电学实验（教师版）-2019-2023年高考物理试题专项训练

专题18电学实验

一、实验题

1.(2023•全国•统考高考真题)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材：螺

旋测微器、米尺、电源及电压表(内阻非常大)、定值电阻&(阻值10.0。)、滑动变阻器R、待测金属丝、

单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:

图(a)图(b)

(1)实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S

(2)将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为S，然后将K与2端

相连，此时电压表读数记为由此得到流过待测金属丝的电流/=,金属丝的电阻r=o(结

果均用&、［、4表示)

(3)继续微调R,重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示:

(mV)0.570.710.851.141.43

。2(mV)0.971.211.451.942.43

(4)利用上述数据，得到金属丝的电阻r=14.2Q。

⑸用米尺测得金属丝长度乙=50.00cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图(b)

所示，该读数为“=_____mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。

(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率夕=xlO-7Qmo(保留2位有效数字)

U、一U、UR

［答案］~\0.1505.0

【详解】⑴⑴根据题意可知，《两端的电压为

u=u2-ul

则流过凡即流过待测金属丝的电流

IU_U「U\

⑵金属丝的电阻

U,

r=­

I

联立可得

一U国

(5)⑶螺旋测微器的读数为

d=15.0x0.01mm=0.150mm

(6)[4]根据电阻定律

又

代入数据联立解得

/?=5.0xl0~7Qm

2.(2023•全国•统考高考真题)某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性

曲线，实验所用电压表内阻约为6k。，电流表内阻约为1.5。.实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。

⑴实验中得到的电流/和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图_______(填“a”或"b”)

(2)若选择另一个电路图进行实验，在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图.

【答案】

【详解】⑴口］灯泡电阻

&=、O=12O

由U-/图像可知，当U=6V时，/=0.5A,此时电阻

R=—=12Q=RL

可知电表内阻对电路的影响较小，因%>>&,则该同学采用电流表外接法，则该同学选择的电路图是图(a)。

⑵若选用另一个电路图即图(6)实验，会有

U^U^+IRA

则分别代入电流200mA、400mA、500mA,可知对应的电压应为1.3V、4.0V、6.75V,描点连线有

(1)同学们首先用欧姆表x1档位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为Qo

同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：(括号中为电表量

程及内阻)

A.电压表Vi(0—15V,15kQ)B.电压表V2(0—3V,3kQ)

D.电流表A2（0—0.6A）

作者的备注：原卷画出了实物图，这里还原出的是电路图。

(2)应选择电压表,电流表=(填器材前字母)

(3)下列哪些说法是正确的？

A.电压表分流属于系统误差

B.实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端

C.如图所示的电路，可以通过调节滑片使电压表示数为。

D.多组实验可以减小系统误差

【答案】【酗|7|酗|B|酗|D|M|AC/CA

【详解】⑴山电阻大小读数为

7x10=7。

(2)[2]由于同学们使用学生电源(4V),则为减小误差电压表应选择V2。

故选B。

[引整个回路中的最大电流约为

p

/=—®0.57A

R

则电流表应选择A2O

故选D。

(3)[4]A.电压表分流属于系统误差，故A正确；

B.为保护电路，实验开始前滑动变阻器滑片应该调到。端，故B错误；

C.如图所示的电路为分压式电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0,故C正确；

D.多组实验可以减小偶然误差，故D错误。

故选ACo

4.(2023・山东•统考高考真题)电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同

学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下：

^D,

1

电容器C（额定电压10V,电容标识不清）;

电源E（电动势12V,内阻不计）;

电阻箱与（阻值0~99999.9Q）；

滑动变阻器&（最大阻值20。，额定电流2A）；

电压表V（量程15V,内阻很大）;

发光二极管DrD,开关”

2S2,电流传感器，计算机，导线若干。

回答以下问题:

（1）按照图甲连接电路，闭合开关S-若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向端滑动（填

“a”或"b”）。

（2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为V（保留1位小数）。

（3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0V时，开关之掷向1,得到电容器充电过程的/T图像，

如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束

后，电容器存储的电荷量为C（结果保留2位有效数字）。

（4）本电路中所使用电容器的电容约为F（结果保留2位有效数字）。

⑸电容器充电后，将开关5掷向2,发光二极管(填“D”或"D」)闪光。

【答案】b

6.53.8x10-34.8x10^场

【详解】(1)山滑动变阻器分压式接法，故向b端滑动充电电压升高；

(2)[2]量程15V,每个小格0.5V,g估读，故6.5V；

(3)[3]/-t图像所围的面积，等于电容器存储的电荷量，38个小格，故电容器存储的电荷量为3.8xl0-3c；

(4)[4]由电容的定义式C=•^得：。=4.8><10日

(5)⑸开关S2掷向2,电容器放电，故必闪光“

5.(2023・海南・统考高考真题)用如图所示的电路测量一个量程为lOO^A,内阻约为2000。的微安表头的内阻,

所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选，4(0〜9999.9。)，&(99999.9。)

