全国通用2022版高考物理考前三个月第1部分专题12电学实验试题

【步步高】（全国通用）2022版高考物理考前三个月第1部分专题12电学实验试题1．(2022·新课标全国Ⅰ·23)图1(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．图1(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA.由题给条件和数据，可以求出R1＝________Ω，R2＝________Ω.(2)现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5mA、1.0mA、1.5mA、2.0mA、2.5mA、3.0mA.电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω.则R0应选用阻值为______Ω的电阻，R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器．(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻．图(b)中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路．则图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连．判断依据是：_________________________.2．(2022·浙江理综·22)图2是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．29\n图2图3(1)根据图2画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图3中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V．所示读数为：①________、②________、③________、④__________.两组数据得到的电阻分别为________和________．3．(2022·四川理综·8)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：电流表A1(量程0～30mA)；电流表A2(量程0～100mA)；电压表V(量程0～6V)；滑动变阻器R1(阻值0～5Ω)；29\n滑动变阻器R2(阻值0～300Ω)；开关S一个，导线若干．某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图4所示的电路图，正确连接电路．图4Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以U为纵轴，I为横轴，得到如图5所示的图线．图5Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤，得到另一条U－I图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)．回答下列问题：①电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；②由图5的图线，得电源内阻r＝________Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝________，代入数值可得Rx；④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________．(选填“相同”或“不同”)29\n1．题型特点电学实验是高考实验考查的重点，考查的实验有测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)、描绘小电珠的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表等．2．命题趋势高考对电学实验的考查侧重于考查电路设计、实物图连接、数据处理和误差分析，并且高考对电学实验的考查向着拓展实验、创新实验的方向发展．要求考生掌握常规实验的数据处理方法，能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，要求考生有较强的创新能力．考题一　多用电表的原理、使用及读数问题1．(2022·海南单科·11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图6(a)和(b)所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.图62．(2022·嘉兴市模拟)有一内阻未知(约20～60kΩ)、量程(0～10V)的直流电压表V.(1)某同学想通过一个多用表中的欧姆档，直接去测量上述电压表的内阻，该多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆档的选择开关拨至倍率________挡．先将红、黑表棒短接调零后，选用下列________(选填“A”或“B”)图方式连接．29\n(2)在实验中，如图7所示，某同学读出欧姆表的读数为________Ω，这时电压表的读数为________V．请你推导出欧姆表电池的电动势为________V.图73．(2022·合肥二质检)Ⅰ.图8为正在测量中的多用电表表盘，请完成下列问题：(1)如果用直流“50V”挡测量电压，指针位置如图8所示，读数为________V.(2)图9甲用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一电池、一个可变电阻和一表头相串联，电池电动势E＝1.5V，选择开关在“×1”挡，把它的两表笔短接，旋转可变电阻R1的旋钮，当指针指向“0”时，流过多用电表的电流为________mA.(3)图乙是测量Rx阻值时的电路，欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能进行欧姆调零，按正确使用方法再测Rx的值，其测量结果与原结果相比较将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．