高考物理模拟题分类训练(04期)专题13电学实验(教师版含解析)

专题13电学实验

1.（2021届福建省福州高三模拟）某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：

⑴用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为xlk、幻00、xlO、xl,该同学选择xlOO倍率，用

正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线所示）。为了较准确地进行测量，请你

补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：

b.两表笔短按，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0处；

c.重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是________

⑵为了尽量准确测该电阻，要求测量时，电表指针有较大偏转，测量多组数据。除被测电阻外，还备有如

下实验仪器，请选择仪器，设计实验电路。

A.电压表V（量程20V,内阻约为25kQ）

B.电流表Ai（量程50mA、内电阻n=20Q）

C.电流表AX量程100mA、内电阻约5Q）

D.定值电阻Ro（8（）C）

E.滑动变阻器R（010C）

F.电源：电动势E=6V,内电阻较小

G.导线、开关若干

请在虚线框内画出能准确测量电阻凡的电路图_______（要求在电路图上标出元件符号），请根据设计的电路

图写出R的测量值表达式RF

凡

【答案】换用X10倍率的挡位120——一Ih川

ER

——

【解析】（1）⑴⑵选择X100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大，说明所选档位太大，

为准确测量电阻阻值，应换用XI0倍率的挡位。欧姆表选择X10倍率的挡位，由图示表盘可以知道，测量结

果为12x10=1200。

（2）[3][4|已知电源电动势E=6V,而电压表的V的量程为20V，相比较得知，此电压表不可选，误差太大；

E6

被测阻值约120Q,可以知道，通过（的最大电流约为/=丁=赤=50mA。此题要用伏安法测电阻，

Av1ZU

测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小，同时知A.的量程和内电阻，可将定值电阻Ro和Ai串联

改装成一电压表测R,两端的电压，滑动变阻器R=10Q，比被测J电阻尺小得多，则采取分压式接法，则

电路图如下图所示。

由电路图可以知道，R、两端的电玉q=L（4+G,凡中的电流/LAI,则

&=+占（风+北

"X’2‘I

2.（2021届福建省名校联盟高三模拟）要测量某种合金的电阻率.

⑴若合金丝长度为L,直径为D，阻值为R,则其电阻率片一，用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示,

读数为—fnm.

⑵图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关.根据原理图在图丙中将实物连线补充完整

⑶闭合S,当S2处于位置a时.电E表和电流表的示数分别为（71=1.35VJ.=0.304;当§2处于位置b时.电压表

和电流表的示数分别为S=O.92VJ2=O.32A，根据以上测量数据判断.当区处于位W—（选埴、'/或“”时.测量

相对准确、测量值凡=—。.（结果保留两位有效数字）.

【答案】卫竺0.650h2.9如图所示：

4L

【解析】（1）有电阻的决定式氏二。4得电阻率为回"；由图示螺旋测微器可知，其示数为：

a4L

0.5mm+15.0x0.01nim=0.650mm;

（2）根据图2所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

3

\U1.35-0.92…M0.32-0.30…

⑶由实验数据可知：-----=--------------=0.32——=--------------=0.0/

U、0.92/,0.32

△UM

由此可知：了厂＞了,电流表分压较大，为减小实验误差，电流表应采用外接法，即S2处于位置4,根据

/]

nU.0.92ccc

欧姆定律，则有：^=—=TTT=2.9Q

/।U・。乙O

3.（2021届广东省东莞市高三模拟）LED被公认为21世纪''绿色照明"，具有''高节能”"寿命长多变幻”“利

环保"‘'高新尖”等特点，LED通用照明成为最具市场潜力的行业热点，LED绿色照明技术已经真正走进了我

们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时的电

阻大约为450C。实验室提供的器材有：

A.电流表A1（量程为15mA,内阻彳约为3C,读数记为人）

B.电流表A2僵程为5mA，内阻弓=10C，读数记为乙）

C.电压表V（量程为15V,两阻R、=15kQ,读数记为U）

D.定值电阻R[=79（）。

E.定值电阻&=1790Q

F.滑动变阻器&（0-20。）

G滑动变阻器凡（（）~20（）0。）

H.蓄电池E（电动势为10V,内阻很小），开关S一个

⑴如图所示是某同学设计的实验电路图，请你帮他选择合适的器材，电表1应选_____电表2应选

定值电阻应选______滑动变阻器应选_______（这四空均填写器材前的字母代号）

⑵测量小灯泡电阻的表达式为R、=（用字母表示），实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表2

的示数达到时,其对应的结果为小灯泡正常工作时的电阻。

八（“+凡）

【答案】ABDF△=——-3.75mA

3

【解析】（1）[1][2][3][4]1^0灯正常工作时的电流为士人之6.71^则电表1应该选择电流表A;由于所

45;0;

