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押安徽卷实验题12
电学实验题
猜押题型
1 年真题
考情分析
命题思路
12 大题
2024 年电压表
改装并校准
重点考查电路设计(如伏安法测电
阻的误差分析、电表改装)或电源特性
(电动势与内阻测量),可能融合图像
法处理数据(如U-I 曲线的斜率与截距
应用)。
命题方向
跨学科融合:可能结合化学(如电阻率
与材料特性)、信息技术(如利用编程
处理数据)设计实验。
数字化实验工具:推广使用传感器(如
力传感器、光强传感器)替代传统仪
器,考查学生对现代实验技术的理解。
科学探究能力:增加"半开放性"实验
题,例如给出实验目标(测物体密
度),要求自选器材并推导表达式。
热点主题
科技应用:如碳中和背景下的能量
转换实验(风力发电效率分析)、
光学实验(LED 灯特性研究)。
实验误差创新分析:引入多变量影
响(如温度对电阻率的影响),要
求定量讨论误差来源。
题型创新
实验方案对比:给出两种不同实验
方法(如伏安法vs 电桥法测电
阻),比较优缺点并选择最优方
案。
实验故障排查:设置电路或装置故
障(如导线接触不良),要求通过
现象推理原因。
题型一 以电阻测量为基础的电学实验
1.某兴趣小组同学获得一些某新型材料制成的均匀圆柱体,对这些圆柱体进行实验探究。
(1)如图1,用螺旋测微器测量圆柱体的直径为
。
1
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(2)使用图2 所示的电路测量圆柱体的电阻
,电源内阻很小可忽略不计,将电压表的右端
分别接到
点和
点,观察两个电表读数的变化情况,发现电流表的指针偏角变化幅度更
大,为了使
的测量值更接近真实值,应选择将电压表的右端接到 点(选“
”
或“
”)完成测量,根据选择的电路图补充完成图3 中实物间的连线 。
(3)将长度不同的圆柱体接入电路中,根据电压表示数
和电流表示数
,作出
图像,
如图4 所示,符合实验结果的图线是 (选填“1”、“2”或“3”)。
2.小刘同学在家找到一个老旧的白炽灯泡,他对这个灯泡进行研究,先用欧姆表
档进
行测量,正确操作后发现指针如图甲所示,小刘同学为了更准确的测量灯泡的电阻,找到
了下列器材:
A.量程为3V 的电压表,内阻约为3kΩ
B.量程为10mA 的电流表,内阻为6Ω
C.滑动变阻器R1(0—10Ω)
D.滑动变阻器R2(0—100Ω)
E.电阻箱R(999.9Ω)
F.电源3V
开关及导线若干
(1)小刘同学发现电流表的量程太小,想改装成量程为40mA 的电流表,则电流表与电阻箱
(填并联或串联),阻值为 Ω。
(2)若要求电压从0 开始测量,滑动变阻器选 (填器材前的字母)
(3)根据所选器材,把实物连接图乙补充完整。
(4)根据所测量的数据,画出
图线如图丙所示,若已知图线的斜率为k,则灯泡的电阻
2
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为 Ω
3.小宋同学在实验室找到一根弹性导电绳,他想通过实验测量弹性导电绳在拉伸状态下的
电阻率。如图甲所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹
、
的导线接入图乙所示的电路中。
(1)实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径,某次测量到的示数如图丙所示,则该次测
量时导电绳的直径
。
(2)实验中先闭合开关
、
,调节滑动变阻器
,使电压表和电流表的指针偏转到合适的
位置,记录两表的示数
和
。然后断开开关
,电流表的示数将 (填“变大”、
“变小”或“不变”)、调节滑动变阻器
的滑片,使电流表的示数为
,记下此时电压
表的示数
,则此时导电绳的电阻
(用
、
和
表示),并记录此时金属夹
A、B 间的距离
和导电绳的横截面积。
(3)多次拉伸导电绳,重复上面的实验,利用获得的多组数据绘制的
图像如图丁所示,
则弹性导电绳的电阻率
= (用
、
和表示)。
3
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题型二 测量电源电动势和内阻
