資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第14講 電學(xué)實驗
考題一　多用電表的原理、使用及讀數(shù)問題
（2021 寧波模擬）在“練習(xí)使用多用電表”的實驗中：
（1）測量電阻時，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×100”的位置；將紅黑表筆短接，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對準電阻刻度的 （填“0刻線”或“∞刻線”）；
（2）將兩表筆與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很小。為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟 。
A．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×1k”的位置
B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×10”的位置
C．換擋后直接測量讀數(shù)
D．換擋后先進行歐姆調(diào)零再測量讀數(shù)
（3）若選用“×1”倍率時電表的讀數(shù)如圖甲所示，則所測電阻的電阻值為 Ω。
（2019 浙江模擬）某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中：
（1）小組同學(xué)正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙、丙所示，則它們的讀數(shù)值依次是 mm、 A、 V。
1．電流表、電壓表、歐姆表的比較
儀器 極性 量程選擇 讀數(shù)
電流表 正、負極的電表，電流由電表的正極流入，負極流出 使指針指示超過滿偏刻度的的位置 3 V和3 A量程估讀到最小分度的；15 V量程估讀到最小分度的；0.6 A量程估讀到最小分度的
電壓表
歐姆表 使指針盡量指在表盤的中間位置左右 表盤讀數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率
2.使用多用電表測電阻的“五步”法
(1)機械調(diào)零．
(2)選倍率，一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級的倍率，如估計值為200 Ω就應(yīng)該選×10的倍率，使指針的偏轉(zhuǎn)角度在滿偏到滿偏之間為測量的有效范圍．
(3)進行歐姆調(diào)零．
(4)將紅、黑表筆接在被測電阻的兩端進行測量，將指針示數(shù)乘以倍率得到測量值．
(5)測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋至OFF或交流電壓最高擋．
考題二　伏安法測電阻
（2023 漣源市二模）半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器是一種常用的傳感器，其阻值會隨壓力變化而改變。現(xiàn)有一壓力傳感器：
（1）利用圖甲所示的電路測量該傳感器在不同壓力下的阻值RN，其阻值約幾十千歐，實驗室提供以下器材：
電源電動勢為3V
電流表A（量程250μA，內(nèi)阻約為50Ω）
電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約為20kΩ）
滑動變阻器R（阻值0～100Ω）
為了提高測量的準確性，開關(guān)S1應(yīng)該接 （選填“1”或“2”），開關(guān)S2應(yīng)該接 （選填“3”或“4”）；
（2）通過多次實驗測得其阻值Rv隨壓力F變化的關(guān)系圖像如圖乙所示：（3）由圖乙可知，壓力越大，阻值
（選填“越大”或“越小”），且壓力小于2.0N時的靈敏度比壓力大于2.0N時的靈敏度（靈敏度指電阻值隨壓力的變化率） （選填“高”或“低”）；
（4）利用該壓力傳感器設(shè)計了如圖丙所示的自動分揀裝置，可以將質(zhì)量不同的物體進行分揀，圖中RN為壓力傳感器，R'為滑動變阻器，電源電壓為6V（內(nèi)阻不計）。分揀時將質(zhì)量大小不同的物體用傳送帶運送到托盤上，OB為一個可繞O轉(zhuǎn)動的杠桿，下端有彈簧，控制電路兩端電壓小于3V時，杠桿OB水平，物體水平通過進入通道1，當控制電路兩端電壓大于3V時，杠桿的B端就會被吸下，物體下滑進入通道2，從而實現(xiàn)分揀功能。若R'調(diào)為30kΩ，取重力加速度g＝10m/s2，該分揀裝置可以實現(xiàn)將質(zhì)量超過 kg的物體進行分揀（結(jié)果保留2位有效數(shù)字），若要將質(zhì)量超過0.20kg的貨物實現(xiàn)分揀，應(yīng)該將R'調(diào)成 kΩ（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
（2023 臺州二模）某物理興趣小組嘗試通過實驗測量某金屬導(dǎo)體電阻。
（1）先用歐姆表“×1”擋粗測該導(dǎo)體阻值，指針位置如圖1，對應(yīng)的讀數(shù)是 Ω。
經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)該電阻的阻值約為5Ω，測量值與真實值的偏差較大，原因是該同學(xué)未進行歐姆調(diào)零所致，若此時把兩表筆短接，指針應(yīng)指在歐姆擋零刻度線的 側(cè)（選填“左”或“右”）；
（2）考慮到伏安法測電阻中電表會給實驗測量帶來誤差，為解決該問題，興趣小組設(shè)計了如圖2所示的電路（部分導(dǎo)線未畫），實驗操作如下：
①斷開開關(guān)S2，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)到合適位置，并記錄兩電表示數(shù)U、I1。圖3所示的電流表讀數(shù)為 A。
②閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)仍為U，并記錄此時的電流表示數(shù)I2。則該電阻的阻值可表示為Rx＝ （結(jié)果用U、I1、I2表示）。
③根據(jù)你對該實驗原理的理解，在圖2中將剩余的兩根導(dǎo)線連接到合適的位置 。
（2022 浙江模擬）某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為1Ω）、定值電阻等．
（1）使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖1（a）所示，讀數(shù)為 Ω，據(jù)此應(yīng)選擇圖1中的 （填“b”或“c”）電路進行實驗．
（2）連接所選電路，閉合S，滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸 （填“增大”或“減小”），依次記錄電流及相應(yīng)的電壓，將元件X換成元件Y，重復(fù)實驗．
（3）圖2（a）是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U﹣I圖線，由圖可判斷元件 （填“X”或“Y”）是非線性元件．
（4）該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R＝21Ω的定值電阻，測量待測電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，如圖2（b）所示，閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V，斷開S2，讀數(shù)為1.00V，利用圖2（a）可算得E＝ V，r＝ Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表）．
1．電流表內(nèi)、外接法的區(qū)分與選擇
比較項目 電流表內(nèi)接法 電流表外接法
電路
誤差來源 電流表的分壓 電壓表的分流
測量結(jié)果 R測＝>Rx，偏大 R測＝適用條件 Rx RA(測大電阻) RV Rx(測小電阻)
比較項目 限流式接法 分壓式接法
電路
電壓調(diào)節(jié) 的范圍 E～E 0～E
電能損耗 節(jié)能 耗能
2.控制電路的選擇
(1)從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流式．
(2)以下三種情況必須用分壓式：①要求待測電路的U、I從0變化． ②R滑 Rx.
③選用限流式，Ux、Ix過大(超過電流表量程，燒壞電表、電源或用電器等)．
考題三　測定電池的電動勢和內(nèi)阻
（2023 杭州二模）（1）多用電表可以測量電阻，也可以測量電流與電壓，下列測量電路是某同學(xué)設(shè)計的有關(guān)測量電路：
A.用圖甲方案測量小燈泡的電阻
B.用圖乙方案測量小燈泡的電流強度
C.用圖丙方案測量小燈泡兩端的電壓
D.用圖丁方案測量二極管的正向電阻
已知這位同學(xué)已經(jīng)正確調(diào)節(jié)選擇開關(guān)，他能順利完成測量，且不會損壞儀器的是 （選填“A”、“B”、“C”、“D”）。
（2）利用電流表（不理想，內(nèi)阻等于5Ω）和電壓表（不理想，內(nèi)阻未知）測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，要求盡量減小實驗誤差。
①應(yīng)該選擇的實驗電路是圖中的 （選填“戊”或“己”）。
②有如下滑動變阻器提供：
A.滑動變阻器（0～1Ω）
B.滑動變阻器（0～20Ω）
C.滑動變阻器（0～100Ω）
滑動變阻器應(yīng)選用 （選填相應(yīng)器材前的字母）。
（2023 樂清市校級模擬）李同學(xué)在研究測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗中，電路連接如圖2，突然靈光一閃，發(fā)現(xiàn)該電路也可以粗測滑動變阻器電阻絲的電阻率。

（1）如圖2所示，滑動變阻器的瓷筒上緊密纏繞著單層電阻絲，測量出瓷筒上電阻絲纏繞的總寬度l0，測得n匝電阻絲纏繞后的寬度為x，則電阻絲的直徑為 ；測量出滑動變阻器瓷筒外徑D，可認為一匝電阻絲的長度為πD；
（2）將開關(guān)S2撥到接線柱2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，即改變其接入電路中的寬度l，電壓表和電流表示數(shù)都在較大范圍內(nèi)較為均勻的變化，整理數(shù)據(jù)如圖3所示，橫坐標單位為l0，若圖像斜率為k，則電阻絲的電阻率為 （用題設(shè)中已知物理量符號表示）；
（3）儲同學(xué)認為從圖3中圖像數(shù)據(jù)可知，上述實驗方案誤差較大，應(yīng)采用電流表外接的方式，你是否認同儲同學(xué)觀點，并說明理由 ；
（4）楊同學(xué)繼續(xù)用如圖1電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)前面實驗結(jié)果，為減小實驗誤差，開關(guān)S2應(yīng)該連接 接線柱（選填“1”或“2”）；電源電動勢測量值相較真實值 （選填“偏大”、“偏小”或“相同”）；電源內(nèi)阻數(shù)量級應(yīng)為 （選填“幾歐”、“幾十歐”或“幾百歐”）。
（2023 浙江模擬）某實驗小組用圖甲所示電路測量電源E的電動勢和內(nèi)阻，圖中電壓表量程為3V，虛線框內(nèi)為用電流計G改裝的電流表。
（1）已知電流計G的滿偏電流IG＝200mA、內(nèi)阻rG＝0.30Ω，電路中已將它改裝為最大量程600mA的電流表，則R1＝ Ω（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）。
