2021年高考物理真题和模拟题分类汇编 19 电磁学实验 （学生版+解析版）

2021年高考真题和模拟题分类汇编物理

专题19电磁学实验

1.（2021•浙江卷）小李在实验室测量一电阻R、.的阻值。

（1）因电表内阻未知，用如图I所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合

上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数

Ui=1.65V,电流表的示数如图2所示，其读数4=A；将K掷到2,电压表

和电流表的读数分别为=L75V,/,=0.33A。由此可知应采用电流表（填

，，内，，或“外，，）接法。

（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：

①器材间连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图；

②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱

的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻

R、=c。此方法（填“有”或"无”）明显的实验误差，其理由是

2.（2021•全国乙卷）一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约L5V）和内阻

，■（小于2Q）。图中电压表量程为IV,内阻&=380.0C：定值电阻&=20.0Q；电阻箱R,

最大阻值为999.9Q；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空:

SE,r

图(a)

(1)为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选C(填“5.0”或

“15.0”)；

(2)闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；

(3)根据图(a)所示电路，用R、R。、仆、E和r表示"，得，=

(4)利用测量数据，做，-R图线，如图(b)所示：

(5)通过图(b)可得E=V(保留2位小数)，r=。(保留1位小数);

(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E',由此产生的误差为

E'-E

xl00%=.%。

E

3.(2021•全国甲卷)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2.5V,额定电流0.3A)电压表(量程300mV,内阻300。)

电流表(量程300mA，内阻0.27Q)定值电阻Ro

滑动变阻器品(阻值0-20。)电阻箱尺(最大阻值9999.9C)

电源E(电动势6V,内阻不计)开关S、导线若干。

完成下列填空：

图（a）

（1）有3个阻值分别为10。、20。、30。的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在

0~300mA的U-1曲线，R）应选取阻值为C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（填Z”或Z"）端；

（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱&的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读

取电压表和电流表的示数。、/,结果如图S）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯

泡的电阻为C（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3V,该同学经计算知，应将肥的阻值

调整为C。然后调节滑动变阻器测得数据如下表所示：

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.02000220.0240.0260.02800300.0

（5）由图S）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻（填“增大”“减

小"或‘不变"）;

（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡电功率

Wi=W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为

则公=______（保留至整数）。

叱

4.（2021・湖南卷）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀

双掷开关、一个定值电阻(阻值为《)、一个电流表(内阻为RA)、一根均匀电阻丝(电阻丝总

阻值大于尺,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量

电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆

心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：

⑴将器材如图(a)连接：

(2)开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的端(填或'方')；

(3)改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角。和电流表示

数/,得到多组数据；

(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图(b)所示，图线斜率为左,与纵轴截距为d,

设单位角度对应电阻丝的阻值为为,该电池电动势和内阻可表示为£=

(用&、RA、k、d、%表示)

(5)为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值而。利用现有器材设计实验,

在图(c)方框中画出实验电路图(电阻丝用滑动变阻器符号表示)；

(6)利用测出的",可得该电池的电动势和内阻。

5.(2021.河北卷)某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡(6.3V,

0.15A),直流电源(9V),滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设

计的电路如图1所示。

（1）根据图1，完成图2中的实物连线_____:

（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能

是（单项选择，填正确答案标号）；

A.电流表短路

B.滑动变阻器的滑片接触不良

C.滑动变阻器滑片的初始位置在〃端

（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到/-。图像，其

中一部分如图3所示，根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为。（保留三位

有效数字）。

6.（2021春•浙江卷）（1）在“测定电池的电动势和内阻”实验中，

①用如图所示的电路图测量，得到的一条实验数据拟合线如图所示，则该电池的电动势

E=V（保留3位有效数字）；内阻片（保留2位有效数字）；

②现有如图所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为。〜9999C,滑动变阻器阻值变

化范围为0〜10C,电流表G的量程为0〜3mA、内阻为200C,电压表的量程有0〜3V和0〜

15V。请在图3中选择合适的器材，在答题纸相应方框中画出两种测定一节干电池的电动势

和内阻的电路图。

(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小

涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于»

A.平面abedB.平面ahfeC.平面ahghD.平面aehd

7.(2021・广东卷)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和

量程合适的器材。

(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔

,调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Q”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，

相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而

（2）再按图连接好电路进行测量.

