(2021-2025)5年高考1年模擬物理真題分類匯編專題12 電學實驗(湖北專用)(解析版)_第1頁
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五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題12電學實驗考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1測量電阻絲的電阻率2022命題逐漸引入動態(tài)過程的多維度分析,如通過I-t圖像斜率判斷電容器的充電速率變化,結合U-R圖像驗證歐姆定律的非線性修正,要求考生從圖像中提取關鍵信息并建立微分方程。此外,電學實驗常與信息技術交叉,如通過邏輯電路設計實現光控報警系統(tǒng),體現跨學科思維的綜合考查。能力要求上,突出數學工具的工程化應用與邏輯推理的嚴謹性。考生需熟練運用線性擬合法處理伏安特性曲線數據,或通過逐差法分析電表改裝實驗的誤差來源;部分試題引入微積分思想,如通過積分計算非均勻電場中的電勢能變化,或利用導數求解電路極值問題。實驗探究能力的考查力度顯著增強,例如設計實驗測量半導體二極管的正向伏安特性時,需結合傳感器數據處理與誤差分析,將控制變量法拓展至多變量耦合關系的研究。部分試題還引入復雜系統(tǒng)建模能力,如通過“電-熱-能”轉化鏈分析電阻絲的焦耳熱損耗問題,或利用有限差分法簡化非均勻電路中的電流分布計算,全面檢驗考生對物理規(guī)律的遷移能力與創(chuàng)新應用水平??键c2測量電源電動勢和內阻2021、2023、2025考點01測量電阻絲的電阻率1.(2022·湖北·高考)某探究小組學習了多用電表的工作原理和使用方法后,為測量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率,進行了如下實驗探究。(1)該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,示數如圖甲所示,其讀數為mm。再用游標卡尺測得其長度L。(2)該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內阻為1.0Ω,定值電阻R0的阻值為20.0Ω,電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。首先將S2置于位置1,閉合S1,多次改變電阻箱R的阻值,記下電流表的對應讀數I,實驗數據見下表。R/ΩI/A1I/A5.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根據表中數據,在圖丙中繪制出1I-R圖像。再將S2置于位置2,此時電流表讀數為0.400A。根據圖丙中的圖像可得Rx=Ω(結果保留2位有效數字)。最后可由表達式ρ=得到該材料的電阻率(用(3)該小組根據圖乙的電路和圖丙的1I-R圖像,還可以求得電源電動勢E=V,內阻r=(4)持續(xù)使用后,電源電動勢降低、內阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置,測得電路的電流,仍根據原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【答案】3.700/3.699/3.7016.0πD2【詳析】(1)[1]用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,其讀數為3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm(2)(3)[2][3][4][5]由電路可知,當將S2置于位置1,閉合S1時E=I(由圖像可知1E=4.9-2.035解得E=12V,RA+R0+rE=2解得r=3.0Ω再將S2置于位置2,此時電流表讀數為(3)由(2)可知E=12V,(4)根據表達式E=I'(r考點02測量電源電動勢和內阻2.(2025·湖北·高考真題)某實驗小組為測量一節(jié)干電池的電動勢E和內阻r,設計了如圖(a)所示電路,所用器材如下:干電池、智能手機、電流傳感器、定值電阻R0、電阻箱、開關、導線等。按電路圖連接電路,將智能手機與電流傳感器通過藍牙無線連接,閉合開關S,逐次改變電阻箱的阻值R,用智能手機記錄對應的電流傳感器測得的電流I?;卮鹣铝袉栴}:(1)R0在電路中起______(填“保護”或“分流”)作用。(2)1I與E、r、R、R0的關系式為1I(3)根據記錄數據作出1I-R圖像,如圖(b)所示。已知R0=9.0Ω,可得E=V(保留三位有效數字),r=(4)電流傳感器的電阻對本實驗干電池內阻的測量結果(填“有”或“無”)影響?!敬鸢浮?1)保護(2)R(3)1.471.3(4)有【詳析】(1)R0與電阻箱串聯,可知,R0在電路中起保護作用。(2)根據閉合電路歐姆定律E=I((3)[1][2]結合上述有1I=RE+R0+rE結合圖((4)當電流傳感器有內阻時,所測的電源內阻r測3.(2023·湖北·高考)某實驗小組為測量干電池的電動勢和內阻,設計了如圖(a)所示電路,所用器材如下:電壓表(量程0~3V,內阻很大);電流表(量程0~0.6A);電阻箱(阻值0~999.干電池一節(jié)、開關一個和導線若干。

(1)根據圖(a),完成圖(b)中的實物圖連線。

(2)調節(jié)電阻箱到最大阻值,閉合開關。逐次改變電阻箱的電阻,記錄其阻值R、相應的電流表示數I和電壓表示數U。根據記錄數據作出的U-I圖像如圖(c)所示,則干電池的電動勢為V(保留3位有效數字)、內阻為Ω(保留

(3)該小組根據記錄數據進一步探究,作出1I-R圖像如圖(d)所示。利用圖(d)中圖像的縱軸截距,結合(2)問得到的電動勢與內阻,還可以求出電流表內阻為Ω(4)由于電壓表內阻不是無窮大,本實驗干電池內阻的測量值(填“偏大”或“偏小”)?!敬鸢浮?.580.642.5偏小【詳析】(1)[1]實物連線如圖:

(2)[2][3]由電路結合閉合電路的歐姆定律可得U=E-Ir由圖像可知(3)[4]根據E=I(R+RA+(4)[5]由于電壓表內阻不是無窮大,則實驗測得的是電壓表內阻與電源內阻的并聯值,即實驗中測得的電池內阻偏小。4.(2021·湖北·高考)小明同學打算估測5個相同規(guī)格電阻的阻值?,F有一個量程為0.6A的電流表、一個電池組(電動勢E不大于4.5V、內阻r未知)、一個阻值為R0的定值電阻、一個阻值為R1的定值電阻(用作保護電阻),開關S和導線若干。他設計了如圖(a)所示的電路,實驗步驟如下:第一步∶把5個待測電阻分別單獨接入A、B之間,發(fā)現電流表的示數基本一致,據此他認為5個電阻的阻值相等,均設為R。第二步∶取下待測電阻,在A、B之間接入定值電阻R0,記下電流表的示數I0。第三步∶取下定值電阻R0,將n個(n=1,2,3,4,5)待測電阻串聯后接入A、B之間,記下串聯待測電阻的個數n與電流表對應示數In。請完成如下計算和判斷∶(1)根據上述第二步,1I0與R0、R1、E、r的關系式是1I(2)定義Y=1I0-1In,則Y與n、R、(3)已知R0=12.0Ω,實驗測得I0=0.182A,得到數據如下表∶n12345In/A0.3340.2860.2500.2240.200Y/A-12.5001.9981.4951.0300.495根據上述數據作出Y-n圖像,如圖(b)所示,可得R=Ω(保留2位有效數字),同時可得E=V(保留(4)本實驗中電流表的內阻對表中Y的測量值影響(選填“有"或“無")。【答案】R1+R0〖祥解〗本題考查測定電源電動勢以及電阻測量的實驗,意在考查考生處理實驗數據的能力。