA约为1.2Ω);
电阻箱R(0~9999Ω);
滑动变阻器(最大阻值5Ω,额定电流2A);
学生电源(输出电压3V)
开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
(1)请用连线代替导线把图乙所示的电路连接补充完整_____;
(2)正确连接电路后进行实验,闭合S,将单刀双掷开关K与a、b中的某一端相连接,将电阻箱的阻值调为R1=3Ω,改变滑动变阻器的触片位置,测得多组U、I值,并描绘出U—I图线,如图丙中的图线I;保持单刀双掷开关K的连接不变,再将电阻箱的阻值调为R2=30Ω,改变滑动变阻器的触片位置,测得多组U、I值,并描绘出U—I图线,如图丙中的图线II。
①根据图丙中的图线信息判断,此实验过程中单刀双掷开关K与__________(选填“a”或“b”)端相连;
②测量电阻的相对误差可表达为,则图丙中图线I对应的所测电阻箱电阻R1的相对误差为__________%(保留1位小数);
(3)保持单刀双掷开关K与a端相连接,电阻箱的阻值调整为Rx,测出对应的U、I值,并计算出所测电阻箱电阻的相对误差ηx,改变电阻箱的阻值,重复以上测量,并描绘出ηx—Rx图线。下列描绘ηx—Rx关系的图线可能正确的是____________;
A. B. C. D.
(4)实验中将电阻箱的阻值调为R0时发现,当单刀双掷开关K分别与a、b连接时,两种情况下所测电阻的相对误差相等,则R0与电压表内阻RV、电流表内阻RA之间的关系可表达为_________(用R0、RV、RA表示)。
2.(2026·徐州&淮安·质量检测)为了研究某导电溶液的导电性能,提供器材有:多用电表、电压表(0~5V,内阻约为5000Ω)、电流表(0~1mA,内阻为500Ω)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)、电池组(电动势为6V,内阻不计)、开关、导线若干,实验操作如下:
(1)将配制好的某导电溶液注入绝缘性能良好的圆柱形塑料管内,该塑料管水平放置,两端用金属圆片电极(电阻不计)密封完好,如图甲所示。
(2)先用多用电表粗测该溶液的电阻值,将选择开关调到“×1k”档,正确操作后,多用电表的示数如图乙所示。则该溶液电阻的阻值为_________Ω;
(3)为精确测量该溶液的电阻值,某同学设计了如图丙所示电路。
①图丙中已正确连接了部分电路,请将图中剩余的电路补充完整______;
②开关闭合前,图丙中滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“a”或“b”);
③移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表示数U及对应的电流表示数I,通过描点作图得到U—I图像如图丁所示,则该溶液的电阻值为________Ω;
④为进一步探究溶液的电阻是否与其浓度有关,该同学先向塑料管中添加适量的纯净水改变溶液的浓度,再测量溶液的电阻。请你判断他的操作方法是否可行,并简要说明理由。 ______
3.(2026·海口一中·二模)某物理实验小组利用实验室器材测量一段康铜金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,算出平均值;用刻度尺测量金属丝接入电路的长度。
(2)该实验小组采用图甲所示电路图进行实验,为输出电压可调且稳定的直流电源。将电源输出电压调至,闭合开关,调节电阻箱的阻值,当的示数时,电压表的指针如图乙所示,其读数______。根据上述数据,可计算得金属丝的电阻______(用、、表示)。
(3)根据公式______(用、、、表示)可计算出该金属丝的电阻率。
(4)在图甲的电路中,由于电压表内阻并非无穷大,会导致的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(5)另一实验小组设计了图丙所示的改进电路进行测量。闭合开关与,调节电阻箱,当灵敏电流计G的示数为零时,记下电阻箱的阻值,则金属丝的电阻为______(用、、表示)。
02 测量电源电动势和内阻
4.(25-26高三下·常州前黄高中)实验小组开展测量某金属丝的基本参数实验并利用相关器材测量某电源的电动势和内阻。请完成下列问题:
(1)该小组用游标卡尺测量待测金属丝的长度,示数如图1所示,此读数为___________mm。
(2)为满足实验电压测量需求,需将一灵敏电流计G改装为量程为6 V的电压表。已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=2.0 kΩ,另有电阻箱R′(0___________99999.9Ω)、开关及导线若干。
①改装的方法是将灵敏电流计与电阻箱R′___________联(选填“串”或“并”);
②需将电阻箱的阻值调为___________Ω。
③在图2中补全电路图________。
(3)该小组采用“电桥法”校准实验用电流表,测量某标准电流表A的内阻RA,实验电路如图3所示。闭合开关S1,将开关S2先后掷向a和b,调节电阻箱R,当R=375.0Ω时,开关S2掷向a、b时电流表示数完全相同。已知定值电阻R1=25Ω,R2=15Ω,则电流表的内阻RA=___________Ω(结果保留1位小数)
(4)该同学利用图3电路测量电源的电动势和内阻。将开关S2掷向触点c,闭合开关S1,多次调节电阻箱,记录电阻箱阻值R和电流表示数I,并绘制图像如图4所示。已知定值电阻R1=25Ω,则电源的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω(结果均保留2位有效数字)。
(5)有同学提出,若将图3中的定值电阻R1替换为步骤 (1) 中测量的金属丝(已测得其电阻为Rx),其余实验步骤、数据处理方法不变,是否仍可准确测量电源的电动势和内阻?请说明理由。
5.(2026·江苏苏北七市·二模)为测量纽扣电池电动势和内阻,选用以下器材:
A.待测纽扣电池(电动势约3V,内阻约)
B.电压表V(量程为3V,内阻约)
C.电流表A(量程为0.6A,内阻约)
D.滑动变阻器R(,2A)
E.定值电阻
F.开关S和导线若干
(1)某实验小组用图甲所示电路进行实验,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“左端”或“右端”);
(2)实验中,测得电压表示数和对应的电流表示数,根据图乙中已描出的各点作出图像;
(3)由图像可得,该纽扣电池的电动势______V,内阻______。(结果均保留两位有效数字)
(4)小明用图丙所示电路进行实验,将电压表接在、间测得电压,再将电压表接在、间测得的电压为,改变滑动变阻器的滑片位置多次测量,根据测得的多组数据在图丁中作出图像。已知图线的横截距为,纵截距为。则该纽扣电池的电动势______,______。(用字母、和表示)
(5)在(4)问中,小李同学认为测得后将电压表接在、间测得电压,作出图像计算和。你认为小李的方案是否可行______(选填“是”或“否”),请简要说明理由______。
6.(2026·陕西宝鸡·二模)近年来新能源汽车得到了空前发展,使用新能源的车主发现新旧电池不能混用,更换电池时须整体更换。某学习小组为了探究新旧电池不能混用的原因,利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下:
新、旧5号碱性电池若干;
灵敏电流计G(量程0~2mA,内阻为5Ω);
电流表A(量程0~0.6A,内阻为2Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20Ω);
电阻箱(最大阻值为9999Ω);
开关、导线若干。
(1)小王同学用上述器材分别测量5号碱性电池A、B的电源电动势和内阻(每次测量一节电池)。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,电阻箱的阻值应调至______Ω;
(2)电压表改装完成后,小王同学设计了如图甲所示的电路进行实验,利用实验数据作出了如图乙所示的U-I图像。由图乙可知,有可能是旧电池的是______(选填“A”或“B”),其电动势为______V,内阻为______Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)小李同学对标有“2.0V,0.5W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线,如乙图中的C所示。若将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电,则该电池组的发热功率为______W(结果保留两位有效数字)。由此他们推测新旧电池不能混用的原因可能是混用后电池内阻消耗的功率太大。
