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文档简介
专题17电学实验
目录
第一部分风向速递洞察考向,感知前沿
第二部分分层突破固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01以测电阻为核心的实验
题型02以测电源的电动势和内阻为核心的实验
题型03电学其他实验
题型04电学创新类实验
B组·抢分能力练
第三部分真题验证对标高考,感悟考法
1.动力电池广泛应用于新能源汽车、储能系统和航空航天等领域,随着充放电循环次数增加,
动力电池内阻会呈现缓慢上升趋势,当内阻突破200毫欧(mΩ)时,继续使用可能引发过热风险。专业技
术人员可以通过数字式多用电表和一个定值电阻快速测定动力电池的内阻,进而判断该电池是否可以继续
安全使用。小明同学试图测定一节旧动力电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
①旧动力电池一节:电动势约为3.6V,内阻约为200mΩ
②数字式多用电表
③定值电阻R1:阻值为6Ω额定功率为1.5W
④定值电阻R2:阻值为6Ω额定功率为2.5W
(1)将数字式多用电表调至欧姆挡,将红、黑表笔短接,电表欧姆调零后,(选填“可以”或
“不可以”)将红、黑表笔直接接在电池正负极进行内阻的测量。
(2)小明将电表调至直流电压挡,将表笔直接接在电池正负极,电表显示电压为3.58V,该档位时如将
其当做理想电压表,则该动力电池电动势为V。
(3)小明将定值电阻与电池相连构成闭合回路,用数字电表测得定值电阻两端电压为3.45V,实验中定
值电阻应该选择(填写仪器的字母代号),可知该电池的内阻为mΩ(计算结果
保留三位有效数字)。
(4)实际使用的数字式多用电表选择直流电压档时其内阻约为10兆欧(MΩ),由此可知小明测量的电
动势与真实值相比(选填“偏大”“相等”或“偏小”)。
2.某实验小组设计了如下实验测量自来水的电阻率。实验器材有:绝缘性能良好的塑料圆柱形
容器、金属探针、金属圆片、游标卡尺、电源、电压表、电流表等。
(1)先用游标卡尺测量塑料圆柱形容器的内径,结果如图甲所示,该读数dmm。
(2)将采集的水样装入容器内。容器顶部等间距插有金属探针,两端用金属圆片密封(探针和圆片电
阻均可忽略不计)。按图乙连接电路,将电压表与任意两探针相连,连接的两探针间距离记为L。
(3)闭合开关S,调节电阻箱阻值R,使得电流表示数I314μA,读出电压表示数U,断开开关S。
(4)改变L,重复步骤(3),测得多组数据,作出UL图像如图丙中①所示,得到直线的斜率为k,
则水样电阻率的表达式(用d,I,k,表示),根据图像计算得出该水样的电阻率为Ωm
(π取3.14,结果保留两位有效数字)。
(5)给水样升温后,重复测量,作出UL图像如图丙中②所示,实验结果表明,温度越高,水样的
电阻率越(填“大”或“小”)。
3.图甲为多用电表刻度盘,图乙为多用电表功能选择开关。
(1)使用多用电表前发现其指针出现在图甲①位置,则需要调节图乙中(选填“S”或“K”)处的旋
钮。
(2)某同学用欧姆表“10”倍率的电阻挡测某未知电阻的阻值,指针位于图甲中③位置,为了得到比较
准确的测量结果,应选择倍率为(选填“1”或“100”)的电阻挡,重新进行欧姆调零并完成测量。
(3)该同学粗测一节干电池的电动势,将图乙中挡位旋钮旋至直流电压2.5V量程处,红表笔接电池正极,
黑表笔接负极,指针位于图甲中②位置,对应的数值为V。
(4)若该多用电表的表头满偏电流为1mA,内部有一节电动势为1.5V的干电池,测某一电阻时电流为
0.6mA,则该电阻的测量值为Ω。
4.(1)某小组同学先用半偏法通过如图甲所示的电路来测量灵敏电流计G的内阻,滑动变阻器R1
应(填“远大于”或“远小于”)Rg;
实验步骤如下:
①实验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1,使得G的示数为Ig;
1
②保持R的阻值不变,再闭合S,调节电阻箱R,使得G的示数为I,此时电阻箱R的示数如图乙
1222g2
所示,则G的内阻为Ω;
根据实验方案可知:该实验中G的内阻测量值(选填“大于”或“小于”)真实值。
(2)该小组同学又设计了图丙所示电路来测量某一电源电动势E和内阻r,其中E1是辅助电源。
实验步骤如下:
①闭合开关S1、S2,调节R1和R2,使灵敏电流计G的示数为零,读出电流表和电压表的示数I1和U1;
②改变R1、R2的阻值,,读出电流表和电压表的示数I2和U2;
③重复②中的操作,得到多组I和U,根据所得数据作出UI图像如图丁所示;
由图丁可得:电源电动势EV,内阻r(结果均保留2位小数),本实验中电表
内阻对电源内阻的测量(填“有”或“没有”)影响。
