内容正文:
专题05 电学实验
5大高频考点
1. 电学实验基础
2. 测量金属丝的电阻率
3. 测量电源的电动势和内阻
4. 测量电阻常用的方法
5. 电表改装
考点1 电学实验基础
1.(2025-2026高二上·河南南阳南阳六校-10月·期中)元件甲、乙的图像如图所示,倾斜虚线是曲线乙在交点处的切线。根据图中所给的坐标信息,分析下列说法正确的是( )
A. 甲、乙均为线性元件
B. 乙的电阻随电压的增大而减小
C. 当电压为U0时,甲的电阻为
D. 当电压为U0时,乙的电阻为
【答案】C
【详解】A.由题图可知,甲为线性元件,乙不是线性元件,故A错误;B.根据欧姆定律可得,由题图可知,乙的电阻随电压的增大而增大,故B错误;CD.由题图可知,当电压为U0时,甲的电阻为乙的电阻为,故C正确,D错误。故选C。
2.(2025-2026高二上·河南·期中)某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为3V的电压表,该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻,进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻挡 “×10”,再将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;
(2)将图甲中多用电表的黑表笔和 (填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端;
(3)测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过大,需要将多用电表挡位调到电阻 (填“×1”或“×100”)挡。
(4)再次将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;
(5)测量时,多用电表指针指示的位置如图乙所示,由此可以得到毫安表的内阻为 Ω。
【答案】① 1 ② ×1 ③ 16
【详解】
(2)[1]电流从多用电表红表笔流入、黑表笔流出,从待测毫安表正接线柱流入、负接线柱流出,所以应将图甲中多用电表的黑表笔和1端相连,红表笔与2端相连。
(3)[2]测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过大,说明待测电阻阻值较小,需要将多用电表挡位调到电阻“×1” 挡。
(5)[3]测量时,多用电表指针指示的位置如图乙所示,由此可以得到毫安表的内阻
3.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)(多选)某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律,所用器材如下:
A.待测小灯泡一只,额定电压为2.5V,电阻约为几欧;
B.电压表一个,量程0~3V,内阻为3kΩ;
C.电压表一个,量程0~15V,内阻为3kΩ;
D.电流表一个,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
E.电流表一个,量程0~3A,内阻约为0.1Ω;
F.滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干.
(1)电压表与电流表应该选用 (选填序号);
(2)请设计实验的电路图,要求电压表示数从零开始;
(3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω;(小数点后保留两位数字)
(4)若用两个该灯泡与电源(E=4.0V, r=2Ω)串联,则每个灯泡的实际功率是 W。(小数点后保留两位数字)
【答案】(1)BD (2) (3) (4)
【讲解】(1) 干电池两节,电压约为,所以电压表选择B;小灯泡电阻约为几欧,所以电流不超过,所以电流表选D。即电压表和电流表。故选BD。
(2) 要求电压从0开始变化,所以滑动变阻器分压连接;电压表内阻远大于小灯泡电阻,所以电流表外接,电路图如下
(3) 因为小灯泡额定电压为,此时电流约为,所以小灯泡的电阻为。
(4) 两个该灯泡与电源(E=4.0V, r=2Ω)串联,则灯泡的两端电压在灯泡的I-U图像中描绘电源的图线,如图所示 由图像交点可知小灯泡的实际电压为1.6V,电流为0.36A,则小灯泡消耗的实际功率为
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)如图所示,B、C为电阻丝AD的三等分点,将BD对折且D与B相连接,则对折后AC间电阻与对折前AC间电阻之比为( )
A. 1:2
B. 3:4
C. 5:3
D. 2:3
【答案】B
【详解】设电阻丝AD总阻值为R,则对折前AC间电阻为,对折后BC与DC并联后阻值为,总阻值,即故选B。
2.(2025-2026高二上·河南濮阳-11月·期中)某同学欲测一金属棒的电阻率,先用游标卡尺测量金属棒的长度,读数如图1所示,再用螺旋测微器测量金属棒的直径,读数如图2所示,然后用如图3所示的电路图测量该金属棒的电阻,回答下列问题:
(1)游标卡尺的读数 ,螺旋测微器的读数 。
(2)合上开关,移动滑片,多测几组电流表的读数与电压表的读数,作出图像,若图像的斜率为,则金属棒的电阻率 (用、、表示)。
【答案】(1)① 103.7 ② 6.725 .724 .726 (2)
【讲解】(1) [1]游标卡尺的读数[2]螺旋测微器的读数
(2) 由电阻定律图像的斜率为,则联立得金属棒的电阻率
3.(2025-2026高二上·河南·期中)某实验小组的同学用如图甲所示的实验电路做“测量金属丝的电阻率”实验,实验室提供了以下两种规格的滑动变阻器:
A.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,允许通过的最大电流为3A);
B.滑动变阻器(最大阻值为100Ω,允许通过的最大电流为1.5A)。
(1)实验时滑动变阻器应选 (填“A”或“B”)。
(2)实验小组的同学在做该实验时,连接的实物图如图乙所示,请用笔画线代替导线将图乙的实物图按照图甲的电路图连接完整 。
(3)为了探究选不同的滑动变阻器对本实验的影响,实验小组的同学调整金属丝上的滑动头,使金属丝接入电路的电阻约为10Ω,再将(1)中所选的滑动变阻器接入电路,移动滑片P,测量多组数据,以金属丝两端电压U为纵轴,为横轴(x为AP的长度,L为AB的长度),作出曲线如图丙中的Ⅰ所示;若将滑动变阻器更换成另一个,重复上述测量过程,则得到的曲线对应图丙中的 (填“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
【答案】(1)A (2) (3)Ⅲ
【讲解】(1) 选分压式接法,在安全的条件下,滑动变阻器应选阻值小的,分压特性曲线线性更好,可操作性更好。故选A。
(2) 根据电路图连接实物图如下
(3) 在相同的条件下,滑动变阻器的阻值越大,并联部分总电阻越接近电阻丝电阻,且BP部分阻值更大,分压更大,则AP部分阻值分压变小,电压表示数越小,因此若将滑动变阻器更换成另一个(大阻值),重复上述测量过程,则得到的曲线对应图丙中的Ⅲ。
4.(2025-2026高二上·河南南阳南阳六校-10月·期中)实验小组用如图1所示的电路图测量某根弹性金属丝(其长度和横截面积可在做实验的过程中改变并测量)的电阻率,电压表、电流表均可视为理想电表,定值电阻的阻值为R0。实验时先闭合S1、S2,调节滑动变阻器接入适当的阻值,记录两表的对应示数U1 、I1,然后断开S2,调节滑动变阻器接入阻值,直到电流表的示数仍为 ,并记录电压表的相应示数U2。改变弹性金属丝的长度L和横截面积S,重复以上的实验步骤,获得多组数据,并绘制出 图像如图2所示,图3是所提供的实验器材,回答下列问题:
(1)根据图1电路图,在图3中用笔画线代替导线连接成完整的实物图。
(2)在图3的实物图中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放置在最 (选填“左”或“右”)端。
(3)图2的纵截距为 ,若图2的斜率为k,则弹性金属丝的电阻率ρ= (用R0和k表示)。
【答案】(1) (2)右 (3)① 1 ②
【讲解】(1) 根据图1的电路图,将图3的实物图按照电路图的连接方式进行连接,确保电流表、电压表、弹性金属丝、定值电阻和滑动变阻器正确连接。
(2) 在闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应放置在阻值最大处,即滑动变阻器最右端。
(3) [1]由题意可知,联立解得,而金属丝电阻满足解得,故纵截距为1[2]图2的斜率为,则弹性金属丝的电阻率为
5.(2025-2026高二上·河南开封五中·期中)某研究性学习小组利用图甲所示电路测量一粗细均匀的金属丝的电阻率,已知电源的电动势为E,内阻不可忽略,电流表的内阻很小,可以忽略。具体操作步骤如下:
①用螺旋测微器在金属丝上五个不同的位置分别测量金属丝的直径,取平均值记为金属丝的直径d;
②将金属丝拉直后固定在接线柱B和C上,在金属丝上夹上一个小金属夹A,并按图甲连接电路;
③测量AC部分金属丝的长度x;
④闭合开关,记录电流表的示数I;
⑤进行多次实验,改变金属夹的位置,记录每一次的x和I;
⑥以为纵轴,x为横轴,作出的图像,并测得图像的斜率k和纵截距a。
根据以上操作步骤,回答下列问题:
(1)某次测量金属丝直径时,螺旋测微器的示数如图乙所示,则该次测量金属丝直径的测量值为 mm。
(2)为了电路安全,开始实验时A夹应在靠近 (填“B”或“C”)端的位置。
(3)该金属丝材料的电阻率 (用题中所给字母表示)。
(4)该实验还可测出所用电源的内阻 (用题中所给字母表示)。
(5)若电流表的内阻不能忽略,则电阻率的测量结果 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值,电源内阻的测量结果 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)0.680 .678 .679 .681 .682 (2) (3) (4) (5)① 等于 ② 大于
【讲解】(1) 螺旋测微器的精确度为0.01mm,根据读数规则可得该次测量时金属丝直径的测量值为
(2) 为了电路安全,应使连入电路的电阻尽可能大,故夹应在靠近端的位置。
(3) 金属丝的电阻由闭合电路欧姆定律有联立解得故图像的斜率解得该金属丝材料的电阻率
(4) 图像的纵截距故所用电源的内阻
(5) 电流表的内阻对图像的斜率没有影响,则电阻率的测量结果等于真实值;若考虑电流表的内阻,则图线的纵截距故电源内阻的测量结果大于真实值。
