電學實驗及創(chuàng)新（解析版）-2021年高考物理二輪復習突破

專題六物理實驗

第二講電學實驗及創(chuàng)新

高考真題

1.（2020?新課標I卷）某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx，所用電壓表的內(nèi)

阻為lkQ,電流表內(nèi)阻為O.5Q。該同學采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖（a）

所示電路的。、P兩點之間，另一種是跨接在。、Q兩點之間。測量得到如圖（b）所示的兩

條U-/圖線，其中。與/分別為電壓表和電流表的示數(shù)。

OP，Q

圖（a）

回答下列問題：

（1）圖（b）中標記為II的圖線是采用電壓表跨接在（填“。、P”或“。、Q”）

兩點的方案測量得到的。

圖（b）

（2）根據(jù)所用實驗器材和圖（b）可判斷，由圖線（填“I”或“II”）得到的結(jié)果

更接近待測電阻的真實值，結(jié)果為Q（保留1位小數(shù)）。

（3）考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響，需對（2）中得到的結(jié)果進行修正，修正后待測電阻的

阻值為Q（保留1位小數(shù)）。

【答案】0、PI50.550.0

UU

【解析】⑴若將電壓表接在。、P之間,一+一

RvRx

&Rv

則U

R、+Rv

RR

根據(jù)一次函數(shù)關系可知對應斜率為木號XV-

R、+Rv

若將電壓表接在。、。之間，電流表分壓為。人=/以

根據(jù)歐姆定律變形可知R=U;冬.

解得。=/（/?+&）

根據(jù)一次函數(shù)可知對應斜率為（R+RA），對比圖像的斜率可知&I>勺1

所以II圖線是采用電壓表跨接在0、P之間。

（2）因為待測電阻為幾十歐姆的電阻，通過圖像斜率大致估算待測電阻為50Q左右，根據(jù)

IkQ50Q

----<-----

50Q0.5。

說明電流表的分壓較小，電流表的分流較大，所以電壓表應跨接在。、。之間，所以選擇

3V-1V

圖線I得到的結(jié)果較為準確。根據(jù)圖像可知R=——=--------------。50.5Q,考慮電流表

59.6mA-20mA

內(nèi)阻，則修正后的電阻為尺'=凡一么=50.5。-0.5Q=50.0。,

2.（2020?新課標II卷）某同學要研究一小燈泡L（3.6V,0.30A）的伏安特性。所用器材

有：電流表Ai（量程200mA,內(nèi)阻&i=10.0Q）,電流表A2（量程500mA,內(nèi)阻Rg2=1.0Q）、

定值電阻Ro（阻值Ro=lOQC）、滑動變阻器色（最大阻值10。）、電源E（電動勢4.5V,內(nèi)

阻很?。?、開關S和若干導線。該同學設計的電路如圖（a）所示。

（1）根據(jù)圖（a）,在圖（b）的實物圖中畫出連線。

（2）若小匕分別為流過電流表Ai和A2的電流，利用A、匕、和Ro寫出：小燈泡兩端的

電壓U=，流過小燈泡的電流/=。為保證小燈泡的安全,A不能超過mAo

（3）實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使開關閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器

滑片位置并讀取相應的A和￡所得實驗數(shù)據(jù)在下表中給出。

/i/mA325585125144173

/2/mA171229299379424470

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算得，當/】=173mA時，燈絲電阻/?=C（保留1位小數(shù)）。

（4）如果用另一個電阻替代定值電阻生,其他不變，為了能夠測量完整的伏安特性曲線,

所用電阻的阻值不能小于Q（保留1位小數(shù)）。

，（4“+凡）A-Aiso

【解析】（i）根據(jù)電路圖連接實物圖如圖所示

（2）①根據(jù)電路圖可知燈泡兩端的電壓為電流表Ai和色的總電壓，故根據(jù)歐姆定律有

u=MRJR。）；

②根據(jù)并聯(lián)電路特點可知流過小燈泡的電流為/=AT;③因為小燈泡的額定電壓為3.6V,

故根據(jù)題目中已知數(shù)據(jù)帶入①中可知/i不能超過180mA；

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知當/i=173mA時，/2=470mA；根據(jù)前面的分析代入數(shù)據(jù)可知此時燈泡

