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·广西贵港桂平市-11月·期中)某同学使用多用电表测量电阻时,将多用电表选择开关调至“×10Ω”挡,调好零点,测一未知电阻R的阻值,其指针位置如图所示,则被测电阻R的阻值为( )
A. 12Ω
B. 120Ω
C. 1.2kΩ
D. 12kΩ
【答案】B
【详解】选择开关指向欧姆“”挡,由题图可知,被测电阻的阻值。故选B。
2.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)在做练习使用多用电表的实验中。
(1)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图甲所示,则应将图中的旋钮C转至 (选填“”或“”)挡。
(2)若旋钮C已转至正确的挡位,然后将两表笔短接时,再旋转旋钮 (选填“A”或“B”或“C”),使指针对准电阻的“0”刻度线。最后,再将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图乙所示,则该电阻阻值为 Ω。
(3)全部测量结束后,应把图甲中的旋钮C拨到“OFF”挡或者______(填字母)。
A. 直流电压500V挡
B. 直流电流500mA挡
C. 交流电压500V挡
【答案】(1) (2)① B ② 120 (3)C
【讲解】(1) 由甲图可知,用“”倍率的挡位测量电阻,欧姆表指针偏转角度较小,说明所选挡位太大,为减小实验误差应换小挡,应该用挡进行测量。
(2) [1][2]用多用电表粗测金属丝的阻值时选挡后一定要先进行欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮B,使指针对准电阻的0刻线处,测量后如图所示指针示数为12,倍率为“”,故最后读数为
(3) 测量结束后,应把选择开关旋转到OFF挡或者交流电压最高挡,即交流电压500V挡。故选C。
3.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)(1)用多用电表的欧姆挡粗测一待测电阻,用“”挡正确测量,指针偏转如图甲所示,则多用电表的示数为 Ω。
(2)为测量一电阻的阻值,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,内阻不计)
导线若干
①该兴趣小组的同学将各元件按图乙电路连接(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。
②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 。
【答案】(1) (2)① 15 ② 10 ③ 45
【讲解】(1) 多用电表用“”挡,则读数为
(2) [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
4.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)为测量某种新材料的电阻率,现有该材料制成的一均匀圆柱体,某同学进行如下实验:
(1)先用多用电表电阻挡粗测圆柱体的电阻。如图甲所示为该同学所用多用电表电阻挡内部电路示意图,则a是 表笔(选填“红”“黑”)。
(2)用电阻×10挡测量电阻时,指针位置如图乙所示,则电阻的测量值为 Ω。
(3)多用电表使用一段时间后其中电池电动势会减小,若用电阻×10挡测量该电阻时仍能进行欧姆调零,则此时电阻测量值 真实值(选填“大于”“小于”“等于”)。
【答案】(1)红 (2)120 (3)大于
【讲解】(1) 从电路图可以看出a表笔接电源负极,b表笔接正极。在测量待测电阻时电流从b表笔流出、a表笔流进。根据“红进黑出”原则可知a表笔是红表笔。
(2) 从表盘欧姆刻度处可以看到读数为12,因为使用的是电阻×10挡,得到的结果需要乘以十倍。故读数为120。
(3) 欧姆调零的原理是通过调整电阻使表头达到满偏电流,电源电动势降低会导致欧姆表内阻比实际值偏低。根据闭合电路欧姆定律可知当电源电动势和电表内阻同时减少时,根据数学知识可以得知减小后得到的实际电流要小于原刻度对应电流,欧姆表读数会偏大,即最终测量值大于真实值。
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·广西南宁“4+N”联盟学校·期中)物理兴趣小组为了测量金属丝的电阻率,除了待测金属丝、刻度尺、螺旋测微器、开关和导线之外,还备有下列器材:
A.电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B.电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)
C.电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
F.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
G.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
H.电源E(输出电压约4V,内阻可忽略)
(1)取一段均匀的电阻丝接在木板的两接线柱上,用刻度尺测量两接线柱间金属丝的长度L=50.0cm,用螺旋测微器测量金属丝的直径示数如图a所示,直径d= mm。
(2)为了选择合适的测量电路,先用多用电表的欧姆“×1”挡粗测金属丝的电阻,示数如图b所示,其读数为 Ω。
(3)小组成员准备测量多组数据,描绘U-I图像,根据图像求出电阻,其中电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(填器材前字母)请完善图c所示的电路图 。
【答案】(1)0.516 .517 .518 (2)30 (3)① A ② C ③ F ④
【讲解】(1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径示数d=0.5mm+0.01mm×1.7=0.517mm
(2) 欧姆表读数为30×1Ω=30Ω。
(3) [1][2][3]电源电压为4V,则电压表选择A;电路中电流不超过可知电流表选择C;滑动变阻器要接成分压电路,则应选阻值较小的F;[4]因RV>>Rx,则应该采用安培表外接电路,电路如图:
2.(2025-2026高二上·广西·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。
实验小组先用电阻表粗测金属丝的电阻,将两表笔插入插孔,将选择开关拨到① (选填“”“”或“”)倍率挡,换挡之后,测量之前先进行欧姆调零,即短接两表笔,让指针指向电阻刻度线的② (选填“”或“0”)刻度,然后断开两表笔,再将金属丝接在两表笔间,此时电阻表指针指在如图甲所示的位置,则粗测金属丝的电阻为③ (保留两位有效数字)
【答案】① ② 0 ③ 10
【详解】[1]因已知金属丝的电阻约为几欧姆,故选择挡位时将选择开关拨到倍率挡[2] 欧姆调零,即短接两表笔,让指针指向电阻刻度线的0刻度[3]读数为示数乘以倍率,故为
3.(2025-2026高二上·广西南宁·期中)在“金属丝电阻率测量”的实验中:
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径 mm。如图乙所示,用20分度游标卡尺测得金属丝的长度 mm。
(2)用伏安法测量金属丝的电阻(阻值约为),实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
电流表(量程0~0.6A,内阻约);
电流表(量程0~3A,内阻约);
电压表(量程0~3V,内阻约);
电压表(量程0~15V,内阻约);
滑动变阻器R():
电源E(电动势为3.0V,内阻不计)。
为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选 ,电压表应选 。
(3)根据所选用的实验器材,应选用以下哪个电路图进行实验? 。
(4)若通过测量可知,金属丝接入电路的长度为l,直径为d,通过金属丝的电流为I,金属丝两端的电压为U,由此可计算得出金属丝的电阻率 。(用题目所给字母表示)
【答案】(1)① 2.150 ② 12.30 (2)① ② (3)甲 (4)
【讲解】(1) [1]螺旋测微器的精确值为,由图甲可知金属丝的直径为[2]20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知金属丝的直径为
(2) [1][2]由于电源电动势为3.0V,可知电压表应选;金属丝的电阻约为,根据可知电流表应选。
(3) 根据可知电流表应采用外接法,应选用甲电路图进行实验。
(4) 根据欧姆定律有根据电阻定律有联立解得
4.(2025-2026高二上·广西治区钦州·期中)某实验小组利用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻率。
(1)电键S闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“a”或“b”)端。
(2)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度,测量结果如图乙、丙所示,则金属丝直径 ,金属丝的长度 。
(3)实验中某次电压表示数为,电流表示数为,则金属丝电阻率的表达式为 (用字母、、、表示)。
【答案】(1)b (2)① 3.205 .204 .206 ② 5.015 (3)
【讲解】(1) 由图甲所示电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,电键S闭合前滑片P置于最大阻值处,即置于b端。
(2) [1]由图乙可知,该金属丝的直径为[2]由图丙可知,游标卡尺精度为0.05mm,金属丝的长度为
(3) 根据电阻定律可得又因为,联立可得电阻率为
5.(2025-2026高二上·广西治区来宾·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。
6.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)为了测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率,某同学截取了一段电线,并用米尺测出其长度为,用螺旋测微器测量电线的直径为,其刻度位置如图所示。