（2）在（1）的基礎(chǔ)上，保持電流計G的刻度盤不變，即刻度盤上標注的最大電流為IG＝200mA。通過移動變阻器R的滑片，得到多組電壓表的讀數(shù)U和電流計G的讀數(shù)，作出如圖乙的圖像。某次測量時，電壓表的示數(shù)如圖丙，則電壓表的示數(shù)為 V則此時通過電源的電流為 mA，得到電源的電動勢E等于 V，內(nèi)阻等于 Ω（結(jié)果取三位有效數(shù)字）。
（3）若現(xiàn)在有一個水果電池，查閱資料后得該水果電池的電動勢約為1V，內(nèi)阻約為5000Ω。某小組設(shè)計了如下兩種測量方案，如圖所示，為減少測量誤差，應(yīng)選用方案 （填“一”或“二”）若考慮電流表的內(nèi)阻，則水果電池電動勢的測量值 真實值（填“大于“等于”或“小于”）。
1．電路的實物連接“三注意”
(1)總的原則：先串后并，接線到柱，注意量程和正負．
(2)對限流電路，只需用筆畫線當做導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、開關(guān)、滑動變阻器、“伏安法”部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)．
(3)對分壓電路，應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動頭的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況，將“伏安法”部分接入該兩點間．(注意滑動變阻器應(yīng)調(diào)到使“伏安法”部分所接兩點間阻值最小處)
2．數(shù)據(jù)處理的“兩方法”
(1)列表法：把被測物理量分類列表表示出來，表中對各物理量的排列習(xí)慣上是先記錄原始數(shù)據(jù)，后計算結(jié)果．列表法可大體反映某些因素對結(jié)果的影響，常用作其他數(shù)據(jù)處理方法的一種輔助手段．
(2)圖象法：把實驗測得的量按自變量和因變量的函數(shù)關(guān)系用圖象直觀地顯示出來．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出圖象．若是反比關(guān)系一般改畫成正比圖線，同時注意圖象斜率、圖象在坐標軸上截距的物理意義．值得注意的是，創(chuàng)新實驗的落腳點幾乎都是圖象，故備考時一定要將圖象法處理數(shù)據(jù)作為重中之重．
考題四　電學(xué)創(chuàng)新拓展實驗
（2023 樂清市校級模擬）（1）在日常生活中充電寶可以像電源一樣使用，小明嘗試測量充電寶B的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為5V，r約為0.3Ω），現(xiàn)有實驗器材：量程為3V的理想電壓表V，量程為0.3A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），定值電阻R＝40Ω，滑動變阻器R′，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
①畫出實驗電路原理圖，圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出。
②實驗中，當電流表的示數(shù)為I1時，電壓表的示數(shù)為U1；當電流表的示數(shù)為I2時，電壓表的示數(shù)為U2。則E＝ ，r＝ 。（用I1、I2、U1、U2及R表示）
（2）小張認為實際電壓表都不是理想的，小明的電路測量誤差大，于是設(shè)計了如圖1所示的電路測量充電寶B的電動勢E和內(nèi)電阻r。均勻電阻絲XY長1.0m，電阻8.0Ω，標準電池A電動勢為8.0V、內(nèi)電阻0.50Ω，定值電阻R1＝1.5Ω，R2＝4.8Ω。
①開關(guān)S斷開，當滑動片J移動至XJ＝0.80m位置時電流表G示數(shù)為零，則充電寶B的電動勢E＝ V（保留二位有效數(shù)字）；
②開關(guān)S閉合，滑片J移至XJ＝0.75m處時電流表G示數(shù)為零，則充電寶B的內(nèi)電阻r＝ Ω（保留二位有效數(shù)字）；
③某金屬絲電阻值R隨攝氏溫度t變化規(guī)律如圖2所示。小劉用該金屬絲做測溫探頭，代替定值電阻R1。把開關(guān)S斷開，當溫度變化時，調(diào)節(jié)滑動片J的位置，使電流表G示數(shù)為零，則可以把電阻絲長度XJ刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，這樣就得到了一個電阻溫度計。如果電池、充電寶的電動勢和內(nèi)阻都不變，則溫度越高，XJ值 （選填“越大”、“越小”、“不變”或“不確定”）。
（2023 浙江模擬）一實驗小組為了測量某元件的電阻，進行了如下實驗：
（1）首先用多用電表進行粗測，如圖所示下列操作步驟正確的是 。
A.如圖甲，將紅黑表筆短接，進行機械調(diào)零
B.如圖乙，利用所示旋鈕進行歐姆調(diào)零
C.如圖丙，用“×10”擋測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，為了準確測量，應(yīng)換到“×100”擋
D.實驗完成后，擋位調(diào)至如圖丁所示位置
（2）隨著使用時間的增長，歐姆表內(nèi)部的電源電動勢會減小，內(nèi)阻會增大，但仍能進行歐姆調(diào)零。若仍用該表測電阻，則測量結(jié)果會 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（3）為了精確測量該元件的電阻，同學(xué)們又采川了如題圖2所示電路進行測量，電路，出控制電路和測量電路兩大部分組成.實驗用到的器材如下：
A.待測電阻R.
B.靈敏電流計G
C.定值電阻R0＝80Ω
D.粗細均勻的電阻絲AB（總長為L＝60.00cm）
E.滑動變阻器R
F.線夾、電源、開關(guān)以及導(dǎo)線若干
G.電源（電動勢為3V）
①在閉合開關(guān)S前，可將線夾P2大致固定于電阻絲AB中部位置，滑片P1應(yīng)置于a端。閉合開關(guān)后，先移動滑動變阻器的滑片P1至某一位置，然后不斷調(diào)節(jié)線火P2所夾的位置，直到靈敏電流計G示數(shù)為零，測出此時AP2段電阻絲長度x＝12.00cm，則Rx的阻值計算式為 （用R0、L、x表示），代入數(shù)據(jù)得Rx＝ Ω；
②為減小因電阻絲粗細不均勻帶來的誤差，將定值電阻R0換成電阻箱，并按照①中的操作，電阻箱的阻值記為R1；然后將電阻箱與Rx交換位置，保持線夾P2的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，重新使靈敏電流計G示數(shù)為零，此時電阻箱的阻值記為R2，則電阻Rx＝
（2023 鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）將一銅片和一鋅片分別插入一只橙子內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的水果電池，其電動勢約為1.5V。
（1）取一個額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的小燈泡（小燈泡電阻可認為不變），實驗發(fā)現(xiàn)該電池與小燈泡直接相連接后，小燈泡不亮，測得流過小燈泡的電流為1mA，則該電池的內(nèi)阻約為 Ω。
（2）除了水果電池以外，實驗室還提供了如下器材：
a.電流表A（量程0～0.6A～3A，內(nèi)阻很小）
b.毫安表mA（量程0.6mA，內(nèi)阻大概10Ω）
c.電壓表V（量程1.5V，內(nèi)阻約2kΩ）
d.滑動變阻器R（阻值0～20Ω）
e.電阻箱（阻值0～9999.9Ω）
f.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
①為了測定該“水果電池”的電動勢和內(nèi)阻，請你根據(jù)提供的器材，在圖2方框中畫出最合理的測量電路圖。
②采用上述實驗，讀取多組數(shù)據(jù)，利用圖像R測得的水果電池的內(nèi)阻與真實值相比，r測 r真。（選填“大于”“小于”或“等于”）
圖2是“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積關(guān)系”的實驗裝置。
（3）關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的有 。
A.柱塞上應(yīng)該涂潤滑油
B.應(yīng)緩慢推拉柱塞
C.用手握注射器推拉柱塞
D.改變體積后要快速記錄壓強數(shù)據(jù)
（4）實驗中，連接注射器與壓強傳感器之間軟管內(nèi)的氣體不可忽略。移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，繪出的p圖像可能為 。
1．對于電學(xué)實驗的創(chuàng)新，要注意以下問題
(1)在解決設(shè)計型實驗時，要注意條件的充分利用，如對于給定確切阻值的電壓表和電流表，電壓表可當作電流表使用，電流表也可當作電壓表使用，利用這一特點，可以拓展伏安法測電阻的方法，如伏伏法、安安法等．
(2)對一些特殊電阻的測量，如電流表或電壓表內(nèi)阻的測量，電路設(shè)計有其特殊性，即首先要注意到其自身量程對電路的影響，其次要充分利用其“自報電流或自報電壓”的功能，因此在測電壓表內(nèi)阻時無需另并聯(lián)電壓表，測電流表內(nèi)阻時無需再串聯(lián)電流表．
2．解決電學(xué)設(shè)計型實驗常用的方法
(1)轉(zhuǎn)換法：將不易測量的物理量轉(zhuǎn)換成可以(或易于)測量的物理量進行測量，然后再反求待測物理量的值，這種方法叫轉(zhuǎn)換測量法(簡稱轉(zhuǎn)換法)．如在測量金屬絲電阻率的實驗中，雖然無法直接測量電阻率，但可通過測量金屬絲的長度和直徑，并將金屬接入電路測出其電阻，然后再計算出它的電阻率．
(2)替代法：用一個標準的已知量替代被測量，通過調(diào)整標準量，使整個測量系統(tǒng)恢復(fù)到替代前的狀態(tài)，則被測量等于標準量．
(3)控制變量法：研究一個物理量與其他幾個物理量的關(guān)系時，要使其中的一個或幾個物理量不變，分別研究這個物理量與其他各物理量的關(guān)系，然后再歸納總結(jié)，如探究電阻的決定因素實驗．
（2023 臺州模擬）（1）小陶同學(xué)利用如圖甲所示的線圈進行“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實驗。為了看到明顯的實驗現(xiàn)象，線圈的兩個接線柱與哪個電表連接更合理？答： 。
A．直流電流表 B．直流電壓表 C．交流電流表 D．交流電壓表
（2）為了測出圖甲所示線圈的電阻值，小陶用伏安法進行測量，實驗電路如圖乙所示，請按要求完成下列問題。
①改變滑動變阻器滑片，待電路穩(wěn)定得到的多組電流、電壓值如表所示，請在相應(yīng)位置作出I﹣U圖像。
電壓U（V） 0.00 0.30 0.50 0.80 1.10 1.40 1.60 2.00
電流I（mA） 0.0 11.8 17.4 27.8 36.6 57.0 55.8 70.2
②由圖像可得該線圈的電阻值為 Ω。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
③有同學(xué)認為，實驗中該線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而影響實驗數(shù)據(jù)的測量。你認為該說法是否合理？并說明理由。
答： 。（填“合理”或“不合理”）
理由： 。
（2023 浙江模擬）某小組測量某金屬細桿（如圖甲）的電阻率，應(yīng)用了學(xué)生電源E、定值電阻R0、電壓表V1和V2、電阻箱R等器材，操作步驟如下：
