2025年高考物理總復(fù)習(xí)《電學(xué)試驗(yàn)》專項(xiàng)測(cè)試卷帶答案_第1頁
2025年高考物理總復(fù)習(xí)《電學(xué)試驗(yàn)》專項(xiàng)測(cè)試卷帶答案_第2頁
2025年高考物理總復(fù)習(xí)《電學(xué)試驗(yàn)》專項(xiàng)測(cè)試卷帶答案_第3頁
2025年高考物理總復(fù)習(xí)《電學(xué)試驗(yàn)》專項(xiàng)測(cè)試卷帶答案_第4頁
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第第頁試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁2025年高考物理總復(fù)習(xí)《電學(xué)試驗(yàn)》專項(xiàng)測(cè)試卷帶答案學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________一、必修實(shí)驗(yàn)【題型一】基本儀器使用與讀數(shù)【解題指導(dǎo)】1.電壓表、電流表、多用電表的讀數(shù)技巧(1)對(duì)電表讀數(shù)問題,要先弄清楚電表的分度值,即每小格的數(shù)值。①最小分度為“1”的儀器,測(cè)量誤差出現(xiàn)在下一位,下一位按十分之一估讀。②最小分度是“2”和“5”的儀器,測(cè)量誤差出現(xiàn)在同一位上,同一位分別按二分之一或五分之一估讀。(2)多用電表的使用問題,在弄清其基本原理的基礎(chǔ)上,會(huì)選擇測(cè)量項(xiàng)目及量程、擋位,能區(qū)分機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零,掌握測(cè)量電阻的步驟。2.電表的“三用”如果知道電表的內(nèi)阻,電流表、電壓表就既可以測(cè)電流,也可以測(cè)電壓,還可以作為定值電阻來用,即“一表三用”?!镜淅治?】如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖,指針位置分別如圖甲、乙所示.(1)若使用的是0~3V量程的電壓表,讀數(shù)為________V.若使用的是0~15V量程的電壓表,讀數(shù)為________V.(2)若使用的是0~0.6A量程的電流表,讀數(shù)為______A.若使用的是0~3A量程的電流表,讀數(shù)為________A.(3)如圖丙所示,電阻箱的讀數(shù)為________.【典例分析2】.某同學(xué)在做“用多用電表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中:(1)測(cè)量某電阻時(shí),用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏角過大,他應(yīng)該換用“________”(填“×1Ω”或“×100Ω”)擋,換擋后,在測(cè)量前要先進(jìn)行________.(2)某次使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中,多用電表指針的位置如圖所示,①如果使用的是直流“2.5V”的電壓擋,則讀數(shù)為______V;②如果使用的是“×100Ω”的電阻擋,則讀數(shù)為________Ω;③如果使用的是直流“10mA”的電流擋,則讀數(shù)為____mA.【方法提煉】1.電流表和電壓表量程精確度讀數(shù)規(guī)則電流表0~3A0.1A與刻度尺一樣,采用eq\f(1,10)估讀,讀數(shù)規(guī)則較簡(jiǎn)單,只需要精確值后加一估讀數(shù)即可電壓表0~3V0.1V電流表0~0.6A0.02A估讀位與最小刻度在同一位,采用eq\f(1,2)估讀電壓表0~15V0.5V估讀位與最小刻度在同一位,采用eq\f(1,5)估讀2.多用電表的讀數(shù)及使用(1)電流的流向電流從電表的“+”插孔(紅表筆)流入,從“-”插孔(黑表筆)流出,即“紅進(jìn)、黑出”.(2)“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕.(3)歐姆表刻度不均勻的原因當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0(即歐姆調(diào)零),使靈敏電流計(jì)滿偏,Ig=eq\f(E,Rg+R0+r),此時(shí)中值電阻R中=Rg+R0+r,當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時(shí),I=eq\f(E,Rg+R0+r+Rx),電阻Rx與電路中的電流相對(duì)應(yīng),但不是線性關(guān)系,故歐姆表刻度不均勻.【變式演練】1.圖甲中螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為__________mm。如圖乙所示為用多用電表的“×1”歐姆擋正確操作后測(cè)某電阻時(shí)指針的位置,其讀數(shù)為__________Ω。2.某同學(xué)在做“用多用電表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中:(1)測(cè)量某電阻時(shí),用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,他應(yīng)該換用“__________”(填“×1Ω”或“×100Ω”)擋,換擋后,在測(cè)量前先要進(jìn)行________________。(2)某次使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中,多用電表指針的位置如圖所示:①如果使用的是直流“2.5V”的電壓擋,則讀數(shù)為________V;②如果使用的是“×100Ω”的電阻擋,則讀數(shù)為________Ω;③如果使用的是直流“10mA”的電流擋,則讀數(shù)為______mA。【題型二】以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)【解題指導(dǎo)】1.測(cè)量電阻類實(shí)驗(yàn)的基本思路電阻測(cè)量首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材的不同而靈活選用“伏安法”(又分為內(nèi)接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等測(cè)量電路。從供電方式上又可分為限流電路和分壓電路。2.定值電阻的作用在高考電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,常以定值電阻的合理使用為背景來命題。求解這類問題的關(guān)鍵是必須弄清定值電阻在設(shè)計(jì)電路中的主要作用,一般來說,定值電阻有三種作用:【典例分析】(2024·西藏拉薩·校聯(lián)考一模)某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖,可以同時(shí)測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻和電流表G的內(nèi)阻??晒┻x用的儀器有:

A.內(nèi)阻約3kΩ的待測(cè)電壓表V,量程B.內(nèi)阻約500Ω的待測(cè)電流表G,量程C.定值電阻R(阻值已知)D.電阻箱E.滑動(dòng)變阻器()F.滑動(dòng)變阻器()G.電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻忽略不計(jì)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了準(zhǔn)確測(cè)量電壓,電流表的內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(選填“”或“”)。(2)實(shí)驗(yàn)中電阻箱的示數(shù)如圖乙所示,則。(3)閉合S1前,將滑動(dòng)變阻器的滑片Р調(diào)到(選填“a”或“b”)處。(4)將單刀雙擲開關(guān)撥到1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得V和G有明顯的讀數(shù),分別為、;再將單刀雙擲開關(guān)撥到2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變陽阻器,使得V和G有明顯的讀數(shù),分別為、,則電壓表V的內(nèi)阻,電流表G的內(nèi)阻。(均選用、、、,R和R0表示)【典例分析2】.(2023·四川成都·棠湖中學(xué)??家荒#┬埻瑢W(xué)用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻的阻值,測(cè)量電路圖如圖a所示,所用電壓表和電流表的量程分別為0~3V和0~1mA,兩電表的內(nèi)阻均未知。

(1)在某次測(cè)量中,電壓表和電流表的示數(shù)如圖b所示,此時(shí)電流表的示數(shù)為mA,此組數(shù)據(jù)得到的阻值為kΩ(第二空保留3位有效數(shù)字)。(2)待測(cè)電阻阻值的測(cè)量值和真實(shí)值分別用和表示,電流表的內(nèi)阻越小,對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的誤差越(填“大”或“小”)?!镜淅治?】.(2023上·河南鄭州·高三校聯(lián)考階段練習(xí))某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)想測(cè)量一個(gè)約幾歐姆電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供的器材:A.電池組(電動(dòng)勢(shì)為)B.電壓表(量程為,內(nèi)阻約)C.電壓表(量程為,內(nèi)阻約)D.電流表(量程為,內(nèi)阻約)E.電流表(量程為,內(nèi)阻約)F.滑動(dòng)變阻器(,額定電流2A)G.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,電壓表應(yīng)選,電流表應(yīng)選(填寫所選器材前的序號(hào))。(2)要使得測(cè)量誤差最小,他們測(cè)量是采用如圖哪種接法。A.B.

C.

D.(3)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上(如圖)建立U、I坐標(biāo)系,描繪出圖線,則待測(cè)電阻的阻值為Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字),測(cè)量結(jié)果與真實(shí)結(jié)果相比(填“偏大”、“偏小”或“無誤差”)。

【典例分析4】(2024·云南·怒江傈僳族自治州民族中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))在“把電流表改裝為電壓表”的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)電流表G的內(nèi)阻時(shí)備有下列器材:A.待測(cè)電流表(量程1mA,內(nèi)阻約幾十歐)B.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~100Ω)C.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~20kΩ)D.電阻箱(0~999Ω)E.電阻箱(0~9999Ω)F.電源(電動(dòng)勢(shì)15V,有內(nèi)阻)G.開關(guān),導(dǎo)線