给的电压表量程过大，则可选择已知内阻的电流表B与定值电阻串联,若选择定值电阻N=790。，则

u=4（H+&）=5x10・3x（790+1（））V=4V。可知定值电阻选择D即可。由于滑动变阻器要按成分压电路,

可知要选择阻值较小的F即可。

，2（弓+4）

⑵⑸测量小灯泡电阻的表达式为Rx=

一4

⑹当灯泡两端电压为3V时灯泡正常工作,此时电表2读数为/=/左=]0；790A=3.75mA。

4.（2021届广东省河源市高三模拟）某同学拟将量程为/g=imA,内阻约为几十欧姆的电流表G改装成量程

（1）他首先设计了如图所示电路来测量电流表G的内阻小，图中£为电源电动势。现有最大阻值分别为100C

和2600Q的滑动变阻器，则R2应选用最大阻值为C的滑动变阻器。开关Si接通,S2未接通时，调

节应使电流表G示数为1.00mA;接通S2后，保持滑动变阻器心的滑片位置不变，调节电阻箱R,当其

阻值为50。时，电流表G的示数为0.50mA,则电流表G的内阻七为_____Q;

⑵为了将电流表G改装成量程为IV的电压表,需要_____（选填'•串联'或'并联"）一个大小为Q的电

阻。

【答案】260050串联950

【解析】（1）⑴本题中采用“半偏法测电流表的内阻「要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，电流表

内阻为几十欧，则&应选用最大阻值为2600Q的滑动变阻器。

⑵半偏法中变阻器改变后其阻值等于电流表内阻，即50C。

⑵⑶改装后电压表的内阻较大，故应该串联一个电阻。

|4|改装后电压表的满偏电流为0.001A，满偏电压为IV，则改装后电压表内阻为氏丫二不焉。=10。0。

U.UU1

则需要串联的电阻为R=R、-Rg=l000Q-50c=950co

5.（2021届广东省阳江市高三模拟）为了测试某精密元件在204PA特定电流值时的工作性能，一实验小组利

用微安表监测该元件在电路中的电流用路如图（a）所示。所用器材微安表（量程为250PA，内阻约为1000Q）,

稳压电源E（电动势为2.0V）,定值电阻Ro（阻值为4000.0Q）,滑动变阻器最大阻值为1000。，额定电流为

03A）,电阻箱&（阻值范围0〜9999.9Q）,开关S。将电阻箱以置于图（b）所示的阻值，滑动变阻器凡置于最

大值；闭合开关S,移动砧的滑片，使微安表读数为204pAe

⑴图（b）中R2的阻值为C；

（2）在图⑹中标出微安表读数为204MA时的指针位置____________为了提高监测精度，该小组尝试用标准

电池珠（电动势为L0186V）和灵敏电流计（量程范围±300pA）替代微安表，设计了图（d）所示电路。要将元件

的工作电流调到204RA,需先将取的阻值设置为某个特定值，再闭合开关Si、S2，调节滑动变阻器心,使

灵敏电流计指针指在零点，此时元件中的电流即为204卬\。

⑶电阻箱鼻的阻值应设置为Q

—|元件|—

【解析】⑴⑴图S)中R的阻值为4250.0Q;

(2)[2]微安表最小刻度为5PA,则读数为204HA时的指针位置如图；

⑶[3]由题意可知，当电阻心两端电压等于电动势以时，通过灵敏电流计的电流为零，则UR=EN=L0186V,

U1.0186

R力一________________________

电流R,则Q=4993.10

/=204MAR?=77-2()4xl(f6

6.（2021届河北省高三高考模拟）小尚同学准备测量某电源的电动势E和内阻r,实验室有以下器材：

A.待测电源（E约为1.5V,内阻,•约为1Q）;

B.量程为3V的电压表（具有一定的内阻）；

C.满偏电流/G=10（）mA的电流计G（q=0.6Q）;

D.定值电阻片=0.1C,R2=0.15Q,/?3=0.2Q,R4=0.3Q,/?5=2Q;

E.滑动变阻器R（阻值变化范围0J5.0C）；

F.升关ST;

