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专题05电学实验
考点1电学实验基础
1.【答案】ACD
2.【答案】①15.5(15.4~15.6)
②2.450
3.【答案】(1)①17.7
②23.85
(2)2.150
(3)①0.44
②
8.5
4.【答案】(1)①2.60
②0.52
③0.695
④1.37
(2)①×100
②欧姆调零
③1700
考点2测量金属丝的电阻率
R
1.【答案】①A
②D
③E
④
⑤小于
0.400
2.【答案】(1)
(2)
(3)①电压
表
②小于
116
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(3)[1][2]根据实物连线可知,电流表采用外接法,由于电压表的分
流使得电流表的读数大于通过待测电阻的真实电流,根据R=
可知,测量值小于真实值,即R测<R克
R
3.【答案】①50.20
②4.700
③
④A
4.【答案】(1)①4.669.700.701
②10.050
(2)①A
②C
③
A
p=kID2
4L
E
(3)
(4)
Rx
R,=PL
S
(④)根据欧姆定律
根据电阻定律
金属导体的横截面积为
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nD解得p=kπD2
S=xD解得U=41图线的斜率为水=4P
4
πD
4L
5.【答案】①0.725.7230.7240.7260.727
@
③kπEd
4
④bE-R
⑤不会
⑥会
6.【答案】①5.015
②1.753.754.755
d'-R
④小于
⑤
4L I
7.【答案】(1)0.500
(2)①a
②左
(3)1.3×106
(4)
CD
M
8.【答案】(1)
图2
(2)
(3)①
316
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U/V
3.0
2.5
2.0
1.5
0.1
0.20.30.40.51A
图3
②5.45(4)偏小
图2
(2)滑动变阻器采用分压式接法,为了确保测量电路的安全,
应使控制电路输出电压从0开始,可知,实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在M端。
(3)[1]将点迹用直线连接起来,使点迹均匀分布在直线两侧,如下图所示
U/V
3.0
2.5
2.0
U-I
.5
1.0
0.1
0.20.30.40.57六
图3
[2]
图像中,图像的斜率表示电阻,则有
R2.8P≈545Q考虑到作图误差与估读,结果为5435702皆可。
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(4)根据欧姆定律有R,=
由于测量电路采用电流表外接法,由于电压表的分流影响,导致电阻的测量值
偏小,根据电阻定律有Rx=p
可知,按照图像得出的电阻数据代入公式得出金属丝R,的电阻率偏小。
考点3测量电源的电动势和内阻
1.【答案】ABD
2.【答案】c
3.【答案】(1)9500
(2)①8.4
②6.9
(3)0.57
4.【答案】(1)C
(2)右
(3)①1.48.46.4749
②0.50.49.51.52
.53
5.【答案】①a
②1.5
③1.0
6.【答案】(1)B
(2)×10
(3)①
②1
(4)小
于
7.【答案】①6
②6
③2
8.【答案】(1)6
(2)乙
(3)①3.80
②177
2》
考点4测量电阻常用的方法
1.【答案】AC
2.【答案】C
3.【答案】(1)①直流电流、电压
②×1
③0刻线
(2)ADCB
4.【答案】①T
②0刻线
③ADC
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5.【答案】(1)正
(2)①1399
②1
(3)变小
考点5电表改装
1.【答案】BC
2.【答案】D
3.【答案】BC
4.【答案】BC
5.【答案】15mA
6.【答案】(1)Ig=0.002A或Ig=2mA
(2)0~15V
(3)R3=52,R4=452
7.【答案】(1)R1=42,R2=0.252
(2)U=12.6V
8.【答案】(1)断开
(2)黑
(3)①CAEFD
②25
③
1180
④1578
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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·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)如图所示,电源、开关和灯泡组成串联电路,A、B、C为电路中的三个检测点。闭合开关灯泡不会发光,原因是以下三种情况中的一种造成的:(1) 电源故障;(2) 开关接触不良;(3)灯泡和灯座接触不良。小明同学为了查找故障原因,用多用电表直流电压挡检测,且黑表笔始终接在A点。以下判断正确的是( )
A. 断开开关,红表笔接B点,若电表示数接近电源电动势,则电源正常;若电表无示数,则电源有故障
B. 电源正常,闭合开关,红表笔接 C 点,若电表无示数,则灯泡和灯座接触不良
C. 电源正常,闭合开关,红表笔接 C 点,若电表无示数,则开关接触不良
D. 电源正常,闭合开关,红表笔接 C 点,若电表有示数,则灯泡和灯座接触不良
【答案】ACD
【详解】A.断开开关,红表笔接B点,若电表示数接近电源电动势,可知电压表与电源接通,则电源正常;若电表无示数,则电源有故障,故A正确;BC.电源正常,闭合开关,红表笔接 C 点,若电表无示数,可知电压表与电源没有接通,则开关接触不良,故B错误,C正确;D.电源正常,闭合开关,红表笔接 C 点,若电表有示数,可知电压表与电源接通,则开关正常,灯泡和灯座接触不良,故D正确。故选ACD。
2.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)航模队需要对一导体的导电特性进行研究,队员小明做了如下工作。用毫米刻度尺测量导体的长度l,测量结果如图甲,读数为l= mm,用螺旋测微器测量导体的直径d,测量结果如图乙所示,螺旋测微器的读数为d= mm。用多用电表测出A、B间电阻约为5Ω。
【答案】① 15.5(15.4~15.6) ② 2.450
【详解】[1]根据刻度尺的读数规律可知,该读数为2.55cm-1.00cm=1.55cm=15.5mm[2]根据螺旋测微器的读数规律可知,该读数为
3.(2025-2026高二上·新疆·期中)(1)如图甲所示的两把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分,它们的读数依次为 mm, mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是 mm。
(3)①图丙使用0.6 A量程时,图中表针示数是 A。
②图丁使用较大量程,图中表针示数为 V。
【答案】(1)① 17.7 ② 23.85 (2)2.150 (3)① 0.44 ② 8.5
【讲解】(1) [1]根据游标卡尺的读数规律,该读数为[2]根据游标卡尺的读数规律,该读数为(2) 根据螺旋测微器的读数规律,该读数为(3) [1]电流表量程为0.6A,精度为0.02A,则指针读数为0.44A;[2]电压表较大量程为15V,精度为0.5V,则指针读数为8.5V。
4.(2025-2026高二上·新疆·期中)(1)如下图,电压表(量程)的读数为 V,电流表()的读数为 A。螺旋测微器的读数为 mm;游标卡尺的读数为 cm。
(2)用多用电表测某一电阻,一同学选择欧姆挡“”,用正确的操作步骤测量时,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到 挡。(选填“”“”“”)挡;然后将红、黑表笔短接,进行 (选填“欧姆调零”或“机械调零”),重新测量后,刻度盘上的指针位置如图中实线所示,则测量结果是 。
【答案】(1)① 2.60 ② 0.52 ③ 0.695 ④ 1.37 (2)① ② 欧姆调零 ③
【讲解】(1) [1] 电压表(量程),最小分度为,读数为;[2] 电流表(),最小分度为,读数为;[3] 螺旋测微器的读数为[4] 游标卡尺的读数为
(2) [1] 指针偏转角度很小说明指针示数偏大,选择倍率太小,为准确测量电阻阻值,应选择较大倍率,故选“”;[2] 将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;[3] 重新测量后,测量结果是
