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专题14 电学实验--【冲刺专练】2024年高考物理二轮复习考点冲刺专练精讲
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这是一份专题14 电学实验--【冲刺专练】2024年高考物理二轮复习考点冲刺专练精讲，文件包含专题14电学实验原卷版docx、专题14电学实验解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共54页， 欢迎下载使用。
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三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
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五、把握高考热点、重点和难点。
充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。
专题14 电学实验
一、实验题
1．（2024·广东佛山·一模）某实验小组为了测量某发光二极管的特性曲线，设计了如图所示的电路：从实验室找到了如下器材：锂电池（，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值），保护电阻，电压表（量程内阻很大），电流表（量程，内阻为），电流表（量程，内阻为）。
连接好电路，闭合开关，将滑片从滑动变阻器的一端尽头逐渐滑至另一端的尽头，测得的实验数据如下表
根据实验数据可知：
（1）滑动变阻器的滑动片置于 （填“a端”或“b端”）时，电压表读数为2.00V。
（2）实验时选用的电流表为 （填“”或“”），选用的保护电阻 （保留三位有效数字）。
（3）根据实验数据描绘出此发光二极管的特性曲线如下图所示。若将该二极管与的定值电阻、内阻不计的锂电池串联成如下图所示的电路，则流经该二极管的电流 。（结果保留一位小数）
【答案】 b A2 100
【详解】（1）[1]电压表读数为2.00V，达到了最大电压值，此时滑动变阻器应滑到处。
（2）[2]通过观察表中数据可知最大的电流为，所以电流表应该选择；
[3]此发光二极管的工作电流为，对应的电压是，串联电阻的分压，选用的保护电阻
（3）[4]设二极管两端电压为U，流过电流为I，由闭合电路欧姆定律知
在发光二极管的特性曲线中做出的图线
由两线交点可读出。
2．（2024·广东梅州·一模）某物理课外实验小组为了测量某未知电阻的阻值，制定了三种测量方案。
（1）方案一：
a.在进行正确机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在 （选填“左侧”或“右侧”）零刻度线上。
b.欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻的阻值约为 。
（2）方案二：
设计了如图乙所示的实验电路，电压表的示数为2.8V，电流表的示数为87.5mA，则由此可得未知电阻的阻值为 。
（3）方案三：
a.如图丙所示，将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱R，使电流表示数为，电阻箱的示数为，其中为保护电阻，阻值未知；
b.开关闭合，断开开关，调节电阻箱R，使电流表示数仍为，读出电阻箱的示数为；
c.则电阻 。
d.由于电流表不是理想电流表，则其内阻对电阻的测量值 （选填“有”或“无”）影响。
【答案】 右侧 36 32 34 无
【详解】（1）[1]将欧姆挡的选择开关拨至挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在右侧欧姆零刻度线上。
[2]由图甲可知，未知电阻的阻值约为
（2）[3]由欧姆定律可得，未知电阻的阻值为
（3）[4]根据题意，由闭合回路欧姆定律，闭合开关和有
开关闭合，断开开关有
解得
[5]若考虑电流表内阻，则有
解得
可知，电流表内阻对电阻的测量值无影响。
3．（2024·广东·模拟预测）某实验小组测未知电阻时，先用多用电表进行粗测，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。
（1）首先用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用 （填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为 ；
（2）采用“伏安法”测量该未知电阻，现有器材如下：
A．蓄电池（电动势为，内阻约为）
B．电流表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．电压表（量程，内阻约为）
E．滑动变阻器，允许通过的最大电流
F．滑动变阻器，允许通过的最大电流
G．开关一个、带夹子的导线若干
①为使测量准确且通过的电流能从0开始变化，上述器材中，应该选用的电流表是 ，滑动变阻器是 （填写选项前字母代号）；
②根据所选用的实验器材，在虚线框中画出伏安法测电阻的完整电路图。( )
【答案】 “” 12.0 B F
