高考物理專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)：電學(xué)實(shí)驗(yàn)練習(xí)題及答案解析

物理高考專(zhuān)題復(fù)習(xí)■電學(xué)實(shí)驗(yàn)練習(xí)題及答案解析

【熱點(diǎn)解讀】

1、本專(zhuān)題主要通過(guò)基本儀器的讀數(shù)，電表的改裝，圍繞著電阻的測(cè)量來(lái)研探究小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，多

用電表的使用。測(cè)金屬的電阻率，測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻等試驗(yàn)。同力學(xué)實(shí)驗(yàn)一樣，高考對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查，考

原始實(shí)驗(yàn)的題目很少，大都是創(chuàng)新類(lèi)電學(xué)實(shí)驗(yàn)題。這類(lèi)問(wèn)題，要通過(guò)審題，弄清屬于什么類(lèi)型的創(chuàng)新，然后再結(jié)

合已有的電學(xué)知識(shí)（如串并聯(lián)關(guān)系、閉合電路歐姆定律等）和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行推理，找到突破方向。

2、通過(guò)本專(zhuān)題學(xué)習(xí)可快速提升學(xué)生的審題能力，推理能力，實(shí)驗(yàn)綜合分析能力，創(chuàng)新能力。

3、用到的相關(guān)知識(shí)有：串并聯(lián)電路特點(diǎn)，歐姆定律，電功和電功率的計(jì)算等。

【高考真題再練】

1.（2020全國(guó)I卷）某同學(xué)用伏安法測(cè)量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為1kQ,電流表內(nèi)阻為

0.5。。該同學(xué)采用兩種測(cè)量方案，一種是將電壓表跨接在圖甲所示電路的O、P兩點(diǎn)之間，另一種是跨接在0、

Q兩點(diǎn)之間。測(cè)量得到如圖乙所示的兩條U-I圖線(xiàn)，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。

甲

回答下列問(wèn)題：

⑴圖乙中標(biāo)記為II的圖線(xiàn)是采用電壓表跨接在（選填“0、P”或“0、Q”）兩點(diǎn)的方案測(cè)量得到的。

乙

（2）根據(jù)所用實(shí)驗(yàn)器材和圖乙可判斷,由圖線(xiàn)（選填"I”或“II”）得到的結(jié)果更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值,

結(jié)果為。（保留1位小數(shù)）。

(3)考慮到實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻的影響，需對(duì)(2)中得到的結(jié)果進(jìn)行修正，修正后待測(cè)電阻的阻值為。(保留

1位小數(shù))。

【情境剖析】本題屬于基礎(chǔ)創(chuàng)新性題目，以伏安法測(cè)量電阻為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索問(wèn)題情境。

【素養(yǎng)能力】本題考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)探究、考查的關(guān)鍵能力是理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力，要求學(xué)生從

圖象中獲取信息、靈活運(yùn)用所學(xué)的實(shí)驗(yàn)理論和分析方法解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。

【答案】(1)0、P(2)I50.5(3)50.0

【解析】找清楚誤差產(chǎn)生的原因，在電流相等的情況下,跨接在“O、Q”兩點(diǎn)間的電壓表的示數(shù)比跨接在“O、P”

兩點(diǎn)間的電壓表的示數(shù)大。(1)在電流相等的情況下，跨接在“0、P”兩點(diǎn)間的電壓表的示數(shù)比跨接在“0、Q”

兩點(diǎn)間的電壓表的示數(shù)小,所以題圖乙中標(biāo)記為n的圖線(xiàn)是采用電壓表跨接在“o、P”兩點(diǎn)間的方案測(cè)量得到

的。⑵由R=筆根據(jù)圖線(xiàn)I,可知電阻阻值為50.5Q該電阻為大電阻，電流表采取內(nèi)接法得到的測(cè)量值更接近

真實(shí)值。即由圖線(xiàn)I得到的結(jié)果更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。所以其結(jié)果為50.5Qo(3)因?yàn)闇y(cè)量值為待測(cè)電

阻和電流表串聯(lián)的阻值，修正后的待測(cè)電阻的值為50.5Q-0.5Q=50.0

2.(2019全國(guó)II卷)某小組利用圖(a)所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)

系，圖中Vi和V2為理想電壓表;R為滑動(dòng)變阻器,Ro為定值電阻(阻值100Q);S為開(kāi)關(guān),E為電源。實(shí)驗(yàn)中二極

管置于控溫爐內(nèi),控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(jì)(圖中未畫(huà)出)測(cè)出。圖(b)是該小組在恒定電流為50.0nA時(shí)得到

的某硅二極管U-t關(guān)系曲線(xiàn)。回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)中，為保證流過(guò)二極管的電流為50.0NA,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使電壓表Vi的示數(shù)為Ui=

mV;根據(jù)圖(b)可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時(shí)，硅二極管正向電阻(填“變大’或"變小”)，電壓表Vi

