專題18電學(xué)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)題

1.(2023?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題)一學(xué)生小組測(cè)量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：螺

旋測(cè)微器、米尺、電源及電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻&(阻值10.0。)、滑動(dòng)變阻器R、待測(cè)金屬絲、

單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖(a)是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。完成下列填空:

圖(a)圖(b)

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S

(2)將K與1端相連，適當(dāng)減小滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為S，然后將K與2端

相連，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為由此得到流過待測(cè)金屬絲的電流/=,金屬絲的電阻r=o(結(jié)

果均用&、［、4表示)

(3)繼續(xù)微調(diào)R,重復(fù)(2)的測(cè)量過程，得到多組測(cè)量數(shù)據(jù)，如下表所示:

(mV)0.570.710.851.141.43

。2(mV)0.971.211.451.942.43

(4)利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻r=14.2Q。

⑸用米尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度乙=50.00cm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同位置的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖(b)

所示，該讀數(shù)為“=_____mm。多次測(cè)量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。

(6)由以上數(shù)據(jù)可得，待測(cè)金屬絲所用材料的電阻率夕=xlO-7Qmo(保留2位有效數(shù)字)

U、一U、UR

［答案］~\0.1505.0

【詳解】⑴⑴根據(jù)題意可知，《兩端的電壓為

u=u2-ul

則流過凡即流過待測(cè)金屬絲的電流

IU_U「U\

⑵金屬絲的電阻

U,

r=-

I

聯(lián)立可得

一U國(guó)

(5)⑶螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為

d=15.0x0.01mm=0.150mm

(6)[4]根據(jù)電阻定律

又

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

/?=5.0xl0~7Qm

2.(2023?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)用伏安法測(cè)繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈泡的伏安特性

曲線，實(shí)驗(yàn)所用電壓表內(nèi)阻約為6k。，電流表內(nèi)阻約為1.5。.實(shí)驗(yàn)中有圖(a)和(b)兩個(gè)電路圖供選擇。

⑴實(shí)驗(yàn)中得到的電流/和電壓U的關(guān)系曲線如圖(c)所示，該同學(xué)選擇的電路圖是圖_______(填“a”或"b”)

(2)若選擇另一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在答題卡所給圖上用實(shí)線畫出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)得到的關(guān)系曲線的示意圖.

【答案】

【詳解】⑴口］燈泡電阻

&=、O=12O

由U-/圖像可知，當(dāng)U=6V時(shí)，/=0.5A,此時(shí)電阻

R=—=12Q=RL

可知電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響較小，因%>>&,則該同學(xué)采用電流表外接法，則該同學(xué)選擇的電路圖是圖(a)。

⑵若選用另一個(gè)電路圖即圖(6)實(shí)驗(yàn)，會(huì)有

U^U^+IRA

則分別代入電流200mA、400mA、500mA,可知對(duì)應(yīng)的電壓應(yīng)為1.3V、4.0V、6.75V,描點(diǎn)連線有

(1)同學(xué)們首先用歐姆表x1檔位大致測(cè)出電阻阻值大小，如圖，則電阻大小讀數(shù)為Qo

同學(xué)們繼續(xù)使用學(xué)生電源(4V)組裝下圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中電表可以從如下中進(jìn)行選擇：(括號(hào)中為電表量

程及內(nèi)阻)

A.電壓表Vi(0—15V,15kQ)B.電壓表V2(0—3V,3kQ)

D.電流表A2（0—0.6A）

作者的備注：原卷畫出了實(shí)物圖，這里還原出的是電路圖。

(2)應(yīng)選擇電壓表,電流表=(填器材前字母)

(3)下列哪些說法是正確的？

A.電壓表分流屬于系統(tǒng)誤差

B.實(shí)驗(yàn)開始前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該調(diào)到b端

C.如圖所示的電路，可以通過調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為。

D.多組實(shí)驗(yàn)可以減小系統(tǒng)誤差

【答案】【酗|7|酗|B|酗|D|M|AC/CA

【詳解】⑴山電阻大小讀數(shù)為

7x10=7。

(2)[2]由于同學(xué)們使用學(xué)生電源(4V),則為減小誤差電壓表應(yīng)選擇V2。

故選B。

[引整個(gè)回路中的最大電流約為

p

/=—?0.57A

R

則電流表應(yīng)選擇A2O

故選D。

(3)[4]A.電壓表分流屬于系統(tǒng)誤差，故A正確；

B.為保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)開始前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該調(diào)到。端，故B錯(cuò)誤；