第(1)問通過閉合電路歐姆定律寫出關系式,變形即可得到1I0的表達式;第(2)問結合題中的信息以及閉合電路歐姆定律整理出Y的表達式;第(3)問利用數形結合法解讀出圖像的斜率以及截距的物理意義,求出電源的電動勢和定值電阻的阻值;第(4)問把電流表的內阻考慮進內之后列出關系式直接分析出電流表的內阻對【詳析】(1)[1]由閉合電路歐姆定律得E=I0(R(2)[2]A、B間接入n個待測電阻后,由閉合電路歐姆定律得E=InR1+(3)[3][4]由Y=R0-nRE變形得Y=-REn+R0E結合圖((4)[5]如果考慮電流表的內阻,則有E=I0(R1+R01.(2025·湖北武漢武昌區(qū)·5月質檢)實驗小組要用實驗室提供的器材測量電源的電動勢和內阻,同時測出未知電阻的阻值。器材有:一節(jié)待測舊干電池E、一個待測定值電阻Rx、一個滑動變阻器R、一個電流表、一個多用電表以及電鍵S(1)先用多用電表的“×1”倍率圖甲的歐姆擋粗測定值電阻Rx的阻值,示數如圖甲所示,對應的讀數是Ω;(選填“能”或“不能”(2)如圖乙所示,連接實驗器材,多用電表選用“直流電壓2.5V”擋。圖乙中的c端是多用表的表筆(選填“紅”或“黑”),其分別接a端、b端時測得了兩組數據,在坐標系中描點、連線作圖,如圖丙所示。接b端時測量的數據對應圖丙中的圖線(選填①或②),已知電流表的內阻RA=0.10Ω,由圖線可得干電池的電動勢E=V,內阻r=Ω,Rx=Ω【答案】(1)2.0不能(2)紅①1.400.9002.00【詳析】(1)[1]多用電表的“×1”倍率的歐姆擋粗測定值電阻Rx的阻值,由圖甲所示可知,對應的讀數是2×1.0Ω=2.0Ω;[2]歐姆表有內置電源,不能用歐姆表直接測電源的內阻。(2)[1]電流從多用電表的紅表筆流入黑表筆流出,由圖乙所示電路圖可知,c端是多用表的紅表筆;[2]根據圖乙所示電路圖,由歐姆定律可知,c接a時有U=E-I(R[3][4][5]由圖示圖像可知,圖線①斜率的絕對值大,則接b端時對應圖丙中的①圖線;由圖示圖像可知,電源電動勢E=1.40V由圖線①可知,斜率的絕對值k1=RA+r+Rx=1.4-0.50.3Ω=3.00Ω2.(24-25高三·湖北九師聯盟·期末)某同學想把量程為0~3V但內阻未知(約為幾千歐)的電壓表V改裝成量程為0~15V的電壓表,并進行校準。實驗室提供的器材為:A.待測電壓表V;B.電阻箱R(最大阻值為99999.9Ω);C.最大阻值為100Ω的滑動變阻器;D.最大阻值為1000Ω的滑動變阻器;E.電源(電動勢約15V,內阻很?。籉.開關S、導線若干。(1)在改裝前,需要對電壓表內阻進行測量,他畫出了甲、乙兩個電路圖,為能夠盡可能減小測量誤差,電路圖應該選(選填“甲”或“乙”),滑動變阻器R0應該選(選填“C”或“D”)。(2)選擇好正確的電路原理圖,連接線路(保持開關S斷開),將電阻箱R的阻值調節(jié)為0,將滑動變阻器R0的滑片滑動到最左端,閉合開關S。調節(jié)滑動變阻器R0的滑片,使電壓表滿偏;保持滑動變阻器R0的滑片位置不變,調節(jié)電阻箱R的阻值,使電壓表半偏。如圖丙所示,記下電阻箱的阻值R'=Ω,電壓表內阻的真實值(選填“大于”“等于”或“小于”)R'。(3)為把該電壓表改裝成0~15V的電壓表,需(選填“串”或“并”)聯一個阻值為Ω的定值電阻R1。通過標準表檢驗發(fā)現當標準表為15V時,改裝的電壓表讀數為14.7V,該同學猜想可能是由于內阻的測量值不準確導致的,為進行修正只需將定值電阻R1換為Ω即可(結果保留一位小數)?!敬鸢浮?1)甲C(2)2500.0小于(3)串10000.09751.2【詳析】(1)[1][2]本實驗采用半偏法測電阻,故應使用滑動變阻器的分壓接法,若選乙圖因電源電動勢約15V,電壓表內阻幾千歐姆,即使選D讓滑動變阻器達到最大1000Ω,也會讓電壓表的電壓超量程,所以選擇甲圖合適,為便于調節(jié)滑動變阻器R0應該選C。(2)[1]由丙圖電阻箱的讀數為2500.0Ω。[2]調節(jié)電阻箱R的阻值,則總電阻變大,干路電流減小,內阻和滑動變阻器右部分電壓減小,電阻箱和電壓表的總電壓變大,即大于3V,當電壓表的示數為1.5V時,電阻箱的電壓大于1.5V,由于它們串聯,所以電阻箱的電阻大于電壓表的電阻,故電壓表的實際阻值小于2500.0Ω。(3)[1][2]為把該電壓表改裝成0~15V的電壓表,根據歐姆定律3VRV=15-3VR1解得R1=4RV=10000Ω需串聯一個阻值為10000.0Ω3.(2025·湖北襄陽五中·三模)為了描繪小燈泡L的伏安特性曲線,并想同時較準確測其在額定電流下的功率,可供選用的器材如下:待測小燈泡L(規(guī)格“額定電流為0.5A,額定功率約為4.5W”);電流表A1(量程2A,內阻約為0.1Ω電流表A2(量程0.2A,內阻r電壓表V(量程3V,內阻rV標準電阻R1(阻值4.0Ω標準電阻R2(阻值3.0kΩ學生電源E(電動勢約為12V,內阻不計);開關S及導線若干。(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇:A.阻值0到5Ω,額定電流2.0AB.阻值0到10Ω,額定電流2.0A本實驗應選的滑動變阻器是(選填“A”或“B”)。(2)要求要完整地描繪出小燈泡L的伏安特性曲線,電壓需從零開始,并在安全前提下較準確測出其在額定電流下的功率,在虛線框內畫出滿足要求的實驗電路圖,并在圖上標明所選器材代號。(3)某次實驗時,若電流表滿偏時,電壓表的讀數如圖所示,則電壓表的讀數為V,燈泡額定功率為W(計算結果保留兩位有效數字)。【答案】(1)B(2)(3)2.604.6【詳析】(1)由于燈泡電阻R=PI2=4.50.5(2)電壓需從零開始,滑動變阻器應采用分壓式接法,且燈泡額定電流為0.5A,A1量程太大不適用,故需要電流表A2與R故需電壓表V與R2(3)[1]題圖可知電壓表最小分度值為0.1V,故讀數保留到百分位,即讀數為2.60V,此時R2電壓U2=2.60rV×R2=7.80V;4.(2025·湖北襄陽五中·高考適應性(一))某學習小組用多用電表測定值電阻的阻值并進一步測量電源的電動勢和內阻。實驗器材有:待測定值電阻R0,待測電源,電阻箱R,多用電表一只,開關一個,導線若干。(1)用多用電表“×10”的倍率擋進行后測出了定值電阻R0的阻值,如圖甲所示,則該定值電阻的阻值R0=Ω。(2)然后用如圖乙所示的電路測量電源的電動勢和內阻,經正確操作后得到幾組數據,并根據數據做出電壓表示數U的倒數1U隨電阻箱R的阻值的倒數1R變化的規(guī)律如圖丙所示,則該電源的電動勢E=V,內阻r=(3)若電壓表的內阻為1000Ω,則該電源的電動勢E=V,內阻r=Ω。(結果小數點后均保留【答案】(1)歐姆調零40(2)109.1(3)10.511.6【詳析】(1)[1]用多用電表測定值電阻的阻值,先對多用電表機械調零,再將選擇開關調到電阻×10Ω擋,紅黑表筆短接,進行歐姆調零。[2]由圖可知,定值電阻的阻值R0=4×10Ω=40Ω(2)[1]根據閉合電路歐姆定律U=ER+R0+rR整理得1U=(3)[1][2]由實驗原理,電動勢測量值E測=RVr真5.(2025·湖北襄陽五中·適應考)某同學欲將內阻為Rg=98.5Ω、量程為Ig=100μA的電流表改裝成歐姆表,并標記刻度和進行校準。要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應電流表表盤的50μA刻度。可選用的器材還有:定值電阻R0(阻值10kΩ),滑動變阻器R(最大阻值5000Ω),電阻箱(0~99999.9Ω),干電池(E=1.5V,r=1.5Ω),紅、黑表筆和導線若干。(1)歐姆表設計:將圖(a)中的實物連線組成歐姆表,歐姆表改裝好并完成歐姆調零后,滑動變阻器R接入電路的電阻應為Ω。(2)標記歐姆表表盤刻度: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30μA和75μA,則a、b處的電阻刻度分別為kΩ、kΩ。