7.(2026·镇江中学&镇江一中·四校联考)如图甲所示是万用表中常用到的一种方形的电池(层叠电池),标称电动势为。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测方形电池
B.电压表(量程为,内阻约为)
C.电流表(量程为,内阻为)
D.电阻箱(阻值范围0-99999.99Ω)
E.滑动变阻器(阻值为,额定电流为)
F.滑动变阻器(阻值为,额定电流为)
G.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路图。由于电压表量程仅为0~3V,故利用电阻箱进行改装,使量程变为,该同学按图乙连接好实验器材,检查电路无误后,将滑片移到最左端,将电阻调为0,断开,闭合,将接,适当调节,电压表示数为;保持位置不变,改变阻值,当电压表示数为_____时,调节完成,然后断开;该同学选择的滑动变阻器是_____。(用器材前字母表示)
(2)保持电阻箱阻值不变,开关接,闭合、,从左到右调节,测出多组、,并作出图线如图丙所示,由图得该电池的电动势为_____,内阻为_____(两空均保留三位有效数字)。
(3)另一同学认为改装电压表过程中存在误差。请判断实际量程比大还是比小,并说明理由:_______________________________________________________。
8.(25-26高三上·苏州&南京·调研)某物理实验小组测量某款国产新能源汽车上电池小组件的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为电压表,E为待测电池组,S为开关,为滑动变阻器,是标称值为4.0Ω的定值电阻。
(1)已知灵敏电流计G改装的电流、内阻,若要改装后的电流表满偏电流为400mA,应并联一只阻值约为________Ω的定值电阻。(结果保留2位有效数字)
(2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路。
(3)调节滑动变阻器的滑片在不同位置,多次记录下对应的电压表的示数和灵敏电流计的示数,得到如图丙所示的图像,则电池的电动势________V,内阻________Ω。(结果均保留2位有效数字)
(4)小明同学认为,考虑到本实验使用的电压表是非理想电表,将定值电阻替换成更大阻值的电阻将有利于减小电动势测量值的系统误差,你是否赞同他的观点?并请简述理由________。
03 练习使用多用电表
9.(2025·常州前黄高级中学·二模)某学习小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”,进行了以下实验:
(1)粗测水果电池电动势,某同学将多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量,读数如图甲所示,读数为_____V。
(2)按图乙所示电路图,测量水果电池的电动势和内阻,其中电压表和电流表均为数字电表,可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数。作出图像,如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势____V,内阻____(结果保留两位有效数字);
(3)该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组,能使某发光二极管正常发光,的图像如图丁中曲线所示,则正常发光时的电压____V(保留两位有效数字);
(4)在(3)中,正常发光时,该同学用普通电压表测量二极管两端电压,发现电压表示数小于正常发光时的电压且熄灭,造成电压减小原因可能是____________。
10.(2026·山东菏泽·二模)某同学设计了两种倍率的欧姆表,其内部电路如图甲所示,已知表头内阻,电源电动势未知,内阻不可忽略,则:
(1)开关S________(选填“闭合”或者“断开”)时,倍率较大;
(2)选择开关S断开时,进行欧姆调零后,A、B两表笔之间接不同的标准电阻时,表头G的示数I与的关系如图乙所示,电源的电动势E=________;
(3)再把开关S闭合,两表笔短接发现表头指针刚好半偏,________;
(4)电源由于长时间使用,电动势略有减小,内阻略有增大,用该表测电阻时测量值会________(选填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
11.(2026·湖北仙桃中学·模拟)某同学根据图甲所示的欧姆表原理图,利用微安表(满偏电流为250μA、内阻为100Ω)、滑动变阻器R(最大值为10kΩ)和一节新型电池,将微安表改装成欧姆表。
(1)将两表笔短接,调节R使微安表指针指在“250μA”处;
(2)当两表笔之间接入阻值为4.5kΩ的定值电阻时,微安表指针指在如图乙所示位置,则改装后欧姆表的内阻为________kΩ,则该电池的电动势为________V;
(3)将微安表上μA处标明“Ω”,“250”处添加“0”,“100”位置处添加“________kΩ”,并在其他位置添加相应的电阻刻度值,这样就把微安表改装成了欧姆表;
(4)经过一段时间之后,电池的电动势降低到1.8V,内阻增大,欧姆表仍可调零。若用重新调零后的此欧姆表测得某待测电阻阻值为900Ω,则这个待测电阻的真实阻值为________Ω。
重难·创新演练
设题创新:电学实验的新视角考法(T2,T3)
1.(2025·平凉某校·二模)某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。
(1)小明用多用电表对电源的电动势进行粗测,将多用电表的选择开关旋至直流“”挡,将多用电表的红表笔与电源的________(选填“正极”或“负极”)连接,进行正确操作后,多用电表的指针如图甲所示,则该电源电动势的测量值为________。
(2)为了准确测量该电源的电动势和内阻,小亮从以下器材中选取合适器材,连接好电路后,记录了多组电阻箱的电阻R和对应的电流表的示数。
A.电流表(量程为,内阻为);
B.电阻箱;
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.开关S一个,导线若干。
(3)他们将电流表改装成量程为的电压表,定值电阻应选用________(选填“”或“”);请在答题卷中将电路补充完整________。
(4)以为横轴,以为纵轴,将实验测得的数据描点、连线后得到了一条倾斜直线,该直线的纵轴截距为,斜率为,则该电源电动势和内阻分别为________,________。(用题中所给物理量的符号表示,其中改装电压表的电阻用表示,不考虑电压表的分流)
2.(2026·浙江绍兴·二模)如图1所示为某电流表接线区及其内部结构。由于虚线框内阻值为的电阻丝断裂,电表无法正常使用。现实验室有一段总长的某材料金属丝,实验小组计划先测出金属丝总电阻,再按需截取合适长度,用于修复电表。
(1)先用多用电表“”挡粗测金属丝总电阻,指针位置如图2所示,读数为______Ω。
(2)再用如图3所示实验电路精确测量金属丝总电阻,为减小实验误差,导线端应连接到______(选填“”或“”)接线柱上。
(3)调节滑动变阻器,记录多组、读数,获得图像并拟合函数表达式如图4所示,由此可知,该段金属丝的总电阻为______Ω。为修复电表,该金属丝接入两接线柱间的有效长度应为______cm。(以上结果均保留2位有效数字)
(4)若第(3)问中计算所得长度无误,但实验小组在截取金属丝时未预留焊接长度,导致接入两接线柱间的实际长度偏小,则修复后,电表0—0.6A量程的读数将______。(选填“偏大”“偏小”或“正确”)
3.(2026·泉州外国语学校·学情自测)太阳能电池是一类能直接将太阳光能转化为电能的光电半导体器件,当它受到达到一定强度的光线照射时,能瞬间产生电压,这一现象被称为太阳能光伏效应,因此太阳能电池也常被称作光伏电池。某研究小组设计了如图甲所示的实验电路探究光伏电池的发电性能。
(1)闭合开关S前图甲中的滑动变阻器滑片P应放在________(填“a”或“b”)端。
