高考物理二轮复习 第1部分 突破篇 12 电学实验讲练-人教版高三物理试题

专题十二电学实验

一、电学仪器的使用与读数

1.电流表、电压表、欧姆表的比较:

仪器极性量程选择读数

电流表3v和3A量程估读到最小分度

的15V最程估读到最小分度

有正、负极的使指针指示超过满

电表，电流由

偏刻度的1的位置的《：0.6A量程估读到最小分度

电压表

电表的正极□

流入，负极流的L

出

使指针尽量指在表

欧姆表表盘读数乘以相应挡位的倍率

盘的中间位置左右

2.使用多用电表的“三注意”：

(1)电流的流向：使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接黑表笔，负极接红表笔，

从电源外部看，电流从红表笔流入，从黑表笔流出.

(2)区分“机械调零”和“欧姆调零”：“机械调零”在表盘刻度左侧“0”位置.，调整

表盘下边的中间定位螺丝；“欧姆调零”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置.，调整欧姆

调零旋钮.

(3)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小均有较大误差，指针偏转角

I2

度在W满偏至归满偏之间读数较准确，如待测电阻约为2kQ,应选用“X100”挡.

oJ

3.电学仪器的选择：

(1)电源的选择：一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电

源.

(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电渊的额定电压选择电压表；根据待

测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使可表的指针偏转的幅度较大，一般应

使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度.

二、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

R苫＞R,偏大*”产区,偏小

测量结果

适用条件R：吊(测大电阻)R兄(测小电阻)

三、分压式与限流式的区分与选择

1.控制电路的比较：

比较项目限流式接法分压式接法

电路

H1~~L（上

电压调节

Rx+请E0-£

的范围

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、/从0变化.

②"滑几

③选用限流式，4、工过大(超过电流表量程，烧坏电表、电源或用电器等).

四、电学实验方法

1.等效替代法：在俣证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、复杂的物理

问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来进行研究和处理.

2.控制变量法：对于多个变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多个变量的问题

变成单个变量的问题，从而研究这一个变量对事物的影响，分别对各个变量加以研究，最后

综合解决.

3.累积法：把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法，将微小量变

为较大的量，不仅便于测量，还可以提高测量的准确程度，从而减小误差.

考点11电表的改装、使用与读数难度：中档题题型：填空题五年2考

肉品真题——高考怎2考？

(2015•全国卷I%)图1(a)为某同学改装和校准亳安表的电路图，其中虚线框内是

亳安表的改装电路.

【导学号：25702056]

图1

(1)已知亳安表表头的内阻为100。，满偏电流为1mA；用和用为阻值固定的电阻.若

使用a和方两个接线柱，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，可以求出石=__________。，R产Q.

(2)现用一量程为3mA、内阻为150。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、2.0nA、2.5mA、3.0mA.电池的电动势

为1.5V,内阻忽略不计：定值电阻尼有两种规格，阻值分别为300。和1000Q：滑动

变阻器加有两种规格，最大阻值分别为750。和3000Q.则必应选用阻值为________Q

的电阻，斤应选用最大阻值为。的滑动变阻器.

⑶若电阻片和用中有•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(选填或“c")相连.判断依据是：.

【解题关键】(1)理解使用外〃接线柱与使用a、c接线柱电路的串并联结构有何不

同.

(2)由电流校准范围0.5〜3.0mA,结合闭合电路欧姆定律确定电路总电阻范围.

(3)可利用亳安表有无示数判断.

【解析】(1)设使用a和6两接线柱时，电表量程为人使用a和c两接线柱时，电

表量程为/?,则

使用々和6时：名+4=人①

使用a和。时.：k”产+4=1②

Al

由①②两式得分=15。，兄=35Q.

1R

(2)校准时电路中的总电阻的最小值为〃小=；7肃口Q=500。，总电阻的最大值为

<5.UAIU

15

跖=八R-Q=3001)Q,故必选30°Q的，"选用最大阻值为3000Q的滑动变阻

U.0X10

器.

