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交变电流、传感器相关实验
学习目标
对应题号
目标01 探究变压器原、副线圈电压与匝数的
关系
1，2，8，9，10，11，12，13，14
目标02 各种传感器
3，4，5，6，7，15，16，17，18，19，20，
21，22，23，24，25，26，27，28
1．（2017·浙江·高考真题）（1）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
匝和
匝的变压器，实验测量数据如下表：
1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________（填
或
）。
【答案】 ACE
【详解】(1)变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流
的变化，如果原线圈中通的是直流电源.则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变
压器线圈两端的电压和匝数的关系.需要测量电压，所以需要一个测电压的仪器，所以
需要的器材有A、有闭合铁芯的原副线圈；C 交流电源; E 多用电表交流电压挡;故选
ACE
根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器，考虑到变压器有漏磁
铁芯发热、导线发热等影响判断出U2为原线圈上电压大小，则判断出接电源的是
.
【点睛】本题主要考查探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，若是理想变压器则
电压之比应该等于匝数之比，但实验数据表明电压之比不等于匝数之比，则说明此变
压器有漏磁现象，根据电压之间的关系找到
应该接电源．
2．（2017·浙江·高考真题） (1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单
1
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摆的周期时，图中________(填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好
些．
(2)如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，
下列说法正确的是________(填字母)．
A．用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈
B．测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表
C．原线圈接0、8 接线柱，副线圈接0、4 接线柱，则副线圈电压大于原线圈电压
D．为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线
圈电压的影响
【答案】 乙 AD/DA
【详解】(1)[1]在测量单摆的周期时，一般选取摆球经过最低处时记录，所以选择乙图；
(2)[2]AD．变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关，因此需要
用可拆卸的变压器研究，AD 正确；
B．变压器只能对交变电流的电压有作用，不能用直流电压表，B 错误；
C．根据理想变压器原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知，原线圈接0、
8，副线圈接0、4，那么副线圈的电压小于原线圈电压，C 错误。
故选AD。
3．（2023·湖南·统考高考真题）某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了
一个测量微小压力的装置，其电路如图（a）所示，
为电阻箱，
为半导体
薄膜压力传感器，
间连接电压传感器（内阻无穷大）．
2
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（1）先用欧姆表“
”挡粗测
的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是____
;
（2）适当调节
，使电压传感器示数为0，此时，
的阻值为_____（用
表示）；
（3）依次将
的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝
码重力大小），读出电压传感器示数
，所测数据如下表所示：
次数
1
2
3
4
5
6
砝码质量
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电压
0
57
115
168
22
0
280
根据表中数据在图（c）上描点，绘制
关系图线_____；
（4）完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用．在半导体薄
3
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膜压力传感器上施加微小压力
，电压传感器示数为
，则
大小是_____
（重力加速度取
，保留2 位有效数字）；
（5）若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量
间电压，在半导体薄膜压力传感器
上施加微小压力
，此时非理想毫伏表读数为
，则
_____
（填“>”“=”或
“<”）．
【答案】 1000#1000.0
1.7×10-2 >
【详解】（1）[1]欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω
（2）[2]当电压传感器读数为零时，CD 两点电势相等，即
即
解得
（3）[3]绘出U-m 图像如图
4
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（4）[4]由图像可知，当电压传感器的读数为200mV 时，所放物体质量为1.75g，则
（5）[5]可将CD 以外的电路等效为新的电源，电动势E＇，内阻r＇，CD 两点电压看
做路端电压，因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大，此时电压传感器读数
当读数为U＇=200mV 时，实际CD 间断路（接理想电压传感器时）时的电压等于E＇
大于200mV，则此时压力传感器的读数F1>F0。
4．（2022·重庆·高考真题）某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温
度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：
恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表
V。
（1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节___________
（选填一种给定的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连
接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻___________（选填“远
大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。
（2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0°C 变化到
40.0°C 的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是___________
（保留2 位有
效数字）。
【答案】 可变电阻R1 远大于 -1.2
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【详解】（1）[1]由题知恒压直流电源E 的电动势不变，而用加热器调节RT的温度后，
导致整个回路的总电阻改变。而要确保电流表的示数仍为50.0μA，则需控制整个回路
的总电阻不变，故需要调节的器材是可变电阻R1。
[2]连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT并联后R 总减小，则根据
并联电阻的关系有
则要保证R 总不变需须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表。
（2）[3]图可得温度为35.0°C 时电压表的电压为1.6V，且实验设定恒定电流为
50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1= 32kΩ；温度为40.0°C 时电压表的电
压为1.3V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2=
26kΩ，则温度从35.0°C 变化到40.0°C 的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是
负号表示随着温度升高RT的阻值减小。
5．（2020·全国·统考高考真题）已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千
欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电
源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20 Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安
表（内阻约为100 Ω）。
(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图________________。
(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，
计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V 和3.0
mA，则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ（保留2 位有效数字）。实验中得到的该热敏
电阻阻值R 随温度t 变化的曲线如图（a）所示。
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(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为
2.2kΩ。由图（a）求得，此时室温为_____℃（保留3 位有效数字）。
(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中，
E 为直流电源（电动势为10 V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0 V 时，
便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50℃，则图中