(2)用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到光伏电池的U-I曲线如图乙所示。由图像可知,在该光照强度下,光伏电池的电动势为_________,当电流较小时,光伏电池的内阻基本不变,当电流较大时,光伏电池的内阻明显________(填“增大”或“减小”)。
(3)保持光照条件不变,将的定值电阻与光伏电池串联,则此时光伏电池的内阻_________。(结果保留2位有效数字)
4.(2026·湖南衡阳县·调研三)为测定两节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:
A.待测的干电池,每节电池的电动势约为1.5 V,内阻均小于0.1Ω
B.电流表A1,量程0~3mA,内阻Rg1=10Ω
C.电流表A2,量程0~0.6A,内阻Rg2=0.1Ω
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0~200 Ω,1 A)
F.定值电阻R0=990 Ω
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图(a)的电路图,其中A位置应该接入______,B位置应该接入_____。在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选________。(填写器材前的字母代号,否则不给分)
(2)该同学连接好电路后进行实验,利用测出的数据绘制出I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,在分析干路电流时,R0所在支路的电流可忽略),如图(b)所示。已知图像斜率的绝对值为k=0.16,纵截距为b=2.94,则单节干电池的电动势E=______(保留三位有效数字),单节干电池的内阻r0=________(保留小数点后两位)。
(3)另外一位同学利用上述实验数据,设计了如图(c)所示的电路图,其中电源是一节干电池,电路图中的两个电阻相同且为非线性电阻,通过查找资料,该同学发现此电阻的伏安特性曲线满足函数关系U=1.31I²,则单个电阻在该电路中的实际电功率为P=___________。(保留两位有效数字)
真题·实战演练
高频考点:电阻的测量,万用表的使用
1.(2024·江苏·高考)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变组器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变组器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为________ 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用_________(选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在________区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于________(选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。________。
2.(2023·江苏·高考)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1.5V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ;量程0~15V,内阻约15kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50Ω)1个;定值电阻(阻值50Ω)21个;开关1个及导线若干.实验电路如题1图所示.
(1)电压表量程应选用________(选填“3V”或“15V”).
(2)题2图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________(选填“B”“C”“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,电压表指针位置如题3图所示,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,如题4图中实线所示.
(4)在题1图所示的电路中,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,定值电阻的总阻值为,当被测电阻为R时,其两端的电压________(用E、、、R表示),据此作出理论图线如题4图中虚线所示.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______.
3.(2026·云南·高考)某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“”字样,为了测量该电池电动势和实际容量,该同学进行了如下实验:
(1)测量电池的电动势,可供选择的器材如下:
待测电池E、电流表(,内阻较小)、电流表(,内阻较小)、电阻箱、开关S和导线若干。
完成下列填空:
①该电池允许的最大放电电流为,电流表应选_____________(填“”或“”);
②请根据上述器材设计实验电路,并在答题卡上指定位置补全电路图;___________
③按照②中正确电路图连接电路,闭合开关S,记录电流表示数I及电阻箱阻值;断开开关S,改变。重复以上步骤,得到和的关系如图(a)所示,由图可得电池电动势_____________V(结果保留2位有效数字)。
(2)该同学设计出测量电池容量的电路,如图(b)甲所示。完成下列填空:
①电路连接完毕,闭合开关S,每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I,得到U和I随时间t变化的图像分别如图(b)乙、丙所示;
②由图(b)乙、丙可知,随着电池持续放电,输出电压和电流均持续减小。当时,电池输出电压为_____________V,随后电池输出电压和电流开始迅速衰减,电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量,由测量结果可估算出该电池的实际容量为_____________(以上结果均保留2位有效数字)。
1 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
第35讲 电学实验(专项训练)
目录
模拟·基础演练 1
01 导体电阻及电阻率的测量 1
02 测量电源电动势和内阻 6
03 练习使用多用电表 15
重难·创新演练 18
真题·实战演练 23
模拟·基础演练
考查重点:导体电阻率的测量,测量电源电动势和内阻,练习使用多用电表……
01 导体电阻及电阻率的测量
1.(2026·南京师范大学附属中学·一模)某实验小组利用如图甲所示的电路探究电流表的不同接法对电阻测量误差大小的影响。实验器材如下:
电压表V(量程3V,内阻RV约为3000Ω);
电流表A(量程0.6A,内阻RA约为1.2Ω);
电阻箱R(0~9999Ω);
滑动变阻器(最大阻值5Ω,额定电流2A);
学生电源(输出电压3V)
开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
(1)请用连线代替导线把图乙所示的电路连接补充完整_____;
(2)正确连接电路后进行实验,闭合S,将单刀双掷开关K与a、b中的某一端相连接,将电阻箱的阻值调为R1=3Ω,改变滑动变阻器的触片位置,测得多组U、I值,并描绘出U—I图线,如图丙中的图线I;保持单刀双掷开关K的连接不变,再将电阻箱的阻值调为R2=30Ω,改变滑动变阻器的触片位置,测得多组U、I值,并描绘出U—I图线,如图丙中的图线II。
①根据图丙中的图线信息判断,此实验过程中单刀双掷开关K与__________(选填“a”或“b”)端相连;
②测量电阻的相对误差可表达为,则图丙中图线I对应的所测电阻箱电阻R1的相对误差为__________%(保留1位小数);
(3)保持单刀双掷开关K与a端相连接,电阻箱的阻值调整为Rx,测出对应的U、I值,并计算出所测电阻箱电阻的相对误差ηx,改变电阻箱的阻值,重复以上测量,并描绘出ηx—Rx图线。下列描绘ηx—Rx关系的图线可能正确的是____________;