(3)d接。时，发和尼串联，不论是发还是用损坏，电表都有示数且示数相同，故应将

d接c根据d接。时的电路连接情况可知：闭合开关，若电表指针偏转，则损坏的电阻是

此若电表指针不动，则损坏的电阻是感

【答案】(1)1535(2)3003000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，见损坏

的电阻是心若电表指针不动，则损坏的电阻是兄

(2013・全国卷HA)某同学用量程为1mA、内阻为120Q的表头按图2(a)所示电路

改装成量程分别为IV和1A的多用电表.图中用和是为定值电阻，S为开关.回答下列问

题：

(1)根据图(a)所示的电路，在图⑹所示的实物图L连线.

(2)开关S闭合时，多用电表用于测量_____(选录“电流”“电压”或“电阻”)；

开关S断开时，多用电表用于测量________(选填“电流”“电压”或“电阻”).

⑶表笔力应为________色(填选“红”或"黑”).

(4)定值电阻的阻值6=Q,尼=Q.

(结果取3位有效数字)

国

Ri

表笔H

⑸⑹

图2

【解题关键】解答本题应理解以下三点:

(1)给表头串联电阻后成为一个电压表，并联电阻后成为一个电流表.

(2)电流应从红表笔(+接线柱)流入，从黑表笔(一接线柱)流出.

(3)改装后的量程就是表头满偏时经过两表笔的电流值或两表笔之间的电压值.

【解析】将表头改装成电压表时，需串联一电阻进行分压，而改装成电流表时贝!需并

联一电阻分流，因此闭合开关后，并联上用改装成一电流表，断开开关，表头与此串联则

改装成一电压表.多用电表内部表头的正极在右侧，即电流应从表笔4流入，从表笔力流出,

则表笔力为黑色.当断开S时，/«(拈+厂)=&,解得分=880Q.当闭合S时，4(用+厂)=

C，解得用-1.0()Q.

【答案】⑴如图所示⑵电流电压⑶黑(4)1.00880

高考,

1.高考考查特点

(1)电流表、电压表、欧姆表、电阻箱等仪器的原理、使用、读数是高考的高频考点.

(2)电表的使用和改造常在电学实验中考查，单独考查的较少.

2.解题的常见误区及提醒

(1)电表的读数，应该根据电表的精度进行估读，而欧姆表读数时应根据表盘上不同部

分的精度不同进行估读.

(2)电阻箱无需估读.

(3)电表的改装原理是将改装后的物理量与流过灵敏电流计的电流建立一一对应的函数

关系.

囱练考间迎考练什么？

・考向1电压表和电流表的读数

1.(2015・浙江高考改编)图3甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验

连好的实物连接图.

图3

小红调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的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_________.

【解析】由‘实物图可知，电流表接的是0.6A的昼程，电压表接的是3V的量程，因

此①的读数为0.02AX5=0.10A,②的读数为0.02AX12=0.24A,③的读数为0.1VX20.0

=2.00V,④的读数为0.1VX2.7=0.27V.

两组数据得到的电阻用=今=需Q=8.3C,尼=等=臀Q=2.7Q.

U.£2U.1U

【答案】①0.10A②0.24A③2.00V@0.27V

8.3(±0.1)Q2.7(±0.1)Q

・考向2电表的改装

2.如图4是一个电流表、电压表两用电表的电路，电流表G的量程是100UA,内阻

是1000Q,电阻用=0.1Q,是=99000Q,当双刀双掷开关接到a、〃上时，可作为

表,其量程是，当双刀双掷开关接到c、d上时，可作为表,

其量程是.

【导学号：25702057]

t解析】当开关合到小方，时，电路转换成图中所示的电路，此时小电阻力与电流

表G并联，用起分流作用，可作为大量程电流表使用，根据并联电路的特点有：lfR\

=IgRg,

甲

电流表吊:程为

I凡+R\0.000IX1000+0.1

K671A^lA.

R\

当开关合到。、d上时，电路变成图乙所示的电路，此时大电阻尼与电流表G串联，尼

起分压作用，所以电流表G已装成电压表，根据串联电路的特点，电压表量程为：〃=，（兄

+必)=0.0001X(1000+99000)V=10V.

【答案】见解析

・考向3多用电表的使用

3.（2012•江苏高考「0）如图5甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用

多用电表对其进行探测.

