新教材2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题八实验第16讲电学实验教师用书

第16讲电学实验

知识网络构建

观察电容器的充、放电现象

金屋4内浅较小

导体电阻率的测比

干电池内覆较小一、测心电源的电

动势和内网

基本

用多用电表测心电学中的物理心实脸

探究变JK器原、网线圈电压与帧

数的关系

利用传感器制作简单的自动控制

装置

半偏法

符代法电阻测量

安安法、伏伏法

实验器材的创新创新

实验

实验原理的创新

实验情境的创新

命题分类剖析

命题点一电学仪器的读数及使用

1.电流表和电压表的读数

为了减小读数误差，使指针指在超过满偏刻度:的位置.

(1)分度值为2、0.2、0.02的电表，采用？古读，估读位与最小刻度在同一位.

(2)分度值为5、0.5、0.05的电表，采用，估读，估读位与最小刻度在同一位.

2.欧姆表使用的注意点

(1)使用多用电表时，电流都是从红表笔进、从黑表笔山，黑表笔必须连负接线柱.

⑵为了减小读数误差，指针应指在表盘捌|的部分，即中央刻度附近.若表头指针偏

转过大，表示待测电阻较小，应当换低倍率的挡位；若表头指针偏转过小，表示待测电阻很

大，应当换高倍率的挡位.

(3)测电阻时每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零.

例1⑴如图甲所示的电表使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A,

图中表针示数为A；当使用3A量程时，对应刻度盘中每一小格代表A,

图中表针示数为A.

⑵如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示V,图中表针的示数为

_v；若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示______V,图中表针示数为

(3)旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱力流入，从6流出，则接入电路的电阻为

Q.现欲将接入电路的电阻改为2087C,最简单的操作方法是

若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围是

例2某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.0()cm电阻丝的电阻率,

该电阻丝的电阻值约为100〜200Q,材料未知.实验过程如下：

(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图(a)所示.该电阻丝的直径为

mm.

⑵对多用电表进行机械调零.

⑶将多川电表的选择开关旋至倍率的电阻一挡（填“XI”“X10”“X100”

或“Xlk”).

(4)将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线.

(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图(b)所示.该电阻丝的电

阻值为Q.

(6)测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置.

(7)实验测得的该电阻丝电阻率为______Q-m(结果保留3位有效数字).

例3[2022•辽宁卷]某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250nA,内阻为L2kQ)

改装成有两个量程的电流表，设计电路如图(a)所示，其中定值电阻尼=40Q,是=36。。.

(1)当开关S接1端时，该电流表的量程为0-mA；

(2)当开关S接8端时，该电流表的量程比接力端时的______(填“大”或“小”)；

(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电表测量未知电阻尼的阻值，设

计了图⑹中的两个电路.不考虑实验操作中的偶然误差，则利用________(填“甲”或

“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差.

提升训练

1.如图所示为多用电表的刻度盘.若选用倍率为“X100”的欧姆挡测电阻时，表针如

图所示,则:

A-v-n

(2)电压表不能用或没有电压表等情形下，若精确知道电流表内阻，可以将电流表当作

电压表使用，即选择“安安法”.

(3)电流表不能用或没有电流表等情况下，若精确知道电压表内阻，可以将电压表当作

电流表使用，即选择“伏伏法”.

(4)在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全精

确的原则，选择"伏安加"法"，此法又叫“加保护电阻法”.

2.实验器材的选择

(1)电源的选择：一般根据待测电阻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器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；电表的指针摆动的幅度较大，一•般应使指针能达到半偏.

例1[2023•天津卷(节选)](2)某实验小组的同学们为了测量一未知电阻"的阻值，做

了以下实验。

①同学们首先用多用电表欧姆“XI”挡位大致测出电阻"的阻值大小，如图丙所示，

则其读数为Q：

图丙

同学们继续使用学生电源(4V)组装图丁电路进行实验，其中电表可以从如下器材中进

行选择：

A.电压表片(0〜15V)

B.电压表VzS〜3V)

C.电流表％(0〜3A)

D.电流表A2(0〜0.6A)

图丁

②电压表应选择,电流表应选择；(填器材前字母序号)