示數(shù)(填"增大’或"減小”)，此時(shí)應(yīng)將R的滑片向(填“A”或"B”)端移動(dòng)，以使Vi示數(shù)仍為

Ulo

(2)由圖(b)可以看出U與t成線(xiàn)性關(guān)系。硅二極管可以作為測(cè)溫傳感器,該硅二極管的測(cè)溫靈敏度為卜

Xi。。V/℃(保留2位有效數(shù)字)。

【情境剖析】本題屬于創(chuàng)新性題目，以硅二極管為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索問(wèn)題情境。

【素養(yǎng)能力】本題考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)探究，考查的關(guān)鍵能力是理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力，要求學(xué)生從

圖象中獲取信息，靈活運(yùn)用所學(xué)的實(shí)驗(yàn)理論和分析方法解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。

【答案】(1)5。0變小增大B(2)2.8

3

【解析】(l)Ui=IRo=5O.OxlO-xlOOmV=5.00mV。

從U-t關(guān)系曲線(xiàn)可以得出，溫度升高時(shí)，二極管兩端電壓變小,二極管正向電阻變小，回路電流變大,電壓表V1示

數(shù)增大，為了保證電流不變，滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)向B端移動(dòng)。

(2)由題圖知，隙=。::藍(lán)。V/℃=2.8xl0-3V/℃o

3.(2019全國(guó)I卷)某同學(xué)要將一量程為250M的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學(xué)測(cè)得微安表

內(nèi)阻為1200Q,經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表,根據(jù)圖(a)

所示電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)(虛線(xiàn)框內(nèi)是改裝后的電表)o

(1)根據(jù)圖(a)和題給條件，將圖(b)中的實(shí)物連線(xiàn)。

(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時(shí)，微安表的指針位置如圖(c)所示。由此可以推測(cè)出所改裝的電表量程不

是預(yù)期值，而是-(填正確答案標(biāo)號(hào))

A.18mAB.21mAC.25mAD.28mA

(3)產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是o(填正確答案標(biāo)號(hào))

A.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1200。

B.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于1200。

C.R值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏小

D.R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大

(4)要達(dá)到預(yù)期目的,無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測(cè)量，只需要將阻值為R的電阻換為一個(gè)阻值為

kR的電阻即可，其中k=。

【情境剖析】本題屬于應(yīng)用性題目，以電表改裝為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索問(wèn)題情境。

【素養(yǎng)能力】本題考查的學(xué)科素養(yǎng)是科學(xué)探究?？疾榈年P(guān)鍵能力是理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力，要求學(xué)生能

正確連接器材，會(huì)觀(guān)察、分析和解釋實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，并得出合理的結(jié)論。

【答案】⑴連線(xiàn)如圖所示，(2)C,(3)AC,(4舄

【解析】(1)量程為250pA的微安表改裝成量程為20mA電流表時(shí)應(yīng)將電阻與微安表并聯(lián)。根據(jù)電路圖，從

電源正極出發(fā)，電表正極對(duì)應(yīng)電源正極，依次連接,注意連線(xiàn)不要交叉。

(2)通過(guò)電流表的電流與偏角成正比，表盤(pán)16011A對(duì)應(yīng)16mA,則表盤(pán)2505對(duì)應(yīng)25mA。

(3)根據(jù)IgRg=(I-Ig)R得1=(1+鼻)母改裝后的量程偏大的原因可能是，原微安表內(nèi)阻測(cè)量值偏小，其實(shí)際內(nèi)阻

Rg大于1200或者因?yàn)槎ㄖ惦娮璧淖柚礡計(jì)算有誤，計(jì)算值偏大，實(shí)際接入定值電阻阻值偏小。故選ACo

(4)并聯(lián)電路電壓相等,IgRg=(I-Ig)R,即160|iARg=(16mA-160pA)R;200nARg=(16mA-200S)kR,得k=^|o

4.(2020北京卷)用圖1所示的甲、乙兩種方法測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(約為1。)。其中R為電阻箱，電

流表的內(nèi)電阻約為0.1電壓表的內(nèi)電阻約為3k。。

圖1圖2

(1)利用圖1中圖甲實(shí)驗(yàn)電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,所測(cè)量的實(shí)際是圖2中虛線(xiàn)框所示“等效電源”的

電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r'o若電流表內(nèi)電阻用RA表示,請(qǐng)你用E、r和RA表示出E\"并簡(jiǎn)要說(shuō)明理

由oO

(2)某同學(xué)利用圖象分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。在圖3中,實(shí)線(xiàn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

(圖甲:U=IR,圖乙:1=描點(diǎn)作圖得到的U-I圖象;虛線(xiàn)是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U-I圖象(沒(méi)

有電表內(nèi)電阻影響的理想情況)。

在圖3中,對(duì)應(yīng)圖甲電路分析的U-I圖象是;對(duì)應(yīng)圖乙電路分析的U-I圖象是。

u

OIOIOIOI

ABCD

圖3

(3)綜合上述分析，為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖1中的(選填“甲”或"乙”)。

【情境剖析】本題屬于基礎(chǔ)性題目，以測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的“安阻法”和“伏阻法”為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)

