高三晚练20：电学实验(二)
2020高考物理电学实验专题讲解和练习
专题四 电学实验电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。
试题注重联系实验操作的考查，如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟，需要考生具 备良好的动手实践经验。
试题还注重实验数据的处理分析，如根据 实验数据画出图线，根据图线分析得出结论。
“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。
是近几年 高考物理实验题的命题趋向。
完整的设计一个实验，要经历多个环节，在实际考查中，一般不会考查全部环节，而是只考查其中的几个环节，有的题目给出条件和实验器材，要求阐述实验原理；有的给出实验电路图，要求领 会实验原理，确定需测物理量及计算公式；有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同，但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点，都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示，在给出实验器材的 前提下进行考查。
由于考查环节和要求的不同，题型也不尽相同，但较多的是选择、 填空、作图题。
在复习过程中，应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方法，比较不同实验的异同（如电路图、滑动变阻器和电表的连接） 不断充实自己的经验和方法，逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。
对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤。
而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件。
（一）电学实验中所用到的基本知识在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。
它们所用到的原理公式为：R=U,E=U+Ir。
由此可见，对于电路中电压UI及电流I的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。
2020届高考物理电学实验(通用型)练习及答案
2020届高考物理电学实验（通用型）练习及答案专题：电学实验1、某实验小组用如图甲所示的电路图来测量电流表(量程2 mA，内阻约为200 Ω)的内阻，除待测电流表、1.5 V的电源、开关和导线外，还有下列可供选择的实验器材：A．定值电阻R1B．定值电阻R2C．滑动变阻器R3(最大阻值为20 Ω)D．滑动变阻器R4(最大阻值为1 000 Ω)E．电阻箱R x(最大阻值为999.9 Ω)F．灵敏电流计G(内阻很小可忽略)(1)为确保安全，精准实验．滑动变阻器应选用__C__(填写器材前对应的字母)．(2)用笔画线代替导线，将实物图乙连接成实验电路图．2、(2019·广东深圳联考)在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。
(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验，其中定值电阻的作用是______________。
由电压表读数U和电流表读数I，画出U-I图线如图乙所示，可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。
(结果保留2位有效数字)(2)乙同学因为粗心，多连接了一根导线，如图甲中的虚线所示。
由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图丙所示。
乙同学分析了图像出现异常的原因后，认为由图丙也可以达到实验目的，则由图丙可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。
(结果保留2位有效数字)3、图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：(1)调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)．(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω.(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置．4、现有一块电流表A1，量程I A1＝300 mA，内阻r1约为5 Ω，要把它改装成较大量程的电流表。
2020物理高考备考专题《电学实验》(附答案解析版)
专题十六电学实验高考物理试题中，实验是必考内容，且近年来越来越受到重视．高考实验题除了对教材原有学生实验进行考查外，还把考查内容延伸到演示实验中，甚至拓展到迁移类实验、应用性实验、设计性实验以及“研究性学习”类实验．要求学生利用所学知识，对实验仪器或实验方法重组，将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情景新颖的实验中去．高考物理实验题具有以下几个特点：1．重视对实验操作能力的考查．如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择；实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据；实验结论的总结及误差分析；实验方案的改进创新等．2．重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查，如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数．3. 设计性实验是考查的热点．在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多，此类实验能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理，灵活处理陌生实验问题的能力，要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力．4．电学实验在高中阶段所占比例较大，是实验考查的重点，各地高考实验题中必有电学实验题．对物理实验的考查通常是以独立题型出现，在高考中实验试题的命题一般是一个力学实验和一个电学实验．一个以考查演示实验或基本实验的基础实验知识、基本实验技能为主；另一个一般以考纲要求的基本实验为载体进行必要的改进和创新，考查考生对基本实验的理解能力、迁移能力和创新能力．预测高考电学实验题：以电流、电压的测量为基本测量的设计性电学实验，涉及实验电路和方法的设计、实验原理的迁移、实验器材的选择、电路实物连线及图象法处理实验数据等，分值较多，能力要求较高，命题形式可能为填空、选择性填空、电路图或实物连线、图象图表分析等．知识点一、测量读数类仪器使用1．电流表、电压表(1)电流表、电压表使用时量程选择的规则:根据被测电流或电压值的大小选择量程.测量时最好使指针偏转超过所选量程的2/3,至少超过1/2.在不知道被测电流或电压大小的情况下,应选用电表的较大量程,然后再根据指针偏转情况选取合适的量程.(2)读数方法:读数时应使视线垂直于刻度盘表面.凡仪器最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读.2．电阻箱电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下估读．如图所示的电阻箱的阻值为84580.2 Ω.3．多用电表(1)使用多用电表测电压、电流时，应根据选择的量程确定最小刻度值，然后读数．(2)使用欧姆挡时，注意以下几个方面：①用多用电表测电阻时,测量前应根据估计的阻值选用适当的挡位.由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间一段刻度范围为测量的有效范围,否则要变换倍率.②每更换一次倍率，都要重新进行欧姆调零.③由于欧姆挡表盘刻度不均匀,难于估读,测量结果只需取两位有效数字.计数时不要忘记乘上相应挡位的倍率.④测量时待测电阻要跟其他元件和电源断开.⑤多用电表使用完毕后,应将选择开关拨离欧姆挡,旋至OFF挡或交流电压最高挡上.特别提醒：要区分开“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置．调整的是表盘下边中间的定位螺丝．“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮．知识点二、电学实验1．电路设计及仪器选取原则正确地选择仪器和设计实验电路,有一定的灵活性,应遵循以下几个基本原则:(1)正确性．(2)安全性．(3)方便性．(4)精确性．2．“伏安类”实验中电流表的内、外接法【特别提醒】在R V、R A均不知的情况下,可采用试触法.如图所示,分别将a端与b、c接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法.3．滑动变阻器的接法(1)若符合下列情况之一,则滑动变阻器必须接成分压式.①要求电表能从零开始读数;②要求电表能有较大的调节范围;③当待测电阻R x≫R(滑动变阻器的最大阻值)时.(2)当待测电阻R x≪R(滑动变阻器的最大阻值)时,既可接成分压式、也可接成限流式.知识点三、实验误差1．偶然误差和系统误差从性质和来源看,误差分为偶然误差和系统误差两种.(1)偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差.减小偶然误差的方法就是通过多次测量求平均值.(2)系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或完善实验原理.2．有效数字(1)测量既然总有误差,测量的数值就只能是近似数,如“174.2 mm”最末的一位数字“2”是不可靠数字,但它仍有意义不能舍,因为它代表了一个大概数量关系,比如这里174.2与174.8相比是接近174还是175就显而易见了.像174.2 mm这种带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字,有效数字的最后一位为误差所在位.在实验中,测量时要按有效数字的规则来读数.(2)确定有效数字时，应注意以下问题：①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时,从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时,计入有效数字.③乘方不算有效数字;比如3.020×10－3 m/s中的－3不是有效数字,10也不是.3．减小实验误差的方法(1)多次测量求平均值．(2)累积法．(3)图象法．知识点四、创新实验1.创新实验方案的设计,一般应遵循以下四条原则(1)科学性原则．(2)可靠性原则．(3)方便性原则．(4)准确性原则．2．设计性实验的设计思路知识点五、控制电路的设计技巧1．滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压式接法：(1)要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测绘导体的伏安特性曲线等实验)；(2)被控制电路的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R0时；(3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时；(4)若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时．2．若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻R L 与滑动变阻器的最大值R0接近或R L略小于R0，则应该采用限流式接法．测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法．知识点六、电学仪器的选择技巧电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便，器材的选择与实验所用的电路密切相关，因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量精确、安全可靠、操作方便的实验电路，再根据实验电路的需要选择器材．具体如下：1．电源的选择：一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．2．