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专题06 电学实验大题综合
一、实验题
1.(2023·河北·高三学业考试)某实验小组计划测量一电池的电动势及内阻,要求测
量结果尽量准确,实验室提供的实验器材如下。
电流表mA(量程50mA,内阻为10Ω)
定值电阻
(阻值为20Ω)
定值电阻
(阻值为20Ω)
电阻箱R(最大阻值999.9Ω)
待测电池(电动势约为4V)
开关一个、导线若干
(1)按照图甲中所给的实验电路图,用笔画线代替导线完成图甲中的实物图连线
。
(2)电路连接完成后,闭合开关,调节电阻箱阻值,记录下电阻箱阻值R 和电流表相
应的示数I,结合所得数据作出的
图像如图乙所示,则电池的电动势
V,内阻
Ω。(结果保留2 位有效数字)
2.(2023·河北·高三学业考试)某同学在学习使用多用电表后欲对多用电表进行研究。
(1)该同学先用多用电表欧姆挡测量二极管的反向电阻,测量前观察到指针指在直流
电流的零刻度线处,于是把选择开关拨到欧姆“
”挡上,把红、黑表笔分别插入
“+”“-”插孔中。先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零
刻度线上,然后把两根表笔分别与待测二极管的两端相接,其中 表笔接在
二极管正极,发现指针偏转角度过小,则需要换用欧姆 (填“
”或“
”)挡,之后 (填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。
1
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(2)该同学了解原理后,准备把一电流表改装成欧姆表,器材有电源(电动势
、内阻
),电流表G(满偏电流
,内阻
)、滑动变
阻器R。
①电路图如图1 所示,先把红、黑表笔短接,调整滑动变阻器R 接入电路的阻值,使
电流表满偏。此时滑动变阻器接入电路的电阻为R= Ω,进行表盘标度时,
20 mA 处应标记的电阻值为 Ω。
②若测量电阻时,待测电阻
接在电路(无电源)中,如图2 所示,红、黑表笔分别
接在a、b 处,则待测电阻的测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”
或“不变”)。
③一段时间后,若电池电动势不变,内阻变大,仍能欧姆调零,按正确步骤操作时,
待测电阻测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3.(2023·河北·模拟预测)某实验小组在实验室找了电阻箱R 和已知阻值的定值电阻
,用如下图1 所示的电路测量电池组的电动势和内阻。
(1)请用笔画线在图2 中完成电路的连接 。
(2)闭合开关S,按规范操作进行实验,多次改变电阻箱R 的阻值,分别读出对应的
电压表和电阻箱的示数U、R。
(3)根据所测数据,作出
图线,已知图线斜率为k,在R 轴上截距为b,则可得
2
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电池组的电动势
,内阻
。用k、b 和
表示
(4)该小组分析由于电表内阻会引起实验误差,其中分析正确的是 。
A.电动势的测量值偏大,内阻的测量值偏小
B.电动势的测量值偏小,内阻的测量值偏大
C.电动势的测量值和内阻的测量值均偏大
D.电动势的测量值和内阻的测量值均偏小
4.(2023·河北·模拟预测)物理探究小组要测量一段长度约为20cm 的合金电阻丝的
电阻率,他们先用螺旋测微器测出电阻丝的直径d,如图甲所示,然后利用多用电表
的欧姆挡“
”粗略测出两个接线柱之间电阻丝的电阻值
。如图乙所示。
(1)根据图甲与图乙,该金属丝的直径
mm;电阻丝的阻值为
(2)实验过程中,有一位同学提出只用一个电流表的实验方案,先将一段直电阻丝两
端固定在两个接线柱上,紧靠电阻丝旁边固定一把刻度尺,且刻度尺的0 刻度线与电
阻丝的一端正好对齐,实验电路如图丙所示。所使用的电源输出电压为4V,电流表量
程为200mA,滑动变阻器最大阻值为
,主要实验步骤如下:
3
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A.将实验器材按照正确方式连接好电路;
B.调节电阻箱的阻值为
,滑动变阻器调为最大值,金属夹夹在电阻丝的
(填“A”或“B”)端;
C.闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表示数为150mA;
D.然后改变金属夹的位置,不断向某方向移动,同时减小电阻箱的阻值,使电流表
的示数保持150mA 不变,记录接入电路电阻丝的长度x 及电阻箱阻值R;得出多组数
据,作出
图线如图丁所示,其中a、b 为已知量;。