(1)若采用如圖所示電路測(cè)定電流表G的內(nèi)阻,并要求有較高的精確度,以上器材中,應(yīng)選用,應(yīng)選用(用器材前的英文字母表示)。(2)實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行的步驟有:A.合上開關(guān)B.合上開關(guān)C.將的阻值調(diào)到最大D.調(diào)節(jié)的阻值,使電流表指針滿偏E.調(diào)節(jié)的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半處F.記下的阻值并斷開G.按上圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路以上步驟,合理的順序是G、C、、E、F(用步驟前的英文字母表示)。(3)若在步驟F中讀得的阻值是,則電流表內(nèi)阻,若要將該電流表改裝成量程是6V的電壓表,則表的刻度盤上原0.4mA處應(yīng)改寫成V,因使用半偏法測(cè)量表頭內(nèi)阻存在的系統(tǒng)誤差,而使得改裝后的電壓表測(cè)量值比真實(shí)值。(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)【方法提煉】1.測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線、探究導(dǎo)體電阻與其影響因素、測(cè)定小燈泡的電功率,都要用到伏安法,需用電壓表測(cè)量元件的電壓,用電流表測(cè)量電流.2.電流表內(nèi)接法與外接法的比較電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)=Ux+UA電壓表分流I測(cè)=Ix+I(xiàn)V電阻測(cè)量值R測(cè)=eq\f(U測(cè),I測(cè))=Rx+RA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)=eq\f(U測(cè),I測(cè))=eq\f(RxRV,Rx+RV)<Rx測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RA?RxRV?Rx3.滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法(1)兩種接法的比較限流式接法分壓式接法兩種接法的電路圖負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍eq\f(RE,R+R0)≤U≤E0≤U≤E(2)滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇①“以小控大用分壓,相差無幾用限流”a.當(dāng)采用分壓式接法時(shí),一般應(yīng)選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動(dòng)變阻器.b.當(dāng)采用限流式接法時(shí),一般應(yīng)選用最大阻值比待測(cè)電阻稍大或差不多的滑動(dòng)變阻器.②必須采用分壓式接法的三種情況:(ⅰ)要求電壓從零開始變化;(ⅱ)滑動(dòng)變阻器阻值太小,不能起到限流的作用;(ⅲ)限流式接法不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù).4.等效替代法(1)電流等效替代(如圖)(2)電壓等效替代(如圖)【變式演練】1.(2023上·遼寧朝陽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))測(cè)量一個(gè)量程為的直流電壓表的內(nèi)阻(幾千歐),所用的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙中的器材連成完整的電路。(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到端,將電阻箱的阻值調(diào)到零,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,使電壓表的示數(shù)為,然后滑動(dòng)變阻器的滑片(填“向端滑動(dòng)”“向端滑動(dòng)”或“位置不變”),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表的示數(shù)為,此時(shí)電阻箱的示數(shù)如圖丙所示,則該示數(shù)為,該電壓表的內(nèi)阻的測(cè)量值為。(3)由于系統(tǒng)誤差,真實(shí)值(填“大于”“小于”或“等于”)測(cè)量值。2.(2023上·河北·高三校聯(lián)考期中)電流表G的表盤既無刻度值又不知其內(nèi)阻,某同學(xué)用以下實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量該電流表的參數(shù):A.待測(cè)電流表G;B.電阻箱;C.定值電阻;D.滑動(dòng)變阻器;E.的直流電源,內(nèi)阻不計(jì);F.雙量程電壓表V;G.開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)按如圖甲所示的電路圖連接好電路,將電阻箱的阻值調(diào)為,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表G滿偏,此時(shí)電壓表V的指針恰好半偏,如圖乙所示,電壓表V的示數(shù)V。(2)保持電壓表V的示數(shù)不變,反復(fù)調(diào)整電阻箱的阻值和滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使電流表?的指針指到,此時(shí)電阻箱的阻值為。(3)由上可知電流表G的內(nèi)阻,滿偏電流。(4)將電流表G改裝成量程為的電壓表,需將電阻箱的阻值調(diào)為,然后與電流表G(填“串”或“并”)聯(lián)。3.(2023上·黑龍江齊齊哈爾·高三統(tǒng)考期末)某同學(xué)欲測(cè)量一阻值約為、粗細(xì)均勻的金屬絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)室除游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下器材可供選擇:A.電源(電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻約)B.電壓表V(量程為0~6V,內(nèi)阻約)C.電流表(量程,內(nèi)阻約)D.電流表(量程0~3A,內(nèi)阻約)E.滑動(dòng)變阻器(最大阻值)F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值)(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得該金屬絲的長(zhǎng)度如圖甲所示,讀數(shù)為cm;用螺旋測(cè)微器測(cè)得該金屬絲的直徑如圖乙所示,讀數(shù)為mm。(2)測(cè)量金屬絲的電阻時(shí),為了便于調(diào)節(jié)及測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。(均填所選儀器前的字母符號(hào))(3)請(qǐng)?jiān)趫D丙方框中畫出測(cè)量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的字母符號(hào)。(4)設(shè)測(cè)得金屬絲的電阻為R,可得金屬絲的電阻率為。(用R、L、D三個(gè)物理量表示)4.(2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)度已知、阻值約為的電阻絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材:A.電壓表V(量程,內(nèi)阻約幾千歐姆)B.電流表(量程,內(nèi)阻約為)C.電流表(量程,內(nèi)阻約為)D.電源E(電動(dòng)勢(shì)約為,內(nèi)阻約為)E.定值電阻(阻值約為,允許通過的最大電流為)F.滑動(dòng)變阻器(,額定電流為)G.滑動(dòng)變阻器(,額定電流為)H.滑動(dòng)變阻器(,額定電流為)I.單刀單擲開關(guān)一個(gè),單刀雙擲開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同部位的直徑,然后算出其平均值D,某次測(cè)量的數(shù)據(jù)如圖所示,其讀數(shù)為mm。(2)實(shí)驗(yàn)中要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器選擇,電流表選擇。(均填寫前面序號(hào))(3)該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,先將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭滑到最左端,閉合開關(guān),將單刀雙擲開關(guān)接c,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向右滑動(dòng),使得電壓表、電流表都有較大角度偏轉(zhuǎn),讀出此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)分別為、,接著將單刀雙擲開關(guān)接a,再次讀出此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)分別為、,則接入電路的金屬絲的電阻。(4)若接入電路的金屬絲長(zhǎng)度為L(zhǎng),則金屬絲的電阻率為(用、L、D表示)。5.(2023上·河北·高三校聯(lián)考階段練習(xí))為了測(cè)量某未知電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材:A.電流表A1(量程300mA,內(nèi)阻約為10Ω)B.電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約為50Ω)C.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為10kΩ)D.電壓表V2(量程10V,內(nèi)阻約為50kΩ)E.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10Ω)F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為100Ω)G.電源E(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻不計(jì))H.電鍵S及導(dǎo)線若干某實(shí)驗(yàn)小組結(jié)合所給的實(shí)驗(yàn)器材,完成了如下操作:(1)利用多用電表的歐姆擋粗略地測(cè)量該電阻的電阻值,將旋鈕扳到“×1”擋位,歐姆調(diào)零后,將兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端相接觸,歐姆表的讀數(shù)如圖所示,則該讀數(shù)為Ω;(2)為了精確地測(cè)量待測(cè)電阻的阻值,利用伏安法完成電阻的測(cè)量,并要求電表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié),則電流表應(yīng)選;電壓表應(yīng)選;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選;(填器材前的字母序號(hào))(3)根據(jù)所選實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)電路,將設(shè)計(jì)的電路畫在虛線框中,并標(biāo)注器材符號(hào);(4)考慮到電表內(nèi)阻的影響,待測(cè)電阻的測(cè)量值(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值,其原因是。6.(2023上·山西呂梁·高三校聯(lián)考階段練習(xí))某同學(xué)要測(cè)量一未知電阻的阻值.(1)用多用電表粗測(cè)電阻的阻值.當(dāng)用電阻“”擋時(shí),發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)角度過大,接著將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)了一個(gè)檔位并進(jìn)行歐姆調(diào)零后,指針靜止時(shí)位置如圖甲所示,其讀數(shù)為.(2)為了精確測(cè)量電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材,A.電流表(量程,內(nèi)阻)B.電流表(量程30mA,內(nèi)阻)C.滑動(dòng)變阻器(,額定電流)E.電阻箱R(阻值范圍為)F.電源(電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻約)G.開關(guān)S、導(dǎo)線若干該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,要將電流表改裝成量程為3V的電壓表,則電阻箱接入電路的電阻,多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得多組電流表、的示數(shù)和,某次的示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)電流mA,,將測(cè)得的多組、作圖像,得到圖像的斜率為k,則被測(cè)電阻的大?。ㄓ胟,R,,表示).7.(2023上·湖北·高三校聯(lián)考階段練習(xí))某同學(xué)想要測(cè)量一新材料制成的粗細(xì)均勻電阻絲的電阻率,設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑,示數(shù)如圖甲所示,測(cè)得其直徑mm。(2)用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值。選擇旋鈕打在“×10”擋,進(jìn)行歐姆調(diào)零后測(cè)量,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,調(diào)節(jié)到正確倍率,重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后再次測(cè)量,指針靜止時(shí)位置如圖乙所示,此測(cè)量值為Ω。(3)為了精確地測(cè)量電阻絲的電阻,實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材:A.電流表(量程500μA,內(nèi)阻)B.電流表(量程10mA,內(nèi)阻約為0.1Ω)C.滑動(dòng)變阻器(0~5Ω,額定電流0.5A)D.滑動(dòng)變阻器(0~10Ω,額定電流0.5A)E.電阻箱R(阻值范圍為0~9999.9Ω)F.電源(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻約0.2Ω)G.開關(guān)S、導(dǎo)線若干①實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示。由于沒有電壓表,需要把電流表串聯(lián)電阻箱R改為量程為3V的電壓表,則電阻箱的阻值Ω。滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇(選填“”或“”)。