探索問(wèn)題情境。

【素養(yǎng)能力】本題考查了考生的"設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息”等科學(xué)探究能力。考查學(xué)生的

物理學(xué)科核心素養(yǎng)中關(guān)于“科學(xué)探究”及“物理觀(guān)念”等方面的水平，尤其注重考查“科學(xué)探究”中關(guān)于證據(jù)和解

釋要素的水平以及對(duì)電路中相關(guān)概念的理解。

【答案】6E=E1=r+RA,理由見(jiàn)解析(2)CA(3)乙

【解析】(1)將電源和電流表視為等效電源,電源電動(dòng)勢(shì)是電源本身具有的屬性，電流表不具有產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的本

領(lǐng)，所以等效電源的電動(dòng)勢(shì)仍然為E1=E

而電流表的內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)的內(nèi)阻作為等效電源的內(nèi)阻，即r'=r+RA

(2)對(duì)圖甲，考慮電表內(nèi)阻時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得

E=U路+Irrt=U+I(r+RA)

變形得U=-(r+RA)I+E

沒(méi)有電表內(nèi)阻影響的理想情況時(shí),U=-rI+E

圖象與縱軸截距均為電源電動(dòng)勢(shì)E,虛線(xiàn)對(duì)應(yīng)的斜率大小為r,實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)的斜率大小為(r+RA),所以對(duì)應(yīng)圖甲電

路分析的U-I圖象是C;

對(duì)圖乙，考慮電表內(nèi)阻時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得

E=Uss+Irrt=u+(l+^)r=U+Ir+U^

變形得U=-瞿1+含E

Rv+rRv+r

沒(méi)有電表內(nèi)阻影響的理想情況時(shí),U=-rI+E

虛線(xiàn)對(duì)應(yīng)的斜率大小為r,實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)的斜率大小為普r<r,虛線(xiàn)對(duì)應(yīng)的縱軸截距為E,實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)的縱軸截距為

Rv+r

4E<E;兩圖線(xiàn)在U=0時(shí),對(duì)應(yīng)的短路電流均為I短=三,所以對(duì)應(yīng)圖乙電路分析的U-I圖象是A。

Rv+rr

(3)圖甲雖然測(cè)量的電源電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確，但電流表分壓較為明顯,所以?xún)?nèi)阻測(cè)量的誤差很大;圖乙雖然電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)

阻測(cè)量均偏小，但是電壓表內(nèi)阻很大，分流不明顯，所以電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量誤差較小，所以選擇圖乙可以減小

由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。

【核心考點(diǎn)】

1、基本儀器的讀數(shù)

游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)器、電表(電流表、電壓表、多用電表)

2、電表改裝與多用電表的使用

3、測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)

測(cè)量金屬的電阻率，描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，量電流表或電壓表的內(nèi)阻，多用電表測(cè)電阻

【最新熱點(diǎn)分析】

熱點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)與使用

【典例1】(2021山東高三模擬)(1)一同學(xué)用一游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一物體的長(zhǎng)度。測(cè)得

的結(jié)果如圖甲所示，則該物體的長(zhǎng)度L=mm?

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，從圖乙中讀出金屬絲的直徑為mm。

01020

甲乙

(3)如圖丙，一伏特表接0~15V量程,讀數(shù)為Vo

(4)如圖丁，一安培表接0~0.6A量程,讀數(shù)為_(kāi)A。

兩丁

【答案】(1)20.25(2)0.520(3)10.7(或10.8)(4)0.16

【解析】(1)20分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm,則物體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20mm+5x0,05mm=20.25mm

(2)金屬絲的直徑為d=0.5mm+2.0x0.01mm=0.520mm

(3)接0~15V量程時(shí)，每小格表示0.5V,讀數(shù)為10.7V

(4)接0~0.6A量程時(shí)，每小格表示0.02A,讀數(shù)為0.16A

【方法規(guī)律歸納】

1、游標(biāo)卡尺

(1)10分度的游標(biāo)卡尺，若以mm為單位，小數(shù)點(diǎn)后只有1位。20分度和50分度的游標(biāo)卡尺若以mm為單位，

小數(shù)點(diǎn)后有2位。

(2)游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)先確定主尺的分度,先讀主尺數(shù)據(jù)，再讀游標(biāo)尺數(shù)據(jù),最后兩數(shù)相加。游標(biāo)卡尺讀數(shù)不估讀。