（1）用刻度尺測量金屬細桿的長度L，用游標卡尺在不同部位測量金屬環(huán)橫截面的直徑D，讀數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為 cm；
（2）按圖丙連接電路，a、b間器件表示金屬環(huán)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄兩塊電壓表和電阻箱的讀數(shù)，繪制出丁圖，可計算出金屬環(huán)的阻值R'＝ Ω，用L、D、R'表示出該金屬環(huán)的電阻率ρ＝ ；
（3）從系統(tǒng)誤差角度看，由丁圖計算出的阻值R' 真實值（選填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2023 浙江模擬）某同學(xué)設(shè)計了一個既能測量定值電阻阻值，又能測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路圖如圖（一） 所示，他用了如下的實驗器材中的一部分：
①電流表A1（量程150μA，內(nèi)阻100Ω）；電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻很小）；
②滑動變阻器R（0﹣20Ω）；
③兩個定值電阻R1＝900Ω，R2＝9900Ω；
④待測電阻Rx；
⑤待測電源E（一節(jié)干電池）；
⑥開關(guān)和導(dǎo)線若干。
（1）根據(jù)實驗要求，與電流表A1串聯(lián)的定值電阻為 （填“R1”或“R2”）。
（2）該同學(xué)先用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進行了以下操作：
①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器到適當阻值，記錄此時電流表A1示數(shù)I1，電流表A2示數(shù)I2；
②斷開開關(guān)S2，保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時電流表A1示數(shù)I3，電流表A2示數(shù)I4；后斷開S1；
③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計算定值電阻Rx的表達式為
。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值與其真實值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
（3）再用該電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，得I1與I2的關(guān)系如圖（二）所示。根據(jù)圖線可得電源電動勢E＝
V；電源內(nèi)阻r＝ Ω。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（2023 溫州模擬）在“用多用表測量電學(xué)中的物理量”實驗中，按如圖所示連接電路給燈泡“2.5V 0.8A”通電。
①一組同學(xué)閉合開關(guān)移動滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發(fā)光。斷開開關(guān)，將多用表選擇開關(guān)置于合適擋位，紅黑兩表筆分別接開關(guān)兩個接線柱A、B，則此時多用電表測量的是小燈泡的 （填“電壓”、“電流”或“電阻”），紅表筆應(yīng)接接線柱 （填“A”、“B”或“A、B都可以”）。
②另一組同學(xué)閉合開關(guān)移動滑動變阻器的滑片，燈泡始終不發(fā)光。該同學(xué)用多用電表的直流電壓擋來檢測電路哪個位置發(fā)生了故障。他在閉合開關(guān)的情況下用多用電表的一支表筆始終接在電路的A接線柱，另一支表筆依次接觸電路中的B、C、D接線柱進行檢測，發(fā)現(xiàn)接觸B、C時電表指針沒有偏轉(zhuǎn)，接觸D時有一定偏轉(zhuǎn)。則出現(xiàn)故障的原因可能是 。
A．電池沒電了
B．僅開關(guān)接觸不良
C．僅滑動變阻器滑片接觸不良
D．僅燈泡和燈泡座接觸不良
（2023 嘉興一模）小剛同學(xué)欲探究如圖甲所示的一根螺旋形金屬絲的電阻特性。
（1）他先用多用電表粗測其電阻。讀取數(shù)據(jù)時，多用電表擋位和指針位置如圖乙所示，則對應(yīng)的讀數(shù)是 Ω。
（2）他設(shè)計電路進一步精確測量，除已有電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實驗器材：
A．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
B．電流表（量程0～3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω）
C．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）
D．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）
則實驗中電流表和滑動變阻器應(yīng)分別選用 。（選填對應(yīng)的字母）
（3）小剛測量金屬絲兩端的電壓U和電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標紙上標出，如圖丙所示。請作出該金屬絲的U﹣I圖線，并根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R＝ Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（4）小剛用電流傳感器測量通過該螺旋金屬絲的電流，電流隨時間變化的圖線如圖丁所示。由圖丁信息可知，在閉合開關(guān)的時刻t0，電流沒有發(fā)生突變，請簡要作出解釋： 。
（2023 寧波一模）某小組測定一金屬絲的電阻率，部分實驗步驟如下：
（1）用螺旋測微器測量該金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則該金屬絲的直徑d＝ mm；
（2）因為在實驗室找不到合適的電流表，該同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的電路，電源電動勢E為4.5V，內(nèi)阻r約為1Ω，定值電阻R0＝15.0Ω；電壓表量程為3V，內(nèi)阻RV約為3kΩ，一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于R0，并配有可在電阻絲上移動的金屬夾）、電阻箱。主要實驗步驟如下：
A.將器材按如圖2所示連接；
B.開關(guān)閉合前為了電壓表的安全，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的 （填“m”或“n”）端，并將電阻箱的阻值調(diào)到 （填“最大”或“最小”）；
C.然后調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)為U0＝3.0V，記下電阻箱的阻值；之后不斷改變Rx接入電路的長度x，調(diào)整電阻箱的阻值，使電壓表示數(shù)始終為U0＝3.0V，記錄下電阻絲Rx接入電路的長度x及對應(yīng)電阻箱的阻值R，得出多組數(shù)據(jù)，作出R﹣x圖線如圖3所示。a、b為已知量；
D.根據(jù)圖像和測量的直徑求得金屬絲的電阻率ρ＝ （用a、b、d、π等字母表示），電壓表內(nèi)阻使得電阻率ρ測量結(jié)果 （填“不變”“偏大”或“偏小”）。
（2023 杭州一模）在探究小燈泡電阻規(guī)律的實驗中，實驗電路圖如圖所示，所用器材有：
小燈泡（額定電壓2.5V，額定電流0.3A）
電壓表（量程300mV，內(nèi)阻為300Ω）
電流表（量程300mA，內(nèi)阻為0.27Ω）
定值電阻R0（阻值A(chǔ).R0＝10Ω；B.R0＝200Ω）
滑動變阻器R1（阻值A(chǔ).0﹣20Ω；B.0﹣200Ω）
電阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）
電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）
開關(guān)S、導(dǎo)線若干。
完成下列填空：
（1）滑動變阻器R1應(yīng)選擇 （選填A(yù)或B），初始觸頭應(yīng)滑在 （選填a或b）；
（2）為使電壓表量程擴大至3V，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為 Ω，定值電阻R0選 （選填A(yù)或B）。
（3）某次測量電壓表的讀數(shù)為152mV，電流表的讀數(shù)為240mA，此時小燈泡的電阻為 （保留2位有效數(shù)字）；
（4）若用電流傳感器替代電流表，電鍵閉合的瞬間，測量得到電流隨時間變化的圖線會如 （填選項A或B）所示，是因為 。
（2023 浙江模擬）（1）在“測電源的電動勢與內(nèi)電阻”實驗中，測量實驗室中干電池組的電動勢與內(nèi)電阻。
①圖1中導(dǎo)線a端應(yīng)與電流表的 （選填“﹣”、“0.6”或“3”）連接。導(dǎo)線b端應(yīng)與電流表的 （選填“﹣接線柱”、“0.6接線柱”或“3接線柱”）連接。
②閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使 的示數(shù)逐漸變大。
A．電壓表
B．電流表
③根據(jù)實驗測得的5組數(shù)據(jù)，在坐標紙上描出數(shù)據(jù)點，如圖2所示。
則此干電池組的電動勢E＝ V，內(nèi)阻r＝ Ω。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（2）用圖3電路對實驗室中某一未知電源的電動勢Ex進行精確測量，過程如下：
先把單刀雙擲開關(guān)撥到1，移動滑動變阻器滑片P，使電流計G的示數(shù)恰好為0，記下滑片P到滑動變阻器左端的距離Is。
然后把單刀雙擲開關(guān)撥到2，移動滑動變阻器滑片P，使電流計G的示數(shù)也恰好為0，記下滑片P到滑動變阻器左端的距離Ix。
已知滑動變阻器的阻值與長度成正比，標準電源的電動勢E＝1.50V，對應(yīng)刻度Is＝7.50cm，被測電源對應(yīng)刻度為lx＝21.00cm，則被測電源的電動勢Ex＝ V。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
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第14講 電學(xué)實驗
考題一　多用電表的原理、使用及讀數(shù)問題
（2021 寧波模擬）在“練習(xí)使用多用電表”的實驗中：
（1）測量電阻時，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×100”的位置；將紅黑表筆短接，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對準電阻刻度的 （填“0刻線”或“∞刻線”）；
（2）將兩表筆與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度很小。為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟 。
A．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×1k”的位置
B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×10”的位置
C．換擋后直接測量讀數(shù)