【详解】（1）[1]用多用电表测电阻丝的阻值，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用小量程电阻挡，用“”挡；
[2]指针静止时指在如图甲所示刻度，读数为12.0，乘挡位“”，所以是；
（2）①[3]题意可知，电源电动势为，电压表量程，而待测电阻约为，则电流最大约为
故不能选用量程为的电流表，故电流表选。
故选；
[4]滑动变阻器总阻值太大不方便调节，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的。
故选；
②[5]由于电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法；为使通过的电流从0开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，完整电路图如图所示
4．（2024·广东中山·模拟预测）小丁同学对实验室中的线圈（如图1所示）产生了浓厚兴趣，决定利用用伏安法测量线圈电阻，实验电路如图2所示．实验室能够提供下列实验器材：
A．干电池两节，每节电动势约，内阻未知
B．直流电压表，内阻约
C．直流电压表，内阻约
D．直流电流表，内阻约为
E．直流电流表，内阻约为
F．滑动变阻器，阻值范围
G．滑动变阻器，阻值范围
H．导线和开关
（1）为了选择合适器材，在测量之前通过欧姆表粗测该线圈的电阻，下列测电阻的操作顺序正确的是 ；
A．欧姆调零、机械调零、选择挡位、表笔接触线圈两端、读数
B．选择挡位、机械调零、欧姆调零、表笔接触线圈两端、读数
C．选择挡位、欧姆调零、机械调零、表笔接触线圈两端、读数
D．机械调零、选择挡位、欧姆调零，表笔接触线圈两端、读数
（2）经过正确操作，选择“×1”挡位时，多用电表指针如图3，则该线圈的电阻为 ．
（3）图2中，为了能够更精确测量，则电压表选择 ，安培表选择 ，滑动变阻器选择 （以上结果全部填写仪器前的字母代号）
（4）结合上一问选择的实验器材，某次实验中电压表示数如图4所示，则电压为 V．
（5）实验中，电压表示数为U，电流表示数为I，若已知电压表内阻为RV ，则待测电阻的阻值Rx= （用物理符号表示）
【答案】 D 6 B D F 1.70/1.71/1.72
【详解】（1）[1]用欧姆表粗测测电阻的操作顺序是：先机械调零、然后选择合适的挡位、调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零，表笔接触线圈两端、读数，故选D。
（2）[2]该线圈的电阻为6×1Ω=6Ω。
（3）[3][4][5]电源电压为3V，则电压表选择B；电路中的最大电流为
则安培表选择D，为方便调节，则滑动变阻器选择F。
（4）[6]电压表的最小刻度为0.1V，则读数为1.70V；
（5）[7]待测电阻的阻值
5．（2024·广东深圳·一模）某兴趣小组修复一个电流表，实验过程如下：
（1）拆开电流表，取出表头G，发现表头完好无损，用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。
（2）测量表头G的内阻：按照如图1所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到 （填“a端”或“b端”），先闭合开关，调节 ，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数如图2所示，则表头G的内阻为 Ω。
（3）电流表内部电路设计如图3所示，其中，，但已损坏，请根据电流表3A的量程，推算损坏之前 Ω。（结果保留两位有效数字）
（4）选取相应的电阻替换，重新安装好电表。由于步骤（2）测电阻存在一定的误差，则该修复后的电表测量出的电流值比实际值 。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）
【答案】 a端 滑动变阻器 10 0.025 偏小
【详解】
（2）[1]闭合开关前，滑动变阻器接入电路电阻应最大保护电路，即滑片应移到a端。
[2]实验过程中，先闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏。
[3]再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时认为干路电流仍为，则有
由图2可得
（3）[4]由图3，根据欧姆定律有
解得
（4）[5]由于步骤（2）测电阻时，实际干路电流大于，则通过电阻箱的电流大于，则电阻箱电阻小于表头G的内阻，即所测表头G的内阻偏小，则修复后的电表实际量程大于，则电表测量出的电流值比实际值偏小。
6．（2024·广东江门·一模）纯净水的电导率（电阻率的倒数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组通过实验检测某品牌的纯净水的电导率是否合格，具体实验步骤如下：
（1）该小组将采集的水样注满绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，金属圆片的电阻不计，容器长度为L。
(1)利用螺旋测微器测量该容器的直径d，如图甲所示，其读数为 mm。
(2)利用如图乙所示的电路测量水样的电导率（水样的电阻约为1000Ω）。实验室提供的器材有干电池2节，滑动变阻器R，开关S和若干导线之外，还提供了如下电表：
A．电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）
