第46讲 电学实验基础(专项训练)(湖南专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-07-15
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3份
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44页
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174人阅读
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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) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.96 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 红外线 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58819462.html |
| 价格 | 3.00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,以基础仪器使用、电路设计、电表改装为逻辑主线,通过分层演练培养科学探究与模型建构能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基本仪器的使用及读数|5题|涵盖游标卡尺、螺旋测微器、电表读数,结合电阻率测量等实验情境|从基本测量工具操作到实验数据获取,构建实验基础能力|
|测量电路与控制电路|5题|涉及内接外接法选择、滑动变阻器分压限流接法,结合电阻、电源参数测定|基于仪器特性分析电路误差,培养科学思维与实验设计能力|
|电表的改装|5题|包含双量程电流表/电压表改装、内阻测量及误差分析|运用串并联电路规律解决仪器改装问题,体现知识应用拓展|
内容正文:
第46讲 电学实验基础
⏳题型01 基本仪器的使用及读数
1.
【答案】
2.
【答案】
均可
均可
3.
【答案】 4.620 10.14
4.【答案】(1)4.620(2)(3)A(4)
5.【答案】(1) (2)1.31/1.32 (3) (4)无
⏳题型02 测量电路与控制电路
6.
【答案】(1) 乙
(2) 增大 6.0 0.96
7.【答案】乙
偏小
8.
【答案】(1)右
(2)
(3) 1.40 1.90
9.
【答案】(1) (2)见解析 (3)
10.
【答案】(1) D F (2)见解析 (3) (4)小于
表测量的电流值比实际值大,由欧姆定律
可得实验中电阻率的测量值小于真实值。
⏳题型03 电表的改装
11.
【答案】D
12.
【答案】B
13
【答案】C
14
【答案】(1)1.10
(2)298.90
(3) 120 偏小
15.
【答案】(1)C
(2)
(3)C
(4)6.1/6.0
重难·创新演练
设题创新:结合分光计考查类似游标卡尺的读数(T16);结合压力传感器考查电流表的内接法(T17);新角度考查电表改装的校准(T18);
1.
【答案】C
2.
【答案】(1) a 越小 高 (2)3.0(2.9-3.1)
3.
【答案】(1) 500 串联 2500
(2) 未考虑新电池的内阻 大
真题·实战演练
高频考点:仪器的读数、滑动变阻器的分压接法
1.。
【答案】 、 50 //
2.
【答案】C
3.
【答案】(1)2.450;(2)1;(3)1.91;(4)大于
【详解】(1)根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为
(2)由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,因此电流表应采用外接法,即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端;
(3)根据图丙的I-U图像,结合欧姆定律有
(4)根据电阻定律
可得
两种材料的横截面积近似相等,分别代入数据可知
4.
【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小
【详解】(2)[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法,为了保护用电器,开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端,使测量部分电路两端电压为0;
(3)[2]电压表量程为3V,分度值为0.1V,所以图(b)所示电压表示数为2.82V;
[3]根据欧姆定律可知,发光元件的电阻为
(4)[4]根据欧姆定律可知,电流在1.0~18.0mA范围内,两个发光元件的电阻随电压增大而减小;
(5)[5]由图(c)可知,电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件,因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路,如图所示
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第46讲 电学实验基础
目录
模拟·基础演练 1
题型01 基本仪器的使用及读数 1
题型02 测量电路与控制电路 4
题型03 电表的改装 10
重难·创新演练 14
真题·实战演练 17
模拟·基础演练
考查重点:游标卡尺、螺旋测微器、电流表和电压表读数;内接法和外接法、滑动变阻器的限流和分压接法;电流表和电压表的改装。
⏳题型01 基本仪器的使用及读数
1.(2026·湖南张家界第一中学·同步练习)图甲中游标卡尺读数为 ,图乙中螺旋测微器读数为 。
测量一根金属丝的电阻率,电流表、电压表的读数如图丙所示。由图可以读出流过金属丝的电流
A,金属丝两端的电压 。
2.(2026湖南岳阳·期末考试)有一金属材料制成的圆柱形物体,当用游标卡尺来测它的截面直径时,示数如图甲所示,则 mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻,此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,则金属物体两端的电压为 V,流过该物体的电流为 A
在测量一根粗细均匀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丁所示,校零时的读数为 ,合金丝的直径为 。
3.(2026·广东广州·二模)用螺旋测微器和游标卡尺测量圆柱体的直径和长度,圆柱体的直径为_______mm,长度为_______cm。
4.(2026·福建泉州·模拟预测)某学习小组使用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。用不可伸长的细线悬挂一个质量为m的小球,将光电门置于小球平衡位置,其光线恰好通过小球球心,计时器与光电门相连。将小球拉开一定角度,测出细线偏离竖直方向的角度,然后由静止释放(运动平面与光电门光线垂直),记录小球经过光电门的挡光时间t。当地重力加速度大小为g。
(1)用螺旋测微器测小球的直径d,如图乙所示,则小球的直径________mm。
(2)在小球从释放到经过光电门的过程中,小球的动能增加量________(用m、d、t表示)。
(3)为验证机械能守恒,还需要测量的物理量为________(填下列选项前的字母序号)。
A.细线长度L
B.小球从释放至光电门过程经历的时间T
(4)该过程中小球减小的重力势能________(用题中所给的、测出的及所选的物理量字母表示),在误差允许范围内,若与近似相等,则此过程小球机械能守恒。
5.(2026·福建厦门·模拟预测)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值,使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数,从而得到多个的值,并作出图像,如图2所示。
(1)在实验中使用的是____________(选填“”或“”)的滑动变阻器。
(2)在某次测量时,电压表的指针位置如图3所示,量程为3V,则读数____________。
(3)已知合金丝的横截面积为,则其电阻率为____________(结果保留2位有效数字)。
(4)本实验中,电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果____________(选填“有”或“无”)影响。
⏳题型02 测量电路与控制电路
6.(2026·湖南永州·二模)实验探究小组的同学通过测绘小灯泡的图像,研究小灯泡的电阻随电压变化的规律,并准确测出小灯泡在额定电压下的电阻及功率,实验室提供的器材有:
待测小灯泡:额定电压约为2.4V,电阻约为几欧;
直流电源:电动势为3.0V,内阻约;
电压表V:量程为0~3.0V,内阻约;
电流表A:量程为0~0.6A,内阻;
滑动变阻器R1:最大阻值为;
滑动变阻器R2:最大阻值为;
开关S和导线若干.