兩端的電壓為U=3.46V：流過小燈泡的電流為/=297mA=0.297A：故根據(jù)歐姆定律可知此時小

燈泡的電阻為R=工11.6Q；

I0.297

（4）要測量完整的伏安特性曲線則燈泡兩端的電壓至少要達到3.6V,而電流表A1不能超過

其量程200mA,此時結(jié)合①有3.6=0.2?（10%），解得仆=8。，即要完整的測量小燈

泡伏安特性曲線所用電阻的阻值不能小于8C。

3.（2020?新課標III卷）已知一熱敏電阻當溫度從10℃升至60℃時阻值從幾千歐姆降至幾

百歐姆，某同學利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關系。所用器材：電源￡、開關S、滑

動變阻器R（最大阻值為20Q）、電壓表（可視為理想電表）和毫安表（內(nèi)阻約為100C）。

⑴在答題卡上所給的器材符號之間畫出連線，組成測量電路圖________________。

熱敏電阻

-Vs-

普

—*

?一

S

⑵實驗時，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和亳安表的示數(shù)，計算

出相應的熱敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA,則此

時熱敏電阻的阻值為kQ（保留2位有效數(shù)字）。實驗中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫

度t變化的曲線如圖（a）所示。

AR/kC

⑶將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測得達到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kQ。由圖

（a）求得，此時室溫為℃（保留3位有效數(shù)字）。

⑷利用實驗中的熱敏電阻可以制作溫控報警器，其電路的一部分如圖（b）所示。圖中，E

為直流電源（電動勢為10V,內(nèi)阻可忽略）；當圖中的輸出電壓達到或超過6.0V時，便觸

發(fā)報警器（圖中未畫出）報警。若要求開始報警時環(huán)境溫度為50℃,則圖中（填

“生”或“Rz”）應使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應為kO（保留2位有效

數(shù)字）。

1.825.5比1.2

【解析】（1）滑動變阻器由用分壓式，電壓表可視為理想表，所以用電流表外接。連線如圖。

5.5

⑵由部分電路歐姆定律得R=7=

0.3x10-3Q?1.8kQ

（3）由圖（a）可以直接可讀該電阻的阻值為2.2kQ對應的溫度為25.5℃o

⑷溫度升高時，該熱敏電阻阻值減小，分得電壓減少。而溫度高時要求輸出電壓升高，以

觸發(fā)報警，所以％為熱敏電阻。由圖線可知，溫度為50℃時，Ri=0.8kC,由歐姆定律可得

E=/（鳥+6），。=八2，代入數(shù)據(jù)解得&=L2kQ。

4.（2020?江蘇卷）某同學描繪一種電子元件的/-U關系圖象，采用的實驗電路圖如題圖

1所示，V為電壓表，mA為電流表，E為電源（電動勢約6V）,R為滑動變阻器（最大阻

值20Q）,《為定值電阻，S為開關。

圖1圖2

⑴請用筆畫線代替導線，將題圖2所示的實物電路連接完整.

（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表:

電壓U/V0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750

電流//mA0.000.100.250.601.704.307.50

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該元件的I—U圖線

⑶根據(jù)作出的/-U圖線可知，該元件是（選填“線性”或“非線性”）元件。

⑷在上述測量中，如果用導線代替電路中的定值電阻會導致的兩個后果是

A.電壓和電流的測量誤差增大

B.可能因電流過大燒壞待測元件

C.滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小

D.待測元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小

//mA

非線性元件BC

【解析】(1)根據(jù)題意連接電路如圖。

(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接各點如圖。

00.10.20.30.40.50.60.70.8

(3)根據(jù)圖像可知該元件是非線性元件。

(4)AB./-U圖線上某點與原點連線的斜率為根據(jù)元件的特性可知，當電壓超過一定

R

數(shù)值時，電流會急劇增大，所以電阻會急劇減小，若用導線代替電流急劇增大，可能

會燒壞待測元件，對電流表和電壓表的測量誤差無影響，A錯誤，B正確；CD.根據(jù)圖像可

知待測元件的電壓范圍小于IV,而電源電動勢為6V,因為待測元件兩端電壓非常小，如

果用導線代替凡，會導致滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍變得非常小，難以調(diào)節(jié)，C正確，D錯誤。

故選BCO

核心突破

突破1.電表改裝與多用電表的使用

1.多用電流原理

實驗儀表圖及原理圖使用方法及原理考查熱點

①電壓、電流擋:相

①考讀數(shù):電壓、電

表當于電壓表、電流表

頭

指流、電阻擋的讀數(shù)