A. B. C. D.
(4)实验中将电阻箱的阻值调为R0时发现,当单刀双掷开关K分别与a、b连接时,两种情况下所测电阻的相对误差相等,则R0与电压表内阻RV、电流表内阻RA之间的关系可表达为_________(用R0、RV、RA表示)。
【答案】 b 45.1 C
【详解】[1]
[2]图丙中的图线斜率为电阻的测量值,两次测量值都大于真实值,故可知其选用的是内接法,所以此实验过程中单刀双掷开关K与b端相连;
[3]图丙中图线I对应的所测电阻箱电阻R1的相对误差为
[4]保持单刀双掷开关K与a端相连接,此时为外接法,电阻箱的阻值调整为Rx,
可知Rx逐渐增大时,从零逐渐增大,增加的幅度逐渐变小,最后趋近于。
故选C。
[5]实验中将电阻箱的阻值调为R0时发现,当单刀双掷开关K分别与a、b连接时,两种情况下所测电阻的相对误差相等,则
化简得
2.(2026·徐州&淮安·质量检测)为了研究某导电溶液的导电性能,提供器材有:多用电表、电压表(0~5V,内阻约为5000Ω)、电流表(0~1mA,内阻为500Ω)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)、电池组(电动势为6V,内阻不计)、开关、导线若干,实验操作如下:
(1)将配制好的某导电溶液注入绝缘性能良好的圆柱形塑料管内,该塑料管水平放置,两端用金属圆片电极(电阻不计)密封完好,如图甲所示。
(2)先用多用电表粗测该溶液的电阻值,将选择开关调到“×1k”档,正确操作后,多用电表的示数如图乙所示。则该溶液电阻的阻值为_________Ω;
(3)为精确测量该溶液的电阻值,某同学设计了如图丙所示电路。
①图丙中已正确连接了部分电路,请将图中剩余的电路补充完整______;
②开关闭合前,图丙中滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“a”或“b”);
③移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表示数U及对应的电流表示数I,通过描点作图得到U—I图像如图丁所示,则该溶液的电阻值为________Ω;
④为进一步探究溶液的电阻是否与其浓度有关,该同学先向塑料管中添加适量的纯净水改变溶液的浓度,再测量溶液的电阻。请你判断他的操作方法是否可行,并简要说明理由。 ______
【答案】 6000 a 5500(5400~5600) 不可行,理由:该同学的操作同时改变了溶液的浓度和横截面积,未采取控制变量法。(只要答出控制变量或其中一种情况即可)
【详解】[1]多用电表指针指在数字6,选择的是“×1k”档,故阻值;
[2]因为待测液体阻值约为,由可知,待测液属于大电阻,要采取电流表内接法,又由于题目要求精确测量待测液电阻,需要尽可能多的数据,因此滑动变阻器的连接应该采用分压法,具体如图:
[3]闭合开关前,要使负载电压最小,以免电流过大损坏电路,因此滑片应置于a端;
[4]根据欧姆定律,可列出方程
由图可知斜率为
根据图象可得
故
[5]本实验采取控制变量法,直接加水会改变塑料管内溶液体积,导致长度和横截面积的变化,无法控制单一变量,故答案为:不可行。理由:该同学的操作同时改变了溶液的浓度和横截面积,未采取控制变量法。(只要答出控制变量或其中一种情况即可)
3.(2026·海口一中·二模)某物理实验小组利用实验室器材测量一段康铜金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,算出平均值;用刻度尺测量金属丝接入电路的长度。
(2)该实验小组采用图甲所示电路图进行实验,为输出电压可调且稳定的直流电源。将电源输出电压调至,闭合开关,调节电阻箱的阻值,当的示数时,电压表的指针如图乙所示,其读数______。根据上述数据,可计算得金属丝的电阻______(用、、表示)。
(3)根据公式______(用、、、表示)可计算出该金属丝的电阻率。
(4)在图甲的电路中,由于电压表内阻并非无穷大,会导致的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(5)另一实验小组设计了图丙所示的改进电路进行测量。闭合开关与,调节电阻箱,当灵敏电流计G的示数为零时,记下电阻箱的阻值,则金属丝的电阻为______(用、、表示)。
【答案】 1.60 小于
【详解】[1]电压表的读数1.60V
[2]金属丝的电阻
(3)[3]根据公式,
可得
(4)[4]在图甲的电路中,由于电压表内阻并非无穷大,可知Ix偏大,根据,会导致的测量值小于真实值。
(5)[5]当灵敏电流计示数为零时,Rx两端电势差等于干电池电动势E,则R两端电压为U-E,由串联电流相等规律
整理得
02 测量电源电动势和内阻
4.(25-26高三下·常州前黄高中)实验小组开展测量某金属丝的基本参数实验并利用相关器材测量某电源的电动势和内阻。请完成下列问题:
(1)该小组用游标卡尺测量待测金属丝的长度,示数如图1所示,此读数为___________mm。
(2)为满足实验电压测量需求,需将一灵敏电流计G改装为量程为6 V的电压表。已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=2.0 kΩ,另有电阻箱R′(0___________99999.9Ω)、开关及导线若干。
①改装的方法是将灵敏电流计与电阻箱R′___________联(选填“串”或“并”);
②需将电阻箱的阻值调为___________Ω。
③在图2中补全电路图________。
(3)该小组采用“电桥法”校准实验用电流表,测量某标准电流表A的内阻RA,实验电路如图3所示。闭合开关S1,将开关S2先后掷向a和b,调节电阻箱R,当R=375.0Ω时,开关S2掷向a、b时电流表示数完全相同。已知定值电阻R1=25Ω,R2=15Ω,则电流表的内阻RA=___________Ω(结果保留1位小数)
(4)该同学利用图3电路测量电源的电动势和内阻。将开关S2掷向触点c,闭合开关S1,多次调节电阻箱,记录电阻箱阻值R和电流表示数I,并绘制图像如图4所示。已知定值电阻R1=25Ω,则电源的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω(结果均保留2位有效数字)。
(5)有同学提出,若将图3中的定值电阻R1替换为步骤 (1) 中测量的金属丝(已测得其电阻为Rx),其余实验步骤、数据处理方法不变,是否仍可准确测量电源的电动势和内阻?请说明理由。
【答案】(1)
(2) 串
(3)1.0
(4) 1.1 2.3
(5)仍可准确测量,的表达式中没有,将替换为后,的表达式形式不变,仍然可以通过图像的截距和斜率求解得到电源电动势和内阻,因此可以准确测量。
【详解】(1)20分度游标卡尺,精度为,主尺读数为,游标尺第3条刻度线与主尺对齐,游标尺读数为,故总读数为。
(2)[1]改装电压表需要串联电阻分压;
[2]由
得
[3]线框内补画,灵敏电流计与电阻箱串联接入两端,完整的电路图,如图所示
(3)电流表示数相同说明电桥平衡,对臂电阻乘积相等
代入数据得
(4)[1][2]接时,与并联,电流表测支路电流,根据闭合电路欧姆定律推导得
代入数据得
结合图像,截距
斜率
解得,
(5)略。
5.(2026·江苏苏北七市·二模)为测量纽扣电池电动势和内阻,选用以下器材:
A.待测纽扣电池(电动势约3V,内阻约)
B.电压表V(量程为3V,内阻约)
C.电流表A(量程为0.6A,内阻约)
D.滑动变阻器R(,2A)
E.定值电阻
F.开关S和导线若干
