高三物理第二轮复习 电学实验
贵州省贵阳市高考物理 电学实验专题复习
误差分析：合上开关S2后，电路的总电阻增大，干路上的电流减小，滑动变阻器右端电阻上的分压减小，滑动变阻器左端电阻上的电压增大，加在R2两端的电压大于加在电压表两端的电压。故电压表内阻的测量值大于真实值，在变阻器不超过额定电流的前提下，变阻器的阻值越小，测量误差越小。
4、电表的改装及校正：
（1）用“半偏法”测量电流表内阻
安培表A1，量程为50mA，RA1=100Ω 安培表A2，量程为1A，RA2=20Ω
电压表V1，量程为5V，RV1=10kΩ 电压表V2，量程为15V，RV2=30kΩ
变阻器R1，变阻范围0～20Ω，2A变阻器R2，变阻范围0～1000Ω，1A
9V电源，电键，导线。
⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：。
四、实物图连接的注意事项和基本方法
⑴注意事项：
①连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器的连接，要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻，在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法：
①画出实验电路图。
②分析各元件连接方式，明确电流表与电压表的量程。
【例题4】某型号电池的电动势约为3.7V，内阻约2Ω，允许通过的最大电流为300mA。现欲测定其电动势E和内阻r，给定的器材有：待测电池E；电阻箱R（阻值0～999.9Ω）；定值电阻R0（阻值为3Ω）；直流电压表 （量程3V，内阻约为6kΩ）；直流电流表 （量程0.3A，内阻约2Ω）；开关S一个；导线若干。
新高考适用2025版高考物理二轮总复习第1部分专题突破方略专题6物理实验第2讲电学实验及创新
第一部分专题六第2讲基础题——学问基础打牢1. (2024·新课标Ⅰ卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω.该同学采纳两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间．测量得到如图(b)所示的两条UI图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数．回答下列问题：(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采纳电压表跨接在_O、P__(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的．(2)依据所用试验器材和图(b)可推断，由图线_Ⅰ__(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为_50.5__Ω(保留1位小数)．(3)考虑到试验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为_50.0__Ω(保留1位小数)．【解析】(1)若将电压表接在O、P之间，I＝UR V ＋UR x则U＝R x R VR x＋R V·I依据一次函数关系可知对应斜率为R x R VR x＋R V若将电压表接在O、Q之间，电流表分压为U A＝IR A依据欧姆定律变形可知R x＝U－IR AI解得U＝I(R x＋R A)依据一次函数可知对应斜率为(R x＋R A)，对比图像的斜率可知kⅠ>kⅡ所以Ⅱ图线是采纳电压表跨接在O、P之间．(2)因为待测电阻为几十欧姆的电阻，通过图像斜率大致估算待测电阻为50 Ω左右，依据1 kΩ50 Ω<50 Ω0.5 Ω说明电流表的分压较小，电压表的分流较大，所以电压表应跨接在O、Q之间，所以选择图线I得到的结果较为精确．依据图像可知R x＝3 V－1 V59.6 mA－20 mA≈50.5 Ω.(3)考虑电流表内阻，则修正后的电阻为R x′＝R x－R A＝50.5 Ω－0.5 Ω＝50.0 Ω.2. (2024·四川成都二诊)为将一只毫安表A(量程3 mA，内阻约几十欧姆)改装成量程为1.5 V的电压表，试验室供应了下列器材：电源E(电动势约6 V，内阻不计)；滑动变阻器R1(0～50 Ω)；滑动变阻器R2(0～5 kΩ)；电阻箱R(0～999.9 Ω)；开关两个、导线若干．某同学先按图示电路连接线路，测量表A的内阻．他的操作步骤如下：a．将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合S1后调整变阻器的阻值，使表A的指针满偏；b．闭合S2保持变阻器的阻值不变，调整电阻箱R的阻值，使表A的指针偏转到量程的1 2位置；c．登记R的阻值为30.0 Ω.(1)上述试验中，滑动变阻器应选用_R2__(选填“R1”或“R2”)．(2)表A的内阻测量值R A＝_30.0或30__Ω.此测量值_小于__(选填“大于”“等于”或“小于”)表A内阻的真实值．(3)若取表A内阻的测量值R A进行计算，为达成改装的目的，可将表A与电阻箱R_串联__(选填“串联”或“并联”)，且将电阻箱R的阻值调到_470.0或470__Ω.【解析】(1)毫安表A的量程3 mA，则电路中的最大电流为3 mA，电路的最小电阻为R＝EI g ＝63×10－3Ω＝2 000 Ω，故滑动变阻器应选用R2.(2)试验中用半偏法测电表的内阻，所以R的阻值即为电表的测量值，则表A的内阻测量值R A＝30 Ω，由于闭合S2，电阻箱R并入电路，电路的总电阻变小，干路电流变大，而流过毫安表的电流为满偏的一半，所以流过电阻箱R的电流大于满偏的一半，依据并联电路的特点，可知电阻箱R的阻值小于毫安表的内阻，即测量值小于表A内阻的真实值．(3)应把毫安表与电阻箱串联，改装成电压表，量程为1.5 V，则有U＝I g(R A＋R)，则将电阻箱R的阻值调到R＝470 Ω.3. (2024·新课标Ⅱ卷)某同学要探讨一小灯泡L(3.6 V，0.30 A)的伏安特性．所用器材有：电流表A1(量程200 mA，内阻R g1＝10.0 Ω)，电流表A2(量程500 mA，内阻R g2＝1.0Ω)、定值电阻R0(阻值R0＝10.0 Ω)、滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)、电源E(电动势4.5 V，内阻很小)、开关S和若干导线．该同学设计的电路如图(a)所示．(1)依据图(a)，在图(b)的实物图中画出连线．(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、R g1和R0写出：小灯泡两端的电压U＝_I1(R g1＋R0)__，流过小灯泡的电流I＝_I2－I1__.为保证小灯泡的平安，I1不能超过_180__mA.