2021年高考物理【熱點(diǎn)?重點(diǎn)?難點(diǎn)】專(zhuān)練（山東專(zhuān)用）

熱點(diǎn)08電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器選擇問(wèn)題

【熱點(diǎn)解讀】

（1）、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)室條件選擇儀器是進(jìn)行正確測(cè)量的前提，一般遵循以下三原則：

①安全性原則：要能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和客觀(guān)條件選用合適的儀器，使實(shí)驗(yàn)切實(shí)可行，能達(dá)到預(yù)

期目標(biāo)。另外還要注意測(cè)量?jī)x器的量程，電阻類(lèi)器件的電流不能超過(guò)其最大允許電流等。

②準(zhǔn)確性原則：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，選用精度合適的測(cè)量工具，但對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)講，精確程度夠

用即可，并不是精度越高越好。

③操作性原則：實(shí)驗(yàn)時(shí)需考慮調(diào)節(jié)方便，便于操作，如滑動(dòng)變阻器的選擇，既要考慮它的額定

電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，還要考慮阻值大小對(duì)實(shí)驗(yàn)操作

中是否調(diào)節(jié)方便的影響。

根據(jù)教學(xué)大綱及高考考核的要求，選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等器

件，通?？梢詮囊韵氯矫嫒耸郑?/p>

a.根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表.首先保證流過(guò)電流表的電流和加在電

壓表上的電壓均不超過(guò)使用量程.然后合理選擇量程。務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取滿(mǎn)偏的1/3-

2/3左右），以減少測(cè)讀的誤差.

b.根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍需選擇滑動(dòng)變阻器.注意流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流不

超過(guò)它額定值.對(duì)高阻值的變阻器，如果滑動(dòng)頭稍有移動(dòng)，使電流電壓有很大變化的，不宜采用.

c.應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的基本要求來(lái)選擇儀器.對(duì)于這種情況.只有熟悉實(shí)驗(yàn)原理.才能做出恰當(dāng)?shù)?/p>

選擇.

對(duì)器材的選擇的一般步驟是：

①找出唯一性的器材.；

②草畫(huà)電路圖（暫不把電表接入）；

③估算最大值（在限流電路中把滑動(dòng)變阻器觸頭推向最小值）；

④考慮能否都使電表達(dá)到滿(mǎn)偏的1/3以上。

※在“伏安法測(cè)電阻”和“伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，一般選用總阻值較小的滑動(dòng)

變阻器，前者可方便調(diào)節(jié)，后者可減少誤差。

※①在滑動(dòng)變阻器作限流作用時(shí)，為使負(fù)載Rx既能得到較寬的電流調(diào)節(jié)范圍，又能使電流變

化均勻，選擇變阻器時(shí)，應(yīng)使其總電阻，Ro大于Rx，一般在2—5倍為好。

※②在滑動(dòng)變阻器作為分壓作用時(shí)，一般取滑動(dòng)變阻器的總電阻網(wǎng)在O.lRx—0.5Rx之間為好。

【限時(shí)檢測(cè)】（建議用時(shí)：30分鐘）

1.一電流表的內(nèi)阻&約在IkO?2kC之間，現(xiàn)要測(cè)量它的內(nèi)阻，提供的器材有：

A.待測(cè)電流表G(量程250^A)

B.電源E(4V,內(nèi)阻0.60)

C.電阻箱RA(0-9999Q)

D.滑動(dòng)變阻器R(0-20Q,1A)

E.滑動(dòng)變阻器&(0-250Q,0.6A)

F.滑動(dòng)變阻器當(dāng)(0-lkQ,0.3A)

G.標(biāo)準(zhǔn)電流表G(量程250RA)

H.電鍵S、S2及導(dǎo)線(xiàn)若干

有甲、乙兩同學(xué)，用不同的測(cè)量方法來(lái)測(cè)出內(nèi)阻。設(shè)計(jì)的電路如圖(1)和Q)

A、甲同學(xué)利用圖(1)的電路圖來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)阻，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①先按電路圖一接好各元件，并使滑動(dòng)觸頭尸先置。端，斷開(kāi)電鍵S，且使電阻箱阻值為零

