高考物理试题分项版汇编系列 专题19 电学实验（含解析）.pdf

1.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。他根据老师提供的以下器材，画出了如图所示的原理图。电压表V（量程3V.内阻Rv约为10kQ）电流表G（量程3mA,内阻Rg=100Q）电流表A（量程3A,内阻约为0.5Q）滑动变阻器R（020Q,2A）滑动变阻器Rz（0500C,1A）定值电阻R3=0.5Q开关S和导线若干（1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻及,并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是 Ao（保留两位有效数字）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是一（填写器材编号）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示 的图线，根据图线可求出电源的电动势V.【答案】0.60R或E=L5v【解析】（1）改装后电流表量程：/=/月+/=6003+丝吆图/=0.60N j5 R3 0.52）为使电路中电流较大，并且方便调节，故实险中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的：R.（3）根据E=U+N,则图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.50V.点睛：本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再 根据原实蛉的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法.2.某同学为了测量电源的电动势和内阻设计了如图（a）所示电路，所用的实验器材有：待测电源，量程为3 V的电压表V（内阻无穷大），电阻箱R,阻值未知的定值电阻R,开关K,双掷开关”,实验步骤如下：调节电阻箱的阻值为20 Q,儿接a,闭合记下电压表的读数为2.00 V,断开L;保持电阻箱的阻值不变，儿切接b,闭合K,记下图b所示电压表的读数，断开K1将“再切换到a,闭合冗，多次调节电阻箱，读出多组电组箱的阻值R和对应的电压表的示数U,断开以为纵坐标，为横坐标，绘出的图线（用直线拟合）.回答下列问题：xk*w图所示电压表的读数为 V,定值电阻Ro=Q;用、表示电动势和内阻，则与关系式为；依据实验数据绘出的-图线如（c）图所示；则电源电动势=_ _ V,内阻=Q.（计算结果保留两位有效数字）【答案】（1）2.30;3.0（3 或 3.00）（2）;（3）2.9V；1.20.1;【解析】（1）由电压表量程为3V,最小分度为0.IV,则其读数为2.30V；（切接6,闭合七时，滑动变阻器与发 串联；则由欧姆定律可知，.由闭合电路欧姆定律可知，变形可得：根据公式可知，图象与纵坐标的交点为0.34;故由公式可知，解得：尸1.2。；【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律的实验数据的处理问题，要注意掌握数据处理的方法，知道根据闭合电路欧 姆定律列式并灵活变形，根据图象的性质可得出对应的电动势和内电阻.3.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率）的实验中：用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,可知其长度为_mm;5 6 7 cm山川J川山1旦川山Lill0 10 20用多用电表的欧姆挡粗测该扇柱体的电阻用的阻值在90 Q左右，现要测量其阻值，实验室提供如下器材:A.电流表A1（量程50 mA、内阻约1 Q）B.电流表A2（量程200 mA、内阻约为0.2 Q）C.电流表As（量程0.6 A、内阻约为0.1 Q）D.定值电阻后=30 QE.滑动变阻器人最大阻值约为10 Q）F.电源双电动势为4 V）G.开关S、导线若干.某同学设计了一个测量电阻尼的实验电路，如图乙所示。为保证测量时肌N两电表读数均不小于其量程的 1/3,肌N两处的电流表应分别选用：必为N为_（均选填、“A?”或“A3”）。.若欣N电表的读数分别为几k,则&的计算式为兄=o.考虑本次测量存在一定的系统误差，所以测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）。【答案】50.15&8（*W偏大【解析】（1）游标卡尺的读数为：主尺十游标尺=50丽+3、0.05丽=50.15而；E 4 E 4（2）电阻兄的电流：/=一K助133粗，通过待测电阻的电流：r=A44mA,故时凡 30&90表选力”处表选玲。