①闭合开关s前，将滑动变阻器显的滑片滑到端（选填为"或?“）。

将温控室的温度设置为T,电阻箱Ro调为某一阻值％一闭合开关S,调节滑动变阻器R1,

使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、r和断

开开关s。

再将电压表与热敏电阻c端间的导线改接到D端，闭合开关s。反复调节儿和飞，使电压

表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值&2。断开开关s。

②实验中记录的阻值4?（选填“大于”、“小于”或“等于“）。此时热敏电阻阻值

R,-。

8.（2021.北京通州一模）某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实

验。

（1）下列实验器材必须要用的有（选填字母代号）

A.干电池组B.学生电源C.多用电表D.直流电压表E.滑动电阻器F.条形磁铁

G可拆变压器（铁芯、两个己知匝数的线圈）

（2）下列说法正确的是（选填字母代号）

A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数

B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的

匝数

C.测量电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量

D.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈

（3）该同学通过实验得到了如下表所示的实验数据，表中m、血分别为原、副线圈的匝数，

Ui、5分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析可以得到的实验结论是：

实验次数in/匝n2/匝U1/VS/V

1160040012.12.90

280040010.24.95

340020011.95.92

9.（2021•北京通州一模）关于“测电源的电动势和内阻”实验，某研究性学习小组的同学用如图

1所示的电路，测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻入实验室提供的器

材如下：待测电池、电压表、电阻箱（阻值范围0~999.9。）、开关、导线。

（1）请根据图1所示的电路图，在图2中画出连线，将器材连接成实验电路

（2）开始做实验时，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后逐次改变电阻箱接入电路

的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在9图

R

中。请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中

（用"+”表示），并画出U--图线

R

⑶由U--图线可得该电池组的电动势E=V,内电阻/=C。（均保

R

留3位有效数字）

（4）若利用电流表、电压表来测量一节新的干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误

差，图6中甲、乙两种连接方案应该选择哪一种，并说明理由：。

10.（2021•四川泸州三模）某实验小组在设计测量阻值约为200Q的定值电阻&时，可供选择

的器材如下：

电源E,电动势约为3.0V,内阻/■约5C；

电流表A,量程为0~0.6A,内阻小约为2Q；

电压表Vi,量程为0~0.5V,内阻n=1000。；

电压表V2,量程为0~3V内阻,2约为5kC；

定值电阻Ro,有四种规格供选：10。、50C、500C、1000Q

滑动变阻器R,最大阻值为50C,额定电流1A；

单刀单掷开关S一个，导线若干。

（1）在下面四种方案中，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量的是（选填图下的字

母序号）;

（2）综合考虑电表内阻及量程带来的影响，该小组设计了如图所示的电路。在闭合开关前，

滑动变阻器的滑片应该置于最（选填”左端、右端”）；为了保证两只电压表的读数都不

小于其量程的g，定值电阻&的规格应选择C（选填“10”“50”“500”或“1000”）；

（3）请根据（2）中的电路图，写出计算七的理论表达式&=（如涉及电压表和电流表的示

数分别对应用Ui、th、/表示，电表内阻和定值电分别对应用外、m、fRo表示）。

11.（2021•河北唐山一模）新能源汽车是汽车发展的主流方向，如图（a）为车载动力电池组中一

块电池，其技术参数是额定容量约120Ah,额定电压约3.3V,内阻约0.03。。现有一块该

型号的旧电池，某研究小组用如图（b）所示电路测量该电池的电动势和内阻，其中电流表量

程为100mA、内阻为9C；定值电阻凡=1。。测得的数据如下表所示。

次数12345

R(Q)0.94.27.310.814.1

Zo(mA)10050342520

（1）实验中将电流表与定值电阻并联使用的目的是;

（2）利用测得的数据在坐标纸上作出R和;的图像，其中/表示干路电流；

（3）由图像可知，该电池的电动势£=V,内阻尸

12.（2021•云南曲靖一模）某同学利用图（甲）所示电路测量量程为2.5V的电压表V的内阻（内阻

为数千欧姆）,可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999）,滑动变阻器R（最大阻值50C）,