(3)校準:紅、黑表筆短接,調節(jié)滑動變阻器,使歐姆表指針指向0kΩ刻度;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的測量值,完成校準。校準完成后,過一段時間再次歐姆調零后校準某刻度時,電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示,但此時指針所指刻度為37.5kΩ。某同學推測這是由于使用的電源電動勢并不等于1.5V導致的。若該同學的推測為真,此時電源電動勢為V。(保留兩位有效數字)【答案】(1)4900(2)355(3)1.4【來源】2025屆湖北省襄陽市第五中學高三下學期適應考試三物理試卷【詳析】(1)[1]電路如圖所示[2]根據閉合電路歐姆定律Ig=E(2)[1][2]根據閉合電路歐姆定律30μA=ERg+r+R0(3)電阻箱的示數是35kΩ。同一刻度,電流強度相同,根據閉合電路歐姆定律得1.5解得E6.(2025·湖北荊州沙市中學·高三下模)某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內阻(電動勢約為6V,內阻約為2Ω),實驗原理如圖所示,其中A為標準電流表,E為待測電池組,S為開關。R為滑動變阻器,R0是標準阻值為4.0Ω的定值電阻。已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=100μA,內阻Rg=2.0kΩ,另有電阻箱R′(0~99999.9Ω),開關及導線若干。(1)要想將此靈敏電流計改裝成量程為6V的電壓表,改裝的方法是將靈敏電流計與電阻箱R′聯,并將電阻箱的阻值調為Ω。(2)請將電路圖補充完整。測量次數12345678改裝電壓表讀數U/V5.255.165.054.934.844.704.604.45電流表讀數I/mA20406080100120140160(3)某次測量的數據如表格所示,有同學了解到,“逐差法”不僅可以求勻變速直線運動的加速度,它實際上是線性關系數據處理的一般方法,如借鑒“逐差法”處理本次實驗的數據,可以計算出電池組的內阻r=Ω(結果保留三位有效數字)?!敬鸢浮?1)串58000(2)見解析(3)1.63【詳析】(1)[1]改裝成電壓表,應串聯一個電阻分壓擴大量程,所以應和電阻箱串聯;[2]串聯的電阻值為R(2)電路圖如圖所示(3)借鑒“研究勻變速直線運行”實驗中計算加速度的方法(逐差法),采用1與5;2與6;3與7;4與8;兩兩組合,由E=U+I(r+R0),聯立求出內阻,而后取其平均值采用1與5時r1=U1-U5I5-I1-R0采用2與6時r2=7.(24-25高二·湖北·5月聯考)熱敏電阻在自動控制領域有著廣泛的應用,一汽車空調NTC熱敏電阻傳感器RT待測熱敏電阻R電源E(電動勢1.5V,內阻r約為0.5Ω)電阻箱R(阻值范圍0~9999Ω)滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)滑動變阻器R2(最大阻值5000Ω)微安表(量程100μA,內阻rA為4500Ω)開關兩個,溫控裝置一套,導線若干。主要實驗步驟如下:①按圖乙所示連接電路;②斷開S2、閉合S1,調節(jié)滑動變阻器滑片③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,閉合S2④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值?;卮鹣铝袉栴}。(1)為了更準確地測量熱敏電阻RT的阻值,滑動變阻器應選用(選填“R1”或“(2)溫度為0℃且微安表滿偏時,電阻箱的讀數如圖丙所示,則電阻箱的接入電阻為Ω。(3)溫度為0℃時,熱敏電阻的測量值為Ω(結果保留到個位)。(4)查詢資料得知,汽車空調系統(tǒng)利用該傳感器檢測蒸發(fā)箱溫度,實現蒸發(fā)箱溫度低于0℃時壓縮機停止工作,以免蒸發(fā)箱溫度低于0℃而結冰,冷氣無法流通到車內。根據圖甲,能使汽車空調系統(tǒng)正常工作的方案為___________。A.與該熱敏感電阻串聯一個500Ω的電阻B.與該熱敏感電阻串聯一個1kΩ的電阻C.與該熱敏感電阻并聯一個50kΩ的電阻D.與該熱敏感電阻并聯一個100kΩ的電阻(5)若考慮實驗誤差,則該熱敏電阻RT的測量值(選填“大于”“等于”或“小于”【答案】(1)R(2)9000(3)9000(4)B(5)小于【詳析】(1)本實驗采用類似半偏法的原理測量熱敏電阻阻值。為了在實驗過程中讓與熱敏電阻和微安表串聯支路兩端的電壓在不同操作下變化盡可能小,需要滑動變阻器的阻值較小。因為滑動變阻器采用分壓式接法時,其阻值越小,并聯部分電阻變化對總電壓的影響越小。所以滑動變阻器應選用R1(2)觀察電阻箱的讀數,如圖丙所示,電阻箱的接入電阻為R(3)斷開S2時,根據歐姆定律有I1=23Ig=UrA(4)由圖甲可知,當溫度為0℃時,熱敏電阻的阻值較大。要實現蒸發(fā)箱溫度低于0℃時壓縮機停止工作,即需要在溫度接近0℃時,電路中的總電阻達到一定值,使控制電路動作。與熱敏電阻串聯電阻會使總電阻增大,與熱敏電阻并聯電阻會使總電阻減小。當與熱敏電阻串聯一個電阻時,總電阻增大,根據圖甲中熱敏電阻隨溫度的變化關系,串聯一個1kΩ的電阻后,在溫度接近0℃時能更好地滿足控制要求。A選項串聯500Ω電阻,總電阻變化相對較小,CD選項并聯電阻會使總電阻減小,不符合要求。故選B。(5)S2閉合前,微安表三分之二偏,則微安表所在支路滿足23考慮實際情況,由于S2閉合,微安表所在支路的總電阻變小,則該支路與滑動變阻器并聯后在干路中的分壓變小,即U'<U,代入解得熱敏電阻真實阻值8.(25屆·湖北部分學校聯考·三模)某段導體是由橫截面相同、材料不同的兩段導體。L1、L2無縫連接而成,L1電阻率ρ?已知,L(1)先用螺旋測微器測量其直徑,如圖甲所示,其讀數d=mm。(2)為了測量L?的電阻率ρ?,興趣小組同學只有一只內阻較大的電壓表,于是設計了如圖乙所示電路。閉合開關S,滑片P從M端滑到N端,電壓表讀數U隨滑片P的滑動距離x的變化關系如圖丙所示,則導體。L2的電阻率為(用ρ?(3)考慮電壓表內阻影響帶來的誤差屬于(選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)?!敬鸢浮?1)4.077/4.078/4.079(2)ρ(3)系統(tǒng)誤差【詳析】(1)直徑d=4mm+7.8×0.01mm=4.078mm根據電阻定律,有(2)根據歐姆定律,有ΔU=I·ΔR聯立可得ρ=SI·Δ(3)電壓表內阻影響帶來的誤差屬于系統(tǒng)誤差。9.(2025·湖北省新八校協作體·三模)小李設計了如圖甲所示的電路測量太陽能電池的電動勢和內阻(電動勢約為3V,內阻較?。嶒炋峁┑钠鞑娜缦拢篈、電流表A(量程為3mA,內阻為RgB、電壓表V(量程為3V,內阻約30kΩ)C、滑動變阻器(最大電阻RmD、定值電阻RE、導線、開關若干(1)他的同學小明認為該電路不可行,其理由是。(2)請利用上述提供的實驗器材在原圖甲補全改進后的實驗電路。(3)根據圖甲所示設計的電路,電流表A、電壓表V的示數分別為I、U,可分析推導出表達式:U=(用R0、I、Rg和電源的電動勢E(4)小李調節(jié)滑動變阻器測得多組數據,描繪出光照一定情況下電壓U與電流I的關系,如圖乙,由圖像知當輸出電流0≤I≤1.5mA時,U與I成線性關系。則電池電動勢E=V,在滿足U與I成線性關系的條件下,該電池的內阻r(5)當電流大于1.5mA時,隨著電流增大,電池的內阻(選填“增大”“減小”“不變”);當電壓表的示數為0.5V時,電池的輸出功率為W(結果保留兩位有效數字)?!