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文档简介

押广东卷实验题

电学实验

猜押题型3年真题考情分析命题思路

电磁场的综合运用的命题方

向:

电学实验是广东高考基本确定为1.利用传统的伏安法测电阻主

必考题型,近几年高考从未缺席。24年要通过闭合电路欧姆定律进行计算

以太阳能自动跟踪系统为背景结合电和误差分析。

桥法考查学生对电路的分析理解和应2.理解伏伏法、安安法、电桥

2023•广东T2题

用,23年利用闭合电路欧姆定律测量盐法、半偏法、替代法等特殊方法的

实验题2024•广东-12题

水的电导率考查学生的运算和分析能原理和误差分析,结合电阻传感器

力。此类实验题需要学生掌握闭合电路解决一些自动化的电路设计。

欧姆定律对电路进行分析,再熟悉理解3.理解电池电动势和内阻的测

特殊方法如电桥法、半偏法、替代法、量方法,能利用等效电源法进行误

双安法、双伏法等的原理和误差分析。差分析作图,会利用闭合电路欧姆

定律进行数学推导得出题设中的函

数关系。

1.(2024・广东・高考真题)某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,

实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有:电源E(电动

势3V)、电压表(Vi)和(V2)(量程均有3V和15V,内阻均可视为无穷大):滑动变阻器r两个相同的

光敏电阻RGI和RG2;开关S:手电筒:导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔

板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出。控制单元对光照

方向检测电路无影响。请完成下列实验操作和判断。

隔板

太阳能电池板

电动机和转轴

(1)电路连接。

图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源£、开关S和电压表(V)间的实物图

连线=

(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试。

①将图甲中R的滑片置于一端。用手电筒的光斜照射到RGI和RG2,使RGI表面的光照强度比&2表面的小。

②闭合S,将7?的滑片缓慢滑到某一位置。(V)的示数如图丙所示,读数以为―V,历的示数为1.17V。

由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值—(填“较大’或“较小”)。

③断开S。

(3)光源跟踪测试。

①将手电筒的光从电池板上方斜照射到RGI和RG2。②闭合S。并启动控制单元。控制单元检测并比较两光

敏电阻的电压,控制电动机转动。此时两电压表的示数力<(72,图乙中的电动机带动电池板—(填“逆时

针”或“顺时针”)转动,直至—时停止转动,电池板正对手电筒发出的光

【答案】⑴

(2)b1.60较大

(3)逆时针Uj=U2

【详解】(1)电路连线如图

(2)①[1]为了保证电路的安全,实验开始前要将火的滑片置于阻值最大处,即置于6端。

②⑵[3]电压表力量程为3V,最小刻度为0.1V,则读数为1.60V;电压表必比电压表。2的示数大,说明

RGI>RG2,由此可知表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大。

(3)[1]⑵电压表的示数上<■,说明尺口表面的光照强度比RG2表面的大,因此电动机带动电池板逆时针

转动,直至。尸口,时停止转动,电池板正对手电筒发出的光。

2.(2023•广东•高考真题)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有:电源E(电动势恒定,

内阻可忽略);毫安表mA(量程15mA,内阻可忽略);电阻七(阻值500。)、R2(阻值500。)、R3(阻值

600。)和R4(阻值200Q);开关Si和S2;装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池;导线若干。请完

成下列实验操作和计算。

(1)电路连接

图(a)为实验原理图.在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,只有7?4一端的导线还未连接,该

导线应接到R3的(填“左”或“右”)端接线柱

(2)盐水电导率和温度的测量

①测量并记录样品池内壁的长宽高.在样品池中注满待测盐水

②闭合开关Si,开关S2,毫安表的示数为10.0mA,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的

电流。为mA

③开关S2,毫安表的示数为15.0mA,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流/2为—

mA

④断开开关S1,测量并记录盐水的温度

(3)根据上述数据,计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为。,进而可求得该温度时待测盐

水的电导率。

【答案】右断开40.0闭合60.0100

【详解】(1)口]根据图(a)为电路可知,/?4一端的导线应接到处的右端接线柱;

(2)②[2][3]闭合开关Si,断开开关S2,毫安表的示数为10.0mA,则通过电阻R4的电流为

/3R3

14=~D~~

A4

根据电路构造可知,流过样品池的电流为

=13+〃=40.0mA

③[4][5]闭合开关S2,毫安表的示数为15.0mA,则流过R4的电流为

I3R3

14=~D-

K4

流过样品池的电流/2为

I2=「3+/4=60.0mA

(3)[6]设待测盐水的电阻为Ro,根据闭合电路欧姆定律,开关S2断开时

(区3区4'