②正確連接電路后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得電流表的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為,測(cè)得電阻絲接入電路的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則電阻絲的電阻率(用題中測(cè)得物理量的符號(hào)表示)。8.(2023上·云南昆明·高三昆明一中校考階段練習(xí))為了測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中找到了下列器材:待測(cè)電壓表(,內(nèi)阻約為)電壓表(,內(nèi)阻約為)電壓表(,內(nèi)阻約為)定值電阻定值電阻滑動(dòng)變阻器,最大阻值為電源E(電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻不計(jì))開關(guān),導(dǎo)線若干請(qǐng)選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)出測(cè)量電路。(1)為使測(cè)量結(jié)果盡可能精確,要求所有電表的讀數(shù)不小于滿偏刻度的三分之一,實(shí)驗(yàn)中除了待測(cè)電表外,還需要選擇的電表是(填代號(hào)),定值電阻應(yīng)選擇(填代號(hào));(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出測(cè)量電壓表的內(nèi)阻的電路圖;

(3)若電壓表、,的讀數(shù)用、表示,則待測(cè)電壓表的內(nèi)阻為(用所選用器材的讀數(shù)和物理量表示);(4)僅考慮系統(tǒng)誤差,該測(cè)量值真實(shí)值。(選填“大于”“小于”或“等于”)。9.(2023上·江西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的電路來測(cè)量阻值約為的電阻的阻值,圖中為標(biāo)準(zhǔn)電阻,阻值為;為理想電壓表,為開關(guān),為滑動(dòng)變阻器,為電源,采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉栴}:

(1)按照?qǐng)D甲所示的實(shí)驗(yàn)原理圖在下圖中接好線路圖。

(2)實(shí)驗(yàn)開始之前,將滑動(dòng)變阻器的滑片置于位置(選填“最左端”“最右端”或“中間”)。合上開關(guān),改變滑片的位置,記下兩電壓表的示數(shù)分別為,則待測(cè)電阻的表達(dá)式為(用表示)。(3)為了減小偶然誤差,改變滑片的位置,多測(cè)幾組的值,做出的圖像如圖乙所示,圖像的斜率為(用表示),可得。10.(2023上·吉林長(zhǎng)春·高三長(zhǎng)春外國(guó)語學(xué)校??计谥校┠惩瑢W(xué)設(shè)計(jì)了兩種電路測(cè)電阻Rx。

(1)利用圖甲測(cè)電阻時(shí):①先將滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭移動(dòng)到最(填“左”或“右”)端,再接通開關(guān)S;保持S2斷開,閉合Sl,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表指針偏轉(zhuǎn)至某一位置,并記下電流表示數(shù)I1。②斷開Sl,保持滑動(dòng)變阻器阻值不變,調(diào)整電阻箱R0阻值在100Ω左右,再閉合S2,調(diào)節(jié)R0阻值,使得電流表讀數(shù)為時(shí),R0的讀數(shù)即為電阻的阻值。(2)利用圖乙測(cè)電阻時(shí):實(shí)驗(yàn)器材如下:干電池E(電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻未知);電流表A1(量程10mA,內(nèi)阻為90Ω);電流表A2(量程30mA,內(nèi)阻為30Ω);定值電阻R0(阻值為150Ω);滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為100Ω);待測(cè)電阻Rx;開關(guān)S,導(dǎo)線若干。①斷開開關(guān),連接電路,將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學(xué)選用的電流表為(填“A1”或“A2”);若不考慮電池內(nèi)阻。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為Ω。②斷開開關(guān),保持滑片的位置不變。用Rx替換R0,閉合開關(guān)后,電流表指針指在滿刻度的處,若不考慮電池內(nèi)阻,則Rx的測(cè)量值為Ω。③本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻,對(duì)Rx的測(cè)量值(填“有”或“無”)影響。【題型三】以測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)【題型解碼】.對(duì)實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)說明(1)任何一種實(shí)驗(yàn)方法,一定要緊扣閉合電路歐姆定律E=U+I(xiàn)r,其中最關(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I.(2)利用圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是常見的方法,對(duì)于不同的電路設(shè)計(jì),一般采用化曲為直的方法,即得到有關(guān)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的一次函數(shù)關(guān)系,再利用圖象中的斜率與截距求解.【典例分析1】.(2023·四川德陽·統(tǒng)考一模)某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了如圖(a)所示電路,所用器材如下:電流表A(量程0~0.4A,內(nèi)阻很小可忽略);電阻箱R(阻值0~999.9Ω);定值電阻R0;待測(cè)干電池一節(jié)(內(nèi)阻r約為1Ω);開關(guān)S一個(gè);導(dǎo)線若干。

(1)根據(jù)圖(a),完成圖(b)中的實(shí)物圖連線;(2)若將電流表改裝為電壓為2V的電壓表,則串聯(lián)的定值電阻為R0=Ω;(3)調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值,閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻,記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)I。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出圖像,測(cè)得圖像的斜率為k、縱截距為b,則干電池的電動(dòng)勢(shì)E為,內(nèi)阻r為(結(jié)果用題中的字母表示);(4)若電流表內(nèi)阻不能忽略,本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)阻的測(cè)量值(填“偏大”、“偏小”或“不變”)?!镜淅治?】.(2024·貴州·統(tǒng)考一模)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們想利用電壓表和電阻箱測(cè)量一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,他們找到了如下的實(shí)驗(yàn)器材:電池組(電動(dòng)勢(shì)E約為6.0V,內(nèi)阻r約為1Ω)、電壓表V(量程為6V,內(nèi)阻為RV),定值電阻R1(R1=1Ω),電阻箱R(阻值范圍可調(diào)),開關(guān),導(dǎo)線若干。同學(xué)們研究器材,思考討論后確定了如下的實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)你將該方案補(bǔ)充完整。(1)為了“準(zhǔn)確”測(cè)出電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,已在圖甲所示虛線框中設(shè)計(jì)了部分電路圖,請(qǐng)把該電路圖補(bǔ)充完整。

(2)采集電壓表讀數(shù)U和電阻箱的讀數(shù)R,作出了如圖乙所示圖像,已知圖像的斜率為k,縱截距為b,則由物理規(guī)律可知圖像中k=、b=。(用題目中所給的字母表示)(3)進(jìn)一步研討:圖丙所示為他們測(cè)得的某型號(hào)小燈泡的伏安特性曲線,如果把三個(gè)該型號(hào)的燈泡并聯(lián)后再與R0=3Ω的電阻串聯(lián)接在上述電池組上(若測(cè)得電池組的電動(dòng)勢(shì)E=6.0V、內(nèi)阻r=1Ω),如圖丁,則每只燈泡消耗的實(shí)際功率為W(保留2位有效數(shù)字)。

【方法提煉】電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量方法方法伏安法伏阻法安阻法原理E=U+I(xiàn)rE=U+eq\f(U,R)rE=IR+I(xiàn)r電路圖關(guān)系式U=E-Ireq\f(1,U)=eq\f(r,ER)+eq\f(1,E)eq\f(1,I)=eq\f(R,E)+eq\f(r,E)圖象縱軸截距:E斜率大?。簉縱軸截距:eq\f(1,E)斜率:eq\f(r,E)縱軸截距:eq\f(r,E)斜率:eq\f(1,E)誤差分析E測(cè)<E真r測(cè)<r真E測(cè)=E真r測(cè)>r真E測(cè)<E真r測(cè)<r真E測(cè)=E真r測(cè)>r真【變式演練】1.(2023上·北京東城·高三北京市第十三中學(xué)??茧A段練習(xí))現(xiàn)有兩組同學(xué)要測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r(已知E約為1.5V,r約為)。(1)第一組采用圖1所示電路。①為了完成該實(shí)驗(yàn),選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí),在電路的a、b兩點(diǎn)間可以接入的器件是。A.一個(gè)定值電阻

B.電阻箱

C.滑動(dòng)變阻器②經(jīng)過多次測(cè)量,他們記錄了多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,并在圖2中畫出了圖像。由圖像可以得出,此干電池的電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值V(保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻的測(cè)量值(保留兩位有效數(shù)字)。(2)第二組在沒有電壓表的情況下,設(shè)計(jì)了如圖3所示電路,完成了對(duì)同一電池的測(cè)量。①改變電阻箱接入電路中的電阻值,記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R,通過研究圖像的信息,他們發(fā)現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與第一組的結(jié)果非常接近,但是內(nèi)阻的測(cè)量值與第一組的結(jié)果有明顯偏差。將上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行了若干次,結(jié)果依然如此。關(guān)于第二組測(cè)量?jī)?nèi)阻產(chǎn)生的偏差及其原因,下列分析中正確的是(選填選項(xiàng)前的字母)。A.第二組內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果小于第一組的測(cè)量結(jié)果B.第二組內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果大于第一組的測(cè)量結(jié)果C.造成這個(gè)偏差的原因是實(shí)際電流表內(nèi)阻不能近似為零D.造成這個(gè)偏差的原因是實(shí)驗(yàn)小組讀取電流表讀數(shù)時(shí)眼睛沒有正對(duì)表盤,使讀數(shù)有時(shí)候偏大,有時(shí)候偏?、诘诙M對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入的理論研究,在是否可忽略電流表內(nèi)阻這兩種情況下,繪制兩類圖像。第一類圖像以電流表讀數(shù)I為橫坐標(biāo),將電流表和電阻箱讀數(shù)的乘積IR記為U作為縱坐標(biāo)。第二類圖像以電阻箱讀數(shù)R為橫坐標(biāo),電流表讀數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo)。下圖中實(shí)線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況,虛線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的情況,這四幅圖中,能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是(選填選項(xiàng)前的字母)。2.(2024·陜西漢中·統(tǒng)考一模)某同學(xué)測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,現(xiàn)備有下列器材。A.被測(cè)干電池一節(jié)B.電流表1:量程0~0.6A,內(nèi)阻約為0.1ΩC.電流表2:量程0~0.6A,內(nèi)阻D.電壓表1:量程0~15V,內(nèi)阻未知E.電壓表2:量程0~3V,內(nèi)阻未知F.滑動(dòng)變阻器1:阻值范圍為0~10Ω,允許通過最大電流2AG.滑動(dòng)變阻器2:阻值范圍為0~100Ω,允許通過最大電流1AH.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差,在現(xiàn)有器材的條件下,要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?,電流表選擇,電壓表選擇,滑動(dòng)變阻器選擇。(填寫器材前的字母)(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖(填“甲”或“乙”)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的圖像,則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后,干電池的電動(dòng)勢(shì)V,內(nèi)阻Ω。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【答案】CEF甲1.401.05【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,已知電流表1的內(nèi)阻,可以把它串聯(lián)在干路中,把它的內(nèi)阻看成電源的一部分,而電壓表測(cè)量得到的電壓就可以看成是路端電壓,電流表選擇C。[2]由于一節(jié)干電池的電壓約為,路端電壓小于,讀數(shù)誤差太大,電壓表選擇E。[3]電池內(nèi)阻較小,則為了方便調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器選擇F。(2)[4]因?yàn)殡娏鞅淼膬?nèi)阻已知,把它接入干路中,可以準(zhǔn)確測(cè)出流過電源的干路電流,把它的內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻,電壓表的示數(shù)即可看做路端電壓,選甲圖。(3)[5][6]由閉合回路歐姆定律有結(jié)合圖像可得,解得3.(2023·全國(guó)·校聯(lián)考一模)某同學(xué)用如圖甲所示的電路來測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,已知圖中電流表的內(nèi)阻為,定值電阻的阻值為,實(shí)驗(yàn)開始前三個(gè)開關(guān)均斷開。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:

A.閉合和,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片在某個(gè)位置,讀出電流表的示數(shù)為,保持滑片的位置不變,再斷開,讀出電流表的示數(shù)為;B.移動(dòng)滑片的位置,重復(fù)A步驟的實(shí)驗(yàn)操作,多測(cè)幾組相對(duì)應(yīng)的數(shù)值,作出的函數(shù)關(guān)系圖像如圖乙所示;C.?dāng)嚅_,閉合和,讀出電流表的示數(shù)為。(1)寫出乙圖的函數(shù)表達(dá)式(用來表示),圖像的縱軸截距為;(2)若乙圖斜率的絕對(duì)值為,則電源的電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻(用題中的已知量來表示);(3)根據(jù)上述的測(cè)量原理,電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值真實(shí)值,內(nèi)阻的測(cè)量值真實(shí)值(均選填“等于”、“大于”或“小于”)?!敬鸢浮?等于等于【詳解】(1)[1][2]閉合和時(shí),電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),根據(jù)歐姆定律可得斷開后,電流表、滑動(dòng)變阻器、定值電阻串聯(lián),根據(jù)歐姆定律可得兩式聯(lián)立可得則縱軸截距為1。(2)[3][4]乙圖斜率的絕對(duì)值為,則根據(jù)表達(dá)式可得則電源的電動(dòng)勢(shì)為斷開,閉合和時(shí),電流表、定值電阻串聯(lián),根據(jù)歐姆定律可得則電源內(nèi)阻為(3)[5][6]測(cè)量中考慮到了電流表的內(nèi)阻,且電源電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式與電流表內(nèi)阻無關(guān),故電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值,內(nèi)阻的測(cè)量值等于真實(shí)值。4.(2023·四川樂山·統(tǒng)考一模)近年來,樂山市推動(dòng)工業(yè)挑大梁,努力建設(shè)以多晶硅光伏全產(chǎn)業(yè)鏈為重點(diǎn)的“中國(guó)綠色硅谷”。硅光電池作為該產(chǎn)業(yè)鏈中的重要產(chǎn)品,是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的器件,已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,樂山某高中同學(xué)在參觀了解了硅光電池的生產(chǎn)后,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系,已知圖中定值電阻R0=2Ω,電壓表、電流表均可視為理想電表。(1)用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,得到電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的關(guān)系圖線,如圖乙所示,可知電池內(nèi)阻(填“是”或“不是”)常數(shù),電動(dòng)勢(shì)為V(保留三位有效數(shù)字),當(dāng)電流為210mA時(shí),電池內(nèi)阻為Ω(保留三位有效數(shù)字)。(2)若將R=10Ω的電阻接在該硅光電池的兩極上,則該電阻消耗的功率為W(保留三位有效數(shù)字)?!绢}型四】歐姆表的結(jié)構(gòu)與原理【典例分析1】(2023上·安徽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,圖1為某多用電表中歐姆表的內(nèi)部電路圖,該歐姆表有“”及“”兩個(gè)擋位可選。圖1中電源的電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻為,在擋位切換時(shí)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變。靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻為,滿偏電流為,定值電阻。圖2為該多用電表的表盤,歐姆表刻度盤的中值刻度為“15”。不計(jì)導(dǎo)線的電阻,請(qǐng)回答下列問題:(1)在正確操作的情況下,圖1中b表筆應(yīng)為表筆(填紅”或黑”)。(2)若歐姆表的倍率調(diào)為“”擋,則圖1中對(duì)應(yīng)單刀雙擲開關(guān)應(yīng)撥至位置(填1”或2”)。經(jīng)表筆短接歐姆調(diào)零之后進(jìn)行測(cè)量電阻,發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間,則測(cè)量值(填“大于”“等于”或“小于”)。(3)若將歐姆表的倍率調(diào)為“”擋,進(jìn)行歐姆調(diào)零后接在另一個(gè)待測(cè)電阻的兩端,穩(wěn)定后指針指在靈敏電流計(jì)滿偏刻度的處,則通過計(jì)算可知該待測(cè)電阻的阻值為.(4)若將圖1中單刀雙鄭開關(guān)撥至2后,進(jìn)行歐姆調(diào)零,當(dāng)調(diào)零完畢時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R=?!镜淅治?】.(2024·全國(guó)·校聯(lián)考一模)某電學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組結(jié)合物理課本上的多用電表結(jié)構(gòu)示意圖及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,整個(gè)電路裝置既可以當(dāng)和的電流表使用,也可以當(dāng)作兩個(gè)倍率的歐姆電表使用。他們使用到的器材有:電源(電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻忽略不計(jì))定值電阻電流表(量程為,內(nèi)阻)滑動(dòng)變阻器(最大阻值為)單刀雙擲開關(guān)

(1)按照多用電表的構(gòu)造和原理,接線柱端應(yīng)該接表筆(選填“紅”或“黑”);(2)當(dāng)單刀雙擲開關(guān)撥到端可作為電流表使用,撥到1端時(shí),此時(shí)裝置可作為(選填“1”或“10”)量程的電流表;(3)電阻,電阻;(4)將單刀雙擲開關(guān)撥到A端可作為歐姆表使用,若撥到2端,此時(shí)作為歐姆擋倍率,則將撥到1端時(shí)的倍率為(選填“”或“”)。【變式演練】1.(2023·云南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))圖甲為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池,G是表頭,和是定值電阻,是可變電阻。虛線方框內(nèi)為選擇開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位分別為:直流電壓擋和擋,直流電流擋和擋,歐姆“”擋。

(1)圖甲中的B端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接;(2)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖乙所示。若選擇開關(guān)與“1”相連,則多用電表讀數(shù)為;若選擇開關(guān)與“3”相連,則讀數(shù)為;若選擇開關(guān)與“5”相連,則讀數(shù)為V;(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)若歐姆表盤中央刻度為15,則歐姆表所用電池的電動(dòng)勢(shì)E為V。電池E使用一段時(shí)間后,電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大,使用前進(jìn)行歐姆調(diào)零,再測(cè)量該電阻,則測(cè)量值相比于之前的測(cè)量值(填“偏小”“偏大”或“不變”)。2.(2023上·湖南長(zhǎng)沙·高三雅禮中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖甲為某同學(xué)組裝的雙倍率歐姆表電路圖,該歐姆表的低倍率擋位為“”,高倍率擋位為“”,使用過程中只需控制開關(guān)K的斷開或閉合,結(jié)合可調(diào)電阻R的調(diào)整,就能實(shí)現(xiàn)雙倍率測(cè)量。所用器材如下:A.干電池(電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻)B.電流表G(滿偏電流,內(nèi)阻)C.定值電阻D.可調(diào)電阻RE.開關(guān)一個(gè),紅、黑表筆各一支,導(dǎo)線若干。歐姆表正確組裝完成之后,這位同學(xué)把原來的表盤刻度改為歐姆表的刻度,歐姆表刻度線正中央的值為“15”。