C.如圖所示的電路為分壓式電路，可以通過調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0,故C正確；

D.多組實(shí)驗(yàn)可以減小偶然誤差，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

4.(2023?山東?統(tǒng)考高考真題)電容儲(chǔ)能已經(jīng)在電動(dòng)汽車，風(fēng)、光發(fā)電、脈沖電源等方面得到廣泛應(yīng)用。某同

學(xué)設(shè)計(jì)圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過程，器材如下：

^D,

1

電容器C（額定電壓10V,電容標(biāo)識(shí)不清）;

電源E（電動(dòng)勢(shì)12V,內(nèi)阻不計(jì)）;

電阻箱與（阻值0~99999.9Q）；

滑動(dòng)變阻器&（最大阻值20。，額定電流2A）；

電壓表V（量程15V,內(nèi)阻很大）;

發(fā)光二極管DrD,開關(guān)”

2S2,電流傳感器，計(jì)算機(jī)，導(dǎo)線若干。

回答以下問題:

（1）按照?qǐng)D甲連接電路，閉合開關(guān)S-若要升高電容器充電電壓，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向端滑動(dòng)（填

“a”或"b”）。

（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置，電壓表表盤如圖乙所示，示數(shù)為V（保留1位小數(shù)）。

（3）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置，電壓表示數(shù)為8.0V時(shí)，開關(guān)之?dāng)S向1,得到電容器充電過程的/T圖像，

如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中估算油膜面積的方法，根據(jù)圖像可估算出充電結(jié)束

后，電容器存儲(chǔ)的電荷量為C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（4）本電路中所使用電容器的電容約為F（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

⑸電容器充電后，將開關(guān)5擲向2,發(fā)光二極管(填“D”或"D」)閃光。

【答案】b

6.53.8x10-34.8x10^場(chǎng)

【詳解】(1)山滑動(dòng)變阻器分壓式接法，故向b端滑動(dòng)充電電壓升高；

(2)[2]量程15V,每個(gè)小格0.5V,g估讀，故6.5V；

(3)[3]/-t圖像所圍的面積，等于電容器存儲(chǔ)的電荷量，38個(gè)小格，故電容器存儲(chǔ)的電荷量為3.8xl0-3c；

(4)[4]由電容的定義式C=?^得：。=4.8><10日

(5)⑸開關(guān)S2擲向2,電容器放電，故必閃光“

5.(2023?海南?統(tǒng)考高考真題)用如圖所示的電路測(cè)量一個(gè)量程為lOO^A,內(nèi)阻約為2000。的微安表頭的內(nèi)阻,

所用電源的電動(dòng)勢(shì)約為12V,有兩個(gè)電阻箱可選，4(0?9999.9。)，&(99999.9。)

⑴RM應(yīng)選,RN應(yīng)選

(2)根據(jù)電路圖，請(qǐng)把實(shí)物連線補(bǔ)充完整—

(3)下列操作順序合理排列是：

①將變阻器滑動(dòng)頭P移至最左端，將RN調(diào)至最大值;

②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏，并讀出RM阻值；

③斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)滑動(dòng)頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;

④斷開Si、S2,拆除導(dǎo)線，整理好器材

(4)如圖是RM調(diào)節(jié)后面板，則待測(cè)表頭的內(nèi)阻為，該測(cè)量值________(填“大于”、“小于”、“等于")

真實(shí)值。

(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后，某次測(cè)量指針指在圖示位置，則待測(cè)電壓為V(保留

3位有效數(shù)字)。

(6)某次半偏法測(cè)量表頭內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，S2斷開，電表滿偏時(shí)讀出RN值，在滑動(dòng)頭P不變，S2閉合后調(diào)節(jié)電

阻箱RM,使電表半偏時(shí)讀出RM,若認(rèn)為OP間電壓不變，則微安表內(nèi)阻為(用RM、RN表示)

①③②④1998.0Q

【答案】RiR2

RMM

小于1.28

RN-RM

【詳解】(1)口］［2］根據(jù)半偏法的測(cè)量原理可知，RM與力相當(dāng)，當(dāng)閉合S2之后，變阻器上方的電流應(yīng)基本不

變，就需要RN較大，對(duì)下方分壓電路影響甚微。故RM應(yīng)選Ri,RN應(yīng)選R2。

(2)［3］根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖有

⑶［4］根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為

①將變阻器滑動(dòng)頭P移至最左端，將RN調(diào)至最大值；

③斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)滑動(dòng)頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;

