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第52 练 电学实验基础
分值：60 分
1.(6 分)某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为 mm；用游标卡尺测
量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为 cm。另一位学生用游标尺上标有50 等分刻度的游
标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图丙所示，则该工件的长度L＝ cm。
2.(9 分)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供
选用：
A.电压表(量程0~1 V，内阻约10 kΩ)
B.电压表(量程0~10 V，内阻约100 kΩ)
C.电流表(量程0~1 mA，内阻约30 Ω)
D.电流表(量程0~0.6 A，内阻约0.05 Ω)
E.电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)
F.电源(电动势 12 V，额定电流2 A，内阻不计)
G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A)
(1)(3 分)为使测量尽量准确，电压表选用 ，电流表选用 ，电源选用 (均填器材的
字母代号)。
(2)(2 分)画出测量Rx阻值的实验电路图。
(3)(4 分)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会 (填“大
于”“小于”或“等于”)其真实值，原因是 。
3.(10 分)为了精确测量某电阻Rx的阻值(约2 000 Ω)，有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势18 V，内阻很小
B.电流表：量程0~10 mA，内阻为10 Ω
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C.电压表：量程0~3 V，内阻为3 000 Ω
D.滑动变阻器R1：最大阻值为10 Ω
E.滑动变阻器R2：最大阻值为1 000 Ω
F.开关、导线、定值电阻
(1)(2 分)电压表的量程太小，不满足实验要求，若要改装成量程为18 V 的电压表，则需串联一个阻值为
Ω 的定值电阻R0。
(2)(2 分)按图甲所示的电路图设计实验，则滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”)。
(3)(2 分)根据图甲用笔画线将图乙中的实物图补充完整。
(4)(2 分)闭合开关前，滑动变阻器滑片P 应置于最 (选填“左”或“右”)端。
(5)(2 分)某次实验中电压表示数为1.20 V，电流表示数为3.6 mA，则测得Rx阻值为 Ω。
4.(11 分)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5
Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P 两点之间，另一种是跨接在
O、Q 两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U－I 图线，其中U 与I 分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题：
(1)(2 分)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在 (填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得
到的。
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(2)(6 分)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻
的真实值，结果为 Ω(保留1 位小数)。
(3)(3 分)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为
Ω(保留1 位小数)。
5.(12 分)某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效
应”。已知某压敏电阻Rx的阻值变化范围约为60~400 Ω，某实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值
Rx随压力F 变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：
A.压敏电阻，无压力时阻值为400 Ω；
B.直流电源，电动势6 V，内阻不计；
C.电压表V1，量程为0~3 V，内阻为3 kΩ；
D.电流表A1，量程为0~0.6 A，内阻忽略不计；
E.电流表A2，量程为0~100 mA，内阻忽略不计；
F.定值电阻R1＝3 kΩ；
G.定值电阻R2＝12 kΩ；
H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50 Ω；
I.开关与导线若干。
(1)(4 分)某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择 ，定值电阻应选择
(选填实验器材前字母)。
(2)(2 分)请在图乙中将实物连线补充完整。
(3)(3 分)某次压力测试，在电阻Rx上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U＝2.10 V 和I＝
42.0 mA，则压敏电阻阻值Rx＝ Ω(计算结果保留3 位有效数字)。
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(4)(3 分)改变F 的大小，测得不同的Rx值，绘成Rx－F 图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，调节
滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻Rx上施加力F，当电流表满偏时，压力F 为 N(计算结果
保留3 位有效数字)。
6.(12 分)某学习小组用伏安法测一个待测电阻Rx的阻值，实验室提供器材如下：
A.待测电阻Rx：阻值约为2 kΩ
B.干电池：电动势E＝6 V，内阻可忽略
C.电流表A：满偏电流Ig＝900 μA，内阻约为50 Ω
D.电压表V：量程0~1 V，内阻约为10 kΩ
E.电阻箱Rp：最大阻值为999.9 Ω
F.滑动变阻器R：阻值范围为0~200 Ω
G.开关、导线若干
(1)(3 分)该学习小组同学首先采用伏安法测量待测电阻的阻值，根据上述实验器材，小组讨论后设计了一
个最佳测量电路，你认为下列电路方案 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)更合理。
(2)(9 分)为了更准确地测量待测电阻的阻值，该小组决定换一种测量电路，增加电阻箱来完成实验，实验
电路图如图戊：
①先闭合S1、断开S2，调节R 和Rp，使电流表和电压表偏转适当，记下两表示数为U1＝0.72 V，I1＝800
μA；
②再闭合S2，保持Rp不变，调节 ，记下此时电压表和电流表示数为U2＝0.54 V，I2＝900 μA；
③小组同学利用测量数据计算出的待测电阻Rx＝ kΩ(结果保留两位有效数字)；
④请你判断该小组此测量方案 (选填“能”或“不能”)消除电表内阻造成的误差。
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答案精析
1.8.021(8.020、8.022 均可) 2.060 5.236
2.(1)B C F (2)见解析图 (3)大于 电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)
解析 (1)若电源选用E，则通过Rx的最大电流为0.15 mA，电流表选用C 还达不到半偏，故电源应选用
F。电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压，故电压表选用B。由此可知电
路中的电流约为1 mA，故电流表选用C。
(2)因为待测电阻阻值较大，所以电流表应采用内接法。因为滑动变阻器的阻值远小于待测电阻阻值，若采
用限流式接法接入电路起不到多大的限流作用，所以滑动变阻器应采用分压式接法，实验电路图如图所示。
(3)因为电流表采用内接法，电压表测出的电压为Rx与电流表串联后两端电压，U 测>U 实，而R＝U
I ，所以
R 测>R 实。
3.(1)15 000 (2)R1 (3)见解析图 (4)左 (5)1 990
解析 (1)由题可知，电压表内阻为3 000 Ω，量程为3 V，需改装成量程为18 V 的电压表，
则有18 V＝3 V＋
3V
3 000ΩR0
解得R0＝15 000 Ω
(2)题图甲所示为分压式接法，滑动变阻器应当选择最大阻值较小的，过大不利于读数。选择R1。
(3)根据电路图连接实物图，如图所示。
(4)闭合开关前，应当将滑片移至最左端，使电压表示数从0 开始变化。
(5)电压表示数为1.20 V，则可知此时改装后的电压表示数为7.20 V，即Rx和电流表两端的电压为7.20 V，
可得Rx＋RA＝7.20V
3.6mA ＝2 000 Ω
且RA＝10 Ω，解得Rx＝1 990 Ω。
4.(1)O、P (2)Ⅰ 50.5 (3)50.0
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解析 (1)若通过Rx的电流相等，由题图(b)知图线Ⅰ对应的电压值较大，由R＝U
I 可知图线Ⅰ所测电阻较
大，图线Ⅱ所测电阻较小，则图线Ⅱ是采用电压表跨接在O、P 两点的方案测量得到的。
(2)由题图(b)可得图线Ⅰ测得电阻阻值R Ⅰ＝
3.00−1.00
(59.6−20.0)×10
−3 Ω≈50.5 Ω，图线Ⅱ测得电阻阻值 R Ⅱ＝
3.00−0.95
(64.0−20.0)×10
−3 Ω≈46.6 Ω，待测电阻阻值约为50 Ω，
RV
Rx
＝1 000Ω
50Ω
＝20，
Rx
R A
＝50Ω
0.5Ω＝100，因
RV
Rx
< Rx
R A
，电流表采用内接法更接近待测电阻的真实值，电压表跨接在O、Q 两点，故图线Ⅰ得到的结果更
接近待测电阻的真实值，测量结果为50.5 Ω。
(3)电压表跨接在O、Q 之间，测得的阻值为电阻与电流表内阻之和，则R＝R Ⅰ－RA＝(50.5－0.5) Ω＝50.0
Ω。
5.(1)E F (2)见解析图 (3)100 (4)187
解析 (1)Rx阻值变化范围从60 Ω 到400 Ω，流经电流表的电流大概在几十毫安，故电流表选E；
串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6 V 即可，电压表内阻为3 kΩ，故定值电阻选F。
(2)如图所示
(3)根据欧姆定律可得
Rx＝2U
I ＝100 Ω。
(4)由题图丙可得，图线斜率绝对值为k＝400−0
220−0 Ω/N＝20
11 Ω/N
电压表、电流表满偏时，有Rx＝
2×3
100×10
−3 Ω＝60 Ω
则F＝400−Rx
k
＝187 N。
6.(1)丁 (2)②R ③1.8 ④能
解析 (1)电压表的量程0~1 V，其内阻具体值不知道，电流表内阻也不知道，所以无法对这两块表进行改
装，电源电动势E＝6 V，所以需要使用滑动变阻器的分压式接法，由于待测电阻约为2 kΩ，所以采用电
流表内接，综合以上分析，丁方案比较合理。
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(2)②③调节滑动变阻器R，由欧姆定律得R'＝
R p RV
R p＋RV
＝U 1
I 1
＝900 Ω
R″＝Rx R
'
Rx＋R
' ＝U 2
I 2
＝600 Ω
解得Rx＝1 800 Ω＝1.8 kΩ
④根据以上计算可知，该方案能消除电表内阻造成的误差。
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