②閉合電鍵S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭產(chǎn)于某一位置，使G表滿(mǎn)刻度&

4

③保持滑動(dòng)觸頭尸的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱足”使G表的讀數(shù)變?yōu)榘肫?2),記下此時(shí)的電阻

箱數(shù)值A(chǔ)

④實(shí)驗(yàn)完畢后斷開(kāi)電鍵，即得待測(cè)電流表內(nèi)阻

B、乙同學(xué)利用圖(2)的電路圖來(lái)測(cè)得內(nèi)阻，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①先按電路圖(2)接好各元件，并使滑動(dòng)觸頭尸先置于a端，斷開(kāi)電鍵&、S2,且使電阻箱阻值為

零

②閉合電鍵S和S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P于某一位置，使D'表滿(mǎn)刻度4

③斷開(kāi)電鍵閉合電鍵S,調(diào)節(jié)電阻箱電阻值，使D'表電流仍為分記下電阻箱數(shù)值R

④實(shí)驗(yàn)完畢后斷開(kāi)電鍵，即得待測(cè)電流表內(nèi)阻Rg=H

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

(1)在不考慮操作過(guò)程中的失誤的前提下，僅就電路設(shè)計(jì)而言，能更準(zhǔn)確地測(cè)出電流表內(nèi)阻值的是

同學(xué)設(shè)計(jì)的方案。

(2)甲、乙兩同學(xué)在操作過(guò)程中有一名同學(xué)有失誤，請(qǐng)你指出是那名同學(xué)并改正：

(3)對(duì)測(cè)量精度較差的那個(gè)設(shè)計(jì)方案中，回答以下問(wèn)題：

(a)其測(cè)量誤差的主要來(lái)源，以下分析正確的是

A.電阻箱兩端電壓大于2

B.aP端的電壓增大

C.G表兩端電壓由/g7?g減為2

D.電阻箱R分壓作用

(b)這一測(cè)量值對(duì)實(shí)際的內(nèi)阻而言是偏大還是偏?。看穑?/p>

(c)要使這一測(cè)量值的誤差盡量小，則可變電阻應(yīng)選擇。

【答案】乙電阻箱R阻值應(yīng)先置于2kC以上，不應(yīng)先置于零AB偏大/?,

【解析】

(1)乙同學(xué)的方案能更準(zhǔn)確地測(cè)出電流表內(nèi)阻值；因?yàn)榧淄瑢W(xué)的方案中，調(diào)節(jié)電阻箱電阻值，使G

表電流為時(shí)，由于外電路總電阻增大，變阻器輸出的電壓增大，即電流表與電阻箱串聯(lián)的總電壓已

增大，電阻箱的電壓將大于電流表的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路分析特點(diǎn)可知，測(cè)量值將大于電流表內(nèi)阻

真實(shí)值。乙同學(xué)采用等效替代的方法，沒(méi)有系統(tǒng)誤差；

(2)乙同學(xué)的失誤是電阻箱阻值在測(cè)量前應(yīng)先置于2kQ以上不應(yīng)先置于零，從而使得閉合開(kāi)關(guān)后電

路電流較小，保證電流表的安全；

(3)圖甲的半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的誤差為電阻箱區(qū)”的接入使得A平間阻值增大，分壓怎大，使得電

九人

阻箱兩端電壓大于2，故選AB；

由上分析可知，甲同學(xué)方案中，所得到的電流表內(nèi)阻測(cè)量值偏大；

為調(diào)節(jié)方便要選小滑動(dòng)變阻器，要用分壓式保證總電阻變化小，變阻器也要選小阻值，則應(yīng)選擇

2.利用如圖所示的電路測(cè)定電流表的內(nèi)阻，步驟如下：

①閉合開(kāi)關(guān)S”調(diào)節(jié)使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度；

②再閉合開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)心，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的一半；

③讀出&的阻值，即認(rèn)為隼=尺2。

己知電流表滿(mǎn)偏電流為500pA,其內(nèi)阻約在100C左右，實(shí)驗(yàn)室配有的可變電阻有：

A.電阻箱(0?10C)；

B.電阻箱(0-9999Q)；

C.滑動(dòng)變阻器(0-200Q)；

D.滑動(dòng)變阻器(0?20kC).