敬鸢浮?1)I=(2)(3)-(4)2.97.3(5)增大0.14/0.13【詳析】(1)由分析可知,電路中的電流最小值I=E(2)在電流表A上并聯一個小電阻R0,將電流表量程放大約100(3)根據閉合電路歐姆定律可得E=U+(4)取坐標0,2.9V和坐標1.5mA,1.8V代入上式,可得E=2.9V,(5)當電流大于1.5mA時,隨著電流增大,圖像斜率變大,所以內阻增大,當電壓表的示數為0.5V時,電流為2.70mA,電池的輸出功率為P=10010.(24-25高三·湖北·二輪復習聯考(二))某同學準備將一個量程為1V、內阻未知的電壓表改裝成一個電流表,在改裝前需要先測量電壓表的內阻。實驗器材有:A.電壓表V(量程為1V,內阻約為1kΩ)B.滑動變阻器R0(最大阻值為10ΩC.電阻箱R(阻值0~9999.9Ω)D.電源E(電動勢為3V,內阻不可忽略)E.開關、導線若干(1)該同學設計了如圖甲所示的電路圖,實驗步驟如下:①按照電路圖連接電路(保持開關S斷開);②將電阻箱R的阻值調節(jié)為0,將滑動變阻器R0的滑片滑動到最左端,閉合開關③調節(jié)滑動變阻器R0的滑片,使電壓表示數為④保持滑動變阻器R0的滑片位置不變,調節(jié)電阻箱R的阻值,使電壓表的示數為0.5V,此時電阻箱R的阻值為⑤斷開開關S。在步驟④中,電壓表內阻的測量值為kΩ,電壓表內阻的真實值(選填“大于”“等于”或“小于”測量值。(2)按照圖乙所示電路把電壓表改裝成有兩個量程的電流表,其量程分別為0.6A和1A,根據所測電壓表內阻和量程計算定值電阻的阻值R1及R2,在使用1A量程測量電流時,導線應接在(選填“A、B”或“A、C”:接線柱上;通過計算可知,兩個定值電阻的阻值之和R1+R2(3)要對改裝后量程為0.6A的電流表進行校準,把改裝后的電流表與標準電流表串聯后接入電路中,如圖丙所示,當標準電流表讀數為0.2A時,該改裝的電流表讀數(選填“大于”“等于”或“小于”)0.2A【答案】(1)1.0小于(2)A、B1.67(3)大于【詳析】(1)[1]調節(jié)滑動變阻器使電壓表示數為1.0V,后調節(jié)電阻箱,使電壓表讀數為0.5V,由于滑動變阻器阻值很小,此時可認為電壓表的內阻與電阻箱的阻值相等,所以電壓表內阻的測量值為1.0kΩ;[2]實際上電阻箱的阻值增大時,回路的總電阻變大,干路電流減小,內阻和滑動變阻器右部分電壓減小,電阻箱和電壓表的總電壓變大,即大于1V,當電壓表的示數為0.5V時,電阻箱的電壓大于0.5V,由于它們串聯,所以電阻箱的電阻大于電壓表的電阻,故電壓表內阻的實際阻值小于1.0kΩ。(2)[1][2]接A、B和接A、C時等效電路如圖所示接A、B的量程I1=IV+UV+IVR2R1接A、C的量程I2=IV+UV(3)由于電壓表內阻小于測量值,流過電壓表的電流偏大,即改裝后的電流表讀數應大于0.2A。11.(24-25高三·湖北·5月模擬)伏安法測電阻是重要的測量電阻的方法。(1)常規(guī)測量方法如圖甲所示,無論將P接a還是接b,考慮到電表內阻的影響,該實驗都有系統(tǒng)誤差,將P接b時,該誤差產生的原因是,此時待測電阻的測量值(填“>”“=”或“<”)真實值。(2)①小楊同學改進了測量原理測量待測電阻Rx,電路圖如圖乙所示。其中A電源的電動勢和內阻未知,B電源的電動勢為E0,G為靈敏電流計(零刻度線在表盤正中央),當閉合開關S1和S2時,調節(jié)滑動變阻器R1,使得靈敏電流計指針不偏轉,則此時a點的電勢φa和b點的電勢φb的關系為φa(填“>”“=”或“<”)φb。②已知靈敏電流計的電流方向從b到d時,電流計指針向右偏轉,當閉合開關S1和S2時,電流計指針向左偏轉,則要使電流計指針指在正中央,應(填“增大R1”或“減小R1”)。③某次測量時,當電流計的讀數為0時,電流表的讀數為I,則待測電阻為。④若電源B的內阻不能忽略,則待測電阻的測量值(填“>”“=”或“<”)真實值?!敬鸢浮?1)電流表分壓>(2)>增大R1E0【詳析】(1)[1][2]圖甲中P接b時所用的是“內接法”,此時誤差的根源是電流表有內阻并且與待測電阻串聯,造成了“電流表分壓”,此時待測電阻的測量值大于真實值。(2)[1]當靈敏電流計的讀數為0時,說明φb=φd,但由于電流是自a端經待測電阻Rx流向b端,故φa>φb;[2]電流方向從b到d時靈敏電流計指針向右偏,現實際卻向左偏(即電流從d到b),說明d點電勢偏高,要使電流計指針回到中央零點,就需降低d點電勢,故Rx電壓要減小,應增大R1;[3]電流計讀數為0時,待測電阻上的電壓為E0,通過待測電阻的電流為I,故待測電阻為Rx[4]若電源B具有內阻但此時又無電流流出(因G無偏轉),則內阻上沒有電流通過,也就沒有內電壓降,測得Rx仍等于其真實值,所以待測電阻的測量值等于真實值。12.(24-25高三·湖北十堰·5月適應性)為了測量水柱的電阻率,設計了如圖甲所示電路,所用實驗器材有:電流表(量程為300μA,內阻RA=2500Ω)、電壓表(量程為3?V或(1)先用游標卡尺測出圓柱形容器的內徑如圖乙所示,請讀出內徑d=mm。然后在絕緣圓柱形容器左右兩側安裝帶有接線柱的可移動的薄金屬板電極使兩端密封,通過閥門K(2)請在圖甲中用筆畫線代替導線將實驗電路補充完整。(3)改變兩電極間的距離l,測量25°C時水柱在不同長度l時的電阻Rx。將水溫升到50°C,重復測量。繪出25°C和50°C時水柱的Rx-l圖像,分別如圖丙中圖線(4)若Rx-l圖線的斜率為k,則自來水的電阻率表達式ρ=(用k、d表示)。實驗結果表明,溫度(填“高”或(5)另一小組為了使額定電壓為12?V的小燈泡正常工作,將該裝置接在電壓有效值為220?V的交流電源上設計了圖丁所示的電路圖,理想變壓器原、副線圈的匝數比為5:1,人體的安全電流為1.0×10-2?A,水溫視為25℃不變,則兩金屬板電極間的距離至少為【答案】6.4014kπd2【詳析】[1]圓柱形容器的內徑d[2]直流電源的電動勢為3?V,故電壓表量程選擇3?V;由于電流表的內阻已知,電流表采用內接法時,可以消除系統(tǒng)誤差,實物圖如圖所示[3]根據電阻定律Rx=ρlS其中S=πd22[4]電阻率越小越容易導電,根據圖像可知50℃的水的電阻率更小,故可知溫度高的水更容易導電。[5]設變壓器原線圈兩端的電壓為U1,副線圈兩端的電壓為U2,由U1U2=n1n2可得U113.(2025·湖北黃岡中學·二模)某同學做“測量電源的電動勢和內阻”實驗,設計了如圖甲所示實驗電路圖,R0(1)該同學先把電阻箱R1的阻值調至(填“最大”或“最小”),閉合開關S1之后,再把S2閉合于1處,多次調節(jié)電阻箱的選擇旋鈕,同時記錄下每次電阻箱的阻值R1和電流表A的示數Ⅰ,再把示數Ⅰ換算為倒數1I,描繪得到如圖乙所示的1I-R1圖像,可求得電源電動勢E(2)該同學再把S2閉合于2處,多次調節(jié)電阻箱的選擇旋鈕,同時記錄下每次電阻箱的阻值R2和電壓表V的示數U,為使圖像更直觀,應以(填選項代號)為坐標畫圖像,來計算電源電動勢和內阻,此時內阻的測量值與真實值相比(填“偏大”或“偏小”或“不變AU-R2