(3)试验时，调整滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零．逐次变更滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2.所得试验数据在下表中给出．I1/mA325585125144173I2/mA1712292993794244701_11.6__Ω(保留1位小数)．(4)假如用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于_8.0__Ω(保留1位小数)．【答案】(1)见解析图【解析】(1)依据电路图连接实物图如图所示(2)①依据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A 1和R 0的总电压，故依据欧姆定律有U ＝I 1(R g1＋R 0 )；②依据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为I ＝I 2－I 1；③因为小灯泡的额定电压为3.6 V ，故依据题目中已知数据带入①中可知I 1不能超过180 mA.(3)依据表中数据可知当I 1＝173 mA 时，I 2＝470 mA ；依据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U ＝3.46 V ；流过小灯泡的电流为I ＝297 mA ＝0.297 A ；故依据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为R ＝U I ＝3.460.297Ω＝11.6 Ω.(4)要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6 V ，而电流表A 1不能超过其量程200 mA ，此时结合①有3.6＝0.2×(10＋R 0)，解得R 0＝8 Ω，即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于8 Ω.4. (2024·新课标Ⅲ卷)已知一热敏电阻当温度从10 ℃升至60 ℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变更关系．所用器材：电源E 、开关S 、滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为志向电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)．(1)在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图．(2)试验时，将热敏电阻置于温度限制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值．若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V 和3.0 mA ，则此时热敏电阻的阻值为_1.8__kΩ(保留2位有效数字)．试验中得到的该热敏电阻阻值R 随温度t 变更的曲线如图(a)所示．(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2 kΩ.由图(a)求得，此时室温为_25.5__℃(保留3位有效数字)．(4)利用试验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图(b)所示．图中，E 为直流电源(电动势为10 V ，内阻可忽视)；当图中的输出电压达到或超过6.0 V 时，便触发报警器(图中未画出)报警．若要求起先报警时环境温度为50 ℃，则图中_R 1__(填“R 1”或“R 2”)应运用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_1.2__kΩ(保留2位有效数字)．【答案】 (1)见解析图【解析】 (1)滑动变阻器应用分压式，电压表可视为志向表，所以用电流表外接．连线如图．(2)由部分电路欧姆定律得R ＝U I ＝ 5.53×10－3Ω≈1.8 kΩ.(3)由图(a)可以干脆读该电阻的阻值为2.2 kΩ对应的温度为25.5 ℃.(4)温度上升时，该热敏电阻阻值减小，分得电压削减．而温度高时要求输出电压上升，以触发报警，所以R 1为热敏电阻．由图线可知，温度为50 ℃时，R 1＝0.8 kΩ，由欧姆定律可得E ＝I (R 1＋R 2)，U ＝IR 2，代入数据解得R 2＝1.2 kΩ.5. (2024·全国乙，23,10分)一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻R x 在0～5 mA 范围内的伏安特性．可用器材有电压表V(量程为3 V ，内阻很大)，电流表A(量程为1 mA ，内阻为300 Ω)，电源E (电动势约为4 V ，内阻不计)，滑动变阻器R (最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ)，定值电阻R 0(阻值可选75 Ω或150 Ω)，开关S ，导线若干．(1)要求通过R x 的电流可在0～5 mA 范围内连续可调，将图甲所示的器材符号连线，画出试验电路的原理图．(2)试验时，图甲中的R 应选最大阻值为_10_Ω__(选填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器，R 0应选阻值为_75_Ω__(选填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻．(3)测量多组数据可得R x 的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图乙和图丙所示，则此时R x 两端的电压为_2.30__V ，流过R x 的电流为_4.20__mA ，此组数据得到的R x 的阻值为_548__Ω(保留3位有效数字)．【答案】 (1)见解析图【解析】 (1)电流表内阻已知，电流表与R 0并联扩大电流表量程，进而测量通过R x 的电流，电压表测量R x 两端的电压；滑动变阻器采纳分压式接法，满意通过R x 的电流在0～5 mA 内连续可调的条件，电路图如下．(2)电路中R 应选最大阻值为10 Ω的滑动变阻器，便利电路的调整，测量效率高、试验误差小；通过R x 的电流最大为5 mA ，须要将电流表量程扩大为原来的5倍，依据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知5 mA －1 mA 1 mA ＝300 ΩR 0，解得R 0＝75 Ω.