E.根据图像和测量的直径求得金属丝的电阻率
(用a、b、d、
等字母
表示),实验完成后发现所用电流表的示数偏小,则该小组对电阻率
测量结果
(填“没影响”“偏大”或“偏小”)。
5.(2023·河北·校联考模拟预测)小刘同学利用一金属电阻器自制金属电阻温度计,
为了研究该金属电阻器的阻值
(常温下阻值约为
)与温度之间的关系,可供
选择的实验器材有:
A.电源E(电动势
,内阻较小)
B.电压表
(量程为
,内阻
约为
)
C.电流表
(量程为
,内阻
约为
)
D.电流表
(量程为
,内阻
为
)
E.滑动变阻器
(最大阻值约为
)
F.定值电阻
(阻值为
)
G.定值电阻
(阻值为
)
H.开关
,导线若干
4
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请完成下列问题:
(1)该同学想用图甲所示电路进行实验,此方案有两点不妥,一是
;二是 。
(2)请在虚线框内设计一个可行的实验电路,并在电路中标明你选择的器材
。(用所选实验器材名称对应的符号表示)
(3)小刘同学测出了该金属电阻器在不同温度下的阻值,得出
图像如图乙所示。
小刘同学用该金属电阻器及其他合适的电流表及滑动变阻器设计了一个测量温度的金
属电阻温度计,如图丙所示。若将电流表上不同电流值对应的刻度标记为对应的温度
值,则金属电阻温度计的刻度是 (填“均匀”或“不均匀”)的。若使用时
间过久,导致电源的电动势变小,内阻变大,滑动变阻器的阻值不变,此情况下直接
进行测量,则温度的测量值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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6.(2023·河北唐山·统考三模)多用电表的简化电路图如图甲所示,请完成下列问题。
(1)当选择开关S 旋到位置6 时,电表用来测量 ;当S 旋到位置
时,多用电表测电流时量程较大。
(2)某同学用多用表测量某电学元件的电阻,把选择开关旋到“
”位置,测量发
现多用表指针偏转很小,因此需将选择开关旋到 (填“
”或“
”)
位置。
(3)某实验小组探究“改变欧姆挡倍率的方式”,实验电路如图乙、丙所示,实验器
材如下:
A.干电池(电动势
为
,内阻不计);
B.电流计
(量程
,内阻
);
C.可变电阻器
;
D.定值电阻
;
E.导线若干,红黑表笔各一只。
6
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①在乙图中,左侧表笔是 (“红”,“黑”)表笔;
②在丙图中,将
与电流计并联,相当于欧姆表更换倍率。用图乙和图丙分别测量两
个电阻,两表指针位置相同,则两电阻的阻值大小之比
。
③如果在使用过程中电池电动势变为
,但仍可以欧姆调零。在这种情况下,测量
值和真实值之比为 。
7.(2023·河北秦皇岛·校考模拟预测)电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。
某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示,由图可知其直径为 mm,如
图乙所示,用游标卡尺测其长度为 cm,如图丙所示,用多用电表×1Ω 挡粗测其
电阻为 Ω。
(2)为了减小实验误差,需进一步测量圆柱体的电阻,除待测圆柱体外,实验室还备
有如下实验器材,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,则电压表应选 ,
电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(均填器材前的字母代号)
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A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ);
B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ);
C.电流表A1(量程0.6A,内阻r1=1Ω);
D.电流表A2(量程3A,内阻r2=1.2Ω);
E.滑动变阻器R1(阻值范围1~5Ω,1.1A);
F.滑动变阻器R2(阻值范围1~2111Ω,1.1A);
G.直流电源E(电动势为3V,内阻不计)
H.开关S,导线若干。
(3)请设计合理的实验电路,并将电路图画在虚线框中 。
(4)若电流表的示数为I,电压表的示数为U,电流表内阻为rA ,圆柱体横截面的直
径和长度分别用D、L 表示,该圆柱体电阻率的关系式为ρ=
8.(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)新能源汽车已经普遍走进了我们的