_________（填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为
_________kΩ（保留2 位有效数字）。
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【答案】
1.8 25.5 R1 1.2
【详解】(1)[1]滑动变阻器由用分压式，电压表可视为理想表，所以用电流表外接。连
线如图
(2)[2]由部分电路欧姆定律得
(3)[3]由图(a)可以直接可读该电阻的阻值为2.2kΩ 对应的温度为25.5℃。
(4)[4]温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少。而温度高时要求输出电压升
高，以触发报警，所以R1为热敏电阻。
[5]由图线可知，温度为50℃时，R1=0.8kΩ，由欧姆定律可得
，
代入数据解得
6．（2019·全国·高考真题）某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流
条件下的正向电压U 与温度t 的关系，图中V1和V2为理想电压表；R 为滑动变阻器，
R0为定值电阻（阻值100 Ω）；S 为开关，E 为电源．实验中二极管置于控温炉内，控
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温炉内的温度t 由温度计（图中未画出）测出．图（b）是该小组在恒定电流为50.0μA
时得到的某硅二极管U-t 关系曲线．回答下列问题：
（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表
V1的示数为U1=______mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度t 升高时，硅二极管
正向电阻_____（填“变大”或“变小”），电压表V1示数_____（填“增大”或“减
小”），此时应将R 的滑片向_____（填“A”或“B”）端移动，以使V1示数仍为U1．
（2）由图（b）可以看出U 与t 成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二
极管的测温灵敏度为
=_____×10-3V/℃（保留2 位有效数字）．
【答案】 5.00 变小 增大 B 2.8
【详解】（1）U1=IR0=100Ω×50×10-6A=5×10-3V=5mV 由
，I 不变，温度升高，
U 减小，故R 减小；由于R 变小，总电阻减小，电流增大；R0两端电压增大，即V1表
示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故滑动变阻器向右调节，即向B 端调节．
（2）由图可知，
=2.8×10-3V/℃
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7．（2018·全国·高考真题）某实验小组利用如图
所示的电路探究在
范
围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电
阻
，其标称阻值（
时的阻值）为
；电源
（
，内阻可忽略）；电
压表
（量程
）；定值电阻
（阻值为
），滑动变阻器
（最大阻
值为
）；电阻箱
（阻值范围
）；单刀开关
，单刀双掷开关
。
实验时，先按图
连接好电路，再将温控室的温度升至
。将
与1 端接通，
闭合
，调节
的滑片位置，使电压表读数为某一值
；保持
的滑片位置不变，将
置于最大值，将
与2 端接通，调节
，使电压表读数仍为
；断开
，记下此
时
的读数。逐步降低温控室的温度，得到相应温度下
的阻值，直至温度降到
。实验得到的
数据见下表。
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
270.0
240.0
回答下列问题：
（1）在闭合
前，图
中
的滑片应移动到_________（填“
”或“
”）端；
（2）在图
的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出
曲线；_________
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（3）由图
可得到
在
范围内的温度特性。当
时，可得
_________
；
（4）将
握于手心，手心温度下
的相应读数如图
所示，该读数为__________
，则手心温度为_________
。
【答案】
450 620.0
33.0
【详解】（1）[1]滑动变阻器是限流式接法，
闭合前，滑片应置于使滑动变阻器连入
电路的阻值最大的位置，即
端。
（2）[2]由题给数据描完点后，观察这些点的分布规律，应画一条平滑曲线，让尽可能
多的点落在线上，不在线上的点要均匀分布在线的两侧。
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（3）[3]由
图线知，当
时
（4）[4]电阻箱的读数为
[5]由
图像知，当
时
8．（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
1600
220
400
53.2
4.00
4.14
3.38%
1600
220
100
12.40
16.00
17.74
10.89%
1600
220
30
4.05
53.33
54.32
1.85%
1600
220
20
2.7
80.00
81.48
1.85%
1600
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
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U2偏小，请给出合理解释：__________________。
【答案】 等于 变压器存在漏磁的问题
【详解】（1）[1]根据实验表格中的电压比和匝数比可知在误差允许的范围内，原、副
线圈的电压比等于原、副线圈的匝数比；
（2）[2] 电压比与匝数比并不相等，主要原因是变压器是不理想的，如有漏磁等。
9．（2023·北京房山·统考二模）实验测量、实验操作、数据分析和误差分析是物理实
验的重要环节。
（1）用10 分度的游标卡尺测量某物体直径如图所示，则直径d = ________cm。
（2）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，如图所示为所用实验
器材，可拆变压器，学生电源，数字万用表。
关于本实验，下列说法正确的是________。
A．为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，原线圈所接电压不超过12V
B．为了保证人身安全，变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱
C．变压器正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
D．使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡测试，大致确定电压后再选用适当的
挡位进行测量
（3）现将数字多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后，分别测量原线圈匝数为n1时
的输入电压U1和副线圈匝数为n2时的输出电压U2，数据如下表。
原线圈匝数n1（匝）
副线圈匝数n2（匝）
输入电压U1（V）
输出电压U2（V）
100
200
4.32
8.27
100
800
4.32
33.90
400
800
4.33
8.26
400
1600
4.33
16.52
①在误差允许范围内，表中数据基本符合________规律。
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②进一步分析数据，发现输出电压比理论值偏小，请分析原因________。
【答案】 0.52 ABD/ADB/BAD/BDA/DBA/DAB 在误差允许的范围内，
变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比 有漏磁、铁芯发热、导线发热等
【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规则有
0.5cm＋2 × 0.1mm = 0.52cm
（2）[2]A．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压
交流电源，所用交流电压不超过12V，A 正确；
B．为了保证人身安全，变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱，B 正确；
C．变压器开始正常工作后，通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈，C 错误；
D．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，D 正
确。
故选ABD。
（3）①根据表中数据，在误差允许的范围内基本符合，变压器原、副线圈的电压之比
等于匝数之比，即有
②电压之比与匝数之比并不相等，主要原因是变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯
发热、导线发热等能量损耗，使副线圈两端电压偏低。
10．（2023·北京朝阳·统考二模）某同学用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与
匝数的关系”。
（1）该同学将原线圈接一学生电源的交流电压输出端，并使用交流电压表分别测量原、
副线圈两端的电压，得到的实验数据如下表所示。
实验序号
原线圈匝
数
副线圈匝数
原线圈电压
（V）
副线圈电压
（V）
1
400
200
4.22
2.10
2
400
800
4.22
8.36
3
400
1600
4.22
16.83
根据实验数据，得到的结论为：在误差允许的范围内，______________。
（2）该同学利用（1）问中第2 组数据时的副线圈给一标有“3.8V ； 0.3A”字样的小
灯泡供电，发现小灯泡并没有被烧坏。测量此时小灯泡两端的电压约为3.00V，并不是
8.36V，其原因主要是_____________。
（3）可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图所示，原线圈接交流电
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源，副线圈接入小灯泡。第一次，缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合；第二次，另取
一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条，重复上述实验。两次均观
察到小灯泡由暗变亮。以下说法正确的是________。
A．第二次实验中小灯泡更亮些
B．用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块更容易发热