G导线若干。

⑴小尚同学利用以上器材,设计了如图甲所示的电路若A是电压表则B是_______,C和D是___________

（填器材对应的符号）

⑵小尚同学器材选择、连接电路和操作均正确，调节滑动变阻器，得到多组电表读数，作出如图乙所示的

图像，由图像可知该电源的电动势V,内阻-=；（保留三位有效数字）

⑶从实验原埋上看，电源电动势的测量值_________（填“大于"‘小于”或“等于”慎实值，内阻的测量值

（填“大于”“小于,或,等于1真实值。

【答案】火电流计G和41.50I.21Q等于等于

【解析】⑴⑴若A是电压表，则B是滑动变阻器R;

E

（D12JC和D是改装的电流表，干珞电流最大值约为An=--7-=0-5A=500mA>100mA,根据欧姆定律

r-r

知16=（（一心/'，得R'=0」5O,定值电阻应选&,所以C和D是电流计G和定值电阻&;

（2阴］改装后电流表内阻R\=7^吟=a=。12C，根据图甲及（1）分析知U=E-5/GS+&）

*/*•I/V^VZ«OI1D

由图乙可知电动势E=L50V。

⑵［4］斜率2=^^。=5（r十尺\），得，7.21C。

U.U9

⑶⑸⑹由U=E-5/G（「+RA）,及电路图可知，电压表测得的U,结合电流表两端电压可求得路端电压，5小

为通过电源的真实电流，R,、已知，则电源电动势和内阻的测量值均等于真实值。

7.（2021届河北省衡水中学高三四调）测定某种特殊电池的电动势和内阻。其电动势£约为12V,内阻,•约

为3c.实验室提供的器材有

A.量程为10mA、内阻未知的电流表G;

B.电阻箱R（0~9999.9C）;

C.电阻箱R2（0~999.9Q）;

D.滑动变阻器R3（0~100C）；

E.滑动变阻器&（0~2000Q）;

F.开关2只，导线若干。

xsR'\rW%一

——©—*LA~|.—

图甲图乙

图丙

（1）先用如图所示甲的电路来测定电流表G内阻。补充完成实验：

①为确保实验仪器安全，滑动变阻器R应该选取____（选填“打或必”）；

②连接好电路，断开8、S2,将R'的滑片滑到（选填或少）端；

③闭合S1，调节R',使电流表G满偏；

④保持"不变，再闭合S2,调节电阻箱电阻Q=20.0C时，电流表G的读数为5mA;

⑤调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻&，二

⑵按图乙连接电路，将电阻箱R的阻值调为Ro=118O.OC。再闭合开关Si、S2多次调节电阻箱记录每

I1

次电阻箱的阻值区及对应的电流表的示数/o作出7-h图象如图丙所示，由两次操作测得的数据求得电

/A2

池的电动势为V,内阻为____c（保留T立小数）。

【答案】&a20.0Q12.03.2

【解析】⑴⑴由题意可知，电源电动势为12V,而电流表量程为10mA,则电流表达到满偏时需要的电阻

I7V

为R=si=1200a，故为了安全和准确，滑动变阻器应选此。

10x10A

⑵为了让电路电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时接入电阻应最大,故滑片应滑至。端。

⑵⑶用半偏法测电流表内阻，开始时电流表满偏，滑动变阻器远大于电流表内阻；当再并联一个与与电流

表阻值相当的电阻，可认为整个电路的电流几乎不变，此时表头读数为半偏，电流表G内阻近似等于电阻

箱电阻用=20.0。。

./Xi200cE

[4][51根据闭合电路的欧姆定律+一元一~1200QX号11200Qxr11200Q+r

L----------------r/，变形得厂^—瓦十一^-

1200Q+R2

根据图像可得斜率〃和截距。应有人型箸力二型管，带入摊解得M2.0V-3.2。。

8.（2021届湖北省高三高考模拟）传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量的变化

的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。某研究性学习小组设计了一种温度控制装置，温控开关

可采用热敏电阻来控制。

（I）先通过实验探究某一热敏电阻的阻值与随温度I的变化关系。已知该热敏电阻在常温下的阻值约1。。。。

现提供以下实验器材：

A.控温箱（用以调节热敏电阻凡的温度）；

B.电压表V（量程3V,内阻约1.0kQ）；

C.电流表AN量程50mA，内阻4=10。C）;

D.电流表A2（量程100mA,内阻弓约为40C）;

E.滑动变阻器H阻值变化范围为。〜10。，允许通过的最大电流为2A）;