通过用的电流为：Ei 并联电路电流之比等于电压之比的倒数，可得与一=学，解得：k-L凡R（4因电流表有电阻，则测量值比真实值偏大。4.实给室有一种灵敏电流计G,满偏刻度为30格。某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流4和内阻色 实 验室中可供利用的器材有：待测灵敏电流计G、G2电流表4：（量程为1mA、内阻约为100Q）定值电阻兄：（阻值为400 Q）定值电阻尼：（阻值为600 Q）电阻箱A:（09999.9C,最小调节量O1Q）滑动变阻器兄：（最大电阻xxQ,额定电流L5A）直流电源：电动势L 5V,内阻不计；开关一个，导线若干。-5）-4z5-ir/?i -e s,ri-i-EZZ1-该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作。（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当。（2）若灵敏电流计G,中的电流由6流向a,再调节电阻箱，使电阻箱A的阻值_（选填“增大或“减小”）,直到G?中的电流为0。（3）读出电阻箱连入电路的电阻为1200Q,电流表的示数为0.6mA,灵敏电流计G的指针指在20格的刻度处,则灵敏电流计满偏电流4=_ A,内阻 凡=Q o【答案】减小300800【解析】（2）灵敏电流计G2中的电流由b流向a,说明b点电势比a点电势高，艮的阻值小于电阻箱接入电路的 阻值，减小电阻箱R接入电路的阻值，当a、b两点电势相等时，流过G2的电流为0.（3）流过。的电流为零，由图示电路图可知：，即：，解得：Rg=800Q;U流过两支路电流之比：4-=上二=吧+粤=|，由图示电路图可知：3+L=L,已知：L=0.6mA,1GX U 凡+4 400+600 1火IR则：L尸0.2mA,灵敏电流计G,满偏刻度30格，灵敏电流计的指针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流30 34=gi=/x0.2=0.3松=300/*；点睛：本题考查了应用电桥法测灵敏电流表内阻与满偏电流实验，知道实验原理、分析清楚电路结构、应用串并 联电路特点与欧姆定律即可正确解题.5.某探究小组测量直流恒流源的输出电流I。和定值电阻a的阻值，电路如图甲所示。实验器材如下：直流恒流源（电源输出的直流电流I。保持不变，I。约为0.8A）;待测电阻尼（阻值约为20）;滑动变阻器R（最大阻值约为70）；电压表V（量程15V,内阻约为15k）;电流表A（量程0.6A,内阻约为0.2）;请回答下列问题。（1）实验所用器材如图乙所示，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接一（2）电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到一处（选填“a”、b”）o（3）所得实验数据如下表，请在图丙所示的直角坐标系上画出UI图象_o12345电流表的示数I/A0.200.300.400.500.6 0电压表的示数U/V13.912.110.27.6 06.10(4)根据所画UI图象，可求得直流恒流源输出电流1。=A,待测电阻的阻值。(结果保留两位有效数字)【解析】(1)根据原理图可得出对应的实物图(2)为了让电流表中电流由最小值开始调节，保证开关S闭合后，流过电流表的电流不会超过电流表量程；滑 动变阻器应从最大阻值开始调节；电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到a处。(3)根据表中数据可以得出对应的U-1图象(4)当电压为零时此时滑动变阻器短路，流过兄的电流为零，此时电流表电流为直流电源中的电流，则可知电流 Io=O.87A;由图可知，当电压为10V时，电流为0.40A,则此时流过待测电阻的电流，由欧姆定律可得：6.为测量某金属丝的电阻率，小明同学取来一段粗细均匀、长为L。的金属丝进行实验.(1)用螺旋测微器测金属丝的直径d,读数如图甲所示.则d=mm.和mm L甲（2）用一电阻档有三个倍率（分别是xl、xlO,x 100）的多用电表粗测其电阻.选用x 10档测量某电阻时.操 作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较）隹确地进行测量，应换到_档.重新正确操作后，表盘的示数如图乙所示，其读数为_Q.（3）进一步准确测量金属丝的电阻，实验室提供的器材有:A.直流电源E（电动势4V,内阻不计）;B.电流表用（量程。0.6A,内阻约1Q）;C.电流表A2（量程0150mA,内阻约2Q）;D.电压表V（量程03V,内阻约10kC）:E.滑动变阻器R（阻值范围。15Q,允许通过的最大电流2.0A）;F.滑动变阻器R2（阻值范围2kQ,允许通过的最大电流0.5A）;G.待测电阻丝L,开关、导线若干.