A

B

甲乙

图5

(I)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的

(选填“A”“B”或"C”).

(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、〃接点间是否存在电源时.,一表笔接a,另

一表笔应(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.

(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“XI”挡，调节好多用电表，测量各接点

间的阻值.测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表.两表笔分别接〃、

力时，多用电表的示数如图乙所示.

请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路.

两表笔接的接点多用电表的示数

a、b_Q

a、c10.0Q

b、c15.0Q

【解析】(1)多用电表使用前应进行机械调零，机械调零装置为A.

(2)使用多用电表进行测量时，为保证电表不被损坏往往要进行试触，即让两表笔进行

短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表.

(3)黑箱中无电源且每对接点间正反阻值相等，由多用电表读数可知所缺数据为5.0Q,

由a、b间电阻为5Q,a、c间为10Q,6、c间为15Q知，电路为a、6间5C佗电阻

与&、。间10。电阻串联而成，电路图如答案图所示.

【答案】(DA(2)短暂(3)5.0电路图如图

4.(2015•湖南十三校联考)某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池

的电动势和内阻.

(1)他先用多用表电压挡直接接在电源两极，读数如图6,则电源电动势约为

(2)为了更准确的测量电源的电动势和内电阻,他用多用表的“直流100mA”挡设计了

如图7甲的测量电路，为了电表安全，请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为

甲乙

图7

(3)将多用电表的选择开关从“OFF”旋转至“直流100川A”挡，调节电阻箱到合适的

值并记录其读数兄合上开关从多用表上读出相应的示数/.

(4)重复⑶获得多组数据，根据数据作出了如图乙所示的彳一相线.

(5)由图线得干电池的电动势E=V(保留三位有效数字)，内阻r=

Q(取整数).

【解析】(1)用量程为2.5V直流电压挡测电动势，最小分度为0.05,因此要读到本

位，所以读数为1.30V.

R

(2)由欧姆定律得：得

1.30V

—100X10-3『3Q.

(5)由闭合电路欧姆定律可知:

£=/("+4,变形得•:—r

由〃一l图线可知，斜率表示电动势：

£=1.40V

纵轴截距表示电源的内阻：r=8Q.

【答案】(1)1.30(2)13(5)1.40(1.35〜1.45均可)8

「I练后反思I----------------------------------------------------1

1.多用电表使用“五步”法

(1)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20。Q,

就应该选“X10”的倍率；

(2)进行欧姆调零；

(3)将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量；

(4)将指针示数乘以倍率，得测量值；

(5)测量结束后，将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡.

2.多用电表测电阻的注意事项

(1)改换倍率必须重新进行欧姆调零；

(2)通过选择合适倍率，指针指在刻度盘中间附近，误差较小；

(3)测量电阻时，手不可接触表笔的金属杆部分；

(4)被测元件与电源断开.

考点2|电学基本实验难度：中档题型：实验题五年3考

回品真题——高考怎么考？

(2014•江苏高考九)某同学通过实验测量一种合金的电阻率.

(1)用螺旋测微器测量合金丝的宜径.为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋

紧图8甲所示的部件(选填“力”"6”“右'或从图中的示数可读出合金丝

的直径为mm.

甲

图8

(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出.合上开关，

将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很

小的变化.由此可以推断：电路中(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了

(选填“短路”或“断路”).

(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V

和38mA,由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Q.为了更准确地测出合

金丝的阻值，在不更换实验器材的条件卜，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议.

【解题关键】解此题应注意以下三点：

(1)螺旋测微器读数时要符合有效数字要求.

(2)由电压表示数接近3V可知，电压表两测量点间有断点.

(3)根据测最合金丝阻值的结果与电压表、电流表的内阻值判断电流表应采用内接法还

是外接法.

【解析】根据欧姆定律解题.

(1)螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧笈螺旋测微器的示数为(0+

41.0X0.01)mni=0.410mn.(2)电压表的示数不为零，电流表的示数几乎为零，说明连接两

电表的电路是导通的.而滑动变阻器几乎不起作用，说明线路电阻很大，故可判断7、8、9

间断路.(3)由题知4七0.005〈得%0.019,说明电流表的分压作用不显著，故可将电流表改

KxKv

为内接，并测出多组〃、;值，求出品后，再取平均值作为实验结果.

