十年高考真題分類匯編物理專題19電磁學(xué)實驗含解斬

十年高考真題分類匯編(2010—2019)物理

專題19電磁學(xué)實驗

1.(2019?全國I卷?T10)某同學(xué)要將一量程為250HA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。

該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1200C,經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與微安表連接，進行改裝。

然后利用一標準亳安表，根據(jù)圖(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的

電表)。

(1)根據(jù)圖⑶和題給條件，將(b)中的實物連接。

(2)當標準亳安表的示數(shù)為16.0mA時，微安表的指針位置如圖(c)所示，由此可以推測出改裝

的電表量程不是預(yù)期值，而是o(填正確答案標號)

A.18mAA.21mA

C.25mAD.28mA

(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是。(填正確答案標號)

A.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于120()。

B.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于I200Q

C.R值計算錯誤，接入的電阻偏小

D.R值計算錯誤，接入的電阻偏大

(4)要達到預(yù)期目的，無論測得的內(nèi)阻值是都正確，都不必重新測最，只需要將阻值為R的

電阻換為一個阻值為kR的電阻即可，其中k=。

99

【答案】(1).(2).C(3).AC(4).—

79

【解析】

(1)電表改裝時，微安表應(yīng)與定值電阻R并聯(lián)接入虛線框內(nèi)，則實物電路連接如下圖所示:

⑵由標準亳安表與該裝表的讀數(shù)可知，改裝后的電流表，實際量程被擴大的倍數(shù)為:

〃=—=100倍。故當原微安表表盤達到滿偏時，實際量程為：

160X10'3/?ZA

250x10-3x100=25mA，故本小題選C；

/R、

⑶根據(jù)46二（/一（）心得：i=i+T/一改裝后的量程偏大的原因可能是，原微

IK7

安表內(nèi)阻測量值偏小，即電表實際內(nèi)阻凡真實值，大于1200Q；或者因為定值電阻R的計

算有誤，計算值偏大，實際接入定值電阻R阻值偏小。故本小題選AC；

（4）由于接入電阻R時，改裝后的表實際量程為25mA,故滿足/*&=（25-/JR；要想達

到預(yù)期目的，即將微安表改裝為量程為20mA電流表，應(yīng)滿足/人=（20-/JAR,其中

90

/“=250RA=0.25mA,聯(lián)立解得：4=1.25或攵=—。

79

故本題答案為：（1）(2)C(3)AC

99

(4)&=1.25或

79

2.（2019?天津卷?T11）現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。

①某次用螺旋測微器測最金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是______mm.

②利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻Rx,

約為100Q,畫出實驗電路圖，并標明器材代號。

電源E（電動勢I0V,內(nèi)阻約為10Q）

電流表Ai（量程0?250mA,內(nèi)阻Ri=5Q）

電流表A2（量程0?300inA,內(nèi)阻約為5Q）

滑動變阻器R（最大阻值10Q，額定電流2A）

開關(guān)S及導(dǎo)線若干

③某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表Ai的讀數(shù)為h,電流表A2的讀數(shù)為5則這段金

屬絲電阻的計算式Rx=。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比（填“偏大”、”偏

小”或“相等”）。

【答案】（1）.0.200（0.196?0.204均可）相

等

【解析】

【詳解】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為0.01x20+0.000=0.200mm

因該實驗沒有電壓表，電流表A1的內(nèi)阻已知，故用A1表當電壓表使用，為了調(diào)節(jié)范圍大,

應(yīng)用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖

由電路圖可知流過的電流為，2一，，電阻兩端的電壓為乙與，因此電阻a=7-

72-71

該實驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等

3.（2019?全國II卷?TI0）某小組利用圖⑶所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下他正向

電壓U與溫度/的關(guān)系，圖中V］和V2為理想電壓表；R為滑動變阻器，Ro為定值電阻（阻

值100Q）：S為開關(guān)，E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計（圖

中未畫出）測出。圖（b）是該小組在恒定電流為50.0pA時得到的某硅二極管U/關(guān)系曲線?；?/p>

答下列問題：

（1）實驗中，為保證流過二極管的電流為50.（）卬\,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使電壓表Vi的示數(shù)

為5=mV；根據(jù)圖（b）可知，當控溫爐內(nèi)的溫度/升高時，硅二極管正向電阻（填

“變大”或“變小”），電壓表I示數(shù)（填"增大域“減小”），此時應(yīng)將R的滑片向_____（填

“A”或"B”）端移動,以使Vi示數(shù)仍為

（2）由圖（b）可以看出U與i成線性關(guān)系，硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的測溫