(1)某实验小组用图甲所示电路进行实验,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“左端”或“右端”);
(2)实验中,测得电压表示数和对应的电流表示数,根据图乙中已描出的各点作出图像;
(3)由图像可得,该纽扣电池的电动势______V,内阻______。(结果均保留两位有效数字)
(4)小明用图丙所示电路进行实验,将电压表接在、间测得电压,再将电压表接在、间测得的电压为,改变滑动变阻器的滑片位置多次测量,根据测得的多组数据在图丁中作出图像。已知图线的横截距为,纵截距为。则该纽扣电池的电动势______,______。(用字母、和表示)
(5)在(4)问中,小李同学认为测得后将电压表接在、间测得电压,作出图像计算和。你认为小李的方案是否可行______(选填“是”或“否”),请简要说明理由______。
【答案】(1)左端
(2)
(3) 1.8 2.60
(4)
(5) 否 电压表的变化范围太小,方案不可行。
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器应调至接入阻值最大处,保护电路,由图甲可知滑片置于左端时接入电阻最大。
(2)舍去偏离较远的点,作一条直线,使大部分测量点落在直线上,剩余点均匀分布在直线两侧,如下图示意
(3)[1]由闭合电路欧姆定律得
即
图像纵截距为电动势,斜率绝对值
由此计算得
[2]
(4)[1]电路电流
由闭合电路欧姆定律
整理得
对照图像可知纵截距
[2]横截距为时
代入得
整理得
(5)由闭合电路的欧姆定律得
即
测量多组数据后作出图像,图像的斜率,此方案电压表变化范围太小,该方案不可行。
6.(2026·陕西宝鸡·二模)近年来新能源汽车得到了空前发展,使用新能源的车主发现新旧电池不能混用,更换电池时须整体更换。某学习小组为了探究新旧电池不能混用的原因,利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下:
新、旧5号碱性电池若干;
灵敏电流计G(量程0~2mA,内阻为5Ω);
电流表A(量程0~0.6A,内阻为2Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20Ω);
电阻箱(最大阻值为9999Ω);
开关、导线若干。
(1)小王同学用上述器材分别测量5号碱性电池A、B的电源电动势和内阻(每次测量一节电池)。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,电阻箱的阻值应调至______Ω;
(2)电压表改装完成后,小王同学设计了如图甲所示的电路进行实验,利用实验数据作出了如图乙所示的U-I图像。由图乙可知,有可能是旧电池的是______(选填“A”或“B”),其电动势为______V,内阻为______Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)小李同学对标有“2.0V,0.5W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线,如乙图中的C所示。若将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电,则该电池组的发热功率为______W(结果保留两位有效数字)。由此他们推测新旧电池不能混用的原因可能是混用后电池内阻消耗的功率太大。
【答案】(1)1495
(2) A 1.4 26
(3)1.14
【详解】(1)灵敏电流计改装电压表需要串联分压电阻,根据欧姆定律
(2)[1]旧电池的特性是电动势接近标称值,但内阻远大于新电池。根据闭合电路欧姆定律,对本实验电路有
U-I图像斜率的绝对值等于,斜率越大,电源内阻越大。 由图可知,图线A斜率更大,内阻更大,因此A是旧电池,故选A;
[2]U-I图像纵轴截距等于电动势,得;
[3]斜率绝对值
电源内阻
(3)同理可得新电池B的参数,
A、B串联后,总电动势,总内阻
电源供电时满足
即
该线与小灯泡伏安特性C的交点工作电流约为,因此电池组发热功率
7.(2026·镇江中学&镇江一中·四校联考)如图甲所示是万用表中常用到的一种方形的电池(层叠电池),标称电动势为。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测方形电池
B.电压表(量程为,内阻约为)
C.电流表(量程为,内阻为)
D.电阻箱(阻值范围0-99999.99Ω)
E.滑动变阻器(阻值为,额定电流为)
F.滑动变阻器(阻值为,额定电流为)
G.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路图。由于电压表量程仅为0~3V,故利用电阻箱进行改装,使量程变为,该同学按图乙连接好实验器材,检查电路无误后,将滑片移到最左端,将电阻调为0,断开,闭合,将接,适当调节,电压表示数为;保持位置不变,改变阻值,当电压表示数为_____时,调节完成,然后断开;该同学选择的滑动变阻器是_____。(用器材前字母表示)
(2)保持电阻箱阻值不变,开关接,闭合、,从左到右调节,测出多组、,并作出图线如图丙所示,由图得该电池的电动势为_____,内阻为_____(两空均保留三位有效数字)。
(3)另一同学认为改装电压表过程中存在误差。请判断实际量程比大还是比小,并说明理由:_______________________________________________________。
【答案】(1) 1.80 E
(2) 1.94 2.00
(3)大于,电阻箱阻值变大后,电压表所在支路总电压大于
【详解】(1)[1]原量程为0~3V的电压表串联电阻后,改装成为量程。当改装后的电压表满偏时,原电压表与电阻上的电压分别为和,故两元件的电阻之比为。
因此当原电压表示数为时,改装后总电压不变,两元件的电压之比应为,当电压表示数为时,改装完成。
[2]为了实验操作方便和读数准确,应选较小的滑动变阻器,故选E。
(2)[1][2]根据闭合回路欧姆定律
该电池的电动势为
内阻为
(3)因保持位置不变改变阻值过程中,电压表与的总阻值变大,故外电路并联部分的总阻值增大,导致电压表与上的总电压将大于,故当电压表示数为时,上的电压大于,故的电阻调节过大了,故改装电压表的实际量程比大。
8.(25-26高三上·苏州&南京·调研)某物理实验小组测量某款国产新能源汽车上电池小组件的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为电压表,E为待测电池组,S为开关,为滑动变阻器,是标称值为4.0Ω的定值电阻。
(1)已知灵敏电流计G改装的电流、内阻,若要改装后的电流表满偏电流为400mA,应并联一只阻值约为________Ω的定值电阻。(结果保留2位有效数字)
(2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路。
(3)调节滑动变阻器的滑片在不同位置,多次记录下对应的电压表的示数和灵敏电流计的示数,得到如图丙所示的图像,则电池的电动势________V,内阻________Ω。(结果均保留2位有效数字)
(4)小明同学认为,考虑到本实验使用的电压表是非理想电表,将定值电阻替换成更大阻值的电阻将有利于减小电动势测量值的系统误差,你是否赞同他的观点?并请简述理由________。
【答案】(1)1.0
(2)
(3) 1.8 2.9
(4)不赞同,当电流表读数为0时电压表读数(即开路电压)为E的测量值,所以,越大,的测量值越小,系统误差越大
【详解】(1)改装电流表需并联的电阻为