C．无论用普通铁块还是用铁芯横条，流经小灯泡的电流均为交变电流
（4）如图所示的电路中，电压为
的交流电源通过阻值为
的定值电阻与一理想变
压器的原线圈连接，一可变电阻R 与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别
为
、
。若保持
不变，将可变电阻R 的阻值增大，则流经原线圈的电流________
（选填“增大”“减小”或“不变”）；当可变电阻R 的阻值为________时（用
、
和
表示），可变电阻R 的功率最大。
【答案】 变压器原、副线圈的电压比等于匝数比 副线圈有电阻，副线圈有
内压 BC/CB 减小
【详解】（1）[1] 根据实验数据，得到的结论为： 在误差允许范围内，变压器原、副
线圈的电压比等于匝数比。
（2）[2]副线圈有电阻，副线圈有内压。
（3）[3] AB．铁芯横条与普通铁块都是导磁材料，铁芯闭合后，减小了漏磁现象，产
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生的感应电动势增大，小灯泡变亮；变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠
压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是减小涡流，提高变压器的效率，
用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块由于涡流更容易发热，变压器效率低一些，
第一次实验中小灯泡更亮些，故A 错误，B 正确；
C．无论用普通铁块还是用铁芯横条，副线圈中还是交变电流，流经小灯泡的电流均为
交变电流，故C 正确。
故选BC。
（4）[4] 在原、副线圈匝数比一定的情况下，R 增大，副线圈电流I2减小，设原线圈
电流为I1，根据
，知流经原线圈的电流I1减小。
[5] 把变压器和R 等效为一个电阻
，R0当作电源内阻，则输出功率
当内外电阻相等即
时，输出功率最大，根据
，得
代入
，解得
11．（2023·广东汕头·统考二模）某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压
器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
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（1）该实验中变压器原线圈接线柱接入学生电源应该选择哪种接法______（填“A”或
“B”）；
（2）实验开始前，小艺同学没有使用铁芯组装变压器，而是直接将一个线圈接入电源，
另外一个线圈接电压表，保持电源输入电压、两个线圈接入的匝数不变，逐渐将两个
线圈相互靠近的过程中，观察到电压表的读数______（选填“变大”、“变小”、
“不变”）；
（3）在正确组装变压器后，甲乙丙三位同学分别利用控制变量法探究副线圈的电压
与原线圈电压
，原线圈的匝数
，副线圈的匝数
的关系，将实验数据绘制成
甲、乙、丙三幅图像，哪个同学的实验结果有误______（选填“甲”、“乙”、
“丙”）
（4）小琳同学在某次实验中选择厂家标注匝数
匝的线圈A 作为原线圈，厂家
标注匝数
匝的线圈B 作为副线圈，分别接入不同输入电压
，测得对应的输
出电压
得到实验数据如表所示；分析下列可能的原因，你认为正确的有______。
实验次
数
/匝
/匝
1
200
100
8.2
4.0
2
200
100
6.1
2.9
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3
200
100
4.0
1.9
A．原、副线圈的电压的频率不相等
B．变压器线圈中有电流通过时会发热
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．穿过副线圈的磁通量大于原圈的磁通量
【答案】 B 变大 乙 BC/CB
【详解】（1）[1]由图可知，A 为直流接法，B 为交流接法，而要探究变压器的原理则
必须使用交变电压，只有变化的电流才能产生变化的磁场。
故选B
（2）[2]将线圈直接接入交变电源，则线圈中就会产生周期性变化的磁场，而将另一接
了电压表的线圈逐渐靠近接入电源中的线圈时，接了电压表的线圈中的磁通量就会发
生变化，根据法拉第电磁感应定律
可知，越靠近通电线圈，接了电压表的线圈所处的磁场就越强，产生的感应电动势就
越大，因此可知电压表的读数将变大。
（3）[3]根据变压器原副线圈匝数与电压的关系
可得
则可知，在原副线圈匝数比一定的情况下，副线圈中的电压与原线圈中的电压成正比，
图像为过原点的倾斜直线；而当原线圈的匝数以及原线圈中的电压一定时，副线圈中
的电压与负线圈的匝数成正比，图像为过原点的一条倾斜直线；若原线圈中的电压与
副线圈的匝数一定时，副线圈中的电压与原线圈的匝数成反比，即副线圈中的电压与
原线圈匝数倒数的图像为一条过原点的倾斜直线，因此实验结果有误的为乙。
故选乙。
（4）[4]由表中数据可知，原副线圈的匝数比小于原副线圈中的电压之比，即有电能的
损失。
A．变压器不会改变电压的频率，故A 错误；
B．根据电流的热效应可知，当有电流通过线圈时，线圈会发热，从而造成电能的损失，
俗称铜损，故B 正确；
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C．铁芯在交变磁场中会产生涡流，而根据电流的热效应可知铁芯会发热，从而造成电
能的损失，俗称铁损，故C 正确；
D．因为铁芯对磁场的约束不严密，因此，穿过副线圈的磁通量一定小于原线圈的磁
通量，即磁通量有损失，俗称磁损，故D 错误。
故选BC。
12．（2023·北京·模拟预测）某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器
线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
（1）下列说法正确的是________。
A． 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B． 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能
C． 理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失
D． 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
（2）实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”
和“4”两个接线柱之间的电压为
，则可推断原线圈的输入电压可能为________。
A．
B．
C．
D．
（3）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源
与串联的定值电阻
可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原
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线圈连接；一可变电阻
与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为
、
（右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值
不变的
情况下，调节可变电阻
的过程中，当
________时，
获得的功率最大。
【答案】 BC/CB D
【详解】（1）[1]
A．变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A
错误；
B．变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能，
故B 正确；
C．理想变压器忽略能量损失，原线圈输入功率全部转到副线圈输出功率，故C 正确；
D．变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端电
压不变，不为0，故D 错误。
故选BC。
（2）[2]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系为
当变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱之间，副线圈的“0”和“4”两个接线柱时，
可知原副线圈匝数比为2:1，副线圈电压为3V，则原线圈电压应该为6V；
实际操作中，不是理想变压器，需要考虑损失部分，则原线圈所接电压大于6V。
故选D。
（3）[3]把变压器和R 等效为一个电阻R1，R0当做电源内阻，当内外 电阻相等时，即
此时，输出功率最大，根据
得
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将公式
代入上式，可得
从而得出
此时
获得的功率最大。
13．（2023·山东·一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方
法、实验操作、数据分析等。例如：
（1）实验仪器。下表是用图1 中的多用电表进行测量的四次记录，a、b 分别为测量时
的指针位置。其中有的记录了量程（或倍率）但没有记录读数，有的记录了读数但没
有记录量程（或倍率），请你填写表格中的各个空格。
序
号
所测物理量
量程或倍
率
指针
读数
①
直流电压
5V
a
______
②
直流电流
______
a
11.3mA
③
电阻
______
a
5.0×103Ω
④
电阻
×100Ω
b
______
（2）数据分析。
某学生选用匝数可调的可拆变压器（视为理想变压器），如图2 所示，做“探究变压
器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈
的匝数，可以研究副线圈匝数n2对输出电压U2的影响。
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以U2为纵坐标，n2为横坐标。在图3 中画出变压器的输出电压U2与其匝数n2关系图像
的示意图______，并说明U2-n2图像斜率的物理意义。______
【答案】 1.14V/1.15V/1.16V 50mA ×100Ω 400Ω
每匝线圈（原线圈或副线圈均可）产生的电压；或表示铁芯中
磁通量的变化率
【详解】（1）[1]电压表的读数为1.15V；
[2]电流表的量程为50mA；
[3]欧姆表的倍率为×100Ω
[4]欧姆表的读数为
（2）[5]根据
解得
变压器的输出电压U2与其匝数n2关系图像的示意图为
[6]图像的斜率为
每匝线圈（原线圈或副线圈均可）产生的电压；或表示铁芯中磁通量的变化率
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14．（2022·江苏南京·统考模拟预测）做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”
的实验。
（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有__________。（填选项字母）
A．
B．
C．
D．
E.
