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专题18 电学实验—— 备战2023年高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编【第01辑】（江苏专用）（解析版）
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这是一份专题18 电学实验—— 备战2023年高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编【第01辑】（江苏专用）（解析版），共71页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。
备战2023年高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编【第01辑】
（江苏专用）
专题18 电学实验
一、实验题
1．（2022·江苏省海头高级中学二模）实验室提供器材如下：电池组（电动势，内阻）；电流表（量程，内阻约）；电流表（量程，内阻未知）；电阻箱R（阻值）；滑动变阻器（阻值）；开关一只，导线若干。
为研究一只额定电压、额定电流的小灯泡的伏安特性，某同学利用上述器材进行了以下实验：
（1）设计图（a）所示电路测定电流表的内阻。具体操作为：闭合开关S，由大到小改变电阻箱的接入电阻R，当时，电流表的指针位置如图（b）所示。则表的示数为__________，内阻__________。
（2）将表改装为量程的电压表。具体操作为将电阻箱与表串联，调节电阻箱使串入电阻值为_______。
（3）设计图（c）所示电路研究小灯泡的伏安特性，具体操作为：利用测得的多组数据，在图（d）所示小灯泡的坐标图中确定出多个数据点的位置。（图中横轴为表的示数值，可直接反映通过小灯泡的电流，纵轴为表的示数值，可间接反映小灯泡两端的电压）。
①请在图（d）中作出小灯泡的图线______；
②由图可知，当通过小灯泡的电流为时，小灯泡的实际功率为________；（取2位有效数字）
③若将小灯泡直接接在一个电动势、内阻的旧电池组两端，小灯泡的实际功率为______W。（取2位有效数字）
【答案】 2.00 20 980 0.12 0.73
【解析】（1）电流表A2的量程是3mA，由图（b）所示表盘可知，其分度值为0.1mA，则示数为2.00mA。
根据图（a）所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得
代入数据解得
（2）把电流表A2改装成量程是3V的电压表，由欧姆定律可得，串联电阻阻值
（3）①根据坐标系内描出的点作出图像如图所示
②由图所示图像可知，当时，，此时灯泡两端电压
灯泡实际功率
③旧电池阻与小灯泡组成闭合电路，路端电压，路端电压，则有
作出图像如图所示
由图所示可知，流过灯泡的电流
灯泡两端电压
则灯泡实际功率
2．（2022·江苏·公道中学模拟预测）实验室中有如下器材：多用电表，电压表（3V，3kΩ），两节1.5V干电池（内阻未知），滑动变阻器（最大阻值2kΩ）电键一个、导线若干。
①用多用电表测其中一节干电池的电动势，将选择开关置于合适的位置，下列符合要求的是___________。
②欧姆表的内部可以等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图1所示。利用图2所示的电路测量多用电表欧姆档内部电池的电动势和内阻。记电池的电动势为E，欧姆表“×”挡内部电路的总电阻为r，调节滑动变阻器。测得欧姆表的读数R和电压表的读数U，某次测量电压表的示数如图3所示，读数为___________V，根据实验数据画出的图线如图4所示，求得电动势___________V，内部电路的总电阻___________kΩ（所有结果保留两位小数）。
【答案】 B
【解析】①用多用电表测量电动势时，应采用直流电，并且量程选择10V时误差过大，故应选择2.5V量程，故ACD错误，B正确。
故选B。
②由图3可知，由于电压表的量程为3V，则最小刻度为，读数时要估读到最小刻度的下一位，则读数为。
由图2，根据闭合回路欧姆定律可得
整理可得
结合图像4可得
,
解得
，
3．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
（1）将器材如图（a）连接：
（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）；
（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据；
（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、d、表示），此实验中的r测_______r真（填“大于”，“等于”或“小于”）
（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；
（6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。
【答案】 等于
【解析】（2）开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的端。
（4）设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知
整理得
结合图像的斜率和截距满足
，
解得电源电动势和内阻为
，
此实验中电流表的内阻已知，测得的电源内阻值等于真实的内阻值。
（5）实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图
原理的简单说明：
①将开关置于位置，读出电流表示数；
②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为，读出此时角度θ；
③此时，即可求得的数值。
4．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）某研究性学习小组利用如图甲所示电路，测定4节干电池组成的电池组的电动势和内电阻。其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电压表V，A为电流表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，为的定值电阻。已知灵敏电流计G的满偏电流，内阻为。
（1）实验刚开始时，选择了电流表量程进行测量，某一组数据测量时电流表示数如图乙所示，则电流表读数为______A。
（2）滑动变阻器滑片从右端向左滑动到中点，小组同学发现电流表示数变化范围很小，当滑片滑至左端点时电流表示数突然变大超过量程，造成这样的原因可能是______。
A．滑动变阻器最大阻值过小
B．滑动变阻器最大阻值过大
（3）换用毫安表进行实验，首先将灵敏电流计改装成量程为的电压表，则需要将灵敏电流计与电阻箱串联并将电阻箱阻值调整为______Ω。
（4）将改装后的电压表接入虚线框内后，测得几组实验数据作出图像如丙图所示。
次数
1
2
3
4
5
6
改装后的电压表读数U/V
5.82
5.70
5.56
5.42
5.28
5.15
电流表A读数I/mA
20
40
60
80
100
120
（5）根据图丙所作图像，可得每节电池的内阻______Ω（结果保留三位有效数字），每节电池电动势______V。（结果保留三位有效数字）
【答案】 0.24 B 58000 0.964 1.49
【解析】（1）如图乙所示，则电流表读数为0.24A。
（2）根据题意，滑动变阻器接入电路阻值变化时，电流变化很小，说明滑动变阻器接入电路的阻值一直很大，则原因可能是滑动变阻器最大阻值过大。
故选B。
（3）根据串并联关系
解得
（5）根据闭合电路欧姆定律
结合图像可知
5．（2022·江苏泰州·模拟预测）某同学要测量量程为电压表的内阻，步骤如下：
（1）先用多用电表的欧姆档粗测该电压表的内阻值，选择开关拨至“×100”档，表盘示数如图甲所示，则阻值约为___________。若将欧姆表换一个电动势相同，但内阻变大的电池，重新欧姆调零后测量该电压表内阻，其测量结果___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（2）该同学改用如图所示电路测量电压表内阻，实验过程如下：
A．按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器的滑动头移到最左端
B．闭合开关和并调节，使电压表的指针指到满刻度
C．保持开关闭合以及滑动变阻器的滑动头位置不变，断开，调整电阻箱的阻值，使电压表的指针指到满刻度的
D．读出此时电阻箱的阻值
① 若电阻箱为，则___________；
② 用上述方法得到电压表内电阻的测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
③ 若实验中测得的结果，要将这个电压表改装成量程为的电压表，则应串联一个阻值为___________的定值电阻；
④ 为了使上述根据计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面做法中可行的是（填写选项前的序号）( ) 。
A．在旁边再串联一个比小得多的电阻
B．在旁边再串联一个比大得多的电阻
C．在两端再并联一个比小得多的电阻
D．在两端再并联一个比大得多的电阻
【答案】 2.2 不变 2.3 大于 1.6 D
【解析】（1）欧姆表读数为
欧姆表电动势不变，内阻改变，通过欧姆调零后不影响测量结果。若电动势改变则会影响测量结果。故测量结果不变。
（2）断开开关，并联部分电压不变，电压表指针指到满刻度的，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻变为原来的，故
当断开开关，电压表该支路的总电阻增大，则并联部分的总电阻增大，并联部分的电压增大。为了使电压表的指针指到满刻度的，电阻箱的电阻也偏大。故最终得到电压表内电阻的测量值大于真实值。
改装前后电压表满偏的电流是相等的，则根据欧姆定律有
得到
因为电压表内阻测量值偏大，改装电压表时，串联电阻阻值偏大。用改装后的电阻测电压时，所测电压偏小。为准确测电压，应减小串联电阻阻值，可以减小串联电阻阻值或在串联电阻两端并联一个比该电阻大得多的电阻。故选D。
6．（2022·江苏苏州·三模）某实验小组为了测量自来水的电阻进而得出自来水的电阻率，在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两端口用插有铁钉的橡皮塞塞住，进行如下实验：
（1）注水前，用如图甲所示游标卡尺的_______ （填A、B、C）测量爪测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径为_______mm。
（2）用多用电表欧姆挡“”倍率，对玻璃管中水的电阻进行测量，示数如图为_______kΩ
（3）为了精确测量水柱的阻值，实验小组采用如图所示的实验电路进行实验。
①请在答题纸中根据该实物图完成对应的电路图_______。
②在闭合开关之前，应把滑动变阻器的滑片P置于最_______端（填“左”、“右”）。
③实验时电流表采用量程为0~200μA（内阻约500Ω）的微安表，电压表是量程为0~3V（内阻不祥）的伏特表。闭合开关后调节滑片P，测得的数据如下：
U/V
0.08
0.20
0.30
0.40
0.50
0.55
I/μA
25
78
117
145
185
195
请在坐标图上画出U—I关系图线_______，并求出待测电阻值_______kΩ。
（4）结果与多用电表的测量值比较差别很大，请分析出现这种情况的主要原因是：_______。
【答案】 B 22.50 108 左 2.75 伏安表的分流作用太大，导致电阻测量值偏小太多
【解析】（1） 注水前，用如图甲所示游标卡尺的B测量爪测玻璃管内径
该游标卡尺为分度游标卡尺，图中读数为
即该玻璃管的内径为
（2） 玻璃管中水的电阻
（3） 对应的电路图如图所示
在闭合开关之前，为了使电表读数从最小开始，应把滑动变阻器的滑片P置于最左端；
画一条直线，使尽可能多的点落在直线上，并使直线两边的点大致相等
图线的斜率代表待测电阻值的大小，则待测电阻值
（4）电路图中电流表采用外接法，由于自来水柱的电阻比电压表内阻大得多，电压表的分流很大，使得电流表的读数比流过自来水柱的真实电流大得多，导致电阻测量值偏小太多。
7．（2022·江苏·南京外国语学校模拟预测）某实验小组通过实验探究“电源输出功率P跟电源内电阻和负载的关系，以及在什么情况下电源输出功率最大”。实验室提供下列器材：
A．干电池两节； B．定值电阻（）； C．电阻箱R（）；
D．电压表（，内阻约为5kΩ）； E.电流表（，内阻约为）； F.开关1只，足量导线。
（1）为了让实验效果明显，将与两节干电池串联在一起当作“等效电源”。请根据实验要求设计好实验电路图并画在虚线框中。( )
（2）按电路图连接实际电路。逐次调节电阻箱R，记录每个测试点的U、I并算出P值（如表所示），根据表中数绘出图线（如图所示），则等效电源的电动势_______V，内阻________。
R（）
I（A）
U（V）
P（W）
（3）请根据上表数进一步绘出“等效电源”的输出功率P随电阻R的关系曲线（如图所示）( )，从图中可得出，输出功率的最大值________（选填“大于”“等于”或“小于”）0.36W。
（4）通过分析，前面测得的“等效电源”的内阻r与真实值几乎相当。有同学认为，当电阻箱的阻值时该“等效电源”的输出功率最大。通过表格中的数据，请你判定该同学的说法是______（选填“正确”或“错误”）的。
【答案】 3 6 大于 错误
【解析】（1）当电路中被测量的电阻远远小于电压表的电阻时选择外接法，而本实验要测量电源的输出功率，故需要测量电源的路端电压和电流，而电源的内阻远远小于电压表的电阻所以应该选择对电源来说的外接法，故电路图如图所示
（2）由表格数据和图像得到电压和电流关系以及根据闭合电路欧姆定律得
由上述式子可知，图像的斜率k为，截距b为电动势，由图像中的直线可得函数关系为
U=-6I+3
所以解得
（3）描点，连线，使尽量多的点在图像上，故有
由图像分析可知，最大功率大于。
（4）该同学忽略了电流表内阻所产生的影响。
8．（2022·江苏·模拟预测）高性能混凝土是一种新型高技术的混凝土，广泛应用建筑工程中，某同学对高性能混凝土的电阻产生了兴趣，决定设计一个精密测量电阻的电路来完成测量。该同学设计的电路如题图1所示，图中E为电源（电动势为3V，内阻不计）、待测混凝土样本电阻、滑动变阻器（0~100Ω）、滑动变阻器（0~100Ω）、滑动变阻器（0~4700Ω）、电流表A（量程）、电压表V（量程3V）、灵敏电流计G（量程），开关、，导线若干。
（1）该同学按电路图连接图2，请指出实物图连线①②③中连接错误的是___________
（2）电路连线改正后，实验过程如下：
①断开、闭合，调节的滑动触头，使电流表A的示数大于量程的
②将调成最大阻值，闭合，调节的滑动触头，使灵敏电流计G示数为零
③断开，将电阻调为零，使断续接通，并仔细调节，使灵敏电流计G示数为零
④记录电压表U、电流表I的读数
⑤移动滑动变阻器的滑动触头，重复步骤②~④，再测四组U、I的读数。
在步骤②中“将调成最大阻值”作用是___________
（3）实验数据如下表
1.50
1.74
2.00
2.24
2.50
3.02
3.50
4.01
4.49
4.99
请根据表中数据，在方格纸上作出图线___________，利用图线求出该待测混凝土样本电阻___________Ω（保留三位有效数字）。
（4）和教材中伏安法测电阻相比，上述实验方法测得的电阻值误差更小，简要说明原因___________
【答案】 ① 保护灵敏电流计G 500 电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流
【解析】（1）导线①应该接在滑动变阻器R2的右上端；
（2）在步骤②中“将调成最大阻值”作用是保护灵敏电流计G；
（3）作出图线如图；
该待测混凝土样本电阻
（4）该实验方法测得的电阻值误差更小，原因是电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流。
9．（2022·江苏常州·三模）某实验小组利用图甲所示电路测量电流表A的内阻，可选用的器材有：
A．待测电流表A（量程1mA 内阻rg约100Ω）
B．电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）
C．电阻箱R2（最大阻值为99999.9Ω）
D．电源E1（电动势约为6V）
E．电源E2（电动势约为12V）
F．电键、导线若干
（1）按图甲电路，闭合电键S1前，应将R2调到___________；合上电键S1，调节R2使电流表满偏；
（2）再闭合电键S2，调节R1，使电流表半偏，此过程中R2应___________；
（3）实验中R1的示数如图乙所示，被测电流表的内阻rg=___________Ω；
（4）关于实验测量误差的分析正确的是___________；
A．测得的电流表内阻偏大
B．测得的电流表内阻偏小
C．为减小测量误差应选择电动势大的电源
D．为减小测量误差应选择电动势小的电源
（5）若要将已测内阻的电流表改装成量程为1.5V的电压表，与其连接的电阻阻值为______Ω的电阻，为校准该电压表，用笔画线替代导线完成校准电路的实物图连接。( )
【答案】 最大阻值 保持不变 85.6 BC##CB 1414.4
【解析】（1）为了保护电路元件，应使闭合电键S1之后，电路中电流最小，所以闭合电键S1前，应将R2调到最大阻值。
（2）本实验采用半偏法测电阻，闭合S2后，调节R1，使电流表半偏，此过程要控制干路电流尽可能不变，所以R2应保持不变。
（3）当电流表半偏时，可认为通过R1和电流表的电流近似相等，所以
（4）AB．本实验采用半偏法测电流表内阻，是建立在忽略闭合开关S2并调节R1使电流表半偏后干路电流不变这一基础上进行测量的，但实际情况是R1接入电路后，电路总电阻减小，干路电流会增大，所以当电流表半偏时，通过R1的实际电流大于，则此时R1的阻值小于rg，即测得的电流表内阻偏小，故A错误，B正确；
CD．根据前面分析可知，R2接入电路的阻值越大，闭合开关S2并调节R1使电流表半偏后，干路电流的变化越小，系统误差越小，在电流表满偏电流一定的情况下，要满足上述条件，应选择电动势大的电源，故C正确，D错误。
