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·重庆部分区·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·重庆渝北中学·期中)小明同学在实验室找到一个半导体元件,为测量其电阻,进行如下的操作
(1)先用多用电表进行测量,他先将红黑表笔插入多用电表的插孔,之后将多用电表开关旋至欧姆挡的“×100”挡后,接下来的操作是 ,再将红黑表笔分别与该半导体元件两端相接,多用电表指针偏转位置如图所示,则该元件的电阻值为 Ω;
(2)为进一步更为精确的测量该元件的阻值,小明同学又找来了电压表(量程,电阻约)和毫安表(量程,电阻约)以及其他必要实验器材,他选择误差较小的电路连接并进行测量,则测量的阻值 (填“大于”“小于”或“等于”)半导体元件的真实电阻。
3.(2025-2026高二上·重庆第八中学·期中)在学习多用电表后,小韩同学利用多用电表测量电流、电压和电阻时,指针位置如图所示,请读出相应读数。
(1)如果是选用直流挡测量电流,则读数为 ;
(2)如果是选用直流挡测量电压,则读数为 ;
(3)如果是选用倍率“”挡测量电阻,则读数为 。
4.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)常用测量工具的使用
(1)题图甲为10分度游标卡尺,示数为 cm;题图乙为螺旋测微器,示数为 。
(2)用多用电表的电阻“”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如题图丙所示,则该电阻的阻值约为 。(保留三位有效数字)
5.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)二极管加正向电压时电阻很小,加反向电压(未击穿)时电阻很大。某同学用多用电表测量二极管的反向电阻,多用电表上有如图(a)所示的选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)先进行机械调零,旋动 (填“S”或“T”)使指针对准表盘的 (填“左边”或“右边”)零刻度,后将K旋转到电阻挡“×100”的位置,并完成电阻调零。
(2)该同学先后用红、黑表笔按图(b)方式接触二极管的a、b两端,由多用电表指针偏转情况可知二极管的 (填“a”或“b”)端为正极。
6.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)(多选)(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为十几万欧的电阻,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤选出来,并将其按合理的顺序填写在横线上 (填步骤前的字母);
A.旋转S使其尖端对准欧姆挡×10000
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡
D.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
E.旋转S使其尖端对准交流挡,并拔出两表笔
根据图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为 ;
(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是_____。
A. 测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
B. 测量电阻时,电流从红表笔流入多用电表,再从黑表笔流出
C. 测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
D. 测电阻时如果指针偏转角过小,应将选择开关拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
7.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)小峰同学要测量一只额定电压为的小灯泡的额定功率,准备的器材如下:
A.电压表(量程为,内阻约为):
B.电流表A(量程为,内阻约为);
C.滑动变阻器(阻值范围为,额定电流为);
D.电池组(电动势为,内阻不计);
E.开关和导线若干。
小峰同学的测量方案如下:首先将电压表接在如题图甲所示电路的O、P两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,最后描点作图得到题图乙中的I图线;然后将电压表接在O、Q两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,得到题图乙中的II图像。请回答下列问题:
(1)正确连接电路,闭合开关前滑动变阻器应该置于最 端。(选填“左”和“右”)
(2)根据图乙中的图线可知,小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)小峰同学根据小灯泡的额定电压,分别从图乙中I、II图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和,则 更接近小灯泡真实的额定功率。(选填“”和“”)
(4)小峰同学还发现可以通过以上器材和图乙的两条图线,准确测量干电池的内阻,他将小灯泡和电压表并联,接在一节电动势为1.5V的干电池两端,读出电压表的示数为1.4V,则该干电池的内阻为 。(保留两位有效数字)
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出某段金属线的长度L、直径D和电阻R。
(1)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度,测量结果如图甲所示,则金属丝直径 mm,金属丝的长度L= cm。
(2)若用图乙测量电阻丝的电阻,则测量结果将比真实值 ;(填“偏大”或“偏小”)
(3)在对上述金属线选取L=1.87米长度并接入到电路图中进行测量,发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数(如图),则电压表的读数为 V,电流表的读数为 A;
(4)计算金属导线的电阻率的表达式为= 。(用长度L、直径D、电阻R等字母表示)
2.(2025-2026高二上·重庆·期中)(多选)某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,可供选择的器材如下:
待测金属丝(长度约,电阻约) 电源(电动势,内阻不计)
电流表(量程,内阻约) 电压表(量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值,额定电流) 毫米刻度尺、螺旋测微器、开关、导线
回答下列问题:
(1)实验中除了需要测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流外,还需测量的物理量有:_____(多选,填选项前字母)
A. 金属丝的长度L B. 金属丝的直径
C. 滑动变阻器的阻值
(2)从节能的角度出发,为减小实验误差,请将你设计好的实验电路图画在虚线框内;
(3)该实验最终获得的电阻率表达式为 (用题目中出现的物理量字母表示)。
3.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中:
(1)某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图所示,则该金属丝的直径 mm。
(2)实验室提供了下列可选用的器材(电阻丝的总阻值大约为)
A、电源电压恒为,内阻不计
B、电压表(0~3V,内阻约);
C、电压表(0~15V,内阻约);
D、电流表(0~0.6A,内阻约);
E、电流表(0~3A,内阻约)
F、滑动变阻器(,3A)
G、滑动变阻器(,3A)
H、开关S、导线若干
①滑动变阻器应选 ,电流表应选 ,电压表应选 (选填选项前的字母);
②将器材如图2连接好后,在金属丝上夹一个可沿金属丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与金属丝接触的位置,多次改变金属丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。
③由图3所给数据,可得金属丝的电阻率 ;(用a、b、c、d表示)
④请从理论上分析并说明,③问求得的金属丝电阻率 (选填“存在”或“不存在”)因电表内阻带来的误差。
4.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)某实验小组要测量某一未知金属丝的电阻率。
(1)某次用游标卡尺测量金属丝直径,示数如图甲所示,则金属丝的直径为 cm;
(2)该小组选用伏安法测量金属丝的电阻,在测量之前,用欧姆表“×10”倍率大致测量电阻阻值,如图乙所示,则金属丝阻值 Ω,实验室现有器材:电源(3V,内阻不计)、电流表(量程为0~0.03A,内阻为1Ω)、电压表(量程为0~3V,内阻约为10kΩ),滑动变阻器(0~10Ω),要求电压可以从0开始调节,则下列电路图最合适的为 ;
A.
B.
C.
D.
(3)选用合适的电路图后,求出金属丝的电阻和电阻率。已知金属丝接入电路的长度为l,金属丝直径为d,电流表阻值为。电流表示数为I时,电压表示数为U,由此可计算得出金属丝的电阻率的表达式为 (用题中所给的字母表示)。
5.(2025-2026高二上·重庆部分区·期中)在测量某金属电阻率的实验中,为圆柱形定值金属电阻,用刻度尺测得其长度,用螺旋测微器测得其直径如图甲所示,实验电路图如图乙所示,实验数据如图丙所示。回答下列问题:
(1)金属电阻的直径 mm。
(2)金属电阻的电阻 (结果保留两位有效数字)。
(3)金属电阻的电阻率 (结果保留两位有效数字)。
6.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)测粗细均匀、阻值约为几欧的电阻丝的电阻率,备有下列器材:
直流电源E(电动势约为4V);
电流表A(量程为0.6A、内阻约2Ω);
电压表V(量程为3V、内阻约20kΩ);
滑动变阻器(阻值0~10Ω);滑动变阻器(阻值0~1kΩ)。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径,某次测量的示数如图甲,直径为 mm。
(2)在图乙的实物图中,已正确连接了部分的电路,请完成余下电路连接 。
(3)为方便调节,滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(4)若考虑电压表内阻的影响,测得的电阻率比实际值 (填“大”或“小”)。
7.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)某校物理小组的同学通过实验测量一粗细均匀的合金丝的电导率σ(电导率是电阻率的倒数)。
(1)用螺旋测微器测量该合金丝的直径。从图1中的示数可读出,该合金丝的直径d= mm。若已知该合金丝的长度为L,直径为d,并用电流表和电压表测出其电阻为R,请写出该合金丝的电导率的表达式σ= (用R、L、d表示)。