B.1U【答案】(1)最大4.9/5.0/5.10.9/1.0/1.1(2)C偏小【詳析】(1)[1]實驗前,應該把電阻箱R1[2][3]根據閉合電路歐姆定律E=I(R1+R0(2)[1]把S2閉合于2處,多次調節(jié)電阻箱的選擇旋鈕,同時記錄下每次電阻箱的阻值R2和電壓表V的示數U,則實驗數據應采用電壓表示數和R2的阻值,根據閉合電路歐姆定律E=U+UR2[2]此時忽略了電壓表內阻的分流作用,內阻測量值偏小。14.(2025·湖北·高三下學期考前信息卷一)某高中物理科技社團的同學發(fā)現電動天球儀中的小電機在所加電壓低于某值時不工作,高于此值才能轉動工作,該同學設計如下實驗測量此小電機的具體內阻(查閱該電動天球儀說明書可知該電動機內阻在5Ω以下,工作電壓在3.5V以下)。使用的器材如下:A.4.5V電池組B.滑動變阻器RC.開關D.導線E.電壓表V(0~3V,內阻約3kΩ)F.電流表A(0~300mA,內阻約0.1Ω)實驗步驟如下:(1)利用多用電表測量小電機的內阻,應該選擇多用電表的(填“直流電流擋”、“直流電壓擋”或“歐姆擋”);使用多用電表前,需要(填“機械調零”或“歐姆調零”);選好擋位后進行小電機內阻的測量,該同學操作多用電表測量后示數如圖a所示,可得小電機內阻為Ω(結果保留2位有效數字)。(2)為了更準確地測量小電機的內阻,請選擇合適的連接方式,并在圖b中補全。(3)調節(jié)滑動變阻器滑片,逐漸增大電壓大小,發(fā)現小電機在電壓0.5V左右時開始轉動。(4)調節(jié)滑動變阻器,獲得多組電壓表、電流表讀數后,在I?U圖像中描繪出數據點。(5)從圖c數據可知小電機的內阻為Ω(結果保留2位有效數字)。【答案】歐姆擋機械調零3.52.5【詳析】[1]直接測量電機內阻,應選擇歐姆擋;[2]無論選擇什么擋位,都需要進行機械調零,然后選擋之后再進行歐姆調零;[3]為了準確測量,指針應盡量接近中間,因此選擇“×1”擋,讀數是3.5Ω;[4]測量小電阻應采用電流表外接的方法,再根據圖像知電流、電壓要從0開始調節(jié),因此要選擇分壓式,電路如圖所示[5]小電機在電壓0.5V左右時開始轉動,由題圖可知此時電流為0.20A,根據歐姆定律有r=2.5Ω。15.(2025·湖北鄂東南聯盟·模擬聯考)物理興趣小組的同學們在實驗室發(fā)現一個標有“3**Ω2?A”的定值電阻Rx,因某些原因“3”后面的兩個數字看不清,現需確定其阻值。(1)同學們首先用多用電表進行粗略測量,他們應選擇多用電表的電阻擋(選填“×1”、“×10”或“×100”)測量,經正確操作,表盤及指針位置如圖甲所示,則該定值電阻阻值約為Ω。(2)為了精確測量其阻值,同學們在實驗室找到如下實驗器材:學生電源:直流輸出15V電流表A:量程為0~0.6?A,內阻約為100Ω電壓表V1:量程為0~3?V,內阻電壓表V2:量程為0~15?V定值電阻R0:阻值為滑動變阻器R:最大阻值為20Ω開關一個、導線若干同學們利用上述器材設計了一個實驗方案,電路圖如圖乙所示,該實驗方案存在的問題是________(單選,填選項前的字母)。A.沒用電流表測電流,無法測出RB.電壓表V2內阻未知會帶來較大系統(tǒng)誤差C.電壓表V2指針偏轉角度太小,不超過滿偏刻度的1(3)針對以上問題請你設計一個實驗方案,并在虛線框內畫出電路圖(標明各電子元件)?!敬鸢浮?1)×10300(2)C(3)【詳析】(1)[1][2]多用電表測電阻,指針應在表盤的中央附近,被測電阻的大小是表盤示數乘以倍率,應選擇多用電表的電阻“×10”擋;該定值電阻阻值約為30Ω×10=300Ω(2)AB.設電壓表V1的示數為U1,電壓表V2的示數為U2,則被測電阻兩端的電壓為U=U2-U1通過被測電阻的電流為I=U1RC.由于電壓表V1量程為0~3?V,內阻RV=3kΩ,被測電阻大約300Ω,則電壓表V2指針偏轉角度太小,不超過滿偏刻度的13,故(3)定值電阻與被測電阻串聯分壓,兩電壓表的示數可以達到表盤中央附近,電路圖如圖15.(2025·湖北·高三下新高考信息卷四)有一電動勢E約為3V、內阻r約為幾歐的電源,為較準確地測定這個電源的電動勢和內阻,實驗室提供了如下的實驗器材:A.待測電源B.電阻箱R(0~999Ω)C.電壓表V2(量程0~3VD.定值電阻R1E.定值電阻R2F.開關和導線若干(1)為使測量結果盡量準確,定值電阻應選擇(填“D”或“E”)。(2)該同學按照圖甲所示的電路圖連接實驗電路,正確選擇測量電壓表后,改變電阻箱的阻值R,記錄對應電壓表的讀數U,作出的1U-R圖像如圖乙所示,圖線與橫、縱坐標軸的截距分別為-則按圖甲測得的電動勢與真實值相比(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(3)由于定值電阻阻值未知,該同學又按照圖丙所示的電路圖連接實驗電路,正確選擇測量電壓表后,改變電阻箱的阻值R,記錄對應電壓表的讀數U,作出的(填“U-R”、“U-1R”、“1U-R”或“1U-1R”)圖像如圖丁所示,圖線與橫、縱坐標軸的截距分別為-d,c。圖丁與圖乙作圖所取單位一致,則可得該電池組的電動勢E【答案】(1)D(2)偏小(3)1U-1R【詳析】(1)待測干電池的電動勢約為3V,內阻約為幾歐,為了減小電壓表的分流影響,定值電阻應選擇小一些的阻值,故定值電阻應選用D。(2)因為電壓表分流,設電壓表和R0并聯的總電阻為R并,根據閉合電路歐姆定律有E變式得到1U=1E真(3)[1]由題圖甲所示電路圖可知,電源電動勢E=U+Ir+R[2][3]根據題圖甲,由閉合電路歐姆定律得E=U+UR0R+解得E=baR0,r=b-R0結合上述可知,117.(25屆·湖北·高三下·名校聯盟四測)某光敏電阻的阻值隨光照度的增加而減小(光照度E的單位為勒克斯lx),其阻值與光照度E的關系如圖(a)所示。由于光敏電阻的阻值變化較大,導致測量結果不夠精確。某同學設計了如圖(b)的電路用以精確測量光照較強與較弱時光敏電阻的阻值。實驗室提供器材如下:A.電流表A(量程3mA,內阻為12Ω)B.電壓表V(量程3V,內阻為2kΩ)C.滑動變阻器R,最大阻值約為5Ω,額定電流為2AD.定值電阻:RE.光敏電阻RF.電源E,電動勢E=10VG.開關S1、S(1)在圖(b)中,電阻a應選,電阻b應選(選填“R1”“R2”或“R(2)在測量過程中,當光照較弱為2lx時,開關S2需處于狀態(tài)(選填“斷開”或“閉合”(3)當光照較弱為2lx時,調節(jié)滑動變阻器及開關S2,電壓表讀數為2.0V時,電流表讀數為2.0mA,此時光敏電阻的阻值為(4)當光照較強為8lx時,調節(jié)滑動變阻器及開關S2,電壓表讀數為2.0V時,電流表讀數為2.0mA,此時光敏電阻的阻值為【答案】(1)R3(2)斷開(3)6.0×(4)2.4×【詳析】(1)[1]由于電源電動勢為10V,而電壓表的量程為3V,為了使實驗更準確,所以串聯電阻a來增大電壓表的量程,所以電阻a應選阻值較大的R3[2]電流表A的量程只有3mA,故并聯電阻b來增大電流表的量程,所以電阻b應選擇相差較小的電阻R1(2)在測量過程中,當光照較弱為2lx時,由圖(a)可知,此時光敏電阻的阻值約為R=5.4kΩ,電壓表串聯R3后的量程為U=UVRV(RV+R(3)由題意可知,此時開關S2斷開,電壓表讀數為U1=2.0V,電流表讀數為解得此時光敏電阻的阻值為R(4)當光照較強為8lx時,此時光敏電阻的阻值較小,電流較大,所以此時開關S2閉合,電壓表讀數為U2=2.0V,電流表讀數為I2=2.0mA18.(2025·湖北·新高考信息卷(三))小明同學設計實驗測量圓柱形磷酸鐵鋰電池的電動勢和內阻:(1)為精確測量電池的電動勢和內阻,設計圖甲所示電路進行實驗。實驗中發(fā)現電壓表示數變化范圍較小,為方便讀數將電壓表換成數字萬用表電壓擋進行實驗。記錄數據后用計算機繪制得到如圖丙所示的圖像,表達式為U=-0.24I+4.0247,則該電池的內阻約為I/A0.200.400.600.801.001.20U/V3.983.933.883.833.773.75(2)利用圖甲所示電路得到的電池內阻測量值(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值,原因是(填“電壓表分流”或“電流表分壓”)。(3)另一個同學改用圖乙所示電路進行實驗,定值電阻R0阻值已知,則接入R0的作用是(填字母)。A.保護電源B.增大電壓表示數變化的范圍C.與電流表串聯改裝成電壓表【答案】(1)0.24(2)大于電流表分壓(3)AB【詳析】(1)根據閉合電路歐姆定律可得E=U+Ir可得U=-Ir+E(2)[1][2]題圖甲中電流表相對于電源采用內接法,設電流表的內阻為RA,則有E=U+IRA+r可得U=-(3)另一個同學改用題圖乙電路進行實驗,定值電阻R0阻值已知,則接入R0的作用是保護電源;將R0與內阻看成一個等效內阻,還可以起到的作用是增大電壓表示數變化的范圍。