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考点37电学实验基础(核心考点精讲精练)(原卷版)_04高考物理_2025年新高考资料_一轮复习_备战2025年高考物理一轮复习考点帮(新高考通用)(完结)

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考点 37 电学实验基础
1. 高考真题考点分布
题型 考点考查 考题统计
实验题 电表改装 2024年安徽卷
实验题 电表读数 2024年甘肃卷
实验题 控制电路选择问题 2024年新疆卷、河南卷
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】高考对电学实验基础的考查较为频繁,大多在电学实验题中穿插考查,题目难度不同省市各
年份有所不同。
【备考策略】
1.理解和掌握常用仪器的使用方法。
2.理解和掌握测量电路和控制电路的选择。
3.理解和掌握电表改装的原理。
【命题预测】重点关注测量电路、控制电路和电表改装原理在综合性实验中的应用。
一、游标卡尺
1.原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度,它
的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm。
2.精度:对应关系为10分度0.1 mm,20分度0.05 mm,50分度0.02 mm。
二、螺旋测微器的使用方法
1.原理:测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮每旋转一周,测微螺杆前进或后
退0.5 mm,而可动刻度上的刻度为50等份,每转动一小格,测微螺杆前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
三、内外两种接法的比较
内接法 外接法
电路图
误差 电流表分压 电压表分流
原因 U =U+U I =I+I
测 x A 测 x V
电阻
R ==R+R >R,测量值大于真实值 R ==<R,测量值小于真实值
测 x A x 测 x
测量值
四、滑动变阻器两种接法的比较
限流接法 分压接法
两种接法
电路图
负载R上电
≤U≤E 0≤U≤E
压调节范围
负载R上电
≤I≤ 0≤I≤
流调节范围
闭合S前
b端 a端
触头位置
五、电表改装
改装成电压表 改装成电流表
内部电路
改装原理 串联大电阻分压 并联小电阻分流
考点一 基本仪器的使用及读数
考向 1 游标卡尺的使用读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标刻线的
格数,则记录结果表达为(x+K×精度)mm。
1.在用游标卡尺测量某金属小球的直径时,示数如图所示,读数为 cm。
2.如图所示,游标卡尺的读数为 mm。
考向 2 螺旋测微器的使用
读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
3.某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径,其示数如图a、b、c所示,该金属导线的直径读数为:
a. mm;b. mm;c. mm
4.该同学用螺旋测微器又测得一小球直径如图所示,正确读数后得小球直径为1.731mm,则
, 。考向 3 常用电表的读数
量程选择 使用事项 电表估读
(1) 最 小 分 度 是 “ 1 、 0.1 、
0.01、…”时,估读到最小分度
(1)使用前应先进行零点调整(机械调
的(即估读到最小分度的下一位)
零);
选择合适量程:使得测量时 ;
(2)红表笔插“+”插孔,黑表笔插
指针偏转角度要尽可能大, (2) 最 小 分 度 是 “ 2 、 0.2 、
“-”插孔;
一般要求超过量程的,但又 0.02、…”时,估读到最小分度
(3)红表笔接电势高处,黑表笔接电势
不能超过量程 的(即估读到最小分度的本位);
低处,即电流从红表笔进表,从黑表
(3) 最 小 分 度 是 “ 5 、 0.5 、
笔出表
0.05、…”时,估读到最小分度
的(即估读到最小分度的本位)
5.(1)如图甲所示的电表使用3A量程时,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针读数为
A。
(2)如图乙所示的电表使用15V量程时,每小格表示 V,图中表针的读数为 V。
6.(1)有一金属材料制成的圆柱形物体,当用游标卡尺来测它的截面直径d时,示数如图甲所示,则d= mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻,此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,则金
属物体两端的电压为U= V,流过该物体的电流为I= A。
(2)在测量一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图丁所示,
校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm。
考点二 测量电路与控制电路
考向 1 内外接的选择
1.阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R 较小,宜采用电流表外接法;若R 较大,宜
x x
采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
2.临界值计算法
①R< 时,用电流表外接法。
x
②R> 时,用电流表内接法。
x
3.实验试探法
按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,
而电流表的示数变化不大,则应采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变
化不大,则应采用电流表内接法。7.用伏安法测某一电阻:电压表示数为U,电流表示数为I,电阻测量值R= 。如果采用如图甲所示
的电路,测量值为R,如果采用如图乙所示电路,测量值为R,电阻的真实值为R ,它们之间的关系是:
1 2 真
R R ,这种针对 的接法称为外接法;R R (填“>”“=”或“<”),这种误差
1 真 2 真
属于 误差。
8.(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
流表的示数变化明显,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)如果待测电阻Rₓ约为 200Ω,电压表内阻约为2kΩ,电流表内阻约为10Ω。则图1所示的电路中,电压
表的右端接在 (选填“a”或“b”) 时,测量误差较小。
(3)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。若所选挡位为直流 50mA 挡,则
示数为 mA.若所选挡位为电阻“×10”挡,则示数为 Ω。
(4)某小组同学发现欧姆表的表盘刻度线不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rₓ
关系,分别画出了下面几种图象,其中可能正确的是___________。 (选填选项下面的字母)