实验中，小明设计了如图丙所示的电路，其中电流表应选用,滑动变阻器应选用_.实验时，开关，应接_（选垓“1”成“2”）.内请用笔画线代替导线在图丁中完成实物电路连接（部分连线已画出）若实验中测得该金属丝的电阻为Ro,则计算这种电阻丝材料电阻率的表达式为_(用题中给定的物理量符号和已知常数表示).【答案】0.680X 122CE1如图所示:【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为18.0 x0.01mm=0.180mm,所以最终读数为 0.5mm+0.180mm=0.680mm.(2)用x 10档测量某电阻时，表头指针偏转角度很大，说明所选挡位太大，为了较准确地进行测量，应换到xl 档，由图示表盘可知，则该电阻的阻值是：R=22xl=22Q0(3)通过电阻丝的最大电流，所以电流表选择量程150mA的电流表C;滑动变阻器应采用分压式接法，选择小 电阻，便于调节；临界电阻疯压=2 x 10000Q=1,因为：，选择电流表外接法，所以开关S应接1。实物电路如图所示:根据电阻定律，截面积为：，联立解得:。7.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5匕2.5依的小灯泡、导线和开关外，还有：xk/wA.直流电源（电动势约为5V,内阻可不计）B.直流电流表（量程。3A,内阻约为0.1Q）C.直流电流表（量程。600mA,内阻约为5Q）D.直流电压表（量程。15V,内阻约为15kQ）E.直流电压表（量程。5V,内阻约为10kQ）F.滑动变阻器（最大阻值10Q,允许通过的最大电流为2A）G.滑动变阻器（最大阻值IkQ,允许通过的最大电流为0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据.（1）实验中电流表应选用,电压表应选用，滑动变阻器应选用（均用序号字母表示）.（2）请按要求将图甲中所示的器材连成实验电路.（3）某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.现把实验中使用的小灯泡接到如图丙所示的电路中，其中电源电动势后4V,内阻尸1Q,定值电阻后9Q,此时灯泡的实际功率为 M（结果保留两位有效数字）【答案】CEF0.34W【解析】标有“5匕2.5/T的小灯泡，电流表应选用C.直流电流表（量程。600mA,内阻约为5Q）,电压表应选用E.直流电压表（蚩程。5%内阻约为10kQ）小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器应选用F.滑动 变阻器（最大阻值10Q,允许通过的最大电流为2A）（2）图甲中所示的器材连成实验电路如图：（3）小灯泡接到如图丙所示的电路中，电源电动势后4V,内阻L1Q,定值电阻庐9Q,灯两端电压与电流的关系为&=-/（火+/）=4-10/,在小灯泡的伏安特性曲线上再画图线，两者交点表示灯的工作电压与电流。u 2 0Ai由图可得灯此时的工作电压为L2V,工作电流为0.28A,灯泡的实际功率尸=。7=1.2乂0.28沙10.34少点睛：借助闭合电路欧姆定律得出灯两端电压与电流的关系图线，小灯泡的伏安特性曲线也反映灯两端电压与电 流的关系，两个图线的交点表示对应的工作点。8.某同学在阅读科普资料时发现：输液用的生理盐水电导率为0.8s/m.他对“电导率”一词产生浓厚的兴趣，经查单位及符号表得知，“s”为电导的单位，它等于电阻单位的倒数，“m”为长度的单位.他又联想到电阻率 的单位为“”，经单位对比后他作出一个大胆的假设：电导率一定是电阻率的倒数.为了验证他的假设，他做了 如下尝试：取体积为V（n?）的输液用的生理盐水，刚好灌满伸缩性能良好的透明塑料管中（两端装有电极），形成 一段粗细均匀的封闭盐水柱（长为10.00cm,横截面积约为l.OOcm?）,进行如下实验：（1）他将盐水柱作为纯电阻R,根据他的假设此段盐水柱的电阻约为_Q.现用以下器材采用伏安法测盐水柱的电阻：A.直流电源E:电动势18V,内阻很小，额定电流1A；B.电流表A:量程。12mA,内阻约10;C.电压表V：量程015V,内阻约15k;D.滑动变阻器R:最大阻值50;E.开关、导线若干.根据所给的器材，在方框内画出合理的实验电路图（图中已给出盐水柱、电源的符号）.为了较准确地测量电导率，他设计以下方案：把这段封闭的盐水柱均匀拉长（盐水柱的两端始终与电极充分接触），测得盐水柱长度L和对应的电阻R,利用实验数据作出电阻R.、与长度I?的关系图象如图所示，则盐水的电导率应为_（用该图线的斜率k,体积V表示）.若测得电导率约为“0.8”，则说明他的假设是正确的.【解析】设电导率为D,根据他的假设可知:由电阻定律得:c L LR=p=-=S DS0.1 0.8X 1X 10-4Q=12500因，则得:，所以采用电流表的内接法，测量误差较小，由于变阻器的最大阻值小于盐水柱的电阻，变阻器可采 用分压式接法.