③下列说法正确的是。

A.电压表分流属于系统误差

B.闭合开关前滑动变阻器滑片应该调到人端

C.可以通过调节滑片使电压表示数为0

D.多次实验可以减小系统误差

例2[2023•全国乙卷]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、电源反电压表(内阻非常大)、定值电阻兆(阻值10.0Q)、

滑动变阻器个待测金属丝、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：

(1)实验时，先将滑助变阻器"接入电路的电阻调至最大，闭合S

⑵将K与1端相连，适当减小滑动变阻器〃接入电路的电阻,此时电压表读数记为兄

然后将K与2端相连，此时电压表读数记为以.由此得到流过待测金属丝的电流/=

金属丝的电阻7=.(结果均用Rs、U\、，勺表不)

(3)继续微调凡重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：

6i(mV)0.570.710.851.141.43

右加V)0.971.211.451.942.43

(4)利用上述数据，得到金属丝的电阻r=14.2Q.

(5)用米尺测得金属丝长度£=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d=mm.多次测量后，得到直径的平均值恰

与d相等.

⑹由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率〃=XIO_7Q-n(俣留2

位有效数字)

提升训练

1.[2023•北京卷]采用图1所示的电路图来测显金属丝尼的电阻率.

(1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在(填3或"A”)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“a”“6”或若闭合开关，该错误连接会带来的问题有

2.[2023•海南卷]用如图甲所示的电路测量一个量程为100nA、内阻约为2000Q

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，用(0-9999.9Q),

兄(0-99999.9Q)

(1)凡应选，吊应选；

⑵根据电路图甲，请把实物图乙连线补充完整;

(3)下列操作顺序合理排列是：________；

①将滑动变阻器滑片〃移至最左端，将此调至最大值；

②闭合开关S2,调节后，使微安表半偏，并读出用的阻值：

③断开Sz,闭合S”调节滑片P至某位置再调节总使表头满偏；

④断开Si、S2,拆除导线，整理好器材

(4)如图丙是凡调节后的面板，则待测表头的内阻为,该测最值(填

“大于”“小于”或“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丁所示位置，则待

测电压为________V.

(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，工断开，电表满偏时读出"的值，在滑片夕不

变的情况下，S2闭合后调节电阻箱用，使电表半偏时读出后，若认为8间电压不变，则微

安表内阻为______(用总、吊表示).命题点三以测量电源电动势为核心的电学实验

1.常见测量电源电动势和内阻的三种方法

根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,而最关键的是看电路中如何测量出路端电压〃和电

路中的总电流/.

2.在数据处理问题中，利用图像得出电动势和内阻是常用的方法一一注意“化曲为直”.

例1[2023•浙江6月]在“测量干电池的电动势和内阻”实验中

图1图2

UN

1.6

00.10.20.30.4//A

图3

⑴部分连线如图1所示，导线a端应连接到（选填“力”“ZT”/或“〃”）

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V.

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

V和内阻_r=Q.（计算结果均保留两位小数）

例2[2023•湖北卷]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。〜0.6A）；

电阻箱（阻值。〜999.9Q）；

干电池一节、开关一个和导线若干.

（1）根据图（a）,完成图⑹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，记录其阻值此相应

的电流表示数/和电压表示数〃根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的

电动势为V（保留3位有效数字）、内阻为O（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:一〃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________Q（保留2

位有效数字）.

（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”）.

提升训练

1.某实验兴趣小组利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势£和内阻2；实验所用器

材如下：待测电源（电动势约为3V,内阻约为1Q）；电流表（量程为0.6A,内阻吊为1Q）；

定值电阻吊（阻值为5。）；电阻箱"（最大阻值为99.9。）；开关及导线若干.回答下列问

题：

甲

⑴按图甲所示的电路图连接图乙所示的实物.