生活,小明同学趁自家“比亚迪宋PLUSDM-i”汽车维修之际,在专业师傅的指导下将
其所配备的刀片电池进行拆解,并测量其中一块电芯的电动势E 和内阻r,现有如下器
材:一个电阻箱、一个电流表、一个定值电阻(
已知)、开关和若干导线、一块电
芯、坐标纸和刻度尺。
(1)小明同学将其中一块电芯按图甲连接电路,闭合开关,多次调节电阻箱,记录下
电阻箱阻值R 和电流表电流I,并作出
图线如图乙所示,图线的纵轴截距为a,
斜率为
,则这块电芯的电动势E= ,r= 。
(2)利用图甲所示电路测得的内阻
与真实值
相比,
(填“大
于”“等于”或“小于”),该误差属于 (填“系统误差”或“偶然误
差”)。
(3)为优化实验方案,小明同学再按图甲组装电路,闭合开关,多次调节电阻箱,记
8
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录下电阻箱阻值R 和电流表电流I,又作出
图线(如图乙),其斜率为
,则一
块电芯的内阻
(结果请用
、
和
表示)
9.(2023·河北保定·河北省唐县第一中学校考三模)新冠疫情期间,测温仪器广泛使
用。小王同学想利用某金属热电阻制作一个简易测温仪器。
(1)图1 中的两条斜线表示金属热电阻的阻值Rt 随温度t 的变化关系,其中一条为理
论值,另一条为该同学用图2 所示电路测量的值,则 (填“Ⅰ”或
“Ⅱ”)为理论值。
(2)现用一节干电池(电动势为1.5V,内阻为1Ω)、电流表(量程0~10mA,内阻
为12Ω)、滑动变阻器、开关及导线若干,按图3 所示电路图连接实物。闭合开关,
调节滑动变阻器,使温度为0℃时电流表满偏,则按图1 中理论值可以算出,此时滑动
变阻器连入电路的阻值为 Ω;保持滑动变阻器的滑片位置不动,温度改变后,
电流表示数达到满偏电流的
,则按图1 中理论值可以算出,此时的温度为
℃。
(3)利用上述方法,可以将电流表刻度线改成温度刻度线,则温度刻度线是
(填“均匀”“左疏右密”或“左密右疏”)的。
10.(2023·河北·高三学业考试)某同学打算制作一简易的双倍率欧姆表,找到的器材
如下。
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A.满偏电流为
的电流表
B.最大阻值为
的电阻箱
和最大阻值为
的滑动变阻器
C.开关一个,红、黑表笔各一只,导线若干
(1)该同学找到一节干电池(标称值为
,内阻不计),但不确定其电动势是否与
标称值一致,他设计了如图甲所示电路测量电池的电动势和电流表内阻,操作步骤如
下。
第一步,按照图甲所示电路完成实物连接;
第二步,闭合开关
,调节电阻箱
的阻值,当
的阻值为
时,电流表示数为
,当
的阻值为
时,电流表示数为
,则干电池的电动势为
,电流表内阻为
。
(2)该同学利用上述干电池设计的欧姆表电路图如图乙所示,操作步骤如下。
a.按照图乙所示完成实物连接,并将表笔连到对应位置。
b.断开开关
,将红、黑表笔短接,调节电阻箱
的阻值,使电流表满偏,此时
的
阻值为
,对应欧姆表的“
”倍率,则电流表“
”刻度线的对
应数值应标为 。
c.保持
的阻值不变,闭合开关
,将红、黑表笔短接进行欧姆调零,滑动变阻器
接入回路的阻值为
时电流表示数达到满偏,此时对应欧姆表的“
”
倍率。
d.步骤c 完成后,将红黑表笔与一个未知电阻相连,电流表的示数为
,则未知
电阻的阻值为
。
11.(2023·河北·高三学业考试)某同学利用器材设计了如图甲所示的电路图来测量定
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值电阻
的阻值以及电源的电动势E 和内阻r。已知电源的电动势E 约为3V,定值电
阻
的阻值约为100Ω,电阻箱R 的阻值范围为
,电压表
、
的量程
均为
(均可视为理想电压表)。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中实物连线补充完整 。
(2)该同学连续调节电阻箱的阻值
,得到多组电压表
的示数
和
的示数
,
画出
的关系图线如图丙所示,画出的
关系图线如图丁所示。则可得出
图线的函数表达式为 (用
、、
、
和
表示),
图线的
函数表达式为 (用
、
、
和
表示)。
(3)由图中的数据
、
、可得,电源的电动势
,定值电阻
,
电源的内阻
。
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12.(2023 春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)某实验小组用如图甲所示
的电路测量一电池的电动势和内阻,该电池的电动势E 约为9V、内阻r 约为2Ω,允许