(3)不要把游標(biāo)尺的邊緣當(dāng)成零刻度，而把主尺的刻度讀錯(cuò)。

2、螺旋測(cè)微器

螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí),要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線(xiàn)是否己經(jīng)露出;要準(zhǔn)確到0.01mm,估讀到0.001

mm,即結(jié)果若以mm為單位，則小數(shù)點(diǎn)后必須保留三位數(shù)字。

3、電壓表、電流表

使電流表、電壓表指針指在滿(mǎn)偏刻度［?|的位置。若最小分度為I、0.1、0.01等，需要估讀到最小分度的下

一位;如果最小分度不是1、0.1、0.01等,只需要讀到最小分度位即可

熱點(diǎn)二以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)

【典例2】(2021山東高三三模)某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)定R的電阻，除了歐姆表外實(shí)驗(yàn)室還提供如下器材：

電流表A

電池組E:電動(dòng)勢(shì)4.5V,內(nèi)阻不計(jì)

電壓表V:量程3V，內(nèi)阻約為5k。

滑動(dòng)變阻器Ro：阻值范圍0?5。，額定電流2A

開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干

(1)先選用歐姆表“xl”擋進(jìn)行粗測(cè)，正確操作后表盤(pán)指針如圖所示,則該電阻的測(cè)量值為Q;

(2)電流表A有20mA和100mA兩個(gè)量程,接線(xiàn)柱A為公共端,電路原理如圖，已知表頭G的滿(mǎn)偏電流為Ig=l

mA,內(nèi)阻rg=190Q,Ri=2Q,R2=8。，本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將A和接線(xiàn)柱(選填“1”或"2”)接入電路。

(3)實(shí)驗(yàn)小組想提高電阻測(cè)量的準(zhǔn)確度，采用伏安法進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)要求盡可能多的測(cè)量數(shù)據(jù)，請(qǐng)你根據(jù)所提供

的器材在方框內(nèi)畫(huà)出電路圖。

(4)連接實(shí)物圖,閉合開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到多組U-I數(shù)據(jù),測(cè)量數(shù)據(jù)作出U-I圖象如圖所示，則電阻R=

。(保留3位有效數(shù)字)。

【答案】(1)30(2)1(3)見(jiàn)解析圖(4)28.3(27.7~29.0)

【解析】本題考查點(diǎn)涉及分壓電路與限流電路的選擇、電流表內(nèi)外接問(wèn)題、伏安法測(cè)量、歐姆表的使用等

問(wèn)題。

(1)歐姆表用“xl”擋進(jìn)行測(cè)量,讀數(shù)為30Qo

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，選用接線(xiàn)柱1時(shí)，電流表的最大測(cè)量值為100mA,選用接線(xiàn)柱2時(shí)，電流表的最

大測(cè)量值為20mA。提供的電壓表最大量程為3Y待測(cè)電阻阻值約為30。，故應(yīng)選用接線(xiàn)柱1。

(3)由于電流表的內(nèi)阻已知，電流表選用內(nèi)接法，要測(cè)量多組數(shù)據(jù)并且滑動(dòng)變阻器阻值太小,應(yīng)選用分壓式接法,

電路圖如圖所示

(4)由圖象得RA+R=30.3Q

電流表內(nèi)阻RA=2C

可得待測(cè)電阻阻值R=28.3Qo

【方法規(guī)律歸納】

1.實(shí)驗(yàn)器材的選擇

⑴電源的選擇:一般根據(jù)待測(cè)電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。

(2)電表的選擇:一般根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)或待測(cè)用電器的額定電壓選擇電壓表;根據(jù)待測(cè)電流的最大電流選擇

電流表;電表的指針擺動(dòng)的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏。

2.電流表內(nèi)接法與外接法的比較

比較項(xiàng)電流表內(nèi)接法電流表外接法

電路

RxAr

誤差原由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，電壓表測(cè)由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流表測(cè)

因量值偏大量值偏大

測(cè)量結(jié)R測(cè)］=RA+RX>RX,電阻的測(cè)量值大于真R測(cè)=?=M<RX,電阻的測(cè)量值小于真

果實(shí)值實(shí)值

適用條

RX?RA,大電阻Rx?Rv,小電阻

件

3.內(nèi)接法與外接法的判斷

⑴比值判斷法

若詈<白限為大電阻,內(nèi)接法誤差小，應(yīng)選用內(nèi)接法;若詈>裳Rx為小電阻,外接法誤差小，應(yīng)選用外接法。

KxRARXRA

⑵臨界值判斷法

先求臨界電阻RO=JRARV。若Rx>Ro,則Rx為大電阻，內(nèi)接法誤差小;若Rx<Ro,則Rx為小電阻，外接法誤差小;

若Rx=Ro,內(nèi)外接法均可。

(3)試觸判斷法

當(dāng)無(wú)法估計(jì)電阻的阻值，難以比較詈及罌的大小時(shí)，可采用電壓表試觸法看電流表、電壓表變化大小來(lái)確定,

若電流表示數(shù)比電壓表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明外接時(shí)電壓表分流作用大，應(yīng)采用內(nèi)接法;若電壓表示數(shù)比電流表

