2021-2025年高考物理试题知识点分类汇编之电学实验（三）

20212025年高考物理真题知识点分类汇编之电学实验（三）

一,选择题（共1小题）

1.（2021•浙江）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achd

二.实验题（共14小题）

2.（2023•全国）现要利用图（a）中电路测量一电池组的电动势E和内阻r。图中Ro为固定电阻（阻值为

4.0Q）,R为电阻箱（阻值。〜999.9Q）,。为电压表（量程为5V,内阻很大），S为开关，

（1）根据图（a）中的电路，在图（b）给出的实物图中画出连线。

（2）若电阻箱阻值分别取为Ri和R2时，电压表的示数分别为Ui和U2,分别用h和12表示两种情况

下流过电池组的电流，则电池组的内阻可由Ui、U2、h和12表示为r=。

（3）测量中，当电阻箱阻值取值Ri=3.6。时，电压表的示数Ui如图（c）所示；则U尸V

（保留3位有效数字）。计算可得此时流过电池组的电流为A（保留2位有效数字）。

（4）若当电阻箱阻值取值为R2=60C时，电压表的示数为U2=3.72V,则所测得的电池组内阻为r=

Q，电动势为£=Vo（结果均保留2位有效数字）

3.（2022•辽宁）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250HA,内阻为1.2kC）改装成有两个量程的电

流表,设计电路如图（a）所示,其中定值电阻Ri=40Q,R2=360OO

<Yb

改装

电表

乙

（图a）（图b）

（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为。〜mA；

（2）当开关S接B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Rx的阻值，设计了图（b）

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。

4.（2022•福建）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Ro=2C°

（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So,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据Ui-h的

值，断开开关So

③将滑动变阻器滑到最左端位置

④接法II：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关So,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U2・12的

值，断开开关So

⑤分别作出两种情况所对应的Ui-Ii和U2-12图像

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

（4）根据测得数据，作出Ui-li和U2-12图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E=,

内阻r=o（结果均保留两位小数）

（5）由图丁可知（填“接法I”或“接法H”）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。

5.（2022•天津）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

图1图2

（1）图1的电路图为图3中的o（选填"A"或"B”）

（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

___________

（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-I图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值

金属夹A

导电绳金属夹B

I

木板

-0

-----□---------------

定值电阻

凝最WQ

----------

SiR

(b)

（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量

①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。

②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关Si,调节R,使电压表和电流表的指针

偏转到合适位置。记录两表的示数U和h。

③闭合S2,电压表的示数（选填“变大"或''变小"）。调节R使电压表的示数仍为U,记

录电流表的示数12,则此时导电绳的电阻R、=（用1屋12和U表示］

④断开Si,增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。

（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值（选填“有”或“无”）影响。

（4）图（c）是根据部分实验数据描绘的Rx-L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械

臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33k。,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为cm,

即为机械臂弯曲后的长度。

8.（2022•乙卷）一同学探究阻值约为550。的待测电阻Rx在0-5mA范围内的伏安特性。可用器材有：

电压表⑰（量程为3V,内阻很大），电流表0（量程为1mA,内阻为300C）,电源E（电动势约为4V,

内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选1011或1.5kQ）,定值电阻Ro（阻值可选75Q或1500）,开

关S,导线若干。

（1）要求通过Rx的电流可在。〜5mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，

画出实验电路的原理图；

（2）实验时，图（a）中的R应选最人限值为（填“10IT或“L5kC”）的滑动变阻器,

Ro应选阻值为（填“75C”或“I50C”）的定值电阻;