流过的最大电流为0.9A。现有量程为0~2.5V、内阻为2kΩ 的电压表Vl,电阻箱R1、R2
和定值电阻R0=10Ω,开关S,导线若干。请回答下列问题:
(1)将电压表Vl和电阻箱R1改装成量程为0~10V 的新电压表V2,电阻箱R1的阻值应
该调节为 kΩ。
(2)该小组将改装好的新电压表V2(虚线框内)正确接在A、C 之间,如图甲所示。
请根据图甲中的电路图用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接成完整电路
。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,调节电阻箱R2,测出多组R2的阻值和原电压表Vl
的示数U1,根据实验数据,用描点法绘出
图像,如图丙所示。依据图像,可
得电源的电动势E= V,内阻r= Ω(结果均保留两位有效数字)。
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13.(2023 春·河北唐山·高三唐山市第二中学校考阶段练习)某同学欲将一只内阻未
知,满偏电流为
的毫安表A 改装成电压表,他先测量出毫安表A 的内阻,然后
对电表进行改装。实验中可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器
B.滑动变阻器
C.电阻箱
D.电源
(电动势为1.5 V,不计内阻)
E.电源
(电动势为9 V,不计内阻)
F.开关、导线若干
具体实验步骤如下:
(1)按电路原理连接好线路;
(2)将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关
后调节滑动变阻器的阻值,使毫安表
A 的指针满偏;
(3)闭合
,保持滑动变阻器不变,调节R 的阻值,使毫安表A 的示数为
,
此时R 的示数为
;
回答下列问题:
(1)为减小实验误差,实验中电源应选用 (填“
”或“
”),滑动变阻
器应选用 (填“
”或“
”)。
(2)由实验操作步骤可知毫安表A 内阻的测量值
Ω,与毫安表A 内阻的
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真实值相比 (填“偏大”“相等”或“偏小”)。
(3)若该同学要将上述毫安表A 改装成量程为2V 的电压表,则需要串联一个定值电
阻,关于改装下列说法正确的是( )
A.若将一个阻值为
的电阻和毫安表A 串联,则改装的电压表量程等于2 V
B.若将一个阻值为
的电阻和毫安表A 串联,则改装的电压表量程小于2 V
C.若将一个阻值为
的电阻和毫安表A 串联,则改装的电压表量程大于2 V
D.若将一个阻值为
的电阻和毫安表A 串联,则改装的电压表量程等于2 V
14.(2023·河北石家庄·统考三模)恒压源(输出电压大小恒定)与定值电阻串联后作
为一个整体可看作一个实际电源,现用如图甲所示的电路来测量恒压源的输出电压
和串联电阻
。闭合开关S,调节电阻箱R 的阻值,电压表测得多组电压U 的数值。
(1)根据测量数据,作出
函数关系图线如图乙所示,图中直线纵截距为a,斜
率为k,不考虑电压表内阻,则
,
。(用a 和k 表示)
(2)若考虑电压表内阻带来的系统误差,则测量值
(选填“>”“=”或“<”)
真实值。
(3)把两个完全相同的小灯泡接在恒压源和定值电阻两端,如图丙所示,其中一个小
灯泡的伏安特性曲线如图丁所示,若测得
,
,则该小灯泡的实际功
率为 W。(结果保留两位有效数字)
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15.(2023·河北·统考模拟预测)使用电压表和电流表测量电阻相对比较准确,但是测
量过程比较复杂;物理学中利用闭合电路的欧姆定律制成快速粗测电阻的欧姆表。
(1)图甲是某次测量时,选用欧姆表“×10”挡时的指针位置,则此电阻用多用电表测
量的阻值是 。
A.19Ω B.190Ω C.21Ω D.210Ω
(2)如图乙为欧姆表的内部电路结构,表笔分别接A、B,当选用“×100”挡时,开关
S 接1,连接电池
的电动势为
,那么若选用“×1k”挡,开关S 接2,则选用
的电池
的电动势为
V。
(3)由于长时间的使用,欧姆表内电池的内阻变大,若电动势不变,重新测量时,先
欧姆调零,则测量某电阻的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实
值。
(4)若电池的电动势出现衰减变小,内阻不变,则测量某电阻的测量值 (选填
“大于”“小于”或“等于”)真实值。
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16.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模)目前主流的锂离子电池的主要材料为
