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让教与学更高效
专题05电学实验
考点1电学实验基础
1.【答案】AB
2.【答案】CD
3.【答案】①23.85
②2.150
③0.44
④8.5
4.【答案】(1)3.18
(2)2.150.149.151
(3)0.44
5.【答案】(1)6.861
(2)①0.05
②3.035
(3)①×100
②
重新进行欧姆调零
③1500
④24.6
⑤4.9
考点2测量金属丝的电阻率
1.【答案】c
R
2.【答案】(1)③
(2)0.700
(3)连线
电源
(4)
kπd
4
(5)小明同学的观点不正确,因为实验采用电流表内接法,只是导致
测量值R相对电阻丝的电阻在图像中上移了R4,不改变图像的斜率,所以不影响电阻丝的电阻率P的测量。
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s-p-L
R=
4p,
d
nd2
R-1
π
2
电源
(4)根据电阻定律
结合
函数
图像斜率的含义,图像的斜率k=4P
解得p
kπd2
4
(⑤)小明同学的观点不正确,因为实验采用电流表内接法,只是导致测量值R相对电阻丝的电阻在图像中
上移了R,不会改变图像的斜率,所以不影响电阻丝的电阻率P的测量。
3.【答案】(1)①5.020
②4.700.701.699.698.702
(2)①×1
②10.0
(3)①C
②a
4.【答案】(1)①R2
②A
(2)2.450
(3)kπD2
4
5.【答案】(1)①1.989.990.991
②42.40
(2)1.32×104(
1.31×104、1.33×104也可)
6.【答案】(1)110
(2)0.600.601
(3)B
(4)①D
②
R+ri
③M
④k-1
πdU
7.【答案】(1)0.384(0.3830.386)
(2)①右侧
②180
(3)
4IL
8.【答案】(1)①×1
②10.0或10
(2)①1.840
②3.14
(3)
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A
R
πdk-rA
4L
(4)
A
R
U-k
Rx+rA=
R,=k-rA
(4)根据题意,由欧姆定律结合UI图像则有
解得
由
电阻定律有R=PS元
片D联立解得p-πdk-rA
4L
9.【答案】(1)1.4
(2)①R(U2-U1)
②
UL
U
Ro(U,-U,)dh
10.【答案】(1)0.990
(2)①×10
②110
(3)c
》
考点3测量电源的电动势和内阻
1.【答案】(1)M
(2)①c
②应将C导线的两端分别连接电压表的“+”接线柱和
开关S的右端接线柱
(3)①1.5
②1.0
2.【答案】(1)①B
②E
(2)4
(3)乙
(4)①2.98
(2.963.00)
②3.40(3.383.42)
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3.【答案】(1)
(2)最左端
(3)
0.36(4)①等于
②小于
4.【答案】①A2
②R
③25
④-r
⑤相同
⑥不同
5.【答案】(1)
(2)左
(3)①
②内阻r
③3.7V
④0.52
P
(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片调到组织最大处,
即左端
(3)[、接1位置时,电动势测量值准确,内阻测量值偏大,V-图线断路电压准确:s接2位置时,电
动势测量值偏小,内阻测量值偏小,U-I图线中短路电流准确,故S接1位置时,作出U-I的图线是图
丙中的a。[2]由上述分析可知,测出的电池内阻r存在系统误差。[3][4]由上述分析可知,E=3.7V,
r=3.70-20=0.50
1.48
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6.【答案】①
1-k
②
7.【答案】(1)202
(2)①6.25
②1.25
(3)①小于
②小
必
8.【答案】(1)甲
(2)①C
②D
(3)①
3.00▣
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0
0.100.200.300.400.500.6ò1/A
②2.9③1.6④偏小
考点4测量电阻常用的方法
1.【答案】BD
A.
变阻箱
R
A2
P
b
2.【答案】①0.365
②
③
④
⑤
(Io-I2)R12-(Io-I1Ru
⑥无系统误差
I1-I2
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3.【答案】①41.00
②0.224.225.226
③90
4.【答案】①R3
②R1
③
④
S1⑤kr+R3
1-k
5.【答案】(1)BD
(2)BDC
(3)现象描述:欧姆表指针先向右偏转,再缓慢回
到最左端。现象解析:①多用电表欧姆挡电路中有电源,与电容器连接时,电源给电容器充电,回路中
有电流,指针向右偏转。②电容器充电过程中,电流逐渐减小至0,指针缓慢回到最左端
》
考点5电表改装
1.【答案】(1)CD
(2)①串
②5800
(3)①1.5
②
3000
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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·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)(多选)如图,关于多用电表的使用,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中多用电表与电源正极相连的是红表笔
B. 图乙中多用电表选择开关应旋至直流电流挡
C. 图丙中多用电表测二极管电阻时指针几乎不偏转
D. 图丁中多用电表选用欧姆挡,接通后指针始终不偏转
【答案】AB
【详解】A.由电流红进黑出可知,图甲中多用电表红色表笔应该与电源正极相连,故A正确;B.由图乙可知,电表与灯泡串联,多用电表选择开关应旋至直流电流挡,故B正确;C.二极管有单向导电性,欧姆表内有电源,且电流要红进黑出,根据图丙可知多用电表测二极管正向导电时的电阻,指针正常偏转,故C错误;D.图丁中多用电表选用欧姆挡,欧姆表内有电源,接通后可以给电容器充电,指针会发生偏转,故D错误。故选AB。
2.(2025-2026高二上·云南玉溪第一中学·期中)(多选)对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是( )
A. 图甲:把头发碎屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,碎屑就按电场强度的方向排列起来,显示出电场线的分布情况,说明电场线是真实存在的
B. 图乙:示波器的示波管,要使荧光屏中间的亮斑向上移动,需要使竖直偏转板中上极板的电势低于下极板的电势
C. 图丙:探究影响电荷间相互作用力的因素时,采用了控制变量法
D. 图丁:库仑利用此装置来研究真空中两个点电荷间的相互作用
【答案】CD
【详解】A.电场线是为了形象地描述电场而引入假想的线,实际并不存在,头发碎屑的分布图只是模拟了电场线的分布情况,故A错误;B.图乙为示波器的示波管,要使荧光屏中间的亮斑向上移动,说明电子受向上的电场力,根据电子受力方向与电场方向相反,故竖直偏转板中上极板的电势高于下极板的电势,故B错误;C.探究影响电荷间相互作用力的因素时,所用的物理思想方法是控制变量法,故C正确;D.图丁中库仑利用此装置来研究真空中两个点电荷间的相互作用,故D正确。故选CD。
3.(2025-2026高二上·云南临沧凤庆县第一中学·期中)测量仪器的读数是物理实验教学中的基本要求,根据所学知识回答下列问题:
(1)图1中的甲、乙为实验中测量得较为精确的仪器,其中图1中的甲为20分度的游标卡尺,图1中的乙为螺旋测微器,则读数分别为 mm、 mm;
(2)图2中的丙、丁分别为电流表和电压表,电流表接入电路的量程是0~0.6A,电压表接入电路的量程是0~15V,则两表的读数分别为 A、 V;
【答案】① 23.85 ② 2.150 ③ 0.44 ④ 8.5
【详解】
(1)[1]由图1中的甲可知,20分度的游标卡尺精确度为0.05mm,主尺的读数为23mm,游标尺的第17个刻度与主尺的某刻度对齐,读数为17×0.05mm=0.85mm则有游标卡尺的读数为23mm+0.85mm=23.85mm[2]由图1中的乙可知,螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度的读数为15.0×0.01mm=0.150mm则有螺旋测微器的读数为2mm+0.150mm=2.150mm
(2)[3]图2中的丙是电流表,接入电路的量程是0~0.6A,最小刻度值是0.02A,可知该电流表的读数为0.44A。[4]图2中的丁是电压表,接入电路的量程是0~15V,最小刻度值是0.5V,则该电压表的读数为8.5V。
4.(2025-2026高二上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)(1)图甲是一把50分度的游标卡尺,它的读数为 ;
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙,则金属丝的直径是 ;
(3)如图丙,当使用0~0.6A量程时,图中表针示数是 A。
【答案】(1)3.18 (2)2.150 .149 .151 (3)0.44
【讲解】(1) 50分度的游标卡尺分度值为0.02mm,则它的读数为
(2) 金属丝的直径为
(3) 当使用0~0.6A量程时,分度值为0.02A,则图中表针示数为0.44A。
5.(2025-2026高二上·云南昆明东川区高中学·期中)高中物理实验中涉及到多种实验仪器的使用及读数,请完成下面实验仪器的使用和读数:
(1)某同学利用螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径,测量结果如图(a)所示。该工件的直径为 mm;
(2)新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格,新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19 mm等分成10份、39 mm等分成20份、99 mm等分成50份。如图(b)所示就是一个 “39 mm等分成20份”的新式游标卡尺。它的精确度是 mm。用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是 cm。