(1)歐姆表的表筆分為紅黑兩種顏色,電路圖甲中的表筆是黑表筆(填“1”或“2”);(2)請(qǐng)根據(jù)電路圖判斷,電路中開關(guān)K(填“斷開”或“閉合”)時(shí)對(duì)應(yīng)歐姆表的高倍率;(3)使用“”擋位時(shí),兩表筆短接電流表指針滿偏,可調(diào)電阻R的值為;使用“”擋位時(shí),兩表筆短接電流表指針滿偏,可調(diào)電阻R的值為;(4)使用“”擋位測(cè)量某電阻,指針在歐姆表刻度盤上“5”時(shí)對(duì)應(yīng)電流表G上通過的電流為mA;(5)歐姆表使用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?.3V,內(nèi)阻變?yōu)椋吮砣阅苓M(jìn)行歐姆調(diào)零。若用此表規(guī)范操作,測(cè)量某待測(cè)電阻得到的測(cè)量值為,則該電阻的真實(shí)值為。3.(2023上·河北保定·高三河北省唐縣第二中學(xué)??茧A段練習(xí))某學(xué)習(xí)小組將一內(nèi)阻為、量程為的微安表改裝為量程為2.0mA的電流表,后又把該電流表改裝為一歐姆表。(1)把該微安表改裝為量程為的電流表需要(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值的電阻。(2)把該微安表改裝為量程為的電流表,下列說法正確的是。A.改裝原理為并聯(lián)電阻能增大通過表頭G的電流B.改裝后,表頭G自身的電阻減小了C.改裝后使用時(shí),表頭G本身的參量都不變,整個(gè)并聯(lián)電路允許通過的電流增大(3)取一電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻較小的電源和調(diào)節(jié)范圍足夠大的滑動(dòng)變阻器,與改裝所得的電流表連接成如圖甲所示歐姆表,其中B為(填“紅”或“黑”)表筆,該歐姆表的內(nèi)阻為。4.(2023上·安徽·高三合肥一六八中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))學(xué)校實(shí)驗(yàn)室提供器材有:毫安表(量程10)、電阻箱(最大阻值為999.9Ω)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為100Ω)、開關(guān)一個(gè)、紅、黑表筆各一只、導(dǎo)線若干。(1)某同學(xué)打算制作一簡(jiǎn)易的雙倍率歐姆表,找到一節(jié)干電池(標(biāo)稱值為1.5V,內(nèi)阻不計(jì)),但不確定其電動(dòng)勢(shì)是否與標(biāo)稱值一致,他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和毫安表內(nèi)阻,并完成實(shí)物連接,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,當(dāng)?shù)淖柚禐?5Ω時(shí),電流表示數(shù)為8.0,當(dāng)?shù)淖柚禐?50Ω時(shí),電流表示數(shù)為4.0,則干電池的電動(dòng)勢(shì)為V(保留三位有效數(shù)字),毫安表的內(nèi)阻為Ω。(2)利用上述干電池設(shè)計(jì)的歐姆表電路圖如圖乙所示,操作步驟如下:a、按照?qǐng)D乙所示電路完成實(shí)物連接,并將表筆連到對(duì)應(yīng)位置;b、斷開開關(guān)S,將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表滿偏,此時(shí)的阻值為Ω,對(duì)應(yīng)歐姆表的“×10”倍率;c、保持的阻值不變,閉合開關(guān)S,將紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入回路的阻值為Ω時(shí)(保留三位有效數(shù)字),電流表示數(shù)達(dá)到滿偏,此時(shí)對(duì)應(yīng)歐姆表的“×1”倍率;d、步驟c完成后,將紅、黑表筆與待測(cè)電阻相連,電流表的示數(shù)為3.5,則待測(cè)電阻的阻值為Ω。5.(2023上·四川綿陽·高三校考階段練習(xí))如圖甲為某同學(xué)設(shè)計(jì)的多檔位歐姆表的原理圖,其中所用電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻,表頭滿偏電流,內(nèi)阻。3個(gè)檔位分別為檔位、檔位、檔位,且定值電阻。(1)紅表筆為(填A(yù)或B),求的阻值為Ω;(保留兩位有效數(shù)字)(2)如右上圖所示為該多用表表盤,某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)阻值約為的電阻,為保證測(cè)量誤差盡量的小,應(yīng)該將開關(guān)置于(填“1”或“2”或“3”),歐姆調(diào)零后,測(cè)得電阻的阻值如圖乙所示,則該讀數(shù)為Ω;(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于電池老化,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。經(jīng)測(cè)量該電動(dòng)勢(shì)小于3V,內(nèi)阻大于1Ω,但仍可調(diào)零,則被測(cè)電阻測(cè)量值真實(shí)值(填“大于”或者“小于”)。6.(2023上·湖北·高三校聯(lián)考期中)某物理愛好者設(shè)計(jì)了一個(gè)三擋位(“”“”“”)的歐姆表,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示,K為單刀三擲開關(guān),R為調(diào)零電阻,、、為定值電阻,表頭G的滿偏電流為,內(nèi)阻為,干電池的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r。用此歐姆表測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值?;卮鹣铝袉栴}:(1)歐姆表的表筆分為紅、黑兩種顏色,紅色表筆應(yīng)該連接在圖中處(填“a”或“b”)。(2)當(dāng)歐姆表的擋位為“”時(shí),應(yīng)將單刀三擲開關(guān)K與接通(填“1”“2”或“3”)。(3)定值電阻、、的阻值之比為。(4)若從“”擋位換成“”擋位,再進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí),調(diào)零電阻R的滑片應(yīng)該調(diào)節(jié)(填“向上”或“向下”)。(5)在“”擋位進(jìn)行歐姆調(diào)零后,在ab兩表筆間接入阻值為的定值電阻,穩(wěn)定后表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的;取走,在ab兩表筆間接入待測(cè)電阻,穩(wěn)定后表頭G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的,則。二.選修實(shí)驗(yàn)【典例分析1】(2023上·河北滄州·高三滄州市一中校聯(lián)考階段練習(xí))某同學(xué)用如圖甲所示電路研究電容器的放電情況。先將單刀雙擲開關(guān)S與A接通,對(duì)電容器進(jìn)行充電。待電路穩(wěn)定后,再將單刀雙擲開關(guān)S與B接通,電容器進(jìn)入放電狀態(tài)。

(1)為延長(zhǎng)電容器的放電時(shí)間,實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻箱應(yīng)調(diào)節(jié)到相對(duì)(填“較大”或“較小”)的阻值,并選用合適量程的電流表。(2)S與B接通,同時(shí)開始用頻閃照相機(jī)每隔對(duì)電流表及電壓表拍照,然后讀出每次拍照時(shí)對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U的值及對(duì)應(yīng)的時(shí)間,將測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表格,并標(biāo)在坐標(biāo)紙上,得到電流和電壓隨時(shí)間變化的、曲線,如圖乙所示。通過計(jì)算可知電容器的電容為F。(3)該同學(xué)計(jì)算所得的電容器的電容值比實(shí)驗(yàn)中所用電容器的電容真實(shí)值小很多。已知電流表的內(nèi)阻為,電阻箱接入的電阻為,電壓表的內(nèi)阻為,請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算所得電容器的電容值進(jìn)行修正,得出該電容器的電容為F。【典例分析2】(2023·浙江嘉興·高三校聯(lián)考期中)蟈蟈同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,螺線管與靈敏電流計(jì)構(gòu)成閉合電路,條形磁鐵N極朝下,請(qǐng)回答下列問題:

(1)要想使靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電流,蟈蟈同學(xué)進(jìn)行了以下四種操作,其中可行的是;A.螺線管不動(dòng),磁鐵N極向下勻速插入螺線管B.磁鐵不動(dòng),螺線管向上加速靠近磁鐵的N極C.磁鐵與螺線管以共同的速度一起勻速向右運(yùn)動(dòng)D.磁鐵插入螺線管內(nèi)靜止不動(dòng),讓螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)保持最強(qiáng)(2)小石同學(xué)又將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改造,用如圖乙所示的裝置做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn),螺線管A、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)與電池相連構(gòu)成回路,螺線管B與“0刻度線”在中間的靈敏電流計(jì)構(gòu)成閉合回路,螺線管B套在螺線管A的外面。若閉合開關(guān)瞬間,靈敏電流計(jì)的指針偏向0刻度的右側(cè),則通過不同的操作觀察指針擺動(dòng)情況,以下正確的有。A.?dāng)嚅_開關(guān)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針會(huì)偏向0刻度的左側(cè)B.滑動(dòng)變阻器的滑片勻速向右滑動(dòng),靈敏電流計(jì)指針靜止在中央不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.滑動(dòng)變阻器的滑片向左加速或向左減速移動(dòng),靈敏電流計(jì)指針都偏向0刻度的右側(cè)D.開關(guān)閉合后,線圈A插入或拔出的速度越快,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度也越大(3)乙圖中,在實(shí)驗(yàn)開始前,應(yīng)先把滑動(dòng)變阻器的滑片置于最端(填“左”或“右”),然后再閉合開關(guān);當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,在開關(guān)還沒斷開,A、B兩螺線管和鐵芯也沒分開放置的情況下,阿龍同學(xué)直接用手去拆除某螺線管處的導(dǎo)線時(shí),由于自感現(xiàn)象突然被電擊了一下,則請(qǐng)你分析一下,阿龍同學(xué)被電擊可能是在拆除(選填“A”或“B”)螺線管所在電路時(shí)發(fā)生的。【典例分析3】.(2024·云南紅河·統(tǒng)考一模)某興趣小組為了探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)室中找到了以下器材:A.可拆變壓器(鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈)B.條形磁鐵C.開關(guān)、導(dǎo)線若干D.交流電壓表E.直流電源F.低壓交流電源(1)在本實(shí)驗(yàn)中,上述器材不需要的是(填器材序號(hào)字母);(2)該小組同學(xué)按如圖(a)所示安裝好變壓器,將原線圈用開關(guān)和導(dǎo)線接到低壓交流電源上,并將兩個(gè)交流電壓表連接到原、副線圈兩端。先保持副線圈的匝數(shù)不變,增加原線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓(選填“增大”“減小”或“不變”);然后再保持原線圈的匝數(shù)不變,增加副線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓變化;(3)實(shí)驗(yàn)如圖(b)所示。通過改變?cè)⒏本€圈的匝數(shù),得到原、副線圈電壓與匝數(shù)的數(shù)據(jù)關(guān)系如表所示,由表1可得出結(jié)論:。物理量一組數(shù)據(jù)二組數(shù)據(jù)三組數(shù)據(jù)原線圈匝數(shù)100100100副線圈匝數(shù)2008001400副原線圈匝數(shù)比2814原線圈輸入電壓10.510.510.5副線圈輸出電壓21.789.0160副原線圈電壓比2.068.4815.24與的比值1.031.061.09【變式演練】1.(2023·上海嘉定·統(tǒng)考一模)另一種無線充電技術(shù)是利用電容兩個(gè)極板的靜電耦合實(shí)現(xiàn)電能的傳輸。(1)在做“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)時(shí),先將開關(guān)S撥到位置1,一段時(shí)間后再撥到位置2。在此過程中,根據(jù)電壓傳感器與電流傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)得到的和圖線可能為。A.