靈敏度為I等1=X103V/。。（保留?.位有效數(shù)字）。

【答案】（1）.5.00（2）.變小（3）.增大（4）.B（5）.2.8

【解析】

【詳解】（1）。|=//?0=100650、106人=5、10，=50^由/?=亍，/不變，溫度升高，U減小，

故R減小；由于R變小，總電阻減小，電流增大；Ro兩端電壓增大，即Vi表示數(shù)變大，只

有增大電阻才能使電流減小，故華東變阻器向右調(diào)節(jié)，即向B短調(diào)節(jié)。

MJ

(2)由圖可知，—=2.8x103V/℃

A/

4.(2019?全國HI卷?TIO)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5C、量程為1(X)uA的電流表改裝成歐姆表并進

行刻度和校準，要求改裝后歐姆表的15kC刻度正好對應(yīng)電流表表盤的50uA刻度?？蛇x用

的器材還有：定值電阻Ro(阻值14k。)，滑動變阻器N(最大阻值1500C),滑動變阻器最

大阻值500C),電阻箱(0?99999.9C),干電池(E=1.5V,尸1.5C),紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。

(1)歐姆表設(shè)計

將圖⑶中的實物連線組成歐姆表。()歐姆表改裝好后，滑動變阻滯R接入電路的

電阻應(yīng)為Q：滑動變阻器選____(填“Ri”或“R2”)。

(2垓I］度歐姆表表盤

通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，如圖(b)所示。表盤上a、b處的電流刻度分別為25

和75,則a、b處的電陽刻度分別為、o

(3)校準

紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向_kQ處；將紅、黑表筆與電阻箱連

接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完成校準數(shù)據(jù)測量。若校

準某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖⑹所示，則電阻箱接入的阻值為

【答案】(2).900(3).R\(4).45

(5).5

【解析】

根據(jù)歐姆表的改裝原理，出短接時的歐姆定律和中值電阻的意義可算出R=900C,為了滑動

變阻器的安全，選擇用；另外，需深刻里面歐姆表表盤的刻度原理和校準標準。

5.(2019?江蘇卷?T11)某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率.實驗操作如下:

(I)螺旋測微器如題1圖所示.在測量電阻絲直徑時，先招電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿

之間，再旋動(選填””“歹或"C),直到聽見“喀喀，的聲音，以保證壓力適當，同時防

止螺旋測微器的損壞.

(2)選擇電阻絲的(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量，取其平均值作為電阻絲的

直徑.

(3)2圖甲中心,為待測電阻絲.請用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動變阻器接入2圖乙實物電路中

的正確位置一

(4)為測最心利用2圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓S和電流力的值，作

出的S-A關(guān)系圖象如圖圖所示.接著，將電壓表改接在〃、b兩端，測得5組電壓S和電流

上的值，數(shù)據(jù)見下表：

IhN0.501.021.542.052.55

/dmA20.040.060.080.0100.0

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出S-〃圖象

(5)由此，可求得電阻絲的&=。.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率.

電氏衣

【解析】

(1)在測量時，為了不損壞被測物體，最后也改用微調(diào)方旋鈕即C,直到聽見“喀喀”的響聲;

(2)為了減小測量誤差，應(yīng)選用電阻絲不同位置進行多次測量；

(3)按照原理圖，將實物圖連線如圖：

—

(4)將表格中各組數(shù)據(jù)在坐標紙上描出，再連成一條直線，如圖:

當電壓表按甲圖連接時，電壓表測的電壓為凡的電壓之和，當電壓表接在。、方間時,

電壓表測的電壓為此的電壓，由圖可得：

196204

尺+?)=」^C=49C.凡=二25.5。，所以弋=23.5Q.

6.(2019?海南卷?T11)用實驗室提供的器材設(shè)計一個測量電流表內(nèi)阻的電路。實驗室提供的器

材為：待測電流表A(量程10mA,內(nèi)阻約為50Q),滑動變阻器Ri,電阻箱R,電源E(電動

勢約為6V,內(nèi)阻可忽略)，開關(guān)Si和S2,導(dǎo)線若干。

(1)根據(jù)實驗室提供的器材，在圖3)所示虛線框內(nèi)將電路原理圖補充完整，要求滑動變阻器

起限流作用;

(2)將圖(b)中的實物按設(shè)計的原理圖連線；

(3)若實驗提供的滑動變阻器有兩種規(guī)格

①10Q,額定電流2A②1500Q,額定電流0.5A

實驗中應(yīng)該取。［填“①”或"②”)

