2027届高考物理一轮复习专项强化训练 电学实验

**基本信息** 聚焦高考电学实验高频考点，以真题为载体覆盖仪器使用、电路设计、数据处理全流程，构建从基础操作到综合应用的递进式训练体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础仪器与电路设计|4题（题1、2、6、9）|含电表改装、游标卡尺/螺旋测微器读数、伏安法电路选择|从仪器原理（如表头改装分压电阻计算）到电路设计（内接/外接判断），形成操作规范链| |综合测量与误差分析|6题（题3、5、7、10、12、14）|涉及电阻/电阻率/电源参数测量，强调图像法与误差修正|围绕“测量原理→数据处理→误差分析”逻辑，训练科学推理与论证能力| |创新应用与真题演练|5题（题4、8、11、13、15）|含传感器特性探究、多用电表组装等创新题型，融入2024年多省高考真题|以真实情境为背景，体现科学探究从提出问题到得出结论的完整过程|

2027高考物理电学实验专项综合训练 1.(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0～1 V和0～3 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) 2. 某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体电阻的电阻率，进行如下实验： (1)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，测直径d的结果如图所示，其读数是________mm。 (2)用多用电表的电阻“×10”挡粗测其阻值，读数如图，阻值约为________Ω。 (3)该同学想用伏安法更精确地测量该电阻R，使用如下规格器材： 待测圆柱体电阻R； 直流电源E(电动势为4 V，内阻不计)； 电流表A(量程为0～10 mA，内阻约30 Ω)； 电压表V(量程为0～3 V，内阻约10 kΩ)； 滑动变阻器R1(0～15 Ω，允许最大电流2.0 A)； 开关、导线等。 请在方框内画出合理的测量电路图。 3. 智能手机中都配有气压传感器，传感器的电阻会随所处环境气压变化而变化。某实验小组在室温下用以下可供选择的器材探究“气压传感器的电阻值Rx随气压变化规律”： A．阻值随气压变化而变化的气压传感器一个(阻值变化范围从几十欧到几百欧)； B．直流电源，电动势6 V，内阻不计； C．电压表V1，量程为0～3 V，内阻为3 kΩ； D．电压表V2，量程为0～15 V，内阻为15 kΩ； E．电流表A1，量程为0～0.6 A，内阻忽略不计； F．电流表A2，量程为0～60 mA，内阻忽略不计； G．定值电阻R1＝3 kΩ； H．定值电阻R2＝12 kΩ； I．滑动变阻器R，最大阻值约为50 Ω； J．开关与导线若干。 (1)小明设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择________，电流表应选择________，定值电阻应选择________。(均选填实验器材前字母) (2)请在图乙中将实物图连线补充完整。 (3)当气压传感器所处环境压强为p时，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U＝2.30 V和I＝23.0 mA，则气压传感器阻值Rx＝________Ω。 (4)当环境压强p改变时，测得不同的Rx值，绘成图像如图丙所示，由图可得Rx和压强p的关系表达式为Rx＝____________Ω。 4．(2024·湖南卷)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。 (1)保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100 mA，电压表量程为0～3 V，表盘如图(c)所示，示数为________V，此时金属丝阻值的测量值R为________Ω(保留3位有效数字)； (2)打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值； (3)根据测量数据绘制R－p关系图线，如图(d)所示； (4)如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100 mA，电压表指针应该在图(c)指针位置的________侧(填“左”或“右”)； (5)若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 5. 学校物理兴趣小组设计如图甲所示电路来测量一电阻Rx的阻值。其中R0是定值电阻，R是电阻箱。 (1)完善下列实验步骤： ①按照电路图用导线把实验器材连接起来； ②为安全起见，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调至________(填写“最大值”或“最小值”)； ③闭合开关，调节电阻箱，当阻值为R时记录电流表A1、A2的示数I1、I2； ④多次改变电阻箱阻值，并记录相应的电流表的示数； ⑤把记录的数据填在表格中，计算出的值； ⑥以为纵轴，电阻箱阻值R为横轴，描点作图，得到如图乙所示图像； ⑦根据图像计算待测电阻的阻值。 (2)用RA1、RA2表示电流表的内阻，待测电阻Rx的表达式为________(用题目中所给或所测物理量表示)。 (3)根据如图乙所示的－R图像，求得Rx＝________Ω。 (4)考虑到电流表的内阻，由图乙求得的电阻值________(填写“偏大”“偏小”或“没有系统误差”)。 