⑴RM应选,RN应选

(2)根据电路图，请把实物连线补充完整—

(3)下列操作顺序合理排列是：

①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值;

②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏，并读出RM阻值；

③断开S2,闭合Si,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;

④断开Si、S2,拆除导线，整理好器材

(4)如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为，该测量值________(填“大于”、“小于”、“等于")

真实值。

(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为V(保留

3位有效数字)。

(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电

阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变，则微安表内阻为(用RM、RN表示)

①③②④1998.0Q

【答案】RiR2

RMM

小于1.28

RN-RM

【详解】(1)口］［2］根据半偏法的测量原理可知，RM与力相当，当闭合S2之后，变阻器上方的电流应基本不

变，就需要RN较大，对下方分压电路影响甚微。故RM应选Ri,RN应选R2。

(2)［3］根据电路图连接实物图有

⑶［4］根据半偏法的实验步骤应为

①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；

③断开S2,闭合Si,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;

②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏，并读出RM阻值；

④断开Si、S2,拆除导线，整理好器材。

(4)⑶根据RM调节后面板读数为1998.00。

⑹当闭合S2后，原电路可看成如下电路

闭合S2后，相当于RM由无穷大变成有限值，变小了，则流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电

流大于土,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。

2

(5)［7］将该微安表改装成量程为2V的电压表，则需要串联一个电阻则有

U=Ig(Rg+Ro)

此时的电压读数有

U'=r(Rg+Ro)

其中

U=2V,Ig=100.A,I'=64HA

联立解得

U'=1.28V

(6)根据题意0P间电压不变，可得

［石&J

I(RA+RN)=(-+~^—^RN+~-RA

2KM2

解得

R-RNRM

RN-RM

6.(2023・辽宁•统考高考真题)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现

有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路

图，实验步骤如下：

图(a)图(b)

a.测得样品截面的边长。=0.20cm；

b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左

右移动；

c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L;

d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值，使电流表示数/=0.40A,读出相应的电压表示数U,断开开关S；

e.改变丙的位置，重复步骤c、d,测量多组工和U,作出U—L图像如图（b）所示，得到直线的斜率鼠

回答下列问题：

⑴乙是丙到（填“甲”“乙”或“丁”）的距离；

⑵写出电阻率的表达式2=（用鼠a、/表示）；

（3）根据图像计算出该样品的电阻率〃=Qm（保留两位有效数字）。

【答案】乙号6.5x10r

【详解】（1）口］由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离。

（2）［2］根据电阻定律有

R=p\

a

再根据欧姆定律有

R上

I

联立有

U=^L

a

则

ka2

p=~r

⑶⑶根据图像可知

k=6.5V/m

则根据（2）代入数据有

p=6.5x105Qm

7.（2023•江苏•统考高考真题）小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响.所用器材有：干电池（电动

势约L5V,内阻不计）2节；两量程电压表（量程0~3V,内阻约3k。；量程0~15V,内阻约15kQ）l个；滑动

变阻器（最大阻值500）1个；定值电阻（阻值500）21个；开关1个及导线若干.实验电路如题1图所示.

⑴电压表量程应选用(选填“3V”或“15V”).

(2)题2图为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电

池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱(选填“3”“。，“。”)连接，再闭合开关，开始实验.

(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中。与1,2,....21之间的电压.某次测

量时，电压表指针位置如题3图所示，其示数为V.根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的

关系图线，如题4图中实线所示.

(4)在题1图所示的电路中，若电源电动势为E,电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为与，定

值电阻的总阻值为当被测电阻为R时，其两端的电压。=(用£、&、%、R表示)，据此作

出U-R理论图线如题4图中虚线所示.小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小.