(1)要测绘小灯泡的图像,并准确测出小灯泡在额定电压下的电阻及功率,应选择图甲和图乙两个电路中的图_______(填“甲”或“乙”),变阻器应选择________(填“R1”或“R2”).
(2)根据实验记录的电流表和电压表的读数和,描绘出图像,如图丙所示,则小灯泡的电阻随电压的增大而_________(填“增大”或“减小”).当电流表示数为0.4A时,小灯泡正常发光,由此可推算出小灯泡正常发光时的电阻为______;功率为________W(结果均保留2位有效数字).
7.(2026·湖南·一模)李华为修复家用小台灯,需测量其调光电路中一个“神秘电阻”的阻值。实验室提供的器材如下:干电池电动势两节,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约,滑动变阻器最大阻值,待测电阻约为,开关,导线若干。
李华根据所学知识设计以上两个电路图,为减小误差,实验电路图应选择图 选填“甲”或“乙”,则测量结果将 选填“偏大”“偏小”或“不变”;
若已知电流表内阻为,利用甲图测量的阻值时,电压表和电流表读数分别为和,则待测电阻 (用、和表示)。
8.(2026·江西·模拟预测)某同学为测定一节干电池的电动势和内阻,准备的实验器材有:
电流表A(量程为0~200 mA,内阻r1=1 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为2000 Ω);
滑动变阻器Rx(0~5 Ω,额定电流为1 A);
两个定值电阻(R1=2 Ω,R2=0.4 Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至__________(填“左”或“右”)端。
(2)由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700 mA,则定值电阻应选__________(填“R1”或“R2”)。
(3)按图甲正确连线后规范操作,记录电压表和电流表的示数U、I,并作出U-I图像如图乙所示,则该电源的电动势为__________V,内阻为__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
9.(2026·天津和平·三模)某同学想要测定一个定值电阻R的阻值(2 kΩ左右),实验室提供的实验器材如下:
电流表A1(量程为200 mA,内阻RA1=8 Ω)
电流表A2(量程为0.6A,内阻RA2=4 Ω)
电压表V1(量程3V,内阻RV1=3 kΩ)
电压表V2(量程5V,内阻RV2=5 kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值3 kΩ)
待测定值电阻Rₓ
电源E(电动势约15 V,内阻较小但不可忽略),单刀开关S,导线若干
(1)实验时,应选择滑动变阻器_______________________(选填“R1”或“R2”);
(2)请在虚线框中画出完整的实验电路原理图;
_______________________
(3)根据设计的实验电路可求得Rₓ=________________________(用电表示数U1、U2、I1、I2、及电表内阻RA1、RA2、RV1、RV2中的部分符号表示)。
10.(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。用图甲所示电路测量金属丝的电阻,实验室提供的实验器材有:
A.待测金属丝(接入电路部分的阻值约)
B.直流电源(电动势)
C.电流表(,内阻约)
D.电流表(,内阻约)
E.电压表(,内阻约)
F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
G.滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
H.开关,导线若干
(1)实验中,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______。(填器材的序号)
(2)用笔画线代替导线,在图乙中完成实物电路的连接______。
(3)测得金属丝接入电路部分的长度和金属丝直径的平均值、正确连接电路,测得多组电压表示数和对应电流表的示数,通过描点画出的图像为一条过原点的倾斜直线,其斜率为,则金属丝的电阻率______。
(4)由于电表内阻的影响,实验中电阻率的测量值______(选填“大于”或“小于”)真实值。
⏳题型03 电表的改装
11.(2026·北京海淀·二模)如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等,R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,将接线柱1、2接入电路时,电流表的量程为I。下列说法正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,通过R2的电流为
B.将接线柱1、3接入电路时,电流表的量程为
C.将接线柱1、2接入电路时,若仅使R2阻值变小,电流表的量程会变大
D.将接线柱1、3接入电路时,若仅使R2阻值变小,电流表的量程会变大
12.(2026·江苏南通·一模)某同学设计了甲、乙两个电路,都能将同一个小量程电流表改装成0~1mA、0~10mA的两个量程的电流表,电路如图所示,则( )