(3)在实验室,某同学用多用电表粗测一段样品的电阻。经正确操作后,用“×10”挡时发现指针偏转角度太小,则他应该换用 (选填“×100”或“×1k”)挡重新测量。换挡后,在测量前应 ,正确操作后表针指示如图(c)所示,则所测电阻的阻值为 Ω;当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图(c)所示位置,则所测电流为 mA;当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图(c)所示位置,则所测电压为 V。
【答案】(1)6.861 (2)① 0.05 ② 3.035 (3)① ×100 ② 重新进行欧姆调零 ③ 1500 ④ 24.6 ⑤ 4.9
【讲解】(1) 图(a)可知该工件的直径为
(2) [1][2]新式游标卡尺的测量原理和传统的游标卡尺相同,新式游标卡尺其游标尺上20个分度只有39mm,比主尺上的40个分度短1mm,它的测量精确度是0.05mm,用它测得物体厚度为
(3) [1][2]指针偏转角度太小,说明待测电阻太大,故采用“×100”挡位,换挡后,在测量前应重新进行欧姆调零。[3]根据图(c)可知所测电阻的阻值[4]当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,最小分度值为1mA,故读数需保留到十分位,故所测电流为24.6mA。[5]当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,最小分度值为0.2V,故读数需保留到十分位,故所测电压为4.9V。
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·云南楚雄第一中学·期中)某超导研究中心为测定超导体的电阻率,进行了如下实验探究:用横截面积为的导线制成一半径为的圆环,测得其质量为。今使圆环处于超导状态,并水平放置在强磁极的正上方,如图所示。当圆环通以的电流时,超导圆环恰能静止于磁极上方处。实验经历近一年时间(约)后,测量发现圆环高度下降了。据此可估算该超导圆环电阻率的数量级为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】圆环下降过程,由能量守恒定律有解得故选C。
2.(2025-2026高二上·云南曲靖马龙区第一中学·期中)某实验小组测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率。有如下实验器材可供选择:
A.待测电阻丝(阻值约)
B.电流表A(0~0.6A,0~3A)
C.电压表V(0~3V,0~15V)
D.滑动变阻器
E.电源E(电动势为3.0V,内阻不计)
F.开关,若干导线
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量电阻丝的直径时,当测微螺杆靠近电阻丝时,应停止使用旋钮,改用 ,听到“喀喀”声时停止,(请在螺旋测微器上的三个部件①、②、③中选填);
(2)螺旋测微器示数如图乙所示,则该电阻丝的直径 mm。
(3)实验时要求电流表的示数从零开始测量,用笔画线代替导线将图丙电路连接完整 。
(4)实验小组采集到多组不同长度的电阻丝对应的电压表示数U和电流表示数I,利用计算出电阻丝不同长度l对应的阻值R,描绘出的点如图丁所示,在图丁中画出图线。已知图线的斜率为k,请写出电阻丝的电阻率表达式 。(用,k,d表示)
(5)本实验中,小明同学认为由于电流表的内接导致电阻丝的阻值R测量偏大,从而使得电阻丝的电阻率测量值偏大,你同意他的观点吗?请说明理由
【答案】(1)③ (2)0.700 (3)连线 (4) (5)小明同学的观点不正确,因为实验采用电流表内接法,只是导致测量值R相对电阻丝的电阻在图像中上移了,不改变图像的斜率,所以不影响电阻丝的电阻率的测量。
【讲解】(1) 螺旋测微器上的③ 为微调旋钮,为了保护螺旋测微器,当测微螺杆靠近电阻丝时,应停止使用旋钮,改用③ ,听到“喀喀”声时停止;
(2) 螺旋测微器的精确度为0.01mm,电阻丝的直径d=0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm
(3) 实验时要求电流表的示数从零开始测量,因此滑动变阻器采用分压式接法,如图所示:
(4) 根据电阻定律结合函数图像斜率的含义,图像的斜率解得
(5) 小明同学的观点不正确,因为实验采用电流表内接法,只是导致测量值R相对电阻丝的电阻在图像中上移了,不会改变图像的斜率,所以不影响电阻丝的电阻率的测量。
3.(2025-2026高二上·云南玉溪江川区第一中学·期中)在“测定金属丝电阻率”的实验中∶
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度l= cm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d= mm;
(2)首先用多用电表粗测Rx的电阻,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用 (填“×100”或“×1”)挡,进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图丙所示,其读数为 Ω;
(3)为了进一步精确地测量电阻丝的电阻Rx,实验室提供了下列器材∶
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
B.电流表A1(量程为100mA,内阻约为10Ω);
C.电流表A2(量程为450mA,内阻约为2Ω);
D.滑动变阻器R(阻值范围为0~5Ω);
E.电动势为4.5V的电源,内阻不计;
F.开关S,导线若干。
根据实验器材,设计如图丁所示的实验电路,为比较精确地测量电阻丝的电阻,电流表应选 (填写器材前对应的字母序号);电压表右侧导线接 (填“a”或“b”)点。
【答案】(1)① 5.020 ② 4.700 .701 .699 .698 .702 (2)① ×1 ② 10.0
(3)① C ② a
【讲解】(1) [1]20分度游标卡尺的精度为,游标卡尺读数可知其长度l=5.020cm[2]螺旋测微器的精度为,螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm,所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm金属丝的直径d=4.700mm
(2) [1]用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,说明被测电阻很小,应该换用小量程电阻挡,用“×1”挡。[2]指针静止时指在所示刻度,读数为10.0,乘挡位“×1”,所以是10.0Ω
(3) [1]电源电动势为4.5V,待测电阻丝的阻值约为10Ω,电压表V1量程为3V,当电压表达到满偏时,通过电阻的电流约为,故电流表应选C。[2]因为,为了减小误差,采用电流表外接法,电压表的右侧导线接a点。
4.(2025-2026高二上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)为研究某合金导线材料的电阻率,实验小组用如图甲所示电路进行实验,调节合金导线上可动接线柱Q的位置(如图乙所示),可以改变导线接入电路的长度。实验器材如下:
待测合金导线一根;
电压表,量程0~3V,内阻约为3kΩ;
电流表,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
滑动变阻器(阻值范围0~100Ω,允许通过的最大电流为0.1A);
滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,允许通过的最大电流为1A);
两节干电池,开关,导线若干,一只螺旋测微器。
(1)滑动变阻器应该选 (选填“”或“”)。图甲中开关S闭合之前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端(选填“A”或“B”)。
(2)用螺旋测微器测量该合金导线的直径,如图丙所示,则导线的直径D= mm。
(3)多次改变导线接入电路的长度L,测量不同长度时的电阻,作图像如图丁所示,测得图像中直线的斜率为k,则该合金材料的电阻率为 (用k和D表示)。
【答案】(1)① ② A (2)2.450 (3)
【讲解】(1) [1] 由于滑动变阻器允许通过的最大电流只有0.1A,而滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,则滑动变阻器应该选; [2] 为了保证电表安全,图甲中开关S闭合之前,应将滑动变阻器的滑片P置于A端。
(2) 螺旋测微器的精确值为,由图丙可知导线的直径为(3) 根据电阻定律可动可知图像的斜率为可得该金属材料的电阻率为
5.(2025-2026高二上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)某物理兴趣小组要精密测量一截铅笔芯的电阻率。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;用游标卡尺测其长度,如图乙所示,为 mm。
(2)若通过伏安法测得该铅笔芯两端电压为U=2.70V时流过的电流为I=1.50A,其电阻率约为 Ω·m(π取3.14,结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)① 1.989 .990 .991 ② 42.40 (2)(也可)
【讲解】(1) [1]使用螺旋测微器测量铅笔芯直径读数为1.5mm+0.01mm×49.0=1.990mm;[2]用游标卡尺测其长度为42mm+0.05mm×8=42.40mm。
(2) 根据解得
6.(2025-2026高二上·云南昆明第十四中学·期中)某兴趣小组为测量一电子元件的阻值。
(1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”档粗略测定电子元件阻值,表盘中指针位置如图所示,则阻值为 ;
(2)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,则金属丝的直径 mm。
(3)该同学用刻度尺测量出金属丝的长度为,则该金属丝的电阻率约为_____。
A. B.
C.