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐八一中学·期中)为了测量金属丝的电阻率,某实验小组先用多用表粗测其电阻约为,然后进行较准确测量,实验室除待测金属丝外,还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为)
C.电流表A1(量程3A,内阻约为)
D.电流表A2(量程600mA,内阻约为)
E.滑动变阻器R1(,0.6A)
F.滑动变阻器R2(,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱
L.开关S,导线若干
实验要求金属丝两端的电压从零开始变化,则上述器材中电压表选用 、电流表选用 、滑动变阻器选用 (填器材前序号)。请在下面虚线框内画出最合理的电路图。( )用所设计的电路测金属丝的电阻,测量值 真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】① A ② D ③ E ④ ⑤ 小于
【详解】[1][2][3]电源电压为3V,则电压表选择量程为3V的电压表,故选A;电路中可能出现的最大电流为可知电流表选择D;滑动变阻器选择与待测电阻阻值差不多的,选择E。[4]因电压表内阻远大于待测电阻的阻值,则需要电流表外接;滑动变阻器用分压电路,则电路如图所示 [5]该电路中由于电压表的分流作用,使得电流的测量值偏大,则电阻的测量值小于真实值;
2.(2025-2026高二上·新疆音郭楞蒙古自治州且末县第一中·期中)小明通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量合金丝的直径;测得该合金丝的直径为 mm;
(2)请根据表格中数据,在图乙中用笔画线代替导线把电路连接补充完整;
(3)小明在实验室找了两节干电池进行实验,正确连接电路后,发现对电阻的测量都有误差。其原因是 (选填“电压表”或“电流表”)的内阻对另一只电表的测量构成了影响,从而导致电阻的测量值 (选填“小于”,“大于”或“等于”);
【答案】(1) (2) (3)① 电压表 ② 小于
【讲解】(1) 由图甲可知该合金丝的直径为
(2) 由表中数据,可知电压、电流都要从零开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,则完整的实物连线如图所示
(3) [1][2]根据实物连线可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流使得电流表的读数大于通过待测电阻的真实电流,根据可知,测量值小于真实值,即
3.(2025-2026高二上·新疆地区喀什·期中)有一根细且均匀但内部空心的圆柱形导电材料样品,横截面如图甲所示,由于样品太细且内部空心形状不规则,无法直接测量,现要设计实验测出该空心部分的截面积S0。该样品电阻约为10Ω,材料的电阻率为ρ,实验室提供有如下器材:
A.游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,约为1.0Ω)
D.电压表(3V,约为6kΩ)
E.滑动变阻器(20Ω,0.5A)
F.蓄电池组(6V,0.05Ω)
G.开关一个,导线若干
回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示,其示数L= mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图丙所示,其示数D= mm;
(2)进一步较精确测量该样品的阻值,要求测量时样品两端电压从0开始变化,请在虚线框中画出符合实验要求的电路图 。
(3)将电压表示数记为U,电流表示数记为I,则空心部分截面积的表达式为S0= 。
(A. B. ,只需填写A或者B即可)
【答案】① 50.20 ② 4.700 ③ ④ A
【详解】
(1)[1][2]游标卡尺是利用差值读数原理设计的,20分度游标卡尺,精确度为0.05mm。而游标卡尺读数为主尺读数加上游标尺读数,即而螺旋测微器的读数为(2)[3]由于要求测量时样品两端电压从0开始变化,故滑动变阻器要采用分压式接法,金属丝电阻较小,因此电流表采用外接法,由此可得出电路图如下所示 (3)[4]根据欧姆定律,电阻大小为而电阻丝电阻满足则电阻丝的空心部分截面积为解得故选A。
4.(2025-2026高二上·新疆克拉玛依独山子·期中)某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中,欲先采用伏安法测出金属丝的电阻,已知金属丝的电阻大约为10Ω。
(1)用螺旋测微器测其直径 mm,再用游标卡尺测其长度为L= cm。
实验室中有以下器材可供使用:
A、电压表0~3V,内阻约为5kΩ;
B、电压表0~15V,内阻约为50kΩ;
C、电流表0~0.6A,内阻约为0.5Ω;
D、电流表0~3A,内阻约为0.1Ω;
E、滑动变阻器(0~5Ω);
F、滑动变阻器(0~50Ω);
G.两节干电池、开关及导线若干。
(2)要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化,电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(请填写器材前字母序号);
(3)请在虚线框中将电路图补充完整;
(4)实验中调节滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的U-I图像是一条过原点的直线,已知该图线的斜率为k,金属导体的有效长度为L,直径为D,则该金属导体电阻率的表达式为 (用题目中给定的字母表示)。
【答案】(1)① 4.669 .700 .701 ② 10.050 (2)① A ② C ③ E (3) (4)
【讲解】(1) [1]用螺旋测微器测其直径4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm[2]用游标卡尺测其长度为L=10cm+0.05mm×10=10.050cm。
(2) [1]两节干电池的电动势约为3V,电压表应选A;[2]已知金属丝的电阻大约为10Ω,最大电流约,电流表应选C;[3]金属导体两端的电压从零开始变化,滑动变阻器必须采用分压接法,为了方便调节电路,滑动变阻器应选择E。
(3) 待测电阻较小,电流表采用外接法,电路如图。
(4) 根据欧姆定律根据电阻定律金属导体的横截面积为解得图线的斜率为解得
5.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐六校·期中)如图甲所示的电路可以用来测量电阻丝的电阻率,电阻丝ab与电流表A及电阻箱串联接入电路,电阻箱起到短路保护作用。电阻丝ab被固定在带有刻度的木板上,P是鳄鱼夹,用来调整接入电路中的电阻丝长度l。
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为 mm。
(2)实验开始前把电阻箱的阻值调整到,然后闭合开关,从左向右逐渐改变鳄鱼夹的位置,记录下鳄鱼夹每一个位置对应的bc长度l及对应的电流表A的示数I,得到多组数据。
(3)利用图象法处理数据,建立平面直角坐标系,以接入电路的电阻丝长度l为横轴,以 (选填“I”或“”)为纵轴,再根据实验数据在坐标系中描点,并且把这些点拟合为一条直线,如图丙所示。
(4)如果(3)中图丙所拟合的直线的斜率为k,纵轴截距为b,金属丝的直径为d,本实验所用的电源电动势为E。则金属丝的电阻率 ,电源的内阻 。
(5)任何实验总会存在误差,带来实验误差的因素多种多样。你认为本实验中电流表的内阻 影响电阻率的测量值, 影响电源电阻的测量值。(以上两空均选填“会”或“不会”)
【答案】① 0.725 .723 0.724 0.726 0.727 ② ③ ④ ⑤ 不会 ⑥ 会
【详解】
(1)[1] 由图乙可知(3) [2] 根据闭合电路欧姆定律推导得根据电阻定律电阻丝ab的横截面积联立解得结合图像判断,以为纵轴。
(4) [3] 根据(3)得到的关系,图象的斜率解得[4] 纵轴截距为 解得(5) [5][6] 根据闭合电路欧姆定律,测量实际整理可得对比分析知测量电源内阻r包括电源电阻和电流表内阻两部分,会影响电源内阻的测量,而电流表内阻不会影响到的测量,不会影响电阻率的测量值。
6.(2025-2026高二上·新疆·期中)某同学测量一段两端切割平整的铅笔芯的电阻率,需测量铅笔芯的尺寸和电阻。
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量铅笔芯的长度和直径,测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度L= cm,直径d= mm。