A. B. C. D.
考向 2 滑动变阻器的选择
①要求待测电阻两端的电压从零开始变化,或精确性要求较高时 采用②滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻或串联的其他电阻的阻值时
分压
接法
③题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够时
①待测电阻接近或略小于滑动变阻器的最大阻值时
采用
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时 限流
接法
③没有很高的精确性要求,考虑安装简捷和节能因素时
9.实验室有一阻值约为 的金属电阻丝,小吴欲测量该金属的电阻率,实验器材和步骤如下:
A.电流表 (量程为0~0.6A,内阻为 )
B.电流表 (量程为0~200mA,内阻为 )
C.滑动变阻器 (阻值范围 ,允许最大电流0.2A)
D.滑动变阻器 (阻值范围 ,允许最大电流1.0A)
E.螺旋测微器
F.电压表(量程0~3V,内阻约为 )
G.电池组(电动势3V,内电阻 )
H.开关一个和导线若干
(1)小吴同学采用分压式电路进行试验,为了准确测量出电阻丝的电阻,电流表应选 ,滑动变阻器应
选 (填写器材前面的字母);
(2)如图(a)所示,将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,其间有一可沿电阻丝滑
动的触头P,触头的上端为接线柱c。当按下触头P时,它才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读
出。在图(b)线框中画出实验原理图。在实验过程中改变触头与电阻丝接触的位置,记录接入电路的电
阻丝R的长度L,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I保持不变,记录对应的电压表读数U。
(3)利用测量数据描点作出 图线,该图线为一条倾斜的直线,若所有操作都规范,理论上该直线
(填“会”或“不会”)过坐标原点。若求得图线的斜率k,用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻
丝的电阻率 。10.某实验小组“测定某金属丝的电阻率”