故选BC。
（5）根据电表改装原理可知与电流表连接的电阻阻值为
电流表应与定值电阻串联，标准电压表应并联在改装的电压表两端。为了使两个电表两端电压能够从零开始变化，从而实现校准目的，滑动变阻器应采用分压式接法。如图所示。
10．（2022·江苏连云港·模拟预测）实验室有一只灵敏电流计，刻度盘上共有格刻度而无具体示数，已知该电流计的满偏电流约为几百微安，内阻约为几百欧姆。为了测出和，小明设计了图示的甲、乙电路。除电流计外，提供的器材有：
①电压表V（量程4V，内阻为15kΩ）；
②滑动变阻器（0~20Ω，2A）；滑动变阻器（0~2000Ω，0.5A）；
③电阻箱（0~999.9Ω）；电阻箱（0~9999.9Ω）；
④电池组（电动势6V，内阻忽略不计）
⑤开关、导线若干
（1）甲中滑动变阻器应选择_______（填“”或“”）；
（2）乙中虚线框内的可变电阻应选择_______（填“”、“”或“”）；
（3）实验主要步骤：
①将甲中滑动变阻器滑到最左端，闭合开关，滑片向右滑动，记下电压表的示数U和电流计指针的格数；某次实验电压表示数为，电流计指针为格，那么电流计的满偏电流为_______。
②将乙中的可变电阻调至最大值，断开，闭合S，减小R的阻值，使电流计指针达到满偏；闭合，调节B，电流计指针指在格，此时电阻箱读数为，则为_______。
（4）用图乙测量内阻时，考虑到系统误差，内阻测量值_______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 400 150 小于
【解析】（1）图甲中滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节且使电表示数变化比较均匀，滑动变阻器应选择阻值较小的；
（2）由于灵敏电流计的满偏电流只有几百微安，电源电动势为，可知图乙中电路的总电阻很大，需要串联接入电路的可变电阻阻值很大，故虚线框内的可变电阻应选择；
（3）①某次实验电压表示数为，电流计指针为格，图甲中灵敏电流计与电压表串联，可知此时灵敏电流计的电流为
又
解得电流计的满偏电流为
②将乙中的可变电阻R调至最大值，断开，闭合，减小R的阻值，使电流计指针达到满偏；闭合，调节B，电流计指针指在格，此时电阻箱读数为，闭合前后电路的总电阻主要由可变电阻决定，可认为闭合前后电路的总电流保持不变，故有
解得
（4）用图乙测量内阻时，考虑到闭合后，电路的总电阻减小，电路的总电流增大，即，则有
解得灵敏电流计的真实内阻应满足
可知内阻测量值小于真实值。
11．（2022·江苏连云港·二模）小芳同学想利用实验室的器材描绘出某电风扇的伏安特性曲线。她通过说明书得到电风扇的额定电压为5.0V，额定功率约为2.5W。器材有：
电源E：电动势为6.0V，内阻忽略不计
电流表A1：量程0.6A，内阻约为10Ω
电流表A2：量程100mA，内阻为r2=4Ω
定值电阻R1=10Ω
定值电阻R2=50Ω
滑动变阻器R3：最大阻值10Ω，最大电流0.5A
滑动变阻器R4：最大阻值3Ω，最大电流3A
滑动变阻器R5：最大阻值100Ω，最大电流3A
开关、导线等。
（1）滑动变阻器应选用______（选填“R3”“R4”或“R5”）；为了精确测量数据，选用定值电阻_______（选填“R1”或“R2”），将电流表A2改装成电压表使用。
（2）请根据选用的实验器材设计实验电路，将最优电路设计图画在图甲虚线方框内，电风扇符号用M表示，需在图中标上所用元件对应的符号________。
（3）小芳在实验中发现，小电风扇在电流较小时不能转动。她多次测量描绘出I2一I1图像如图乙所示，其中I1为电流表A1的读数，I2为电流表A2的读数。当I1为0.10A，I2为10mA时，小电风扇的电阻为______Ω（结果保留两位有效数字）。
（4）从小芳描绘的I2一I1图像可以看出，随着I2的不断增大，I1先增大到某值时突然减小，造成这种现象的原因是______。
【答案】 R4 R2 6.0 电动机突然开始转动，产生了反电动势
【解析】（1）电风扇的额定电压为
额定功率为
电风扇的额定电流为
由于要描绘出这台电风扇的伏安特性曲线，电压需要从0调节，滑动变阻器采用分压式，使得串联接入电路部分的电流有可能大于0.5A，所以为了防止滑动变阻器烧坏且操作方便，滑动变阻器选；
通过电流表A2与电阻串联改装成电压表，因电压调节范围为0～5.0V，需要串联的电阻阻值为
所以选取固定电阻
改装成电压表，其量程为
（2）因为电压需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，因此电流表采用外接法，电路图如图所示
（3）小电风扇在电流表读数小时电风扇不能转动，属于纯电阻电路，实验数据得知为0.10A时，为
小电风扇的电阻为
（4）小电风扇在电流较小时不能转动，随着电流的不断增大，电动机突然开始转动，产生了反电动势，所以先增大到某值时突然减小。
12．（2022·江苏连云港·三模）电导率是电阻率的倒数，25℃时合格纯净水的电导率小于5.0×10-4Ω-1·m-1。某小组为测量一水厂纯净水的电导率，用绝缘性能良好的塑料圆柱形容器装满采集的水样，然后用金属圆片电极将容器两端密封。实验室还提供了下列器材：
A．游标卡尺
B．电压表V（量程3V，内阻约5kΩ）
C．灵敏电流计G（量程20μA，内阻约250Ω）
D．滑动变阻器R（阻值0～20Ω，额定电流1A）
E．电源（，内阻很小）
F．开关、导线若干
（1）图甲为游标卡尺的结构示意图、实验前需测量圆柱形容器的内径，应使用游标卡尺的___________（选填“A”、“B”或“C”）进行测量，游标卡尺示数为___________cm。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙测量纯净水样品电阻的实物电路连接完整_________。
（3）测量数据如下表所示，请在图丙中作出图像_________。根据图像求出该样本电阻的阻值Rx=___________kΩ（结果保留两位有效数字），进而可以求出电导率。
U/V
0.52
1.20
1.80
2.36
2.78
I/μA
2.0
4.4
6.8
8.8
10.4
（4）若装入的纯净水样品未完全充满塑料圆柱形容器，这将会使测得的电导率___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），理由是___________。
【答案】 A 3.110 偏小 电流方向上，样品的横截面积减小，所测电阻增大
【解析】（1）由图可知。要测量圆柱形容器的内径，应使用游标卡尺的A进行测量，游标卡尺示数为
（2）为了使得电压变化范围较大，滑动变阻器采用分压式接法，由题可知，灵敏电流计电流变化范围很小，电流表的分压较小，为了减小误差，灵敏电流计采用内接法，实物图如图所示
（3）根据描点法得出图象如图所示
根据图像求出该样本电阻的阻值
（4）若装入的纯净水样品未完全充满塑料圆柱形容器，这将会使测得的电导率偏小，理由是电流方向上，样品的横截面积减小，所测电阻增大。
13．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）恒流源（输出电流大小恒定）与定值电阻并联后作为一个整体可看作一个实际电源，现用如图1所示的电路来测量恒流源的输出电流和并联电阻。调节电阻箱R的阻值，电流表测得多组I值，并计算出数值。
（1）根据测量数据，作出函数关系曲线如图2所示，图中直线纵截距为a，斜率为k，不考虑电流表内阻，则_____，_____（用a和k表示）
（2）若考虑电流表内阻带来的系统误差，则测量值_____（填“>”“=”或“＜”）真实值；
（3）把一小灯泡接在恒流源和定值电阻两端，如图3所示，小灯泡伏安特性曲线如图4所示，若测得，，则小灯泡实际功率为_____W（保留两位有效数字）。
【答案】 0.19
【解析】(1)由图1所示电路图得
解得
由于直线纵截距为a，斜率为k，则
，
解得
，
(2)若考虑电流表内阻带来的系统误差，则
解得
由于直线纵截距为a，斜率为k，则
，
的测量值大于真实值，的测量值小于真实值。
(3)由图3可得
解得
在图4中作出电源的图像
两图像的交点
，
则小灯泡实际功率为
14．（2022·江苏·三模）小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响，其中某组实验的操作如下：取100mL饮用水加入适量的食盐，搅拌溶解得到未饱和食盐溶液，为了方便测量溶液的电阻，取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。
（1）小张同学想测量塑料圆柱形容器的内径，他应该选择下列哪种测量仪器___________；
A．毫米刻度尺
B． 螺旋测微器
C．弹簧秤
D． 游标卡尺
（2）小张同学先用多用电表粗测其电阻，将选择开关置于欧姆“×100”挡位置，再进行_______后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示，该电阻的阻值为____________；
（3）小张同学想进一步精确测量其电阻，实验室能提供以下器材：
A．干电池两节（每节干电池电动势约为1.5V，内阻可忽略）
B．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.7）
C．电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.5）
D．灵敏电流表G（量程为0～0.5mA，内阻等于100）
E.电压表V1（量程为0～3V，内阻约为4k）
F.电压表V2（量程为0～15V，内阻约为7k）
G.滑动变阻器R1（最大阻值为10）
H.电阻箱R2（最大阻值为9999.9）
I.开关、导线若干
为了完成测量，除干电池、开关、导线和滑动变阻器R1外，还应选择的恰当的器材是_________（填写器材前面的字母）。小张同学已经完成了部分电路设计，如图丙所示，请完成剩余电路图，要求电表读数均能大于量程的（在图中标上必要的电学符号，待测电阻用Rx表示）_______。
【答案】 D 欧姆调零 1900 DEH或DH 见解析
【解析】（1）要想准确测量塑料圆柱形容器的内径，需要用游标卡尺，ABC错误，D正确。
（2）欧姆表测量前必须进行欧姆调零，根据图乙可知，该电阻的阻值为
（3）两节干电池的电动势约为，待测电阻约为1900，故通过电阻的最大电流约为，为了满足电表读数均能大于量程的的要求
方案一：伏安法测电阻，电压表应选E，三个电流表均不符合要求，则应将灵敏电流计改装成符合要求的电流表，则还要选D灵敏电流计和H电阻箱。
故选DEH。
方案二：利用等效法测电阻，把待测电阻和电阻箱并联，两支路均接一开关控制，为了符合要求应把灵敏电流计接入并联后电路。
故选DH。
根据上述分析，在图丙中完成剩余电路图，如图所示
方案一
方案二
15．（2022·江苏·阜宁实验高中模拟预测）为研究某蓄电池（电动势约2V，内阻约0.5）的输出功率，设计了如图所示的电路，其中R0是阻值为3.6的定值电阻。
（1）根据电路图用笔画线代替导线，将实物连线________，其中电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择___________A。
（2）多次测量后，根据实验数据作出图像如图所示。则由图可知，该蓄电池的电动势E为_______V，内电阻r为___________（结果保留一位小数）。
（3）当电压表的读数为_________V时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时蓄电池的输出功率为___________W（结果保留两位有效数字）。
【答案】 3 0.6 2.2 0.4（0.3～0.5都给分） 1.1 0.57
【解析】（1）实物图连线如图所示
蓄电池的电动势约2V，电压表宜使用3V量程，电路中最大电流不超过0.6A，所以电流表选0.6A量程。
（2）由闭合电路欧姆定律可得
故
所以图像中截距为电动势，故电动势为2.2V，图线与横轴交点横坐标为0.55A，所以图线的斜率大小为
即
解得
（3）研究滑动变阻器消耗的功率时，可以将等效于电源内阻，相当于电动势为2.2V、内阻为4Ω的电源对其供电，当时滑动变阻器消耗的功率最大，等效电源的输出功率最大。此时电路中电流
电压表读数为
蓄电池的输出功率
16．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）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___________℃。
（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。
（4）该测温仪使用较长时间后，干电池电动势减小，内阻增大，则测量结果___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 I 37 250 左密右疏 大于
【解析】（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）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）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。
（4）电源电动势变小，相同电流时金属热电阻的实际阻值变小，所对应的实际温度偏低，故测量值大于真实值。
17．（2022·江苏苏州·模拟预测）某实验小组为了测定金属丝的电阻率，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用米尺测量金属丝的长度，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。
（1）测量时螺旋测微器如图甲所示，金属丝的直径为______mm。
（2）现有电动势3V的电源、开关和若干导线及下列器材：
A．电压表V（量程3V，内阻约10kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约2Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
D．滑动变阻器（最大阻值为100Ω）
①用多用电表粗测金属丝的电阻大约为5Ω，要求较准确地测出其阻值，滑动变阻器应选______（填“”或“”）
②实验中该小组实物接线如图乙所示，合上开关前检查电路，请指出其明显错误或不合理的地方是______。
（3）不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差，某小组按如图丙所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：先将的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关向1闭合，闭合开关，调节滑动变阻器和，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数、。
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数、。由以上数据可计算出被测电阻______。
【答案】 0.950 R1 电流表应外接；滑动变阻器滑片应置于最左端
【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为
（2）由已知待测电阻为5Ω，如果选100Ω的滑动变阻器，两者差值过大，待测电阻分压过小，因此为了便于测量和读数，应选择与待测电阻阻值相近的R1。
待测电阻与电压表电流表的关系为
故待测电阻为小电阻，根据“内大外小”原则，为了更精准测量，故电流表应选择外接法；在开关闭合前，滑动变阻器的电阻应全部接入干路，故滑动变阻器的滑片应置于最左端
（3）单刀双掷开关向1闭合，由闭合电路欧姆定律
保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关向2闭合，由闭合电路欧姆定律
联立解得
18．（2022·江苏·模拟预测）（1）科技小组同学用多用电表粗测一热敏电阻的阻值。进行机械调零后，将多用电表选择开关调到“ × 10”倍率，红、黑表笔短接进行欧姆调零，需调整甲图中的______（选填“S”或“T”）。实验时发现指针偏转角度过大，正确更换倍率规范操作后进行测量，指针如图甲所示，读数为______Ω。
（2）为进一步探究热敏电阻Rx的伏安特性，实验室提供下列器材：
A．电流表A1（量程100mA，内阻约2Ω）
B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
C．电压表V（量程6.0V，内阻约6kΩ）
D．热敏电阻Rx
E．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
F．滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ）
G．电源E（电动势6V，内阻不计）
H．开关、导线若干
应选择电流表_______，滑动变阻器_______。（填写器材前面的字母）
（3）根据实验要求，请在图乙中用笔画线代替导线，完成必要的实物电路连接。______
（4）调节滑动变阻器的滑片，多次实验，依据实验的测量数据在坐标纸上画出热敏电阻的伏安特性曲线如图丙中实线所示，请分析说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而_______（填“增大”或“减小”）。
（5）若考虑电表内阻的影响，得到的应是图丙I—U关系图线中的_______（填“a”或“b”）。
【答案】 T 16 B E 减小 b
【解析】（1）欧姆调零旋钮为T。
由题知用“ × 10”倍率进行测量时发现指针偏转角度过大，而指针偏角过大换小挡，则应更换“ × 1”倍率后规范操作后进行测量，则读数为16Ω。
（2）由于初测Rx为16Ω，而电源电动势为6V，则电路中的最大电流约为0.375A，则应选电流表量程为0.6A的A2，故选B。
滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的R1，故选E。
（3）该实验中由于需要测量较多的数据，因此滑动变阻器采用分压接法，则实物电路连接为
