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第02讲内外连接法模型(解析版)_04-物理-高考总复习_一轮复习_2024年_2024年高考物理一轮复习模型解题技巧巩固练习备考_第十三章电学实验全覆盖(8)份

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2024 年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过
模块13    电学实验全覆盖模块大招
第02 讲   内外连接法模型
(解析版) 
目录
【内容一】 电流表内接法模型..........................................................................................................................1
【内容二】 电流表外接法模型..........................................................................................................................3
【内容三】 伏安法测电阻电路选择原则模型..................................................................................................5
【内容四】 试触法模型.......................................................................................................................................6
技巧总结
连接法
技巧总结
一:测量电路的两种接法——电流表内、外接
内接法                              外接法
电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”
电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法”
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差.
Ⅰ:电流表内接法
电压表示数:
电流表示数:
(串联)
误差来源于电流表的分压,分压越少,误差越小.所以该电路适合测量大电阻.
,简称大内大(测大电阻,内接,结果
偏大).
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Ⅱ:电流表外接法
电压表示数:
电
流
表
示
数
:
(并联)
误差来源于电压表的分流,分流越小,误差越小.所以该电路适合测量小电阻.
,简称小外小(测小电阻,外接,结果
偏小).
二:伏安法测电阻电路选择原则
原则1:知电流表内阻用内接法,知电压表内阻用外接法
误差.
原则2:常规题中
均为“约”,相关误差计算,然后准确判断.
.
当
,此时
偏
大.
简称大内大(测大电阻,内接,结果偏大).
当
,此时
偏
小.
简称小外小(测小电阻,外接,结果偏小).
原则3:小阻值(
),(小灯泡、干电池内阻、小电珠)
外接法.
原则4:试触法
如不知待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻时,则用“试触法”
2
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如图所示,将电压表分别接在a、c 和b、c 两点间时,若电流表示数变化较大,
说明电压表分流较大,应选用电流表内接法;若电压表示数变化较大,说明电流表分
压较大,则选用电流表外接法。
怎样知道变化大小呢?两次测量的电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,
说明电流表分压较大,则选用电流表外接法.
说明电压表分流较大,应选用电流表内接法.
例题演练
例1.甲、乙两图分别为测灯泡电阻
的电路图,下列说法正确的是(  )
A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
B.甲中
,乙中
C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使
,故此法测小电阻好
D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使
,故此法测大电阻好
解:A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法,A 正确;
B.甲图中,电压表测量值准确,又由于电压表的分流作用,电流表测量值偏大,根据
欧姆定律
电阻测量值偏小,即
乙图中,电流表测量值准确,又由于电流表的分压作用,电压表测量值偏大,根据欧
姆定律
电阻测量值偏大,即
B 错误;
C.甲图中,误差来源与电压表的分流作用,为了减小误差,应使
,故此法测
较小电阻好,C 正确;
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D.乙图中,误差来源与电流表的分压作用,故为了减小误差,应减小电流表的分压,