(1)電路圖中&應(yīng)選，必應(yīng)選;

(2)若上述實(shí)驗(yàn)中，讀得&的阻值為100C,則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值和真實(shí)值相比(選填

“偏大”或“偏小”)。

【答案】DB偏小

【解析】

(1)電路中&阻值應(yīng)遠(yuǎn)大于4，&的阻值比津稍大就行，但必必須是電阻箱，不然不能讀數(shù)。故

R應(yīng)選D,&應(yīng)選B。

4

(2網(wǎng)先閉合，調(diào)節(jié)使干路電流為&再閉合S2,調(diào)節(jié)&，使電流表半偏，即電流表示數(shù)為2

,此時(shí)因?yàn)榛芈分锌傠娮枳冃《陕冯娏?變大，即/比4稍大

22

這樣通過(guò)%的電流

22

如圖所示，

民

h>Ul

由并聯(lián)電路電流和電阻關(guān)系知&真，所以讀得必為100C時(shí)，實(shí)際時(shí)比100c要大，即測(cè)量

值要比真實(shí)值偏小。

3.在“測(cè)定金屬絲的電阻率''的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲的電阻以約為5。，除了變阻器及、電源(3V)、

開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)之外，還有下列器材:

A.電壓表V1（量程3V,內(nèi)阻約為15kC）

B.電壓表V2（量程15V,內(nèi)阻約為75kC）

C.電流表A1（量程3A,內(nèi)阻約為0.2C）

D.電流表A2（量程600mA,內(nèi)阻約為1C）

（1）圖1為測(cè)金屬絲直徑時(shí)螺旋測(cè)微器的示意圖，則此金屬絲的直徑為。

（2）電壓表應(yīng)選；電流表應(yīng)選（填儀器前的字母序號(hào)）。

（3）應(yīng)選用圖2中的（填“甲”或“乙”）為該實(shí)驗(yàn)的電路圖，待測(cè)金屬絲電阻的測(cè)量值比

真實(shí)值偏（選填“大域“小

【答案】1.685mmAD乙小

【解析】

（1）螺旋測(cè)微器固定部分讀數(shù)為1.5mm,可動(dòng)部分讀數(shù)為

18.5x0.01mm=0.185mm

故最終讀數(shù)為

1.5mm+0.185mm=1,685mm

（2）電源電動(dòng)勢(shì)為3V,則電壓表選A,即電壓表V1（量程3V,內(nèi)阻約為l5kC）；

電路最大電流

U3

/=W=0.6A=600mA

R5

故電流表選D,即電流表A2（量程600mA,內(nèi)阻約為1C）。

（3）因待測(cè)金屬絲的電阻尺約為5C,與電流表內(nèi)阻相差不大，故電流表應(yīng)選擇外接法，因此實(shí)驗(yàn)電

路應(yīng)選乙；

因電壓表分流導(dǎo)致電流表示數(shù)偏大，則由歐姆定律可知，待測(cè)電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。

4.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)同學(xué)先用多用電表粗測(cè)了一段粗細(xì)均勻的電阻絲的阻值

（約為5。），隨后將其固定在帶有刻度尺的木板上，準(zhǔn)備進(jìn)一步精確測(cè)量其電阻。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為mm；

（2）現(xiàn)有電源（電動(dòng)勢(shì)￡為3.0V,內(nèi)阻不計(jì)）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干，以及下列器材：

A.電流表（量程0~3A,內(nèi)阻約0.025C）

B.電流表（量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.125。）

C.電壓表（量程0?3V,內(nèi)阻約3k。）

D.滑動(dòng)變阻器（0~20^,額定電流2A）

E.滑動(dòng)變阻器（0~100。，額定電流1A）

①為減小誤差，且便于操作，在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選—；（選填器材前

的字母）

②如圖2所示，是測(cè)量該電阻絲實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，還有兩根導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有

連接，請(qǐng)補(bǔ)充完整;

③在甲圖中，在開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)當(dāng)調(diào)到最（選填“左''或"右”端），閉合

