十年高考真題分類匯編物理專題19電磁學實驗含解斬

十年高考真題分類匯編(2010—2019)物理

專題19電磁學實驗

1.(2019?全國I卷?T10)某同學要將一量程為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及導線若干

③某同學設(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?。?）.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?。挥捎赗變小，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

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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，可供該同學選用的器材除了開關(guān)、導線外，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''的導線）

IIL該同學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，學生電源，開關(guān)，導線若干。

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）某學習小組的同學擬探究小燈泡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；

學生電源E,電動勢6V,內(nèi)阻不計；

開關(guān)S及導線若干。

⑴甲同學設(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)學習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））某學習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線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接；

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，硅光電池無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“描繪硅光電池無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