实验电路图如图所示R（2）由图看出，R与I?成正比，即有R=KL2由电阻定律得：联立以上两式得：则得:又体积V=LS解得：9.国标（GB/T）规定自来水在15C时电阻率应大于13Qmo某同学利用图甲电路测量15C自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导 电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3V,内阻可忽略）理想电压表（量程为3V）理想电压表（量程为3V）定值电阻（阻值4kQ）定值电阻（阻值2kQ）电阻箱R（最大阻值9999 Q）单刀双掷开关S,导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验步骤如下：A.用游标卡尺测量并记录玻璃管的内径d;B.向玻璃管内注满自来水，确保无气泡；C.用刻度尺测量并记录水柱长度L;D.把S拨到1位置，记录电压表示数；E.把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值R;F.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D、E;G.断开S,整理好器材。测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=mm;玻璃管内水柱的电阻的表达式为=；（用、R表示）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的图象。可求出自来水的电阻 率 Q-m（保留三位有效数字）。【答案】20.012.6【解析】流标卡尺的主尺读数为：2.0*20的，游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数 为：20.0胸；（2）设把5拨到1位置时，电压表区示数为U,则此时电路电流为打R,总电压3航 乌改工+U当把$拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表内示数与电压表区示数相同也为外则此时电路中的电流 为肝,总电压总=,由于两次总电压相等，都等于电源电压瓦 可得Rx=;（3）从图丙中可知，庐IxlOQ时，1/=5.0小，此时玻璃管内水柱的电阻Rx=8000Q,水柱横截面积夕=3.14x 10-4,由电阻定律得：X?%12.6Q-m10.为了测定某电池的电动势（约lOVHV）和内电阻（小于2Q）,需要把一个量程为5V的直流电压表接一固 定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验 的操作过程：（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端第二步：把电阻箱阻值调到零第三步：闭合电键第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为4.5V第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_V第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表（2）上述实验可供选择的器材有：A.某电池（电动势约10V11V,内电阻小于2。）B,电压表（量程为5V,内阻约4KQ）C.电阻箱（阻值范围09999Q）D,电阻箱（阻值范围（P99999Q）E.滑动变阻器（阻值为020Q,额定电流2A）F.滑动变阻器（阻值为020KQ,额定电流0.2A）电阻箱应选_ 滑动变阻器应选_ _（用大写字母表示）。（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示，得到 多组电压u和电流I的值,并作出u-l图线如图丙所示,可知电池的电动势为 V,内电阻为 Qo（保留3位有效数字）【答案】（1）1.5;（2）C;E;（3）10.5;1.71【解析】（1）把5V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为15V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整 个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为4.5V,则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压 表读数为L 5V.（2）由图丙所示图象可知，最大电流为L75A,大于0.2A,则为保护电路安全，滑动变阻器应选E.电阻箱僻 C.（3）由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为U=3.5V,则电源的电动势为E=3x3.5=10.5V,E-U 内阻为r=-10.5-2.5x3L751.71Q.