(4)为了精确测量电子元件的阻值,小组找到了如下实验器材:
A.电源(电源电压,内阻约为);
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻为)
D.电流表(量程,内阻为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.开关S,导线若干。
①小组设计了如图(a)所示的实验原理图,其中电流表应选用 ;滑动变阻器应选用 ;(均填器材前序号)
②兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R,并重新设计了如图(b)所示的电路图,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处在 (填“M”或“N”)端。当开关闭合后,改变滑动变阻器滑片P的位置,记录电流表的示数、电流表的示数,作出了的图像,如图(c)所示,已知图线的斜率为,则该电子元件的阻值 (用R、、k字母表示)。
【答案】(1)110 (2)0.600 .601 (3)B (4)① D ② E ③ M ④
【讲解】(1) 由欧姆表的读数可知,电子元件的阻值为
(2) 根据螺旋测微器的读法可知,金属丝的直径为
(3) 根据电阻定律解得故选B。
(4) [1]电路中的最大电流为,故电流表选D。[2]由图(a)所示的实验原理图,可知滑动变阻器采用了分压式接法,需要测量的范围更大,而滑动变阻器阻值越小,调节时电表变化越明显,为方便实验操作,滑动变阻器应选最大值较小的,故选 E。[3]由图(b)所示的实验原理图,可知滑动变阻器采用了分压式接法,并联部分的电压可以从零开始测量,为保护并联部分电路中的仪器,故在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在M处;[4]根据电路特点,结合欧姆定律可得整理可得故在图像中,其斜率为解得
7.(2025-2026高二上·云南昆明第三中学·期中)“阳光”学习小组正在测定某种合金制成的金属丝的电阻率。
(1)同学们用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,则该金属丝的直径 mm。
(2)接着用多用电表粗测金属丝的阻值。在进行正确的机械调零后,将欧姆挡的选择开关拨至“×10”挡,再将红、黑表笔短接,让指针指在 (填“左侧”或“右侧”)零刻度线上。正确操作后,表盘示数如图乙所示,则金属丝的阻值为 Ω。
(3)为了更准确地测量金属丝的电阻,同学们经过讨论设计的实验电路图如图丙所示(表示待测金属丝)。同学们选择合适的实验器材正确操作。实验中测得接入电路的金属丝长度为L,直径为d,电压表的示数为U,电流表的示数为I,则金属丝的电阻率 (用本题所给的物理量符号表示)。
【答案】(1)0.384(0.383~0.386) (2)① 右侧 ② 180 (3)
【讲解】(1) 根据螺旋测微器的读数规律,该读数为(2) [1]进行欧姆调零时,应让指针指在右侧零刻度线上,使流过多用电表内部的电流等于表头的满偏电流;[2]根据欧姆表的读数规律,该读数为(3) 根据欧姆定律可知,待测金属丝的电阻根据电阻定律其中解得金属丝的电阻率
8.(2025-2026高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率,已知金属丝的电阻约为几欧姆。
(1)先用欧姆表粗测金属丝的电阻,将选择开关拨到 (填“×1”“×10”或“×100”)倍率挡,将两表笔插入插孔,并将两表笔短接,然后进行欧姆调零,将金属丝接在两表笔间,欧姆表指针指在如图甲所示的位置,则粗测金属丝的电阻为 Ω。
(2)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d= mm;用游标卡尺测量金属丝的长度如图丙所示,则L= cm。
(3)为了精确测量金属丝的电阻,实验室提供了如下器材:
A.电池组(3V,内阻较小)
B.电流表(0~0.6A,内阻为rA=0.5Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流0.3A)
F.开关、导线
请在如图所示的虚线框内画出实验电路图 (要求电压表示数能从0开始变化,并在图中标明所选用的滑动变阻器符号)。
(4)根据电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I,作U-I图像,得到图像的斜率为k,若金属丝的长为L,横截面直径为d,则得到金属丝的电阻率ρ= (用k、rA、L、d表示)。
【答案】(1)① 1 ② 10.0或10 (2)① 1.840 ② 3.14 (3) (4)
【讲解】(1) [1]因为金属丝电阻只有几欧姆,因此用欧姆表粗测金属丝的电阻,需将选择开关拨到倍率挡,将两表笔插入插孔,并将两表笔短接,然后进行欧姆调零;[2]由欧姆表的读数可知,粗测金属丝的电阻为10.0Ω。
(2) [1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,则金属丝的直径为[2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,金属丝的长度为
(3) 要求电压从零开始调节,应采用分压式接法,由于电流表内阻已知,则采用电流表内接,电路图如图所示
(4) 根据题意,由欧姆定律结合U-I图像则有解得由电阻定律有联立解得
9.(2025-2026高二上·云南昆明第一中学·期中)碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材,具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能,它还具有较好的导电性,在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤维板的导电性能,找了一块长、宽、厚为的碳纤维板来测量其电导率(电导率是电阻率的倒数)。实验步骤如下:
(1)先用游标卡尺测出碳纤维板的厚度如图1所示,其读数为 。
(2)再用如图2所示的电路测量碳纤维板的电阻,电路中定值电阻阻值为,电压表可视为理想电压表。闭合开关S,单刀双掷开关接时,电压表读数为;保持开关S闭合,单刀双掷开关接时,电压表读数为。由此求得碳纤维板的电阻 ,碳纤维板的电导率 。(结果均用题中所给的字母表示)
【答案】(1)1.4 (2)① ②
【讲解】(1) 游标卡尺的主尺读数为1mm,游标卡尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为所以最终读数为(2) [1]闭合开关S,单刀双掷开关打到a时,电压读数为U1,则电路中电流单刀双掷开关打到b时,电压读数为U2,则碳纤板两端电压碳纤板的电阻为[2]由电导率是电阻率的倒数,碳纤板的电导率
10.(2025-2026高二上·云南玉溪玉溪师范学院附属中学·期中)某同学在实验室看见一卷电阻丝,想通过测量其电阻率而知其材质。
(1)该同学在用螺旋测微器测量金属丝的直径时,某次测量的结果如图所示,该读数为 mm。
(2)该同学首先对金属丝的电阻进行粗测,把多用电表的选择开关调到“×100”的欧姆挡,欧姆调零后,把多用电表的红、黑表笔分别与电阻丝的两端连接,指针位置如图中所示,为使测量结果更加准确,应将选择开关调到 填(“×1k”或“×10”)挡,欧姆调零后重新测量时指针位置如图中所示,则电阻丝的阻值约为 。
(3)为了精确测量其阻值,该同学利用实验室提供的如下器材设计实验电路进行测量:
电流表(量程,内阻约为);
电压表(量程为,内阻约为);
滑动变阻器R(最大阻值为10,额定电流2A);
电源E(电动势为4.5V,内阻忽略不计);开关S一只,导线若干;