A. B. C. D.
13.(2025·山东枣庄·一模)已知表头的内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,图甲为两个量程的电压表,量程分别为0~3V和0~15V;图乙为两个量程的电流表,量程分别为0~1A和0~0.1A。关于电阻R1、R2、R3、R4的值,正确的是( )
A.R1=1500Ω B.R2=1500Ω C.R3=0.41Ω D.R4=5.00Ω
14.(2026·湖南衡阳·二模)为了测量某未知电阻(大约100多欧姆),准备的实验器材中没有电压表,有两个电流表,电流表(量程为30 mA,内阻约为),电流表(量程为10 mA,内阻约为),于是小王欲把电流表先改装为电压表,然后进行测量。
(1)小王首先设计了图甲所示电路来测量的内阻,他选用了一个电动势约为3 V的电源。实验过程:闭合开关,断开开关,调整滑动变阻器滑片的位置,使满偏;保持滑片的位置不变,闭合开关,调节电阻箱的阻值,当指针位于表盘中央时,读出电阻箱的读数为,则的内阻为________。
(2)小王把电阻箱和串联作为电压表使用,欲使电压表量程为3 V,电阻箱的阻值应调为________(保留两位小数)。
(3)小王利用上述电源设计了如图乙所示的电路测量待测电阻,在实验过程中测得电流表的示数为,电流表的示数为,调节滑动变阻器,测得多组和,并作出图像如图丙所示,则该电阻的阻值为________。由于(1)中测量内阻时存在系统误差,该方法测量得到的待测电阻阻值________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
15.(2026·湖南长沙·二模)在学校科技节上,高三(8)班探究小组计划用图示电路测定一枚灵敏电流计G的内阻。实验室提供的器材如下:
A.待测灵敏电流计G(满偏电流,内阻约为200Ω);
B.可调直流电源E(电动势范围0〜9.0V,内阻忽略不计);
C.滑动变阻器(最大阻值50kΩ);
D.滑动变阻器(最大阻值20Ω);
E.电阻箱R(阻值范围0〜9999Ω);
F.开关、及导线若干。
(1)实验中滑动变阻器应选用______(填器材前面的字母代号);
(2)小圆同学负责操作,步骤如下,请帮她补充完整:
①断开、闭合,调节滑动变阻器,使灵敏电流计满偏;
②保持滑片位置不变,闭合,调节R,在将灵敏电流计指针调至半偏时,发现指针难以对齐中间刻度线;
③继续调节R,使灵敏电流计指针指在满刻度的处,此时正好对齐刻度线,电阻箱读数为,则灵敏电流计内阻测量值______(用表示)。
(3)在复盘会上,针对“三分之一偏法”与“半偏法”产生的相对误差,组员们发生了激烈的争论,提出了三种观点(假定两种方法下读数均准确无误),其中正确的是______。
A.“三分之一偏法”误差小。因为接入的分流电阻小,并联电路的“等效内阻”更接近理想电流表“零电阻”
B.“半偏法”误差小。相较“三分之一偏法”,该方法接入电阻箱后引起的电路总电阻变化小,对干路电流“恒流假设”影响小
C.两者相对误差一样大。虽然两种方法的偏转比例不同,但在相同的电路条件下,两者的相对误差与偏转多少无关
(4)指导老师点评:虽然本实验存在系统误差,但我们可以通过调整硬件参数将误差控制在允许范围内。随后老师给出灵敏电流计的实际内阻,并提出一项挑战任务:要求探究小组通过调节电动势,将本实验(采用“三分之一偏法”)的相对误差控制在1%以内。请你通过计算得出实验所需的电动势E至少为______V。(,注意计算结果保留一位小数)
重难·创新演练
设题创新:结合分光计考查类似游标卡尺的读数(T16);结合压力传感器考查电流表的内接法(T17);新角度考查电表改装的校准(T18);
1.(25-26高三上·河北张家口·期末)分光计测量角度的角游标结构与游标卡尺类似,如图所示。它由主尺和游标尺组成,主尺刻度盘上一小格为,游标尺上有30等分刻度。已知,则图中显示的角度为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·河南南阳·期末)压力传感器是一种常用的传感器,其原理是利用压力传感器中压敏电阻的阻值随压力变化而变化的现象,即“压阻效应”,某探究小组利用压敏电阻设计如下实验。
(1)进行电阻压力特性探究,实验器材如下。
A.压敏电阻,无压力时阻值
B.滑动变阻器,最大阻值为200Ω
C.滑动变阻器,最大阻值为10kΩ
D.电流表G,量程300μA,内阻约30Ω
E.电压表V,量程3 V,内阻约3kΩ
F.直流电源E,电动势3 V,内阻可忽略
G.开关S,导线若干
①已知压敏电阻在10 N以内压力下,其阻值在几千欧到十几千欧之间,为了操作简便,滑动变阻器应选用________(选填“”或“”)。
②补充完成图甲的电路图_______。
③闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“a”或“b”)端,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值,使得电流表和电压表指针有较大的偏转,测出不同压力下压敏电阻的阻值,并描出压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线如图乙所示。观察图像可知,压力越大,阻值________(选填“越大”或“越小”),且压力小于4.0 N时的灵敏度比压力大于4.0 N时的灵敏度(灵敏度指电阻值随压力的变化率)________(选填“高”或“低”)。
(2)压敏电阻的应用。
利用5个上述压敏电阻制作如图丙所示机械手,每个指尖对应一个压敏电阻,电路如图丁所示。已知电源电动势为6.0 V,内阻忽略不计,检测电压表为理想电压表,电阻箱接入电路阻值大小为1.2kΩ,机械手指尖与圆柱体间的动摩擦因数为0.50,如果机械手有五个指尖且每个指尖对易拉罐施加的压力大小相等,方向均水平,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要用一个机械手顺利抓起重力为5 N的圆柱体且不滑落,则检测电压表的示数至少为________V(结果保留2位有效数字)
3.(24-25高三下·浙江·开学考试)把满偏电流,内阻未知的毫安表改装成量程的电压表。
(1)如图1所示,把毫安表,电阻箱,电键S串联后接到一节新干电池上,闭合电键,当时,毫安表满偏,当时,毫安表半偏,在误差允许范围内,可测得______;改装成量程的电压表时,需要______(选填“串联”或“并联”)______的电阻。
(2)重新标度毫安表表盘,如图2所示用标准电压表对改装电压表校准。调节滑动变阻器,发现改装后的电压表的读数总比标准电压表读数略大,造成误差的原因主要是______,此时需要把的值略调_______(选填“小”或“大”)
真题·实战演练
高频考点:仪器的读数、滑动变阻器的分压接法
1.(2026·湖南·高考真题)某探究小组用霍尔元件设计了一个测量微小位移的实验装置。
(1)将螺旋测微器通过铜杆连接霍尔元件。霍尔元件伸入两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体间隙中,并处于两磁体中心竖直线上。以中心竖直线为轴,其示意图如图1所示;霍尔元件上的导线与外部工作电路连接,其示意图如图2所示。
(2)将电压表接在霍尔元件的_______(填“、”或“、”)两端,闭合开关,测量其霍尔电压,电压表指针如图3所示,此时电压为_______。
(3)旋转螺旋测微器的旋钮,使霍尔元件沿轴移动至霍尔电压为0处,该处磁感应强度为0,此时的螺旋测微器读数如图4所示,该读数为_______。
(4)保持电流不变,旋转螺旋测微器的旋钮,读出霍尔元件在不同位置的霍尔电压,得到10组数据如下表所示。
1
11.670
9
2
11.960
16
3
12.302
25
4
12.633
35
5
12.952
42
6
13.270
48
7
13.594
57
8
13.930
67
9
14.246
74
10
14.585
81
(5)在图5中描出第4、5组测量数据的坐标点,并作出图像。_______
(6)用此装置测量微小位移。取下螺旋测微器,将待测物体与铜杆连接,待测物体在轴方向移动,其位移与霍尔元件的位移相等。某次测量中待测物体移动前电压表示数为,移动后电压表示数为,根据图像,此过程中物体位移的大小为_______(保留2位小数)。
2.(2025·河北·高考真题)1992年,江苏扬州出土的古代铜卡尺,由固定尺和活动尺组成,现代游标卡尺的构件与其非常相似,已成为常用的测量工具。用游标卡尺测量某物体的长度,示数如图所示,其读数为( )