(2)该小组同学选择内阻约几十千欧的电压表与内阻约几欧的电流表,利用伏安法测量该合金丝的电阻并用电流表外接法和内接法分别测量了该合金丝的伏安特性,将得到的电流、电压数据描点到U-I图像上,得到甲、乙两条图线如图2所示。为更精确地得到该合金丝的电阻,应选择 (选填“甲”或“乙”)图线。
(3)根据(2)中的选择,请将如图3所示的实物电路图中的连线补充完整 。
8.(2025-2026高二上·重庆市名校联盟-11月·期中)开州中学某同学想测量一段金属丝的电阻率,可供选择的实验器材有:
A.电流表(量程为,内阻约为);
B.电流表(量程为,内阻);
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为);
F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为);
G.蓄电池E(电动势为3V,内阻很小);
H.开关S及若干导线。
(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,某次测量结果如图甲所示,读出该金属丝的直径 。
(2)如图乙所示为测量的电路图,为了更准确地测量该金属丝的阻值,滑动变阻器应选择 (填“”或“”);定值电阻应选择 (填“”或“”);A处电流表应该选 (填“”或“”)。
(3)调节滑动变阻器,测得多组电流表的示数和电流表的示数,并作出图像如图丙所示,图像的斜率为。
(4)测得金属丝的长度为,可知该金属丝的电阻率 。(选择、中的部分物理量表示)
9.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为L= mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图所示,由图可知其直径D= mm;
(3)某同学先用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤测量此圆柱体的电阻,发现指针偏转角度很小,则应将选择开关旋转到 挡(填“”或“”)并进行欧姆调零,再次进行测量时,表盘示数如图所示,则该电阻的阻值约为 。
(4)某同学想通过描绘伏安特性曲线来研究该电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻:
电流表(量程,内阻约);
电流表(量程,内阻约)
电压表(量程3V,内阻约);
电压表(量程15V,内阻约);
直流电源E(电动势4V,内阻不计):
滑动变阻器阻值范围,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器阻值范围,允许通过的最大电流0.5A);
开关;导线若干
根据实验要求,滑动变阻器应选 (填或),电流表应选 ,电压表应选 ,请根据所选器材在方框中画出实验电路图 。
10.(2025-2026高二上·重庆南坪中学校·期中)测金属电阻率实验中,实验员已备好如图(甲)所示器材,及若干导线。
(1)选择图(甲)中电阻定律实验器接线柱③、④接入电路测镍铬合金电阻率,并用刻度尺测出接入金属丝的长度L;用螺旋测微仪测出金属丝直径 mm(图乙所示)
(2)为精确测量阻值约十几欧的镍铬合金电阻率,并使电压表、电流表读数范围广。该同学观察到配备的电流表所给参数如图(丙)所示,选择接入“-”与“0.6A”的量程,若三个接线柱都无电阻,此时该量程电流表内阻 Ω(保留两位有效数字);
(3)完成虚线框内实验电路图剩余连线,使其能更精确测镍铬合金电阻率。
(4)根据步骤(3)中设计实验操作,所得镍铬合金的图像如图(丁)所示,已知图像斜率为k,则该材料的电阻率 。(用字母L、d、k、表示)
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)(多选)图1是小明同学设计的“测量某蓄电池电动势和内阻”的电路原理图,其中R为电阻箱,电流表A的内阻RA=5.0Ω。改变R接入电路的阻值,记下多组R和电流表示数I。以IR为纵坐标、I为横坐标作图处理数据,如图2所示。则下列说法正确的是( )
A. 电源电动势为2.0V
B. 电源电动势为3.0V
C. 电源内阻为20Ω
D. 电源内阻为15Ω
2.(2025-2026高二上·重庆实验外国语学校·期中)重庆实验外国语学校高2027届1号实验小组测量某干电池的电动势和内阻。
(1)为了减少测量误差,应该选择 (选填“A”或“B”)电路。
(2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势 V,内阻 Ω(内阻结果保留两位有效数字)
(3)实验后进行反思,发现上述实验方案存在系统误差。某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像:虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。对应本实验电路分析的U-I图像是:________
A. B.
C. D.
3.(2025-2026高二上·重庆第一中学校-12月·期中)某同学利用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻,并描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验器材有:
A.直流电源(由两节干电池组成);
B.电流表(量程为,内阻);
C.理想电压表(量程为);
D.理想电压表(量程为);
E.定值电阻();
F.小灯泡(额定电压);
G.滑动变阻器();
H.开关和导线。
完成下列填空:
(1)按照图甲的实验电路图,请用笔画线代替导线,将如图乙所示的实物图连接完整 。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,记录两个电压表和电流表的示数,并分别描绘电压表、的示数与电流表的示数的关系曲线,分别如图丙中、所示(、是图线上的两点的坐标。由图像可知,电源电动势为 ,内阻为 。(结果均保留两位有效数字)
(3)若将电路中的滑动变阻器换成一个相同的小灯泡,则电路中每个灯泡的实际功率为 (结果均保留两位有效数字)。
4.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻,在实验室找到以下实验器材:电流表A、电阻箱、开关、导线若干。
(1)实验电路图如图1所示,改变电阻箱的阻值,记录多组电阻箱示数R和电流表示数I,画出图像,如图2所示。由图2可得电源的电动势 ,内阻 Ω。若不考虑偶然误差,兴趣小组测得的电动势 ,内阻 。(填“”“”或“”)
(2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻,为此又在实验室找到另一个电压表V(内阻未知),并设计了如图3所示电路,实验步骤如下:
闭合开关,闭合开关前将电阻箱接入电路的电阻调为 (填“零”或“最大”),闭合开关后调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,记录这时电压表的示数、电流表的示数、电阻箱的阻值,则测得电流表的内阻 ;
(3)若由(1)测得该电池电动势和内阻,兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中,用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示,灵敏电流计满偏电流已知,按照正确操作步骤测量未知电阻,电池的内阻测量值对的测量结果 (填“有”或“无”)影响。
5.(2025-2026高二上·重庆渝北中学·期中)小北同学想利用所学的知识测量小灯泡在不同的条件下的功率。
(1)他找来几只完全相同的小灯泡并用伏安法描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲,
(2)他将两节旧干电池串联起来,用如图所示的实验电路图测量电池组的电动势和内阻。
(3)小北在调节电阻箱的阻值时,发现电流表的示数很快就接近满偏,为了测得更多的数据,他在实验室找到了一个阻值为的定值电阻,将这个定值电阻并联在电流表两端后再次实验,已知电流表内阻为3R。电流表的读数为,电阻箱的示数为,小北利用测得的数据作出图像,已知图像的斜率为,截距的绝对值为,则电池组的电动势 ,内阻 (均用题中的字母表示)
(4)经过多次测量,通过作图得到串联电池组的电动势和内阻,
(5)小北再将两小灯泡并联接入该电源的两端,则每个小灯泡的实际电功率为 W(结果保留两位有效数字)
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·重庆西藏中学·期中)某同学用伏安法测电阻时,分别采用了电流表内接法和外接法,测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2,则所测阻值与真实值Rx之间的关系为( )
A. R1>Rx>R2
B. R1<Rx<R2
C. R1>R2>Rx
D. R1<R2<Rx
2.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为,电流表内阻为。“被测导体的真实电阻为。测量时,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图的测量值是 ,乙图的测量值是 (结果保留一位小数)
3.(2025-2026高二上·重庆西藏中学·期中)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 (选填器材前的字母);实验电路应采用图中的 (选填“甲”或“乙”)。
(2)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx== Ω(保留两位有效数字)。
(3)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是 。(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
4.(2025-2026高二上·重庆第一中学校-12月·期中)如图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个未知电阻的阻值,测量步骤如下:
(1)采用多用电表“×10”挡,欧姆调零后,测量该电阻,发现指针偏转角度如甲图,应将选择开关旋转到电阻挡的 (选填“×1”、“×100”、“×1k”)位置。
(2)甲图中,流过电阻的电流方向是 (选填“从a到b”或“从b到a”)。
(3)改变挡位后,指针偏转如图乙所示,则电阻的测量值为 Ω。
5.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)用伏安法测定一个待测电阻的阻值(阻值约为),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势,内阻不计;
电流表:量程,内阻约为;
电流表:量程,内阻为;
滑动变阻器:阻值范围,额定电流;
电阻箱:阻值范围,额定电流;
开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量的阻值,请回答下列问题。
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表 (填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到 ,这样可以改装成一个量程为的电压表。