②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏，并讀出RM阻值；

④斷開Si、S2,拆除導(dǎo)線，整理好器材。

(4)⑶根據(jù)RM調(diào)節(jié)后面板讀數(shù)為1998.00。

⑹當(dāng)閉合S2后，原電路可看成如下電路

閉合S2后，相當(dāng)于RM由無(wú)窮大變成有限值，變小了，則流過RN的電流大于原來(lái)的電流，則流過RM的電

流大于土,故待測(cè)表頭的內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。

2

(5)［7］將該微安表改裝成量程為2V的電壓表，則需要串聯(lián)一個(gè)電阻則有

U=Ig(Rg+Ro)

此時(shí)的電壓讀數(shù)有

U'=r(Rg+Ro)

其中

U=2V,Ig=100.A,I'=64HA

聯(lián)立解得

U'=1.28V

(6)根據(jù)題意0P間電壓不變，可得

［石&J

I(RA+RN)=(-+~^—^RN+~-RA

2KM2

解得

R-RNRM

RN-RM

6.(2023?遼寧?統(tǒng)考高考真題)導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導(dǎo)電的噴涂油漆?，F(xiàn)

有一根用導(dǎo)電漆制成的截面為正方形的細(xì)長(zhǎng)樣品(固態(tài))，某同學(xué)欲測(cè)量其電阻率，設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的電路

圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

圖(a)圖(b)

a.測(cè)得樣品截面的邊長(zhǎng)。=0.20cm；

b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左

右移動(dòng)；

c.將丙調(diào)節(jié)至某位置，測(cè)量丙和某探針之間的距離L;

d.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)/=0.40A,讀出相應(yīng)的電壓表示數(shù)U,斷開開關(guān)S；

e.改變丙的位置，重復(fù)步驟c、d,測(cè)量多組工和U,作出U—L圖像如圖（b）所示，得到直線的斜率鼠

回答下列問題：

⑴乙是丙到（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；

⑵寫出電阻率的表達(dá)式2=（用鼠a、/表示）；

（3）根據(jù)圖像計(jì)算出該樣品的電阻率〃=Qm（保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】乙號(hào)6.5x10r

【詳解】（1）口］由于電壓表測(cè)量的是乙、丙之間的電壓，則L是丙到乙的距離。

（2）［2］根據(jù)電阻定律有

R=p\

a

再根據(jù)歐姆定律有

R上

I

聯(lián)立有

U=^L

a

則

ka2

p=~r

⑶⑶根據(jù)圖像可知

k=6.5V/m

則根據(jù)（2）代入數(shù)據(jù)有

p=6.5x105Qm

7.（2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題）小明通過實(shí)驗(yàn)探究電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響.所用器材有：干電池（電動(dòng)

勢(shì)約L5V,內(nèi)阻不計(jì)）2節(jié)；兩量程電壓表（量程0~3V,內(nèi)阻約3k。；量程0~15V,內(nèi)阻約15kQ）l個(gè)；滑動(dòng)

變阻器（最大阻值500）1個(gè)；定值電阻（阻值500）21個(gè)；開關(guān)1個(gè)及導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)電路如題1圖所示.

⑴電壓表量程應(yīng)選用(選填“3V”或“15V”).

(2)題2圖為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路(右側(cè)未拍全).先將滑動(dòng)變阻器的滑片置于如圖所示的位置，然后用導(dǎo)線將電

池盒上接線柱A與滑動(dòng)變阻器的接線柱(選填“3”“。，“?！?連接，再閉合開關(guān)，開始實(shí)驗(yàn).

(3)將滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到合適位置后保持不變，依次測(cè)量電路中。與1,2,....21之間的電壓.某次測(cè)

量時(shí)，電壓表指針位置如題3圖所示，其示數(shù)為V.根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出電壓U與被測(cè)電阻值R的

關(guān)系圖線，如題4圖中實(shí)線所示.

(4)在題1圖所示的電路中，若電源電動(dòng)勢(shì)為E,電壓表視為理想電壓表，滑動(dòng)變阻器接入的阻值為與，定

值電阻的總阻值為當(dāng)被測(cè)電阻為R時(shí)，其兩端的電壓。=(用￡、&、%、R表示)，據(jù)此作

出U-R理論圖線如題4圖中虛線所示.小明發(fā)現(xiàn)被測(cè)電阻較小或較大時(shí)，電壓的實(shí)測(cè)值與理論值相差較小.