(2)闭合开关S前，电阻箱调到阻值最大处.然后缓慢多次改变电阻箱的阻值忆分别

读出多组电流表和电阻箱的示数/、出某一次测量中，电流表的示数如图丙所示，则示数为

________A.

(3)将实验记录的数据适当处理，作出:分图线如图丁所示，则该电源的电动势£=

V,内阻r=C.(结果保留小数点后2位)

2.某实验小组计划用一个实验方案完成对一个电流表内阻的测量和电源电动势及内阻

的测量.实验器材有：待测电源区待测内阻的电流表A,电压表V(量程为3.0V,内阻很

大)，电阻箱〃(0~-99.99Q),单刀开关片,单刀双掷开大S2,导线若干.设计的电路图如

图所示，进行了如下操作：

I.将S2接到a,闭合S】，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置,

记录下此时的电压表示数为2.0()V,然后断开5；

II.保持电阻箱示数不变，将S2切换到〃，闭合，，记录此时电压表的读数(如图乙所示),

然后断开S,.

乙

丙

请你解答下列问题：

⑴图甲所示电阻箱的读数为________。，图乙所示的电压表读数为_________V.由此

可算出电流表内阻芯的阻值为5.00Q.

(2)在完成上述操作后，继续以下操作：将S?切换到%闭合多次调节电阻箱，读

出多组电阻箱的示数〃和对应的电压表示数u,由测得的数据绘出了如图内所示的54图

UK

线.根据实验原理得到《在5的函数关系式为________________________________________;由

UK

函数关系式和图像可求得电源电动势E和电源内阻n其中6=V,r=Q(计

算结果保留3位有效数字).

命题点四四个其他观察、探究、制作类实验

1.“观察电容器的充、放电现象”

(1)先使开关S与1接通，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电.

(2)利用计算机的自助绘图功能绘制“电流一时间”图线；

(3)对“电流一时间”图线的面积进行积分，得到电容器的电荷量Q.

2.“探究影响感应电流方向的因素”注意事项

(1)选用零刻度在中间的灵敏电流计.

(2)要明确线圈的绕线方向，确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系.

(3)按照控制变量的思想进行实验.

3.“探窕变压器原、副线圈电压与匝数的关系”误差分析

(1)铁芯：铁芯中有涡流，有磁损耗(漏磁)，即通过原、副线圈的磁通量不相等.

(2)线圈：原、副线圈有电阻，产生焦耳热的损耗.

4.“利用传感器制作简单的自动控制装置”注意事项

(1)在做“热敏特性实验”时，加开水后要等一会儿再测量其阻值，使电阻温度与水的

温度相同，同时读出水温.

(2)若“光敏特性实验”现象不明显，可制造密闭箱体，将光敏电阻置于其中，通过改

变箱体的透光程度达到实验目的.

例1[2023•新课标卷]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.

（1）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________（境

“正极”或“负极”）接触.

（2）某同学设计的实验电路如图⑸所示.先将电阻箱的阻值调为用，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尼例＞幻，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《变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值

为_____（填“石”或"K）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”）.

例2[2023•山东卷]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，探究不同电压下甩容器的充、放电过程，器材如下：

电容器C（额定电压IDV,电容标识不清）；

电源E（电动势12V,内阻不计）；

电阻箱将（阻值0〜9g999.9O）；

滑动变阻器兆（最大阻值20C,额定电流2A）；

电压表V（量程15V,内阻很大）；

发光二极管》、D2,开关与、S2,电流传感器，计算机，导线若干.

乙

回答以下问题：

(1)按照图甲连接电路，闭合开关片,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&0V时，开关加掷向1,得到电容

器充电过程的/图像，如图内所示.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).

(5)电容器充电后，将开关S2掷向2,发光二极管_____(填“口”或“D2”)闪光.

提升训练

1.[2023•福建原门黑末]在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中：

(1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、

导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要________i选填“A”“B”或“C”)；

ABC

(2)实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“一”接

线柱流入时指针向左偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，

发现指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转；

图甲

(3)如图乙所示，将第(2)问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出

的过程中，电子秤的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”).

图乙

2.[2023•福建漳州三模]某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与而数关系，提供的

实验器材有：学生电源、

图甲为实验原理图，在原线圈水〃两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端

的电压，测量数据如表:

实验原线圈匝数/?i=400副线圈匝数m=200副线圈匝数〃,=1400

序号原线圈两端电压a(v)原线圈两端电压后(V)原线圈两端电压&(V)

15.82.920.3

28.04.028.1

312.66.244.0

请回答下列问题：

(1)在图乙中，应将月、8分别与________(填"a、或"。、"')连接.