(2)在图中画出完整测量阻值的电路图,并在图中标明器材代号。
(3)调节滑动变阻器,两表的示数如图所示,可读出电流表的示数是 ,电流表的示数是,测得待测电阻的阻值是 的阻值保留三位有效数字)。
6.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)某实验小组利用如甲所示的电路图来探究小灯泡的伏安特性。所用器材如下:
待测小灯泡一只,额定电压为2.8V,电阻约为几欧,电压表一个,量程0~3V,内阻约为3kΩ,
电流表一个,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω,滑动变阻器两个,干电池两节,开关一个,导线若干。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______。
A. 滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)
B. 滑动变阻器(最大阻值为1500Ω,额定电流为0.4A)
(2)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,小灯泡电压为2.0V时,小灯泡电阻为 Ω。若把两个灯泡串联接入电动势为4V,内阻为的电源组成闭合电路,则每个小灯泡的实际功率约为 W。(结果均保留两位有效数字)
7.(2025-2026高二上·重庆第八中学·期中)小王同学查阅资料:某金属在0~100℃内电阻值与摄氏温度的关系为,其中为该金属在0℃时的阻值,为温度系数(为正值)。小王同学设计如图甲所示电路以测量该金属的电阻和值,已知该金属允许通过的最大电流为,可提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为,内阻不计)
B.定值电阻(阻值为)
C.滑动变阻器(阻值范围)
D.滑动变阻器(阻值范围)
E.电流计(量程,内阻为)
F.电阻箱(最大阻值为)
G.摄氏温度计
H.沸水和冷水各一杯
I.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用 (选填“”或“”),开关闭合前,滑动变阻器的滑片移到 (选填“”或“”)端。
(2)小王同学在室外将电阻箱的阻值调为,闭合开关,再调节滑动变阻器便表的读数为,如果他将实验装置放在温度较低的室内,会观察到表的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)利用上述电流计及电路测量该金属的电阻和值的步骤如下:
①断开开关、,将金属电阻置于沸水中;
②闭合开关,调节使表的读数合适,以后保持不变。调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数和温度;
③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数和温度的多组数据。
(4)以电阻箱的示数为纵轴,温度为横轴,作出图像如图乙所示,则该金属电阻在0℃时的阻值为 ,温度系数为 。(结果用、、表示)
8.(2025-2026高二上·重庆第二十九中学·期中)热敏电阻在自动控制领域有着广泛的应用,一汽车空调NTC热敏电阻传感器,其说明书给出的电阻随温度变化曲线如图甲所示,为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致,测量部分温度下的电阻,设计了如图乙所示的电路,可供选择的器材有:
待测热敏电阻;
电源E(电动势,内阻约为);
电阻箱(阻值范围);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
微安表(量程,内阻为 );
开关两个,温控装置一套,导线若干。
主要实验步骤如下:
①按图乙所示连接电路;
②断开、闭合,调节滑动变阻器滑片的位置,使微安表指针偏转到满偏刻度的三分之二;
③保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合,调节电阻箱,使微安表指针满偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题。
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(2)温度为且微安表满偏时,电阻箱的读数如图丙所示,则电阻箱的接入电阻为 。
(3)温度为时,热敏电阻的测量值为 (结果保留到个位)。
(4)在时,若要按照说明书中的数据,实现该热敏电阻传感器的电阻功能,需要__________。
A. 与该热敏电阻串联一个的电阻
B. 与该热敏电阻串联一个的电阻
C. 与该热敏电阻并联一个的电阻
D. 与该热敏电阻并联一个的电阻
(5)若考虑实验误差,则该热敏电阻的测量值 (选填“大于”“等于”或小于)真实值。
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)(多选)如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是( )
A. A1、A2的读数之比为1∶1
B. A1、A2的读数之比为5∶1
C. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5
2.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)实验室有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为。现某同学想把它改装为的电压表使用,则应( )
A. 并联一个阻值为的定值电阻
B. 并联一个阻值为的定值电阻
C. 串联一个阻值为的定值电阻
D. 串联一个阻值为的定值电阻
3.(2025-2026高二上·重庆市名校联盟-11月·期中)如图所示是实验室常用的双量程电压表内部结构原理图。当接两接线柱时,量程为;当接两接线柱时,量程为。已知灵敏电流表的内阻,满偏电流,下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)甲、乙两图是某同学用表头改装而成的电表,每只电表均可使用A、B或A、C两个端点进行相关测量。下列说法正确的是( )
A. 甲图为电流表,A、B间量程小于A、C间量程
B. 甲图为电压表,A、B间量程小于A、C间量程
C. 乙图为电流表,A、B间量程小于A、C间量程
D. 乙图为电压表,A、B间量程小于A、C间量程
5.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)如图所示,用内阻为、满偏电流为的表头改装成大量程电流表(0.6A和)和电压表(3V和15V),接线柱为公共接线柱,下列说法正确的是( )
A. 用、B两个接线柱时量程为
B. 用、两个接线柱时量程为
C. 电阻为
D. 阻值为
6.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)电流表的内阻是Rg=100Ω,满刻度电流值是Ig=1mA,现欲把这个电流表改装成量程为3V的电压表,正确的方法是( )
A. 应串联一个Ω的电阻
B. 应并联一个Ω的电阻
C. 应并联一个2900Ω的电阻
D. 应串联一个2900Ω的电阻
7.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)如图为多用电表的原理示意图,其中表头G的满偏电流为1mA,内阻,,调零电阻的最大值,电池电动势,内阻。虚线框中S为选择开关,下列说法正确的是( )
A. 若电池用久了,电动势减小,内阻增大,即使能够欧姆调零,测量的电阻值也会偏小
B. 若电压表的量程为0~3V,则的阻值为2820Ω
C. 测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,则待测阻值为150Ω
D. 图中的A端与黑色表笔相连接
8.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)(多选)如图所示电路中,表头G的量程为1mA、内阻为500Ω,电源电动势E=3V、内阻r=2Ω,R1、R2为定值电阻。将表头G改装为量程5mA与50mA的电流表,以及可直接测量电阻的多用表。则下列说法正确的是( )
A. 插孔A连接红表笔
B. 选择开关拨到“2”位置比拨到“1”位置的量程大
C. R1+R2=125Ω
D. 测量未知电阻前,应调节滑动变阻器R的阻值为600Ω
9.(2025-2026高二上·重庆南坪中学校·期中)把两个相同的灵敏电流计分别改装成了两个量程不同的电压表、,若把、分别采用并联和串联的方式接入电路,如图甲、乙所示,两电路中滑动变阻器与电源均相同,则闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 图甲中的、的示数不同
B. 图甲中的、的指针偏角不同
C. 图乙中的、的示数相同
D. 图乙中的、的指针偏角不同
10.(2025-2026高二上·重庆·期中)(多选)将四个完全相同的表头分别改装成两个电流表、和两个电压表、,其中的量程大于的量程,的量程大于的量程,若把它们接入如图所示的电路中,闭合开关后( )
A. 的读数比的读数小
B. 指针偏转角度比指针偏转角度小
C. 读数和读数相同
D. 指针偏转角度和指针偏转角相同
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·重庆部分区·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·重庆渝北中学·期中)小明同学在实验室找到一个半导体元件,为测量其电阻,进行如下的操作
(1)先用多用电表进行测量,他先将红黑表笔插入多用电表的插孔,之后将多用电表开关旋至欧姆挡的“×100”挡后,接下来的操作是 ,再将红黑表笔分别与该半导体元件两端相接,多用电表指针偏转位置如图所示,则该元件的电阻值为 Ω;
(2)为进一步更为精确的测量该元件的阻值,小明同学又找来了电压表(量程,电阻约)和毫安表(量程,电阻约)以及其他必要实验器材,他选择误差较小的电路连接并进行测量,则测量的阻值 (填“大于”“小于”或“等于”)半导体元件的真实电阻。
【答案】(1)① 红黑表笔短接,进行欧姆调零 ② 900 (2)大于
【讲解】(1) [1]多用电表进行电阻测量前,必须红黑表笔短接,进行欧姆调零;[2]根据读数规则,该元件的电阻值为(2) 由于小明应该是采用电流表内接法,故测量的电阻阻值偏大。
3.(2025-2026高二上·重庆第八中学·期中)在学习多用电表后,小韩同学利用多用电表测量电流、电压和电阻时,指针位置如图所示,请读出相应读数。
(1)如果是选用直流挡测量电流,则读数为 ;
(2)如果是选用直流挡测量电压,则读数为 ;
(3)如果是选用倍率“”挡测量电阻,则读数为 。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 电流表精确到,电流表的读数为。
(2) 电压表精确到,电压表的读数为。
(3) 如果是选用倍率“”挡测量电阻,则读数为。
4.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)常用测量工具的使用
(1)题图甲为10分度游标卡尺,示数为 cm;题图乙为螺旋测微器,示数为 。