电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右，以减小读数的偶然误差，提高精确度．3．变阻器的选择：所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小．高频考点一基本仪器使用与读数电学实验中的“两尺”与“三表”(1)游标卡尺(2)螺旋测微器(千分尺)读数方法：①测量值＝固定刻度读数＋0.01 mm×可动刻度读数(一定要估读)．②读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出．(3)电流表和电压表(4)多用电表(欧姆表)①使用a．机械调零：检查表针是否停在左端的“0”位置；b．选取适当倍率挡；c．欧姆调零：两表笔相接，检查表针是否停在右端的“0”位置；d．把两表笔分别与待测电阻两端相接，欧姆表的读数乘以倍率即被测电阻的阻值；e．实验结束后，将表笔拔出，并将选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡．②注意事项a．测量电阻时，待测电阻要与其他电路元件断开，两手不要接触待测电阻两端；b．选择好倍率挡后要进行欧姆调零，且每换一次倍率挡要“调零”一次；c．测量电阻时，若指针偏角过小，换较大倍率挡；若指针偏角过大，换较小倍率挡；d．读数＝示数×倍率．例1．下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度，图乙为20分度游标卡尺，图丙为10分度游标卡尺，它们的读数分别为__________；________；________.【解析】在图甲中，主尺读数为42 mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是50分度的，所以读数为42 mm＋5×0.02 mm＝42.10 mm；在图乙中，主尺读数为63 mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是20分度的，所以读数为63 mm＋6×0.05 mm＝63.30 mm；在图丙中，主尺读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是10分度的，所以读数为29 mm＋8×0.1 mm＝29.8 mm.【答案】42.10 mm63.30 mm29.8 mm【变式探究】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示．(1)若使用的是0～3 V量程的电压表，读数为________V．若使用的是0～15 V量程的电压表，读数为________V.(2)若使用的是0～0.6 A量程的电流表，读数为________A．若使用的是0～3 A量程的电流表，读数为________A.【解析】对于电压表，当选取0～3 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V，当选取0～15 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取0～0.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取0～3 A量程时，每小格为0.1 A，读数为2.30 A.【答案】(1)1.688.4(2)0.46 2.30【举一反三】(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①将K旋转到电阻挡“×100”的位置．②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线．③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示．为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填“×1”、“×10”、“×1 k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量．(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，R g 为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x的关系式为________；(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V的电压表内阻．该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图中________(选填“A”或“B”)方式连接．在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图甲所示，读数为______ Ω，这时电压表的读数为如图乙所示．若该欧姆挡内阻为24 kΩ，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为______V(计算结果保留两位有效数字)．【解析】(1)②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件D，使指针对准电阻的“0”刻度线；③指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换“×10”挡．(2)根据图乙，多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，则有：I＝ER g＋R0＋R x＋r.(3)欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：30×1 kΩ＝30 kΩ，电压表的读数为：1.60 V．由题意知欧姆表的内阻为24 kΩ，与电压表的内阻30 kΩ串联，由欧姆定律可知：E＝I(R＋r)＝1.6030 000×(2.4×104＋3×104) V≈2.9 V.【答案】(1)D“×10”(2)I＝ER g＋R0＋R x＋r(3)A30 k 2.9高频考点二以测电阻为核心的电学实验1．最常用的电阻测量方法(1)“伏安法”有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”．(2)“安安法”电压表不能用或没有电压表的情形下，若知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．(3)“伏伏法”电流表不能用或没有电流表的情况下，若知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．(4)“伏安加R法”在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的要求，加保护电阻的方法就应运而生，“伏安加R法”又叫做“加保护电阻法”．(5)滑动变阻器限流式、分压式接法的选择①当题中要求负载上电压或电流从零开始调节时，应采用分压式接法；②当题中要求测量精确度高且调节范围大时，一般用分压式接法；③当滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值的一半还小时，一般用分压式接法；④负载电阻的阻值小于滑动变阻器的总电阻或相差不多，且电压、电流不要求从零可调时，一般用限流式接法；⑤两种接法均可使用时，优先用限流式接法(节能)．(6)电表的“三用”：如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．2．最为精确的电阻测量方法——等效替代法(1)电流等效替代(2)电压等效替代3．电表内阻测量最常用的方法——半偏法(1)用半偏法测电流表内阻，如图所示，电阻箱应和电流表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R测<R 真．(2)若测电压表内阻，如图所示，电阻箱应和电压表串联，然后与小电阻滑动变阻器并联，且R测>R真.例2．某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20 Ω)材料的电阻率．他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 Ω)；电流表A1(量程0～100 mA，内阻约5 Ω)；电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω)；电阻箱R(0～999.9 Ω)；开关、导线若干．他们的实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；B．根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，闭合开关S；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.F．断开开关，拆除电路并整理好器材．(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d ＝________mm ；(2)实验中电流表应选择________(选填“A 1”或“A 2”)；(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R 和对应的接入电路中电阻丝长度L 的数据，绘出了如图丙所示的R －L 关系图线，图线在R 轴的截距为R 0，在L 轴的截距为L 0，再结合测出的电阻丝直径d ，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)．【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5 mm ，可动刻度是22.6×0.01 mm ＝0.226 mm ，金属丝直径d ＝0.5 mm ＋0.226 mm ＝0.726 mm.(2)电路中最大电流约为I ＝ER 电阻丝＋r ＝320＋1 A≈0.14 A ，不到0.6 A 的四分之一，如果使用电流表A 2实验误差较大，因此电流表应选A1.(3)由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻R 总＝R ＋R 电阻丝＝R ＋ρL S＝R ＋ρL π(d 2)2＝R ＋ρ4L πd 2， 由题图丙可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻R 总＝R 0，则R ＋ρ4L πd 2＝R 0，R ＝R 0－ρ4L πd 2，图象斜率的绝对值|k |＝R 0L 0＝4ρπd 2，则电阻率ρ＝πd 2R 04L 0. 【答案】(1)0.726(0.725～0.727) (2)A 1 (3)πd 2R 04L 0【变式探究】待测电阻R x 的阻值约为20 Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A ．电流表A 1(量程为150 mA ，内阻约为10 Ω)B ．电流表A 2(量程为20 mA ，内阻r 2＝30 Ω)C ．电压表V(量程为15 V ，内阻约为3 000 Ω)D ．定值电阻R 0＝100 ΩE ．滑动变阻器R 1，最大阻值为5 Ω，额定电流为1.0 AF ．滑动变阻器R 2，最大阻值为5 Ω，额定电流为0.5 AG ．电源，电动势E ＝4 V(内阻不计)H ．电键S 及导线若干(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不小于其量程的三分之一，请从所给的器材中选择合适的实验器材：__________________________(均用器材前对应的序号字母填写)；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量R x 的最佳实验电路图并标明元件符号；(3)待测电阻的表达式为R x ＝____________，式中各符号的物理意义为___________________________________________．【解析】(1)由于电源电动势为4 V ，电压表V 量程为15 V ，测量中电压表示数达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可将电流表A 2与定值电阻R 0串联当作电压表与电流表A 1配合使用，用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知，故电流表A 1采用外接法，改装的电压表量程为20 mA×130 Ω＝2.6 V ，两个滑动变阻器最大阻值均为5 Ω，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为0.8 A ，故滑动变阻器只能选择R 1，经过估算当电流表A 1满偏时，电流表A 2也正好满偏，非常匹配，满足电表读数不小于其量程的三分之一．