(3)电压表每小格表示0.1 V ，向后估读一位，即U ＝2.30 V ；电流表每小格表示0.02mA ，本位估读，即读数为0.84 mA ，电流表量程扩大5倍，所以通过R x 的电流为I ＝4.20 mA ；依据欧姆定律可知R x ＝UI≈548 Ω.6. (2024·浙江1月高考)小明同学依据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”．试验时多次变更合金丝甲接入电路的长度l 、调整滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I 达到某一相同值时记录电压表的示数U ，从而得到多个U I 的值，作出U Il 图像，如图2中图线a 所示．(1)在试验中运用的是_0～20_Ω__(选填“0～20 Ω”或“0～200 Ω”)的滑动变阻器． (2)在某次测量时，量程为3 V 电压表的指针位置如图3所示，则读数U ＝_1.32(1.31～1.34)__V.(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10－8m 2，则合金丝甲的电阻率为_1.1×10－6(0.90×10－6～1.3×10－6)__Ω·m(结果保留2位有效数字)．(4)图2中图线b 是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采纳同样的方法获得的UIl 图像，由图可知合金丝甲的横截面积_小于__(选填“大于”“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积．【解析】 (1)由试验原理可知R x ＝U I ，而由U Il 图像可知待测电阻最大约为8 Ω，为了使电压表有明显的读数变更，则滑动变阻器的阻值不能太大，故选0～20 Ω比较合适．(2)量程为 3 V 的电压表，精度为0.1 V ，估读到0.01 V ，则电压为 1.32 V(1.31～1.34)．(3)依据电阻定律有U I ＝R x ＝ρS ·l 则U I l 图像的斜率为k ＝ρS可得合金丝甲的电阻率为ρ＝kS ＝7.4－3.60.44－0.20×7.0×10－8(Ω·m)≈1.1×10－6(Ω·m)．(4)另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，而横截面积变为S′＝S＋S乙由图2中图线b可得S′＝ρk b＝1.1×10－62.2－1.00.44－0.15≈26.6×10－8 m2解得S乙＝S′－S≈19.6×10－8 m2>S故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积．7. (2024·贵州押题卷)李老师为了让同学们更好地理解电表的改装原理，将量程为0～3 V～15 V的电压表底座拆开后，展示其内部结构，如图甲所示．图中a、b、c是该表的3个接线柱，李老师已依据图甲画出如图乙所示的电路图．(1)依据图乙可以推断，当须要选择0～3 V的量程时，应接入电路的两个接线柱是_b、c__.(2)若电压表的表头内阻为200 Ω，满偏电流为600 μA，则可以计算出R1＝_20_000__Ω，R2＝_4_800__Ω.(3)某同学受到启发后，接着探讨量程为0～0.6 A～3 A的电流表．拆开电流表底座后，发觉其内部结构如图丙所示，其中“－”为电流表的负接线柱，d、e为其余两个接线柱．在所给的器材符号之间画出连线，组成该电流表的电路图；(4)已知电流表中R4＝0.22 Ω，表头与电压表的表头相同，则R3＝_0.88__Ω.【答案】(3)见解析图【解析】(1)电压表量程越大，与表头G串联的总电阻越大，所以当须要选择0～3 V 的量程时，表头G只与R2串联，应接入电路的两个接线柱是b、c.(2)依据串联电路规律有I G(R2＋r G)＝3 V，I G(R1＋R2＋r G)＝15 V，联立解得R1＝20 000 Ω，R2＝4 800 Ω.(3)依据题图丙作出电路图如图所示．(4)电流表量程越大，分流总电阻越小，所以e接线柱对应0.6 A量程，d接线柱对应3 A量程，依据串并联电路规律有I1＝I G＋I G r G＋R5R3＋R4＝0.6 A，I2＝I G＋I G r G＋R3＋R5R4＝3A，联立解得R3＝0.88 Ω.应用题——强化学以致用8. (2024·全国高考甲卷)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡(额定电压2.5 V，额定电流0.3 A)电压表(量程300 mV，内阻300 Ω)电流表(量程300 mA，内阻0.27 Ω)定值电阻R0滑动变阻器R1(阻值0～20 Ω)电阻箱R2(最大阻值9 999.9 Ω)电源E(电动势6 V，内阻不计)开关 S、导线若干．完成下列填空：(1)有3个阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0～300 mA的UI曲线，R0应选取阻值为_10__ Ω的定值电阻．(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的_a__(填“a”或“b”)端．(3)在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，变更滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图(b)所示．当流过电流表的电流为10 mA 时，小灯泡的电阻为_0.7__ Ω(保留1位有效数字)．(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为 3 V ，该同学经计算知，应将R 2的阻值调整为_2_700_Ω__.然后调整滑动变阻器R 1，测得数据如下表所示：U /mV 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 152.0 184.0 216.0 250.0 I /mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0增大__(大”“减小”或“不变”)．(6)该同学观测到小灯泡刚起先发光时流过电流表的电流为160 mA ，可得此时小灯泡电功率P 1＝_0.074__W(保留2位有效数字)；当流过电流表的电流为300 mA 时，小灯泡的电功率为P 2，则P 2P 1＝_10__(保留至整数)．【解析】 (1)因为小灯泡额定电压2.5 V ，电动势6 V ，则滑动滑动变阻器时，为了保证电路平安，须要定值电阻分担的电压U ＝6 V －2.5 V ＝3.5 V ，则有R 0＝3.5 V0.3 A≈11.7 Ω则须要描绘小灯泡在0～300 mA 的伏安特性曲线，即R 0应选取阻值为10 Ω. (2)为了爱护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a 端．