(1)该小组成员在实验过程中,正确操作用游标卡尺(如图甲所示)测得金属丝的长度L为 cm,用螺
旋测微器(如图乙所示)测得金属丝的直径d为 mm;通过图丙、丁读出某一次测金属丝电阻时,
电流表和电压表的读数依次是 A、 V
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约 20kΩ,电源为干
电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势 E=4.5V,内阻很小。则以下电路图中, (选填
“A”或“B”或“C”或“D”)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真
实值偏 (选填“大”或“小”)。
A. B. C. D.
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值 则精确测量金属丝Rx的阻值的最佳电路应是(2)中
电路(选填“A”或“B”)。此时测得电流为I、电压为U,那么金属丝的电阻率为 (用第
(1)问直接测量的物理量符号以及本小题提供的物理量符号来表示)。
考点三 电表的改装
改装成电压表 改装成电流表内部电路
改装原理 串联大电阻分压 并联小电阻分流
改装后
U=I(R+R) I=I
g g g
的量程
量程扩大
n=1+ n=1+
的倍数
接入电阻
R=(n-1)R R=
g
的阻值
改装后的
R =nR R =
V g A
总内阻
校准电路
考向 1 电流表的改装
11.如图所示是有两个量程的电流表,已知表头的内阻R=2000Ω,满偏电流I=200μA,电阻R=100Ω,
g g 1
R=400Ω,当使用A、B两个端点时,电流表的量程为I,当使用A、C两个端点时,电流表的量程为I,
2 2 1
则I 为 A,I 为 A。
1 2
12.罗同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻(约为 )。实验器材有:待测的干电
池(一节)、电流表A(量程为0~150mA、内阻 )、电压表V(量程为0~3V、内阻R约为 )、电阻箱 、开关和若干导线。该同学在设计实验电路时发现电流表的量程较小。
(1)该同学利用现有的电流表和电阻箱改装成一量程为0~0.6A的电流表,则电阻箱 的阻值应调整到
(保留一位小数),并在图甲的虚线框内画出改装后的电路图 。
(2)该同学正确操作,改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表V的示数U和电流表A的示数I(表盘
刻度值并未修改),根据实验数据所绘出的 图像如图乙所示。根据该图像可得,被测电池的电动势
V,内阻 。(结果均保留到小数点后两位)
考向 2 电压表的改装
13.用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻,有如图甲、乙所示的两种电路,测得多组数据,把它们
标在丙图的坐标纸上,并作出路端电压U与干路电流I间的关系 图像。
(1)由丙图的图像可知,电源的电动势 V,内电阻 。(结果均保留两位有
效数字)
(2)如果丙图是采用乙图所示的电路进行测量并作出的图像,所得的电源电动势E的测量值
(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(3)如果做实验时,实验室没有合适量程的电表,需要进行改装,以下电表改装正确的是___________。
A.将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表,串一个280Ω的电阻可以改装为量程为3V的电压表
B.将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表,并一个1Ω的电阻可以改装为量程为0.6A的电流表
C.将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表,并一个300Ω的电阻可以改装为量程为3V的电压表14.某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值,实验室提供了以下实验器材供选择,请你帮助
该实验小组完成以下操作。
A.待测电阻 :阻值约为 ;
B.电源E:电动势为3.0V,内阻可忽略不计;
C.电流表 :量程为 ,内电阻 ;
D.电流表 :量程为 ,内电阻 约为 ;
E.电压表V:量程为 ,内电阻 约为 ;
F.定值电阻 :阻值 ;
G.滑动变阻器 :最大阻值为
H.滑动变阻器 :最大阻值为 ;
J。开关S,导线若干。
(1)由于实验室提供的电压表量程太大,测量误差较大,所以实验小组的同学准备将电流表 和定值电阻
改装成电压表,则改装成的电压表的量程为 V;
(2)请根据所学的知识设计电路,并将设计好的电路图画在图中的虚线框内 。
(3)为了使测量过程中获得尽可能大的电压调节范围,滑动变阻器应选择 (填写实验器材前面的序号)。
(4)若某次测量中电流表 的示数为 ,电流表 的示数为 ,则 的表达式为 。
(5)多次测量取平均值,可减小 (选填“偶然误差”或“系统误差”)。
1.读出游标卡尺和螺旋测微器的读数
(1)游标卡尺示数 cm(2)螺旋测微器的示数 cm
(3)如图为量程为0.6A的电流表,其示数是
2.(1)如图1所示的游标卡尺,它的游标尺的刻度分为19 mm长20等分,则它的读数为 mm.
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图2所示,则金属丝的直径是 mm.
(3)如图3所示的电流表使用0.6 A量程时,图中表针示数是 A;
使用3 A量程时,图中表针示数为 A.
如图所示的电压表使用较小量程时,图中表针的示数为 V.