A. B. C. D.
3.(2024·山东·高考真题)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16V)
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表V(量程3V,内阻未知);
电流表A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为 mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到 (填“1”或“2”)端;
(3)正确连接电路,得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示,求得电阻RY= Ω(保留3位有效数字);采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω;
(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等,则X型号铅笔芯的电阻率 (填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。
4.(2024·福建·高考真题)某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律,并设计一款彩光电路。所用器材有:红光和蓝光发光元件各一个、电流表(量程30mA)、电压表(量程3V)、滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)、5号电池(电动势1.5V)两节、开关、导线若干。
(1)图(a)为发光元件的电阻测量电路图,按图接好电路;
(2)滑动变阻器滑片先置于________(填“a”或“b”)端,再接通开关S,多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录对应的电流表示数I和电压表示数U;
(3)某次电流表示数为10.0mA时,电压表示数如图(b)所示,示数为________V,此时发光元件的电阻为________Ω(结果保留3位有效数字);
(4)测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图(c)中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知,电流在1.0~18.0mA范围内,两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是:________________;
(5)根据所测伏安特性曲线,实验小组设计一款电路,可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图(d)中补充两条导线完成电路设计。_____
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第46讲 电学实验基础
目录
模拟·基础演练 1
题型01 基本仪器的使用及读数 1
题型02 测量电路与控制电路 4
题型03 电表的改装 10
重难·创新演练 14
真题·实战演练 17
模拟·基础演练
考查重点:游标卡尺、螺旋测微器、电流表和电压表读数;内接法和外接法、滑动变阻器的限流和分压接法;电流表和电压表的改装。
⏳题型01 基本仪器的使用及读数
1.(2026·湖南张家界第一中学·同步练习)图甲中游标卡尺读数为 ,图乙中螺旋测微器读数为 。
测量一根金属丝的电阻率,电流表、电压表的读数如图丙所示。由图可以读出流过金属丝的电流
A,金属丝两端的电压 。
【答案】
【解析】题图甲中游标卡尺读数:
定分度游标尺为分度,分度值为。
读主尺游标尺的刻度线左边第个主尺刻度线为,所以主尺读数为。
找对齐游标尺第条刻度线不包含刻度线与主尺上某一刻度线对齐。
加一起游标卡尺读数为。
题图乙中螺旋测微器读数:
读固定:。
读可动:。
加一起:。
电流表分度值为,估读到本位,流过金属丝的电流电压表分度值为,估读到下一位,金属丝两端的电压
2.(2026湖南岳阳·期末考试)有一金属材料制成的圆柱形物体,当用游标卡尺来测它的截面直径时,示数如图甲所示,则 mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻,此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,则金属物体两端的电压为 V,流过该物体的电流为 A
在测量一根粗细均匀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丁所示,校零时的读数为 ,合金丝的直径为 。
【答案】
均可
均可
【解析】游标卡尺主尺的读数为,游标尺上第条刻度线与主尺某刻度线对齐,由于游标尺是分度的,所以读数为。电压表选用量程,分度值为,读数时应估读到分度值的,所以读数为;电流表选用量程,分度值为,读数时应估读到分度值的,所以读数为。
校零时螺旋测微器的读数为。合金丝的直径为。
3.(2026·广东广州·二模)用螺旋测微器和游标卡尺测量圆柱体的直径和长度,圆柱体的直径为_______mm,长度为_______cm。
【答案】 4.620 10.14
【详解】[1]螺旋测微器的精确值为,由图可知圆柱体的直径为
[2]10分度游标卡尺的精确值为,由图可知圆柱体的长度为
4.(2026·福建泉州·模拟预测)某学习小组使用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。用不可伸长的细线悬挂一个质量为m的小球,将光电门置于小球平衡位置,其光线恰好通过小球球心,计时器与光电门相连。将小球拉开一定角度,测出细线偏离竖直方向的角度,然后由静止释放(运动平面与光电门光线垂直),记录小球经过光电门的挡光时间t。当地重力加速度大小为g。
(1)用螺旋测微器测小球的直径d,如图乙所示,则小球的直径________mm。
(2)在小球从释放到经过光电门的过程中,小球的动能增加量________(用m、d、t表示)。
(3)为验证机械能守恒,还需要测量的物理量为________(填下列选项前的字母序号)。
A.细线长度L
B.小球从释放至光电门过程经历的时间T
(4)该过程中小球减小的重力势能________(用题中所给的、测出的及所选的物理量字母表示),在误差允许范围内,若与近似相等,则此过程小球机械能守恒。
【答案】(1)4.620(2)(3)A(4)
【详解】(1)小球的直径
(2)小球经过光电门速度小球动能增量
(3)为了计算重力势能的减小,还需要测量细线长度L。不需要测量小球从释放至光电门过程经历的时间T。故选A。
(4)该过程小球重心下降高度为,重力势能减小量