(3)由图可知当流过电流表的电流为10 mA 时，电压为7 mV ，则小灯泡的电阻为R ＝7×10－310×10－3 Ω＝0.7 Ω. (4)由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3 V 时，有3R 2＋R V ＝0.3R V解得R 2＝2 700 Ω.(5)由图(b)和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中U I变大，则灯丝的电阻增大． (6)依据表格可知当电流为160 mA 时，电压表的示数为46 mV ，依据(4)的分析可知此时小灯泡两端电压为0.46 V ，则此时小灯泡电功率P 1＝0.46 V×0.16 A≈0.074 W同理可知当流过电流表的电流为300 mA 时，小灯泡两端电压为2.5 V ，此时小灯泡电功率P 2＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W故有P 2P 1＝0.750.074≈10.9. (2024·广西南宁二模)某物理试验小组设计了如图甲所示的电路图，采纳半偏法测量一电流计G 的内阻R g ，然后将该电流计G 改装为电压表，并对改装后的电压表进行检验．(1)请依据图甲所示电路图，在图乙中用笔画线表示导线连接相应的实物电路：(2)测量R g的步骤如下：①按图甲所示连接好试验电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1，调整R1的阻值，使电流计指针满偏；②闭合开关S2，调整R2的阻值，使电流计指针转到满偏刻度的一半处，登记R2的阻值并断开S1；③待测电流计内阻R测＝R2.由于存在系统误差，按上述试验步骤测出的电流计内阻R测与电流计内阻的真实值R g相比较，R测_<__R g(选填“>”“<”或“＝”)．(3)该小组在上述试验中，测得电流计G(量程3 mA)的内阻为400 Ω.他们将此电流计与电阻R串联后改装成量程为6 V的电压表，然后利用一标准电压表，依据图丙所示电路对改装后的电压表进行检验．①与电流计串联的电阻R＝_1_600__Ω；②调整滑动变阻器，当标准电压表读数为4.10 V时，电流计G的读数为2.00 mA，则改装后的电压表实际量程为_6.15__V.该小组发觉改装的电压表量程不是6 V，通过分析，缘由是由于电流计G的内阻测量不精确造成的，此时不用做其他改动，要达到预期目的，只需将与电流计串联的电阻R换为一个阻值为_1_550__Ω的电阻即可．【答案】(1)见解析图【解析】(1)依据电路图连接实物图如图所示(2)③当R1保持不变时，再闭合S2时，这样电路中的总电阻变小，总电流将大于I g，当电流半偏时，电阻箱的电流比I g2大，所以电阻箱的电阻小于电流表，即测量值小于真实值．(3)①将电流表改装成电压表，须要串联一较大的分压电阻R ＝U I g －R g ＝63×10－3 Ω－400 Ω＝1 600 Ω.②由题意，当微安表的示数为2 mA 时，理论上的电压U 理＝I (R ＋R g )＝2×10－3×(1 600＋400)V ＝4 V但实际电压U ′有4.10 V ．那么实际电流表G 的内阻R g ′＝U ′I －R ＝ 4.102×10－3 Ω－1 600 Ω＝450 Ω实际量程为U 实＝I (R g ′＋R )＝3×10－3×(450＋1 600)V ＝6.15 V依据表头与分压电阻的串联关系，要达到预期6 V 的目的，只需将R 减小50 Ω即可，即换为1 550 Ω的定值电阻．。
高三物理二轮复习 专题限时集训 第1部分 专题突破篇 专题14 电学实验(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】专题限时集训(十四) 电学实验(建议用时：40分钟)1．(8分)(2016·长沙一模)如图21所示为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻r g＝100 Ω，调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，用它测量电阻R x，能准确测量的阻值范围是( )图21A．30～80 kΩB．3～8 kΩC．300～800 kΩD．3 000～8 000 kΩB[多用电表指针满偏时对应的内阻为R内＝EIg＝5 kΩ，当R x＝R内时表针指在中央，多用电表指针在表盘中央附近时误差较小，所以其测量范围是3～8 kΩ，故本题答案为B.] 2．(8分)(2016·辽宁模拟)一直流电压表，量程为1 V，内阻为1 000 Ω，现将一阻值为5 000～7 000 Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程．为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源(电动势E为6～7 V，内阻可忽略不计)，一阻值R2＝2 000 Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线．(1)为达到上述目的，将电路图连成一个完整的实验电路图．图22(2)连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为________V，电源电动势为________V.【解析】在测量时，一次将改装电压表接在电源上，一次将改装电压表与定值电阻串联后接在电源上，分别根据闭合电路的欧姆定律列式，联立方程组求出改装电压表的内阻，两个开关都闭合时，E＝U11 000 ΩRV，当S1闭合，S2断开时，E＝U21 000 Ω(R V＋R2)，联立得R V＝7 000 Ω，E＝6.3 V，改装电压表的量程为1 1 000×7 000 V＝7 V.【答案】(1)电路如图所示(2)7 6.33．(8分)(2015·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R x约为3 Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表V(量程3 V，内阻约为3 kΩ)B．电流表A(量程0.6 A，内阻约为1 Ω)C．滑动变阻器R(0～10 Ω，额定电流0.5 A)D．电源E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)E．开关S，导线若干甲乙丙丁图23(1)为减小实验误差，应选用图23中________(选填“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60.00 cm ，用螺旋测微器测得其直径示数如图23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)【解析】 (1)因R V R x ＝3 0003＝1 000，R x R A ＝31＝3， 则有R V R x >R x R A，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0.5 mm ，可动刻度读数为0.01×10.8 mm＝0.108 mm ，所以最终读数为0.608 mm.