（3）测量多组数据可得Rx的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）

和图（c）所示，则此时Rx两端的电压为V,流过Rx的电流为mA,此组

数据得到的Rx的阻值为O（保留3位有效数字）。

9.（2022•重庆）某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图1

所示，实验设定恒定电流为50.0pA,主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻

RT＞可变电阻RI、电流表A、电压表V。

（1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0pA,须调节（选填一种

给定的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0pA：连接电压表后，电流表示数显

著增大，须将原电压表更换为内阻（选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。

（2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图2可得温度从35.0C变化到40.0C的过程中，

RT的阻值随温度的平均变化率是kQ・℃r（保留2位有效数字）。

AJ/N

2.5

2

1.5

0

2025303540455055606570

图2

10.（2022•浙江）小明同学根据图I的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验

时多次改变合金丝甲接入电路的长度1、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I达到某一相同值时

记录电压表的示数U,从而得到多个彳的值，作出亨-1图像，如图2中图线a所示。

（1）在实验中使用的是（选填“0〜20Q”或“0-2002”）的滑动变阻器。

（2）在某次测量时，电压表的指针位置如图3所示，量程为3V,则读数U=Vo

（3）己知合金丝甲的横截面积为7.0X108m2,则合金丝甲的电阻率为c・m（结果

保留2位有效数字）。

（4）图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的

u

y-1图像，由图可知合金丝甲的横截面积（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝乙

的横截面积。

II.（2022•湖南）小梦同学自制了一个两挡位（“Xl”“XI0”）的欧姆表，其内部结构如图所示,Ro为调

零电阻（最大阻值为Rom）,Rs、Rm、Rn为定值电阻（Rs+ROmVRm<Rn）,电流计©的内阻为RG（RS

<<RG）O用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：

（1）短接①②，将单刀双掷7T关S与山接通，电流冲©示数为hn;保持电阻Ru滑片位置不变，将单

刀双掷开关S与n接通，电流计©示数变为In，则ImIn（填“大于”或“小于”）；

（2）将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为（填“X1”或“X10”）；

（3）若从“XI”挡位换成“XI0”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计©满偏刻度处）时，调零

电阻R。的滑片应该调节（填“向上”或“向下”）；

（4）在“X10”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100C的定值电阻Ri,稳定后电流计。的

2

指针偏转到满偏刻度的了取走Ri,在①@间接入待测电阻Rx,稳定后电流计©的指针偏转到满偏刻

1

度的则Rx=Q。

12.（2022•甲卷）某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势1.5V,内阻很小），

电流表0（量程10mA,内阻约10Q）,微安表@（量程lOOpA,内阻Rg待测，约IkC）,滑动变阻器R

（最大阻值I0C）,定值电阻Ro（阻值I0C）,开关S,导线若干。

（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；

（2）某次测量中，微安表的示数为90.0PA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻Rg=

13.（2022•海南）现要测量一个满偏电流Ig=50pA的表头内阻并改装成量程为1mA的电流表，如图所示。

①先闭合开关，再调整滑动变阻器，使电流表A的示数为84mA,电流表G的示数如图所示，则流过G

的电流是o若电流表内阻rA=1.0C，则表头内阻rg=o

4

②给G并联一个R1的电阻进行校准时，当电流表G的示数为一0时，标准电流表A的示数为0.76mA,

5J

则改装之后的电流表实际量程是;

③若要把它改装成量程为1mA的电流表，还需要在R1两边并联一个R2=Ri的电阻。

14.（2022•浙江）（1）探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P从A移到B的过

程中，负载电阻R两端的电压变化。

①图2为实验器材部分连线图，还需要（选填af、bf、fd、fc、ce或eg）连线（多

选）。

②图3所示电压表的示数为Vo

③已知滑动变阻器的最大阻值Ro=10。，额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=I0C,以R两端电压U

为纵轴，；为横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），得到分压特性曲线为图4中的“I”；当

Lb

R=ioon,分压特性曲线对应组4中的（选填“【I"或"【【【”）；则滑动变阻器最大阻值的选

择依据是。

（2）两个相同的电流表Gi和G2如图5所示连接，晃动G|表，当指针向左偏时，静止的5表的指针

也向左偏转，原因是（多选）。

A.两表都是“发电机”

B.Gi表是“发电机”，G2表是“电动机”

C.G1表和G2表之间存在互感现象

D.Gi表产生的电流流入G2表，产生的安培力使G2表指针偏转

图5

15.（2021•辽宁）某同学将一量程为250RA的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱Ri与该微

安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改

装后的电表进行检测，设计电路如图所示。

(1)微安表铭牌标示内阻为0.8kC,据此计算R1的阻值应为kC。按照电路图连接电路，

并将Ri调为该阻值。

(2)开关闭合前，R2的滑片应移动到端。

(3)开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是。

(填选项前的字母)

A.1、2间断路

B.3、4间断路

C.3、5间短路

(4)排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为9即A,此

时需要(填“增大”或“减小”)R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。

5

202L2025年高考物理真题知识点分类汇编之电学实验（三）

参考答案与试题解析

一.选择题（共1小题）

题号

答案D

一.选择题（共1小题）

1.（2021•浙江）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achd

【考点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系；变压器的构造与原理.