6.(2025-2026高二上·河南省郑州市八校联盟-11月·期中)某同学欲测量一粗细均匀的金属棒的电阻率。
(1)滑动变阻器滑片向上移动,电压表示数 ,电流表示数 (均填“变大”“变小”或“不变”)
(2)该同学为了测定金属棒的电阻设计了如图所示的电路图;用电压表与电流表读数之比来得到电阻的测量值,若考虑电表内阻引起的系统误差,则电阻的测量值相较于真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)设测得导电材料的电阻为R,导电材料的长度为L,导电材料的直径为D,求得导电材料的电阻率为 (用题目所给字母表示)。
【答案】① 变大 ② 变大 ③ 偏小 ④
【详解】
(1)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可知,滑动变阻器滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,回路的总电阻减小,则电流表示数增大,电压表测的是定值电阻R0的电压,U = IR0,可知电压表的示数也增大。
(2)[3]由题图可看出,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用使电流表示数略大于通过金属棒电流的真实值,而电压表示数就是金属棒两端电压的真实值,根据欧姆定律可知电阻的测量值相较于真实值偏小。
(3)[4]根据电阻定律有金属棒的横截面积为联立解得
7.(2025-2026高二上·河南省周口太康县第一高级中学·期中)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为 mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡粗测电阻,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为 Ω。
【答案】① 50.15 ② 4.700 .699 .701 ③ 220
【详解】
(1) [1]圆柱体的长度(2) [2]圆柱体的直径为(3) [3]该电阻的阻值约为
8.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)实验小组利用如下器材测量某合金丝的电阻率:
待测合金丝:
电流表:(量程,内阻)
电流表:(量程,内阻)
学生电源:E(电动势,内阻不计)
滑动变阻器:(最大阻值为)、(最大阻值为)
电阻箱R(最大阻值为9999Ω)、螺旋测微器、毫米刻度尺、开关、导线。
(1)首先利用多用电表欧姆挡粗测,把欧姆挡调到“×1”挡,如图1所示,测量结果为 Ω。
(2)用毫米刻度尺测出合金丝的长度,再用螺旋测微器测量合金丝的直径,其示数如图2所示,则该合金丝的直径 mm。
(3)用图3电路测合金丝的电阻,为方便调节,滑动变阻器应选 (选填“”或“”),闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;实验器材中没有电压表,为了测量电压,需要将电流表改装成
的电压表,则电阻箱的阻值应调为 Ω。
(4)若某次实验电流表的读数为,电流表的读数为,则待测合金丝的阻值 ,求得合金丝的电阻率 (结果用、、表示)。
【答案】(1)10 10.0 (2)1.780 .781 .779 (3)① ② 左 ③ 5970 (4)① 10.3 ②
【讲解】(1) 欧姆表的读数为
(2) 螺旋测微器读数为:
(3) 本实验使用分压式控制电路,应采用滑动变阻器,由电路结构可知,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于最左端;要将电流表改装为6V电压表,需满足:,解得:。
(4) 和电流表两端总电压为,根据欧姆定律有,可得,由及,可得。
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·河南开封五·期中)某同学准备测定一干电池的电动势和内阻,实验电路图如图甲所示。
(1)请在图乙所示的实物图中,用实线代替导线将器件按原理图甲连接成实验电路。
(2)按正确的器材连接好实验电路图后,接通开关,改变滑动变阻器的阻值R,读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U,并作记录如图丙所示,根据图线得到被测干电池的电动势 V,内阻 (结果均保留三位有效数字).
【答案】(1) (2)① 1.43 .44 .45 ②
【讲解】(1) 根据电路图,用实线代替导线将器件连接成实验电路如答图所示
(2) [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得根据图线的纵截距得到待测干电池的电动势根据图线斜率的绝对值可得内阻。
2.(2025-2026高二上·河南·期中)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.待测干电池一节
B.电流表:量程0~0.6A,内阻
C.电流表:量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω
D.电压表:量程0~3V,内阻未知
E.电压表:量程0~15V,内阻未知
F.滑动变阻器:0~10,2A
G.开关、导线若干
(1)选出在上述器材中最适合本次实验的电压表为 ,电流表为 (填写选项序号);
(2)实验电路图应选择图中的 (填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象,可知干电池的电动势 V,内电阻 (结果均保留3位有效数字),本次实验得到的结果与真实值相比 (填“偏大”或“无偏差”或“偏小”)。
【答案】(1)① D ② B (2)甲 (3)① 1.50 ② 1.05 ③ 无偏差
【讲解】(1) [1]一节干电池的电动势大小约为1.5V,为了测量的精度,电压表要选择0~3V的量程。[2]选择内阻已知的电流表B,可以去除电流表内阻导致的系统误差。
(2) 由于电流表内阻已知,选用电路甲时,电流表的分压可通过计算减去,无系统误差。
(3) [1][2]根据闭合电路欧姆定律,可写成公式整理后可得根据图像可知,截距大小为电动势,即斜率的大小为电池内阻与电流表内阻的和,所以[3]由于电流表的内阻是已知的,所以电流表的分压可计算,无系统误差,所以测量值无偏差。
3.(2025-2026高二上·河南商丘·期中)实验小组想要测量电动自行车电池的电动势E(约为36V)和内阻r,除了待测电池外实验室提供了量程为0~15V、内阻RV=10kΩ的电压表,电阻箱R(最大阻值为999.9Ω),定值电阻R1=5kΩ,定值电阻R2=20kΩ,开关S,导线若干,小组同学根据上述器材设计如图甲所示的电路。
(1)为了完成实验,电路中定值电阻Rx应选 (选填“R1”或“R2”);
(2)为了保护电路安全,开关S闭合前电阻箱R的阻值应调为 (选填“最大值”或“最小值”);
(3)开关S闭合,调节电阻箱R,记录R的值和对应电压表的示数U,测量多组数据作出随的图像如图乙所示,由图像可求得电池的电动势E= V,内阻r= Ω。
(4)考虑电压表的电流影响,电池电动势的测量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)R2 (2)最大值 (3)① 37.5 ② 5 (4)小于
【讲解】(1) 若Rx选R1,则改装后的电压表量程为若Rx选R2,则改装后的电压表量程为由于待测电池的电动势约为36V,电路中定值电阻Rx应选R2。
(2) 为了保护电路安全,开关S闭合前电阻箱R的阻值应调为最大值。
(3) 由于定值电阻Rx选R2,当电压表的示数U时,路端电压为,根据闭合电路欧姆定律可得整理可得根据作出的图像可得,解得,
(4) 考虑电压表的电流影响,,根据闭合电路欧姆定律可得整理可得可得图像纵轴截距为则有可知电池电动势的测量值小于真实值。
4.(2025-2026高二上·河南洛阳-11月·期中)某课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池,他们用如图所示的实验电路测量这种电池的电动势E和内阻r。电流表G的内阻约为,量程为;电阻箱阻值的变化范围为。连接电路后,调节电阻箱R的阻值,得到对应电流表的读数I,然后通过计算得到电阻箱两端的电压,数据如下表所示:
R/
9
8
7
6
5
4
3
I/μA
92
102
115
131
152
180
220
U/V
0.828
0.816
0.805
0.786
0.760
0.720
0.660
(1)请根据表中数据在下方的坐标纸上做出本实验的图像;
(2)根据图像可得到该橙汁电池的电动势为 V,内阻为 。(结果均保留两位有效数字);
(3)用该方法测出的电池内阻和电池内阻真实值大小关系为 (填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) (2)① 0.93V .94V .95V .96V ② (3)>
【讲解】(1) 描点画图,用一条平滑的直线将这些点尽可能多的拟合,不在直线上的点应徘徊在直线附近,偏差较大的点直接删去,最后将直线延长至与横纵坐标轴有交点。
(2) 由闭合电路欧姆定律可得图像斜率的绝对值为电源内阻,纵截距为电源电动势,则电动势内阻为
(3) 这种测法忽略了电流表的内阻,测出的内阻为电流表内阻与电源内阻之和,实际应为故
5.(2025-2026高二上·河南重点高中·期中)9V碳性电池,又称为6F22层叠电池,是由6个椭圆的小型片状的电池层叠而成,可以最大限度的利用电池空间,适合小电流,间歇性的工作环境,该种电池用久了以后,电动势和内阻都会有所变化。某同学想用实验的方法测量一个用久了的9V碳性电池的电动势和内阻,可利用的器材有:电流表、电阻丝、金属夹、刻度尺、开关、导线若干。他设计了如图甲所示的实验电路。
(1)实验步骤如下:
①将电阻丝拉直固定,用刻度尺测出其两端1、2间的长度L,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的(填“1”或“2”) 端;
②闭合开关,快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I,断开开关,记录金属夹与2端的距离x;
③多次重复步骤②,根据记录的若干组I、x的值,作出-x,图像,如图乙所示。
(2)已知金属丝1、2两端的总电阻为R,由图线得出纵轴截距为b,斜率的绝对值为k,则待测电池的电动势E= ,内阻r= 。
【答案】(1)2 (2)① ②
【讲解】(1) 闭合开关前,金属夹应置于电阻最大处,即2端。
(2) [1][2]由闭合电路欧姆定律得变形可得故有,解得,