【答案】(1)電路圖如圖所示；(2)實物電路圖如圖所示；(3)②

【解析】

(1)測電流表內(nèi)阻，由題意可知，實驗沒有提供電壓表，提供了電阻箱與兩個開關(guān)，本實驗

應(yīng)用半偏法測電流表內(nèi)阻，電流表與甩阻箱并聯(lián)，滑動變阻器采用限流接法，實驗電路圖如

圖所示；

(2)根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示；

E6V

(3)電路最小電阻約為：R==600Q

max10x10-3A

滑動變阻器接入電路的最小阻值約為：600—50=550。，滑動變阻器應(yīng)選擇②；

7.(2018?新課標I卷?T10)某實驗小組利用如圖(a)所示的電路探究在25℃~80℃范圍內(nèi)某熱敏

電阻的溫度特性，所用器材后：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，具標稱值(25C

時的阻值)為900.0C：電源E(6V,內(nèi)阻可忽略)：電壓表⑨(量程150mV)：定值電阻R()(阻

值20.0Q),滑動變阻器Ri(最大阻值為1000Q)：電阻箱R2(阻值范圍0999.9Q)：單刀開關(guān)

S”單刀雙擲開關(guān)S2。

實驗時，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃,將S?與1端接通，閉合

Si，調(diào)節(jié)R的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值Uo：保持R的滑片位置不變，將R?置于

最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)仍為Uo：斷開Si，記下此時R2的讀數(shù),

逐步降低溫捽室的溫度t.得到相應(yīng)溫度下R2的阻值.直至溫度降到25.0℃,實驗得到的

R2t數(shù)據(jù)見下表。

t/℃25.030.040.050.060.070.080.0

R2/n900.0680.0500.0390.0320.()270.()240.0

回答下列問題:

⑴在閉合Si前，圖(a)中R)的滑片應(yīng)移動到填”屋或"b”)端；

⑵在圖(b)的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并做出R?t曲線：

(3)由圖(b)可得到Ri，在25℃80。(3范圍內(nèi)的溫度特性，當t=44.0℃時，可得R尸Q；

(4)將Ri握于手心，手心溫度下R?的相應(yīng)讀數(shù)如圖⑹所示，該讀數(shù)為一C,則手心溫度為

_______℃o

【答案】(l)b(2)如圖所示

盤

1000膏

儂

錯s

一

800急

??

?一

蔡?

??

一

?

ffl?

600-i?

?一

?懣?

?■

?

?i??

藍:

?

??

??

400????■

????

?::::??:

藤

???:::::??

?9*強?

注9

?ft

?E一

200?

?

一

一

::::

雄li:::::

志

一噸。⑶45。⑷62。。

2°,040.060.080.033.()

【解析】本題主要考查研究小燈泡的伏安特性實驗、利用伏安特性曲線計算實際功率及其相

關(guān)的知識點，意在考查考生對小燈泡伏安特性曲線的理解和靈活運用相關(guān)知識，解決實際問

題的能力。

(I)圖⑶的電路滑動變阻器采用限流接法，在閉合Si前，Ri應(yīng)該調(diào)節(jié)到接入電路部分的電阻

值最大，使電路中電流最小，即圖(a)中的Ri的滑片應(yīng)移到b端。

(2)將l=60C和(=70℃對應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)畫在坐標圖1-.,然后用平滑曲線過盡可能多的數(shù)

據(jù)點畫出Ri—t圖象。

（3）根據(jù)題述實驗過程可知,測量的R?數(shù)據(jù)等于對應(yīng)的熱敏電阻Rr的電阻值。由畫出的Rz—t

圖象可知，當t=44.0℃時，對應(yīng)的RT=460C°

（4）由畫出的R2—I圖象可知，當RT=620.0Q,則手心溫度t=33.O℃.。

【點睛】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有掌握滑動變阻器的分壓接法和限流接法在開關(guān)

閉合前滑動頭的位置；二是沒有認真閱讀題述的實驗過程，導(dǎo)致不能把電阻箱R的讀數(shù)與

熱敏電阻阻值聯(lián)系起來.

8.（2016?天津卷）某同學(xué)想要描繪標有“3.8V,0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量

數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學(xué)選用的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：

電壓表Vi（量程。?3V,內(nèi)阻等于3kC）

電壓表V2（量程0~15V,內(nèi)阻等于15kQ）

電流表Ai（量程0-200mA,內(nèi)阻等于10Q）

電流表A2（量程O~3A,區(qū)阻等于0.1。）

滑動變阻器Ri（0?10C,額定電流2A）

滑動變阻器R?（0?1kC,額定電流0.5A）

定值電阻RK限值等于1Q）

定值電阻RM阻值等于10Q）

定值電阻R4阻值等于IkQ）

電源E（E=6V,內(nèi)阻小計）

（1）請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁。

（2）該同學(xué)描繪出的I-U圖象應(yīng)是下圖中的。

【答案】⑴電路如圖（2）B

Uv

【解析】（1）用電壓表W和A串聯(lián)，可改裝成量程為飛+叫）=4V的電壓表；

飛

用電流表Ai與R4并聯(lián)可改裝為量程為I=/%+2△=（）.4A的電流表；待測小燈泡的阻

值較小，故采用電流表外接法；為使曲線完整，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，故選擇總阻值

小的Ri,電路如圖。

（2）小燈泡燈絲的甩阻隨溫度升高而變大，故該同學(xué)描繪出的I-U圖線應(yīng)該是B。

【考點定位】探究小燈泡的伏安特性曲線實驗、電表改裝、器材選取、電路設(shè)計

【名師點睛】此題考查了探究小燈泡的伏安特性曲線的實驗；此題的難點在于題中所給的電

表量程都不適合，所以不管是電流表還是電壓表都需要改裝，所以要知道電表的改裝方法；

改裝成電壓表要串聯(lián)分壓電阻；改裝成電流表要并聯(lián)分流電阻；其他部分基本和課本實驗?