5.如图甲所示的多用电表是一种多功能仪表,可以用来测量电流、电压以及电阻。某同学将该
多用电表的选择开关旋至欧姆挡位置,并作出欧姆挡内部简化电路如图乙所示,虚线框中的阴影部分为正
负极不确定的电源,随后进行了以下的操作。
(1)为了测量如图丙所示晶体二极管的电阻,该同学先把选择开关旋至“×10”挡,将两表笔A、B短接,
调节R0,使表头G的指针达到满偏,再将表笔A与二极管的Q端连接,将表笔B与二极管的P端连接,
观察到欧姆表指针偏转角度很小,则表笔A应接内部电源的(选填“正极”或“负极”)。
(2)该同学随后将表笔A与二极管的P端连接,将表笔B与二极管的Q端连接,观察到欧姆表指针偏
转角度太大,为了减小测量误差,应将选择开关旋至(选填“×1”或“×100”)挡,再次将两表笔A、
B短接,调节R₀,使表头⑥的指针达到满偏,之后进行测量,得到多用电表刻度盘上指针偏转情况如图丁
所示,则此时测得的二极管的正向电阻为Ω(保留两位有效数字)。
(3)为了深入了解欧姆挡内部的情况,该同学设计了如图戊所示的电路图,用来测量(2)中换挡后欧姆
表内部电源的电动势及在该挡位下欧姆表的总电阻。
操作步骤如下:
A.按图戊所示,正确连接好电路后,读取电流表的示数为Ⅰ,欧姆表的示数为R;
B.仅调节R1,得到多组Ⅰ、R的数据;
1
C.利用记录的电流表示数I和相应的欧姆表示数R,作出R图像如图己所示。
I
根据图己,可知欧姆表内部电源的电动势E=V。该挡位下欧姆表的总电阻r(结
果均保留三位有效数字)
01以测电阻为核心的实验
1.(2025·北京一零一中学·三模)在“测量金属丝的电阻率”实验中,金属丝的电阻Rx约为5Ω。
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径,如图1所示,测量值d=mm。
(2)张同学用图2所示的电路测量一段金属丝Rx的电阻。为测量金属丝的电阻,实验中提供的器材有开
关、若干导线及下列器材:
A.电源(电动势为3V)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.滑动变阻器(最大阻值约为5Ω)
为使测量结果尽量准确,应将c点与一点(选填“a”、“b”)连接,不考虑偶然误差,设金属丝电
阻的真实值为R0,测量值为R测,推导写出测量值与真实值之间的关系式。(结果中可能用到的物
理量有:电压表内阻为RV,电流表内阻为RA。)
2.(2025·北京人大附中·考前模拟)某实验小组通过实验测量一个电阻丝的电阻率,部分环节如下:
(1)先用多用电表的“Ω”挡的×1位置对该电阻进行初步测量。当将与电表“+”“-”相连的红、黑表笔短接时,
应旋动部件(选填字母“K”、“S”或“T”),使电表指针对准电阻刻度的(选填“0刻线”或“∞刻
线”),再将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,测得阻值约为5Ω。
(2)螺旋测微器测量电阻丝直径d,示数如图(b)所示,可得电阻丝直径dmm。
(3)用如下电路测量这个电阻丝的阻值。
①在图(c)中(电源电动势3V)用连线代替导线完成实验器材的连接。
②关于本次实验中产生的系统误差,下列说法中正确的是
A.由于电流表内阻的影响,会使本次实验电阻测量值小于真实值
B.由于电压表内阻的影响,会使本次实验电阻测量值小于真实值
C.由于电流表内阻的影响,会使本次实验电阻测量值大于真实值
D.由于电压表内阻的影响,会使本次实验电阻测量值大于真实值
(4)受上述方案系统误差的启发,某同学设计了另一种测量电阻的方案。实验电路如图(d)所示,Rx为
待测电阻,R为电阻箱,R1和R2均为阻值已知的定值电阻。请完成下述操作过程,写出需要测量的物理量
及对应的测量方法:
①连接好电路,先将滑动变阻器的阻值调至(选填“最小”或“最大”),闭合开关;
②
③可得Rx的阻值为(用题给物理量的字母表示)。
3.(2025·北京35中·月考)物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数
据分析和误差分析等。
(1)在测电阻的实验中,部分电路按照图1连接。当电压表的右端由试触a点改为试触b点时,发现电
压表的示数变化明显,则测电阻时,电压表的右端接在(选填“a”或“b”)时,测量误差较小。
(2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图2所示。若所选挡位为电阻“×10”挡,
则示数为Ω。
(3)误差分析。用如图所示的电路测量Rx的阻值,若只考虑系统误差,该测量值比实际值偏(选
填“大”或“小”),造成这一系统误差的原因是。(选填“电压表的分流”或“电流表的分压”)