可移动铁芯

固定铁芯

丙

(2)根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电

压之比等于.

(3)在实验序号为2的测量中，若把图乙中的可动铁芯取走，副线圈匝数m=200,则副

线圈两端电压________(填正确答案标号).

A.一定小于4.0V

B.一定等于4.0V

C.一定大于4.0V

3.某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1所示，

选用的器材有：限温开关科(手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103°C时

自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关Sz（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于

70°C时自动闭合）；电饭煲的框架（结构如图2所示）.自备元件有：加热电阻丝砍阻值为

60Q,用于加热煮饭）；限流电阻后和总（阻值均为IkQ）；指示灯L和L2（2.5V,0.6W,

当电流低于3（）mA时可视为熄灭）；保险丝T.

图1图2

（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是（多选）.

A.按下S1，L和L均发光

B.当锅内温度高于103℃时・，S1自动断开，L和L均发光

C.保温过程中，出自动在闭合、断开状态之间交替切换

D.当锅内温度低于70低时,S2自动闭合，U发光,L2熄灭

（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L始终不亮，但加热和保温功能均正常.在不增加

元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件.下列操作步骤的正确顺序是

________（填写各步骤前的字母）.

A.将选择开关旋转到“X100”位置

B.将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点

C.调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度

I）.测量指示灯L两端的阻值

E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡

操作时，将多用电表为表笔与L两端接触，若指针如图3所示，可判断是断

路损坏；若指针如图4所示，可判断是________断路损坏.（用电路中的元件符号表示）

图3图4

命题点五电学创新实验

例1[2023•湖南卷]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，“、尼、尼为电阻箱，林为半导体薄膜压力传感器，a

〃间连接电压传感器(内阻无穷大).

⑴先用欧姆表“X100”挡粗测冰的阻值,示数如图⑹所示，对应的读数是

。：

⑵适当调节必、兄、后，使电压传感器示数为0,此时，A的阳值为(用R\、

Ri、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〃，所测数据如下表所示：

次数123456

祛码质量m/g0.00.51.01.52.02.5

电压mV057115168220280

根据表中数据在图9上描点，绘制小/〃关系图线;

〃j/g

(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片，电压传感器示数为200mV,则芯大小是________N(重力加

速度取9.8m/s2,保留2位有效数字)；

(5)若在步骤⑷中换用非理想亳伏表测量C、〃间电压，在半导体薄膜压力传感器上施

加微小压力用此时非理想亳伏表读数为200mV,则R芯(填”或

例2[2023•全国甲卷]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6kQ,电流表内阻约为1.5Q.实验中有图

(a)和(b)两个电路图供选择.

<S><SHn

占

（1）实验中得到的电流/和电压〃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”）

⑵若选择另一个电路图进行实验,用实线画出实验中应得到的/•〃关系曲线的示意图.

提升训练

1.[2023•广东茂名二模]智能手机中都配有气压传感器，传感器的电阻会随所处环境气

压变化而变化.某实验小组在室温下用以下可供选择的器材探究：气压传感器的电阻值R,

随气压变化规律:

A.阻值随气压而变化的气压传感器一个（阻值变化范围从几十欧到几百欧）;

B.直流电源，电动势6V,内阻不计;

C.电压表V”量程为0〜3V,内阻为3kQ；

D.电压表V2,量程为（）〜15V,内阻为15kQ；

E.电流表Ai,量程为。〜0.6A,内阻忽略不计;

F.电流表船，量程为0〜60mA,内阻忽略不计;

G.定值电阻用=3kQ；

H.定值电阻凡=12kC：

I.滑动变阻器凡最大电阻值约为50。；

J.开关与导线若干

图乙

（1）小明设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择,电流

表应选择________,定值电阻应选择________.（选填实验器材代号）.

(2)请在图乙中将实物连线补充完整.

(3)当气压传感器所史环境压强为夕时，闭合开关S,测得两个电表的读数分别为1=2.30

V和7=23.0mA,则气压传感器阻值Rk________.(计算结果保留3位有效数字)

(4)当环境压强O改变时，测得不同的兄值，绘成图像如图内所示，由图可得R和压强

P的关系表达式为R尸________。.