开关S2闭合时

//?1夫2R3R4'

f幽+右瓦+后西

代入数据解得

R0=100Q

考向1:伏安法、伏伏法和安安法测电阻

【针对练习1](2025模拟预测)实验小组用图(a)所示的电路来测量电阻咒的阻值,图中标准电阻的阻

值已知,为心4为电源,S为开关,R为滑动变阻器,Ai是内阻为&的电流表,A2为电流表。合上开关S,

将R的滑片置于适当的位置,记下A1的示数八,A2的示数叫,改变R滑片的位置,多测几组八、/2的对应值,

作出/2-11图像如图(b)所示,回答下列问题:

图(a)图(b)

⑴按照图(a)所示的电路图连接图(c)的实物图______;

(2)合上开关S之前,R的滑片应置于(选填“最右端”或“最左端”),多测几组八、打,然后作/2-八图

像的目的是消除误差(选填“系统”或“偶然”):

(3)图(b)中图像的斜率为(用题中所给物理量的符号表示),若图(b)中图线的斜率为k,可得

Rx=(用k和&表示)。

【详解】(1)根据电路图,连接实物图如图所示

(2)[1]合上开关S之前,应使分压电路的电压为零,R的滑片应置于最左端;

⑵作上-。图像的目的是消除偶然误差。

(3)由并联电路两端的电压相等,可得(/2-/1)&)=/式&+%)

整理可得/2=写生/1

解得&=("2)Ro

【针对练习2】(2025模拟预测)在“金属丝电阻率的测量”的实验中:

(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻将单刀双掷开关分别打到a处和b处,通过观察分析,发现电压

表示数变化更明显,由此判断开关打到(填“a”、“b”)处时进行实验系统误差较小。

(3)为了消除系统误差,设计用电流计G和电阻箱替代V,电路如图3所示。R为电阻箱阻值读数,/为A示

数,4为G示数。实验绘制出了R图像是如图4所示直线,斜率为七纵截距为上则%=o

【答案]⑴1.000

(2)a

【详解】(1)由图中的显示可知,螺旋测微器读数为d=1mm+0.0x0.01mm=1.000mm

(2)单刀双掷开关分别打到。处和6处,发现电压表示数变化更明显,说明电流表分压对实验影响较大,

应采用电流表外接法,即开关应接。处。

(3)根据并联电路两支路电压相等可得/g(Rg+R箱)=(Z-/g)/?x

化简整理可得/=1+普+9?箱

/gKxKx力日

I1

工一R箱图像中的斜率为七所以可得a=(

【针对练习3】(2025模拟预测)为了测量待测电阻心的阻值,某同学设计了如图甲所示的电路。

(1)请根据图甲所示电路图,将图乙所示的实物用导线连接。

(2)实验操作步骤如下:

①调节电阻箱R,闭合开关S,调节滑动变阻器Rp,记录电压表乙、/与电阻箱的示数分别为力、U。、Ri;

②调节电阻箱至另一阻值后,调节滑动变阻器RP,使电压表V2的示数保持为不变,记录电压表Vi与电阻箱

的示数分别为&、R2-,

③重复步骤②,得到电压表Vi与电阻箱的多组U、R数据。

④根据③中数据,作出《-今图像,如图丙所示(图中a、b为已知量)。

11

根据元-万图像可知,待测电阻&=,电压表V1的内阻Rvi=。(均用a、b、Uo表示)

【答案】(1)见解析图

⑵-也

v7

aa—abU0

【详解】(1)根据题图甲所示电路图,连接题图乙所示的实物,如图所示。

(2)[1]⑵根据欧姆定律有

Uo-U_U

Rx-RRJ

R+Rvi

变形可得

1_Uo1工1

R~R「1R「RVI

结合题图丙可得

U0a

&一b

ii

解得

R_bU。

Rx~~~

R_bU°

V1

a—abU0

【针对练习4】(2025模拟预测)污水中有大量的正、负离子,某污水质量检测组在某化工厂的排污管末端

安装了如图甲所示的流量计,用此装置测量污水的流速和等效电阻。测量管由绝缘材料制成,其直径为D,

左右两端开口,匀强磁场方向竖直向上(未画出)、大小为B,在前后两个内侧面4、C上固定有竖直正对的

金属板作为电极(未画出,电阻不计),金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接,管道内始终充满

污水,污水以恒定的速度自左向右通过。

甲乙

(1)先利用图乙中的电路测量灵敏电流计G的内阻Rg,实验过程包含以下步骤:

A.反复调节矽和R2,使Gi的示数仍为Ii,G的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的读数为Ro

B.合上开关Si

C.分别将处和R2的阻值调至最大

D.合上开关S2

E.调节%,使G的指针偏转到满刻度,记下此时Gi的示数人

①正确的操作步骤顺序是CB;

②测出灵敏电流计内阻为o

(2)用游标卡尺测量测量管的直径。,如图丙所示,读数£>=cm。

(3)图甲中与/极相连的是灵敏电流计的(填“正”或“负”)接线柱。

(4)闭合图甲中的开关S,调节电阻箱的阻值,记下电阻箱接入电路的阻值7?与相应灵敏电流计G的读数/,

绘制,-R图像,如图丁所示,则污水的流速为,接入电路的等效电阻为0(用题中的字

母〃、b、c、B、D、Ro表示)

