北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
第 10 章 电路及其应用
第 1 节 电路的基本概念及规律
江苏视野 突破情境 模型建构
1.(2021江苏,2,4分)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流。若将
该细胞膜视为1×10-8 F的电容器,在2 ms内细胞膜两侧的电势差从-70 mV 变为30 mV,则该过程中跨膜电
流的平均值为( )
A.1.5×10-7 A B.2×10-7 A C.3.5×10-7 A D.5×10-7 A
答案 D
视野聚焦 本题以神经细胞传递信号为背景材料,考查电流的计算,难度不大,但体现了现在流行的高考趋势,
体现高考无情境不命题的特点。
五年高考
2.★★(2024广西,6,4分)将横截面相同、材料不同的两段导体L、L 无缝连接成一段导体,总长度为1.00 m,
1 2
接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系
如图乙,则导体L、L 的电阻率之比约为( )
1 2
A.2∶3 B.2∶1 C.5∶3 D.1∶3
答案 B
3.★★★(2022江苏,2,4分)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为R=2 Ω,R=3 Ω,R=2 Ω,R=4 Ω,电
1 2 3 4
源电动势E=12 V,内阻不计。四个灯泡中消耗功率最大的是( )
第 1 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.R B.R C.R D.R
1 2 3 4
答案 A
4.★★★(2023海南,7,3分)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路
稳定后,电容器上的电荷量为( )
1 2 3
A.CE B. CE C. CE D. CE
2 5 5
答案 C
5.★★(2024海南,16,10分)虚接是常见的电路故障,如图所示,电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于
某种原因形成了虚接,造成了该处接触电阻的阻值在0~240 Ω之间不稳定变化,可等效为电阻R ,已知M、N
C
两端电压U=220 V,A与B的电阻R =R =24 Ω,求:
A B
(1)M、N间电阻R的变化范围;
(2)当R =240 Ω,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)。
C
答案 (1)12 Ω≤R≤22 Ω (2)16.7 W
三年模拟
6.★(2024届南通期中)北京正负电子对撞机的储存环是周长为L的圆形轨道,当环中电子以速度v沿轨道做
匀速圆周运动时形成的电流为I,已知电子电荷量为-e,则环中运行的电子数目为( )
第 2 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
ev IL
A. B.
IL ev
I Lev
C. D.
Lev I
答案 B
7.★(2025届镇江开学考)用电流传感器测量通过小灯泡的电流,t 时刻加上恒定电压,若考虑金属灯丝电阻与
0
温度的关系,下列表示小灯泡电流随时间变化的图线可能正确的是( )
答案 B
8.★★(2024届盐城期中)一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿CD方向时测得样品的电阻为
R,则电流沿AB方向时样品的电阻是( )
b c2 a2 b2
A. R B. R C. R D. R
a b2 b2 a2
答案 C
9.★★★(2025届无锡开学考)一台电风扇,内阻为20 Ω,接上220 V电压后正常工作,消耗功率66 W,则下列
说法正确的是( )
A.电风扇正常工作时通过电动机的电流是0.2 A
B.电风扇正常工作时转化为机械能的功率是64.2 W
C.电风扇正常工作时电动机的效率是90.3%
D.如果接上电源后,电风扇的扇叶被卡住,不能转动,这时电动机的发热功率是220 W
答案 B
第 3 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
10.★★★(2024届南通一模)在电学实验中,改装后的电表测量值略偏小,为校准电表,可以将一个阻值较小的
电阻( )
A.与电阻R 串联 B.与电阻R 并联
1 1
C.与电阻R 串联 D.与电阻R 并联
2 2
答案 C
11.★★★(2025届南通如皋质检一)如图所示,甲、乙是改装成电流表和电压表的电路,则( )
甲 乙
A.甲图中,R减小时量程减小
B.乙图中,R减小时量程增大
C.甲图中,若改装后的电表示数略微偏大,可将R阻值稍微调小
D.乙图中,若改装后的电表示数略微偏大,可将R阻值稍微调小
答案 C
第 2 节 闭合电路欧姆定律及其应用
江苏视野 明晰规律 思维回归
1.(2019江苏,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读
数为2 V,则电源的内阻r为( )
A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω
答案 A
视野聚焦 本题考查利用闭合电路欧姆定律计算电源的内阻,难度较小,解题时只需明确开路电压(电压表读
数)等于电源电动势,然后结合闭合电路欧姆定律列式计算即可。
第 4 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
五年高考
2.★★(2020浙江1月,6,3分)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐
水柱。他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的