2.[2023•福建福州4月检测]酒驾严重危害交通安全，喝酒不开车已经成为准则.某

款酒精检测仪如图甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻"与酒精气体浓度。的关系

如图乙所示.某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精测量仪，除酒精气体传感器外，

在实验室中找到了如F器材：

A.干电池组(电动势£=3.0V,内限1=1.2Q)

B.表头G(满偏电流6.0mA,内阻尺=42Q)

C.电阻箱“(最大阻值9999.9Q)

D.电阻箱尼(最大阻值9999.9。)

E.开关及导线若干

(1)该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将表头G量程扩大为90mA,则应将电

阻箱用的阻值调为

(2)如图丁所示，该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头上2mA处，则应将电

阻箱总的阻值调为。；

(3)完成步骤(2)后，某次在实验室中试测酒精浓度时，表头指针如图「所示.己知酒精

浓度在0.2〜().8mg/mL之间属于饮酒驾驶；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶，

则该次测试的酒精浓度属于范围(选填“酒驾”或“醉驾”)；

(4)使用较长时间后，干电池组电动势降低，内阻增大，则此时所测的酒精气体浓度与

真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”).

第16讲电学实验

命题分类剖析

命题点一

［例1］解析：(1)使用0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A,表针示数为0.44

A；当使用3A量程时，每一小格为0.1A,表针示数为2.20A.

(2)电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V,表针示数为1.70V；使用15V量程时，

每小格表示0.5V,表针示数为8.5V.

(3)电阻为1987。.最简单的操作方法是先将“XIk”挡旋钮调到2,再将“X100”

挡旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999Q,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大

电阻是2X9999。=19998Q,故用两个这样的电阻箱，可得到电阻范围为0〜19998Q.

答案：(1)0.020.440.12.20(2)0.11.700.58.5(3)见解析

［例2］解析；(1)该电阻丝的直径为mm-l-41.4X0.01mm=1.414mm.

(3)使用多用电表欧姆挡测电阻时，为了减小误差，应尽可能使指针偏转至刻度盘中央

附近，由于该电阻丝的阻值在100〜20()Q,而表盘中央刻度在15〜2()左右，所以应选择

X10倍率的电阻挡；

(5)15〜20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为〃=16X10Q=160Q.

(7)根据电阻定律有k〃〃修，解得该电阻丝的电阻率为p=^3.14X10

Q,m.

答案:(1)1.414(3)X10(5)160(7)3.14X1()T

［例3］解析：(1)当开关S接力端时，定值电阻用与定值电阻尼串联后再与电流表并

联，等效电路图如图1所示，由并联电路的规律可知，电流表两端的电压和两定值电阻两端

的总电压相等，当电流表满偏时，有4兄=/】("+凡)，代入数据解得力=750uA,所以该

电流表的量程为“=乙+4=1000nA=lmA.(2)当开关S接8端时，电流表和定值电阻

用串联后再与定值电阻分并联，等效电路图如图2所示，同样可得人(《+矽代入

数据解得人=9750nA,该电流表的量程为12=/?+4=10000uA=10mA,则接力端时

电流表的量程比接力端时量程大.(3)改装电流表能测量出通过它的电流及其两端电压，题

图⑹甲所示的电路能精确测量未知电阻凡两端的电压，但是由于电压表的分流作用，测得

的电流偏大，存在系统误差：题图(b)乙所示的电路图，改装电流表能精确测量通过未知电

阻R的电流，而未知电阻两端的电压为电压表的水数与改装电流表分得的电压之差，既能

测出M的精确电流又能测出精确电压，故题图(b)乙所示的电路能修正由电表内阻引起的实

验误差.

AR2%

图1图2

答案：(1)1(2)大(3)乙

［提升训练］

1.解析：(1)欧姆表读数：对应最上边一行刻度值为15,倍率为“X100”，读数为

1.5X103。；测2.0X10,Q电阻时应选“XIk”的欧姆挡.

(2)选501nA电流挡，则每一大格表示10mA,每一小格表示1mA,测量的精确度为1mA,

应估读到0.1mA(此时为三估读)，表针对应的读数为30.7mA；选择量程为250mA的电流

挡，则每一大格表示50mA,每一小格表示5表,测量的精确度为5示,应估读到1mA(此

时为"古读)，表针对应的读数为153mA.