磷酸铁锂,内阻作为锂电池的关键特性之一,直接体现电池的老化程度。电池用久以
后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内阻变大。某兴趣小组将一块旧的锂
电池充满电,准备利用下列器材测量该电池的电动势和内阻。
A.待测电池,电动势约为3.6V,内阻约0.5Ω;
B.直流电压表
、
,量程均为0~4V,内阻约为3kΩ;
C.定值电阻
,阻值未知;
D.滑动变阻器R,已知最大阻值为
;
E.导线和开关S。
(1)根据如图甲所示的电路图,在图乙中将仪器连接完整 。
(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻
的阻值,方法是先把滑动变阻器R
调到最大阻值
,再闭合开关,电压表
和
的读数分别为
,
,则
(用
、
、
表示)。
(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表
和
的多组数据
、
,描绘出
图像如图丙中图线Ⅰ所示,图线Ⅰ的斜率为k,与横轴的截距为a,则电池的
电动势
,内阻
。(均选用k、a、
中的字母表示)
(4)实验小组发现在实验过程中,电压表
的读数变化不明显,且读数总是比较大,
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影响测量精确度。兴趣小组在实验室中找到一个定值电阻
,接入电路重新测量,得
到
图像如图丙中的图线Ⅱ所示,该兴趣小组需要将定值电阻
接到图丁中的
(填“1”或“2”)位置,理由是 。
17.(2023·河北·模拟预测)在实践活动中,某小组同学用苹果制成水果电池(电动势
E 约为
、内阻约为
),用如图甲所示的实验电路来测量该水果电池的电动势
和内阻,所用器材如下:
A.毫安表
(量程为
,内阻
)
B.微安表
(量程为
,内阻
)
C.电阻箱
(最大阻值为
,额定电流为
)
D.滑动变阻器
(最大阻值为
,额定电流为
)
E.开关和导线若干
(1)该小组同学根据实验器材,把微安表与电阻箱
串联改装成量程为
的电压表,
则应把电阻箱
的阻值调整到
。
(2)请用笔画线代替导线,将图乙的实物图连接成完整电路 。
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(3)闭合开关
,多次调节滑动变阻器
的滑片位置,测得并记录多组毫安表的示数
及对应微安表的示数
;输入计算机作出
和
的关系图线如图丙中
Ⅰ、Ⅱ所示,其中图线Ⅱ是 的关系图线。根据图线Ⅰ测得水果电池的电动势
,内阻
。
18.(2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测)某实验小组要测量一个量程为0~1V 的
电压表的内阻,实验室提供的器材如下:
待测电压表V(量程0~1V,内阻约为1500Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(最大阻值为2kΩ,额定电流0.5A)
电源E1(电动势1.5V,内阻不计)
电源E2(电动势4.5V,内阻不计)
电阻箱R(0~999Ω)
开关两个、导线若干
该实验小组根据实验电路图操作步骤如下:
①按电路图连接电路,开关闭合前,将滑动变阻器的滑片移至最右端,电阻箱调到最
大值;
②闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器的滑片位置,使电压表的指针指到满刻度;
③断开S2,保持S1闭合,滑动变阻器位置不变,调整电阻箱的阻值,发现无论如何都
调不到电压表指针半偏,最后只好调至电压表指针指到满刻度的三分之二;
④读出电阻箱的阻值R,得出电压表的阻值。
(1)补全电路图,注意:滑动变阻器的滑片移至最右端时,电压表示数为零。
(2)电压表的阻值
。
(3)为了使测量比较准确,滑动变阻器应选 ,电源应选 。(均填入器
材所对应的符号)
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(4)用该方法测出的电压表内阻R 测和电压表真实内阻R 真的大小关系为R 测
(填“大于”“等于”或“小于”)R 真,这种误差属于系统误差。
19.(2023·河北沧州·河北省吴桥中学校考模拟预测)某物理兴趣小组用电压表、灵敏
电流表及滑动变阻器等实验器材测量一水果电池的电动势和内阻,已知水果电池的内
阻较大。
(1)请你帮兴趣小组成员设计合理的电路,并将实验原理电路图画在方框内(水果电
池用一节干电池的符号代替) ;
(2)按(1)设计的电路测量产生误差的主要原因是 (选填“电压表的分流”
或“电流表的分压”);