D．換擋后先進行歐姆調(diào)零再測量讀數(shù)
（3）若選用“×1”倍率時電表的讀數(shù)如圖甲所示，則所測電阻的電阻值為 Ω。
【解答】解：（1）歐姆表選擇倍率后要進行歐姆調(diào)零，將紅黑表筆短接，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對準電阻刻度的0刻線。
（2）將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×100”的位置，將兩表筆與待測電阻相接，指針偏轉(zhuǎn)角度很小，說明所測電阻較大，
所需倍率太小，為了得到比較準確的測量結(jié)果，應(yīng)換較大的倍率，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率“×1k”的位置，
換擋后先進行歐姆調(diào)零再測量讀數(shù)，故合理的步驟是AD。
（3）選用“×1”倍率，由圖甲所示可知，所測電阻的電阻值為16×1Ω＝16Ω。
故答案為：（1）0刻線；（2）AD；（3）16。
（2019 浙江模擬）某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中：
（1）小組同學(xué)正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙、丙所示，則它們的讀數(shù)值依次是 mm、 A、 V。
【解答】解：（1）由圖示螺旋測微器可知，其讀數(shù)為：0.5mm+49.9×0.01mm＝0.999mm（0.998mm～1.000mm均正確）
電流表連接的是0～0.6A量程，分度值為0.02A，分度值為“1”則需估讀一位，故其讀數(shù)為0.42A，
電壓表連接的是0～3V量程，分度值為0.1V，分度值為“2”讀到本位即可，故其讀數(shù)為2.27V（2.25V～2.29V均正確）。
1．電流表、電壓表、歐姆表的比較
儀器 極性 量程選擇 讀數(shù)
電流表 正、負極的電表，電流由電表的正極流入，負極流出 使指針指示超過滿偏刻度的的位置 3 V和3 A量程估讀到最小分度的；15 V量程估讀到最小分度的；0.6 A量程估讀到最小分度的
電壓表
歐姆表 使指針盡量指在表盤的中間位置左右 表盤讀數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率
2.使用多用電表測電阻的“五步”法
(1)機械調(diào)零．
(2)選倍率，一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級的倍率，如估計值為200 Ω就應(yīng)該選×10的倍率，使指針的偏轉(zhuǎn)角度在滿偏到滿偏之間為測量的有效范圍．
(3)進行歐姆調(diào)零．
(4)將紅、黑表筆接在被測電阻的兩端進行測量，將指針示數(shù)乘以倍率得到測量值．
(5)測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋至OFF或交流電壓最高擋．
考題二　伏安法測電阻
（2023 漣源市二模）半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器是一種常用的傳感器，其阻值會隨壓力變化而改變。現(xiàn)有一壓力傳感器：
（1）利用圖甲所示的電路測量該傳感器在不同壓力下的阻值RN，其阻值約幾十千歐，實驗室提供以下器材：
電源電動勢為3V
電流表A（量程250μA，內(nèi)阻約為50Ω）
電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約為20kΩ）
滑動變阻器R（阻值0～100Ω）
為了提高測量的準確性，開關(guān)S1應(yīng)該接 （選填“1”或“2”），開關(guān)S2應(yīng)該接 （選填“3”或“4”）；
（2）通過多次實驗測得其阻值Rv隨壓力F變化的關(guān)系圖像如圖乙所示：（3）由圖乙可知，壓力越大，阻值
（選填“越大”或“越小”），且壓力小于2.0N時的靈敏度比壓力大于2.0N時的靈敏度（靈敏度指電阻值隨壓力的變化率） （選填“高”或“低”）；
（4）利用該壓力傳感器設(shè)計了如圖丙所示的自動分揀裝置，可以將質(zhì)量不同的物體進行分揀，圖中RN為壓力傳感器，R'為滑動變阻器，電源電壓為6V（內(nèi)阻不計）。分揀時將質(zhì)量大小不同的物體用傳送帶運送到托盤上，OB為一個可繞O轉(zhuǎn)動的杠桿，下端有彈簧，控制電路兩端電壓小于3V時，杠桿OB水平，物體水平通過進入通道1，當控制電路兩端電壓大于3V時，杠桿的B端就會被吸下，物體下滑進入通道2，從而實現(xiàn)分揀功能。若R'調(diào)為30kΩ，取重力加速度g＝10m/s2，該分揀裝置可以實現(xiàn)將質(zhì)量超過 kg的物體進行分揀（結(jié)果保留2位有效數(shù)字），若要將質(zhì)量超過0.20kg的貨物實現(xiàn)分揀，應(yīng)該將R'調(diào)成 kΩ（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
【解答】解：（1）RN的阻值約幾十千歐，因此有RNΩ＝1000Ω
為了提高測量的準確性，開關(guān)S1應(yīng)該接2。
實驗需要測量多組數(shù)據(jù)，且電壓從零開始變化，實驗時滑動變阻器要用分壓方式接入電路，因此開關(guān)S2應(yīng)該接3。
（3）由圖乙可知，壓力越大，阻值越小。
由靈敏度指電阻值隨壓力的變化率可知，壓力小于2.0N時的靈敏度比壓力大于2.0N時的靈敏度高。
（4）由題意可知，當控制電壓等于3V時，控制電路的電流為IA＝1×104A
壓力傳感器上的電壓為3V，壓力傳感器的電阻值為RNΩ＝3×104Ω
由圖乙可知傳感器上的壓力1.40N，物體質(zhì)量為0.14kg，因此由壓力傳感器的特點可知，該分揀裝置可以實現(xiàn)將質(zhì)量超過0.14kg的物體分揀。
若要將質(zhì)量超過0.20kg的貨物實現(xiàn)分揀，由以上計算分析可知，當物體質(zhì)量為0.20kg時，由圖乙可知，壓力傳感器的電阻值為26.0kΩ，因此應(yīng)該將R'調(diào)成26.0kΩ時，當質(zhì)量超過0.20kg的貨物，壓力傳感器的電阻值小于26.0kΩ，控制電路兩端電壓大于3V，貨物實現(xiàn)分揀。
故答案為：（1）2，3；（3）越小，高； （4）0.14，26.0
（2023 臺州二模）某物理興趣小組嘗試通過實驗測量某金屬導(dǎo)體電阻。
（1）先用歐姆表“×1”擋粗測該導(dǎo)體阻值，指針位置如圖1，對應(yīng)的讀數(shù)是 Ω。
經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)該電阻的阻值約為5Ω，測量值與真實值的偏差較大，原因是該同學(xué)未進行歐姆調(diào)零所致，若此時把兩表筆短接，指針應(yīng)指在歐姆擋零刻度線的 側(cè)（選填“左”或“右”）；
（2）考慮到伏安法測電阻中電表會給實驗測量帶來誤差，為解決該問題，興趣小組設(shè)計了如圖2所示的電路（部分導(dǎo)線未畫），實驗操作如下：
①斷開開關(guān)S2，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)到合適位置，并記錄兩電表示數(shù)U、I1。圖3所示的電流表讀數(shù)為 A。
②閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)仍為U，并記錄此時的電流表示數(shù)I2。則該電阻的阻值可表示為Rx＝ （結(jié)果用U、I1、I2表示）。
③根據(jù)你對該實驗原理的理解，在圖2中將剩余的兩根導(dǎo)線連接到合適的位置 。
【解答】解：（1）歐姆表的讀數(shù)為R＝22×1Ω＝22Ω
由于測量值大于真實值是因為電表內(nèi)阻偏大，因此短接時，電流達不到滿偏電流，指針應(yīng)在零刻度線的左側(cè)。
（2）①電流表所選量程最小分度值為0.02A，讀數(shù)為I1＝16×0.02A＝0.32A
②兩個電阻并聯(lián)的電流之和等總電流，根據(jù)歐姆定律
③電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻兩端，如圖
故答案為：（1）22，左；（2）0.32；（3）；（4）見解析。
（2022 浙江模擬）某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為1Ω）、定值電阻等．
（1）使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖1（a）所示，讀數(shù)為 Ω，據(jù)此應(yīng)選擇圖1中的 （填“b”或“c”）電路進行實驗．
（2）連接所選電路，閉合S，滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸 （填“增大”或“減小”），依次記錄電流及相應(yīng)的電壓，將元件X換成元件Y，重復(fù)實驗．
（3）圖2（a）是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U﹣I圖線，由圖可判斷元件 （填“X”或“Y”）是非線性元件．
（4）該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R＝21Ω的定值電阻，測量待測電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，如圖2（b）所示，閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V，斷開S2，讀數(shù)為1.00V，利用圖2（a）可算得E＝ V，r＝ Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表）．
【解答】解：（1）使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖（a）所示，讀數(shù)為10Ω．
元件X的電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表采用外接法誤差較小，因此需要選擇圖b所示實驗電路．
（2）連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，并聯(lián)支路電壓增大，電流表的示數(shù)逐漸增大；
（3）由圖象可知，X電阻不變化；而Y所示電阻隨電壓的變化而變化，則可判斷元件Y是非線性元件；
（4）根據(jù)U﹣I圖線得出元件X的電阻R10Ω；
閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V；斷開S2，讀數(shù)為1.00V，
根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式
E＝3r
E＝1（r+21）
解得：E＝3.15V≈3.2V．r＝0.50Ω
故答案為：（1）10，b；（2）增大；（3）Y；（4）3.2，0.50
1．電流表內(nèi)、外接法的區(qū)分與選擇
比較項目 電流表內(nèi)接法 電流表外接法
電路
誤差來源 電流表的分壓 電壓表的分流
測量結(jié)果 R測＝>Rx，偏大 R測＝適用條件 Rx RA(測大電阻) RV Rx(測小電阻)
比較項目 限流式接法 分壓式接法
電路
電壓調(diào)節(jié) 的范圍 E～E 0～E
電能損耗 節(jié)能 耗能
2.控制電路的選擇
(1)從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流式．
(2)以下三種情況必須用分壓式：①要求待測電路的U、I從0變化． ②R滑 Rx.