6.(2025-2026高二上·河南省郑州市八校联盟-11月·期中)为了测量干电池组的电动势和内阻,某同学在实验室内选择了合适的器材组成了如图甲所示的电路。图中电流表的量程为,内阻;电流表的量程为,内阻,定值电阻。
(1)电路中将与电流表串联,将电流表改装成了量程为的电压表,则 Ω,电路中通过电池组的最大电流可能为 A;
(2)闭合开关K前,应将图甲中滑动变阻器的滑片移到 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关K,多次调节滑动变阻器的滑片,测得多组电流表、的示数、,以为纵轴、为横轴,作图像如图乙所示,由图像可求得电池组的电动势 V,内阻 Ω(结果均保留三位有效数字)。
【答案】(1)① ② 0.5A (2) (3)① 3.00 ② 1.20
【讲解】(1) 根据电表改装原理可知的阻值为电路中的电流最大值为
(2) 为保护电路闭合开关前,应将滑片移到端
(3) [1][2]由闭合电路欧姆定律有化简整理得根据图像可得,
7.(2025-2026高二上·河南·期中)无线话筒内有一块刚启用的如图甲所示的方形电池,标称电动势为9V,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0~3V,内阻为);
C.电流表(量程为0~3A,内阻为);
D.滑动变阻器R1(阻值范围为);
E.电阻箱R2(阻值范围为);
F.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,实验需要把电压表量程扩大为0~10V,则电阻箱R2的阻值应调整为 Ω。
(2)将R1的滑片移到最 (填“左”或“右”)端,闭合开关S,移动R1的滑片,测出多组U、I数据,并作出U-I图线如图丙所示,由此可得,该电池的电动势E= V,内阻r= Ω。(后两空结果均保留一位小数)
【答案】(1)7000 k (2)① 左 ② 9.3 ③ 2.7
【讲解】(1) 电阻箱R2的阻值应调整为
(2) [1][2][3]为了保护电路,闭合开关前,滑片应处于最左端;根据闭合电路欧姆定律有整理得结合题图乙有,解得 E=9.3V,r=2.7Ω
8.(2025-2026高二上·河南实验中学·期中)新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成,某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻,具体进行了以下操作:
(1)为完成本实验,需要将实验室内量程为4V、内阻为的电压表改装成量程为40V的电压表使用,则需串联一个阻值为 的定值电阻。
(2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验,正确进行操作,利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像,其中U为图1中电压表的读数,R为电阻箱的读数,图中。若忽略电压表分流带来的影响,由以上条件可以测出电池组的电动势 V,内阻 (计算结果均保留两位有效数字)。
(3)若考虑电压表分流带来的影响,则上述第(2)问中的测量值与真实值相比:电池组电动势的测量值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),内阻的测量值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)36 (2)① 40 ② 0.75 (3)① 偏小 ② 偏小
【讲解】(1) 根据串联电路知识可得解得
(2) [1][2]根据闭合电路欧姆定律得整理得结合图2可知,解得,
(3) [1][2]若考虑电压表分流带来的影响,根据闭合电路欧姆定律有整理得与(2)问中的与的关系式对比得,解得,故电池组电动势的测量值偏小,内阻的测量值偏小。
9.(2025-2026高二上·河南郑州郑州外国语学校-11月·期中)学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了如图所示电路,实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻约0.5Ω);
电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ);
电流表A(量程0~0.6A,内阻约1Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值20Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值200Ω);
定值电阻R0(阻值0.5Ω);
开关一个,导线若干。
(1)实验中,滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”)。
(2)若采用图1实验原理图进行实验,正确操作,调节滑动变阻器滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出U-I图像,如图3所示。根据图线求得电动势E= V,内阻r= Ω(结果均保留两位小数)。
(3)若采用图2实验原理图进行实验,如果用实线表示由实验数据描点得到的U-I图线,用虚线表示该干电池真实的路端电压和干路电流的关系图像,则下列图像正确的是
A. B.
C. D.
【答案】(1)R1 (2)① 1.48 ② 0.30 (3)C
【讲解】(1) 若选用滑动变阻器R1,且阻值全部接入电路,则电流表示数约为结合电流表量程可知,R1能够满足实验需要,R2阻值过大,为了方便操作,滑动变阻器应选择R1;
(2) [1][2]根据闭合电路欧姆定律和电路图可知整理可得图像的纵截距表示电源电动势,结合图像可知图像的斜率表示等效内阻,有可得
(3) 根据“等效电源法”,可知图2测得的电动势准确,但内阻偏大,即测量电动势等于真实电动势,测量图像的斜率大于真实图线斜率。故选C。
10.(2025-2026高二上·河南濮阳第一高中学-11月·期中)某实验小组的同学设计了如图1所示的电路,测量电源的电动势和内阻,电路中定值电阻的阻值约为十几欧姆,电阻箱的调节范围为0-99.99Ω,两电压表的量程足够且内阻足够大。实验时进行了如下操作:
(1)将电阻箱的阻值置于最大位置,闭合开关S,调节电阻箱的阻值使其逐渐减小,则电压表的读数逐渐增大,电压表的读数 (填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”),同时记录多组电阻箱的阻值R与相对应的电压表的读数、。
(2)该小组的同学利用记录的数据描绘了关于R的函数图像,如图2所示,则定值电阻 Ω。
(3)通过讨论,该小组的同学又作出了R关于的函数图像,如图3所示,则电源的电动势为 V,电源的内阻为 Ω。
【答案】(1)逐渐减小 (2)12 (3)① 6 ② 1
【讲解】(1) 由电路图可知,电阻箱的阻值逐渐减小时,回路的总电流逐渐增大,则定值电阻两端的电压逐渐增大,电压表的读数,逐渐增大;电源内阻分得的电压逐渐增大,则由闭合电路欧姆定律,可知路端电压即电压表的读数逐渐减小。
(2) 定值电阻和电阻箱串联,则由串联电路的特点可知电流处处相等,则整理得当时,所以图像在纵轴的截距为1.0,图像的斜率为又由图像可知解得。
(3) 由题图1所示电路图结合闭合电路欧姆定律得整理得结合图3得,解得图线的斜率为由题图3可知斜率的值为解得
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·河南省周口太康县第一高级中学·期中)利用伏安法测未知电阻时,用图甲测得结果为R1,用图乙测得结果为R2,若待测电阻的真实值为R,则( )
A. R1>R>R2
B. R1<R<R2
C. R1>R,R2>R
D. R1<R,R2<R
【答案】A
【详解】甲图接法:电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和,即U=UR+UA电流表的示数I是通过R的真实值,则故R1>R乙图接法:电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和,即 I=IR+IV电压表的示数U是R两端电压的真实值,则故R>R2故R1>R>R2故A正确,BCD均错误;故选A.
2.(2025-2026高二上·河南商丘·期中)多用电表的欧姆挡某倍率的原理电路如图所示,电流计的满偏电流Ig=200μA,内阻Rg=100Ω,调零电阻R0的最大值为50kΩ,电池电动势E=1.5V,内阻r未知,两表笔短接调零后,用它测量电阻Rx,当电流计指针指在满偏刻度的时,则Rx的阻值是( )
A. 1kΩ
B. 2.5kΩ
C. 4kΩ
D. 7.5kΩ
【答案】B
【详解】由闭合电路的欧姆定律可知,当两表笔短接调零后电流表满偏解得当满偏时,两式联立解得故选B。
3.(2025-2026高二上·河南驻马店·期中)多用电表的欧姆挡某倍率的原理电路如图所示,电流计的满偏电流,内阻,调零电阻的最大值为,电池电动势,内阻r未知,两表笔短接调零后,用它测量电阻,当电流计指针指在满偏刻度的时,则的阻值是( )
A. 100Ω
B. 1kΩ
C. 2.5kΩ
D. 7.5kΩ
【答案】C
【详解】欧姆表的内阻接入待测电阻后,根据其中可得故选C。
4.(2025-2026高二上·河南濮阳第一高中学-11月·期中)为测量一电阻Rₓ的阻值,一物理兴趣小组的同学利用以下器材组装一个欧姆表:
灵敏电流计G(内阻,满偏电流μA)
定值电阻
滑动变阻器R(最大阻值为20kΩ)
电源(电动势V,内阻不计)
导线若干
(1)该兴趣小组的同学将各元件按如图电路连接(a、b为表笔端点),并进行调试。将a、b表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流计G的示数为200μA,此时欧姆表的总内阻 kΩ,滑动变阻器接入电路的阻值为 kΩ。用调试好的欧姆表测量待测电阻,表盘指针示数为50μA,可计算出 kΩ。
(2)用该电表粗测一待测电阻,用“×100”挡正确测量,指针偏转如图甲所示,则多用电表的示数为 Ω。
(3)如图所示,发光二极管是电子线路中常用的元件,一般作为指示灯使用。其“长脚”为正极,“短脚”为负极。当电流正向流经发光二极管时(从正极流入),其电阻较小,可以发光。现利用欧姆表测量发光二极管电阻,发现二极管可以发光,则可知红表笔连接二极管的 (填写“长脚”或“短脚”)。
(4)此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。此时用欧姆表测电阻,将会导致测量值 (填写“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)① 15 ② 10 ③ 45 (2)1.1×103 (3)短脚 (4)无影响