1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )
A.通过的电流增大
B.两端的电压增大
C.阻值增大为原来的1.2倍
D.电功率增大为原来的1.44倍
答案 B
三年模拟
3.★★★(2025届无锡开学考)在如图甲所示的电路中,R、R 均为定值电阻,且R=100 Ω,R 的阻值未知,R 是
1 2 1 2 3
滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I变化的图线如图乙所
示,其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的,则以下说法不正确的是(
)
甲 乙
A.电源的电动势为20 V
B.电源的内阻为20 Ω
C.定值电阻R 的阻值4 Ω
2
D.滑动变阻器R 的最大阻值为300 Ω
3
答案 C
4.★★★(2025届兴化中学开学考)将一电源、定值电阻R=2 Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开
0
关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是(
)
第 5 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
甲 乙
A.该电源电动势为9 V
B.该电源内阻为1 Ω
C.调整R,电源最大输出功率为9 W
D.电阻箱功率最大时电源效率为50%
答案 B
5.★★★(2024届常州十校联考)图甲为某电源的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线,则下列说法中正确的是
( )
甲 乙
A.把电源和小灯泡组成闭合回路,此时小灯泡功率约为0.3 W
B.图甲中随着电流的增大电源电动势逐渐减小
C.电源的内阻为5 Ω
D.图乙中切线斜率表示小灯泡的电阻
答案 A
微专题 19 电路的动态分析和故障判断
江苏视野 明晰规律 思维回归
1.(2020江苏,6改编)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S闭合,
电机工作,车灯突然变暗,此时 ( )
A.车灯的电流变大 B.路端电压变大
C.电路的总电流变大 D.电源的总功率变小
第 6 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
答案 C
视野聚焦 本题以汽车启动为情境,考查电路动态变化问题。解题关键是认清电路结构,结合闭合电路欧姆
定律逐个分析选项。
五年高考
2.★★(2013江苏,4,3分)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图
所示。M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R 发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,
M
此时( )
A.R 变大,且R越大,U增大越明显
M
B.R 变大,且R越小,U增大越明显
M
C.R 变小,且R越大,U增大越明显
M
D.R 变小,且R越小,U增大越明显
M
答案 C
三年模拟
3.★★(2025届常州期中)在测量电源的电动势和内阻实验中,某同学连接电路如图,闭合开关调节滑动变阻器,
发现电流表示数从较小值增大至满偏过程中电压表示数变化很小,引起该现象的原因最可能是( )
A.滑动变阻器总阻值太大
B.电源的内阻太小
C.电压表内阻太大
D.某根导线断路
答案 B
4.★★★(2025届南通如皋质检一)如图所示的电路中,光敏电阻R 的阻值随光照强度增大而减小,电表均为理
2
想电表。闭合开关S,电路达到稳定状态后,若增大照射光强度,则( )
第 7 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.电流表示数减小
B.小灯泡的功率减小
C.电容器所带电荷量减少
ΔU
D.两表示数变化量的比值 减小
ΔI
答案 C
5.★★★(2024届扬州新华中学月考)如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,R 为定值电阻,电容器的电
0
容为C。闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量为ΔU,电流表示数的变化量为ΔI,则( )
A.变化过程中ΔU和ΔI的比值变大
B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变
C.电阻R 两端电压减小,减小量为ΔU
0
D.电容器的带电荷量增大,增加量为CΔU
答案 D
第 3 节 电学实验基础
1.(2024届淮安淮阴中学、姜堰中学等三校联考)在“金属丝电阻率的测量”实验中,小明同学用米尺测出金
属丝的长度l,用螺旋测微器测量其直径d如图所示,则直径d= mm;他用伏安法测量该金属丝的电
阻,电压表和电流表的示数分别为U和I,该金属丝的电阻率ρ= (结果用题中字母表示)。
第 8 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
πd2U
答案 0.290(0.289、0.291也正确)
4Il
2.[2023天津,9(2)]某同学测量金属丝的电阻。
①首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“×1”挡正确测量,指针偏转如图所示,对应的读数为 Ω;
②该同学设计了如图所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为4 V)、滑动变阻器、开关、导线外,
还提供如下器材:
A.电压表(量程0~15 V,内阻约15 kΩ);