故AB。19.(25·湖北新八校協作體·高三下·5月聯考)某實驗小組的同學利用如圖1所示的電路來測量直流恒流源的輸出電流I0A.待測直流恒流源(電源輸出的直流電流I0保持不變,I0約為B.定值電阻R0(阻值約為6.0ΩC.電流表A1(量程0~3A,內阻為0.3ΩD.電流表A2(量程0~0.6A,內阻約為0.1ΩE.電阻箱R2(最大阻值99.99ΩF.導線和開關若干請回答下列問題:(1)電流表應選擇(填寫儀器前的字母)。(2)調節(jié)電阻箱R的阻值,電流表測得多組I值,并計算出1I①根據測量數據,作出1I-1R函數關系曲線如圖2所示,圖中直線截距為b,斜率為k,不考慮電流表內阻,則I0=,R②若考慮電流表內阻帶來的系統(tǒng)誤差,則I0測量值真實值(填“>”、“=”或“<”(3)把一小燈泡接在恒流源和定值電阻兩端,如圖3所示,小燈泡伏安特性曲線如圖4所示,若測得I0=0.45A,R0=6.47Ω【答案】(1)D(2)①I0=1(3)0.29/0.30/0.31/0.32【詳析】(1)由于待測直流恒流源的電流約為0.5A,故電流表應選擇D(2)[1][2]由歐姆定律得I=(I0-I)RR0整理得1I=R0I0·1R+1I0(3)小燈泡兩端的電壓為U=(I0-I)R0解得I=I0-1R0U=0.45-專題12電學實驗考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1測量電阻絲的電阻率2022命題逐漸引入動態(tài)過程的多維度分析,如通過I-t圖像斜率判斷電容器的充電速率變化,結合U-R圖像驗證歐姆定律的非線性修正,要求考生從圖像中提取關鍵信息并建立微分方程。此外,電學實驗常與信息技術交叉,如通過邏輯電路設計實現光控報警系統(tǒng),體現跨學科思維的綜合考查。能力要求上,突出數學工具的工程化應用與邏輯推理的嚴謹性??忌枋炀氝\用線性擬合法處理伏安特性曲線數據,或通過逐差法分析電表改裝實驗的誤差來源;部分試題引入微積分思想,如通過積分計算非均勻電場中的電勢能變化,或利用導數求解電路極值問題。實驗探究能力的考查力度顯著增強,例如設計實驗測量半導體二極管的正向伏安特性時,需結合傳感器數據處理與誤差分析,將控制變量法拓展至多變量耦合關系的研究。部分試題還引入復雜系統(tǒng)建模能力,如通過“電-熱-能”轉化鏈分析電阻絲的焦耳熱損耗問題,或利用有限差分法簡化非均勻電路中的電流分布計算,全面檢驗考生對物理規(guī)律的遷移能力與創(chuàng)新應用水平??键c2測量電源電動勢和內阻2021、2023、2025考點01測量電阻絲的電阻率1.(2022·湖北·高考)某探究小組學習了多用電表的工作原理和使用方法后,為測量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率,進行了如下實驗探究。(1)該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,示數如圖甲所示,其讀數為mm。再用游標卡尺測得其長度L。(2)該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內阻為1.0Ω,定值電阻R0的阻值為20.0Ω,電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。首先將S2置于位置1,閉合S1,多次改變電阻箱R的阻值,記下電流表的對應讀數I,實驗數據見下表。R/ΩI/A1I/A5.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根據表中數據,在圖丙中繪制出1I-R圖像。再將S2置于位置2,此時電流表讀數為0.400A。根據圖丙中的圖像可得Rx=Ω(結果保留2位有效數字)。最后可由表達式ρ=得到該材料的電阻率(用(3)該小組根據圖乙的電路和圖丙的1I-R圖像,還可以求得電源電動勢E=V,內阻r=(4)持續(xù)使用后,電源電動勢降低、內阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置,測得電路的電流,仍根據原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【答案】3.700/3.699/3.7016.0πD2【詳析】(1)[1]用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,其讀數為3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm(2)(3)[2][3][4][5]由電路可知,當將S2置于位置1,閉合S1時E=I(由圖像可知1E=4.9-2.035解得E=12V,RA+R0+rE=2解得r=3.0Ω再將S2置于位置2,此時電流表讀數為(3)由(2)可知E=12V,(4)根據表達式E=I'(r考點02測量電源電動勢和內阻2.(2025·湖北·高考真題)某實驗小組為測量一節(jié)干電池的電動勢E和內阻r,設計了如圖(a)所示電路,所用器材如下:干電池、智能手機、電流傳感器、定值電阻R0、電阻箱、開關、導線等。按電路圖連接電路,將智能手機與電流傳感器通過藍牙無線連接,閉合開關S,逐次改變電阻箱的阻值R,用智能手機記錄對應的電流傳感器測得的電流I。回答下列問題:(1)R0在電路中起______(填“保護”或“分流”)作用。(2)1I與E、r、R、R0的關系式為1I(3)根據記錄數據作出1I-R圖像,如圖(b)所示。已知R0=9.0Ω,可得E=V(保留三位有效數字),r=(4)電流傳感器的電阻對本實驗干電池內阻的測量結果(填“有”或“無”)影響。【答案】(1)保護(2)R(3)1.471.3(4)有【詳析】(1)R0與電阻箱串聯,可知,R0在電路中起保護作用。(2)根據閉合電路歐姆定律E=I((3)[1][2]結合上述有1I=RE+R0+rE結合圖((4)當電流傳感器有內阻時,所測的電源內阻r測3.(2023·湖北·高考)某實驗小組為測量干電池的電動勢和內阻,設計了如圖(a)所示電路,所用器材如下:電壓表(量程0~3V,內阻很大);電流表(量程0~0.6A);電阻箱(阻值0~999.干電池一節(jié)、開關一個和導線若干。

(1)根據圖(a),完成圖(b)中的實物圖連線。

(2)調節(jié)電阻箱到最大阻值,閉合開關。逐次改變電阻箱的電阻,記錄其阻值R、相應的電流表示數I和電壓表示數U。根據記錄數據作出的U-I圖像如圖(c)所示,則干電池的電動勢為V(保留3位有效數字)、內阻為Ω(保留

(3)該小組根據記錄數據進一步探究,作出1I-R圖像如圖(d)所示。利用圖(d)中圖像的縱軸截距,結合(2)問得到的電動勢與內阻,還可以求出電流表內阻為Ω(4)由于電壓表內阻不是無窮大,本實驗干電池內阻的測量值(填“偏大”或“偏小”)?!敬鸢浮?.580.642.5偏小【詳析】(1)[1]實物連線如圖:

(2)[2][3]由電路結合閉合電路的歐姆定律可得U=E-Ir由圖像可知(3)[4]根據E=I(R+RA+(4)[5]由于電壓表內阻不是無窮大,則實驗測得的是電壓表內阻與電源內阻的并聯值,即實驗中測得的電池內阻偏小。4.(2021·湖北·高考)小明同學打算估測5個相同規(guī)格電阻的阻值?,F有一個量程為0.6A的電流表、一個電池組(電動勢E不大于4.5V、內阻r未知)、一個阻值為R0的定值電阻、一個阻值為R1的定值電阻(用作保護電阻),開關S和導線若干。他設計了如圖(a)所示的電路,實驗步驟如下:第一步∶把5個待測電阻分別單獨接入A、B之間,發(fā)現電流表的示數基本一致,據此他認為5個電阻的阻值相等,均設為R。第二步∶取下待測電阻,在A、B之間接入定值電阻R0,記下電流表的示數I0。第三步∶取下定值電阻R0,將n個(n=1,2,3,4,5)待測電阻串聯后接入A、B之間,記下串聯待測電阻的個數n與電流表對應示數In。請完成如下計算和判斷∶(1)根據上述第二步,1I0與R0、R1、E、r的關系式是1I(2)定義Y=1I0-1In,則Y與n、R、(3)已知R0=12.0Ω,實驗測得I0=0.182A,得到數據如下表∶n12345In/A0.3340.2860.2500.2240.200Y/A-12.5001.9981.4951.0300.495根據上述數據作出Y-n圖像,如圖(b)所示,可得R=Ω(保留2位有效數字),同時可得E=V(保留(4)本實驗中電流表的內阻對表中Y的測量值影響(選填“有"或“無")。【答案】R1+R0〖祥解〗本題考查測定電源電動勢以及電阻測量的實驗,意在考查考生處理實驗數據的能力。第(1)問通過閉合電路歐姆定律寫出關系式,變形即可得到1I0的表達式;第(2)問結合題中的信息以及閉合電路歐姆定律整理出Y的表達式;第(3)問利用數形結合法解讀出圖像的斜率以及截距的物理意義,求出電源的電動勢和定值電阻的阻值;第(4)問把電流表的內阻考慮進內之后列出關系式直接分析出電流表的內阻對【詳析】(1)[1]由閉合電路歐姆定律得E=I0(R(2)[2]A、B間接入n個待測電阻后,由閉合電路歐姆定律得E=InR1+(3)[3][4]由Y=R0-nRE變形得Y=-REn+R0E結合圖((4)[5]如果考慮電流表的內阻,則有E=I0(R1+R01.(2025·湖北武漢武昌區(qū)·5月質檢)實驗小組要用實驗室提供的器材測量電源的電動勢和內阻,同時測出未知電阻的阻值。器材有:一節(jié)待測舊干電池E、一個待測定值電阻Rx、一個滑動變阻器R、一個電流表、一個多用電表以及電鍵S(1)先用多用電表的“×1”倍率圖甲的歐姆擋粗測定值電阻Rx的阻值,示數如圖甲所示,對應的讀數是Ω;(選填“能”或“不能”(2)如圖乙所示,連接實驗器材,多用電表選用“直流電壓2.5V”擋。圖乙中的c端是多用表的表筆(選填“紅”或“黑”),其分別接a端、b端時測得了兩組數據,在坐標系中描點、連線作圖,如圖丙所示。接b端時測量的數據對應圖丙中的圖線(選填①或②),已知電流表的內阻RA=0.10Ω,由圖線可得干電池的電動勢E=V,內阻r=Ω,Rx=Ω【答案】(1)2.0不能(2)紅①1.400.9002.00【詳析】(1)[1]多用電表的“×1”倍率的歐姆擋粗測定值電阻Rx的阻值,由圖甲所示可知,對應的讀數是2×1.0Ω=2.0Ω;[2]歐姆表有內置電源,不能用歐姆表直接測電源的內阻。(2)[1]電流從多用電表的紅表筆流入黑表筆流出,由圖乙所示電路圖可知,c端是多用表的紅表筆;[2]根據圖乙所示電路圖,由歐姆定律可知,c接a時有U=E-I(R[3][4][5]由圖示圖像可知,圖線①斜率的絕對值大,則接b端時對應圖丙中的①圖線;由圖示圖像可知,電源電動勢E=1.40V由圖線①可知,斜率的絕對值k1=RA+r+Rx=1.4-0.50.3Ω=3.00Ω2.(24-25高三·湖北九師聯盟·期末)某同學想把量程為0~3V但內阻未知(約為幾千歐)的電壓表V改裝成量程為0~15V的電壓表,并進行校準。實驗室提供的器材為:A.待測電壓表V;B.電阻箱R(最大阻值為99999.9Ω);C.最大阻值為100Ω的滑動變阻器;D.最大阻值為1000Ω的滑動變阻器;E.電源(電動勢約15V,內阻很?。籉.開關S、導線若干。(1)在改裝前,需要對電壓表內阻進行測量,他畫出了甲、乙兩個電路圖,為能夠盡可能減小測量誤差,電路圖應該選(選填“甲”或“乙”),滑動變阻器R0應該選(選填“C”或“D”)。(2)選擇好正確的電路原理圖,連接線路(保持開關S斷開),將電阻箱R的阻值調節(jié)為0,將滑動變阻器R0的滑片滑動到最左端,閉合開關S。調節(jié)滑動變阻器R0的滑片,使電壓表滿偏;保持滑動變阻器R0的滑片位置不變,調節(jié)電阻箱R的阻值,使電壓表半偏。如圖丙所示,記下電阻箱的阻值R'=Ω,電壓表內阻的真實值(選填“大于”“等于”或“小于”)R'。(3)為把該電壓表改裝成0~15V的電壓表,需(選填“串”或“并”)聯一個阻值為Ω的定值電阻R1。通過標準表檢驗發(fā)現當標準表為15V時,改裝的電壓表讀數為14.7V,該同學猜想可能是由于內阻的測量值不準確導致的,為進行修正只需將定值電阻R1換為Ω即可(結果保留一位小數)?!敬鸢浮?1)甲C(2)2500.0小于(3)串10000.09751.2【詳析】(1)[1][2]本實驗采用半偏法測電阻,故應使用滑動變阻器的分壓接法,若選乙圖因電源電動勢約15V,電壓表內阻幾千歐姆,即使選D讓滑動變阻器達到最大1000Ω,也會讓電壓表的電壓超量程,所以選擇甲圖合適,為便于調節(jié)滑動變阻器R0應該選C。(2)[1]由丙圖電阻箱的讀數為2500.0Ω。[2]調節(jié)電阻箱R的阻值,則總電阻變大,干路電流減小,內阻和滑動變阻器右部分電壓減小,電阻箱和電壓表的總電壓變大,即大于3V,當電壓表的示數為1.5V時,電阻箱的電壓大于1.5V,由于它們串聯,所以電阻箱的電阻大于電壓表的電阻,故電壓表的實際阻值小于2500.0Ω。(3)[1][2]為把該電壓表改裝成0~15V的電壓表,根據歐姆定律3VRV=15-3VR1解得R1=4RV=10000Ω需串聯一個阻值為10000.0Ω3.(2025·湖北襄陽五中·三模)為了描繪小燈泡L的伏安特性曲線,并想同時較準確測其在額定電流下的功率,可供選用的器材如下:待測小燈泡L(規(guī)格“額定電流為0.5A,額定功率約為4.5W”);電流表A1(量程2A,內阻約為0.1Ω電流表A2(量程0.2A,內阻r電壓表V(量程3V,內阻rV標準電阻R1(阻值4.0Ω標準電阻R2(阻值3.0kΩ學生電源E(電動勢約為12V,內阻不計);開關S及導線若干。(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇:A.阻值0到5Ω,額定電流2.0AB.阻值0到10Ω,額定電流2.0A本實驗應選的滑動變阻器是(選填“A”或“B”)。(2)要求要完整地描繪出小燈泡L的伏安特性曲線,電壓需從零開始,并在安全前提下較準確測出其在額定電流下的功率,在虛線框內畫出滿足要求的實驗電路圖,并在圖上標明所選器材代號。(3)某次實驗時,若電流表滿偏時,電壓表的讀數如圖所示,則電壓表的讀數為V,燈泡額定功率為W(計算結果保留兩位有效數字)?!敬鸢浮?1)B(2)(3)2.604.6【詳析】(1)由于燈泡電阻R=PI2=4.50.5(2)電壓需從零開始,滑動變阻器應采用分壓式接法,且燈泡額定電流為0.5A,A1量程太大不適用,故需要電流表A2與R故需電壓表V與R2(3)[1]題圖可知電壓表最小分度值為0.1V,故讀數保留到百分位,即讀數為2.60V,此時R2電壓U2=2.60rV×R2=7.80V;4.(2025·湖北襄陽五中·高考適應性(一))某學習小組用多用電表測定值電阻的阻值并進一步測量電源的電動勢和內阻。實驗器材有:待測定值電阻R0,待測電源,電阻箱R,多用電表一只,開關一個,導線若干。(1)用多用電表“×10”的倍率擋進行后測出了定值電阻R0的阻值,如圖甲所示,則該定值電阻的阻值R0=Ω。(2)然后用如圖乙所示的電路測量電源的電動勢和內阻,經正確操作后得到幾組數據,并根據數據做出電壓表示數U的倒數1U隨電阻箱R的阻值的倒數1R變化的規(guī)律如圖丙所示,則該電源的電動勢E=V,內阻r=(3)若電壓表的內阻為1000Ω,則該電源的電動勢E=V,內阻r=Ω。(結果小數點后均保留【答案】(1)歐姆調零40(2)109.1(3)10.511.6【詳析】(1)[1]用多用電表測定值電阻的阻值,先對多用電表機械調零,再將選擇開關調到電阻×10Ω擋,紅黑表筆短接,進行歐姆調零。[2]由圖可知,定值電阻的阻值R0=4×10Ω=40Ω(2)[1]根據閉合電路歐姆定律U=ER+R0+rR整理得1U=(3)[1][2]由實驗原理,電動勢測量值E測=RVr真5.