(2)该同学按图(a)连接电路,若电压表读数为U,电流表读数为I,定值电阻已知,将电流表和电压表看作理想电表,则铅笔芯的电阻率ρ= (用L、d、U、I、表示)。
(3)实际上,该实验中的电流表和电压表不是理想电表,且内阻未知,则用上述方法测得的 (选填“大于”、“等于”或“小于”)其真实值。
(4)若电流表内阻为已知,定值电阻已知,为更准确地测量铅笔芯电阻,请将图(b)中的部分电路图补充完整,并标上仪器的符号 。
【答案】① 5.015 ② 1.753 .754 .755 ③ ④ 小于 ⑤
【详解】
(1)[1][2] 由图1所示游标卡尺可知,游标卡尺是20分度的,游标卡尺的精度是0.05mm,则该导体的长度为由图2所示螺旋测微器可知,圆柱体的直径(2)[3]根据电阻定律得由欧姆定律有联立解得(3)[4]由于电压表的分流作用,使得电流偏大,所以上述方法测得的小于真实值。
(4)[5]若电流表内阻为RA已知,定值电阻R0已知,为更准确地测量铅笔芯电阻,应采用电流表内接法,所以电路图如下
7.(2025-2026高二上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有:
待测合金丝样品(长度约)
螺旋测微器
学生电源E(电动势,内阻未知)
米尺(量程)
滑动变阻器(最大阻值)
电阻箱(阻值范围)
电流表(量程,内阻较小)
开关、
导线若干
(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上,将金属夹分别夹在样品和位置,用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径,读数分别为、和,则该样品横截面直径的平均值为 。
(2)该小组采用限流电路,则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱 (选填“a”或“b”)相连。闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于 端(选填“左”或“右”)。
(3)断开、闭合,调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合,保持滑动变阻器滑片位置不变,旋转电阻箱旋钮,使电流表指针仍指到处,此时电阻箱面板如图2所示,则该合金丝的电阻率为 (取,结果保留2位有效数字)。
(4)为减小实验误差,可采用的做法有________(有多个正确选项)。
A. 换用内阻更小的电源
B. 换用内阻更小的电流表
C. 换用阻值范围为的电阻箱
D. 多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率,再求平均值
【答案】(1)0.500 (2)① a ② 左 (3) (4)CD
【讲解】(1) 该样品横截面直径的平均值为
(2) [1]由于滑动变阻器采用限流式接法,应将其串联接在电路中,故采用“一上一下”原则,即电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应最大阻值处,即最左端。
(3) 由题意可知,该合金丝的电阻为由电阻定律及可得其中,代入数据解得该合金丝的电阻率为
(4) 根据电阻定律可知,则为了减小实验误差,可减小测合金丝电阻时的误差,选择更精确的电阻箱,可换用阻值范围为,或多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率,再求平均值。故选CD。
8.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)某学习小组采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。
(1)按照图1电路图把图2实物图连线补充完整 。
(2)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。
(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,得到多组数据,并在坐标图上标出,如图3所示。请在图中作出该金属丝的U—I图线 ,并通过图像得出该金属丝电阻Rx= Ω(结果保留小数点后两位)。
(4)按照图像得出的电阻数据代入公式得出金属丝的电阻率 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) (2) (3)① ② 5.45 (4)偏小
【讲解】(1) 按照图1电路图连接实物图,如下图所示
(2) 滑动变阻器采用分压式接法,为了确保测量电路的安全,应使控制电路输出电压从0开始,可知,实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在M端。
(3) [1]将点迹用直线连接起来,使点迹均匀分布在直线两侧,如下图所示 [2]图像中,图像的斜率表示电阻,则有考虑到作图误差与估读,结果为5.43~5.70Ω皆可。
(4) 根据欧姆定律有由于测量电路采用电流表外接法,由于电压表的分流影响,导致电阻的测量值偏小,根据电阻定律有可知,按照图像得出的电阻数据代入公式得出金属丝的电阻率偏小。
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·新疆·期中)(多选)用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如图所示的U-I图线,由图可知
A. 电池电动势的测量值为1.40 V
B. 电池内阻的测量值为1.0 Ω
C. 外电路发生短路时的电流为0.40 A
D. 电压表示数为1.20 V时,电流表的示数I′=0.2A
【答案】ABD
【详解】A、由图象可知,电源U﹣I图象与纵轴交点坐标表示电源的电动势,则知电源的电动势为1.40V,故A正确; B、电源的内阻r=||Ω=1Ω,故B正确; C外电路发生短路时的电流 I1.40A,故C错误;D、当电压表示数为1.20V时,I′A=0.20A,故D正确;
2.(2025-2026高二上·新疆·期中)如图甲为测量电源的电动势和内阻的电路图,路端电压和电流表的关系如图乙所示,则该电源的电动势和内阻分别为( )
A. 、
B. 、
C. 、
D. 、
【答案】C
【详解】根据闭合电路欧姆定律有结合图乙有,故选C。
3.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第八中学·期中)如图甲所示,是标称电压为的方形“叠层电池”,具有体积小输出电压高的特点,主要应用于便携式设备,如对讲机、遥控玩具、万用表等,某实验小组利用如图乙所示的电路图来测量从玩具车上换下来的叠层电池的电动势和内阻,可供选择的器材有:
①电流表,量程为,内阻
②电流表,量程为,内阻约为
③滑动变阻器,最大值为
④电阻箱,调节范围
⑤一个开关、导线若干
(1)该实验小组将电流表与电阻箱串联后改装为量程为的电压表,则电阻箱应调至 。
(2)改变滑动变阻器的位置,测得多组实验数据,并作出如图丙所示的关系图线,如果图线与纵轴的交点坐标为,图线的斜率的绝对值为,则通过计算可得电源的电动势为 ,电源内阻 。(结果均保留一位小数)
(3)如图丁所示为某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果三个该型号的灯泡串联起来接在上述电池组上,如图戊所示,则一只灯泡消耗的功率为 W(结果保留两位小数)。
【答案】(1)9500 (2)① 8.4 ② 6.9 (3)0.57
【讲解】(1) 根据电表的改装原则可知,电阻箱的阻值为(2) [1][2]根据闭合电路欧姆定律解得由关系图线的截距和斜率,结合表达式可知,解得电动势为电源内阻(3) 设每个灯泡中的电流为,电压为,则由闭合电路欧姆定律可得则将其与灯泡的图像画到同一坐标系中,如图所示 交点电压为,电流为,则一只灯泡消耗的功率为
4.(2025-2026高二上·新疆·期中)某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。实验电路如图甲所示,现有开关和导线若干,以及如下器材:
A.电流表A:量程,内阻约
B.电压表V:量程,内阻约
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
(1)为了操作方便,减小实验误差,滑动变阻器应选用 (选填相应器材前的字母);