故器材选择ABDEGH.(2)如图所示(3)待测电阻R x ＝I 2(r 2＋R 0)I 1－I 2，其中，I 1、I 2分别为A 1和A 2的示数，R 0与r 2分别为定值电阻和A 2内阻的阻值．【答案】(1)ABDEGH (2)见解析图 (3)I 2(r 2＋R 0)I 1－I 2 I 1、I 2分别为A 1和A 2的示数，R 0与r 2分别为定值电阻和A 2内阻的阻值【举一反三】某同学利用右图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R (最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．实验步骤如下①按电路原理图连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)根据电路图将下图中实物图连线．(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．A．100 μA B．250 μAC．500 μA D．1 mA【解析】(1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R1可减小实验误差．(2)滑动变阻器为分压式接法，连接实物电路如图所示：(3)电压表和电阻箱串联，两端电压分别为2.00 V和0.50 V，则R V＝4R＝2 520 Ω.(4)电压表的满偏电流I g＝UR V＝2.52 520A≈1 mA，故选项D正确．【答案】(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D 高频考点三测量电源电动势和内阻1．电源电动势和内阻的测量方法任何一种实验方法．一定要紧扣闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I，这也是命题专家命题时的入手点．2．数据处理利用图象得出电动势和内阻是常见的方法，对于不同的电路设计，在作图象时都要画出倾斜直线，即得到有关电动势和内阻的一次函数关系，再利用图象中的斜率与截距求解．当电流表或电压表量程不符合实验要求时，要考虑改装电表进行测量，所以有时也会用两个电流表或两个电压表来进行测量．例3．某物理兴趣实验小组的同学为了测量电动势约为3 V的某电源的电动势和内阻，实验室可供选择的实验器材如下．A．电压表V1(0～3 V，R V1＝10 kΩ)B．电压表V2(0～15 V，R V2＝50 kΩ)C．电流表A1(0～3 mA，R g＝100 Ω)D．电流表A2(0～3 A，内阻约为0.5 Ω)E．滑动变阻器R1(0～10 Ω)F．滑动变阻器R2(0～1 000 Ω)G．定值电阻R3＝0.5 ΩH．定值电阻R4＝10 ΩI．开关S以及导线若干回答下列问题：(1)在设计本实验时，为了减小实验误差，电压表应选______(填器材前的序号)，为了操作方便，滑动变阻器应选________(填器材前的序号)，通过分析可知电流表A1的量程太小、电流表A2的量程太大，该小组的同学想将电流表A 1改装成量程合适的电流表，则应将电流表A 1与定值电阻________(填器材前的序号)________(填“串”或“并”)联，改装后的电流表的量程应为________A ；(2)请设计合适的电路图测量电源的电动势和内阻，画在如图甲所示的虚线框内；(3)该实验小组的同学利用所设计的电路得到多组数据，以电流表A 1的示数为横坐标、电压表的示数为纵坐标建立坐标系，并将各组数据描绘在该坐标系中，得到的U －I 图象如图乙所示，则该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留两位小数)【解析】(1)电源的电动势约为3 V ，电压表应选A ，为方便实验操作，滑动变阻器应选E ，它的阻值范围是0～10 Ω，电路中最小电流约为0.3 A ，为了扩大电流表A 1的量程，应与A 1并联一个小电阻R 3，改装电流表的满偏电流I ＝I g ＋I g R g R 3＝0.003 A ＋3×10－3×1000.5A ＝0.603 A ； (2)电路图如图所示；(3)分析可知，改装后电流表的量程是电流表A 1量程的201倍，图线在纵轴上的截距等于电源的电动势，由题图乙读出电源的电动势为E＝2.96 V，图线斜率的绝对值表示电源内阻r，故r＝2.96－2.12201×2.5×10－3Ω＝1.67 Ω.【答案】(1)A E G并0～0.603(2)见解析图(3)2.96 1.67【变式探究】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．②排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图．由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.【解析】①用多用电表的电压挡测U ab≠0，说明两表笔与电源两极间为通路，问题出在a、b′之间的含有电键的电路部分；若U aa′≠0，说明aa′导线断路，若U aa′＝0，说明导线bb′断开．②由于I2≫I1，故可将I2视为干路电流，则有I1(R1＋r1)＝E－I2(r＋R0)则I1＝ER1＋r1－r＋R0R1＋r1·I2，故从图线的截距和斜率可求得E＝1.4 V，r＝0.5 Ω。
2020人教高考物理：电学实验二轮练习(word 含答案)
2020人教高考物理：电学实验二轮练习附答专题：电学实验1、如图甲为多用电表的电路原理图．已知选用的电流表内阻R g＝10 Ω、满偏电流I g＝10 mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数值没有标出．(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为6.9_mA；选择开关接3时其读数为173_V(171～175_V均可)．(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，某同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为150_Ω.③计算得到多用电表内电池的电动势为1.5 V．(保留2位有效数字)2、(2019·四川攀枝花统考)要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A．待测电压表V(量程3 V，内阻几千欧)B．电流表A(量程3 A，内阻0.01 Ω)C．定值电阻R(阻值2kΩ，额定电流50 mA)D．蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)E．多用电表F．开关K1、K2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)首先，用多用电表进行粗测，选用×100倍率，操作方法正确。
若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是________ Ω。
(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是________。
其理由是_____________________________________________________________。
(3)在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好。
(4)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：______________________________________________________________________________；(5)用上述所测量的符号表示电压表的内阻R V＝______________。
高中物理电学实验练习 (共20个实验有答案)
“小灯泡伏安特性”中的功率问题一、实验题1.做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验时，已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，，实验可供选择的器材如下:a.电流表A1（量程0～0.6A，内阻约5Ω）b.电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）c.电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）d.电压表V2（量程0～15V，内阻约2000Ω）e.滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）f.滑动变阻器R2（阻值0～5000Ω，额定电流500mA）g.直流电源的电动势为3.0V，内阻忽略不计h.开关k,导线若干①为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择，电压表应选择，滑动变阻器应选择（填写实验器材前的序号）②请设计合理的电路来完成该实验，把电路图画在方框里。
③实验中，当电压表的示数为U 时，电流表的示数为I，则小电珠电阻的真实值U（填“大于”“等于＂或“小于＂）。
I④通过实验得到多组数据，做出小电珠的伏安特性曲线，如图所示。
如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联，接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率为W 。
（结果保留两位小数）【答案】a c e 大于0.55（0.53—0.55）【解析】（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选c；由表中实验数据可知，最大电流为0.49A，电流表选a；为方便实验操作，滑动变阻器应选e；（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由表中实验数据可知，灯泡最大电阻约为3.7Ω，电压表内阻约为2kΩ，灯泡电阻阻值远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示：（3）由于电压表的分流作用，所以电流表的示数比流经灯泡的电流偏大，故根据欧姆定律R =U测量电阻偏小，即计算得到的小电珠的电阻值IU小于真实值；则小电珠电阻的真实值大于。
I（4）将定值电阻与电源等效为内阻为2.0Ω，电动势为3.0V 的电源，由闭合电路欧姆定律得：U＝3.0﹣2.0I，将路端电压与电流的关系图象作入图象中，如图所示：由图可知，U＝1.28V，I＝0.43A，所以灯泡的实际功率为：P =UI = 0.55W2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室提供了如下器材：A．小灯泡(3V，1．8W)B.电压表(量程3V，内阻约为20kΩ)C.电流表(量程0.6A，内阻约为0．2Ω)D．滑动变阻器(0～10Ω，2A)E.电源(电动势3V，内阻不计)F.开关及导线若干，坐标纸实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确，调节测量多组对应的U、I 值。
高二物理电学近些年高考电学实验题(分类)汇总
5、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差． (1)应该选择的实验电路是图 1 中的________(选填“甲”或“乙”)．
A
B
C
D
6、现要测量某电源的电动势和内阻．可利用的器材有：电流表 A，内阻为 1.00 Ω； 电压表 V；阻值未知的定值电 阻 R1、R2、R3、R4、R5；开关 S；一端连有鳄鱼夹 P 的导线 1，其他导线若干．某同学设计的测量电路如图(a)所示．
第 22 题图 2 (3)请你选择一组数据点，在图上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.
2、利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：
图(c) (3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率 k＝_______A－1Ω－1，截距 b＝________A－1. (4)根据图线求得电源电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω. 3、下图是测量阻值约几十欧的未知电阻 R x 的原理图，图中 R0 是保护电阻(10 Ω)，R1 是电阻箱(0～99.9 Ω)，R 是 滑动变阻器，A1 和 A2 是电流表，E 是电源(电动势 10 V，内阻很小)．