(5)分析可知，當(dāng)R較小時(shí)，U的實(shí)測(cè)值與理論值相差較小，是因?yàn)殡妷罕淼姆至餍?，電壓表?nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)

果影響較小.小明認(rèn)為，當(dāng)我較大時(shí)，U的實(shí)測(cè)值與理論值相差較小，也是因?yàn)橄嗤脑?你是否同意

他的觀點(diǎn)？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由

ER

【答案】3VD1.50不同意，理由見解析

R]+7?2

【詳解】(1)口］所用電源為兩節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)為3V,則所用電表量程為3V；

(2)⑵閉合電鍵之前，滑動(dòng)變阻器阻值應(yīng)該調(diào)到最大，則由圖可知，電池盒上的接線柱A應(yīng)該與滑動(dòng)變阻器

的接線柱。連接；

⑶［3］電壓表最小刻度為0.1V,則讀數(shù)為1.50V；

(4)［4］由閉合電路歐姆定律可得

1=——

N+夫2

當(dāng)被測(cè)電阻阻值為R時(shí)電壓表讀數(shù)

U=IR=-^—

R]+i?2

(5)［5］不同意；當(dāng)R較大時(shí)，則電壓表內(nèi)阻不能忽略，則電路中的電流

1=------4

則電壓表讀數(shù)為

RR___________E_________

U=---------------------------V

R+RV(N+&-R)(R+&/)+]

RRv

當(dāng)R較大時(shí)，氏=及時(shí)R最大，此時(shí)

+Ry)+]+旦+]

氏2%&氏2

因則電壓表讀數(shù)接近于

ER?

+R2

8.(2023?浙江?統(tǒng)考高考真題)在“測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中

圖1

圖3

（1）部分連線如圖1所示，導(dǎo)線。端應(yīng)連接到（選填"A”、“8”、或“O”）接線柱上。正確連接后，

某次測(cè)量中電壓表指針位置如圖2所示，其示數(shù)為Vo

（2）測(cè)得的7組數(shù)據(jù)已標(biāo)在如圖3所示U-/坐標(biāo)系上，用作圖法求干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V和內(nèi)阻r=

（計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

【答案】B1.201.501.04

【詳解】（1）口]電壓表測(cè)量的電壓應(yīng)為路端電壓，開關(guān)應(yīng)能控制電路，所以導(dǎo)線。端應(yīng)連接到2處；

⑵干電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,電壓表選擇0-3V量程，分度值為0.IV,題圖中電壓表讀數(shù)為1.20V；

⑵[3][4]作出U-/如圖所示

'UN

根據(jù)閉合電路歐姆定律

U=E—Ir

可知

U-/圖像縱軸截距為電源電動(dòng)勢(shì)可得

￡,=1.50V

圖像斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻

9.（2023?北京?統(tǒng)考高考真題）采用圖1所示的電路圖來(lái)測(cè)量金屬絲尺的電阻率。

⑴實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在__________（填“AT或鏟）端。

（2）按照?qǐng)D1連接實(shí)物圖，如圖2所示。閉合開關(guān)前檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)，該導(dǎo)線為

（填為”?“或％"）。若閉合開關(guān)，該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來(lái)的問題有0

【答案】Mb移動(dòng)滑片時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)不變

【詳解】(1)口］實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S前，為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處在最大阻值處，滑動(dòng)變阻器的

滑片P應(yīng)處在M端。

(2)⑵⑶滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱與電源相連，故b導(dǎo)線接錯(cuò)；該錯(cuò)誤帶來(lái)的

問題是移動(dòng)滑片的過程中電壓表和電流表的示數(shù)不變。

10.(2023?湖南?統(tǒng)考高考真題)某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微小壓力的裝

置，其電路如圖(a)所示，K、&、舄為電阻箱，品為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器，C、。間連接電壓傳感器(內(nèi)

(1)先用歐姆表“xlO。”擋粗測(cè)號(hào)的阻值，示數(shù)如圖(b)所示，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是—Q;

(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)片、&、R3,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時(shí)，(的阻值為(用K、&、4表示)；

(3)依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)祛碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于祛碼重力大小),讀出電壓傳

感器示數(shù)U,所測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)123456

祛碼質(zhì)量小/g0.00.51.01.52.02.5

電壓U/mV057115168220280

(4)完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后，該測(cè)量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微

小壓力與，電壓傳感器示數(shù)為200mV,則工大小是N(重力加速度取9.8向蠟，保留2位有效數(shù)字)；

(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測(cè)量C、。間電壓，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力耳，此時(shí)

非理想毫伏表讀數(shù)為200mV,則KFo(填“>”"=”或“<”).