(4)图丙是将表头G改装成两个倍率挡(如“×1”、“×10”)的欧姆表电路原理图，则当开关S合向________端(选填“a”或“b”)时，欧姆表是较大倍率挡．图829\n　　丙图9Ⅱ.某同学将量程为200μA，内阻约为500Ω的表头改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图10甲所示．定值电阻R1＝500Ω，R2＝250Ω，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱．回下答下问题：(1)将开关S置于“1”挡时，量程为________mA；(2)定值电阻的阻值R3＝________Ω.(结果取3位有效数字)(3)利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“2”挡，表头指示如图乙所示，则所测量电流的值为________mA.图101．电流表、电压表、欧姆表的比较29\n仪器极性量程选择读数电流表有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出使指针指示超过满偏刻度的的位置3V和3A量程估读到最小分度的；15V量程估读到最小分度的；0.6A量程估读到最小分度的电压表欧姆表使指针尽量指在表盘的中间位置左右表盘读数乘以相应挡位的倍率2.使用多用电表测电阻的“五步”法(1)机械调零．(2)选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200Ω就应该选×10的倍率，使指针的偏转角度在满偏到满偏之间为测量的有效范围．(3)进行欧姆调零．(4)将红、黑表笔接在被测电阻的两端进行测量，将指针示数乘以倍率得到测量值．(5)测量结束后，将选择开关旋至OFF或交流电压最高挡．考题二　伏安法测电阻4．(2022·广东理综·34(2))某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等．29\n图11①使用多用电表粗测元件X的电阻．选择“×1”欧姆挡测量，示数如图11a所示，读数为________Ω.据此应选择图中的________(填“b”或“c”)电路进行实验．②连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．图12③图12a是根据实验数据作出的U－I图线，由图可判断元件________(填“X”或“Y”)是非线性元件．④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图b所示．闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，利用图12a可算得E＝____________V，r＝________Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)．5．(2022·重庆理综·6(2))同学们测量某电阻丝的电阻Rx，所用电流表的内阻与Rx相当，电压表可视为理想电压表．①若使用如图13所示电路图进行实验，要使得Rx的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的____点(选填“b”或“c”)．图13②测得电阻丝的U－I图线如图14所示，则Rx为____________Ω(保留两位有效数字)．29\n图14③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态，某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化．他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计测)的变化关系如图15甲所示．由图可知当风速增加时，Rx会________(选填“增大”或“减小”)．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器RW的滑片向________端调节(选填“M”或“N”)．④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图乙所示的电路．其中R为两只阻值相同的电阻，Rx为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，为待接入的理想电压表．如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“＋”端和“－”端应分别连接到电路中的____点和____点(选填“a”、“b”、“c”、“d”)．29\n图151．电流表内、外接法的区分与选择比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差来源电流表的分压电压表的分流测量结果R测＝>Rx，偏大R测＝<Rx，偏小适用条件Rx≫RA(测大电阻)RV≫Rx(测小电阻)比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围E～E0～E电能损耗节能耗能2.控制电路的选择(1)从节能的角度考虑，优先选用限流式．(2)以下三种情况必须用分压式：①要求待测电路的U、I从0变化．②R滑≪Rx.29\n③选用限流式，Ux、Ix过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等)．考题三　测定电源电动势和内阻6．(2022·江苏单科·10)小明利用如图16所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．图16(1)图16中电流表的示数为________A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在图17坐标纸上作出U－I图线．图17由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_________________________________．7．(2022·盐城二模)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻．29\nA．