化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表 A 示数变化量的绝对值△I，则（ ）
（A）A 的示数增大
（B）V2 的示数增大
（C）△V3 与△I 的比值大于 r
(D) △V1 大于△V2
I(mA) U(V)
193 153 111 69
30
2.51 2.59 2.68 2.76 2.84
“伏安法”测电阻
d．电阻箱：最大阻值 9999.9 Ω，阻值最小改变量为 0.1 Ω
2020年高考物理实验专项复习：《电学实验》(解析版)
《电学实验》一、实验题1.某实验小组计划进行“测定电源电动势E和内阻r”的实验，他们首先分析并设计合理的实验方案。
(1)同学A认为通过闭合电路欧姆定律的学习，大家知道电源电动势E=U内+U外，U内=Ir，U 外=IR(其中I为干路电流，R为外电路的总电阻，U内为内阻分压，U外为路端电压)，在以上涉及的除电动势和内阻外的四个物理量中，除U内不能直接测量外，其他的三个物理量I、R、U外均可测得，同学A建议通过实验测得一组I、R、U外的数据，代入上述三个方程即可求解E、r 和U内。
请简要评价同学A的方案是否可行：________________________________________。
(2)同学B设计了如图甲所示的电路进行实验。
实验过程中，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数U及电阻箱的阻值R，然后断开开关，记录U及R，重复上述操作，得到多组电压表示数及电阻箱的阻值，以1U为纵轴，以X(未知)为横轴描点作图，得到如图乙所示的图像，X应为________，结合图乙可得电源电动势E=________V，内阻r=________Ω。
由于电压表不是理想电表，故电动势的测量值________，内阻的测量值________。
(后两空均选填“偏大”或“偏小”)2.某型号多用电表欧姆档的电路原理图如图甲所示。
微安表是欧姆表表头，其满偏电流I g=500μA，内阻R g=950Ω。
电源电动势E=1.5V，内阻r=1Ω。
电阻箱R1和电阻箱R2的阻值调节范围均为0∼9999Ω。
甲(1)甲图中的a端应与___________(红或黑)表笔连接。
(2)某同学将图甲中的a、b端短接，为使微安表满偏，则应调节R1=__ Ω；然后在a、b端之间接入一电阻Rx后发现微安表半偏，则接入的电阻阻值为Rx=______Ω。
(3)如图乙所示，该同学将微安表与电阻箱R2并联，利用该电路图组装一个“×100倍率”的欧姆表，要求欧姆表的表盘刻度示意图如图丙所示，其中央刻度标“15”，则该同学应调节R2=________Ω；用此欧姆表测量一个阻值约2000Ω的电阻，测量前应调节R1=________Ω。
高中物理电学实验练习题含详解答案
高中物理电学实验练习题含详解答案Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】图10-电学实验练习题例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x （约100 Ω）;直流电流表（量程0~10 mA 、内阻50 Ω）;直流电压表（量程0~3 V 、内阻5 k Ω）;直流电源（输出电压4 V 、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A ）；开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x ＜v A R R ，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min =xA R R R E++=24 mA ＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R x ，现有如下器材：读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。
⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。
⑵①将S 2与R x 相接，记下电流表指针所指位置。
②将S 2与R 1相接，保持R 2不变，调节R 1的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R 1的值，则R x ＝R 1。
例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）：电源E ，具有一定内阻，电动势约为；电压表V 1，量程为，内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω；滑动变阻器R ，最大阻值约为100Ω； ）单刀单掷开关K ，导线若干。
测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。
专题39 电学实验(二)(解析版)
2020年全国百所名校最新高考模拟试题全解汇编（四月第一周周三红版）电学实验（二）1、（2020·山东省实验中学高三下学期线上检测）如图甲所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压为U时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C。
某同学在一次实验时的情况如下：a．按图甲所示的电路图连接好电路；b．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数I0=490μA，电压表的示数U0=8.0V。
c．断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s测读一次电流I的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上（时间t为横坐标，电流I为纵坐标），结果如图中小黑点所示；(1)在图乙中画出I-t图线________________；(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是__________________________；(3)该电容器电容为_________F(结果保留两位有效数字）；(4)若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比真实值_________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【答案】 (1). (2). 开始放电时，电容器所带电量 (3). 1.0×10-3（0.95×10-3~1.2×10-3） (4). 偏小 【解析】(1)[1]根据图中画出的点作平滑的曲线作图如图所示(2)[2]由Q I t ∆=⋅∆知电荷量为I t -图象与坐标轴所包围的面积，则面积的物理意义为电容器在开始放电时所带的电荷量；(3)[3]数出图乙中图线与坐标轴所围成面积约为32格，即电容器的电荷量为633250105C 8.010C Q --=⨯⨯⨯=⨯则有33810F 110F 8Q C U --⨯===⨯ (4)[4]电容的测量值比它的真实值偏小，原因是若把电压表接在E 、D 两端,则电容器在放电时，有一部分电量会从电压表中通过，从而使得通过电流表中的电量小于电容器的带电量，从而使电容的测量值比它的真实值偏小。
高考物理电学实验探究练习20题Word版含答案及解析
高考物理电学实验探究练习20题1、某PPP3电池，标称电压9V ，内阻r 约为40Ω，最大允许电流为100mA ．现设计如图甲电路图精确测量其电动势和内阻．图中V 为电压表，R 为电阻箱(阻值范围为0～999.9Ω)，R 0为定值电阻，(1)电压表有以下规格，本实验应选用________.A ．10V ，约1K ΩB ．10V ，约10K Ω(2)备有的定值电阻R 0的规格有以下几种，则本实验应选用_______．A ．50Ω，1.0WB ．500Ω，2.5W(3)接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U ，改变电阻箱阻值R ，取得多组数据，作出了如图乙的图线．由图线求得该电池的电动势E =____V ，内阻r =_____Ω．(结果均保留三位有效数字)【答案】 (1). B (2). A (3). 10.0 (4). 33.3【解析】（1）本实验中电压表内阻越大，则分流越小，误差越小，故电压表选择内阻更大的B ；（2）R 0是定值电阻，起保护电路的作用。
当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为100mA ，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值约为：0394********R -=-Ω=Ω⨯，定值电阻应选A ；（3）由闭合电路欧姆定律可得：0E U R R R r =++；变形得：01 1R r U E ER+=+，由数学知识可知，图象中的斜率0r R k E +=；截距1b E =；由图可知，b =0.1，故E =10.0V ；20.60.18.33610k --==⨯；即0 8.33R r E+=；解得：r =33.3Ω； 2、某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源(电动势为3V ，内阻为1Ω)、电键滑动变阻器(最大阻值为10Ω)、电压表、电流表小灯泡、导线若千。
(电压表和电流表均视为理想电表)(1)实验中得到了小灯泡的U-I 图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而___________。
高考物理电学实验专题训练及参考答案
高考物理电学实验专题训练一、实验题1.某同学使用如图甲所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“2.5V,1.25W”字样,备选滑动变阻器有两种规格,1R 标有“10Ω,2A”,2R 标有“100Ω,0.2A”。
现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据。
(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用___________(填“1R ”或“2R ”)。
(2)在答题纸上将实物图补充完整。
(3)图乙为根据实验数据作出的一条I U 图线,从图中求出小灯泡正常工作时的阻值大小为____________Ω(结果保留两位有效数字),考虑电表对线路的影响,此阻值比小灯泡的实际阻值偏___________(填“大”或“小”)。
2.在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,此外还有以下器材可供选择:A.直流电源3V(内阻不计)B.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω)C.直流电流表0~3A(内阻约为0.1Ω)D.直流电压表0~3V(内阻约为3k Ω)E.滑动变阻器100Ω,0.5AF.滑动变阻器10Ω,2AG.导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.(1)实验中电流表应选用__________,滑动变阻器应选用__________;(均填写仪器前的字母)(2)在图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出,请补齐电路的其他部分,要求滑片P向b端滑动时,灯泡变亮);-图线如图所示.由此可知,当电压为0.5V时,小灯泡的灯丝电阻(3)根据实验数据,画出的小灯泡I U是__________Ω。
(4)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方2U变化的图象,在图中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是__________.(选填"甲""乙""丙""丁")3.某同学利用如图所示的电路测量一微安表量程为100Aμ，内阻为几千Ω的内阻，可使用的器材有：两个电阻箱R（最大阻值为99999.9Ω）和B R(最大阻值为99999.9Ω)；A电源E(电动势约为1.5V，内阻不计：单刀开关S和2S，完成下列实验步骤中的填1空：①为了保护微安表，开始时将电阻箱A的阻值调至最大；②闭合1S，2S，逐步减小电阻箱A的阻值，使微安表满偏，此时电阻箱A的读数为12000.6Ω；③断开1S，将电阻箱A的读数调整为4.000.2Ω，将电阻箱B的阻值调至______选填“最大”或“最小”，再闭合1S和2S，然后调整电阻箱B的阻值，使微安表重新达到满偏，这时电阻箱A两端的电压与②中相比______选填“改变”或“不变；④此时电阻箱B的读数为1450.6Ω，则由此可知待测微安表的内阻为______Ω，电源的电动势为______电动势的结果保留三位有效数字。