【专题】定性思想；推理法；交流电专题；分析综合能力.

【答案】D

【分析】根据楞次定律及右手螺旋定则分析出涡旋电流的方句，再判断硅钢片的位置。

【解答】解：磁感线环绕的方向沿着闭合铁芯，根据楞次定律及右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向

垂直于图示变压器铁芯的正面，即与图示abed面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘

的硅钢片应垂直abed面，形状相同的回形硅钢片叠加在一起形成铁芯，硅钢片应平行于平面achd。故

ABC错误，D正确。

故选：D。

【点评】解答本题的关键是对涡流的理解与认识。

二,实验题（共14小题）

2.（2023•全国）现要利用图（a）中电路测量一电池组的电动势E和内阻r。图中Ro为固定电阻（阻值为

4.0C）,R为电阻箱（阻值。〜999.9Q）,①为电压表（量程为5V,内阻很大），S为开关.

图(c)

（1）根据图（a）中的电路，在图（b）给出的实物图中画出连线。

（2）若电阻箱阻值分别取为R1和R2时,电压表的示数分别为Ui和U2,分别用11和匕表示两种情况

下流过电池组的电流，则电池组的内阻可由Ui、U2、11和12表示为r=。

（3）测量中，当电阻箱阻值取值Ri=3.6。时，电压表的示数Ui如图（c）所示；则Ui=3.50V

（保留3位有效数字）。计算可得此时流过电池组的电流为0.46A（保留2位有效数字）。

（4）若当电阻箱阻值取值为R2=60C时,电压表的示数为U2=3.72V,则所测得的电池组内阻为r=

0.55C,电动势为£=3.8V.（结果均保留2位有效数字）

【考•点】测量普通电源的电动势和内阻.

【专题】实验题；定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力.

U-Ut

【答案】（1）见解析；（2）—7~~-：（3）3.50,0.46：（4）0.55,3.8。

A-“

【分析】（1）根据电路图画实物图即可；

（2）根据闭合电路欧姆定律列式求解即可；

（3）根据图片读电压表示数即可，根据欧姆定律求解流过电池组的电流；

（4）根据欧姆定律求解电路中的电流，根据闭合电路欧姆定律求解电池组的内阻和电动势。

【解答】解：（1）实物图如图

（2）由闭合电路欧姆定律得：E=Ui+Iir,E=U2+hr

联立解得：「二牛半

Zl-72

（3）电压表的读数为Ui=3.50V

此时通过电池组的电流为11=君&=U，AQO.46A

AQ+Aj，.U十，O

（4）当电阻箱阻值取值为R2=6OC时，电压表的示数为U2=3.72V

电路中的电流为12=万与k=熹&AQ（）.058A

/\2।AQOU+4,.U

电池组内阻r=空二夫=需脩需。〜0.55。

/1—/2U.4o-U.Ubo

电动势为E=U2+l2r=3.72V+0.058X0.55V*3.8V

Uz-Ui

故答案为：（1）见解析；（2）——L；（3）3.50,0.46；（4）0.55,3.8。

/172

【点评】本题考查电源电动势和内阻的测量，解题关键是分析好电路图，结合闭合电路欧姆定律列式求

解即可。

3.（2022•辽宁）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250RA,内阻为1.2kO）改装成有两个量程的电

流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻Ri=40C,R2=36（）C°

（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为01!mA：

（2）当开美S接B端时，该电流表的量程比接在A端时人（填“人”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Rx的阻值，设计了图（b）

中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用乙（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表

内阻引起的实验误差。

【考点】电表的改装和应用（实验）.