B.电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);
C.电流表(量程0~3 A,内阻约0.025 Ω);
D.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)。
(ⅰ)为了测量准确,实验时应选用 测量电压U,应选用 测量电流I;(选填器材前对应的字母)
(ⅱ)关于该实验,下列哪些说法是正确的 。
A.电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C.滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
第 9 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
D.通过测量多组数据绘制U-I图像可减小系统误差
答案 ①7 ②(ⅰ)B D (ⅱ)AC
3.(2023全国甲,22,5分)某同学用伏安法测绘一额定电压为6 V、额定功率为3 W的小灯泡的伏安特性曲线,
实验所用电压表内阻约为6 kΩ,电流表内阻约为1.5 Ω。实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示,该同学选择的电路图是图( )(填“a”或
“b”)。
(2)若选择另一个电路图进行实验,在图(c)上用实线画出实验中应得到的I-U关系曲线的示意图。
答案 (1)a (2)见解析图
解题导引 从题图(c)中观察,获取有价值的信息,电流达到额定电流时,电压却未达到小灯泡额定电压,说明该
同学选择的是电流表外接法。
解析 (1)小灯泡的额定电压为6 V,额定功率为3 W,则额定电流为0.5 A,即500 mA,观察题图(c)发现,电流
为500 mA时,电压表示数不到6 V,说明电流表示数大于通过小灯泡的电流,该同学选择的电路图是图(a)。
(2)若选择题图(b)所示电路,流过小灯泡的电流相同的情况下,题图(b)中电压表的读数要大于题图(a)中电压表
的读数,如图所示。
4.(2024届淮安涟水一中月考)物理是一门以实验为基础的科学,要学会正确使用基本仪器(如:刻度尺、游标
卡尺、螺旋测微器、打点计时器、气垫导轨、多用电表、电压表、电流表等)进行实验探究,请完成下列问
题:
第 10 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(1)某同学用多用电表粗测某一元件的电阻,选用“×100”挡,红黑表笔短接调零后进行测量,此时指针如图甲
中a所示,为了尽量测量准确,该同学应换用 (选填“×10”或“×1 k”)挡,并进行必要的操作是
,最终指针如图甲中b所示,则待测元件的电阻为 Ω;
甲
(2)某同学用电压表测量一节干电池两端电压时的示数如图乙所示,可知电压为 V;
乙 丙
(3)某同学用螺旋测微器测量一工件直径,如图丙所示,可知其直径为 mm;
答案 (1)×10 欧姆调零 140 (2)1.30(1.28~1.32均可) (3)1.730(1.728~1.732均可)
5.(2024届无锡锡山高级中学月考)导电玻璃是制造LCD的主要材料之一,为测量导电玻璃的电阻率,选取长
为L、额定电压为3 V左右的圆柱体导电玻璃器件进行实验。
(1)用螺旋测微器测量器件的直径,示数如图甲,其直径d= mm;
甲
乙
第 11 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(2)用多用电表电阻挡粗测器件的阻值约为180 Ω,为精确测量器件的电阻R 在额定电压时的阻值,要求测量
x
1
时电表的读数不小于其量程的 ,根据下列提供的器材,设计了图乙所示的实验电路,则图中圆圈内应分别接
3
入:①为 、②为 ,定值电阻应选择 ;(均填写器材前的字母编号)
A.电流表A(量程为0~60 mA,内阻R =3 Ω)
1 A1
B.电流表A(量程为0~5 mA,内阻R =8 Ω)
2 A2
C.定值电阻R=792 Ω
1
D.定值电阻R=1997 Ω
2
E.滑动变阻器R(0~20 Ω)
F.电压表V(量程为0~3 V,内阻R =750 Ω)
V
G.蓄电池E(电动势为4 V,内阻很小)
H.开关S,导线若干
丙
(3)实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线(坐标均为国际单位),已知图线的斜率为k,则所测导电玻璃
的电阻R= (用题中已知、所测物理量符号表示),据此再算出电阻率ρ;
x
(4)研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值偏大,则电阻率的测量值将 (选填“偏大”“偏
小”或“不变”)。
答案 (1)1.980(1.978~1.982均可) (2)F B C
(R +R )R
1 A2 V
(3) -R (4)偏小
V
k
实验 11 导体电阻率的测量
1.(2024江苏,12,15分)某同学在实验室测定金属块的电阻率,电路如图1所示,除被测金属块(图2)外,还有如
下实验器材可供选择。
第 12 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.直流电源:电动势约为3 V,内阻可忽略不计;
B.电流表A:量程 0~100 mA,内阻1 Ω;
1
C.电流表A:量程0~10 mA,内阻4 Ω;
2
D.电压表V:量程 0~3 V,内阻约3 kΩ;
E.滑动变阻器R:0~10 Ω;
1
F.滑动变阻器R:0~50 Ω;
2
G.开关、导线等。
(1)用多用电表电阻挡粗测金属块电阻,测得A、B端电阻R =4 Ω,测C、D端电阻时如图3所示,则R =
AB CD
。
图3
(2)测C、D间电阻时滑动变阻器应选 。
(3)实物连线如图4,连错了的部分是 。
第 13 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
图4