由图示电压表可知，其量程为3 V ，分度值为0.1 V ，示数为1.20 V ，由图示电流表可知，其量程为0.6 A ，分度值为0.02 A ，示数为0.50 A ，电阻阻值：R x ＝U I ＝1.200.50 Ω＝2.4 Ω；由R x ＝ρL S可知，电阻率：ρ＝R x S L＝2.4×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12×0.608×10－320.6Ω·m≈1.16×10－6 Ω·m.【答案】 (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)4．(8分)某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”．现用如图24所示的电路研究某长薄板电阻R x的压阻效应，已知R x的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A．电源E(3 V，内阻约为1 Ω)(0.6 A，内阻r1＝5 Ω)B．电流表A1(0.6 A，内阻r2约为1 Ω)C．电流表A2D．开关S，定值电阻R0(1)为了比较准确测量电阻R x，请完成虚线框内电路图的设计．图24(2)在电阻R x上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方读数为I1，A2读数为I2，得向)，闭合开关S，记下电表读数，A1R x＝________(用字母表示)；(3)改变力的大小，得到不同的R x值．然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的R x值，最后绘成图象如图25所示，除观察到电阻R x的阻值随压力F增大而均匀减小外，还可得到的结论是________________．当F竖直向下时可得R x与其所受压力F的数值关系是R x＝________.图25【解析】(1)测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联，测出电阻两端电压，另一个电流表串联在电路中测电路电流，实验电路图如图所示：(2)电阻两端电压U＝I1r1，通过电阻的电流I＝I2－I1，电阻阻值R x＝UI＝I1r1I2－I1.(3)由题图所示图象可知，图象具有对称性，当正反向压力大小相等时，对应的电阻阻值相等；由图象可知，电阻与压力是一次函数关系，设为R x＝R0＋kF，由图象可知：R0＝16 Ω，把R x＝14 Ω，F＝1 N代入关系式解得：k＝－2，则关系式为：R x＝16－2F.【答案】见解析5．(8分)二极管是一种半导体元件，它的符号为“”，其特点是具有单向导电性．电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大．(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线，因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻．其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零．将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小．然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断________(选填“左”或“右”)端为二极管的正极．(2)厂家提供的伏安特性曲线如图26，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：图26A．直流电源E：电动势3 V，内阻忽略不计B．滑动变阻器R：0～20 ΩC．电压表V：量程5 V，内阻约50 kΩ1：量程3 V，内阻约20 kΩD．电压表V2E．电流表A：量程0.6 A，内阻约0.5 ΩF．电流表mA：量程50 mA，内阻约5 ΩG．待测二极管DH．单刀单掷开关S，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用________，电流表应选用________(填序号字母)．(3)为了达到测量目的，请画出正确的实验电路原理图．(4)为了保护二极管，正向电流不要超过25 mA，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：________. 【导学号：37162082】【解析】(1)欧姆表内部有电源，电源正极接在负接线柱上，当红表笔接触右端时，说明红表笔接入电源的负极；此时指针偏角较小，说明电阻较大，故说明接入了反向电压，故二极管右端应为正极．(2)电源电压为3 V，故电压表应选3 V量程进行测量；而由坐标可知，电路中电流较小，故电流表应选50 mA的即可．(3)为了得出完整的图象，应采用分压接法，同时因正向电阻较小，故可以采用外接法，原理图如图．(4)为了防止超过最大电流，可以在电路中串接保护电阻；同时也可以通过实验方法，即慢慢调节滑动触片，注视电流表，使电流表示数不得超过25 mA.【答案】(1)右(2)D F (3)见解析(4)可能的答案：a.在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用．b.闭合开关前滑动触头停在最左端，向右移动滑动触头时应缓慢进行，同时仔细观察电流表示数变化，以防止电流超过25 mA(只要回答合理均可)．6．(8分)一个小灯泡的额定电压为2.0 V，额定电流约为0.5 A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性图线．A．电源E：电动势为3.0 V，内阻不计：量程为0～3 V，内阻约为1 kΩ；B．电压表V1C．电压表V：量程为0～15 V，内阻约为4 kΩ；2：量程为0～3 A，内阻约为0.1 Ω；D．电流表A1：量程为0～0.6 A，内阻约为0.6 Ω；E．电流表A2F．滑动变阻器R1：最大阻值为15 Ω，额定电流为1.0 A；G．滑动变阻器R2：最大阻值为150 Ω，额定电流为1.0 A；H．开关S，导线若干．