開(kāi)關(guān)后，在實(shí)驗(yàn)中電壓表讀數(shù)的最小值（選填“大于零”或“等于零”）；

④按照上述步驟②正確連接電路的前提下，若不計(jì)實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差，則下列說(shuō)法正確的是

A.電阻測(cè)量值偏大，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電流表分壓

B.電阻測(cè)量值偏小，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流

C.若已知電壓表的內(nèi)阻，可計(jì)算出待測(cè)電阻的真實(shí)值

D.若已知電流表的內(nèi)阻，可計(jì)算出待測(cè)電阻的真實(shí)值

【答案】0.212B左大于零BC

【解析】

(1)由圖1所示螺旋測(cè)微器可知，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是0+21.2x().01mm=0.212mm：

(2)流過(guò)電阻絲的最大電流約為

/=J3A=O.6A

氏5

電流表應(yīng)選擇B；

為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇D；

滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)大于待測(cè)金屬絲阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用限流接法，由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于

待測(cè)金屬絲阻值，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)物電路圖如圖所示

滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為保護(hù)電路，在開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)當(dāng)調(diào)到最左端，閉合

開(kāi)關(guān)后，在實(shí)驗(yàn)中電壓表讀數(shù)的最小值大于零；

AB.電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，電流測(cè)量值偏大，由歐姆定律可知，電阻測(cè)量

值偏小，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.若已知電壓表的內(nèi)阻，由求出流過(guò)電壓表的電流，可以測(cè)出流過(guò)待測(cè)電阻電流的真實(shí)值，可

計(jì)算出待測(cè)電阻的真實(shí)值，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

5.某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率夕，步驟如下：

5cm67

1111111111111111111,111

111111111111111111i

01020

圖1圖2

圖3圖4

（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖1,由圖可知其長(zhǎng)度為.mm：

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖2,由圖可知其直徑為mm：

（3）用多用電表的電阻“x10，，擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖3,則該電

阻的阻值約為

（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:

待測(cè)圓柱體電阻R

直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì)）

電流表A1（量程0?4mA,內(nèi)阻約50。）

電流表A2（量程0~10mA,內(nèi)阻約30C）

電壓表V1（量程0~3V,內(nèi)阻約10k。）

電壓表V2（量程0?15V,內(nèi)阻約25k。）

滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0?15C,允許通過(guò)的最大電流2.0A）

滑動(dòng)變阻器2（阻值范圍0?2kd允許通過(guò)的最大電流0.5A）

開(kāi)關(guān)S導(dǎo)線(xiàn)若干

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)分析，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)

（）

【答案】50.15mm4.700mm220c見(jiàn)解析

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)

50mm+3x0.05mm=50.15mm

(2)螺旋測(cè)微器測(cè)量的直徑為

4.5mm+20.0x0.0lmm=4.700mm

(3)電阻的阻值

22xl0C=220C

(4)由于電源電動(dòng)勢(shì)為4V,因此電壓表選用量程為3V的V1,回路最大電流

U3

/=-=A=0.0136A=13.6mA

R220

因此電流表選A2,題目要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，選用阻值盡可能小

的電阻，因此選用R1,由于待測(cè)電阻與電流表內(nèi)阻比較相差不大，因此采用電流表的外接法，電

路如圖所示

6.某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率夕步驟如下：

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度，由圖可知其長(zhǎng)度乙=mm。

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，由圖可知其直徑。=mm。

(3)用多用電表的電阻“x10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)示數(shù)如圖所示，則

該電阻的阻值約為。。

(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:

待測(cè)圓柱體電阻K;

直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì));

電流表4(量程0~5mA,內(nèi)阻約50Q)；電流表4(量程0~15mA，內(nèi)阻約30C)：

電壓表匕（量程°?3V,內(nèi)阻約10kQ）；電壓表匕（量程0~15V,內(nèi)阻約25kQ）；

D

滑動(dòng)變阻器I（阻值范圍0?150,允許通過(guò)的最大電流2.0A）；

滑動(dòng)變阻器火2（阻值范圍°?2k。，允許通過(guò)的最大電流OSA）；

開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線(xiàn)若干。

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谟覀?cè)框中畫(huà)出測(cè)量的電路圖。（并且

標(biāo)出所用器材代號(hào)）。

（5）若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R