(4)连通电路时,滑动变阻器滑片应置于最 端(选填“左”或“右”)。
(5)实验中测量 A、B间电阻时选用电流表A,测量 C、D间电阻时用电流表A,经过一系列测量后得到ρ
1 2 AB
和ρ 。
CD
ρ ρ
AB CD
1.02 1.06
小明认为由 A、B 间测得的电阻计算电阻率更准确,因为测 A、B 间电阻时所用电流表A 的内阻小,你认
1
为小明的说法是否正确,说明你的理由:
。
答案 (1)330 Ω (2)F (3)② (4)右 (5)不正确 理由见解析
解析 (1)由题图3可得,多用电表电阻挡选用“×100”倍率,则C、D端电阻R =3.3×100 Ω=330 Ω。
CD
(2)由题图1可得,滑动变阻器采用限流式接入电路,应该接入调节范围较大的滑动变阻器R,即选F。
2
(3)电压表测量金属块和电流表两端的电阻,连接错误的区域是②区域,应将电压表的右边接线柱(“+”接线柱)
连接到电阻的右端。
(4)接通开关前,滑动变阻器滑片应置于接入电路阻值最大的最右端位置。
1
(5)金属块A、B间的电阻约为4 Ω,用内阻1 Ω的A 测量时,测量值的相对误差约为 ×100%=20%;测量金
1 5
4
属块C、D间电阻约330 Ω,用内阻4 Ω的A 测量时,测量值的相对误差约为 ×100%=1.2%,误差更小,此
2 334
时测得的电阻计算电阻率更准确,则小明的说法错误。
第 14 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
2.(2024江西,12,7分)某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的
电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下。为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计。
(1)如图(a)所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽
d=0.07 m和高h=0.03 m。
(2)现有实验器材:电流表(量程300 μA,内阻R =2 500 Ω)、电压表(量程3 V或15 V,内阻未知)、直流电源
A
(3 V)、滑动变阻器、开关和导线。请在图(a)中画线完成电路实物连接。
(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值R。将水温升到65 ℃,重复测量。绘出26 ℃和65
x
℃水的R-l图线,分别如图(b)中甲、乙所示。
x
(4)若R-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ= (用k、d、h表示)。实验结果表明,温度
x
(填“高”或“低”)的水更容易导电。
(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变,选用内直径
为8.0×10-3 m的水管。若人体的安全电流为1.0×10-3 A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响
(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为 m。(保留两位
有效数字)
答案 (2)见解析图 (4)kdh 高 (5)0.46
第 15 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
解题导引 ①考查伏安法测电阻时电流表内外接的选取,若电流表内阻已知,则一定采用电流表内接法,待测
U
电阻R
x
=
I
-R
A
;②考查通过图像表示物理公式间的联系,线性关系中的截距和斜率的物理意义是考查的重点。
解析 (2)因电流表内阻已知,故采用电流表内接法,因直流电源电压为3 V,故将电压表的“+3”接线柱与电
流表的“+”接线柱连接,如图所示。
l ρ
(4)由电阻定律得R=ρ ,故R-l图像中图线的斜率k= ,解得ρ=kdh。由题图(b)可知,温度高时对应图
x dℎ x dℎ
线的斜率较小,故其电阻率较小,更容易导电。
l
min
U 220V
(5)水管内水的最小电阻R min = I = 1.0×10-3A =2.2×105 Ω,而R min =ρ π (d 0 ) 2 ,其中ρ=kdh,代入数据解得
2
水管长度的最小值l ≈0.46 m。
min
3.(2024山东,14,8分)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16 V);
滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流2 A);
电压表V(量程3 V,内阻未知);
电流表A(量程3 A,内阻未知);
待测铅笔芯R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为 mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀
双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K
掷到 (填“1”或“2”)端;
第 16 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
图甲
(3)正确连接电路,得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示,求得电阻R = Ω(保留3位有效数字);采用
Y
同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70 Ω;
(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68 mm、60.78 mm,使用螺旋测微器测得X、Y型