则图中______电路为本次实验的最佳电路。
A. B.
C. D.
【答案】(1)0.990 (2)① ×10 ② 110 (3)C
【讲解】(1) 螺旋测微器固定刻度读数为,可动刻度读数为所以螺旋测微器测得金属丝的直径
(2) [1] 指针偏转过大,说明阻值较小,需换用更小倍率,应选×10挡;[2] 重新测量时指针位置刚好指在11的刻度,需乘上其倍率,所以读数为。
(3) 电阻的阻值约为,而电流表内阻约15,电压表内阻约,则故应选用电流表外接,由于电阻丝的阻值约,大于滑动变阻器的最大阻值,为了便于调节,滑动变阻器采用分压接法。故选C。
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·云南开远第一中学校·期中)某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在 (填“M”或“N”)端;
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为 (填“a”“b”或“c”),改接的方法是 。
(3)根据实验数据作出的图像如图丙所示,则该电池的电动势 V,内阻 Ω(结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1)M (2)① ② 应将导线的两端分别连接电压表的“”接线柱和开关的右端接线柱 (3)① ②
【讲解】(1) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处,远离下端接线柱,故应在M端。
(2) [1]根据电路图可知实物图中导线连接错误,[2]略
(3) [1][2]根据可知图线与纵轴交点为电动势,斜率的绝对值为内阻,则,
2.(2025-2026高二上·云南玉溪江川区第一中学·期中)某实验小组在测定电源电动势和内阻的实验中,除待测电源(电动势约为3V,内阻r约为3Ω)外,实验室提供了以下器材∶
A. 电流表(量程50mA,内阻为Rg=6Ω)
B. 电压表V1(量程3V,内阻约5kΩ)
C. 电压表V2(量程15V,内阻约500Ω)
D. 电阻箱R0(0~999.9Ω)
E. 滑动变阻器R1(0~10Ω)
F. 滑动变阻器R2(0~1000Ω)
G. 开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差,实验中电压表选择 ;为了实验操作方便,滑动变阻器选择 ;(选填“A、B、C、D、E、F、G”字母代号)
(2)由于所给电流表的量程太小,实验小组用电阻箱R0与毫安表并联,可使其量程扩大,取R0=2 Ω,则改装后的电流表量程为原量程的 倍;
(3)把改装后的电流表记作A,则应该选择的实验电路是下图中的 (填“甲”或“乙”);
(4)根据实验数据画出图线(U是电压表读数,I是改装后电流表的读数),如图丙所示。由图线可得,待测电源的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)① B ② E (2)4 (3)乙 (4)① 2.98(2.96~3.00) ② 3.40(3.38~3.42)
【讲解】(1) [1][2]电动势约为3V,为尽量减小实验误差,电压表应选量程为3V的,故选B;电源内阻较小,为了实验操作方便,滑动变阻器应选择阻值较小的E。
(2) 由可知改装后的电流表量程为原量程的4倍。
(3) 由于改装后的电流表内阻已知,因此电流表相对电源应采用内接法,应该选择的实验电路是图中的乙。
(4) [1][2]改装后电流表的内阻为由闭合电路欧姆定律可得可得可知图像的纵轴截距等于电动势,结合图像有图像的,斜率绝对值为可得
3.(2025-2026高二上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)在测量某电源电动势和内阻时,某实验兴趣小组设计了如图甲所示实验电路进行测量。
(1)请按照图甲所示的电路图,将图乙中的实物器材连线补充完整。
(2)实验操作步骤如下:将滑动变阻器滑到 (填“最左端”“最右端”或“中间”)位置,单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S0,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U1-I1的值;断开开关S0,单刀双掷开关S与2闭合,闭合开关S0,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U2-I2的值。分别作出两种情况所对应的U1-I1和U2-I2图像。
(3)单刀双掷开关接1时,滑动变阻器滑片位于某位置时电流表指针如图甲所示,此时I = A。
(4)根据测得的数据,作出U1-I1和U2-I2图像如图乙所示,在U1-I1图中电源电动势的测量值与真实值E相比, E(填“大于”“等于”或“小于”);在U2-I2图中电源内阻的测量值r'与真实值r相比,r' r(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1) (2)最左端 (3)0.36 (4)① 等于 ② 小于
【讲解】(1) 略
(2) 根据图甲所示的电路图,滑动变阻器限流式接入,为保证电路安全应让接入阻值最大,滑至最左端全部接入电路。
(3) 量程为0.6A的电流表分度值为0.02A,所以读数为。
(4) 接1时当时的路端电压等于电动势,故电动势测量值等于真实值;接2时当时路端电压小于电动势,当时的电流为定值电阻与电源构成的等效电源的短路电流,真实内阻 是常数,而并非真实值 ,由于系统误差(如电压表分流) 不等于真实短路电流,故内阻测量值小于真实值。
4.(2025-2026高二上·云南昆明东川区高中学·期中)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:电流表A1(量程0~30mA);电流表A2(量程0~100mA);电压表V(量程0~6V);滑动变阻器R1(阻值0~5Ω);滑动变阻器R2(阻值0~300Ω);开关S一个,导线若干条。某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图所示的电路图
Ⅱ.正确连接电路,将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I的值,并记录。以U为纵轴,I为横轴,得到如图所示的图线
Ⅲ.断开开关,将Rx改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I图线,图线与横轴I的交点坐标为(I0,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0)。回答下列问题:
①电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;
②由图的图线,得电源内阻r= Ω;
③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx= ,代入数值可得Rx;
④若电表为理想电表,Rx接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围 。(选填“相同”或“不同”)
【答案】① A2 ② R2 ③ ④ ⑤ 相同 ⑥ 不同
【分析】【详解】
(1) [1] 由题意可知,电动势为6V,而电阻约为数十欧姆,为了保证实验的安全,电流表应选择A2;[2] 由电路图可知,滑动变阻器起调节电流的作用,5Ω的电阻小于待测电阻较多,故只能选择R2;
(2) [3]图像的斜率表示电源的内阻,则可知,内阻为(3) [4] 接Rx改接在B、C之间,由题意可知,等效内阻为解得(4) [5] Rx接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,此时电路中的总电阻相等,故电流表的变化范围相同。[6] 电压表测的是路端电压,两种情况等效内阻不同,故电压表的变化范围不同。
5.(2025-2026高二上·云南昆明第三中学·期中)18650型锂电池因为体积小、能量密度高、较长的使用寿命,广泛用于各种便携电子产品、电动自行车以及电动汽车中。要测量一节18650型锂电池的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路,定值电阻的阻值为。
(1)请根据电路图甲将图乙的实物连接补充完整 。
(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片调到 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,单刀双掷开关接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;单刀双掷开关改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像,如图丙所示;
①接1位置时,作出的图线是图丙中的 (选填“”或“”)线;测出的电池 (选填“电动势”或“内阻”)存在系统误差。
②由图丙可知,两直线与纵轴的截距分别为,与横轴的截距分别为、;则电池电动势和内阻的真实值分别为 , 。
【答案】(1) (2)左 (3)① ② 内阻 ③ ④
【讲解】(1) 根据电路图可得实物连接如图所示
(2) 实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片调到组织最大处,即左端
(3) [1]接1位置时,电动势测量值准确,内阻测量值偏大,图线断路电压准确;接2位置时,电动势测量值偏小,内阻测量值偏小,图线中短路电流准确,故接1位置时,作出的图线是图丙中的a。[2]由上述分析可知,测出的电池内阻存在系统误差。[3][4]由上述分析可知,,
6.(2025-2026高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)某实验小组想要测量自制水果电池的电动势和内阻,实验室提供内阻很小的毫安表、电阻箱、开关各一个,导线若干。实验电路如图所示。
接好电路后,闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,电流表示数随之变化,记录电阻箱阻值R和电流表示数I,处理实验数据时,该同学绘制图像,得到一条倾斜直线,若直线斜率为k,纵截距为b,则水果电池的电动势为 、内阻为 。(用k和b表示)
【答案】① ②
【详解】[1][2]由闭合电路欧姆定律得解得则,解得,
7.(2025-2026高二上·云南昆明第一中学·期中)某同学利用图甲电路测量电源电动势E(约)和内阻r(约),其中R为电阻箱,为定值电阻(实验室有“”、“”、“”三种规格定值电阻供选择),电压表内阻约,多次改变电阻箱的阻值R,记录下对应的电压表读数U,并作出如乙图所示图线。
(1)由乙图数据可知,该同学选用的定值电阻的阻值是 。(选填“”、“”或“”)
(2)根据乙图中的数据可测得该电源的电动势 V,内阻 。(结果保留三位有效数字)
(3)该同学实验测得的电动势和内阻分别与真实值相比: , 。(选填“小于”、“等于”或“大于”)
【答案】(1)20Ω (2)① 6.25 ② 1.25 (3)① 小于 ② 小于
【讲解】(1) 由乙图可知,当R=10Ω时,U=2V,则当内阻取近似值1Ω时,可得R0=19Ω则该同学选用的定值电阻的阻值是20Ω。
(2) [1][2]由电路可知解得由图像可知解得E=6.25V,r=1.25Ω
(3) [1][2]若考虑电压表的内阻影响,则电动势的测量值为内阻测量值所以电动势的测量值偏小,内阻测量值偏小。
8.(2025-2026高二上·云南昆明第八中学·期中)为测量两节串在一起的干电池组的电动势和内阻,某同学找到如下器材:
A.待测干电池两节
B.电流表:量程0-3A,内阻约0.1Ω
C.电流表:量程0-0.6A,内阻约0.5Ω
D.电压表:量程0-3V,内阻约3000Ω
E.电压表:量程0~15V,内阻约5000Ω
F.定值电阻R0=5Ω
G.滑动变阻器R:0~50Ω
H.开关、导线若干
(1)因电池的内阻较小,为增大电压表的测量范围,以下给出的甲、乙两种测量方案中,你认为较合理的是 。(选填“甲”或“乙”)
(2)为减小测量误差,电流表应选择 ,电压表应选择 。(填器材前面的字母)
(3)实验中测得的数据如表中所示,在图丙的坐标纸中已将数据描出,请作出U-I图像 并通过所作的图像求出电池组的电动势E= V,内阻r= Ω,该实验测出的电动势比真实值 (选“偏大”或“偏小”)。(结果保留两位有效数字)
U/V
0.50
0.80
1.23
1.50
1.84
2.00
2.37
I/A
0.36
0.31
0.26
0.21
0.16
0.13
0.08
【答案】(1)甲 (2)① C ② D (3)① ② 2.9 ③ 1.6 ④ 偏小
【讲解】(1) 由于电池的内阻较小,为增大电压表的测量范围,将定值电阻并入电源的内阻,作为等效内阻进行测量,故选甲。
(2) [1][2]所测为两节干电池的电动势和内阻,而两节干电池的电动势大约为,故电压表应选择D;根据电源的电动势除以电路中电阻的最小值,即粗略记为定值电阻的阻值,此时滑动变阻器接入电路阻值为零,得到的这个粗略值认为是电路中电流的最大值,再根据电表的选取原则,读数不能小于总量程的三分之一,则可知电流表应选择C。
(3) [1]描点后如图所示 [2][3]在图像中,图线与纵轴的交点表示电源的电动势,而通过该测量电路做出的图像的斜率的绝对值表示电源内阻与定值电阻大小之和,则通过读图可得电源的电动势为电源的内阻为[4]根据闭合电路的欧姆定律由于电压表的分流作用,实际的干路电流要比测量值大,因此该实验测出的电动势要比真实值偏小。
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·云南玉溪第一中学·期中)(多选)如图所示为三种不同材料制成的电阻、、的伏安特性曲线,其中电阻的伏安特性曲线为曲线。它们的电阻值分别用、、表示。由图分析可知下列正确的是( )
A.