(3)若已知灵敏电流表的内阻为RA,调节滑动变阻器,读出多组电流表和电压表的示
数,记录在表格中,并以电流表的示数I 为横轴,以电压表的示数U 为纵轴建立坐标
系,描点作出U-I 图像,若图像斜率的绝对值为k,纵截距为b,则水果电池的电动势
为 ,内阻为 。
20.(2023·河北沧州·河北省吴桥中学校考模拟预测)实验室提供了以下器材,某物理
兴趣小组的同学选用其中的器材,测量一节新干电池的电动势和内阻。
A.毫安表A(量程1.5mA,内阻为
);
B.电压表V(量程15V,内阻约为
);
C.定值电阻
(
);
D.定值电阻
(
);
E.电阻箱R(
);
F.开关、导线若干。
(1)甲同学想选择电压表完成此实验,乙同学认为不能选择电压表,理由是
。
(2)经过讨论,该物理兴趣小组的同学选择了其中的部分器材进行实验,原理图如图
19
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甲所示,他们接入定值电阻
,既要保护电路安全,又要保证电流表示数变化明显,
定值电阻
应接在电路中的 处(填“A”或“B”)。
(3)该兴趣小组的同学调节电阻箱,记录一系列电阻值和电流值,做出了电流I 和电
阻R 的关系如图乙所示,不考虑毫安表A 所在支路分流的影响,根据图乙,可求得干
电池的电动势
V,内阻
。(保留小数点后两位)
(4)采用此电路测得的干电池的电动势 真实值,干电池的内阻
真实值。(选填“大于”“等于”或“小于”)
21.(2023·河北沧州·河北省吴桥中学校考模拟预测)某同学利用半偏法来测量量程为
0~1.5V 的电压表V 的内阻(约为几千欧姆),可供选择的器材有:
电阻箱R(最大阻值9999.9Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值100Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值50kΩ);
直流电源E1(电动势3V);
直流电源E2(电动势6V);
开关1 个,导线若干。
实验步骤如下:
①按电路原理图连接电路;
②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭
合开关S;
③调节滑动变阻器,使电压表满偏,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻
20
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值,使电压表半偏,记下电阻箱的阻值R。
(1)要更加准确地测量,则实验中电源应选用 (填“E1”或“E2”),滑动变
阻器应选用 (填“R1”或“R2”)。
(2)请将电路图补充完整 。
(3)实验步骤③中记录的电阻箱阻值为R=3020.0Ω,则电压表内阻的测量值为
Ω,电压表半偏时,电阻箱两端的实际电压 (填“大于”“小于”或“等
于”)0.75V,不考虑测量时的偶然误差,电压表内阻的测量值 (填“大于”
“小于”或“等于”)真实值。
22.(2023·河北张家口·统考三模)某同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻
的
阻值、电源电动势
和内阻,备有下列器材:
A.电流表
(量程
,内阻
)
B.电流表
(量程
,内阻
)
C.电源(电动势约
,内阻约为
)
D.电阻箱(最大电阻
)
E.未知电阻
(阻值约为
)
F.开关两个,导线若干
操作步骤如下:
(1)为使测量结果较准确,电流表应选 (选填“
”或“
”);
(2)测
的阻值时先闭合开关
和
,调节电阻箱,当电阻箱的阻值为
时,电
流表示数为
;接着断开
,调节电阻箱,当电阻箱的阻值为
时,电流表示数仍
21
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为
,则
的阻值为
,该测量原理 (选填“有”或“没
有”)系统误差;
(3)保持
闭合、
断开,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后电阻箱的阻值
及电流表的示数
。为了直观地得到
与
的关系,该同学以
为纵轴、
为横轴,作
出如图乙所示的一条直线,根据图乙可求得电源的电动势
,
。(计算结果均保留两位有效数字)
23.(2023·河北沧州·河北省吴桥中学校考模拟预测)如图所示,新能源汽车的电池放
在底盘的上面,几百节可充电电池通过串联和并联连接后,电压可高达450V 至
500V。
现从中选取一节电池(电动势约为6V,内阻约2Ω)来测量该电池电动势和内阻,实
验器材除待测电池外有;
①电流表A(量程为300mA,内阻RA=2Ω)
②电压表V1(量程为3.0V,内阻RV1=3kΩ)