实验得到如下数据(I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压)：I/A0.000.160.250.300.340.400.450.50 U/V0.000.200.400.600.80 1.20 1.60 2.00(1)实验中电压表应选用________；电流表应选用________；滑动变阻器应选用________(请填写选项前对应的字母)．(2)不改动已连接导线，在实物连接图27甲中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片放在最________(选填“左”或“右”)端．(3)在坐标图乙中画出小灯泡的UI曲线．甲乙图27【解析】(1)灯泡额定电压是2 V，则电压表选B；灯泡额定电流为0.5 A，则电流表选E；为方便操作，滑动变阻器选F；(2)灯泡正常发光时电阻R ＝U I＝4 Ω，4 Ω远小于电压表内阻，则电流表采用外接法；由表中数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图甲所示；闭合开关前，为保护电路，应使滑动变阻器的滑片放在最左端；(3)根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的U I 图象，如图乙所示．甲乙【答案】 (1)B E F(2)见解析图 左(3)见解析图7．(14分)小明利用如图28所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．图28(1)图中电流表的示数为________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 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06I/A0.120.200.280.360.44U I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________________．【解析】(1)由题中电路图知，电流表使用0.6 A量程，所以读数为0.44 A；(2)描点画图，如图所示，根据U＝E－Ir可得：电动势为E＝1.60 V；图线斜率的绝对值等于内阻r＝1.22 Ω；(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．【答案】(1)0.44 (2)UI图象见解析 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。
2024年高考物理二轮复习第一部分核心考点复习专题七物理实验第18讲常考电学实验
第一部分专题七第18讲A组·基础练1. (2023·新课标卷)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。
(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。
检测时，红表笔应该与电池的_正极__(填“正极”或“负极”)接触。
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。
先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。
电容器充电完成后，开关S 再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是_C__。
(填正确答案标号)A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1)，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。
两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为_R2__(填“R1”或“R2”)时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的_电荷量__(填“电压”或“电荷量”)。
【解析】(1)多用电表的两支表笔中的电流满足红进黑出，故红表笔与电源的正极相连。
(2)开关S与“2”端相接，电容器放电，放电电流先很大，后逐渐变小，直至为0，故小灯泡迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭。
(3)电阻较大时，开始充电电流较小，故实线是电阻箱阻值为R2时的结果，根据i＝ΔqΔt可得，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。
2. (2023·浙江6月高考卷)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中。
(1)部分连线如图甲所示，导线a端应连接到_B__(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上。
正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图乙所示，其示数为_1.20__V。
(2)测得的7组数据已标在如图丙所示U－I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝_1.50__V和内阻r＝_1.04__Ω。
高考物理二轮复习 第二部分 第7强化 电学实验课件
丙
丁
(3)若选用图丙所示电路，产生误差的主要原因是 __________________；若选用图丁所示电路，产生误差的 主要原因是________________．
(4)实验电路应采用图________(填“丙”或“丁”) 所示电路．
解析：(1)根据刻度尺读数规则，图甲中读数为 22.43
cm；根据螺旋测微器读数规则，图乙中读数为 0.850 mm.
(3)根据所选的原理图把图 3 中所示的实物图连接完 整．
(4)在一次测量时，电压表、电流表的示数如图 4 所 示．则电压测量值为 U＝________V，电流测量值为 I＝ ________A，此时小灯泡的发光功率为 P＝________W.
图4
(5)通过实验测量得到的图 4 数据已经描在了如图 5 所示的 I－U 坐标系中，请用光滑的曲线将各点连接好．
[典例 1] 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某
同学进行了如下测量． (1)用毫米刻度尺测量被测金属丝接入电路中的有效
长度，测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的 零刻度线对齐，则接入电路的金属丝长度为________cm. 用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示， 则金属丝的直径为________mm.