故应使
 ,适合测量大电阻,D 正确。故选ACD。
例2.如图所示是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a 和b 时,观察电压表和电
流表示数的变化。下列说法正确的是(  )
A.若电压表示数有显著变化,测量R 的值时,S 应接b,测量值偏大
B.若电压表示数有显著变化,测量R 的值时,S 应接a,测量值偏小
C.若电流表示数有显著变化,测量R 的值时,S 应接b,测量值偏大
D.若电流表示数有显著变化,测量R 的值时,S 应接a,测量值偏小
解:AB.电压表示数有明显变化,说明电流表内阻较大,分压较大,应采用电流表外
接法,即S 接a,可减小误差,此时电流测量值偏大,电阻测量值偏小,A 错误B 正确;
CD.电流表示数有明显变化,说明电压表内阻较小,分流较大,应采用电流表内接法,
即S 接b,可减小误差,此时,电压表示数偏大,电阻测量值偏大,C 正确,D 错误。
故选BC。
例3.如图所示,(甲)、(乙)两图分别为测灯泡电阻R 的电路图,下列说法正确
的是( )
A.图(甲)的接法叫电流表外接法,图(乙)的接法叫电流表内接法
B.图(甲)中R 测>R 真,图(乙)中R 测<R 真
C.图(甲)误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R≪RV,故此法测较小的电
阻好
D.图(乙)中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫RA,故此法测较大的
电阻好
解:AB.图甲的接法叫电流表外接法,图乙的接法叫电流表内接法,图甲中
解得R 测<R 真
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同理,图乙中
解得R 测>R 真故A 正确;B 错误;
CD.图甲误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R≪RV,故此法测较小的电阻
好,图乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫RA,故此法测较大的电
阻好。故CD 正确。故选ACD。
例4.测量R 的电阻时,如图是伏安法测电阻的部分电路,测量时开关先后接通a 和
b,观察到电流的表示数有显著变化,电压表的示数几乎不变。为了使测量结果准确( 
)
A.S 应接a,测量值偏大B.S 应接a,测量值偏小
C.S 应接b,测量值偏小D.S 应接b,测量值偏大
解:由于电压表偏差较小,接到a、b 两端都不会产生较大误差,而电流表偏差较大,
因此电流必须准确测量, S 应该接b,根据欧姆定律
由于电压测量值偏大,从而电阻的测量值偏大。故选D。
例5.某同学通过实验测定阻值约为
的电阻
,用内阻约为
的电压表,内阻约
为
的电流表进行测量。他设计了图甲和图乙两种电路,下列说法正确的是(  
)
A.实验中应采用图甲电路,此电路测得的
偏大
B.实验中应采用图乙电路,此电路测得的
偏大
C.实验中应采用图甲电路,误差主要是由电压表分流引起的
D.实验中应采用图乙电路,误差主要是由电流表分压引起的
解:根据
故应采用电流表外接法,即实验中采用图甲电路图,由于电压表的分流作用,使得测
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量的电流值偏大,则根据
可知,测得电阻比真实值小,故ABD 错误C 正确。故
选C。
例6.先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻的阻值Rx,已知两电路的路端电压
恒定不变。若按图甲所示电路测得电压表示数为9V,电流表示数为3mA;那么按图乙
所示电路测得的结果应为(  )
A.电压表示数为9V,电流表示数为3mA B.电压表示数为9V,电流表示数小于
3mA
C.电压表示数小于9V,电阻Rx的实际阻值小于3000Ω
D.电压表示数大于9V,电阻Rx的实际阻值大于3000Ω
解:图甲中电流表内接,有
电阻的实际值为
图乙中电流表外接,有
故ABD 错误;
C 正确。故选C。
例7.如图所示,某同学在用“伏安法”测量电阻R 的阻值时,让电压表的一端接在a
点,另一端先后接到b 点和c 点,他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明
显变化。下列说法正确的是(  )
A.电阻R 与电流表的阻值接近,应选择电流表外接电路
B.电阻R 与电流表的阻值接近,应选择电流表内接电路
C.电阻R 与电压表的阻值接近,应选择电流表内接电路
D.电阻R 与电压表的阻值接近,应选择电流表外接电路
解:发现电流表示数有明显变化,说明电压表分流效果明显,而电压表示数无明显变
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化,说明电流表分压效果不明显,则应选择电流表内接电路,电阻R 与电压表的阻值
接近。故选C。
例8.如图所示,伏安法测电阻的电路中,电压表的量程为
,内阻为
,测量时
发现电压表的量程过小,在电压表上串联一个阻值为
的定值电阻
,最后电压表
示数为
,电流表示数为
,关于
的阻值下列说法正确的是(  )
A.
大于
B.
等于
C.
大于
D.