F.直流电源反电动势为I2V,内阻很小）；

G.开关一只，导线若干。

要求用上述器材尽可能精确地测出热敏电阻在不同温度下的阻值，且尽可能多测几组数据，请在图甲虚线

框中画出符合要求的实验电路图，并标明所选择器材的符号

（2）学习小组测得热敏电阻的阻值随着温度变化的规律如图乙所示。

图甲图乙图内

根据图乙求出热敏电阻阻值随温度变化的函数关系为

（3）如图丙所示，当1、2两端所加电压增大至2V时，控制开关会自动启动加热系统进行加热，请利用下列

器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压,要求当温度达到80℃时启动温控系统。（不考虑控制开关

对所设计电路的影响）

提供的器材如下：

热敏电阻用（阻值随温度变化规律如图乙所示）；

直流电源£（电动势3V,内阻不计）；

定值电阻K=I8OQ,6=26。。,6=52。^^（限选其中之一并在图中标出）；

开关S及导线若干。

定值电阻应选_________在图丙虚线框内完成电路原理图__________

【答案】见解析&=(100+27)C为见解析

【解析】(1)⑴要求尽可能精确地测出热敏电阻在不同温度下的阻值，且尽可能多测几组数据，所以采用分

压式电路；因为电压表量程太小，且具体内阻不知，会导致测量值有较大的误差，所以用已知内阻的电流

表作为电压表，电流表A2外接可以消除系统误差。实验电路设计如图所示

⑵⑵根据图乙图像可得旦=(100+2/)C

⑶[3]⑷温度达到8()℃时，可得热敏电阻R,=260C,根据闭合电路欧姆定律可得，当定值电阻等于520Q

时，1、2两端电压恰好为2V,所以定值电阻应选择原理电路图如图所示

9.某同学测量一节旧干电池的电动势和内电阻的电路图如图甲所示，其中虚线框内为用毫安表改装成双量

程电压表的电路：

4/mA

⑴毫安表的内阻为100Q,满偏电流为5mA;R和&为定值电阻，其中R=500Q若使用a和c接线柱,

电压表量程为I5V,则R2=Q；

⑵现有两个电流表：Ai（量程0.6A,内阻约0.2Q）,AM量程3A,内阻约0.05Q）；两个滑动变阻器，最大阻

值分别为10Q和500c,则应选电流表____（填“A广或“A2”）,应选最大阻值为Q的滑动变阻器；

⑶实验主要步骤如下：

。加关S2拨向心将滑动变阻器R的滑片移到最_____端（选填“左”或右'）；

②闭合开关）,多次调节滑动变阻器的滑动片，记下相应的电流表示数人和毫安表示数〃；

③根据测量数据画出的，2—八图像如图乙所示；

④由图像可得电源的电动势必V,内阻r=Q。（结果均保留三位有效数字）

【答案】2400Ai10左1.441.20

【解析】（1）口]定值电阻和毫安表串联，则根据欧姆定律可得R?二｝一（4+N），代入数据联立解得

R=——―（K,+N）=2400Q

-5X10-3A'名"

⑵⑵⑶一节电池的电动势约为L5V,因此电流表应选用A1。为了方便调节，滑动变阻器应当选择10C的。

⑶14]⑸⑹为了让电流从最小开始调节，开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置，因此应当滑到左端。开关滑

向c,则改装电压表内阻为600Q,由60（）4=E-h：可知，图象中与纵坐标的交点为

2.4mA=2.4x1O'A，则根据公式可得E=60（必=1.44V，图象的斜率为％=£；，代入数据解得

600

r=1.20Qo

10.（2021届湖南省高三高考模拟）某兴趣小组欲测定一只标有“4.0V,0.8W”的小灯泡的伏安特性曲线，准

备的器材如下：

双量程电压表V（量程为0~3V时的内阻入产9kQ,量程为0-15V时的内阻2=15kC）;

电流表A（量程100mA,内阻小=10C）;

标准电阻R（阻值为3kQ）,标准电阻&（阻值为15kQ）,标准电阻箱&（阻值0〜999.9Q）;

滑动变阻器RM阻值0〜15Q）;