4.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
约为
9V、内阻约为
。现有量程为2.5V、内阻为
的电压表V1,电阻箱
、
和保
护电阻
,电键S,导线若干。请回答以下问题:
(1)将电压表V1和电阻箱
改装成量程为10V 的新电压表V2,电阻箱
的阻值应该调节为
kΩ;
(2)正确连接电路后,闭合开关S,调节电阻箱
,测出多组
的阻值和原电压表V1的示数
,根据实验数据,用描点法绘出
图像,如图乙所示。若将改装表V2视为理想电
表,不考虑其分流作用,依据图像,可得电源的电动势
V,内阻
。(结果均保留两位有效数字)
(3)若考虑改装表V2的分流作用,将电压表V1量程扩大
倍,根据甲所示电路表示电动势
,
得
。(用题中所给符号
表示)
5.按实验要求填空:
4
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甲图中的实验器材参数如下:
待测电流表A(量程
)
电阻箱
(最大阻值
)
滑动变阻器
(①最大阻值
②最大阻值
)
电源E(①电动势为
,内阻很小 ②电动势为
,内阻很小)
(1)半偏法测电流表内阻的电路如图甲所示,测量方法是:先断开开关
,闭合开关
,调
节滑动变阻器
,使电流表的指针满偏;保持
的阻值不变,闭合
,调节电阻箱
,
使电流表的指针半偏,此时电阻箱
的示数为
。尽量减少系统误差,则滑动变阻器
选择 (选填“①”或“②”),电源E 选择 (选填“①”或
“②”),电流表A 内阻的测量值为 (结果保留三位有效数字)Ω,测量值
与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
(2)将该电流表A 改装成量程为
的电流表
,应给电流表A (选填
“串联”或“并联”)一个电阻,则改装后的电流表
的内阻为 (电流表A
的内阻用“
”表示)。
(3)测量一节废旧干电池的电动势E 和内阻r,利用改装后的电流表
和其它实验器材设计
了如图乙所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录多组数据,画出
图像
5
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为一条直线(如图丙),由图中数据计算出该电池的电动势
(结果保留
三位有效数字)V,内阻
(结果保留三位有效数字)
,如果没有考虑到
电流表
内阻的影响,电源电动势E 的测量值将会 (选填“偏大”、“偏
小”或“不变”)。
题型三 探究影响感应电流方向的因素
6.某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素
(1)图a 中,将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离,出现的现象是
。
A.灯泡A、B 均不发光 B.灯泡A、B 交替短暂发光
C.灯泡A 短暂发光、灯泡B 不发光 D.灯泡A 不发光、灯泡B 短暂发光
(2)通过实验得知:当电流从图b 中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转;则当磁体
(选填“向上”或“向下”)运动时,电流计指针向右偏转。
(3)为进一步探究影响感应电流方向的因素,该小组设计了如图c 的电路。
(4)若图c 电路连接正确,在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 (选填
“左”或“右”)端。
(5)若图c 电路连接正确,开关闭合瞬间,指针向左偏转,则将铁芯从线圈P 中快速抽出
时,观察到电流计指针 。
A.不偏转 B.向左偏转 C.向右偏转
题型四 观察电容器充、放电现象
7.如图1 所示,运用此电路图研究电容器的电学特征。已知电源使用了
的干电池
(内阻可忽略不计);灵敏电流表(
,内阻可忽略不计)、电压表(内阻为
6
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)、电阻
(阻值为
)和电容器
。
(1)下列操作和现象描述正确的是___________。