【讲解】(1) [1]根据闭合电路欧姆定律,调零时总内阻为[2]由总内阻,解得滑动变阻器阻值[3]根据闭合电路欧姆定律得,解得
(2) 欧姆表用“”挡,则读数为
(3) 结合题意,根据欧姆表“红进黑出”的原理可知,二极管发光,黑笔接长脚,红笔接短脚。
(4) 此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。由于欧姆调零后,电动势不变,欧姆内阻也不变,所以此时用欧姆表测电阻,将对测量值无影响。
5.(2025-2026高二上·河南重点高中·期中)小明同学网购了一卷长度为100m,横截面积为的漆包铜线,他查阅了一下课本,得知铜的电阻率,他想知道这卷铜线是否为高纯度铜线,于是他把这卷铜线带到了实验室,他先测量了铜线的长度和横截面直径,经计算发现长度和横截面积都是准确的,接着他开始测量铜线的电阻,实验室有以下器材:
A.电流表(量程,内阻约为);
B.电流表(量程,内阻约为);
C.电压表(量程为,内阻约为);
D.电压表(量程为,内阻约为);
E.滑动变阻器(最大阻值为);
F.滑动变阻器(最大阻值为);
G.电源(电动势为,内阻很小);
H.开关S一个,导线若干。
(1)为使测量尽量准确,电压表选择 ,电流表选择 ,滑动变阻器选择 (填器材前的字母代号);
(2)小明同学设计了两个实验电路,请你帮他选出本次实验的最佳电路为 ;
(3)某次小明在测量时,电压表、电流表的示数如图丙所示,电流表的读数为 ,电压表的读数为 。则判断该导线 (填“是”或“不是”)高纯度铜线。
【答案】(1)① C ② A ③ E (2)甲 (3)① 0.40 ② 1.20 ③ 不是
【讲解】(1) [1]由于电源电动势为,因此电压表选择C[2]若为铜导线,则电阻最大电流,若用电流表,最大电流约为,若用电流表,最大电流约为,因此电流表应选择A[3]滑动变阻器阻值不宜太大,选择E
(2) 由于被测电阻较小,采用外接法,最佳电路为甲
(3) [1]电流表的分度值为,电流表读数为[2]电压表的分度值为,电压表读数为[3],可知该铜线不是高纯度铜线
6.(2025-2026高二上·河南郑州·期中)某同学要测量未知电阻的阻值。
(1)该同学先用电阻表粗测该电阻的阻值。先将选择开关调到“”挡,再进行欧姆调零,测量电阻时发现电阻表指针偏转角度太小,应将选择开关调到 (填“”或“”)挡,重新进行欧姆调零,再测量电阻时指针指在图甲所示位置,则测得电阻 ;
(2)为了精确测量被测电阻的大小,选用实验室提供的器材设计电路,选用器材见图乙,电路要求多测量几组数据,选用的滑动变阻器规格为“,”,电压表内阻约为,电流表的内阻约为,请根据要求及所提供的器材将图乙电路连接完整 。闭合开关前将滑动变阻器滑片P移到最 (填“左”或“右”)端,闭合开关后调节滑动变阻器滑片,测得多组电压值和电流值、,某次电流表的示数如图丙所示,此时电流表测得的电流值为 ;
(3)根据测得的多组、值作图像,得到图像的斜率为,则被测电阻的阻值 ;由于电表的内阻使测量存在系统误差,则测得的电阻值比实际值偏 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)① ② 1200 (2)① ② 左 ③ 1.68 .69 .70 .71 .72 (3)① ② 大
【讲解】(1) [1][2]将选择开关调到“”挡,测量电阻时指针偏转角度太小,说明被测电阻较大,应选用较大倍率“×100”,测得的电阻;
(2) [1]由于为了减小系统误差,电流表采用内接法;要求多测几组数据,被测电阻两端的电压调节范围大一些,滑动变阻器采用分压式接法,电路连接如图所示 [2][3]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最左端,电流表的示数为;
(3) [1]被测电阻[2]由于电流表的分压,测量的被测电阻两端的电压偏大,由可知测得的电阻值比实际值大。
7.(2025-2026高二上·河南实验中学·期中)某同学想用多用电表粗测一毫安表的内阻,进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻挡“×100”,再将红表笔和黑表笔短接,调零点;
(2)将图甲中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端;
(3)测量电阻时发现多用电表指针偏转过大,应将选择开关拨至 (填“×10”或“×1000”)的挡位,重新进行 后再测量。
(4)测量时,多用电表指针指示的位置如图乙所示,由此可得毫安表的内阻为 。
【答案】① 2 ② ×10 ③ 欧姆调零 ④ 160 .0
【详解】[1]电流从多用电表红表笔流入、黑表笔流出,从待测毫安表正接线柱流入、负接线柱流出,所以应将图甲中多用电表的黑表笔和1端相连,红表笔与2端相连。[2][3]测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过大,说明待测电阻阻值较小,需要将多用电表挡位调到电阻“×10”挡;再次将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零后再测量。[4]测量时,多用电表指针指示的位置如图乙所示,由此可以得到毫安表的内阻。
8.(2025-2026高二上·河南洛阳六校·期中)某实验小组测一未知电阻 的阻值。
(1)他们先用多用电表的欧姆挡粗测该电阻的阻值,将选择开关旋至“×10”倍率,欧姆调零后,将红黑表笔和电阻两端连接,发现指针指到右侧0刻线附近,他们需要将选择开关旋至 (填“×1”或“×100”)倍率, (填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零,将红黑表笔和电阻两端连接,指针位置如图甲所示,则该未知电阻的阻值为 (结果保留两位有效数字)。
(2)他们在实验室找到如下器材,用如图乙所示电路测量该未知电阻的阻值。
A.电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ)
B.电流表(量程为0~0.6 A,内阻约为1 kΩ)
C.滑动变阻器R(阻值范围为0~20 Ω)
D.电池组(电动势3 V,内阻忽略不计)
E.开关一只,导线若干
①为了减小测量的误差,电压表的正接线柱应该与 (填“a”或“b”)端连接,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该置于最 (填“左”或“右”)端;
②正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片在某位置,此时电压表和电流表的读数分别为2.30 V、0.22 A,则该未知电阻的阻值为 Ω(结果保留两位小数)。
【答案】(1)① ×1 ② 需要 ③ 12Ω (2)① a ② 左 ③ 10.45 Ω
【讲解】(1) [1][2]选用“×10”倍率后,发现指针指到右侧0刻线附近,说明待测电阻小,应该选择更小些的倍率,即选择“×1”倍率,换倍率后需要重新进行欧姆调零。[3]由图甲可知未知电阻的阻值
(2) [1][2]此电路图为伏安法测电阻的电路图,由于 可知电流表采用外接法,即电压表正接线柱接a,闭合开关之前要保证滑动变阻器的接入阻值最大,所以滑片应该置于最左端。[3]由题意可知
9.(2025-2026高二上·河南洛阳-11月·期中)如图是一个欧姆表内部电路结构示意图。表头的满偏电流1mA、内阻;电源电动势1.5V、内阻;滑动变阻器R的取值范围。
(1)图中a插孔应该接欧姆表的 表笔(填“红”或“黑”);
(2)欧姆调零后用该欧姆表测某未知电阻的阻值时,发现欧姆表表盘的指针指到满偏刻度的处,则该待测电阻的阻值为 ;
(3)该欧姆表用久了发现其内部电源的电动势不变,内阻变大了,调零后测量某电阻的阻值,测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)黑 (2)3000 (3)准确
【讲解】(1) a插孔表内接电源正极,电流从其流出,根据“红进黑出”,图中a插孔应该接欧姆表的黑表笔;
(2) 欧姆表中值电阻等于其内阻,则中间刻度值对应示数为根据解得
(3) 由得可知的测量值与内阻无关,即测量结果准确。
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·河南·期中)如图所示的直流电路中,电压表V1和V2由完全相同的灵敏电流计改装而成,已知V1和V2的最大测量值分别为15V和3V,电压表V1的总电阻,开关闭合后,定值电阻两端的电压与定值电阻两端的电压之比为( )
A. 15∶7
B. 11∶5
C. 11∶3
D. 15∶1
【答案】B
【详解】假设V1的示数为,根据题意可知,定值电阻两端的电压也为,V2的示数为,由并联电路的特点可知,定值电阻两端的电压为,则定值电阻两端的电压与定值电阻两端的电压之比为11∶5。故选B。
2.(2025-2026高二上·河南省周口太康县第一高级中学·期中)一个电流表的满偏电流,内阻为要把它改装成一个量程为的电压表,则应在电流表上( )
A. 串联一个的电阻
B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻
D. 并联一个的电阻
【答案】A
【详解】把电流表改装成100V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值故选A。
3.(2025-2026高二上·河南濮阳第一高中学-11月·期中)如图所示,用Oa两端时为电流表,用Ob两端时为电压表;已知表头满偏电流为Ig=100mA,内阻Rg=100Ω,定值电阻R1=25Ω,R2=200Ω,下列说法正确的是( )
A. 用Oa两端时量程为0.5A;用Ob两端时量程为22V
B. 用Oa两端时量程为0.5A;用Ob两端时量程为110V
C. 用Oa两端时量程为0.6A;用Ob两端时量程为22V
D. 用Oa两端时量程为0.6A;用Ob两端时量程为110V
【答案】B
【详解】用Oa两端时,改装的是电流表,表头两端电压为电阻R1的电流为 电流表的量程为 用Ob两端时,改装的是电压表,电阻R2的电压为电压表的量程为故选B。
4.(2025-2026高二上·河南濮阳-11月·期中)如图所示为某双量程电流表的电路图,量程分别为和。已知表头的满偏电流,内阻,定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 开关接时,电流表量程为
B.
C. 开关接时电流表的内阻小于接时电流表的内阻
D.