(2)用多用电表的电阻“”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如题图丙所示,则该电阻的阻值约为 。(保留三位有效数字)
【答案】(1)① 5.17 ② 6.123 .124 .125 .126 .127 (2)22.0
【讲解】(1) [1]游标卡尺的示数为主尺读数与游标尺读数之和,故图甲中的示数为[2]螺旋测微器的示数为固定刻度与可动刻度之和,故图乙中的示数为
(2) 欧姆表的读数为指针的读数与倍率的乘积,则该电阻的阻值约为
5.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)二极管加正向电压时电阻很小,加反向电压(未击穿)时电阻很大。某同学用多用电表测量二极管的反向电阻,多用电表上有如图(a)所示的选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)先进行机械调零,旋动 (填“S”或“T”)使指针对准表盘的 (填“左边”或“右边”)零刻度,后将K旋转到电阻挡“×100”的位置,并完成电阻调零。
(2)该同学先后用红、黑表笔按图(b)方式接触二极管的a、b两端,由多用电表指针偏转情况可知二极管的 (填“a”或“b”)端为正极。
【答案】(1)① S ② 左边 (2)a
【讲解】(1) [1][2]先进行机械调零,旋动S使指针对准表盘的左边零刻度。
(2) 该同学先后用红、黑表笔按图(b)方式接触二极管的a、b两端,当黑表笔接a端时电阻很小,说明二极管加的正向电压;当黑表笔接b端时电阻很大,说明二极管加的反向电压;由多用电表指针偏转情况可知二极管的a端为正极。
6.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)(多选)(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为十几万欧的电阻,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤选出来,并将其按合理的顺序填写在横线上 (填步骤前的字母);
A.旋转S使其尖端对准欧姆挡×10000
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡
D.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
E.旋转S使其尖端对准交流挡,并拔出两表笔
根据图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为 ;
(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是_____。
A. 测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
B. 测量电阻时,电流从红表笔流入多用电表,再从黑表笔流出
C. 测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
D. 测电阻时如果指针偏转角过小,应将选择开关拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
【答案】(1)① ADBE ② (2)BC
【讲解】(1) [1]由于待测量的阻值很大,所以要先将旋钮S调到欧姆档“×10000”档位,再红黑表笔短接进行欧姆调零(调节P使指针指向欧姆的零刻度),调零完成后连接待测电阻进行测量,测量结束后应将S调整到“OFF”档,或交流电压的最大档位处。所以顺序为ADBE。[2]根据电阻的测量原理,待测电阻为
(2) A.测电阻时每次调到新的档位时需要重新欧姆调整,同一档位下测量不同的电阻,不需要再次欧姆调零,故A错误;B.多用电表使用测电阻档位时,应该让电流从红色表笔流入多用电表,从黑色表笔流出多用电表,故B正确;C.测量电路中的某个电阻时,应使电路断开,再接入多用电表的欧姆档来测量,故C正确;D.测电阻时如果指针偏转角过小,说明待测电阻较大,应该调节S到倍率更大的档位,故D错误。故选BC。
7.(2025-2026高二上·重庆育才中学校-11月·期中)小峰同学要测量一只额定电压为的小灯泡的额定功率,准备的器材如下:
A.电压表(量程为,内阻约为):
B.电流表A(量程为,内阻约为);
C.滑动变阻器(阻值范围为,额定电流为);
D.电池组(电动势为,内阻不计);
E.开关和导线若干。
小峰同学的测量方案如下:首先将电压表接在如题图甲所示电路的O、P两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,最后描点作图得到题图乙中的I图线;然后将电压表接在O、Q两点之间,改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录下多组电流表和电压表的示数,得到题图乙中的II图像。请回答下列问题:
(1)正确连接电路,闭合开关前滑动变阻器应该置于最 端。(选填“左”和“右”)
(2)根据图乙中的图线可知,小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)小峰同学根据小灯泡的额定电压,分别从图乙中I、II图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和,则 更接近小灯泡真实的额定功率。(选填“”和“”)
(4)小峰同学还发现可以通过以上器材和图乙的两条图线,准确测量干电池的内阻,他将小灯泡和电压表并联,接在一节电动势为1.5V的干电池两端,读出电压表的示数为1.4V,则该干电池的内阻为 。(保留两位有效数字)
【答案】(1)左 (2)增大 (3) (4)0.86 .87 .88 .89 .90 .91
【讲解】(1) 为了电路安全,闭合开关时分压电路电压应调到最小位置,即滑片滑到最左端。
(2) 图像上的点与坐标原点连线的直线,其斜率的倒数表示电阻值的大小,题图可知电压增大,斜率减小,则电阻增大。
(3) 题图I线可知电压3V时灯泡电阻题图II线可知电压3V时灯泡电阻可知电压3V时灯泡电阻平均值大小为结合题中数据有可知采用外接法误差较小,故电压表应接在OP间(即I线),故更接近小灯泡真实的额定功率。
(4) 电压表和小灯泡并联,图像为图乙中I图像,从图中可知对应电流约为,则
考点2 测量金属丝的电阻率
1.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出某段金属线的长度L、直径D和电阻R。
(1)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度,测量结果如图甲所示,则金属丝直径 mm,金属丝的长度L= cm。
(2)若用图乙测量电阻丝的电阻,则测量结果将比真实值 ;(填“偏大”或“偏小”)
(3)在对上述金属线选取L=1.87米长度并接入到电路图中进行测量,发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数(如图),则电压表的读数为 V,电流表的读数为 A;
(4)计算金属导线的电阻率的表达式为= 。(用长度L、直径D、电阻R等字母表示)
【答案】(1)① 0.696 .697 .698 ② 10.045 (2)偏小 (3)① 2.60 ② 0.52 (4)
【讲解】(1) [1][2]由图甲可知,金属丝的直径为金属丝的长度为
(2) 若用图乙测量电阻丝的电阻,则电压表的示数等于电阻丝两端的电压,由于电压表的分流作用,电流表的示数大于通过电阻丝的电流,根据可知电阻丝电阻的测量结果比真实值偏小。
(3) [1][2]由图丁可知,电压表的最小分度值为,则电压表的读数为;电流表的最小分度值为,则电流表的读数为。
(4) 根据电阻定律解得金属导线的电阻率表达式为
2.(2025-2026高二上·重庆·期中)(多选)某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,可供选择的器材如下:
待测金属丝(长度约,电阻约) 电源(电动势,内阻不计)
电流表(量程,内阻约) 电压表(量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值,额定电流) 毫米刻度尺、螺旋测微器、开关、导线
回答下列问题:
(1)实验中除了需要测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流外,还需测量的物理量有:_____(多选,填选项前字母)
A. 金属丝的长度L B. 金属丝的直径
C. 滑动变阻器的阻值
(2)从节能的角度出发,为减小实验误差,请将你设计好的实验电路图画在虚线框内;
(3)该实验最终获得的电阻率表达式为 (用题目中出现的物理量字母表示)。
【答案】(1)AB (2) (3)
【讲解】(1) 根据实验原理可知,还需要测量金属丝的长度和金属丝的直径。故选AB。
(2) 待测电阻较小,电流表采用外接法,从节能角度出发用限流式,电路图如下
(3) 根据电阻定律可得其中联立解得
3.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中:
(1)某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图所示,则该金属丝的直径 mm。
(2)实验室提供了下列可选用的器材(电阻丝的总阻值大约为)
A、电源电压恒为,内阻不计
B、电压表(0~3V,内阻约);
C、电压表(0~15V,内阻约);
D、电流表(0~0.6A,内阻约);
E、电流表(0~3A,内阻约)
F、滑动变阻器(,3A)
G、滑动变阻器(,3A)
H、开关S、导线若干
①滑动变阻器应选 ,电流表应选 ,电压表应选 (选填选项前的字母);
②将器材如图2连接好后,在金属丝上夹一个可沿金属丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与金属丝接触的位置,多次改变金属丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。
③由图3所给数据,可得金属丝的电阻率 ;(用a、b、c、d表示)
④请从理论上分析并说明,③问求得的金属丝电阻率 (选填“存在”或“不存在”)因电表内阻带来的误差。
【答案】(1)6.861 .862 .863 .864 (2)① F ② D ③ B ④ ⑤ 不存在
【讲解】(1) 该金属丝的直径
(2) [1][2][3]电源电压为,选量程的电压表,故选B;金属丝电阻约,最大电流,选量程的电流表,故选D;分压式中滑动变阻器应选小阻值的,故选F。[4]由横截面积因此 图像的斜率整理得金属丝的电阻率[5]电流表内阻只影响图像截距,不影响斜率,电阻率由斜率计算得到,因此不存在电表内阻带来的误差。
4.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)某实验小组要测量某一未知金属丝的电阻率。
(1)某次用游标卡尺测量金属丝直径,示数如图甲所示,则金属丝的直径为 cm;
(2)该小组选用伏安法测量金属丝的电阻,在测量之前,用欧姆表“×10”倍率大致测量电阻阻值,如图乙所示,则金属丝阻值 Ω,实验室现有器材:电源(3V,内阻不计)、电流表(量程为0~0.03A,内阻为1Ω)、电压表(量程为0~3V,内阻约为10kΩ),滑动变阻器(0~10Ω),要求电压可以从0开始调节,则下列电路图最合适的为 ;
A.
B.
C.
D.