③电压表V2(量程为15V,内阻RV2=10kΩ)
④定值电阻R(阻值R=3kΩ)
⑤滑动变阻器R1(最大阻值R1=3kΩ)
⑥滑动变阻器R2(最大阻值R2=30Ω)
开关S,导线若干。
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(1)甲同学设计的实验电路如图甲所示,请至少指出该电路器材选用的两个不妥之处:
① ,② 。
(2)为了能安全、准确地测出该电池的电动势和内阻,请从上述提供的实验器材中选
择必要的器材,在图乙方框中画出实验电路图,标明所选器材的符号 。
(3)按照第(2)问中设计的电路进行正确的实验操作,得到了几组电压表读数U 和
对应的电流表读数I,数据如下表所示。根据表中数据,在图丙中的坐标纸上将所缺数
据点补充完整,并画出U-I 图像 。
I/mA
193
153
111
69
30
U/V
2.51
2.59
2.68
2.76
2.84
(4)根据第(3)问绘制的U-I 图线求出电源的电动势E= V,内阻r=
Ω。(结果均保留三位有效数字)
24.(2023·河北沧州·河北省吴桥中学校考模拟预测)某同学要测量电阻
的阻值。
(1)他先用多用电表的欧姆挡粗测电阻,选用“
”倍率的电阻挡测量,发现多用
电表指针偏转角度过大,因此需选择 (选填“
”或“
”)倍率的
电阻挡,换挡后应重新调零,测量时多用电表的示数如图甲所示,测量结果为
。
(2)为了精确测量电阻
的大小,实验室提供了以下器材:
A.电流表A(量程为
,内阻
)
B.电压表V(量程为
,内阻约为
)
C.滑动变阻器
(
,额定电流
)
D.定值电阻
E.定值电阻
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F.电源(电动势
,内阻约
)
G.开关S、导线若干
实验要求多测量几组数据,尽可能地减小实验误差,请根据提供的实验器材设计实验
电路,并画在图乙的方框内,并标明所取器材的符号。
(3)根据电路图连接好电路,通过调节滑动变阻器滑片,测得多组电压表和电流表的
示数值,作出
图像,得到图像如图丙所示,则测得定值电阻的阻值为
(结果保留三位有效数字),该实验 (填“存在”或“不存在”)因电
压表的分流或电流表的分压引起的系统误差。
25.(2023·河北·模拟预测)某同学利用如图甲所示电路测量待测电源的电动势和内阻。
实验室提供的器材如下。
标准电源(电动势为
,内阻
)
滑动变阻器(最大阻值为100 Ω)
电流表A(量程为0~500 mA,内阻为2 Ω)
开关
请回答下列问题:
(1)在图乙中用笔画线代替导线,完成实物图连接 。
(2)按图甲接好电路后,闭合开关
、断开开关
,调节滑动变阻器的滑片位置,记
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录稳定后电流表示数
,保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关
、闭合开关
,
记录稳定后电流表的示数
。
(3)某次实验时闭合开关
、断开开关
,调节完成后电流表示数稳定时如图丙所示,
则滑动变阻器接入回路的阻值为 Ω。
(4)该同学将测得的多组数据描绘在
坐标系中,如图丁所示,请将图线画在坐
标系中 。
(5)通过电脑拟合得到的图线,斜率为
,纵截距为
,则待测电源
的电动势
,内阻
。
26.(2023·河北保定·统考三模)通过学习我们知道,理想变压器原、副线圈的电压之
比等于原、副线圈的匝数之比,某学校实验小组想通过实验验证这一结论,实验室中
的可拆变压器的实物图如图甲所示,该兴趣小组还亲自动手绕制成匝数为1600 匝和其
它规格的线圈,以匝数1600 匝的线圈为原线圈,分别用实验室变压器的线圈和自制线
圈作副线圈进行实验。
n1
U1
n2
U2
匝数比k1
电压比k2
(k2-k1)/
k1
160
0
220
400
53.2
4.00
4.14
3.38%
160
0
220
100
12.40
16.00
17.74
10.89%
160
0
220
30
4.05
53.33
54.32
1.85%
25
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160
0
220
20
2.7
80.00
81.48
1.85%
160
0
220
10
1.34
160.00
164.18
2.61%
(1)把记录的相关数据填入数据表,依据数据表,可以得出结论:在误差允许的范围
内,原、副线圈的电压比 原、副线圈的匝数比(填“等于”、“不等于”)。
(2)根据数据表最后一列可知,实验存在系统误差,即
,可知
U2偏小,请给出合理解释: 。
27.(2023·河北沧州·统考模拟预测)实验小组找到一刻度清晰的微安表G,但其量程、