（2）下列说法正确的是__________
A．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同
B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需
要运用的科学方法是控制变量法
C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V
D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
（3）实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相
互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面__________。
A．
B．
C．
D．
（4）由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的__________值（选填
“平均”、“有效”或“最大”）；某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图
甲所示，其对应的选择开关如图乙所示，则此时电表读数为__________。
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（5）若用匝数
匝和
匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表
所示。根据测量数据，则
一定是__________线圈。（选填“原”或“副”）
实验次
数
1
2
3
4
0.90
1.40
1.90
2.40
2.00
3.01
4.02
5.02
【答案】 BDE/BED/DBE/DEB/EBD/EDB BD/DB D 有效 4.8V
副
【详解】（1）[1]实验中需要交流电源、变压器和交流电压表（万用表），不需要干电
池和直流电压表，故AC 错误，BDE 正确。
故选BDE。
（2）[2]A．变压器工作时只是改变电压，不改变频率，副线圈电压频率与原线圈相同，
故A 错误；
B．实验过程中，在原、副线圈匝数和原线圈两端电压三个变量中保持两个不变，改变
一个来探究匝数比与原副线圈电压之比的关系，用的是控制变量法，故B 正确；
C．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，
所用交流电压不能超过12V，而用直流电压变压器不能工作，故C 错误；
D．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理知
可知，匝数少的电流大，则导线应该粗；绕制降压变压器原、副线圈时，由于副线圈
的匝数少，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，故D 正确。
故选BD。
（3）[3] 由图，根据楞次定律和右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向与面
平行，
为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应垂直面
，即平行于面
，故ABC 错误，D 正确。
故选D。
（4）[4]由于交变电流的电压是变化的，实验中测量的是电压的有效值；
[5]所选择为交流电压10V 挡，依题意，此时电表读数为4.8V。
（5）[6]由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小
于理论值，由理想变压器规律
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由表格数据值U1 总是略小于
，故U1 应该是副线圈的电压值，
一定是副线圈。
15．（2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模）某科技兴趣小组对具有自动加水功能
的家用电热壶的原理十分感兴趣，于是自行设计了一个简化的装置示意图和电路图，
如图1 所示。该装置可以实现在壶中的水量不足时自动加水，而在达到“预设水量”
时，又能够自动停止加水的目的。底座可以承受水壶和水的全部重量，底座压在一个
以O 点为固定转轴的L 形杠杆上。杠杆
段水平，另一端与压力传感器
接触，
的阻值与压力F 之间的关系图像如图2 所示。当“控制电路”的输入端电压大于等于
1V 时，能控制水泵的电机开始工作，将水抽到水壶中。已知电源的电动势为
，内
阻为
，
为电阻箱（
），水壶中没有水时，水壶和底座的总质量为
，
重力加速度g 取
，“控制电路”输入端中的电流十分微弱，可以忽略，杠杆绝
缘且质量不计，不考虑加水时水流的冲击力。回答下列问题：
（1）水龙头往水壶加水的过程中，
的阻值逐渐_________，
两端的电压逐渐
_________（均选填“增大”或“减小”）；为了实现上述功能，“控制电路”的输入
端应该并联在电路的_________端点（选填“a、b”或“c、d”）。
（2）该小组的同学调节底座与杠杆的接触位置B，使图中
的长度为
长度的2 倍，
并要求“预设水量”为1L（对应的水的质量为
）。已知电阻
受到的压力
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，其中
为杠杆上B 点受到的压力，则应将
调节为_________
，此时
两端的电压为_________V。
【答案】 减小 增大 a、b 24.0 4.8
【详解】（1）[1][2][3]加水的过程中，压力
变大，由题图2 知，
的阻值逐渐减小；
则电路总电阻逐渐减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流逐渐增大，则
两端
的电压逐渐增大；为了在水量达到“预设水量”时电机停止工作，要使“控制电路”
输入端电压随水量的增加而减小，则“控制电路”输入端应该连接电路的a、b 端点。
（2）[4][5]达到“预设水量”1L 时，水壶和水的总重力为
压力传感器
上的压力为
由图2 读得
的阻值为
，由题意知到“预设水量”时
的电压应为1V，通过
的电流应为
则
的阻值应为
此时
两端的电压为
16．（2023·福建福州·福建省福州第一中学校考三模）某同学手头有一个器件，上网查
阅相关资料得知该器件为压敏电阻（压敏电压18 ~ 750V，承受浪涌电流100 ~ 800A，
额定功率为0.1W，可作为间接雷击干扰保护应用方案中的器件，防止高浪涌峰值对设
备的影响，当压敏电阻所吸收的能量大于所能承受的最大能量时会被损坏）。该同学
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欲测绘该压敏电阻的U—I 曲线，实验室里可提供的实验器材有：
A．直流电源（输出电压为0 ~ 1000V）
B．电子电流表A（量程为0 ~ 1000A，内阻几乎为零）
C．电压表V（量程为0—30V。内阻为30kΩ）
D．定值电阻有三个（R1= 60kΩ，R2= 180kΩ，R3= 540kΩ）
E．开关S、单刀四掷开关S′及导线若干