等于
解:电压表与电阻
串联,定值电阻两端电压等于电压表电压的
倍,电压表示数为
,则待测电阻两端电压为
电阻的测量值
由图示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,电流表的测量值偏
大,
由欧姆定律可知,待测电阻的测量值小于真实值,电阻的测量值为
,则
大于
,故A 正确,BCD 错误;故选A。
例9.在“测定金属的电阻率”的实验中,若待测金属丝的电阻约为
,要求测量结
果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(
,内阻
)B.电流表(
,内阻
)
C.电流表(
,内阻
)D.电压表(
,内阻
)
E.电压表(
,内阻
)F.滑动变阻器(
,允许最大电流
)
G.滑动变阻器(
,允许最大电流
)H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用___________(选填仪器前的字母代号)。
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(2)测电阻时,电流表、电压表、待测金属丝电阻
在组成测量电路时,应采用电
流表___________(选填“外”或“内”)接法,待测金属丝电阻的测量值比真实值偏
___________(选填“大”或“小”)。
(3)若用L 表示金属丝的长度,d 表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻
率的表达式
___________。
(4)游标卡尺的读数___________
,螺旋测微器示数为___________
。
解:(1)[1]实验时需要电源、导线、开关、滑动变阻器、电压表、电流表;待测电阻约
为5Ω,故为了灵敏控制,滑动变阻器要选用阻值接近的,故滑动变阻器选用F;根据
电动势为3V,电压表选用D;电流最大值为
电流表选用C;故实验时应从上述器材中选用ACDFH。
(2)[2]待测电阻较小,故电流表分压效果较明显,那么,采用电流表外接法;
[3]电流表外接法,电压表有分流作用,则流经电流表的电流大于流经电阻的电流,由
可知,R 测量值偏小;
(3)[4] 金属丝的横截面积为
故电阻为
则电阻率为
(4)[5]主尺读数2.3cm,游标尺的第四个刻度与主尺对齐,则游标卡尺的读数
[6]由图示可知,螺旋测微器读数为
例10.(1)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如果测出金属丝接入电路的长度l、
直径d 和金属丝接入电路时的电流I 和其两端的电压U,就可求出金属丝的电阻率。用
以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为ρ=___________。
(2)在此实验中,金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测金
属丝外,选用了如下实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻不计;B.电流表A:量程0~0.6A,内阻约
0.125Ω;
C.电压表V:量程0~3V,内阻约3kΩ;D.滑动变阻器R:最大阻值10Ω;
E.开关、导线等。
在以下可供选择的实验电路中,应该选图___________(填“甲”或“乙”),选择的
接法为___________接法(填“内”或“外”),此接法测得的电阻值将___________
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(填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。
(3)根据所选实验电路图,在实物图中完成其余的连线_______。在闭合开关S 前,滑动
变阻器的滑片应置在___________(填“最左”或“最右”)端。
解:(1)[1]金属丝的电阻为
根据电阻定律
得
(2)[2][3]根据题意得
 应选用电流表外接法。故选甲
图。
[4]因为电压表的分流使得电流表测量值偏大,则电阻测量值小于真实值。
(3)[5]根据电路图连接实物图如下
[6]在闭合开关S 前,为保护电路安全,应使滑动变阻器接入电路阻值最大,则滑动变
阻器的滑片应置在最左端。
对应题型精炼
1.测量电阻的阻值时,当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时,可采
用试触的方法.如图所示,某同学测量未知电阻R 时,让电压表的一端接在A 点,另一
端先后接到B 点和C 点,他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,
则下列说法中正确的是(  )
  
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A.应选择电流表内接电路,测量值等于真实值
B.应选择电流表内接电路,测量值大于真实值
C.应选择电流表外接电路,测量值大于真实值
D.应选择电流表外接电路,测量值小于真实值
【答案】B