4.(2025·北京第一六六中学、第五十中学·期中)某同学测量一段金属丝的电阻率,步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图甲,可知其直径d为mm。
(2)该同学用图乙所示的电路测量这段金属丝的电阻Rx。该同学将c点与a点连接,接通开关,改变滑
动变阻器滑片的位置,测量得到多组电压U和电流I,并将数据的对应点标在图丙的坐标纸上。请画出UI
图线,根据图线可得出该金属丝电阻的测量值RxΩ(结果保留两位有效数字)。
(3)如果将c点与b点连接,重复上述实验过程,不考虑偶然误差,金属丝电阻的测量值将(选
填“变大”、“变小”或者“不变”)。
(4)该实验中使用的电源电动势为3V,内阻可不计。实验室中有两种滑动变阻器可供选择:
A.滑动变阻器(05Ω)
B.滑动变阻器(0100Ω)
如果将两种滑动变阻器分别接入图丙的电路中,本实验为了调节方便,滑动变阻器应选用(选
填“A”或“B”)。
5.(2025·北京朝阳·二模)在“测量金属丝的电阻率”实验中:
(1)下列说法正确的是______。
A.用刻度尺多次测量金属丝的全长,算出其平均值
B.用螺旋测微器在金属丝上某一位置测量得出其直径
C.实验中尽可能保持金属丝的温度不变
(2)若待测金属丝电阻Rx较小,为使电阻的测量结果尽量准确,且金属丝两端的电压调节范围尽可能大,
以下实验电路符合要求的是______。
A.B.
C.D.
(3)实验中调节滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出UI图像,图线的斜率为k,
金属丝的有效长度为l,直径为D,则金属丝电阻率的表达式为。
(4)某同学利用金属丝和内阻为Rg的灵敏电流计G设计了一个多量程电流表。如图1所示,G两端并联
长为L的金属丝,调节滑动变阻器使G满偏,毫安表示数为I,改变L,重复上述步骤,始终保证G满偏,
1
获得多组I、L数据,作出I图像如图2所示,L、I均为已知量。
L10
①若想将灵敏电流计改装为量程为3I0的电流表,则接入金属丝的长度为;
②若给定金属丝的横截面积为S,则可由题目中信息得到金属丝的电阻率为。
02以测电源的电动势和内阻为核心的实验
6.(2025·北京十一学校·三模)某实验小组在实验室练习使用多用电表测电阻:
(1)多用电表表盘如图甲所示,某同学在完成机械调零后,准备测电阻,他进行如下操作,请帮助他完
成以下实验步骤:
①将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
②将红、黑表笔短接,旋动(填“S”或“T”),使指针对准电阻挡的0刻线。
③将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,如图乙中虚线所示,则应将K旋转到电阻
挡“×”的位置(选填“1”、“100”)。
(2)该同学在做好正确操作后,表盘指针如图乙实线所示,则该电阻阻值为Ω。
(3)图丙是该实验小组绘制的多用电表内部电路图,图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,
R6是可变电阻;表头的满偏电流为250µA,内阻为480Ω,虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表
笔相连。该多用电表有5个挡位:欧姆×100Ω挡、直流电压1V挡、直流电压5V挡、直流电流1mA挡和直
流电流2.5mA挡。根据上述条件可得:R1+R2=Ω,R4=Ω。
7.(2025·北京东城·二模)某同学在“练习使用多用电表”的实验中,正确测量了一个阻值大约是20Ω的电
阻,如图1所示。
(1)该同学继续测量一个阻值大约是200Ω的电阻,用红、黑表笔接触这个电阻的两端之前,应进行哪些
操作,请选出必要的操作并写出正确的顺序_____(选填选项前的字母)。
A.将红表笔和黑表笔短接
B.把选择开关旋转到“100”位置
C.把选择开关旋转到“10”位置
D.调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(2)在(1)中调节选择开关换挡后,将红、黑表笔短接,发现此时表头的指针指向图1中欧姆零点的右
侧。为了解释该现象,此同学查阅欧姆表的内部电路原理图,如图2所示。请结合电路图,分析出现该现
象的原因。
8.(2025·北京北师大二附中·月考)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;
R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为500μA,内阻为20Ω。虚线方框内
为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位:直流电压5V挡和10V挡,直流电