内阻标识均模糊不清。该小组同学决定测量该微安表的内阻并确定其量程,可供选择
的器材如下:
A.电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
B.滑动变阻器R1(0~10Ω);
C.滑动变阻器R2(0~1kΩ);
D.电源E(电动势约为3V);
E.电阻箱Rz(最大阻值为9999Ω);
F.开关S 一个,导线若干。
(1)请按图甲所示电路图将图乙中的实物连接 。
(2)滑动变阻器应选择 (填“B”或“C”)。
(3)实验过程:将滑动变阻器的滑片移至左端,合上开关S 后,将滑动变阻器的滑片
向右移动少许,再调节电阻箱,使微安表指针半偏,记下此时电阻箱的阻值R 及电压
表的示数U;再次将滑动变阻器的滑片向右移动少许,重复以上操作,得到多组R、
U,以U 为纵坐标,R 为横坐标,画出的U—R 图像的斜率为k,纵截距为b,则待测微
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安表的量程为 ,内阻为 。
28.(2023·河北·校联考三模)某同学设计了如图所示的电路图测量未知电阻
的阻
值,备选器材如下:
电源E(电动势
,内阻很小)
电流表G(满偏电流
,内阻
)
滑动变阻器
(阻值范围
)
滑动变阻器
(阻值范围
)
电阻箱
(最大阻值
)
开关、导线若干
具体操作过程如下:
Ⅰ、保持电键
断开,闭合电键
,调节滑动变阻器R,使电流表满偏;
Ⅱ、保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合
,调节电阻箱
,使电流表G 示数为
;
Ⅲ、读出此时电阻箱接入电路的阻值
。
(1)待测电阻的阻值
。
(2)本实验中,滑动变阻器应选 (填“
”或“
”),
的测量值
(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
29.(2023·河北唐山·开滦第一中学校考模拟预测)某同学欲通过实验来研究小灯泡电
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流随着电压变化的规律,通过观察发现小灯泡上标有“3V,0.6W”的字样,实验室为
其提供了如下器材:
A.电压表(0~3V,内阻约为10kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻约为20kΩ)
C.电流表(0~0.3A,r₁≈1Ω)
D.电流表(0~0.6A,r₂≈0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A)
F.滑动变阻器(500Ω,0.2A)
(1)实验中电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;
(用序号字母表示)
(2)图甲为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况,请你帮他完成其余部分
的线路连接 。(用笔画线表示对应的导线)
(3)实验过程中获得的数据如下表所示:请在图乙所示的坐标系中做出小灯泡的伏安
特性曲线 。
U/V
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
30.(2023·河北沧州·河北省吴桥中学校考模拟预测)某实验小组用如图甲所示的电路
图测量长度为L、粗细均匀的电阻丝
的电阻率。实验器材有:
5 号干电池一节(电动势为1.5V)
电阻箱
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滑动变阻器
滑动变阻器
表头
待测电阻丝
粗细均匀的电阻丝AB
开关S、导线若干
(1)实验小组用螺旋测微器测量电阻丝
直径,示数如图乙所示,则其直径
mm。
(2)实验中滑动变阻器应选用 (填“
”或“
”)。
(3)实验小组将滑动变阻器滑片调至最左端后,闭合开关S,调节滑动变阻器使其滑
片处于合适位置,调节电阻箱,使其示数为R,然后调节滑片P, (填操作步
骤),记录AP、BP 的长度
、
。则待测电阻丝的阻值
(用题中所给
物理量的字母表示),待测电阻丝的电阻率
(用题中所给物理量的字母
表示)。
(4)重复(3)的操作,测出多组
、
的数据,分别取平均值,则待测电阻丝电阻
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的理论测量值 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
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