③選用限流式，Ux、Ix過大(超過電流表量程，燒壞電表、電源或用電器等)．
考題三　測定電池的電動勢和內(nèi)阻
（2023 杭州二模）（1）多用電表可以測量電阻，也可以測量電流與電壓，下列測量電路是某同學(xué)設(shè)計的有關(guān)測量電路：
A.用圖甲方案測量小燈泡的電阻
B.用圖乙方案測量小燈泡的電流強度
C.用圖丙方案測量小燈泡兩端的電壓
D.用圖丁方案測量二極管的正向電阻
已知這位同學(xué)已經(jīng)正確調(diào)節(jié)選擇開關(guān)，他能順利完成測量，且不會損壞儀器的是 （選填“A”、“B”、“C”、“D”）。
（2）利用電流表（不理想，內(nèi)阻等于5Ω）和電壓表（不理想，內(nèi)阻未知）測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，要求盡量減小實驗誤差。
①應(yīng)該選擇的實驗電路是圖中的 （選填“戊”或“己”）。
②有如下滑動變阻器提供：
A.滑動變阻器（0～1Ω）
B.滑動變阻器（0～20Ω）
C.滑動變阻器（0～100Ω）
滑動變阻器應(yīng)選用 （選填相應(yīng)器材前的字母）。
【解答】解：（1）A、圖甲方案電阻所在回路已經(jīng)斷開，則可以測量電阻，不會損壞儀器，故A正確；
B、圖乙方案多用電表的極性接錯，不但無法測量，而且會損壞儀器，故B錯誤；
C、圖丙方案接法正確，可以測量電壓，故C正確；
D、圖丁方案，黑表筆接了內(nèi)部電源的正極，這是正確的，但是二極管所在電路處于通電狀態(tài)，不但無法測量，而且會損壞儀器，故D錯誤；
故選：AC。
（2）①為了盡量減小實驗誤差，目前電流表內(nèi)阻已知，故采用己方案。
②由于電流表有5Ω的內(nèi)阻，電源有一定數(shù)值的待測內(nèi)阻，為了電路調(diào)節(jié)明顯，滑動變阻器應(yīng)該選B。
故答案為：（1）AC；（2）①己，②B
（2023 樂清市校級模擬）李同學(xué)在研究測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗中，電路連接如圖2，突然靈光一閃，發(fā)現(xiàn)該電路也可以粗測滑動變阻器電阻絲的電阻率。

（1）如圖2所示，滑動變阻器的瓷筒上緊密纏繞著單層電阻絲，測量出瓷筒上電阻絲纏繞的總寬度l0，測得n匝電阻絲纏繞后的寬度為x，則電阻絲的直徑為 ；測量出滑動變阻器瓷筒外徑D，可認為一匝電阻絲的長度為πD；
（2）將開關(guān)S2撥到接線柱2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，即改變其接入電路中的寬度l，電壓表和電流表示數(shù)都在較大范圍內(nèi)較為均勻的變化，整理數(shù)據(jù)如圖3所示，橫坐標單位為l0，若圖像斜率為k，則電阻絲的電阻率為 （用題設(shè)中已知物理量符號表示）；
（3）儲同學(xué)認為從圖3中圖像數(shù)據(jù)可知，上述實驗方案誤差較大，應(yīng)采用電流表外接的方式，你是否認同儲同學(xué)觀點，并說明理由 ；
（4）楊同學(xué)繼續(xù)用如圖1電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)前面實驗結(jié)果，為減小實驗誤差，開關(guān)S2應(yīng)該連接 接線柱（選填“1”或“2”）；電源電動勢測量值相較真實值 （選填“偏大”、“偏小”或“相同”）；電源內(nèi)阻數(shù)量級應(yīng)為 （選填“幾歐”、“幾十歐”或“幾百歐”）。
【解答】解：（1）測得n匝電阻絲纏繞后的寬度為x，則每匝電阻絲的寬度即為電阻絲的直徑，應(yīng)為
（2）由電阻定律可得
電阻絲的橫截面積
由歐姆定律
電阻絲的總長度
圖3圖線的斜率
聯(lián)立解得：ρ
（3）不認同，因為采用電流表外接并利用圖像法處理數(shù)據(jù)，圖像斜率和電阻率相關(guān)但與電流表內(nèi)阻無關(guān)。
（4）因電源的內(nèi)阻較小，由圖中l(wèi)＝0時縱坐標值為電流表內(nèi)阻，即電流表的內(nèi)阻可由圖像確定，電壓表的內(nèi)阻遠大于電源的內(nèi)阻，因此為減小實驗誤差，應(yīng)用電流表外接，即開關(guān)S2應(yīng)該連接1接線柱。
考慮到電流表內(nèi)阻
E＝U+I（RA+r）
根據(jù)U﹣I圖像的到的電源電動勢測量值與真實值相同，內(nèi)阻測量值包括了電流表的內(nèi)阻。
因一般電源內(nèi)阻都較小，因此電源內(nèi)阻數(shù)量級應(yīng)為幾歐。
故答案為：（1）；（2）；（3）不認同，因為采用電流表外接并利用圖像法處理數(shù)據(jù)，圖像斜率和電阻率相關(guān)但與電流表內(nèi)阻無關(guān)；（4）1；相同；幾歐
（2023 浙江模擬）某實驗小組用圖甲所示電路測量電源E的電動勢和內(nèi)阻，圖中電壓表量程為3V，虛線框內(nèi)為用電流計G改裝的電流表。
（1）已知電流計G的滿偏電流IG＝200mA、內(nèi)阻rG＝0.30Ω，電路中已將它改裝為最大量程600mA的電流表，則R1＝ Ω（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）。
（2）在（1）的基礎(chǔ)上，保持電流計G的刻度盤不變，即刻度盤上標注的最大電流為IG＝200mA。通過移動變阻器R的滑片，得到多組電壓表的讀數(shù)U和電流計G的讀數(shù)，作出如圖乙的圖像。某次測量時，電壓表的示數(shù)如圖丙，則電壓表的示數(shù)為 V則此時通過電源的電流為 mA，得到電源的電動勢E等于 V，內(nèi)阻等于 Ω（結(jié)果取三位有效數(shù)字）。
（3）若現(xiàn)在有一個水果電池，查閱資料后得該水果電池的電動勢約為1V，內(nèi)阻約為5000Ω。某小組設(shè)計了如下兩種測量方案，如圖所示，為減少測量誤差，應(yīng)選用方案 （填“一”或“二”）若考慮電流表的內(nèi)阻，則水果電池電動勢的測量值 真實值（填“大于“等于”或“小于”）。
【解答】解：（1）根據(jù)歐姆定律可知：IGrG＝（I﹣IG）R1
將IG＝200mA＝0.2A，I＝600mA＝0.6A，代入解得：R1＝0.15Ω.
（2）根據(jù)丙圖可知電壓表分度值為0.1V，電壓表讀數(shù)為2.60V；根據(jù)圖乙可知電流計的讀數(shù)為100mA，通過電阻R1的電流等于通過電流計G電流的2倍，則電路的總電流為300mA；
根據(jù)閉合電路歐姆定律有：U＝E﹣3I（RA+r）
根據(jù)圖像可知，電源的電動勢為：E＝2.93V
因改裝的電流表的內(nèi)阻為RA，代入數(shù)據(jù)解得：RA＝0.1Ω
則圖像的斜率k＝3（r+RA）Ω＝3.375Ω，解得：r＝1.03Ω.