示數(shù)變化明顯，說(shuō)明內(nèi)接時(shí)電流表的分壓作用大,應(yīng)采用外接法。

4.分壓電路與限流電路的選擇

(1)從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流式。

(2)以下三種情況必須用分壓式:①要求待測(cè)電路的U、I從0變化;②R滑(Rx；③選用限流式時(shí)Ux、k過(guò)大(超

過(guò)電流表量程，燒壞電表、電源或用電器等)。

考點(diǎn)三電表改裝與多用電表的使用

【典例3】(2021山東德州高三一模)指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)使用多用電表粗測(cè)電阻時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)撥至歐姆擋“xlO”擋,經(jīng)正確操作后，指針指在圖甲中的a位置,為了使

多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋擋(選填“xl”或“x100”);若經(jīng)過(guò)正確操作，將兩

表筆接待測(cè)電阻兩端時(shí)，指針指在圖甲中的b位置，則待測(cè)電阻約為

(2)圖乙是該多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖，選擇“x1k”擋測(cè)量某二極管的阻值，指針指在圖甲中的c位置，則

與A表筆相連的是二極管的(選填“正極”或“負(fù)極”)。

(3)該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為1。進(jìn)行標(biāo)度的，若該歐姆表中的表頭G滿(mǎn)偏電流為1

mA、內(nèi)阻為10Q,變阻器Ro的阻值范圍為0?3000。,由于電池老化，電池電動(dòng)勢(shì)下降到1.4V、內(nèi)阻增大到5

。，此時(shí)歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后Ro接入電路的電阻將變(選填“大”或“小”)，若用重新調(diào)零后的此

歐姆表測(cè)得某待測(cè)電阻阻值為900。，則這個(gè)待測(cè)電阻的真實(shí)阻值為Qo

【答案】答案(1)x120⑵正極⑶小840

【解析】(1)選擇開(kāi)關(guān)撥至歐姆擋“xlO”擋,由圖甲a位置所示可知，指針偏角很大，說(shuō)明電阻值偏小，這樣倍率擋

選擇較大，則為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋“xl”擋箭測(cè)電阻為20x10=20Q;

(2)該歐姆表的兩只表筆中,B表筆內(nèi)部接電源的正極，在外部電路，電路從B表筆到二極管再到A表筆,指針指

在圖甲中的c位置，電阻特別大，相當(dāng)于斷路，則二極管是反向接入電路，則B表筆接二極管負(fù)極,A表筆接二極

管正極；

(3)電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1O時(shí)，調(diào)零電阻Ro邛-rg-r=S*Q-10Q-1Q=1489Q

電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.4V、內(nèi)阻增大到5Q時(shí)調(diào)零電阻Ro，=}rg-r=高diOQ-5Q=1385Q

則調(diào)零后Ro接入電路的電阻將變??；

電動(dòng)勢(shì)為1.5V調(diào)零后，歐姆表內(nèi)部的中值電阻R吱=，篇Q=1500Q

電動(dòng)勢(shì)變?yōu)長(zhǎng)4調(diào)零后，歐姆表內(nèi)部的中值電阻R內(nèi)，=[=點(diǎn)^Q=1400Q

則上_=

R+R內(nèi)R'+R內(nèi)'

解得對(duì)應(yīng)的電阻R'=840Q

【方法規(guī)律歸納】

2.歐姆表使用“六點(diǎn)注意”

(1)電流的流向:使用歐姆擋時(shí)，多用電表內(nèi)部電池的正極接黑表筆，負(fù)極接紅表筆,從電源外部看，電流從紅表

筆流入，從黑表筆流出。

⑵區(qū)分“機(jī)械調(diào)零”和“歐姆調(diào)零”:“機(jī)械調(diào)零'至表盤(pán)刻度左側(cè)“0”位置，調(diào)節(jié)表盤(pán)下邊的指針定位螺絲;“歐姆

調(diào)零”至表盤(pán)刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕。

(3)倍率選擇:使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí),表頭指針過(guò)大或過(guò)小均有較大誤差，指針偏轉(zhuǎn)角度在1滿(mǎn)偏到|滿(mǎn)偏之間讀

數(shù)較準(zhǔn)確。

(4)換擋需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。

(5)讀數(shù)之后要乘以倍率得阻值。

(6)電池用久了，電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大，使測(cè)量結(jié)果偏大。

熱點(diǎn)四以測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為核心的實(shí)驗(yàn)

【典例41(2021山東濟(jì)南高三二模)小明同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證水果電池的可用性，他把銅片和鋅片相隔約1

cm插入一個(gè)蘋(píng)果中，制成一個(gè)水果電池，并采用如圖甲所示的電路測(cè)量該水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。小明同