号铅笔芯直径近似相等,则X型号铅笔芯的电阻率 (填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。
答案 (1)2.450 (2)1 (3)1.92(1.90~1.95均可) (4)大于
实验 12 测量电阻的几种方法
1.(2024新课标,23,12分)学生实验小组要测量量程为3 V的电压表 的内阻R 。可选用的器材有:多用电
V
表,电源E(电动势5 V),电压表 (量程5 V,内阻约3 kΩ),定值电阻R(阻值为800 Ω),滑动变阻器R(最大
0 1
阻值50 Ω),滑动变阻器R(最大阻值5 kΩ),开关S,导线若干。
2
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻,首先应 (把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列);
第 17 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (填“正、负”或“负、正”)接线柱相连,欧姆表的
指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示,为了减小测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 (填“×1”“×100”或
“×1 k”)位置,重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则粗测得到的该电压表内阻为
kΩ(结果保留1位小数);
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选 (填“R”或“R”),闭合
1 2
开关S前,滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表 、待测电压表的示数分别为U、U,则待测电压
1
表内阻R = (用U、U和R 表示);
V 1 0
(4)测量得到U=4.20 V,U=2.78 V,则待测电压表内阻R = kΩ(结果保留3位有效数字)。
1 V
U R
0
答案 (1)CAB 负、正 ×100 1.6 (2)R a (3)
1 U -U
1
(4)1.57
2.(2023海南,15,14分)用如图甲所示的电路测量一个量程为100 μA、内阻约为2 000 Ω的微安表头的内阻,
所用电源的电动势约为12 V,有两个电阻箱可选,R(0~9 999.9 Ω),R(0~99 999.9 Ω)
1 2
第 18 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(1)R 应选 ,R 应选 ;
M N
(2)根据电路图甲,请把实物图乙连线补充完整;
(3)下列操作顺序合理排列是 ;
①将滑动变阻器滑片P移至最左端,将R 调至最大值;
N
②闭合开关S,调节R ,使微安表半偏,并读出R 的阻值;
2 M M
③断开S,闭合S,调节滑片P至某位置再调节R 使表头满偏;
2 1 N
④断开S、S,拆除导线,整理好器材
1 2
(4)如图丙是R 调节后的面板,则待测表头的内阻为 ,该测量值 (填“大于”“小于”或
M
“等于”)真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后,某次测量指针指在图丁所示位置,则待测电压为 V。
第 19 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S 断开,电表满偏时读出R 的值,在滑片P不变的情况下,S 闭合后调
2 N 2
节电阻箱R ,使电表半偏时读出R ,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为 (用R 、R 表示)。
M M M N
R R
N M
答案 (1)R
1
R
2
(2)见解析图1 (3)①③②④ (4)1 998.0 Ω 小于 (5)1.28 (6)
R -R
N M
解析 (1)根据半偏法的测量原理可知,电路中R 与R 应相当,当闭合S 之后,通过R 的电流应基本不变,就
M μA 2 N
需要R 较大,以减小并联R 对滑动变阻器滑片左方分得电压的影响。故R 应选R,R 应选R。
N M M 1 N 2
(2)根据电路图连线,如图所示。
(3)第一步:闭合开关S 前,需要调节滑动变阻器滑片P,使微安表和R 两端总电压为0,即滑片P移至最左
1 N
端,R 调至最大值。第二步:只闭合S,调节滑片P和R 阻值,使微安表达到满偏。第三步:保证滑片P不
N 1 N
动,R 阻值不变,闭合S,调节R ,使微安表半偏。最后一步:断开所有开关,拆导线,整理器材。正确的操作顺
N 2 M
序是①③②④。
(4)读出的R 为微安表的内阻,大小为1 998.0 Ω。当闭合S 后,电路示意图如图2所示,R 和微安表并联后
M 2 M
I
μA
的阻值小于微安表内阻,则流过R 的电流大于闭合前的电流,则流过R 的电流大于 ,故R <R 。
N M 2 M μA
2V U
(5)按读数规则,只需要读出64即可,按换算关系 = ,可知电压为1.28 V。
100μA 64μA
第 20 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
I
( R ) I
(6)根据半偏法原理可得,闭合S
2
前后可认为OP间电压不变,即有I(R
μA
+R
N
)= I
+
2 μA R
N
+
2
·R
μA
,解得
2 R
M
R R
N M
R = 。
μA R -R
N M
3.(2022山东,14,8分)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:
干电池E(电动势1.5 V,内阻未知);
电流表A(量程10 mA,内阻为90 Ω);
1
电流表A(量程30 mA,内阻为30 Ω);