流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×10Ω挡。
(1)图(a)中的B端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是()(填正确答案标号);
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2=Ω,R4=Ω,R5=Ω;
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“3”相连的测量某电阻Rx,则读数
为;
(5)若该多用电表使用一段时间后,电池电动势不变,内阻变大,此表仍能调零,按照正确使用方法再
测上述电阻Rx1,则Rx1Rx(填“大于”、“等于”、“小于”)。若该多用电表使用一段时间后,电池
电动势变小,内阻不变,此表仍能调零,按照正确使用方法再次测量上述电阻Rx2,则Rx2Rx。(填
“大于”、“等于”、“小于”)
9.(2025·北京人大附中月考)某中学兴趣小组自制了“水果电池”,甲、乙两名同学通过实验测量电池的电
动势(约0.8V)和内阻(约2kΩ)。
(1)甲同学借助以下器材进行实验:
A、微安表G1(量程为50μA,内阻为8kΩ);
B、微安表G2(量程为500μA,内阻约为500Ω);
C、电压表V(量程为3V);
D、滑动变阻器R1(0~1kΩ);
E、滑动变阻器R2(0~20Ω);
F、定值电阻R01(阻值为250Ω);
G、定值电阻R02(阻值为10kΩ);
H、开关、导线若干。
①为了把微安表G1改装成合适的电压表,应选择定值电阻R02,实验时滑动变阻器应选择。(填
写器材前的字母)
②图为甲同学画出的实验电路图,用完好的导线按电路图连接好仪器,闭合开关S后,发现G1表正常
偏转,无论怎么调节滑动变阻器,G2表均无示数,请写出电路故障可能的原因是。(假设该电路
中只存在一处电路故障)
(2)乙同学利用量程合适的电压表和电流表进行实验,分别采用了两种不同的电路接法,如图(a)、(b)
所示,图(a)中,考虑到电表的内阻影响,则该测量造成的系统误差的原因是;把两个实验电路
测量出的电压和电流数据描绘在同一个U-I图内,如图(c)所示。根据图像坐标信息可以修正该实验的系
统误差,则修正后这个水果电池的电动势E=,内阻r=。(结果用U1、U2、I1、I2、R0中的字母表
示)
10.(2025·北京丰台·二模)某同学根据闭合电路欧姆定律测量电池的电动势和内阻。
(1)由图1所示的电路图连接好实物装置后闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表读数与电流表读数
始终为零。已知导线与接线柱均无故障,仅通过改变电压表接线位置检查故障。当电压表接在电源两端时,
电压表示数接近1.5V,则电路故障可能为;
(2)故障排除后测得电压与电流数据如图2所示,则电池的电动势E=V,内阻r=Ω。(结
果保留小数点后两位)
11.(2025·北京丰台·期末)某实验小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图1所示。
(1)按照图1所示的电路图,将图2中的器材实物连线补充完整。
(2)将滑动变阻器滑到最左端位置,闭合开关S,调节滑动变阻器R,记录多组U、I数值。请在下图中
标出“I=0.20A,U=1.10V”对应的点,并作出U-I图线。
(3)已知定值电阻R01,根据图线计算电池电动势E=V,内阻r=Ω(结果均
保留两位小数)。
(4)实验小组通过查阅资料发现:相同类型的不同电池电动势相同而内阻存在差异。实验小组通过研究
得到内阻不同的甲、乙两个电池,其内阻的热功率P随路端电压U的变化关系如图所示。请比较甲、乙两
个电池内阻的大小关系,并说明原因。
03电学其他实验
12.(2025·北京东直门中学·月考)晓宇同学利用如图甲所示的电路探究电容器的充电、放电现象,实验时
完成了以下操作:首先将单刀双掷开关扳到a,经过足够长的时间,再将单刀双掷开关扳到b,通过计算机
描绘了电容器放电时,放电电流I关于放电时间t的关系图线,如图乙所示。
(1)开关扳到b,流过定值电阻R的电流方向是(填“从左向右”或“从右向左”)。
(2)仅增大定值电阻R的电阻值,则开关扳到b后,电容器的放电时间(填“变长”“不变”或“变小”)。
(3)开关扳到a,经足够长的时间,若电源的电动势为6.0V,则电容器的电容CF(结果均保留
两位有效数字)。
13.(2025·北京西城·期末)把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所
示的电路进行实验,观察电容器充、放电过程。
(1)先将开关S接1,观察到电流表示数()