(3)选择10V电压挡，则每一大格表示2V,每一小格表示0.2V,测量的精确度为0.2

V,应估读到().1V(此时应为3估读)，表针对应的读数为6.1V.

答案：(D1.5X103XIk⑵30.7(30.5〜30.9都正确)153(152〜154都正确)

(3)6.1

2.解析：(1)电流表示数1=80mA时，总所在支路电流人一/=20mA,故必=?=

4

3.2Q.

(2)S接a时，欧姆表内阻〃内=察=20Q,S接少时此分流，电流表满偏时，电路总电

流增大，此时欧姆表内阻〃内〈斤内，故S接a时为“X10”挡，S接力时为“XI”挡，即S

接6时电路总电流增大为原来的10倍，〃内=粤=2Q,此时尼所在支路电流73=10/)

-7o=97o,因此尼=个=0.36Q.

(3)S接。且电流表示数/=80mA时，「工=10/rjJ=0.8A,解得用=0.5Q

R内+Rx2a+Rx

答案：(1)803.2(2)0.36(3)0.5

命题点一

［例1］解析•：①由多用电表欧姆挡下的读数规则可知，该电阻的大小应为表盘的读数

与所选挡位的乘积，即该读数为7X1Q=7Q；②由于同学们使用的是学生电源(4V),

为减小误差，则电压表应选择B,流过电流表的最大电流约为/=¥=：A凫0.43A,则电流

表应选择D;③电压表分流是器材本身带来的实验误差，应属于系统误差，A正确；为保护

电路，开关闭合时应使测量电路分得的电压最小，又滑动变阻器用作分压接法，则闭合开关

前滑动变阻器的滑片应该调到a端，B错误；滑动变阻器用作分压接法时，两电表的示数均

可调节为0,C正确；实验时，应多次测量求其平均值，目的是减小偶然误差，D错误.

答案：①7②BD③AC

［例2］解析：(2)根据题意可知，必两端的电压为。三朗一”

则流过分即流过待测金属丝的电流/=*=?

金属丝的电阻r=手

联立可得「=普

U2-U1

⑸螺旋测微器的读数为d=15.0X0.01mm=0.150mm

（6）根据电阻定律仁夕之

又』•针

代入数据联立解得o=5.0Xl（rQ・m

答案：⑵勾出瞿（5）0.150（6）5.0

［提升训练］

I.解析：（1）实验时，闭合开关s前，为保护电路，滑动变阻器滑片"应处在最大阻值

处，滑动变阻器的滑片P.应处在"端.

（2）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〃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.

答案：（1）"（2）。移动滑片时，电压表和电流表的示数不变

2.解析：（1）根据半偏法的测量原理可知，当闭合开关S2之后，通过总的电流应基本

不变，就需要分较大，对下方分压电路影响甚微，故必应选合依应选几（2）按实验原理

图依次连接实物电路，如答图所示.（3）闭合开关前，需要调节滑动变阻器滑片，使测量电

路短路，即滑片产移至最左端，然后断开S?、闭合S”使微安表达到满偏，接着闭合S〃保

证滑片〃不动，调节品，使微安表半偏，最后断开所有开关，拆除导线，整理渊材.故正确

的操作顺序是①③②（4）根据半偏法的测量原理可知，读出的凡即是微安表的内阻，则

由图内可知微安表的内阻为1998.0Q.闭合&后，相当于必由无穷大变成有限值，兄的阻

值变小，流过心的电流大于原来的电流，则流过凡的电流大于差,故凡的阻值小于而•（5）

按读数规则，微安表的示数为64“A,按换算关系—=/可知待测电压为1-28V.（6）

根据题意可得/（吊+£）=（；+疑）品+；・石，得吊=普善.