B. 电阻两端的电压越高,其阻值越小
C. 若将电阻、、串联接在的电源两端时总电流为
D. 若将电阻、、串联接在的电源两端时
【答案】BD
【详解】A.根据电阻的定义,相同电压时,电阻a的电流大于电阻c的电流,则电阻a的阻值小于电阻c的阻值,故A错误;B.图像上一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,即,由题图分析可知,电阻b两端的电压越高,其电阻阻值越小,故B正确;CD.如果将电阻a、b、c串联接在6V的电源两端,则流过三个电阻的电流相等,且三个电阻两端的电压之和等于6V,由题图可知,当电路中的总电流为1A时,电阻a、b、c两端的电压分别为1V、2V、3V,总电压为6V,此时Ra∶Rb∶Rc=1∶2∶3,C错误,D正确。故选BD。
2.(2025-2026高二上·云南楚雄第一中学·期中)在“测定金属的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其示数如图甲所示,则该金属丝直径的测量值 mm;
(2)按图乙所示的电路图测量金属丝的电阻(阻值约为)。
①实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
②定值电阻;
③电流表(量程,内阻约)
④电流表(量程,内阻约)
⑤变阻箱
⑥滑动变阻器
⑦电源(电动势为,内阻约为)
为了测量准确,图乙实验电路其他部分不动,应该将定值电阻与 串联;
(3)请根据图乙所示电路图,用笔画连线代替导线将图丙中的实验器材连接起来,并使滑动变阻器的滑片置于端时接通电路后的电流最小 ;
(4)在按图乙电路测量金属丝电阻的实验中,缓慢移动滑片的位置,使得、的读数合适。
(5)调节变阻箱阻值为、调节滑动变阻器,使得、的读数合适,分别记录为、。
(6)改变变阻箱阻值为,再分别调节,使得为 (填“”“”或“”),的读数为。
(7)测得待测电阻的阻值为 (用上面测量量和已知量的字母表示)。
(8)若上述实验中使用的电池内阻增大,则测得的电阻阻值 (选填“偏大”“偏小”“无系统误差”或“无法判断”)。
【答案】① 0.365 ② ③ ④ ⑤ ⑥ 无系统误差
【详解】
(1)[1]螺旋测微器的读数为;
(2)[2]由于电流表A2的分流效果会导致Rx的测量有误差,定值电阻R0与电流表A2串联,减小分流效果;
(3)[3]电路连接如图所示 (6)[4]改变变阻箱阻值为,再分别调节,使得为,即在改变后,保证和串联电路的两端电压不变;
(7)[5]根据欧姆定律有可解得
(8)[6]由(5)分析可知Rx阻值的测量与电源内阻无关,故无系统误差。
3.(2025-2026高二上·云南石屏县第一中学·期中)某同学用刻度尺测金属丝的长度L,示数如图甲所示.则金属丝的长度L= cm;用螺旋测微器测金属丝的直径d,示数如图乙所示,则金属丝的直径d= mm;他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值,测量时选用“×10”欧姆挡,示数如图丙所示,则金属丝的电阻R= Ω.
【答案】① 41.00 ② 0.224 .225 .226 ③ 90
【详解】[1]刻度尺的最小刻度为1mm,则金属丝的长度L=41.00cm;[2]螺旋测微器测金属丝的直径d=0.01mm×22.5=0.225mm[3]金属丝的电阻R=9×10Ω=90Ω
4.(2025-2026高二上·云南临沧凤庆县第一中学·期中)要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供以下器材:
待测线圈L:阻值约为2 Ω,额定电流为2 A
电流表A1量程为0.6 A,内阻为r1=0.5 Ω
电流表A2量程为3.0 A,内阻r2约为0.1 Ω
变阻器R1,电阻变化范围为0~10 Ω
变阻器R2,电阻变化范围为0~1 kΩ
定值电阻R3=10 Ω
定值电阻R4=100 Ω
电源E:电动势E约为9 V,内阻很小
单刀单掷开关两个S1和S2,导线若干
要求实验时,改变滑动变阻器的阻值,在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2,然后利用I1-I2图像求出线圈的电阻RL.
(1)实验中定值电阻应该选 ;滑动变阻器应选择 ;
(2)请补充完整实物连线电路 ;
(3)实验结束时应先断开开关 ;
(4)I1-I2图像如图所示,若图线斜率为k,则线圈L的直流电阻RL= 。(用题中所给字母表示)
【答案】① R3 ② R1 ③ ④ S1 ⑤
【详解】
(1)[1][2]测量线圈的电阻一般采用伏安法,为了防止测量自感系数很大的线圈断电产生的大自感电流烧坏电表,可与电表串联一个开关;由于待测线圈L的阻值约为2Ω,额定电流为2A,最大电压为4V,而电源电动势为9V,所以定值电阻选R3、滑动变阻器选R1即可.