（3）電壓表的內(nèi)電阻一般是幾千歐到幾十千歐，而水果電池的內(nèi)電阻約5千歐，則圖方案一中，電壓表的分流作用較明顯，所以不能采用方案一的電路，應(yīng)采用方案二的電路。
若使用圖像法來分析數(shù)據(jù)，電源電動勢為：E＝I（r+R），
則有：R＝Er，
可知電池的電動勢等于圖線的斜率，電流表的內(nèi)阻，對此沒有影響，所以即使考慮電流表的內(nèi)阻，水果電池電動勢的測量值仍然等于真實值。
故答案為：（1）0.15；（2）2.60，300，2.93，1.03；（3）二，等于
1．電路的實物連接“三注意”
(1)總的原則：先串后并，接線到柱，注意量程和正負．
(2)對限流電路，只需用筆畫線當做導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、開關(guān)、滑動變阻器、“伏安法”部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)．
(3)對分壓電路，應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動頭的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況，將“伏安法”部分接入該兩點間．(注意滑動變阻器應(yīng)調(diào)到使“伏安法”部分所接兩點間阻值最小處)
2．數(shù)據(jù)處理的“兩方法”
(1)列表法：把被測物理量分類列表表示出來，表中對各物理量的排列習(xí)慣上是先記錄原始數(shù)據(jù)，后計算結(jié)果．列表法可大體反映某些因素對結(jié)果的影響，常用作其他數(shù)據(jù)處理方法的一種輔助手段．
(2)圖象法：把實驗測得的量按自變量和因變量的函數(shù)關(guān)系用圖象直觀地顯示出來．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出圖象．若是反比關(guān)系一般改畫成正比圖線，同時注意圖象斜率、圖象在坐標軸上截距的物理意義．值得注意的是，創(chuàng)新實驗的落腳點幾乎都是圖象，故備考時一定要將圖象法處理數(shù)據(jù)作為重中之重．
考題四　電學(xué)創(chuàng)新拓展實驗
（2023 樂清市校級模擬）（1）在日常生活中充電寶可以像電源一樣使用，小明嘗試測量充電寶B的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為5V，r約為0.3Ω），現(xiàn)有實驗器材：量程為3V的理想電壓表V，量程為0.3A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），定值電阻R＝40Ω，滑動變阻器R′，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
①畫出實驗電路原理圖，圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出。
②實驗中，當電流表的示數(shù)為I1時，電壓表的示數(shù)為U1；當電流表的示數(shù)為I2時，電壓表的示數(shù)為U2。則E＝ ，r＝ 。（用I1、I2、U1、U2及R表示）
（2）小張認為實際電壓表都不是理想的，小明的電路測量誤差大，于是設(shè)計了如圖1所示的電路測量充電寶B的電動勢E和內(nèi)電阻r。均勻電阻絲XY長1.0m，電阻8.0Ω，標準電池A電動勢為8.0V、內(nèi)電阻0.50Ω，定值電阻R1＝1.5Ω，R2＝4.8Ω。
①開關(guān)S斷開，當滑動片J移動至XJ＝0.80m位置時電流表G示數(shù)為零，則充電寶B的電動勢E＝ V（保留二位有效數(shù)字）；
②開關(guān)S閉合，滑片J移至XJ＝0.75m處時電流表G示數(shù)為零，則充電寶B的內(nèi)電阻r＝ Ω（保留二位有效數(shù)字）；
③某金屬絲電阻值R隨攝氏溫度t變化規(guī)律如圖2所示。小劉用該金屬絲做測溫探頭，代替定值電阻R1。把開關(guān)S斷開，當溫度變化時，調(diào)節(jié)滑動片J的位置，使電流表G示數(shù)為零，則可以把電阻絲長度XJ刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，這樣就得到了一個電阻溫度計。如果電池、充電寶的電動勢和內(nèi)阻都不變，則溫度越高，XJ值 （選填“越大”、“越小”、“不變”或“不確定”）。
【解答】解：（1）由于電壓表的量程為0～3 V，且又是理想電壓表，所以，不能將電壓表直接跨接在電動勢約為5V的電源上，要想用此電壓表來測量電壓有兩種方法，一是將電壓表進行改裝，擴大量程；二是將測定電動勢和內(nèi)阻的基本電路進行改造。由題目中給的定值電阻為40Ω，理想電壓表的電阻為無窮大可知，定值電阻不能和理想電壓表串聯(lián)來擴大量程，所以只能對測定電源電動勢和內(nèi)阻的基本電路進行改造。實驗電路原理圖如圖所示，
根據(jù)閉合電路歐姆定律，當電流表的讀數(shù)為I1，電壓表的讀數(shù)為U1時，有：E＝U1+I1（R+r）
當電流表的讀數(shù)為I2，電壓表的讀數(shù)為 U2時，有：E＝U2+I2（R+r）
由上兩式得：，r
（2）①開關(guān)S斷開，均勻電阻絲XY長1.0m，電阻8.0Ω，則當滑動片J移動至XJ＝0.80m位置時，XJ部分電阻為：8×0.8Ω＝6.4Ω
電流表G示數(shù)為零，則：
開關(guān)S閉合，滑片J移至XJ＝0.75m處時，XJ部分電阻為：8×0.75Ω＝6Ω
則：V＝4.8V
即：
解得：r＝0.32Ω
②由圖2可知，溫度越高，金屬絲電阻值R就越大，根據(jù)串聯(lián)電路與電阻的正比關(guān)系，則XJ部分電阻分得電壓就越大。所以溫度越高，XJ值越大。
故答案為：（1）①電路圖見解答；②、；（2）①5.1、0.32；②越大。
（2023 浙江模擬）一實驗小組為了測量某元件的電阻，進行了如下實驗：
（1）首先用多用電表進行粗測，如圖所示下列操作步驟正確的是 。
A.如圖甲，將紅黑表筆短接，進行機械調(diào)零
B.如圖乙，利用所示旋鈕進行歐姆調(diào)零
C.如圖丙，用“×10”擋測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，為了準確測量，應(yīng)換到“×100”擋
D.實驗完成后，擋位調(diào)至如圖丁所示位置
（2）隨著使用時間的增長，歐姆表內(nèi)部的電源電動勢會減小，內(nèi)阻會增大，但仍能進行歐姆調(diào)零。若仍用該表測電阻，則測量結(jié)果會 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（3）為了精確測量該元件的電阻，同學(xué)們又采川了如題圖2所示電路進行測量，電路，出控制電路和測量電路兩大部分組成.實驗用到的器材如下：
A.待測電阻R.
B.靈敏電流計G
C.定值電阻R0＝80Ω
D.粗細均勻的電阻絲AB（總長為L＝60.00cm）
E.滑動變阻器R
F.線夾、電源、開關(guān)以及導(dǎo)線若干
G.電源（電動勢為3V）
①在閉合開關(guān)S前，可將線夾P2大致固定于電阻絲AB中部位置，滑片P1應(yīng)置于a端。閉合開關(guān)后，先移動滑動變阻器的滑片P1至某一位置，然后不斷調(diào)節(jié)線火P2所夾的位置，直到靈敏電流計G示數(shù)為零，測出此時AP2段電阻絲長度x＝12.00cm，則Rx的阻值計算式為 （用R0、L、x表示），代入數(shù)據(jù)得Rx＝ Ω；
②為減小因電阻絲粗細不均勻帶來的誤差，將定值電阻R0換成電阻箱，并按照①中的操作，電阻箱的阻值記為R1；然后將電阻箱與Rx交換位置，保持線夾P2的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，重新使靈敏電流計G示數(shù)為零，此時電阻箱的阻值記為R2，則電阻Rx＝
【解答】解：（1）A.應(yīng)將紅黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零，故A錯誤；
B.圖乙旋鈕是歐姆調(diào)零，故B正確；
C.用“×10”擋測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明指示電阻值太小，為了準確測量，應(yīng)換到“×1”擋，故C錯誤；
D.實驗完成后，應(yīng)將開關(guān)調(diào)至OFF檔或交流電壓最高擋，故D錯誤。
故選：B。
（2）多用表的測量原理為閉合電路歐姆定律，檔電池電動勢減小，內(nèi)阻增大時，歐姆表重新調(diào)零，即滿偏電流不變，則
，可知，E減小，Ig不變，歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)變小。
當測電阻時，有
由于R內(nèi)變小，則同一被測電阻的電流要變小，對應(yīng)的電阻刻度值要變大，即測量結(jié)果會偏大。
（3）①當靈敏電流計G的示數(shù)為零時，說明Rx的分壓和AP2部分的分壓相等，即
整理得
得
②交換位置前有，交換位置后有 聯(lián)立可得
解得
故答案為：（1）BD；（2）偏大；（3）①，20；②。
（2023 鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）將一銅片和一鋅片分別插入一只橙子內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的水果電池，其電動勢約為1.5V。
（1）取一個額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的小燈泡（小燈泡電阻可認為不變），實驗發(fā)現(xiàn)該電池與小燈泡直接相連接后，小燈泡不亮，測得流過小燈泡的電流為1mA，則該電池的內(nèi)阻約為 Ω。
（2）除了水果電池以外，實驗室還提供了如下器材：
a.電流表A（量程0～0.6A～3A，內(nèi)阻很小）
b.毫安表mA（量程0.6mA，內(nèi)阻大概10Ω）
c.電壓表V（量程1.5V，內(nèi)阻約2kΩ）
d.滑動變阻器R（阻值0～20Ω）
e.電阻箱（阻值0～9999.9Ω）
f.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
①為了測定該“水果電池”的電動勢和內(nèi)阻，請你根據(jù)提供的器材，在圖2方框中畫出最合理的測量電路圖。
②采用上述實驗，讀取多組數(shù)據(jù)，利用圖像R測得的水果電池的內(nèi)阻與真實值相比，r測 r真。（選填“大于”“小于”或“等于”）
圖2是“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積關(guān)系”的實驗裝置。
（3）關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的有 。
A.柱塞上應(yīng)該涂潤滑油
B.應(yīng)緩慢推拉柱塞
C.用手握注射器推拉柱塞
D.改變體積后要快速記錄壓強數(shù)據(jù)
（4）實驗中，連接注射器與壓強傳感器之間軟管內(nèi)的氣體不可忽略。移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，繪出的p圖像可能為 。
【解答】解：（1）根據(jù)歐姆定律，燈泡的電阻
根據(jù)閉合電路的歐姆定律，水果電池的內(nèi)阻