【答案】D
【详解】A.开关接时,与电流表分流的电阻是R2、R3。分流电阻越大,分担的电流越小,电流表的量程就越小,所以开关接时,电流表量程为小量程,A错误;B.开关接时,电流表的量程为,解得 ,B错误;C.开关接时电流表的内阻,开关接时电流表的内阻开关接时电流表的内阻大于接时电流表的内阻,C错误;D.开关接时,电流表量程为,解得 故选D 。
5.(2025-2026高二上·河南重点高中·期中)如图所示,G是内阻为30Ω、满偏电流为50mA的表头,定值电阻阻值R=20Ω,当表头满偏时,下列说法正确的是( )
A. 通过表头G和电阻R的电流之比为3∶2
B. 通过表头G和电阻R的电流之比为2∶3
C. 表头G和电阻R两端电压之比为2∶3
D. 表头G和电阻R两端电压之比为3∶2
【答案】D
【详解】AB.表头G与电阻R串联,通过它们的电流之比为1∶1,故AB错误;CD.电压之比等于电阻之比,为3∶2,故C错误,D正确。故选D。
6.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)如图所示,是某两量程电流表内部的部分电路。当使用a、b两个端点时,量程I1=1A,当使用a、c两个端点时,量程I2=0.1A,已知表头的内阻Rg为100Ω,满偏电流Ig为10mA,则电阻R1 、R2的值是(计算结果保留小数点后两位)( )
A. R1=1.01Ω
B. R2=10.00Ω
C. 若将该电流表当做电压表用,接a、c两个端点时量程是2.11V
D. 若将该电流表当做电压表用,接a、c两个端点时量程比接a、b时大
【答案】B
【详解】AB.接a、b时,起分流作用为一支路,表头与串联为一支路,此时量程为而电流表的量程为当表头达到满偏时通过两个支路的总电流,即为同理,接a、c时,为一支路起分流作用,表头为一支路,此时量程为则联立,解得,,故A错误,B正确;C.若将该电流表当做电压表用,接a、c两个端点时量程是,故C错误;D.若将该电流表当做电压表用,接a、b两个端点时量程是,故D错误。故选B。
7.(2025-2026高二上·河南洛阳六校·期中)如图所示,将某小量程电流表改装成电压表,对改装表进行校准时发现,它的示数总是略大于标准表的示数。某同学提出几个修改建议,其中正确的是( )
A. 给R串联一个适当的大电阻
B. 给R串联一个适当的小电阻
C. 给R并联一个适当的小电阻
D. 给R并联一个适当的大电阻
【答案】B
【详解】改装后的电压表示数比标准表略大些,说明加上相同电压时,流过电流表的电流略大,应该稍微增大串联电阻,所以给电阻R串联一个适当的小电阻是正确操作。故选B。
8.(2025-2026高二上·河南省南阳方城县第一高级中学·期中)把一量程、内阻的电流表改装成欧姆表,电路如图所示,现备有如下器材:
A、电源(内阻可不计);
B、滑动变阻器;
C、滑动变阻器;
D、红表笔;
E、黑表笔。
(1)器材应选取滑动变阻器 。(选填“B”或“C”)
(2)关于改装后的欧姆表,下面的说法正确的是( )
A. 红表笔与相连,黑表笔与相连
B. 表盘刻度是不均匀的,从零刻度处开始,刻度值越大处,刻度线越疏
C. 使用欧姆表测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻
D. 欧姆表调零是通过调节滑动变阻器让电流表满偏
(3)按正确方法测量一未知电阻,指针指在电流表刻度处,则待测电阻的阻值为 。
(4)若该欧姆表使用一段时间后,内置的电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述电阻,其测量结果与原结果相比将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)B (2)CD (3)500Ω (4)偏大
【讲解】(1) 两表笔直接接触时,调节滑动变阻器的阻值使电流达到满偏解得,故滑动变阻器应选B。
(2) B.欧姆挡表盘刻度是不均匀的,刻度值越大处刻度线越密,故B错误;A.在欧姆表内部黑表笔接的是电源的正极,红表笔接电源的负极,故A错误;C.测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻,故C正确;D.欧姆表调零操作是通过调节滑动变阻器让电流表满偏,D正确。故选CD。
(3) 电流时,有解得
(4) 当电池电动势变小,内阻变大时,欧姆表重新调零,由于满偏电流不变,由公式欧姆表内阻得调小,待测电阻的阻值是通过电流表的示数体现,由公式可知当变小时,接入同样的被测电阻,通过的电流变小,欧姆表读数变大。
9.(2025-2026高二上·河南开封五·期中)如图所示为电流表和电压表改装的原理图,图中G表的满偏电流、内阻。改装后该表为0~1A、0~0.1A量程的电流表和0~3V量程的电压表。
(1)接线柱接0、1,接线柱接0、2以及接线柱接0、3时分别为什么电表?并写出对应的量程。
(2)图中三个定值电阻的阻值分别为多少?
【答案】(1)接线柱接0、1时为电流表,量程0~1A,接线柱接0、2时为电流表,量程0~0.1A;接线柱接0、3时为电压表,量程为0~3V。 (2),,
【讲解】(1) 接线柱接0、1时,表头G和R2串联,串联之后整体与R1并联,根据并联分流特点,此时为电流表。最大电流接线柱接0、2时,R1和R2串联,串联之后整体与表头G并联,根据并联分流特点,此时为电流表。最大电流由于,因此接线柱接0、1时,电流表量程0~1A,接线柱接0、2时,电流表量程0~0.1A。接线柱接0、3时,R1和R2串联,串联之后整体与表头G并联,这部分作为整体可看作一个电流表,这部分与R3串联,根据串联分压特点,此时为电压表,量程为0~3V。
(2) 接线柱接0、1时,此时最大电流可得最大电流接线柱接0、2时,此时最大电流可得最大电流联立可得,接线柱接0、3时,通过R3的最大电流最大电压解得
10.(2025-2026高二上·河南郑州郑州外国语学校-11月·期中)某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻,所选用电压表有3V和15V两个量程。
(1)测量电压表3V量程的内阻
①先对多用电表进行机械调零,再将选择开关旋至欧姆挡“×100Ω”倍率处,短接两表笔,进行 ;测量时,电压表的“-”极连接多用表的 (填“红表笔”或“黑表笔”);
②测量时欧姆表的指针如图甲,则电压表3V量程的内阻为3000Ω。
(2)若该多用电表欧姆挡可选用电动势为“1.5V”或“9V”两个规格的干电池,根据图甲、乙中欧姆表盘及电压表示数,可以推断选择“×100Ω”倍率挡时所用干电池电动势为 V(已知欧姆表表盘中央刻度为15)
(3)电压表15V量程和3V量程由同一个表头改装的,则可推算出15V量程的内阻等于 Ω。
【答案】(1)① 欧姆调零 ② 红表笔 (2)1.5 (3)15000
【讲解】(1) [1][2]欧姆挡使用前需进行欧姆调零;多用电表黑表笔接内部电源正极,电压表 “-” 极应接红表笔(红表笔接内部电源负极)
(2) 欧姆表 “×100Ω” 倍率的内阻图甲可知电压表内阻图乙可知电压表读数为则干电池电动势
(3) 由串联关系可得代入可得解得
试卷第1页,共3页
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专题05 电学实验
5大高频考点
1. 电学实验基础
2. 测量金属丝的电阻率
3. 测量电源的电动势和内阻
4. 测量电阻常用的方法
5. 电表改装
考点1 电学实验基础
1.(2025-2026高二上·河南南阳南阳六校-10月·期中)元件甲、乙的图像如图所示,倾斜虚线是曲线乙在交点处的切线。根据图中所给的坐标信息,分析下列说法正确的是( )
A. 甲、乙均为线性元件
B. 乙的电阻随电压的增大而减小
C. 当电压为U0时,甲的电阻为
D. 当电压为U0时,乙的电阻为
2.(2025-2026高二上·河南·期中)某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为3V的电压表,该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻,进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻挡 “×10”,再将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;
(2)将图甲中多用电表的黑表笔和 (填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端;
(3)测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过大,需要将多用电表挡位调到电阻 (填“×1”或“×100”)挡。
(4)再次将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;
(5)测量时,多用电表指针指示的位置如图乙所示,由此可以得到毫安表的内阻为 Ω。
3.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)(多选)某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律,所用器材如下:
A.待测小灯泡一只,额定电压为2.5V,电阻约为几欧;
B.电压表一个,量程0~3V,内阻为3kΩ;
C.电压表一个,量程0~15V,内阻为3kΩ;
D.电流表一个,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
E.电流表一个,量程0~3A,内阻约为0.1Ω;
F.滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干.