6. 某同学采用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值，实验器材如下： 电压表V1(量程0～3 V，内阻r1＝3.0 kΩ)； 电压表V2(量程0～5 V，内阻r2＝5.0 kΩ)； 滑动变阻器R；待测定值电阻Rx； 电源E(电动势6.0 V，内阻不计)； 开关和导线若干。 操作步骤如下： (1)闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于________(选填“左端”“中间”或“右端”)。 (2)调节滑动变阻器，两电压表V1、V2读数分别为U1、U2，读取多组数据，在坐标纸上描点，连线如图乙所示。当电压表V1示数为3 V时，通过电阻Rx的电流大小为________A；依据图像数据可以得出Rx的阻值为________Ω(保留3位有效数字)。 (3)若电压表V1实际电阻小于3.0 kΩ，则电阻Rx的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 7. (2023·海南卷)用如图所示的电路测量一个量程为100 μA，内阻约为2 000 Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12 V，有两个电阻箱可选，R1(0～9 999.9 Ω)，R2(0～99 999.9 Ω)。 (1)RM应选________，RN应选________； (2)根据电路图，请把实物连线补充完整； (3)下列操作顺序合理排列是________： ①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值； ②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值； ③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏； ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材 (4)如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为________，该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 (5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为________V(保留3位有效数字)。 (6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为________(用RM、RN表示) 8. 一热敏电阻R1阻值随摄氏温度t变化满足Rt＝20(1＋0.01t)(Ω)，某实验小组利用此热敏电阻及其他元件制作了一个电子温度计，其电路如图甲所示，电路中所使用其他器材如下： 定值电阻R1(阻值为10.0 Ω)； 电阻箱R2(阻值为0～100.0 Ω)； 毫伏表(量程为0～200 mV，内阻非常大)； 电源(电动势为1.5 V，内阻不计)； 开关、导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路补充完整； (2)为使毫伏表零刻度线对应0 ℃，则电阻箱R2的阻值应调节为________Ω； (3)改装后该温度计的刻度线是否均匀________(填“是”或“否”)； (4)该温度计所能测量的最高温度为________℃。 9. 某同学采用如图所示电路测量电阻Rx的值，其中R0是一定值电阻，R是一个长度较长的滑动变阻器，长度为L，G为检流计(电流为0时，指针指向表盘正中间，电流从B流向P时，指针向左偏转)，据图回答下列问题： (1)在滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中，指针逐渐向________(填“左”或“右”)偏转。 (2)调节滑动变阻器的滑片，当检流计Ⓖ中电流为0时，滑片P距离滑动变阻器最左端的长度为L0，则待测电阻Rx＝________(用题目中的字母表示)。 (3)在(2)的条件下，待测电阻Rx的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 10. (2024·山东卷)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0～16 V)； 滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)； 电压表V(量程0～3 V，内阻未知)； 电流表A(量程0～3 A，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1.70 Ω； (4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68 mm、60.78 mm。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。 11.某课外研究小组用如图甲所示的电路测定电源的电动势与内阻。电流表的量程符合实验要求，其内阻很小(可忽略)。 (1)定值电阻R1的作用是________。 (2)闭合开关S，读出电阻箱的示数R以及相应的电流表示数I，调节电阻箱的电阻R，得到多组R值与相应的I值，作出－R图像如图乙所示。若定值电阻R0＝6.6 Ω，定值电阻R1＝1 Ω，则该电源的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω(结果均保留2位有效数字)。 