(1)测得的电线直径的示数为 。
(2)用伏安法测量这段电线的电阻为,则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为 (用题中所给字母表示)。
(3)如图b所示,在测金属的电阻实验中,按照图b连接好电路:在闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑至 (填:“a”或“b”)端。
(4)如图c所示,若电压表量程选择时,电压表的示数为 。
【答案】(1)0.680 .679 .681 (2) (3)a (4)0.60
【讲解】(1) 固定刻度露出0.5 mm刻度线,可动刻度对齐18.0格,因此电线直径
(2) 根据电阻定律,横截面积 整理得
(3) 图中滑动变阻器为分压式接法,闭合开关前为保护电路,需要让待测部分的电压为0,因此滑片应滑至 端。
(4) 电压表选择量程时,分度值为0.1 V,需估读一位,指针指向0.6 V位置,因此读数为 。
7.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)某实验小组测量一粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)用20等分游标卡尺测量该金属丝的长度L,测量结果如图甲所示,则 。
(2)用螺旋测微器测得该金属丝的直径为d。
(3)该实验小组选用图乙所示的电路来测量金属丝的电阻,电流表A1、A2的内阻均可忽略。正确连接电路后,闭合开关S,调节电阻箱R的阻值至时,调节滑动变阻器的滑片至合适位置,电流表A1、A2的示数分别为、,保持不变,调节滑片位置,多次测出电流表A1、A2的示数,以为纵坐标,为横坐标,画出图像,已知图像的斜率为k,则待测金属丝的电阻 ,电阻率 。(用k、、L、d表示)
【答案】① 5.110 ② ③
【讲解】(1) 题详解: 20等分游标卡尺测量该金属丝的长度为。
(2) 题详解: [1]根据欧姆定律变形整理可得画出图像的斜率为则。[2]根据电阻定律又则电阻率为。
8.(2025-2026高二上·广西·期中)随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为L,玻璃管两端用插有铜钉的橡皮塞塞住。
(1)注水前,如图1所示,用螺旋测微器测得玻璃管直径为d= mm;如图2所示,用20分度游标卡尺测得玻璃管长度为L= cm。
(2)为了测量所取纯净水的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A、电流表(量程0~3mA,电阻约为5Ω)
B、电压表(量程0~6V,电阻约为10kΩ)
C、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D、电源(能提供6V的恒定电压)
E、开关一只、导线若干
①根据图3中的电路图,请将图4电路连接完整 ;
②图5为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像,求出该纯净水的电阻R= Ω(保留2位有效数字)。
(3)计算纯净水的电导率表达式 (用符号π、R、d、L表示),通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。
【答案】(1)① 6.122(6.121~6.124) ② 10.225 (2)① ② 2.1×103 (3)
【讲解】(1) [1]螺旋测微器的精确值为,由图1可知玻璃管内径为[2]20分度游标卡尺的精确值为,由图2可知玻璃管长度为
(2) ① [1]根据图3中的电路图,完整的实物连线如图所示 ② [2]根据欧姆定律可得
(3) 根据电阻定律可得又联立可得
9.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)某同学欲测量一段金属丝Rx的电阻率,待测金属丝粗细均匀,阻值约为100Ω。备选器材如下:
A.量程为0~50mA、内阻约为50Ω的电流表;
B.量程为0~0.60A、内阻约为0.2Ω的电流表;
C.量程为0~5V、内阻约为15kΩ的电压表;
D.最大阻值为60Ω、额定电流为2A的滑动变阻器R;
E.电动势为E=5V、内阻很小的直流电源;
F.开关一个,导线若干;
G.螺旋测微器,刻度尺
(1)为了尽可能精确地测量金属丝的电阻率,电流表应选用 (填涂“A”或“B”);
(2)为了尽可能精确地测量金属丝的电阻率,下列电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
(3)连接好实验电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器,若电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为I,用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,(1)中测得待测金属丝的直径为D,则计算其电阻率的表达式为ρ= (圆周率为π)。
【答案】(1)A (2)B (3)
【讲解】(1) 最大电流为故电流表选A;
(2) 由于说明待测电阻为小电阻,电流表采用外接法,滑动变阻器的阻值小于待测电阻,选用分压式接法。故选B。
(3) 根据欧姆定律和电阻定律得,,解得
10.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)某同学设计实验测定金属丝的电阻率,要求电压从零开始调节。用刻度尺测量金属丝接入电路的长度为,用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时如图甲、乙所示。
金属丝的电阻大约为,在用伏安法对金属丝进行进一步测定时,有如下实验器材供选择:
直流电源(电压4V)
电流表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约)
电压表V(量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值)
滑动变阻器(最大阻值),开关、导线等。
实验电路图如图所示:
(1)从图甲中读出金属丝的直径 mm,从图乙中读出金属丝的直径 mm。
(2)在所给的器材中,应选的电流表是 ,应选的滑动变阻器是 。(填写仪器的字母代号)
(3)实验测出的金属丝的电阻为,根据测量数据,计算出这种金属材料的电阻率为 。(取3.14,小数点后保留2位数字)
【答案】(1)① 0.830 ② 0.8 (2)① ② (3)
【讲解】(1) [1]螺旋测微器的分度值为0.01mm,从题图甲中读出金属丝的直径[2]游标卡尺的分度值为0.1mm,从题图乙中读出金属丝的直径
(2) [1][2]电路中的最大电流约为1A应选的电流表是,电压从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,选用最大阻值与待测电阻相近的。
(3) 根据电阻定律有代入数据解得
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)(多选)在测电源的电动势和内阻实验中,根据某次实验记录数据画出U-I图像,下列关于这个图像的说法中正确的是( )
A. 纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3V
B. 横轴截距表示短路电流,即I短=0.6A
C. 根据,计算出待测电源内阻为5Ω
D. 该实验中电源的内阻为1Ω
【答案】AD
【详解】A.由闭合电路欧姆定律可知图像与纵坐标的交点为电源的电动势,故电动势为3.0V,故A正确;B.由于图像的纵坐标不是从零开始的,故图像与横坐标的交点不是短路电流,故B错误;CD.图像的斜率绝对值表示电源的内阻,则故C错误,D正确。故选AD。
2.(2025-2026高二上·广西·期中)(多选)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差,甲图和乙图为同学设计出的两种实验电路图,丙图为由实验数据作出的U-I图像,下面分析正确的是( )
A. 用甲图做实验,的测量值比真实值小,的测量值比真实值小
B. 用乙图做实验,的测量值比真实值小,的测量值比真实值小
C. 为了减小实验系统误差,实验必须选择用甲图
D. 由丙图可得干电池的电动势为1.5V,内阻为
【答案】BD
【详解】A.用甲图做实验,把电源和电流表看成等效电源,如图所示,当外电路断开时,开路电压等于电源电动势,等效电源的内阻等于电源内阻和电流表内阻之和,故的测量值等于真实值,的测量值比真实值大,A错误; B.用乙图做实验,把电源和电压表看成等效电源,如图所示,当外电路断开时,开路电压小于电源电动势,等效电源的内阻等于电源内阻和电压表内阻并联值,故的测量值比真实值小,的测量值比真实值小,B正确; C.甲图中电流表内阻占电源内阻测量值的比例太大,导致电源内阻测量值和真实值差太多,故一般选用乙图。如果已知电流表内阻,可以采用甲图,C错误;D.由得,从丙图可知,,D正确。故选BD。
3.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图所示电路。
(1)首先测电流表内阻,操作如下:将电阻箱接入电路的电阻调到最大;闭合S2、S1,调节电阻箱,使电压表和电流表的指针偏转均较大,记录电压表和电流表的示数U1、I1及电阻箱接入电路的电阻R1。则电流表的内阻RA= ;
(2)接着测干电池电动势和内阻,过程如下:断开开关S2,多次调节电阻箱阻值,记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻R及电流表的示数I;根据测得的多组数据绘制图像,得到图像的斜率为k,图像与纵轴的截距为b。则测得电池的电动势E= ,内阻r= (用RA、k、b表示)。
【答案】(1) (2)① ②
【讲解】(1) 由欧姆定律及串联电路特点可得解得电流表的内阻。
(2) 根据闭合电路欧姆定律,则有解得结合题意可知,解得,。
4.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)在“测电源电动势和内阻”实验中,待测电源为水果电池(电动势E约1.2V,内阻r约1000Ω),现有下列器材:
A.电压表(0~15V,约)
B.电压表(0~3V,约)
C.电流表A(0~1mA,)