(1)电压表与电流表应该选用 (选填序号);
(2)请设计实验的电路图,要求电压表示数从零开始;
(3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω;(小数点后保留两位数字)
(4)若用两个该灯泡与电源(E=4.0V, r=2Ω)串联,则每个灯泡的实际功率是 W。(小数点后保留两位数字)
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)如图所示,B、C为电阻丝AD的三等分点,将BD对折且D与B相连接,则对折后AC间电阻与对折前AC间电阻之比为( )
A. 1:2
B. 3:4
C. 5:3
D. 2:3
2.(2025-2026高二上·河南濮阳-11月·期中)某同学欲测一金属棒的电阻率,先用游标卡尺测量金属棒的长度,读数如图1所示,再用螺旋测微器测量金属棒的直径,读数如图2所示,然后用如图3所示的电路图测量该金属棒的电阻,回答下列问题:
(1)游标卡尺的读数 ,螺旋测微器的读数 。
(2)合上开关,移动滑片,多测几组电流表的读数与电压表的读数,作出图像,若图像的斜率为,则金属棒的电阻率 (用、、表示)。
3.(2025-2026高二上·河南·期中)某实验小组的同学用如图甲所示的实验电路做“测量金属丝的电阻率”实验,实验室提供了以下两种规格的滑动变阻器:
A.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,允许通过的最大电流为3A);
B.滑动变阻器(最大阻值为100Ω,允许通过的最大电流为1.5A)。
(1)实验时滑动变阻器应选 (填“A”或“B”)。
(2)实验小组的同学在做该实验时,连接的实物图如图乙所示,请用笔画线代替导线将图乙的实物图按照图甲的电路图连接完整 。
(3)为了探究选不同的滑动变阻器对本实验的影响,实验小组的同学调整金属丝上的滑动头,使金属丝接入电路的电阻约为10Ω,再将(1)中所选的滑动变阻器接入电路,移动滑片P,测量多组数据,以金属丝两端电压U为纵轴,为横轴(x为AP的长度,L为AB的长度),作出曲线如图丙中的Ⅰ所示;若将滑动变阻器更换成另一个,重复上述测量过程,则得到的曲线对应图丙中的 (填“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
4.(2025-2026高二上·河南南阳南阳六校-10月·期中)实验小组用如图1所示的电路图测量某根弹性金属丝(其长度和横截面积可在做实验的过程中改变并测量)的电阻率,电压表、电流表均可视为理想电表,定值电阻的阻值为R0。实验时先闭合S1、S2,调节滑动变阻器接入适当的阻值,记录两表的对应示数U1 、I1,然后断开S2,调节滑动变阻器接入阻值,直到电流表的示数仍为 ,并记录电压表的相应示数U2。改变弹性金属丝的长度L和横截面积S,重复以上的实验步骤,获得多组数据,并绘制出 图像如图2所示,图3是所提供的实验器材,回答下列问题:
(1)根据图1电路图,在图3中用笔画线代替导线连接成完整的实物图。
(2)在图3的实物图中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放置在最 (选填“左”或“右”)端。
(3)图2的纵截距为 ,若图2的斜率为k,则弹性金属丝的电阻率ρ= (用R0和k表示)。
5.(2025-2026高二上·河南开封五·期中)某研究性学习小组利用图甲所示电路测量一粗细均匀的金属丝的电阻率,已知电源的电动势为E,内阻不可忽略,电流表的内阻很小,可以忽略。具体操作步骤如下:
①用螺旋测微器在金属丝上五个不同的位置分别测量金属丝的直径,取平均值记为金属丝的直径d;
②将金属丝拉直后固定在接线柱B和C上,在金属丝上夹上一个小金属夹A,并按图甲连接电路;
③测量AC部分金属丝的长度x;
④闭合开关,记录电流表的示数I;
⑤进行多次实验,改变金属夹的位置,记录每一次的x和I;
⑥以为纵轴,x为横轴,作出的图像,并测得图像的斜率k和纵截距a。
根据以上操作步骤,回答下列问题:
(1)某次测量金属丝直径时,螺旋测微器的示数如图乙所示,则该次测量金属丝直径的测量值为 mm。
(2)为了电路安全,开始实验时A夹应在靠近 (填“B”或“C”)端的位置。
(3)该金属丝材料的电阻率 (用题中所给字母表示)。
(4)该实验还可测出所用电源的内阻 (用题中所给字母表示)。
(5)若电流表的内阻不能忽略,则电阻率的测量结果 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值,电源内阻的测量结果 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
6.(2025-2026高二上·河南省郑州市八校联盟-11月·期中)某同学欲测量一粗细均匀的金属棒的电阻率。
(1)滑动变阻器滑片向上移动,电压表示数 ,电流表示数 (均填“变大”“变小”或“不变”)
(2)该同学为了测定金属棒的电阻设计了如图所示的电路图;用电压表与电流表读数之比来得到电阻的测量值,若考虑电表内阻引起的系统误差,则电阻的测量值相较于真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)设测得导电材料的电阻为R,导电材料的长度为L,导电材料的直径为D,求得导电材料的电阻率为 (用题目所给字母表示)。
7.(2025-2026高二上·河南省周口太康县第一高级中学·期中)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为 mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡粗测电阻,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为 Ω。
8.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)实验小组利用如下器材测量某合金丝的电阻率:
待测合金丝:
电流表:(量程,内阻)
电流表:(量程,内阻)
学生电源:E(电动势,内阻不计)
滑动变阻器:(最大阻值为)、(最大阻值为)
电阻箱R(最大阻值为9999Ω)、螺旋测微器、毫米刻度尺、开关、导线。
(1)首先利用多用电表欧姆挡粗测,把欧姆挡调到“×1”挡,如图1所示,测量结果为 Ω。
(2)用毫米刻度尺测出合金丝的长度,再用螺旋测微器测量合金丝的直径,其示数如图2所示,则该合金丝的直径 mm。
(3)用图3电路测合金丝的电阻,为方便调节,滑动变阻器应选 (选填“”或“”),闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;实验器材中没有电压表,为了测量电压,需要将电流表改装成
的电压表,则电阻箱的阻值应调为 Ω。
(4)若某次实验电流表的读数为,电流表的读数为,则待测合金丝的阻值 ,求得合金丝的电阻率 (结果用、、表示)。
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·河南开封五·期中)某同学准备测定一干电池的电动势和内阻,实验电路图如图甲所示。
(1)请在图乙所示的实物图中,用实线代替导线将器件按原理图甲连接成实验电路。
(2)按正确的器材连接好实验电路图后,接通开关,改变滑动变阻器的阻值R,读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U,并作记录如图丙所示,根据图线得到被测干电池的电动势 V,内阻 (结果均保留三位有效数字).
2.(2025-2026高二上·河南·期中)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.待测干电池一节
B.电流表:量程0~0.6A,内阻
C.电流表:量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω
D.电压表:量程0~3V,内阻未知
E.电压表:量程0~15V,内阻未知
F.滑动变阻器:0~10,2A
G.开关、导线若干
(1)选出在上述器材中最适合本次实验的电压表为 ,电流表为 (填写选项序号);
(2)实验电路图应选择图中的 (填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象,可知干电池的电动势 V,内电阻 (结果均保留3位有效数字),本次实验得到的结果与真实值相比 (填“偏大”或“无偏差”或“偏小”)。
3.(2025-2026高二上·河南商丘·期中)实验小组想要测量电动自行车电池的电动势E(约为36V)和内阻r,除了待测电池外实验室提供了量程为0~15V、内阻RV=10kΩ的电压表,电阻箱R(最大阻值为999.9Ω),定值电阻R1=5kΩ,定值电阻R2=20kΩ,开关S,导线若干,小组同学根据上述器材设计如图甲所示的电路。
(1)为了完成实验,电路中定值电阻Rx应选 (选填“R1”或“R2”);
(2)为了保护电路安全,开关S闭合前电阻箱R的阻值应调为 (选填“最大值”或“最小值”);
(3)开关S闭合,调节电阻箱R,记录R的值和对应电压表的示数U,测量多组数据作出随的图像如图乙所示,由图像可求得电池的电动势E= V,内阻r= Ω。
(4)考虑电压表的电流影响,电池电动势的测量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
4.(2025-2026高二上·河南洛阳-11月·期中)某课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池,他们用如图所示的实验电路测量这种电池的电动势E和内阻r。电流表G的内阻约为,量程为;电阻箱阻值的变化范围为。连接电路后,调节电阻箱R的阻值,得到对应电流表的读数I,然后通过计算得到电阻箱两端的电压,数据如下表所示:
R/
9
8
7
6
5
4
3
I/μA
92
102
115
131
152
180
220
U/V
0.828
0.816
0.805
0.786
0.760
0.720
0.660
(1)请根据表中数据在下方的坐标纸上做出本实验的图像;
(2)根据图像可得到该橙汁电池的电动势为 V,内阻为 。(结果均保留两位有效数字);
(3)用该方法测出的电池内阻和电池内阻真实值大小关系为 (填“>”“=”或“<”)。
5.(2025-2026高二上·河南重点高中·期中)9V碳性电池,又称为6F22层叠电池,是由6个椭圆的小型片状的电池层叠而成,可以最大限度的利用电池空间,适合小电流,间歇性的工作环境,该种电池用久了以后,电动势和内阻都会有所变化。某同学想用实验的方法测量一个用久了的9V碳性电池的电动势和内阻,可利用的器材有:电流表、电阻丝、金属夹、刻度尺、开关、导线若干。他设计了如图甲所示的实验电路。
(1)实验步骤如下:
①将电阻丝拉直固定,用刻度尺测出其两端1、2间的长度L,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的(填“1”或“2”) 端;
②闭合开关,快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I,断开开关,记录金属夹与2端的距离x;
③多次重复步骤②,根据记录的若干组I、x的值,作出-x,图像,如图乙所示。
(2)已知金属丝1、2两端的总电阻为R,由图线得出纵轴截距为b,斜率的绝对值为k,则待测电池的电动势E= ,内阻r= 。
6.(2025-2026高二上·河南省郑州市八校联盟-11月·期中)为了测量干电池组的电动势和内阻,某同学在实验室内选择了合适的器材组成了如图甲所示的电路。图中电流表的量程为,内阻;电流表的量程为,内阻,定值电阻。
(1)电路中将与电流表串联,将电流表改装成了量程为的电压表,则 Ω,电路中通过电池组的最大电流可能为 A;
(2)闭合开关K前,应将图甲中滑动变阻器的滑片移到 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关K,多次调节滑动变阻器的滑片,测得多组电流表、的示数、,以为纵轴、为横轴,作图像如图乙所示,由图像可求得电池组的电动势 V,内阻 Ω(结果均保留三位有效数字)。
7.(2025-2026高二上·河南·期中)无线话筒内有一块刚启用的如图甲所示的方形电池,标称电动势为9V,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0~3V,内阻为);
C.电流表(量程为0~3A,内阻为);
D.滑动变阻器R1(阻值范围为);
E.电阻箱R2(阻值范围为);
F.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,实验需要把电压表量程扩大为0~10V,则电阻箱R2的阻值应调整为 Ω。
(2)将R1的滑片移到最 (填“左”或“右”)端,闭合开关S,移动R1的滑片,测出多组U、I数据,并作出U-I图线如图丙所示,由此可得,该电池的电动势E= V,内阻r= Ω。(后两空结果均保留一位小数)
8.(2025-2026高二上·河南实验中学·期中)新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成,某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻,具体进行了以下操作:
(1)为完成本实验,需要将实验室内量程为4V、内阻为的电压表改装成量程为40V的电压表使用,则需串联一个阻值为 的定值电阻。
(2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验,正确进行操作,利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像,其中U为图1中电压表的读数,R为电阻箱的读数,图中。若忽略电压表分流带来的影响,由以上条件可以测出电池组的电动势 V,内阻 (计算结果均保留两位有效数字)。
(3)若考虑电压表分流带来的影响,则上述第(2)问中的测量值与真实值相比:电池组电动势的测量值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),内阻的测量值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
9.(2025-2026高二上·河南郑州郑州外国语学校-11月·期中)学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了如图所示电路,实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5V,内阻约0.5Ω);
电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ);
电流表A(量程0~0.6A,内阻约1Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值20Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值200Ω);
定值电阻R0(阻值0.5Ω);
开关一个,导线若干。
(1)实验中,滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”)。
(2)若采用图1实验原理图进行实验,正确操作,调节滑动变阻器滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出U-I图像,如图3所示。根据图线求得电动势E= V,内阻r= Ω(结果均保留两位小数)。