5.(2026·福建厦门·模拟预测)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值,使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数,从而得到多个的值,并作出图像,如图2所示。
(1)在实验中使用的是____________(选填“”或“”)的滑动变阻器。
(2)在某次测量时,电压表的指针位置如图3所示,量程为3V,则读数____________。
(3)已知合金丝的横截面积为,则其电阻率为____________(结果保留2位有效数字)。
(4)本实验中,电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果____________(选填“有”或“无”)影响。
【答案】(1) (2)1.31/1.32 (3) (4)无
【详解】(1)实验中需要多次改变合金丝接入电路的长度并调节滑动变阻器,使电流表的读数达到某一相同值;根据图2可知,合金丝对应的在至之间变化,为了方便调节电流并使电流表读数稳定在某一合适数值,滑动变阻器的最大阻值不宜过大,应选择与待测电阻阻值相近、量程为的滑动变阻器。
(2)电压表选择的量程为,此时对应表盘下排的刻度,由图读得电压为
(3)根据欧姆定律和电阻定律,电压表测量的电压与电流的比值满足
因此图像的斜率由图2可知,图线的斜率解得金属丝的电阻率。
(4)根据关系式可知,电流表的内阻作为常数项仅影响图像在纵轴上的截距,而合金丝的电阻率是通过图像的斜率计算得出的,所以电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果无影响。
⏳题型02 测量电路与控制电路
6.(2026·湖南永州·二模)实验探究小组的同学通过测绘小灯泡的图像,研究小灯泡的电阻随电压变化的规律,并准确测出小灯泡在额定电压下的电阻及功率,实验室提供的器材有:
待测小灯泡:额定电压约为2.4V,电阻约为几欧;
直流电源:电动势为3.0V,内阻约;
电压表V:量程为0~3.0V,内阻约;
电流表A:量程为0~0.6A,内阻;
滑动变阻器R1:最大阻值为;
滑动变阻器R2:最大阻值为;
开关S和导线若干.
(1)要测绘小灯泡的图像,并准确测出小灯泡在额定电压下的电阻及功率,应选择图甲和图乙两个电路中的图_______(填“甲”或“乙”),变阻器应选择________(填“R1”或“R2”).
(2)根据实验记录的电流表和电压表的读数和,描绘出图像,如图丙所示,则小灯泡的电阻随电压的增大而_________(填“增大”或“减小”).当电流表示数为0.4A时,小灯泡正常发光,由此可推算出小灯泡正常发光时的电阻为______;功率为________W(结果均保留2位有效数字).
【答案】(1) 乙
(2) 增大 6.0 0.96
【详解】(1)[1][2]伏安特性曲线要求电压从0开始,变阻器分压连接时,应选择阻值小的电阻,所以变阻器应选择R1,由于电流表内阻已知,电流表内接,可准确测出各电压下小灯泡的电阻,所以应选择图乙电路。
(2)[1][2][3]根据小灯泡的图像可知,图线上点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,所以电阻随电压的增大而增大;根据小灯泡的图像可知,当电流表示数为0.4A时,此时的电压,小灯泡正常发光时的电阻为
功率为。
7.(2026·湖南·一模)李华为修复家用小台灯,需测量其调光电路中一个“神秘电阻”的阻值。实验室提供的器材如下:干电池电动势两节,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约,滑动变阻器最大阻值,待测电阻约为,开关,导线若干。
李华根据所学知识设计以上两个电路图,为减小误差,实验电路图应选择图 选填“甲”或“乙”,则测量结果将 选填“偏大”“偏小”或“不变”;
若已知电流表内阻为,利用甲图测量的阻值时,电压表和电流表读数分别为和,则待测电阻 (用、和表示)。
【答案】乙
偏小
【解析】被测电阻阻值与电流表内阻相差不多,远远小于电压表的内电阻,所以采用电流表外接法。
故选择乙图。
电压表测量值为被测电阻两端的真实电压,而电流表测量值大于被测电阻中的电流,根据,可知电阻的测量值偏小。
电路中
可得。
8.(2026·江西·模拟预测)某同学为测定一节干电池的电动势和内阻,准备的实验器材有:
电流表A(量程为0~200 mA,内阻r1=1 Ω);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为2000 Ω);
滑动变阻器Rx(0~5 Ω,额定电流为1 A);
两个定值电阻(R1=2 Ω,R2=0.4 Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至__________(填“左”或“右”)端。
(2)由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700 mA,则定值电阻应选__________(填“R1”或“R2”)。
(3)按图甲正确连线后规范操作,记录电压表和电流表的示数U、I,并作出U-I图像如图乙所示,则该电源的电动势为__________V,内阻为__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)右
(2)
(3) 1.40 1.90
【详解】(1)滑动变阻器采用的是限流式接法,为保护电路,应使它接入电路中的电阻最大,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至右端。
(2)由于电流表量程太小,因此需要将其量程改装为0~700mA,由并联知识,定值电阻
故定值电阻应选。
(3)[1][2]乙图像纵轴截距为电动势,则该电源的电动势,题图乙图像斜率的绝对值为内阻,则内阻
由于电流表量程已经改装为0~700mA,所以图像中电流的实际值应变为其数值的3.5倍,则内阻
9.(2026·天津和平·三模)某同学想要测定一个定值电阻R的阻值(2 kΩ左右),实验室提供的实验器材如下:
电流表A1(量程为200 mA,内阻RA1=8 Ω)
电流表A2(量程为0.6A,内阻RA2=4 Ω)
电压表V1(量程3V,内阻RV1=3 kΩ)
电压表V2(量程5V,内阻RV2=5 kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值3 kΩ)
待测定值电阻Rₓ
电源E(电动势约15 V,内阻较小但不可忽略),单刀开关S,导线若干
(1)实验时,应选择滑动变阻器_______________________(选填“R1”或“R2”);
(2)请在虚线框中画出完整的实验电路原理图;
_______________________
(3)根据设计的实验电路可求得Rₓ=________________________(用电表示数U1、U2、I1、I2、及电表内阻RA1、RA2、RV1、RV2中的部分符号表示)。
【答案】(1) (2)见解析 (3)