【答案】⑴EDARo

(2)3.035

⑶负

cac

⑷(b-a)BD

【详解】(1)口][2]本实验是用半偏法测电流表内阻。为保护电路,闭合开关前应将变阻器阻值调至最大,

合上开关S1,调节大,使待测灵敏电流计G满偏,记下此时G1的示数/l,。就等于灵敏电流计G的满偏电流值;

再合上开关S2,反复调节%和夫2,使Gi的示数仍为八,G的指针偏转到满刻度的一半,此时G、/?2的电流之

和等于八,即等于G的满偏电流,也即G、的电流相等,故

Rg=Ro

因此正确的顺序为CBEDAo

(2)游标卡尺读数由主尺读数加游标尺读数,从主尺读出整毫米刻度,从游标尺读出对齐的刻度数再乘以

游标卡尺的精度,由图读得直径为o=30mm+7x0.05mm=30.35mm=3.035cm

(3)由左手定则可得正离子往C处电极方向运动、负离子往N处电极方向运动,所以与N处电极相连的是

灵敏电流计的负接线柱。

(4)[1]⑵由磁流体发电机的原理知,污水中正负粒子在洛伦兹力作用下向4、C两处电极偏转,在两极处

形成电场,直到电场力与洛伦兹力达到动态平衡,有

Uq

亍=qvB

得电源电动势为

U=DvB

由欧姆定律可得

_U_DvB

R总R+Rg+T

其中r为污水的电阻,所以

11Rg+「

—=----,R4-------

IBDvBDv

由图像可得斜率

b-CL1

仁丁=西

纵截距

Rg+7+丁

a=-----=------

BDvBDv

解得

c

V=--------

(b—a)BD

ac

r=TRo

b----a-----

【针对练习5](2025・广东深圳•一模)实验小组的同学测量一段阻值约为5。,粗细均匀金属丝的电阻率。

(1)实验小组的同学采用图1所示的电路图,图2是测量a的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请

根据图1所示的电路图,补充完成图2中实物间的连线。

(2)测量出金属丝直径为d、长度为3电压表示数为U,电流表示数为/,则该金属丝电阻率测量值的表达式

p=。仅考虑电流表和电压表内阻引起的误差,该测量值______真实值(选填“大于”或“小于”)。

(3)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时,实验小组的同学将电流表换成了量程为。〜100mA的毫安表,

依据图1连接了电路,调整滑动变阻器R后保持R的阻值不变。然后,将电压表右侧导线分别接在M点和N点,

读出相应的电压表和毫安表示数,记录在表格中。根据这两组数据,同学们认为将电压表右侧导线接在M点

比接在N点实验误差更小。请判断他们得出的结论是否正确,并说明理由

接”点接N点

U/V0.80.9

//mA8483

【答案】⑴

⑵喘小于

(3)该小组同学的结论正确;由表中数据可知电流表分压对实验影响更大,所以电流表应采用外接法

【详解】(1)根据图1连接实物电路图,如图所示

(2)[1]根据欧姆定律R=

IL

电阻定律R=/=P而

解得夕=嘿

⑵如图1所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分压作用,电流表的测量值大于真实值

由欧姆定律*=彳

可知电阻的测量值小于真实值

(3)该小组同学的结论正确。

对电压表右侧导线接在"点和接在N点进行比较,电压表示数的相对变化为与占X100%=11.1%

电流表示数的相对变化为名声X100%=1.2%

可见电压表变化明显,将电压表右侧导线接在M点误差小

【针对练习6](2025模拟预测)在测量一未知电阻感的阻值时,实验室提供如下器材:

A.电源(电动势E=18V)

B.电压表Vi、V2(量程均为15V,内阻约15kC)

C.定值电阻&(阻值900Q)

D.滑动变阻器R(最大阻值10。,最大电流2A)

E.开关S及导线若干

(1)实验原理图如图甲所示,用笔画线代替导线,将图乙的实物电路补充完整_______;

(2)根据图甲正确连接电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于(选填“左”或“右”)端。

(3)实验方法一:闭合开关S,改变滑动变阻器滑片P的位置,记录下相应的电压表Vi、V2的示数力、U2,如

下表所示。

U1/V5.07.09.011.013.0

u21V2.94.15.36.47.6

请根据表中数据在图丙中作出力-/图线,根据图像算出电阻a=0。

U、N

T

(4)实验方法一:闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至某一位置,记录电压表V2的示数U3,再将电压表V2接