（4）图丙中曲线上任意一点与坐标原点连线的斜率的倒数是该导体的电阻，随着导体两端电压的增加，图像上的点与坐标原点的连线的斜率变大，斜率的倒数变小，则电阻变小。
（5）由乙图所示电流表采用内接法，若考虑电表内阻的影响，有
整理有
可见与不考虑电表内阻的影响相比I—U图像的斜率变小，则若考虑电表内阻的影响，得到的应是图丙I—U关系图线中的b。
19．（2022·江苏扬州·模拟预测）某同学为了测定一圆柱工件材料的电阻率，采用了如下方法：
（1）利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图1、2所示，该工件的直径D为_________，高度H为__________。
（2）用多用电表粗测工件的电阻：多用电表电阻挡有4个倍率，分别为、、、。该同学选择“”挡，用正确的操作步骤测量时，发现指针向右偏转角度太大，为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
A．该同学选择________挡；
B．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在处；
C．重新测量并读数，刻度盘上的指针位置如图所示，测量结果是_________。
（3）该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：
A．直流电源（电动势，内阻不计）
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电压表（量程，内阻约为）
D．电流表（量程，内阻约为）
E．电流表（量程，内阻约为）
F．滑动变阻器一只，阻值
G．开关一只，导线若干
在上述仪器中，电压表应选择_____________（选填“”或“”），电流表应选择________（选填“”或“”）。请在图中虚线框内画出电路原理图________（电表用题中所给的符号表示）。
（4）如果电压表读数为U，电流表读数为I，则此圆柱工件材料的电阻率为________（用题中所给符号表示）。
【答案】 10.220 5.900 ×10 500 V2 A1
【解析】（1）该工件的直径为
高度为
（2）指针向右偏转角度太大，说明所选挡位相对工件的阻值而言偏大，由图可知工件阻值大约在600Ω附近，所以该同学应选择×10挡。
测量结果是
（3）根据所给电源电动势可知电压表应选择V2。
通过工件的最大电流约为
所以电流表应选择A1。
因为滑动变阻器最大阻值远小于Rx，所以滑动变阻器应采用分压式接法。又因为
所以电流表应采用内接法，电路原理图如图所示。
（4）根据欧姆定律有
根据电阻定律有
解得
20．（2022·江苏南通·一模）电学实验中可将电源E1与电源E2及灵敏电流计G连成如图甲所示的电路，若G的示数为0，说明此时两电源的电动势相等.小明根据这一原理，设计了如图乙所示的电路测量待测电源C的电动势，其中A为内阻可忽略的工作电源，B为电动势恒定的标准电源，B的电动势为EB。
（1）为保护灵敏电流计，开关闭合前，滑动变阻器R3的滑片应处在最______端（选填“左”或“右”）；
（2）下列实验操作步骤，正确的顺序是______；
①开关S2置于2处
②将开关S2置于1处，闭合开关S1、S3
③保持流过R1、R2的电流不变，调节R1、R2，使的R3阻值为0时，G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1测、R2测
④将R1和R2的阻值调至最大
⑤调节R1、R2，使R3阻值为0时，G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1标、R2标
（3）在步骤③中，为保持流过R1和R2的电流不变，调整R1、R2时需要使R1测、R2测与R1标、R2标满足的关系是______；
（4）待测电源C的电动势EC=______（用题中所给物理量符号表示）；
（5）若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势测量值相比于上述方案结果______（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】 左 ④②⑤①③ 不变
【解析】（1）在开关闭合前，R3接入的阻值应为最大，保护G，则触头应在最左端。
（2）实验操作中正确的顺序为④②⑤①③。
（3）改用待测电源替换标准电源的位置，其前提条件是工作电源A所在电路电流I要保持不变，电源A的输出电压固定不变，采取的措施是使R1标与R2标的阻值之和为某一固定阻值，使R1测和R2测的阻值之和也为该固定阻值，即
（4）根据部分电路欧姆定律，有
可知，当满足
有
（5）若考虑工作电源内阻，则有
因之前有
考虑到了工作电源内阻后，则有
故整理后依旧为
故测量值不变。
21．（2022·江苏省江都中学高三开学考试）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。
他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图（a）的电路图：
a. 电流表（量程，内阻很小）；电流表（量程，内阻）；
b. 滑动变阻器（）；
c. 两个定值电阻，；
d. 待测电阻；
e. 待测电源（电动势约为，内阻约为）
f. 开关和导线若干
（1）根据实验要求，与电流表串联的定值电阻为_______（填“”或“”）。
（2）小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节滑动变阻器，分别记录电流表、的读数、，得与的关系如图（b）所示。根据图线可得电源电动势_______；电源内阻_______。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）小明再用该电路测量定值电阻的阻值，进行了以下操作：
①闭合开关、，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表示数，电流表示数；
②断开开关，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表示数，电流表示数；后断开；
③根据上述数据可知计算定值电阻的表达式为________。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比_______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
【答案】 3.0 2.1 相等
【解析】（1）电流表串联电阻改装成电压表，测量路端电压，串联与后的量程分别为
因为电源电动势约为，应选择的量程，即串联电阻。
（2）根据闭合电路欧姆可得
整理得
结合图像可知，图像截距与斜率可以表示为
解得
（3）根据电路关系可知
解得
考虑电流表内阻影响时
解得
可知
忽略偶然误差，用该方法测得的阻值与其真实值相等。
22．（2022·江苏·模拟预测）（1）学习了多用电表的使用和原理后，物理老师为某物理兴趣小组提供了一块多用电表和一个未知阻值的定值电阻，该实验小组选用欧姆表“”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图甲所示，则该电阻的测量值为___________。
（2）该组同学为了精确测量该电阻，实验室提供的器材如下：
电流表：量程0~1mA，内阻；电流表：量程0~3A，内阻约为0.025Ω；
电压表：量程0~3V，内阻约为；电压表：量程0~15V，内阻约为；
定值电阻；定值电阻；
电池组E：电动势6V，内阻不计；
滑动变阻器：阻值范围0~10Ω，允许通过的最大电流为2A；
开关S、导线若干。
实验要求尽可能多的测量数据、尽量精确测量阻值，实验时需要选择的电流表为___________。根据所提供的器材在方框内画出电路图，要求在电路图中标出所选器材的符号。( )
（3）该组同学连接好实物图，闭合开关调节滑动变阻器得到多组U-I数据，如表所示，
U/V
0.60
1.02
1.50
2.10
2.55
I/mA
0.20
0.34
0.50
0.68
0.85
请在图乙中作出U-I图线_______，并进一步求出该电阻的阻值为___________（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 30 28
【解析】（1）欧姆表的读数=刻度盘读数倍率，读数为30Ω。
（2）实验要求尽可能多的测量数据，所以滑动变阻器采用分压式接法。根据所给电源电动势和欧姆表粗测电阻值，估算电路中量大电流
电流表、电压表的量程太大，不能选，因此电流表、电压表分别选和。由于电流表的量程太小，所以需要对电流表进行改装。
需要电流表能测量的最大电流约为
根据串、并联电路的规律，电流表与串联后再与并联，得到的量程刚好为0~100mA。
由于电流表内阻是已知的，因此电流表应采用内接法。电路图如图甲所示。
（3）根据表格中数据描点，绘制图像，如图乙所示。
根据欧姆定律和串、并联电路特点有
代入已知条件并化简得，则
则图线斜率
又由图线可知
联立解得
23．（2022·江苏南通·高三期末）用如图甲所示的电路测量待测电阻的阻值，实验室提供的器材有：
A．待测电阻Rx（约几百欧）
B．灵敏电流计G（量程0～10mA，内阻Rg＝100Ω）
C．定值电阻R0（200Ω）
D．滑动变阻器R1（0～10Ω）
E.滑动变阻器R2（0～1000Ω）
F.单刀单掷开关S1
G.单刀双掷开关S2
H.学生电源E
I.导线若干
（1）为使操作更方便，实验中应选择滑动变阻器________（选填“R1”或“R2”）。
（2）请按照如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物器材连线补充完整________；
（3）下列实验操作步骤，正确顺序是________；
①将滑动变阻器置于适当位置
②改变滑动变阻器滑片位置，重复上述步骤，多次实验
③保持滑动变阻器滑片不动，将S2接a端，记录此时电流计的示数Ia
④将开关S2接b端，改变滑动变阻器滑片位置，记录此时电流计的示数Ib
⑤闭合开关S1
（4）实验中数据记录如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
Ia/mA
3.08
4.42
3.68
4.86
5.48
7.32
Ib/mA
4.02
4.50
4.84
6.42
7.26
9.68
根据表中数据在图中作出Ia-Ib图像________，根据图像求得待测电阻Rx＝________Ω。（结果保留三位有效数字）
（5）若考虑S2在a、b间切换时对电路的影响，则Rx的测量值________（选填“＞”“＝”或“＜”）真实值。
【答案】 R1 ①⑤④③② 533（490～560均可） >
【解析】（1）因滑动变阻器要接成分压电路，则为使操作更方便，实验中应选择阻值较小的滑动变阻器R1。
（2）实物器材连线如图；
（3）该实验中正确的实验顺序是：①⑤④③②；
（4）根据表中数据在图中作出Ia-Ib图像如图；
根据
即
根据图像求得
待测电阻
Rx＝533Ω
（5）若考虑S2在a、b间切换时对电路的影响，当S2切换到b端时电阻变小，则MN两端电压会减小，通过电流计的电流Ib要偏小, Ia-Ib图像斜率偏大，由
则Rx的测量值大于真实值。
24．（2022·江苏南通·高三期末）某实验小组设计了如图（a）所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）请用笔画线代替导线，在图（b）中完成实验电路连接。______
（2）合上开关S1，S2接图（a）中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图（a）中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；
（3）某次测量时电流表和电压表的示数如图所示，则电流______，电压______；
（4）在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像，如图（d）所示，两直线与纵轴的截距分别为、，与横轴的截距分别为、。
①S2接2位置时，作出的图像是图（d）中的______线（选填“A”或“B”）；
②使用S2接2位置时的数据，测出的电池电动势和内阻，存在系统误差的原因是______表（选填“电压”或“电流”）的示数偏______（选填“大”或“小”）；
③根据图像（d）中给出信息，能否求出电源内阻的真实值，若能请写出结果，若不能说明理由。______
【答案】 0.40 1.30 B 电流 小
【解析】（1）S2接1位置时，电流表外接，S2接2位置时，电流表内接，实物图如图所示
（3）测量一节干电池的电动势和内阻电流表量程为0~0.6A，最小分度是0.02A，故示数为0.40A；电压表量程为0~3V，最小分度是0.01V，故示数为1.30V。
（4）当S2接2位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知，电动势
同时由于电压表的分流作用，使电流表示数偏小，因此电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的U-I图线应是B。
S2接2位置时，引起误差的原因是电压表的分流，使得电流的测量值偏小，故电动势和内阻的测量值都偏小。
S2接2位置时，当电压表示数为零时，流过电源的电流等于IB，当S2接1位置时，当电流表示数为零时，电压表示数UA等于电源电动势，则
25．（2022·江苏·模拟预测）某小组测量阻值约3kΩ的电阻R，实验室提供了下列器材：
A．电压表V（量程3V，内阻约5kΩ）
B．电流表A（量程1mA，内阻约60Ω）
C．灵敏电流计G（量程0.3mA，内阻约100Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值0~100Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（阻值0~9999Ω）
F．电阻箱R3（阻值0~999.9Ω）
G．电源（E=3V，内阻很小）若干
H．开关、导线若干
（1）采用图甲电路进行测量，电阻箱应选用________________（选填“R2”或“R3”）；
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实物图连接完整_______；
（3）测量数据如下表所示，请在图乙中作出U-I图像_______。根据图像求出电阻Rx=________kΩ（结果保留两位有效数字）。
U/V
0.7
1.14
1.70
2.10
2.50
I/mA
0.25
0.40
0.60
0.75
0.90
（4）另一小组利用上述器材设计了如图丙所示的电路测量R，下列实验操作步骤，正确顺序是________；
①读出电流表A和电压表V的读数
②减小R3，移动R1滑片，使电流计G示数为0
③闭合S1、S2、S3，移动R1滑片，使电流计G示数逐渐减小到0
④将R3的阻值调至最大，R2调至某一值，R1滑片调至合适的位置
⑤将R3的阻值调为0，移动R1滑片，使电流计G示数为0
（5）根据（4）求出阻值R'，则R'和Rx更接近理论值的是________，理由是________。
【答案】 2.8 ④③②⑤① R' 电压表不分流、消除了系统误差等
【解析】(1)被测电阻阻值约3kΩ，所以调节电阻箱使电流表示数有明显变化，电阻箱需要选择R2；
(2) 由大内小外可知，被测电阻阻值约3kΩ，为大阻值电阻，所以电流表内接，则实物图如下
(3)根据数据描点连线，作出U-I图像如下
图线时过原点的倾斜直线，所以图线的斜率为被测电阻的阻值，则有
(4)将R3的阻值调至最大，R2调至某一值，R1滑片调至合适的位置；闭合S1、S2、S3，移动R1滑片，使电流计G示数逐渐减小到0；减小R3，移动R1滑片，使电流计G示数为0；将R3的阻值调为0，移动R1滑片，使电流计G示数为0；读出电流表A和电压表V的读数，故正确的顺序为④③②⑤①；
(5)两次测量方法中根据（4）求出的R'更接近理论值；
（4）中的测量方法，在测量中，电压表不分流、消除了系统误差。
26．（2022·江苏江苏·二模）一实验小组为了测量某元件的电阻，进行了如下实验：
（1）首先用多用电表进行粗测，如图所示下列操作步骤正确的是___________
A．如图甲，将红黑表笔短接，进行机械调零
B．如图乙，利用所示旋钮进行欧姆调零
C．如图丙，用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大，为了准确测量，应换到“×100”挡
D．实验完成后，挡位调至如图丁所示位置
（2）随着使用时间的增长，欧姆表内部的电源电动势会减小，内阻会增大，但仍能进行欧姆调零。若仍用该表测电阻，则测量结果会___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）为了精确测量该元件的电阻，同学们又采用了如图所示电路进行测量。电路由控制电路和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下：
A．待测电阻Rx
B．灵敏电流计G
C．定值电阻R0=80Ω
D．粗细均匀的电阻丝AB（总长为L=60.00cm）
E．滑动变阻器R
F．线夹、电源、开关以及导线若干
G．电源（电动势为3V）
①在闭合开关S前，可将线夹P2大致固定于电阻丝AB中部位置，滑片P1应置于a端。闭合开关后，先移动滑动变阻器的滑片P1至某一位置，然后不断调节线夹P2所夹的位置，直到灵敏电流计G示数为零，测出此时AP2段电阻丝长度x=12.00cm，则Rx的阻值计算式为___________（用R0、L、x表示），代入数据得Rx=___________Ω。
②为减小因电阻丝粗细不均匀带来的误差，将定值电阻R0换成电阻箱，并按照①中的操作，电阻箱的阻值记为R1；然后将电阻箱与Rx交换位置，保持线夹P2的位置不变，调节电阻箱，重新使灵敏电流计G示数为零，此时电阻箱的阻值记为R2，则电阻R=___________。
【答案】 B 偏大 20
【解析】（1）A．如图甲，将红黑表笔短接，进行的是欧姆调零，A错误；
B．图乙所示旋钮为欧姆调零旋钮，B正确；
C．用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大，即读数太小，为了减小误差，应使指针停留在刻度盘中间区域，要增大读数，应换到“×1”挡，C错误；