使用的是较大量程,图中表针示数为 V.3.某同学采用伏安法做“测量金属丝的电阻率”实验。可选择的器材如下:
金属丝一条(待测金属丝的电阻约为7Ω)
电源E(电动势约为3V)
电流表A (量程0~0.6A,内阻约为0.125Ω)
1
电流表A (量程0~3A,内阻约为0.025Ω)
2
电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器R(最大阻值为5Ω)
1
滑动变阻器R(最大阻值为500Ω)
2
开关及导线若干
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径示数如图所示,则金属丝直径的测量值d= mm。
(2)为使测量准确、操作方便,电流表应选择 (选填A 或A );
1 2
(3)选择电流表的接法时,某同学采用的方法,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点。
如图所示,他发现电压表示数有明显变化,而电流表示数没有明显变化。据此应该选择电压表接在
点(填写“B”或“C”)的电路。
(4)由于电表内阻的影响,金属丝电阻的测量值比其真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
4.小印同学欲用伏安法测定一段阻值约为 左右的金属导线的电阻率,步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为 。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径为 。
(3)现用伏安法较准确的测量这个金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组( ,内阻 )
B.电流表( ,内阻约 )
C.电流表( ,内阻约 )
D.电压表( ,内阻 )
E.电压表( ,内阻 )
F.滑动变阻器(0~20,额定电流 )G.滑动变阻器( ,额定电流 )
H.开关、导线
①上述器材中电压表和电流表应选用的是 ;(填写各器材的字母代号)
②实验电路应该采用电流表 接法;(填“内”或“外”)为使通过待测金属导线的电流能在
范围内改变,滑动变阻器采用的方法是 式(填“分压”或“限流”);
③在虚线框里画出测电阻的电路图 。
5.一同学测定某特殊材料(形状为圆柱体,后面用x表示)的电阻率:
(1)首先用螺旋测微器测定了x的直径,如图 mm,再用多用电表的欧姆挡(倍率×1k)粗
测其电阻,指针位置如图所示,如图 。
然后用以下器材测量x的电阻后求出它的电阻率;除了待测材料电阻 、开关S、导线外,还有下列器材
供选用:
A.电压表(量程0~12V,内阻约120kΩ)
B.电压表(量程0~3V,内阻约30kΩ)
C.电流表(量程0~0.3A,内阻约0.05Ω)
D.电流表(量程0~750μA,内阻约30Ω)
E.电源(电动势15V,额定电流2A,内阻不计)
F.电源(电动势3V,额定电流0.5A,内阻不计)
G.滑动变阻器 (阻值范围0~20Ω,额定电流2A)
(2)为使测量尽可能准确,实验中所选用器材(滑动变阻器G除外)有 。(用器材前的字母
表示)
(3)实验时,应选用下图中的电路图 来完成实验。A. B.
C. D.
(4)实验中测量该材料的直径为d,长度为L,伏安法测得的电阻为R,利用以上字母,写出计算电阻率
的表达式 :按照(3)中的方案进行实验,会出现系统误差,导致电阻率 的测量值比真
实值: (填“偏大”或者“偏小”)
6.在做测定金属的电阻率的实验中,若待测电阻丝的电阻约为 5Ω,要求测量结果尽量准确,备有以下器
材:
A.电池组(3V,内阻r=1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约 0.0125Ω)
C. 电流表(0~0.6A,内阻约 0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约 4kΩ)
E. 电压表(0~15V,内阻约 15kΩ)
F. 滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G. 滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H. 开关、导线
(1)上述器材中应选用的是 (只填写字母代号)。
(2)在本实验中,电阻丝长度为L,某同学用螺旋测微器测该电阻丝的直径d,如下图,则用螺旋测微器
测金属棒直径d为 mm。
(3)实验电路应采用如图所示哪个 电路(选填“甲”或“乙”),闭合开关前,滑动变阻器的
滑片应置于 端(选填“最左”或“最右”);(4)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置。并记录对应的电流表示数I,电压表示数U。
(5)用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率,则该电阻丝电阻率的表达式为ρ= 。
7.某同学测量均匀金属丝的电阻率。
(1)使用螺旋测微器测定金属丝直径 ,某次测量结果如图1所示,读数为 ,然后用毫
米刻度尺测出其长度 。
(2)用伏安法测金属丝 的阻值,实验室提供如下器材:
电池组 :电动势 ,内阻不计;
电流表 :量程 ,内阻约 ;
电流表 :量程 ,内阻为 ;
滑动变阻器 :阻值范围 ,额定电流为 ;
电阻箱 :阻值范围 ,额定电流为 ;
开关 ,导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量 的阻值,请回答下列问题:
在方框中画出测量 阻值的电路图,并在图中标明器材代号。
(3)金属丝的电阻率为 (用 表示)。8.某学习小组探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”,实验器材如下:
小灯泡(额定电压为 ,额定功率为 )
电池组(电动势E约为 ,内阻忽略不计);
电流表 (量程 ,内阻约为 );
电流表 (量程 ,内阻为 );
电阻箱R(阻值 );
滑动变阻器 (阻值 );
开关一只,导线若干。
主要实验步骤如下:
(1)将电流表 与电阻箱R (选填“串联”或“并联”)改装为量程 的电压表,此时电阻
箱接入电阻的阻值为 ;
(2)在答题纸虚线框内补全实验电路图( )。为保护电路,实验开始前应将滑动变阻器的滑片滑动到
(选填“a端”或者“b端”);
(3)测得的 表的多组数据 ,作出小灯泡的 图线如图所示。若将该小灯泡直接接到一个
电动势为 、内阻为 的旧电池组两端,小灯泡两端的电压 (选填“会”或“不会”)超过额
定电压。9.在飞行器仪表上使用的电阻元件是由新材料制成的,要求该新材料具有电阻温度系数低,耐磨等性能.