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.开关、导线若干
(1)若采用电路图甲进行实验,为了尽可能减小误差,开关应接 (选填“1或者2”);电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填写器材前面的字母)
(2)另一组同学找来一电阻箱,结合电流表采用如图乙电路进行测量,测得多组数据,作出图像如图丙,结合图像该同学测得水果电池电动势 V,内阻 。
【答案】① 1 ② B ③ E ④ 1.25 ⑤ 1100
【详解】
(1)[1][2][3]水果电池内阻较大,电流表电阻较小,则开关应接1,内阻的测量值等于电池内阻与电流表内阻之和,误差较小。电压表应选择量程较小的B,电池内阻较大,滑动变阻器应选择变化范围较大的E。
(2)[4][5]根据闭合电路欧姆定律得图像斜率与截距分别为,得,
5.(2025-2026高二上·广西治区钦州·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1:量程0~0.6A,内阻r=0.2Ω
C.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15V,内阻未知
F.滑动变阻器:0~10Ω,2A
G.开关、导线若干
(1)伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材:电流表 、电压表 (填写选项前的字母);
(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U-I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E= ,内电阻 Ω。
【答案】(1)① B ② D (2)甲 (3)① 1.5 ② 0.8
【讲解】(1) [1][2]干电池电动势约为1.5V,本着安全、准确、方便的原则,电压表选3V量程,即选D;由于电动势较小,故电流表选0.6A量程,即选B。
(2) 电路图选甲即可。若用甲电路因电流表内阻已知,可求得电动势和内阻的真实值。
(3) 因为结合图像可知电动势结合图像斜率绝对值有其中联立解得
6.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·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3kΩ);
C.电流表(量程为0~3A,内阻为0.1Ω);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~20Ω);
E.电阻箱(阻值范围为0~9999Ω);
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,则电阻箱的阻值应调整为 Ω。
(2)将的滑片移到最 (填“左”或“右”)端,闭合开关S,移动的滑片,测出多组数据,并作出图线如图丙所示,由此可得,该电池的电动势 V,内阻 Ω。(后两空结果均保留一位小数)
【答案】(1)7k ᭘ (2)① 左 ② 9.4 ③ 2.9
【讲解】(1) 电阻箱的阻值应调整为
(2) [1]滑动变阻器限流式连接,闭合开关前阻值因达到最大阻值处,闭合开关K之前应将的滑片移到最左端;[2][3]电压表示数为U,则R1两端电压为,根据闭合电路欧姆定律可得整理可得可知U-I图像的纵轴截距为解得该电池的电动势为E=9.4V U-I图像的斜率绝对值为解得内阻为r=2.9Ω
7.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)用如下图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻。已知蓄电池的电动势约为2V,内阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
A.电压表(量程0~3V,内阻约10kΩ);
B.电压表(量程0~15V,内阻约20kΩ);
C.电流表(量程0~3A,内阻约1Ω);
D.滑动变阻器R(阻值范围0~5Ω,额定电流3A);
(1)电压表应选 ,(填器材前的字母符号)。
(2)根据实验数据作出图像(如图乙所示,纵轴起点1.00,截距1.80,横轴交点1.60),则蓄电池的内阻 Ω。(结果保留两位有效数字)
(3)图丙给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路 。(在答题卷上先用铅笔连线,确定准确无误后,再用黑色签字笔连线)
(4)对以上实验进行误差分析,其中正确的是______(多选)
A. 实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
B. 实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
C. 实验测出的内阻大于真实值
D. 实验测出的电动势小于真实值
【答案】(1)A (2)0.50 (3) (4)BD
【讲解】(1) 已知蓄电池的电动势约为2V,则电压表应选A。
(2) 根据闭合电路欧姆定律可得可知图像的斜率绝对值等于内阻,则有
(3) 根据电路图,实物连线如图所示
(4) AB.由电路图可知电流表相对电源采用外接法,实验产生的系统误差来源于电压表的分流作用,故A错误,B正确;CD. 由于电压表的分流作用,导致电流的测量值小于通过电源电流的真实值,作出图线实际图线和测量图线,如图所示 根据闭合电路欧姆定律可得可知图像的纵轴截距等于电动势,斜率绝对值等于内阻;由图可知实验测出的内阻和电动势均小于真实值,故C错误,D正确。故选BD。
8.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)某实验探究小组设计了如图(a)所示的电路测电源电动势E和内阻r,并测出定值电阻R1的阻值。实验器材有:待测电源E(内阻为r),待测电阻R1,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)为测试电路,闭合开关S1后,将开关S2先后分别与触点a、触点b接通,电压表有示数但无变化,则故障可能是______。
A. 电阻R1短路 B. 电阻R1断路
C. 电阻箱R短路 D. 电阻箱R断路
(2)排除故障后,先测R1的阻值,闭合开关S1,将开关S2切换到触点a,读出电阻箱的示数、电压表的示数分别为R0、U0,保持电阻箱的示数不变, (补全此处的操作),读出电压表的示数为U1,则定值电阻R1= Ω。
(3)测得R1=4.8Ω后,将开关S2掷于触点a,继续测电源的电动势和内阻,作出了一图像如图(b)所示,则电源的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)A (2)① 将S2切换到b ② (3)① 1.43 ② 1.20
【讲解】(1) 闭合开关S1后,将开关S2先后分别与触点a、触点b接通,电压表有示数但无变化,可能是电阻R1短路,故选A。
(2) [1]保持电阻箱示数不变,将S2切换到b读出电压表的示数U1。[2]根据欧姆定律,电阻箱的电流,R1的电压为U1-U0,所以可求(3) [1][2]根据闭合电路的欧姆定律整理得所以图象与纵轴的截距可得电动势E=1.43V斜率解得内阻r=1.20Ω
9.(2025-2026高二上·广西贵港桂平市-11月·期中)某实验小组同学利用如图甲所示的电路测电源的电动势和内阻,是已知阻值的定值电阻,为均质铅笔芯,正确接线后,闭合开关,调节滑片,记录电压表的示数、电流表的示数以及对应的长度,多次调节滑片,记录出多组、、的值。
(1)根据实验数据绘出的图像如图乙所示,由图乙可得电池的电动势 ,内阻 。(结果均选用、和表示)
(2)根据实验数据可进一步绘出图像如图丙所示,由图丙可得电流表的内阻 (结果选用和表示)。
【答案】(1)① ② (2)c
【讲解】(1) [1][2]根据闭合电路欧姆定律有结合题中图像可得,解得
(2) 根据欧姆定律则有结合题图丙可得
10.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)某同学准备测量如图甲所示的锂电池的电动势和内阻,所用器材为:一个多用电表、一个电阻箱、一个阻值未知的定值电阻(小于10Ω)、开关、导线若干。实验步骤如下:
(1)将该锂电池充满电。
(2)测量的阻值:将多用电表选择开关置于直流电流挡合适挡位作为直流电流表使用,按图乙连接电路,先只闭合,调节电阻箱,当电阻箱的阻值为R1=7.0Ω时,电流表示数为I;接着闭合,调节电阻箱,当电阻箱的阻值为R2=13.0Ω时,电流表示数仍为I,则的阻值为 Ω;
(3)测量电动势与内阻:因该电池内阻较小,为了方便测量,将多用电表选择开关置于直流电压10V挡作为直流电压表使用,按图丙连接电路;闭合S,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后电阻箱的阻值R及多用电表直流电压挡的示数U,某次测量时多用电表指针如图戊所示,该读数为 V;
(4)结合以上步骤与图丁,可求得该锂电池的电动势 V,内阻 Ω;(结果均保留2位有效数字)
(5)考虑到实验原理的不足,电动势的测量值与真实值之间的关系是 (选填“”、“”或“”)。
① 6.0 ② 3.3 ③ 4.0 ④ 0.25 ⑤
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,为待测电阻.如果考虑到电表内阻对测量结果的影响,则( )
A. 电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
B. 电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
C. 电压表示数等于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
D. 电压表示等于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
【答案】B
【详解】由电路图知,电流表与待测电阻串联,所以电流表的读数等于通过待测电阻的实际电流;电压表测量的是待测电阻与电流表的串联电压,所以电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压.故B项正确,ACD三项错误.