(3)选用合适的电路图后,求出金属丝的电阻和电阻率。已知金属丝接入电路的长度为l,金属丝直径为d,电流表阻值为。电流表示数为I时,电压表示数为U,由此可计算得出金属丝的电阻率的表达式为 (用题中所给的字母表示)。
【答案】(1)0.36 (2)① 120 ② D (3)
【讲解】(1) 10分度游标卡尺的精确值为,由图可知金属丝的直径
(2) [1]由于欧姆表选择“×10”倍率,故金属丝阻值[2]由于要求电压可以从0开始调节,所以控制电路应选择分压式接法,而由于电流表的内阻已知,所以电流表应该选择内接法,故选D。
(3) 由分压原理可知,电阻丝两端电压为由欧姆定律可知,金属丝的电阻由电阻定律可知故电阻率为
5.(2025-2026高二上·重庆部分区·期中)在测量某金属电阻率的实验中,为圆柱形定值金属电阻,用刻度尺测得其长度,用螺旋测微器测得其直径如图甲所示,实验电路图如图乙所示,实验数据如图丙所示。回答下列问题:
(1)金属电阻的直径 mm。
(2)金属电阻的电阻 (结果保留两位有效数字)。
(3)金属电阻的电阻率 (结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)1.574 .572 .573 (2)5.5 .4 .6 (3)
【讲解】(1) 由题图甲可知,金属电阻的直径
(2) 连接图丙各点,作出其图线,则图线的斜率即为电阻的大小,则有金属电阻的电阻
(3) 根据电阻定律可得金属电阻的电阻率为
6.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)测粗细均匀、阻值约为几欧的电阻丝的电阻率,备有下列器材:
直流电源E(电动势约为4V);
电流表A(量程为0.6A、内阻约2Ω);
电压表V(量程为3V、内阻约20kΩ);
滑动变阻器(阻值0~10Ω);滑动变阻器(阻值0~1kΩ)。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径,某次测量的示数如图甲,直径为 mm。
(2)在图乙的实物图中,已正确连接了部分的电路,请完成余下电路连接 。
(3)为方便调节,滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(4)若考虑电压表内阻的影响,测得的电阻率比实际值 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)4.700 .698 .699 .701 .702 (2) (3) (4)小
【讲解】(1) 螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读,所以该电阻丝的直径为因需要估读,则其值为均可。
(2) 由于待测电阻阻值比较小,电流表应采取外接法。故实物图连接如下图所示
(3) 根据图丙的图像可知,由于电压表的读数从零开始变化,因此滑动变阻器必须采用分压式接法,为方便调节,滑动变阻器应选用。
(4) 若所用电压表不是理想电压表,电压表起分流作用,导致测量的电流偏大,则根据欧姆定律测量的电阻会偏小,所以再根据电阻定律求电阻率时,会导致电阻率的测量值偏小。
7.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)某校物理小组的同学通过实验测量一粗细均匀的合金丝的电导率σ(电导率是电阻率的倒数)。
(1)用螺旋测微器测量该合金丝的直径。从图1中的示数可读出,该合金丝的直径d= mm。若已知该合金丝的长度为L,直径为d,并用电流表和电压表测出其电阻为R,请写出该合金丝的电导率的表达式σ= (用R、L、d表示)。
(2)该小组同学选择内阻约几十千欧的电压表与内阻约几欧的电流表,利用伏安法测量该合金丝的电阻并用电流表外接法和内接法分别测量了该合金丝的伏安特性,将得到的电流、电压数据描点到U-I图像上,得到甲、乙两条图线如图2所示。为更精确地得到该合金丝的电阻,应选择 (选填“甲”或“乙”)图线。
(3)根据(2)中的选择,请将如图3所示的实物电路图中的连线补充完整 。
【答案】(1)① 0.410 ② (2)乙 (3)
【讲解】(1) [1][2]该合金丝的直径d=根据该合金丝的电导率的表达式
(2) 通过图2可以看出电压从1.6V到3.6V对应电流从275mA到600mA,因为所以电压表示数变化明显,说明电流表分压影响大,所以采用外接法,外接法电流测量值大于真实值,,测量的阻值小于真实值,对应图像斜率小,是图乙。
(3) 根据以上分析可知,选择外接法,要多得到几组数据,则选择分压电路,如图
8.(2025-2026高二上·重庆市名校联盟-11月·期中)开州中学某同学想测量一段金属丝的电阻率,可供选择的实验器材有:
A.电流表(量程为,内阻约为);
B.电流表(量程为,内阻);
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为);
F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为);
G.蓄电池E(电动势为3V,内阻很小);
H.开关S及若干导线。
(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,某次测量结果如图甲所示,读出该金属丝的直径 。
(2)如图乙所示为测量的电路图,为了更准确地测量该金属丝的阻值,滑动变阻器应选择 (填“”或“”);定值电阻应选择 (填“”或“”);A处电流表应该选 (填“”或“”)。
(3)调节滑动变阻器,测得多组电流表的示数和电流表的示数,并作出图像如图丙所示,图像的斜率为。
(4)测得金属丝的长度为,可知该金属丝的电阻率 。(选择、中的部分物理量表示)
【答案】① 0.150 ② ③ ④ ⑤
【详解】
(1)根据螺旋测微器的读数规则,可知金属丝的直径
(2)[1] [2] [3]滑动变阻器采用分压式接法,故滑动变阻器选用最大阻值较小的,因题中没有提供电压表,故需要将电流表与定值电阻串联,改成一个电压表,其量程为
(4)根据欧姆定律由图像知道电阻定律解得
9.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为L= mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图所示,由图可知其直径D= mm;
(3)某同学先用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤测量此圆柱体的电阻,发现指针偏转角度很小,则应将选择开关旋转到 挡(填“”或“”)并进行欧姆调零,再次进行测量时,表盘示数如图所示,则该电阻的阻值约为 。
(4)某同学想通过描绘伏安特性曲线来研究该电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻:
电流表(量程,内阻约);
电流表(量程,内阻约)
电压表(量程3V,内阻约);
电压表(量程15V,内阻约);
直流电源E(电动势4V,内阻不计):
滑动变阻器阻值范围,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器阻值范围,允许通过的最大电流0.5A);
开关;导线若干
根据实验要求,滑动变阻器应选 (填或),电流表应选 ,电压表应选 ,请根据所选器材在方框中画出实验电路图 。
【答案】① 50.15 ② 4.699 .697 .698 .700 ③ ④ 1200 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
【详解】
(1)[1]游标卡尺的读数为(2)[2]螺旋测微器的读数为(3)[3][4]指针偏转角度太小,说明被测电阻过大,应采用大一档测量,故换用×100档,欧姆表的读数为(4)[5][6][7]因为该电阻大概1200Ω,因为描绘伏安特性曲线,要求测得多组数据进行分析,所以采用滑动变阻器的分压接法,便于操作,所以采用总阻值较小的滑动变阻器R1,电路中的最大电流为故电流表应选A1,为使读数较为准确,电压表选V1。[8]由于电压表内阻和被测电阻较接近,电压表分流较大,所以采用电流表的内接法,如图所示
10.(2025-2026高二上·重庆南坪中学校·期中)测金属电阻率实验中,实验员已备好如图(甲)所示器材,及若干导线。
(1)选择图(甲)中电阻定律实验器接线柱③、④接入电路测镍铬合金电阻率,并用刻度尺测出接入金属丝的长度L;用螺旋测微仪测出金属丝直径 mm(图乙所示)
(2)为精确测量阻值约十几欧的镍铬合金电阻率,并使电压表、电流表读数范围广。该同学观察到配备的电流表所给参数如图(丙)所示,选择接入“-”与“0.6A”的量程,若三个接线柱都无电阻,此时该量程电流表内阻 Ω(保留两位有效数字);
(3)完成虚线框内实验电路图剩余连线,使其能更精确测镍铬合金电阻率。
(4)根据步骤(3)中设计实验操作,所得镍铬合金的图像如图(丁)所示,已知图像斜率为k,则该材料的电阻率 。(用字母L、d、k、表示)
【答案】(1) (2) (3) (4)
【讲解】(1) 根据螺旋测微器的读法可知,金属丝的直径为
(2) 根据电流表的内部结构及串并联电路的特点可知,电流表的内阻
(3) 实验中要使电压表、电流表的读数范围更大,滑动变阻器应采用分压式接法,电流表内阻已知,电流表采用内接法,电路连接如下
(4) 由欧姆定律可得结合图像则有根据电阻定律则有其中联立解得
考点3 测量电源的电动势和内阻
1.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)(多选)图1是小明同学设计的“测量某蓄电池电动势和内阻”的电路原理图,其中R为电阻箱,电流表A的内阻RA=5.0Ω。改变R接入电路的阻值,记下多组R和电流表示数I。以IR为纵坐标、I为横坐标作图处理数据,如图2所示。则下列说法正确的是( )
A. 电源电动势为2.0V
B. 电源电动势为3.0V
C. 电源内阻为20Ω
D. 电源内阻为15Ω
【答案】BD
【详解】在闭合电路中,由闭合电路的欧姆定律有整理得所以纵截距代表电动势且解得故选BD。
2.(2025-2026高二上·重庆实验外国语学校·期中)重庆实验外国语学校高2027届1号实验小组测量某干电池的电动势和内阻。
(1)为了减少测量误差,应该选择 (选填“A”或“B”)电路。
(2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势 V,内阻 Ω(内阻结果保留两位有效数字)
(3)实验后进行反思,发现上述实验方案存在系统误差。某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像:虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。对应本实验电路分析的U-I图像是:________