針

定②歐姆擋:閉合電路

練習使位

螺

級歐姆號等②考使用:歐姆表選

選旋鈕歐姆定律

用多用擇紅衣墨

開標孔擋、調(diào)零、規(guī)范操作

關表咯

插孔③調(diào)零:機械調(diào)零、

等

電表及

歐姆調(diào)零

③考黑箱:多用電表

掌握內(nèi)

④電流方向:紅表筆

探測黑箱內(nèi)的元件

部結(jié)構(gòu)進,黑表筆出

④電表改裝:所需電

⑤原理:串聯(lián)分壓、

阻或改后量程的計算

并聯(lián)分流

2.多用電表測電阻的“五步”“一注意”

(1)多用電表測電阻的五步驟

①選倍率：一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級的倍率，如估計值為200Q,

就應該選“X10”的倍率.

②進行歐姆調(diào)零.

③將紅、黑表筆接被測電阻兩端進行測量.

④讀出指針示數(shù)乘以倍率，得測量值.

⑤測量結(jié)束后，將選擇開關扳到“OFF”擋或交流電壓最高擋.

（2）多用電表測電阻的注意點：用歐姆擋測電阻時，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太?。粗羔標?/p>

的歐姆刻度值太大），應該適當增大倍率重新調(diào)零后再測量；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大（即指針

所指的歐姆刻度值太?。?，應該適當減小倍率重新調(diào)零后再測量.

例題1.（2020?河南省洛陽市高三下學期第三次統(tǒng)考）為了測量一待測電阻R的阻值，準

備了以下器材：

A多用電表

B.電流表Gi（0-100mA,內(nèi)阻約5。）

C.電流表G2（0~50mA,內(nèi)阻廠2=10。）

D.滑動變阻器R（0-5Q）

E.滑動變阻器&（0-1000Q）

F.直流電源（3.0V,內(nèi)阻不計）

G.開關一個及導線若干

（1）用多用電表歐姆表“xl”擋粗測電阻時，其阻值如圖甲中指針所示，則Rx的阻值大約是

（2）滑動變阻器應選（填儀器前的序號）。

（3）請在圖乙中對應的虛線框中完成實驗電路設計（要求：滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，電表讀數(shù)

不得低于量程的（）

(4)實驗步驟:

①按圖乙所示電路圖連接電路，將變阻器滑動觸頭移至最—端(填“左”或“右”)；

②閉合開關S,移動變阻器滑動觸頭至某一位置，記錄G］、G2表的讀數(shù)/”/2；

③多次移動變阻器滑動觸頭，記錄相應的Gl、G2表的讀數(shù)/1,/2：

④以/2為縱坐標d為橫坐標，作出相應圖線如圖丙所示，則待測電阻R的阻值為c(保

留兩位有效數(shù)字)。

【答案】(1).9(或9.0)(2).D(5).10

【解析】

(1)口］歐姆擋讀數(shù)為表盤讀數(shù)乘以擋位，所以段阻值約為9xlQ=9Q。

(2)［2］滑動變阻器需要采用分壓法接入電路，所以選擇阻值較小的D方便調(diào)節(jié)。

(3)［3］電流表G2內(nèi)阻己知，可以作為電壓表使用，設計電路圖如圖

（4）①⑷為了保護電路，兩電表均從0開始調(diào)節(jié)，所以滑動變阻器在開關閉合前應將觸頭移

動至最左端。

④[5]根據(jù)歐姆定律

R=-^-

整理變形得

Z2=—^-7,

圖像斜率為

氏40

-

Rx+r280

解得

Rx-r,-10Q

例題2.（2020?四川省宜賓市四中高三下學期三診）幾位同學對一個阻值大約為590Q的未

知電阻尺進行測量，要求較精確地測量電阻的阻值。有下列器材供選用：

A.待測電阻引

B.電壓表V（量程6V,內(nèi)阻約3kC）

C.電流表Ai（量程20mA,內(nèi)阻約5C）

D.電流表A2（量程10mA,內(nèi)阻約10Q）

E.滑動變阻器R（0?20C,額定電流2A）

F.滑動變阻器％（0-2000Q,額定電流0.5A）

G.直流電源E(6V,內(nèi)阻約IC)

H.多用表

I.開關、導線若干

(1)甲同學用多用表直接測量待測電阻的阻值如圖甲所示。若選用歐姆表“xlOO”檔位，則

多用表的讀數(shù)為—C;