滑动变阻器&（最大阻值5kC）,直流电源E（电动势3V）,开关1个，导线若干。实验步骤如

下：

①按电路原理图（甲）连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图（甲）中最左端所对应的位置，闭合

开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V,记下电阻

箱的阻值。

回答下列问题：

⑴实验中应选择滑动变阻器（填“4”或“&”）；

（2）根据图（甲）所示电路将图（乙）中实物图连线；

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为625.0Q,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不

变，计算可得电压表的内阻为Q（结果保留到个位）；

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满偏电流为o

13.（2021•上海普陀一模）某同学欲将内阻为100C、量程为300HA的电流计G改装成欧姆表,

要求改装后欧姆表的0刻度正好对准电流表表盘的300HA刻度。

可选用的器材还有：定值电阻R1（阻值25。）；定值电阻R2（阻值100。）；滑动变阻器R（最大

阻值1000C）；干电池（E=L5V.r=2C）；红、黑表笔和导线若干。改装电路如图甲所示。

（1）定值电阻应选择—（填元件符号）.改装后的欧姆表的中值电阻为一

(2)该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量内阻和量程均未知的电压表V的内阻。

步骤如下：先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节一填图甲中对应元件代号)，使电流计G

指针指到一gA；再将—(填“红”或"黑”)表笔与V表的“+”接线柱相连，另一表笔与V表

的，，一，，接线柱相连。若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示，则V表的内阻为—C,量

程为V。

14.(2021•江苏常州一模)为准确测量电源的电动势和内电阻，实验室提供有下列器材：

灵敏电流计G(内阻约为50。)；电压表V(0〜3V,内阻约为10kC)；

电阻箱Ri(0〜9999C)；滑动变阻器R2(0〜100C，1.5A)；

旧干电池一节；导线开关若干。

(1)某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2V,灵敏电流

计示数为4mA,电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为45

(2)该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍.调节好

后连接成如图丙所示的电路测量干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出几组电压表和

电流计的示数如表，请在图丁所示的坐标系中选择合理的标度，作出对应的U-IG图线。

U/V0.80.91.01.11.2

IG/ITIA3.02.52.01.51.0

(3)由作出的U-IG图线求得干电池的电动势E=1.4V,内阻r=15.5

(4)本实验测出的电源电动势与真实值相比相等(选填“偏大”“偏小”或“相等

甲乙

15.（2021•广西柳州一模）实验室有一直流电流表，其说明书上附的该电流表的内部电路如图

甲所示。

（1）某次用0~3A量程测量时，示数如图乙所示，其读数为A；

（2）该电流表0~0.6A量程对应的内阻为Q（结果保留两位有效数字）；

（3）若电阻Ri断路，则电流表允许通过的最大电流为mA（结果保留两位有效数字）。

16.（2021•北京东城一模）灵敏电流计（俗称“表头”）的结构如图1所示，线圈由长而细的铜丝绕

制而成，当电流通过接柱流入线圈时，线圈会在均匀辐向磁场中转动，从线圈的偏转角度就

能判断电流的大小。灵敏电流计的优点是灵敏度高，但是允许通过的电流很弱，如希望用它

测量较大的电流值，就要进行电表的改装。

图1图2图3

(1)当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到力的作用而转动。

(2)如图2所示，为将内阻为200。，满偏电流为2mA的表头改装成量程为0.1A的电流表，

应给表头并联一个定值电阻吊的阻值为Qo(结果保留两位有效数字)