至b、C间,记录电压表V2的示数力,发现电压表V1的示数未改变。改变滑动变阻器滑片P的位置,重复以上

操作,作出力图像如图丁所示.根据图像算出电阻R)=

(5)实验中,方法(选填“一”或“二”)的测量结果更接近真实值,理由是

【答案】⑴电源

⑵左

⑶6390

(4)600。

(5)二电压表V2的内阻对%的阻值测量没有影响

【详解】(1)根据电路图可知,实物图为

(2)分压式接法,闭合开关前应将滑片移至使测量电路短路的位置,所以应该移至最左端;

(3)[1]代入表中数据,可得图线为

⑵因为岛与R,串联,则电流相等

k=卜=卷&的电压为

Ux=U1-U2

根据欧姆定律,心的阻值为

U1

Rx=R。

u2

解得

Rxx639Q

(4)通过%的电流为

U3

Ix'=-^

Ko

则电阻为

,U4U4R0

R'FF

结合图丁图线,解得

Rx'—600Q

(5)[1]⑵方法一:电压表V2分流使计算的心的电流偏小,计算的&的阻值偏大;

方法二:电压表V2的内阻对号的阻值测量没有影响。故方法二的测量结果更接近真实值。

考向2:替代法测电阻

【针对练习7】(2025•广东佛山♦一模)某光敏电阻在有、无光照时电阻值的数量级分别为103。和1。5以现

有器材:电源(电动势约为16V、内阻不计)、电压表(量程为15V、内阻约为200k。)、电阻箱Ro(最大阻

值为999.9kQ)、开关和导线。为测量该光敏电阻在有、无光照时的电阻,小明设计了如下实验方案。

(1)小明先设计如图甲电路测量光敏电阻在无光照时的电阻(光敏电阻用黑纸包住)。闭合开关Si,将开关S2

打至b,记下此时电压表示数U,再将开关S2打至a,调节电阻箱阻值的顺序应_________(选填“由大到小”

或‘由小到大”),调节电阻箱直至________,此时&阻值即为光敏电阻的阻值。

(2)为了测量光敏电阻在有光照时的电阻,需先测出电源电动势和电压表内阻。小明将开关S2打至a,调节电

阻箱,当电压表读数为5V时,记下此时电阻箱阻值为飞;再次调节电阻箱,当电压表读数为10V时,记下

此时电阻箱阻值为夫2,则电源电动势E=V,电压表内阻Rv==(以上两空均用符号灯

和7?2表示)

(3)接着小明用图乙测量光敏电阻在有光照时的电阻。闭合开关Si,用光照射光敏电阻,读出电压表示数,

即可计算得出光敏电阻阻值。为了尽可能减小误差并保证安全,电阻箱的阻值应调至_________(选

填”50.0kQ”“5.0kC”或“0.5kQ")更合理。

【答案】(1)由大到小电压表电压为U

(3)5.0kfl

【详解】(1)口]⑵再将开关S2打至a,调节电阻箱阻值的顺序应由大到小,调节电阻箱直至电压表电压为

U,此时治阻值即为光敏电阻的阻值。

(2)[1]⑵由闭合电路的欧姆定律E=%+*?i,E=U2+^R2

其中UI=5V,U2=10V

解得E=*(;北),Rv=Rr-2R2

(3)电压表与电阻箱并联,电阻箱阻值越小电压表分流越小,实验误差越小,如果电阻箱阻值调到0.5kd

电路电流偏大,可能损坏电路元件,为减小实验误差保护电路安全,电阻箱阻值调到5.0k。比较合适。

【针对练习8](2025模拟预测)某小组同学设计了如图甲所示电路同时测量电压表内阻Rv与定值电阻%

的阻值。现有的实验器材如下:

A.待测电压表(量程0〜3V,Rv未知)

B.待测电阻咒(感约为1000。)

C.滑动变阻器Rpi(0〜5。)

D.滑动变阻器RP2(0-500(1)

E.电阻箱%(0〜999.99。)

F.电阻箱&(0〜9999.9。)

G.电源(电动势为3V,内阻不计);

H.开关,导线若干。

(1)根据实验电路,为尽可能精确测量,滑动变阻器应该选用,电阻箱应该选用=(填器材前

字母序号)

(2)该小组选定实验器材后进行了如下操作:

①先将电阻箱五调至零,先后闭合开关S2,Si,调节Rp至电压表读数恰好如图乙所示,此时电压表示数为

V;

②断开开关s2;

③调节电阻箱五,记录此时电压表示数U与电阻箱示数R;

④多次改变电阻箱火阻值,重复步骤③;