樣。

9.（2011.福建卷）某同學(xué)在探究規(guī)格為“6V,3W”的小電珠伏安特性曲線實驗中：

（1）在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至D擋

進行測量.（填選項前的字母）

A.直流電壓1（）VB.直流電流5mAC.歐姆xIDOD.歐姆xI

⑵該同學(xué)采用圖甲所示的電路進行測量。圖中R為滑動變阻器（阻值范圍0~200,額定電

流1.0A）,L為待測小電珠，M為電壓表（量程6V,內(nèi)阻20kC）,A為電流表（量程0.6A,內(nèi)阻

1。），E為電源（電動勢8V,內(nèi)阻不計）,S為開關(guān)。

I.在實驗過程中，開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最端；（填“左”或，右”）

H.在實驗過程中，已知各元器件均無故障，但閉合開關(guān)S后，無論如何調(diào)節(jié)滑片P,電壓

表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因是點至_______點的導(dǎo)線沒有連接好：（圖

甲中的黑色小圓點表示接線點，并用數(shù)字標記，空格中請?zhí)顚憟D甲中的數(shù)字，如點至3

點''的導(dǎo)線）

IIL該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示，則小電珠的電阻值隨工作電壓

的增大而。。真“不變增大”或“減小”）

【答案】①D②I.左II15III.增大

【解析】由于小電珠的電阻一般不大，使用多用電表直接測量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開

關(guān)旋至歐姆xl,選項D正確。

對干分壓電路，開關(guān)S比合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于使小電珠上電壓為零處，即最

左端。閉合開關(guān)S后，無法如何調(diào)節(jié)滑片P,電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因

是滑動變阻器左端與電源沒有連接好.由描繪出的小電珠的伏安特性曲線可知，小電珠的電

阻值隨工作電壓的增大而增大。

【考點定位】測定小電珠伏安特性曲線

10.（2011?廣東卷）在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，所用器材有：小電珠（2.5V,0.6W）,

滑動變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干。

⑴粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表倍率的電阻擋（請?zhí)顚憽皒l”、“xlO”或“xlOO”）；

調(diào)零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖16,結(jié)果為Qo

⑵實驗中使用多用電表測量電壓，請根據(jù)實驗原理圖17完成實物圖18中的連線。

⑶開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于一端。為使小電珠亮度增加，P應(yīng)由中點向

端滑動。

（4）下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準確的實驗圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點―

一間多測幾組數(shù)據(jù)（請?zhí)顚憽癮b”“be”"cd”"de”或"ef'）

數(shù)據(jù)點abcdeF

U/V0.000.501.001.502.002.50

I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244

【答案】（1）x17.5（2）如圖所示（3）P置左端電珠兩端電壓最?。?）ab之間電流值相

差太大

【解析】（1）小電珠（2.5V,0.6W）,所以小電珠電阻大約是10C,粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇

多用電表xl倍率的電阻擋，結(jié)果為7.5C。（3）為保護小電珠不超過額定電壓，開關(guān)閉合前，

為了安全應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于a端，使得燈泡兩端電壓從零開始變化.為使小電珠

亮度增加，P應(yīng)由中點向b端滑動，燈泡兩端電壓增大.（4）為了獲得更準確的實驗圖象，應(yīng)

該在燈泡兩端電壓從零開始增大的過程中多測量幾次，即必須在相鄰數(shù)據(jù)點ab間多測幾組

數(shù)據(jù).

【考點定位】“描繪小電珠的伏安特性曲線''實驗

11.（2012.安徽卷）圖為“測繪小燈伏安特性曲線”實驗的實物電路圖，己知小燈泡額定電壓為

2.5Vo

⑴完成下列實驗步驟：

①閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，

②閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，：

③斷開開關(guān).......根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。

（2）在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖。

【答案】（1）①使它靠近變阻器左端的接線柱②增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電

壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達到額定電壓（2）如圖所示

【解析】⑴①由于滑動變阻器的分壓作用，使開始實驗時小燈泡兩端電壓為0,應(yīng)使滑動變

阻器的滑片靠近變阻器左端的接線柱.