(5)分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结

果影响较小.小明认为，当我较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因.你是否同意

他的观点？请简要说明理由

ER

【答案】3VD1.50不同意，理由见解析

R]+7?2

【详解】(1)口］所用电源为两节干电池，电动势为3V,则所用电表量程为3V；

(2)⑵闭合电键之前，滑动变阻器阻值应该调到最大，则由图可知，电池盒上的接线柱A应该与滑动变阻器

的接线柱。连接；

⑶［3］电压表最小刻度为0.1V,则读数为1.50V；

(4)［4］由闭合电路欧姆定律可得

1=——

N+夫2

当被测电阻阻值为R时电压表读数

U=IR=-^—

R]+i?2

(5)［5］不同意；当R较大时，则电压表内阻不能忽略，则电路中的电流

1=------4

则电压表读数为

RR___________E_________

U=---------------------------V

R+RV(N+&-R)(R+&/)+]

RRv

当R较大时，氏=及时R最大，此时

+Ry)+]+旦+]

氏2%&氏2

因则电压表读数接近于

ER?

+R2

8.(2023・浙江•统考高考真题)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中

图1

图3

（1）部分连线如图1所示，导线。端应连接到（选填"A”、“8”、或“O”）接线柱上。正确连接后，

某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为Vo

（2）测得的7组数据已标在如图3所示U-/坐标系上，用作图法求干电池的电动势E=V和内阻r=

（计算结果均保留两位小数）

【答案】B1.201.501.04

【详解】（1）口]电压表测量的电压应为路端电压，开关应能控制电路，所以导线。端应连接到2处；

⑵干电池电动势约为1.5V,电压表选择0-3V量程，分度值为0.IV,题图中电压表读数为1.20V；

⑵[3][4]作出U-/如图所示

'UN

根据闭合电路欧姆定律

U=E—Ir

可知

U-/图像纵轴截距为电源电动势可得

£,=1.50V

图像斜率的绝对值等于电源内阻

9.（2023・北京•统考高考真题）采用图1所示的电路图来测量金属丝尺的电阻率。

⑴实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在__________（填“AT或铲）端。

（2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为

（填为”?“或％"）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有0

【答案】Mb移动滑片时，电压表和电流表的示数不变

【详解】(1)口］实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在最大阻值处，滑动变阻器的

滑片P应处在M端。

(2)⑵⑶滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的

问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。

10.(2023・湖南•统考高考真题)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装

置，其电路如图(a)所示，K、&、舄为电阻箱，品为半导体薄膜压力传感器，C、。间连接电压传感器(内

(1)先用欧姆表“xlO。”挡粗测号的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是—Q;

(2)适当调节片、&、R3,使电压传感器示数为0,此时，(的阻值为(用K、&、4表示)；

(3)依次将0.5g的标准祛码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于祛码重力大小),读出电压传

感器示数U,所测数据如下表所示：

次数123456

祛码质量小/g0.00.51.01.52.02.5

电压U/mV057115168220280

(4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力传感器上施加微

小压力与，电压传感器示数为200mV,则工大小是N(重力加速度取9.8向蜡，保留2位有效数字)；

(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、。间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力耳，此时

非理想毫伏表读数为200mV,则KFo(填“>”"=”或“<”).

&R3

【答案】1000#1000.01.7X10-2>

【详解】⑴口］欧姆表读数为10x1000=1000。

(2)［2］当电压传感器读数为零时，CD两点电势相等，即

UCB=UDB

即

“BR=上人用

R]+Rp7?2+&

解得

&R3

R.

（4）［4］由图像可知，当电压传感器的读数为200mV时，所放物体质量为1.75g,则

乙=7〃g=1.75x10-3x9.8N=1.7xIO-N

（5）［5］可将CO以外的电路等效为新的电源，电动势〃，内阻X,C。两点电压看做路端电压，因为换用非

理想电压传感器时内阻不是无穷大，此时电压传感器读数

U=^-

Rv+r

当读数为U'=200mV时，实际CO间断路（接理想电压传感器时）时的电压等于史大于200mV,则此时压

力传感器的读数FAFo。

11.（2023・湖北・统考高考真题）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器

材如下：

电压表（量程0~3V,内阻很大）；

电流表（量程0~0.6A）；

电阻箱（阻值0~999.9Q）；

干电池一节、开关一个和导线若干。

图(a)图(b)

(1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线=

(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数/和电压

表示数U。根据记录数据作出的U-/图像如图(c)所示，则干电池的电动势为V(保留3位有效数

字)、内阻为。(保留2位有效数字)。

(3)该小组根据记录数据进一步探究，作出:-R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问

得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为。(保留2位有效数字)o

(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________(填“偏大”或“偏小”)。

+

【详解】⑴⑴实物连线如图:

(2)[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得

U=E—Ir

由图像可知

£=1.58V

内阻

1.58-1.37八c-c

-------------Q=0.64Q

0.33

⑶[4]根据

E=I(R+RA+r)

可得

，

—1_—--1---KR-\J-------A---+-----

IEE

由图像可知

解得

RA=2.5。

(4)[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池

内阻偏小。

12.(2023・山西・统考高考真题)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。

⑴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(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.