(2)电路连线如图
(3)[1][2]由电流表改装可知,电流表量程扩大为原来的2000倍,则
由图像可知E=1.8V;
解得r≈1.9Ω
(4)不赞同,当电流表读数为0时电压表读数(即开路电压)为E的测量值,所以,越大,的测量值越小,系统误差越大。
03 练习使用多用电表
9.(2025·常州前黄高级中学·二模)某学习小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”,进行了以下实验:
(1)粗测水果电池电动势,某同学将多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量,读数如图甲所示,读数为_____V。
(2)按图乙所示电路图,测量水果电池的电动势和内阻,其中电压表和电流表均为数字电表,可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数。作出图像,如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势____V,内阻____(结果保留两位有效数字);
(3)该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组,能使某发光二极管正常发光,的图像如图丁中曲线所示,则正常发光时的电压____V(保留两位有效数字);
(4)在(3)中,正常发光时,该同学用普通电压表测量二极管两端电压,发现电压表示数小于正常发光时的电压且熄灭,造成电压减小原因可能是____________。
【答案】(1)1.00
(2) 1.97 2.75
(3)1.1/2.0
(4)由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多,电压表的分流作用明显,导致干路电流增大,内电压增大,路端电压减小。
【详解】(1)根据多用表的读法可知,水果电池的电动势为
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得
整理可得
故在图像中,纵截距即为电源的电动势,则有
斜率为电源的内阻,则有
(3)当三个一样的水果电池串联形成一个电池组时,作出该电源的I-U图线,如图所示
两图线的交点横坐标即为LED正常发光时的电压,即
(4)由于电压表内阻与LED灯的电阻相比较小,电压表的分流作用明显,导致干路电流增大,内电压增大,路端电压减小。
10.(2026·山东菏泽·二模)某同学设计了两种倍率的欧姆表,其内部电路如图甲所示,已知表头内阻,电源电动势未知,内阻不可忽略,则:
(1)开关S________(选填“闭合”或者“断开”)时,倍率较大;
(2)选择开关S断开时,进行欧姆调零后,A、B两表笔之间接不同的标准电阻时,表头G的示数I与的关系如图乙所示,电源的电动势E=________;
(3)再把开关S闭合,两表笔短接发现表头指针刚好半偏,________;
(4)电源由于长时间使用,电动势略有减小,内阻略有增大,用该表测电阻时测量值会________(选填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
【答案】(1)断开
(2)3V
(3)240Ω
(4)偏大
【详解】(1)当开关S闭合时,表头满偏时的电路电流比开关S断开时大,电源电动势不变,电路中的电流与电阻成反比关系,则开关S断开时所测电阻倍率较大。
(2)根据题意时,时
则根据闭合电路欧姆定律
代入数据,解得,
(3)闭合开关S,两表笔短接,则有
解得
(4)设欧姆表内部电路总电阻为,流经待测电阻的电流为,实验时内阻增大可以通过欧姆调零时调节消除电源内阻变化带来的影响,但若电动势减小根据
计算时使用的电动势大于实际值,导致电阻测量值偏大。
11.(2026·湖北仙桃中学·模拟)某同学根据图甲所示的欧姆表原理图,利用微安表(满偏电流为250μA、内阻为100Ω)、滑动变阻器R(最大值为10kΩ)和一节新型电池,将微安表改装成欧姆表。
(1)将两表笔短接,调节R使微安表指针指在“250μA”处;
(2)当两表笔之间接入阻值为4.5kΩ的定值电阻时,微安表指针指在如图乙所示位置,则改装后欧姆表的内阻为________kΩ,则该电池的电动势为________V;
(3)将微安表上μA处标明“Ω”,“250”处添加“0”,“100”位置处添加“________kΩ”,并在其他位置添加相应的电阻刻度值,这样就把微安表改装成了欧姆表;
(4)经过一段时间之后,电池的电动势降低到1.8V,内阻增大,欧姆表仍可调零。若用重新调零后的此欧姆表测得某待测电阻阻值为900Ω,则这个待测电阻的真实阻值为________Ω。
【答案】 8 2 12 810
【详解】[1][2]将两表笔短接,调节R使微安表指针指在“250μA”处(即满偏电流处),则欧姆表内阻为
图乙所示电流为160μA,则有
联立解得,
[3]电流为100μA时有
联立解得
故“100”位置处添加“12kΩ”。
[4]电动势变化后,欧姆表内阻为
因此有
联立解得
重难·创新演练
设题创新:电学实验的新视角考法(T2,T3)
1.(2025·平凉某校·二模)某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。
(1)小明用多用电表对电源的电动势进行粗测,将多用电表的选择开关旋至直流“”挡,将多用电表的红表笔与电源的________(选填“正极”或“负极”)连接,进行正确操作后,多用电表的指针如图甲所示,则该电源电动势的测量值为________。
(2)为了准确测量该电源的电动势和内阻,小亮从以下器材中选取合适器材,连接好电路后,记录了多组电阻箱的电阻R和对应的电流表的示数。
A.电流表(量程为,内阻为);
B.电阻箱;
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.开关S一个,导线若干。
(3)他们将电流表改装成量程为的电压表,定值电阻应选用________(选填“”或“”);请在答题卷中将电路补充完整________。
(4)以为横轴,以为纵轴,将实验测得的数据描点、连线后得到了一条倾斜直线,该直线的纵轴截距为,斜率为,则该电源电动势和内阻分别为________,________。(用题中所给物理量的符号表示,其中改装电压表的电阻用表示,不考虑电压表的分流)
【答案】 正极 2.9
【详解】(1)[1]多用电表测量电压时,电流需从红表笔流入、黑表笔流出,因此红表笔接电源正极,黑表笔接电源负极。
[2]直流“”挡分度值为,读数得电动势测量值为。
(3)[3]把电流表改装成量程为的电压表,根据电压表改装原理
代入,,
解得
因此定值电阻应选用。
[4] 本实验中,改装后的电压表并联在电阻箱两端,因此虚线框内接入串联的电流表和定值电阻即可,如图所示
(4)[5][6]由于不考虑电压表的分流,根据闭合电路欧姆定律可知
整理得
结合题意,该直线的纵轴截距满足
斜率
解得,
2.(2026·浙江绍兴·二模)如图1所示为某电流表接线区及其内部结构。由于虚线框内阻值为的电阻丝断裂,电表无法正常使用。现实验室有一段总长的某材料金属丝,实验小组计划先测出金属丝总电阻,再按需截取合适长度,用于修复电表。
(1)先用多用电表“”挡粗测金属丝总电阻,指针位置如图2所示,读数为______Ω。
(2)再用如图3所示实验电路精确测量金属丝总电阻,为减小实验误差,导线端应连接到______(选填“”或“”)接线柱上。
(3)调节滑动变阻器,记录多组、读数,获得图像并拟合函数表达式如图4所示,由此可知,该段金属丝的总电阻为______Ω。为修复电表,该金属丝接入两接线柱间的有效长度应为______cm。(以上结果均保留2位有效数字)