2
定值电阻R(阻值为150 Ω);
0
滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω);
待测电阻R;
x
开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端,将定值电阻R 接入电路;闭合开关,调节滑
0
1
片位置,使电流表指针指在满刻度的 处。该同学选用的电流表为 (填“A”或“A”);若不考虑电池
2 1 2
内阻,此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为 Ω。
3
(2)断开开关,保持滑片的位置不变,用R 替换R,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的 处,则R 的测量值为
x 0 5 x
Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对R 的测量值 (填“有”或“无”)影响。
x
答案 (1)A 60 (2)100 (3)无
1
实验 13 测量电源电动势和内阻
第 21 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
1.(2024甘肃,12,9分)精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有:电压表(量程1.5
V,内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实
验。
(1)考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻R = Ω(保留2
A
位有效数字)。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用
U、I、r和R 表示,则干电池电动势E=U+ (用I、r和R 表示)。
A A
第 22 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图4所示的U-I图像。则待测干电池电动势E= V(保留3
位有效数字),内阻r= Ω(保留1位小数)。
(2)考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成。原因是 (单选,填正确答案标
号)。
A.电路设计会损坏仪器
B.滑动变阻器接法错误
C.电压太大无法读数
D.电流太小无法读数
答案 (1)①1.0 ②I(r+R
A
) ③1.40 1.0 (2)D
2.(2024黑吉辽,11,6分)某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电
阻(阻值为R)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。
0
(1)实验步骤如下:
①将电阻丝拉直固定,按照图(a)连接电路,金属夹置于电阻丝的 (填“A”或“B”)端;
②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹与B端的距离L;
③多次重复步骤②,根据记录的若干组U、L的值,作出图(c)中图线Ⅰ;
④按照图(b)将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组U、L的值,作出图(c)中图线Ⅱ。
第 23 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(2)由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的电动势E= 。
k
2
(3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为k、k,若 =n,则待测电池的内阻r= (用n和R 表示)。
1 2 k 0
1
1 R
0
答案 (1)①A (2) (3)
b n-1
3.(2023湖北,12,10分)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:
电压表(量程0~3 V,内阻很大);
电流表(量程0~0.6 A);
电阻箱(阻值0~999.9 Ω);
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线。
(2)调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压
表示数U。根据记录数据作出的U-I图像如图(c)所示,则干电池的电动势为 V(保留3位有效数字)、
内阻为 Ω(保留2位有效数字)。
第 24 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
1
(3)该小组根据记录数据进一步探究,作出 -R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距,结合(2)问得
I
到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为 Ω(保留2位有效数字)。
(4)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值 (填“偏大”或“偏小”)。
答案 (1)见解析 (2)1.58 0.64(0.63~0.65均可) (3)2.4 (4)偏小
解析 (1)根据电路图,连线如图所示。
|ΔU|
(2)根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,由图线与纵轴的交点知E=1.58 V,由图线斜率知内阻r= =
ΔI
1.55−1.39
Ω=0.64 Ω。
0.30−0.05
1 1 R r R r
A A