(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《(凡〉N),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/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(填“用"或"处”)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(填“电压”或“电荷量”)。

【答案】正极c凡电荷量

【详解】多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触；

(2)[2]电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，

灯泡的迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电

荷量为零不带电，则无电流流过小灯泡即熄灭，故选C。

(3)[3]开始充电时两极板的不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r,则开始充电时有

E=I(R+r)

由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为4;

[4]图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故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。

13.（2023•浙江・高考真题）在“测量金属丝的电阻率”实验中：

（1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，图中的导线。端应与（选填“一”、

“0.6”或“3”）接线柱连接，6端应与（选填“一”、“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图1中滑

动变阻器滑片应置于（选填“左”或“右”）端。

图1

（2）合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和/数据。甲同学由每组U、/数据计算电阻，然后求电阻平均

值；乙同学通过U-/图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是（选填“甲”或"乙”）。

（3）两同学进一步探究用保铭丝将满偏电流/g=300piA的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并

联长为L的银铭丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为改变L重复上述步骤，获得多组/、

L数据，作出/-;图像如图3所示。

图3

则/-；图像斜率及=mA-m。若要把该表头G改装成量程为9mA的电流表，需要把长为

m

的银铭丝并联在表头G两端。（结果均保留两位有效数字）

【答案】0.60.6左乙2.1/2.2/2.3/2.4/2.50.24/0.25/0.26/0.27/0.28

【详解】（1）口］⑵［3］实验中用两节干电池供电，滑动变阻器分压式连接，电压从零开始调节，电流表选较小

量程测量电流减小误差，则图中的导线。端应与“0.6”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，则金属丝

的电阻较小，电流表外接误差较小，故6端应与“0.6”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，图1中滑

动变阻器滑片应置于左端。

（2）［4］做U-/图象可以将剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度，减少实验的误差，则乙同学通过U-I

图像求电阻，求电阻的方法更合理；

⑶⑸由图像可知/-;图像斜率

,7.4-5.8人

k=----------=2.3mA•m

3.1-2.4

［6］方法一：由电路可知

解得

.,IrS1

/=/+g…g.

PL

则

二女二2.3mA•m

P

若要把该满偏电流为3OOpA表头G改装成量程为9mA的电流表，则并联的电阻

R'=p＞：3g

解得

Ea0.26m

方法二：延长图像可知，当/=9.0mA时可得

-=3.8m-1

L

即

La0.26m

14.（2022・天津・高考真题）实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待

测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的U-1图像如图2所示。

图1图2

(2)如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势E=V,内阻r=

_____________________Qo

(3)实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行

修正，在图2中重新绘制U-/图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将,

与纵坐标轴交点的数值将0(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)

【答案】B4.51.8不变变大

【详解】⑴山通过观察实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为B；

⑵⑵[3]根据闭合电路欧姆定律

E=U+Ir

有

USE

则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E,斜率是电池的内阻厂，根据图像可知，纵轴截距为4.5,

横轴截距为2.5,结合上述分析可知电池电动势E=4.5V；内阻

(3)[4][5]分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，使得电流表的示数小于流过电池的电流,

考虑电压表内阻网的影响，流过电压表的电流为

_0测

可知流过电池的电流为

因电压表内阻&不变，随着电压U测值减小，电压表电流入减小，当电压U测值趋于。时，/趋于/测，在图

2中重新绘制的U-/图线如图所示

故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。

15.(2022・福建・高考真题)在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法,

都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。

已知&=20。

(1)按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整

(2)实验操作步骤如下:

①将滑动变阻器滑到最左端位置

②接法I：单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S。，调节滑动变阻器R,记录下若干组数据1-4的值，断

开开关S。

③将滑动变阻器滑到最左端位置

④接法n：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S。，调节滑动变阻器R,记录下若干组数据4-人的值,