学生稳压电源（电动势£=6V,内阻不计）；

单刀双掷开关S,导线若干。

⑴实验需要小灯泡两端电压可以在。到4.0V之间任意调节，小组设计安装了如图⑸所示实验电路,其中

标准电阻R应选_______（填或十2”）；

⑵根据实验要求，电阻箱R3的阻值应调节到C；

⑶连接好电路，开关S分别按〃、b,调节滑动变阻器测得多组数据，对数据进行处理后，作出/-U图像，

如图（b）所示，其中S接。时得到的图像应是图中的曲线（填“I"或"2"）;在I、2两条曲线中，曲线

（填“「或’2”）更接近小灯泡真实的伏安特性曲线；

（4）直虚线3、4分别为曲线1、2上P、Q两点的切线，由图可知，当小灯泡两端电压为2.25V时,灯丝电

阻为C（保留一位小数）。

图(a)图(b)

【答案】R\102113.8（13.7-13.9均可）

UU

【解析】（1）⑴根据实验要求，电压表改装后的最大量程在4.0~6.0V之间最好,由」o

电电+R

解得串联电阻的阻值R在3kQ到9kQ之间，所以选择R与电压表串联；

⑵⑵小灯泡额定电流/=；=。2A=200mA,电流表量程由100mA改装为200mA,由

/=（/「，）&,并联电阻此=/=10叱

⑶网[4]S接a时，改装后的电流表内接,改装后的电流表测得的是通过小灯泡的电流的真实值，而改装后

的电压表测得的是包括改装电流表两端电压在内的电压，电流相同时电压值偏大，故S接a得到的是曲线2;

根据改装后电表内阻与小灯泡电阻的匕匕较可知，改装后电流表外接得到的伏安特性曲线比较接近小灯泡真

实的伏安特性曲线；

⑷⑸由于曲线1更接近小灯泡真实的伏安特性曲线，因此灯丝电阻由P点坐标求出，即

U225

=匕=_*__£i=i3.8Q

3

IP162.5x1O'°

II.（2021届湖南省高三模拟）4俘走进实验室，看到一个如图甲所示的二极管（正向电阻较小，反向电

阻较大），二极管的两个管脚长短不一，正负极的标识不清楚，于是他计划用实验室的多用电表判断短管脚

B的正负。

图甲

⑴用多用电表欧姆挡“xlk”倍率两次实验情况如图乙、丙所示,由此可知__________（填"”或•例）端为二

极管的正极。

（2）小李设计了如图丁所示的实验电路测量二极管正、反向电压均为5V时的阻值（图示电路为测量二极管加

反向电压时的电路），电路中电流表用多用电表电流挡代替，请把图戊实物图用笔画线连接完整。（）

图丁图戊

（3）欲测二极管加反向电压时的阻值，单刀双掷开关应掷于___________端（填或*）

（4）欲用如图丁所示的电路测正向电阻，调整二极管的正负极接法以及电流表的内外接法后进行测量，则正

向电阻的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”慎实值，理由是

【答案】Bb小于电压表的分流作用

【解析】（1）⑴红表笔接欧姆表内部电路的负极，红表笔接A端，二极管电阻较小，表明二极管导通，因此

A端是二极管的负极，B端是二极管的正极。

⑵⑵二极管的短管脚接电源的负极，多用电表使用电流挡时，红表笔接电源的正极，实物图如图所示

⑶网由于是测量二极管加反向电压时的阻值，二极管反向阻值较大，因此采用电流表内接法，选择开关掷

于力端.

⑷⑷⑸测量二极管的正向电阻时，阻值较小，因此采用电流表外接法，选择开关掷于〃端，根据R=半可

知，由于电压表的分流作用,代入计算的电流值偏大，因此正向电阻的测量值小于真实值。

12.（2021届湖南省长郡中学高三模拟）某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值，设计了如图甲所示

的电路，其中R。为电阻箱，氐为金属热敏电阻，电压表可看做理想电表，电源使用的是稳压学生电源，

实验步骤如下：

①按照电路图连接好电路

②记录当前的温度t

③将单刀双掷开关S与1闭合，记录电压表读数U,电阻箱阻值R.

④将单刀双掷开关S与2闭合，调节变阻箱使电压表读数仍为U,记录电阻箱阻值R2

⑤改变温度，重复②—④的步骤

⑴则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为：Rx=根据测量数据画出其电阻R随温度i

变化的关系如图乙所示；

⑵若调节电阻箱阻值，使Ro=12OC,则可判断，当环境温度为时，金属热电阻消耗的功率最大.