A.逐渐增大到某一值后保持不变
B.逐渐增大到某一值后迅速减小
C.迅速增大到某一值后保持不变
D.迅速增大到某一值后逐渐减小
(2)待电压表示数稳定后,将开关S接2,测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过R
的电荷量Q1C(结果保留2位有效数字)。
(3)该同学在分析数据时,用电容器的电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量Q2,他发现Q1与
Q2有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断Q1Q2(选填“>”或“<”),产生这一
差异是由于的影响(选填“电流表”、“电压表”或“电阻”)。
14.(2025·北京北师大二附中·二统)请根据下列实验的实验原理或实验方法回答问题。
(1)“测金属丝的电阻率”实验中,某同学用螺旋测微器测某金属丝的直径如图所示,则该直径的测量值
为mm。
(2)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示,同学们在操作过程中有如下议论,其中对减少实验误
差有益的说法是________。
A.两根细绳必须等长
B.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是。
A.有闭合铁芯的原副线圈
B.无铁芯的原副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表(交流电压挡)
F.多用电表(交流电流挡)
用匝数na60匝和nb120匝的变压器,实验测量数据如下表,根据测量数据可判断连接电源的线圈是
(填na或nb)
Ua/V1.802.803.804.90
Ub/V4.006.018.029.98
(4)“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示:灵敏电流计和线圈组成闭合回路,通过“插
入”、“拔出”条形磁铁,使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息,分析得出楞次定律。下列说
法正确的是__________。
A.实验时必须使磁铁加速“插入”或“拔出”
B.该实验必须记录磁铁的磁极方向
C.该实验不需要知道线圈的绕向
D.该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系
04电学创新类实验
15.某兴趣学习小组根据所学的电学原理,利用相同的器材,自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器
材有:
直流电源(电动势为E3.0V,内阻为r0.5Ω);
理想电压表V(量程为3.0V);
限流电阻R09.5Ω;
竖直固定的滑动变阻器R(总长l10.0cm,总阻值R20.0Ω);
电阻可忽略不计的弹簧(下端固定于水平地面,上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接,滑片
接触良好且无摩擦,弹簧劲度系数k103N/m);
开关S以及导线若干。
实验步骤如下:
①两种电子秤,托盘中未放被测物前,滑片恰好置于变阻器的最上端a处,电压表的示数均为零。
②两种电子秤,在弹簧的弹性限度内,在托盘中轻轻放入被测物,待托盘静止平衡后,当滑动变阻器
的滑片恰好处于下端b处,此时均为电子秤的最大称重。
请回答下列问题:(所有计算结果保留一位小数。重力加速度取g10m/s2,不计摩擦和其他阻力。)
(1)两种电子秤,当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端b时,电压表的示数均为V;该电子秤的最
大可测质量均为kg。
(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时,如左图所示的第一套方案电子秤测得质量为m1
kg,如右图所示的第二套方案电子秤测得质量为m2kg。
(3)第(填“一”或“二”)套方案更为合理,理由是。
16.某些磁性材料的电阻率在外磁场作用下发生改变的现象称为磁致电阻效应,利用该效应可以制作磁敏
器件。为探究某磁敏器件材料的电阻率随外磁场的变化规律,设计如图甲所示电路。该器件在无外磁场时
R
的阻值为R0,加磁感应强度为B的外磁场后,阻值变为R,阻值的变化量RRR0,相对变化率能
R0
反映器件材料电阻率的变化。图中V1和V2均为理想电压表,定值电阻R1400Ω,RP为滑动变阻器,S为
开关,E为电源。
(1)按照甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整;