【详解】(1)待测电阻约为,电源电动势,若用限流接法,两个滑动变阻器最大限度为,两个电压表最大量程为,为保护电路,电流变化范围有限,因此不选;而阻值远小于,适更合采用分压式接法。
(2)
如图所示,由上问可知,滑动变阻器应采用分压式接法。电压表最大量程为,假设到达电压表的最大量程,则待测电阻可通过最大电流约为,可知已有的两电流表量程均过大。但可以使用电压表代替电流表与待测电阻串联,再与电压表并联,此时待测电阻通过最大电流约为,而电压表则相当于量程为的电流表,可以使用。
(3)由题意可得,待测电阻通过的电流为
根据欧姆定律,有
解得
10.(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。用图甲所示电路测量金属丝的电阻,实验室提供的实验器材有:
A.待测金属丝(接入电路部分的阻值约)
B.直流电源(电动势)
C.电流表(,内阻约)
D.电流表(,内阻约)
E.电压表(,内阻约)
F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
G.滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
H.开关,导线若干
(1)实验中,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______。(填器材的序号)
(2)用笔画线代替导线,在图乙中完成实物电路的连接______。
(3)测得金属丝接入电路部分的长度和金属丝直径的平均值、正确连接电路,测得多组电压表示数和对应电流表的示数,通过描点画出的图像为一条过原点的倾斜直线,其斜率为,则金属丝的电阻率______。
(4)由于电表内阻的影响,实验中电阻率的测量值______(选填“大于”或“小于”)真实值。
【答案】(1) D F (2)见解析 (3) (4)小于
【详解】(1)[1][2]电路中最大电流约为
故电流表应选择D。因为是分压电路,所以为方便实验操作滑动变阻器应选择F。
(2)由电路图可得实物图连接如下图所示
(3)图像的斜率为电阻的阻值,由电阻定律得解得
(4)由于电压表的分流作用,导致电流表测量的电流值比实际值大,由欧姆定律
可得实验中电阻率的测量值小于真实值。
⏳题型03 电表的改装
11.(2026·北京海淀·二模)如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等,R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,将接线柱1、2接入电路时,电流表的量程为I。下列说法正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,通过R2的电流为
B.将接线柱1、3接入电路时,电流表的量程为
C.将接线柱1、2接入电路时,若仅使R2阻值变小,电流表的量程会变大
D.将接线柱1、3接入电路时,若仅使R2阻值变小,电流表的量程会变大
【答案】D
【详解】设表头G的内阻为r,则R1=r,R2=4r;
A.将接线柱1、2接入电路时,电流表的量程为I。通过R2的电流为,A错误;
B.电流表的最大满偏电流为;将接线柱1、3接入电路时,
解得电流表的量程为,B错误;
C.将接线柱1、2接入电路时,若仅使R2阻值变小,当电流计满偏的情况下,电流计与R2两端的电压之和减小,则R1两端电压减小,R1的分流减小,则电流表的量程会变小,C错误;
D.将接线柱1、3接入电路时,根据,若仅使R2阻值变小,电流表的量程I'会变大,D正确。
故选D。
12.(2026·江苏南通·一模)某同学设计了甲、乙两个电路,都能将同一个小量程电流表改装成0~1mA、0~10mA的两个量程的电流表,电路如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.甲图中量程I1=10mA时,分流电阻R1与电流表并联,则由并联电压相等,可得
量程I2=1mA时,分流电阻R2与电流表并联,则由并联电压相等,可得
可知,故A错误;
BCD.乙图中量程I1=10mA时,可得
乙图中量程I2=1mA时,可得
比较可知,,,故B正确,CD错误;
故选B。
13.(2025·山东枣庄·一模)已知表头的内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,图甲为两个量程的电压表,量程分别为0~3V和0~15V;图乙为两个量程的电流表,量程分别为0~1A和0~0.1A。关于电阻R1、R2、R3、R4的值,正确的是( )
A.R1=1500Ω B.R2=1500Ω C.R3=0.41Ω D.R4=5.00Ω
【答案】C
【详解】A B.双量程电压表,,
由甲图可得,,A错误,B错误;
C D.双量程电流表,,
由乙图可得 ,
解得 ,,C正确,D错误。
故选C。
14.(2026·湖南衡阳·二模)为了测量某未知电阻(大约100多欧姆),准备的实验器材中没有电压表,有两个电流表,电流表(量程为30 mA,内阻约为),电流表(量程为10 mA,内阻约为),于是小王欲把电流表先改装为电压表,然后进行测量。
(1)小王首先设计了图甲所示电路来测量的内阻,他选用了一个电动势约为3 V的电源。实验过程:闭合开关,断开开关,调整滑动变阻器滑片的位置,使满偏;保持滑片的位置不变,闭合开关,调节电阻箱的阻值,当指针位于表盘中央时,读出电阻箱的读数为,则的内阻为________。
(2)小王把电阻箱和串联作为电压表使用,欲使电压表量程为3 V,电阻箱的阻值应调为________(保留两位小数)。
(3)小王利用上述电源设计了如图乙所示的电路测量待测电阻,在实验过程中测得电流表的示数为,电流表的示数为,调节滑动变阻器,测得多组和,并作出图像如图丙所示,则该电阻的阻值为________。由于(1)中测量内阻时存在系统误差,该方法测量得到的待测电阻阻值________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)1.10
(2)298.90
(3) 120 偏小
【详解】(1)根据,可知当并联电阻箱时,流过电流表的电流减小一半,说明电流表两端的电压减小一半。因为总电流不变,说明总电阻减小一半,所以
(2)当电流表满偏,此时流过的电流为,电阻箱与电流表两端的电压为
所以总电阻为
所以电阻箱电阻为
(3)[1]并联时两端电压相等,所以
解得
[2]
(1)中测量内阻偏小,所以电压表内阻偏小,计算得到的也偏小
15.(2026·湖南长沙·二模)在学校科技节上,高三(8)班探究小组计划用图示电路测定一枚灵敏电流计G的内阻。实验室提供的器材如下:
A.待测灵敏电流计G(满偏电流,内阻约为200Ω);
B.可调直流电源E(电动势范围0〜9.0V,内阻忽略不计);
C.滑动变阻器(最大阻值50kΩ);
D.滑动变阻器(最大阻值20Ω);
E.电阻箱R(阻值范围0〜9999Ω);
F.开关、及导线若干。