【答案】(1)80.410(2)7、9断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压

值，计算出电阻的平均值.(或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值)

(2015•江苏高考Zo)小明利用如图9所示的实验装置测量•干电池的电动势和内阻.

电流表

滑动变阻器

图9

(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:

1.451.361.271.161.06

/(A)0.120.200.280.360.44

请根据表中的数据，在坐标纸上作出〃一/图线.

UN

由图线求得:电动势£=V；内阻Q.

(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

(解题关键】解此题应注意以下两点：

(1)电流表的量程为。〜0.6A,每小格表示0.02A.

(2)电压表示数最小值为1.06V,作图时纵坐标起点不应为0.

【解析】(D电流表选用量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,则其读数为0.44A.

(2)坐标系选择合适的标度，根据表中数据描点作出的少一/图线如图所示.

图线与纵轴交点为“1.611.24知，电池内阻

为1.24C.注意此处不要用图线与纵轴交点值除以与横轴交点值.

⑶长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，干电池长时间放电，也

会引起电动势变化，导致实验误差增大.

【答案】(1)0.44(2)仆/图线见解析1.61(1.59〜1.63都算对)1.24(1.22〜

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

高考/

1.高考考查特点

(1)电阻的测量和测量电源的电动势和内电阻是高考实验的热点;

(2)电阻的测量主要考查电阻的测量电路设计、控制电路设计、器材的选取与实物连接、

实验数据的处理与误差分析等;

(3)电源电动势和内阻的测量重点考查实验设计(实验原理)和实验数据处理，对考生的

综合分析能力和应用数学处理物理问题.

2.解题的常见误区及提醒

(1)根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.

(2)根据电路中可能出现的电流或电压的范围选择滑动变阻器，注意流过的电流不能超

过滑动变阻器的额定电流.

(3)实物线的连接应使开关控制整个电路，连接电表应注意量程选择正确且正、负接线

柱不要接错，导线应该接任接线柱上.

必练考向迎考练什么？

・考向1以测电阻为核心的电学实验

5.为了测量量程为3v的电压表V的内阻(内阻约20()0Q),实验室可以提供的器材

有:

电流表九，量程为().6A,内阻约为0.1Q；

电压表V?,量程为5V,内阻约为3500Q；

电阻箱片，阻值范围为0-9999。；

电阻箱发，阻值范围为。〜99.9Q；

滑动变阻器用，最大殂值约为1000,额定电流为1.5A；

电源£；电动势为6V,内阻约为0.5。；

单刀双掷开关S,单刀单掷开关K,导线若干.

(1)请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出

电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注).

(2)写出计算电压表V的内阻芯的计算公式为R=.

【解析】方案一：替代法.

考虑到电阻箱用阻值范围为0〜9999Q,与电压表V的内阻较接近，且电阻可读，乂

有单刀双掷开关，因此考虑用替代法.电路图如图甲所示，闭合K,将开关S掷向1,调节

滑动变阻器R、,使电压表V和V2都有较大偏转，记下电压表％的读数；然后将开关S掷向2,

保持滑动变阻器总的滑动头不变，调节电阻箱用使电压表V?的读数不变，那么电阻箱用的

阻值即电压表V的内阻，即用=公

方案二：半偏法.

如图乙所示，闭合K,将开关S掷向1,调节滑动变阻器扁使电压表V满偏；然后将

开关S掷向2,保持滑动变阻器用的滑动头不变，调节电阻箱吊，使电压表V半偏，则由于

总相对于电压表V和电阻箱用阻值较小，因此电压表V和甩阻箱分上的总电压几乎不变，

其中一半电压加在电压表V上，一半电压加在电阻箱用上，故电阻箱用的阻值即电压表V

的内阻,即内=公

方案三：伏安法.