(3)某同学查阅资料了解到制作定值电阻的材料是锦铜或银铭合金，而制作表头线圈的材料

是铜，对比材料的电阻率随温度变化的数据得知，图2中表头的阻值他随温度升高而增大,

而凡几乎不随温度变化。他认为电流表这样直接改装会因环境温度变化的影响对测量带来

较大的误差。为了探究大量程电流表的结构，他打开了双量程安培表的后盖观察内部电路,

发现其表头是与一个电阻刷串联后才一起接入电路的，如图3所示，经查阅资料发现这是

一个温度补偿电阻。

a.为保持在一定温度区间内精准测量的要求，这个温度补偿电阻的阻值随温度变化的特点应

为：随温度升高电阻的阻值________________(选填"增大”、"减小”或"不变”)

b.若将用图2方法改装且已完成刻度盘重新标度的电流表，放到更高温度的环境下使用，会

造成测量结果偏大还是偏小？请分析说明。

2021年高考真题和模拟题分类汇编物理

专题19电磁学实验

1.(2021•浙江卷)小李在实验室测量一电阻R、的阻值。

(1)因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合

上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数

G=1.65V,电流表的示数如图2所示，其读数乙=A；将K掷到2,电压表

和电流表的读数分别为。2=L75V,，=O.33A。由此可知应采用电流表(填

“内”或“外”)接法。

(2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：

①器材间连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图.

②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱

的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻

R、=Q»此方法(填“有”或"无”)明显的实验误差，其理由是

答案：(1).0.34(2).见解析(3).外(4).5(5).有

(6).电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)

解析：

(1)口］由电流表的表盘可知电流大小为0.34A

⑵电压表的百分比变化为7=洋不詈x100%=5.7%

034-033

电流表的百分比变化为%=03；比°°%='0%

因此可知电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更严重，因此不能让电流表分压，采

用外接法

⑵①⑶电路图如图

电胆%(

“I卜

EE

②⑷两次实验中电路电流相同，因此可有/

RA+r+Rx此+厂+

可得4=%

读数可得凡=5C

⑸⑹电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近，这样测得的阻值不够精确，如待测电阻阻值

为5.4C,则实验只能测得其为/?、=5。，误差较大。

2.(2021•全国乙卷)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5V)和内阻

4小于2Q)。图中电压表量程为IV,内阻品=380.0Q：定值电阻&=20.0Q；电阻箱R,

最大阻值为999.9。；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：

SE,r

图(a)

(1)为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选。(填“5.0”或

4115.0")；

(2)闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值H和电压表的相应读数U；

(3)根据图(a)所示电路，用R、R。、&、E和r表示,得/；

(4)利用测量数据，做，-R图线，如图(b)所示：

(5)通过图(b)可得E=V(保留2位小数)，r=。(保留1位小数);

⑹若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为石'，由此产生的误差为

^xlOO%=%o

E

凡+Ry1(Ry+RJr

答案：(l).15.0(2).+T+n⑶」$5(4).1.0(5).5

ERREEFPRR

解析：

(1)U]为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端电压不能比电表满偏电压大，则由

UE-U

并联电路分压可得RR-R+r

&+%

代入数据解得R=7.50

因此选15.()。。

E^U+—^—(R+r]

(3)[2]由闭合回路的欧姆定律可得&&')

凡+《

1R°+Ry1Ry+K)

化简可得―=3——~-/n?+—+—一~-

is」用UERy&EERR

4+Rv11Rv+凡1r

(5)⑶⑷由上面公式可得E&R——演,ER、R"一五十砺

由，•一R图象计算可得k=0.034VT-Q，b=0.68V-1

代入可得Ea1.55V,r»1.0Q

11r1

⑹⑶如果电压表为理想电压表，则可有小丁瓦+瓦RD

则此时E'=—L

20人

I11

20419k

因此误差为〃=xl00%=5%

191

3.(2021•全国甲卷)某同学用图3)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2.5V,额定电流0.3A)电压表(量程300mV,内阻300。)

电流表(量程300mA,内阻0.27C)定值电阻描

滑动变阻器用（阻值0-20C）电阻箱&（最大阻值9999.9Q）

电源凤电动势6V,内阻不计）开关S、导线若干。

完成下列填空：

图（a）

⑴有3个阻值分别为IOC、20C、30。的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在

0~300mA的曲线，R）应选取阻值为C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（填或*”）端；

⑶在流过电流表的电流较小时，将电阻箱&的阻值置零，改变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10mA时•，小灯