⑤根据图像法科学分析、计算结果。

(3)该小组同学根据所测数据作出!-R图像如图丙所示,根据该图像可计算出电压表内阻Rv=kQ,

待测电阻Rx=kQo

【答案】(1)CF

(2)2.40

(3)3.01.0

【详解】(1)[1]由题图可知,电路的控制电路采用的是分压式接法,为保证误差尽可能的小,选用总阻值

小的滑动变阻器RPI。

故选Co

[2]电阻箱要能够调节电路中的电流,而待测电阻的阻值约为1000Q,所以其电阻箱的阻值应该大一些,即

应该为&。

故选Fo

(2)量程为3V的电压表最小分数值为0.1V,所以其读数为力=2.40V。

(3)口][2]由欧姆定律,电压表示数。与电阻箱阻值E关系,有

U

2.40=1/+—+

Rv

整理有

11R1

—=---RT----x-1---

U2.47?v2.4RV2.4

结合题图可知,对于看-R图像,有

Rv—3.0k。,Rx=l.Okfl

【针对练习9】(2025模拟预测)小明利用电流表设计电路测量未知电阻的阻值,其电路如图1所示,其中

必为电阻箱,尺为待测电阻。

X10000100000

(1)根据图1的电路图,用笔画线表示导线,完成实物图图2的连接。

(2)实验开关闭合前,为保证电路安全,滑动变阻器的滑片应置于端(选填%”或*")。

(3)某次实验时电阻箱如图3所示,其读数为Qo

(4)测量时,先将电阻箱4调节到0Q,闭合K和K”再调节滑动变阻器R,使电流表满偏。再将电阻箱阻

值调节为750。,稳定后电流表的指针偏转到满偏刻度的;。断开开关&,闭合&,稳定后电流表的指针偏

转到满偏刻度的,则尺的阻值为Qo

(5)若电源干电池长时间使用后内阻变大,按上述(4)中的方法测量电阻,其电阻测量值会(选

填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

【答案】

⑵。

(3)521

(4)500

(5)不变

【详解】(1)根据图1的电路图,实物图连接如下

(2)实验开关闭合前,为保证电路安全,滑动变阻器接入最大阻值,即滑动变阻器的滑片应置于。端;

(3)读数为

(1X1+2X10+5X100)。=52111

(4)设电源内阻为心由题意可得

--E--二/

R+r8

____E____=_1[

R+厂+%__48

E_1r

=Ig

R+r+Rx3

联立可得

Rx=5000

(5)电源电动势不变,满偏电流不变,由(4)中的分析可知,达到满偏电流时R+r不变,所以电阻的测

量值不变。

【针对练习10](2025模拟预测)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。测量电

路如图所示,实验器材如下:

电池组£(电动势为9V,内阻较小、可忽略不计);

电压表Vi(量程为0〜6V,内阻为3000Q);

电压表V2(量程为0〜10V,内阻为5000C);

定值电阻&)(阻值为5000。);

滑动变阻器R(最大阻值为3000Q);

待测电阻%;

单刀单掷开关Si,单刀双掷开关S2,导线若干。

(1)断开开关,将滑动变阻器R的滑片移到阻值最大的一端,按照电路图连接电路。闭合开关Si,单刀双

掷开关S2接1,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在满刻度的3处。该同学选择的电压表为

(选填“Vi”或“V2”);此时滑动变阻器接入电路的阻值应为

(2)保持滑动变阻器的阻值不变,单刀双掷开关S2接2,电压表指针指在满刻度的g处,则心的测量值为一

(3)本实验中,未考虑电池组的内阻,这对%的测量值_________(选填“有”或“无”)影响。

【答案】V2200020000无

【详解】(1)[1]⑵单刀双掷开关S2接1,电压表指针指在满刻度的T处,若选择的电压表为V1,则电压表示

数为3V,电压表V1与Ro并联的等效电阻

_RoRvi_15000

1==

RO+RV18

由串联电路规律,有

Ui_E—U1

石=R

解得R接入电路的阻值

大于滑动变阻器R的最大阻值3000Q;

若选择的电压表为V2,则电压表示数为5V,电压表V2与扁并联的等效电阻

R2=„R°°RVp2=25000

“o十KV2

由串联电路规律,有

u2E-U2

~R2~R'

解得R接入电路的阻值

R'=2000H

小于滑动变阻器R的最大阻值30000。所以该同学选择的电压表为V2。

(2)[3]单刀双掷开关S2接2,电压表指针指在满刻度的|处,电压表示数

U3=6V

由串联电路规律,有

U1=E-U1

瓦=R

解得

R3=4000。

_RmV2

3%+RV2

解得

Rx=2000011

(3)[4]根据上述运算可知,可以把电池内阻与滑动变阻器的电阻合在一起考虑,因此本实验未考虑电池内

阻,这对%的测量值无影响。

考向3:电表半偏法测电阻

【针对练习11](2025•广东珠海•一模)某科技小组欲修复一个量程为0〜0.6A〜3A的电流表,操作过程如

(1)拆开电流表底座发现其内部结构如图甲所示,其中P为电流表负接线柱,M、N为其余两个接线柱,请根

据图甲在图乙中将电流表的电路图补充完整________0选择0〜3A的量程时,应接入电路的两个接线柱

是o(选填“MP”或“NP”)

(2)取出表头G,发现表头完好无损,用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。接着测量表头G的内阻:按照