在尽可能减小测量误差和保护仪器安全的情况下，请回答下列问题。
（1）要求压敏电阻两端的电压从0 开始测量到750V（提示：测小电压用大量程时，
电压表示数较小，误差较大，可以分挡测量），请在图甲中完成其余的电路设计
___________。
（2）若由于电源输出电压未知，则在闭合开关S 前，应将开关S'打到___________
（选填“1”或“4”）。
（3）为了保护压敏电阻，开关S 应___________（选填“瞬间接触”或“长时间关
闭”）。
（4）按正确的电路设计，通过规范的实验操作，多次改变电源的输出电压，获得压敏
电阻两端电压U 和通过它的电流l 的多组数据，作出的U—I 图像如图乙所示。
（5）该同学利用1A 的保险丝和该压敏电阻，给电源电压为12V 的自家路由器安装了
一个避雷电路，如图丙所示，请你结合图丙简述避雷的原理，_______________。
【答案】
4 瞬间接触 由图像
知，当电压较低时，压敏电阻呈现很大的电阻；当雷电来临时，电压升高，压敏电阻
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阻值减小，会烧断保险丝，从而保护了路由器
【详解】（1）[1]由于要求压敏电阻两端的电压从0 开始测量到750V，则需要对电压
表依次串联R1、R1＋R2和R1＋R2＋R3进行改装，且电子电流表A 内阻几乎为零，则电
流表应采用内接法，故电路图连接如下
（2）[2]若电源输出电压未知，则在闭合开关S 前，为保护电路，应将开关S'打到4 位
置这样电压表的量程最大。
（3）[3]为了保护压敏电阻，开关S 应瞬间接触。
（5）[4]由图像知，当电压较低时，压敏电阻呈现很大的电阻；当雷电来临时，电压升
高，压敏电阻阻值减小，会烧断保险丝，从而保护了路由器。
17．（2023·福建福州·福建省福州第一中学校考二模）电子温度计的核心元件是热敏电
阻。某型号的热敏电阻说明书显示的
图如图甲所示。学习小组想测量该热敏电阻
在34~42°C 的阻值与温度的关系。实验器材有电源（输出电压恒为
，电
流表A（量程
，内阻
约为50Ω）等，实验电路图如图乙所示。
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主要实验步骤如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器R，使电流表满偏；
②保持滑动变阻器R 接入电路的阻值不变，断开开关S，将
做好防水处理后同温度
计一起放进烧杯里，烧杯中倒入温水，当温度计示数为合适值时，读出电流表示数I；
③水温逐渐降低，读出不同温度下电流表示数I，填到记录表格中。
请完成以下问题；
（1）有两个滑动变阻器可供选择，最大阻值分别为100Ω、200Ω，本实验应选择最大
阻值为_____Ω 的滑动变阻器。
（2）温度为42°C 时电流表指针如图丙所示，读数为I=___________mA，则测得的此
温度下热敏电阻的阻值
=___________Ω（保留1 位小数）。
（3）小组利用此热敏电阻和电磁继电器设计一个温度报警装置，环境温度低于42°C
时报警指示灯不亮，达到或超过42°C 时指示灯亮，电路图如图丁所示。则指示灯应连
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接在___________间（填“AB”或“CD”）。
【答案】 200 30.7/30.8 150.9 CD
【详解】（1）[1]闭合开关，调节滑动变阻器
，当电流表满偏时有
因此可知滑动变阻器大约需要调节到
，则需选择最大阻值为
得滑动变阻器。
（2）[2]根据电流表的表盘刻度可知，该电流表的精度为1mA，因此读数时需估读到
下一位，根据指针所示可读得电流表得示数为
；
[3]根据闭合电路得欧姆定律有
代入数据解得
（3）[4]根据温度报警器组装得电路图，当温度低于42°C 时，热敏电阻得阻值较大，
电磁继电器线圈中的电流较小，磁力不足以把触片吸下，灯不亮，说明报警指示灯连
接在CD 间。
18．（2023·江苏扬州·扬州中学校考模拟预测）半导体薄膜压力传感器是一种常用的传
感器，其阻值会随压力变化而改变。现有一压力传感器：
（1）利用图甲所示的电路测量该传感器在不同压力下的阻值RN，其阻值约几十千欧，
实验室提供以下器材：
电源电动势为3V
电流表A（量程250μA，内阻约为50Ω）
电压表V（量程3V，内阻约为20kΩ）
滑动变阻器R（阻值0~100Ω）
为了提高测量的准确性，开关S1、S2应该分别接在_________（选填“1”或“2”、“3”
或“4”）；
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（2）通过多次实验测得其阻值RN随压力F 变化的关系图像如图乙所示：
（3）由图乙可知，压力小于2.0N 时的灵敏度比压力大于2.0N 时的灵敏度（灵敏度指
电阻值随压力的变化率）_______（选填“高”或“低”）；
（4）利用该压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣装置，可以将质量不同的物体进
行分拣，图中RN为压力传感器，R'为滑动变阻器，电源电压为6V（内阻不计）。分拣
时将质量大小不同的物体用传送带运送到托盘上，OB 为一个可绕O 转动的杠杆，下端
有弹簧，控制电路两端电压小于2V 时，杠杆OB 水平，物体水平通过进入通道1，当
控制电路两端电压大于2V 时，杠杆的B 端就会被吸下，物体下滑进入通道2，从而实
现分拣功能。若R'调为15.0kΩ，取重力加速度g=10m/s2，该分拣装置可以实现将质量
超过_____________kg 的物体进行分拣（结果保留2 位有效数字），自动分拣装置正常
工作时，质量大的物体通过___________（选填“通道1”或“通道2”）。若要将质量
超过0.20kg 的物体实现分拣，应该将R'调成______________kΩ（结果保留3 位有效数
字）。（说明：可认为压力传感器受到的压力等于托盘中物体的重力）
【答案】 2、3 高 0.14 通道2 13.0
【详解】（1）[1]传感器阻值约几十千欧，与电压表的内阻相当，远大于电流表的内阻，
可知应该采用电流表内接，即开关S1应该接在2；滑动变阻器用分压电路，则开关S2
应该接在3 位置。
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故填2、3。
（3）[2]由图乙可知，压力越大，阻值越小，且压力小于2.0N 时随压力的变化阻值变
化较明显（较快），可知压力小于2.0N 时的灵敏度比压力大于2.0N 时的灵敏度高。
（4）[3][4]由电路可知，当杠杆被压下时，则RN的阻值为
由图像可知，此时物体的重量为1.4N，质量为0.14kg，可知自动分拣装置正常工作时，
质量大的物体通过通道2。
[5]若要将质量超过0.20kg，即2.0N 的货物实现分拣，此时RN=26kΩ，据闭合电路欧姆
定律可得
解得
R'=13.0kΩ
19．（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
___________℃。
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（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。