②描繪小燈泡燈絲的伏安特性曲線，必須測量多組數(shù)據(jù)，即增加小燈泡兩端的電壓，記錄電

流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達到額定電壓。

⑵如圖所示：

【考點定位】此題考查的是“測繪小燈伏安特性曲線”實驗

12.（2012?四川卷）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下:

小燈泡L,規(guī)格“4.0V,0.7A”；

電流表Ai，量程3A,內(nèi)阻約為0.1C；

電流表A2,量程0.6A,內(nèi)阻r2=0.2C；

電壓表V,量程3V,內(nèi)阻rv=9kC；

標準電阻Ri，阻值1Q；

標準電阻R2,阻值3kC；

滑動變阻器R,阻值范圍。?10Q；

學(xué)生電源E,電動勢6V,內(nèi)阻不計；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

⑴甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路來進行測量，當通過L的電流為0.64A時，電壓表的示

數(shù)如圖2所示，此時L的電阻為

(2)乙同學(xué)又設(shè)計了如圖3所示的電路來進行測后，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上

的電壓值是Vo

(3)學(xué)習(xí)小組認為要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路。請你在

乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖4所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖，并在圖上標明所

選器材代號。

【答案】(1)5(2)4(3)如下圖所示

U230

【解析】⑴電壓表示數(shù)為2.30V,則電限氏二,二嬴C=5.()C.

3

⑵R2分得電壓U2=§X3V=IV,燈泡分得電壓為3+W=4V。

(3)小燈泡的規(guī)格是“4.0V,0.7A”，電壓表的量程3V<4.0V,需要擴大電壓表量程，串聯(lián)電

阻R2,使量程擴大到4.0V。所選用電流表Az的量程0.6AV0.7A,需要擴大電流表量程，

并聯(lián)電阻Ri，擴大后量程為0.72A,將改裝好的電壓表、電流表接入電路，如答圖1所示。

若按答圖2設(shè)計電路，燈泡兩端電壓將不能達到額定電壓4.0V。

【考點定位】本題考查探究小燈泡的伏安特性曲線的實驗及其相關(guān)知識

13.(2013?天津卷)要測繪一個標有“3V0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的甩壓需要

由零逐漸增加到3V,并便于操作。己選用的器材有：

電池組(電動勢為4.5V,內(nèi)阻約1C)；

電流表(量程為0~250mA,內(nèi)阻約5Q)；

電壓表(量程為0~3V，內(nèi)阻約3kQ)：

電鍵一個、導(dǎo)線若干。

(1)實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的(填字母代號)。

A.滑動變阻器(最大阻值20Q,額定電流1A)

B.滑動變阻器(最大阻值1750Q,額定電流0.3A)

(2)實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖(填字母代號)。

⑶實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V,內(nèi)阻

為5c的電源兩端，小燈泡消耗的功率是Wo

【答案】⑴A(2)B(3)0.1

【解析】(1)滑動變阻器用小阻值的，便于調(diào)節(jié).，所以用最大阻值為20Q的滑動變阻器，故

選Ao

⑵因要求小燈泡電壓從零調(diào)，所以滑動變阻器應(yīng)用分壓式，由于小燈泡電阻遠小于電壓表

阿口，電流表應(yīng)用外接法，故選B。

(3)在小燈泡的伏安特性曲線圖象中,再根據(jù)E=U+Ir,即1=0.3—0.2U,作出電源的IU圖象,

如圖所示，由圖示可知，由該電源對該小燈泡供電，電路電流I=0.1A,電路外電壓U=1V,

小燈泡消耗的電功率P=IU=0.1Wo

【考點定位】電學(xué)實驗儀器的選擇、電路設(shè)計、伏安特性曲線等知識點

14.(2015?浙江卷122)圖1是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。

(I)根據(jù)圖I畫出實驗電路圖.

⑵調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖2中的①②?④所示，電流表量

程為0.6A,電壓表量程為3V。所示讀數(shù)為：

①__________②__________③④o兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為

和,

【答案】(1)如圖

(2)①0.10A、②0.24A、③2.0V、④0.27V。(8.3±().1)?2和(2.7±().1)。，如填為(2.7±().1)?2

和(8.3±O.1)C也行

【解析】(1)從實物圖中可知電壓表測量燈泡兩端電壓，電流表采用外接法，滑動變阻器采

用分壓接法，故電路圖如圖所示

(2)電流表的量程為0.6A,所以每小格表示的分度值為O02A,故①的讀數(shù)為0.10A,②的讀

數(shù)為0.24A

電壓表的量程為3V,則每一小格表示0.1V,所以③的示數(shù)為2.0V,④的示數(shù)為0.27V

027V

電壓小，兩端的電流小，放①?為同一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻為R——=2.7Q,