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于最 端(选填“左”或“右”);
(3)图乙是该同学根据实验数据绘制的图线,根据图线求得被测干电池的电动 V,内阻 (结果保留到小数点后2位)。
【答案】(1)C (2)右 (3)① 1.48 .46 .47 .49 ② .49 .51 .52 .53
【讲解】(1) 本题测量的是电源电动势,内阻比较小,为了使电流表有明显偏转调节方便,减小实验误差,所以选择电阻值较小的滑动变阻器故选C。
(2) 为了保证用电器的安全,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于最右端,此时回路中电阻最大,电流最小。
(3) [1] 根据实验数据绘制的图线,根据图线求得被测电池组的电动势即纵坐标的截距,即[2]图像的斜率表示电源内阻的大小,即
5.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐六校·期中)在测量电源电动势和内电阻的实验中,有电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ);电流表A(量程为0.6A,内阻约为0.70Ω);滑动变阻器R(10Ω,2A)。为了更准确地测出电源电动势和内阻,设计了如图所示的电路图。
①如图所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在 (选填“a”或“b”)处;
②在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线,由图可得该电源电动势E= V,内阻r= Ω。
【答案】① a ② 1.5 ③ 1.0
【详解】① [1]在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在a处;② [2]由图可得该电源电动势E=1.5V[3]内阻
6.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐实验学校-11月·期中)学习了“如何使用多用电表”以及“测电源电动势和内阻”实验后,某物理研究小组设计了以下实验,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,当选择开关旋转到位置“1”时,多用电表用来测量 。
A. 直流电压
B. 直流电流
C. 电阻
(2)用多用表测量某元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转如图所示,若想测量更精确一些,需要选择倍率为 (填“×10”或“×1k”)的电阻挡,并需欧姆调零后,再次进行测量即可。
(3)把图甲中选择开关旋转到位置3并进行欧姆调零后,使A、B表笔分别与图丙中的M、N相连,从而测量该挡位下的欧姆表内电源的电动势E和欧姆表的内阻。实验中测出多组电压表的电压U和电阻箱的电阻R,根据记录的数据,作出图线,如图丁所示,由图线可得电源电动势 ,欧姆表内阻 。
(4)在不考虑实验偶然误差的情况下,这种方法中电源电动势的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)B (2)×10 (3)① ② (4)小于
【讲解】(1) 当选择开关S旋转到位置“1”时,表头与电阻串联再与另一电阻并联,改装成电流表,故此多用电表用来测量直流电流。故选B。
(2) 多用表指针偏转角度太大,选小倍率,故选择×10的电阻挡;
(3) [1][2]根据闭合电路欧姆定律可知整理得结合图像可知,解得,
(4) 由于电压表的分流作用,导致该方案测出的电源内阻比真实值偏小。
7.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐八一中学·期中)一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻.准备的器材有:电流表(0~200 mA,内阻是12Ω),电阻箱R(最大阻值9.9Ω),一个开关和若干导线.
(1)由于电流表A的量程较小,考虑到安全因素,同学们将一个定值电阻和电流表并联,若要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的2倍,则定值电阻的阻值R0 = Ω.
(2)设计的电路图如图甲所示.若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I,并计算出,得到多组数据后描点作出图线如图乙所示,则该电源的电动势 V,内阻 Ω.
【答案】① 6 ② 6 ③ 2
【详解】
(1)[1]由题意可知,设通过电流表的电流为I,则通过电阻R0的电流为2I;则;
(2)[2][3]R0与RA并联后的电阻为根据全电路欧姆定律变形可得由图线可知4+r=6;,则r=2Ω;E=6V
8.(2025-2026高二上·新疆吾尔自治区乌鲁木齐第七十中·期中)某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻,提供下列仪器:
A.待测“水果电池”(电动势E约为4V,内阻r约为)
B.毫安表A(量程5mA,内阻为)
C.电压表V(量程,内阻约)
D.电阻箱()
E.滑动变阻器R()
F.开关、导线若干。
(1)由于毫安表的量程太小,该同学用电阻箱与毫安表并联,可使其量程扩大,取,则改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的 倍;
(2)用改装后的电流表完成实验,应该选择的实验电路是图中的 (选填“甲”或“乙”);
(3)根据实验数据画出图线,如图所示。由图线可得,“水果电池”的电动势 ,内电阻 。(保留三位有效数字)
【答案】(1)6 (2)乙 (3)① 3.80 ② 177
【讲解】(1) 由并联电路的规律有解得因此改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的6倍。
(2) 由于电流表内阻已知,因此采用乙电路,电流表分压的误差就可以避免了,故选乙电路。
(3) [1][2]改装后电流表的内阻为则由闭合电路欧姆定律可得整理有结合图像可知,解得,
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·新疆音郭楞蒙古自治州且末县第一中·期中)(多选)如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,电流表的内阻为0.2Ω,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
A. Rx的测量值比真实值大
B. Rx的测量值比真实值小
C. Rx的真实值为99.8Ω
D. Rx的真实值为100.2Ω
【答案】AC
【详解】由欧姆定律可得的真实值则测量值偏大。故选AC。
2.(2025-2026高二上·新疆克拉玛依独山子·期中)如图所示,用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值,c端与b端相连时,电流表示数为0.33 A,电压表示数为1.75 V,c端与a端相连时,电流表示数为0.34 A,电压表示数为1.65 V,比较这两次结果,下列说法正确的是( )
A. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且大于5.3 Ω
B. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且小于5.3 Ω
C. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且大于4.85 Ω
D. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且小于4.85 Ω
【答案】C
【详解】比较两次电压表读数,可知则电流表示数变化则可得即电压变化明显一些,可见电流表内阻带来的影响比电压表内阻带来的影响大,故采用外接法,则根据规律可知电流表外接测量值小于真实值,即真实值大于测量值4.85 Ω。故选C。
3.(2025-2026高二上·新疆·期中)(多选)用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为,测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准 (选填“直流电流、电压”或“电阻”)零刻线。
②将选择开关转到电阻挡的 (选填“×1”“×10”或“×100”)挡位。