2.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)为描绘小灯泡L的伏安特性曲线,连好图示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,则应选用的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】要求小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,故滑动变阻器应该采用分压式接法。故选A。
3.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)(多选)如图所示,用多用电表的欧姆挡测电阻时,红、黑表笔插入多用电表的对应插孔,关于欧姆档的说法正确的是( )
A. 左侧为红表笔,右侧为黑表笔
B. 左侧为黑表笔,右侧为红表笔
C. 欧姆挡黑表笔比红表笔的电势高
D. 欧姆挡红表笔比黑表笔的电势高
【答案】BC
【详解】三类电表的共性:对电表来讲,电流方向“红进黑出”。用多用电表测量电阻时,流经多用电表的电流由内电路提供,红表笔应与内部电源的负极相连,电势低。故选BC。
4.(2025-2026高二上·广西柳州第一中学·期中)用电流表和电压表测量电阻的阻值,有甲图和乙图两种连接方式测量同一电阻,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若远大于,选甲图测量的结果更接近真实值
B. 若远大于,选乙图测量的结果更接近真实值
C. 若接近,选甲图测量的结果更接近真实值
D. 若接近,选乙图测量的结果更接近真实值
【答案】A
【详解】甲图是电流表内接法,电压表测量的是和电流表的串联总电压,测量值若,则即甲图适合测量大电阻;乙图是电流表外接法,电流表测量的是和电压表的并联总电流,测量值若,则即乙图适合测量小电阻。AB.若远大于,则待测电阻为大电阻,选甲图测量的结果更接近真实值,故A正确,B错误;C.若接近,则待测电阻为小电阻,选乙图测量的结果更接近真实值,故C错误;D.若接近,则待测电阻为大电阻,选甲图测量的结果更接近真实值,故D错误。故选A。
5.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)旋动部件 (填“K”“S”或“T”),使指针对准电流的0刻度线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件 (填“K”“S”或“T”),使指针对准电阻的0刻度线。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,应将K旋转到电阻挡 (填“×10”或“×1k”)的位置,重新进行欧姆调零后,指针如图所示,则被测电阻的阻值应为 Ω。
【答案】① S ② T ③ ×1k ④
【详解】[1]机械调零应旋动S,使指针对准I=0或R=∞。[2]欧姆调零应旋动T,使指针对准电阻的0刻度线。[3][4]指针偏转角度小,说明待测电阻阻值大,所选倍率小,应改选更大的倍率,重新进行欧姆调零,所以应选“×1k”挡位,被测电阻的阻值应为Ω。
6.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)某同学想要测量一电阻的阻值。
(1)他首先找来一个多用电表进行估测。具体操作如下:将多用电表选择开关置于欧姆挡“×100”,进行欧姆调零,把多用电表的两个表笔接到待测电阻两端,发现指针偏转过大;然后将多用电表选择开关置于欧姆挡“× ”,再 ,最后进行测量。正确操作后,多用电表的示数如图所示,其读数为 Ω。
(2)接下来他想要用如下器材精确测量其电阻值:
A.电源E=6V,内阻不计
B.电压表V1,量程15V,内阻r约为10kΩ
C.电流表A1,量程为30mA,内阻R1为10Ω
D.电流表A2,量程90mA,内阻R2为10Ω
E.滑动变阻器10Ω
F.定值电阻R为190Ω
G.开关一个,导线若干
①请帮他设计实验电路图,要求电表读数超过量程的三分之一以上,并标出所选用电表的符号 ;则待测电阻的阻值Rx与电表读数的关系式为 ,并说明所用字母代表的物理含义 ;
②经过正确操作,若其中一个表指针指在“14”,另一个指在“42”,则待测电阻的阻值为 Ω。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1)① 10 ② 进行欧姆调零 ③ 100 (2)① ② ③ I1是电流表A1的读数,I2是电流表A2的读数 ④ 100
【讲解】(1) [1]指针偏转过大,表明待测电阻过小,应换成小倍率挡,即选欧姆挡×10挡;[2][3]欧姆表换挡后,需要重新进行欧姆调零。读数为10.0×10Ω=100Ω
(2) ① [1]根据(1)问可知滑动变阻器阻值比待测电阻小很多,故控制电路采用了滑动变阻器的分压式接法;电压表量程太大会导致测量不准确,故需将电流表与定值电阻改装成电压表,A1与定值电阻改装成的量程为6V;若是A2与定值电阻改装成的量程为18V,量程太大,不合适。故设计电路图如图所示 [2][3]根据设计的测量电路可知,待测电阻阻值为其中I1是电流表A1的读数,I2是电流表A2的读数;② [4]根据量程可知,14应该是I1的读数,42应该是I2的读数,代入数据可得
7.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)电流、电压传感器是能通过数据采集器采集电流、电压的大小并直接输出电流、电压数值的精确测量仪器.某实验小组利用电流、电压传感器来做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验:
(1)在实物图(甲)中,B传感器应该采用 (填“电压传感器”或“电流传感器”);
(2)在实物图(甲)中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接,要求电压传感器的示数能从零开始取值(画在答题纸上) ;
(3)开关闭合前,图(甲)中滑动变阻器触头应该处于 (填“a”或“b”)端;
(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示.现将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,根据图中图像和该电源输出电流与路端电压的关系图线,可以得到小灯泡消耗的功率是 W.(结果保留两位小数)
【答案】① (1)电流传感器 ② (2) 如图; ③ (3) a ④ (4) 0.10
【详解】解:(1)由图可知传感器与电路是串联关系,故应为电流传感器;
(2)由题意可知,实验要求电压值从零开始调节,故应采用滑动变阻器分压接法,实验电路如图所示;
(3)由图可知,测量部分与滑动变阻器右侧并联,为了让电压从零开始变化,滑片开始时应在最端;
(4)根据闭合电路欧姆定律可得,代入数据可得,在图中作出电源的伏安特性曲线,交点为灯泡的工作点,由图可知电流为0.1A,电压为1.0V,则灯泡的功率.
8.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)如图所示,为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡的额定电压为3V.
(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.( )
(2)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,滑片应停留在滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端;
②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压;
③记录如下8组U和I的数据,断开开关.根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.
( )
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
小灯泡发光情况
不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
(3)数据分析:
①图线表明导体的电阻随温度的升高而 .