0.1A

20V

②?為另外一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻為R=——=8.3。

0.24A

【考點定位】“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗。

15.(2015?廣東卷134⑵)某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括

電壓表(內(nèi)阻約為3k。)、電流表(內(nèi)阻約為1Q)、定值電阻等。

⑴使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“xl”歐姆擋測量，示數(shù)如圖⑶所示,讀數(shù)為Q。

據(jù)此應(yīng)選擇圖中的(填“b”或"C”)電路進行實驗。

(2)連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸(填

“增大”或“減小”卜依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y,重復(fù)實驗。

⑶圖(d)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的UI圖線，由圖可判斷兀件(填“X”或"Y")是非線性兀件。

(4)該小組還借助X和Y口的線性元件和阻值R=21Q的定值電阻，測量待測電池組的電動

勢E和電阻r,如圖(e)所示。閉合$和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V；斷開S2,讀數(shù)為L00V,

利用圖16(d)可算得E=V,r=。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓

表)。

【答案】(1)10，b；(2)增大；(3)Y；(4)3.2,0.50

【解析】(1)由圖(a)可知,指針指在“10刻度線”位置處,由于“10刻度線”左右兩邊的最小刻

度都不是“1份”單位，因此不需要估讀下一位，又因為多用電表選擇開關(guān)選擇了“xF檔，所

以最終讀數(shù)為10Q,此值均為所用電壓表內(nèi)阻的1/300,電流表內(nèi)阻的10倍，因而相對較小，

為了減小電表內(nèi)阻引起的實驗測量誤差，應(yīng)選用電流表的外接法，即圖(b)電路。

(2)圖(b)電路中采用了滑動變阻器的分壓式接法，在滑片P從左向右滑動的過程中，測量電

路部分分得的電壓逐漸增大，因此電流表讀數(shù)應(yīng)逐漸增大。

(3)由圖(d)可知，X對應(yīng)佗UI關(guān)系圖線為直線，Y對應(yīng)的UI關(guān)系圖線為曲線，即Y是非線

性元件。

(4)由圖(d)可知，當線性元件X兩端電壓為3.00V時，對應(yīng)流經(jīng)它的電流為0.30A,電壓為

L00V時，對應(yīng)流經(jīng)它的電流為0.10A,所以元件X的電阻為Rx=10Q,根據(jù)閉合電路歐姆

定律E=I(R%+r)可知，當閉合Si和S2時，R被短路，E=0.30Ax(Rx+r),斷開S2后，R

與元件X串聯(lián)接在電源兩端，E=O.IOAx(Rx+R+r),解得:E=3.15V=3.2V,r=0.50Qo

【考點定位】“伏安法測電阻”、“測電源的電動勢和電阻”的實驗。

16.（2015?福建卷?T19（2））某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如

圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。

⑴實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大。請

按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；

⑵某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為A；

⑶該小組描繪的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將只相同的小電珠并聯(lián)后，

直接與電動勢為3V、內(nèi)阻為1歐的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功

率的值約為W（保留兩位小數(shù)）。

【答案】（1）如圖所示（2）0.44（3）42.25

【解析】實物圖如圖所示；由圖知電流表量程為06A,所以讀數(shù)為0.44A；電源內(nèi)阻為1歐,

所以當外

電路總電阻等于電源內(nèi)阻消耗電功率最大，此時外電路電壓等于內(nèi)電壓等于1.5V,由

圖知當小電珠電壓等于1.5V時電流約為0.38A,此時電迎約為R=，3.95C,并聯(lián)后的

2152

總電阻為I歐，所以需要4個小電珠，小電珠消耗的總功率約為P=U=J=2.25W。

%1

【考點】描繪小電珠的伏安特性曲線

17.（2013?福建卷）硅光電池在無光照射時不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件。某實驗小組設(shè)計

如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓（硅光電池負極接高電勢點，正極接低電勢點），探究其

在無光照時的反向伏安特性。圖中電壓表V］量程選用3V,內(nèi)阻為6.0kQ；電壓表V2量程

選用15V,內(nèi)阻約為30kQ：Ro為保護電阻；直流電源電動勢約為I2V,內(nèi)阻不計。

⑴根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路。

⑵用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器R,讀出電壓表2、V?的示數(shù)Ui、U2O

①某次測量時，電壓表Vi示數(shù)如圖丙，則U尸一V,可算出通過硅光電池的反向電流大小

為—mA（保留兩位小數(shù)）。

（ii）該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組Ui、U?數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反

向電壓5和通過的反向電流1式圖中“一”表示反向），并在坐標紙上建立1x5坐標系，標出了

與表中前5組U、、k數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個坐標點。請你標出余下的4個坐標點，并繪出kUx圖

線。

（iii）由IxUx圖線知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時.，I、與Ux成（填“線性”或“非線性”）