&R3

【答案】1000#1000.01.7X10-2>

【詳解】⑴口］歐姆表讀數(shù)為10x1000=1000。

(2)［2］當(dāng)電壓傳感器讀數(shù)為零時(shí)，CD兩點(diǎn)電勢(shì)相等，即

UCB=UDB

即

“BR=上人用

R]+Rp7?2+&

解得

&R3

R.

（4）［4］由圖像可知，當(dāng)電壓傳感器的讀數(shù)為200mV時(shí)，所放物體質(zhì)量為1.75g,則

乙=7〃g=1.75x10-3x9.8N=1.7xIO-N

（5）［5］可將CO以外的電路等效為新的電源，電動(dòng)勢(shì)〃，內(nèi)阻X,C。兩點(diǎn)電壓看做路端電壓，因?yàn)閾Q用非

理想電壓傳感器時(shí)內(nèi)阻不是無(wú)窮大，此時(shí)電壓傳感器讀數(shù)

U=^-

Rv+r

當(dāng)讀數(shù)為U'=200mV時(shí)，實(shí)際CO間斷路（接理想電壓傳感器時(shí)）時(shí)的電壓等于史大于200mV,則此時(shí)壓

力傳感器的讀數(shù)FAFo。

11.（2023?湖北?統(tǒng)考高考真題）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：

電壓表（量程0~3V,內(nèi)阻很大）；

電流表（量程0~0.6A）；

電阻箱（阻值0~999.9Q）；

干電池一節(jié)、開關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干。

圖(a)圖(b)

(1)根據(jù)圖(a),完成圖(b)中的實(shí)物圖連線=

(2)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)/和電壓

表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U-/圖像如圖(c)所示，則干電池的電動(dòng)勢(shì)為V(保留3位有效數(shù)

字)、內(nèi)阻為。(保留2位有效數(shù)字)。

(3)該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究，作出:-R圖像如圖(d)所示。利用圖(d)中圖像的縱軸截距，結(jié)合(2)問

得到的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為。(保留2位有效數(shù)字)o

(4)由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)阻的測(cè)量值__________(填“偏大”或“偏小”)。

+

【詳解】⑴⑴實(shí)物連線如圖:

(2)[2][3]由電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得

U=E—Ir

由圖像可知

￡=1.58V

內(nèi)阻

1.58-1.37八c-c

-------------Q=0.64Q

0.33

⑶[4]根據(jù)

E=I(R+RA+r)

可得

，

—1_—--1---KR-\J-------A---+-----

IEE

由圖像可知

解得

RA=2.5。

(4)[5]由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，即實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電池

內(nèi)阻偏小。

12.(2023?山西?統(tǒng)考高考真題)在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，所用器材如下:電池、電容器、電

阻箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關(guān)以及導(dǎo)線若干。

⑴用多用電表的電壓擋檢測(cè)電池的電壓。檢測(cè)時(shí)，紅表筆應(yīng)該與電池的(填“正極”或“負(fù)極”)接

觸。

(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)所示。先將電阻箱的阻值調(diào)為將單刀雙擲開關(guān)S與“1”端相接，記錄電

流隨時(shí)間的變化。電容器充電完成后，開關(guān)S再與“2”端相接,相接后小燈泡亮度變化情況可能是.

(填正確答案標(biāo)號(hào))

A.迅速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定

B.亮度逐漸增大，然后趨于穩(wěn)定

C.迅速變亮，然后亮度逐漸減小至熄滅

(3)將電阻箱的阻值調(diào)為《(凡〉N),再次將開關(guān)S與“1”端相接，再次記錄電流隨時(shí)間的變化情況。兩次得

到的電流/隨時(shí)間t變化如圖(b)中曲線所示，其中實(shí)線是電阻箱阻值為(填“用"或"處”)時(shí)的結(jié)果，

曲線與坐標(biāo)軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的(填“電壓”或“電荷量”)。

【答案】正極c凡電荷量

【詳解】多用電表紅表筆流入電流，黑表筆流出電流，故電流表紅表筆應(yīng)該與電池的正極接觸；

(2)[2]電容器充電完成后，開始時(shí)兩極板電量較多，電勢(shì)差較大，當(dāng)閉合“2”接入小燈泡，回路立即形成電流，

燈泡的迅速變亮；隨著時(shí)間的積累，兩極板電量變少，電勢(shì)差變小，流過燈泡的電流減小，直至兩極板電

荷量為零不帶電，則無(wú)電流流過小燈泡即熄滅，故選C。

(3)[3]開始充電時(shí)兩極板的不帶電，兩極板電勢(shì)差為零，設(shè)電源內(nèi)阻為r,則開始充電時(shí)有

E=I(R+r)