(4)若第(3)问中计算所得长度无误,但实验小组在截取金属丝时未预留焊接长度,导致接入两接线柱间的实际长度偏小,则修复后,电表0—0.6A量程的读数将______。(选填“偏大”“偏小”或“正确”)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)偏小
【详解】(1)由图,多用电表“”挡,指针在之间,中间有三条刻度线,即有四小格,每格代表,图示位置在第二条刻度线对应为
(2)金属丝总电阻约几欧姆,属于小电阻,应采用电流表外接法,故导线端应接在接线柱上。
(3)[1]由图可知,图像斜率即为金属丝总电阻,又拟合函数,故
[2]需要修复的电阻丝阻值为,原金属丝总长,总电阻,根据电阻与长度成正比可得
(4)电流表内部结构:一个量程很小的表头(灵敏电流计)并联一个阻值很小的分流电阻,就构成了能测量较大电流的电流表。
若接入长度偏小,修复用的金属丝电阻偏小。根据并联电路分流公式,它作为电流表的分流电阻,阻值变小会导致分流增大,总电流不变,故流过表头的电流减小,指针偏转角度变小,因此读数偏小。
3.(2026·泉州外国语学校·学情自测)太阳能电池是一类能直接将太阳光能转化为电能的光电半导体器件,当它受到达到一定强度的光线照射时,能瞬间产生电压,这一现象被称为太阳能光伏效应,因此太阳能电池也常被称作光伏电池。某研究小组设计了如图甲所示的实验电路探究光伏电池的发电性能。
(1)闭合开关S前图甲中的滑动变阻器滑片P应放在________(填“a”或“b”)端。
(2)用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到光伏电池的U-I曲线如图乙所示。由图像可知,在该光照强度下,光伏电池的电动势为_________,当电流较小时,光伏电池的内阻基本不变,当电流较大时,光伏电池的内阻明显________(填“增大”或“减小”)。
(3)保持光照条件不变,将的定值电阻与光伏电池串联,则此时光伏电池的内阻_________。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1)b
(2) 2.9 增大
(3)6.4/6.2/6.3/6.5
【详解】(1)限流式接法,开关闭合前应使滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑片P应放在b端。
(2)[1] 由图可知,当电流等于零时,路端电压为电源电动势,;
[2] 任取伏安特性曲线上任一点,此时对应的内阻为,在图中为与该点连线斜率的绝对值,即随着电流的增大,电池的内阻明显增大。
(3)的定值电阻与光伏电池串联后,定值电阻两端的电压满足,如图所示
作图线与电源U-I曲线的交点即为此时的工作电压、工作电流,坐标为
代入
求得
4.(2026·湖南衡阳县·调研三)为测定两节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材:
A.待测的干电池,每节电池的电动势约为1.5 V,内阻均小于0.1Ω
B.电流表A1,量程0~3mA,内阻Rg1=10Ω
C.电流表A2,量程0~0.6A,内阻Rg2=0.1Ω
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0~200 Ω,1 A)
F.定值电阻R0=990 Ω
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图(a)的电路图,其中A位置应该接入______,B位置应该接入_____。在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选________。(填写器材前的字母代号,否则不给分)
(2)该同学连接好电路后进行实验,利用测出的数据绘制出I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,在分析干路电流时,R0所在支路的电流可忽略),如图(b)所示。已知图像斜率的绝对值为k=0.16,纵截距为b=2.94,则单节干电池的电动势E=______(保留三位有效数字),单节干电池的内阻r0=________(保留小数点后两位)。
(3)另外一位同学利用上述实验数据,设计了如图(c)所示的电路图,其中电源是一节干电池,电路图中的两个电阻相同且为非线性电阻,通过查找资料,该同学发现此电阻的伏安特性曲线满足函数关系U=1.31I²,则单个电阻在该电路中的实际电功率为P=___________。(保留两位有效数字)
【答案】(1) B C D
(2) 1.47V
(3)1.3W
【详解】(1)[1][2][3]根据电路图可知在位置应接入电流表,位置应接入电流表,滑动变阻器应选择,因此选择B、C、D。
(2)[1][2]根据电路图可得
因此有
由图像可得,
解得、
(3)根据电路图(c)可得
结合方程可解得电阻两端的电压为1.31V、实际电流1A。
因此单个电阻的实际功率为
真题·实战演练
高频考点:电阻的测量,万用表的使用
1.(2024·江苏·高考)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变组器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变组器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为________ 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用_________(选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在________区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于________(选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。________。
【答案】(1)320
(2)
(3)②
(4)最右端
(5)错误;理由见解析
【详解】(1)由图可得,多用电表欧姆当选用“×100”倍率,则A、B端电阻
;
(2)由图2可得,滑动变阻器采用限流式接入电路,为了多次测量时电压表、电流表数据有明显变化,应该接入阻值和、端电阻接近的滑动变阻器。
(3)电压表测量金属块和电流表两端的电阻,连接错误的区域是②区域,目前电压表只测量电流表两端的电压,应将电压表的的接线柱和电阻的右端相连;
(4)接通开关前,为了保护电阻,滑动变阻阻滑片应放在阻值最大处,即最右端位置;
(5)金属块、间的电阻约为10Ω,用电流表测量,电流表内阻约为1Ω,测量值的相对误差约为;测量金属块、B间约320Ω电阻,测量值得相对误差约为,其误差更小,测得的电阻计算电阻率更准确,则该同学的说法错误。
2.(2023·江苏·高考)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1.5V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ;量程0~15V,内阻约15kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50Ω)1个;定值电阻(阻值50Ω)21个;开关1个及导线若干.实验电路如题1图所示.