(2)乙同學根據(jù)以上器材設計如圖乙所示的測量電阻的電路，則滑動變阻器應選擇

(選填“RJ或);電阻測量值偏大的主要原因是造成的(選填“電流表內(nèi)

阻”或“電壓表內(nèi)阻”)；

(3)丙同學經(jīng)過反復思考，利用所給器材設計出了如圖丙所示的測量電路，具體操作如下：

①按圖丙連接好實驗電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R、&的滑片至適當位置；

②開關S?處于斷開狀態(tài)，閉合開關S”調(diào)節(jié)滑動變阻器品、R?的滑片，使電流表A2的示

數(shù)恰好為電流表Ai的示數(shù)的一半，讀出此時電壓表V的示數(shù)5和電流表A?的示數(shù)人。

③保持開關，閉合，再閉合開關S2,保持滑動變阻器&的滑片位置不變，適當調(diào)節(jié)滑動變

阻器&的位置，讀出此時電壓表V的示數(shù)3和電流表A2的示數(shù)12;

可測得待測電阻的阻值為，同時可測出電流表Ai的內(nèi)阻為(用口、5、

11、，2表示)；

(4)比較甲、乙、丙三位同學測量電阻&的方法中，同學的方案最有利于減小系統(tǒng)

誤差。

U,U.U,

【答案】(1).600⑵.品(3).電流表內(nèi)阻(4)-工(5)-泊―"⑹

丙

【解析】

(1)11]用歐姆表"X100”檔位，由圖示歐姆表表盤可知，多用表的讀數(shù)為6x1000=6()0。

(2)[2]滑動變阻器應采用分壓接法，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器品

[3]由于電流表的分壓作用，導致電阻兩端電壓偏大，所以電阻測量值偏大，即電阻測量值

偏大的主要原因是電流表分壓

(3)[4]⑸設電流表A)的內(nèi)阻為r,,根據(jù)實驗步驟②可知

57&+2I再

根據(jù)步驟③可得

解得

RU/=區(qū)一三

x1

12,2/,212

⑹乙同學的設計方法中，實際測得的阻值為&與電流表內(nèi)阻的串聯(lián)阻值，測量值偏大，而

且電流表內(nèi)阻未知，相比而言，內(nèi)同學的方法更有利于減小系統(tǒng)誤差

突破2.和電阻的測量有關的實驗

1.內(nèi)接法外接法，限流法和分壓法

實驗兩種測量電路圖兩種控制電路圖考查熱點

(1)最精確的電阻測量方法——等效替代法

(2)最專一的電表內(nèi)阻測量方法——半偏法

①用半偏法測電流表內(nèi)阻，如圖所示，電阻箱應和電流表并聯(lián)，然后與大電阻滑動變阻

器串聯(lián),R>n<R*.

例題3.(2020?北京市海淀區(qū)高三下學期6月二模)為測量某金屬絲的電阻率，小明同學

設計了如圖甲、乙所示的兩種實驗方案，已知電源的電動勢和內(nèi)阻在實驗過程中保持不變。

(1)小明先進行了如圖甲方案的測量。

①他首先用米尺測出接入電路中金屬絲的長度/=50.00cm,再利用螺旋測微器測金屬絲直徑,

示數(shù)如圖所示，則金屬絲直徑的測量值d=mm。

②實驗過程中，小明移動滑動變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄了兩電表的

測量數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點他己經(jīng)標在如圖所示的坐標紙上，請你標出余

下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U-/圖線一—。

實驗次

123456

數(shù)

UN0.901.201.501.802.102.40

Z/A0.180.240.310.370.430.49

L7V

③該方案測得的金屬絲的電阻率〃=Qm（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）小明又進行了如圖乙方案的測量，實驗中閉合開關S后，他可以通過改變接線夾（即

圖乙中滑動變阻器符號上的箭頭）接觸金屬絲的位置以控制接入電路中金屬絲的長度，并通

過改變電阻箱接入電路中的阻值H，保持電流表示數(shù)不變。記錄電阻箱接入電路中的阻值R

和對應接入電路中金屬絲長度心的數(shù)據(jù)，并在Rd坐標系中描點連線，作出R-L的圖線如圖

所示。請用金屬絲的直徑乩R-L圖線斜率的絕對值人和必要的常數(shù)，寫出該金屬絲電阻率

測量值的表達式?=________O

（3）實驗過程中，小明同學長時間保持電路閉合。請從實驗誤差考慮，分析說明這樣的操

作對電阻率的測量有何影響

（4）電表的內(nèi)阻可能對實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，請你分別就這兩種方案說明電表內(nèi)阻對電阻率