(3)若采用图2实验原理图进行实验,如果用实线表示由实验数据描点得到的U-I图线,用虚线表示该干电池真实的路端电压和干路电流的关系图像,则下列图像正确的是
A. B.
C. D.
10.(2025-2026高二上·河南濮阳第一高中学-11月·期中)某实验小组的同学设计了如图1所示的电路,测量电源的电动势和内阻,电路中定值电阻的阻值约为十几欧姆,电阻箱的调节范围为0-99.99Ω,两电压表的量程足够且内阻足够大。实验时进行了如下操作:
(1)将电阻箱的阻值置于最大位置,闭合开关S,调节电阻箱的阻值使其逐渐减小,则电压表的读数逐渐增大,电压表的读数 (填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”),同时记录多组电阻箱的阻值R与相对应的电压表的读数、。
(2)该小组的同学利用记录的数据描绘了关于R的函数图像,如图2所示,则定值电阻 Ω。
(3)通过讨论,该小组的同学又作出了R关于的函数图像,如图3所示,则电源的电动势为 V,电源的内阻为 Ω。
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·河南省周口太康县第一高级中学·期中)利用伏安法测未知电阻时,用图甲测得结果为R1,用图乙测得结果为R2,若待测电阻的真实值为R,则( )
A. R1>R>R2
B. R1<R<R2
C. R1>R,R2>R
D. R1<R,R2<R
2.(2025-2026高二上·河南商丘·期中)多用电表的欧姆挡某倍率的原理电路如图所示,电流计的满偏电流Ig=200μA,内阻Rg=100Ω,调零电阻R0的最大值为50kΩ,电池电动势E=1.5V,内阻r未知,两表笔短接调零后,用它测量电阻Rx,当电流计指针指在满偏刻度的时,则Rx的阻值是( )
A. 1kΩ
B. 2.5kΩ
C. 4kΩ
D. 7.5kΩ
3.(2025-2026高二上·河南驻马店·期中)多用电表的欧姆挡某倍率的原理电路如图所示,电流计的满偏电流,内阻,调零电阻的最大值为,电池电动势,内阻r未知,两表笔短接调零后,用它测量电阻,当电流计指针指在满偏刻度的时,则的阻值是( )
A. 100Ω
B. 1kΩ
C. 2.5kΩ
D. 7.5kΩ
4.(2025-2026高二上·河南濮阳第一高中学-11月·期中)为测量一电阻Rₓ的阻值,一物理兴趣小组的同学利用以下器材组装一个欧姆表:
灵敏电流计G(内阻,满偏电流μA)
定值电阻
滑动变阻器R(最大阻值为20kΩ)
电源(电动势V,内阻不计)
导线若干
(1)该兴趣小组的同学将各元件按如图电路连接(a、b为表笔端点),并进行调试。将a、b表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流计G的示数为200μA,此时欧姆表的总内阻 kΩ,滑动变阻器接入电路的阻值为 kΩ。用调试好的欧姆表测量待测电阻,表盘指针示数为50μA,可计算出 kΩ。
(2)用该电表粗测一待测电阻,用“×100”挡正确测量,指针偏转如图甲所示,则多用电表的示数为 Ω。
(3)如图所示,发光二极管是电子线路中常用的元件,一般作为指示灯使用。其“长脚”为正极,“短脚”为负极。当电流正向流经发光二极管时(从正极流入),其电阻较小,可以发光。现利用欧姆表测量发光二极管电阻,发现二极管可以发光,则可知红表笔连接二极管的 (填写“长脚”或“短脚”)。
(4)此欧姆表使用一段时间后,电源内阻明显增大,电动势不变,但仍可进行欧姆调零。此时用欧姆表测电阻,将会导致测量值 (填写“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
5.(2025-2026高二上·河南重点高中·期中)小明同学网购了一卷长度为100m,横截面积为的漆包铜线,他查阅了一下课本,得知铜的电阻率,他想知道这卷铜线是否为高纯度铜线,于是他把这卷铜线带到了实验室,他先测量了铜线的长度和横截面直径,经计算发现长度和横截面积都是准确的,接着他开始测量铜线的电阻,实验室有以下器材:
A.电流表(量程,内阻约为);
B.电流表(量程,内阻约为);
C.电压表(量程为,内阻约为);
D.电压表(量程为,内阻约为);
E.滑动变阻器(最大阻值为);
F.滑动变阻器(最大阻值为);
G.电源(电动势为,内阻很小);
H.开关S一个,导线若干。
(1)为使测量尽量准确,电压表选择 ,电流表选择 ,滑动变阻器选择 (填器材前的字母代号);
(2)小明同学设计了两个实验电路,请你帮他选出本次实验的最佳电路为 ;
(3)某次小明在测量时,电压表、电流表的示数如图丙所示,电流表的读数为 ,电压表的读数为 。则判断该导线 (填“是”或“不是”)高纯度铜线。
6.(2025-2026高二上·河南郑州·期中)某同学要测量未知电阻的阻值。
(1)该同学先用电阻表粗测该电阻的阻值。先将选择开关调到“”挡,再进行欧姆调零,测量电阻时发现电阻表指针偏转角度太小,应将选择开关调到 (填“”或“”)挡,重新进行欧姆调零,再测量电阻时指针指在图甲所示位置,则测得电阻 ;
(2)为了精确测量被测电阻的大小,选用实验室提供的器材设计电路,选用器材见图乙,电路要求多测量几组数据,选用的滑动变阻器规格为“,”,电压表内阻约为,电流表的内阻约为,请根据要求及所提供的器材将图乙电路连接完整 。闭合开关前将滑动变阻器滑片P移到最 (填“左”或“右”)端,闭合开关后调节滑动变阻器滑片,测得多组电压值和电流值、,某次电流表的示数如图丙所示,此时电流表测得的电流值为 ;
(3)根据测得的多组、值作图像,得到图像的斜率为,则被测电阻的阻值 ;由于电表的内阻使测量存在系统误差,则测得的电阻值比实际值偏 (填“大”或“小”)。
7.(2025-2026高二上·河南实验中学·期中)某同学想用多用电表粗测一毫安表的内阻,进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻挡“×100”,再将红表笔和黑表笔短接,调零点;
(2)将图甲中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端;
(3)测量电阻时发现多用电表指针偏转过大,应将选择开关拨至 (填“×10”或“×1000”)的挡位,重新进行 后再测量。
(4)测量时,多用电表指针指示的位置如图乙所示,由此可得毫安表的内阻为 。
8.(2025-2026高二上·河南洛阳六校·期中)某实验小组测一未知电阻 的阻值。
(1)他们先用多用电表的欧姆挡粗测该电阻的阻值,将选择开关旋至“×10”倍率,欧姆调零后,将红黑表笔和电阻两端连接,发现指针指到右侧0刻线附近,他们需要将选择开关旋至 (填“×1”或“×100”)倍率, (填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零,将红黑表笔和电阻两端连接,指针位置如图甲所示,则该未知电阻的阻值为 (结果保留两位有效数字)。
(2)他们在实验室找到如下器材,用如图乙所示电路测量该未知电阻的阻值。
A.电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ)
B.电流表(量程为0~0.6 A,内阻约为1 kΩ)
C.滑动变阻器R(阻值范围为0~20 Ω)
D.电池组(电动势3 V,内阻忽略不计)
E.开关一只,导线若干
①为了减小测量的误差,电压表的正接线柱应该与 (填“a”或“b”)端连接,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该置于最 (填“左”或“右”)端;
②正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片在某位置,此时电压表和电流表的读数分别为2.30 V、0.22 A,则该未知电阻的阻值为 Ω(结果保留两位小数)。
9.(2025-2026高二上·河南洛阳-11月·期中)如图是一个欧姆表内部电路结构示意图。表头的满偏电流1mA、内阻;电源电动势1.5V、内阻;滑动变阻器R的取值范围。
(1)图中a插孔应该接欧姆表的 表笔(填“红”或“黑”);
(2)欧姆调零后用该欧姆表测某未知电阻的阻值时,发现欧姆表表盘的指针指到满偏刻度的处,则该待测电阻的阻值为 ;
(3)该欧姆表用久了发现其内部电源的电动势不变,内阻变大了,调零后测量某电阻的阻值,测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·河南·期中)如图所示的直流电路中,电压表V1和V2由完全相同的灵敏电流计改装而成,已知V1和V2的最大测量值分别为15V和3V,电压表V1的总电阻,开关闭合后,定值电阻两端的电压与定值电阻两端的电压之比为( )
A. 15∶7
B. 11∶5
C. 11∶3
D. 15∶1
2.(2025-2026高二上·河南省周口太康县第一高级中学·期中)一个电流表的满偏电流,内阻为要把它改装成一个量程为的电压表,则应在电流表上( )
A. 串联一个的电阻
B. 并联一个的电阻
C. 串联一个的电阻
D. 并联一个的电阻
3.(2025-2026高二上·河南濮阳第一高中学-11月·期中)如图所示,用Oa两端时为电流表,用Ob两端时为电压表;已知表头满偏电流为Ig=100mA,内阻Rg=100Ω,定值电阻R1=25Ω,R2=200Ω,下列说法正确的是( )
A. 用Oa两端时量程为0.5A;用Ob两端时量程为22V
B. 用Oa两端时量程为0.5A;用Ob两端时量程为110V
C. 用Oa两端时量程为0.6A;用Ob两端时量程为22V
D. 用Oa两端时量程为0.6A;用Ob两端时量程为110V
4.(2025-2026高二上·河南濮阳-11月·期中)如图所示为某双量程电流表的电路图,量程分别为和。已知表头的满偏电流,内阻,定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 开关接时,电流表量程为
B.