(1)实验中滑动变阻器应选用______(填器材前面的字母代号);
(2)小圆同学负责操作,步骤如下,请帮她补充完整:
①断开、闭合,调节滑动变阻器,使灵敏电流计满偏;
②保持滑片位置不变,闭合,调节R,在将灵敏电流计指针调至半偏时,发现指针难以对齐中间刻度线;
③继续调节R,使灵敏电流计指针指在满刻度的处,此时正好对齐刻度线,电阻箱读数为,则灵敏电流计内阻测量值______(用表示)。
(3)在复盘会上,针对“三分之一偏法”与“半偏法”产生的相对误差,组员们发生了激烈的争论,提出了三种观点(假定两种方法下读数均准确无误),其中正确的是______。
A.“三分之一偏法”误差小。因为接入的分流电阻小,并联电路的“等效内阻”更接近理想电流表“零电阻”
B.“半偏法”误差小。相较“三分之一偏法”,该方法接入电阻箱后引起的电路总电阻变化小,对干路电流“恒流假设”影响小
C.两者相对误差一样大。虽然两种方法的偏转比例不同,但在相同的电路条件下,两者的相对误差与偏转多少无关
(4)指导老师点评:虽然本实验存在系统误差,但我们可以通过调整硬件参数将误差控制在允许范围内。随后老师给出灵敏电流计的实际内阻,并提出一项挑战任务:要求探究小组通过调节电动势,将本实验(采用“三分之一偏法”)的相对误差控制在1%以内。请你通过计算得出实验所需的电动势E至少为______V。(,注意计算结果保留一位小数)
【答案】(1)C
(2)
(3)C
(4)6.1/6.0
【详解】(1)电源电动势最大为9V左右,由,知应选用50kΩ滑动变阻器C。
(2)读数为时,电阻箱分流,根据并联电压相等
得。
(3)观点A、B表述正确,但观点错误。误差的产生是由“电流冲击”和“分流比”共同决定的,推导可证明干路电流变化会被分流系数的改变所抵消,相对误差在理论上是相等的,与偏转角度无关。
证明如下:设偏转时,读数为,滑动变阻器阻值为,测量值为,
,
联立得
即证,与n无关。
(4)由
联立式得
由,有,分析知
重难·创新演练
设题创新:结合分光计考查类似游标卡尺的读数(T16);结合压力传感器考查电流表的内接法(T17);新角度考查电表改装的校准(T18);
1.(25-26高三上·河北张家口·期末)分光计测量角度的角游标结构与游标卡尺类似,如图所示。它由主尺和游标尺组成,主尺刻度盘上一小格为,游标尺上有30等分刻度。已知,则图中显示的角度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】角度读数为,故选C。
2.(25-26高三上·河南南阳·期末)压力传感器是一种常用的传感器,其原理是利用压力传感器中压敏电阻的阻值随压力变化而变化的现象,即“压阻效应”,某探究小组利用压敏电阻设计如下实验。
(1)进行电阻压力特性探究,实验器材如下。
A.压敏电阻,无压力时阻值
B.滑动变阻器,最大阻值为200Ω
C.滑动变阻器,最大阻值为10kΩ
D.电流表G,量程300μA,内阻约30Ω
E.电压表V,量程3 V,内阻约3kΩ
F.直流电源E,电动势3 V,内阻可忽略
G.开关S,导线若干
①已知压敏电阻在10 N以内压力下,其阻值在几千欧到十几千欧之间,为了操作简便,滑动变阻器应选用________(选填“”或“”)。
②补充完成图甲的电路图_______。
③闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“a”或“b”)端,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值,使得电流表和电压表指针有较大的偏转,测出不同压力下压敏电阻的阻值,并描出压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线如图乙所示。观察图像可知,压力越大,阻值________(选填“越大”或“越小”),且压力小于4.0 N时的灵敏度比压力大于4.0 N时的灵敏度(灵敏度指电阻值随压力的变化率)________(选填“高”或“低”)。
(2)压敏电阻的应用。
利用5个上述压敏电阻制作如图丙所示机械手,每个指尖对应一个压敏电阻,电路如图丁所示。已知电源电动势为6.0 V,内阻忽略不计,检测电压表为理想电压表,电阻箱接入电路阻值大小为1.2kΩ,机械手指尖与圆柱体间的动摩擦因数为0.50,如果机械手有五个指尖且每个指尖对易拉罐施加的压力大小相等,方向均水平,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要用一个机械手顺利抓起重力为5 N的圆柱体且不滑落,则检测电压表的示数至少为________V(结果保留2位有效数字)
【答案】(1) a 越小 高 (2)3.0(2.9-3.1)
【详解】(1)[1] 实验要求误差较小,应该多测几组数据,滑动变阻器应采用分压式接法,且选用最大阻值较小的;
[2]因为压敏电阻的阻值较大,所以电流表采用内接法,故电路图补全如下:
[3]闭合开关前,应使测量支路短路,即电压表示数为0,故滑片置于;
[4]由图乙可知,压力越大,阻值越小;
[5]由图乙可知,压力小于时,随压力变化阻值变化较大,压力大于时,阻值变化较小,所以压力小于时的灵敏度比压力大于时的灵敏度高。
(2)根据题意可知,圆柱体恰好不滑落时,每个机械手的指尖最大静摩擦力为,根据滑动摩擦力
解得
由图乙可知,当压力为时,压敏电阻的阻值为
根据并联电路规律,五个指尖的并联总电阻为
电阻箱阻值为
根据串联电路分压规律可知,电压表读数。
3.(24-25高三下·浙江·开学考试)把满偏电流,内阻未知的毫安表改装成量程的电压表。
(1)如图1所示,把毫安表,电阻箱,电键S串联后接到一节新干电池上,闭合电键,当时,毫安表满偏,当时,毫安表半偏,在误差允许范围内,可测得______;改装成量程的电压表时,需要______(选填“串联”或“并联”)______的电阻。
(2)重新标度毫安表表盘,如图2所示用标准电压表对改装电压表校准。调节滑动变阻器,发现改装后的电压表的读数总比标准电压表读数略大,造成误差的原因主要是______,此时需要把的值略调_______(选填“小”或“大”)
【答案】(1) 500 串联 2500
(2) 未考虑新电池的内阻 大
【详解】(1)[1]根据闭合电路欧姆可得,
联立解得
[2][3]改装成量程的电压表时,需要串联一定值电阻分压,则有
解得
(2)[1][2]用标准电压表对改装电压表校准。调节滑动变阻器,发现改装后的电压表的读数总比标准电压表读数略大,造成误差的原因主要是:在测得电流表内阻时,未考虑新电池的内阻;考虑新电池的内阻,则有
可知电流表内阻的真实值小于,此时需要把的值略调大。
真题·实战演练
高频考点:仪器的读数、滑动变阻器的分压接法
1.(2026·湖南·高考真题)某探究小组用霍尔元件设计了一个测量微小位移的实验装置。
(1)将螺旋测微器通过铜杆连接霍尔元件。霍尔元件伸入两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体间隙中,并处于两磁体中心竖直线上。以中心竖直线为轴,其示意图如图1所示;霍尔元件上的导线与外部工作电路连接,其示意图如图2所示。