A.开关接1,对电容器充电,电流表示数瞬间增大后逐渐减小为零
B.开关接1,电压表示数逐渐增大,电路稳定后示数约为
C.开关接1,待电路稳定后断开开关,电压表示数不变
(2)开关接1,待电路稳定后迅速接2,电压表、电流表示数随时间的变化关系如图2 所示。
已知时间轴与电流图线所围图形的格子数约为230 小格,由此可知电容器充电后,存储电
荷量为 C。电容器的电容为 F(结果均保留2 位有效数字)。
(3)通过本实验,如何确定电容是电容器的固有属性,请把你对这一问题的见解填写在空格
线上 。
8.某实验小组的同学利用如图甲所示的电路“研究电容器的充、放电”,灵敏电流计的电
流从正接线柱流入指针向右偏转,从负接线柱流入指针向左偏转。实验时,先将单刀双掷
开关接“1”,通过计算机描绘出的电流随时间的变化规律如图乙所示。
(1)将单刀双掷开关从断开到接“1”、稳定后接“2”、到再次稳定的全过程中,关于灵敏电
流。指针的偏转,下列说法正确的是_______。
7
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A.先向右偏然后回到零,再向右偏然后回到零
B.先向右偏然后回到零,再向左偏然后回到零
C.先向左偏然后回到零,再向左偏然后回到零
D.先向左偏然后回到零,再向右偏然后回到零
(2)已知电源的电动势
。根据图乙,可知电容器的电容
F。(保留一位小
数)
(3)实验时,如果仅将图甲中的定值电阻。
的阻值增大,则图乙中的充电时间将
(填“变长”“不变”或“变短”)
题型五 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
9.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用可拆式变压器如图甲所示,
小明同学选用变压器原线圈匝数
匝和副线圈匝数
匝的位置进行实验,并把
输入电压调至交流电压
,则可测得副线圈电压
为 V。小李同学实验中将
原线圈接在交流电源上,将副线圈接在电压传感器(可视为理想电压表)上,观察到副线
圈电压
随时间t 变化的图像如图乙所示,在
时刻该同学先断开开关,
时刻再闭合开
关,则
时间内进行的操作可能是 (填字母)。
A.增加了交流电源的频率 B.拧紧了松动的铁芯
8
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C.减少了副线圈的匝数 D.增加了原线圈的匝数
10.根据变压器工作原理,完成以下问题:
(1)街头见到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,则导线较粗的
线圈为 (选填“原”或“副”)线圈。
(2)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,可拆变压器如图甲所示。实验
过程中,变压器的原、副线圈选择不同的匝数,利用多用电表10V 交流电压档测量相应电
压,记录如下,从实验数据分析可知,原、副线圈的电压之比并不等于匝数之比,造成这
种结果的可能原因是 。
匝
200
400
400
800
匝
100
100
200
400
4.0
8.2
6.1
9.6
1.9
2.0
2.9
4.6
(3)利用等效法可以简化处理含有理想变压器的问题。如图乙所示的电路,可以把虚线框内
理想变压器和副线圈的电阻共同等效为一个电阻
,如图丙所示,且等效电阻
的功率与
原电阻
的功率相同。若理想变压器原、副线圈的匝数之比为
,则等效电阻
。
9
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题型六 电学创新实验
11.现有一微安表(量程为100
,内阻约为1500Ω),为准确测量其内阻,设计如图所
示电路图,其中
。实验步骤:
(1)滑动变阻器R 的量程应选
A.20Ω
B.200Ω
C.500Ω
(2)接通
后,调节
为1500Ω,调节
为适当值,发现微安表示数为
,接通
,此时
微安表示数变为
,若
,则应该 (选填“增大”或“减小”)
的阻值;
(3)反复调节
直至1812Ω,发现接通
前后微安表示数不变,则可知微安表内阻为
Ω。(保留四位有效数字)