如图丙所示电路图连接电路。闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到端(选填“a”或"6”),先闭合开

关Si,调节滑动变阻器使表头G指针满偏;再闭合开关S2,保持滑动变阻器阻值不变,仅调节电阻箱阻值使

表头G指针半偏,此时电阻箱的示数为10.011,则表头的内阻为C,表头G的内阻测量值________真

实值。(选填“大于”“等于”或“小于”)

(3)经检测除%损坏外,其余元件均完好,已知/?2=15C,ff3=0.02511,请根据电流表。〜0.6A的量程,推

算需用。电阻替换心。(结果保留两位有效数字)

1=1

%

,一izzi—HGHZZ)-'

Rt7R2

oo---------------o

MNP

【答案】(1)乙MP

(2)a10.0/10小于

(3)0.10

【详解】(1)[1]根据实物连接图,电路图补充如下:

----------------1=1----------

oAA

MNP

⑵改装大量程电流表需要并联小电阻,接MP接线柱并联的电阻小,所以量程大,选择0〜3A的量程时,应

接入电路的两个接线柱是MP。

(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路中阻值最大,滑片应移到a端。

⑵根据电阻测量的半偏法思想,表头的内阻等于电阻箱接入电路的阻值,所以表头的内阻为10.0Q。

[3]测量表头G的内阻时,闭合开关之后,电路总电阻减小,干路电流会略大于今,则通过电阻箱的电流大

于勺/由并联电路分流特点,则测量表头G的内阻比实际值偏小。

(3)根据串并联电路规律有

代入数据解得

R1=0.1011

所以需要用0.10。电阻替换R1。

【针对练习12](2025模拟预测)某物理兴趣小组用图甲所示的电路测量电流表G(量程为1mA)的内阻

rg,可用的器材有:

A.电源Ei(电动势L5V,内阻很小)

B.电源E2(电动势6.0V,内阻很小)

C.滑动变阻器(阻值0-2000。)

D.滑动变阻器(阻值070000。)

E.电阻箱

F.开关两个,导线若干

(1)小组同学选用上述器材中的A、C、E、F进行实验,以下是主要的实验步骤,请将步骤补充完整:

①按图甲所示电路图连接实物电路;

②闭合开关前,将滑动变阻器%的滑片置于端(选填%”或?");

③闭合开关Si,调节%,使电流表指针偏到满刻度处;

④保持治不变,闭合开关S2,调节R2使电流表指针偏到满刻度的一半处,记下此时R2的值;

⑤断开开关,整理器材。

(2)若步骤④中,电阻箱&的示数如图乙所示,则电流表内阻的测量值是Qo

(3)实际上,步骤④中心的接入,会使电路总电阻减小,总电流增大,导致电流表指针半偏时,R2的值—

(填“大于”“等于”或“小于”)电流表内阻的真实值。

(4)有同学提出换用上述器材中的B、D、E、F进行实验,可以减小实验误差,您是否同意这个观点?请说

明理由:。

【答案】(1)6

(2)248.5

(3)小于

(4)同意,选用总阻值更大的滑动变阻器和对应电动势较大的电源,使&接入时,电路总电流的变化减小,

电流表指针半偏时R2的值更接近于电流表内阻,从而减小实验误差。

【详解】(1)闭合开关前,将滑动变阻器%的滑片置于b端,滑动变阻器接入电路阻值最大,保护电路安全。

(2)根据电阻箱读数/?2=248.5。

保持治不变,闭合开关S2,调节夫2使电流表指针偏到满刻度的一半处,电流表与电阻箱并联,在误差范围

内有/g=/2

故Rg=&=248.5。

(3)S2闭合后,总电阻减小,则总电流增大,通过电阻箱的真实电流大于0.5mA,即/2>9

根据刍R真=12^2

解得R真>R2

可得R真>R测

(4)同意,选用总阻值更大的滑动变阻器和对应电动势较大的电源,使夫2接入时,电路总电流的变化减小,

电流表指针半偏时夫2的阻值更接近于电流表内阻,从而减小实验误差。

【针对练习13](2025模拟预测)某同学从多用电表内部拆出一个量程为200必的灵敏电流表,现要测量

该表头的内阻(大于2000Q),实验室所提供的器材有:

A.待测灵敏电流表G;

B.电阻箱的(0〜9999.9。);

C.滑动变阻器夫2(最大阻值为5Q,允许通过的最大电流为0.5A);

D.滑动变阻器R3(最大阻值为50。,允许通过的最大电流为0.1A);

E.干电池一节(电动势约为1.5V。内阻约为1Q);

F.导线若干、开关两个。

该同学设计了如图甲所示的电路图,正确连接电路后进行了如下操作:

①把滑动变阻器的滑片滑到。端,闭合开关S2,并将电阻箱&的阻值调到较大;

②闭合开关Si,调节滑动变阻器的滑片,使灵敏电流表满偏;