不能直接使用电流表8测流过电压表的电流，由于电压表5内阻的准确值不知道，因

此也不能当电流表使用，故我们考虑通过电阻箱片来测流过电压表的电流.如图丙所示，

此时流过R\的电流为/=上/，因此电压表的内阻为2=

R\I兽bi—.U

【答案】见解析

6.在“测定金属的电阻率”实验中

【导学号：25702G58]

(1)为了测量金属丝的电阻R的阻值，实验室提供如下实验器材：

A.待测金属丝电阻尼(约100Q)

B.电动势Q6V,内阻很小的直流电源

C.量程5()mA,内阻约为50。的电流表

D.量程0.6A,内阻约为0.2Q的电流表

E.量程6V,内阻约为15kQ的电压表

F.最大阻值15Q,最大允许电流1A的滑动变阻器

G.最大阻值15kQ,最大允许电流0.5A的滑动变阻器

H.开关一个，导线若干

①为了操作方便，且能比较精确的测量金属丝的电阻值，电流表选用,滑动变

阻器选用(填写选用器材前的序号).

②根据所选用的实验器材，设计出测量电阻的甲、乙两种电路，为尽可能减少实验误差,

应采用图(选填“甲”或“乙”).

③实验中测得该金属丝直径为d，长度为L,接入电路后，电压表示数为6；电流表示

数为/,则该金属丝的电阻率的表达式为。=_______.

(2)若另有一只待测电阻，无论用电流表内接还是外接，测量误差较为接近，有一位同

学为了消除因电表内阻所带来的系统误差，他用两只相同的电压表，设计了如图11所示的

测量电路.实验操作步骤如下：

①按电路图连接好实险器材.

②闭合，，断开读出此时电压表匕的示数〃电流表示数/.

③再闭合S”调节变阻器尼使电流表的电流仍为步骤2的电流/,此时读出电压表修

的示数右，电压表5的示数〃.

用上述测得的物理量表示待测电阻的阻值凡=.

【解析】（1）①根据闭合电路欧姆定律可知通过待测金属丝的最大电流为心=《=

磊A=60mA,所以电流表应选用C；当滑动变阻器采用限流式接法时，电路中需要的最大

p6

电阻为------------。=360Q,显然滑动变阻器应选用F且应采用分压式接法.

N{X5OX1O-3

oJ

②由于待测金属丝满足《》《，电流表应用外接法，即电路应是分压外接电路，所以应采

用甲图.

③根据R」注4产~可得P=务.

*

⑵当S2断开时应有。­/（吊+凡），当S2闭合时应有〃=/吊+氏联立以上两式可得R

=7-•

【答案】（1）①cF②甲（2）"+广’

・考向2以测量电源电动势和内阻

为核心的电学实验

7.（2015•宿迁模拟）小明利用如图12甲所示的电路测定旧电池组的电动势与内电阻.

（1）根据图甲将图乙中的实物连线补充完整.

⑵由图丙可知：该电池组的电动势£=V,内阻r=Q（保留两位有效

数字）.

Er

图12

(3)小明又利川上述灰验方案测定了同规格新电池组的电动势与内电阻.通过实验发现

旧电池组与新电池组相比，电动势几乎没有变化，但它们的输出功率〃随外电阻〃变化的关

系图线有较大差异，如图丁所示.可知图线(选填“力”或"B”)对应的是新电池组,

试说出判断的理由：

【解析】(1)根据实验电路图可得出实验中的实物图.

43—2

(2)图象与纵坐标的交点为电源的电动势，由图可知，电动势Q4.3V；内阻-

Q-7.2Q.

p

(3)由公式―/爪/=布•及图丁知：外电阻相同时，笈的输出功率大，电流大、电池

组的内阻小，故〃为新电池组.

【答案】(D见解析(2)4.37.2(3)〃理由见解析

8.用实验测一电池的内阻厂和一待测电阻的阻值用.已知电池的电动势约6V,电池内

阻和待测电阻阻值都为数卜欧.可选用的实验器材有:

电流表Ai（量程。〜30mA）；

电流表A?（量程0〜1。0mA）；

电压表V（量程0〜6V）；

滑动变阻器用（阻值。〜5。）；

滑动变阻器正（阻值（〜300。）；

开关S一个，导线若干条.

某同学的实验过程如下:

I.设计如图13所示的电路图,正确连接电路.