(2)不加外磁场,调节RP使V1示数为U10.40V,V2示数U20.50V,由此可计算出R0;
R
(3)加外磁场,调节RP使V1示数仍为0.40V,记录B和V2示数U2,计算;
R0
(4)改变B,重复(2)的操作,实验数据如下表,B0.30T时,电压表V2示数如图丙所示,读出数
据,完成下表,答:①,②(②的结果保留2位有效数字);
B/T…0.150.200.250.300.350.40
U2/V…0.560.590.62①0.690.72
R
…0.120.180.24②0.380.44
R0
(5)由图丁坐标纸上将所缺数据点补充完整后作图可推知,B在00.25T范围内,该器件材料的电阻
率随B的增大而(填“线性增大”或“非线性增大”)。
(6)若图甲中V1为理想电压表,而V2为非理想电压表,仍利用(4)问表格中的实验数据在图丁坐标
R
纸上作图,则B在0.15T0.40T范围内,B图线的斜率比真实情况(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
R0
17.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划
利用压敏电阻测量物体的质量,他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利用以下器材设计一个
可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,要求误差较小,提供的器材如下:
A.压敏电阻RF,无压力时阻值R0600
B.滑动变阻器R1,最大阻值约为20
C.滑动变阻器R2,最大阻值约为200
D.灵敏电流计G,量程0~2.5mA,内阻为30
E.电压表V,量程0~3V,内阻约为3kΩ
F.直流电源E,电动势为3V,内阻很小
G.开关S,导线若干
(1)滑动变阻器应选用(选填“R1”或“R2”),实验电路图应选用(选填“图1”,或“图2”)。
(2)实验中发现灵敏电流计量程不够,若要将其改装为量程30mA的电流表,需要(选填“串联”
或“并联”)一个电阻R,R。(保留两位有效数字)
R0
(3)多次改变压力F,在室温下测出对应电阻值RF,可得到如图3所示压敏电阻的F图线,其中RF
RF
表示压力为F时压敏电阻的阻值,R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知,压力越大,压敏电阻的
阻值(选填“越大”或“越小”)。
(4)若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量,需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体
>
质量。若m1m2,则m1应标在电压值(选填“大”或“小”)的刻度上。请分析表示物体质量的示数是
否随刻度均匀变化,并说明理由。
1.(2025·北京第五十五中学·月考)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,被测电池的
电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω。要求尽量减小实验误差。
(1)根据题目要求,应该选择的实验电路是下图中的(选填“图1”或“图2”)。
(2)已知实验室除待测电池、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
A.电流表A1:量程00.6A,内阻约0.125Ω
B.电流表A2:量程03A,内阻约0.025Ω
C.电压表V:量程03V,内阻约3kΩ
D.滑动变阻器R1:020Ω,额定电流2A
E.滑动变阻器R2:0200Ω,额定电流1A
为了使测量结果尽量准确,电流表应选用,滑动变阻器应选用。(填写器材前的字母)
(3)如图3是某同学根据所获得的6组实验数据,在坐标纸上绘制的路端电压随电流变化的U—I图线。
由图像电源电动势测量值E=V,电源内阻测量值rΩ。(结果均保留小数点后两位)
(4)若仅考虑电表内阻的影响,图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”
所对应点迹存在一定的偏差,请根据实验中该同学测得的数据,以及电表的参数估算这一偏差的数量级约
为_____。
A.102AB.104AC.102VD.104V
(5)用同一个电池给不同的玩具电动机供电,若某电动机直流电阻为RM,两端电压为U,通过的电流为
I,电池的电动势为E,内阻为r,则电动机获得最大功率的条件是_____。
E
EE
A.UB.IC.RMrD.I
22r2RM