(2025·湖北襄陽五中·適應考)某同學欲將內阻為Rg=98.5Ω、量程為Ig=100μA的電流表改裝成歐姆表,并標記刻度和進行校準。要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應電流表表盤的50μA刻度。可選用的器材還有:定值電阻R0(阻值10kΩ),滑動變阻器R(最大阻值5000Ω),電阻箱(0~99999.9Ω),干電池(E=1.5V,r=1.5Ω),紅、黑表筆和導線若干。(1)歐姆表設計:將圖(a)中的實物連線組成歐姆表,歐姆表改裝好并完成歐姆調零后,滑動變阻器R接入電路的電阻應為Ω。(2)標記歐姆表表盤刻度: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30μA和75μA,則a、b處的電阻刻度分別為kΩ、kΩ。(3)校準:紅、黑表筆短接,調節(jié)滑動變阻器,使歐姆表指針指向0kΩ刻度;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的測量值,完成校準。校準完成后,過一段時間再次歐姆調零后校準某刻度時,電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示,但此時指針所指刻度為37.5kΩ。某同學推測這是由于使用的電源電動勢并不等于1.5V導致的。若該同學的推測為真,此時電源電動勢為V。(保留兩位有效數字)【答案】(1)4900(2)355(3)1.4【來源】2025屆湖北省襄陽市第五中學高三下學期適應考試三物理試卷【詳析】(1)[1]電路如圖所示[2]根據閉合電路歐姆定律Ig=E(2)[1][2]根據閉合電路歐姆定律30μA=ERg+r+R0(3)電阻箱的示數是35kΩ。同一刻度,電流強度相同,根據閉合電路歐姆定律得1.5解得E6.(2025·湖北荊州沙市中學·高三下模)某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內阻(電動勢約為6V,內阻約為2Ω),實驗原理如圖所示,其中A為標準電流表,E為待測電池組,S為開關。R為滑動變阻器,R0是標準阻值為4.0Ω的定值電阻。已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=100μA,內阻Rg=2.0kΩ,另有電阻箱R′(0~99999.9Ω),開關及導線若干。(1)要想將此靈敏電流計改裝成量程為6V的電壓表,改裝的方法是將靈敏電流計與電阻箱R′聯,并將電阻箱的阻值調為Ω。(2)請將電路圖補充完整。測量次數12345678改裝電壓表讀數U/V5.255.165.054.934.844.704.604.45電流表讀數I/mA20406080100120140160(3)某次測量的數據如表格所示,有同學了解到,“逐差法”不僅可以求勻變速直線運動的加速度,它實際上是線性關系數據處理的一般方法,如借鑒“逐差法”處理本次實驗的數據,可以計算出電池組的內阻r=Ω(結果保留三位有效數字)?!敬鸢浮?1)串58000(2)見解析(3)1.63【詳析】(1)[1]改裝成電壓表,應串聯一個電阻分壓擴大量程,所以應和電阻箱串聯;[2]串聯的電阻值為R(2)電路圖如圖所示(3)借鑒“研究勻變速直線運行”實驗中計算加速度的方法(逐差法),采用1與5;2與6;3與7;4與8;兩兩組合,由E=U+I(r+R0),聯立求出內阻,而后取其平均值采用1與5時r1=U1-U5I5-I1-R0采用2與6時r2=7.(24-25高二·湖北·5月聯考)熱敏電阻在自動控制領域有著廣泛的應用,一汽車空調NTC熱敏電阻傳感器RT待測熱敏電阻R電源E(電動勢1.5V,內阻r約為0.5Ω)電阻箱R(阻值范圍0~9999Ω)滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)滑動變阻器R2(最大阻值5000Ω)微安表(量程100μA,內阻rA為4500Ω)開關兩個,溫控裝置一套,導線若干。主要實驗步驟如下:①按圖乙所示連接電路;②斷開S2、閉合S1,調節(jié)滑動變阻器滑片③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,閉合S2④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值?;卮鹣铝袉栴}。(1)為了更準確地測量熱敏電阻RT的阻值,滑動變阻器應選用(選填“R1”或“(2)溫度為0℃且微安表滿偏時,電阻箱的讀數如圖丙所示,則電阻箱的接入電阻為Ω。(3)溫度為0℃時,熱敏電阻的測量值為Ω(結果保留到個位)。(4)查詢資料得知,汽車空調系統(tǒng)利用該傳感器檢測蒸發(fā)箱溫度,實現蒸發(fā)箱溫度低于0℃時壓縮機停止工作,以免蒸發(fā)箱溫度低于0℃而結冰,冷氣無法流通到車內。根據圖甲,能使汽車空調系統(tǒng)正常工作的方案為___________。A.與該熱敏感電阻串聯一個500Ω的電阻B.與該熱敏感電阻串聯一個1kΩ的電阻C.與該熱敏感電阻并聯一個50kΩ的電阻D.與該熱敏感電阻并聯一個100kΩ的電阻(5)若考慮實驗誤差,則該熱敏電阻RT的測量值(選填“大于”“等于”或“小于”【答案】(1)R(2)9000(3)9000(4)B(5)小于【詳析】(1)本實驗采用類似半偏法的原理測量熱敏電阻阻值。為了在實驗過程中讓與熱敏電阻和微安表串聯支路兩端的電壓在不同操作下變化盡可能小,需要滑動變阻器的阻值較小。因為滑動變阻器采用分壓式接法時,其阻值越小,并聯部分電阻變化對總電壓的影響越小。所以滑動變阻器應選用R1(2)觀察電阻箱的讀數,如圖丙所示,電阻箱的接入電阻為R(3)斷開S2時,根據歐姆定律有I1=23Ig=UrA(4)由圖甲可知,當溫度為0℃時,熱敏電阻的阻值較大。要實現蒸發(fā)箱溫度低于0℃時壓縮機停止工作,即需要在溫度接近0℃時,電路中的總電阻達到一定值,使控制電路動作。與熱敏電阻串聯電阻會使總電阻增大,與熱敏電阻并聯電阻會使總電阻減小。當與熱敏電阻串聯一個電阻時,總電阻增大,根據圖甲中熱敏電阻隨溫度的變化關系,串聯一個1kΩ的電阻后,在溫度接近0℃時能更好地滿足控制要求。A選項串聯500Ω電阻,總電阻變化相對較小,CD選項并聯電阻會使總電阻減小,不符合要求。故選B。(5)S2閉合前,微安表三分之二偏,則微安表所在支路滿足23考慮實際情況,由于S2閉合,微安表所在支路的總電阻變小,則該支路與滑動變阻器并聯后在干路中的分壓變小,即U'<U,代入解得熱敏電阻真實阻值8.(25屆·湖北部分學校聯考·三模)某段導體是由橫截面相同、材料不同的兩段導體。L1、L2無縫連接而成,L1電阻率ρ?已知,L(1)先用螺旋測微器測量其直徑,如圖甲所示,其讀數d=mm。(2)為了測量L?的電阻率ρ?,興趣小組同學只有一只內阻較大的電壓表,于是設計了如圖乙所示電路。閉合開關S,滑片P從M端滑到N端,電壓表讀數U隨滑片P的滑動距離x的變化關系如圖丙所示,則導體。L2的電阻率為(用ρ?(3)考慮電壓表內阻影響帶來的誤差屬于(選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。【答案】(1)4.077/4.078/4.079(2)ρ(3)系統(tǒng)誤差【詳析】(1)直徑d=4mm+7.8×0.01mm=4.078mm根據電阻定律,有(2)根據歐姆定律,有ΔU=I·ΔR聯立可得ρ=SI·Δ(3)電壓表內阻影響帶來的誤差屬于系統(tǒng)誤差。9.(2025·湖北省新八校協作體·三模)小李設計了如圖甲所示的電路測量太陽能電池的電動勢和

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