關(guān)系。

【答案】①如圖1所示②⑴1.400.23（ii）如圖2所示（iii）非線性

【解析】①根據(jù)題圖甲可知，滑線變阻器采用了分壓式接法，接線時注意硅光電池正確與電

壓表V］的負極連接，連接電路時，最后再連電壓表V2,如圖1所示

②⑴電壓表Vi采用3V量程，最小刻度為0.1,因此讀數(shù)估讀一位，為I.40V,而電壓表Vi

的內(nèi)阻已知，因此流過電壓表的電流就是流過硅光電池的電流根據(jù)圖甲可知，解得

Ii=—=2.30x102A=0.23mAo

（ii）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標圖中定出另4個點，作出hUx關(guān)系圖線如圖2所示。

（iii）由右圖所畫kJ關(guān)系圖線為曲線可知k與Ux成非線性關(guān)系。

【考點定位】本題考杳了“描繪硅光電池?zé)o光照時的反向伏安特性曲線”實驗，屬干課本”描

繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的變形。

18.（2017?新課標I卷T23）。。分）

某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V,額定電流0.32

A）：電壓表@V（量程3V,內(nèi)阻3kC）；電流表0（量程0.5A,內(nèi)阻0.5C）；固定電阻Ro（阻

值1000C）；滑動變阻器R（阻值0~9.0C）；電源E（電動勢5V,內(nèi)阻不計）；開關(guān)S；導(dǎo)線若

干。

（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖。

⑵實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。

由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻________（填“增大”“不變”或“減小”），燈絲

的電阻率_________（填“增大”“不變”或“減小

⑶用另一電源R（電動勢4V,內(nèi)阻1.00C）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變

阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的

最小功率為W,最大功率為Wo（結(jié)果均保留2位小數(shù)）

【答案】（1）如圖所示（2）增大增大（3）0.391.17

【解析】（1）要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，故滑動變阻器用分

壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法，如答案圖。

（2）由IU圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律

R=P押,電阻率增大；

⑶當滑動變阻器的阻值為9Q時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時E=U+I（r+R）得

U=-10I+4,在圖中作出該直線如左圖所示，交點坐標約為U=1.75V,I=225mA,P產(chǎn)UI=0.39

1p

W；整理得：1=——當直線的斜率最大時，與燈泡的I-U曲線的交點坐標

R+rR+r

最大，即燈泡消耗的功率最大。當滑動變阻器電阻值R=0時，燈泡消耗的功率最大，此時

交點坐標為U=3.67V,1=0.32A,如右圖所示，最大的功率為P?=UI=1.17W。

【考點定位】研究小燈泡的伏安特性曲線

【名師點睛】電路圖主要是控制電路、測量電路的連接。小燈泡阻值為小電阻——外接法，

電壓從0開始測量一分壓式接法。然后由伏安特性曲線分析阻值的變化，注意縱軸是電流。

第（3）問求小燈泡消耗的實際功率較難，因小燈泡的阻值隨電流的變化而變化，通過閉合電

路的歐姆定律找到小燈泡實際的電流、電壓值。

19.（2018?全國II卷）某同學(xué)組裝一個多用電表?？捎玫钠鞑挠校何脖眍^（量程100pA內(nèi)阻

900Q）；電阻箱R（阻值范圍0?999.9C）；電阻箱R2（阻值范圍0T）9999.9Q）；導(dǎo)線若干。

要求利用所給器材先組裝?個量程為1mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為

3V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋。

回答下列問題：

（1）在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標出Ri和R2,其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓

擋的接線柱___________。

（2）電阻箱的阻值%=C;R2=____________。（保留到個位）

【答案】（1）如圖所示

OuU

（2）1002910

【解析】（l）Ri的電阻比較小，所以Ri與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的的電流表，R2的阻值比較大,

與改裝后的電流表串聯(lián)可充當大展程的電壓表，設(shè)計電路圖如圖所示；

改裝電流表需要并聯(lián)一個電阻，要改裝1mA的電流表需要并聯(lián)的電阻

IRo.lX900

R并=hQQ=不存-=100。，所以選用與變阻箱Ri并聯(lián)，

并聯(lián)后的總電阻為R'=90C

U-UA3-0.09

要改裝3V電壓表需要串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻的阻值為R率=一廠=771戶=2910。