由圖像可知開始充電時(shí)實(shí)線的電流較小，故電路中的電阻較大，因此電阻箱阻值為4;

[4]圖像的物理意義為充電過程中電流隨時(shí)間的變化圖線，故曲線與坐標(biāo)軸所圍面積等于該次充電完成后電

容器上的電荷量。

13.（2023?浙江?高考真題）在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：

（1）測(cè)量一段金屬絲電阻時(shí)所用器材和部分電路連線如圖1所示，圖中的導(dǎo)線。端應(yīng)與（選填“一”、

“0.6”或“3”）接線柱連接，6端應(yīng)與（選填“一”、“0.6”或“3”）接線柱連接。開關(guān)閉合前，圖1中滑

動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于（選填“左”或“右”）端。

圖1

（2）合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組U和/數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、/數(shù)據(jù)計(jì)算電阻，然后求電阻平均

值；乙同學(xué)通過U-/圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是（選填“甲”或"乙”）。

（3）兩同學(xué)進(jìn)一步探究用保銘絲將滿偏電流/g=300piA的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并

聯(lián)長(zhǎng)為L(zhǎng)的銀銘絲，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為改變L重復(fù)上述步驟，獲得多組/、

L數(shù)據(jù)，作出/-;圖像如圖3所示。

圖3

則/-；圖像斜率及=mA-m。若要把該表頭G改裝成量程為9mA的電流表，需要把長(zhǎng)為

m

的銀銘絲并聯(lián)在表頭G兩端。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

【答案】0.60.6左乙2.1/2.2/2.3/2.4/2.50.24/0.25/0.26/0.27/0.28

【詳解】（1）口］⑵［3］實(shí)驗(yàn)中用兩節(jié)干電池供電，滑動(dòng)變阻器分壓式連接，電壓從零開始調(diào)節(jié)，電流表選較小

量程測(cè)量電流減小誤差，則圖中的導(dǎo)線。端應(yīng)與“0.6”接線柱連接，電壓表測(cè)電阻兩端的電壓，則金屬絲

的電阻較小，電流表外接誤差較小，故6端應(yīng)與“0.6”接線柱連接。為了保護(hù)電表，開關(guān)閉合前，圖1中滑

動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于左端。

（2）［4］做U-/圖象可以將剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，減少實(shí)驗(yàn)的誤差，則乙同學(xué)通過U-I

圖像求電阻，求電阻的方法更合理；

⑶⑸由圖像可知/-;圖像斜率

,7.4-5.8人

k=----------=2.3mA?m

3.1-2.4

［6］方法一：由電路可知

解得

.,IrS1

/=/+g…g.

PL

則

二女二2.3mA?m

P

若要把該滿偏電流為3OOpA表頭G改裝成量程為9mA的電流表，則并聯(lián)的電阻

R'=p＞：3g

解得

Ea0.26m

方法二：延長(zhǎng)圖像可知，當(dāng)/=9.0mA時(shí)可得

-=3.8m-1

L

即

La0.26m

14.（2022?天津?高考真題）實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量某型號(hào)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、待

測(cè)電池等器材組成如圖1所示實(shí)驗(yàn)電路，由測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的U-1圖像如圖2所示。

圖1圖2

(2)如果實(shí)驗(yàn)中所用電表均視為理想電表，根據(jù)圖2得到該電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=

_____________________Qo

(3)實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行反思，發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)方案存在系統(tǒng)誤差。若考慮到電表內(nèi)阻的影響，對(duì)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行

修正，在圖2中重新繪制U-/圖線，與原圖線比較，新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將,

與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將0(兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)

【答案】B4.51.8不變變大

【詳解】⑴山通過觀察實(shí)物圖可知電壓表接在電源兩端，故電路圖為B；

⑵⑵[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律

E=U+Ir

有

USE

則圖線在縱軸上的截距表示電池的電動(dòng)勢(shì)E,斜率是電池的內(nèi)阻廠，根據(jù)圖像可知，縱軸截距為4.5,

橫軸截距為2.5,結(jié)合上述分析可知電池電動(dòng)勢(shì)E=4.5V；內(nèi)阻

(3)[4][5]分析測(cè)量電路可知系統(tǒng)誤差的來(lái)源是電壓表的分流作用，使得電流表的示數(shù)小于流過電池的電流,

考慮電壓表內(nèi)阻網(wǎng)的影響，流過電壓表的電流為

_0測(cè)