R

图13

n.将加的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小"的阻值，测出多组〃和/的值，并记

录.以〃为纵轴，/为横轴，得到如图14所示的图线.

♦t//v

6.5「™

6.0

5.5

5.0

4.5

4.0

3.5______________________尸

0204060SO1()ni20//mA

图14

HL断开开关，将总改接在8、。之间，力与8直接相连，其他部分保持不变.重要n的

步骤，得到另•条//图线，图线与横轴/的交点坐标为（人0）,与纵轴U的交点坐标为（0,

优）.

回答卜.列问题:

（1）电流表应选用,滑动变阻器应选用

（2）由图乙的图线，得电源内阻r=

（3）用To、〃和「表示待测电阻的关系式R尸，代入数值可得几

⑷若电表为理想电表，R接在反。之间与接在力、8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”）

【解析】(1)由题给〃一/图线可知电流表量程应为0~100mA,故选M.路端电压大

AU

于5.5V,而电源电动势£=6V,故"外r,则滑动变阻器选弦(2)由题图得：，一丁=

Ir1rc

25Q.(3)由凡+r=三，得肥=9一心(4)电流1=/+R一定，〃从300。变到

ToJoR-\-r-\-Rv

E

某同一阻值，电流变化范围相同.此接力、6间时，〃=江〃,(A+R),兄接公。间时,〃

K-VKr-vr

p

=“」R,故两种情况下电压变化不同•

i\vK“x~Ir1

【答案】⑴A?尼(2)25(3)y-r(4)相同不同

Jo

「I练后反思I-----------------------------1

1.电阻测量的常用方法

(D器材选择的三个主要原则：安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便

性(滑动变阻器要方便调节).

(2)选择电流表内外接法的口诀：“好表要内接”(因为：越接近理想电流表，其分压的

影响越小)或“大内小外”(内接法测大电阻，外接法测个电阻)；选择滑动变阻器接法口诀：

“以小控大用分压”(变阻器阻值小于待测电阻).

(3)电表有时可反常规使用：已知内阻的电压表可当电流表使用，已知内阻的电流表可

当电压表使用.

(4)定值电阻的常见用途：保护电路、与电流表串联改装为电压表、与电流表并联扩程.

2.测量电源的电动势和内阻的常用方法

(1)三种常用实验方法和原理：伏安法£=〃+〃、伏阻法£=/1+”乃、安阻法£=/(/?

+力

(2)两种数据处理方法：联立方程求解法和图象处理法，对伏安法利用电源的/图象

求电动势和内阻；对伏阻法和安阻法需对闭合电路欧姆定律方程£=贸1+»心和E=I(R+

r)适当变形作线性处理，并利用直线方程的截距和斜率求电动势或内阻等物理量.

考点3电学创新实验难度：中高档题型：实验填空题五年2考

回品真题——高考怎么考？

(2013•江苏高考Tw)为探究小灯泡的电功率尸和电压。.的关系，小明测量小灯泡的

电压少和电流I,利用片以得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1.8N”，

电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Q.

(1)准备使用的实物电路如图15所示.请将滑动变阻器接入电路的正确位置.(用笔画

线代替导线)

(2)现有10。、20Q和50Q的定值电阻，电路中的电阻用应选。的定值

电阻.

(3)测量结束后，应先断开开关，拆除两端的导线，再拆除其他导线，最后整

理好器材.

(4)小明处理数据后将P、^描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图所示.请指出

图象中不恰当的地方.

【解题关键】解此题应注意以下三点：

(1)由小灯泡规格“3.0V1.8W”确定电流表所选量程.

(2)小灯泡正常发光时电流为0.6A,则流过电源的电流不小于0.6A.

(3)应用平滑的曲线连接所描各点，偏离较远的点舍去.

【解析】(D从夕一〃图象上描出的点可知，小灯泡两端的电压从。开始逐渐增大，

P

故滑动变阻器采用分压电路.根据知，通过小灯泡的最大电流/=7=0.6A,故电流

b

表选。〜0.6A的量程.实物电路如答案中图所示.