(4)现将该微安表改为1mA 和2mA 两个量程的毫安表,则可计算出
Ω,
Ω。
12.某实验小组利用如图所示电路测未知电阻的阻值,电路中的直流电源为恒流源,该电
10
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源能输出大小
(小于1A)的恒定电流,根据电源输出电流的大小,选用电流表的量程为
0.6A,
为定值电阻,R 为电阻箱。
(1)闭合开关
前,应将电阻箱的阻值调为 (填“零”或“最大”),闭合开关
、
,调节电阻箱,使电流表的指针偏转较大,若某次调节后电流表的示数如图乙所示,则
此时电流表中的电流为
A,这次调节后电阻箱接入电路的电阻为
,则电流表的
内阻
(结果用
、
、
、
表示)。
(2)断开开关
,调节电阻箱,使电流表的示数仍为
,若电阻箱的阻值为
,由此算出被
测电阻
(结果用
、
、
、
表示)。
(3)为了减小测量误差,在断开开关
后,该同学多次调节电阻箱,记录每次改变后电阻箱
接入电路的电阻R 及对应的电流表的示数I,作
图像,图像的斜率为k,则被测电阻
。(结果用k、
、
、
表示)
13.测量电压表
的内阻,可选用的器材如下:
11
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待测电压表
:量程
,内阻约
电压表
:量程
,内阻约
电流表A:量程
,内阻约
电阻箱
:阻值范围
电阻箱
:阻值范围
滑动变阻器
:最大阻值
,额定电流
电源
:电动势
,内阻不计
开关S 及导线若干
(1)在虚线框内画出实验电路图,并在图上标出所用器材的符号;
(2)写出用测量值表示电压表
内阻的表达式
,说明式中各量的含义:
。
14.伏安法测电阻是最重要的测量电阻的方法。
(1)常规测量方法如图甲所示,无论将P 接a 还是接b,考虑到电表内阻的影响,该实验都
有系统误差,将P 接a 时,该误差产生的原因是电压表的 。
(2)①小刘同学改进了测量原理测量待测电阻Rx,电路图如图乙所示。其中A 电源的电动
势和内阻未知,B 电源的电动势为E0,G 为灵敏电流计(零刻度线在表盘正中央),当闭
12
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合开关S1和S2时,调节滑动变阻器R1,使得灵敏电流计不偏转,则此时a 点的电势φa和b
点的电势φb的关系为φa φb。(选填“>”“=”或“<”)
②已知灵敏电流计的电流方向从d 到b 时,电流计向右偏转,当闭合开关S1和S2时,电流
计向左偏转,则要使电流计指在正中央,应 。(选填“增大R1”或“减小R1”)
③某次测量,当电流计的读数为0 时,电流表的读数为I,则待测电阻为 。
④若电源B 的内阻不能忽略,则待测电阻的测量值 真实值。(选填“>”“=”或
“﹤”)
15.小张同学拆开一个损坏的电机,发现内部有一金属丝绕组,金属丝外层镀了一层绝缘
介质,其厚度不计。为了测量金属丝的长度,他进行了下面的实验。
(1)首先用螺旋测微器测出金属丝的直径d。
(2)再用多用电表粗测金属丝的电阻,选用“×10”倍率的欧姆挡测量时,发现指针偏转角
度较大,调换倍率后,欧姆调零重新测量,示数如图1 所示,金属丝电阻为 Ω。
(3)利用下述器材,来测量金属丝的电阻
A.电源E(电动势约4V)
B.电压表
(量程为0~3V,内阻
约1kΩ)
C.电压表
(量程为0~3V,内阻
约1kΩ)
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D.定值电阻
E.滑动变阻器
(最大阻值5Ω)
F.滑动变阻器
(最大阻值100Ω)
G.开关一个,导线若干
①他根据提供的器材设计如图2 所示电路图,其中滑动变阻器应该选择 (填写选项
前面的字母),并根据电路图完成图3 中的实物图连接 ;
②通过调节滑动变阻器,测量得到多组
和
的示数
、
,并作出图4 所示图像,该
图像的斜率
,则待测金属丝电阻
Ω,该测量值 (填“大于”“等
于”或“小于”)真实值。
(4)通过查询可知该金属丝的电阻率为
,请用π、d、
、
表示电阻丝的长度
。
14
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