泡的电阻为C（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3V,该同学经计算知，应将此的阻值

调整为C。然后调节滑动变阻器R,测得数据如下表所示：

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

Z/mA140.0160.0180.02000220.0240.0260.02800300.0

（5）由图S）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻（填'‘增大减

小，，或“不变，，）；

（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡电功率

Wi=______W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为

卬2,则旨=_______(保留至整数)。

叱

答案：(1).10(2).a(3).0.7(4).2700(5).增大(6).0.07410

解析：

(1)因为小灯泡额定电压2.5V,电动势6V,则滑动滑动变阻器时，为了保证电路安全，需

要定值电阻分担的电压U=6V—2.5V=3.5V

35V

则有

则需要描绘小灯泡在0~300mA的伏安特性曲线，即描应选取阻值为1()。；

(2)为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的。端；

(3)由图可知当流过电流表的电流为10mA时，电压为7mV,则小灯泡的电阻为

7x10-3

R10x10-3Q=0.7Q

30.3

(4)由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时，有G~—=—

/<2+3&V

解得R2=2700Q

(5)由图3)和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中，■变大，则灯丝的电阻增大；

(6)根据表格可知当电流为160mA时，电压表的示数为46mA,根据(4)的分析可知此时小灯

泡两端电压为0.46A,则此时小灯泡电功率Wi=0.46Vx0.16A=0.074W

同理可知当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡两端电压为2.5V,此时小灯泡电功率

IV2=2.5VX0.3A=0.75W

4.(2021.湖南卷)某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀

双掷开关、一个定值电阻(阻值为《)、一个电流表(内阻为R.)、一根均匀电阻丝(电阻丝总

阻值大于R。，并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量

电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆

心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：

⑴将器材如图(a)连接:

。e

图(b)

(2)开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的端(填7"或'方')；

(3)改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角。和电流表示

数/,得到多组数据：

(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图(b)所示，图线斜率为左，与纵轴截距为d,

设单位角度对应电阻丝的阻值为石，该电池电动势和内阻可表示为£=,

r=(用&、R&、k、d、石表示)

(5)为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值与。利用现有器材设计实验,

在图(c)方框中画出实验电路图_________(电阻丝用滑动变阻器符号表示)；

(6)利用测出的石，可得该电池的电动势和内阻。

答案：⑴(2).y-(3).-^---&-R.A(4).

KK

解析：

⑴开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律

R=t•可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的人端。

⑵设圆心角为。时，电阻丝接入电路中的电阻为。花，根据闭合电路欧姆定律£=。+〃可

知E=/(&+&+%)+"

整理得1=至6+&+凡+厂

IEE

结合图象的斜率和截距满足2=k,

解得电源电动势和内阻为E=1

K

，=华-i

K

⑶实验器材中有定值电阻&和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图

原理的简单说明:

①将开关置于R。位置，读出电流表示数4；

②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为/。，读出此时角度9；

③此时。石=凡，即可求得为数值。

5.(2021・河北卷)某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡(6.3V,

0.15A),直流电源(9V),滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设

计的电路如图1所示。

图1图2

(1)根据图1,完成图2中的实物连线；

(2)按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能

是(单项选择，填正确答案标号)；

A.电流表短路

B.滑动变阻器的滑片接触不良

C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端

(3)更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到图像，其

中一部分如图3所示，根据图像计算出F点对应状态下小灯泡的电阻为。(保留三位

有效数字)。

图3

(1)口1电流表负极与滑动变阻器的右端的立置连接，如图

(2)[2]开关闭合，小灯泡闪亮一下后灯丝烧断，说明通过小灯泡的电流过大。

A.电流表内阻非常小，短路几乎不影响通过小灯泡的电流，与灯丝烧断无关，A错误;

B.滑动变阻器滑片接触不良，无电流通过小灯泡，B错误；

C.滑动变阻器的滑片开始时置于6端，小灯泡部分分压达到最大，通过电流最大，可能会烧

断小灯泡灯丝，c正确；

故选C。

（3）根据小灯泡的伏安特性曲线可知在P点时的电压和电流分别为U=2V,/=74mA

根据欧姆定律/=且可知小灯泡的电阻为R=—=―Jc=27.0Q

RI74x10-

6.（2021春•浙江卷）⑴在“测定电池的电动势和内阻”实验中，

①用如图所示的电路图测量，得到的一条实验数据拟合线如图所示，则该电池的电动势

E=V（保留3位有效数字）；内阻片（保留2位有效数字）；

②现有如图所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0〜9999Q,滑动变阻器阻值变

化范围为0〜10C,电流表G的量程为0〜3mA、内阻为200C,电压表的量程有0〜3V和0〜

15V。请在图3中选择合适的器材，在答题纸相应方框中画出两种测定一节干电池的电动势

和内阻的电路图。

（2）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小

涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于。

A.平面abedB.平面abfeC.平面abghD.平面aehd

【答案】（1）.1.46（1.45~1.47均可）（2）.0.64（0.63~0.67均可）（3）.