B.C.

D.(2)將一電容為的電容器與一電壓恒定的電源連接,電容器充電完成后,兩極板上的電荷量分別為和,則電源電壓為V。2.(2023上·安徽·高三池州市第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))某同學(xué)按如圖所示連接電路,利用電流傳感器和電壓傳感器研究電容器的充、放電情況。實(shí)驗(yàn)時(shí),先將開關(guān)S與“1”端相連,待電路穩(wěn)定后,將開關(guān)擲向“2”端,傳感器將信息傳入計(jì)算機(jī),屏幕上可以顯示出電流、電壓隨時(shí)間變化的圖線、圖線。(1)下列選項(xiàng)中,當(dāng)開關(guān)與“1”端相連時(shí),電壓傳感器所描繪的圖線應(yīng)是;當(dāng)開關(guān)與“2”端相連時(shí),電流傳感器所描繪的圖線應(yīng)是。A.

B.C.

D.(2)結(jié)合屏幕顯示的、圖線可知。A.剛開始充電時(shí)充電電流最大

B.剛開始充電時(shí)充電電流最小C.充電結(jié)束時(shí)電壓為零

D.充電電流跟兩極電壓成正比(3)假設(shè)上述所選的圖線與橫軸圍成的面積為、圖線與橫軸圍成的面積為,再利用圖像中已知數(shù)據(jù),則計(jì)算該電容器電容C的表達(dá)式為(題中及圖像中所給數(shù)據(jù)單位均為國(guó)際單位)。3.(2023下·山東煙臺(tái)·高三山東龍口一中東校統(tǒng)考階段練習(xí))在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)回答下列問題。(1)為弄清靈敏電流表指針擺動(dòng)方向與電流方向的關(guān)系,可以使用一個(gè)已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋,含有直流電源,他應(yīng)選用多用電表的(選填“歐姆”、“直流電流”、“直流電壓”、“交流電流”或“交流電壓”)擋,對(duì)靈敏電流表進(jìn)行測(cè)試,由實(shí)驗(yàn)可知當(dāng)電流從正接線柱流入電流表時(shí),指針向右擺動(dòng)。(2)該同學(xué)先將多用電表的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱。再將黑表筆(選填“短暫”或“持續(xù)”)接靈敏電流表的負(fù)接線柱。若靈敏電流表的指針向左擺動(dòng),說明電流由電流表的(選填“正”或“負(fù)”)接線柱流入靈敏電流表的。(3)實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn),請(qǐng)?jiān)趫D中用箭頭畫出線圈電流方向并用字母N、S標(biāo)出磁鐵的極性。(4)另一位同學(xué)利用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)器材來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向。在給出的實(shí)物圖中,已用實(shí)線作為導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路。①請(qǐng)用實(shí)線作為導(dǎo)線從箭頭1和2處開始完成其余部分電路的連接;②將L1插入L2后,下列實(shí)驗(yàn)操作產(chǎn)生的感應(yīng)電流與合上開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同的是。A.閉合開關(guān),穩(wěn)定后拔出軟鐵棒B.閉合開關(guān),穩(wěn)定后拔出線圈L1C.閉合開關(guān),穩(wěn)定后使變阻器滑片P左移D.閉合開關(guān),穩(wěn)定后斷開開關(guān)4.(2023·河北保定·統(tǒng)考三模)通過學(xué)習(xí)我們知道,理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比,某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組想通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論,實(shí)驗(yàn)室中的可拆變壓器的實(shí)物圖如圖甲所示,該興趣小組還親自動(dòng)手繞制成匝數(shù)為1600匝和其它規(guī)格的線圈,以匝數(shù)1600匝的線圈為原線圈,分別用實(shí)驗(yàn)室變壓器的線圈和自制線圈作副線圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

n1U1n2U2匝數(shù)比k1電壓比k2(k2-k1)/k1160022040053.24.004.143.38%160022010012.4016.0017.7410.89%1600220304.0553.3354.321.85%1600220202.780.0081.481.85%1600220101.34160.00164.182.61%(1)把記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表,依據(jù)數(shù)據(jù)表,可以得出結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),原、副線圈的電壓比原、副線圈的匝數(shù)比(填“等于”、“不等于”)。(2)根據(jù)數(shù)據(jù)表最后一列可知,實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差,即,可知U2偏小,請(qǐng)給出合理解釋:。三.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【解題指導(dǎo)】1.通過對(duì)近幾年高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)題的研究發(fā)現(xiàn),創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)試題有兩個(gè)顯著特點(diǎn):(1)基于教材中的電學(xué)實(shí)驗(yàn),著重考查實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)方案的重新設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件的微調(diào)整等。(2)重視電學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,問題設(shè)置結(jié)合當(dāng)前科技、生活、生產(chǎn)等實(shí)際問題,因此理解實(shí)驗(yàn)原理,掌握實(shí)驗(yàn)方法是解決電學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新類問題的關(guān)鍵。2.求解電學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的基本思路和“兩點(diǎn)注意”(1)基本思路。明確目的→選擇方案→選定器材→實(shí)驗(yàn)操作→數(shù)據(jù)處理→得出結(jié)論(2)對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新,應(yīng)注意的兩個(gè)問題①在解決設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意條件的充分利用,如對(duì)于給定確切阻值的電壓表和電流表,電壓表可當(dāng)作電流表使用,電流表也可當(dāng)作電壓表使用,利用這一特點(diǎn),可以拓展伏安法測(cè)電阻的方法,如伏伏法、安安法等。②對(duì)一些特殊電阻的測(cè)量,如電流表或電壓表內(nèi)阻的測(cè)量,電路設(shè)計(jì)有其特殊性,即首先要注意到其自身量程對(duì)電路的影響,其次要充分利用其“自報(bào)電流或自報(bào)電壓”的功能,因此在測(cè)電壓表內(nèi)阻時(shí)無需另并聯(lián)電壓表,測(cè)電流表內(nèi)阻時(shí)無需再串聯(lián)電流表?!镜淅治?】(2023上·廣東深圳·高三統(tǒng)考期末)用圖甲所示電路測(cè)量常溫下純凈水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)純凈水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞,右活塞固定,左活塞可自由移動(dòng),實(shí)驗(yàn)過程如下:(1)按圖甲連接電路,電源為理想電源,內(nèi)阻不計(jì);R為電阻箱,R1、R2為兩個(gè)阻值相同的定值電阻,V1、V2為兩個(gè)量程相同的理想電壓表。(2)不同水柱長(zhǎng)度L及其電阻R的測(cè)量。①用10分度游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑d,示數(shù)如圖乙所示,則d=mm;②向玻璃管內(nèi)注滿純凈水,并用刻度尺測(cè)量水柱長(zhǎng)度L;③把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);④把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;則此時(shí)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx=;⑤根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),可得純凈水的電阻率為ρ=。(用Rx、d、L表示)⑥改變玻璃管內(nèi)水柱長(zhǎng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),記錄每一次水柱長(zhǎng)度L和電阻箱阻值R;⑦斷開S,整理好器材。【典例分析2】.(2023·浙江·校聯(lián)考一模)某科技小組對(duì)充電寶不同電量時(shí)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻進(jìn)行了研究。A小組的同學(xué)對(duì)電量百分比為的充電寶進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):兩只數(shù)字多用表分別作為電壓表和電流表;滑動(dòng)變阻器用于改變電路中的電流;作為保護(hù)電阻,以防止滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)過度導(dǎo)致短路;電路中的電源為充電寶,通過充電寶的連接線接入電路。剝開充電寶連接線的外絕緣層,里面有四根導(dǎo)線,紅導(dǎo)線為充電寶的正極,黑導(dǎo)線為負(fù)極,其余兩根導(dǎo)線空置不用。實(shí)物電路如圖甲所示。

(1)圖甲中作為電流表的多用電表是(填“A”或“B”)。(2)通過實(shí)驗(yàn)作出圖像如圖乙所示,則可得到充電寶的電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。(3)若考慮電表內(nèi)阻,則充電寶內(nèi)阻測(cè)量的結(jié)果(選填“偏大”“準(zhǔn)確”“偏小”)。B小組的同學(xué)利用如下器材對(duì)電量百分比為的同一充電寶進(jìn)行了實(shí)驗(yàn):除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有A.電阻箱(量程為)B.電壓表(量程,內(nèi)阻)C.定值電阻D.定值電阻小組同學(xué)將電壓表進(jìn)行了改裝為量程為后用如圖丙所示電路圖進(jìn)行測(cè)量。