學(xué)查閱資料后得知，水果電池的電動(dòng)勢(shì)約為IV,內(nèi)阻約為1000。,電流表量程為3mA,內(nèi)阻忽略不計(jì)。

(1)實(shí)驗(yàn)室的電阻箱有兩種規(guī)格:電阻箱Ri(0~99.9。)、電阻箱R2(0~999.9。),圖甲中的電阻箱R應(yīng)選用

(選填“Ri”或“R2”)；

(2)閉合開(kāi)關(guān)S,改變電阻箱R的阻值，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)，其中某次電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電流

表的示數(shù)為mA;

(3)利用電阻箱的阻值R與相應(yīng)的電流表的示數(shù)I,作出R：圖象，如圖丙所示。根據(jù)圖象可得，水果電池的電動(dòng)

勢(shì)為V,內(nèi)阻為(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

R/(l

0(151,0155055,//mA-'

丙

(4)若電流表的內(nèi)阻不能忽略，則水果電池內(nèi)阻的測(cè)量值__________真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。

【答案】⑴R2⑵1.00(3)1.11.1X103(4)大于

【解析】(1)電源內(nèi)阻是1000Q,故選用R2,電流表示數(shù)才會(huì)有明顯變化；

(2)電流表的精度為0.1mA,向后估讀一位，故讀數(shù)為1.00mA;

(3)由閉合電路歐姆定律1=-—

K+r

可得R=y-r

圖象的斜率為E,則E=，fV=l.lV

電源內(nèi)阻為r^l.lxl.OxlO3Q=l.lxl03Q

(4)考慮電流表內(nèi)阻，則有I=—

K+RA+F

F

可得R=j-(r+RA)

故水果電池內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值。

【方法規(guī)律歸納】

1.掌握測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的三種常用方法，一定要緊扣閉合電路歐姆定律E=U+Ir,而最關(guān)鍵的是看電路

中如何測(cè)量出路端電壓U和電路中的總電流L

2.在數(shù)據(jù)處理問(wèn)題中，利用圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是常見(jiàn)的方法——注意“化曲為直”。

【考場(chǎng)練兵】

一、基礎(chǔ)強(qiáng)化練

1.（2022屆高考物理精創(chuàng)預(yù)測(cè)卷）碳膜電阻是用專(zhuān)用設(shè)備使氣態(tài)碳?xì)浠衔镌诟邷睾驼婵罩蟹纸?，分解出的?/p>

均勻沉積在陶瓷圓柱體或陶瓷管的圓周表面上形成一層結(jié)晶碳膜，再根據(jù)所需的電阻值，改變碳膜厚度和

螺旋刻槽螺距，然后裝上銅制端帽，焊出引線(xiàn)，表面噴漆封裝而成，碳膜電阻屬于負(fù)溫度系數(shù)電阻，即溫

度升高時(shí)其阻值減小，某研究性學(xué)習(xí)小組想精確測(cè)量一個(gè)碳膜電阻4的阻值隨溫度變化的曲線(xiàn)，已知20℃

時(shí)該電阻的阻值約為990Q,實(shí)驗(yàn)室提供如下器材。

A.電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約為。.8。）

B.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻為3k。）

C.滑動(dòng)變阻器用（0-10Q）

D.滑動(dòng)變阻器凡（0-1000Q）

E.定值電阻R=1O。

F.定值電阻5=100。

G.電源E（電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻約為1.0。）

H.導(dǎo)線(xiàn)若干、開(kāi)關(guān)S一個(gè)

（1）實(shí)驗(yàn)中需要先測(cè)定該電阻在20℃時(shí)阻值的準(zhǔn)確值，要求電表的示數(shù)可以從零開(kāi)始變化且讀數(shù)要能超

過(guò)其量程的g,所選的器材中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇（填器材的符號(hào)），請(qǐng)幫該小組同學(xué)設(shè)計(jì)測(cè)量20℃

時(shí)凡的阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖并畫(huà)在圖甲的方框中（請(qǐng)標(biāo)注出所選器件的符號(hào)）；

（2）小組同學(xué)又找來(lái)了一個(gè)最大阻值為9999.90的電阻箱和一個(gè)量程為±50mA、阻值為1000。的毫安表

G,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路來(lái)測(cè)量溫度大于20℃時(shí)4的阻值，測(cè)量時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值，使毫

安表的指針指在表盤(pán)中央，記錄不同溫度下電阻箱接入電路的阻值R,則與之對(duì)應(yīng)的4的阻值為。

E

圖乙

【答案】（1）如圖所示（2）—R'

【解析】（1）要求電表示數(shù)從零開(kāi)始變化，則需采用分壓接法，為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大阻

1

值較小的鳥(niǎo)，由于&的阻值較大，且要求電表讀數(shù)超過(guò)其量程的3,根據(jù)題給條件可選擇定值電阻R與4

990xl0Q=99Q

并聯(lián)，兩者并聯(lián)之后的阻值約為990+10,由于《＜%仆，則電流表應(yīng)外接。

（2）根據(jù)圖乙中電路可知，當(dāng)毫安表的指針指在表盤(pán)中央時(shí)，通過(guò)毫安表的電流為零，即毫安表兩端電勢(shì)