可知流過電池的電流為

因電壓表內(nèi)阻&不變，隨著電壓U測(cè)值減小，電壓表電流入減小，當(dāng)電壓U測(cè)值趨于。時(shí)，/趨于/測(cè)，在圖

2中重新繪制的U-/圖線如圖所示

故新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將不變，與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將變大。

15.(2022?福建?高考真題)在測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，因?yàn)殡妷罕砗碗娏鞅淼挠绊?，不論使用何種接法,

都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差，某實(shí)驗(yàn)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量。

已知&=20。

(1)按照?qǐng)D甲所示的電路圖，將圖乙中的器材實(shí)物連線補(bǔ)充完整

(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

①將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置

②接法I：?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)S與1接通,閉合開關(guān)S。，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組數(shù)據(jù)1-4的值，斷

開開關(guān)S。

③將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置

④接法n：?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)S與2閉合，閉合開關(guān)S。，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組數(shù)據(jù)4-人的值,

斷開開關(guān)S。

⑤分別作出兩種情況所對(duì)應(yīng)的5-4和4-A圖像

（3）單刀雙擲開關(guān)接1時(shí)，某次讀取電表數(shù)據(jù)時(shí)，電壓表指針如圖丙所示，此時(shí)q=v。

（4）根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)，作出和q-人圖像如圖丁所示，根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)E=，內(nèi)阻

O（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

（5）由圖丁可知（填“接法I”或“接法II”）測(cè)得的電源內(nèi)阻更接近真實(shí)值。

（6）綜合考慮，若只能選擇一種接法，應(yīng)選擇（填“接法I”或“接法H”）測(cè)量更合適。

【答案】見解析1.301.802.50接法H接法II

【詳解】（1）口］根據(jù)圖甲所示的電路圖，實(shí)物連接如圖所示

(3)⑵量程為3V的電壓表分度值為0.IV,需要估讀到分度值的下一位，由圖丙可知電壓表讀數(shù)為

q=1.30V

(4)[3]當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時(shí)，電流表示數(shù)為零時(shí)，電壓表測(cè)量準(zhǔn)確，故電動(dòng)勢(shì)為■-6的縱軸截距，則有

E=1.80V

[4]當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接2時(shí)，電壓表示數(shù)為零時(shí)，電流表測(cè)量準(zhǔn)確，由S-八圖像可知此時(shí)電路電流為0.40A,

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

/=—^―

解得內(nèi)阻為

r=—Q-2Q=2.50Q

I0.40

(5)[5]由圖丁可知--4圖像的斜率為

1.80-0

K=

0.36

解得

彳=3.00。

由圖丁可知4-A圖像的斜率為

1.70-0

k2Q=&+G

0.40

解得

r2=2.25Q

可得

r-r3.00-2.50?,r-z;2.50-2.25?.

-——=--------------=0.2>-------=--------------=0.1

r2.50r2.50

故接法II測(cè)得的電源內(nèi)阻更接近真實(shí)值。

（6）［6］由電路圖可知接法I的誤差來(lái)源是電流表的分壓，接法II的誤差來(lái)源是電壓表的分流，由于電源內(nèi)阻

較小，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，結(jié)合（5）問分析可知，若只能選擇一種接法，應(yīng)選擇接法n更合適。

16.（2022?北京?高考真題）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)

據(jù)分析等。

（1）用電壓表（內(nèi)阻約為3kQ）和電流表（內(nèi)阻約為0.10）測(cè)量一個(gè)電阻的阻值（約為5Q）。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤

差，應(yīng)該選擇的測(cè)量電路是圖1中的（選填“甲”或"乙”）。

（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測(cè)量約20kQ電阻的阻值，下列實(shí)驗(yàn)步驟正確

的操作順序?yàn)椋ㄌ罡鲗?shí)驗(yàn)步驟前的字母）。

A.將選擇開關(guān)置于“x1k”位置

B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置

C.將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開

D.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”

（3）圖2是“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么移動(dòng)

滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，

他將電壓表連接。位置的導(dǎo)線端分別試觸從c、d三個(gè)位置，發(fā)現(xiàn)試觸6、c時(shí)，電壓表有示數(shù)；試觸d時(shí)，

電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則（選填選項(xiàng)前的字母）。

圖2

A.導(dǎo)線斷路

B.滑動(dòng)變阻器斷路

C.導(dǎo)線加斷路

D.滑動(dòng)變阻器短路

【答案】甲ADCBC

【詳解】（1）"］因?yàn)榇郎y(cè)電阻約為5。，而

6＜網(wǎng)用=1。瓜

故為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的外接法，即選用甲圖；

（2）［2］測(cè)量過程中應(yīng)該先選擇合適擋位，根據(jù)題意選擇“xlk”擋位，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量