【详解】让电压表的一端接在A 点,另一端先后接到B 点和C 点,他发现电流表示数
有明显变化,而电压表示数无明显变化,说明接到B 点时,电压表分流较大,接到C
点时,电流表分压很小,故待测电阻
阻值较大,远大于电流表内阻,与电压表内阻
接近,所以应选择电流表内接电路;由于电流表的分压作用,使得电压表示数大于待
测电阻
的两端电压,根据欧姆定律
可知待测电阻的测量值大于真实值。
故选B。
2.用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲、乙两种接法。如所用电压表内阻约为
5000Ω,电流表内阻约为0.5Ω,待测电阻大约100Ω 左右。则(  )
  
A.甲图电阻测量值偏小
B.乙图电阻测量值偏大
C.甲图测量误差较小
D.乙图测量误差较小
【答案】C
【详解】AB.甲图采用电流表内接法,则测量值偏大,乙图采用电流表外接法,则测
量值偏小,故AB 错误;
CD.由于
,
可知Rx 是大电阻,故采用内接法误差较小,故C 正确,D 错误;
故选C。
3.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)
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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=        。
【答案】     ACDFH     0.657     乙     最右     
【详解】(1)[1]电源电动势为3V,为确保实验的安全与精度,电压表采用0~3V 量
程,此时电流允许的最大电流约为0.6A,即电流表采用0~0.6A 量程,为了调节的方便
与测量数据的连续性,滑动变阻器选用总阻值小的,即采用0~20Ω,另外还需用到电
池组,开关与导线,则上述器材中应选用的是ACDFH。
(2)[2]根据螺旋测微器的读数原理可知金属棒直径为
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(3)[3]电压表内阻远大于待测电阻,则采用电流表外接,滑动变阻器的最大阻值为待
测电阻的好几倍,因此滑动变阻器应选择限流式接法,故选乙图。
[4]为了确保电路安全,闭合开关之前,应该使滑动变阻器的滑片应置于最右端。
(5)[5]根据
又
解得
4.在“金属丝电阻率的测量”的实验中:
(1)用伏安法测量金属丝的电阻Rx(阻值约为5Ω),实验中除开关、若干导线之外
还提供下列器材:
电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω);
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.01Ω);
电压表 V1(量程0~3V,内阻约 3kΩ);
电压表 V2(量程0~15V,内阻约 20kΩ);
滑动变阻器R(0~20Ω);
电源E(电动势为3.0V,内阻不计)。
为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选       ,电压表应选       。
(2)根据所选用的实验器材,应选用以下图中哪个电路图进行实验? 
    
(3)若通过测量可知,金属丝接入电路的长度为l,直径为d,通过金属丝的电流为
I,金属丝两端的电压为U,由此可计算得出金属丝的电阻率
       (用题目所给
字母表示)
(4)本实验在测量电阻时,由电压表或电流表的内阻引起的误差属于系统误差。将电
压表或电流表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表内阻所引起的系统误差。在未消
除该系统误差时本实验的电阻丝的测量阻值为R0,若已知电压表的内阻为 Rv,电流表
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的内阻为RA,那么消除该系统误差后,电阻丝的阻值Rx应该为       。
【答案】     A1     V1     甲     
     
【详解】(1)[1][2]电源电动势为3V,金属丝的阻值约为5Ω,则最大电流约为
0.6A,则电流表选A1,电压表选V1。
(2)[3]由于
电压表分流造成的误差较小,则电流表采用外接,应选用甲电路图。
(3)[4]金属丝电阻为
电阻定律为
又
联立得
(4)[5]未消除误差前
消除误差后
联立得
5.弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,为了测量某弹性导电
绳的电阻,甲、乙两同学分别设计了如图甲、乙两种测量电路:
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(1)甲同学将滑动变阻器R 的滑片滑到最左端。闭合开关S,调节 R,使电压表和电
流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U 和I。则此时导电绳的电阻 
x=  
 
(用 I 和U 表示),考虑电压表的内阻该测量值      (选填“偏大”、“偏小”或