③保持开关Si闭合、滑动变阻器滑片的位置不变,断开开关S2,调整电阻箱%的阻值,当灵敏电流表半偏

时,电阻箱旋钮位置如图丙所示。

请回答下列问题:

⑴滑动变阻器应选用(填“R2”或“夫3”);

(2)用笔画线代替导线将实物图乙补充完整—;

(3)该灵敏电流表的内阻为C;

(4)在操作无误的情况下,灵敏电流表内阻的测量值_____(填“大于”“小于”或“等于")真实值。

(4)大于

【详解】(1)选择较小的滑动变阻器,断开S2与闭合S2时相比,滑动变阻器左侧部分的电压变化较小,测得

的灵敏电流表内阻误差较小。所以滑动变阻器应选用R2。

(2)根据电路图,实物连接如图所示

(3)不考虑滑动变阻器左边部分电压的变化,当灵敏电流表半偏时,电阻箱两端的电压与灵敏电流表两端

的电压相等,则电阻箱的读数等于灵敏电流表的内阻,由图丙可知灵敏电流表的内阻为2596.0Q。

(4)在断开S2后,电路中的总电阻增大,总电流减小,滑动变阻器的左侧部分电压增大,则灵敏电流表半

偏时,电阻箱两端的电压略大于灵敏电流表两端电压,所以内阻的测量值大于真实值。

【针对练习141(2025模拟预测)某同学欲把一量程未知,内阻未知的电流表G改装成一个量程为3V的

电压表。

(1)为测量电流表G的量程,该同学设计了如图甲所示用半偏法测电流表量程和内阻的实电路。实验步骤如

下:

①把滑动变阻器的滑动触头滑到端(填Z"或*");

②闭合开关,调节滑动变阻器力滑片至中间位置附近某处,并将电阻箱阻值调到40。时,电流表G恰好满

偏,此时电压表V的示数为1.5V;

③将电阻箱阻值调到90。,微调滑动变阻器%滑片位置,使电压表V示数为1.5V,电流表G的指针恰好半

偏,由以上数据可得表头G的内阻Rg=Q,表头G的量程娘=mAo

(2)电流表G改装成一个量程为3V的电压表时,应该联Q的电阻。

(3)实验中用如图乙所示的电路校准改装后的电压表,当标准电压表为的读数为3.0V时,电流表的示数如图

丙所示,此时电流表的读数为mA,电压表的相对误差为(相对误差=测量暨2实值,本问结果

真实值

可用分数表示)。

【答案】(1)a1030

(2)串90

1

⑶29.0-

【详解】(1)实验开始时,测量电路上的电压应为0,因此滑动变阻器调到。端;实验时,要保证测量电路

上电压不变。根据题意

Rg+R'2=2(Rg+氏2)

解得

u

Rs&=lOfl,I&s=tiRg-rn..p=30mA

(2)根据电压表的改装原理有

Ug=JgRg=0.3V

电流表G改装成一个量程为3V的电压表时应该串联的阻值为

U-Ug

R==90Q

g

(3)电流表的读数为29.0,改装后的电压表读数为

U'=I(Rg+R)=2.9V

相对误差为

U'-U1

U=30

考向4:电桥法测电阻

【针对练习15](2024・广东•二模)李华同学查阅资料:某金属在。〜100。(:内电阻值凡与摄氏温度t的关系

为&=Ro(l+at),其中岛为该金属在0。(2时的阻值,a为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路

以测量该金属的电阻品和a值。可提供的实验器材有:

A.干电池(电动势约为1.5V,内阻不计)

B.定值电阻飞(阻值为1k。)

C.定值电阻7?2(阻值为800。)

D.滑动变阻器RPI(阻值范围0〜40。)

E.滑动变阻器RP2(阻值范围。〜4kC)

F.电流计G(量程0〜200〃A,内阻约500。)

G.电阻箱R(最大阻值为9999.9。)

H.摄氏温度计

I.沸水和冷水各一杯

J.开关两个及导线若干

请回答下列问题:

⑴滑动变阻器应选用(选填“RPI”或“RP2”),开关Si闭合前,滑动变阻器的滑片移到

(选填"a"或"6")端。

(2)将电阻箱的阻值调为500。,闭合开关Si,读出电流计G的示数,再闭合开关S2,调节电阻箱的阻值,

直至闭合S2前、后电流计G的示数没有变化,此时电阻箱的示数为360Q,则电流计G的内阻为。。

(3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻品和a值的步骤如下:

①断开开关Si、S2,将&取下换成该金属电阻,并置于沸水中;

②闭合开关Si,读出电流计G的示数;闭合开关S2,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关Si前、后电流计G的

示数没有变化,记下此时电阻箱的示数R和温度t;

③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据.