③将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的 (选填“0刻线”或“刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是左右的电阻,下列实验步骤正确的操作顺序为 (填写实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
【答案】(1)① 直流电流、电压 ② ×1 ③ 0刻线 (2)ADCB
【讲解】(1) [1]实验前应调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准直流电流、电压零刻线;[2]测量电阻时,由于待测电阻的阻值约为,为了使指针指在中央刻线附近,应将选择开关转到电阻挡的×1挡位;[3]将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的0刻线。
(2) 待测电阻阻值大约是,为了使指针指在中央刻线附近,应先将选择开关置于“”位置,换挡后需要进行欧姆调零,即将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”,随后开始测量,即将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开,测量完成后,需要将选择开关置于“OFF”位置,可知,实验步骤正确的操作顺序为ADCB。
4.(2025-2026高二上·新疆音郭楞蒙古自治州且末县第一中·期中)(多选)小组同学用如图(a)所示的多用电表测量待测电阻。
①旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻线;
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 (选填“S”或“T”),使指针对准电阻的 (填“0刻线”或“∞刻线”);
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,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旋转到电阻挡“×1k”的位置
B、将K旋转到电阻挡“×10”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,旋动合适部件,对电表进行校准
【答案】① T ② 0刻线 ③ ADC
【详解】[1][2]欧姆挡的调零,应该在表笔短接的情况下调欧姆调零旋钮T,使指针指在欧姆刻度线的0刻线。[3]若在测量过程中,发现指针偏转角度过小,表明被测的电阻阻值很大,这时要换用更高倍率的挡位,先将选择开关K旋转到电阻挡“×1k”的位置,再将两表笔短接,旋动欧姆调零旋钮T,对欧姆表进行校准,最后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接测电阻,所以顺序应该为A、D、C。
5.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐八一中学·期中)如图所示,虚线框内为某多用电表欧姆挡的内部电路示意图。已知电源电动势、内阻,小量程电流表G的内阻。
(1)在正确使用和操作的情况下,图中c端应是电源的 (选填“正”或“负”)极;
(2)经欧姆调零后,测量一个阻值为的电阻时,发现指针偏转至满偏刻度的处,则滑动变阻器接入的电阻 ,小量程电流表G的满偏电流 ;
(3)该欧姆表使用一段时间后,电源的电动势略有减小、内阻略有增大,但依然能完成欧姆调零,按正确使用方法仍然测量的电阻时,指针偏角较(2)中会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)正 (2)① 1399 ② 1 (3)变小
【讲解】(1) 在正确使用和操作的情况下,黑表笔应该接内部电源的正极,则图中c端应是电源的正极;
(2) [1]由题意可知,解得R=1399Ω[2]小量程电流表G的满偏电流
(3) 当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式欧姆表内阻R'得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由可知当R'变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏小;
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·新疆·期中)(多选)下图为电压表的内部电路简化图,其两个量程分别为和。已知表头的内阻为,满偏电流为,当接A、B两端时,量程为,接A、C两端时,量程为。则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【详解】AB.根据串联分压原理可知,当接A、B两端时,量程较小,为,即有当接A、C两端时,量程较大,为,即有,故A错误,B正确;C.当接A、B两端时,结合上述有解得,故C正确;D.当接A、C两端时,结合上述有解得,故D错误。故选BC。
2.(2025-2026高二上·新疆·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。
3.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( )
A. 电流表A1的读数小于电流表A2的读数
B. 电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角
C. 电压表V1的读数大于电压表V2的读数
D. 电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
【答案】BC
【详解】A.电流表是由表头并联电阻改装而成,电流表A1的量程大于电流表A2的量程,故电流表A1的阻值小于电流表A2的阻值;并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2的读数,故A错误;B.两个电流表A1、A2的表头是并联关系,电压相同,通过两个电流表A1、A2的表头电流相等,则电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角,故B正确;C.电压表是由表头串联电阻改装而成,电压表V1的量程大于V2的量程,故电压表V1的阻值大于电压表V2的阻值;串联电路中,阻值大的两端电压大,故电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故C正确;D.两个电压表V1、V2的表头是串联关系,电流相等,故电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角,故D错误。故选BC。
4.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐六校·期中)(多选)如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig=200mA,内阻为Rg=20Ω,电阻箱R接入电路的阻值为R0。下列说法正确的是( )
A. 改装为15V量程的电压表,选择图甲,R0=35Ω
B. 改装为15V量程的电压表,选择图乙,R0=55Ω
C. 改装为0.6A量程的电流表,选择图甲,R0=10Ω
D. 改装为0.6A量程的电流表,选择图乙,R0=10Ω
【答案】BC
【详解】AB.改装为15V量程的电压表,需串联一个电阻,选择图乙,根据欧姆定律有解得,故A项错误,B项正确;CD.改装为0.6A量程的电流表,需要并联一个电阻,选择图甲,根据欧姆定律有解得,C项正确,D项错误。故选BC。
5.(2025-2026高二上·新疆音郭楞蒙古自治州且末县第一中·期中)如图所示为双量程电流表的内部结构,由表头和定值电阻R1、R2组成,表头的满偏电流Ig=2mA,内阻Rg=100Ω,定值电阻R1=20Ω,R2=30Ω。则A接线柱对应的量程为多大?
【答案】
【详解】由题图可知A接线柱对应的量程为代入数据可得
6.(2025-2026高二上·新疆克拉玛依独山子·期中)现将内阻为的灵敏电流计G分别改装为双量程的电压表和电流表,如图甲和乙所示。 甲图中,,使用A、B两个端点时,电压表的量程为;乙图中使用A、B两个端点时,电流表量程为,使用A、C两个端点时,电流表量程为,试计算:
(1)灵敏电流计的满偏电流是多少?
(2)图甲中使用A、C两个端点时,电压表的量程是多少?
(3)图乙中R3和R4的阻值各为多少?