C. 开关接时电流表的内阻小于接时电流表的内阻
D.
5.(2025-2026高二上·河南重点高中·期中)如图所示,G是内阻为30Ω、满偏电流为50mA的表头,定值电阻阻值R=20Ω,当表头满偏时,下列说法正确的是( )
A. 通过表头G和电阻R的电流之比为3∶2
B. 通过表头G和电阻R的电流之比为2∶3
C. 表头G和电阻R两端电压之比为2∶3
D. 表头G和电阻R两端电压之比为3∶2
6.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)如图所示,是某两量程电流表内部的部分电路。当使用a、b两个端点时,量程I1=1A,当使用a、c两个端点时,量程I2=0.1A,已知表头的内阻Rg为100Ω,满偏电流Ig为10mA,则电阻R1 、R2的值是(计算结果保留小数点后两位)( )
A. R1=1.01Ω
B. R2=10.00Ω
C. 若将该电流表当做电压表用,接a、c两个端点时量程是2.11V
D. 若将该电流表当做电压表用,接a、c两个端点时量程比接a、b时大
7.(2025-2026高二上·河南洛阳六校·期中)如图所示,将某小量程电流表改装成电压表,对改装表进行校准时发现,它的示数总是略大于标准表的示数。某同学提出几个修改建议,其中正确的是( )
A. 给R串联一个适当的大电阻
B. 给R串联一个适当的小电阻
C. 给R并联一个适当的小电阻
D. 给R并联一个适当的大电阻
8.(2025-2026高二上·河南省南阳方城县第一高级中学·期中)把一量程、内阻的电流表改装成欧姆表,电路如图所示,现备有如下器材:
A、电源(内阻可不计);
B、滑动变阻器;
C、滑动变阻器;
D、红表笔;
E、黑表笔。
(1)器材应选取滑动变阻器 。(选填“B”或“C”)
(2)关于改装后的欧姆表,下面的说法正确的是( )
A. 红表笔与相连,黑表笔与相连
B. 表盘刻度是不均匀的,从零刻度处开始,刻度值越大处,刻度线越疏
C. 使用欧姆表测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻
D. 欧姆表调零是通过调节滑动变阻器让电流表满偏
(3)按正确方法测量一未知电阻,指针指在电流表刻度处,则待测电阻的阻值为 。
(4)若该欧姆表使用一段时间后,内置的电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述电阻,其测量结果与原结果相比将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
9.(2025-2026高二上·河南开封五·期中)如图所示为电流表和电压表改装的原理图,图中G表的满偏电流、内阻。改装后该表为0~1A、0~0.1A量程的电流表和0~3V量程的电压表。
(1)接线柱接0、1,接线柱接0、2以及接线柱接0、3时分别为什么电表?并写出对应的量程。
(2)图中三个定值电阻的阻值分别为多少?
10.(2025-2026高二上·河南郑州郑州外国语学校-11月·期中)某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻,所选用电压表有3V和15V两个量程。
(1)测量电压表3V量程的内阻
①先对多用电表进行机械调零,再将选择开关旋至欧姆挡“×100Ω”倍率处,短接两表笔,进行 ;测量时,电压表的“-”极连接多用表的 (填“红表笔”或“黑表笔”);
②测量时欧姆表的指针如图甲,则电压表3V量程的内阻为3000Ω。
(2)若该多用电表欧姆挡可选用电动势为“1.5V”或“9V”两个规格的干电池,根据图甲、乙中欧姆表盘及电压表示数,可以推断选择“×100Ω”倍率挡时所用干电池电动势为 V(已知欧姆表表盘中央刻度为15)
(3)电压表15V量程和3V量程由同一个表头改装的,则可推算出15V量程的内阻等于 Ω。
试卷第1页,共3页
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专题05电学实验
考点1电学实验基础
1.【答案】c
2.【答案】①1
②×1
③16
A
Ro
3.【答案】(1)BD
(2)
E
S
(3)
5.75(5.75~5.95均可)
(4)0.56(0.56~0.60均可)
A
B
2.5V
0.420A~0.435A
Ro
E
(3)因为小灯泡额定电压为
,此时电流约为
,所以小灯泡
的电阻为5.752~5.952。
④丙个该灯泡与电源(D40V,20)串联,则灯泡的两端电压U=E-I=2.0-1在灯泡的1U图
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0.6
0.4
I-U
0.2
≯UV
像中描绘电源的
图线,如图所示
0
1.0
2.03.0
由图像交点可知小灯泡的实
际电压为1.6V,电流为0.36A,则小灯泡消耗的实际功率为P=UI=1.6×0.36W≈0.58W
》
考点2测量金属丝的电阻率
1.【答案】B
2.【答案】(1)①103.7
②6.725.724.726
(2)
πd
4kL
滑动头
35
00000000000000Y
某金属丝
3.【答案】(1)A
(2)
(3)
I
滑动头
某金属丝
(3)在相同的条件下,滑动变阻器的阻值越大,并联部分总电阻越
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接近电阻丝电阻,且BP部分阻值更大,分压更大,则AP部分阻值分压变小,电压表示数越小,因此若将
滑动变阻器更换成另一个(大阻值),重复上述测量过程,则得到的U-X曲线对应图丙中的皿。
L
弹性金属丝
4.【答案】(1)
(2)右
(3)①1②
R
弹性金属丝
9
(2)在闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应放置在
阻值最大处,即滑动变阻器最右端。
1
⊙)[I由腿态可知了上+工R&+R号
R全心R立解容U,R,+R&R+面金丝电阳汤
R,R金
U1R金R金
足R-P解得=B+1=R.三+故级裁距为2]图2的斜率为k:
则弹性金属丝的电阻率为
SU1R金pL
p
5.【答案】(1)0.680.678.679.81.682
(2)B
(3)kndE
(4)aE
4
(5)①等于
②大于
πDR
6.【答案】①变大
②变大
③偏小
④p=1
4L
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7.【答案】①50.15
②4.700.699.701
③220
8.【答案】(1)1010.0
(2)1.780.781.779
(3)①R1
②左
③
5970
(4)①10.3
②πRd
41
》
考点3测量电源的电动势和内阻
1.30×1.40
1.【答案】(1)
(2)①1.43.44.45②
U=E-Ir
U-I
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
根据
图线的纵截距
得到待测干电池的电动势B=1.44V根据图线斜率的绝对值可得内阻r=4=1.4-0.80,
2N1.332。
△10.48
2.【答案】(1)①D
②B
(2)甲
(3)①1.50
②
1.05
③无偏差
3.【答案】(1)R
(2)最大值
(3)①37.5
②5
(4)小
子
4/7
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↑U/W
1.000
0.900
0.800
0.700
0.600
4.【答案】(1)
100
200
300
I/uA
(2)①0.93V.94V.95V
96N②1.3k2#1.4k2##1.5k2
(3)>
5.【答案】(1)2
(2)①R
②
kL
b-1R
kL
6.【答案】(1)①980
②0.5A
(2)a
(3)①3.00
②
1.20
7.【答案】(1)7000k
(2)①左
②9.3
③2.7
8.【答案】(1)36
(2)①40
②0.75
(3)①偏小
②偏
小
9.【答案】(1)R1
(2)①1.48
②0.30
(3)C
10.【答案】(1)逐渐减小
(2)12
(3)①6
②1
考点4测量电阻常用的方法
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】(1)①15
②10
③45
(2)1.1×103
(3)短
脚
(4)无影响
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5.【答案】(1)①C
②A
③E
(2)甲
(3)①0.40
②
1.20
③不是
6.【答案】(1)①×100
②1200
(2)①
k
R
②左
③1.68.69.70.71.72(3)①
②大
7.【答案】①2
②×10
③欧姆调零
④160.0
8.【答案】(1)①×1
②需要
③122
(2)①a
②左
③
10.452
9.【答案】(1)黑
(2)3000
(3)准确
考点5电表改装
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
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5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】(1)B
(2)CD
(3)5002
(4)偏大
9.【答案】(1)接线柱接0、1时为电流表,量程0~1A,接线柱接0、2时为电流表,量程00.1A;接线
柱接0、3时为电压表,量程为03V。
(2)R1=12,R2=92,R3=20.22
10.【答案】(1)①欧姆调零
②红表笔
(2)1.5
(3)15000
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