(4)在1、2處分別放上定值電阻,則1處應(yīng)選擇的定值電阻為(填“”或者“”)。(5)電壓表的讀數(shù)為,電阻箱的讀數(shù)為,將測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制成圖像,如圖丁所示,可得出的結(jié)論為當(dāng)充電寶的電量百分比發(fā)生變化時(shí),其電動(dòng)勢(shì)將,內(nèi)阻(以上兩空均選填“變大”“變小”或“基本不變”)。【變式演練】1.(2023上·北京順義·高三牛欄山一中??计谥校┕I(yè)上經(jīng)常用“電導(dǎo)儀”來測(cè)定液體的電阻率,其中一個(gè)關(guān)鍵部件如圖甲所示,它是把兩片金屬放到液體中形成一個(gè)電容器形狀的液體電阻,而中間的液體即電阻的有效部分。某研究性小組想測(cè)量某導(dǎo)電溶液的電阻率,在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)透明塑料長(zhǎng)方體容器,容器內(nèi)部左右兩側(cè)插入兩片面積均為,不計(jì)電阻的正方形鉑片作為兩個(gè)電極(正對(duì)放置),現(xiàn)將容器充滿待測(cè)的導(dǎo)電溶液。實(shí)驗(yàn)所用器材如下:電壓表(量程為15V,內(nèi)阻約為);電流表(量程為,內(nèi)阻約為);滑動(dòng)變阻器(最大阻值為,允許通過的最大電流為0.1A);電池組(電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻);單刀單擲開關(guān)一個(gè);導(dǎo)線若干。(1)該小組先用歐姆表粗測(cè)溶液電阻,他們先選擇歐姆擋,歐姆調(diào)零后測(cè)量結(jié)果如圖乙所示(2)為了準(zhǔn)確測(cè)量其阻值,并測(cè)量多組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D丙中用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。(3)某次測(cè)量過程中,兩板間距,測(cè)量時(shí)電流表讀數(shù)為,電壓表指針偏轉(zhuǎn)如圖丁所示,則該溶液電阻。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),僅多次改變兩個(gè)電極板間距d,測(cè)得多組U、I數(shù)據(jù),計(jì)算出對(duì)應(yīng)的電阻R,描繪出圖線,若考慮電表內(nèi)阻的影響,計(jì)算結(jié)果與真實(shí)值相比會(huì)(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。2.(2023·河南南陽·高三統(tǒng)考期中)某直流電動(dòng)機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的圖像如圖甲所示,該同學(xué)利用圖乙的實(shí)驗(yàn)電路研究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,電路中使用恒壓電源,恒壓電源輸出電壓不變,,R2是滑動(dòng)變阻器,電流表A是理想電流表,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

(1)閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使其滑動(dòng)觸頭應(yīng)在端。(選填“左”或“右”)(2)先閉合開關(guān),開關(guān)保持?jǐn)嚅_,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.8A,則恒壓電源輸出電壓為V。(3)再閉合開關(guān),然后緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電動(dòng)機(jī)恰好轉(zhuǎn)動(dòng)起來,此時(shí)電流表的示數(shù)為2.0A,直流電動(dòng)機(jī)M實(shí)際消耗的電功率為W。(取兩位有效數(shù)字)3.(2023·廣東汕頭·仲元中學(xué)校聯(lián)考二模)某興趣學(xué)習(xí)小組根據(jù)所學(xué)的電學(xué)原理,利用相同的器材,自制了以下圖甲、乙兩種不同的電子秤。實(shí)驗(yàn)器材有:直流電源(電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻為);理想電壓表V(量程為):限流電阻;豎直固定的滑動(dòng)變阻器R(總長(zhǎng),總阻值);電阻可忽略不計(jì)的彈簧,下端固定于水平地面,上端固定秤盤且與滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端連接,滑片接觸良好且無摩擦(彈簧勁度系數(shù));開關(guān)S以及導(dǎo)線若干。重力加速度取,不計(jì)摩擦和其他阻力。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①兩種電子秤,托盤中未放被測(cè)物前,滑片恰好置于變阻器的最上端,電壓表的示數(shù)均為零。②兩種電子秤,在彈簧的彈性限度內(nèi),在托盤中輕輕放入被測(cè)物,待托盤靜止平衡后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片恰好處于下端b處,此時(shí)均為電子秤的最大稱重。請(qǐng)回答下列問題:(1)兩種電子秤,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片恰好置于最下端時(shí),電壓表的示數(shù)均為V;該電子稱的最大可測(cè)質(zhì)量均為。(所有結(jié)果保留一位小數(shù))(2)當(dāng)電壓表的指針剛好指在表盤刻度的正中間時(shí),如甲圖所示的方案電子稱測(cè)得質(zhì)量為。如乙圖所示的方案電子稱測(cè)得質(zhì)量為。(所有結(jié)果保留一位小數(shù))(3)方案(填“甲”或“乙”)更為合理,因?yàn)殡妷罕碜x數(shù)U與物體質(zhì)量m成線性關(guān)系,電壓表改裝的電子秤刻度是均勻的。

4.(2023·江西贛州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))小明的外婆家還養(yǎng)了許多的鵝,外公想通過人工方式將鵝蛋孵化出來,那其中溫度測(cè)量是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。小明想幫外公設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易電子溫度計(jì),用來監(jiān)測(cè)孵化箱中的溫度,他從自己的實(shí)驗(yàn)套裝中找到以下器材:A.型號(hào)為:MF

52B

102F的熱敏電阻(常溫下阻值約幾千歐姆)一個(gè);B.電流表:滿偏電流為300μA,內(nèi)阻為90Ω;C.電阻箱:0~999.99Ω,兩個(gè);D.電阻箱:0~9999.9Ω,一個(gè);E.滑動(dòng)變阻器:0~10kΩ,一個(gè);F.電源一個(gè):電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì);G.單刀雙擲開關(guān)一個(gè);H.單刀單擲開關(guān)一個(gè);I.導(dǎo)線若干。(1)由于沒有電壓表,甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(1)所示電路來測(cè)量該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,閉合開關(guān)S1前,應(yīng)該將滑動(dòng)變阻R1調(diào)到(填“a”或“b”)端,電阻箱R2應(yīng)該選(填“C”或“D”)并調(diào)到最大值,將S2打到1位置。將熱敏電阻RT放至某溫度下的水中,調(diào)節(jié)R1,讓電流表達(dá)到接近滿偏值I,將S2打向2位置,逐漸減小R2阻值,當(dāng)電流和之前電流I相同時(shí),此時(shí)R2的阻值就是此溫度下RT的阻值。重復(fù)此方法,測(cè)量得到如下數(shù)據(jù)(單位:kΩ)溫度0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃70℃80℃90℃100℃阻值10.005.203.001.601.000.700.830.400.310.240.20

(2)其中部分?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)在圖(2)的坐標(biāo)紙上標(biāo)出,請(qǐng)將剩余的點(diǎn)標(biāo)上并用平滑的曲線描繪出電阻隨溫度的變化曲線。()

(3)小明又設(shè)計(jì)了一個(gè)圖(3)所示的電路來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)檔位來制作溫度計(jì),可實(shí)現(xiàn)0℃~100℃、0℃~40℃兩種測(cè)量范圍,其中R3=Ω(保留到小數(shù)點(diǎn)后2位),為了測(cè)量體溫,應(yīng)該將開關(guān)S4打到位置(填“c”或“d”)位置。

5.(2023上·浙江金華·高三浙江省浦江中學(xué)校聯(lián)考期中)溫控報(bào)警系統(tǒng)在各行各業(yè)中都有重要的消防預(yù)警作用,其核心電學(xué)元件是熱敏電阻。小余同學(xué)想探究熱敏電阻特性并自制簡(jiǎn)易溫控報(bào)警系統(tǒng)。(1)小余首先對(duì)該熱敏電阻的溫度特性進(jìn)行研究,提供以下實(shí)驗(yàn)器材:A.熱敏電阻(常溫下的阻值約為)B.燒杯、熱水、溫度計(jì)C.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻)D.電壓表(量程0~6V,內(nèi)阻約)E.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為,額定電流2A)F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為,額定電流0.5A)G.電源(電動(dòng)勢(shì)6V,額定電流2A,內(nèi)阻不計(jì))H.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干

①要求通過熱敏電阻的電流從零開始增大,為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇;(填器材前的字母標(biāo)號(hào))②請(qǐng)你按照上述實(shí)驗(yàn)要求用筆畫線代替導(dǎo)線在實(shí)物圖甲中完成余下導(dǎo)線的連接(畫在答題紙的圖甲上);③由圖乙可知,熱敏電阻的阻值隨溫度升高而(選填“增大”或“減小”);④某溫度下,電壓表示數(shù)4.5V,電流表示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為A,此時(shí)熱敏電阻阻值為。(2)小余利用上述熱敏電阻制作簡(jiǎn)易溫控報(bào)警系統(tǒng)。如圖丁所示,當(dāng)熱敏電阻兩端所加電壓低于1V時(shí),溫控控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),現(xiàn)要求當(dāng)溫度升高至約時(shí)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。其中直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)),則電阻箱阻值應(yīng)調(diào)至。