②小灯泡正常工作时的电阻约为 .(保留到小数点后一位)
【答案】① ② 左 ③ ④ 增大 ⑤ 14.6 Ω
【详解】
(1) [1]测定小灯泡的伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡电阻较小,约为几欧姆到十几欧姆,远小于电压表内阻,电流表应采用外接法,所以电路图如图
(2) [2]为保护电路安全,开关闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于左端;[3]根据表格中的数据,画出小灯泡的I-U图线如图
(3) [4]图线表明导体的电阻随温度升高而增大;[5]根据I-U图线得电压U=3V时,I=0.205A,所以小灯泡正常工作时的电阻约为
9.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“,”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
直流电源(电动势,内阻不计)
电流表A1(量程,内阻约)
电流表A2(量程,内阻约)
电压表V1(量程,内阻约)
电压表V2(量程,内阻约)
滑动变阻器(阻值,定电流2A)
滑动变阻器(阻值,额定电流)
开关、导线若干
(1)实验中电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(用对应的字母表示)
(2)请在下图方框内完成电路图 ,并在图中将相应的实验电路图连接好 。
(3)下图是由实验测得的某电路元件的伏安特性曲线数据,由图线可知该原件的电阻随着电压的增大而 (选填“变大”、“变小”或“不变”),在电压为时,电阻值为 。
【答案】① V1 ② A2 ③ R1 ④ ⑤ ⑥ 变大 ⑦
【详解】
(1)[1][2][3]因为灯泡的额定电压为3V,则电压表选择V1;灯泡的额定电流为则电流表选择A2;在实验中需要调节电压范围更大,则滑动变阻器要用分压接法,故滑动变阻器选择R1。
(2)[4]描绘灯泡的伏安特性曲线,滑动变阻器用分压式接法,灯泡电阻约为且所以电流表用外接法。电路图如图所示 [5]根据电路图连接实物图,如图所示 (3)[6]题中图线上的点与原点连线的斜率的倒数表示灯泡的电阻,随着温度升高,图线上的点与原点连线的斜率减小,灯泡阻值变大;[7]根据欧姆定律可知,在电压为时,电阻值为
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)如图所示,甲、乙都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的电表,下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,R减小时量程减小
B. 乙表是电流表,R增大时量程增大
C. 甲表是电压表,R减小时量程减小
D. 乙表是电压表,R增大时量程增大
【答案】D
【详解】根据电表改装原理可知,甲是电流表,R减小时分流变大,则电流表量程增大;乙表是电压表,R增大时分压变大,则电压表量程增大。故选D。
2.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)用两个完全相同的表头分别改装成量程为0~3V和0~15V的甲、乙两个电压表,改装后两表的刻度已对应修改,将两个电压表接在如图所示的电路中,图中R为定值电阻。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两电压表指针的偏角相同,示数之比为1:5
B. 甲、乙两电压表指针的偏角相同,示数之比为5:1
C. 甲、乙两电压表的示数相同,指针的偏角之比为1:5
D. 甲、乙两电压表的示数相同,指针的偏角之比为5:1
【答案】D
【详解】AB.两个改装后的电压表测同一电阻两端的电压,所以电压表的示数相同,AB错误;CD.设改装后电压表的内阻为,则有即测量电阻两端的电压时,设流经电流表表头的电流为,则即则指针的偏角之比应为5:1,C错误,D正确。故选D。
3.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)(多选)两块电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的,V2的量程为5V,V1的量程为15V,为了测量15~20V的电压,把V1和V2串联起来使用,在这种情况下( )
A. V1和V2的读数相等
B. V1和V2的指针偏转角相等
C. V1和V2的读数之比等于两个电压表内阻之比
D. V1和V2的指针偏转角之比等于两个电压表内阻之比
【答案】BC
【详解】试题分析:两表串联后,通过每个电流表的电流相同,指针偏转角度相同,但两电压表的总内阻不同,则两表的示数不同,其示数之比为两表的内阻之比.A 两表的示数与内阻成正比,而两表量程不同,内阻不同,则示数不同.故A错误.B 因是串联关系,电流大小一样,则指针偏转角度相同,故B正确.C因是串联关系,分压之比为内阻之比.故C正确D错误.故选BC考点:把电流表改装成电压表.点评:考查的是电压表的改装原理,电压表的内部电路为串联关系,相同的电流表电流相同,偏转角度一样,而对应刻度由量程决定.
4.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
A. 甲表是电流表,R增大时量程增大
B. 甲表是电压表,R增大时量程增大
C. 乙表是电流表,R增大时量程减小
D. 乙表是电压表,R增大时量程增大
【答案】D
【详解】AB.灵敏电流计G改装电压表需串联大电阻分压,改装成电流表需并联小电阻分流,根据图可知,甲表为电流表,并联的电阻越大,则分流越小,量程越小。故AB错误;CD.同理,乙表是电压表,R越大,则分压越大,量程越大。故C错误;D正确。故选D。
5.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)如图所示,一个电压表由微安表头G与一个阻值为的分压电阻串联而成,在使用中发现电压表的示数总是比准确值稍大一些,要想提高电压表的精度,下列措施可行的是( )
A. 在上串联一个比小得多的电阻
B. 在上串联一个比大得多的电阻
C. 在上并联一个比小得多的电阻
D. 在上并联一个比大得多的电阻
【答案】A
【详解】由题意知,电压表的示数比准确值大,校准就是要让电流稍小一点,则应增大总电阻,在上串联一个比小得多的电阻,使总电阻比稍大。故选A。
6.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)如图是有两个量程的电流表,表头的内阻,满偏电流,电阻,当使用A、C两个端点时,量程为0~0.6A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)使用A、B两个端点时的量程。
【答案】(1);(2)0~1.0A
【详解】
(1)当使用A、C两个端点时,最大值为0.6A,则代入数据解得(2)使用A、B两个端点时解得使用A、B两个端点时最大值为使用A、B两个端点时的量程为0~1.0A。
7.(2025-2026高二上·广西柳州-11月·期中)某实验小组要将电流表G(铭牌标示:,)改装成量程为1V和3V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,电阻箱的阻值已调至,则的阻值应调至 。
(3)当单刀双掷开关与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、、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. 增大电阻箱的阻值
B. 减小电阻箱的阻值
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)4000 (3) (4)A (5)0.86
【讲解】(1) 由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了保护电路,在开关S1闭合前,滑片P应移到M端;
(2) 当开关S2接b时,电压表量程为1V,根据欧姆定律当开关S2接a时,电压表量程为3V,根据欧姆定律其中联立解得(3) 当开关S2接a时,根据欧姆定律可得电流表G的内阻可表示为(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,可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。故选A。
(5) 根据闭合电路欧姆定律
8.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)图为某同学改装的两用电表的电路图,图中表头G的满偏电流,内阻,和为定值电阻。当使用、两个接线柱时,电表是量程为0∼0.6A的电流表;当使用、两个接线柱时,电表是量程为0∼34V的电压表。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)定值电阻的阻值。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 当使用、两个接线柱时,表头与定值电阻并联,则有 解得
(2) 当使用、两个接线柱时,则有 解得
9.(2025-2026高二上·广西贵港桂平市-11月·期中)实验室常用的两个量程的电压表原理图如图所示,当使用、两接线柱时,量程为0~3V;当使用、两接线柱时,量程为。已知电流表的内阻,满偏电流,求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)定值电阻的阻值。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 由欧姆定律得解得
(2) 由欧姆定律得解得
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】B
2.【答案】(1)×10
(2)①B
②120
(3)C
3.【答案】(1)1.10×103
(2)①15
②10
③45
4.【答案】(1)红
(2)120
(3)大于
》
考点2测量金属丝的电阻率
1.【答案】(1)0.516.517.518
(2)30
(3)①A
②C
③
F
④
2.【答案】①×1
②0
③10
3.【答案】(1)①2.150
②12.30
(2)①A1
②V1
(3)
甲
(4)
πdU
411
4.【答案】(1)b
(2)①3.205.204.206
②5.015
(3)
πdU
4IL
119
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滑动头
某金属丝
5.【答案】(1)A
(2)
(3)
滑动头
某金属丝
好
(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U-X
曲线对应图丙中的Ⅲ。
6.【答案】(1)0.680.679.681
(2)p=IRD2
4L
(3)a
(4)
0.60
7.【答案】①5.110
②Rk
③πdRk
1-k
4L1-k
8.【答案】(1)①6.122(6.121-6.124)
②10.225
(2)①
219
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4L
πdR
②2.1×103
(3)
9.【答案】(1)A
(2)B
(3)IU D2
4IL
10.【答案】(1)①0.830
②0.8
(2)①A1
②R1
(3)
3.38×106
考点3测量电源的电动势和内阻
1.【答案】AD
2.【答案】BD
3.【答案】(1)9-R,
(2)①1
②b-RA
I
k
4.【答案】①1
②B
③E
④1.25
⑤1100
5.【答案】(1)①B
②D
(2)甲
(3)①1.5
③
0.8
6.【答案】(1)7水口(2)①左
②9.4
③2.9
3/9
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7.【答案】(1)A
(2)0.50
(3)
(4)BD
(④)AB.由电路图可知电流表相对电源采用外接法,实验产生的系统误差
来源于电压表的分流作用,故A错误,B正确;CD.由于电压表的分流作用,导致电流的测量值小于通
个U
实际图线
x测量图线
U-I
过电源电流的真实值,作出
图线实际图线和测量图线,如图所示
→I
根据闭
合电路欧姆定律可得U=E-Ir可知U-I图像的纵轴截距等于电动势,斜率绝对值等于内阻;由图可知实
验测出的内阻和电动势均小于真实值,故C错误,D正确。故选BD。