測量結(jié)果是否會產(chǎn)生影響—:若產(chǎn)生影響，將導致電阻率的測量結(jié)果偏大還是偏小_____。

(3).0.96x10、1.0x1。"

（4）,生krd生2（5）.長時間通電，金屬絲產(chǎn)生焦耳熱、溫度升高，導致所測電阻率比其處于

4

環(huán)境溫度下的偏大（6）.甲方案，由于電壓表分流，導致電流表測量值偏大，電阻的測量

值偏小，電阻率測量值偏??；乙方案中電表內(nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響（7）.甲方案偏小;

乙方案，沒有影響

【解析】

⑴①口］螺旋測微器的讀數(shù)為0+(35.7，B6.0)x0.01mm=0.3570.360mm?

②⑵畫出u-/圖線為

③⑶由U-/圖線可得電阻

2.40-0.50

R=Q=4.87Q

0.49-0.10

根據(jù)R=與S=Q得金屬絲的電阻率

S4

R?！?/p>

P=--------

3/

代入數(shù)據(jù)解得金屬絲的電阻率為0.96x10-6~10xl(y6Q.m。

(2)[4]電流表示數(shù)不變,說明電阻箱和金屬絲的總電阻是一個定值R',故

L

RR+p

7rd2

4

得

L

R=R-p

71dl

4

有

k=P

d'

4

電阻率表達式為

kitd2

(3)[5]長時間通電，金屬絲產(chǎn)生焦耳熱、溫度升高，導致所測電阻率比其處于環(huán)境溫度下的

偏大。

(4)|6][7|甲方案，由于電壓表分流，導致電流表測量值偏大，電阻的測量值偏小，電阻率

測量值偏??；乙方案中電表內(nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響。

例題4.(2020?山東省濱州市高三下學期二模)某特種玻璃廠生產(chǎn)調(diào)光玻璃是一款將液

晶膜復合進兩層玻璃中間，經(jīng)高溫高壓膠合后一體成型的夾層結(jié)構(gòu)的新型特種光電玻璃產(chǎn)品。

使用者改變其電壓可控制玻璃的透明度。為了使玻璃的透明度隨光照強度變化而變化，可采

用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強

弱，光越強照度越大，照度單位為Lx)。某光敏電阻在不同照度下的阻值如圖所示：

(1)由圖像可以看出，光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而；(填"增大”或"減

小”)

(2)為了當照度上升時，調(diào)光玻璃(可視為阻值極大的電阻)兩端所加電壓變大，請同學根

據(jù)圖中提供的器材，設計并補全下面電路。為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓式接法；

()

(3)若光敏電阻與定值電阻串聯(lián)總電壓3V,照度上升至l.OLx,要求玻璃兩端電壓上升至2V,

則定值電阻阻值應為kQ?

【答案】⑴.減小(2).(3).4.0

【解析】

(1)[1]由圖像可以看出，光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減??；

(2)⑵當照度上升時，光敏電阻的阻值變小，電路中的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知電路

中的電流變大，定值電阻兩端的電壓變大；根據(jù)串聯(lián)分壓可知光敏電阻兩端的電壓變小，而

調(diào)光玻璃(可視為阻值極大的電阻)兩端所加電壓變大，所以調(diào)光玻璃與定值電阻并聯(lián)；題

中要求滑動變阻器采用分壓式接法，所以電路圖如圖所示

(3)[3]由圖像可以看出，照度上升至l.OLx時，光敏電阻的阻值為2.0kQ,根據(jù)串聯(lián)分壓可

知光敏電阻兩端的電壓為IV,所以定值電阻阻值應為4.0KQ。

突破3.測定電源的電動勢和內(nèi)阻

實驗電路圖實驗原理考查熱點

①考電路：電路設計

或選擇、實物連線或

測定電①伏安法：E=U+/r

改錯，器材選擇

源的電②安阻法：￡=/（/?+②考作圖：描點連線

二（伏安法）

，）畫圖線

動勢和

---|i---cr<----

③伏阻法:③考運算：由u-i

內(nèi)阻

或/T—R或［/T-R

1圖象，求E、r

例題5.（2020?湖南省長望瀏寧四縣高三下學期4月聯(lián)考）某實驗小組用圖甲所示電路測

量電源E的電動勢和內(nèi)阻，圖中電壓表V的最大量程為3V,虛線框內(nèi)為用電流計G改裝的

電流表.