【答案】 I 37 250 左密右疏
【详解】（1）[1]该电路为电流表内接，测量值大于理论值，故Ⅰ为理论值。
（2）[2][3]由图象可得：0℃时，金属热电阻的阻值
由闭合电路欧姆定律
解得
根据题图1 中Ⅰ线可查得，对应温度为250℃。
解得
根据题图1 中Ⅰ线可查得，对应温度为250℃。
（3）[4]由题图1 中的I 理论值图线知
（k 为常量且
）
又
代入数据可得
描绘出大致
图象如图，由数学关系可得，将电流表刻度线改成温度刻度线后，温
度刻度线左密右疏。
20．（2023·黑龙江大庆·大庆中学校考模拟预测）某实验探究小组的同学用一灵敏电流
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计（内阻未知）和一热敏电阻制作成一热敏温度计。在实验室找到以下器材：
A．灵敏电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω）
B．电压表V（量程为3V，内阻约10kΩ）
C．电阻箱R1（阻值范围为0~9999Ω）
D．滑动变阻器R2（阻值范围为0~100Ω，最大电流为1.5A）
E.干电池两节（每节电动势
，内阻不计）
F.热敏电阻Rt
G.开关S，导线若干
（1）该实验小组先设计如图甲所示实验电路测量灵敏电流计的内阻Rg。当电阻箱旋钮
位置如图乙所示时，测得电压表示数为2.8V，灵敏电流计示数为5.6mA。则
Rg=______Ω。
（2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的6 倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并
联，把灵敏电流计改装成电流表A，则应将电阻箱R1的阻值调为______Ω。
（3）已知热敏电阻Rt的说明书上给出其性能图线如图丙所示。该小组同学利用上述改
装的电流表A 和热敏电阻设计成实验电路如图丁所示，其中R0为保护电阻，Rt做测温
探头，电源为1 节干电池，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个
简单的热敏电阻温度计。若要求原灵敏电流计G 指针满偏的位置标为50
，则电阻
______Ω，原灵敏电流计指针在5mA 处应标为______
。
【答案】 45 9 7.5 30
34
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【详解】（1）[1]由图乙电阻箱接入电路的电阻阻值为
根据欧姆定律
解得
（2）[2]灵敏电流计改装后的量程为
，
代入数据解得
（3）[3]改装后的电流表A 的内阻为
由图丙可知，当温度为50
时，热敏电阻阻值
，由图丁根据闭合电路欧姆定
律有
解得
[4]原电流计指示5mA 时，则电流表A 的示数为
由
解得
由图丙知此时的温度为30
。
21．（2023·安徽合肥·合肥市第六中学校考模拟预测）小明利用压敏电阻制作一台电子
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秤，其内部电路如图所示，电源电动势
，内阻
，
是保护电阻，
是
调零电阻（最大阻值为20Ω），压敏电阻值R 随压力F 变化规律为
，不
计内阻的电流表量程为100mA，
。实验步骤如下：
步骤1：调零。盘上不放重物，闭合开关，移动变阻器滑片，使电流表指针满偏；
步骤2：标值。①将已知质量的重物G 放在秤盘上，保持滑片不动，在电流表指针对
应位置标上质量值；②换用不同已知质量的重物，重复步骤2，直到表盘刻度全部标
为质量值为止。
（1）现有四个规格的电阻，
应选哪一个？___________。
A．0.3Ω B．3Ω C．30Ω D．300Ω
（2）对电子秤调零后，
阻值为___________
。
（3）若电流表示数为50mA，则待测重物质量m=___________kg。
（4）若电池用久了，电动势略微减小，内阻增大。若该电子秤仍可调零，则进行测量
时结果___________（填“偏大”、“准确”或“偏小”）。
【答案】 C 9 2.25 偏大
【详解】（1）[1]电流表量程为100mA，当电流表满偏时电路中的总电阻大小为
根据题意压敏电阻值的最小阻值
为5Ω，电源内阻为
，调零电阻最大阻值为
30Ω，可得
的最小阻值为
若选用300Ω 时，分析可知电路中的电流过小，电流表不能满偏，所以应选用电阻为
30Ω 的保护电阻。
故选C。
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（2）[2]根据题意可知调零后电流表达到满偏，根据闭合电路欧姆定律有
解得
（3）[3]当电流表示数为50mA 时，根据闭合电路欧姆定律有
解得
又
解得
（4）[4]电池电动势变化前、后进行电子秤调零时，根据闭合电路欧姆定律有
，
可得
进行测量时，设电路电流为
，根据闭合电路欧姆定律有
，
联立可得
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则有
可知
由于压敏电阻
测量值偏大，则
偏大，即测量时结果偏大。
22．（2023·湖南衡阳·衡阳县第三中学校考模拟预测）力敏电阻是一种能将力转换为电
信号的特殊元件，其电阻值可随外加压力大小的改变而改变，可制成各种力矩计、半
导体话筒、压力传感器等。某同学利用以下实验器材设计电路探究力敏电阻的特性：
力敏电阻R（受力面积为1cm2）；
电源E（电动势为6V，内阻可忽略）；
电流表（量程为0~3A）；
电压表（量程为0~3V，内阻为3000.0Ω）；
定值电阻R0（阻值为2.0Ω）；
定值电阻R1（阻值为1000.0Ω）；
定值电阻R2（阻值为10000.0Ω）；
开关S、导线若干。
实验时，按图示连接好电路，闭合开关S，调节R 的受力情况，测量不同情况下电压
表的示数U 和对应的电流表示数I，并同时用数字电压表测量a、b 两点间的电压Uab，
将数据记录在下表中。
p/105Pa
0.100
0.090
0.080
0.075
0.070
I/A
1.00
1.20
1.50
1.80
2.00
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U/V
2.97
2.72
2.25
1.81
1.51
Uab/V
3.97
3.62
2.41
2.02
（1）与电压表串联的定值电阻Rx应选择_______（填“R0”“ R1”或“R2”）。
（2）表中空白处的数据应填_______。
（3）当电流表的读数为1.80A 时，力敏电阻阻值与压力的比值为_______。（保留1
位有效数字）
（4）作出某几次实验的U-I 图像，若U-I 图像中图线的斜率逐渐变大，则说明此时力
敏电阻所受的压力逐渐_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 R1 3.00 2 变大
【详解】（1）[1]根据表格数据，当Ua=3.97V 时，电压表示数U=2.97V，根据串联电
阻的分压规律可得
代入数据解得
因此与电压表串联的定值电阻应为R1。