8.【答案】(1)A
(2)①将S2切换到b
U:-UoRo
(3)①
Uo
1.43
②1.20
9.【答案】(1)①a
(2)c
考点4测量电阻常用的方法
1.【答案】B
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2.【答案】A
3.【答案】BC
4.【答案】A
5.【答案】①S
②T
③×1k
④1.7×104
6.【答案】(1)①10
②进行欧姆调零
③100
(2)①
2001I1
Rx21211
②
③I1是电流表A1的读数,12是电流表A2的读
数
④100
数据采集器
A
/B
7.【答案】①(1)电流传感器
②(2)如图:
③(3)
a④(④)0.10
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数据采集器
B
宫
(3)由图可知,测量部分与滑动变阻器右侧并联,为了让电压从零
开始变化,滑片开始时应在最a端:
(4根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,代入数据可得I=0.3-0.2U,在图中作出电源的伏安特性曲
线,交点为灯泡的工作点,由图可知电流为0.1A,电压为1.0V,则灯泡的功率
个IA
0.30
0.20
P=UI=1×0.1W=0.1W
0.10
1.02.03.0U六W
8.【答案】①
②左
③
6/9
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I/A
0.2
0.1
0
3U六V
④增大
⑤14.62
A
(2)[2]为保护电路安全,开关闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片
应该置于左端;[3]根据表格中的数据,画出小灯泡的I-U图线如图
IA
0.2
0.1
0
2
3U六V
(3)[4]图线表明导体的电阻随温度升高而增大:
3
[5]根据I-U图线得电压U=3V时,I=0.205A,所以小灯泡正常工作时的电阻约为R=
2≈14.62
0.205
719
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9.【答案】①V
②A,
③R1
④
⑤
⑥变大
⑦
考点5电表改装
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】BC
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】(1)R2=162;(2)01.0A
7.【答案】(1)M
(2)4000
(3 R-U-RB
(4)
A
(5)0.86
819
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8.【答案】(1)352
(2)382
9.【答案】(1)3022
(2)20002
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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·广西贵港桂平市-11月·期中)某同学使用多用电表测量电阻时,将多用电表选择开关调至“×10Ω”挡,调好零点,测一未知电阻R的阻值,其指针位置如图所示,则被测电阻R的阻值为( )
A. 12Ω
B. 120Ω
C. 1.2kΩ
D. 12kΩ
2.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)在做练习使用多用电表的实验中。
(1)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图甲所示,则应将图中的旋钮C转至 (选填“”或“”)挡。
(2)若旋钮C已转至正确的挡位,然后将两表笔短接时,再旋转旋钮 (选填“A”或“B”或“C”),使指针对准电阻的“0”刻度线。最后,再将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针位置如图乙所示,则该电阻阻值为 Ω。
(3)全部测量结束后,应把图甲中的旋钮C拨到“OFF”挡或者______(填字母)。
A. 直流电压500V挡
B. 直流电流500mA挡
C. 交流电压500V挡
3.(2025-2026高二上·广西壮族自治区来宾高中学-11月·期中)(1)用多用电表的欧姆挡粗测一待测电阻,用“”挡正确测量,指针偏转如图甲所示,则多用电表的示数为 Ω。
(2)为测量一电阻的阻值,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,内阻不计)
导线若干
①该兴趣小组的同学将各元件按图乙电路连接(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。
②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 。
4.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)为测量某种新材料的电阻率,现有该材料制成的一均匀圆柱体,某同学进行如下实验:
(1)先用多用电表电阻挡粗测圆柱体的电阻。如图甲所示为该同学所用多用电表电阻挡内部电路示意图,则a是 表笔(选填“红”“黑”)。
(2)用电阻×10挡测量电阻时,指针位置如图乙所示,则电阻的测量值为 Ω。
(3)多用电表使用一段时间后其中电池电动势会减小,若用电阻×10挡测量该电阻时仍能进行欧姆调零,则此时电阻测量值 真实值(选填“大于”“小于”“等于”)。
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·广西南宁“4+N”联盟学校·期中)物理兴趣小组为了测量金属丝的电阻率,除了待测金属丝、刻度尺、螺旋测微器、开关和导线之外,还备有下列器材:
A.电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B.电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)
C.电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
F.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
G.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
H.电源E(输出电压约4V,内阻可忽略)
(1)取一段均匀的电阻丝接在木板的两接线柱上,用刻度尺测量两接线柱间金属丝的长度L=50.0cm,用螺旋测微器测量金属丝的直径示数如图a所示,直径d= mm。
(2)为了选择合适的测量电路,先用多用电表的欧姆“×1”挡粗测金属丝的电阻,示数如图b所示,其读数为 Ω。
(3)小组成员准备测量多组数据,描绘U-I图像,根据图像求出电阻,其中电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(填器材前字母)请完善图c所示的电路图 。
2.(2025-2026高二上·广西·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。
实验小组先用电阻表粗测金属丝的电阻,将两表笔插入插孔,将选择开关拨到① (选填“”“”或“”)倍率挡,换挡之后,测量之前先进行欧姆调零,即短接两表笔,让指针指向电阻刻度线的② (选填“”或“0”)刻度,然后断开两表笔,再将金属丝接在两表笔间,此时电阻表指针指在如图甲所示的位置,则粗测金属丝的电阻为③ (保留两位有效数字)
3.(2025-2026高二上·广西南宁·期中)在“金属丝电阻率测量”的实验中:
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径 mm。如图乙所示,用20分度游标卡尺测得金属丝的长度 mm。
(2)用伏安法测量金属丝的电阻(阻值约为),实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
电流表(量程0~0.6A,内阻约);
电流表(量程0~3A,内阻约);
电压表(量程0~3V,内阻约);
电压表(量程0~15V,内阻约);
滑动变阻器R():
电源E(电动势为3.0V,内阻不计)。
为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选 ,电压表应选 。
(3)根据所选用的实验器材,应选用以下哪个电路图进行实验? 。
(4)若通过测量可知,金属丝接入电路的长度为l,直径为d,通过金属丝的电流为I,金属丝两端的电压为U,由此可计算得出金属丝的电阻率 。(用题目所给字母表示)
4.(2025-2026高二上·广西治区钦州·期中)某实验小组利用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻率。
(1)电键S闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“a”或“b”)端。
(2)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度,测量结果如图乙、丙所示,则金属丝直径 ,金属丝的长度 。
(3)实验中某次电压表示数为,电流表示数为,则金属丝电阻率的表达式为 (用字母、、、表示)。
5.(2025-2026高二上·广西治区来宾·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”)。
6.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)为了测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率,某同学截取了一段电线,并用米尺测出其长度为,用螺旋测微器测量电线的直径为,其刻度位置如图所示。
(1)测得的电线直径的示数为 。
(2)用伏安法测量这段电线的电阻为,则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为 (用题中所给字母表示)。
(3)如图b所示,在测金属的电阻实验中,按照图b连接好电路:在闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑至 (填:“a”或“b”)端。
(4)如图c所示,若电压表量程选择时,电压表的示数为 。
7.(2025-2026高二上·广西桂林十二县中学·期中)某实验小组测量一粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)用20等分游标卡尺测量该金属丝的长度L,测量结果如图甲所示,则 。
(2)用螺旋测微器测得该金属丝的直径为d。
(3)该实验小组选用图乙所示的电路来测量金属丝的电阻,电流表A1、A2的内阻均可忽略。正确连接电路后,闭合开关S,调节电阻箱R的阻值至时,调节滑动变阻器的滑片至合适位置,电流表A1、A2的示数分别为、,保持不变,调节滑片位置,多次测出电流表A1、A2的示数,以为纵坐标,为横坐标,画出图像,已知图像的斜率为k,则待测金属丝的电阻 ,电阻率 。(用k、、L、d表示)
8.(2025-2026高二上·广西·期中)随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率(电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)不合格。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为L,玻璃管两端用插有铜钉的橡皮塞塞住。
(1)注水前,如图1所示,用螺旋测微器测得玻璃管直径为d= mm;如图2所示,用20分度游标卡尺测得玻璃管长度为L= cm。
(2)为了测量所取纯净水的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A、电流表(量程0~3mA,电阻约为5Ω)
B、电压表(量程0~6V,电阻约为10kΩ)
C、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D、电源(能提供6V的恒定电压)
E、开关一只、导线若干
①根据图3中的电路图,请将图4电路连接完整 ;
②图5为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像,求出该纯净水的电阻R= Ω(保留2位有效数字)。