2.(2025·北京海淀·一模)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路
部分的长度约为50cm。
(1)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池阻(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻
约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(020Ω,额定电流2A)、开关、导线若干。某小组同学
利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图中的图(选填“甲”或“乙”)。
(2)如图2所示是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器
的一端,请根据(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表
不至于被烧坏。
(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图3所示,图中已标出了与测量数据对应的4个
坐标点。请在图中标出第3、5、6次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线,由图线得到金属
丝的阻值RxΩ(保留两位有效数字)。
(4)该小组同学利用上述相同实验器材,分别按照(1)中图甲和图乙的电路图正确连接电路和规范操作。
将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,探究电压表示数U与滑片P移动距离x间的关系,滑动变阻器电阻
丝的总长度为L。请在图4中定性画出图甲和图乙电路对应的Ux关系图像,并分别用甲和乙标出。
3.(2025·北京市东城区·一模)某学习小组设计实验测量某合金丝的电阻率,他们进入实验室,找到如
下器材:
A.一节干电池(电动势为E)
B.毫安表A(量程为0~1.0mA,内阻RA100Ω)
C.定值电阻R05.0Ω
D.电阻箱R0~9999Ω
E.刻度尺、螺旋测微器、接线夹、开关、导线
(1)该组同学用螺旋测微器测量合金丝的直径,测量结果如图1所示,则合金丝直径dmm。
(2)基于以上器材,为了测量该合金丝的电阻率,设计了如图2所示的实验电路图,将电阻箱R阻值调
到R1400Ω。某次测量时,电流表的示数为0.50mA,则流经电源的电流IA
1
(3)改变接入电路的合金丝的长度l,记录多组流经电源的电流的倒数和l的数值,绘出如图3所示的
I
图线。已知图线的斜率为k,则金属丝的电阻率(用含E、d、k的表达式表示)。
(4)有两种金属直导线,横截面积均为S,长度分别为l1、l2,电阻率分别为1、2,且12。现将
它们串联在一稳恒直流电路中,如图4所示。已知导线中稳恒电场的基本性质与静电场相同。请通过推导
比较两金属导线中沿导线方向的稳恒电场E1和E2的大小关系;小明猜想E1与E2的大小关系是两导
线接触面处有“净余电荷”所致。请根据这个猜想判断“净余电荷”的电性。
4.(2025·北京市海淀区·一模)某实验小组用图1所示电路测量一段粗细均匀、阻值约为5Ω的金属丝的电
阻率。
(1)实验室有电源(电动势E为3.0V,内阻约为1Ω)、开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω)
B.电流表(量程0~3A,内阻约0.025Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
E.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(0~1kΩ,额定电流0.5A)
为了比较准确地测量金属丝的电阻阻值Rx,实验中电流表应选,滑动变阻器应选。(选填器材
前的字母)
(2)图2所示为测量R2的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据图1电路图补充完成图2中
实物间的连线。
(3)该小组同学正确连接电路,改变滑动变阻器的滑片位置,测量得到多组电压U和电流I,并在图3
坐标系中标出。
a.请在图3中画出U-I图线。
b.已通过U-I图线得到了Rx。为准确测量待测金属丝的电阻率,请写出还需要测量的物理量及对应的
测量方法。
(4)该小组同学利用上述相同实验器材,分别按照图1和图4的电路图正确连接电路。按操作规范,将
滑动变阻器滑片从一端滑向另一端,探究电压表示数U与滑片移动距离x间的关系,分别得到图线甲和乙。
已知滑动变阻器电阻丝的总长度为L,下列反映U-x关系的示意图中可能正确的是。
A.B.C.