(2)要减小误差，通过电表的示数不能小于量程的13. 电路中的最大电流为 I＝REx＝45A，故电流表应选 B.电源电 动势为 4 V，故电压表应选 C.
(3)图丙所示电路中电压表的分流导致电流的测量值 偏大；图丁所示电路中电流表的分压导致电压的测量值偏 大．
(4)因为电阻 Rx 的阻值约为 5 Ω，与电流表串联时， 电流表的分压影响较大，故采用图丙，电流表外接法．
3．实物连线的原则
先串后并，接线到柱，注意量程和正负． 对限流式电路，只需从电源正极开始，把电源、开 关、滑动变阻器、测量电路部分依次串联起来即可． 对分压式电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器 的全部电阻丝用导线连接起来，然后根据测量电路部分 电表正负接线柱的情况，将测量电路部分接入即可．
高考物理二轮复习专题：电学实验仪器及电路的选择
（二）电流表内外接法的选择：
2. 误差分析：
电压表可看成一个大电阻，内阻为RV。
（2）外接法: 误差来源于电压表分流
I测 I x +IV U测 U x
R测
=
U测 I测
Ux Ix +IV
Rx RV Rx RV
R测 Rx
也可以理解为测量出来的电阻其实是待测电阻
与电压表并联后的总电阻
1 11 R测 Rx RV
电压表V1(量程0～3V，内阻等于3kΩ) 电压表V2(量程0～15V，内阻等于15kΩ) 电流表A1(量程0～200mA，内阻等于10Ω) 电流表A2(量程0～3A，内阻等于0.1Ω) 滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2A) 滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流0.5A) 定值电阻R3(阻值等于1Ω) 定值电阻R4(阻值等于10Ω) 定值电阻R5(阻值等于1kΩ) 电源E(E＝6V，内阻不计) （1）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符 号旁. （2）该同学描绘出的I－U图象应是上图中的________
4.（1）见下图（2）B
（二）电流表内外接法的选择：
2. 误差分析：
电流表可看成一个小电阻，内阻为RA。
（1）内接法: 误差来源于电流表分压
U测 U x +U A I测 I x
R测
U测 I测
Ux +U A Ix
Rx +RA
R测 Rx
也可以理解为测量出来的电阻其实是待测电阻 与电流表串联后的总电阻，即 R测 Rx +RA
表选0.3A量程 I P 0.3A
U
③由题目给的数据:如U - I图；
（二）电流表内外接法的选择：
1.记住口诀：“大内偏大，小外偏小”
高考物理第二轮复习方案 电学实验1
2014届高考物理第二轮复习方案新题之电学实验11、在“练习使用多用电表”实验中，某同学进行了如下的操作：（1）用多用电表电阻档测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零（如图a所示），然后用两表笔接触待测电阻的两端（如图b所示），这两步操作是否合理？（填“a合理”或“b合理”或“都不合理”）（2）用多用电表电流档测量电路中电流，该同学将选择开关置于直流“50mA”档,连接的电路如图c所示，图中多用电表测定的是__ __ （填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流），测得的值是___________。
（3）该同学要测量多用电表直流2.5 V档的内阻R V(约为20kΩ)。
除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个（电动势E为2V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R为10kΩ），电键一个，导线若干。
要求：（I）画出实验电路图（多用电表符号用○多表示）；（II）写出R V的表达式（用字母表示）。
2.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
他根据老师提供的以下器材，画出了如图所示的原理图。
①电压表V(量程3v,内阻Rv=10kΩ)②电流表G(量程3mA,内阻R g=100Ω)③电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)④滑动变阻器R1（O〜20Ω, 2A)⑤滑动变阻器R2（O〜100Ω, 1A)⑥定值电阻R3=0.5Ω⑦开关S和导线若干(1) 该同学没有选用电流表A的原因是_______________(2) 该同学将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_______A。
(3) 为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_______(填写器材编号）(4) 该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_______V (保留三位有效数字；),电源的内阻r=_______Ω(保留两位有效数字）（1）量程与被测电流值相比较太大（2分）（2）0.603（2分）（填0.6或0.60均给分）（3）R1（2分）（4）1.48（3分），0.84（3分）（0.70-0.90之间都给分）解析：由I g R g=(I-I g)R，解得I=0.603A。
高考物理二轮复习专题六物理实验第四讲电学创新实验课件
1．导电玻璃是制造 LCD 的主要材料之一。为测量导电玻璃的 电阻率，某小组同学选取长度 L＝25.00 cm、直径 d＝ 0.900 mm 的圆柱体导电玻璃进行实验，用欧姆表粗测该导 电玻璃的电阻 Rx，发现其电阻约 12.0 Ω。主要步骤如下， 完成下列填空。 (1)为精确测量 Rx 的阻值，该小组设计了 如图所示的实验电路。可供使用的主要 器材如下：