(4)以电阻箱的示数R为纵轴,温度t为横轴,作出图像如图乙所示,则该金属电阻在HC时的阻值为一

C,温度系数为℃T。(结果用a、b、c表示)

【答案】Rp2a450yfl等

【详解】(1)闭合、S2断开时,干路中的最大电流约

/g(Rg+Ri)

/=及+-----=575|iA

滑动变阻器两端的电压最小值约为

1.5V-(lkn+0.5kn)x0.2mA=1.2V

滑动变阻器的最小电阻约为

1.2V

即皿=砺病"20

滑动变阻器应选用Rp2。

为了保护电流计G不被损坏,开关Si闭合前,应将滑动变阻器的滑片向下移动到a端。

(2)[3]闭合S2前、后电流计G的示数没有变化,则电流计G中的电流与心的电流相等,R中的电流与R2中的

电流相等,%与&两端的电压相等,电流计G与R两端的电压相等,可得电流计的内阻

Ri1

Rg=^R=5^X36。。=45。。

(4)[4][5]将R2取下换成该金属电阻的情况下,同理可得

Ri20

Rt=笈R=qR

由图乙得

b-CL

R=------1+a

c

20(b-a)20

Rt—7?o(l+at)=R()at+Ro

Ro=@a

解得

b-CL

a=------

ac

【针对练习16】(2025模拟预测)某实验小组用电桥法测量热敏电阻号在不同温度时的阻值,设计电路如

图甲所示,其中凡是阻值为45。的定值电阻;S是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝,其半径为

L,圆心为。;ON是一可绕。点自由转动的金属滑杆(电阻不计);电源的电动势为£=3V,内阻不计,滑

杆N端与S接触良好。

(1)实验室提供了以下电表可供选择:

A.电流表Ai(内阻约为0.2。,量程为3A)

B.电流表A2(内阻约为1.0。,量程为0.6A)

C.灵敏电流表G(内阻约为120Q,量程为0.1mA)

图中“。”内的电表应选择(填选项前面的符号或“C”)。

(2)在测量之前滑动变阻器滑片P应置于端(填或*”)。闭合开关S”将滑动变阻器调到合适

位置后,再反复调节滑杆角度位置,使闭合开关S2时“。”中电表的示数为,则电桥达成平衡,测得

此时滑杆角度为。(单位为弧度),则尺7的阻值为(用%、6和兀表示)。

(3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值,得到热敏电阻随温度变化的图像如图乙所示,可知该热敏电

阻随温度的变化是(填“线性”或“非线性”)的;在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平衡时

滑杆角度长60。,则此时环境温度为℃(结果取整数)。

【答案】⑴C

⑵b零—

⑶非线性40

【详解】(1)电桥接近平衡时,桥中电流很小,量程大的电流表几乎不偏转测不出来,灵敏电流表可以测

出,故选C。

(2)为保护电路,滑片P应放在6端。“。”中电表的示数为0时电桥达到平衡。设圆环电阻单位长

度电阻为心由电桥平衡公式可知(〃・「)%■=H0-。)中]&)

贝师=/0

(7

(3)[1]⑵图可知,该热敏电阻是非线性电阻。由(2)中的结果,当0=60。时,Ri=2Ro=9Od由图可知,

室内温度为40。(2。

【针对练习17](2025模拟预测)某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了

一个测量电阻(待测电阻为&)的方案,实验电路如图甲所示。

主要实验步骤如下:

①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型,并依量角器直径端点裁剪好;

②按甲图所示的电路原理图连接好各元件;

③将电阻箱的阻值调至七,并使金属夹K从/端沿弧形电阻丝向3移动,当灵敏电流计的示数为零时,停

止移动金属夹,此时从量角器上读出CM与。K间的夹角出(弧度制);

④改变电阻箱的阻值,重复步骤③,测得多组(仇R)值;

⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图乙所示。

根据分析,试回答下列问题:

(1)已知乙图中图像与纵轴的截距为-b,由此可求得a=;

(2)实验时,当金属夹K调至某位置时,实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零,

实际上,灵敏电流计还有从K到尸的电流,那么此时测出七的值与真实值相比(填“偏小”、“相等”或

“偏大');

(3)该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线,其中一根导线因损坏而与大地相通,现尝试

采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置,其方法如图丙所示(终端用导线接通),电阻丝

长L=100.0cm,输电距离d=1,0X若金属夹K在电阻丝上距Af端5=30.0cm时,灵敏电流计示数

为零,则损坏处C与输电线起始处的距离为久=m(结果保留两位有效数字)。

【答案】(1年

⑵偏小

(3)6.0x103

【详解】(1)由题意可知,此方法是电桥法测电阻,当电流表示数为零时,R与k串联,R与/K并联;同

时心与8K并联,所以有

I]R—^RAK,

化简可得

£1_RAK£I_RBK

,2R'12Rx

_RRBK_R5-0)

整理得

1_n11

R=~R^e~~R^

故已知乙图中图像与纵轴的截距为-4斜率为之即

a=­1

71

(2)若要使灵敏电流计示数为零

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