（2）①由于水果電池的內(nèi)阻r很大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，因此電流表選擇毫安表b，為了電路中的電流有明顯變化，因此選擇電阻箱e；所作電路圖如圖所示：
②根據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝I（R+r）
化簡得
可見圖像的縱截距
考慮電流表內(nèi)阻后，根據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝I（R+r+RA）
化簡得
圖像的縱截距
在測量時把毫安表的內(nèi)阻也當成了水果電池的內(nèi)阻，因此r測＝（r真+Rg）＞r真
測得的水果電池的內(nèi)阻與真實值相比測量值大于真實值。
（3）A.柱塞上涂油既減小摩擦，又防止漏氣，故A正確；
B.推拉活塞時，動作要慢，使氣體溫度與環(huán)境溫度保持一致，故B正確；
C.推拉活塞時，手不能握住注射器，防止氣體溫度發(fā)生變化，故C錯誤；
D.為保持氣體溫度不變，每次推拉活塞改變氣體體積后，要等氣體穩(wěn)定后在記錄壓強，故D錯誤。
故選：AB。
（4）在軟管內(nèi)氣體體積V0不可忽略時，被封閉氣體的初狀態(tài)的體積為V0+V
由玻意耳定律可得p（V0+V）＝C
化簡得
可知的圖像并不是傾斜的直線，而是隨著的增大，斜率變小的曲線，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
故答案為：（1）1495；（2）大于；（3）AB；（4）C。
1．對于電學(xué)實驗的創(chuàng)新，要注意以下問題
(1)在解決設(shè)計型實驗時，要注意條件的充分利用，如對于給定確切阻值的電壓表和電流表，電壓表可當作電流表使用，電流表也可當作電壓表使用，利用這一特點，可以拓展伏安法測電阻的方法，如伏伏法、安安法等．
(2)對一些特殊電阻的測量，如電流表或電壓表內(nèi)阻的測量，電路設(shè)計有其特殊性，即首先要注意到其自身量程對電路的影響，其次要充分利用其“自報電流或自報電壓”的功能，因此在測電壓表內(nèi)阻時無需另并聯(lián)電壓表，測電流表內(nèi)阻時無需再串聯(lián)電流表．
2．解決電學(xué)設(shè)計型實驗常用的方法
(1)轉(zhuǎn)換法：將不易測量的物理量轉(zhuǎn)換成可以(或易于)測量的物理量進行測量，然后再反求待測物理量的值，這種方法叫轉(zhuǎn)換測量法(簡稱轉(zhuǎn)換法)．如在測量金屬絲電阻率的實驗中，雖然無法直接測量電阻率，但可通過測量金屬絲的長度和直徑，并將金屬接入電路測出其電阻，然后再計算出它的電阻率．
(2)替代法：用一個標準的已知量替代被測量，通過調(diào)整標準量，使整個測量系統(tǒng)恢復(fù)到替代前的狀態(tài)，則被測量等于標準量．
(3)控制變量法：研究一個物理量與其他幾個物理量的關(guān)系時，要使其中的一個或幾個物理量不變，分別研究這個物理量與其他各物理量的關(guān)系，然后再歸納總結(jié)，如探究電阻的決定因素實驗．
（2023 臺州模擬）（1）小陶同學(xué)利用如圖甲所示的線圈進行“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實驗。為了看到明顯的實驗現(xiàn)象，線圈的兩個接線柱與哪個電表連接更合理？答： 。
A．直流電流表 B．直流電壓表 C．交流電流表 D．交流電壓表
（2）為了測出圖甲所示線圈的電阻值，小陶用伏安法進行測量，實驗電路如圖乙所示，請按要求完成下列問題。
①改變滑動變阻器滑片，待電路穩(wěn)定得到的多組電流、電壓值如表所示，請在相應(yīng)位置作出I﹣U圖像。
電壓U（V） 0.00 0.30 0.50 0.80 1.10 1.40 1.60 2.00
電流I（mA） 0.0 11.8 17.4 27.8 36.6 57.0 55.8 70.2
②由圖像可得該線圈的電阻值為 Ω。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
③有同學(xué)認為，實驗中該線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而影響實驗數(shù)據(jù)的測量。你認為該說法是否合理？并說明理由。
答： 。（填“合理”或“不合理”）
理由： 。
【解答】解：（1）“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實驗。為了看到明顯的實驗現(xiàn)象，線圈的兩個接線柱與直流電流表相接，電壓表內(nèi)阻太大，交流電表測量的是有效值，故A正確BCD錯誤。
故選：A。
（2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標系中描點、連線作出I﹣U圖像如下圖
②根據(jù)圖像可知，斜率代表電阻的倒數(shù)
③不合理，因為電路電流穩(wěn)定，線圈磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
故答案為：（1）A；（2）①見解析；②28.57；③不合理；電路電流穩(wěn)定，線圈磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
（2023 浙江模擬）某小組測量某金屬細桿（如圖甲）的電阻率，應(yīng)用了學(xué)生電源E、定值電阻R0、電壓表V1和V2、電阻箱R等器材，操作步驟如下：
（1）用刻度尺測量金屬細桿的長度L，用游標卡尺在不同部位測量金屬環(huán)橫截面的直徑D，讀數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為 cm；
（2）按圖丙連接電路，a、b間器件表示金屬環(huán)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄兩塊電壓表和電阻箱的讀數(shù)，繪制出丁圖，可計算出金屬環(huán)的阻值R'＝ Ω，用L、D、R'表示出該金屬環(huán)的電阻率ρ＝ ；
（3）從系統(tǒng)誤差角度看，由丁圖計算出的阻值R' 真實值（選填“大于”、“小于”或“等于”）。
【解答】解：（1）游標卡尺的分度值為0.1mm，估讀到分度值的本位，根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則可得，示數(shù)為
10mm+7×0.1mm＝10.7mm＝1.07cm
（2）由題意及電路圖可得：
圖線斜率即為金屬環(huán)的電阻大小，即
由題意可得，金屬環(huán)的電阻率為
（3）由上述電路圖分析可得，由丁圖計算出的電路金屬環(huán)兩端的電壓準確，通過的電流比真實值小，忽略了電壓表V1的電流，因此由丁圖計算出的阻值大于真實值。
故答案為：（1）1.07；（2）2.6；；（3）大于
（2023 浙江模擬）某同學(xué)設(shè)計了一個既能測量定值電阻阻值，又能測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路圖如圖（一） 所示，他用了如下的實驗器材中的一部分：
①電流表A1（量程150μA，內(nèi)阻100Ω）；電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻很小）；
②滑動變阻器R（0﹣20Ω）；
③兩個定值電阻R1＝900Ω，R2＝9900Ω；
④待測電阻Rx；
⑤待測電源E（一節(jié)干電池）；
⑥開關(guān)和導(dǎo)線若干。
（1）根據(jù)實驗要求，與電流表A1串聯(lián)的定值電阻為 （填“R1”或“R2”）。
（2）該同學(xué)先用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進行了以下操作：
①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器到適當阻值，記錄此時電流表A1示數(shù)I1，電流表A2示數(shù)I2；
②斷開開關(guān)S2，保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時電流表A1示數(shù)I3，電流表A2示數(shù)I4；后斷開S1；
③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計算定值電阻Rx的表達式為
。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值與其真實值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
（3）再用該電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，得I1與I2的關(guān)系如圖（二）所示。根據(jù)圖線可得電源電動勢E＝
V；電源內(nèi)阻r＝ Ω。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
【解答】解：（1）電源電動勢為1.5V，應(yīng)用定值電阻R2改裝后電壓表量程為U（R2）＝150×10﹣6×（100+9900）V＝1.5V，故選用R2。
（2）并聯(lián)電路電壓相等，根據(jù)圖示電路由實驗步驟可知：
I1（R2+rA1）＝I2（RA2+R），I4（Rx+R+RA2）＝I3（R2+rA1）
解得：Rx＝（）（rA1+R2）
流過同一支路電流相等，并聯(lián)電路電壓相等，根據(jù)該方案電阻測量值與真實值相等；
（3）由圖示電路圖根據(jù)實驗步驟可知，電源電動勢：E＝I1（rA1+R2）+（I1+I2）r
整理得：I1I2
由I1﹣I2圖象可知：b150×10﹣6A，k103.45×10﹣6
解得電源電動勢為：E＝1.50V，電源內(nèi)阻為：r＝1.03Ω；
故答案為：（1）R2；（2）（）（rA1+R2），相等；（3）1.50，1.03
（2023 溫州模擬）在“用多用表測量電學(xué)中的物理量”實驗中，按如圖所示連接電路給燈泡“2.5V 0.8A”通電。
①一組同學(xué)閉合開關(guān)移動滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發(fā)光。斷開開關(guān)，將多用表選擇開關(guān)置于合適擋位，紅黑兩表筆分別接開關(guān)兩個接線柱A、B，則此時多用電表測量的是小燈泡的 （填“電壓”、“電流”或“電阻”），紅表筆應(yīng)接接線柱 （填“A”、“B”或“A、B都可以”）。
②另一組同學(xué)閉合開關(guān)移動滑動變阻器的滑片，燈泡始終不發(fā)光。該同學(xué)用多用電表的直流電壓擋來檢測電路哪個位置發(fā)生了故障。他在閉合開關(guān)的情況下用多用電表的一支表筆始終接在電路的A接線柱，另一支表筆依次接觸電路中的B、C、D接線柱進行檢測，發(fā)現(xiàn)接觸B、C時電表指針沒有偏轉(zhuǎn)，接觸D時有一定偏轉(zhuǎn)。則出現(xiàn)故障的原因可能是 。
A．電池沒電了
B．僅開關(guān)接觸不良
C．僅滑動變阻器滑片接觸不良
D．僅燈泡和燈泡座接觸不良
【解答】解：①紅黑兩表筆分別接開關(guān)兩個接線柱A、B，多用電表測量串聯(lián)在電路中，測量電路電流，即燈泡電流。
測電流時，紅筆在電壓高的一端，故接A接線柱。
②A．若電池沒有電，則電表指針一定不偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；