本題答案是：（1）如圖所示

看4

??■

（2）1002910

點睛：利用串并聯(lián)的關(guān)系求解改裝電表時需要串聯(lián)的電阻或者并聯(lián)的電阻大小。

20.（2016?上海卷?T27）在“用多用表測電阻、電流和電壓”的實驗中

（1）（多選題）用多用表測電流或電阻的過程中

（A）在測量電阻時，更換倍率后必須重新進行調(diào)零

（B）在測量電流時，更換量程后必須重新進行調(diào)零

（C）在測量未知電阻時，必須先選擇倍率最大擋進行試測

（D）在測量未知電流時，必須先選擇電流最大量程進行試測

（2）測量時多用表指針指在如圖所示位置。若選擇開關(guān)處于“10V”擋，其讀數(shù)為V；

若選擇開關(guān)處于“x10”擋，其讀數(shù)為200。（選填:“大于”，“等于”或“小于”）。

【答案】（1）AD（2）5.4；小于

【解析】（1）多用電表測量電阻時，更換倍率后都必須重新進行歐姆調(diào)零，選項A正確；測

量電流前需要進行機械調(diào)零，更換量程時不需要進行再次調(diào)零，選項B錯誤；在測量未知

電阻時，必須先用電壓表測試電阻內(nèi)是否帶有電源，再大致估計電阻大小選擇大致倍率，故

選項C錯誤；在測量未知電流時，必須選擇電流最大量程進行測試，避免電表燒壞，故選

項D正確。

（2）若選擇開關(guān)處于“10丫”擋，則電表的最小刻度為0.2v,此時讀數(shù)為5.4v；若選擇開關(guān)處于

“x10”擋，歐姆表的中央刻度為15,此時指針指示未知小于15,所以讀數(shù)應(yīng)該小于150C,

故小于200C。

【考點定位】多用電表的使用

【方法技巧】會規(guī)范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數(shù)，是解決本題的關(guān)鍵，在平

時實驗訓(xùn)練過程中要多加注意規(guī)范操作和正確使用。

21.（2016?全國新課標II卷-T23）某同學(xué)利用圖（a）所示電路測量量程為2.5V的電壓表怎的內(nèi)

阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值99999.9C）,滑動變阻器屏（最

大阻值50Q）,滑動變阻器R?（最大阻值5kC）,直流電源E（電動勢3V）。開關(guān)1個，導(dǎo)線若

干。

實驗步驟如下

①按電路原理圖⑶連接線路；

②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置，比合開

關(guān)S：

③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；

④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻

箱的阻值。

回答下列問題：

(1)試驗中應(yīng)選擇滑動變阻器(填“凡”或“與”)。

(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線。

(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Q,若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不

變，計算可得電壓表的內(nèi)組為C(結(jié)果保留到個位)。

⑷如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可.推斷該表頭的滿刻度電流為(填正

確答案標號)。

A.100piAB.250pAC.500pAD.lmA

【答案】(l)Ri(2)連線如下圖(3)2520(4)D

【解析】(1)本實驗利用了半偏法測電壓表的內(nèi)阻，實驗原理為接入電阻箱的時候電路的總

電阻減小的不太大，故需要滑動變阻器為小電阻，故選R，可減小實驗誤差。

⑵滑動變阻器為分壓式，連接實物電路如圖所示：

⑶電壓表的內(nèi)阻&和R串聯(lián)，分壓為2.00V和0.50V,則R=4^=25200。

2.5人?A

(4)電壓表的滿偏電流4r=jU-=7=AalmA,故選D。

/\vZ"U

【考點定位】半偏法測電壓表的內(nèi)阻

【名師點睛】此題考杳測量電壓表內(nèi)阻以及電表的改裝,可題；實驗是在課本上的“半偏法”

的基礎(chǔ)上略加改編而成的，考查考生對實驗原理的理解及遷移運用能力，解題關(guān)鍵是要搞清

實驗的原理及實驗的步驟；實物圖連線也是經(jīng)常做的題目，比較簡單。

22.(2016?海南卷?T12)某同學(xué)改裝和校準電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的

改裝電路。

⑴已知表頭G滿偏電流為100nA,表頭上標記的內(nèi)阻值為900C°RI、R2和R3是定值電阻。

利用Ri和表頭構(gòu)成1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩

個接線柱，電壓表的量程為IV；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V。則根據(jù)題

給條件，定值電阻的阻值應(yīng)選Ri=_______C,R2=Q,R3=

⑵用量程為3V,內(nèi)阻為2500C的標準電壓表&)對改裝表3V擋的不同刻度進行校正。所

用電池的電動勢E為5V；滑動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為50c和5kC。為方

便實驗中調(diào)節(jié)電壓，圖中R應(yīng)選用最大阻值為C的滑動變阻器。

(3)校準時，在閉合開關(guān)$前\滑動變阻器的滑動端P應(yīng)靠近______(填"M”或"N”)端。

⑷若由于表頭G上標記的內(nèi)阻值不準，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標準電壓表的讀數(shù)偏小，

則表頭G內(nèi)阻的真實值______(填“大于”或“小于”)900C。

【答案】(1)1009102000(2)50(3)M(4)大于

【解析】(1)根據(jù)題意，Ri與表頭G構(gòu)成1mA的電流表,則IgRg=(I-Ig)Ri,得Ri=IOOQ：

U]R

若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為IV,則R2=上~…=910。；若使用a、c兩

I