(2)将电压表接在霍尔元件的_______(填“、”或“、”)两端,闭合开关,测量其霍尔电压,电压表指针如图3所示,此时电压为_______。
(3)旋转螺旋测微器的旋钮,使霍尔元件沿轴移动至霍尔电压为0处,该处磁感应强度为0,此时的螺旋测微器读数如图4所示,该读数为_______。
(4)保持电流不变,旋转螺旋测微器的旋钮,读出霍尔元件在不同位置的霍尔电压,得到10组数据如下表所示。
1
11.670
9
2
11.960
16
3
12.302
25
4
12.633
35
5
12.952
42
6
13.270
48
7
13.594
57
8
13.930
67
9
14.246
74
10
14.585
81
(5)在图5中描出第4、5组测量数据的坐标点,并作出图像。_______
(6)用此装置测量微小位移。取下螺旋测微器,将待测物体与铜杆连接,待测物体在轴方向移动,其位移与霍尔元件的位移相等。某次测量中待测物体移动前电压表示数为,移动后电压表示数为,根据图像,此过程中物体位移的大小为_______(保留2位小数)。
【答案】 、 50 //
【详解】(2)[1]由霍尔效应原理可知,霍尔电压会出现在垂直电流和磁场方向上,结合图2可知,将电压表接在霍尔元件的、两端。
[2]由图3可知,电压表的最小刻度为,则此时电压为。
(3)[3]图4中螺旋测微器读数为。
(5)[4]根据表格中数据,在图5中描出第4、5组测量数据的坐标点,并作出图像,如图所示
(6)根据图像可知,电压表示数为时,有,移动后电压表示数为时,有,则此过程中物体位移的大小为。
2.(2025·河北·高考真题)1992年,江苏扬州出土的古代铜卡尺,由固定尺和活动尺组成,现代游标卡尺的构件与其非常相似,已成为常用的测量工具。用游标卡尺测量某物体的长度,示数如图所示,其读数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据游标卡尺的读数规则可知主尺读数为17mm,游标尺为50分度,每分度值为0.02mm,第10条刻度线对齐,则游标尺的读数为
所以读数为17mm+0.20mm=17.20mm
故选C。
3.(2024·山东·高考真题)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16V)
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表V(量程3V,内阻未知);
电流表A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为 mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到 (填“1”或“2”)端;
(3)正确连接电路,得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示,求得电阻RY= Ω(保留3位有效数字);采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω;
(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等,则X型号铅笔芯的电阻率 (填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。
【答案】(1)2.450;(2)1;(3)1.91;(4)大于
【详解】(1)根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为
(2)由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,因此电流表应采用外接法,即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端;
(3)根据图丙的I-U图像,结合欧姆定律有
(4)根据电阻定律
可得
两种材料的横截面积近似相等,分别代入数据可知
4.(2024·福建·高考真题)某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律,并设计一款彩光电路。所用器材有:红光和蓝光发光元件各一个、电流表(量程30mA)、电压表(量程3V)、滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)、5号电池(电动势1.5V)两节、开关、导线若干。
(1)图(a)为发光元件的电阻测量电路图,按图接好电路;
(2)滑动变阻器滑片先置于________(填“a”或“b”)端,再接通开关S,多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录对应的电流表示数I和电压表示数U;
(3)某次电流表示数为10.0mA时,电压表示数如图(b)所示,示数为________V,此时发光元件的电阻为________Ω(结果保留3位有效数字);
(4)测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图(c)中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知,电流在1.0~18.0mA范围内,两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是:________________;
(5)根据所测伏安特性曲线,实验小组设计一款电路,可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图(d)中补充两条导线完成电路设计。_____
【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小
【详解】(2)[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法,为了保护用电器,开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端,使测量部分电路两端电压为0;
(3)[2]电压表量程为3V,分度值为0.1V,所以图(b)所示电压表示数为2.82V;
[3]根据欧姆定律可知,发光元件的电阻为
(4)[4]根据欧姆定律可知,电流在1.0~18.0mA范围内,两个发光元件的电阻随电压增大而减小;
(5)[5]由图(c)可知,电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件,因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路,如图所示
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