12．(2024·甘肃卷)精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表(量程0～1.5 V，内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0～0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 (1)考虑电流表内阻影响 ①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻RA＝________Ω(保留2位有效数字)。 ②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和RA表示，则干电池电动势E＝U＋________(用I、r和RA表示)。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的U－I图像。则待测干电池电动势E＝________V(保留3位有效数字)，内阻r＝________Ω(保留1位小数)。 (2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是________(单选，填正确答案标号)。 A．电路设计会损坏仪器 B．滑动变阻器接法错误 C．电压太大无法读数 D．电流太小无法读数 13．一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(小于2 Ω)。图中电压表量程为1 V，内阻RV＝380.0 Ω；定值电阻R0＝20.0 Ω；电阻箱R最大阻值为999.9 Ω；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空： (1)为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选________Ω(选填“5.0”或“15.0”)； (2)闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U； (3)根据图(a)所示电路，用R、R0、RV、E和r表示，得＝________________； (4)利用测量数据，作－R图线，如图(b)所示； (5)通过图(b)可得E＝________V(保留2位小数)，r＝________Ω(保留1位小数)； (6)若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E′，由此产生的误差为×100%＝________%。 14.(2024·课标卷)学生实验小组要测量量程为0～3 V的电压表V的内阻RV。可选用的器材有：多用电表，电源E(电动势5 V)，电压表V1(量程0～5 V，内阻约3 kΩ)，定值电阻R0(阻值为800 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应________(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)。 A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于电阻挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的________(填“正极、负极”或“负极、正极”)相连，电阻表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到电阻挡________(填“×1”“×100”或“×1 k”)位置，重新调节后，测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为________kΩ(结果保留1位小数)。 (2)为了提高测量精度，他们设计了如图(b)所示的电路，其中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端。 (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表V1、待测电压表的示数分别为U1、U，则待测电压表内阻RV＝________(用U1、U和R0表示)。 (4)测量得到U1＝4.20 V，U＝2.78 V，则待测电压表内阻RV＝________kΩ(结果保留3位有效数字)。 15.某同学只用以下给定仪器组装如图甲所示的简易多用电表，仪器不得重复使用。 A．电流表(0～200 μA,100 Ω) B．电阻箱(0～999 Ω) C．电阻箱(0～9 999 Ω) D．定值电阻R2(1 kΩ) E．变阻器(0～300 Ω) F．变阻器(0～800 Ω) G．干电池(1.5 V，r＝0) H．干电池(9 V，r＝0) I．导线若干 该多用电表需设置0、1为量程0～1 mA的电流挡，0、3为量程0～3 V的电压挡，0、2为电阻挡。 该同学通过计算并选择器材(器材选择只填器材前的字母)。 (1)量程0～1 mA的电流挡中电阻箱R1应该选择________，将其调节为________Ω； (2)量程0～3 V的电压挡中电阻箱R4应该选择________，将其调节为________Ω； (3)0、2的电阻挡中变阻器R3应该选择________，电源应该选择________； (4)该同学用上述简易多用电表的电阻挡测量某一未知电阻，他首先进行了电阻挡调零，然后将电阻接在0、2之间，发现电流表指针偏转如图乙所示，示数为________μA，由此可求得未知电阻为________Ω 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027高考物理电学实验专项综合训练 1.