2RM2RN-RM

答案：⑴必R?⑵如图所示（3）①③②④

(4)1998.0Q小于(5)1.28⑹四%

RN-RM

命题点三

［例1］解析：（D电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路中电阻丝两端的电阻的

电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到8处；

干电池电动势约为1.5V,电压表选择0〜3V量程，分度值为0.1V,题图中电压表读

数为1.20V；

⑵作出小/图像如图所示

UN

根据闭合电路欧姆定律U=E-"可知,

八/图像纵轴截距为电源电动势可得

£=L50V

U-I图像斜率的绝对值等于电源内阻

忏嗡詈O=L°4

答案：(1)61.20(2)1.501.04

［例2］解析：(1)实物连线如图；

(2)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-=158-137。=064Q

0.33

⑶根据£'=/(什"+r)

可得:=器・〃+喑

由图像可知手=2

C

解得吊=2.5。

(4)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.

答案：(1)图见解析(2)1.580.64(3)2.5(4)偏小

［提升训练］

1.解析：(1)实物连接如图所示.

(2)电流表的量程为C.6A,所以读数为0.44A.

⑶根据闭合电路欧姆定律有(,+1)(#+丁)+/用=区整理得产鬻・k+

RAR°+RAr+R0r,直线的斜率〃=丛堆，纵截距〃=皿处^,结合图丁求得电动势”=2.94

ER°ER°ER0

V,内阻r=0.93Q.

答案：(1)见解析(2)0.44(3)2.940.93

2.解析：(1)电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，图中电阻箱的读数为2X10Q+1X0

Q+0.1X0Q+0.01X0Q=20.00Q.电压表的精度为0.1V,读数应估读一位，该电压

表读数为2.50V.

(2)根据闭合电路欧姆定律有〃=£一/吊+式)变形得《=《+誓・《结合图像有!=

RUEERE

0.380V,竽=竺哼譬A)解得0=2.63V,产句.0()Q.

匕U.1U

答案：(1)20.002.50

(2)1=《+喀・42.631.00

UEER

命题点四

［例1］解析：(1)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)电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电於差较大，当闭合“2”接入小灯泡，

回路立即形成电流，灯泡田速变亮；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，小灯泡熄灭，故选C.

(3)开始充电时两极板不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为八则开始充电时有少

=/("+?•)

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，因此电阻箱阻值为色

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枳等于该

次充电完成后电容器上的电荷量.

答案：(1)正极(2)C(3)及电荷量

［例2］解析：(1)滑动变阻器分压式接法，故向〃端滑动充电电压升高；

(2)量程15V,每个小格0.5V,"古读，故6.5V；

O

(3)/-£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3.8X1()7c；

(4)由电容的定义式小弓得：C=4.8X1()TC：

⑸开关S2掷向2,电容器放电，故口闪光.

答案：(1)。(2)6.5(3)3.8X1()T(4)4.8X10^(5)D,

［提升训练］

1.解析：(1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题

中器材外，还需要直流电源确定电流的方向，故选C.(2)将条形磁铁的'极从螺线管拔出时，

由楞次定律可知，螺线管中感应电流沿顺时针方向，即电流由“+”接线柱流入灵敏电流计,

则指针向右偏转.(3)根据楞次定律“来拒去留”的结论可知，电子秤的示数会变小.

答案：(l)C(2)向右(3)变小

2.解析：(1)在探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验中，原线圈两端应接入交流

电，故应将从8分别与c,d连接；

(2)根据题表中数据可得，在实验误差允许范围内学=4,*=*，得出结论：在实验

5n2U3n3

误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比；

(3)若把题图乙中的可动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率比副线圈磁通

量变化率大，根据法拉第电磁感应定律知，副线圈两端电压一定小于4.0V,故选A.

答案：(l)c、d(2)两个线圈的匝数之比(3)A

3.解析：⑴指示灯L和L的电阻兄=等《10Q.按下总和L被短路，L不发光，

流过L的电流人=名-%0.22A>30mA,I」发光，A错误；当锅内温度高于103℃时，S.

和S2均处于断开状态，此时电路中4和L串联后与"并联，然后再与尼和L?串联，并联部

分电阻尸并=联智-57Q,流过J的电流3=,,：』0.21A>30mA,5发光，流过

R1+RL+RRZ+RL+R井

L的电流/'i=/2—^12nLA<30mA,L)熄灭，B错吴；在保温过程中，温度低于70c

K］+KL+K

时S?闭合，加热至80℃时S?断开，当温度再次降低至70°C时