D．实验完成后，应将挡位开关置于OFF挡或交流电压最高挡，D错误。
故选B。
（2）多用电表的测量原理为闭合电路欧姆定律，当电池电动势减小、内阻变大时，欧姆表重新调零，即满偏电流不变，则
可知欧姆表的内阻R中变小，当测电阻时有
因R中变小，则同一Rx对应的电流要变小，对应的电阻刻度值要变大，即测量结果会偏大。
（3）①当灵敏电流计G示数为零时，说明Rx的分压和AP2部分的分压相等，即
整理得
则
代入数据解得
②根据第①问的原理，交换位置前有
交换位置后有
可得
解得
27．（2022·江苏·二模）如图为J0411型多用电表的原理图的一部分，其中所用电源电动势E＝3V，内阻r＝1Ω，表头满偏电流Ig＝2mA，内阻Rg＝100Ω。3个档位分别为1档位、10档位、100档位，且定值电阻阻值R1＜R2＜Rg。
（1）红表笔为________（填“A”或“B”）；
（2）某同学要测量一个电阻的阻值（约为1000Ω），实验步骤如下：
①选择档位________（填“1”、“10”、“100”），将红黑表笔短接，进行欧姆调零；
②将红黑表笔接在待测电阻两端，测量电阻阻值，如图所示，则该电阻的阻值为________Ω。
（3）电阻R1＝________Ω；（结果保留两位有效数字）
（4）该同学实验时，由于电池使用时间过长会导致测量结果出现偏差。经测量该电池的电动势为2.7V，内阻为5Ω。则第（2）问中电阻的真实值为________Ω。
【答案】 A 1100 1.0 990
【解析】（1）红表笔与内部电源的负极连接，即红表笔接A；
（2）①要测量一个阻值约为1000Ω的电阻，选择档位 “100”，将红黑表笔短接，进行欧姆调零；
②该电阻的阻值为11×100Ω=1100Ω。
（3）当图中开关接空位置时，因此时内阻
即此时的档位应该是×100档，因R1＜R2＜Rg，可知接R1时欧姆档对应于1档，此时欧姆表内阻应该为15Ω，根据
可得
由
可得
R1≈1.0Ω
（4）设电阻真实值为R，则当电动势为3V，内阻为1Ω的电源时
其中
则当电动势为2.7V，内阻为5Ω的电源时
其中
其中的R测=1100Ω，解得
R=990Ω
28．（2022·江苏淮安·模拟预测）某小组测量不知名材质带缺口金属环（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下：
（1）用软尺测量金属环的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，测量时金属环应卡在乙图游标卡尺的______部位（选填“A”、“B”或“C”），读数如图丙所示，示数为______cm；
（2）按图丁连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出戊图，可计算出金属环的阻值______Ω，用L、D、表示出该金属环的电阻率______；
（3）由戊图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 C 0.48 2.6 等于
【解析】（1）直径使用外量爪来测量，为C部位；游标卡尺读数为
（2） 金属环两端电压为
流过金属环的电流为
金属环的阻值
由以上式子整理得
则由图像可知
根据电阻定律可知
（3）由（2）分析可知，金属环两端的电压和流过金属环的电流均为真实值，故不存在系统误差，由戊图计算出的阻值等于真实值。
29．（2022·江苏南通·三模）某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。
（1）用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图所示，其直径为___________mm。
（2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为___________Ω。
（3）为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材：
A．电流表（量程，内阻1kΩ）
B．电流表（量程0.3A，内阻约0.1Ω）
C．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1.0A）
D．滑动变阻器（0~1Ω，额定电流1.0A）
E.电阻箱R（阻值范围为0~9999.9Ω）
F.电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω）
G.开关S、导线若干
①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值调为___________Ω。滑动变阻器应选择___________（选填“”或“”）
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得5组电流表、的值，，数据见下表。请根据表中的数据，在方格纸上作出图像___________，并由图像求出___________Ω（结果保留2位有效数字），进而可以求出金属丝的电阻率。
0.121
0.165
0.218
0.266
0.306
0.100
0.150
0.190
0.230
0.280
③关于本实验的误差，下列说法正确的是___________。
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差
C．需要将得到的几组电表示数取平均值以减小误差
D．为减小读数时的误差，电表读数时应多估读几位数
【答案】 1.700（1.698~1.702） 6.0 5000.0 6.8（6.6~7.6） B
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知
（2）由题意，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用低倍率电阻挡，即“”挡，由题图乙可知读数为6.0Ω（欧姆挡不需要估读）。
（3）①当电流表满偏时，两端电压为
因此需要把电阻箱的阻值调为
滑动变阻器和的最大阻值都小于待测金属丝的阻值，则用分压式接法，当选择时，回路中的最大电流
约等于滑动变阻器的额定电流。
当选择时，回路内的最小电流约为
超过滑动变阻器的额定电流，因此选择。
②根据表格中数据作出图像如下
根据电路图，有
因为远大于，故
得
根据图像的斜率可得
解得
③
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；
B．用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差，B正确；
C．得到的几组电表示数后，应先分别用对应电表示数求出待测电阻，再求电阻的平均值，或者根据几组电表示数作出对应图像，以减小误差，C错误；
D．读数时只需估读到分度值的下一位，多估读几位数没有意义，不可以减小误差，D错误。
故选B。
30．（2022·江苏·南京师大附中模拟预测）某同学研究小灯泡（2.5V，0.6W）的伏安特性曲线，除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
A．电流表A1（量程0.3A，内阻约1.2Ω）
B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
D．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值0~10Ω）
F．滑动变阻器R2（阻值0-200Ω）
G．电源E（电动势3V，内阻约0.04Ω）
（1）为了调节方便，测量准确，应选用电流表______，电压表_______，滑动变阻器________（填选项前面的字母）
（2）如图为某同学在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前的电路，请找出其中仅有的两个不当之处，并说明如何改正：①___________；②____________。
（3）实验中发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑动端P，电压表和电流表虽然都有示数，但都无法使电压表和电流表的示数调为0，已知电表没问题，则可能的原因是________。
A．小灯泡短路
B．小灯泡断路
C．电源负极与滑动变阻器之间断路
D．小灯泡与滑动变阻器之间断路
（4）解决上述问题之后，测出多组数据，在I-U坐标系中描出各对应点，请在答题纸上对应位置画出此小灯泡的伏安特性曲线________。
（5）将该小灯泡先与一个阻值为5Ω的定值电阻串联，然后再接到电动势为3V、内阻为18Ω的电池两端，此时小灯泡的实际功率为______W。（计算结果保留3位有效数字）
【答案】 A1 V1 R1 开关不应该闭合，应该断开开关 滑动变阻器的滑动端不应该在a、b中点，应该移动到b端 C 0.465##0.466##0.467##0.468##0.469##0.470##0.471##0.472
【解析】（1）小灯泡的额定电流为
电流表选择A1；
小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择V1；
为了方便调节电路，滑动变阻器选择R1；
（2）①开关不应该闭合，应该断开开关；②滑动变阻器的滑动端不应该在a、b中点，应该移动到b端。
（3） A．小灯泡短路，电压表示数始终为零，A不符合题意；
B．小灯泡断路，电流表和电压表的示数可以调为零，B不符合题意；
C．电源负极与滑动变阻器之间断路，滑动变阻器变为限流接法，电流表和电压表的示数都无法调到零， C符合题意；
D．小灯泡与滑动变阻器之间断路，电流表和电压表的示数始终等于零，D不符合题意。
故选C。
（4）小灯泡的伏安特性曲线如图所示；
（5）将定值电阻看成电源的内阻，根据闭合电路欧姆定律得
代入数值得
在小灯泡的伏安特性曲线中画出电源的U-I图像
两图线的交点坐标为
小灯泡的实际功率为
31．（2022·江苏南京·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__________。
（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
【解析】（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）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） 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）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；
所选择为交流电压10V档，依题意，此时电表读数为4.8V。
（5）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
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。
32．（2022·江苏省丹阳高级中学三模）近年来，我国打响了碧水保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计，用此装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，进而用来测污水的电阻。测量管由绝缘材料制成，其直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度v自左向右通过。
（1）利用图2中的电路测量灵敏电流计G的内阻，实验过程包含以下步骤：
A．调节，使G的指针偏转到满刻度，记下此时G1的示数；
B．分别将和的阻值调至最大；
C．合上开关；
D．合上开关；
E.反复调节和，使G1的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时的读数为。
①正确的操作步骤是____________________；②测出灵敏电流计内阻为_____________________。
（2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图3所示，则___________cm。
（3）图1中与A极相连的是灵敏电流计的___________接线柱（填“正”或“负”）。
（4）闭合图1中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制图像，如图4所示，则污水接入电路的电阻为___________。（用题中的字母a、b、c、v、D、表示）
【答案】 BCADE 3.035 正
【解析】（1）本实验是用半偏法测电流表内阻。为保护电路，闭合开关前应将变阻器阻值调至最大，合上开关，调节，使待测灵敏电流计G满偏，记下此时G1的示数，就等于灵敏电流计G的满偏电流值；再合上开关，反复调节和，使G1的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时G、的电流之和等于，即等于G的满偏电流，也即G、的电流相等，故。因此正确的顺序为BCADE。
（2）由游标卡尺读数由主尺读数加游标尺读数，从主尺读出整毫米刻度，从游标尺读出对齐的刻度数再乘以游标卡尺的精度，由图读得直径为
。
（3）由左手定则可得正离子往A处电极方向运动、负离子往C处电极方向运动，所以与A处电极相连的是灵敏电流计的正接线柱。
（4）由磁流体发电机的原理知，污水中正负粒子在洛伦兹力作用下向A、C两处电极偏转，在两极处形成电场，直到电场力与洛伦兹力达到动态平衡，有
得电源电动势为
由欧姆定律可得
其中r为污水的电阻，所以
由图像可得斜率
纵截距
所以
故
33．（2022·江苏江苏·一模）某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势（约为）和内阻r（约为），需要将一个量程为的电压表（内阻约为）改装成量程为的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。
（1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该兴趣小组将一个最大阻值为的电位器（视为可变电阻）与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空
①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零；
②闭合开关S，将滑片P向左移动，使电压表的示数为；
③保持滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为___________V；
④不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路就得到改装后的电压表。
（2）用改装后的电压表接入电路测量已知电压时，其示数总是___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
（3）通过调整使改装后的电压表准确。该兴趣小组利用一个电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图乙所示的电路来测量该电池的电动势和内阻。
该小组首先得出了与的关系式为___________（用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出图像如图丙所示，则该电池的电动势___________V、内阻___________。
【答案】 4 小于
36 8
【解析】（1）由于电压表的内阻不确定，所以不能采用教材提供的方法进行改装。但由于电压表的量程为15V，所以要想将电压表改装成量程为45V的电压表，电位器承担的电压应该是电压表电压的两倍，由于二者之间是串联关系，所以电位器的阻值应调节为电压表内阻的两倍因此，当电压表的示数为12V时，只需调节电位器，使电压表的示数变为4V即可。
电位器接入电路时，电压表的支路的电阻增大，和滑动变阻器并联部分阻值增大，分压变大，则电压表支路的电压变大，电位器接入电路的阻值实际大于电压表内阻的两倍，则改装的电压表的内阻实际比理论值大，则改装的电压表量程实际大于45V，故按45V读数时，每次测量的示数小于真实值。
由闭合电路欧姆定律可知
整理可得
由图像可得,图线的纵截距为
图线的斜率为
解得
E=36V
34．（2022·江苏南京·高三开学考试）某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝Rx的电阻率。
（1）用螺旋测微器测待测金属丝的直径如图甲所示，可知该金属丝的直径d=______mm。
（2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为______Ω。
（3）为了更精确地测量金属丝的电阻率，实验室提供了下列器材：
A．电流表A（量程0.6A，内阻为1.0Ω）
B．保护电阻R0
C．电源（输出电压恒为6V）
D．开关S、导线若干
①实验小组设计的测量电路如图丙所示，调节接线夹在金属丝上的位置，测出接入电路中金属丝的长度，闭合开关，记录电流表读数I。
②改变接线夹位置，重复①的步骤，测出多组与的值。根据测得的数据，作出如图丁所示的图线，可得R0=______，金属丝的电阻率______（结果均保留2位有效数字）。
③关于本实验的误差，下列说法正确的是______。
A．电表读数时为减小误差应多估读几位
B．用图像求金属丝电阻率可以减小偶然误差
C．考虑电流表内阻的影响，电阻率的测量值大于真实值
【答案】 0.400 12.0 11 2.6×10−6（2.4×10−6~2.7×10−6） B
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
0+0.01×40.0mm=0.400mm
（2） 当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，表明电阻过小，为了减小读数的偶然误差，换用“×1”挡，则指针静止时位置的读数为
12.0×1Ω=12.0Ω
（3）②根据闭合电路欧姆定律有
根据电阻的决定式有
解得