【答案】(1)或 (2) (3),
【讲解】(1) 图甲中使用A、B两个端点时得到或
(2) 图甲中使用A、C两个端点时得到电压表的量程是
(3) 图乙中,使用A、B两个端点时使用A、C两个端点时解得,
7.(2025-2026高二上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)一灵敏电流计G的内阻,满偏电流,现把它改装成如图所示的多量程电表。开关S1、S2都闭合时为电流表,量程为0~3A;开关S1、S2都断开时为电压表,量程为0~3V。求:
(1)定值电阻和;
(2)开关S1闭合、S2断开时电压表的量程。
【答案】(1), (2)
【讲解】(1) 由题意知电流表的满偏电压开关、都断开时为电压表,原理示意图如图甲所示 当达到满偏时有所以分压电阻开关、都闭合时为电流表,原理示意图如图乙所示, 当达到满偏时有所以
(2) 原理示意图如图丙所示, 当达到满偏时有解得
8.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)(多选)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)实验时,先将红、黑表笔 (填“断开”或“短接”),调节机械调零旋钮,使指针正对最左端刻度线。
(2)经正确操作,测量电压表内阻时,应将多用电表的 (填“红”或“黑”)表笔与电压表的“+”接线柱接触,
(3)选用“×100”挡测量电压表内阻时,发现指针偏转角度过小。为更准确测量电压表内阻,请选择以下必需的步骤,并按正确的操作顺序写出步骤的序号 ;
A.将红表笔和黑表笔短接
B.把选择开关旋转到“×10”挡位置
C.把选择开关旋转到“×1k”挡位置
D.把选择开关置于“OFF”挡
E.调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
F.将红、黑表笔与电压表对应接线柱接触,测出电压表的内阻
某同学设计的多用电表的原理示意图如图所示,微安表G是表头,其满偏电流Ig=500μA,内阻Rg=100Ω。电源电动势E=4.0V,内阻r=2Ω。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。
若该表测电流时的量程是2.5mA,测电压时的量程是3.0V。则电路中电阻R1= Ω,R2= Ω,滑动变阻器接入的阻值R= Ω。
【答案】(1)断开 (2)黑 (3)① CAEFD ② 25 ③ 1180 ④ 1578
【讲解】(1) 多用电表使用前进行机械调零时,需将红、黑表笔断开,调节机械调零旋钮使指针正对最左端刻度线,故填断开。
(2) 多用电表欧姆挡测量时,电流从黑表笔流出、红表笔流入。电压表正常工作时电流从“+”接线柱流入,因此需将黑表笔与电压表“+”接线柱接触,故填黑。
(3) [1]选用“×100”挡时指针偏转角度过小,说明被测电阻阻值较大,应换用更大倍率“×1k”挡(C)。换倍率后需重新欧姆调零:先将红黑表笔短接(A),调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点(E),再将表笔与电压表接线柱接触测量(F),最后把选择开关置于“OFF”挡(D)。步骤顺序为CAEFD。[2]改装后多用电表测电流的量程为,根据分流原理,有代入数值,解得[3]改装后电流表的内阻为,则解得则有代入数据,解得[4]由闭合电路欧姆定律得代入数据,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·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)如图所示,电源、开关和灯泡组成串联电路,A、B、C为电路中的三个检测点。闭合开关灯泡不会发光,原因是以下三种情况中的一种造成的:(1) 电源故障;(2) 开关接触不良;(3)灯泡和灯座接触不良。小明同学为了查找故障原因,用多用电表直流电压挡检测,且黑表笔始终接在A点。以下判断正确的是( )
A. 断开开关,红表笔接B点,若电表示数接近电源电动势,则电源正常;若电表无示数,则电源有故障
B. 电源正常,闭合开关,红表笔接 C 点,若电表无示数,则灯泡和灯座接触不良
C. 电源正常,闭合开关,红表笔接 C 点,若电表无示数,则开关接触不良
D. 电源正常,闭合开关,红表笔接 C 点,若电表有示数,则灯泡和灯座接触不良
2.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)航模队需要对一导体的导电特性进行研究,队员小明做了如下工作。用毫米刻度尺测量导体的长度l,测量结果如图甲,读数为l= mm,用螺旋测微器测量导体的直径d,测量结果如图乙所示,螺旋测微器的读数为d= mm。用多用电表测出A、B间电阻约为5Ω。
3.(2025-2026高二上·新疆·期中)(1)如图甲所示的两把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分,它们的读数依次为 mm, mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是 mm。
(3)①图丙使用0.6 A量程时,图中表针示数是 A。
②图丁使用较大量程,图中表针示数为 V。
4.(2025-2026高二上·新疆·期中)(1)如下图,电压表(量程)的读数为 V,电流表()的读数为 A。螺旋测微器的读数为 mm;游标卡尺的读数为 cm。
(2)用多用电表测某一电阻,一同学选择欧姆挡“”,用正确的操作步骤测量时,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到 挡。(选填“”“”“”)挡;然后将红、黑表笔短接,进行 (选填“欧姆调零”或“机械调零”),重新测量后,刻度盘上的指针位置如图中实线所示,则测量结果是 。
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐八一中学·期中)为了测量金属丝的电阻率,某实验小组先用多用表粗测其电阻约为,然后进行较准确测量,实验室除待测金属丝外,还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为)
C.电流表A1(量程3A,内阻约为)
D.电流表A2(量程600mA,内阻约为)
E.滑动变阻器R1(,0.6A)
F.滑动变阻器R2(,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱
L.开关S,导线若干
实验要求金属丝两端的电压从零开始变化,则上述器材中电压表选用 、电流表选用 、滑动变阻器选用 (填器材前序号)。请在下面虚线框内画出最合理的电路图。( )用所设计的电路测金属丝的电阻,测量值 真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
2.(2025-2026高二上·新疆音郭楞蒙古自治州且末县第一中·期中)小明通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量合金丝的直径;测得该合金丝的直径为 mm;
(2)请根据表格中数据,在图乙中用笔画线代替导线把电路连接补充完整;
(3)小明在实验室找了两节干电池进行实验,正确连接电路后,发现对电阻的测量都有误差。其原因是 (选填“电压表”或“电流表”)的内阻对另一只电表的测量构成了影响,从而导致电阻的测量值 (选填“小于”,“大于”或“等于”);
3.(2025-2026高二上·新疆地区喀什·期中)有一根细且均匀但内部空心的圆柱形导电材料样品,横截面如图甲所示,由于样品太细且内部空心形状不规则,无法直接测量,现要设计实验测出该空心部分的截面积S0。该样品电阻约为10Ω,材料的电阻率为ρ,实验室提供有如下器材:
A.游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,约为1.0Ω)
D.电压表(3V,约为6kΩ)
E.滑动变阻器(20Ω,0.5A)
F.蓄电池组(6V,0.05Ω)
G.开关一个,导线若干
回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示,其示数L= mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图丙所示,其示数D= mm;
(2)进一步较精确测量该样品的阻值,要求测量时样品两端电压从0开始变化,请在虚线框中画出符合实验要求的电路图 。
(3)将电压表示数记为U,电流表示数记为I,则空心部分截面积的表达式为S0= 。
(A. B. ,只需填写A或者B即可)
4.(2025-2026高二上·新疆克拉玛依独山子·期中)某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中,欲先采用伏安法测出金属丝的电阻,已知金属丝的电阻大约为10Ω。
(1)用螺旋测微器测其直径 mm,再用游标卡尺测其长度为L= cm。
实验室中有以下器材可供使用:
A、电压表0~3V,内阻约为5kΩ;
B、电压表0~15V,内阻约为50kΩ;
C、电流表0~0.6A,内阻约为0.5Ω;
D、电流表0~3A,内阻约为0.1Ω;
E、滑动变阻器(0~5Ω);
F、滑动变阻器(0~50Ω);
G.两节干电池、开关及导线若干。
(2)要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化,电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(请填写器材前字母序号);
(3)请在虚线框中将电路图补充完整;
(4)实验中调节滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的U-I图像是一条过原点的直线,已知该图线的斜率为k,金属导体的有效长度为L,直径为D,则该金属导体电阻率的表达式为 (用题目中给定的字母表示)。