(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0～1 V和0～3 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) [答案]　(1)M　(2)4 000　(3)－R1－R2　(4)A　(5)0.86 [解析]　(1)为保护电表，刚闭合开关S1时应使测量电路的电压和电流最小，故开关S1闭合前滑动变阻器的滑片P应移动到M端。 当单刀双掷开关S2与a连接时，电流表G被改装成量程为0～3 V的电压表，则3 V＝Ig(Rg＋R1＋R2)，解得R2＝4 000 Ω。 改装后的电表与标准电压表并联，根据并联电路规律和欧姆定律有U＝I(Rg＋R1＋R2)，解得Rg＝－R1－R2 (4)改装后的电压表读数偏大，说明通过电流表G的电流偏大，要使读数准确，应使改装表的内阻增大，可增大电阻箱R1或R2的阻值，A正确，B错误；移动滑动变阻器滑片不影响改装表的内阻，C错误。 (5)当单刀双掷开关与b相连时，改装后的电表量程为0～1 V，设改装表的读数为U0，根据比值关系有＝，解得U0＝0.86 V 2. 某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体电阻的电阻率，进行如下实验： (1)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，测直径d的结果如图所示，其读数是________mm。 (2)用多用电表的电阻“×10”挡粗测其阻值，读数如图，阻值约为________Ω。 (3)该同学想用伏安法更精确地测量该电阻R，使用如下规格器材： 待测圆柱体电阻R； 直流电源E(电动势为4 V，内阻不计)； 电流表A(量程为0～10 mA，内阻约30 Ω)； 电压表V(量程为0～3 V，内阻约10 kΩ)； 滑动变阻器R1(0～15 Ω，允许最大电流2.0 A)； 开关、导线等。 请在方框内画出合理的测量电路图。 [答案]　(1)2.795　(2)220　(3)见解析 [解析]　(1)由图可知，螺旋测微器读数d＝2.5 mm＋29.5×0.01 mm＝2.795 mm。 (2)由图读出R＝22×10 Ω＝220 Ω。 (3)电压表电阻远大于待测电阻阻值，故采用电流表外接法，为精确地测量该电阻，应使待测电阻两端电压从零开始变化，故采用分压接法，如图所示： 3. 智能手机中都配有气压传感器，传感器的电阻会随所处环境气压变化而变化。某实验小组在室温下用以下可供选择的器材探究“气压传感器的电阻值Rx随气压变化规律”： A．阻值随气压变化而变化的气压传感器一个(阻值变化范围从几十欧到几百欧)； B．直流电源，电动势6 V，内阻不计； C．电压表V1，量程为0～3 V，内阻为3 kΩ； D．电压表V2，量程为0～15 V，内阻为15 kΩ； E．电流表A1，量程为0～0.6 A，内阻忽略不计； F．电流表A2，量程为0～60 mA，内阻忽略不计； G．定值电阻R1＝3 kΩ； H．定值电阻R2＝12 kΩ； I．滑动变阻器R，最大阻值约为50 Ω； J．开关与导线若干。 (1)小明设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择________，电流表应选择________，定值电阻应选择________。(均选填实验器材前字母) (2)请在图乙中将实物图连线补充完整。 (3)当气压传感器所处环境压强为p时，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U＝2.30 V和I＝23.0 mA，则气压传感器阻值Rx＝________Ω。 (4)当环境压强p改变时，测得不同的Rx值，绘成图像如图丙所示，由图可得Rx和压强p的关系表达式为Rx＝____________Ω。 [答案]　(1)C　F　G　(2)见解析图　(3)200　(4)1 000－8×10－3p [解析]　(1)电源电动势为6 V，电压表读数时要在满偏刻度的三分之一以上更准确，而且串联定值电阻可以扩大量程，故电压表选C； 气压传感器阻值变化范围从几十欧到几百欧，流经电流表的电流约为几十毫安，故电流表选F； 串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6 V即可，电压表内阻为3 kΩ，定值电阻选G。 (2)如图所示 (3)根据欧姆定律得Rx＝＝200 Ω (4)根据题图丙，设Rx＝R0－kp，代入数据可得Rx＝1 000－8×10－3p(Ω) 4．(2024·湖南卷)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。 (1)保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100 mA，电压表量程为0～3 V，表盘如图(c)所示，示数为________V，此时金属丝阻值的测量值R为________Ω(保留3位有效数字)； (2)打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值； (3)根据测量数据绘制R－p关系图线，如图(d)所示； (4)如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100 mA，电压表指针应该在图(c)指针位置的________侧(填“左”或“右”)； (5)若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 [答案]　(1)1.24(1.24～1.26均可)　12.4(12.4～12.6均可)　(4)右　(5)小于 [解析]　(1)电压表的量程为0～3 V，最小分度为0.1 V，故读数为1.24 V；金属丝阻值的测量值R＝＝ Ω＝12.4 Ω。 (4)由题图(d)可知压强越大，金属丝电阻越小，故当气压是0.5个标准大气压时，金属丝电阻变大，电路中的电流不变，所以金属丝两端的电压变大，故电压表的指针在题图(c)中指针位置的右侧。 (5)若电压表为非理想电压表，则流过金属丝的电流小于电流表的示数，所以金属丝电阻的测量值小于真实值 5. 学校物理兴趣小组设计如图甲所示电路来测量一电阻Rx的阻值。其中R0是定值电阻，R是电阻箱。 (1)完善下列实验步骤： ①按照电路图用导线把实验器材连接起来； ②为安全起见，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调至________(填写“最大值”或“最小值”)； ③闭合开关，调节电阻箱，当阻值为R时记录电流表A1、A2的示数I1、I2； ④多次改变电阻箱阻值，并记录相应的电流表的示数； ⑤把记录的数据填在表格中，计算出的值； ⑥以为纵轴，电阻箱阻值R为横轴，描点作图，得到如图乙所示图像； ⑦根据图像计算待测电阻的阻值。 (2)用RA1、RA2表示电流表的内阻，待测电阻Rx的表达式为________(用题目中所给或所测物理量表示)。 (3)根据如图乙所示的－R图像，求得Rx＝________Ω。 (4)考虑到电流表的内阻，由图乙求得的电阻值________(填写“偏大”“偏小”或“没有系统误差”)。 [答案]　(1)最大值　(2)Rx＝ (3)4.80　(4)没有系统误差 [解析]　(1)为保护电路，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调至最大值。 (2)待测电阻Rx的表达式为Rx＝。 (3)由(2)得＝＋R，斜率为＝得Rx＝4.80 Ω。 (4)图线斜率与电流表内阻无关，求得的电阻值没有系统误差。 6. 某同学采用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值，实验器材如下： 电压表V1(量程0～3 V，内阻r1＝3.0 kΩ)； 电压表V2(量程0～5 V，内阻r2＝5.0 kΩ)； 滑动变阻器R；待测定值电阻Rx； 电源E(电动势6.0 V，内阻不计)； 开关和导线若干。 操作步骤如下： (1)闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于________(选填“左端”“中间”或“右端”)。 (2)调节滑动变阻器，两电压表V1、V2读数分别为U1、U2，读取多组数据，在坐标纸上描点，连线如图乙所示。当电压表V1示数为3 V时，通过电阻Rx的电流大小为________A；依据图像数据可以得出Rx的阻值为________Ω(保留3位有效数字)。 (3)若电压表V1实际电阻小于3.0 kΩ，则电阻Rx的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 [答案]　(1)左端　(2)1.00×10－3　1.82×103(1.79×103～1.86×103均对)　(3)偏大 [解析]　(1)闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于左端，电压表示数为零。 (2)当电压表V1示数为3 V时，通过电阻Rx的电流大小为I＝＝1.00×10－3 A 据实验电路图，则有Rx＝，变形得U2＝U1，根据U2－U1图像可得斜率k＝＝1.605，则有1.605＝，代入r1＝3.0 kΩ 解得Rx≈1.82×103 Ω。 (3)若电压表V1实际电阻小于3.0 kΩ，则计算出的通过电阻Rx的电流比真实值小，故电阻Rx的测量值与真实值相比偏大 7. (2023·海南卷)用如图所示的电路测量一个量程为100 μA，内阻约为2 000 Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12 V，有两个电阻箱可选，R1(0～9 999.9 Ω)，R2(0～99 999.9 Ω)。 (1)RM应选________，RN应选________； (2)根据电路图，请把实物连线补充完整； (3)下列操作顺序合理排列是________： ①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值； ②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值； ③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏； ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材 (4)如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为________，该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 (5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为________V(保留3位有效数字)。 (6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为________(用RM、RN表示) [答案]　(1)R1　R2　(2)见解析图　(3)①③②④　(4)1 998.0 Ω　小于　(5)1.30　(6) [解析]　(1)根据半偏法的测量原理可知，RM与RA相当，当闭合S2之后，变阻器上方的电流应基本不变，就需要RN较大，对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1，RN应选R2。 (2)根据电路图连接实物图有 (3)根据半偏法的实验步骤应为 ①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值； ③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏； ②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值； ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。 (4)根据RM调节后面板读数为1 998.0 Ω。 当闭合S2后，原电路可看成如下电路 闭合S2后，相当于RM由无穷大变成有限值，变小了，则流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电流大于，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。 (5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表，则需要串联一个电阻R0，则有U＝Ig(Rg＋R0) 此时的电压读数有U′＝I′(Rg＋R0)， 其中U＝2 V，Ig＝100 μA，I′＝65 μA 联立解得U′＝1.30 V。 (6)根据题意OP间电压不变，可得 I(RA＋RN)＝RN＋·RA 解得RA＝。 8. 一热敏电阻R1阻值随摄氏温度t变化满足Rt＝20(1＋0.01t)(Ω)，某实验小组利用此热敏电阻及其他元件制作了一个电子温度计，其电路如图甲所示，电路中所使用其他器材如下： 定值电阻R1(阻值为10.0 Ω)； 电阻箱R2(阻值为0～100.0 Ω)； 毫伏表(量程为0～200 mV，内阻非常大)； 电源(电动势为1.5 V，内阻不计)； 开关、导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路补充完整； (2)为使毫伏表零刻度线对应0 ℃，则电阻箱R2的阻值应调节为________Ω； (3)改装后该温度计的刻度线是否均匀________(填“是”或“否”)； (4)该温度计所能测量的最高温度为________℃。 [答案]　(1)见解析　(2)20.0　(3)否　(4)100 [解析]　(1)题图甲的电路为电桥法测电阻，实物连线如图所示。 (2)当毫伏表示数为零时，电桥的电阻之比相等，有＝，而温度为0 ℃时，Rt＝20(1＋0)Ω＝20 Ω，则电阻箱R2的阻值应调节为20.0 Ω。 (3)电源电动势为1.5 V，内阻不计，则电桥上毫伏表的示数为U＝－＝0.5－(V)，因毫伏表的示数U与温度t为非线性函数关系，则毫伏表改装为温度计的刻度线是不均匀的。 (4)随着温度的升高，毫伏表的电压逐渐增大，因Umax＝200 mV，代入到函数表达式得最高温度为t＝100 ℃ 9. 某同学采用如图所示电路测量电阻Rx的值，其中R0是一定值电阻，R是一个长度较长的滑动变阻器，长度为L，G为检流计(电流为0时，指针指向表盘正中间，电流从B流向P时，指针向左偏转)，据图回答下列问题： (1)在滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中，指针逐渐向________(填“左”或“右”)偏转。 (2)调节滑动变阻器的滑片，当检流计Ⓖ中电流为0时，滑片P距离滑动变阻器最左端的长度为L0，则待测电阻Rx＝________(用题目中的字母表示)。 (3)在(2)的条件下，待测电阻Rx的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 [答案]　(1)左　(2)　(3)等于 [解析]　(1)电源左端为正极，电流从高电势的位置流向低电势的位置，当滑动变阻器的滑片P处于最左端时与电源正极直接相连，电势高于B点，此时电流从P点流向B点，此时指针在表盘右侧，当滑动变阻器的滑片P处于最右端时与电源负极直接相连，电势低于B点，此时电流从B点流向P点，此时指针在表盘左侧，故滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中，指针逐渐向左偏转。 (2)根据电阻的决定式可知，电阻与长度成正比，可用滑动变阻器接入电路的长度表示电阻，当检流计G中电流为0时，P点与B点电势相等，Rx与滑动变阻器左侧分得的电压相等，根据串、并联电路规律有＝，解得Rx＝。 (3)当检流计G中电流为0时，相当于检流计断路，内阻对待测电阻测量值没有影响，则待测电阻Rx的测量值等于真实值 10. (2024·山东卷)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0～16 V)； 滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)； 电压表V(量程0～3 V，内阻未知)； 电流表A(量程0～3 A，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1.70 Ω； (4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68 mm、60.78 mm。