断开开关S。

⑤分别作出两种情况所对应的5-4和4-A图像

（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时q=v。

（4）根据测得数据，作出和q-人图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E=，内阻

O（结果均保留两位小数）

（5）由图丁可知（填“接法I”或“接法II”）测得的电源内阻更接近真实值。

（6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择（填“接法I”或“接法H”）测量更合适。

【答案】见解析1.301.802.50接法H接法II

【详解】（1）口］根据图甲所示的电路图，实物连接如图所示

(3)⑵量程为3V的电压表分度值为0.IV,需要估读到分度值的下一位，由图丙可知电压表读数为

q=1.30V

(4)[3]当单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电动势为■-6的纵轴截距，则有

E=1.80V

[4]当单刀双掷开关接2时，电压表示数为零时，电流表测量准确，由S-八图像可知此时电路电流为0.40A,

根据闭合电路欧姆定律可知

/=—^―

解得内阻为

r=—Q-2Q=2.50Q

I0.40

(5)[5]由图丁可知--4图像的斜率为

1.80-0

K=

0.36

解得

彳=3.00。

由图丁可知4-A图像的斜率为

1.70-0

k2Q=&+G

0.40

解得

r2=2.25Q

可得

r-r3.00-2.50„,r-z;2.50-2.25„.

-——=--------------=0.2>-------=--------------=0.1

r2.50r2.50

故接法II测得的电源内阻更接近真实值。

（6）［6］由电路图可知接法I的误差来源是电流表的分压，接法II的误差来源是电压表的分流，由于电源内阻

较小，远小于电压表内阻，结合（5）问分析可知，若只能选择一种接法，应选择接法n更合适。

16.（2022・北京•高考真题）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数

据分析等。

（1）用电压表（内阻约为3kQ）和电流表（内阻约为0.10）测量一个电阻的阻值（约为5Q）。要求尽量减小实验误

差，应该选择的测量电路是图1中的（选填“甲”或"乙”）。

（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20kQ电阻的阻值，下列实验步骤正确

的操作顺序为（填各实验步骤前的字母）。

A.将选择开关置于“x1k”位置

B.将选择开关置于“OFF”位置

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电阻”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，

他将电压表连接。位置的导线端分别试触从c、d三个位置，发现试触6、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（选填选项前的字母）。

图2

A.导线断路

B.滑动变阻器断路

C.导线加断路

D.滑动变阻器短路

【答案】甲ADCBC

【详解】（1）"］因为待测电阻约为5。，而

6＜网用=1。瓜

故为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；

（2）［2］测量过程中应该先选择合适挡位，根据题意选择“xlk”挡位，然后进行欧姆调零，再进行测量，测量

完成后要将开关置于“OFF”挡，故顺序为ADCB。

（3）［3］闭合电键后，却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，

电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中；当试触氏c时依然是这个情况说明氏c段是正常的，试

触d时，电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路，故选C。

17.（2022.辽宁•高考真题）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250"A,内阻为1.2kQ）改装成有两个量程

的电流表，设计电路如图（。）所示，其中定值电阻K=40Q,4=360。。

A

BS

（图a）

（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为0~___________mA；

⑵当开关S接2端时，该电流表的量程比接在A端时（填"大’或"小”）

（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻凡的阻值，设计了图S）中两个电

路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用（填“甲”或"乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误

差。

畋赛

:电表:［电表:

【详解】(1)［口由图可知当S接A时，M和及串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为

63

Z7m=/mr=250xl0-xl.2xl0V=0.3V

此时以和我2的电流为

I=%

—：—A=0.75x10-3A=0.75mA

R]+7?240+360

所以总电流为

y/m+/=lmA

即量程为0~lmA。

(2)［2］当开关S接2端时，由图可知M和电流表串联再和&并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流

表满偏时，流过&的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。

(3)［3］图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流

表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。

18.(2022・湖北・统考高考真题)某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料

制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。

(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径。，示数如图甲所示，其读数为____mm。再用游标卡尺

测得其长度L。

=

_

=

=

_

=

=

_

=

=

_

图

甲

(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0。，定值

电阻凡的阻值为20.0。，电阻箱R的最大阻值为999.90。首先将S2置于位置1,闭合Si,多次改变电阻箱

R的阻值，记下电流表的对应读数/,实验数据见下表。

R/QI/Ay/A-1

5.00.4142.42

10.00.3522.84

15.00.3083.25

20.00.2723.68

25.00.2444.10

30.00.2224.50

根据表中数据，在图丙中绘制出:-R图像。再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的

、、

图像可得&=。（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式P=—得到该材料的电阻率（用DLRx

图丙

⑶该小组根据图乙的电路和图丙的;-R图像还可以求得电源电动势后=V,内阻厂=Qo

（结果均保留2位有效数字）

（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，

仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】3.7006.02&123.0偏大

4L

【详解】（1）口]用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径。，其读数为

3.5mm+0.01mmx20.0=3.7（X）nim

（2）⑶[2][3][4][5]由电路可知,当将S2置于位置1,闭合Si时

E=I(氏人++/+R)

即

1-—1A