（2）[2]当电压表的示数为2.25 V 时，根据串联电阻的分压规律可得
解得
（3）[3]根据题表中数据可知，当电流表的读数为1.80 A 时，电压表示数为
，
此时力敏电阻的阻值为
所以
（4）[4]根据题表中数据可知，当力敏电阻所受外力逐渐减小时，干路电流变大，说明
力敏电阻的阻值随所受压力的减小而减小；根据欧姆定律及串、并联电路的特点可知
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整理可得U 与I 的关系式为
由此可知，U-I 图像中图线的斜率为
当斜率变大时，R 变大，故所受压力变大。
23．（2023·山东济南·济南市历城第二中学校考模拟预测）现要组装一个酒精测试仪，
它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。此传感器的电阻Rx 随酒精气体浓
度的变化而变化，规律如图甲所示。酒精测试仪的调试电路如图乙所示。目前国际公
认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度
≥0.8mg/mL”提供的器材有：
A．二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
B．直流电源（电动势为4V，内阻不计）
C．电压表（量程为3V，内阻非常大）
D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）
E．定值电阻
（阻值为50Ω）
F．定值电阻
（阻值为10Ω）
G．单刀双掷开关一个，导线若干
（1）为使电压表改装成酒精浓度测试表以判断是否酒驾，R 应选用定值电阻_______
（填
或
）；
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（2）按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向______（填“a”或“b”）端闭合，
将电压表此时指针对应的刻度线标记为______mg/L；（保留小数点后一位）
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断__________（填“变大”或“变小”）。
按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”；此浓度表刻度线
上对应的浓度值是__________（填“均匀”或“非均匀”）变化的；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
（3）在电压表刻度线上标注一段红色的长度以提醒酒驾的读数范围，该长度与电压表
总刻度线长度的比例为1 _______
∶
。（保留一位有效数字）
（4）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，其测量结果
__________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。
【答案】
b 200.0 变大 非均匀 3 偏小
【详解】（1）[1]由于电压表量程为3V，本实验电压表并联在定值电阻两端，由欧姆
定律可得，定值电阻两端的电压
由图甲可知
，电动势为4V，电压表量程为3V，得
可得
故R 应选用定值电阻选
。
（2）①[2]本实验采用替代法，用电阻箱的阻值替代传感器的电阻
，故应先电阻箱
调到30.0Ω，结合电路，开关应向b 端闭合；
[3]由图甲可知
时，酒精气体浓度为
0.20mg/mL=200.0mg/L
[4]
②
逐步减小电阻箱的阻值，定值电阻上的分压变大，电压表的示数不断变大。
[5]由甲图知，传感器的电阻
随酒精气体浓度是非均匀变化，故此浓度表刻度线上对
应的浓度值是非均匀变化的。
（3）[6]根据电路分压原理，酒精浓度0.20mg/mL 时传感器电阻为30Ω，此时电压表
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示数为
酒精浓度0.80mg/mL 时传感器电阻为10Ω，此时电压表示数为
故电压表
为酒驾范围，占总量程
；则该长度与电压表总刻度线长度的比例为
。
（4）[7]使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，电路中电流将减小，
电压表示数将偏小，故其测量结果将偏小。
24．（2023·山东青岛·统考三模）山东省有全国最大的温室智能化育苗蔬菜基地，蔬菜
育苗过程对环境要求严格，温室内的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度以及光
照强度等都很重要。其中光照强度简称照度，可以反映光的强弱，光越强，照度越大，
照度单位为勒克斯（1x）。蔬菜生长适宜的照度为4000~25000lx，为了控制照度，科
技人员设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于4000lx 时，启动照明系统进行补
光。
（1）智能光控电路的核心元件是光敏电阻
，某同学如图乙连接各元件，测量光敏
电阻在不同照度时的电阻，则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到________（选
填“1”或“2”）端；请根据图乙在虚线框内画出对应的电路图_______；
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（2）通过测量得出了电阻随照度变化的规律如图丙所示，由图可判断光敏电阻的阻值
与照度___________反比例函数关系（选填“满足”或“不满足”）；
（3）该同学用上述光敏电阻连接成图甲所示的控制电路，其中电源电动势
，
内阻
，定值电阻
，电阻箱
的阻值调节范围是0~999.9Ω，光敏电阻
的电压U 增加到2.0V 时光照系统开始工作，为了使光敏电阻在照度降低到4000lx
时，自动控制系统开始补光，电阻箱
的阻值应该调节为________ Ω；
（4）该光控装置使用较长时间后电源内阻变大，使得自动控制系统正常工作时的最小
照度___________4000lx（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 2
不满足 65.0 小于
【详解】（1）[1][2]为了保证电路的安全应将滑动变阻器滑到2 端，从而使光敏电阻
两端的电压为零；根据实物图可得电路图为
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（2）[3]根据图像可知纵坐标与横坐标的乘积不是一个常数，所以光敏电阻的阻值
与照度不满足反比例函数关系；
（3）[4]根据闭合电路欧姆定律
根据图像可知在照度降低到4000lx 时，对应的阻值为
又有
其中
U=2V
联立可得
（4）[5]光控装置使用较长时间后电源内阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流
变小，R0两端的电压变小，从而导致自动控制系统正常工作时的最小照度小于
4000lx。