完成后要將開關(guān)置于“OFF”擋，故順序?yàn)锳DCB。

（3）［3］閉合電鍵后，卻發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表示數(shù)始終為零，可能是電路中出現(xiàn)斷路，

電壓表的示數(shù)不變化，說明電壓表串聯(lián)在電路中；當(dāng)試觸氏c時(shí)依然是這個(gè)情況說明氏c段是正常的，試

觸d時(shí)，電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路，故選C。

17.（2022.遼寧?高考真題）某同學(xué)要將一小量程電流表（滿偏電流為250"A,內(nèi)阻為1.2kQ）改裝成有兩個(gè)量程

的電流表，設(shè)計(jì)電路如圖（。）所示，其中定值電阻K=40Q,4=360。。

A

BS

（圖a）

（1）當(dāng)開關(guān)S接A端時(shí)，該電流表的量程為0~___________mA；

⑵當(dāng)開關(guān)S接2端時(shí)，該電流表的量程比接在A端時(shí)（填"大’或"小”）

（3）該同學(xué)選用量程合適的電壓表（內(nèi)阻未知）和此改裝電流表測(cè)量未知電阻凡的阻值，設(shè)計(jì)了圖S）中兩個(gè)電

路。不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的偶然誤差，則使用（填“甲”或"乙”）電路可修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤

差。

畋賽

:電表:［電表:

【詳解】(1)［口由圖可知當(dāng)S接A時(shí)，M和及串聯(lián)接入電路，和電流表并聯(lián)，滿偏時(shí)電流表兩端的電壓為

63

Z7m=/mr=250xl0-xl.2xl0V=0.3V

此時(shí)以和我2的電流為

I=%

—：—A=0.75x10-3A=0.75mA

R]+7?240+360

所以總電流為

y/m+/=lmA

即量程為0~lmA。

(2)［2］當(dāng)開關(guān)S接2端時(shí)，由圖可知M和電流表串聯(lián)再和&并聯(lián)，由于和電流表并聯(lián)的電阻變小，當(dāng)電流

表滿偏時(shí)，流過&的電流變大，干路電流變大，即量程變大；所以比接在A端時(shí)大。

(3)［3］圖甲是電流表的外接法，誤差是由于電壓表的分流引起的；圖乙是電流表的內(nèi)接法，誤差是由于電流

表的分壓引起的，因?yàn)轭}目中電壓表電阻未知，故采用圖乙的方法可以修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。

18.(2022?湖北?統(tǒng)考高考真題)某探究小組學(xué)習(xí)了多用電表的工作原理和使用方法后，為測(cè)量一種新型材料

制成的圓柱形電阻的電阻率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。

(1)該小組用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱形電阻的直徑。，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為____mm。再用游標(biāo)卡尺

測(cè)得其長(zhǎng)度L。

=

_

=

=

_

=

=

_

=

=

_

圖

甲

(2)該小組用如圖乙所示的電路測(cè)量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0。，定值

電阻凡的阻值為20.0。，電阻箱R的最大阻值為999.90。首先將S2置于位置1,閉合Si,多次改變電阻箱

R的阻值，記下電流表的對(duì)應(yīng)讀數(shù)/,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。

R/QI/Ay/A-1

5.00.4142.42

10.00.3522.84

15.00.3083.25

20.00.2723.68

25.00.2444.10

30.00.2224.50

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出:-R圖像。再將S2置于位置2,此時(shí)電流表讀數(shù)為0.400A。根據(jù)圖丙中的

、、

圖像可得&=。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。最后可由表達(dá)式P=—得到該材料的電阻率（用DLRx

圖丙

⑶該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的;-R圖像還可以求得電源電動(dòng)勢(shì)后=V,內(nèi)阻廠=Qo

（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（4）持續(xù)使用后，電源電動(dòng)勢(shì)降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置，測(cè)得電路的電流，

仍根據(jù)原來(lái)描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測(cè)量值會(huì)（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

【答案】3.7006.02&123.0偏大

4L

【詳解】（1）口]用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱形電阻的直徑。，其讀數(shù)為

3.5mm+0.01mmx20.0=3.7（X）nim

（2）⑶[2][3][4][5]由電路可知,當(dāng)將S2置于位置1,閉合Si時(shí)

E=I(氏人++/+R)

即

1-—1A