UN

⑴已知電流計G的滿偏電流IG=200mA,內(nèi)阻立=0.30￡1,電路中已將它改裝為最大量程600

mA的電流表，則R尸__C（結(jié)果取二位有效數(shù)字）.

（2）通過移動變阻器R的滑片，得到多組電壓表V的讀數(shù)U和電流計G的讀數(shù)，作出如圖乙

的圖象.某次測量時，電旅表V的示數(shù)如圖丙，則此時通過電源E的電流為—mA結(jié)果取

三位有效數(shù)字）；電源E的電動勢等于—V,內(nèi)阻等于（結(jié)果取三位有效數(shù)字）.

（3）若用來改裝電流表的電阻R1的實際阻值略小于計算值，則對電源電動勢測量的結(jié)果

（填“有”或“沒有”）影響.

【答案】⑴.0.15(2).300⑶.2.93⑷.1.00⑸.沒有

【解析】

（1）根據(jù)歐姆定律可知：IGrG=（I-IG）R,,帶入數(shù)據(jù)解得：R=0」5Q.

（2）根據(jù)丙圖可知電壓表讀數(shù)為2.6V；根據(jù)圖乙可知電流計的讀數(shù)為100mA,通過電阻

Ri的電流等于通過電流計G電流的2倍，則電路的總電流為300mA；根據(jù)圖像可知，電源

的電動勢為：E=2.93V,因改裝的電流表的內(nèi)阻為&=黑二探0=0.KI；則電源內(nèi)阻

11^^=1.00。.

（3）電源電動勢等于電流表讀數(shù)為零時電壓表的讀數(shù)，可知電表改裝時，若用來改裝電流

表的電阻R的實際阻值略小于計算值，則對電源電動勢測量的結(jié)果無影響；

例題6.（2020?山東卷）實驗方案對實驗測量的精度有直接的影響，某學習小組對“測量電

源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗方案進行了探究。實驗室提供的器材有：

干電池一節(jié)（電動勢約1.5V,內(nèi)阻小于1C）；

電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約3k。）；

電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約1C）；

滑動變阻器R（最大阻值為20C）；

定值電阻％（阻值2C）；

定值電阻險（阻值5Q）；

開關一個，導線若干。

⑴該小組按照圖甲所示的電路進行實驗，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近

滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實驗數(shù)據(jù)在U-/坐標紙上描點，如圖乙所

示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是。（單選，填正

確答案標號）

A.電壓表分流

B.干電池內(nèi)阻較小

C.滑動變阻器最大阻值較小

D.電流表內(nèi)阻較小

(2)針對電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問題，該小組利用實驗室提供的器材改進了實驗方

案，重新測量得到的數(shù)據(jù)如下表所示。

序號1234567

//A0.080.140.200.260.320.360.40

UN1.351.201.050.880.730.710.52

請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，回答以下問題：

①答題卡的坐標紙上已標出后3組數(shù)據(jù)對應的坐標點，請在答題卡的坐標紙上標出前4組數(shù)

據(jù)對應的坐標點并畫出U-I圖像。

②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，所選的定值電阻為(填或“治”)。

③用筆畫線代替導線，請在答題卡上按照改進后的方案，將實物圖連接成完整電路

8

??nin

.6mn\…

4SUIumniamn;

nn;—

【答案】BI0Ri

OX:::::ST

ffis:s;;nsins::：5s：8

06二二

04?m?????????：?m??盤￡|

02

01020304050607//A

【解析】(1)電壓表示數(shù)變化過小，則原因是外電阻比內(nèi)阻大的多，即電源內(nèi)阻偏小，故選B。

⑵①根據(jù)數(shù)據(jù)做出U-I圖像如圖；

17

s?i:：8：Km?n:?sss:i:：8a

I2、卜…Wtffl

I0

：：：：：：：：：：：U?：：：：：：：：：ZU：：：：：：：：

OR：：；：：；：；：：：；：；；：

06S8KnSi!3■■?E■?n0??!?