点睛：本题涉及电表的改装，其原理是串联电路的特点.伏安法测量电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，要注意路端电压应为改装后电压表的读数.11.某同学利用图示装置练习使用多用电表。（1）测所接电源的电动势E:将多用电表的选择开关旋到 挡并选择适当量程，把开关打填“a”或b”），开关S2打向（填c”或d”），读出并记下电表的示数，然后断开Si和S2O（2）测定值电阻的阻值R（约为1000Q）:将多用电表的选择开关旋到欧姆挡的（填“1 x”、“X 10”、“x 100”或“x 1k”）挡并进行欧姆调零,把开关Si打向（填“a”或“b”）,开关S2打向（填“c”或d”）,读出并记下电表的示数，然后断开S.和S2O（3）测电阻R中通过的电流I:将多用电表的选择开关旋到直流“10mA”挡，把开关S,打向a,开关S2打向（填“c”或“d”）,读出并记下电表的示数，然后断开S.和S2O【答案】直流电压（或匕）acxlOObcd【解析】（1）测电源电动势月时，要用直流电压档,电源的正极和负极要直接接在红表笔和黑表笔上，故把S打向a,S打向c.定值电阻的阻值约1000Q,故要用电阻档x 100测量,电阻要直接接在红表笔和黑表笔上,故把S打向b,5打向测量电流中的电流,电源、电阻和多用表要构成串联回路,电流从红表笔流进,从黑表笔流出,故把S打向a,$打向d.12.有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的尸图线，有下列器材供 选用：A.电压表（0-3V,内阻6kC）B.电压表（015V,内阻30kQ）C.电流表（0-3A,内阻0.IQ）D.电流表（00.6A,内阻0.5Q）E.滑动变阻器（10Q,2A）F.滑动变阻器（200Q,0.5A）G.蓄电池（电动势6V,内阻不计）用如图所示的电路进行测量，电压表应选用,电流表应选用 O滑动变阻器应选用 o（用序号字母表示）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线图.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 Q。（结果保留两位有效数字）若将此灯泡与200的定值电阻串联，接在电动势为6V、内阻不计的电源上，则灯泡的实际功率为 Wo（结果保留两位有效数字）【答案】ADE100.320.02【解析】（1）由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V,故电压表的量程应大于2.8V,故电压表应选3V量程，故选 A;由P=UI可得电流为：1=0.29A,故电流表应选D;本实验中应选用分压接法，故滑动变阻器应选小电阻，故滑 动变阻器选E;（2）由图可知，当电压为2.8V时，电流为：F0.28A,故电阻为：（3）若将此灯泡与20Q的定值电阻串联，接在电动势为6V、内阻不计的电源上，在I-U图象中作出电源的UT 图像如图所示，则由图可知，灯泡的工作电压为L4V,电流为0.23A,则实际功率为：P=UI=1.4x0.23=0.32W;点睛：本题考查测量小灯泡的伏安特性曲线，要注意电表的正确选择；明确电路的接法，会利用欧姆定律进行分 析求解，注意由于灯泡电阻随温度的变化而变化，故应注意正确应用伏安特性曲线进行分析工作状态.13.在“测定金属的电阻率”的实验中，提供两节内阻较小的干电池，待测金属丝阻值约为30Qo使用的电压表 有3V（内阻约为300kQ）和15V（内阻约为5kQ）两个量程，电流表有0.6A（内阻约为0.1Q）和3A（内阻约 为0.02Q）两个量程，滑动变阻器有A（020Q）、B（0-1500Q）两种。用螺旋测微器测金属丝的直径如图甲螺旋测微器的示数是 mm.为减小电阻的测量误差，应选用乙图所示的 电路.（填“a”或“b”）若已测得该金属丝长度为L,直径为D,电压表示数为电流表示数为I,则该金属丝的电阻率用以上字母 表ZIX为 p-.【答案】1.7070.001b【解析】（1）螺旋测微器的读数为d=l.5mm+20.6x0.01mm=l.706mm;（2）由于两节干电池的电动势为3V,则电压表选择3V（内阻约为300kQ）;电路中电流最大值，故电流表选择0.6A（内阻约为0.1 Q）;待测电阻满足，电流表应用外接法，所以应选用b图所示的电路；（3）由及$=/可知,点睛：应明确：要分成“整数部分”和“小数部分”两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；待测电阻满 足，电流表应用外接法；反之用内接法.14.现要用伏安法描绘一只标值为“2.5V,0.6W”小灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：A.电压表（。