“不变”)。
(2)乙同学将滑动变阻器R 的滑片滑到最右端。断开开关 
闭合开关 
调节 R,
使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U 和 
再闭合 
调节 
R 使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数 
则此时导电绳的电阻
x=         
(用 
和U 表示),考虑电压表的内阻该测量值        (选填“偏大”、
“偏小”或“不变”)。
【答案】     
     偏小     
     不变
【详解】(1)[1][2]导电绳的电阻 
考虑电压表的内阻,则流过导电绳的电流小于I,因此测量值偏小。
(2)[3][4]导电绳电压为U 时,流过导电绳电流为
,因此导电绳电阻
电压表内阻对流过导电绳的电流
无影响。因此考虑电压表的内阻该测量值不变。
6.某实验小组测量某圆柱复合材料的电阻率。
(1)该实验小组用螺旋测微器测量其直径D,某次测量结果如图甲所示。该圆柱复合
材料的直径D=          mm;
(2)该实验小组用如图乙所示实验电路测量其电阻值。某次实验时,电压表的示数为
U,电流表的示数为Ⅰ,若用
表示该圆柱复合材料的电阻的测量值,则该测量值比真
实值偏          (填“大”或“小”)。导致此误差的原因是          。
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【答案】     0.440     小     电压表的分流
【详解】(1)[1]根据图甲可知该圆柱复合材料的直径
(2)[2][3]根据图乙可知测量电路采用电流表外接法,由于电压表的分流作用,造成
测量电流偏大,根据欧姆定律
可知测量值比真实值偏小;
7.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为
)和电流表(内阻为
)测量一个电阻的阻值(约为
)。为了尽量提高测量精度,应该选择的测量电路是图(a)中的       (选填
“甲”或“乙”)。
(2)用多用电表测量一阻值约为
电阻时,所用电表表盘如图(b)所示。请选出
正确的实验操作步骤并排序      (填各实验步骤前的标号)。
A.将选择开关旋转到“×1k”位置
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B.将选择开关旋转到“×100”位置
C.将选择开关旋转到OFF 位置
D.将两表笔接触待测电阻两端,测出其阻值后随即断开
E.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向电阻的零刻度线位置
(3)图(c)是“测量电源的电动势和内阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合
开关后,发现无论如何改变滑动变阻器滑片的位置,电压表示数均不变且不为零,电
流表示数始终为零。为查找故障,在其它连接不变的情况下,他将电压表连接a 位置
的导线端分别试触b、c、d 三个位置,发现试触b、c 时,电压表有示数;试触d 时,
电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,可判断出       (填正确答案标号)。
A.导线ab 断路        B.滑动变阻器断路
C.导线cd 断路        D.滑动变阻器短路
【答案】     乙     AEDC     C
【详解】(1)[1]由于题中电流表内阻已知,故采用电流表的内接法可以减小误差,应
选测量电路是图中的乙;
(2)[2]正确使用欧姆表的步骤为:先将选择开关置于“×1k”位置,然后将两表笔直接
接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向欧姆“0”刻度,然后将两表笔分别接触待测电
阻两端,读出其阻值后随即断开,最后将选择开关置于“OFF”位置,故正确的操作顺
序为:AEDC;
(3)[3] 同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电压表
有示数且不变,电流表始终没有示数,说明在电路中有断路的地方。在其他连接不变
的情况下,他将电压表连接a 位置的导线端分别试触b、c、d 三个位置,发现试触b、
c 时,电压表有示数;试触d 时,电压表没有示数,则说明导线cd 断路。
故选C。
8.在“测定金属的电阻率”的实验中,所用器材有:
A.待测电阻丝(长度约
、电阻约
)        B.电压表(
,内阻约
)
C.电压表(
,内阻约
)        D.电流表(
,内阻约
)
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E.电流表(
,内阻约
)        F.定值电阻
G.滑动变阻器
        H.刻度尺(量程
,最小刻度值
)
I.游标卡尺(精度
)        J.螺旋测微器(精度
)
K.干电池2 节、开关1 个、导线若干
(1)为了减少测量系统误差,应该选用测量电路是:        (选填“方案一”或