25．（2023·山东·模拟预测）传感器的基本工作原理是将非电学量转换为电学量，更方
便地进行测量和控制。商家对大宗货物的计量主要是利用电子地磅进行称重，电子地
磅的原理如下：不放物体时滑动变阻器的滑片位于A 端，放上重物后电路电流变大，
电流表示数改变，所以可以通过与电流表的示数对应的重量值读出被称物体的重量。
学校的物理实验小组在了解到电子地磅的原理后，想要利用这个简单的传感器装置原
理图去测量由两节干电池串联的电池组内阻，设想如下：将干电池组接入和电子地磅
原理相同的电路图中，两个弹簧的总弹力和弹簧的形变量成正比，且测得比例系数为
k。已知一节干电池的电动势为E，滑动变阻器的最大阻值等于定值电阻的阻值，均为
，在托盘上放置不同重量的砝码，读出对应电流表的示数。根据该小组的设想，分
析如下问题：
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（1）测得多组砝码的重力与电流表读数的数据后，若采用图像法进行数据处理，则应
该画出G 与______的图像；
（2）根据测得数据进行描点作图后测得图像的斜率为a，截距为b，则滑动变阻器上
均匀缠绕的电阻丝沿缠绕方向的总长度L 为______、待测电池组内阻r 为______（用
题目中所给物理量符号表示）；
（3）考虑电流表内阻引起的系统误差，电池组内阻的测量值和真实值相比______（填
写“偏大”、“偏小”、“相等”）。
【答案】
偏大
【详解】（1）[1]由胡克定律可知
解得
此时滑动变阻器接入电阻为
由闭合电路欧姆定律可知
解得
可知：应该画
图像。
（2）[2][3]根据分析可知
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解得
（3）[4]考虑电流表引起的误差，内阻实际值为
因此测量值偏大。
26．（2023·湖北·模拟预测）传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要
作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电
学量），例如热敏传感器。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是
由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：
（1）为了使温度过高时报警器响铃，c 应接在_________（选填“a”或“b”）处。
（2）若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P 向移动_________（选
填“左”或“右”)。
（3）如果在调试报警器报警温度时，发现将报警器放在预定的报警温度的环境时，报
警器一直报警，无论如何调节滑动变阻器的滑片P，报警器都一直报警，可能的原因
和解决的办法是_________。
【答案】 a 右 在预定的报警温度的环境时该热敏电阻RT和滑动变阻器
的总电阻之和过小，可以换一个阻值大一点的滑动变阻器
【详解】（1）[1]由题图甲可知，热敏电阻RT在温度升高时阻值变小，电路中电流变
大，电磁铁磁性增强，把右侧衔铁吸引过来，与a 接触，故c 应接在a 处。
（2）[2]若要使启动报警的温度降低些，热敏电阻的阻值增大，滑动变阻器的滑片P 向
右移动。
（3）[3]在预定的报警温度的环境时该热敏电阻RT和滑动变阻器的总电阻之和过小，
电流过大，可以换一个阻值大一点的滑动变阻器。
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27．（2023·四川南充·阆中中学校考二模）某兴趣小组的同学在研究压敏电阻的特性时，
利用满偏电流为250μA、内阻为660Ω 的表头和调节范围均为0～9999.99Ω 的电阻箱
、
，改装为一个量程为3V 的电压表，如图1 所示，该小组同学首先将表头与电阻箱
并联改装成量程为3mA 的电流表，然后再与电阻箱
串联。
（1）图1 中
的阻值应调为______Ω，
的阻值应调为______Ω。
（2）该小组的同学设计了如图2 所示的电路来探究压敏电阻R 的特性，电压表为上述
改装的电压表，电流表量程为300mA，内阻可忽略不计，定值电阻
。通过改变
压敏电阻所受外力的大小，得到多组电压表、电流表的读数，利用得到的数据描绘出
了
关系曲线，如图3 所示，并作出了压敏电阻的阻值与外力F 的关系图像，如图
4 所示。
①由图3 可知，所用电源的电动势为
______V，内阻为
______Ω。（结果均保
留2 位有效数字）
②当外力为0 时，电压表的示数为3.0V，则可得压敏电阻R 关于外力F 的关系式为
______。
【答案】 60 945 4.0 1.0
【详解】（1）[1][2]将表头与电阻箱
并联改装成量程为3mA 的电流表，有
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即
解得
则改装后的电流表满偏电流为3mA，内阻为
再串联电阻箱
，改装为3V 的电压表，有
即
解得
（2）①[3][4]由闭合电路欧姆定律得
整理得
结合图3 可知，图像的纵截距为电源的电动势，则电源的电动势为
图像斜率的绝对值等于
，则
又
，所以电源的内阻
[5]
②
由题可知，当外力为0 时，电压表的示数为3.0V，由
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可得此时压敏电阻的阻值为
故图4 中
，图4 中图像斜率为
所以压敏电阻R 关于外力F 的关系式为
28．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测）某同学利用热敏电阻自制了一个简
易温度计，其内部电路装置如图甲所示，使用的器材有：直流电源（
，内阻
不计）、毫安表（量程未知）、电阻箱R（最大阻值为
）、热敏电阻一个、开
关
和
、导线若干。
（1）为了确定毫安表的量程和内阻，先把电阻箱的阻值调到最大，然后将开关
接至
a 端，闭合开关
，逐渐调节电阻箱的阻值，发现当毫安表指针刚好偏转至满偏刻度
的
处，电阻箱的示数如图乙所示，此时电阻箱的阻值
________
。将电箱的阻
值调为
时，毫安表指针刚好偏转至满偏刻度的
处，由此知毫安表的满偏电流
________
，内阻
________
。（后两问计算结果均保留两位有效数字）
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（2）将开关
接至b 端，闭合开关
，该温度计可开始工作，为了得到摄氏温度与电
流之间的关系，该同学通过查阅资料，发现自己使用的热敏电阻为负温度系数热敏电
阻，其阻值在测量范围（包括
）内随摄氏温度的降低而线性增加，比例系数为
，已知该电阻在
时的阻值为
，则该简易温度计所测摄氏温度t 与电流I
之间满足
________（用E、k、
、
、I 表示）。
【答案】 840.0 10 60
【详解】（1）[1] 电阻箱的阻值
[2][3]由闭合电路欧姆定律可得
，
解得
，
（2）[4]热敏电阻的阻值
由闭合电路欧姆定律可得
解得
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