(2)[3]由于本实验尽可能大的范围内测得数据,所以必须采用滑动变阻器的分压接法;电流表A2的量程大,所以电流表A2外接电路进行测量,实物图电路如图所示. (3)[4]实验结束时为了防止测量自感系数很大的线圈断电产生的大自感电流烧坏电表,应先断开开关S1 。
(4)[5]由电路图知自感线圈两端的电压与下边支路电压相等,所以I1(R1+r1)=(I2-I1)RL得解得【点睛】要求电流或电压的测量值从零或很小开始逐渐增大的实验必须采用分压电路;分压电路中滑动变阻器选择阻值较小的;对于电表的选择应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取。
5.(2025-2026高二上·云南楚雄第一中学·期中)(多选)某同学做练习使用多用电表的实验,完成以下问题
(1)如图各种情形中使用多用电表测量物理量,操作正确的是___________。
A. 图甲是用直流电压档测量小灯泡两端的电压 B. 图乙是用直流电流档测量电路中的电流
C. 图丙是用欧姆档测量小灯泡的电阻 D. 图丁是用欧姆档测量二极管的反向电阻
(2)某同学用欧姆档“×10”的倍率测量某电阻,发现指针指在如图所示位置,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻档“×100”的位置
B.将K旋转到电阻档“×1”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动旋钮,对电表欧姆调零
(3)该同学在实验室找到一个10000μF的电容器,他认为电容器是彼此绝缘的两个极板构成,用欧姆表两个表笔分别与电容器的两电极相连,欧姆表的指针不会发生偏转。该同学准备验证自己的想法,用欧姆表的“×10”档,将红、黑两表笔分别与该电容器的两电极相连。请你分析该同学会看到什么现象,并说明依据 。
【答案】(1)BD (2)BDC (3)现象描述:欧姆表指针先向右偏转,再缓慢回到最左端。现象解析:① 多用电表欧姆挡电路中有电源,与电容器连接时,电源给电容器充电,回路中有电流,指针向右偏转。② 电容器充电过程中,电流逐渐减小至0,指针缓慢回到最左端
【讲解】(1) A.如图甲所示,外电路的电池正极应接红色表笔,使得电流流入多用电表,故A错误;B.如图乙所示的连接方式时,电流从红表笔流入多用电表,黑表笔流出多用电表,此时可测出电路中的电流,故B正确;C.当利用欧姆档测电阻时,应使测量元件与外电路断开,图丙开关是闭合的,故C错误;D.红色表笔连接在二极管的正极,此时测量的是反向电阻,故D正确。故选BD。
(2) 此时欧姆表的指针偏转角度过大,说明电阻值较小,所以应调节到小倍率档位进行测量,调节档位后,应先进行欧姆调零,再测量电阻大小,故顺序应为BDC。
(3) 会看到欧姆表指针先向右偏转,再缓慢回到最左端。由于欧姆档的内部结构中有电源,当与电容器连接时,电源会给电容器充电,使得回路产生瞬时电流,指针向右偏转,但是电流会逐渐减小,当充电完成时,电流减为0,指针回到最左端的0位置。
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·云南·期中)(多选)实验室有一小量程电流表G(内阻是,满刻度电流值是),物理小组的同学打算对其进行改装。
(1)小明同学将电流表G改装成大量程的电流表,量程扩大为原来的5倍,下列说法正确的是___________。
A. 改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B. 并联电阻的阻值应为
C. 新电表的内阻变为 D. 改装后使用时,表头G本身的参量都不变,整个并联电路允许通过的电流增大
(2)小华同学将电流表G改装成量程为的电压表,应 联一个 的电阻。
(3)小亮同学将电流表G改装成欧姆表,所用器材除电流表G外还有电源、滑动变阻器、导线等,电路如图所示,改装完成后为方便读数,通过测量,他们将表盘中的刻度改为;刻度改为,使用的电源电动势大小为 V,则刻度应改为 。
【答案】(1)CD (2)① 串 ② 5800 (3)① 1.5 ② 3000
【讲解】(1) 把表头G改装成大量程的电流表时,只是并联了一个分流电阻,使整体并联电路允许通过的最大电流增大,但不能增大通过G的电流。由欧姆定律可知解得新电表的总电阻故选CD。
(2) [1][2]把电流表改装成电压表需串联一个电阻R,改装后有解得即应串联一个的电阻。
(3) [1][2]由闭合电路欧姆定律可得,,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·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)(多选)如图,关于多用电表的使用,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中多用电表与电源正极相连的是红表笔
B. 图乙中多用电表选择开关应旋至直流电流挡
C. 图丙中多用电表测二极管电阻时指针几乎不偏转
D. 图丁中多用电表选用欧姆挡,接通后指针始终不偏转
2.(2025-2026高二上·云南玉溪第一中学·期中)(多选)对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是( )
A. 图甲:把头发碎屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,碎屑就按电场强度的方向排列起来,显示出电场线的分布情况,说明电场线是真实存在的
B. 图乙:示波器的示波管,要使荧光屏中间的亮斑向上移动,需要使竖直偏转板中上极板的电势低于下极板的电势
C. 图丙:探究影响电荷间相互作用力的因素时,采用了控制变量法
D. 图丁:库仑利用此装置来研究真空中两个点电荷间的相互作用
3.(2025-2026高二上·云南临沧凤庆县第一中学·期中)测量仪器的读数是物理实验教学中的基本要求,根据所学知识回答下列问题:
(1)图1中的甲、乙为实验中测量得较为精确的仪器,其中图1中的甲为20分度的游标卡尺,图1中的乙为螺旋测微器,则读数分别为 mm、 mm;
(2)图2中的丙、丁分别为电流表和电压表,电流表接入电路的量程是0~0.6A,电压表接入电路的量程是0~15V,则两表的读数分别为 A、 V;
4.(2025-2026高二上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)(1)图甲是一把50分度的游标卡尺,它的读数为 ;
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙,则金属丝的直径是 ;
(3)如图丙,当使用0~0.6A量程时,图中表针示数是 A。
5.(2025-2026高二上·云南昆明东川区高中学·期中)高中物理实验中涉及到多种实验仪器的使用及读数,请完成下面实验仪器的使用和读数:
(1)某同学利用螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径,测量结果如图(a)所示。该工件的直径为 mm;
(2)新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格,新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19 mm等分成10份、39 mm等分成20份、99 mm等分成50份。如图(b)所示就是一个 “39 mm等分成20份”的新式游标卡尺。它的精确度是 mm。用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是 cm。
(3)在实验室,某同学用多用电表粗测一段样品的电阻。经正确操作后,用“×10”挡时发现指针偏转角度太小,则他应该换用 (选填“×100”或“×1k”)挡重新测量。换挡后,在测量前应 ,正确操作后表针指示如图(c)所示,则所测电阻的阻值为 Ω;当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图(c)所示位置,则所测电流为 mA;当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针也指于图(c)所示位置,则所测电压为 V。
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·云南楚雄第一中学·期中)某超导研究中心为测定超导体的电阻率,进行了如下实验探究:用横截面积为的导线制成一半径为的圆环,测得其质量为。今使圆环处于超导状态,并水平放置在强磁极的正上方,如图所示。当圆环通以的电流时,超导圆环恰能静止于磁极上方处。实验经历近一年时间(约)后,测量发现圆环高度下降了。据此可估算该超导圆环电阻率的数量级为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026高二上·云南曲靖马龙区第一中学·期中)某实验小组测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率。有如下实验器材可供选择:
A.待测电阻丝(阻值约)
B.电流表A(0~0.6A,0~3A)
C.电压表V(0~3V,0~15V)
D.滑动变阻器
E.电源E(电动势为3.0V,内阻不计)
F.开关,若干导线
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量电阻丝的直径时,当测微螺杆靠近电阻丝时,应停止使用旋钮,改用 ,听到“喀喀”声时停止,(请在螺旋测微器上的三个部件①、②、③中选填);
(2)螺旋测微器示数如图乙所示,则该电阻丝的直径 mm。
(3)实验时要求电流表的示数从零开始测量,用笔画线代替导线将图丙电路连接完整 。
(4)实验小组采集到多组不同长度的电阻丝对应的电压表示数U和电流表示数I,利用计算出电阻丝不同长度l对应的阻值R,描绘出的点如图丁所示,在图丁中画出图线。已知图线的斜率为k,请写出电阻丝的电阻率表达式 。(用,k,d表示)
(5)本实验中,小明同学认为由于电流表的内接导致电阻丝的阻值R测量偏大,从而使得电阻丝的电阻率测量值偏大,你同意他的观点吗?请说明理由
3.(2025-2026高二上·云南玉溪江川区第一中学·期中)在“测定金属丝电阻率”的实验中∶
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度l= cm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d= mm;
(2)首先用多用电表粗测Rx的电阻,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用 (填“×100”或“×1”)挡,进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图丙所示,其读数为 Ω;
(3)为了进一步精确地测量电阻丝的电阻Rx,实验室提供了下列器材∶
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
B.电流表A1(量程为100mA,内阻约为10Ω);
C.电流表A2(量程为450mA,内阻约为2Ω);
D.滑动变阻器R(阻值范围为0~5Ω);
E.电动势为4.5V的电源,内阻不计;
F.开关S,导线若干。
根据实验器材,设计如图丁所示的实验电路,为比较精确地测量电阻丝的电阻,电流表应选 (填写器材前对应的字母序号);电压表右侧导线接 (填“a”或“b”)点。
4.(2025-2026高二上·云南曲靖宣威市第三中学·期中)为研究某合金导线材料的电阻率,实验小组用如图甲所示电路进行实验,调节合金导线上可动接线柱Q的位置(如图乙所示),可以改变导线接入电路的长度。实验器材如下:
待测合金导线一根;
电压表,量程0~3V,内阻约为3kΩ;
电流表,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
滑动变阻器(阻值范围0~100Ω,允许通过的最大电流为0.1A);
滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,允许通过的最大电流为1A);
两节干电池,开关,导线若干,一只螺旋测微器。
(1)滑动变阻器应该选 (选填“”或“”)。图甲中开关S闭合之前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端(选填“A”或“B”)。
(2)用螺旋测微器测量该合金导线的直径,如图丙所示,则导线的直径D= mm。
(3)多次改变导线接入电路的长度L,测量不同长度时的电阻,作图像如图丁所示,测得图像中直线的斜率为k,则该合金材料的电阻率为 (用k和D表示)。
5.(2025-2026高二上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)某物理兴趣小组要精密测量一截铅笔芯的电阻率。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;用游标卡尺测其长度,如图乙所示,为 mm。
(2)若通过伏安法测得该铅笔芯两端电压为U=2.70V时流过的电流为I=1.50A,其电阻率约为 Ω·m(π取3.14,结果保留3位有效数字)。
6.(2025-2026高二上·云南昆明第十四中学·期中)某兴趣小组为测量一电子元件的阻值。
(1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”档粗略测定电子元件阻值,表盘中指针位置如图所示,则阻值为 ;
(2)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,则金属丝的直径 mm。
(3)该同学用刻度尺测量出金属丝的长度为,则该金属丝的电阻率约为_____。
A. B.
C.