3V,内阻）B,电流表（00.6A,内阻）C.电流表（。3A,内阻）D.滑动变阻器（，2A）E.滑动变阻器（，L0A）F.蓄电池（电动势6V,内阻不计）实验要求测量数据范围尽可能大些则滑动变阻器应选用（用序号字母表示）；电流表应选用（用序号宅母表示）.设计电路，用笔画线代替导线在图中将实物连接成实验所需电路图。一通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_Q.【答案】DB 10【解析】试题分析：本实验中应选用分压接法，故滑动变阻器应选小电阻，滑动变阻器选D;由P=UI可得，电 流为1=0.28A,电流表应选B;题目中要求多测几组数据，故滑动变阻器采用分压接法；灯泡内阻较小；故电 流表选用外接法，设计的电路图如图所示由电路图连成实物图如图所示由图可知，当电压为2.8V时，电流为0.28A,故电阻【点睛】根据灯泡的额定功率可求出额定电流，则可确定出电流表；根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器;由图象可得出额定电压，由图象可求得灯泡的正常工作时的电流，由欧姆定律可求得灯泡的正常工作时的电阻.15.某同学想通过实验测定一个定值电阻K的阻值。该同学先用多用电表“x 10”欧姆挡估测其电阻示数如图，则其阻值为 Q;为了较准确测量该电阻的阻值，现有电源（12V,内阻可不计）、滑动变阻器（0200 Q,额定电流1A）、开关和导线若干，以及下列电表：A.电流表（0100mA,内阻约15.0Q）B.电流表（0500mA,内阻约25.0C）C.电压表（03 V,内阻约3 kQ）D.电压表（015 V,内阻约15 kQ）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用,电压表应选用（选填器材前的字母）；实验电路应采用 图中的（选填“甲”或乙”）o这样测量的阻值比真实值_（选填“偏大”或“偏小”）o图是测量凡的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在问中所选的电路图，补充完成图中实物 间的连线O【答案】14O1AD甲偏小【解析】（1）如图，电阻阻值为14X10=140。;（2）电源电动势12%则电压表选择D;电路中可能出现的最大电流，=三4=86加,故电流表选择A;140因萨篝,哈喈,则电路选择电流表外接，即选择甲电路，因此电路中的电压表的分流作用使得电流的测量值偏大，则电阻的测量值偏小;（3）实物连线如图;16.某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的扇柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K 以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3V,内阻忽略不计），两个完全相同的电流表A、A2（量程为3mA,内阻不计）,电阻箱R（最大阻值为9999C）,定值电阻R。（可供选择的电阻有1000、1KQ、10KQ）,开关S,导线若干，刻 度尺。实验步骤如下：x/kw图甲A.测得圆柱形玻璃管内径d=20mm;B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度LC.连接好电路，闭合开关S,调整电阻箱阻值，读出电流表A、A2示数，分别计为L、跖记录电阻箱的阻值R;D.改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤氏C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;E.断开开关S,整理好器材。（1）玻璃管内水柱电阻R、的表达式R=o（用R、R、L、I?表示）。（2）若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应 的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的R-L关系图像,则自来水的电阻率为 Q.m（保留两位有效数字），该实验定值电阻R。应选 o在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将（选填“偏大”“不变”或“偏小”）【答案】16不变【解析】（1）电阻箱与R。、A?串联，再与水柱、A并联，所以有，玻璃管内水柱电阻R.、的表达式L L 4L ijR+R。）（2）由电阻定律可以知道凡=夕一二=,、，-=夕-7=,，则有，根据题意可知，电流表A,A2示s d id IxH2J数均相等，则有，由图可得上=?=上与同现=5义1。47id 10 x10电阻率p-7td2k4_3.14 x 0.022 x 5x1044=16ClmE定值电阻所在支路最小电阻约为R=匕 1心 T,1 max-0=10000;电阻箱R（最大阻值为9999Q）,为测多组实 0.003验数据，定值电阻R。