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩC．定值电阻R0未知D．滑动变阻器R，最大阻值RmE．导线和开关(1)根据如图18甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图．图18(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0＝________(用U10、U20、Rm表示)．(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U2－U1图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E＝________，总内阻r＝________(用k、a、R0表示)．1．电路的实物连接“三注意”(1)总的原则：先串后并，接线到柱，注意量程和正负．(2)对限流电路，只需用笔画线当做导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)．29\n(3)对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动头的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间．(注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处)2．数据处理的“两方法”(1)列表法：把被测物理量分类列表表示出来，表中对各物理量的排列习惯上是先记录原始数据，后计算结果．列表法可大体反映某些因素对结果的影响，常用作其他数据处理方法的一种辅助手段．(2)图象法：把实验测得的量按自变量和因变量的函数关系用图象直观地显示出来．根据实验数据在坐标纸上画出图象．若是反比关系一般改画成正比图线，同时注意图象斜率、图象在坐标轴上截距的物理意义．值得注意的是，创新实验的落脚点几乎都是图象，故备考时一定要将图象法处理数据作为重中之重．考题四　电学创新拓展实验8．(2022·安阳二模)我校开展学生自己动手进行实验操作的活动．同学们现要测定电阻Rx的阻值(电阻值约为100Ω)以及一节干电池的电动势和内阻(内阻约为2Ω)，除此之外还备有如下器材：图19A．电压表V；量程为2V、内阻较大B．电阻箱R1：总阻值为9999.9ΩC．开关、导线若干(1)为了较准确地测定Rx的电阻值、电池的电动势和内阻，王华同学选择如图19甲所示的电路．(2)王华同学根据电路图连接实物图后，测定电阻Rx时主要进行了两步实验．第1步：闭合S1和S3，断开S2，记录电压表示数U1；第2步：闭合S1和S2，断开S3，调节R1使电压表示数仍为U1，记录此时R1的阻值r229\n，则被测电阻Rx的电阻值为________．(3)通过改变电路的总电阻，记录外电路的总电阻R和对应情况下的电压表示数U，画出随变化的图线为直线，如图乙所示，直线与纵轴的交点坐标为b、斜率为k，则电源电动势为________，内阻为________；从实验原理来看，实验测量值与真实值相比较，电动势________，内阻________(后两空填“偏大”、“偏小”或“不变”)．9．(2022·山东理综·22)如图20甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率．改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U－I关系图线．图20回答下列问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(填“增大”或“减小”)．(2)I0＝________A.(3)RL消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)．10．(2022·新课标全国Ⅱ·23)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表(量程3V，内阻约为3000Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100Ω，额定电流2A)，电源E(电动势6V，内阻不计)，开关2个，导线若干．29\n(1)如图21所示，虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．图21(2)根据设计的电路，写出实验步骤：________________________________________________________________________.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV(填“＞”、“＝”或“＜”)，主要理由是________________________________________________________________________．1．对于电学实验的创新，要注意以下问题(1)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流表使用，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等．(2)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能，因此在测电压表内阻时无需另并联电压表，测电流表内阻时无需再串联电流表．2．解决电学设计型实验常用的方法(1)转换法：将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量，然后再反求待测物理量的值，这种方法叫转换测量法(简称转换法)．如在测量金属丝电阻率的实验中，虽然无法直接测量电阻率，但可通过测量金属丝的长度和直径，并将金属接入电路测出其电阻，然后再计算出它的电阻率．(2)替代法：用一个标准的已知量替代被测量，通过调整标准量，使整个测量系统恢复到替代前的状态，则被测量等于标准量．29\n(3)控制变量法：研究一个物理量与其他几个物理量的关系时，要使其中的一个或几个物理量不变，分别研究这个物理量与其他各物理量的关系，然后再归纳总结，如探究电阻的决定因素实验．专题综合练1．