【解析】

⑴①口］根据闭合电路欧姆定律£=U+〃可得U=E->

将题干中得图线延长与横纵轴分别相交，如图

UN

1.104二七二大十卜rHK一中E甲旧北各二F-------►

0.000.100.200.300.400.500.60Z/A

可知图像与纵轴交点即为电动势，即石=1.46V

146-110

⑵图像斜率的绝对值为电源内阻，即〃=———Cx0.64Q

0.56

②［3］电流表量程太小，使用电阻箱和电压表代替电流表进行测量，电路图如图

根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir=U+^r

1r11

变形得77===

UERE

11r1

绘制------图像，可知图像斜率为一，与纵轴截距为一，从而求解电动势和内阻;

UR'EE

也可以通过电阻箱改装电流表，扩大电流表得量程，实现电流得测量，电路图如图

根据闭合电路欧姆定律£=U+"可以绘制U-1图像求解电动势和内阻。

(2)14］变压器的正视图如图

硅钢片

7.(2021•广东卷)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和

量程合适的器材。

(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔

,调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Q”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，

相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而

(2)再按图连接好电路进行测量。

①闭合开关S前，将滑动变阻器层的滑片滑到端(选填7"或"")。

将温控室的温度设置为T,电阻箱R。调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器飞,

使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和q一断

开开关s。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节&和飞，使电压

表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值&2。断开开关S。

②实验中记录的阻值92（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值

RT=»

答案：（1）.短接⑵.减小⑶/（4）.大于（5）.%12

解析：

（1）11北2］选择倍率适当的欧姆档，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越

小，可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。

（2）①⑶闭合开关S前，应将滑动变阻器R的阻值调到最大，即将滑片滑到b端;

②⑷［5］因两次电压表和电流表的示数相同，因为凡।=与2+

即%—R°i-R°2

可知Roi大于RO2。

8.（2021.北京通州一模）某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实

验。

（D下列实验器材必须要用的有（选填字母代号）

A.干电池组B.学生电源C.多用电表D.直流电压表E.滑动电阻器人条形磁铁

G可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）

（2）下列说法正确的是（选填字母代号）

A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数

B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的

匝数

C.测量电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量

D.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈

（3）该同学通过实验得到了如下表所示的实验数据，表中m、ru分别为原、副线圈的匝数，

5、S分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析可以得到的实验结论是：o

实验次数n"匝m/匝U/VIhN

1160040012.12.90

280040010.24.95

340020011.95.92

U.n.