【答案】20c

U

【解析】⑴将单刀双掷开关s与I闭合，记录电压表读数U,电阻箱阻值R1,此时电路的电流为：/1=—

UR,

由闭合电路欧姆定律有：E=I,（Rx+Ri）=U+y次尸（1+肃）U。将单刀双掷开关S与2闭合，调节变阻箱使电

U

压表读数仍为U，记录电阻箱阻值R2，此时电路中的电流为：/2=—0由闭合电路欧姆定律有：E=l2（RAR2）

/<2

U（I——

=—Rx+u=（-r-+\）u,解得：/?,=

K2K2▼

⑵由图乙可得金属热电阻R随温度t变化的关系式为：R=100+【；若调节电阻箱阻值，使Ro=12OQ,则金属

p_.R—RE?—E2

热电阻消耗的功率为：（R+K））2（R—RO『+4R&i、R—&）2，故当R=Ro=120Q时，金

F-+4%

属热电阻消耗的功率P最大，此时有：仁20℃。

13.（2021届湖南师大附中学高三模拟）某同学要测定某金属丝的电阻率.

⑴如图1是用游标卡尺测量其长度，为cm,如图2是用螺旋测微器测量其直径，为

mm,如图3是用多用表xl挡粗测其电阻,为__________Q.

W7WW

ol1020

图1图2

⑵为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：

A.电压表5(量程3V,内阻约为15kC);电压表VM量程15V,内阻约为75kC)

B.电流表Ai(量程0.6A,内阻约为1Q)；电流表AM量程3A,内阻约为0.2Q)C,滑动变阻器凡(0-5Q,

0.6A)

D.滑动变阻器氏(0-2000Q,0.1A)

E.I.5V的干电池两节，内阻不计

F.电阻箱

G.开关S,导线若干

为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用(填“心或,&").

(3)请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在实线框中.

(4)用上面测得的金属丝的长度/、直径d和电阻R,可根据电阻率的表达式/尸________算出所测金属的电阻

率.

【答案】7.0150.398(0.395-0.399)6R\

【解析】⑴游标卡尺读数为：主尺读数十游标尺读数x精度，此题读数为：70mm+3x0.()5mm=70J5mm=7.015

cm,即金属丝的长度为7.015cm.螺旋测微器的读数为：固定刻度读数+可动刻度读数+估读，此题的读数

为：0mm+39.8x0.01mm=0.398mm,即金属丝的直径为0.398mm.多用表的读数为电阻的粗测值为6Q.

⑵待测电阻大约6C，若用滑动变阻器RMO〜2000Q,0.1A）调节非常地不方便，所以应用滑动变阻器凡（0〜5

C,0.6A）,两节干电池电动势为3V,所以电压表应选3V量程.为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分

压接法，电路中的最大电流约为：7=^-=O.5A,所以电流表量程应选0.6A量程；

IX

⑶根据以上分析电路图如图所示.

⑷由电阻定律R=，可得：p;至=史兰。

SI4/

14.（2021届江苏省如皋市高三所以）某实验小组测量一段长度已知的金属丝的电阻率。

⑴用螺旋测微器测量金属丝直径时，应选择金属丝的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测

量，取其平均值作为金属丝的直径。某次的结果如图甲所示，其读数是_________mm。

⑵先用欧姆表粗略测量该段金属丝的电阻.选择开关置于100”挡时，发现表汨旨针偏转角度过大，应将选

择开关置于（选填"x］（广或“xl（）（）（），、）挡，正确操作个后，表盘的示数如图乙所示，则金属丝的电

阻约为____________Q。

⑶除金属丝心外，实验室还有如下器材：

电源凤10V,内阻约IQ）

电流表A（0~100mA,内阻Ri为2.5Q）

电流表A2（0~200mA，内阻&约5Q）

滑动变阻器R（最大阻值10Q,额定电流2A）

定值电阻R。（阻值100。）

开关S及导线若干

为了尽量准确地测量金属丝的电阻，请在图丙的方框中画出合适的电路图_______并在图中标明器材符号。

（4）该小组设计的电路图正确，实验中测量得到的电流表A.的读数为h,电流表A?的读数为h,则该段金

属丝电阻的表达式R二金属丝电阻的测量值与真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”成

⑸若该段金属丝的长度为L,直径为D,电阻为&,则该金属丝电阻率的表达式夕=

【答案】不同0.202(0201~0.203)xlOKX)