(2022·泰兴第三高级中学高三上学期期末)图22甲为20分度游标尺的部分示意图，其读数为________mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为________mm.图222．(2022·开封市二模)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx：电源E，适当量程的电流表、电压表各一只(电流表有内阻，电压表内阻不是无限大)，滑动变阻器R、RP，开关S1、S2，导线若干．他设计如图23甲所示的电路测量电阻Rx的值，并有效地消除了因电压表和电流表内阻而产生的系统误差．实验步骤如下：A．先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表示和电压表示数合理，记下两表示数为I1、U1；B．闭合S2，调节RP，记下电流表和电压表示数为I2、U2.29\n图23(1)请你帮他按电路图在实物图乙上连线；(2)指出上述步骤B中错误的做法并进行改正________________________________________，写出用测量数据表示被测电阻Rx的表达式____________________．3．(2022·吉林省实验中学二模)实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电压表与较大的电阻的串联，测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：①待测电压表(量程3V，内阻约3kΩ待测)一只，②电流表(量程3A，内阻0.01Ω)一只，③电池组(电动势约为3V，内阻不计)，④滑动变阻器一个，⑤变阻箱(可以读出电阻值，0～9999Ω)一个，⑥开关和导线若干．某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)该同学设计了如图24甲、乙两个实验电路．为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是________(填“甲”或“乙”)电路．图24(2)用你选择的合理电路进行实验时，闭合开关S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和________(填上文字和符号)．(3)用合理电路进行实验过程中，选择下面哪个作为坐标轴，能作出相应的直线图线________．A．U－IB．U－C.－RD．U－R(4)设直线图象的斜率为k、截距为b，请写出待测电压表内阻表达式RV＝________.29\n4．(2022·邢台四模)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为3Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表V(量程3V，内阻约为3kΩ)B．电流表A(量程0.6A，内阻约为1Ω)C．滑动变阻器R(0～10Ω，额定电流0.5A)D．电源E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω)E．开关S，导线若干图25(1)为减小实验误差，应选用图25中________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图．(2)现用刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得其直径示数如图丙，则直径为________mm.图丁为两电表的示数，则该金属丝的电阻率为________Ω·m.(结果保留3位有效数字)5．(2022·临汾四校二模)某同学利用伏安法测量某未知电阻Rx的精确电阻(阻值恒定)，进行了如下实验：29\n图26(1)他先用多用电表欧姆挡测该未知电阻的阻值，将开关置于×1挡位，指针示数如图26甲所示，若想更准确一些，下面操作正确的步骤顺序是________(填序号)．A．将两表笔短接进行欧姆调零B．将两表笔短接进行机械调零C．将开关置于×1k挡D．将开关置于×100挡E．将两表笔接未知电阻两端，待指针稳定后读数(2)然后用以下器材利用伏安法尽可能精确地测量该电阻：A．直流电源E：电动势3V，内阻忽略B．电流表A1：量程0.3A，内阻约为0.1ΩC．电流表A2：量程3mA，内阻约为10ΩD．电压表V1：量程3V，内阻约为3kΩE．电压表V2：量程15V，内阻约为50kΩF．滑动变阻器R1：最大阻值10ΩG．滑动变阻器R2：最大阻值1000ΩH．开关S，导线若干①为较准确测量该电阻的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，以上器材中电流表应选________(填“B”或“C”)，电压表应选________(填“D”或“E”)，滑动变阻器应选________(填“F”或“G”)②请在图乙方框中画出实验电路原理图．6．(2022·湖南省十三第二次联考)某同学利用如图27甲所示电路测定电源的电动势和内阻．实验中电表内阻对实验结果影响很小，均可以忽略不计．闭合开关S后，变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图乙的U－I图象中的直线a、b所示．29\n图27(1)用画线代表导线，将图28实物图中各元件按图甲连接成实验电路．图28(2)通过分析可知，其中图乙中图线________(填“a”或“b”)表示电压表V1示数随电流表A示数变化关系．(3)根据U－I图象中坐标轴所标出的数据，可求出电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用图中给出的坐标值表示)7．(2022·福建理综·19)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图29甲所示，现已完成部分导线的连接．(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；29\n图29(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)．29\n答案精析专题12　电学实验真题示例1．(1)15　35　(2)300　3000　(3)c　见解析解析　(1)定值电阻和毫安表表头是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比．