(4)为了精确测量电子元件的阻值,小组找到了如下实验器材:
A.电源(电源电压,内阻约为);
B.电压表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻为)
D.电流表(量程,内阻为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.开关S,导线若干。
①小组设计了如图(a)所示的实验原理图,其中电流表应选用 ;滑动变阻器应选用 ;(均填器材前序号)
②兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R,并重新设计了如图(b)所示的电路图,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处在 (填“M”或“N”)端。当开关闭合后,改变滑动变阻器滑片P的位置,记录电流表的示数、电流表的示数,作出了的图像,如图(c)所示,已知图线的斜率为,则该电子元件的阻值 (用R、、k字母表示)。
7.(2025-2026高二上·云南昆明第三中学·期中)“阳光”学习小组正在测定某种合金制成的金属丝的电阻率。
(1)同学们用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,则该金属丝的直径 mm。
(2)接着用多用电表粗测金属丝的阻值。在进行正确的机械调零后,将欧姆挡的选择开关拨至“×10”挡,再将红、黑表笔短接,让指针指在 (填“左侧”或“右侧”)零刻度线上。正确操作后,表盘示数如图乙所示,则金属丝的阻值为 Ω。
(3)为了更准确地测量金属丝的电阻,同学们经过讨论设计的实验电路图如图丙所示(表示待测金属丝)。同学们选择合适的实验器材正确操作。实验中测得接入电路的金属丝长度为L,直径为d,电压表的示数为U,电流表的示数为I,则金属丝的电阻率 (用本题所给的物理量符号表示)。
8.(2025-2026高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率,已知金属丝的电阻约为几欧姆。
(1)先用欧姆表粗测金属丝的电阻,将选择开关拨到 (填“×1”“×10”或“×100”)倍率挡,将两表笔插入插孔,并将两表笔短接,然后进行欧姆调零,将金属丝接在两表笔间,欧姆表指针指在如图甲所示的位置,则粗测金属丝的电阻为 Ω。
(2)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则d= mm;用游标卡尺测量金属丝的长度如图丙所示,则L= cm。
(3)为了精确测量金属丝的电阻,实验室提供了如下器材:
A.电池组(3V,内阻较小)
B.电流表(0~0.6A,内阻为rA=0.5Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流0.3A)
F.开关、导线
请在如图所示的虚线框内画出实验电路图 (要求电压表示数能从0开始变化,并在图中标明所选用的滑动变阻器符号)。
(4)根据电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I,作U-I图像,得到图像的斜率为k,若金属丝的长为L,横截面直径为d,则得到金属丝的电阻率ρ= (用k、rA、L、d表示)。
9.(2025-2026高二上·云南昆明第一中学·期中)碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材,具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能,它还具有较好的导电性,在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤维板的导电性能,找了一块长、宽、厚为的碳纤维板来测量其电导率(电导率是电阻率的倒数)。实验步骤如下:
(1)先用游标卡尺测出碳纤维板的厚度如图1所示,其读数为 。
(2)再用如图2所示的电路测量碳纤维板的电阻,电路中定值电阻阻值为,电压表可视为理想电压表。闭合开关S,单刀双掷开关接时,电压表读数为;保持开关S闭合,单刀双掷开关接时,电压表读数为。由此求得碳纤维板的电阻 ,碳纤维板的电导率 。(结果均用题中所给的字母表示)
10.(2025-2026高二上·云南玉溪玉溪师范学院附属中学·期中)某同学在实验室看见一卷电阻丝,想通过测量其电阻率而知其材质。
(1)该同学在用螺旋测微器测量金属丝的直径时,某次测量的结果如图所示,该读数为 mm。
(2)该同学首先对金属丝的电阻进行粗测,把多用电表的选择开关调到“×100”的欧姆挡,欧姆调零后,把多用电表的红、黑表笔分别与电阻丝的两端连接,指针位置如图中所示,为使测量结果更加准确,应将选择开关调到 填(“×1k”或“×10”)挡,欧姆调零后重新测量时指针位置如图中所示,则电阻丝的阻值约为 。
(3)为了精确测量其阻值,该同学利用实验室提供的如下器材设计实验电路进行测量:
电流表(量程,内阻约为);
电压表(量程为,内阻约为);
滑动变阻器R(最大阻值为10,额定电流2A);
电源E(电动势为4.5V,内阻忽略不计);开关S一只,导线若干;
则图中______电路为本次实验的最佳电路。
A. B.
C. D.
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·云南开远第一中学校·期中)某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在 (填“M”或“N”)端;
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为 (填“a”“b”或“c”),改接的方法是 。
(3)根据实验数据作出的图像如图丙所示,则该电池的电动势 V,内阻 Ω(结果均保留2位有效数字)。
2.(2025-2026高二上·云南玉溪江川区第一中学·期中)某实验小组在测定电源电动势和内阻的实验中,除待测电源(电动势约为3V,内阻r约为3Ω)外,实验室提供了以下器材∶
A. 电流表(量程50mA,内阻为Rg=6Ω)
B. 电压表V1(量程3V,内阻约5kΩ)
C. 电压表V2(量程15V,内阻约500Ω)
D. 电阻箱R0(0~999.9Ω)
E. 滑动变阻器R1(0~10Ω)
F. 滑动变阻器R2(0~1000Ω)
G. 开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差,实验中电压表选择 ;为了实验操作方便,滑动变阻器选择 ;(选填“A、B、C、D、E、F、G”字母代号)
(2)由于所给电流表的量程太小,实验小组用电阻箱R0与毫安表并联,可使其量程扩大,取R0=2 Ω,则改装后的电流表量程为原量程的 倍;
(3)把改装后的电流表记作A,则应该选择的实验电路是下图中的 (填“甲”或“乙”);
(4)根据实验数据画出图线(U是电压表读数,I是改装后电流表的读数),如图丙所示。由图线可得,待测电源的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
3.(2025-2026高二上·云南昭通昭通一中教研联盟·期中)在测量某电源电动势和内阻时,某实验兴趣小组设计了如图甲所示实验电路进行测量。
(1)请按照图甲所示的电路图,将图乙中的实物器材连线补充完整。
(2)实验操作步骤如下:将滑动变阻器滑到 (填“最左端”“最右端”或“中间”)位置,单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S0,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U1-I1的值;断开开关S0,单刀双掷开关S与2闭合,闭合开关S0,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U2-I2的值。分别作出两种情况所对应的U1-I1和U2-I2图像。
(3)单刀双掷开关接1时,滑动变阻器滑片位于某位置时电流表指针如图甲所示,此时I = A。
(4)根据测得的数据,作出U1-I1和U2-I2图像如图乙所示,在U1-I1图中电源电动势的测量值与真实值E相比, E(填“大于”“等于”或“小于”);在U2-I2图中电源内阻的测量值r'与真实值r相比,r' r(填“大于”“等于”或“小于”)。
4.(2025-2026高二上·云南昆明东川区高中学·期中)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:电流表A1(量程0~30mA);电流表A2(量程0~100mA);电压表V(量程0~6V);滑动变阻器R1(阻值0~5Ω);滑动变阻器R2(阻值0~300Ω);开关S一个,导线若干条。某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图所示的电路图
Ⅱ.正确连接电路,将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I的值,并记录。以U为纵轴,I为横轴,得到如图所示的图线
Ⅲ.断开开关,将Rx改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I图线,图线与横轴I的交点坐标为(I0,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0)。回答下列问题:
①电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;