“方案二”)
(2)实验中,为了较为准确的测量,下列实验器材选用正确的是: 
A.金属丝长度测量选用H,金属丝直径测量选用I;
B.金属丝长度测量选用I,金属丝直径测量选用J;
C.电压表选用B,电流表选用D
D.电压表选用B,电流表选用E
(3)用图甲(a)中的螺旋测微器测量电阻丝的直径
。先将电阻丝轻轻地夹在测砧
与测微螺杆之间,当测微螺杆快接近电阻丝时,再旋转        (选填“①”“②”
或“③”),直到听见“喀喀”的声音为止;利用螺旋测微器测定电阻丝的直径示数
如图甲(b)所示,则可读得直径为
       
;
(4)某实验小组选用(1)小题的方案二测量电路,根据其测量电路把乙图中的实物
图连接完整               ,要求在开关闭合时,滑动变阻器移动片应移动在最右端
才能保证所有电表读数最小;
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(5)某实验小组把测量数据已标在坐标纸上,如图丙所示,请完成
图像;则可
求得电阻丝的
       
(保留2 位有效数字)
(6)若测得金属丝接入电路的长为
、直径为
、电阻为
,则电阻丝的电阻率为
        。
【答案】     方案二     BC/CB     
     0.609     
③
见解析     2.5 
【详解】(1)[1]由于待测电阻丝的阻值约为
,远小于电压表的内阻,则为了减少
测量系统误差,电流表应采用外接法,应该选用测量电路是方案二。
(2)[2]实验中,为了较为准确的测量,金属丝长度测量选用I 游标卡尺,金属丝直径
测量选用螺旋测微器J;由于2 节干电池的电动势约为3V,则电压表选用B,根据
则电流表选用D。
故选BC。
(3)[3]用螺旋测微器测量电阻丝的直径
。先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之
间,当测微螺杆快接近电阻丝时,再旋转③,直到听见“喀喀”的声音为止;
[4]螺旋测微器的精确值为
,由图可知直径为
(4)[5]根据方案二测量电路图,实物连线如图所示
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(5)[6]根据
图像,可求得电阻丝的阻值为
(6)[7]根据电阻定律可得
又
联立可得电阻丝的电阻率为
9.某同学想用电压表和电流表比较精确地测量一个大约为5Ω 左右电阻的阻值,他找
来如下器材:
A.电源:电动势3V,内阻约0.5Ω;
B.电流表:量程为0.6A,内阻约为2Ω;
C.电流表:量程为3A,内阻约为2Ω;
D.电压表:量程为3V,内阻约为2KΩ;
E.电压表:量程为15V,内阻约为2KΩ;
F.滑动变阻器:最大阻值15Ω,额定电流1.0A;
G.开关一个;导线若干。
(1)此实验电流表应选择        ,电压表应选择        (选填器材前的字母)。
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(2)为了减小实验误差,电流表和电压表的连接方法应该选用图1 中的        (选
填“甲”或“乙”),采用这种方式测量的结果与真实值相比偏        (选填
“大”或“小”)。
(3)他在相关实验手册中,看到图2 所示的两种滑动变阻器的连接方式,他选择了其
中一种,经过实验他得到下表中的数据。
电压U/V
0.10
0.40
0.60
1.00
1.20
1.50
1.70
2.00
电流I/A
0.02
0.08
0.12
0.19
0.25
0.31
0.34
0.40
由数据可知,他选择的滑动变阻器的连接方式是图2 中的        (选填“甲”或
“乙”)。你的判断依据是:        。
【答案】     B     D     甲     小     乙     电表示数几乎从零开始变化
【详解】(1)[1][2]电源电动势为3V,待测阻值约为5Ω。可知,电流的最大值约为
0.6A,则电流表选择B,电压表选择D。
(2)[3][4]由于
则电压表分流造成的误差较小,电流表采用外接,选择图1 中的甲。由
测量值小于真实值。
(3)[5][6]电表示数几乎从零开始变化,则滑动变阻器采用分压式,连接方式是图2
中的乙。
10.一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
           
。
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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”)
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【答案】     0.653/0.652/0.654     22000     ADE     A     
     偏大
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确值为
,由图可知直径为
[2]用多用电表的欧姆挡(倍率×1k)粗测其电阻,由图可知