【答案】⑴BCG；⑵BC；(3)或二。

【解析】(1)在探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验中，需要用交流电源，故干电

池、直流电压表都不能用，需要用学生电源、多用电表，和可拆式变压器，滑动变阻器是改

变电流的，因为学生电源可以改变原线圈的电压，所以也可以不用它，条形磁铁也没有什么

用途，故选项BCG是必须要用到的：

(2)为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，这样得到的电压才会较小，

才可能安全，选项A错误：

要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝

数，选项B正确；

测量电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，选项C也

是正确的；

变压器开始正常工作后，铁芯不导电，是导磁的，从而把电能由原线圈输送到副线圈，选项

D错误。

⑶通过对比数据发现，在误差允许的范围内，原副匝数比等于原副线圈的电压之比，即

■_

U2n2°

9.(2021•北京通州一模)关于“测电源的电动势和内阻''实验，某研究性学习小组的同学用如图

1所示的电路，测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻心实验室提供的器

材如下：待测电池、电压表、电阻箱(阻值范围0~999.9。)、开关、导线。

(1)请根据图1所示的电路图，在图2中画出连线，将器材连接成实验电路。

图1图2图3

（2）开始做实验时，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后逐次改变电阻箱接入电路

的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在,图

中。请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中

（用"+”表示），并画出u-9图线

R

（3）由U-且图线可得该电池组的电动势E=V,内电阻r=Qo（均

R

保留3位有效数字）

（4）若利用电流表、电压表来测量一节新的干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误

差，图6中甲、乙两种连接方案应该选择哪一种，并说明理由：o

【答案】（1）如下图所示（2分）；（2）如下图所示（2分）；（3）2.80V〜3.10V；1.30C〜1.500（4分）;

(4)选甲方案。因为电流表内阻的一节新干电池的内阻相差不多，会导致乙方案中电源内阻

的测量值误差较大。(2分)

【解析】(1)根据电路图，一定要先连接电阻箱，使之与电源构成一个通路，然后再把电压

表并联在电阻箱两端即可；

⑵电阻箱的读数为6C,电压表的读数为2.4V,故3=0.4A,将该点在图像中找出来，用直

R

线把这些点连接起来即可；

(3)图线与U轴的交点即为该电池电动势的大小，其大小为2.80V；图线的斜率大小即为电

OQQ-1()

池的内电阻，大小为片=1.33。；

1.35—0

(3)甲方案，因为电流表内阻的一节新干电池的内阻相差不多，会导致乙方案中电源内阻的

测量值误差较大。

10.(2021•四川泸州三模)某实验小组在设计测量阻值约为200Q的定值电阻&时，可供选择

的器材如下：

电源E,电动势约为3.0V,内阻厂约5C；

电流表A,量程为0~0.6A,内阻小约为2C；

电压表Vi,量程为0~0.5V,内阻n=1000。；

电压表V2,量程为0~3V内阻？约为5kC；

定值电阻Ro,有四种规格供选：10C、50C、500C、1000Q

滑动变阻器R,最大阻值为50C,额定电流1A；

单刀单掷开关S一个，导线若干。

(1)在下面四种方案中，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量的是(选填图下的字

母序号)；

(2)综合考虑电表内阻及量程带来的影响，该小组设计了如图所示的电路。在闭合开关前,

滑动变阻器的滑片应该置于最(选填”左端、右端”)；为了保证两只电压表的读数都不

小于其量程的g，定值电阻R)的规格应选择Q(选填“10”“50”“500”或“1000”)；

(3)请根据(2)中的电路图，写出计算七的理论表达式&=(如涉及电压表和电流表的示

数分别对应用口、5、/表示，电表内阻和定值电分别对应用八、及、木、Ro表示)。

(3).50(4).,tA

r\k)

【解析】

(1)口］由于电压表V1内阻已知，则该电压表不仅能准确测量电压，也能准确测量通过它的电

流，根据欧姆定律可得

A方案可得号二段

4

则A方案没有误差

R=——「

B方案可得,[_以

r2

由于弓不确定，则B方案有误差

c方案可得R、=a一在

I

由于心不确定，则C方案有误差

D方案可得*U\

则D方案没有误差

所以BC错误，符合题意；AD正确，不符合题意；

故选BC。

(2)⑵该电路为分压式控制电路，电压应从0开始，所以滑动变阻器的滑片应该置于最左端。

⑶根据串联电路电阻分压的特点，为了保证两只电压表的读数都不小于其量程的：，定值

电阻R)的规格应选择约为待测电阻的！的，所以选50Q的。

3

-------------------1---------

r&

11.(2021•河北唐山一模)新能源汽车是汽车发展的主流方向，如图(a)为车载动力电池组中一

块电池，其技术参数是额定容量约120Ah,额定电压约3.3V,内阻约0.03C。现有一块该

型号的旧电池，某研究小组用如图(b)所示电路测量该电池的电动势和内阻，其中电流表量

程为100mA、内阻为9C；定值电阻凡=1C。测得的数据如下表所示。

次数12345

RQ)0.94.27.310.814.1

Zo(mA)10050342520

（1）实验中将电流表与定值电阻并联使用的目的是;

（2）利用测得的数据在坐标纸上作出R和:的图像，其中