若使用a和b两个接线柱，量程为3mA，则通过R1、R2的电流为2mA，则通过毫安表表头和R1、R2的电流比为1∶2，所以电阻比为2∶1，可得R1＋R2＝Rg＝50Ω；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA，通过R1的电流为9mA，电流比为1∶9，可得电阻比＝，即R1＝(Rg＋R2)，整理可得R1＝15Ω，R2＝35Ω.(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为Ω＝3000Ω，最小阻值为Ω＝500Ω.若定值电阻R0选择为1000Ω，则无法校准3.0mA，所以选用的定值电阻R0的阻值应为300Ω，由于最大阻值要达到3000Ω，所以选用的滑动变阻器R的最大阻值为3000Ω.(3)为准确地判断出哪个电阻损坏，d点应和接线柱“c”相连；若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路．2．(1)见解析图　(2)①0.10A　②0.24A　③2.00V　④0.27V8．3Ω(8.3±0.1Ω均可)　2.7Ω(2.7±0.1Ω均可)[如填为2.7Ω(2.7±0.1Ω均可)　8.3Ω(8.3±0.1Ω均可)也行]解析　(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6A时，最小刻度为0.02A，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10A，②表示数为0.24A；电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，应估读到0.01V，所以③表示数为2.00V，④表示数为0.27V，根据欧姆定律R1＝＝Ω≈8.3Ω，R2＝＝Ω＝2.7Ω.3．①A2　R2　②25　③－r　④相同　不同29\n解析　①因为电源电动势约为6V，待测电阻以及电源的内阻都为数十欧，估算出电流为几十至几百毫安，因此电流表选择A2；由于滑动变阻器为限流式接法，因此应选择阻值较大的滑动变阻器，或者根据题图中(20mA,5.5V)来判断此时内阻分压约为0.5V，那么根据串联电路的电压关系，此时滑动变阻器和定值电阻阻值和为几百欧姆，因此选R2；②电源内阻r＝－k＝25Ω；③根据闭合电路欧姆定律E＝U＋I(Rx＋r)，可得函数图象的斜率表示的物理意义为－(Rx＋r)，而函数图象的斜率根据题意为－，因此有：－(Rx＋r)＝－，因此答案为－r；④由于电表为理想电表，因此待测电阻无论放在B、C间还是A、B间，对总电阻没有影响，因此在滑动变阻器变化范围相同的情况下，电流表示数变化范围相同．由于待测部分的电阻阻值变化，因此会影响待测部分的分压，因此电压表示数变化范围会不同．考题一　多用电表的原理、使用及读数问题1．1.220　6.860解析　游标卡尺读数为d＝12mm＋4×mm＝12.20mm＝1.220cm螺旋测微器的读数为h＝6.5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm2．(1)×1k　A　(2)40kΩ　5.0　8.75解析　(1)当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，根据读数为：示数×倍率＝读数知，选择×1k的挡较好；欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择A图正确；(2)欧姆表的读数为：40Ω×1k＝40kΩ；电压表的读数为：5.0V，欧姆表的内阻等于中值电阻为：r＝30kΩ，根据闭合欧姆定律有：E＝Ir＋U＝×30×1000V＋5.0V＝8.75V.3．Ⅰ(1)23.0　(2)100　(3)变大　(4)bⅡ(1)10　(2)27.8　(3)0.68解析　Ⅰ(1)电压表读数为23.0V；(2)选择开关在“×1”挡时，欧姆表的内阻为15Ω，此时流过多用电表的电流为I＝＝＝0.1A＝100mA；(3)当电池电动势变小，内阻变大时，若测量某一电阻时，通过回路的电流减小，指针偏向左，则欧姆表的读数变大；(4)将G改装成两种倍率(如“×1”、“×10”)的欧姆表，开关合向b端时，欧姆表的中值电阻大，倍率大，这时的欧姆表是较大倍率挡．Ⅱ(1)将开关S置于“1”挡时，定值电阻R3能分较大的电流，所以量程应为1029\nmA；(2)当开关打到“1”时，Ig(Rg＋R1＋R2)＝(I1－Ig)R3，I1＝10mA当开关打到“2”时，Ig(Rg＋R1)＝(I2－Ig)(R2＋R3)，I2＝1mA，解得：R3≈27.8Ω；(3)开关置于“2”位置时，电流表量程为1mA，由图示电流表可知，其分度值为0.02mA，电流表示数为0.68mA;考题二　伏安法测电阻4．①10　b　②增大　③Y　④3.2　0.50解析　①用多用电表的欧姆挡测电阻时，电阻值＝示数×倍率，故X的读数为10Ω×1＝10Ω，由于<，或RX≪RV，故用伏安法测元件X的电阻时，电流表应外接，故选b电路进行实验．②滑片P从左向右滑动过程中，元件X两端的电压越来越大，电流越来越大，故电流表示数逐渐增大．③由U－I图线可知Y是非线性元件．④由③中的U－I图线，可知线性元件的电阻RX＝10Ω，当S1、S2都闭合时，回路中的电流I1＝＝0.3A，当S1闭合，S2断开时，回路中的电流I2＝＝0.1A，根据闭合电路欧姆定律，得E＝I1(RX＋r)，E＝I2(RX＋R＋r)，联立两式并代入数据解得E≈3.2V，r＝0.50Ω.5．①c　②4.1(4.0～4.2)　③减小　M　④b　d解析　①因电流表的内阻与Rx相当，故应采用电流表外接法，故电压表的a端应连接到电路的c点．②由部分电路的欧姆定律R＝知U－I图象的斜率代表电阻，求得Rx＝Ω≈4.1Ω.③由题图可知，当风速增加时，Rx会减小．为保持Rx两端的电压为10V，由串、并联电路的知识知，RW的滑片应向M端调节．④当风速为零时，b、d两点为等电势点，即Ubd＝0；当风速逐渐增大时，气流中的Rx逐渐减小，Rx中的电流增大，d点的电势降低，要满足题目中电压表示数的变化要求，“＋”端和“－”端应分别连接到电路中的b点和d点．考题三　测定电源电动势和内阻6．