咽》

什成中相等

，24L

【解析】（1）⑴⑵用螺旋测微器测量金属丝直径时,应选择金属丝的不同位置进行多次测量，取其平均值

作为金属丝的直径。某次的结果妇图甲所示，其读数是40mm+20.1x（）0mn］=0.201mm

（2用］⑷先用欧姆表粗略测量该段金属丝的电阻.选择开关置于"100”挡时，发现表头指针偏转角度过大，说

明电阻很小，换用4噌位，故选xlO。表盘的示数如图乙所示，则金属丝的电阻约为10xl0Q=l00Q

（3）15］实验中没有申压表，故用中流表Ai,定值电阻绢成电压表测电压，因为申压表内阻已知，故用外接

法,待测阻值大于滑动变阻器阻值，采用分压式，故线路图如下

（4）|6|⑺实验中测量得到的电流表Ai的读数为h,电流表A?的读数为h,则该段金属丝电阻的表达式

4=/芋,因为电压表内阻已知，表达式中各量均为准确值，故金属丝电阻的测量值与真实值相比

相等.

⑸⑻待测电阻阻值为：",解得：夕=或迟。

矶4L

15.（2021届辽宁省抚顺市高三模拟）某同学准备用下列器材测量电源的电动势和内阻。

①电源E（电动势大于3.0V,内阻未知）；

②表头G（满偏电流4=10mA,内阻7=100Q）；

③电压表V（量程为1.5V,内阻&=1000C）;

④滑动变阻器R；

⑤电阻箱用（0~99.9Q）；

⑥电阻箱R?（0~9999.9C）；

⑦开关一个，导线若干。

（1）测量电路如图甲所示，为把表头改装成一个量程为0.6A的电流表，则/?,的阻值应调节为。；

为把电压表改装成一个量程为6.0V的电压表，则&的阻值应调节为Q。

⑵图乙为调节好/?,、&并测出多组数据后得到的U-1图像”为电压表V的示数，/为表头的示数），则

根据图甲和图乙可知，被测电源的电动势后V、内阻尸C。（结果均保留两位有效

数字）

【答案】1.73000.05.82.8

【解析】（1川］|2］电阻箱R1、&均精确到（）.10，改装电流表时，其中/'=0.6A，解

得R1=1.7C，改装电压表时，U'=F（G,+&），其中U,=6.ov，解得&=3000.0。。

（2用］⑷电流表的量程变为表头量程的60倍,电压表的量程变为原来的4倍，则有

E=4xl.45V=5.8V、r==2.8Q。

0.6x60

16.（2021届辽宁省高考模拟）某同学通过实验描绘小灯泡L（额定电压为2.5V，额定电流为0.3A）的伏安特性

曲线，实验室有下列器材可供选择：

A.电流表Ai（量程0~0.6A,内阻约为0.5Q）;

B.电流表A"量程0~3A,内阻约为0.1C）；

C.电压表V（量程0~3V,内阻约为10kQ）;

D.滑动变阻器Ri（阻值范围为0roe,额定电流为2A）；

E.滑动变阻器阻值范围为0~100。,额定电流为1.5A）;

F.直流电源日电动势为8V,内阻r=9Q）

G开关、导线若干。

⑴为减小实验误差且要求电压从。开始调节，实验中电流表应选用滑动变阻器应选用

。（均填写字母序号）

⑵若描绘的小灯泡L的伏安特性曲线如图甲所示将该小灯泡L与f电动势为4V、内阻为9Q的电源和滑

动变阻器”阻值范围为。~20Q）连接成如图乙所示的电路,闭管开关，移动滑动变阻器R的滑片改变滑动

变阻器电阻。在R的变化范围内，电源的最大输出电功率为W，此时小灯泡的功率为W,

滑动变阻器R接入电路的电阻为Q（结果都保留两位有效数字）

甲乙

【答案】AD0.440.371.3

【解析】⑴⑴⑵由于小灯泡额定电流为0.3A,所以电流表应选择量程0~0.6A的电流表，即选A;实验要

求电压从。开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应选择阻值范围为10。的滑动变阻器

Ri,即选D。

（2升3][4][5]根据电源输出电功率最大的条件，当外电路电阻R外等于电源内阻尸9.0Q时，电源输出电功率最

大，最大输出功率P=,电源输出电功率最大时，电路总电阻为A外+尸2-18c,由闭合电路欧

4r9

E2

姆定律可得小灯泡中电流/=—=xA，由题图甲所示的小灯泡伏安特性曲线可知〃=0.22A时对应的电压

2r9

U『l.70V,小灯泡的功率夕灯=（/灯/=1.7、0.22\\/=0.37\¥,小灯泡的电阻尺灯二寸=7.7£2,滑动变阻器接

入电路的电阻灯=L3Q。

17.（2021届辽宁省高三模拟）气敏电阻在安全领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻

（,正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧.为了研究其阻值随甲醛浓

度变化的规律，供选用的器材如下。

A.电源4（电动势6V,内阻不计）

B.滑动变阻器R

C.导线若干及开关S

D.电压表V（量程3V,内阻1k。）

E.毫安表mA（量程50mA,内阻IOO.OQ）

气敏电阻

图（3）

（1）探究小组设计了如图⑶所示实验电路，其中毫安表用来测定________量程为；

⑵将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出

气敏电阻对应阻值，得到如图8）所示阻值随甲醛浓度变化的图象（叫―7图象）。当气敏电阻阻墙为

图(b)