A. B.
C. D.
【答案】(1)B (2)① 1.44 ② 0.65 (3)A
【讲解】(1) 电源内阻本身很小,电流表内阻和数量级接近,故电流表内阻不能忽略,如果选用电流表相对于电源内接法,误差会很大;而电压表内阻极大,分流微弱,分流带来的误差远小于电流表分压带来的误差,故选用电流表相对于电源外接法,即为了减少测量误差,应该选择B电路。
(2) 由图可知,电源的电动势为图线的纵轴截距,则有内阻为图线斜率的绝对值,故
(3) 在电流表外接法电路中,电压表直接并联在电源两端,其内阻并非无穷大,会导致部分电流通过电压表形成分流。这使得电流表读数小于实际干路电流,根据闭合电路欧姆定律在图像中会造成斜率绝对值(电源内阻)和截距(电源电动势)均偏小。结合选项内容分析可知。故选A。
3.(2025-2026高二上·重庆第一中学校-12月·期中)某同学利用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻,并描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验器材有:
A.直流电源(由两节干电池组成);
B.电流表(量程为,内阻);
C.理想电压表(量程为);
D.理想电压表(量程为);
E.定值电阻();
F.小灯泡(额定电压);
G.滑动变阻器();
H.开关和导线。
完成下列填空:
(1)按照图甲的实验电路图,请用笔画线代替导线,将如图乙所示的实物图连接完整 。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,记录两个电压表和电流表的示数,并分别描绘电压表、的示数与电流表的示数的关系曲线,分别如图丙中、所示(、是图线上的两点的坐标。由图像可知,电源电动势为 ,内阻为 。(结果均保留两位有效数字)
(3)若将电路中的滑动变阻器换成一个相同的小灯泡,则电路中每个灯泡的实际功率为 (结果均保留两位有效数字)。
【答案】(1) (2)① 3.0 ② 0.40 (3)0.38(0.36-0.39都可)
【讲解】(1) 根据电路图连接实物图,如图
(2) [1][2]根据闭合电路欧姆定律有根据图线1的截距与斜率可知解得。
(3) 若将电路中的滑动变阻器换成一个相同的小灯泡,设每个灯泡的电压为,电流为,则代入数据变形可得如图中交点坐标(0.41A,0.93V)代表灯泡的实际电流与实际电压,则功率为(结果保留两位有效数字,0.36-0.39都可)。
4.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻,在实验室找到以下实验器材:电流表A、电阻箱、开关、导线若干。
(1)实验电路图如图1所示,改变电阻箱的阻值,记录多组电阻箱示数R和电流表示数I,画出图像,如图2所示。由图2可得电源的电动势 ,内阻 Ω。若不考虑偶然误差,兴趣小组测得的电动势 ,内阻 。(填“”“”或“”)
(2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻,为此又在实验室找到另一个电压表V(内阻未知),并设计了如图3所示电路,实验步骤如下:
闭合开关,闭合开关前将电阻箱接入电路的电阻调为 (填“零”或“最大”),闭合开关后调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,记录这时电压表的示数、电流表的示数、电阻箱的阻值,则测得电流表的内阻 ;
(3)若由(1)测得该电池电动势和内阻,兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中,用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示,灵敏电流计满偏电流已知,按照正确操作步骤测量未知电阻,电池的内阻测量值对的测量结果 (填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)① ② b ③ = ④ > (2)① 最大 ② (3)无
【讲解】(1) [1][2]若不考虑电流表的内阻,根据闭合电路的欧姆定律E=I(R+r)变形得图像的斜率等于电动势,即则电动势图像的纵截距的绝对值表示电源的内阻,则内阻r=b[3][4]若考虑电流表的内阻,根据闭合电路的欧姆定律E=I(R+RA+r)变形得图像的斜率表示电动势,电动势的真实值E真=k,斜率不变,电动势的测量值等于真实值;图像的纵截距的绝对值b=RA+r内阻的真实值r真=b-RA<b=r电源内阻的测量值大于真实值;
(2) [1]闭合开关,闭合开关前将电阻箱接入电路的电阻调为最大;[2]闭合开关后调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,记录这时电压表的示数、电流表的示数、电阻箱的阻值,则根据欧姆定律可知,测得电流表的内阻;
(3) 因测量电阻之前要调节调零电阻使电流计电流达到满偏,则待测电阻只与电动势和欧姆表的内阻有关,与电池的内阻无关,因此电池的内阻测量值对Rx的测量结果无影响。
5.(2025-2026高二上·重庆渝北中学·期中)小北同学想利用所学的知识测量小灯泡在不同的条件下的功率。
(1)他找来几只完全相同的小灯泡并用伏安法描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲,
(2)他将两节旧干电池串联起来,用如图所示的实验电路图测量电池组的电动势和内阻。
(3)小北在调节电阻箱的阻值时,发现电流表的示数很快就接近满偏,为了测得更多的数据,他在实验室找到了一个阻值为的定值电阻,将这个定值电阻并联在电流表两端后再次实验,已知电流表内阻为3R。电流表的读数为,电阻箱的示数为,小北利用测得的数据作出图像,已知图像的斜率为,截距的绝对值为,则电池组的电动势 ,内阻 (均用题中的字母表示)
(4)经过多次测量,通过作图得到串联电池组的电动势和内阻,
(5)小北再将两小灯泡并联接入该电源的两端,则每个小灯泡的实际电功率为 W(结果保留两位有效数字)
【答案】① ② ③ 0.11
【详解】[1][2]此时干路中的总电流为根据闭合电路欧姆定律,有可解得所以图像中斜率,截距的绝对值所以电动势,内阻[3]可写出闭合电路欧姆定律的形式为即将此关系式画在小灯泡的伏安特性曲线图中,交点即为开关闭合后电流表与电压表的实际示数 所以实际功率约为
考点4 测量电阻常用的方法
1.(2025-2026高二上·重庆西藏中学·期中)某同学用伏安法测电阻时,分别采用了电流表内接法和外接法,测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2,则所测阻值与真实值Rx之间的关系为( )
A. R1>Rx>R2
B. R1<Rx<R2
C. R1>R2>Rx
D. R1<R2<Rx
【答案】A
【详解】采用内接法时,电流表与待测电阻串联,故电流表是准确的;而由于电流表的分压使电压表测量值偏大,故由欧姆定律求得的测量值偏大,故R1>Rx;当采用外接法时,电压表与待测电阻并联,故电压表是准确的;而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大,故由欧姆定律求得的测量值偏小,故Rx>R2;故选A.
2.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为,电流表内阻为。“被测导体的真实电阻为。测量时,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图的测量值是 ,乙图的测量值是 (结果保留一位小数)
【答案】① 80.4 ② 87.5
【详解】[1][2]甲图中,电压表测的是R两端的电压,电流表测的是电压表与R并联的电流,故电压表读数和电流表读数的比值等于电压表与R并联的电阻,即乙图中,电压表测的是R与电流表串联的总电压,电流表测的是通过R的电流,故电压表读数和电流表读数的比值等于R与电流表串联的电阻,即
3.(2025-2026高二上·重庆西藏中学·期中)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 (选填器材前的字母);实验电路应采用图中的 (选填“甲”或“乙”)。
(2)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx== Ω(保留两位有效数字)。
(3)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是 。(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
【答案】① B ② C ③ 甲 ④ 5.2 ⑤ B ⑥ D
【详解】
(1) [2]因电源的电压为4V,因此电压表选择3V量程,故电压表选C。[1]由于Rx的阻值约为5Ω,根据欧姆定律可知,电流的最大值为从精确角来说,所以电流表选择0.6A的量程,故电压表选B。[3]根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值可知,待测电阻的阻值偏小,因此选择电流表外接法,故选择甲图。
(2) [4]电压表的读数为U=2.60V;电流表的读数为I=0.50A,因此电阻阻值(3) [5]甲图采用的是电流表外接法,实际上电压表并不是理想电表,所以电压表也有电流,电流表测量的电流是Rx和电压表的电流之和,所以产生误差的主要原因是电流表测量值大于Rx的电流值,导致测量的电阻Rx比实际偏小,所以选B。[6]乙图采用的是电流表内接法,实际上电流表并不是理想电表,所以电流表两端也有电压,电压表测量的电压是Rx和电流表两端的电压之和,所以产生误差的主要原因是电压表测量值大于Rx两端的电压值,导致测量的电阻Rx比实际偏大,所以选D。
4.(2025-2026高二上·重庆第一中学校-12月·期中)如图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个未知电阻的阻值,测量步骤如下:
(1)采用多用电表“×10”挡,欧姆调零后,测量该电阻,发现指针偏转角度如甲图,应将选择开关旋转到电阻挡的 (选填“×1”、“×100”、“×1k”)位置。
(2)甲图中,流过电阻的电流方向是 (选填“从a到b”或“从b到a”)。
(3)改变挡位后,指针偏转如图乙所示,则电阻的测量值为 Ω。
【答案】(1)×100 (2)从a到b (3)1900
【讲解】(1) 由图甲可知,指针偏转角度过小,说明所测电阻值较大,应换大倍率测量,所以应将选择开关旋转到电阻挡的“×100”位置。
(2) 由于黑表笔接电源正极,所以流过电阻的电流方向是从a到b。
(3) 欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以电阻的测量值为
5.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)用伏安法测定一个待测电阻的阻值(阻值约为),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势,内阻不计;