(3)计算纯净水的电导率表达式 (用符号π、R、d、L表示),通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。
9.(2025-2026高二上·广西玉林八校·期中)某同学欲测量一段金属丝Rx的电阻率,待测金属丝粗细均匀,阻值约为100Ω。备选器材如下:
A.量程为0~50mA、内阻约为50Ω的电流表;
B.量程为0~0.60A、内阻约为0.2Ω的电流表;
C.量程为0~5V、内阻约为15kΩ的电压表;
D.最大阻值为60Ω、额定电流为2A的滑动变阻器R;
E.电动势为E=5V、内阻很小的直流电源;
F.开关一个,导线若干;
G.螺旋测微器,刻度尺
(1)为了尽可能精确地测量金属丝的电阻率,电流表应选用 (填涂“A”或“B”);
(2)为了尽可能精确地测量金属丝的电阻率,下列电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
(3)连接好实验电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器,若电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为I,用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,(1)中测得待测金属丝的直径为D,则计算其电阻率的表达式为ρ= (圆周率为π)。
10.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)某同学设计实验测定金属丝的电阻率,要求电压从零开始调节。用刻度尺测量金属丝接入电路的长度为,用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时如图甲、乙所示。
金属丝的电阻大约为,在用伏安法对金属丝进行进一步测定时,有如下实验器材供选择:
直流电源(电压4V)
电流表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约)
电压表V(量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值)
滑动变阻器(最大阻值),开关、导线等。
实验电路图如图所示:
(1)从图甲中读出金属丝的直径 mm,从图乙中读出金属丝的直径 mm。
(2)在所给的器材中,应选的电流表是 ,应选的滑动变阻器是 。(填写仪器的字母代号)
(3)实验测出的金属丝的电阻为,根据测量数据,计算出这种金属材料的电阻率为 。(取3.14,小数点后保留2位数字)
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)(多选)在测电源的电动势和内阻实验中,根据某次实验记录数据画出U-I图像,下列关于这个图像的说法中正确的是( )
A. 纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3V
B. 横轴截距表示短路电流,即I短=0.6A
C. 根据,计算出待测电源内阻为5Ω
D. 该实验中电源的内阻为1Ω
2.(2025-2026高二上·广西·期中)(多选)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差,甲图和乙图为同学设计出的两种实验电路图,丙图为由实验数据作出的U-I图像,下面分析正确的是( )
A. 用甲图做实验,的测量值比真实值小,的测量值比真实值小
B. 用乙图做实验,的测量值比真实值小,的测量值比真实值小
C. 为了减小实验系统误差,实验必须选择用甲图
D. 由丙图可得干电池的电动势为1.5V,内阻为
3.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图所示电路。
(1)首先测电流表内阻,操作如下:将电阻箱接入电路的电阻调到最大;闭合S2、S1,调节电阻箱,使电压表和电流表的指针偏转均较大,记录电压表和电流表的示数U1、I1及电阻箱接入电路的电阻R1。则电流表的内阻RA= ;
(2)接着测干电池电动势和内阻,过程如下:断开开关S2,多次调节电阻箱阻值,记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻R及电流表的示数I;根据测得的多组数据绘制图像,得到图像的斜率为k,图像与纵轴的截距为b。则测得电池的电动势E= ,内阻r= (用RA、k、b表示)。
4.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)在“测电源电动势和内阻”实验中,待测电源为水果电池(电动势E约1.2V,内阻r约1000Ω),现有下列器材:
A.电压表(0~15V,约)
B.电压表(0~3V,约)
C.电流表A(0~1mA,)
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.开关、导线若干
(1)若采用电路图甲进行实验,为了尽可能减小误差,开关应接 (选填“1或者2”);电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填写器材前面的字母)
(2)另一组同学找来一电阻箱,结合电流表采用如图乙电路进行测量,测得多组数据,作出图像如图丙,结合图像该同学测得水果电池电动势 V,内阻 。
5.(2025-2026高二上·广西治区钦州·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1:量程0~0.6A,内阻r=0.2Ω
C.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15V,内阻未知
F.滑动变阻器:0~10Ω,2A
G.开关、导线若干
(1)伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材:电流表 、电压表 (填写选项前的字母);
(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U-I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E= ,内电阻 Ω。
6.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·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3kΩ);
C.电流表(量程为0~3A,内阻为0.1Ω);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~20Ω);
E.电阻箱(阻值范围为0~9999Ω);
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,则电阻箱的阻值应调整为 Ω。
(2)将的滑片移到最 (填“左”或“右”)端,闭合开关S,移动的滑片,测出多组数据,并作出图线如图丙所示,由此可得,该电池的电动势 V,内阻 Ω。(后两空结果均保留一位小数)
7.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)用如下图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻。已知蓄电池的电动势约为2V,内阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
A.电压表(量程0~3V,内阻约10kΩ);
B.电压表(量程0~15V,内阻约20kΩ);
C.电流表(量程0~3A,内阻约1Ω);
D.滑动变阻器R(阻值范围0~5Ω,额定电流3A);
(1)电压表应选 ,(填器材前的字母符号)。
(2)根据实验数据作出图像(如图乙所示,纵轴起点1.00,截距1.80,横轴交点1.60),则蓄电池的内阻 Ω。(结果保留两位有效数字)
(3)图丙给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路 。(在答题卷上先用铅笔连线,确定准确无误后,再用黑色签字笔连线)
(4)对以上实验进行误差分析,其中正确的是______(多选)
A. 实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
B. 实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
C. 实验测出的内阻大于真实值
D. 实验测出的电动势小于真实值
8.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)某实验探究小组设计了如图(a)所示的电路测电源电动势E和内阻r,并测出定值电阻R1的阻值。实验器材有:待测电源E(内阻为r),待测电阻R1,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)为测试电路,闭合开关S1后,将开关S2先后分别与触点a、触点b接通,电压表有示数但无变化,则故障可能是______。
A. 电阻R1短路 B. 电阻R1断路
C. 电阻箱R短路 D. 电阻箱R断路
(2)排除故障后,先测R1的阻值,闭合开关S1,将开关S2切换到触点a,读出电阻箱的示数、电压表的示数分别为R0、U0,保持电阻箱的示数不变, (补全此处的操作),读出电压表的示数为U1,则定值电阻R1= Ω。
(3)测得R1=4.8Ω后,将开关S2掷于触点a,继续测电源的电动势和内阻,作出了一图像如图(b)所示,则电源的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
9.(2025-2026高二上·广西贵港桂平市-11月·期中)某实验小组同学利用如图甲所示的电路测电源的电动势和内阻,是已知阻值的定值电阻,为均质铅笔芯,正确接线后,闭合开关,调节滑片,记录电压表的示数、电流表的示数以及对应的长度,多次调节滑片,记录出多组、、的值。
(1)根据实验数据绘出的图像如图乙所示,由图乙可得电池的电动势 ,内阻 。(结果均选用、和表示)
(2)根据实验数据可进一步绘出图像如图丙所示,由图丙可得电流表的内阻 (结果选用和表示)。
10.(2025-2026高二上·广西治区玉林·期中)某同学准备测量如图甲所示的锂电池的电动势和内阻,所用器材为:一个多用电表、一个电阻箱、一个阻值未知的定值电阻(小于10Ω)、开关、导线若干。实验步骤如下:
(1)将该锂电池充满电。
(2)测量的阻值:将多用电表选择开关置于直流电流挡合适挡位作为直流电流表使用,按图乙连接电路,先只闭合,调节电阻箱,当电阻箱的阻值为R1=7.0Ω时,电流表示数为I;接着闭合,调节电阻箱,当电阻箱的阻值为R2=13.0Ω时,电流表示数仍为I,则的阻值为 Ω;
(3)测量电动势与内阻:因该电池内阻较小,为了方便测量,将多用电表选择开关置于直流电压10V挡作为直流电压表使用,按图丙连接电路;闭合S,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后电阻箱的阻值R及多用电表直流电压挡的示数U,某次测量时多用电表指针如图戊所示,该读数为 V;
(4)结合以上步骤与图丁,可求得该锂电池的电动势 V,内阻 Ω;(结果均保留2位有效数字)
(5)考虑到实验原理的不足,电动势的测量值与真实值之间的关系是 (选填“”、“”或“”)。
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,为待测电阻.如果考虑到电表内阻对测量结果的影响,则( )
A. 电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
B. 电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
C. 电压表示数等于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
D. 电压表示等于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
2.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)为描绘小灯泡L的伏安特性曲线,连好图示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,则应选用的电路图是( )