【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力.

【答案】（1）1;（2）大；（3）乙

【分析】（1）根据欧姆定律结合电路构造分析出甩表的量程；

（2）根据电阻的变化结合电路构造分析出电流表量程的变化；

（3）根据实验原理分析出实验误差的产生和消除。

【解答】解：（1）由图可知当S接A时，Ri和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的

电压为

3

Um=Imr=250x10-6x1.2x10IZ=0.3V

此时Ri和R2的电流为

/=磊=40^60^=675x1。3=。.75*

所以总电流为

I=—0.75mA+0.25mA—1mA

印量程为0〜1mA。

（2）当开关S接B端时，由图可知Ri和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当

电流表满偏时，流过R2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）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。

故答案为：（1）I;（2）大：（3）乙

【点评】本题主要考查了电表改装的相关知识，理解电路构造,根据欧姆定律和实验原理即可完成分析。

4.（2022•福建）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最。

已知Ro=2C0

（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％,调刃淮动变阻器R,记录下若干组数据Ui-h的

值，断开开关So

③将滑动变阻器滑到最左端位置

④接法II：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关So,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U2-12的

值,断开开关So

⑤分别作出两种情况所对应的Ul-Il和U2-12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U尸1.30V。

(4)根据测得数据，作出U)-I!和U2-12图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E=1.80,

内阻r=2.50。(结果均保留两位小数)

(5)由图丁可知接法0(填“接法I”或“接法H”)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，应选择接法II(填“接法I”或“接法H”)测量更合适。

【考点】测量普通电源的电动势和内阻.

【专题】定量思想；实验分析法：恒定电流专题；实验探究能力.

【答案】(1)实物图连接见解析；(3)1.30：(4)1.80；2.50；(5)接法II；(5)接法H。

【分析】(1)根据图甲所示的电路图连接实物图；

(3)电流表接0〜3V的量程，根据图内指针的位置读出电压表的读数；

(4)根据单刀双掷开关S与1接通时断路时电压表的示数得到电源电动势，单刀双掷开关S与2接通

时，外接电路短路时得到电流表的示数，根据闭合电路欧姆定律进行解答；

(5)根据U・I图像的斜率表示电源内电阻，求出两种情况下得到的电源内电阻的值进行分析;

(6)根据(5)的分析进行选择。

【解答】解：(1)根据图甲所示的电路图，连接图乙中的器材实物如图所示：

段

(3)根据图像可知，电流表接。〜3V的量程，根据图内可知电压表的读数为Ui=1.3()V；

(4)单刀双掷开关S与1接通时，根据图丁可知，当电流表的示数为零时，相对于外接电路断路，电

压表的示数为电源电动势，即E=1.80V：

单刀双掷开关S与2接通时，根据图丁可知，当电压表的示数为零时，相对于外接电路短路，电流表的

示数为外电路短路时的电流，则有：Im=0.40A

根据闭合电路欧姆定律可得：Ro+r=£

代入数据解得：r=2.50C；

(5)根据U-I图像的斜率表示电源内电阻，根据接法I可知电源内电阻为：门=|等|2C

=30

根据接法II可知电源内电阻为：「2=1爱卜Ro=摆。-20=2.2511

可见接法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，应选择接法H测量更合适。

故答案为：(1)实物图连接见解析;(3)1.30；(4)1.80；2.50：(5)接法H；(5)接法

【点评】对于实验题，要弄清楚实验H的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题，一般的实验设计、

实验方法都是根据教材上给出的实验方法进行拓展，延伸，所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。

5.(2022•天津)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-I图像如图2所示。

图1图2

（1）图1的电路图为图3中的Bo（选填"A”或"B”）

A

图3

（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=JV,内阻r=1.8

（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-I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

变，与纵坐标轴交点的数值将变大o（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）

【考点】测量普通电源的电动势和内阻.

【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力.