(2)[3]
由于待测电阻阻值较大,所以电路中电流不宜太大,所以电流表选择量程
,
要使电流表示数达到满偏的
左右,所以电压表选择量程0~12V,则电源应选择
15V,所以实验中所选用器材有:ADE。
(3)[4]由于待测阻值较大,所以电流表应选择内接法;滑动变阻器阻值相对待测阻值
较小,应选择分压接法,所以电路图选A 来完成实验。
(4)[5]根据电阻定律可得
又
联立可得电阻率为
[6]实验时电流表采用内接法,由于电流表的分压使得电压表的读数大于待测电阻的真
实电压,根据欧姆定律可知,待测电阻测量值偏大,则电阻率
的测量值比真实值偏
大。
11.某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率(图中Rx表示待测金属丝的
电阻)。
(1)正确操作螺旋测微器,测量金属丝的直径结果如图乙所示,则该次测得的金属丝
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的直径为           mm
(2)连接好电路后,开关S 闭合前滑动变阻器的滑片应滑至           。(选填
“左端”或“右端”):
(3)实验中发现电压表的量程无法满足实验要求,某同学将量程为4mA、内阻为
120Ω 的灵敏电流计G 与阻值为R₁ 的定值电阻串联后,改装成量程为6V 的电压表,则
R1=         Ω。
(4)实验中测得待测金属丝的电阻Rx的阻值约为70Ω。实验时电流表采用了外接法,
经检验该方法是正确的,则关于电流表的内阻RA的判断可能正确的是           。
A、RA=0.9Ω        B、RA=2.4Ω      C、RA=3.9Ω
【答案】     
     左端     1380     C
【详解】(1)[1]由图示螺旋测微器可知,其示数为
(2)[2]为了保护电路,开关S 闭合前滑动变阻器的滑片应滑至最左端使待测支路电流
为零。
(3)[3]由电表改装原理
可得,应串联的电阻
(4)[4]由上可知电压表的内阻为
由题意知电流表采用了外接法,经验证该方法是正确的,则有
代入数据得
故C 可能,AB 不可能。
故选C。
12.“测量金属丝电阻率”的实验中,某同学取来一段粗细均匀、长为L、电阻值Rx
约为10Ω 的金属丝进行实验。
(1)用螺旋测微器测得该金属丝的直径d 如图甲所示,则d=           mm
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(2)为了较准确的测量该金属丝电阻,实验室提供如下器材:
A.3V 直流电源
B.电流表A(量程0~0.6A,内阻约10Ω)
C.电压表V(量程0~3V,内阻约10kΩ)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流1.0A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流1.0A)
F.待测金属丝Rx、开关、导线若干
①实验中,该同学设计了如图乙、丙所示的电路,其中正确的电路图是          
(填“乙”或“丙”),滑动变阻器应选用          (填写正确答案前的字母)。
②按照正确的电路图,用笔画线代替导线在图丁中补画两条导线,完成实物电路连接  
。
(3)图戊是根据实验中测得的6 组电压、电流的值描绘的点并连成的线,由图可求出
电阻值Rx=      Ω(保留2 位有效数字);
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(4)写出待测金属丝的电阻率的表达式ρ=           (用Rx、L、d 等物理量表示)。
【答案】     1.850     乙     D 
     5.7     
【详解】(1)[1]螺旋测微器分度值为0.01mm,读数为
d=1.5mm+35.0×0.01mm=1.850mm
(2)①[2]因为
所以为了减小实验误差,电流表采用外接法,故电路图选乙。
[3]为了获得更多的实验数据,滑动变阻器采用分压式接法,选择阻值范围小的
,便
于调节。
故选D。
[4]
②
实物连接如图
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(3)[5]由图可求电阻值
(4)[6]根据电阻定律可得
金属丝的横截面积
解得金属丝电阻率的表达式为
13.某同学测量一个金属圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图
(a)(b)所示,长度为        mm,直径为        mm。
(2)金属圆柱体的电阻大约为5Ω 先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律
计算出该金属材料的电阻率,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻外,还
有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势约3V,内阻很小;