5.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐六校·期中)如图甲所示的电路可以用来测量电阻丝的电阻率,电阻丝ab与电流表A及电阻箱串联接入电路,电阻箱起到短路保护作用。电阻丝ab被固定在带有刻度的木板上,P是鳄鱼夹,用来调整接入电路中的电阻丝长度l。
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为 mm。
(2)实验开始前把电阻箱的阻值调整到,然后闭合开关,从左向右逐渐改变鳄鱼夹的位置,记录下鳄鱼夹每一个位置对应的bc长度l及对应的电流表A的示数I,得到多组数据。
(3)利用图象法处理数据,建立平面直角坐标系,以接入电路的电阻丝长度l为横轴,以 (选填“I”或“”)为纵轴,再根据实验数据在坐标系中描点,并且把这些点拟合为一条直线,如图丙所示。
(4)如果(3)中图丙所拟合的直线的斜率为k,纵轴截距为b,金属丝的直径为d,本实验所用的电源电动势为E。则金属丝的电阻率 ,电源的内阻 。
(5)任何实验总会存在误差,带来实验误差的因素多种多样。你认为本实验中电流表的内阻 影响电阻率的测量值, 影响电源电阻的测量值。(以上两空均选填“会”或“不会”)
6.(2025-2026高二上·新疆·期中)某同学测量一段两端切割平整的铅笔芯的电阻率,需测量铅笔芯的尺寸和电阻。
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量铅笔芯的长度和直径,测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度L= cm,直径d= mm。
(2)该同学按图(a)连接电路,若电压表读数为U,电流表读数为I,定值电阻已知,将电流表和电压表看作理想电表,则铅笔芯的电阻率ρ= (用L、d、U、I、表示)。
(3)实际上,该实验中的电流表和电压表不是理想电表,且内阻未知,则用上述方法测得的 (选填“大于”、“等于”或“小于”)其真实值。
(4)若电流表内阻为已知,定值电阻已知,为更准确地测量铅笔芯电阻,请将图(b)中的部分电路图补充完整,并标上仪器的符号 。
7.(2025-2026高二上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有:
待测合金丝样品(长度约)
螺旋测微器
学生电源E(电动势,内阻未知)
米尺(量程)
滑动变阻器(最大阻值)
电阻箱(阻值范围)
电流表(量程,内阻较小)
开关、
导线若干
(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上,将金属夹分别夹在样品和位置,用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径,读数分别为、和,则该样品横截面直径的平均值为 。
(2)该小组采用限流电路,则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱 (选填“a”或“b”)相连。闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于 端(选填“左”或“右”)。
(3)断开、闭合,调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合,保持滑动变阻器滑片位置不变,旋转电阻箱旋钮,使电流表指针仍指到处,此时电阻箱面板如图2所示,则该合金丝的电阻率为 (取,结果保留2位有效数字)。
(4)为减小实验误差,可采用的做法有________(有多个正确选项)。
A. 换用内阻更小的电源
B. 换用内阻更小的电流表
C. 换用阻值范围为的电阻箱
D. 多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率,再求平均值
8.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)某学习小组采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。
(1)按照图1电路图把图2实物图连线补充完整 。
(2)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。
(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,得到多组数据,并在坐标图上标出,如图3所示。请在图中作出该金属丝的U—I图线 ,并通过图像得出该金属丝电阻Rx= Ω(结果保留小数点后两位)。
(4)按照图像得出的电阻数据代入公式得出金属丝的电阻率 (填“偏大”或“偏小”)。
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·新疆·期中)(多选)用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如图所示的U-I图线,由图可知
A. 电池电动势的测量值为1.40 V
B. 电池内阻的测量值为1.0 Ω
C. 外电路发生短路时的电流为0.40 A
D. 电压表示数为1.20 V时,电流表的示数I′=0.2A
2.(2025-2026高二上·新疆·期中)如图甲为测量电源的电动势和内阻的电路图,路端电压和电流表的关系如图乙所示,则该电源的电动势和内阻分别为( )
A. 、
B. 、
C. 、
D. 、
3.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第八中学·期中)如图甲所示,是标称电压为的方形“叠层电池”,具有体积小输出电压高的特点,主要应用于便携式设备,如对讲机、遥控玩具、万用表等,某实验小组利用如图乙所示的电路图来测量从玩具车上换下来的叠层电池的电动势和内阻,可供选择的器材有:
①电流表,量程为,内阻
②电流表,量程为,内阻约为
③滑动变阻器,最大值为
④电阻箱,调节范围
⑤一个开关、导线若干
(1)该实验小组将电流表与电阻箱串联后改装为量程为的电压表,则电阻箱应调至 。
(2)改变滑动变阻器的位置,测得多组实验数据,并作出如图丙所示的关系图线,如果图线与纵轴的交点坐标为,图线的斜率的绝对值为,则通过计算可得电源的电动势为 ,电源内阻 。(结果均保留一位小数)
(3)如图丁所示为某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果三个该型号的灯泡串联起来接在上述电池组上,如图戊所示,则一只灯泡消耗的功率为 W(结果保留两位小数)。
4.(2025-2026高二上·新疆·期中)某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。实验电路如图甲所示,现有开关和导线若干,以及如下器材:
A.电流表A:量程,内阻约
B.电压表V:量程,内阻约
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
(1)为了操作方便,减小实验误差,滑动变阻器应选用 (选填相应器材前的字母);
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于最 端(选填“左”或“右”);
(3)图乙是该同学根据实验数据绘制的图线,根据图线求得被测干电池的电动 V,内阻 (结果保留到小数点后2位)。
5.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐六校·期中)在测量电源电动势和内电阻的实验中,有电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ);电流表A(量程为0.6A,内阻约为0.70Ω);滑动变阻器R(10Ω,2A)。为了更准确地测出电源电动势和内阻,设计了如图所示的电路图。
①如图所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在 (选填“a”或“b”)处;
②在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U-I图线,由图可得该电源电动势E= V,内阻r= Ω。
6.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐实验学校-11月·期中)学习了“如何使用多用电表”以及“测电源电动势和内阻”实验后,某物理研究小组设计了以下实验,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,当选择开关旋转到位置“1”时,多用电表用来测量 。
A. 直流电压
B. 直流电流
C. 电阻
(2)用多用表测量某元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转如图所示,若想测量更精确一些,需要选择倍率为 (填“×10”或“×1k”)的电阻挡,并需欧姆调零后,再次进行测量即可。
(3)把图甲中选择开关旋转到位置3并进行欧姆调零后,使A、B表笔分别与图丙中的M、N相连,从而测量该挡位下的欧姆表内电源的电动势E和欧姆表的内阻。实验中测出多组电压表的电压U和电阻箱的电阻R,根据记录的数据,作出图线,如图丁所示,由图线可得电源电动势 ,欧姆表内阻 。
(4)在不考虑实验偶然误差的情况下,这种方法中电源电动势的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
7.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐八一中学·期中)一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻.准备的器材有:电流表(0~200 mA,内阻是12Ω),电阻箱R(最大阻值9.9Ω),一个开关和若干导线.