某同学想测量一个由此材料制成的圆柱体的电阻率 ,操作如下:
(1)用如图甲所示的游标卡尺测新材料制成的圆柱体长度,其读数为 .使用螺旋测微器
测量新材料制成的圆柱体的直径,示数如图乙所示,其读数为 .
(2)先用多用电表粗测其电阻为 .为了减小实验误差,需进一步测其电阻,要求待测电阻两端的电压
调节范围尽量大.实验室准备的实验器材如下:
A.电压表 (量程 ,内阻约为 )
B.电压表 (量程 ,内阻约为 )
C.电流表A(量程 ,内阻约为 )
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F. 的干电池两节
G.开关S,导线若干
测滑动变阻器应选 (填“ ”或“ ”),电压表应选 (填“ ”或“ ”)请
在方框内设计最合理的电路图(用电阻符号表示新材料制成的圆柱体) .
10.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ,电阻丝的阻值 ,允许通过的最大电流为0.5 A.现提供如
下器材:
电流表A(量程0.6 A,内阻约0.6 Ω) 电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)
待测的电阻丝R(阻值约为0.5 Ω) 标准电阻R(阻值5 Ω)
x 0
A、滑动变阻器R(5 Ω,2 A) B、滑动变阻器R(200 Ω,1.5 A)
1 2直流电源E(电动势6 V) 开关S、导线若干
(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路,你认为合理的是 。
A. B.
C. D.
(2)实验中滑动变阻器应该选择 (选填,“A:R”或“B:R”),并采用 (选填,
1 2
“A分压”或“B限流”)接法。
(3)实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L,直径为D,则待测电阻丝
的电阻率ρ的计算式为ρ= 。(用题中所给的字母回答)
(4)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示,则该电阻丝的直径D= mm。
11.为了测量某待测电阻 的阻值(约为 ),提供了以下器材:
电压表V (量程为0~3V,内阻很大);
1
电压表V (量程为0~15V,内阻很大);
2
电流表A (量程为0~50mA,内阻约为 );
1
电流表A (量程为0~3A,内阻约为 );
2
电源E(电动势约为3V,内阻约为 );
定值电阻R( ,允许通过的最大电流为1.0A);
滑动变阻器 ( ),允许通过的最大电流为2.0A;
滑动变阻器 ( ),允许通过的最大电流为0.5A;
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)现有四位同学利用所学的伏安法设计了下列A、B、C、D四个测电阻的实验电路图,为了使测量范
围尽可能大,读数误差尽可能小,应选择电路 ,电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻
器应选 。(填字母代号)A. B. C. D.