參考答案一、必修實(shí)驗(yàn)【題型一】基本儀器使用與讀數(shù)【解題指導(dǎo)】1.電壓表、電流表、多用電表的讀數(shù)技巧(1)對(duì)電表讀數(shù)問題,要先弄清楚電表的分度值,即每小格的數(shù)值。①最小分度為“1”的儀器,測(cè)量誤差出現(xiàn)在下一位,下一位按十分之一估讀。②最小分度是“2”和“5”的儀器,測(cè)量誤差出現(xiàn)在同一位上,同一位分別按二分之一或五分之一估讀。(2)多用電表的使用問題,在弄清其基本原理的基礎(chǔ)上,會(huì)選擇測(cè)量項(xiàng)目及量程、擋位,能區(qū)分機(jī)械調(diào)零和歐姆調(diào)零,掌握測(cè)量電阻的步驟。2.電表的“三用”如果知道電表的內(nèi)阻,電流表、電壓表就既可以測(cè)電流,也可以測(cè)電壓,還可以作為定值電阻來用,即“一表三用”?!镜淅治?】如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖,指針位置分別如圖甲、乙所示.(1)若使用的是0~3V量程的電壓表,讀數(shù)為________V.若使用的是0~15V量程的電壓表,讀數(shù)為________V.(2)若使用的是0~0.6A量程的電流表,讀數(shù)為______A.若使用的是0~3A量程的電流表,讀數(shù)為________A.(3)如圖丙所示,電阻箱的讀數(shù)為________.【答案】(1)1.68(1.67~1.69均正確)8.4(8.3亦可)(2)0.462.30(3)530.0Ω【解析】(1)(2)對(duì)于電壓表,當(dāng)選取0~3V量程時(shí),每小格為0.1V,讀數(shù)為1.68V,當(dāng)選取0~15V量程時(shí),每小格為0.5V,讀數(shù)為8.4V;對(duì)于電流表,當(dāng)選取0~0.6A量程時(shí),每小格為0.02A,讀數(shù)為0.46A,當(dāng)選取0~3A量程時(shí),每小格為0.1A,讀數(shù)為2.30A.(3)電阻箱的讀數(shù)為530.0Ω.【典例分析2】.某同學(xué)在做“用多用電表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中:(1)測(cè)量某電阻時(shí),用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏角過大,他應(yīng)該換用“________”(填“×1Ω”或“×100Ω”)擋,換擋后,在測(cè)量前要先進(jìn)行________.(2)某次使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中,多用電表指針的位置如圖所示,①如果使用的是直流“2.5V”的電壓擋,則讀數(shù)為______V;②如果使用的是“×100Ω”的電阻擋,則讀數(shù)為________Ω;③如果使用的是直流“10mA”的電流擋,則讀數(shù)為____mA.【答案】(1)×1Ω歐姆調(diào)零(2)①0.80②3.0×103③3.2【解析】(1)根據(jù)歐姆表的工作原理可知,指針的偏角過大,說明電阻較小,即所選的倍率過大,應(yīng)選擇“×1Ω”擋,換擋后在測(cè)量前要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零.(2)①如果使用的是直流“2.5V”的電壓擋,則每小格代表0.05V,讀數(shù)為16×0.05V=0.80V;②如果使用的是“×100Ω”的電阻擋,則讀數(shù)為30×100Ω=3.0×103Ω;③如果使用的是直流“10mA”的電流擋,則每小格代表0.2mA,讀數(shù)為16×0.2mA=3.2mA.【方法提煉】1.電流表和電壓表量程精確度讀數(shù)規(guī)則電流表0~3A0.1A與刻度尺一樣,采用eq\f(1,10)估讀,讀數(shù)規(guī)則較簡(jiǎn)單,只需要精確值后加一估讀數(shù)即可電壓表0~3V0.1V電流表0~0.6A0.02A估讀位與最小刻度在同一位,采用eq\f(1,2)估讀電壓表0~15V0.5V估讀位與最小刻度在同一位,采用eq\f(1,5)估讀2.多用電表的讀數(shù)及使用(1)電流的流向電流從電表的“+”插孔(紅表筆)流入,從“-”插孔(黑表筆)流出,即“紅進(jìn)、黑出”.(2)“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕.(3)歐姆表刻度不均勻的原因當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0(即歐姆調(diào)零),使靈敏電流計(jì)滿偏,Ig=eq\f(E,Rg+R0+r),此時(shí)中值電阻R中=Rg+R0+r,當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時(shí),I=eq\f(E,Rg+R0+r+Rx),電阻Rx與電路中的電流相對(duì)應(yīng),但不是線性關(guān)系,故歐姆表刻度不均勻.【變式演練】1.圖甲中螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為__________mm。如圖乙所示為用多用電表的“×1”歐姆擋正確操作后測(cè)某電阻時(shí)指針的位置,其讀數(shù)為__________Ω?!敬鸢浮?.7308【解析】螺旋測(cè)微器固定刻度為0.5mm,可動(dòng)刻度為23.0×0.01mm,則讀數(shù)為0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm;多用電表指針讀數(shù)為8.0,而多用電表采用的是“×1”歐姆擋,故最終讀數(shù)為8×1Ω=8Ω。2.某同學(xué)在做“用多用電表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中:(1)測(cè)量某電阻時(shí),用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,他應(yīng)該換用“__________”(填“×1Ω”或“×100Ω”)擋,換擋后,在測(cè)量前先要進(jìn)行________________。(2)某次使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中,多用電表指針的位置如圖所示:①如果使用的是直流“2.5V”的電壓擋,則讀數(shù)為________V;②如果使用的是“×100Ω”的電阻擋,則讀數(shù)為________Ω;③如果使用的是直流“10mA”的電流擋,則讀數(shù)為______mA。【答案】(1)×1Ω歐姆調(diào)零(2)①0.85②3.0×103③3.4【解析】(1)根據(jù)歐姆表的工作原理可知,指針的偏角過大,說明電阻較小,即所選的倍率過大,應(yīng)選擇“×1Ω”擋,換擋后在測(cè)量前要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(2)①如果使用的是直流“2.5V”的電壓擋,則每小格代表0.05V,讀數(shù)為17×0.05V=0.85V;②如果使用的是“×100Ω”的電阻擋,則讀數(shù)為30×100Ω=3.0×103Ω;③如果使用的是直流“10mA”的電流擋,則每小格代表0.2mA,讀數(shù)為17×0.2mA=3.4mA。【題型二】以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn)【解題指導(dǎo)】1.測(cè)量電阻類實(shí)驗(yàn)的基本思路電阻測(cè)量首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材的不同而靈活選用“伏安法”(又分為內(nèi)接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等測(cè)量電路。從供電方式上又可分為限流電路和分壓電路。2.定值電阻的作用在高考電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,常以定值電阻的合理使用為背景來命題。求解這類問題的關(guān)鍵是必須弄清定值電阻在設(shè)計(jì)電路中的主要作用,一般來說,定值電阻有三種作用:【典例分析】(2024·西藏拉薩·校聯(lián)考一模)某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖,可以同時(shí)測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻和電流表G的內(nèi)阻??晒┻x用的儀器有:

A.內(nèi)阻約3kΩ的待測(cè)電壓表V,量程B.內(nèi)阻約500Ω的待測(cè)電流表G,量程C.定值電阻R(阻值已知)D.電阻箱E.滑動(dòng)變阻器()F.滑動(dòng)變阻器()G.電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻忽略不計(jì)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了準(zhǔn)確測(cè)量電壓,電流表的內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(選填“”或“”)。(2)實(shí)驗(yàn)中電阻箱的示數(shù)如圖乙所示,則。(3)閉合S1前,將滑動(dòng)變阻器的滑片Р調(diào)到(選填“a”或“b”)處。(4)將單刀雙擲開關(guān)撥到1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得V和G有明顯的讀數(shù),分別為、;再將單刀雙擲開關(guān)撥到2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變陽阻器,使得V和G有明顯的讀數(shù),分別為、,則電壓表V的內(nèi)阻,電流表G的內(nèi)阻。(均選用、、、,R和R0表示)【答案】2500.0a【詳解】(1)[1]由于滑動(dòng)變阻器采用了分壓式接法,滑動(dòng)變阻器的總阻值應(yīng)當(dāng)選擇小一些的,則滑動(dòng)變阻器選擇最大阻值為50Ω,即選擇R2。(2)[2]根據(jù)題圖乙所示可以知道該電阻箱可以精確到0.1Ω,則讀數(shù)為R0=2500.0Ω(3)[3]為了確保電路的安全,閉合S前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最左端即a處。(4)[4][5]將單刀雙擲開關(guān)撥到1時(shí),有將里刀雙擲開關(guān)撥到2,有聯(lián)立解得【典例分析2】.(2023·四川成都·棠湖中學(xué)??家荒#┬埻瑢W(xué)用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻的阻值,測(cè)量電路圖如圖a所示,所用電壓表和電流表的量程分別為0~3V和0~1mA,兩電表的內(nèi)阻均未知。

(1)在某次測(cè)量中,電壓表和電流表的示數(shù)如圖b所示,此時(shí)電流表的示數(shù)為mA,此組數(shù)據(jù)得到的阻值為kΩ(第二空保留3位有效數(shù)字)。(2)待測(cè)電阻阻值的測(cè)量值和真實(shí)值分別用和表示,電流表的內(nèi)阻越小,對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的誤差越(填“大”或“小”)。【答案】

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