(1)电压表量程应选用________(选填“3V”或“15V”).
(2)题2图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________(选填“B”“C”“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,电压表指针位置如题3图所示,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,如题4图中实线所示.
(4)在题1图所示的电路中,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,定值电阻的总阻值为,当被测电阻为R时,其两端的电压________(用E、、、R表示),据此作出理论图线如题4图中虚线所示.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______.
【答案】 3V D 1.50 不同意,当R较大时,则电压表内阻不能忽略。
【详解】(1)[1]所用电源为两节干电池,电动势为3V,则所用电表量程为3V;
(2)[2]闭合电键之前,滑动变阻器阻值应该调到最大,则由图可知,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)[3]电压表最小刻度为0.1V,则读数为1.50V;
(4)[4]由闭合电路欧姆定律可得
当被测电阻阻值为R时电压表读数
(5)[5]不同意;当R较大时,则电压表内阻不能忽略,则电路中的电流
则电压表读数为
当R较大时,R=R2时R最大,此时
因RV>>R1,则电压表读数接近于
3.(2026·云南·高考)某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“”字样,为了测量该电池电动势和实际容量,该同学进行了如下实验:
(1)测量电池的电动势,可供选择的器材如下:
待测电池E、电流表(,内阻较小)、电流表(,内阻较小)、电阻箱、开关S和导线若干。
完成下列填空:
①该电池允许的最大放电电流为,电流表应选_____________(填“”或“”);
②请根据上述器材设计实验电路,并在答题卡上指定位置补全电路图;___________
③按照②中正确电路图连接电路,闭合开关S,记录电流表示数I及电阻箱阻值;断开开关S,改变。重复以上步骤,得到和的关系如图(a)所示,由图可得电池电动势_____________V(结果保留2位有效数字)。
(2)该同学设计出测量电池容量的电路,如图(b)甲所示。完成下列填空:
①电路连接完毕,闭合开关S,每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I,得到U和I随时间t变化的图像分别如图(b)乙、丙所示;
②由图(b)乙、丙可知,随着电池持续放电,输出电压和电流均持续减小。当时,电池输出电压为_____________V,随后电池输出电压和电流开始迅速衰减,电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量,由测量结果可估算出该电池的实际容量为_____________(以上结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1) A2 4.0
(2) 3.6 73
【详解】(1)①由于电池允许的最大放电电流为80mA,为了减小测量误差应该选择电流表A2;
②根据上述器材,因为只有电流表和电阻箱,故采用安阻法测量,实验电路如图所示
③根据闭合电路欧姆定律可知
变形可得,所以在图像中图线的斜率即为,所以根据图像有
即E=4.0V
(2)[1][2]根据图(b)乙可知在120min时,电池输出电压约为3.6V,120min时的输出电流约为34mA,此后不能正常工作;其中120min=2h;
根据i—t图像围成的面积表示电量,对i-t图线做近似处理如图可知
1 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
第35讲 电学实验(专项训练)
模拟·基础演练
01 导体电阻及电阻率的测量
1.
【答案】 b 45.1 C
2.
【答案】 6000 a 5500(5400~5600) 不可行,理由:该同学的操作同时改变了溶液的浓度和横截面积,未采取控制变量法。(只要答出控制变量或其中一种情况即可)
3.
【答案】 1.60 小于
02 测量电源电动势和内阻
4.
【答案】(1)
(2) 串
(3)1.0
(4) 1.1 2.3
(5)仍可准确测量,的表达式中没有,将替换为后,的表达式形式不变,仍然可以通过图像的截距和斜率求解得到电源电动势和内阻,因此可以准确测量。
5.
【答案】(1)左端
(2)
(3) 1.8 2.60
(4)
(5) 否 电压表的变化范围太小,方案不可行。
6.
【答案】(1)1495
(2) A 1.4 26
(3)1.14
7.
【答案】(1) 1.80 E
(2) 1.94 2.00
(3)大于,电阻箱阻值变大后,电压表所在支路总电压大于
8.
【答案】(1)1.0
(2)
(3) 1.8 2.9
(4)不赞同,当电流表读数为0时电压表读数(即开路电压)为E的测量值,所以,越大,的测量值越小,系统误差越大
03 练习使用多用电表
9.
【答案】(1)1.00
(2) 1.97 2.75
(3)1.1/2.0
(4)由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多,电压表的分流作用明显,导致干路电流增大,内电压增大,路端电压减小。
10.
【答案】(1)断开
(2)3V
(3)240Ω
(4)偏大
11.
【答案】 8 2 12 810
重难·创新演练
1.
【答案】 正极 2.9
2.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)偏小
3.
【答案】(1)b
(2) 2.9 增大
(3)6.4/6.2/6.3/6.5
4.
【答案】(1) B C D
(2) 1.47V
(3)1.3W
真题·实战演练
高频考点:电阻的测量,万用表的使用
1.
【答案】(1)320
(2)
(3)②
(4)最右端
(5)错误;理由见解析
2.
【答案】 3V D 1.50 不同意,当R较大时,则电压表内阻不能忽略。
3.
【答案】(1) A2 4.0
(2) 3.6 73
1 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。