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约为0.125Ω;
电流表A2:量程0~3.0A,内阻约为0.025Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻约为3kΩ;
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滑动变阻器
:最大阻值10Ω;
滑动变阻器
:最大阻值50Ω;
开关、导线等.在可供选择的器材中,应该选用的电流表是        (填“Al”或
“A2”),应该选用的滑动变阻器是        (填“R1”或“R2”);
(3)为减小实验误差,应选用如图中        (填“甲”或“乙”)为该实验的电路
原理图;
(4)如果金属丝的直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,则该金属丝的电阻
率为 
【答案】 
     3.191/3.190/3.192/3.193     Al     
     乙     
【详解】(1)[1][2]甲是10 分度的卡尺,其精确度为0.1mm,主尺读数为:
2.90cm=29.0mm,游标上第8 个刻度与上面对齐,读数为
,故最终
读数为
螺旋测微器的固定刻度为3mm,可动刻度为
,则读数为
(2)[3][4]直流电源的电动势约3 V,则电路中最大电流约为
故电流表选Al;滑动变阻器应选R1:0~10Ω,使得电路中电流变化范围较大;
(3)[5]因为
故电流表应选择外接法,因此实验电路应选乙;
(4)[6]根据欧姆定律可得
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根据电阻定律可得
且有
故金属丝的电阻率为
14.电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制
成的圆柱体的电阻率。
①用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体
的电阻,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,滑动变阻器采用分压式接法。除
待测圆柱体Rx外,实验室还备有的实验器材如下:
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A(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,2.0A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~2000Ω,0.1A)
F.直流电源E(电动势为3V)
G.开关S,导线若干
则电压表应选      ,滑动变阻器应选      。(均填器材前字母代号)
②请设计合理的实验电路,并将虚线框中电路图补充完整      。
  
③用多用电表粗测圆柱体的阻值:用“×1Ω”挡指针静止时如右上图所示,则圆柱体的
阻值约为      Ω。
④若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体横截面的直径为D,
长度为L,则圆柱体电阻率为ρ=      。(用D、L、U、I 表示)
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【答案】     A     D     
       17     
【详解】①[1]因为电源电动势为3V,所以电压表应选A;
[2]为了方便调节电路,滑动变阻器应选D。
[3]
②
根据
采用电流表外接法;根据题意,滑动变阻器采用分压式接法,电路如图所示。
  
[4]
③
圆柱体的阻值约为17Ω。
[5]
④
根据电阻定律
圆柱体的横截面积为
 
根据欧姆定律
 
解得
15.为了测量某待测电阻
的阻值(约为
),提供了以下器材:
电压表V1(量程为0~3V,内阻很大);
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电压表V2(量程为0~15V,内阻很大);
电流表A1(量程为0~50mA,内阻约为
);
电流表A2(量程为0~3A,内阻约为
);
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)。
【答案】     C     V1     A1     
     
【详解】(1)[1][2][3][4]因为电源电动势为3V,所以被测电阻两端电压不会超过
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3V,电压表选择V1;因为电源电压为3V,所以电路中的最大电流不会超过
电流表选择A1;本实验要求测量范围尽可能大,应该选用滑动变阻器的分压式接法,
因此选择电路C,滑动变阻器应该选用
。由于电流表量程只有0~50mA,若只接待
测电阻,电路中电流过大,损坏电流表,故可将定值电阻与待测电阻串联接入;由于
电压表的内阻很大,则有
电压表分流较小,应采用电流表外接法。
(2)[5]由欧姆定律可知
解得
31