A. B.
C. D.
3.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)(多选)如图所示,用多用电表的欧姆挡测电阻时,红、黑表笔插入多用电表的对应插孔,关于欧姆档的说法正确的是( )
A. 左侧为红表笔,右侧为黑表笔
B. 左侧为黑表笔,右侧为红表笔
C. 欧姆挡黑表笔比红表笔的电势高
D. 欧姆挡红表笔比黑表笔的电势高
4.(2025-2026高二上·广西柳州第一中学·期中)用电流表和电压表测量电阻的阻值,有甲图和乙图两种连接方式测量同一电阻,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若远大于,选甲图测量的结果更接近真实值
B. 若远大于,选乙图测量的结果更接近真实值
C. 若接近,选甲图测量的结果更接近真实值
D. 若接近,选乙图测量的结果更接近真实值
5.(2025-2026高二上·广西来宾多校-11月·期中)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)旋动部件 (填“K”“S”或“T”),使指针对准电流的0刻度线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件 (填“K”“S”或“T”),使指针对准电阻的0刻度线。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,应将K旋转到电阻挡 (填“×10”或“×1k”)的位置,重新进行欧姆调零后,指针如图所示,则被测电阻的阻值应为 Ω。
6.(2025-2026高二上·广西贵港港南区-11月·期中)某同学想要测量一电阻的阻值。
(1)他首先找来一个多用电表进行估测。具体操作如下:将多用电表选择开关置于欧姆挡“×100”,进行欧姆调零,把多用电表的两个表笔接到待测电阻两端,发现指针偏转过大;然后将多用电表选择开关置于欧姆挡“× ”,再 ,最后进行测量。正确操作后,多用电表的示数如图所示,其读数为 Ω。
(2)接下来他想要用如下器材精确测量其电阻值:
A.电源E=6V,内阻不计
B.电压表V1,量程15V,内阻r约为10kΩ
C.电流表A1,量程为30mA,内阻R1为10Ω
D.电流表A2,量程90mA,内阻R2为10Ω
E.滑动变阻器10Ω
F.定值电阻R为190Ω
G.开关一个,导线若干
①请帮他设计实验电路图,要求电表读数超过量程的三分之一以上,并标出所选用电表的符号 ;则待测电阻的阻值Rx与电表读数的关系式为 ,并说明所用字母代表的物理含义 ;
②经过正确操作,若其中一个表指针指在“14”,另一个指在“42”,则待测电阻的阻值为 Ω。(结果保留3位有效数字)
7.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)电流、电压传感器是能通过数据采集器采集电流、电压的大小并直接输出电流、电压数值的精确测量仪器.某实验小组利用电流、电压传感器来做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验:
(1)在实物图(甲)中,B传感器应该采用 (填“电压传感器”或“电流传感器”);
(2)在实物图(甲)中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接,要求电压传感器的示数能从零开始取值(画在答题纸上) ;
(3)开关闭合前,图(甲)中滑动变阻器触头应该处于 (填“a”或“b”)端;
(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示.现将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,根据图中图像和该电源输出电流与路端电压的关系图线,可以得到小灯泡消耗的功率是 W.(结果保留两位小数)
8.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)如图所示,为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡的额定电压为3V.
(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.( )
(2)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,滑片应停留在滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端;
②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压;
③记录如下8组U和I的数据,断开开关.根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.
( )
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
小灯泡发光情况
不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
(3)数据分析:
①图线表明导体的电阻随温度的升高而 .
②小灯泡正常工作时的电阻约为 .(保留到小数点后一位)
9.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“,”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
直流电源(电动势,内阻不计)
电流表A1(量程,内阻约)
电流表A2(量程,内阻约)
电压表V1(量程,内阻约)
电压表V2(量程,内阻约)
滑动变阻器(阻值,定电流2A)
滑动变阻器(阻值,额定电流)
开关、导线若干
(1)实验中电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(用对应的字母表示)
(2)请在下图方框内完成电路图 ,并在图中将相应的实验电路图连接好 。
(3)下图是由实验测得的某电路元件的伏安特性曲线数据,由图线可知该原件的电阻随着电压的增大而 (选填“变大”、“变小”或“不变”),在电压为时,电阻值为 。
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·广西桂林桂电中学·期中)如图所示,甲、乙都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的电表,下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,R减小时量程减小
B. 乙表是电流表,R增大时量程增大
C. 甲表是电压表,R减小时量程减小
D. 乙表是电压表,R增大时量程增大
2.(2025-2026高二上·广西南宁第二中学·期中)用两个完全相同的表头分别改装成量程为0~3V和0~15V的甲、乙两个电压表,改装后两表的刻度已对应修改,将两个电压表接在如图所示的电路中,图中R为定值电阻。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两电压表指针的偏角相同,示数之比为1:5
B. 甲、乙两电压表指针的偏角相同,示数之比为5:1
C. 甲、乙两电压表的示数相同,指针的偏角之比为1:5
D. 甲、乙两电压表的示数相同,指针的偏角之比为5:1
3.(2025-2026高二上·广西玉林陆川中学·期中)(多选)两块电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的,V2的量程为5V,V1的量程为15V,为了测量15~20V的电压,把V1和V2串联起来使用,在这种情况下( )
A. V1和V2的读数相等
B. V1和V2的指针偏转角相等
C. V1和V2的读数之比等于两个电压表内阻之比
D. V1和V2的指针偏转角之比等于两个电压表内阻之比
4.(2025-2026高二上·广西南宁第三十三中学·期中)图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
A. 甲表是电流表,R增大时量程增大
B. 甲表是电压表,R增大时量程增大
C. 乙表是电流表,R增大时量程减小
D. 乙表是电压表,R增大时量程增大
5.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)如图所示,一个电压表由微安表头G与一个阻值为的分压电阻串联而成,在使用中发现电压表的示数总是比准确值稍大一些,要想提高电压表的精度,下列措施可行的是( )
A. 在上串联一个比小得多的电阻
B. 在上串联一个比大得多的电阻
C. 在上并联一个比小得多的电阻
D. 在上并联一个比大得多的电阻
6.(2025-2026高二上·广西钦州浦北·期中)如图是有两个量程的电流表,表头的内阻,满偏电流,电阻,当使用A、C两个端点时,量程为0~0.6A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)使用A、B两个端点时的量程。
7.(2025-2026高二上·广西柳州-11月·期中)某实验小组要将电流表G(铭牌标示:,)改装成量程为1V和3V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,电阻箱的阻值已调至,则的阻值应调至 。
(3)当单刀双掷开关与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、、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. 增大电阻箱的阻值
B. 减小电阻箱的阻值
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)
8.(2025-2026高二上·广西治区来宾·期中)图为某同学改装的两用电表的电路图,图中表头G的满偏电流,内阻,和为定值电阻。当使用、两个接线柱时,电表是量程为0∼0.6A的电流表;当使用、两个接线柱时,电表是量程为0∼34V的电压表。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)定值电阻的阻值。
9.(2025-2026高二上·广西贵港桂平市-11月·期中)实验室常用的两个量程的电压表原理图如图所示,当使用、两接线柱时,量程为0~3V;当使用、两接线柱时,量程为。已知电流表的内阻,满偏电流,求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)定值电阻的阻值。
试卷第1页,共3页
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