电流表:量程,内阻约为;
电流表:量程,内阻为;
滑动变阻器:阻值范围,额定电流;
电阻箱:阻值范围,额定电流;
开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量的阻值,请回答下列问题。
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表 (填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到 ,这样可以改装成一个量程为的电压表。
(2)在图中画出完整测量阻值的电路图,并在图中标明器材代号。
(3)调节滑动变阻器,两表的示数如图所示,可读出电流表的示数是 ,电流表的示数是,测得待测电阻的阻值是 的阻值保留三位有效数字)。
【答案】(1)① ② 9000 (2) (3)① 8.0 ② 191
【讲解】(1) [1][2]因电流表内阻的准确值已知,应该选择电流表与电阻箱串联改装成一个电压表,要电流表改装成一个量程为3.0 V的电压表,电阻箱的阻值应调到
(2) 改装后的电压表的内阻为由于待测电阻的阻值故电流表采用外接法;滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻的阻值,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如下
(3) [1]由图可知,电流表的示数为;[2]待测电阻两端的电压通过待测电阻的电流故待测电阻的阻值
6.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)某实验小组利用如甲所示的电路图来探究小灯泡的伏安特性。所用器材如下:
待测小灯泡一只,额定电压为2.8V,电阻约为几欧,电压表一个,量程0~3V,内阻约为3kΩ,
电流表一个,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω,滑动变阻器两个,干电池两节,开关一个,导线若干。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______。
A. 滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)
B. 滑动变阻器(最大阻值为1500Ω,额定电流为0.4A)
(2)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,小灯泡电压为2.0V时,小灯泡电阻为 Ω。若把两个灯泡串联接入电动势为4V,内阻为的电源组成闭合电路,则每个小灯泡的实际功率约为 W。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2)① 5.0 ② 0.19 .18 .20
【讲解】(1) 图示为滑动变阻器分压接法,为了调节方便,滑动变阻器应选择阻值较小的。故选A。
(2) [1]小灯泡的电压为2.0V,由伏安特性曲线可知2.0V对应的实际电流为0.4A,小灯泡电阻为[2] 若把两个灯泡串联接入电动势为4V,内阻为的电源组成闭合电路,则有整理得作出图像如图所示 交点为实际的工作电压和电流,则每个小灯泡的实际功率约为
7.(2025-2026高二上·重庆第八中学·期中)小王同学查阅资料:某金属在0~100℃内电阻值与摄氏温度的关系为,其中为该金属在0℃时的阻值,为温度系数(为正值)。小王同学设计如图甲所示电路以测量该金属的电阻和值,已知该金属允许通过的最大电流为,可提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为,内阻不计)
B.定值电阻(阻值为)
C.滑动变阻器(阻值范围)
D.滑动变阻器(阻值范围)
E.电流计(量程,内阻为)
F.电阻箱(最大阻值为)
G.摄氏温度计
H.沸水和冷水各一杯
I.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用 (选填“”或“”),开关闭合前,滑动变阻器的滑片移到 (选填“”或“”)端。
(2)小王同学在室外将电阻箱的阻值调为,闭合开关,再调节滑动变阻器便表的读数为,如果他将实验装置放在温度较低的室内,会观察到表的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)利用上述电流计及电路测量该金属的电阻和值的步骤如下:
①断开开关、,将金属电阻置于沸水中;
②闭合开关,调节使表的读数合适,以后保持不变。调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数和温度;
③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数和温度的多组数据。
(4)以电阻箱的示数为纵轴,温度为横轴,作出图像如图乙所示,则该金属电阻在0℃时的阻值为 ,温度系数为 。(结果用、、表示)
【答案】① ② ③ 小于 ④ ⑤
【详解】
(1)[1]闭合、断开时,滑动变阻器两端的电压最小值约为,滑动变阻器的最小电阻约为滑动变阻器应选用。[2]为了保护电流计,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片向下移动到端。
(2)[3]温度降低,金属电阻的阻值减小,则并联部分电路分压减小,表头G示数减小
(4)[4][5]根据电桥原理可知由图乙得又则解得,
8.(2025-2026高二上·重庆第二十九中学·期中)热敏电阻在自动控制领域有着广泛的应用,一汽车空调NTC热敏电阻传感器,其说明书给出的电阻随温度变化曲线如图甲所示,为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致,测量部分温度下的电阻,设计了如图乙所示的电路,可供选择的器材有:
待测热敏电阻;
电源E(电动势,内阻约为);
电阻箱(阻值范围);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
微安表(量程,内阻为 );
开关两个,温控装置一套,导线若干。
主要实验步骤如下:
①按图乙所示连接电路;
②断开、闭合,调节滑动变阻器滑片的位置,使微安表指针偏转到满偏刻度的三分之二;
③保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合,调节电阻箱,使微安表指针满偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题。
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(2)温度为且微安表满偏时,电阻箱的读数如图丙所示,则电阻箱的接入电阻为 。
(3)温度为时,热敏电阻的测量值为 (结果保留到个位)。
(4)在时,若要按照说明书中的数据,实现该热敏电阻传感器的电阻功能,需要__________。
A. 与该热敏电阻串联一个的电阻
B. 与该热敏电阻串联一个的电阻
C. 与该热敏电阻并联一个的电阻
D. 与该热敏电阻并联一个的电阻
(5)若考虑实验误差,则该热敏电阻的测量值 (选填“大于”“等于”或小于)真实值。
【答案】(1) (2)9000 (3)9000 (4)B (5)小于
【讲解】(1) 本实验采用类似半偏法的原理测量热敏电阻阻值,为了在实验过程中让与热敏电阻和微安表串联支路两端的电压在不同操作下变化尽可能小,需要滑动变阻器的阻值较小,因为滑动变阻器采用分压式接法时,其阻值越小,并联部分电阻变化对总电压的影响越小,所以滑动变阻器应选用
(2) 温度为且微安表满偏时,电阻箱的读数如图丙所示,则电阻箱的接入电阻为
(3) 断开时,根据欧姆定律有闭合时,有已知,联立解得
(4) 根据甲图中的说明书时,热敏电阻的阻值为,实际测量值为,则串联一个的电阻可实现该热敏电阻传感器的电阻功能。故选B。
(5) 闭合前,微安表三分之二偏,则微安表所在支路满足闭合后,微安表满偏,则有考虑实际情况,由于闭合,微安表所在支路的总电阻变小,则该支路与滑动变阻器并联后在干路中的分压变小,即代入解得热敏电阻真实阻值则该热敏电阻的测量值小于真实值。
考点5 电表改装
1.(2025-2026高二上·重庆凤鸣山中学·期中)(多选)如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是( )
A. A1、A2的读数之比为1∶1
B. A1、A2的读数之比为5∶1
C. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1
D. A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5
【答案】BC
【详解】AB.量程不同的电流表读数不同,电流表A1的量程为3 A,A2的量程为0.6 A,当偏转角相同时,A1、A2的读数之比为5∶1,A错误,B正确;CD.图中的A1、A2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,所以A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1,C正确,D错误。故选BC。
2.(2025-2026高二上·重庆第十一中学·期中)实验室有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为。现某同学想把它改装为的电压表使用,则应( )
A. 并联一个阻值为的定值电阻
B. 并联一个阻值为的定值电阻
C. 串联一个阻值为的定值电阻
D. 串联一个阻值为的定值电阻
【答案】C
【详解】现某同学想把它改装为的电压表使用,需串联电阻,满足代入数据解得故选C。
3.(2025-2026高二上·重庆市名校联盟-11月·期中)如图所示是实验室常用的双量程电压表内部结构原理图。当接两接线柱时,量程为;当接两接线柱时,量程为。已知灵敏电流表的内阻,满偏电流,下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】当接两接线柱时,量程为,则有代入数据得当接两接线柱时,量程为,则有代入数据得故选A。
4.(2025-2026高二上·重庆长寿中学校-11月·期中)甲、乙两图是某同学用表头改装而成的电表,每只电表均可使用A、B或A、C两个端点进行相关测量。下列说法正确的是( )
A. 甲图为电流表,A、B间量程小于A、C间量程
B. 甲图为电压表,A、B间量程小于A、C间量程
C. 乙图为电流表,A、B间量程小于A、C间量程
D. 乙图为电压表,A、B间量程小于A、C间量程
【答案】B
【详解】AB.图甲为定值电阻与表头串联,为电压表改装的原理图,根据串联分压原理可知,串联电阻阻值越大,量程越大,即A、B间量程小于A、C间量程,故A错误,B正确;CD.图乙为定值电阻与表头并联,为电流表改装原理图,根据并联分流原理可知,并联电阻越小,量程越大,则A、B间量程大于A、C间量程,故CD错误。故选B。
