2019高考物理二轮复习 专题六 实验题题型强化 第2讲 电学实验

③选倍率：
测量前应根据估计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，指针偏转角度在 1满偏到 2 满偏之间为测量
3
3
的有效范围.
若出现指针偏转角太小(即指针所指的刻度值过大)，应换用大倍率挡，
反之要换用小倍率挡，且换挡后必须进行欧姆调零.
例2 (2018·浙江4月选考·18)(1)小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的 电阻Rx，正确的操作顺序是_E__D_B_C__A_(填字母)； A.把选择开关旋转到交流电压最高挡 B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点 C.把红、黑表笔分别接在Rx两端，然后读数 D.把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触 E.把红、黑表笔分别插入多用电表“＋”、“－”插孔，用螺丝刀调
测量铅笔芯的电阻Rx，下列电路图中最合适的是__B___(填字母)，多用 电表选择开关应置于_2_5_0__m_A__挡.
解析 答案
拓展训练
4.(2017·余姚中学高三上期中)小明同学利用如图9所示器材探究电路规律：
图9
(1)断开开关S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡，此时读数为20 Ω，
此时测得的是__R_2_的阻值；
红表笔
解析 答案
(2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示.
图2 A.若所选挡位为直流50 mA挡，则示数为_2_1_._0_ mA； B.若所选挡位为电阻×10 Ω挡，则示数为_1_9_0__ Ω.
解析 答案
(3)用表盘为如图所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后，需 要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻.在用红、黑表笔接触这个电阻两端 之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号： ___B_A_D___. A.将红表笔和黑表笔接触 B.把选择开关旋转到“×100”位置 C.把选择开关旋转到“×1k”位置 D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
答案
②选择×10 Ω挡位，在正确的操作步骤下，测量灯泡电阻，测量结果 如图7所示，灯泡的电阻为__2_4__ Ω.
图7
答案
(2)请在以下四个图中选择正确的电路图用以研究小灯泡伏安特性曲线 的规律
√
答案
考点二
电阻测量类实验
1.电流表内接法与外接法的比较 电流表内接法
电路图
误差原因
电流表分压 U测＝Ux＋UA
πd2U 量值的表达式ρ＝___4_L_I___.
答案
7.(2018·名校协作体联考)钱华同学的爸爸是个电气工程师，钱华经常 看到爸爸在用多用电表进行一些测量.在高中物理课堂上学习了多用电 表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极 管的负极.
RE R＋R0
≤U≤E
负载R上电流的调节范围(不计电源内阻)
E Hale Waihona Puke Baidu＋R0
≤I≤
E R
0≤U≤E
0≤I≤
E R
3.滑动变阻器两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比 相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小). (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻 要大).
电流表外接法
电压表分流 I测＝Ix＋IV
电阻测量值
R测＝
U测 I测
＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
R测＝
U测 I测
＝
RxRV Rx＋RV
<Rx
测量值小于真实值
适用条件
RA≪Rx
RV≫Rx
2.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较 限流式接法 分压式接法
两种接法的电路图
负载R上电压的调节范围(不计电源内阻)
解析 答案
拓展训练
1.某实验小组在“练习使用多用电表”实验中：
图3
图4
(1)用多用电表测量某一电学元件，多用电表的选择开关旋至如图3所示
位置.操作正确，表盘指针如图4所示，则该电学元件阻值为__3_0_0_0__ Ω.
解析 答案
(2)该电学元件可能是________.
√A.一个阻值未知的电阻
B.“220 V 100 W”的白炽灯 解析 根据R＝U2可以计算出选项B白炽灯在正常工作时的电阻为484 Ω，
解析 答案
(3)将旋转开关指向直流电压挡，闭合开关S后移动滑片，发现该过程
中电压表读数最大为1.2 V，结合前两问条件可知，该电源电动势为
_1_.4_8_ V(结果保留两位小数).
解析 将旋转开关指向直流电流挡，闭合开关S，读数最大时，由闭合
电路欧姆定律得：
E＝Imax(R1＋r)＝0.32(R1＋r)
答案
(3)“探究导体电阻与其影响因素的关系”的实验方法与下列哪个实验 的方法是相同的：________. A.探究合力与分力的关系
√B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究做功与速度之间的关系 D.探究小灯泡的伏安特性曲线
答案
6.为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝 的直径d、电阻Rx.某同学通过以下步骤进行测量： (1)直径测量：该金属丝的直径为d. (2)欧姆表粗测电阻. (3)伏安法测电阻.用伏安法测金属丝的电阻Rx，实验所用器材有：电池组 (电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、 滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干.该同学利用以上 器材正确连接好电路，进行实验测量，数据记录如下：
答案
(2)接下来某次测量中(已采用正确的测量电路)，小王将导线⑥连接在g
上，导线⑦连接在 c 上，改变滑动变阻器多次测量得电阻 R1.再将导
线⑦连接到h处，多次测量得电阻R2.小王认为，若R2＝2R1，则说明导 体的电阻在其他因素不变的情况下，与长度成正比.你认为上述操作中 存在的问题是：_没__有__考__虑__c_d_间__的__电__阻__(指出问题即可).
例1 (2018·书生中学月考)指针式多用电表是实验
室中常用的测量仪器.
(1)如图1所示为某同学设计的多用电表的原理示意
图.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不同功能.关
图1
于此多用电表，下列说法中正确的是________.(选
P 用多用电表测电阻时，灯丝的温度低，电阻小于额定功率下的电阻， 选项A正确.