【答案】（1）B；（2）4.5,1.8；（3）不变，变大。

【分析】（1）根据实物图连接分析判断；

（2）根据闭合电路欧姆定律和图像分析计算；

（3）分析电表造成的误差判断。

【解答】解：（1）由实物图连接可知电压表和电源并联，故国1的电路图为图3中的B：

（2）根据闭合电路欧姆定律有：U=E-Ir,可知图像纵轴的截距表示电源电动势E,图像斜率的绝对

值表示电源内阻r,根据图像可知

45

E=4.5V,r=堤。=1.8/2

（3）图像与横轴交点表示短路电流，当电源短路时，电表内阻的不影响短路电流，与横坐标轴交点的

数值不变；

电压表和电源并联,测量的内阻是电压表和电源并联后的电阻，比电源内阻的真实值小，图像斜率偏小，

修正后图像斜率变大，与纵坐标轴交点的数值将变大。

故答案为：（1）B；（2）4.5,1.8；（3）不变，变大。

【点评】本题考查测定电源电动势和内阻实验，要求掌握实验原理、实验电路、数据处理和误差分析。

6.（2022•山东）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，实验器材：

干电池E（电动势I.5V,内阻未知）；

电流表Ai（量程10mA,内阻为90H）；

电流表A2（量程30mA,内阻为30C）；

定值电阻Ro（阻值为150C）；

滑动变阻器R（最大阻值为100C）；

待测电阻Rx：

开关S,导线若干。

测量电路如图所示。

（1）断开开关，连接电路，籽滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端，将定值电阻Ro接入电路；闭

合开关，调节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的;处，该同学选用电流表为Ai（填“Ai”或

“A2”）；若不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为60

3

（2）断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换Ro,闭合开关后，电流表指针指在满刻度的£处，则

Rx的测量值为1000，

（3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值无（填“有”或“无”）影响。

E

Rx

----------1I----------

【考点】伏安法测电阻.

【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；实验探究能力.

【答案】（1）Ai,60；（2）100；（3）无

【分析】（1）根据实验要求选择合适器材，根据闭合电路欧姆定律解得;

（2）（3）根据闭合电路欧姆定律解得R、，并分析实验误差。

【解答】解：（1）若不考虑电源内阻，且在电源两端只接R。时，电路中的电流约为1=^=盖A=10mA

由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的£处，则该同学选到的电流表应为Ai.

当不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E=与（R+RO+RAI）

代入数据解得：R=60C

（2）断开开关，保持滑片的位置不变，用R、替换R。，闭合开关后，有

E=^（R+RX+RAI）

J

代入数据有

Rx=i（x）n

（3）若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有：

E=%（R+r）+R0+RAI]

E=^[（R+r）+RX+RAI]

将R+r作为一个整体，联立计算可知Rx不受影响；

故答案为：（1）Ai,60；（2）100；（3）无

【点评】本题考查半偏法测内阻，解题关键掌握实验原理，注意闭合电路欧姆定律的应用，

7.（2022•广东）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。某同学测量弹性导电绳的

电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：

（1）装置安装和电路连接

如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如

图（b）所示的电路中。

（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量

①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。

②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关Si,调节R,使电压表和电流表的指针

偏转到合适位置。记录两表的示数U和

③闭合S2,电压表的示数变小（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U,记

U

家电流表的示数12，则此时导电绳的电阻Rx-；~~7（用11、12和U表示）。

―72-/1-

④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。

（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值无（选填“有”或“无”）影响。

（4）图（c）是根据部分实验数据描绘的Rx-L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械

臂弯曲后，测得导电绳的电阻R、为L33kC,则由图线可透出导电绳拉伸后的长度为51.8（）cm,

即为机械臂弯曲后的长度。

【考点】伏安法测电阻；欧姆定律的简单应用.

【专题】实验题：推理论证能力；实验探究能力.