04—MBM,.i；,r,,i

02HirtH

°010203040506(>7//A

i58

②由圖像可知r+R定=fh=2.63。，電源內(nèi)阻小于1Q,則定值電阻大于L63C,可知定

0.6

值電阻為％；

③定值電阻與電源串聯(lián)，電路如圖;

突破4.電學創(chuàng)新實驗

1.創(chuàng)新實驗

將不易測量的物理量轉(zhuǎn)換成可以（或易于）測

量的物理量進行測量，然后再反求待測物理

量的值，這種方法叫轉(zhuǎn)換測量法（簡稱轉(zhuǎn)換

轉(zhuǎn)換法法）.如在測量金屬絲電阻率的實驗中，雖然

無法直接測量電阻率，但可通過測量金屬絲

解決電學

的長度和直徑，并將金屬絲接入電路測出其

設計型實電阻，然后再計算出它的電阻率

驗常用的用一個標準的己知量替代被測量，通過調(diào)整

替代法標準量，使整個測量系統(tǒng)恢復到替代前的狀

三種方法

態(tài)，則被測量等于標準量

研究一個物理量與其他幾個物理量的關系

時，要使其中的一個或幾個物理量不變，分

控制變

別研究這個物理量與其他各物理量的關系，

量法然后再歸納總結(jié)，如探究影響導體電阻的因

素實驗

②若測電月E表內(nèi)阻，如圖所示，電阻箱應和電壓表串聯(lián)，然后與小電阻滑動變阻器并聯(lián)，

R?.

例題7.為了精確測量一電阻的阻值R,現(xiàn)有以下器材：蓄電池組E,電流表A,電壓表

V,滑動變阻器R,電阻箱Rp,開關$、S2,導線若干.某實驗小組設計了如圖甲所示的電

路，實驗的主要步驟如下：

A.閉合S”斷開S2,調(diào)節(jié)R和/?「，使電流表和電壓表的示數(shù)適當，記下兩表示數(shù)分

別為八、5；

B.保持與閉合、心阻值不變，閉合S2,記下電流表和電壓表示數(shù)分別為上、S.

(1)按圖甲所示的電路圖將如圖乙所示的實物連成電路.

(2)被測電阻的阻值上=(用兩電表的示數(shù)表示).

(3)由于電流表、電壓表都不是理想電表，則被測電阻的阻值上的測量值________真實

值(選填“大于”“小于”或“等于").

【答案】(1)見解析圖(3)等于

【解析】(1)如圖所示.

（2）由題意易知R/>=華，義Rp、&并聯(lián)的阻值為/?#=牛，又聯(lián)立解得以

412Kp0K*

U\U1

~U,l2-U2K

（3）若考慮電流表和電壓表不是理想電表，則在分析時應考慮電壓表的內(nèi)阻，即在第（2）

問的分析中學表示的就是即和Ry并寐時的總電阻，結(jié)合后面的分析可知此時心的測量值

h

仍等于真實值.

例題8.（2020?內(nèi)蒙古包頭市高三下學期一模）“新冠疫情”期間，用電子體溫計監(jiān)測體

溫成為檢測人體是否感染冠狀病毒的重要手段。電子體溫計利用某些物質(zhì)的物理參數(shù)，如電

阻、電壓、電流等，與環(huán)境溫度之間存在的確定關系，將體溫以數(shù)字的形式顯示出來。如圖，

甲圖為某同學設計的電路圖，用以測量25.0°C-80.0°C范圍內(nèi)環(huán)境的溫度。所用器材有：熱

敏電阻RT,其標稱值（25.0°C時的阻值為900.0C）；電源20V,內(nèi)阻可忽略；滑動變阻器（最

大阻值為10。）；電阻箱阻值范圍0-999.9Q）；單刀開關Si,單刀雙擲開關S2,圖中。

為電表。實驗時，按電路圖連好電路，將熱敏電阻放在溫控箱內(nèi)，先將溫度調(diào)為80.0°C,將

S2與1端接通，閉合，，調(diào)節(jié)合的滑片位置，電路中電表示數(shù)為某一定值X；保持品的滑

片位置不變，將&置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R?，使電表讀數(shù)仍為X；斷開S”

記下此時&的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度r,得到相應溫度下&的阻值，直至溫度降到

25.0C實驗得到R2-t的數(shù)據(jù)見表。

Ra/fi

甲乙丙

t/V25.030.040.0c50.060.070.080.0

900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0

回答下列問題:

(1)實驗室中提供有以下規(guī)格電表：①電流表Ai(0-0.6A,0.2。)，②電流表A2(0-3A,

0.04Q),③電壓表V(10V,1000Q)o實驗中應選擇的電表為(填器材前的數(shù)字

編號)；

(2)在閉合&前，圖甲中R的滑片應移動到(填''左"或“右”)端；

⑶在圖乙的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并作出&-工的曲線;

(4)將刈握于手心，手心溫度下&的相應讀數(shù)如圖丙所示，該讀數(shù)為。，則手心

溫度為C?