根据图像有
，
解得
，
③A．电表读数时应该根据量程确定精度，由出现不精确的位次选择估读的位次，因此电表读数时多估读几位并不能减小误差，A错误；
B．图像法处理实验数据时，能够尽量利用到更多的数据，减小实验产生的偶然误差，即用图像求金属丝电阻率可以减小偶然误差，B正确；
C．根据上述分析过程，电阻率是根据图线的斜率求解的，令斜率为k，即
可见电阻率的测量值与是否考虑电流表的内阻无关，C错误。
故选B。
备战2023年高考各校及地市好题高三物理试卷分项汇编【第01辑】
（江苏专用）
专题18 电学实验
一、实验题
1．（2022·江苏省海头高级中学二模）实验室提供器材如下：电池组（电动势，内阻）；电流表（量程，内阻约）；电流表（量程，内阻未知）；电阻箱R（阻值）；滑动变阻器（阻值）；开关一只，导线若干。
为研究一只额定电压、额定电流的小灯泡的伏安特性，某同学利用上述器材进行了以下实验：
（1）设计图（a）所示电路测定电流表的内阻。具体操作为：闭合开关S，由大到小改变电阻箱的接入电阻R，当时，电流表的指针位置如图（b）所示。则表的示数为__________，内阻__________。
（2）将表改装为量程的电压表。具体操作为将电阻箱与表串联，调节电阻箱使串入电阻值为_______。
（3）设计图（c）所示电路研究小灯泡的伏安特性，具体操作为：利用测得的多组数据，在图（d）所示小灯泡的坐标图中确定出多个数据点的位置。（图中横轴为表的示数值，可直接反映通过小灯泡的电流，纵轴为表的示数值，可间接反映小灯泡两端的电压）。
①请在图（d）中作出小灯泡的图线______；
②由图可知，当通过小灯泡的电流为时，小灯泡的实际功率为________；（取2位有效数字）
③若将小灯泡直接接在一个电动势、内阻的旧电池组两端，小灯泡的实际功率为______W。（取2位有效数字）
【答案】 2.00 20 980 0.12 0.73
【解析】（1）电流表A2的量程是3mA，由图（b）所示表盘可知，其分度值为0.1mA，则示数为2.00mA。
根据图（a）所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得
代入数据解得
（2）把电流表A2改装成量程是3V的电压表，由欧姆定律可得，串联电阻阻值
（3）①根据坐标系内描出的点作出图像如图所示
②由图所示图像可知，当时，，此时灯泡两端电压
灯泡实际功率
③旧电池阻与小灯泡组成闭合电路，路端电压，路端电压，则有
作出图像如图所示
由图所示可知，流过灯泡的电流
灯泡两端电压
则灯泡实际功率
2．（2022·江苏·公道中学模拟预测）实验室中有如下器材：多用电表，电压表（3V，3kΩ），两节1.5V干电池（内阻未知），滑动变阻器（最大阻值2kΩ）电键一个、导线若干。
①用多用电表测其中一节干电池的电动势，将选择开关置于合适的位置，下列符合要求的是___________。
②欧姆表的内部可以等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图1所示。利用图2所示的电路测量多用电表欧姆档内部电池的电动势和内阻。记电池的电动势为E，欧姆表“×”挡内部电路的总电阻为r，调节滑动变阻器。测得欧姆表的读数R和电压表的读数U，某次测量电压表的示数如图3所示，读数为___________V，根据实验数据画出的图线如图4所示，求得电动势___________V，内部电路的总电阻___________kΩ（所有结果保留两位小数）。
【答案】 B
【解析】①用多用电表测量电动势时，应采用直流电，并且量程选择10V时误差过大，故应选择2.5V量程，故ACD错误，B正确。
故选B。
②由图3可知，由于电压表的量程为3V，则最小刻度为，读数时要估读到最小刻度的下一位，则读数为。
由图2，根据闭合回路欧姆定律可得
整理可得
结合图像4可得
,
解得
，
3．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
（1）将器材如图（a）连接：
（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）；
（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据；
（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、d、表示），此实验中的r测_______r真（填“大于”，“等于”或“小于”）
（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；
（6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。
【答案】 等于
【解析】（2）开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的端。
（4）设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知
整理得
结合图像的斜率和截距满足
，
解得电源电动势和内阻为
，
此实验中电流表的内阻已知，测得的电源内阻值等于真实的内阻值。
（5）实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图
原理的简单说明：
①将开关置于位置，读出电流表示数；
②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为，读出此时角度θ；
③此时，即可求得的数值。
4．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）某研究性学习小组利用如图甲所示电路，测定4节干电池组成的电池组的电动势和内电阻。其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电压表V，A为电流表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，为的定值电阻。已知灵敏电流计G的满偏电流，内阻为。
（1）实验刚开始时，选择了电流表量程进行测量，某一组数据测量时电流表示数如图乙所示，则电流表读数为______A。
（2）滑动变阻器滑片从右端向左滑动到中点，小组同学发现电流表示数变化范围很小，当滑片滑至左端点时电流表示数突然变大超过量程，造成这样的原因可能是______。
A．滑动变阻器最大阻值过小
B．滑动变阻器最大阻值过大
（3）换用毫安表进行实验，首先将灵敏电流计改装成量程为的电压表，则需要将灵敏电流计与电阻箱串联并将电阻箱阻值调整为______Ω。
（4）将改装后的电压表接入虚线框内后，测得几组实验数据作出图像如丙图所示。
次数
1
2
3
4
5
6
改装后的电压表读数U/V
5.82
5.70
5.56
5.42
5.28
5.15
电流表A读数I/mA
20
40
60
80
100
120
（5）根据图丙所作图像，可得每节电池的内阻______Ω（结果保留三位有效数字），每节电池电动势______V。（结果保留三位有效数字）
【答案】 0.24 B 58000 0.964 1.49
【解析】（1）如图乙所示，则电流表读数为0.24A。
（2）根据题意，滑动变阻器接入电路阻值变化时，电流变化很小，说明滑动变阻器接入电路的阻值一直很大，则原因可能是滑动变阻器最大阻值过大。
故选B。
（3）根据串并联关系
解得
（5）根据闭合电路欧姆定律
结合图像可知
5．（2022·江苏泰州·模拟预测）某同学要测量量程为电压表的内阻，步骤如下：
（1）先用多用电表的欧姆档粗测该电压表的内阻值，选择开关拨至“×100”档，表盘示数如图甲所示，则阻值约为___________。若将欧姆表换一个电动势相同，但内阻变大的电池，重新欧姆调零后测量该电压表内阻，其测量结果___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（2）该同学改用如图所示电路测量电压表内阻，实验过程如下：
A．按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器的滑动头移到最左端
B．闭合开关和并调节，使电压表的指针指到满刻度
C．保持开关闭合以及滑动变阻器的滑动头位置不变，断开，调整电阻箱的阻值，使电压表的指针指到满刻度的
D．读出此时电阻箱的阻值
① 若电阻箱为，则___________；
② 用上述方法得到电压表内电阻的测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
③ 若实验中测得的结果，要将这个电压表改装成量程为的电压表，则应串联一个阻值为___________的定值电阻；
④ 为了使上述根据计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面做法中可行的是（填写选项前的序号）( ) 。
A．在旁边再串联一个比小得多的电阻
B．在旁边再串联一个比大得多的电阻
C．在两端再并联一个比小得多的电阻
D．在两端再并联一个比大得多的电阻
【答案】 2.2 不变 2.3 大于 1.6 D
【解析】（1）欧姆表读数为
欧姆表电动势不变，内阻改变，通过欧姆调零后不影响测量结果。若电动势改变则会影响测量结果。故测量结果不变。
（2）断开开关，并联部分电压不变，电压表指针指到满刻度的，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻变为原来的，故
当断开开关，电压表该支路的总电阻增大，则并联部分的总电阻增大，并联部分的电压增大。为了使电压表的指针指到满刻度的，电阻箱的电阻也偏大。故最终得到电压表内电阻的测量值大于真实值。
改装前后电压表满偏的电流是相等的，则根据欧姆定律有
得到
因为电压表内阻测量值偏大，改装电压表时，串联电阻阻值偏大。用改装后的电阻测电压时，所测电压偏小。为准确测电压，应减小串联电阻阻值，可以减小串联电阻阻值或在串联电阻两端并联一个比该电阻大得多的电阻。故选D。
6．（2022·江苏苏州·三模）某实验小组为了测量自来水的电阻进而得出自来水的电阻率，在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两端口用插有铁钉的橡皮塞塞住，进行如下实验：
（1）注水前，用如图甲所示游标卡尺的_______ （填A、B、C）测量爪测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径为_______mm。
（2）用多用电表欧姆挡“”倍率，对玻璃管中水的电阻进行测量，示数如图为_______kΩ
（3）为了精确测量水柱的阻值，实验小组采用如图所示的实验电路进行实验。
①请在答题纸中根据该实物图完成对应的电路图_______。
②在闭合开关之前，应把滑动变阻器的滑片P置于最_______端（填“左”、“右”）。
③实验时电流表采用量程为0~200μA（内阻约500Ω）的微安表，电压表是量程为0~3V（内阻不祥）的伏特表。闭合开关后调节滑片P，测得的数据如下：
U/V
0.08
0.20
0.30
0.40
0.50
0.55
I/μA
25
78
117
145
185
195
请在坐标图上画出U—I关系图线_______，并求出待测电阻值_______kΩ。
（4）结果与多用电表的测量值比较差别很大，请分析出现这种情况的主要原因是：_______。
【答案】 B 22.50 108 左 2.75 伏安表的分流作用太大，导致电阻测量值偏小太多
【解析】（1） 注水前，用如图甲所示游标卡尺的B测量爪测玻璃管内径
该游标卡尺为分度游标卡尺，图中读数为
即该玻璃管的内径为
（2） 玻璃管中水的电阻
（3） 对应的电路图如图所示
在闭合开关之前，为了使电表读数从最小开始，应把滑动变阻器的滑片P置于最左端；
画一条直线，使尽可能多的点落在直线上，并使直线两边的点大致相等
图线的斜率代表待测电阻值的大小，则待测电阻值
（4）电路图中电流表采用外接法，由于自来水柱的电阻比电压表内阻大得多，电压表的分流很大，使得电流表的读数比流过自来水柱的真实电流大得多，导致电阻测量值偏小太多。
7．（2022·江苏·南京外国语学校模拟预测）某实验小组通过实验探究“电源输出功率P跟电源内电阻和负载的关系，以及在什么情况下电源输出功率最大”。实验室提供下列器材：
A．干电池两节； B．定值电阻（）； C．电阻箱R（）；
D．电压表（，内阻约为5kΩ）； E.电流表（，内阻约为）； F.开关1只，足量导线。
（1）为了让实验效果明显，将与两节干电池串联在一起当作“等效电源”。请根据实验要求设计好实验电路图并画在虚线框中。( )
（2）按电路图连接实际电路。逐次调节电阻箱R，记录每个测试点的U、I并算出P值（如表所示），根据表中数绘出图线（如图所示），则等效电源的电动势_______V，内阻________。
R（）
I（A）
U（V）
P（W）
（3）请根据上表数进一步绘出“等效电源”的输出功率P随电阻R的关系曲线（如图所示）( )，从图中可得出，输出功率的最大值________（选填“大于”“等于”或“小于”）0.36W。
（4）通过分析，前面测得的“等效电源”的内阻r与真实值几乎相当。有同学认为，当电阻箱的阻值时该“等效电源”的输出功率最大。通过表格中的数据，请你判定该同学的说法是______（选填“正确”或“错误”）的。
【答案】 3 6 大于 错误
【解析】（1）当电路中被测量的电阻远远小于电压表的电阻时选择外接法，而本实验要测量电源的输出功率，故需要测量电源的路端电压和电流，而电源的内阻远远小于电压表的电阻所以应该选择对电源来说的外接法，故电路图如图所示
（2）由表格数据和图像得到电压和电流关系以及根据闭合电路欧姆定律得
由上述式子可知，图像的斜率k为，截距b为电动势，由图像中的直线可得函数关系为
U=-6I+3
所以解得
（3）描点，连线，使尽量多的点在图像上，故有
由图像分析可知，最大功率大于。
（4）该同学忽略了电流表内阻所产生的影响。
8．（2022·江苏·模拟预测）高性能混凝土是一种新型高技术的混凝土，广泛应用建筑工程中，某同学对高性能混凝土的电阻产生了兴趣，决定设计一个精密测量电阻的电路来完成测量。该同学设计的电路如题图1所示，图中E为电源（电动势为3V，内阻不计）、待测混凝土样本电阻、滑动变阻器（0~100Ω）、滑动变阻器（0~100Ω）、滑动变阻器（0~4700Ω）、电流表A（量程）、电压表V（量程3V）、灵敏电流计G（量程），开关、，导线若干。
（1）该同学按电路图连接图2，请指出实物图连线①②③中连接错误的是___________
（2）电路连线改正后，实验过程如下：
①断开、闭合，调节的滑动触头，使电流表A的示数大于量程的
②将调成最大阻值，闭合，调节的滑动触头，使灵敏电流计G示数为零
③断开，将电阻调为零，使断续接通，并仔细调节，使灵敏电流计G示数为零
④记录电压表U、电流表I的读数
⑤移动滑动变阻器的滑动触头，重复步骤②~④，再测四组U、I的读数。
在步骤②中“将调成最大阻值”作用是___________
（3）实验数据如下表
1.50
1.74
2.00
2.24
2.50
3.02
3.50
4.01
4.49
4.99
请根据表中数据，在方格纸上作出图线___________，利用图线求出该待测混凝土样本电阻___________Ω（保留三位有效数字）。
（4）和教材中伏安法测电阻相比，上述实验方法测得的电阻值误差更小，简要说明原因___________
【答案】 ① 保护灵敏电流计G 500 电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流
【解析】（1）导线①应该接在滑动变阻器R2的右上端；
（2）在步骤②中“将调成最大阻值”作用是保护灵敏电流计G；
（3）作出图线如图；
该待测混凝土样本电阻
（4）该实验方法测得的电阻值误差更小，原因是电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流。
9．（2022·江苏常州·三模）某实验小组利用图甲所示电路测量电流表A的内阻，可选用的器材有：
A．待测电流表A（量程1mA 内阻rg约100Ω）
B．电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）
C．电阻箱R2（最大阻值为99999.9Ω）
D．电源E1（电动势约为6V）
E．电源E2（电动势约为12V）
F．电键、导线若干
（1）按图甲电路，闭合电键S1前，应将R2调到___________；合上电键S1，调节R2使电流表满偏；
（2）再闭合电键S2，调节R1，使电流表半偏，此过程中R2应___________；
（3）实验中R1的示数如图乙所示，被测电流表的内阻rg=___________Ω；
（4）关于实验测量误差的分析正确的是___________；
A．测得的电流表内阻偏大
B．测得的电流表内阻偏小
C．为减小测量误差应选择电动势大的电源
D．为减小测量误差应选择电动势小的电源
（5）若要将已测内阻的电流表改装成量程为1.5V的电压表，与其连接的电阻阻值为______Ω的电阻，为校准该电压表，用笔画线替代导线完成校准电路的实物图连接。( )
【答案】 最大阻值 保持不变 85.6 BC##CB 1414.4
【解析】（1）为了保护电路元件，应使闭合电键S1之后，电路中电流最小，所以闭合电键S1前，应将R2调到最大阻值。
（2）本实验采用半偏法测电阻，闭合S2后，调节R1，使电流表半偏，此过程要控制干路电流尽可能不变，所以R2应保持不变。
（3）当电流表半偏时，可认为通过R1和电流表的电流近似相等，所以
（4）AB．本实验采用半偏法测电流表内阻，是建立在忽略闭合开关S2并调节R1使电流表半偏后干路电流不变这一基础上进行测量的，但实际情况是R1接入电路后，电路总电阻减小，干路电流会增大，所以当电流表半偏时，通过R1的实际电流大于，则此时R1的阻值小于rg，即测得的电流表内阻偏小，故A错误，B正确；
CD．根据前面分析可知，R2接入电路的阻值越大，闭合开关S2并调节R1使电流表半偏后，干路电流的变化越小，系统误差越小，在电流表满偏电流一定的情况下，要满足上述条件，应选择电动势大的电源，故C正确，D错误。
故选BC。
（5）根据电表改装原理可知与电流表连接的电阻阻值为
电流表应与定值电阻串联，标准电压表应并联在改装的电压表两端。为了使两个电表两端电压能够从零开始变化，从而实现校准目的，滑动变阻器应采用分压式接法。如图所示。