解析 答案
2.(2018·杭州市重点中学期末)在做“练习使用多用电表”的实验中， (1)关于多用电表使用的一些要求，以下说法正确的是________.
√A.测量电阻时，每次更换倍率后，都应进行欧姆调零
B.测量电压时，每次更换量程后，都应进行机械调零 C.测量未知电阻时，应先选用倍率最大的挡位测量
答案
3.(2017·七彩阳光联盟联考)某同学为了测量某灯泡内阻，进行了如下实验： (1)首先用多用电表进行粗测： ①如图6所示，下列操作步骤正确的是________.
图6 A.甲图，机械调零过程中，红、黑表笔短接
B.乙图，对灯泡电阻进行测量
√C.丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零
D.丁图，实验完成后，挡位调至所示位置
①
将旋转开关指向直流电压挡，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得：
E＝URm2 (R2＋R1＋r)＝12.02×(20＋R1＋r)＝0.06(20＋R1＋r)
②
联立①②解得E≈1.48 V.
解析 答案
5.(2018·新高考联盟联考)小王同学想要探究导体的电阻除与导体的横 截面积有关外，还与哪些因素有关， 他找来了电阻定律实验器.电阻 定律实验器规格：将一根细铜丝连接在ae间，横截面积相同的细铁丝 连接在bf间，再将一根横截面积相同的镍铬丝一端接在g处，接下来拉 直后接到c处， 再接到d处，最后接在h处.
节指针定位螺丝，使指针指0
解析 答案
(2)小明正确操作后，多用电表的指针位置如图8所示，则Rx＝_2_._9_ Ω；
图8
解析 所选挡位为×1，最小精度是0.2 Ω，所以只能读到小数点后一
位，答案为2.9 Ω.
解析 答案
(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大，采用伏安法测量. 现有实验器材如下：电源(电动势3 V，内阻可忽略)， 电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)， 多用电表(2.5 mA挡、25 mA挡和250 mA挡，对应的内阻约40 Ω、4 Ω 和0.4 Ω)， 滑动变阻器RP(0～10 Ω)， 定值电阻R0(阻值10 Ω)， 开关及导线若干.
解析 断开开关S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡，由题图知，
此时测量的是R2的电阻.
解析 答案
(2)将旋转开关指向直流电流挡，闭合开关S，将滑片从最左端缓慢移
动到最右端，发现该过程中读数最大为320 mA，则移动过程中读数变
化情况是________.
√A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
图5
答案
(3)小陈同学用多用电表的“2.5 V直流”挡测普通干电池两端的电压， 将测到的电压作为电动势，他的这一做法_基__本__没_问__题__(选填“基本没问 题”或“有严重错误”)；而小吴同学用多用电表的“×1”挡，并正 确进行欧姆调零后，将两表笔接到电池两端，将得到的电阻值作为电 池的内电阻，他的这一做法_有__严__重__错__误__(选填“基本没问题”或“有 严重错误”).
√D.测量未知电压时，应先选用量程最大的挡位测量
答案
(2)为测定一个“220 V 100 W”白炽灯的电阻大小，可以用多用电表 的电阻挡进行测量，现将多用电表选择开关打到“×10”挡，发现指 针偏转太大，为了较准确地进行测量，应换到__×__1_挡，如果换挡后经 必要步骤，正确测量得到表盘的示数如图5所示，则该白炽灯的阻值是 _6_0__ Ω.
电压表 负接线柱流出
3
1、0.1、0.01等，只需要读
到最小分度位即可
黑表笔接内部 使指针尽量指在
欧姆表
读数并乘以相应挡位的倍率
电源正极
表盘的中间位置
2.多用电表的使用规范 (1)使用多用电表的“五步”法 ①选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如 估计值为200 Ω就应该选×10的倍率； ②进行欧姆调零； ③将红、黑表笔接在被测电阻两端进行测量； ④将指针示数乘以倍率，得测量值； ⑤测量结束后，将选择开关扳到OFF挡或交流电压最高挡.
(2)多用电表的使用“三注意” ①电流的流向： 由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“＋” 插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时， 多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔. ②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.
图10
(1)为了测定电阻丝的电阻大小，小王经分析后，正确地选用了伏安法 中的变阻器的分压式接法、电流表的外接法.在测量细铜丝电阻时的实 物连接如图10所示，闭合开关S前请老师检查， 老师指出图中标示的 ①、②两根连线有一处错误，错误连线是_①___(选填“①”或“②”)； 图中标示的③、④和⑤三根连线有一处错误，错误连线是_④___(选填 “③”“④”或“⑤”).
专题六 实验题题型强化
第2讲 电学实验
内容索引
考点一 电学基本仪器的使用 考点二 电阻测量类实验 考点三 电源电动势和内阻的测量
考点一
电学基本仪器的使用
1.三种电表的对比
仪器
极性
量程选择
读数
若最小分度为1、0.1、0.01
电流表 电流由电表的
等，需要估读到最小分度的
使指针指在大于
正接线柱流入，满偏刻度1的位置 下一位；如果最小分度不是
填选项前面的字母)
√A.当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是
黑表笔 B.当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是
黑表笔
√C.当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是
黑表笔 D.当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
U/V 0 0.1 0.3 0.7 1.0 1.5 1.7 2.3
I/A 0 0.02 0.06 0.16 0.22 0.34 0.46 0.52
①由以上实验数据可知，该同学测量Rx是采用下图中的________图.
√
答案
②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A的示数为I，请用已知量和测量量写出该材料电阻率测