(1)0.44　(2)见解析图　1.60(1.58～1.62都算对)　1.22(1.18～1.26都算对)　(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大解析　(1)由实验装置图可知，电流表使用0.6A量程，所以读数为0.44A；(2)描点画图，如图所示，根据U＝－Ir＋E可得电动势为E＝1.60V；图线的斜率绝对值等于内阻r＝1.2229\nΩ；(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．7．(1)见解析图　(2)Rm　(3)　解析　(1)由实物图可知电路的连接方式，得出的电路图如图所示．(2)由图可知，V2测量R0与R两端的电压，V1测量R两端的电压，则R0两端的电压U20－U10；由欧姆定律可知，R0＝＝Rm(3)由闭合电路欧姆定律可知：E＝U2＋r变形得：U2＝U1＋E则有：＝a；＝k解得：E＝r＝考题四　电学创新拓展实验8．(2)r2　(3)　　不变　偏大解析　(2)闭合S1和S3，断开S2，Rx直接接在电源两端，电压表测量Rx两端的电压，闭合S1和S2，断开S3，R1直接接在电源两端，电压表测量R1两端的电压，两次实验电压值相等，则Rx的电阻值与R1的阻值相等，即Rx＝r2.29\n(3)根据闭合电路欧姆定律得：E＝U＋r解得：U＝，整理得：＝·＋，所以－图象的斜率k＝，直线与纵轴的截距b＝，解得：E＝，r＝，由于电压表也有内阻，外电路总电阻的实验值比真实值大，所以实验值的电动势不变，但内阻偏大．9．(1)减小　(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确)　(3)5解析　(1)滑动触头向下移动时，RL阻值减小，则总电阻减小，由于总电流不变，因此总电压变小，则电压表读数减小．(2)由电路图可知：I0＝I＋，即U＝I0R－IR，由U－I图线可知，I0R＝20V，R＝k＝Ω＝20Ω，则I0＝1.00A(0.98、0.99、1.01均正确)．(3)RL消耗的功率为P＝IU＝20I－20I2，则当I＝0.5A时，功率的最大值为Pm＝5W.10．(1)见解析图　(2)见解析　(3)＞　理由见解析解析　(1)实验电路图如图所示．(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻．(3)断开S2，调节电阻箱R0使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，RV′＞RV.专题综合练1．8.15　2.970(2.969～2.971)29\n解析　游标尺的读数为8mm＋0.05mm×3＝8.15mm；螺旋测微器的读数为2.5mm＋0.01mm×47.0＝2.970mm.2．(1)见解析图(2)应该保持RP不变，测出电流表和电压表的读数为I2、U2　Rx＝解析　(1)由电路图，连接实物图，如图所示：(2)A.先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I1、U1；B．闭合S2，保持RP不变，记下电流表和电压表示数为I2、U2.当先闭合S1，断开S2，根据欧姆定律，则有：RP＝；当闭合S2，则有：＝联立上式，解得：Rx＝3．(1)乙　(2)电阻箱的阻值R　(3)C　(4)解析　(1)图甲所示电路滑动变阻器与电压表串联接入电路，电源电动势为3V，电压表内阻约为3kΩ，由于电压表内阻太大，电路电流很小几乎为零，电流表无法准确读数，因此甲电路不合理；由于电阻箱电阻最大阻值为9999Ω，改变电阻箱阻值可以改变电压表示数，测出多组实验数据，因此比较合理的实验电路是乙．(2)选用图乙所示实验电路，闭合开关S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和电阻箱阻值R.(3)电压表内阻约为3kΩ，相对于电压表内阻来说电源内阻可以忽略不计，由闭合电路欧姆定律可得：E＝UV＋IR＝U＋R，则：＝＋R，应用图象法处理实验数据时，应作出－R图象，故选C.(4)由＝＋R可知，－R图象的斜率：k＝，截距b＝，则电压表内阻RV＝；29\n4．(1)乙　(2)0.608(0.606～0.609均正确)　1.16×10－6(1.15×10－6～1.17×10－6均正确)解析　(1)因＝＝1000，＝＝3，则有>，电流表应选择外接法，因此实验电路应选乙．(2)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×10.8mm＝0.108mm，所以最终读数为0.608mm.由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为1.20V，由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.50A，电阻阻值：Rx＝＝Ω＝2.4Ω；由Rx＝ρ可知，电阻率：ρ＝＝Ω·m≈1.16×10－6Ω·m5．(1)DAE　(2)①C　D　F　②见解析图解析　(1)欧姆表的指针偏角过小说明待测电阻阻值较大，应换较大的倍率×100挡，调零以后再进行测量，正确的步骤应是：DAE.(2)根据电源电动势为3V，电压表应选量程0～3V电压表V1，根据(1)可知，其电阻值约为1000Ω，电流最大值为Im＝＝3mA，则电流表应选量程0～3mA电流表A2，由于题目要求各电表指针能有较大的变化范围，电路应该设计成滑动变阻器分压接法，滑动变阻器应选阻值范围0～10Ω的滑动变阻器R1，由于＝<＝，所以电流表内接，电路图如图所示：6．(1)如图所示29\n(2)a　(3)　(4)解析　b是电阻R0的伏安曲线，R0＝；a表示电源的伏安曲线，U＝E－Ir，由直线方程可知：直线的斜率的绝对值是r＝，电源的电动势E＝U2＋I2r＝7．(1)见解析图　(2)0.44　(3)4　2.25解析　(1)实物接线图如图所示；(2)由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；(3)电源内阻为1Ω，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小电珠的总功率最大，此时外电路电压等于内电压，为1.5V，由图丙知当小电珠电压等于1.5V时，电流约为0.38A，此时电阻约为R＝＝3.95Ω≈4Ω，并联后的总电阻为1Ω，所以需要4个小电珠并联，小电珠消耗的总功率约为P＝＝W＝2.25W.29