②由图的图线,得电源内阻r= Ω;
③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx= ,代入数值可得Rx;
④若电表为理想电表,Rx接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围 。(选填“相同”或“不同”)
5.(2025-2026高二上·云南昆明第三中学·期中)18650型锂电池因为体积小、能量密度高、较长的使用寿命,广泛用于各种便携电子产品、电动自行车以及电动汽车中。要测量一节18650型锂电池的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路,定值电阻的阻值为。
(1)请根据电路图甲将图乙的实物连接补充完整 。
(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片调到 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,单刀双掷开关接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;单刀双掷开关改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像,如图丙所示;
①接1位置时,作出的图线是图丙中的 (选填“”或“”)线;测出的电池 (选填“电动势”或“内阻”)存在系统误差。
②由图丙可知,两直线与纵轴的截距分别为,与横轴的截距分别为、;则电池电动势和内阻的真实值分别为 , 。
6.(2025-2026高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·期中)某实验小组想要测量自制水果电池的电动势和内阻,实验室提供内阻很小的毫安表、电阻箱、开关各一个,导线若干。实验电路如图所示。
接好电路后,闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,电流表示数随之变化,记录电阻箱阻值R和电流表示数I,处理实验数据时,该同学绘制图像,得到一条倾斜直线,若直线斜率为k,纵截距为b,则水果电池的电动势为 、内阻为 。(用k和b表示)
7.(2025-2026高二上·云南昆明第一中学·期中)某同学利用图甲电路测量电源电动势E(约)和内阻r(约),其中R为电阻箱,为定值电阻(实验室有“”、“”、“”三种规格定值电阻供选择),电压表内阻约,多次改变电阻箱的阻值R,记录下对应的电压表读数U,并作出如乙图所示图线。
(1)由乙图数据可知,该同学选用的定值电阻的阻值是 。(选填“”、“”或“”)
(2)根据乙图中的数据可测得该电源的电动势 V,内阻 。(结果保留三位有效数字)
(3)该同学实验测得的电动势和内阻分别与真实值相比: , 。(选填“小于”、“等于”或“大于”)
8.(2025-2026高二上·云南昆明第八中学·期中)为测量两节串在一起的干电池组的电动势和内阻,某同学找到如下器材:
A.待测干电池两节
B.电流表:量程0-3A,内阻约0.1Ω
C.电流表:量程0-0.6A,内阻约0.5Ω
D.电压表:量程0-3V,内阻约3000Ω
E.电压表:量程0~15V,内阻约5000Ω
F.定值电阻R0=5Ω
G.滑动变阻器R:0~50Ω
H.开关、导线若干
(1)因电池的内阻较小,为增大电压表的测量范围,以下给出的甲、乙两种测量方案中,你认为较合理的是 。(选填“甲”或“乙”)
(2)为减小测量误差,电流表应选择 ,电压表应选择 。(填器材前面的字母)
(3)实验中测得的数据如表中所示,在图丙的坐标纸中已将数据描出,请作出U-I图像 并通过所作的图像求出电池组的电动势E= V,内阻r= Ω,该实验测出的电动势比真实值 (选“偏大”或“偏小”)。(结果保留两位有效数字)
U/V
0.50
0.80
1.23
1.50
1.84
2.00
2.37
I/A
0.36
0.31
0.26
0.21
0.16
0.13
0.08
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·云南玉溪第一中学·期中)(多选)如图所示为三种不同材料制成的电阻、、的伏安特性曲线,其中电阻的伏安特性曲线为曲线。它们的电阻值分别用、、表示。由图分析可知下列正确的是( )
A.
B. 电阻两端的电压越高,其阻值越小
C. 若将电阻、、串联接在的电源两端时总电流为
D. 若将电阻、、串联接在的电源两端时
2.(2025-2026高二上·云南楚雄第一中学·期中)在“测定金属的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其示数如图甲所示,则该金属丝直径的测量值 mm;
(2)按图乙所示的电路图测量金属丝的电阻(阻值约为)。
①实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
②定值电阻;
③电流表(量程,内阻约)
④电流表(量程,内阻约)
⑤变阻箱
⑥滑动变阻器
⑦电源(电动势为,内阻约为)
为了测量准确,图乙实验电路其他部分不动,应该将定值电阻与 串联;
(3)请根据图乙所示电路图,用笔画连线代替导线将图丙中的实验器材连接起来,并使滑动变阻器的滑片置于端时接通电路后的电流最小 ;
(4)在按图乙电路测量金属丝电阻的实验中,缓慢移动滑片的位置,使得、的读数合适。
(5)调节变阻箱阻值为、调节滑动变阻器,使得、的读数合适,分别记录为、。
(6)改变变阻箱阻值为,再分别调节,使得为 (填“”“”或“”),的读数为。
(7)测得待测电阻的阻值为 (用上面测量量和已知量的字母表示)。
(8)若上述实验中使用的电池内阻增大,则测得的电阻阻值 (选填“偏大”“偏小”“无系统误差”或“无法判断”)。
3.(2025-2026高二上·云南石屏县第一中学·期中)某同学用刻度尺测金属丝的长度L,示数如图甲所示.则金属丝的长度L= cm;用螺旋测微器测金属丝的直径d,示数如图乙所示,则金属丝的直径d= mm;他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值,测量时选用“×10”欧姆挡,示数如图丙所示,则金属丝的电阻R= Ω.
4.(2025-2026高二上·云南临沧凤庆县第一中学·期中)要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供以下器材:
待测线圈L:阻值约为2 Ω,额定电流为2 A
电流表A1量程为0.6 A,内阻为r1=0.5 Ω
电流表A2量程为3.0 A,内阻r2约为0.1 Ω
变阻器R1,电阻变化范围为0~10 Ω
变阻器R2,电阻变化范围为0~1 kΩ
定值电阻R3=10 Ω
定值电阻R4=100 Ω
电源E:电动势E约为9 V,内阻很小
单刀单掷开关两个S1和S2,导线若干
要求实验时,改变滑动变阻器的阻值,在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2,然后利用I1-I2图像求出线圈的电阻RL.
(1)实验中定值电阻应该选 ;滑动变阻器应选择 ;
(2)请补充完整实物连线电路 ;
(3)实验结束时应先断开开关 ;
(4)I1-I2图像如图所示,若图线斜率为k,则线圈L的直流电阻RL= 。(用题中所给字母表示)
5.(2025-2026高二上·云南楚雄第一中学·期中)(多选)某同学做练习使用多用电表的实验,完成以下问题
(1)如图各种情形中使用多用电表测量物理量,操作正确的是___________。
A. 图甲是用直流电压档测量小灯泡两端的电压 B. 图乙是用直流电流档测量电路中的电流
C. 图丙是用欧姆档测量小灯泡的电阻 D. 图丁是用欧姆档测量二极管的反向电阻
(2)某同学用欧姆档“×10”的倍率测量某电阻,发现指针指在如图所示位置,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻档“×100”的位置
B.将K旋转到电阻档“×1”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动旋钮,对电表欧姆调零
(3)该同学在实验室找到一个10000μF的电容器,他认为电容器是彼此绝缘的两个极板构成,用欧姆表两个表笔分别与电容器的两电极相连,欧姆表的指针不会发生偏转。该同学准备验证自己的想法,用欧姆表的“×10”档,将红、黑两表笔分别与该电容器的两电极相连。请你分析该同学会看到什么现象,并说明依据 。
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·云南·期中)(多选)实验室有一小量程电流表G(内阻是,满刻度电流值是),物理小组的同学打算对其进行改装。
(1)小明同学将电流表G改装成大量程的电流表,量程扩大为原来的5倍,下列说法正确的是___________。
A. 改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B. 并联电阻的阻值应为
C. 新电表的内阻变为 D. 改装后使用时,表头G本身的参量都不变,整个并联电路允许通过的电流增大
(2)小华同学将电流表G改装成量程为的电压表,应 联一个 的电阻。
(3)小亮同学将电流表G改装成欧姆表,所用器材除电流表G外还有电源、滑动变阻器、导线等,电路如图所示,改装完成后为方便读数,通过测量,他们将表盘中的刻度改为;刻度改为,使用的电源电动势大小为 V,则刻度应改为 。
试卷第1页,共3页
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