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)1.88　(4)大于 [解析]　(1)根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为d＝2 mm＋0.01×45.0 mm＝2.450 mm。 (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RY＝＝1.88 Ω。 (4)根据电阻定律R＝ρ，可得ρ＝。 两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知ρX>ρY 11.某课外研究小组用如图甲所示的电路测定电源的电动势与内阻。电流表的量程符合实验要求，其内阻很小(可忽略)。 (1)定值电阻R1的作用是________。 (2)闭合开关S，读出电阻箱的示数R以及相应的电流表示数I，调节电阻箱的电阻R，得到多组R值与相应的I值，作出－R图像如图乙所示。若定值电阻R0＝6.6 Ω，定值电阻R1＝1 Ω，则该电源的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω(结果均保留2位有效数字)。 [答案]　(1)保护电路　(2)3.0　2.3 [解析]　(1)R1连在干路中，起到保护电路的作用。 (2)根据闭合电路的欧姆定律有 E＝IR＋(r＋R1) 整理可得＝·R＋ 结合图像可得＝ V－1 ＝1.1 A－1 解得E＝3.0 V，r＝2.3 Ω。 12．(2024·甘肃卷)精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表(量程0～1.5 V，内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0～0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 (1)考虑电流表内阻影响 ①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻RA＝________Ω(保留2位有效数字)。 ②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和RA表示，则干电池电动势E＝U＋________(用I、r和RA表示)。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的U－I图像。则待测干电池电动势E＝________V(保留3位有效数字)，内阻r＝________Ω(保留1位小数)。 (2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是________(单选，填正确答案标号)。 A．电路设计会损坏仪器 B．滑动变阻器接法错误 C．电压太大无法读数 D．电流太小无法读数 [答案]　(1)①1.0　②I(r＋RA)　③1.40　1.0　(2)D [解析]　(1)①由题图2可知，电压表读数U0＝0.60 V， 电流表读数I0＝0.60 A，根据欧姆定律可得电流表内阻RA＝＝ Ω＝1.0 Ω。 ②由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势E＝U＋I(r＋RA)。 ③将E＝U＋I(r＋RA)变形可得U＝－(r＋RA)I＋E，结合题图4可知，纵截距b＝E＝1.40 V，斜率的绝对值|k|＝r＋RA＝ Ω＝2.0 Ω，所以电源内阻r＝2.0 Ω－RA＝1.0 Ω。 (2)由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，所以电路中电流很小，故无法完成实验的原因是电流太小无法读数，D正确 13．一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(小于2 Ω)。图中电压表量程为1 V，内阻RV＝380.0 Ω；定值电阻R0＝20.0 Ω；电阻箱R最大阻值为999.9 Ω；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空： (1)为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选________Ω(选填“5.0”或“15.0”)； (2)闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U； (3)根据图(a)所示电路，用R、R0、RV、E和r表示，得＝________________； (4)利用测量数据，作－R图线，如图(b)所示； (5)通过图(b)可得E＝________V(保留2位小数)，r＝________Ω(保留1位小数)； (6)若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E′，由此产生的误差为×100%＝________%。 [答案]　(1)15.0　(3)·R＋＋　(5)1.56　1.5　(6)5 [解析]　(1)为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电表满偏电压大，可得＝，代入数据解得R＝7.5 Ω，因此选15.0 Ω。 (3)由闭合电路的欧姆定律可得E＝U＋×(R＋r)，化简可得＝·R＋＋r。 (5)延长题图(b)中图线与纵轴相交，由＝＋R结合题图(b)可得，＝ V－1·Ω－1，解得E＝1.56 V，当R＝5 Ω时，＝0.86 V－1，代入＝＋R，可解得r＝1.5 Ω。 (6)如果电压表为理想电压表，则有＝＋＋R，得E′＝，因此误差为η＝×100%＝5% 14.(2024·课标卷)学生实验小组要测量量程为0～3 V的电压表V的内阻RV。可选用的器材有：多用电表，电源E(电动势5 V)，电压表V1(量程0～5 V，内阻约3 kΩ)，定值电阻R0(阻值为800 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应________(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)。 A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于电阻挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的________(填“正极、负极”或“负极、正极”)相连，电阻表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到电阻挡________(填“×1”“×100”或“×1 k”)位置，重新调节后，测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为________kΩ(结果保留1位小数)。 (2)为了提高测量精度，他们设计了如图(b)所示的电路，其中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端。 (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表V1、待测电压表的示数分别为U1、U，则待测电压表内阻RV＝________(用U1、U和R0表示)。 (4)测量得到U1＝4.20 V，U＝2.78 V，则待测电压表内阻RV＝________kΩ(结果保留3位有效数字)。 [答案]　(1)CAB　负极、正极　×100　1.6　(2)R1　a　(3)　(4)1.57 [解析]　(1)由多用电表的工作原理可知，应先将选择开关置于电阻挡“×10”的位置，然后进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，因此合理的实验步骤是CAB；流过多用电表的电流方向应为“红表笔流入、黑表笔流出”，因此多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连接；电阻表的指针指在题图(a)中的虚线Ⅰ位置时，说明表的指针偏转角度过小，待测电阻的阻值较大，因此为了减小实验误差，应将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，重新调节后，指针指在题图(a)中的实线Ⅱ位置，则待测电压表的内阻为16×100 Ω＝1.6 kΩ。 (2)由题图(b)可知，滑动变阻器采用分压式接法，因此滑动变阻器应选择最大阻值较小的R1；为了保护电表，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于a端。 (3)由题图(b)可知，流过待测电压表的电流I＝，则待测电压表的内阻RV＝，整理得RV＝。 (4)将数据代入RV＝，解得RV＝1.57 kΩ 15.某同学只用以下给定仪器组装如图甲所示的简易多用电表，仪器不得重复使用。 A．电流表(0～200 μA,100 Ω) B．电阻箱(0～999 Ω) C．电阻箱(0～9 999 Ω) D．定值电阻R2(1 kΩ) E．变阻器(0～300 Ω) F．变阻器(0～800 Ω) G．干电池(1.5 V，r＝0) H．干电池(9 V，r＝0) I．导线若干 该多用电表需设置0、1为量程0～1 mA的电流挡，0、3为量程0～3 V的电压挡，0、2为电阻挡。 该同学通过计算并选择器材(器材选择只填器材前的字母)。 (1)量程0～1 mA的电流挡中电阻箱R1应该选择________，将其调节为________Ω； (2)量程0～3 V的电压挡中电阻箱R4应该选择________，将其调节为________Ω； (3)0、2的电阻挡中变阻器R3应该选择________，电源应该选择________； (4)该同学用上述简易多用电表的电阻挡测量某一未知电阻，他首先进行了电阻挡调零，然后将电阻接在0、2之间，发现电流表指针偏转如图乙所示，示数为________μA，由此可求得未知电阻为________Ω。 [答案]　(1)B　25　(2)C　2 980　(3)F　G　(4)120　1 000 [解析]　(1)把小量程电流表改装成1 mA的电流表需要并联分流电阻，阻值R＝＝ Ω＝25 Ω，电阻箱R1应该选择B，改装后电流表内阻RA＝＝ Ω＝20 Ω。 (2)把电流表改装成3 V的电压表需要串联分压电阻阻值R＝－RA＝ Ω－20 Ω＝2 980 Ω，则电阻箱R4应选择C。 (3)电阻表应选择干电池G作内置电源，电阻表内阻R内＝＝ Ω＝1 500 Ω，欧姆调零时变阻器R3接入电路的阻值R3＝R内－R2－RA＝1 500 Ω－1 000 Ω－20 Ω＝480 Ω，0、2的电阻挡中变阻器R3应该选择F。 (4)由题图乙所示表盘可知，电流表示数为120 μA，因为电流表量程扩大了5倍，则流过电路的电流I＝5×120 μA＝600 μA＝0.6×10－3 A，由闭合电路的欧姆定律可知I＝，即0.6×10－3 A＝，解得Rx＝1 000 Ω 1 学科网（北京）股份有限公司 $