(2)电路中定值电阻起保护作用，电池的电动势为12V,小灯泡的内阻为Q

=5Q,因此小灯泡和滑动变阻器并联后的最大电阻为梨。，要使小灯泡两端

106

3

To9

的电压能达到3V,由丁=石可知，"不能超过10C,所以兆选10Q.

J/tl

(3)为了实验仪器的安全，防止电源短路及误将电源与其他电路接通，所以断开开关后,

先拆除电池两端的导线，再拆除其他导线.

(4)从坐标纸上所描点可以看出这些点不近似在一条直线上，应为曲线，小明作出了一

条直线不合适.作图时应使这些点占据整个坐标纸，而小明的横坐标只用了一半，所以小明

横坐标的标度选择不合适.

【答案】(1)如图所示(2)10(3)电池

(4)图线不应画为直线；横坐标的标度选择不合适.

(2016•江苏高考九)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值H随温度t的变化

关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10。，4随£的升高而增大.实验电路如图16

所示，控温箱用以调节金属电阻的温度.

【导学号：25702059]

电阻箱

滑动变阻器(0~10。)

图16

实验时闭合S,先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度力，3…

和电流表的相应示数乙….然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再

次为71,加…，分别记下电阻箱相应的示数B见，….

(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用.

A.量程0-100mA,内阻约2Q

B.量程()〜0.6A,内阻可忽略

(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9。调节至10.0Q,需旋转图中电阻箱的旋

钮"，'、"b”、“c”，正确的操作顺序是_______.

①按旋钮a由“0”旋转至“1”

②将旋钮6由“9”旋转至“0”

③将旋钮c由“9”旋转至“0”

(3)实验记录的，和〃的数据见下表：

温度fCC)20.040.060.080.0100.0

阻值/?(Q)9.610.411.112.112.8

请根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出"一广图线.

由图线求得〃随£的变化关系为4Q.

【解题关键】解此题的关键有以下三点：

(1)估算电流的变化范围，再选择电流表的量程.

(2)为避免甩流过大烧坏器材，电阻箱应先调至较大阻值.

(3)因阻值"随温度变化范围较小，纵坐标起点不应取为零.

【解析】(D电路中电源电动势为L5V,金属电阻的阻值约为10Q,滑动变阻器电

阻最大为10。，电流在8075〜0.15A,则电流一般在0.1A以内调整，为使电流读数更

准确，应选用量程0〜10。mA的电流表.

(2)调节电阻箱阻值时，为了避免有其他电路发生短路而烧毁器材，电阻箱应先调至较

大电阻，然后依次从电阻较小的挡位开始减小.

图象如图所示，可得〃随，的变化规律是？=0.04£+8.8Q.

【答案】(DA⑵①©③(或①©②)

(3)如图所示

0.04£+8.8（0.04E+8.6〜O04£+9.0都算对）

1.高考考查特点

(1)该类实验的特点是题目来源于教材，但又高于教材

(2)实验的基本原理和思想方法是考查的核心.

2.解题的常见误区及提醒

(1)要解决此类实验问题，应摒弃简单的背诵实验而应向分析理解实验转变.

(2)熟练掌握欧姆定律、实验器材的选择和数据处理方法是融会变通的关键.

必练考向——迎考练什么？

・考向1实验原理的设计与创新

9.(2016•长春模拟〕如图17甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流/。，“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吊消耗

的电功率.改变后的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的〃一/关系图线.

UN

甲乙

图17

回答下列问题：

(1)滑动触头向下移动时，电压表示数(选填“增大”或“减小”).

(2)7o=A.

(3)凡消耗的最大功率为W(保留一位有效数字).

【解析】(1)滑动触头向下移动，吊变小，分与〃并联后的总电阻〃◎变小，由于电路

连接恒流源，根据〃=/心)可得电压表示数减小.

(2)由第(1)问还可知—DR,从题图乙知，电压〃=0时，2o=/=1.0A；1=0

时，R=J=20Q.

Io

(3)©=以=20(1.0—7)-7=5-20(7-0.5)2,所以当/=0.5八时，用消耗的功率最大,

为5W.

【答案】(1)减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确)(3)5

・考向2实验器材的等效与替换

10.(2016•泰