B．僅開關(guān)接觸不良，接BC接線柱，電表指針均會偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；
C．僅滑動變阻器滑片接觸不良，則接線柱接B和C，電表指針不偏轉(zhuǎn)，接D時電表指針偏轉(zhuǎn)，故C可能存在，故C正確；
D．僅燈泡和燈泡座接觸不良，則接線柱接C和D時，電表指針均偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。
故選：C。
故答案為：①電流；A；②C
（2023 嘉興一模）小剛同學(xué)欲探究如圖甲所示的一根螺旋形金屬絲的電阻特性。
（1）他先用多用電表粗測其電阻。讀取數(shù)據(jù)時，多用電表擋位和指針位置如圖乙所示，則對應(yīng)的讀數(shù)是 Ω。
（2）他設(shè)計電路進一步精確測量，除已有電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實驗器材：
A．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
B．電流表（量程0～3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω）
C．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）
D．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）
則實驗中電流表和滑動變阻器應(yīng)分別選用 。（選填對應(yīng)的字母）
（3）小剛測量金屬絲兩端的電壓U和電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標紙上標出，如圖丙所示。請作出該金屬絲的U﹣I圖線，并根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R＝ Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（4）小剛用電流傳感器測量通過該螺旋金屬絲的電流，電流隨時間變化的圖線如圖丁所示。由圖丁信息可知，在閉合開關(guān)的時刻t0，電流沒有發(fā)生突變，請簡要作出解釋： 。
【解答】解：（1）歐姆表的讀數(shù)為指針讀數(shù)與倍率的乘積，圖中所測電阻值為6.0×1Ω＝6.0Ω
（2）根據(jù)歐姆定律，電路中的最大電流約為，由此可知，電流表量程應(yīng)選0～0.6A，故電流表選A；
為了便于調(diào)節(jié)，測量準確，滑動變阻器的最大阻值應(yīng)與待測電阻阻值較為接近的，故滑動變阻器選擇C。
（3）描點連線時，應(yīng)讓更多的點落在直線上，不在直線上的點分居于直線兩側(cè)，可以舍去一些偏差角大的點，待測電阻的U﹣I圖線如圖所示：
圖線的斜率表示待測電阻的阻值，所以
（4）當閉合開關(guān)時，螺旋金屬絲產(chǎn)生自感現(xiàn)象，阻礙電流增大，但不能阻止電流流過，所以在通電時電流由零逐漸增大到穩(wěn)定值。
故答案為：（1）6.0；（2）AC；（3）所作的金屬絲的U﹣I圖線見解析；5.7；（4）螺旋形金屬絲通電時產(chǎn)生自感現(xiàn)象，阻礙電流增大。
（2023 寧波一模）某小組測定一金屬絲的電阻率，部分實驗步驟如下：
（1）用螺旋測微器測量該金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則該金屬絲的直徑d＝ mm；
（2）因為在實驗室找不到合適的電流表，該同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的電路，電源電動勢E為4.5V，內(nèi)阻r約為1Ω，定值電阻R0＝15.0Ω；電壓表量程為3V，內(nèi)阻RV約為3kΩ，一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于R0，并配有可在電阻絲上移動的金屬夾）、電阻箱。主要實驗步驟如下：
A.將器材按如圖2所示連接；
B.開關(guān)閉合前為了電壓表的安全，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的 （填“m”或“n”）端，并將電阻箱的阻值調(diào)到 （填“最大”或“最小”）；
C.然后調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)為U0＝3.0V，記下電阻箱的阻值；之后不斷改變Rx接入電路的長度x，調(diào)整電阻箱的阻值，使電壓表示數(shù)始終為U0＝3.0V，記錄下電阻絲Rx接入電路的長度x及對應(yīng)電阻箱的阻值R，得出多組數(shù)據(jù)，作出R﹣x圖線如圖3所示。a、b為已知量；
D.根據(jù)圖像和測量的直徑求得金屬絲的電阻率ρ＝ （用a、b、d、π等字母表示），電壓表內(nèi)阻使得電阻率ρ測量結(jié)果 （填“不變”“偏大”或“偏小”）。
【解答】解：（1）螺旋測微器螺旋尺分度值是0.01mm，要估讀到0.001mm，主尺分度值是0.5mm，故讀數(shù)為3.5mm+20.0×0.01mm＝3.700mm；
（2）B.由圖2可知電壓表測量電阻絲與電阻箱串聯(lián)總電阻的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點，總電阻越大分壓越多，為了保護電壓表，應(yīng)該使并聯(lián)總電阻最小，即金屬夾應(yīng)夾在電阻絲m端，電阻箱阻值調(diào)到最小；
D.根據(jù)題意可知Rx+R＝常數(shù)，根據(jù)圖3得當x＝0時，R＝b；當x＝a時，R＝0，Rx＝b，根據(jù)電阻定律得，解得電阻率為；
由于實驗全過程電阻絲電阻和電阻箱電阻之和為定值，且電壓表示數(shù)不變，故電阻率與電壓表內(nèi)阻無關(guān)，使測量結(jié)果不變。
故答案為：（1）3.700；（2）m，最小；，不變。
（2023 杭州一模）在探究小燈泡電阻規(guī)律的實驗中，實驗電路圖如圖所示，所用器材有：
小燈泡（額定電壓2.5V，額定電流0.3A）
電壓表（量程300mV，內(nèi)阻為300Ω）
電流表（量程300mA，內(nèi)阻為0.27Ω）
定值電阻R0（阻值A(chǔ).R0＝10Ω；B.R0＝200Ω）
滑動變阻器R1（阻值A(chǔ).0﹣20Ω；B.0﹣200Ω）
電阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）
電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）
開關(guān)S、導(dǎo)線若干。
完成下列填空：
（1）滑動變阻器R1應(yīng)選擇 （選填A(yù)或B），初始觸頭應(yīng)滑在 （選填a或b）；
（2）為使電壓表量程擴大至3V，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為 Ω，定值電阻R0選 （選填A(yù)或B）。
（3）某次測量電壓表的讀數(shù)為152mV，電流表的讀數(shù)為240mA，此時小燈泡的電阻為 （保留2位有效數(shù)字）；
（4）若用電流傳感器替代電流表，電鍵閉合的瞬間，測量得到電流隨時間變化的圖線會如 （填選項A或B）所示，是因為 。
【解答】解：（1）根據(jù)題意，由電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，則滑動變阻器應(yīng)選阻值較小的，即選擇A，初始觸頭應(yīng)滑在a端；
（2）根據(jù)并聯(lián)分壓原理可得，為使電壓表量程擴大至3V，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為R2，代入數(shù)據(jù)解得R2＝2700Ω，當滑動變阻器滑片處于b端時，小燈泡所在測量電路分得的電壓等于電源電動勢6V，電流滿偏時，測量電路的電阻為R，代入數(shù)據(jù)解得R＝20Ω，燈泡本身有電阻，所以作為保護電阻，R0一定小于20Ω，故定值電阻R0選A；
（3）某次測量電壓表的讀數(shù)為152mV，流過電壓表的電流為I1，代入數(shù)據(jù)解得I1≈0.507mA＝5.07×10﹣4A，燈泡兩端的電壓為UL＝I1（R2+RV），代入數(shù)據(jù)解得UL≈1.52V，此時小燈泡的電阻為RL，代入數(shù)據(jù)解得RL≈6.3Ω；
（4）由于小燈泡溫度越來越高，則電阻越來越大，則電流逐漸減小，用電流傳感器替代電流表，電鍵閉合的瞬間，測量得到電流隨時間變化的圖線會如B所示；
故答案為：（1）A，a（2）2700，A（3）6.3Ω（4）B，小燈泡阻值隨著溫度升高增大。
（2023 浙江模擬）（1）在“測電源的電動勢與內(nèi)電阻”實驗中，測量實驗室中干電池組的電動勢與內(nèi)電阻。
①圖1中導(dǎo)線a端應(yīng)與電流表的 （選填“﹣”、“0.6”或“3”）連接。導(dǎo)線b端應(yīng)與電流表的 （選填“﹣接線柱”、“0.6接線柱”或“3接線柱”）連接。
②閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使 的示數(shù)逐漸變大。
A．電壓表
B．電流表
③根據(jù)實驗測得的5組數(shù)據(jù)，在坐標紙上描出數(shù)據(jù)點，如圖2所示。
則此干電池組的電動勢E＝ V，內(nèi)阻r＝ Ω。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（2）用圖3電路對實驗室中某一未知電源的電動勢Ex進行精確測量，過程如下：
先把單刀雙擲開關(guān)撥到1，移動滑動變阻器滑片P，使電流計G的示數(shù)恰好為0，記下滑片P到滑動變阻器左端的距離Is。
然后把單刀雙擲開關(guān)撥到2，移動滑動變阻器滑片P，使電流計G的示數(shù)也恰好為0，記下滑片P到滑動變阻器左端的距離Ix。
已知滑動變阻器的阻值與長度成正比，標準電源的電動勢E＝1.50V，對應(yīng)刻度Is＝7.50cm，被測電源對應(yīng)刻度為lx＝21.00cm，則被測電源的電動勢Ex＝ V。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
【解答】解：（1）①導(dǎo)線a端應(yīng)與電流表的“0.6”接線柱連接，導(dǎo)線b端應(yīng)與電流表的“﹣”接線柱連接。
②閉合開關(guān)后，電流逐漸增大，電壓逐漸減小，故B正確、A錯誤。
故選：B。
③作出電路圖以及U﹣I關(guān)系圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知電池組的電動勢：E＝2.98V（2.96V～3.00V）
內(nèi)阻為斜率的絕對值為內(nèi)電阻，即為：rΩ＝3.96Ω（3.96Ω～4.04Ω）
（2）當分壓式的滑動變阻器輸出電流為零時，其輸出電壓與電阻成正比，即與長度成正比。當電流計G的電流為0，兩次關(guān)系分別為：
Us＝Es，Ux＝Ex
而
故
得Ex＝4.20V
故答案為：（1）①0.6；“﹣接線柱”；②B；③2.96～3.00；3.96～4.04；（2）4.20。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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