应选1K。；（3）电流表内阻不能忽略，则有，电阻率为保持不变。17.某同学在阅读科普资料时发现：输液用的生理盐水电导率为0.8s/m.他对“电导率”一词产生浓厚的兴趣,经查单位及符号表得知，“s”为电导的单位，它等于电阻单位的倒数，“m”为长度的单位.他又联想到电阻率 的单位为“”，经单位对比后他作出一个大胆的假设：电导率一定是电阻率的倒数.为了驹证他的假设，他做了 如下尝试：取体积为V（n?）的输液用的生理盐水，刚好灌满伸缩性能良好的透明塑料管中（两端装有电极），形成 一段粗细均匀的封闭盐水柱（长为10.00cm、横截面积约为l.OOcm?）,进行如下实验：（1）他将盐水柱作为纯电阻工,根据他的假设此段盐水柱的电阻约为_Q.现用以下器材采用伏安法测盐水柱的电阻：A.直流电源E:电动势18V,内阻很小，额定电流1A;B.电流表A:量程。12mA,内阻约10;C.电压表V：量程015V,内阻约15k;D.滑动变阻器R:最大阻值50;E.开关、导线若干.根据所给的器材，在方框内画出合理的实验电路图（图中已给出盐水柱、电源的符号）_.为了较准确地测量电导率，他设计以下方案：把这段封闭的盐水柱均匀拉长（盐水柱的两端始终与电极充分接触），测得盐水柱长度L和对应的电阻K,利用实 验数据作出电阻R与长度I；的关系图象如图所示，则盐水的电导率应为_（用该图线的斜率k,体积V表示）.若测得电导率约为“08”，则说明他的假设是正确的.【答案】（1）1250；电路图；由电阻定律得：夫=0(=亲0.1O.SxlxIO-40=12500因，则得:，所以采用电流表的内接法，测量误差较小，由于变阻器的最大阻值小于盐水柱的电阻，变阻器可采用分压式接法.实验电路图如图所示(2)由图看出，R与I?成正比，即有R=KL2由电阻定律得：联立以上两式得：则得：又体积V=LS解得：18.某同学利用如图所示的电路测量一只灵敏电流计的电阻。该同学在连好电路后，先把电位器调到最大；合 上开关S,调节划吏电流表达到满偏电流4,然后合上开关S,调节电阻箱A的阻值使电流表示数正好为满偏电 流的一半，记下此时电阻箱的示数，即认为电流表的电阻尼就等于几(1)从系统误差的角度看，测量结果比真实值应该(填“偏大”或“偏小”)；(2)如果灵敏电流计(即表头)的满偏电流4=lmA,电阻4=100,现实验室备有用该型号表头改装的量程不同的电流表和电压表，某同学准备利用伏安法测量一只阻值约为150的电阻备选器材有：A.学生电源（电动势E约为4V）B.电压表（量程：0-3V）C.电流表4（量程：0-50mA）D.电流表4（量程：0-0.6A）E.电流表4（量程：0-3A）F.滑动变阻器（总电阻约20）G.开关、导线若干为了尽量提高测量精度，请画出合理的电路原理图；电流表应选择（请填写所选器材前的字母符号）.【答案】（1）偏小（2）如图，电流表内接法，分压接法；【解析】（1）半偏法测电流表电阻比实际电阻偏小：电流表并联电阻，其并联部分的电阻变小，总电流变大，这 个并联的电阻分流大于电流表分流.则其电阻值小于电流表的内阻则测量结果比真实值应该偏小（2）小电阻有外接法，滑动变阻器用分压式接法，电路如图电阻的最大电流约为，故选电流表C19.为测量一根金属丝（电阻约5 Q）的电阻率p选用的电学器材：电压表（量程3V,内阻约3KQ）,电流表（量程0.6A,内阻约0.2 Q）,滑动变阻器0-15 Q）,学生电源（稳压输出3V）,开关，导线若干。（1）如图甲所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，为了防止金属丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微 器，转动旋钮C至测砧、测微螺杆与金属丝将要接触时，应调节旋钮_（选填“A”“B”（或“D”）发出“喀喀”声时停止；某次的测量结果如图乙所示，其读数为_ mm。（2）请在答题卡上用笔画线代替导线将图丙的电路补充完整_o(3)如图丁所示，实验数据已描在坐标纸上，作出图线,求出该金属丝的电阻值为 Q(结果保留两位有效数字)。(4)有人认为用图象法求金属丝的电阻是为了减小系统误差，他的观点是否正确?请说明理由【答案】(1)D;0.540(0.539-0.541)(2)如图;(3)如图;【解析】(1)调节微调旋钮“D”4.2-4.6(4)不正确；多次测量取平均值只能减小偶然误差，不能减小系统误差;读数为：0.5mm+4.0 x0。1mm=0.540mm；(2)电流表串联在电路中，实物连接如图:（3）利用描点作图，将各组数据连接成直线如图:0.5 0.6斜率表示电阻，；（4）他的观点不正确，多次测量取平均值只能减小偶然误差，不能减小系统误差;20.在用伏安法测某元件的伏安特性实验中，小张同学将采集到的数据记录到了 I-U坐标图上（如图甲所示）,完成下列问题。