10．（2022·江苏连云港·模拟预测）实验室有一只灵敏电流计，刻度盘上共有格刻度而无具体示数，已知该电流计的满偏电流约为几百微安，内阻约为几百欧姆。为了测出和，小明设计了图示的甲、乙电路。除电流计外，提供的器材有：
①电压表V（量程4V，内阻为15kΩ）；
②滑动变阻器（0~20Ω，2A）；滑动变阻器（0~2000Ω，0.5A）；
③电阻箱（0~999.9Ω）；电阻箱（0~9999.9Ω）；
④电池组（电动势6V，内阻忽略不计）
⑤开关、导线若干
（1）甲中滑动变阻器应选择_______（填“”或“”）；
（2）乙中虚线框内的可变电阻应选择_______（填“”、“”或“”）；
（3）实验主要步骤：
①将甲中滑动变阻器滑到最左端，闭合开关，滑片向右滑动，记下电压表的示数U和电流计指针的格数；某次实验电压表示数为，电流计指针为格，那么电流计的满偏电流为_______。
②将乙中的可变电阻调至最大值，断开，闭合S，减小R的阻值，使电流计指针达到满偏；闭合，调节B，电流计指针指在格，此时电阻箱读数为，则为_______。
（4）用图乙测量内阻时，考虑到系统误差，内阻测量值_______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 400 150 小于
【解析】（1）图甲中滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节且使电表示数变化比较均匀，滑动变阻器应选择阻值较小的；
（2）由于灵敏电流计的满偏电流只有几百微安，电源电动势为，可知图乙中电路的总电阻很大，需要串联接入电路的可变电阻阻值很大，故虚线框内的可变电阻应选择；
（3）①某次实验电压表示数为，电流计指针为格，图甲中灵敏电流计与电压表串联，可知此时灵敏电流计的电流为
又
解得电流计的满偏电流为
②将乙中的可变电阻R调至最大值，断开，闭合，减小R的阻值，使电流计指针达到满偏；闭合，调节B，电流计指针指在格，此时电阻箱读数为，闭合前后电路的总电阻主要由可变电阻决定，可认为闭合前后电路的总电流保持不变，故有
解得
（4）用图乙测量内阻时，考虑到闭合后，电路的总电阻减小，电路的总电流增大，即，则有
解得灵敏电流计的真实内阻应满足
可知内阻测量值小于真实值。
11．（2022·江苏连云港·二模）小芳同学想利用实验室的器材描绘出某电风扇的伏安特性曲线。她通过说明书得到电风扇的额定电压为5.0V，额定功率约为2.5W。器材有：
电源E：电动势为6.0V，内阻忽略不计
电流表A1：量程0.6A，内阻约为10Ω
电流表A2：量程100mA，内阻为r2=4Ω
定值电阻R1=10Ω
定值电阻R2=50Ω
滑动变阻器R3：最大阻值10Ω，最大电流0.5A
滑动变阻器R4：最大阻值3Ω，最大电流3A
滑动变阻器R5：最大阻值100Ω，最大电流3A
开关、导线等。
（1）滑动变阻器应选用______（选填“R3”“R4”或“R5”）；为了精确测量数据，选用定值电阻_______（选填“R1”或“R2”），将电流表A2改装成电压表使用。
（2）请根据选用的实验器材设计实验电路，将最优电路设计图画在图甲虚线方框内，电风扇符号用M表示，需在图中标上所用元件对应的符号________。
（3）小芳在实验中发现，小电风扇在电流较小时不能转动。她多次测量描绘出I2一I1图像如图乙所示，其中I1为电流表A1的读数，I2为电流表A2的读数。当I1为0.10A，I2为10mA时，小电风扇的电阻为______Ω（结果保留两位有效数字）。
（4）从小芳描绘的I2一I1图像可以看出，随着I2的不断增大，I1先增大到某值时突然减小，造成这种现象的原因是______。
【答案】 R4 R2 6.0 电动机突然开始转动，产生了反电动势
【解析】（1）电风扇的额定电压为
额定功率为
电风扇的额定电流为
由于要描绘出这台电风扇的伏安特性曲线，电压需要从0调节，滑动变阻器采用分压式，使得串联接入电路部分的电流有可能大于0.5A，所以为了防止滑动变阻器烧坏且操作方便，滑动变阻器选；
通过电流表A2与电阻串联改装成电压表，因电压调节范围为0～5.0V，需要串联的电阻阻值为
所以选取固定电阻
改装成电压表，其量程为
（2）因为电压需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，因此电流表采用外接法，电路图如图所示
（3）小电风扇在电流表读数小时电风扇不能转动，属于纯电阻电路，实验数据得知为0.10A时，为
小电风扇的电阻为
（4）小电风扇在电流较小时不能转动，随着电流的不断增大，电动机突然开始转动，产生了反电动势，所以先增大到某值时突然减小。
12．（2022·江苏连云港·三模）电导率是电阻率的倒数，25℃时合格纯净水的电导率小于5.0×10-4Ω-1·m-1。某小组为测量一水厂纯净水的电导率，用绝缘性能良好的塑料圆柱形容器装满采集的水样，然后用金属圆片电极将容器两端密封。实验室还提供了下列器材：
A．游标卡尺
B．电压表V（量程3V，内阻约5kΩ）
C．灵敏电流计G（量程20μA，内阻约250Ω）
D．滑动变阻器R（阻值0～20Ω，额定电流1A）
E．电源（，内阻很小）
F．开关、导线若干
（1）图甲为游标卡尺的结构示意图、实验前需测量圆柱形容器的内径，应使用游标卡尺的___________（选填“A”、“B”或“C”）进行测量，游标卡尺示数为___________cm。
（2）请用笔画线代替导线，将图乙测量纯净水样品电阻的实物电路连接完整_________。
（3）测量数据如下表所示，请在图丙中作出图像_________。根据图像求出该样本电阻的阻值Rx=___________kΩ（结果保留两位有效数字），进而可以求出电导率。
U/V
0.52
1.20
1.80
2.36
2.78
I/μA
2.0
4.4
6.8
8.8
10.4
（4）若装入的纯净水样品未完全充满塑料圆柱形容器，这将会使测得的电导率___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），理由是___________。
【答案】 A 3.110 偏小 电流方向上，样品的横截面积减小，所测电阻增大
【解析】（1）由图可知。要测量圆柱形容器的内径，应使用游标卡尺的A进行测量，游标卡尺示数为
（2）为了使得电压变化范围较大，滑动变阻器采用分压式接法，由题可知，灵敏电流计电流变化范围很小，电流表的分压较小，为了减小误差，灵敏电流计采用内接法，实物图如图所示
（3）根据描点法得出图象如图所示
根据图像求出该样本电阻的阻值
（4）若装入的纯净水样品未完全充满塑料圆柱形容器，这将会使测得的电导率偏小，理由是电流方向上，样品的横截面积减小，所测电阻增大。
13．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）恒流源（输出电流大小恒定）与定值电阻并联后作为一个整体可看作一个实际电源，现用如图1所示的电路来测量恒流源的输出电流和并联电阻。调节电阻箱R的阻值，电流表测得多组I值，并计算出数值。
（1）根据测量数据，作出函数关系曲线如图2所示，图中直线纵截距为a，斜率为k，不考虑电流表内阻，则_____，_____（用a和k表示）
（2）若考虑电流表内阻带来的系统误差，则测量值_____（填“>”“=”或“＜”）真实值；
（3）把一小灯泡接在恒流源和定值电阻两端，如图3所示，小灯泡伏安特性曲线如图4所示，若测得，，则小灯泡实际功率为_____W（保留两位有效数字）。
【答案】 0.19
【解析】(1)由图1所示电路图得
解得
由于直线纵截距为a，斜率为k，则
，
解得
，
(2)若考虑电流表内阻带来的系统误差，则
解得
由于直线纵截距为a，斜率为k，则
，
的测量值大于真实值，的测量值小于真实值。
(3)由图3可得
解得
在图4中作出电源的图像
两图像的交点
，
则小灯泡实际功率为
14．（2022·江苏·三模）小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响，其中某组实验的操作如下：取100mL饮用水加入适量的食盐，搅拌溶解得到未饱和食盐溶液，为了方便测量溶液的电阻，取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。
（1）小张同学想测量塑料圆柱形容器的内径，他应该选择下列哪种测量仪器___________；
A．毫米刻度尺
B． 螺旋测微器
C．弹簧秤
D． 游标卡尺
（2）小张同学先用多用电表粗测其电阻，将选择开关置于欧姆“×100”挡位置，再进行_______后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示，该电阻的阻值为____________；
（3）小张同学想进一步精确测量其电阻，实验室能提供以下器材：
A．干电池两节（每节干电池电动势约为1.5V，内阻可忽略）
B．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.7）
C．电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.5）
D．灵敏电流表G（量程为0～0.5mA，内阻等于100）
E.电压表V1（量程为0～3V，内阻约为4k）
F.电压表V2（量程为0～15V，内阻约为7k）
G.滑动变阻器R1（最大阻值为10）
H.电阻箱R2（最大阻值为9999.9）
I.开关、导线若干
为了完成测量，除干电池、开关、导线和滑动变阻器R1外，还应选择的恰当的器材是_________（填写器材前面的字母）。小张同学已经完成了部分电路设计，如图丙所示，请完成剩余电路图，要求电表读数均能大于量程的（在图中标上必要的电学符号，待测电阻用Rx表示）_______。
【答案】 D 欧姆调零 1900 DEH或DH 见解析
【解析】（1）要想准确测量塑料圆柱形容器的内径，需要用游标卡尺，ABC错误，D正确。
（2）欧姆表测量前必须进行欧姆调零，根据图乙可知，该电阻的阻值为
（3）两节干电池的电动势约为，待测电阻约为1900，故通过电阻的最大电流约为，为了满足电表读数均能大于量程的的要求
方案一：伏安法测电阻，电压表应选E，三个电流表均不符合要求，则应将灵敏电流计改装成符合要求的电流表，则还要选D灵敏电流计和H电阻箱。
故选DEH。
方案二：利用等效法测电阻，把待测电阻和电阻箱并联，两支路均接一开关控制，为了符合要求应把灵敏电流计接入并联后电路。
故选DH。
根据上述分析，在图丙中完成剩余电路图，如图所示
方案一
方案二
15．（2022·江苏·阜宁实验高中模拟预测）为研究某蓄电池（电动势约2V，内阻约0.5）的输出功率，设计了如图所示的电路，其中R0是阻值为3.6的定值电阻。
（1）根据电路图用笔画线代替导线，将实物连线________，其中电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择___________A。
（2）多次测量后，根据实验数据作出图像如图所示。则由图可知，该蓄电池的电动势E为_______V，内电阻r为___________（结果保留一位小数）。
（3）当电压表的读数为_________V时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时蓄电池的输出功率为___________W（结果保留两位有效数字）。
【答案】 3 0.6 2.2 0.4（0.3～0.5都给分） 1.1 0.57
【解析】（1）实物图连线如图所示
蓄电池的电动势约2V，电压表宜使用3V量程，电路中最大电流不超过0.6A，所以电流表选0.6A量程。
（2）由闭合电路欧姆定律可得
故
所以图像中截距为电动势，故电动势为2.2V，图线与横轴交点横坐标为0.55A，所以图线的斜率大小为
即
解得
（3）研究滑动变阻器消耗的功率时，可以将等效于电源内阻，相当于电动势为2.2V、内阻为4Ω的电源对其供电，当时滑动变阻器消耗的功率最大，等效电源的输出功率最大。此时电路中电流
电压表读数为
蓄电池的输出功率
16．（2022·江苏省昆山中学模拟预测）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___________℃。
（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。
（4）该测温仪使用较长时间后，干电池电动势减小，内阻增大，则测量结果___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 I 37 250 左密右疏 大于
【解析】（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）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）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。
（4）电源电动势变小，相同电流时金属热电阻的实际阻值变小，所对应的实际温度偏低，故测量值大于真实值。
17．（2022·江苏苏州·模拟预测）某实验小组为了测定金属丝的电阻率，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用米尺测量金属丝的长度，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。
（1）测量时螺旋测微器如图甲所示，金属丝的直径为______mm。
（2）现有电动势3V的电源、开关和若干导线及下列器材：
A．电压表V（量程3V，内阻约10kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约2Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
D．滑动变阻器（最大阻值为100Ω）
①用多用电表粗测金属丝的电阻大约为5Ω，要求较准确地测出其阻值，滑动变阻器应选______（填“”或“”）
②实验中该小组实物接线如图乙所示，合上开关前检查电路，请指出其明显错误或不合理的地方是______。
（3）不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差，某小组按如图丙所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：先将的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关向1闭合，闭合开关，调节滑动变阻器和，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数、。
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数、。由以上数据可计算出被测电阻______。
【答案】 0.950 R1 电流表应外接；滑动变阻器滑片应置于最左端
【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为
（2）由已知待测电阻为5Ω，如果选100Ω的滑动变阻器，两者差值过大，待测电阻分压过小，因此为了便于测量和读数，应选择与待测电阻阻值相近的R1。
待测电阻与电压表电流表的关系为
故待测电阻为小电阻，根据“内大外小”原则，为了更精准测量，故电流表应选择外接法；在开关闭合前，滑动变阻器的电阻应全部接入干路，故滑动变阻器的滑片应置于最左端
（3）单刀双掷开关向1闭合，由闭合电路欧姆定律
保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关向2闭合，由闭合电路欧姆定律
联立解得
18．（2022·江苏·模拟预测）（1）科技小组同学用多用电表粗测一热敏电阻的阻值。进行机械调零后，将多用电表选择开关调到“ × 10”倍率，红、黑表笔短接进行欧姆调零，需调整甲图中的______（选填“S”或“T”）。实验时发现指针偏转角度过大，正确更换倍率规范操作后进行测量，指针如图甲所示，读数为______Ω。
（2）为进一步探究热敏电阻Rx的伏安特性，实验室提供下列器材：
A．电流表A1（量程100mA，内阻约2Ω）
B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
C．电压表V（量程6.0V，内阻约6kΩ）
D．热敏电阻Rx
E．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
F．滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ）
G．电源E（电动势6V，内阻不计）
H．开关、导线若干
应选择电流表_______，滑动变阻器_______。（填写器材前面的字母）
（3）根据实验要求，请在图乙中用笔画线代替导线，完成必要的实物电路连接。______
（4）调节滑动变阻器的滑片，多次实验，依据实验的测量数据在坐标纸上画出热敏电阻的伏安特性曲线如图丙中实线所示，请分析说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而_______（填“增大”或“减小”）。
（5）若考虑电表内阻的影响，得到的应是图丙I—U关系图线中的_______（填“a”或“b”）。
【答案】 T 16 B E 减小 b
【解析】（1）欧姆调零旋钮为T。
由题知用“ × 10”倍率进行测量时发现指针偏转角度过大，而指针偏角过大换小挡，则应更换“ × 1”倍率后规范操作后进行测量，则读数为16Ω。
（2）由于初测Rx为16Ω，而电源电动势为6V，则电路中的最大电流约为0.375A，则应选电流表量程为0.6A的A2，故选B。
滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的R1，故选E。
（3）该实验中由于需要测量较多的数据，因此滑动变阻器采用分压接法，则实物电路连接为
（4）图丙中曲线上任意一点与坐标原点连线的斜率的倒数是该导体的电阻，随着导体两端电压的增加，图像上的点与坐标原点的连线的斜率变大，斜率的倒数变小，则电阻变小。
（5）由乙图所示电流表采用内接法，若考虑电表内阻的影响，有
整理有
可见与不考虑电表内阻的影响相比I—U图像的斜率变小，则若考虑电表内阻的影响，得到的应是图丙I—U关系图线中的b。
19．（2022·江苏扬州·模拟预测）某同学为了测定一圆柱工件材料的电阻率，采用了如下方法：