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练专题二十 电学实验 (含解析)
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练专题二十 电学实验题型一、多用电表的原理、使用及读数问题【规律方法】1. 电压表、电流表、多用电表的读数技巧(1)对电表读数问题，要先弄清楚电表的精确度，即每小格的数值，再确定估读的方法，是12、15还是110估读，明确读数的小数位数。
(2)多用电表的使用问题，在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零的区别，掌握测量电阻的步骤，此外，会看多用电表表盘，最上排不均匀刻度为测电阻时读数刻度，读出表盘刻度后应乘以挡位倍率；中间刻度是均匀的，为测量电压和电流的读数刻度，下面三排数字为方便读数所标注；最下排刻度专为测量2.5 V 以下交流电压所用，一般较少使用。
3. 欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
【典例1】(2019·全国卷Ⅲ)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA 刻度。
可选用的器材还有：定值电阻R 0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R 1(最大阻值1500 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99999.9 Ω)，干电池(E ＝1.5 V ，r ＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干。
(1)欧姆表设计将图a中的实物连线组成欧姆表。
欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________ Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)。
(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图b所示。
表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________。
2020物理高考备考专题《电学实验》(高考押题)(附答案解析版)
高考押题专练1.某同学用以下器材接成如图甲所示的电路，并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘，成功地改装了一个简易的“R×1 k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下：A.满偏电流I g＝100 μA的微安表一个B.电动势E＝1.5 V，电阻可忽略不计的电池C.阻值调至14 kΩ的电阻箱RD.红、黑测试表笔和导线若干(1)根据题中信息可知原微安表的内阻R g＝________ Ω.(2)在图甲电路的基础上，不换微安表和电池，图乙的刻度也不改变，仅增加1个电阻，就能改装成“R×1”的欧姆表.要增加的电阻应接在________之间(填a、b、c)，电阻阻值为________.(保留两位有效数字)(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图.【答案】(1)1 k(2)a、c15 Ω(3)见解析图【解析】(1)根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意”说明在测阻值在10～20 kΩ的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近，由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻，即表内总电阻约为R总＝15 kΩ.当表笔短接时，电流满偏，根据欧姆定律有：I g＝ER＋R g，代入E、R、I g的值可得R g＝1 kΩ.(2)要把原表改装成“R×1”的欧姆表，就要减少表的内阻，依题意，显然只有在ac之间并联一个小电阻R′，才能使表内总电阻等于中值电阻R并＝15 Ω.根据R并＝R′(R＋R g)R′＋R＋R g，代入R以及R g的数值可计算得R′≈15 Ω.(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图如图所示.2.一只小灯泡，额定功率为0.75 W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝PR＝1.5 V.B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而找到灯泡的额定电压.A.电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)B.电流表A1(量程1 500 mA，内阻约0.02 Ω)C.电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6 Ω)D.滑动变阻器R1(0～10 Ω)E.滑动变阻器R2(0～100 Ω)F.电源E(电动势4.0 V，内阻不计)G.开关S和导线若干H.待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)(1)在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中，电流表选________(选填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”).(2)当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中.(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________ V；显然这一结果大于1.5 V，究其原因是________________________________.【答案】(1)见解析图A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.4～2.6均可)灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)【解析】(1)题目表格中电流最大310 mA，考虑测量的精确度，故电流表选择A2；要描绘小灯泡的U－I图象，电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器用分压式接法，选择小量程的变阻器方便操作，故变阻器选择R1；电路如图所示.(2)小灯泡的U－I图象如图所示：(3)小灯泡的额定功率为0.75 W；当电压为2.5 V时，电流为0.3 A，此时电功率为：P＝UI＝2.5×0.3 W ＝0.75 W，恰好等于额定功率，故额定电压为2.5 V；显然这一结果大于1.5 V，究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.3.某同学利用如图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻R L，实验室提供下列器材：①待测线圈L，阻值约为2 Ω，额定电流为2 A②电流表A1量程为0.6 A，内阻r1为0.2 Ω③电流表A2量程为3 A，内阻r2约为0.2 Ω④变阻器R1阻值为0～10 Ω，变阻器R2阻值为0～1 kΩ⑤电池E，电动势为9 V，内阻很小⑥定值电阻R3＝10 Ω，R4＝1 000 Ω⑦开关S1、S2要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I2－I1的图象，求出电感线圈的电阻.(1)实验中定值电阻应选用________，变阻器应选用________.(填代号)(2)I2－I1对应的函数关系式为__________.(选用题干所给出的物理符号表示)(3)实验结束时应先断开开关________，后断开开关________.(4)由I 2－I 1图象得出I 2I 1的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为________.(结果保留3位有效数字)【答案】(1)R 3 R 1 (2)I 2＝R L ＋R 3＋r 1R LI 1 (3)S 2 S 1 (4)2.04 Ω 【解析】(1)采用已知内阻的小量程电流表A 1替代电压表测量电压，需要串联一个大于等于R ＝2×20.6 Ω－0.2 Ω≈6.5 Ω的定值电阻，所以实验中定值电阻应选用阻值为10 Ω的R 3，要用分压电路，选择较小的滑动变阻器，滑动变阻器应选用阻值为0～10 Ω的R 1. (2)由I 1(R 3＋r 1)＝(I 2－I 1)R L ，得：I 2I 1＝R L ＋R 3＋r 1R L ，所以：I 2＝R L ＋R 3＋r 1R LI 1(3)实验结束时为防止烧坏电路，应先断开开关S 2 ，将电感线圈与A 1断开，然后再断开S 1. (4)由I 2＝R L ＋R 3＋r 1R L I 1，代入数据得：R L ＝R 3＋r 15＝10＋0.25Ω＝2.04 Ω.4.高电阻放电法测电容的实验，是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电电压为U 时所带的电荷量Q ，从而再求出待测电容器的电容C ，某同学的实验情况如下：(1)按图甲所示电路连接好实验电路.(2)接通开关S ，调节电阻箱R 的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下这时电流表的示数I 0＝500 μA 、电压表的示数U 0＝6.0 V ，I 0 和U 0 分别是电容器放电的初始电流和初始电压，此时电阻箱R 的阻值为8.5 kΩ，则电流表的内阻为________ kΩ.(3)断开开关S ，同时开始计时，每隔5 s 或10 s 读一次电流I 的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t 为横坐标、电流I 为纵坐标的点，如图乙中用“×”表示的点.(4)请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线，并根据图线估算出该电容器两端电压为U 0时所带的电荷量Q 0约为________ C ；(结果保留两位有效数字)(5)根据公式________来计算电容器的电容.(只要求写出表达式，不要求计算结果) 【答案】(2)3.5 (4)如图所示 8.0×10－3(5)C ＝Q 0U 0【解析】(2)由欧姆定律有：U 0＝I 0(R g ＋R )得：R g ＝U 0I 0－R ＝ 6.0500×10－6 Ω－8.5×103 Ω＝3.5×103Ω＝3.5 kΩ (4)用平滑曲线连接各点，查出所画的曲线与坐标轴所围的格数以求得面积.因ΔQ ＝I ·Δt 即为曲线与坐标轴所围的格数的面积，则利用数格子方法，估算出电容器两端电压为U 0时的电量为：Q 0＝32×2.5×10－4 C ＝8.0×10－3 C(5)根据电容的定义式可知，利用C ＝Q 0U 0可求出电容C .5.某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值，设计了如图甲所示的电路，其中R 0为电阻箱，R x为金属热电阻，电压表可看做理想电表，电源使用的是稳压学生电源(内阻不计)，实验步骤如下：①按照电路图连接好电路 ②记录当前温度t③将单刀双掷开关S 与1闭合，记录电压表读数U ，电阻箱阻值R 1④将单刀双掷开关S 与2闭合，调节变阻箱使电压表读数仍为U ，记录电阻箱阻值R 2 ⑤改变温度，重复② ～ ④的步骤(1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为：R x ＝________，根据测量数据画出其电阻R x 随温度t 变化的关系如图乙所示；(2)若调节电阻箱阻值，使R 0 ＝ 120 Ω，则可判断，当环境温度为________时，金属热电阻消耗的功率最大.【答案】(1)R 1R 2 (2)20 ℃【解析】(1)设电源电压为E ，则将单刀双掷开关S 与1闭合时，U R x ＝E －UR 1；单刀双掷开关S 与2闭合时：E －U R x ＝U R 2；联立解得：R x ＝R 1R 2；(2)金属热电阻消耗的功率最大时，此时金属热电阻的值等于电阻箱的阻值，即R x ＝R 0 ＝ 120 Ω，根据电阻－时间关系可知：R x ＝t ＋100，当R x ＝120 Ω时，t ＝20 ℃.6.实验室里有一只“W A200”型的二极管，但它两端的“＋”“－”号被磨掉了.小王想测出它的正负极，并测量它的正向电阻、反向电阻.