（1）请在图甲中绘出伏安特性曲线 并由此图线得出该电阻的电阻值K=Q。（2）除了待测元件、导线和开关外，还有以下一些器材可供选择:A.电压表（量程3V,内阻约30kQ）B.电压表V2（量程15V,内B敢150kQ）C.电流表A（量程0.6A,内阻约0.5Q）D.电流表A2（量程3mA,内B屋勺300Q）E.滑动变阻器R（0300Q,额定电流0.5A）F.滑动变阻器Rz（0-50Q,额定电流60mA）G.滑动变阻器R3（0-10Q,额定电流0.3A）H.电源L（电动势为L5V,内阻约为0.5Q）I.电源E2（电动势为3.0V,内阻约为1.2Q）根据所绘的伏安特性曲线，为了调节方便，测量准确，实验中应选用的器材是（填器材前面的字母）。（3）根据所选器材，按要求补充完善图乙所示实物连线 实验前变阻器的滑片P应置于最_（填“左或右”）端。精选文档【答案】(1)如图所小(2.3x 1032.5x 103)(2)ADGI(3)如图所示;【解析】(1)用一条直线连接，让尽量多的点落在直线上，如图;从直线上选取一点如I=lmA时.U=2.3V,此时：(2)根据实验数据可知，电压表选择A;电流表选D;电源源 滑动变阻器接成分压电路，故选阻值较小的G;(3)由电压表、电流表及电阻的阻值关系可知，应采用电流表外接；电路连线如图；实验前应使得待测电阻上 电压最小，即变阻器的滑片P应置于最右端。21.在测量某金属圆柱体电阻率实验中:(1)图甲所示游标卡尺的读数为 mm。(2)为了较精确地测量金属圆柱体的电阻，某同学设计了如图乙所示的电路，以尽可能地消除由于电表内阻所 带来的系统误差。当开关S与1相连时，伏特表示数为3.0V,安培表示数为3mA;当开关S与2相连时，伏特表示数为2.8V,安培表示数为4mA;由此可知，则应采用电流表的_接法实验误差较小，其测量值为R*=_ _ Q；若电源内阻不计，根据上述实验数据可知，待测电阻的真实值应为_Q。【答案】(1)H.14(2)内 1000950【解析】(1)图甲所示游标卡尺的读数为1.lcm-K).02mmX 7=11.14m20-2 R 1 44 1(2)当开关S由从接1到接2时，电压表读数变化-=上,电流表读数变化 =则电流表3.0 15 3 3读数变化明显，则电压表分流校大，则应该用电流表内接电路比较准确，测量值为=y=zrQ=1000Q若电源内阻不计，可知电源电压为3%当接2时，可知电流表的内阻 0-2 Q QR=5OQ;当接 1 时，R亩+处=1000。，则 R*=9500.4xl0-3 x 3xl0-J22.在测定某一均匀细圆柱体材料的电阻率实验中.(1)如图1所示，用游标卡尺测其长度为_cm;图2用螺旋测微器测其直径为 mm.(2)其电阻约为6Q.为了较为准确地测量其电阻，现用伏安法测其电阻.实验室除提供了电池E(电动势为3V,内阻约为0.30)、开关S,导线若干，还备有下列实验器材：A.电压表口(量程3V,内阻约为2kQ)B.电压表V2(量程15V,内阻约为15kQ)C.电流表4(量程3A,内阻约为0.2Q)D,电流表A2（量程0.6A,内阻约为1 Q）E.滑动变阻器 Ri（0-10Q,0.6A）F.滑动变阻器 R?（0 xxQ,0.1A）为减小实验误差，应选用的实验器材有（选填“A、B、C、D”等序号J.（3）为减小实给误差，应选用图3中_（选填a”或“b”）为该实验的电路原理图，其测量值比真实值（选填“偏大”或“偏小”）.【答案】10.3551.195A D Eb偏小【解析】（1）游标卡尺的固定刻度读数为10.3c勿，游标读数为0.05x11勿炉0.55勿炉0.055c勿，所以最终读数为：10.3c研0.055c/zf10.355cm.x*kw螺旋测微器的固定刻度读数为1则,可动刻度读数为0.01x19.5断0.195/即，所以最终读数为：1%研 0.195/zswfI.195 勿勿；电源电动势为3匕故电压表应选电路最大电流约为：/=庐3/6=0.54故电流表选；由于待测电阻只 有约6Q,故为了便于调节，滑动变阻器选择总阻值较小的分；待测电阻阻值约为6Q,电压表内阻约为2Q,电流表内阻约为1Q,电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流 表应采用外接法，应选择图。所示实验电路;由于电压表分流使电流表读数偏大，则由欧姆定律可知，求出的电 阻值偏小。23.实验室中有一个未知电朋，为测其阻值，小明同学进行了以下实验探究：小明先用多用电表欧姆挡粗测其阻值。选用倍率为“X 10”的电阻挡测量时，按规范操作，指针的位置如图1中的a。现要较准确的测量该电阻的阻值,在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，应进行的具体操作是_：按正常顺序操作后，指针的位置如图中b,则该电阻的阻值为 Qo（2）为了更加精确的测量其阻值，小明同学首先利用如下器材设计了实验方案甲A.电压表V（量程6V,内阻约几千欧）B.电流表A（量程0.4,内阻约几