（1）利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图1、2所示，该工件的直径D为_________，高度H为__________。
（2）用多用电表粗测工件的电阻：多用电表电阻挡有4个倍率，分别为、、、。该同学选择“”挡，用正确的操作步骤测量时，发现指针向右偏转角度太大，为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
A．该同学选择________挡；
B．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在处；
C．重新测量并读数，刻度盘上的指针位置如图所示，测量结果是_________。
（3）该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：
A．直流电源（电动势，内阻不计）
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电压表（量程，内阻约为）
D．电流表（量程，内阻约为）
E．电流表（量程，内阻约为）
F．滑动变阻器一只，阻值
G．开关一只，导线若干
在上述仪器中，电压表应选择_____________（选填“”或“”），电流表应选择________（选填“”或“”）。请在图中虚线框内画出电路原理图________（电表用题中所给的符号表示）。
（4）如果电压表读数为U，电流表读数为I，则此圆柱工件材料的电阻率为________（用题中所给符号表示）。
【答案】 10.220 5.900 ×10 500 V2 A1
【解析】（1）该工件的直径为
高度为
（2）指针向右偏转角度太大，说明所选挡位相对工件的阻值而言偏大，由图可知工件阻值大约在600Ω附近，所以该同学应选择×10挡。
测量结果是
（3）根据所给电源电动势可知电压表应选择V2。
通过工件的最大电流约为
所以电流表应选择A1。
因为滑动变阻器最大阻值远小于Rx，所以滑动变阻器应采用分压式接法。又因为
所以电流表应采用内接法，电路原理图如图所示。
（4）根据欧姆定律有
根据电阻定律有
解得
20．（2022·江苏南通·一模）电学实验中可将电源E1与电源E2及灵敏电流计G连成如图甲所示的电路，若G的示数为0，说明此时两电源的电动势相等.小明根据这一原理，设计了如图乙所示的电路测量待测电源C的电动势，其中A为内阻可忽略的工作电源，B为电动势恒定的标准电源，B的电动势为EB。
（1）为保护灵敏电流计，开关闭合前，滑动变阻器R3的滑片应处在最______端（选填“左”或“右”）；
（2）下列实验操作步骤，正确的顺序是______；
①开关S2置于2处
②将开关S2置于1处，闭合开关S1、S3
③保持流过R1、R2的电流不变，调节R1、R2，使的R3阻值为0时，G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1测、R2测
④将R1和R2的阻值调至最大
⑤调节R1、R2，使R3阻值为0时，G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1标、R2标
（3）在步骤③中，为保持流过R1和R2的电流不变，调整R1、R2时需要使R1测、R2测与R1标、R2标满足的关系是______；
（4）待测电源C的电动势EC=______（用题中所给物理量符号表示）；
（5）若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势测量值相比于上述方案结果______（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】 左 ④②⑤①③ 不变
【解析】（1）在开关闭合前，R3接入的阻值应为最大，保护G，则触头应在最左端。
（2）实验操作中正确的顺序为④②⑤①③。
（3）改用待测电源替换标准电源的位置，其前提条件是工作电源A所在电路电流I要保持不变，电源A的输出电压固定不变，采取的措施是使R1标与R2标的阻值之和为某一固定阻值，使R1测和R2测的阻值之和也为该固定阻值，即
（4）根据部分电路欧姆定律，有
可知，当满足
有
（5）若考虑工作电源内阻，则有
因之前有
考虑到了工作电源内阻后，则有
故整理后依旧为
故测量值不变。
21．（2022·江苏省江都中学高三开学考试）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。
他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图（a）的电路图：
a. 电流表（量程，内阻很小）；电流表（量程，内阻）；
b. 滑动变阻器（）；
c. 两个定值电阻，；
d. 待测电阻；
e. 待测电源（电动势约为，内阻约为）
f. 开关和导线若干
（1）根据实验要求，与电流表串联的定值电阻为_______（填“”或“”）。
（2）小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节滑动变阻器，分别记录电流表、的读数、，得与的关系如图（b）所示。根据图线可得电源电动势_______；电源内阻_______。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）小明再用该电路测量定值电阻的阻值，进行了以下操作：
①闭合开关、，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表示数，电流表示数；
②断开开关，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表示数，电流表示数；后断开；
③根据上述数据可知计算定值电阻的表达式为________。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比_______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
【答案】 3.0 2.1 相等
【解析】（1）电流表串联电阻改装成电压表，测量路端电压，串联与后的量程分别为
因为电源电动势约为，应选择的量程，即串联电阻。
（2）根据闭合电路欧姆可得
整理得
结合图像可知，图像截距与斜率可以表示为
解得
（3）根据电路关系可知
解得
考虑电流表内阻影响时
解得
可知
忽略偶然误差，用该方法测得的阻值与其真实值相等。
22．（2022·江苏·模拟预测）（1）学习了多用电表的使用和原理后，物理老师为某物理兴趣小组提供了一块多用电表和一个未知阻值的定值电阻，该实验小组选用欧姆表“”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图甲所示，则该电阻的测量值为___________。
（2）该组同学为了精确测量该电阻，实验室提供的器材如下：
电流表：量程0~1mA，内阻；电流表：量程0~3A，内阻约为0.025Ω；
电压表：量程0~3V，内阻约为；电压表：量程0~15V，内阻约为；
定值电阻；定值电阻；
电池组E：电动势6V，内阻不计；
滑动变阻器：阻值范围0~10Ω，允许通过的最大电流为2A；
开关S、导线若干。
实验要求尽可能多的测量数据、尽量精确测量阻值，实验时需要选择的电流表为___________。根据所提供的器材在方框内画出电路图，要求在电路图中标出所选器材的符号。( )
（3）该组同学连接好实物图，闭合开关调节滑动变阻器得到多组U-I数据，如表所示，
U/V
0.60
1.02
1.50
2.10
2.55
I/mA
0.20
0.34
0.50
0.68
0.85
请在图乙中作出U-I图线_______，并进一步求出该电阻的阻值为___________（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 30 28
【解析】（1）欧姆表的读数=刻度盘读数倍率，读数为30Ω。
（2）实验要求尽可能多的测量数据，所以滑动变阻器采用分压式接法。根据所给电源电动势和欧姆表粗测电阻值，估算电路中量大电流
电流表、电压表的量程太大，不能选，因此电流表、电压表分别选和。由于电流表的量程太小，所以需要对电流表进行改装。
需要电流表能测量的最大电流约为
根据串、并联电路的规律，电流表与串联后再与并联，得到的量程刚好为0~100mA。
由于电流表内阻是已知的，因此电流表应采用内接法。电路图如图甲所示。
（3）根据表格中数据描点，绘制图像，如图乙所示。
根据欧姆定律和串、并联电路特点有
代入已知条件并化简得，则
则图线斜率
又由图线可知
联立解得
23．（2022·江苏南通·高三期末）用如图甲所示的电路测量待测电阻的阻值，实验室提供的器材有：
A．待测电阻Rx（约几百欧）
B．灵敏电流计G（量程0～10mA，内阻Rg＝100Ω）
C．定值电阻R0（200Ω）
D．滑动变阻器R1（0～10Ω）
E.滑动变阻器R2（0～1000Ω）
F.单刀单掷开关S1
G.单刀双掷开关S2
H.学生电源E
I.导线若干
（1）为使操作更方便，实验中应选择滑动变阻器________（选填“R1”或“R2”）。
（2）请按照如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物器材连线补充完整________；
（3）下列实验操作步骤，正确顺序是________；
①将滑动变阻器置于适当位置
②改变滑动变阻器滑片位置，重复上述步骤，多次实验
③保持滑动变阻器滑片不动，将S2接a端，记录此时电流计的示数Ia
④将开关S2接b端，改变滑动变阻器滑片位置，记录此时电流计的示数Ib
⑤闭合开关S1
（4）实验中数据记录如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
Ia/mA
3.08
4.42
3.68
4.86
5.48
7.32
Ib/mA
4.02
4.50
4.84
6.42
7.26
9.68
根据表中数据在图中作出Ia-Ib图像________，根据图像求得待测电阻Rx＝________Ω。（结果保留三位有效数字）
（5）若考虑S2在a、b间切换时对电路的影响，则Rx的测量值________（选填“＞”“＝”或“＜”）真实值。
【答案】 R1 ①⑤④③② 533（490～560均可） >
【解析】（1）因滑动变阻器要接成分压电路，则为使操作更方便，实验中应选择阻值较小的滑动变阻器R1。
（2）实物器材连线如图；
（3）该实验中正确的实验顺序是：①⑤④③②；
（4）根据表中数据在图中作出Ia-Ib图像如图；
根据
即
根据图像求得
待测电阻
Rx＝533Ω
（5）若考虑S2在a、b间切换时对电路的影响，当S2切换到b端时电阻变小，则MN两端电压会减小，通过电流计的电流Ib要偏小, Ia-Ib图像斜率偏大，由
则Rx的测量值大于真实值。
24．（2022·江苏南通·高三期末）某实验小组设计了如图（a）所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）请用笔画线代替导线，在图（b）中完成实验电路连接。______
（2）合上开关S1，S2接图（a）中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图（a）中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；
（3）某次测量时电流表和电压表的示数如图所示，则电流______，电压______；
（4）在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像，如图（d）所示，两直线与纵轴的截距分别为、，与横轴的截距分别为、。
①S2接2位置时，作出的图像是图（d）中的______线（选填“A”或“B”）；
②使用S2接2位置时的数据，测出的电池电动势和内阻，存在系统误差的原因是______表（选填“电压”或“电流”）的示数偏______（选填“大”或“小”）；
③根据图像（d）中给出信息，能否求出电源内阻的真实值，若能请写出结果，若不能说明理由。______
【答案】 0.40 1.30 B 电流 小
【解析】（1）S2接1位置时，电流表外接，S2接2位置时，电流表内接，实物图如图所示
（3）测量一节干电池的电动势和内阻电流表量程为0~0.6A，最小分度是0.02A，故示数为0.40A；电压表量程为0~3V，最小分度是0.01V，故示数为1.30V。
（4）当S2接2位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知，电动势
同时由于电压表的分流作用，使电流表示数偏小，因此电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的U-I图线应是B。
S2接2位置时，引起误差的原因是电压表的分流，使得电流的测量值偏小，故电动势和内阻的测量值都偏小。
S2接2位置时，当电压表示数为零时，流过电源的电流等于IB，当S2接1位置时，当电流表示数为零时，电压表示数UA等于电源电动势，则
25．（2022·江苏·模拟预测）某小组测量阻值约3kΩ的电阻R，实验室提供了下列器材：
A．电压表V（量程3V，内阻约5kΩ）
B．电流表A（量程1mA，内阻约60Ω）
C．灵敏电流计G（量程0.3mA，内阻约100Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值0~100Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（阻值0~9999Ω）
F．电阻箱R3（阻值0~999.9Ω）
G．电源（E=3V，内阻很小）若干
H．开关、导线若干
（1）采用图甲电路进行测量，电阻箱应选用________________（选填“R2”或“R3”）；
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实物图连接完整_______；
（3）测量数据如下表所示，请在图乙中作出U-I图像_______。根据图像求出电阻Rx=________kΩ（结果保留两位有效数字）。
U/V
0.7
1.14
1.70
2.10
2.50
I/mA
0.25
0.40
0.60
0.75
0.90
（4）另一小组利用上述器材设计了如图丙所示的电路测量R，下列实验操作步骤，正确顺序是________；
①读出电流表A和电压表V的读数
②减小R3，移动R1滑片，使电流计G示数为0
③闭合S1、S2、S3，移动R1滑片，使电流计G示数逐渐减小到0
④将R3的阻值调至最大，R2调至某一值，R1滑片调至合适的位置
⑤将R3的阻值调为0，移动R1滑片，使电流计G示数为0
（5）根据（4）求出阻值R'，则R'和Rx更接近理论值的是________，理由是________。
【答案】 2.8 ④③②⑤① R' 电压表不分流、消除了系统误差等
【解析】(1)被测电阻阻值约3kΩ，所以调节电阻箱使电流表示数有明显变化，电阻箱需要选择R2；
(2) 由大内小外可知，被测电阻阻值约3kΩ，为大阻值电阻，所以电流表内接，则实物图如下
(3)根据数据描点连线，作出U-I图像如下
图线时过原点的倾斜直线，所以图线的斜率为被测电阻的阻值，则有
(4)将R3的阻值调至最大，R2调至某一值，R1滑片调至合适的位置；闭合S1、S2、S3，移动R1滑片，使电流计G示数逐渐减小到0；减小R3，移动R1滑片，使电流计G示数为0；将R3的阻值调为0，移动R1滑片，使电流计G示数为0；读出电流表A和电压表V的读数，故正确的顺序为④③②⑤①；
(5)两次测量方法中根据（4）求出的R'更接近理论值；
（4）中的测量方法，在测量中，电压表不分流、消除了系统误差。
26．（2022·江苏江苏·二模）一实验小组为了测量某元件的电阻，进行了如下实验：
（1）首先用多用电表进行粗测，如图所示下列操作步骤正确的是___________
A．如图甲，将红黑表笔短接，进行机械调零
B．如图乙，利用所示旋钮进行欧姆调零
C．如图丙，用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大，为了准确测量，应换到“×100”挡
D．实验完成后，挡位调至如图丁所示位置
（2）随着使用时间的增长，欧姆表内部的电源电动势会减小，内阻会增大，但仍能进行欧姆调零。若仍用该表测电阻，则测量结果会___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）为了精确测量该元件的电阻，同学们又采用了如图所示电路进行测量。电路由控制电路和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下：
A．待测电阻Rx
B．灵敏电流计G
C．定值电阻R0=80Ω
D．粗细均匀的电阻丝AB（总长为L=60.00cm）
E．滑动变阻器R
F．线夹、电源、开关以及导线若干
G．电源（电动势为3V）
①在闭合开关S前，可将线夹P2大致固定于电阻丝AB中部位置，滑片P1应置于a端。闭合开关后，先移动滑动变阻器的滑片P1至某一位置，然后不断调节线夹P2所夹的位置，直到灵敏电流计G示数为零，测出此时AP2段电阻丝长度x=12.00cm，则Rx的阻值计算式为___________（用R0、L、x表示），代入数据得Rx=___________Ω。
②为减小因电阻丝粗细不均匀带来的误差，将定值电阻R0换成电阻箱，并按照①中的操作，电阻箱的阻值记为R1；然后将电阻箱与Rx交换位置，保持线夹P2的位置不变，调节电阻箱，重新使灵敏电流计G示数为零，此时电阻箱的阻值记为R2，则电阻R=___________。
【答案】 B 偏大 20
【解析】（1）A．如图甲，将红黑表笔短接，进行的是欧姆调零，A错误；
B．图乙所示旋钮为欧姆调零旋钮，B正确；
C．用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大，即读数太小，为了减小误差，应使指针停留在刻度盘中间区域，要增大读数，应换到“×1”挡，C错误；
D．实验完成后，应将挡位开关置于OFF挡或交流电压最高挡，D错误。
故选B。
（2）多用电表的测量原理为闭合电路欧姆定律，当电池电动势减小、内阻变大时，欧姆表重新调零，即满偏电流不变，则
可知欧姆表的内阻R中变小，当测电阻时有
因R中变小，则同一Rx对应的电流要变小，对应的电阻刻度值要变大，即测量结果会偏大。
（3）①当灵敏电流计G示数为零时，说明Rx的分压和AP2部分的分压相等，即
整理得
则
代入数据解得