5.(2025·北京西城·一模)某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。
(1)该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻Rx。现有电源(电动势为3.0V,内阻不计),电压表
(量程0~3V,内阻约3k),开关和导线若干,以及下列器材:
A.电流表(量程0~3A,内阻约0.025)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.125)
C.滑动变阻器(0~5,3A)
D.滑动变阻器(0~1000,0.5A)
为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用。(选
填实验器材前的字母)
(2)电压表应连接点(选填“M”或“N”)。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应处在
(选填“左端”或“右端”)。
(3)测得金属丝的直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式。
仅考虑电表内阻引起的误差,电阻率的测量值真实值(选填“大于”或“小于”)。
(4)材料的电阻率随温度t变化的规律为01t,其中0是材料在t=0℃时的电阻率,为电
阻温度系数,在一定的温度范围内是与温度无关的常量。不同材料的可能为正数也可能为负数。该同
学设想利用两种材料制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。若在0℃时,A材料的电阻率为01,
电阻温度系数为1,B材料的电阻率为02,电阻温度系数为2。用A、B两种材料制成横截面积为S,长
度分别为L1和L2的导线,将两段导线串联成一个导体,S、L1、L2均不随温度变化。当L1、L2满足
关系时,导体的电阻在0℃附近不随温度变化,若使该导体的电阻等于R,则L1、L2与R的关系式为
R。
6.(2025·北京四中顺义分校·零模)关于在测量电源电动势和内阻的实验。
(1)如图所示为两种测量电池电动势和内阻的实验电路图。图中部分器材规格为:电流表内阻约为0.5Ω,
量程为00.6A;电压表内阻约为3kΩ,量程为03V。若被测电源为一节干电池(电动势约1.5V,内阻约
1Ω),应选择电路图(选填“甲”或“乙”);分析你选择方案的测量结果E测E真。(选填“>”
或“<”)
(2)某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池,并用数字电压表(可视为理想电压表)和电阻箱
测量水果电池的电动势E和内阻r,实验电路如图1所示。连接电路后,闭合开关S,多次调节电阻箱的阻
值R,记录电压表的读数U,绘出图像,如图2所示,可得:该电池的电动势EV,内阻rk。
(结果均保留两位有效数字)
7.(2025·北京石景山·一模)用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。
(1)先用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择“10”倍率的电阻挡;调节欧姆调零旋钮使
指针指在右侧0刻度线;
②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接,指针指在如图甲中虚线a的位置。为了能获得更准确
的测量数据,应将电阻挡调整到(选填“1”或“100”)倍率;然后进行(选填“欧姆”或“机械”)
调零。
③调整后指针指在图中虚线b的位置,则该金属电阻丝阻值的测量值是Ω;
(2)现有电源(电动势E为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材。
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流1A)
为减小误差,电压从零开始可调,滑动变阻器应选。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图,
图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请补充完成。
8.(2025·北京丰台·一模)(1)某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻。当选用“×10”挡测量时。指针的
偏转情况如图所示,为减小测量误差,请你选择正确的实验操作并排序。
A.将红黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指在最左侧刻线
C.调节欧姆调零旋钮,使指针指在最右侧刻线
D.将选择开关调至"×1"挡
E.将选择开关调至"×100"挡
(2)某同学探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时,得到的实验数据如表格所示。
n1
()0.5224816
原、副线圈匝数比n2
U1
0.572.272.304.509.2818.50
原、副线圈电压比U2
nU
分析表格内数据,发现1没有严格等于1,则可能的原因有。
n2U2
A.线圈通过电流时会发热
B.铁芯在交变磁场的作用下会发热
C.交变电流产生的磁场没有完全局限在铁芯内
D.此变压器为理想变压器
(3)在测量某定值电阻的电阻率实验中,部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b点时,发现电
压表的示数变化较大,电流表的示数变化不明显,为了减小测量误差,电压表右端接在点(填
“a”或“b”)。某同学用图2所示的实物电路测录定值电Rx的电阻率。闭合开关,电压表示数接近电源电压,
电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是。
9.(2025·北京市朝阳区·一模)用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在图中的(填“M”或“N”)端。
(2)按照图连接实物,连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。
A.导线a接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源
B.导线a接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数
C.导线b接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源
D.导线b接线错误,若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数
10.(2025·北京北师大二附中·一模)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导
线之外还提供下列器材:
A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω)
B.电源(电动势4V,内阻不计)
C.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200μA,内阻rg为500Ω)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许通过的最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流0.3A)
H.电阻箱R0(0~99999.9Ω)
(1)为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选,滑动变阻器应选。(均填写仪器前的
字母)
(2)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于端(选
填“a”或“b”)。
(3)若测出合金丝长度为L,直径为d,电阻为R,则该合金电阻率的表达式。(用上述字母
和通用数学符号表示)
(4)甲同学按照图1电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R014500,改变滑动变阻
器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计的示数IG和电流表的示数IA的关
系图线如图2所示。由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值RxΩ(保留两位有效数字)。
(5)乙同学选择同样的器材,按图3所示电路测量合金丝的阻值Rx,保持电阻箱接入电路的阻值不变,
在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流
计的示数IG和电流表A的示数IA也随之增加,图中反映IGx和IAx关系的示意图中可能正确的是()
A.
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