U

【答案】变小、-无、51.80

与一。

【分析】闭合S2,电路总电阻减小，总电流增加，内电压增加，外电压减小；根据欧姆定律即可求解。

【解答】解：闭合S2,电路总电阻减小，总电流增加，内电阻与滑动变阻器上电压增加，所以电压表

示数减小；由于电压表示数为U,所以闭合S2后，定值电阻上电流仍为h,那么流过R、上电流为12-

Il

根据欧姆定律得：根据R、电阻测量值表达式'所以该电压表内阻对导电绳电阻的测量值无

关，根据图c可知导电绳拉伸后的长度为51.80cm。

U

故：变小、-----、无、51.80

/2一/1

【点评】本题考查电路的动态分析，伏安法测电阻，注意对实验原理的理解。

8.（2022•乙卷）一同学探究阻值约为550。的待测电阻Rx在0〜5mA范围内的伏安特性。可用器材有:

电压表。（量程为3V,内阻很大），电流表③（量程为1mA,内阻为300。），电源E（电动势约为4V,

内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选lOfi或1.5kC）,定值电阻Ro（阻值可选75c或150Q）,开

关S,导线若干。

（1）要求通过Rx的电流可在。〜5mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，

画出实验电路的原理图；

（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为10C（演“10Q”或“1.5kQ”）的滑动变阻器，Ro

应选阻值为75C（填“75。”或“150C”）的定值电阻；

（3）测量多组数据可得Rx的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）

和图（c）所示，则此时Rx两端的电压为2.30V,流过Rx的电流为4.20mA,此组数据得

到的Rx的阻值为548。（保留3位有效数字）。

【考点】伏安法测电阻.

【专题】定显思想；实验分析法；恒定电流专题；实险探究能力.

【答案】（I）电路图见解析；（2）10D,750；（3）2.30；4.20；548。

【分析】（1）电流表需要改装，滑动变阻器采用分压器接法，由此连图；

（2）根据“方便性原则”选取滑动变阻器；通过Rx的电流最大为5mA,需要将电流表量程扩大为原

来的5倍，根据并联分流特点进行解答：

（3）根据电压表和电流表的读数方法进行读数，根据欧姆定律求解电阻阻值。

【解答】解：（1）电流表内阻已知，电流表与Ro并联扩大电流表量程。当电流最大为5mA时，待测电

阻Rx的电压大约为2.75V,电流表满偏电压为0.3V,若电沆表采用内接，被测最大电压有可能超过电

压表的量程，故采用外接法。滑动变阻器采用分压式接法，电表从0开始测量，满足题中通过Rx的电

流从。〜5mA连续可调，电路图如图1所示：

图1

(2)电路中R应选最大阻值为10C的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小;

通过Rx的电流最大为5mA,需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律示意图如图2

所示：

Ro

图2

4nM30012

根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知:

1mARo

解得：Ro=75Q；

(3)电压表每小格表示0.1V,向后估读一位，即U=2.30V；

电流表每小格表示0.02mA,本位估读，即0.84mA,电流表显程扩大5倍,所以通过Rx的电流为I=4.20mA；

根据欧姆定律可知：Rx=§=230548—

14.20x10'

故答案为：(1)电路图见解析；(2)10。,75ft；(3)2.30；4.20；548。

【点评】对于实验题，要弄清楚实验H的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题，一般的实验设计、

实验方法都是根据教材I•.给制的实验方法进行拓展，延伸，所以•定要熟练掌握教材中的重要实验。对

于实验仪器的选取一般要求满足安全性原则、准确性原则和操作方便原则。

9.(2022•重庆)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图I

所示，实验设定恒定电流为50.0HA,主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻

RT＞可变电阻RI、电流表A、电压表V。

（1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0UA,须调节可变电阻Ri（选填一

种给定的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0卬\；连接电压表后，电流表示数

显著增大，须将原电压表更换为内阻远大于（选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压

表。

（2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图2可得温度从35OC变化到40OC的过程中，

位有效数字）。

图2

【考点】伏安法测电阻.

【专题】定量思想；图析法；恒定电流专题；推理论证能力.