RxR1

/下R,=—R'

差為零，此時(shí)有K,解得10o

2.（2022昆明一中、銀川一中高三聯(lián)合考試）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻，R為能夠滿(mǎn)足實(shí)

驗(yàn)條件的滑動(dòng)變阻器，R為電阻箱，電壓表量程合適。實(shí)驗(yàn)的粗略步驟如下：

2

①閉合開(kāi)關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使電壓表指針指向滿(mǎn)刻度的§處;

②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)某些儀器，使電壓表指針指向滿(mǎn)刻度的;處；

③讀出電阻箱的阻值，該阻值即為電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值；

④斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si、S2拆下實(shí)驗(yàn)儀器，整理器材。

（1）上述實(shí)驗(yàn)步驟②中，調(diào)節(jié)某些儀器時(shí)，正確的操作是

A.保持電阻箱阻值R’不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表指針指向滿(mǎn)刻度的;處

B.保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,使電壓表指針指向滿(mǎn)刻度的;處

C.同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值，使電壓表指針指向滿(mǎn)刻度的工處

3

（2）此實(shí)驗(yàn)電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比（選填“偏大”“偏小”或“相等”）；

（3）如實(shí)驗(yàn)測(cè)得該電壓表內(nèi)阻為8500。，要將其量程擴(kuò)大為原來(lái)的g倍，需串聯(lián)。的電阻。

【答案】①.B②.偏大③.170。

【解析】（1）口］實(shí)驗(yàn)使用半偏法測(cè)量電表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟②中，調(diào)節(jié)某些儀器時(shí)，正確的操作是保持滑動(dòng)

變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值R',使電壓表指針指向滿(mǎn)刻度的;處，故B正確，AC錯(cuò)誤；

（2）⑵增加了電阻箱的阻值后，使滑動(dòng)變阻器左端部分分壓變大，所以電壓表和電阻箱的電壓大于電壓表

量程的;，則電阻箱兩端的電壓大于電壓表量程的一，根據(jù)電壓比等于電阻比可得電阻箱的阻值大于電壓

33

表的阻值，所以測(cè)量值與真實(shí)值相比偏大；

（3）［3］根據(jù)歐姆定律得

TTA

------（8500+R）=—U

85005

解得火=1700。

3.（2022屆云南三校高考備考實(shí)用性聯(lián)考卷）電動(dòng)玩具車(chē)采用充電電池供電提供動(dòng)力。已知某電動(dòng)玩具車(chē)

的電池的電動(dòng)勢(shì)約為15V,內(nèi)阻小于3。。

（1）現(xiàn)將量程為L(zhǎng)5V、內(nèi)阻約為IkQ的直流電壓表改裝為量程為15V的電壓表，將這只電壓表與電阻箱

相連。利用如圖甲所示的電路，先把滑動(dòng)變阻器滑片移到最端，把電阻箱阻值調(diào)到零，再閉合開(kāi)關(guān)，

把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為L(zhǎng)5V。然后把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為

V。不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其他線(xiàn)路，電壓表與電阻箱組合即構(gòu)成量

程為15V的新電壓表。若讀得電阻箱阻值為Ro,則量程為L(zhǎng)5V的電壓表內(nèi)阻為

（2）用圖乙所示的電路來(lái)測(cè)量該玩具車(chē)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：

電阻箱A（阻值范圍0-9999Q）

電阻箱B（阻值范圍0?999Q）

滑動(dòng)變阻器C（阻值為0?20。，額定電流2A）

滑動(dòng)變阻器D（阻值為0?20kQ,額定電流0.2A）

在圖乙所示電路中電阻箱應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選o

（3）用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤(pán)沒(méi)變），測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，通

過(guò)觀(guān)察表盤(pán)讀數(shù),得到多組電壓U和電流1的值,并作出U-I圖線(xiàn)如圖丙所示,可知電池的電動(dòng)勢(shì)為V,

內(nèi)阻為Qo（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

【答案】①.左②.0.15③.殳A⑤.C14.50?.2.25

9

【解析】（1）口］利用如圖甲所示的電路，先把滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端，讓電壓表電壓從0開(kāi)始。

⑵現(xiàn)將量程為L(zhǎng)5V、內(nèi)阻約為1k。的直流電壓表改裝為量程為15V的電壓表，其量程擴(kuò)大了10倍，則把

電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值時(shí)電壓表讀數(shù)為。=2=L2V=0.15V

1010

［3］根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可得電阻箱的阻值為4=〔修——=9RV

解得Rv=y

所以若讀得電阻箱阻值為R。，則量程為1.5V的電壓表內(nèi)阻為殳o

9

（2）［4］現(xiàn)將量程為1.5V、內(nèi)阻約為IkQ的直流電壓表改裝為量程為15V的電壓表，電阻箱的阻值約為9kC,

所以在圖乙所示電路中電阻箱應(yīng)選A。

⑶根據(jù)額定電流可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C。

Er

（3）⑹⑺根據(jù)閉合電路歐姆定律有。=布-/記

r

-fE,八仁1.45-1.00

由圖像可得「=14.5,-=--------------

10102.0-0

解得E=14.50V,r=2.25Q

二、能力提升練

4.（2021湖南卷）某實(shí)驗(yàn)小組需測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，器材有:一節(jié)待測(cè)電池、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)、一個(gè)定