(3)根据闭合电路欧姆定律得E=I(R+R +r),因此 = R+ + ,由题图(d)知,图线纵轴截距为 + =1.9
A I E E E E E
A-1,解得R ≈2.4 Ω。
A
(4)本实验中干电池内阻的测量值等于干电池内阻的真实值与电压表内阻的并联阻值,故测量值偏小。
实验 14 用多用电表测量电学中的物理量
1(2025届镇江开学考)关于多用电表的使用,选择合适的挡位后,下列连接方式正确的是( )
第 25 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.甲图,测量小灯泡两端电压
B.乙图,测量小灯泡工作电流
C.丙图,测量电阻R 的阻值
x
D.丁图,测量二极管正向导通电阻
答案 B
2.(2024届南通模拟预测)小明同学用多用电表电阻挡测电阻,选择开关置于“×100”挡时,表针停在图中的
100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确,下列操作正确的是( )
A.直接读数并乘上100即可
B.换“×10”挡,无需重新欧姆调零
C.换“×1 k”挡,需重新进行欧姆调零
D.选择任意挡都行,但需进行欧姆调零
答案 C
3.(2021福建,11,6分)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00 cm电阻丝的电阻率,该电
阻丝的电阻值约为100~200 Ω,材料未知。实验过程如下:
第 26 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为 mm。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至 倍率的电阻挡(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为 Ω。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为 Ω·m(结果保留3位有效数字)。
答案 (1)1.414 (3)×10 (5)160 (7)3.14×10-4
4.(2024届常州联盟校联考)某学生实验小组利用图1所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1
k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:多用电表、电压表(量程0~5 V,内阻十几千欧)、滑动变阻器(最大
阻值5 kΩ)、导线若干。
第 27 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(1)将多用电表调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔 ,进行欧姆调零;
(2)将图1中多用电表的黑表笔和 (填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端;
(3)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时电压表的示数为4.6 V,多用电表指针的示数如图
2所示。则电压表的内阻是 kΩ,多用电表内电池的电动势为 V(结果保留3位有效数
字);
(4)若该多用电表电阻挡的刻度值是按电动势为9.0 V刻度的,当电池的电动势下降到7.0 V时,该表仍可调
零。若重新调零后的多用电表电阻挡测得某待测电阻阻值为18.0 kΩ,则这个待测电阻的真实值
18.0 kΩ(选填“大于”“等于”或“小于”)。
答案 (1)短接 (2)2 (3)16.0 8.91 (4)小于
5.(2025届苏州开学考)(1)某同学用多用电表电阻挡判断发光二极管的正负极,选用“×100”挡时,变换表笔与
二极管两极的连接方式,发现电表指针均不偏转;选用 挡(选填“×10”或“×1 k”)重新测试,指针仍不偏
转;更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 (选填“正极”或“负
极”)。
第 28 页 共 29 页北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(2)某次选用多用电表量程50 mA的挡位测量,指针如图(A)所示,则电流I= mA;
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(B)所示,说明该二极管是 元件(选填“线性”或“非线性”)。
(4)该同学继续用多用电表测量黑箱内部结构,黑箱面板上有三个接线柱1、2和3,黑箱内有一个由四个阻值
相同的电阻构成的电路。测得1、2接线柱之间的电阻为1 Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5 Ω。1、3线柱
之间的电阻为2.5 Ω,在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。
答案 (1)×1 k 负极 (2)44.7 (3)非线性 (4)见解析图
解析 (1)指针未偏转,可能是因为电阻过大,应换用“×1 k”挡继续实验;根据“红进黑出”原则及二极管单
向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
(2)多用电表量程为50 mA,分度值为1 mA,需要估读到0.1 mA,故题图(A)电表的读数为44.7 mA。
(3)根据题图(B)可知,I随U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件。
(4)根据已知1、2间电阻为1.0 Ω,2、3间电阻为1.5 Ω,1、3间电阻为2.5 Ω,分析数据应有单个电阻阻值为
1 Ω,黑箱中应存在一个两电阻并联的结构,可画出电阻的连接方式如图所示。
第 29 页 共 29 页