小王先在网上查出该型二极管的正向电阻约5 Ω、反向电阻约50 Ω.小王在实验室找出以下器材：电流表A ，量程0.6 A ，内阻r A ＝0.1 Ω 电压表V 1，量程2 V ，内阻r V ＝1 kΩ 电压表V 2，量程3 V ，内阻约为2 kΩ 定值电阻R 1，阻值R 1＝40 Ω 滑动变阻器R 2，阻值范围0～5 Ω 电源E ，电动势3 V ，内阻不计 开关及导线若干(1)小王先在二极管两端标上A 和B ，按如图甲所示电路连接.他发现电流表、电压表的示数都几乎不随滑动变阻器R 2的阻值的变化而改变(电路保持安全完好)，说明哪端是二极管的正极________(填A 或B ).(2)小王标出了二极管的正负极，接着他设计了如图乙所示的电路.某次测量中读出电压表读数为U 、电流表的读数为I ，则二极管“正向电阻”的精确计算式R ＝________(用读数和字母表示).(3)请您选用上面器材，帮小王设计一个测量二极管“反向电阻”的电路，填在图丙的方框内.要求：能够多次测量、尽量精确.【答案】(1)B (2)UI －r A(3)见解析图【解析】(1)因电压表和电流表均不随变阻器的阻值变化而变化，说明二极管反向接入，故B 端为二极管的正极；(2)由题图乙可知，采用了电流表内接法，则由欧姆定律可知：R ＝UI－r A .(3)要想多次测量应采用分压式接法，由于反向电阻较大，属于大电阻，电路中电流较小，为了能准确测量，可以将V1与R1并联后充当电流表使用，再与电压表V2并联，即可求出电阻，故原理图如图所示.7.某同学用如图所示电路进行实验，测定电源电动势、电压表内阻及电流表量程.器材如下：电源E(电动势大小、内阻未知)；电流表G(总刻度30小格，量程未知，内阻不计)；电阻箱R(0～9 999.9 Ω)；电压表V(0～3 V)；单刀双掷开关S及导线若干.实验步骤如下：a.单刀双掷开关S接1，调节电阻箱阻值，使电流表满偏(指针偏转30格)，读出此时电阻箱阻值为800.0 Ω.b.继续调节电阻箱阻值，当电流表半偏(指针偏转15格)时，读出电阻箱阻值为1 800.0 Ω.c.开关S接2，把电阻箱阻值调为0，读出此时电流表指针偏转10格，电压表示数2.80 V.请回答下列问题：(1)开关S闭合前应把电阻箱阻值调为________；(填“最大值”或“最小值”)(2)由以上测量数据可推算得到电压表内阻R V＝________ Ω，电流表量程为________ mA，电源电动势E＝________ V；(3)若电流表和电阻箱中只有一个断路；该同学利用电路中的电压表来检查故障，具体做法为：开关S 断开，用一根导线一端连接2，则另一端应接电路________点(填“a”或“b”).判断依据是____________________________.【答案】(1)最大值(2)2 800 3.0 3.0(3)b若电压表有读数，则故障为电阻箱断路；若电压表无读数，则故障为电流表断路【解析】(1)为了让电流由最小值开始调节，故应将电阻箱的阻值调为最大值；(2)设每一格代表电流为I，当开关接1时，电流表满偏时有：30I＝Er＋800半偏时有：15I＝Er＋1 800而电阻箱电阻为零时有：10I＝ER V＋r，U＝10IR V联立解得：R V＝2 800 Ω；I＝1×10－4 A；E＝3.0 V；则可知电流表量程为30I＝3.0 mA.(3)电路断开，一根导线一端连接2，则另一端应接电路b点，可将电压表与G串联接到电源两端，若电压表有读数，则故障为电阻箱断路；若电压表无读数，则故障为电流表断路.8.LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500 Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有：A.电流表A1(量程为50 mA，内阻R A1约为3 Ω)B.电流表A2(量程为3 mA，内阻R A2＝15 Ω)C.定值电阻R1＝697 ΩD.定值电阻R2＝1 985 ΩE.滑动变阻器R(0～20 Ω)F.电压表V(量程0～12 V，内阻R V＝1 kΩ)G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)H.开关S(1)部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为________.(填写器材前的字母编号)(2)将电路图补充完整.(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x＝________(用已知量和测量量表示)，当表达式中的________(填字母)达到________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作的电阻.【答案】(1)F B D(2)如图所示(3)I 2(R 2＋R A2)U R V －I 2I 2 1.5 mA【解析】(1)电表2与定值电阻串联，应是电流表，根据电流表示数可得LED 两端的电压，由于电流表A 1阻值未知，所以电表2选用A 2，定值电阻R 1阻值太小，因此定值电阻应选用R 2；电流表A 1量程太大，电压表内阻已知，可以当电流表使用，所以电流表1选用电压表.(3)电压表示数为U ，电流表示数为I 2，UR V ＝I 2＋I 2(R 2＋R A2)R x ，可得R x ＝I 2(R 2＋R A2)UR V －I 2；当I 2(R 2＋R A2)＝3 V ，即I 2＝1.5 mA 时LED 灯正常工作，R x 的值为LED 灯正常工作时的电阻.9.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源(电动势为3 V ，内阻为1 Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值为20 Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.(电压表和电流表均视为理想电表)(1)实验中得到了小灯泡的U －I 图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而________.(选填“增大”“减小”或“不变”)(2)根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路.(3)若某次连接时，把AB 间的导线误接在AC 之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是________ W.(计算结果保留2位有效数字)【答案】(1)增大 (2)见解析图 (3)0.33【解析】(1)根据欧姆定律R ＝UI知，小灯泡的电阻随电压增大而增大.(2)由图甲可知，电压从零开始调节的，因此滑动变阻器采用的是分压式接法，由于灯泡电阻较小，因此电流表需要外接，由此可正确连接实物图如图所示：(3)由电路图可知，把AB间的导线误接在AC之间时，滑动变阻器左右两部分电阻丝并联然后与灯泡串联，当滑动变阻器并联电阻最大，即滑片位于中点时，电路总电阻最大，通过灯泡的电流最小，灯泡功率最小，此时滑动变阻器并联阻值为5 Ω，此时等效电源内阻为6 Ω，在同一坐标系内作出电源的U－I图象如图所示，由图象可知，灯泡两端电压U＝0.95 V，电流I＝0.35 A，灯泡实际功率P＝UI＝0.95×0.35 W≈0.33 W.10.要测量一节内阻较大的干电池的电动势和内阻，某同学设计了如图所示的实验电路，电路中的定值电阻R1＝8 Ω.(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最右端.闭合开关后，调节滑动变阻器，记录多组电压表的示数U1、U2，填在下表中，请根据表格数据在如图所示的坐标系中作出U2－U1的图象.根据作出的图象可得到电池的电动势E＝________ V，电池的内阻r＝________ Ω.(2)由于电压表________(填“V1”或“V2”)内阻的存在，测得的干电池电动势________(填“大于”“等于”或“小于”)电动势的真实值，测得的干电池内阻________(填“大于”“等于”或“小于”)内阻的真实值.【答案】(1)如图所示 1.20 4.0(2)V 1 等于 大于【解析】(1)描点画出U 2－U 1图象.由闭合电路欧姆定律得E ＝U 1＋U 2＋U 1r R 1，得到U 2＝E －U 1(1＋r R 1)，由此可知，图象的纵轴截距等于电动势E ＝1.20 V ，图象斜率k ＝1.20 V －00.80 V －0＝1＋r8，求得r ＝4.0 Ω.(2)如果考虑电压表内阻，则E ＝U 1＋U 2＋(U 1R 1＋U 1R V1)r ，U 2＝E －U 1(1＋r R 1＋rR V1)，因此电压表V 1的内阻对干电池电动势的测量没有影响，图象的斜率为k ＝1＋r R 1＋rR V1，因此实验测得的干电池的内阻比真实值大.11.为了测量某种材料制成的电阻丝R x 的电阻率，提供的器材有： A.电流表G ，内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝6 mA B.电压表V ，量程为6 V C.螺旋测微器，毫米刻度尺 D.电阻箱R 0 (0～99.99 Ω) E.滑动变阻器R (最大阻值为5 Ω)F.电池组E (电动势为6 V ，内阻约为0.05 Ω)G.一个开关S 和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________挡(填“×1”或“×100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示.(2)把电流表G 与电阻箱并联改装成量程为0.6 A 的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R 0＝________ Ω.(结果保留三位有效数字)(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝R x 的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整.(4)测得电阻丝的长度为L ，电阻丝的直径为d ，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V 的示数为U ，电流表G 的示数为I .请用已知量和测量量的字母符号，写出计算电阻率的表达式ρ＝________.【答案】(1)×1 (2)1.21 (3)见解析图 (4)πd 2R 0U 4L (R 0＋R g )I【解析】(1)因欧姆表不均匀，要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率较大，应选择“×1”挡.(2)将电流表G 与电阻箱并联改装成量程为0.6 A 的电压表，而电流表G(内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g＝6 mA)，因此电阻箱的阻值应调为：R 0＝I g R g I －I g ＝0.006×1200.6－0.006Ω≈1.21 Ω；(3)由图甲所示可知，待测电阻阻值为：14×1 Ω＝14 Ω，电压表内阻很大，约为几千甚至几万欧姆，电压表内阻远大于电流表内阻，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为5 Ω，小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：(4)由电阻定律可知，电阻：R x ＝ρL S ＝ρL π(d 2)2，则电阻率：ρ＝πd 2R x4L，根据欧姆定律得：R x ＝U R 0＋R g R 0I ＝UR 0(R 0＋R g )I ，电阻率：ρ＝πUR 0d 24L (R 0＋R g )I.12.某探究活动小组自主设计了实验装置来测量物体的带电量。
2020届高三高考物理二轮复习《电学实验》专题专练