值電阻（阻值為Ro）、一個(gè)電流表（內(nèi)阻為RA）、一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于Ro,并配有可在電阻絲上移

動(dòng)的金屬夾）、導(dǎo)線(xiàn)若干。由于缺少刻度尺，無(wú)法測(cè)量電阻絲長(zhǎng)度,但發(fā)現(xiàn)桌上有一個(gè)圓形時(shí)鐘表盤(pán)。某同學(xué)提

出將電阻絲繞在該表盤(pán)上，利用圓心角來(lái)表示接入電路的電阻絲長(zhǎng)度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將器材如圖甲連接。

甲乙丙

(2)開(kāi)關(guān)閉合前,金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的(選填"a”或"b”)端。

(3)改變金屬夾的位置，閉合開(kāi)關(guān),記錄每次接入電路的電阻絲對(duì)應(yīng)的圓心角0和電流表示數(shù)I,得到多組數(shù)據(jù)。

(4)整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪圖,所得圖象如圖乙所示，圖線(xiàn)斜率為k,與縱軸截距為d,設(shè)單位角度對(duì)應(yīng)電阻

絲的阻值為ro,該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可表示為￡=,r==(用Ro、RA、k、d、r0表示)

(5)為進(jìn)一步確定結(jié)果，還需要測(cè)量單位角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值r0o利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在圖丙方框中畫(huà)出

實(shí)驗(yàn)電路圖(電阻絲用滑動(dòng)變阻器符號(hào)表示)。

(6)利用測(cè)出的ro,可得該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

【答案】⑵b(4)果哈RO-RA(5)如圖所示

S

4------b

R。b

1卜

【解析】(2)開(kāi)始時(shí)接入線(xiàn)路電阻應(yīng)最大，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的b端。

(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律得

E=I(RO+RX+RA+D

Rx=roO

解得;=加+婦產(chǎn)

由題圖乙得*k,警上=d

EE

聯(lián)立得E=*,r=*Ro-RA。

kk

(5)電路圖如答案圖所示。

S先打到b端，讀出電流表讀數(shù)I,再把S打到a端，移動(dòng)Rx上的金屬夾,使電流表的讀數(shù)也為L(zhǎng)此時(shí)Rx的值與

Ro相等,記下偏轉(zhuǎn)角度9,貝1Jro=?。

V

5.(2021山西晉中高三二模)某實(shí)驗(yàn)小組為探究電表的改裝原理，欲將一個(gè)小量程電流表A改裝為量程為6mA

的電流表，然后在此基礎(chǔ)上,把新電流表進(jìn)一步改裝為歐姆表。所用器材如下：

A.電流表A:滿(mǎn)偏電流Ig=lmA,內(nèi)阻Rg=150Q;

B.電阻箱Ri：最大阻值為999.9Q;

C.待測(cè)可調(diào)電阻R2；

D.滑動(dòng)變阻器R3;

E.一節(jié)干電池:電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻約為2

F.開(kāi)關(guān)一個(gè)，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線(xiàn)若干。

(1)在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出歐姆表內(nèi)部的電路圖并標(biāo)注所選器材的符號(hào)(例如Ri),其中紅、黑表筆已經(jīng)畫(huà)好。

紅黑

(2)按照電路圖連好電路，電阻箱Ri應(yīng)調(diào)為。。把紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表示數(shù)達(dá)

到滿(mǎn)偏。現(xiàn)將紅、黑表筆連上待測(cè)電阻Rz,當(dāng)R2=720.0復(fù)時(shí),電流表示數(shù)正好為滿(mǎn)偏電流的四分之一。所用

干電池的電動(dòng)勢(shì)為.V。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(3)在(2)的基礎(chǔ)上，不改變電路結(jié)構(gòu)，為使正確測(cè)量時(shí)電流表表盤(pán)的中間刻度能正好對(duì)應(yīng)250Q電阻，以下操作

可能實(shí)現(xiàn)上述目的的是.

A.換一個(gè)電源,適當(dāng)增大電源電動(dòng)勢(shì)

B.換一個(gè)電源，適當(dāng)增大電源內(nèi)阻

C.適當(dāng)減小Ri的阻值

D.適當(dāng)增大Ri的阻值

【答案】(1)見(jiàn)解析(2)30.01.44(3)AD

【解析】(1)電路圖如圖所示

(2)電流表的放大倍數(shù)n=J=6

1g

貝I]R1=-^-=30.0Q

n-1

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得6x10-3A=3