【答案】⑴.③(2).左(4).580.0(5).34

或35

【解析】

(1)[1]如果接電流表,熱敏電阻Rr，其標稱值(25.0℃時的阻值為900.0C)；電源20V,

可得，通過熱敏電阻的電流約為

1=—A?0.02A

900

比兩電流表的量程小得多，不易準確測量，故不選①②;

電壓表V內(nèi)阻與熱敏電阻的阻值相差不多，而量程為電源一半，可以準確測量，故選③

(2)[2]為了安全，在在閉合與前，分壓電路的電壓應該為0,所以圖甲中凡的滑片應移

動到左端；

(3)[3]在圖乙的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并作出的曲線，如圖所示

400

O20.040060.08Q0100.0冏

(4)[4]將RT握于手心，手心溫度下&的相應讀數(shù)如圖丙所示，該讀數(shù)為

/?=(5x100+8x10+0x1+0x0.l)Q=580.0Q

[5]當尼=580.0。時，由(3)空中圖可知，手心溫度為34"C或35七

實戰(zhàn)演練

1.(2020?廣東佛山二模)小明手里有一塊多用電表A,其功能完好，但刻度值已不清晰。

他想通過實驗測定該多用表(簡稱A表，下同)“X10C”擋歐姆調(diào)零后的內(nèi)阻品和內(nèi)置電

源的電動勢E。

他找來了另一個多用電表B(簡稱B表，下同)、一個電阻箱、一個開關和若干導線作為

實驗的器材。

多用表A多用表B

甲

乙

實驗的操作如下:

(1)小明將A表調(diào)到“X10C”擋，將B表調(diào)至U“mA”擋，準備如圖(甲)將所有的器材串

聯(lián)起來作為實驗電路。請你在圖中連好剩余的導線；

(2)先使用B表的電流擋測量A表“X10。”擋的滿偏電流。將電阻箱阻值調(diào)為0,將

A表調(diào)到歐姆擋“X10C”擋位置。幾次試測后，確定B表應使用“10mA”擋，調(diào)節(jié)A表的

歐姆調(diào)零旋鈕直至A表滿偏，此時B表的讀數(shù)如圖(乙)所示，記錄下B表讀數(shù)為

mA；

(3)斷開開關，保持A、B表擋位不變，將A表短接進行歐姆調(diào)零，然后重

新連入原來電路。

(4)調(diào)節(jié)電阻箱，閉合開關，當B表讀數(shù)為6.0mA時，讀出電阻箱阻值為R(C)；繼續(xù)

調(diào)節(jié)電阻箱阻值，當B表讀數(shù)為4.0mA時，讀出電阻箱阻值為R?(C)；

(5)斷開電路，整理器材。

根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，可算出A表“X10?！睋鮾?nèi)置電源的電動勢E=V,A

表“X10C”擋歐姆調(diào)零后的內(nèi)阻&=。，B表量程“10mA”擋的內(nèi)電阻RB=

C。(以上3空的結(jié)果用R、&表示)

【答案】⑴連線圖見解析(2)8.0(3)紅黑表筆

3(/?2~/?|)3(&-R|)

(A~250-22

【解析】⑴電路連線如圖;

多用表A多用表B

(2)因為B表應使用“10mA”擋，則B表讀數(shù)為8.0mA;

(3)斷開開關，保持A、B表擋位不變，將A表紅黑表筆短接進行歐姆調(diào)零，然后重新

連入原來電路；

(5)設電表A歐姆X10擋的內(nèi)阻為則有

10=旨=8mA

設電表B量程為10mA擋的內(nèi)阻為RB,則

E

R)+RB+A=6mA

E

RO+RB+&=4mA

解得

2.(2020?河北唐山模擬)某實驗小組欲測量一電壓表V的內(nèi)阻(約為30kQ),已知電壓表

量程約25?35V,表盤共有30個均勻小格。

—?電源i—

（1）首先該小組用電阻刻度中間值為30的多用表粗測該表的內(nèi)阻。

①請你用實線連接兩表筆和電壓表接線柱；

②在實驗過程中，歐姆擋的選擇開關撥至倍率（選填“XI擋”“X10

擋”“X100擋