②根据第①问的原理，交换位置前有
交换位置后有
可得
解得
27．（2022·江苏·二模）如图为J0411型多用电表的原理图的一部分，其中所用电源电动势E＝3V，内阻r＝1Ω，表头满偏电流Ig＝2mA，内阻Rg＝100Ω。3个档位分别为1档位、10档位、100档位，且定值电阻阻值R1＜R2＜Rg。
（1）红表笔为________（填“A”或“B”）；
（2）某同学要测量一个电阻的阻值（约为1000Ω），实验步骤如下：
①选择档位________（填“1”、“10”、“100”），将红黑表笔短接，进行欧姆调零；
②将红黑表笔接在待测电阻两端，测量电阻阻值，如图所示，则该电阻的阻值为________Ω。
（3）电阻R1＝________Ω；（结果保留两位有效数字）
（4）该同学实验时，由于电池使用时间过长会导致测量结果出现偏差。经测量该电池的电动势为2.7V，内阻为5Ω。则第（2）问中电阻的真实值为________Ω。
【答案】 A 1100 1.0 990
【解析】（1）红表笔与内部电源的负极连接，即红表笔接A；
（2）①要测量一个阻值约为1000Ω的电阻，选择档位 “100”，将红黑表笔短接，进行欧姆调零；
②该电阻的阻值为11×100Ω=1100Ω。
（3）当图中开关接空位置时，因此时内阻
即此时的档位应该是×100档，因R1＜R2＜Rg，可知接R1时欧姆档对应于1档，此时欧姆表内阻应该为15Ω，根据
可得
由
可得
R1≈1.0Ω
（4）设电阻真实值为R，则当电动势为3V，内阻为1Ω的电源时
其中
则当电动势为2.7V，内阻为5Ω的电源时
其中
其中的R测=1100Ω，解得
R=990Ω
28．（2022·江苏淮安·模拟预测）某小组测量不知名材质带缺口金属环（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下：
（1）用软尺测量金属环的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，测量时金属环应卡在乙图游标卡尺的______部位（选填“A”、“B”或“C”），读数如图丙所示，示数为______cm；
（2）按图丁连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出戊图，可计算出金属环的阻值______Ω，用L、D、表示出该金属环的电阻率______；
（3）由戊图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 C 0.48 2.6 等于
【解析】（1）直径使用外量爪来测量，为C部位；游标卡尺读数为
（2） 金属环两端电压为
流过金属环的电流为
金属环的阻值
由以上式子整理得
则由图像可知
根据电阻定律可知
（3）由（2）分析可知，金属环两端的电压和流过金属环的电流均为真实值，故不存在系统误差，由戊图计算出的阻值等于真实值。
29．（2022·江苏南通·三模）某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。
（1）用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图所示，其直径为___________mm。
（2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为___________Ω。
（3）为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材：
A．电流表（量程，内阻1kΩ）
B．电流表（量程0.3A，内阻约0.1Ω）
C．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1.0A）
D．滑动变阻器（0~1Ω，额定电流1.0A）
E.电阻箱R（阻值范围为0~9999.9Ω）
F.电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω）
G.开关S、导线若干
①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值调为___________Ω。滑动变阻器应选择___________（选填“”或“”）
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得5组电流表、的值，，数据见下表。请根据表中的数据，在方格纸上作出图像___________，并由图像求出___________Ω（结果保留2位有效数字），进而可以求出金属丝的电阻率。
0.121
0.165
0.218
0.266
0.306
0.100
0.150
0.190
0.230
0.280
③关于本实验的误差，下列说法正确的是___________。
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差
C．需要将得到的几组电表示数取平均值以减小误差
D．为减小读数时的误差，电表读数时应多估读几位数
【答案】 1.700（1.698~1.702） 6.0 5000.0 6.8（6.6~7.6） B
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知
（2）由题意，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用低倍率电阻挡，即“”挡，由题图乙可知读数为6.0Ω（欧姆挡不需要估读）。
（3）①当电流表满偏时，两端电压为
因此需要把电阻箱的阻值调为
滑动变阻器和的最大阻值都小于待测金属丝的阻值，则用分压式接法，当选择时，回路中的最大电流
约等于滑动变阻器的额定电流。
当选择时，回路内的最小电流约为
超过滑动变阻器的额定电流，因此选择。
②根据表格中数据作出图像如下
根据电路图，有
因为远大于，故
得
根据图像的斜率可得
解得
③
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；
B．用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差，B正确；
C．得到的几组电表示数后，应先分别用对应电表示数求出待测电阻，再求电阻的平均值，或者根据几组电表示数作出对应图像，以减小误差，C错误；
D．读数时只需估读到分度值的下一位，多估读几位数没有意义，不可以减小误差，D错误。
故选B。
30．（2022·江苏·南京师大附中模拟预测）某同学研究小灯泡（2.5V，0.6W）的伏安特性曲线，除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
A．电流表A1（量程0.3A，内阻约1.2Ω）
B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
D．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值0~10Ω）
F．滑动变阻器R2（阻值0-200Ω）
G．电源E（电动势3V，内阻约0.04Ω）
（1）为了调节方便，测量准确，应选用电流表______，电压表_______，滑动变阻器________（填选项前面的字母）
（2）如图为某同学在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前的电路，请找出其中仅有的两个不当之处，并说明如何改正：①___________；②____________。
（3）实验中发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑动端P，电压表和电流表虽然都有示数，但都无法使电压表和电流表的示数调为0，已知电表没问题，则可能的原因是________。
A．小灯泡短路
B．小灯泡断路
C．电源负极与滑动变阻器之间断路
D．小灯泡与滑动变阻器之间断路
（4）解决上述问题之后，测出多组数据，在I-U坐标系中描出各对应点，请在答题纸上对应位置画出此小灯泡的伏安特性曲线________。
（5）将该小灯泡先与一个阻值为5Ω的定值电阻串联，然后再接到电动势为3V、内阻为18Ω的电池两端，此时小灯泡的实际功率为______W。（计算结果保留3位有效数字）
【答案】 A1 V1 R1 开关不应该闭合，应该断开开关 滑动变阻器的滑动端不应该在a、b中点，应该移动到b端 C 0.465##0.466##0.467##0.468##0.469##0.470##0.471##0.472
【解析】（1）小灯泡的额定电流为
电流表选择A1；
小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择V1；
为了方便调节电路，滑动变阻器选择R1；
（2）①开关不应该闭合，应该断开开关；②滑动变阻器的滑动端不应该在a、b中点，应该移动到b端。
（3） A．小灯泡短路，电压表示数始终为零，A不符合题意；
B．小灯泡断路，电流表和电压表的示数可以调为零，B不符合题意；
C．电源负极与滑动变阻器之间断路，滑动变阻器变为限流接法，电流表和电压表的示数都无法调到零， C符合题意；
D．小灯泡与滑动变阻器之间断路，电流表和电压表的示数始终等于零，D不符合题意。
故选C。
（4）小灯泡的伏安特性曲线如图所示；
（5）将定值电阻看成电源的内阻，根据闭合电路欧姆定律得
代入数值得
在小灯泡的伏安特性曲线中画出电源的U-I图像
两图线的交点坐标为
小灯泡的实际功率为
31．（2022·江苏南京·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__________。
（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
【解析】（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）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） 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）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；
所选择为交流电压10V档，依题意，此时电表读数为4.8V。
（5）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
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。
32．（2022·江苏省丹阳高级中学三模）近年来，我国打响了碧水保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计，用此装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，进而用来测污水的电阻。测量管由绝缘材料制成，其直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度v自左向右通过。
（1）利用图2中的电路测量灵敏电流计G的内阻，实验过程包含以下步骤：
A．调节，使G的指针偏转到满刻度，记下此时G1的示数；
B．分别将和的阻值调至最大；
C．合上开关；
D．合上开关；
E.反复调节和，使G1的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时的读数为。
①正确的操作步骤是____________________；②测出灵敏电流计内阻为_____________________。
（2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图3所示，则___________cm。
（3）图1中与A极相连的是灵敏电流计的___________接线柱（填“正”或“负”）。
（4）闭合图1中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制图像，如图4所示，则污水接入电路的电阻为___________。（用题中的字母a、b、c、v、D、表示）
【答案】 BCADE 3.035 正
【解析】（1）本实验是用半偏法测电流表内阻。为保护电路，闭合开关前应将变阻器阻值调至最大，合上开关，调节，使待测灵敏电流计G满偏，记下此时G1的示数，就等于灵敏电流计G的满偏电流值；再合上开关，反复调节和，使G1的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时G、的电流之和等于，即等于G的满偏电流，也即G、的电流相等，故。因此正确的顺序为BCADE。
（2）由游标卡尺读数由主尺读数加游标尺读数，从主尺读出整毫米刻度，从游标尺读出对齐的刻度数再乘以游标卡尺的精度，由图读得直径为
。
（3）由左手定则可得正离子往A处电极方向运动、负离子往C处电极方向运动，所以与A处电极相连的是灵敏电流计的正接线柱。
（4）由磁流体发电机的原理知，污水中正负粒子在洛伦兹力作用下向A、C两处电极偏转，在两极处形成电场，直到电场力与洛伦兹力达到动态平衡，有
得电源电动势为
由欧姆定律可得
其中r为污水的电阻，所以
由图像可得斜率
纵截距
所以
故
33．（2022·江苏江苏·一模）某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势（约为）和内阻r（约为），需要将一个量程为的电压表（内阻约为）改装成量程为的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。
（1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该兴趣小组将一个最大阻值为的电位器（视为可变电阻）与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空
①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零；
②闭合开关S，将滑片P向左移动，使电压表的示数为；
③保持滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为___________V；
④不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路就得到改装后的电压表。
（2）用改装后的电压表接入电路测量已知电压时，其示数总是___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
（3）通过调整使改装后的电压表准确。该兴趣小组利用一个电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图乙所示的电路来测量该电池的电动势和内阻。
该小组首先得出了与的关系式为___________（用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出图像如图丙所示，则该电池的电动势___________V、内阻___________。
【答案】 4 小于
36 8
【解析】（1）由于电压表的内阻不确定，所以不能采用教材提供的方法进行改装。但由于电压表的量程为15V，所以要想将电压表改装成量程为45V的电压表，电位器承担的电压应该是电压表电压的两倍，由于二者之间是串联关系，所以电位器的阻值应调节为电压表内阻的两倍因此，当电压表的示数为12V时，只需调节电位器，使电压表的示数变为4V即可。
电位器接入电路时，电压表的支路的电阻增大，和滑动变阻器并联部分阻值增大，分压变大，则电压表支路的电压变大，电位器接入电路的阻值实际大于电压表内阻的两倍，则改装的电压表的内阻实际比理论值大，则改装的电压表量程实际大于45V，故按45V读数时，每次测量的示数小于真实值。
由闭合电路欧姆定律可知
整理可得
由图像可得,图线的纵截距为
图线的斜率为
解得
E=36V
34．（2022·江苏南京·高三开学考试）某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝Rx的电阻率。
（1）用螺旋测微器测待测金属丝的直径如图甲所示，可知该金属丝的直径d=______mm。
（2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为______Ω。
（3）为了更精确地测量金属丝的电阻率，实验室提供了下列器材：
A．电流表A（量程0.6A，内阻为1.0Ω）
B．保护电阻R0
C．电源（输出电压恒为6V）
D．开关S、导线若干
①实验小组设计的测量电路如图丙所示，调节接线夹在金属丝上的位置，测出接入电路中金属丝的长度，闭合开关，记录电流表读数I。
②改变接线夹位置，重复①的步骤，测出多组与的值。根据测得的数据，作出如图丁所示的图线，可得R0=______，金属丝的电阻率______（结果均保留2位有效数字）。
③关于本实验的误差，下列说法正确的是______。
A．电表读数时为减小误差应多估读几位
B．用图像求金属丝电阻率可以减小偶然误差
C．考虑电流表内阻的影响，电阻率的测量值大于真实值
【答案】 0.400 12.0 11 2.6×10−6（2.4×10−6~2.7×10−6） B
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
0+0.01×40.0mm=0.400mm
（2） 当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，表明电阻过小，为了减小读数的偶然误差，换用“×1”挡，则指针静止时位置的读数为
12.0×1Ω=12.0Ω
（3）②根据闭合电路欧姆定律有
根据电阻的决定式有
解得
根据图像有
，
解得
，
③A．电表读数时应该根据量程确定精度，由出现不精确的位次选择估读的位次，因此电表读数时多估读几位并不能减小误差，A错误；
B．图像法处理实验数据时，能够尽量利用到更多的数据，减小实验产生的偶然误差，即用图像求金属丝电阻率可以减小偶然误差，B正确；
C．根据上述分析过程，电阻率是根据图线的斜率求解的，令斜率为k，即
可见电阻率的测量值与是否考虑电流表的内阻无关，C错误。
故选B。
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