5.(2025-2026高二上·重庆市九校联盟·期中)如图所示,用内阻为、满偏电流为的表头改装成大量程电流表(0.6A和)和电压表(3V和15V),接线柱为公共接线柱,下列说法正确的是( )
A. 用、B两个接线柱时量程为
B. 用、两个接线柱时量程为
C. 电阻为
D. 阻值为
【答案】C
【详解】A.用、B两个接线柱时得接、C两个接线柱时得可知则用、B两个接线柱时量程为3A,故A错误;B.用、两个接线柱时,电流只通过,但是使用、两个接线柱时电流只通过和,所以用、两个接线柱时的分得的最大电压小于使用、两个接线柱,所以使用、两个接线柱时电压表的量程为3V,故B错误;C.当、B两个接线柱时量程为3A时,根据,联立得,,故C正确;D.用、两个接线柱时电压表的量程为3V,根据欧姆定律解得,故D错误。故选C。
6.(2025-2026高二上·重庆万州第二高中学·期中)电流表的内阻是Rg=100Ω,满刻度电流值是Ig=1mA,现欲把这个电流表改装成量程为3V的电压表,正确的方法是( )
A. 应串联一个Ω的电阻
B. 应并联一个Ω的电阻
C. 应并联一个2900Ω的电阻
D. 应串联一个2900Ω的电阻
【答案】D
【详解】把电流表改装成电压表需串联一个电阻R,改装后解得即应串联一个2900Ω的电阻,故选D。
7.(2025-2026高二上·重庆西南大学附属中学·期中)如图为多用电表的原理示意图,其中表头G的满偏电流为1mA,内阻,,调零电阻的最大值,电池电动势,内阻。虚线框中S为选择开关,下列说法正确的是( )
A. 若电池用久了,电动势减小,内阻增大,即使能够欧姆调零,测量的电阻值也会偏小
B. 若电压表的量程为0~3V,则的阻值为2820Ω
C. 测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,则待测阻值为150Ω
D. 图中的A端与黑色表笔相连接
【答案】C
【详解】A.若电池用久了,电动势减小,内阻增大,中值电阻变小,即使能够欧姆调零,测量的电阻值也会偏大,故A错误;B.若电压表的量程为0~3V,则S接3位置,则代入数据解得,故B错误;C.测某电阻阻值时S接2,灵敏电流计的量程变为此时灵敏电流计的内阻指针指在正中央时则有解得,故C正确;D.多用表中,黑表笔与内部电源的正极相连,红表笔与内部电源的负极相连,因此图中的A端与红色表笔相连接,故D错误。故选C。
8.(2025-2026高二上·重庆南开中学·期中)(多选)如图所示电路中,表头G的量程为1mA、内阻为500Ω,电源电动势E=3V、内阻r=2Ω,R1、R2为定值电阻。将表头G改装为量程5mA与50mA的电流表,以及可直接测量电阻的多用表。则下列说法正确的是( )
A. 插孔A连接红表笔
B. 选择开关拨到“2”位置比拨到“1”位置的量程大
C. R1+R2=125Ω
D. 测量未知电阻前,应调节滑动变阻器R的阻值为600Ω
【答案】BC
【详解】A.插孔A与内部电源正极相连,连接黑表笔,故A错误;B.拨到“2”位置和拨到“1”位置电阻和表头并联,是电流表,并联电阻越小,量程越大,所以选择开关拨到“2”位置比拨到“1”位置的量程大,故B正确;C.拨到“1”位置解得R1+R2=125Ω,故C正确;D.拨到“2”位置测量未知电阻前,欧姆调零时,拨到“3”位置,回路总电阻应调节滑动变阻器R的阻值为,故D错误。故选BC。
9.(2025-2026高二上·重庆南坪中学校·期中)把两个相同的灵敏电流计分别改装成了两个量程不同的电压表、,若把、分别采用并联和串联的方式接入电路,如图甲、乙所示,两电路中滑动变阻器与电源均相同,则闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 图甲中的、的示数不同
B. 图甲中的、的指针偏角不同
C. 图乙中的、的示数相同
D. 图乙中的、的指针偏角不同
【答案】B
【详解】AB.两个电压表量程不同,所以内阻不同,在图甲中两个电压表是并联关系,根据并联电路电压相等,所以两只电表的示数相同,但是由于两只电表的内阻不同,故流过两只电表的电流不同,又因为指针偏转角与流过表头的电流有关,电流越大,偏转角越大,故A错误,B正确;CD.两个电压表量程不同,所以内阻不同,在图乙中两个电压表是串联关系,根据串联电路电流相等,又因为指针偏转角与流过表头的电流有关,所以两只电表的指针偏转角相同,但是由于两只电表的内阻不同,所以两个电表的分压不同,所以两个表的示数不同,故C错误,D错误。故选B。
10.(2025-2026高二上·重庆·期中)(多选)将四个完全相同的表头分别改装成两个电流表、和两个电压表、,其中的量程大于的量程,的量程大于的量程,若把它们接入如图所示的电路中,闭合开关后( )
A. 的读数比的读数小
B. 指针偏转角度比指针偏转角度小
C. 读数和读数相同
D. 指针偏转角度和指针偏转角相同
【答案】BD
【详解】AB.改装成两个电流表A1、A2时,并联了不同的电阻,而两电流表A1、A2又是串联关系,则通过电流表A1、A2的电流相等,所以电流表A1、A2的读数相同,量程大的电流表,并联的电阻较小,电阻所分的电流更多,表头分的电流越少,所以通过两表头的电流不相同,则指针的偏转角不相同,故A错误;B正确;CD.改装成两个电压表V1、V2时,串联了不同的电阻,而两个电压表V1、V2又是串联关系,则通过两个电压表V1、V2的电流相等,则通过两表头的电流也相等,所以指针的偏转相同,但两个电压表V1、V2量程不同,则两电压表的电阻也不同,所以电压表V1、V2的读数也不同,C错误;D正确。故选BD。
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)①红黑表笔短接,进行欧姆调零
②900
(2)大于
3.【答案】(1)110
(2)2.20
(3)1900
4.【答案】(1)①5.17
②6.123.124.125.126.127
(2)22.0
5.【答案】(1)①S
②左边
(2)a
6.【答案】(1)①ADBE
②1.5×105
(2)BC
7.【答案】(1)左
(2)增大
(3)P1
(4)0.86.87.88.89.90
.91
》
考点2测量金属丝的电阻率
1.【答案】(1)①0.696.697.698
②10.045
(2)偏小
(3)①
2.60
②0.52
(4)πD'R
4L
Uπd
p三
4IL
2.【答案】(1)AB
(2)
(3)
118
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R=p哈-9
S=π
p=Und
4IL
(3)根据电阻定律可得
其中
联立解得
3.【答案】(1)6.861.862.863.864
(2)①F
②D
③B
④
πdb-c
⑤不存在
4a
4.【答案】(1)0.36
(2)①120
②D
(3)nd2(U-IRA)
411
5.【答案】(1)1.574.572.573
(2)5.5.4.6
(3)1.1×1041.1×104
↑U/V
20
1.5
。L_4pL
1.0
R=pSπD
1.1×1042m
IA
00.100.200.300.400.50
(3)根据电阻定律
可得金属电阻的电阻率为
学生电源
6.【答案】(1)4.700.698.699.701.702
(2)
(3)R1
(4)小
218
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U-L
学生电源
(3)根据图丙的
图像可知,由于电压表的读数从零
开始变化,因此滑动变阻器必须采用分压式接法,为方便调节,滑动变阻器应选用R1。
(④)若所用电压表不是理想电压表,电压表起分流作用,导致测量的电流偏大,则根据欧姆定律测量的电
阻会偏小,所以再根据电阻定律求电阻率时,会导致电阻率的测量值偏小。
4L
7.【答案】(1)①0.410
②
πRd
(2)乙
(3)
合金丝
8.【答案】①0.150
②R3
③R1
④A2
⑤。-πDR1+r2
4Lk-1
9.【答案】①50.15
②4.699.697.698.700
③×100
④1200
⑤R1
3/8
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AL
V
⑥
⑦
⑧
0.550
1.1
10.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
π(k-R4)d2
4L
R+R号
U-k
R-PS
(④)由欧姆定律可得
结合图像则有
根据电阻定律则有
其
中S=对联立解得p-k-Ra)d
4
4L
考点3测量电源的电动势和内阻
1.【答案】BD
2.【答案】(1)B
(2)①1.44
②0.65
(3)A
418
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3.【答案】(1)
(2)①3.0②0.40(3)0.38(0.36-
0.39都可)
U=E-IR+r)
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
根据图线1的截
距与斜率可知E=3.0VR+R,+r=3.0-1.82解得r=040Q。
0.40
(3)若将电路中的滑动变阻器换成一个相同的小灯泡,设每个灯泡的电压为U,电流为I,则
E=2U+IR+r+R,代入数据变形可得U=1.5-1.5如图中交点坐标(0.41A,0.93V)代表灯泡的实际
电流与实际电压,则功率为P=UI=0.38W(结果保留两位有效数字,0.36-0.39都可)。
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IA
0
0.10.20.30.40.5
丙
4【答案】(1)0b
②b
③=
④>
(2)①最大
②
Uo-Ro
(3)无
5.【答案】①4k
③0.11
考点4测量电阻常用的方法
1.【答案】A
2.【答案】①80.4
②87.5
3.【答案】①B
②C
③甲
④5.2
⑤B
⑥D
4.【答案】(1)×100
(2)从a到b
(3)1900
R2
R
A2
R
5.【答案】(1)①
②9000
(2)
(3)①
8.0②191
618
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R
A
8.0mA
(3)[1]由图可知,电流表的示数为
;[2]待测电阻两端的电压
U,=2×R4,+R,=1.5V通过待测电阻的电流1,=1-1,=7.85×103A故待测电阻的阻值
Ux=1.5
Rx=T.7.85×10-32≈1919
6.【答案】(1)A
(2)①5.0
②0.19.18.20
7.【答案】①Rp2
②a
③小于
④
2互0
⑤b-a
24
ac
8.【答案】(1)R1
(2)9000
(3)9000
(4)B
(5)小
于
》
考点5电表改装
1.【答案】BC
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】c
8.【答案】BC
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9.【答案】B
10.【答案】BD
8/8