(1)由于电流表A的量程较小,考虑到安全因素,同学们将一个定值电阻和电流表并联,若要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的2倍,则定值电阻的阻值R0 = Ω.
(2)设计的电路图如图甲所示.若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I,并计算出,得到多组数据后描点作出图线如图乙所示,则该电源的电动势 V,内阻 Ω.
8.(2025-2026高二上·新疆吾尔自治区乌鲁木齐第七十中·期中)某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻,提供下列仪器:
A.待测“水果电池”(电动势E约为4V,内阻r约为)
B.毫安表A(量程5mA,内阻为)
C.电压表V(量程,内阻约)
D.电阻箱()
E.滑动变阻器R()
F.开关、导线若干。
(1)由于毫安表的量程太小,该同学用电阻箱与毫安表并联,可使其量程扩大,取,则改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的 倍;
(2)用改装后的电流表完成实验,应该选择的实验电路是图中的 (选填“甲”或“乙”);
(3)根据实验数据画出图线,如图所示。由图线可得,“水果电池”的电动势 ,内电阻 。(保留三位有效数字)
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·新疆音郭楞蒙古自治州且末县第一中·期中)(多选)如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,电流表的内阻为0.2Ω,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
A. Rx的测量值比真实值大
B. Rx的测量值比真实值小
C. Rx的真实值为99.8Ω
D. Rx的真实值为100.2Ω
2.(2025-2026高二上·新疆克拉玛依独山子·期中)如图所示,用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值,c端与b端相连时,电流表示数为0.33 A,电压表示数为1.75 V,c端与a端相连时,电流表示数为0.34 A,电压表示数为1.65 V,比较这两次结果,下列说法正确的是( )
A. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且大于5.3 Ω
B. 电阻的真实值更接近5.3 Ω,且小于5.3 Ω
C. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且大于4.85 Ω
D. 电阻的真实值更接近4.85 Ω,且小于4.85 Ω
3.(2025-2026高二上·新疆·期中)(多选)用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为,测量步骤如下:
①调节指针定位螺丝,使多用电表指针对准 (选填“直流电流、电压”或“电阻”)零刻线。
②将选择开关转到电阻挡的 (选填“×1”“×10”或“×100”)挡位。
③将红、黑表笔插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准电阻的 (选填“0刻线”或“刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是左右的电阻,下列实验步骤正确的操作顺序为 (填写实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
4.(2025-2026高二上·新疆音郭楞蒙古自治州且末县第一中·期中)(多选)小组同学用如图(a)所示的多用电表测量待测电阻。
①旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻线;
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 (选填“S”或“T”),使指针对准电阻的 (填“0刻线”或“∞刻线”);
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,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旋转到电阻挡“×1k”的位置
B、将K旋转到电阻挡“×10”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,旋动合适部件,对电表进行校准
5.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐八一中学·期中)如图所示,虚线框内为某多用电表欧姆挡的内部电路示意图。已知电源电动势、内阻,小量程电流表G的内阻。
(1)在正确使用和操作的情况下,图中c端应是电源的 (选填“正”或“负”)极;
(2)经欧姆调零后,测量一个阻值为的电阻时,发现指针偏转至满偏刻度的处,则滑动变阻器接入的电阻 ,小量程电流表G的满偏电流 ;
(3)该欧姆表使用一段时间后,电源的电动势略有减小、内阻略有增大,但依然能完成欧姆调零,按正确使用方法仍然测量的电阻时,指针偏角较(2)中会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·新疆·期中)(多选)下图为电压表的内部电路简化图,其两个量程分别为和。已知表头的内阻为,满偏电流为,当接A、B两端时,量程为,接A、C两端时,量程为。则( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026高二上·新疆·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
3.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则( )
A. 电流表A1的读数小于电流表A2的读数
B. 电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角
C. 电压表V1的读数大于电压表V2的读数
D. 电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
4.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐六校·期中)(多选)如图所示,大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和电阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig=200mA,内阻为Rg=20Ω,电阻箱R接入电路的阻值为R0。下列说法正确的是( )
A. 改装为15V量程的电压表,选择图甲,R0=35Ω
B. 改装为15V量程的电压表,选择图乙,R0=55Ω
C. 改装为0.6A量程的电流表,选择图甲,R0=10Ω
D. 改装为0.6A量程的电流表,选择图乙,R0=10Ω
5.(2025-2026高二上·新疆音郭楞蒙古自治州且末县第一中·期中)如图所示为双量程电流表的内部结构,由表头和定值电阻R1、R2组成,表头的满偏电流Ig=2mA,内阻Rg=100Ω,定值电阻R1=20Ω,R2=30Ω。则A接线柱对应的量程为多大?
6.(2025-2026高二上·新疆克拉玛依独山子·期中)现将内阻为的灵敏电流计G分别改装为双量程的电压表和电流表,如图甲和乙所示。 甲图中,,使用A、B两个端点时,电压表的量程为;乙图中使用A、B两个端点时,电流表量程为,使用A、C两个端点时,电流表量程为,试计算:
(1)灵敏电流计的满偏电流是多少?
(2)图甲中使用A、C两个端点时,电压表的量程是多少?
(3)图乙中R3和R4的阻值各为多少?
7.(2025-2026高二上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)一灵敏电流计G的内阻,满偏电流,现把它改装成如图所示的多量程电表。开关S1、S2都闭合时为电流表,量程为0~3A;开关S1、S2都断开时为电压表,量程为0~3V。求:
(1)定值电阻和;
(2)开关S1闭合、S2断开时电压表的量程。
8.(2025-2026高二上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)(多选)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)实验时,先将红、黑表笔 (填“断开”或“短接”),调节机械调零旋钮,使指针正对最左端刻度线。
(2)经正确操作,测量电压表内阻时,应将多用电表的 (填“红”或“黑”)表笔与电压表的“+”接线柱接触,
(3)选用“×100”挡测量电压表内阻时,发现指针偏转角度过小。为更准确测量电压表内阻,请选择以下必需的步骤,并按正确的操作顺序写出步骤的序号 ;
A.将红表笔和黑表笔短接
B.把选择开关旋转到“×10”挡位置
C.把选择开关旋转到“×1k”挡位置
D.把选择开关置于“OFF”挡
E.调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
F.将红、黑表笔与电压表对应接线柱接触,测出电压表的内阻
某同学设计的多用电表的原理示意图如图所示,微安表G是表头,其满偏电流Ig=500μA,内阻Rg=100Ω。电源电动势E=4.0V,内阻r=2Ω。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。
若该表测电流时的量程是2.5mA,测电压时的量程是3.0V。则电路中电阻R1= Ω,R2= Ω,滑动变阻器接入的阻值R= Ω。
试卷第1页,共3页
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