(2)某次测量中,电压表示数为 时,电流表示数为 ,则待测电阻阻值的表达式为 (用字
母表示)。
12.正确读出下列各数:
(1)游标卡尺的读数为 mm,螺旋测微器的读数 mm;
(2)某同学对一个表头G进行改装,已知满偏电流I=100μA,内阻R=900Ω,先利用定值电阻R 将表头
g g 1
改装成一个1mA的电流表,然后利用定值电阻R 再将此电流表改装成一个3V的电压表V ;则定值电阻
2 1
R= Ω,R= Ω;
1 2
(3)改装完毕后,他用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表V 对此电压表从0开始全范围的刻度进行
2
校准。滑动变阻器R有两种规格:
滑动变阻器A:0~20Ω
滑动变阻器B:0~2000Ω
为了实验中电压调节方便,R应选用 (填A或B)
(4)完成图2中的校准电路图,要求:滑动变阻器的触头画在开始实验时的位置上; ;
(5)由于表头G上标注的R 小于真实值,造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数 。填
g
“偏大”或“偏小”
13.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R 的阻值。
x
(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列
电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
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”);
(2)下图是测量R 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图,补充
x
完成图中实物间的连线 ;
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示
数如图所示,可得该电阻的测量值R= = Ω;(保留两位有效数字)
x
(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ;若在(1)问中选用乙电路,产生误差
的主要原因是 ;(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经R 的电流值
x
B.电流表测量值大于流经R 的电流值
x
C.电压表测量值小于R 两端的电压值
x
D.电压表测量值大于R 两端的电压值
x
(5)实验中为减少温度的变化对电阻率的影响,采取了以下措施,其中正确的是 。A.多次测量U、I,画U-I图像,再求R值
B.多次测量U、I,先计算R,再求R的平均值
C.实验中通电电流不宜过大,通电时间不宜过长
D.多次测量U、I,先求U、I的平均值,再求R
14.某同学在测量一个阻值约为 的均匀新材料制成的圆柱体电阻 的电阻率 。
(1)该同学首先用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,读数 ;用螺旋测微器测得
该材料的直径如图乙所示,读数 。
(2)现有可供选择的器材如下:
A.电压表 (量程为 ,内阻 约为 )
B.电流表 (量程为 ,内阻 约为 )
C. 电流表 (量程为 ,内阻 为 )
D.定值电阻 (阻值为 )
E. 滑动变阻器 ( , )
F. 滑动变阻器 ( , )
G. 电源 (电动势为 ,内阻很小)
H. 开关 ,带夹子的导线若干
(3)请根据给出的仪器在虚线框中画出测量电阻的实验电路图,并标出所选器材代号,要求尽量减小误
差,获得较多的数据,且电表的示数均能超过量程的三分之一。( )
(4)若用 、 分别表示所选电流表 、 的读数,该电阻的长度为 ,直径为 ,电流表 的内阻
为 ,定值电阻为 ,则该金属丝的电阻率表达式为 (用上述物理量的字母表达)。15.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路。
(1)已知表头G满偏电流为 ,表头上标记的内阻值为 , 和 是定值电阻。利用 和表头构成
1mA的电流表,然后再将其改装为量程为3V的电压表。则根据题给条件,定值电阻的阻值应选
, 。
(2)用量程为3V、内阻为 的标准电压表V对改装电压表进行校准。在闭合开关S前,滑动变阻器的滑
动端P应靠近 端(填“A”或“B”)。
(3)若表头G内阻的真实值小于 ,则会造成改装后电压表的读数与标准电压表的读数相比 (填
“偏大”或“偏小”)。
16.某同学要将一量程为 的微安表改装为量程为10mA的电流表。该同学测得微安表内阻为
1200Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图甲
(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图甲(a)和题给条件,将图甲(b)中的实物连线 。
(2)当标准毫安表的示数为8.0mA时,微安表的指针位置如图乙所示,由此可以推测出改装的电表量程
不是预期值,而是 (填正确答案标号)
A.10mA B.12.5mA C.15mA D.20mA
(3)产生上述问题的原因可能是 。(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1200Ω
B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1200Ω
C.R值计算错误,接入的电阻偏小
D.R值计算错误,接入的电阻偏大
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一
个阻值为kR的电阻即可,其中k= 。17.(2022·辽宁·高考真题)某同学要将一小量程电流表(满偏电流为 ,内阻为 )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 , 。
(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为 ;
(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 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。
18.(2021·全国·高考真题)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:
小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)
电压表(量程300mV,内阻300 )
电流表(量程300mA,内阻0.27 )
定值电阻R
0
滑动变阻器R(阻值0-20 )
1
电阻箱R(最大阻值9999.9 )
2
电源E(电动势6V,内阻不计)
开关S、导线若干。
完成下列填空:(1)有3个阻值分别为10 、20 、30 的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I
曲线,R 应选取阻值为 的定值电阻;
0
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的 (填“a”或“b”)端;
(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R 的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,读取电压表和
2
电流表的示数U、I,结果如图(b)所示。当流过电流表的电流为10mA时,小灯泡的电阻为
(保留1位有效数字);
(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应将R 的阻值调整为
2
。然后调节滑动变阻器R,测得数据如下表所示:
1
U/mV 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 152.0 184.0 216.0 250.0
I/mA 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 240.0 260.0 280.0 300.0
(5)由图(b)和上表可知,随流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻 (填“增大”“减
小”或“不变”);
(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡电功率P=
1W(保留2位有效数字);当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡的电功率为P,则 = (保
2
留至整数)。