【答案】（1）可变电阻Ri；远大于；（2）-1.2

【分析】（1）根据电路构造和欧姆定律得出需要调节的仪器;

根据并联电路电限的特点得出电压表更换后内阻的人小关系;

（2）根据图片结合欧姆定律得出阻值随着温度的平均变化率。

【解答】解：（1）由题可知直流电源E的电动势不变，而用加热器调节Ri的温度后，导致整个I可路的

总电阻改变。而要确保电流表的示数仍为50.0pA,则需控制整个回路的总电阻不变，故需要调节的器

材是可变电阻R1：

连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT并联后总电阻减小，则根据并联电阻的关系

有

要保证总甩阻不变，需要将原电压表更换为内阻远大于RT内阻的电压表；

（2）图可得温度为35.0C时电压表的电压为1.6V,且实验设定恒定电流为50.0pA,则根据欧姆定律可

知此时热敏电阻RTi=32kO,温度为40.0C时的电压表的电压为1.3V,且实验设定恒定电流为50.0RA,

则根据欧姆定律可.知此时热敏电阻RT2=26kC,则温度从35.CTC变化到40.0℃的过程中，RT的阻值随

温度的平均变化率为

k-"场_26.0kC—32.0k。_•℃-1

K~At~40.0℃-35.0℃一

负值表示随着温度升高电阻的阻值减小。

故答案为：（1）可变电阻Ri；远大于；（2）-1.2

【点评】本题主要考查了伏安法测电阻的相关实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合电路构造

和图像的特点即可完成分析。

10.（2022•浙江）小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验

时多次改变合金丝甲接入电路的长度1、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I达到某一相同值时

记录电压表的示数U,从而得到多个亍的值，作出01图像，如图2中图线a所示。

图2

（1）在实验中使用的是0〜20。（选填“0〜20Q”或“0〜200Q”）的滑动变阻器。

（2）在某次测量时，电压表的指针位置如图3所示，量程为3V,则读数U=1.30V。

（3）已知合金丝甲的横截面积为7.0X10-8m2,则合金丝甲的电阻率为1.0X10"Q・m（结果保

留2位有效数字）。

（4）图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的

亍-I图像，由图可知合金丝甲的横截面积小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝乙的

横截面积。

【考点】导体甩阻率的测量.

【专题】实验题；实验探究题；定量思想；推理法；恒定电流专题；实验探究能力.

【答案】（1）0〜20c（2）1.30；（3）1.0X10-6：（4）小于。

【分析】（1）为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。

（2）根据电压表量程确定其分度值，根据指针位置读出其示数。

（3）应用电阻定律求出合金丝的电阻率。

（4）根据图示图象比较两合金丝电阻大小，然后与电阻定律比较电阻率大小关系。

【解答】解：（1）为方便实验操作，在实验中使用的是0〜20。的滑动变阻器。

（2）电压表量程是3V,由图3所示表盘可知，其分度值为0.1V,示数为1.30V。

（3）由欧姆定律与电阻定律得：R+R/\=pR=pg则

由图2所示：/-1图象可知，图象、的斜U.率4Ik—=II.€I4=Uap/m,

代入数据解得：p^l.0X10-6n-m

（4）另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，横截面积变为：S'=

S+S乙

由图2中图线b可得：S'=+=啮弊•m2=2.8XI0-7m2

b0.43-0A5

S「S'-S=2.8X10'7m2-7.0X10'8m2=2.1X107m2,故合金丝甲的横截面积小于乙的横截面积。

故答案为：（1）0-200（2）1.30;（3）1.0X106;<4）小丁。

【点评】理解实验原理是解题的前提，应用欧姆定律与电阻定律求出图象的函数表达式，根据图示图象

可以解题。

II.（2022•湖南）小梦同学自制了一个两挡位（“Xl”“X10”）的欧姆表，其内部结构如图所示，Ro为调

零电阻（最大阻值为Rom）,Rs、Rm、Rn为定值电阻（Rs+ROm<RmVRn）,电流计©的内阻为RG（RS

<<RG）,用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：

（1）短接①②，将单刀双掷开关S与m接通，电流计©示数为hn；保持电阻R。滑片位置不变，将单

刀双掷开关S与n接通，电流计©示数变为In,则刀大于In（填“大于”或“小于”;；

（2）将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为义10（填“XI”或“X10”）；

（3）若从“XI”挡位换成“XIO”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计©满偏刻度处）时，调零

电阻R。的滑片应该向上调节（填“向上”或“向下”）；

（4）在“X10”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100。的定值电阻Ri,稳定后电流计。的

指针偏转到满偏刻度的刍取走Ri,在①©间接入待测