电学实验1．(2019·郑州模拟)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω；电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω；滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω；定值电阻：R0＝3 Ω；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________V.(4)导线实际长度为________m(保留两位有效数字)．2．导电玻璃是制造LCD的主要材料之一．为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取长度L＝25.00 cm、直径d＝0.900 mm的圆柱体导电玻璃进行实验，用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻R x，发现其电阻约12.0 Ω.主要步骤如下，完成下列填空．(1)为精确测量R x的阻值，该小组设计了如图所示的实验电路．可供使用的主要器材如下：电源E：电动势4.5 V，内阻约1 Ω；定值电阻R0：阻值为20 Ω；电压表V1：量程3 V，内阻约3 kΩ；电压表V2：量程15 V，内阻约15 kΩ；电压表A1：量程200 mA，内阻约1.5 Ω；电压表A2：量程3 A，内阻约0.5 Ω；滑动变阻器R1：阻值范围0～1 kΩ；滑动变阻器R2：阻值范围0～20 Ω.①图中电压表应选用________；电流表应选用________；滑动变阻器应选用________(填器材代号)．②该小组进行了如下操作：a．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S1拨到位置1，闭合S2，调节滑动变阻器，读出电流表和电压表的示数分别为0.185 A和2.59 V；b．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S1拨到位置2，调节滑动变阻器，读出电流表和电压表的示数分别为0.125 A和2.65 V；c．将滑动变阻器的滑片移到最右端，断开S2.可求得R x＝__________Ω.(2)由以上实验可求得该导电玻璃电阻率的值ρ＝______Ω·m.3.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻．(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．(2)排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图．由I1I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.4．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节__________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________________的读数I.(2)然后将S拨向接点2，调节__________，使_________________，记下此时R N的读数．(3)多次重复上述步骤，计算R N读数的__________，此即为待测微安表头内阻的测量值．5．(2019·黄冈模拟)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0 V的小灯泡的I-U图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压的关系．(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连成完整的实验电路．(2)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于________(选填“a端”“b端”或“ab的正中间”)．(3)根据实验数据，画出的小灯泡的I-U图线如图丙所示，由此可确定小灯泡的电压为2.5 V时的实际功率为________(保留三位有效数字)．(4)已知小灯泡灯丝在27 ℃时的电阻是1.5 Ω，并且其阻值与灯丝温度的关系为R＝k(273＋t℃)，k为比例常数，根据IU图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为________℃.6．(2018·信阳联考)要测一个待测电阻R x(约200 Ω)的阻值，实验室提供了如下器材：电源E：电动势3.0 V，内阻不计；电流表A1：量程0～10 mA，内阻r1约50 Ω；电流表A2：量程0～500 μA，内阻r2约1 000 Ω；滑动变阻器R1：最大阻值20 Ω，额定电流2 A；定值电阻R2＝5 000 Ω；定值电阻R3＝500 Ω；开关S及导线若干．(1)为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表______(选填“A1”或“A2”)串联定值电阻__________(选填“R2”或“R3”)，将其改装成一个量程为3.0 V的电压表．(2)如图所示为测量电阻R x 的甲、乙两种电路图，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图________(选填“甲”或“乙”)．(3)若所选测量电路中电流表的读数为I ＝6.2 mA ，改装后的电压表读数为1.20 V ．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R x ＝________Ω.7．(2019·温州模拟)小明利用如图甲所示的电路，完成了对电动势约为1.5 V 、内阻约为几欧姆的电源的电动势和内阻的测定．其中R 为电阻箱，R 0为阻值为150 Ω的定值电阻．小明连接好电路后，通过调节电阻箱的阻值，读出了8组电压表的读数以及相对应的电阻箱的阻值，并以电压的倒数1U为纵坐标、电阻箱的阻值R 为横坐标．把记录的数据描绘在了坐标系中，如图乙所示．(1)如果电源的电动势用E 表示、电源的内阻用r 表示，则1U关于R 的表达式应为________(用E 、r 、R 0表示)．(2)请在图乙所示的坐标系中画出图线，并根据画出的图线求出该图线的斜率k ＝________V －1·Ω－1.图线与纵轴交点的纵坐标为b ＝________V －1(结果保留两位有效数字)．(3)结合写出的函数表达式以及图线可知该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω(结果保留三位有效数字)．答案解析1．(2019·郑州模拟)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω；电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω；滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω；定值电阻：R0＝3 Ω；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________V.(4)导线实际长度为________m(保留两位有效数字)．解析：(1)由(3)中电流表的读数为0.50 A 时，电压表的读数为2.30 V 可知，R x 和R 0的总阻值约为4.60 Ω，若选用滑动变阻器R 1，电源电压为6 V ，电流表的量程只有0.6 A ，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R 2.闭合开关前应将滑片移至a 端保证连入电阻最大．(2)见答案图．(3)由于电压表量程为0～3 V ，分度值为0.1 V ，故读数为2.30 V. (4)R x 的阻值为1.60 Ω，由R x ＝ρl S可知，l ＝R x S ρ＝1.60×1.0×10－61.7×10－8m ≈94 m. 答案：(1)R 2 a (2)如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)2．导电玻璃是制造LCD 的主要材料之一．为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取长度L ＝25.00 cm 、直径d ＝0.900 mm 的圆柱体导电玻璃进行实验，用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻R x ，发现其电阻约12.0 Ω.主要步骤如下，完成下列填空．(1)为精确测量R x 的阻值，该小组设计了如图所示的实验电路．可供使用的主要器材如下：电源E ：电动势4.5 V ，内阻约1 Ω；定值电阻R 0：阻值为20 Ω； 电压表V 1：量程3 V ，内阻约3 kΩ； 电压表V 2：量程15 V ，内阻约15 kΩ； 电压表A 1：量程200 mA ，内阻约1.5 Ω； 电压表A 2：量程3 A ，内阻约0.5 Ω； 滑动变阻器R 1：阻值范围0～1 kΩ； 滑动变阻器R 2：阻值范围0～20 Ω.①图中电压表应选用________；电流表应选用________；滑动变阻器应选用________(填器材代号)． ②该小组进行了如下操作：a ．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S 1拨到位置1，闭合S 2，调节滑动变阻器，读出电流表和电压表的示数分别为0.185 A 和2.59 V ；b ．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S 1拨到位置2，调节滑动变阻器，读出电流表和电压表的示数分别为0.125 A 和2.65 V ；c ．将滑动变阻器的滑片移到最右端，断开S 2. 可求得R x ＝__________Ω.(2)由以上实验可求得该导电玻璃电阻率的值ρ＝______Ω·m.解析：(1)电源电动势为4.5 V ，小于电压表V 2量程的13，因此结合待测电阻R x 的粗测阻值，可知电压表应选用量程为3 V 的电压表V 1；电流表应选用量程为200 mA 的电流表A 1；滑动变阻器应选用最大阻值与待测导电玻璃阻值差不多的滑动变阻器R 2.设电流表内阻为R A ，对操作步骤a ，由欧姆定律可得U 1＝I 1(R A ＋R x )；对操作步骤b ，由欧姆定律可得U 2＝I 2(R A ＋R 0)；联立解得R x ＝U 1I 1－U 2I 2＋R 0＝12.8 Ω.(2)由电阻定律得R x ＝ρL S ，S ＝πd 24，解得该导电玻璃的电阻率ρ＝3.26×10－5Ω·m.答案：(1)①V 1 A 1 R 2 ②12.8 (2)3.26×10－53.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A 1的内阻r 1＝1.0 kΩ，电阻R 1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R 0＝3.0 Ω的电阻．(1)按图示电路进行连接后，发现aa ′、bb ′和cc ′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S 闭合，用多用电表的电压挡先测量a 、b ′间电压，读数不为零，再测量a 、a ′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开．(2)排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A 1和A 2的多组I 1、I 2数据，作出图象如图．由I 1I 2图象得到电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.解析：(1)良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差，若一根导线两端有电势差，则导线断开．a 、b ′间的电压不为零，说明a 、a ′或a 、b ′间有一处导线断开，若a 、a ′间电压不为零，说明aa ′导线断开；若a 、a ′间电压为零，则一定是bb ′导线断开．(2)法一：将电流表A 1和R 1串联当成电压表使用，电压测量值U ＝I 1(r 1＋R 1)，根据闭合电路欧姆定律有I 1(r 1＋R 1)＝E －I 2(r ＋R 0)，整理得I 1＝Er 1＋R 1－r ＋R 0r 1＋R 1I 2，由题图可知，纵轴截距b ＝0.14×10－3A ＝Er ＋R 1，所以电动势E ＝0.14×10－3×(1×103＋9×103)V ＝1.4 V ，斜率的绝对值表示r ＋R 0r 1＋R 1，即|k |＝0.14－0.05260＝r ＋R 0r 1＋R 1，解得r ≈0.5 Ω.法二：在给出的图象中取两个点，读数分别为I1＝0.12 mA、I2＝60 mA，I1′＝0.07 mA、I2′＝200 mA.据闭合电路欧姆定律知：E＝(I1＋I2)(R0＋r)＋I1(r1＋R1)，将上述两组数据代入可得：电动势E≈1.4 V，内阻r≈0.57 Ω.答案：(1)aa′bb′(2)1.4(1.36～1.44均可)0．5(0.4～0.6均可)4．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节__________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________________的读数I.(2)然后将S拨向接点2，调节__________，使_________________，记下此时R N的读数．(3)多次重复上述步骤，计算R N读数的__________，此即为待测微安表头内阻的测量值．解析：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节R0使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表读数I.