2．准确理解实验创新点 (1)诊断卷第1题中，要求闭合开关后，金属棒沿箭头方向 移动，因此连接线路时应注意电流的流向。 (2)诊断卷第2题中，要求报警器在温度达到或超过60 ℃时 报警，则必须先把开关打到c点，电阻箱的阻值调至650.0 Ω， 调节滑动变阻器，直到报警器开始报警，再把开关打到d点。 (3)诊断卷第3题中，理解已知内阻的电流表相当于一个电 压表，而用I2I－1rI1得到的是压敏电阻的真实值。
(1)请在图乙上描绘小灯泡的伏安特性曲线K1；曲线K1表明， 随着电压升高，小灯泡的电阻____________(填“越来越 小”“基本不变”或“越来越大”)。 (2)请在图丁上描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线K2；曲线K2表 明，随着电压升高，水中灯丝电阻____________(填“越来越 小”“基本不变”或“越来越大”)。 (3)对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线K1的电流值 基本都远远小于曲线K2的电流值，其原因是______________ ___________________________________________________。
第四讲
电学创新实验“电学创新实验来自学前诊断 点击链接考点一 实验原理的拓展与创新
该类实验的特点是题目来源于教材，但又高于教材，实 验的基本原理和思想方法是考查的核心，要解决此类实验问 题，应摒弃简单地背诵实验而向分析理解实验转变。需要考 生学会迁移应用
电学实验与创新题型总结--2024高考二轮复习含答案
实验技能与创新电学实验与创新题型总结一．导体电阻率的测量1．（2024•温州二模）滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成。
现为了测定某一滑动变阻器电阻丝的电阻率。
实验器材有：两节干电池（电动势为3V ，内阻为r ），电流表（量程为0.6A ，内阻为0.8Ω），电阻箱R （0～999.9Ω），待测滑动变阻器（总匝数120匝，匝数清晰可数），开关及导线若干。
器材按图1连接，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节电阻箱至合适阻值并保持不变，移动待测滑动变阻器的滑片，多次记录该滑动变阻器接入电路的匝数n 和相应电流表的读数I 。
作出图像，如图2所示。
（1）用螺旋测微器测量滑动变阻器电阻丝的直径如图3所示，电阻丝直径d ＝mm ；（2）某次测量时，电流表指针位置如图4所示，读数I ＝A ； （3）已知待测变阻器螺线管的直径D ＝3.15cm ，则待测变阻器电阻丝电阻率为Ω•m （结果保留2位有效数字）；（4）若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为4.0Ω，则两节干电池串联的总内阻r ＝Ω（结果保留2位有效数字）； （5）实验中所用的电源因长时间使用，内阻增大，则测得的电阻率 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
变式练习：2．（2024•宁波模拟）某同学买了一卷铜导线，想在不拆散导线卷情况下，测定带卷铜导线的长度。
（1）该同学剥去导线末端的少许绝缘皮，用螺旋测微器测铜导线直径，如图（a）所示，该铜导线直径为电学实验与创新题型总结--2024高考二轮复习mm。
（2）该同学找来实验器材来测量该卷铜导线的总电阻Rₓ，电路图如图（b），其中R1＝0.6Ω，R2＝100Ω，G 为灵敏电流计，R3为电阻箱，电路其余部分电阻均不计。
①开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于端（填“A”或“B”）；②闭合开关并移动变阻器滑片，发现电流计有示数。
调节电阻箱，使电流计指针稳定指向中央零刻度线，此时电阻箱阻值如图（c），则该卷铜导线的电阻为Ω；③已知铜导线的电阻率为1.78×10﹣8Ω⋅m，该同学测得导线的实际长度为m（π取3.14，保留一位小数）。
新高考新教材高考物理二轮总复习专题8物理实验第2讲电学实验pptx课件
(选填“大于”“小于”或“等于”)R02,此时热
。
(3)改变温控室的温度,测量不同温度时的热敏电阻阻值,可以得到热敏电
阻阻值随温度的变化规律。
答案 (1)短接
减小
(2)①b
②大于
Байду номын сангаас
R01-R02
解析 (1)欧姆调零时,应该将两表笔短接;多用电表的指针向右偏转角度越
大,电阻越小,由此可判断热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(3)图2是“测量电源的电动势和内阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭
合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电
流表始终没有示数。为查找故障,在其他连接不变的情况下,他将电压表连
=
0.3
40+360
A=0.75×10-3 A=0.75 mA,
所以总电流为I总=Im+I=0.75 mA+0.25 mA=1 mA,即量程为0~1 mA。
(2)当开关S接B端时,由图甲可知R1和电流表串联再和R2并联,由于和电流
表并联的电阻变小,当电流表满偏时,流过R2的电流变大,干路电流变大,即
接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示
数;试触d时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则
项前的字母)。
A.导线ab断路
B.滑动变阻器断路
C.导线cd断路
D.滑动变阻器短路
图2
(选填选
答案 (1)甲 (2)ADCB (3)C
解析 (1)因为R< A V,则待测电阻属于小电阻,要用电流表外测法,为了