（3）已知国家室内甲醛浓度标准是么,O.lmg/m,探究小组利用该气敏电阻设计了如图（c）所示的简单测试电

路，用来测定室内甲醛是否超标，电源电动势为£=5.0V（内阻不计），电路中。「2分别为红、绿发光二

极管，红色发光二极管。1的启动（导通）电压为2.0V,即发光二极管两端电压Uor.2.OV时点亮，绿色发光二

极管。2的启动电压为3.0V,发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿

灯亮，超标时红灯亮，则两电阻&、坛中为定值电阻的是______其阻值为kC。

【答案】电压5V6xlOTkg/m3^o.o6mg/nT）43.9

【解析】（1）⑴毫安表与气敏电阻并联，因此用来测定电压；

[2]其量程为U0=1,R&=0.05x100V=5V

⑵[3]由图（b）可读出,当气敏电阻（=2.3kC时，甲醛浓度为GxMkg/n?或O.Obmg/n?;

⑶|4|小《串联分压，当气敏电阻的阻值凡增大时。|两端电压应升高,所以凡为气敏电阻，&为定值

电阻；

R2

⑸且当U=W，为红色发光二极管R处于点亮的临界状态，由图（b）可知〃=1x10-7kg/m3时，R,=2.6kQ,

3

故R2=”=3.9kC。

18.（2021届山东省济南市高三模4）小明同学将废弃不用的手机充电器拆开，发现内部有一个变压器，他想

在不拆变压器绕线的前提下测量其初级线圈的直流电阻，先用多用电表欧姆档测得阻值约400c,然后再用

伏安法精确测量其直流电阻。现有器材如下：

①电流表AM量程20mA,内阻力约为3。,读数记为/.）；

②电流表AM量程5mA，内阻与二10。，读数记为/：）；

③电压表V（量程15V,内阻心，约为15KC,读数记为U）;

④定值电阻凡=590。;

⑤定值电阻&=1190。;

⑥滑动变阻器K07000Q）；

⑦蓄电池8电动势6V,内阻很小）；

⑧开关、导线若干。

⑴小明利用以上的部分器材设计了如图1所示的电路图,请指出此电路设计不妥当的地方：（）

⑵请利用提供的器材在图2的方框中画出改进后的电路图,并标出各器材的代号。（）

（3）测量初级线圈的电阻表达式为RL=（本结果均用题中所给的字母表示）

（4）关于实验操作说法正确的是____________

A.接通电路时应先接通K,电路稳定后再接通Ki

B.实验结束拆除电路时应先断开"稍等一会儿再断开K2

C.调整滑动变阻器电阻后立刻读出电表读数

八（r,+R,）

【答案】电压表量程过大见解析:JA

一，2

【解析】⑴⑴被测线圈两端的最大电压为6V,达不到电压表V量程的一半,测量误差较大，所以不能使

用该电压表；

⑵⑵流过被测线圈的最大电流为/gx==l5mA,所以电流表选择Al;如果变阻器选择分压接法，

当与被测线圈并联的部分电阻丝阻值达到600Q时（滑片已经滑过了五分之三的区域），被测线圈两端的电压

才达到2.25V,所以分压接法很难控制被测线圈两端电压的微小变化；如果选择限流接法，被测线圈两端的

电压变化范围为L8V〜6V,足够测量多组数据，而且串联情况下更容易控制电压的微小变化，所以滑动变

阻器选择限流接法；用内阻已知的电流表A?和阻值较大的定值电阻型构造成电压表，用来测量电压值；流

过电压表的电流最大值为(皿'=i190^100=5mA，符合电流表人2的量程；由于电流表A2可以测出

电流，所以电流表采用外接法，可以减小测量误差。改进后的电路图如下图所示：

UR/式凡+4)

⑶[3]根据部分电路的欧姆定律，被测线圈的阻值为凡二丁

⑷⑷由于线