(2)然后将S拨向接点2，调节R N，使标准电流表的读数仍为I，记下此时R N的读数．(3)多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．答案：(1)R0标准电流表(或A0)(2)R N标准电流表(或A0)的读数仍为I(3)平均值5．(2019·黄冈模拟)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0 V的小灯泡的I-U图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压的关系．(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连成完整的实验电路．(2)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于________(选填“a端”“b端”或“ab的正中间”)．(3)根据实验数据，画出的小灯泡的I-U图线如图丙所示，由此可确定小灯泡的电压为2.5 V时的实际功率为________(保留三位有效数字)．(4)已知小灯泡灯丝在27 ℃时的电阻是1.5 Ω，并且其阻值与灯丝温度的关系为R ＝k (273＋t ℃)，k 为比例常数，根据IU 图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为________℃.解析：(1)根据电路图，可得实物图的连线如图所示．(2)开关S 闭合之前，应使小灯泡两端的电压最小，故滑动变阻器R 的滑片应置于a 端．(3)由小灯泡的I-U 图线可知，当电压为2.5 V 时，通过小灯泡的电流约为0.39 A ，故小灯泡的实际功率P ＝UI ＝2.5×0.39 W ＝0.975 W.(4)由小灯泡的IU 图线可知，当小灯泡正常工作时，电压U 0＝3.0 V ，电流I ＝0.42 A ，灯丝的电阻R 0＝U 0I 0＝3.00.42Ω≈7.14 Ω.则有1.5＝k (273＋27 ℃)，7.14＝k (273＋t ℃)，解得t ＝1 155.答案：(1)见解析图 (2)a 端 (3)0.975 W (4)1 1556．(2018·信阳联考)要测一个待测电阻R x (约200 Ω)的阻值，实验室提供了如下器材： 电源E ：电动势3.0 V ，内阻不计；电流表A 1：量程0～10 mA ，内阻r 1约50 Ω； 电流表A 2：量程0～500 μA，内阻r 2约1 000 Ω； 滑动变阻器R 1：最大阻值20 Ω，额定电流2 A ； 定值电阻R 2＝5 000 Ω； 定值电阻R 3＝500 Ω； 开关S 及导线若干．(1)为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表______(选填“A 1”或“A 2”)串联定值电阻__________(选填“R 2”或“R 3”)，将其改装成一个量程为3.0 V 的电压表．(2)如图所示为测量电阻R x 的甲、乙两种电路图，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图________(选填“甲”或“乙”)．(3)若所选测量电路中电流表的读数为I ＝6.2 mA ，改装后的电压表读数为1.20 V ．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R x ＝________Ω.解析：(1)为了测定待测电阻上的电压，要改装量程为3.0 V 的电压表，则可以将量程较小的电流表A 2串联定值电阻，此电阻的大小R ＝U I g －r g ＝3500×10－6Ω－1 000 Ω＝5 000 Ω，故需串联定值电阻R 2.(2)因待测电阻的阻值较小，故选用电流表外接电路，故选甲电路． (3)电压表读为1.20 V ，则通过电压表的电流为I V ＝U R V ＝1.206 000A ＝0.2 mA ，通过待测电阻的电流为I ＝6.2 mA－0.2 mA ＝6 mA ，则待测电阻R x ＝U I ＝1.206×10－3Ω＝200 Ω.答案：(1)A 2 R 2 (2)甲 (3)2007．(2019·温州模拟)小明利用如图甲所示的电路，完成了对电动势约为1.5 V 、内阻约为几欧姆的电源的电动势和内阻的测定．其中R 为电阻箱，R 0为阻值为150 Ω的定值电阻．小明连接好电路后，通过调节电阻箱的阻值，读出了8组电压表的读数以及相对应的电阻箱的阻值，并以电压的倒数1U为纵坐标、电阻箱的阻值R 为横坐标．把记录的数据描绘在了坐标系中，如图乙所示．(1)如果电源的电动势用E 表示、电源的内阻用r 表示，则1U关于R 的表达式应为________(用E 、r 、R 0表示)．(2)请在图乙所示的坐标系中画出图线，并根据画出的图线求出该图线的斜率k ＝________V －1·Ω－1.图线与纵轴交点的纵坐标为b ＝________V －1(结果保留两位有效数字)．(3)结合写出的函数表达式以及图线可知该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω(结果保留三位有效数字)．解析：(1)由闭合电路欧姆定律得U R 0＝ER 0＋R ＋r，解得1U ＝1ER 0R ＋R 0＋r ER 0.(2)画线时应使尽可能多的点落在直线上，不能落在直线上的点均匀分布在直线的两侧，将明显错误的点舍掉，如图所示；由图可知，斜率k ＝0.004 4 V －1·Ω－1，图线与纵轴交点的纵坐标为b ＝0.70 V －1.2020届高三高考物理二轮复习《电学实验》专题专练- 11 - / 11 (3)由1U ＝1ER 0R ＋R 0＋r ER 0得，k ＝1ER 0，b ＝R 0＋r ER 0，又R 0＝150 Ω，解得E ＝1.52 V ，r ＝9.09 Ω. 答案：(1)1U ＝1ER 0R ＋R 0＋r ER 0(2)见解析 0.004 4 0.70 (3)1.52 9.09。
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2015届高三晚练20：电学实
验（二）
班别：___________ 姓名：____________ 座号：____________
34、某照明电路出现故障，其电路如图所示，
该电路用标称值为12 V的蓄电池为电源，导线及
其接触完好．
维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．
①断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图所示，读
数为________ V，说明________正常(选填“蓄电池”或“保险
丝”或“开关”或“小灯”)．
②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，
多用电表指示仍然和题6图2相同，可判定发生故障的器件是
________(选填“蓄电池”或“保险”或“开关”或“小灯”)．
35、下图是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)．
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽
可能大．实验具体步骤如下：
(ⅰ)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
(ⅱ)闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调
R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15
A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；
(ⅲ)重复步骤(ⅱ)，再测量6组R1和I2值；
(ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．
根据实验回答以下问题：
①现有四只供选用的电流表：
A．电流表(0～3 mA，内阻为2.0 Ω)
B．电流表(0～3 mA，内阻未知)
C．电流表(0～0.3 A，内阻为5.0 Ω)
D．电流表(0～0.3 A，内阻未知)
A1应选用________，A2应选用________．
②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝
0.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)．
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图．
④根据以上实验得出R x＝________Ω.
36、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
(1)应该选择的实验电路是图中的________(选填“甲”或“乙”)．
甲乙
(2)现有电流表(0～0.6 A) 、开关和导线若干，以及以下器材：
A. 电压表(0～15 V)
B. 电压表(0～3 V)
C. 滑动变阻器(0～50 Ω)
D. 滑动变阻器(0～500 Ω)
实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母)
(3) 某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2
图2
(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.
(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U 及干电池的输出功率P 都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P -U 关系的是________．
A B C D
晚练20参考答案：
34、(1)①11.5(11.2～11.8之间的值均可) 蓄电池 ②
小灯
[解析] (1)本题考查多用电表的读数、电路的故障分析．用
多用电表的电压挡分析故障时，电压表有示数说明电源和电
压表等组成了闭合回路，可能与电压表并联的部分电路发生故障，而与电压表串联部分未发生故障，若无示数则正好相反．根据这个原理，a 、c 间接上电压表，断开开关，表针偏转，说明蓄电池正常，a ，b 间接上电压表，断开开关，表针不偏转，说明小灯发生故障，闭合开关后表针偏转，说明开关和保险丝正常．
35、①D C ②变大 ③略 ④31
[解析] ①A 1的示数能达到0.15 A ，A 2的示数由图像可知能达到0.3 A ，故A 1、A 2的量程均选0.3 A ，由电路图可列出关系式(R x ＋R A2)I 2＝(R 0＋R 1＋R A1)I 1，整理
后可得R A2＋R x ＝I 1I 2
(R 0＋R 1＋R A1)，由此可知，若R A1已知，则无论R 1、I 2如何变化，R x ＋R A2均为定值，无法得到R x ，故应使R A2已知，即A 1选D ，A 2选C.
②当R 1减小时，如果在滑动变阻器的电阻值保持不变的情况下，电路的总电
阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得总电流I 增大，由分压关系知，并联部分得的电压减小，则I 2减小，由I 1＝I －I 2得I 1增大，要使I 1＝0.15 A ，则需滑动变阻器分得的电压增大，即R 的阻值变大．
④根据(R x ＋R A2)I 2＝(R 0＋R 1＋R A1)I 2，可得R 1＝R x ＋R A2I 1
I 2－(R 0－R A1)，即R 1—I 2图像的斜率k ＝R x ＋R A2I 1
，根据图像并代入相关数据，可得R x ＝31 Ω. 36、(1) 甲 (2)B C (3)略 (4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85)
(5)C
[解析] 第(1)问考查电流表的内外接法；第(2)问考查仪器的选择；第(3)问考查作图，数据处理；第(4)问考查图像；第(5)问考查输出功率．
(1)根据U ＝E －Ir 测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压U 和干路电流I ，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差．电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，因此应选择甲电路．
(3)略．
(4)根据U -I 图像，电源的电动势等于纵轴的截距，内阻为斜率的绝对值．
(5)电源输出功率P ＝UI ＝U ⎝
⎛⎭
⎪⎫E －U r ＝－1r U 2＋E r U ，P -U 图像为开口向下的二次函数，应选 C.。