B．电压表（0~15V，内阻约为2.5kΩ）
C．电流表（0~3mA，内阻约为40Ω）
D．电流表（0~0.6A，内阻约为1Ω）
①电压表应选 ，电流表应选 （选填器材的字母序号）。
②请根据图乙在图丙中用黑色笔迹代替导线把实物连接图补画完整。
(3)正确连接电路后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据，小明同学作出图像，测得图像的斜率为k。则水样电导率的表达式 （用k，d和L表示）。
(4)水样电导率的测量值 真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）
(5)小芳同学由每组U、I数据计算水样的电阻，然后求电导率，最后求电导率平均值，则两种求电导率的方法更合理的是 （选填“小明”或“小芳”）。
【答案】(1)/3.699/3.701
(2) A C
(3)
(4)小于
(5)小明
【详解】（1）螺旋测微器读数为
（2）[1]电源为两节干电池，电动势约为，为使电压表可以偏转三分之一以上减小实验误差，电压表应选择量程为0~3V的电压表A；
通过电阻的最大电流约为
所以电流表选择量程为0~3mA的电流表C；
[2]根据题意的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值，为了方便调节电路测量多组实验数据，滑动变阻器采用分压式接法，同时
，
可得
所以电流表采用内接法，实物图连接如下：
（3）图像的斜率为电阻，所以
根据电阻定律
横截面积为
电导率
联立解得
（4）由于电流表采用内接法，的测量值偏大，则测量值偏大，即测量值偏小。
（5）小明同学采用图像用斜率求电阻，即，误差更小些，而小芳同学用每组数据计算电阻，即，测量值每组都偏大，相比较于小明同学做法，小芳同学的误差更大些。
7．（2024·广东广州·二模）某兴趣小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，所用器材有：电源（电动势恒定，内阻可忽略），电阻箱R0（最大阻值），电阻R1（阻值为），电阻R2（阻值为），毫安表mA（量程30mA，内阻不计），待测2B铅笔芯，开关S，导线若干。请完成下列实验操作和计算：
(1)电路连接
①取一段圆柱形状的待测2B铅笔芯，用螺旋测微器测量铅笔芯的直径，刻度尺测得笔芯的长度，并进行记录；
②根据图甲实验原理图，在连接实物过程中，开关S应保持 （选填“闭合”或“断开”）状态。
(2)笔芯电阻率的测量
①闭合开关S，调节电阻箱R0的阻值为，此时毫安表的示数I1如图乙所示，则I1
为 mA，计算得笔芯中的电流为 mA；
②调节电阻箱R0的阻值为，此时毫安表的示数I2为；
③断开开关。
(3)根据上述测量，计算得到待测笔芯的电阻值为Rx = ，进而得到笔芯的电阻率为 。（π ≈ 3.14，计算结果均保留2位有效数字）
(4)若考虑电源内阻的影响，笔芯电阻率的测量值将 准确值。
A．大于B．小于C．等于D．不确定
【答案】(1)断开
(2) 24.0/23.9/24.1 36.0
(3) 5.0
(4)A
【详解】（1）[1]为了保护电路与电学原件，在连接实物过程中，开关S应保持断开状态。
（2）[2]根据图乙可知，毫安表的精度为1mA，因此在读数时需要估读一位，由图乙可得电流表读数为24.0mA；
[3]此时的阻值为，已知为，根据并联电路分流比等于电阻的反比可得，分流为12.0 mA，而笔芯连接在干路，所以通过笔芯中的电流为36.0 mA。
（3）[4]设电源电动势为E，根据电路图，结合闭合电路的欧姆定律可得
其中
,,,
代入数据解得
[5]根据电阻定律
求得
代入数据求得
（4）[6]由等效思想可知，在考虑电源内阻的影响下，测量值应等于电源内阻与待测电阻丝的总电阻之和，因此测量值大于准确值。A正确。
故选A。
实验题
8．（2024·广东肇庆·二模）某同学用多用电表粗测金属丝的电阻，他将选择开关拨到“×10”挡测量时发现读数很小，换挡后再测量。
（1）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“×1”挡位置
B．将选择开关旋转到“×100”挡位置
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
（2）为精确测量该金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有：直流电源（电动势为4V）、电流表A（量程为0~300mA，内阻约为2Ω）、电压表V（量程为0~3V，内阻约为3000Ω）、滑动变阻器R（阻值范围为0~5Ω）、开关、导线若干。电流表要求能从零开始连续测量，某同学设计的电路图如图甲所示，按该电路图进行实验，存在的问题是 （答出一条即可）；请在图乙所示的虚线框内画出正确的电路图。
（3）有一灵敏电流表，表头电阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=0.1A，下列说法正确的是 （填正确答案标号）
A．把它改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个阻值为20Ω的电阻
B．把它改装成量程为0~0.5A的电流表，需要并联一个阻值为1Ω的电阻
C．把它改装成量程为0~10V的电压表，测量示数为5V时，流过灵敏电流表的电流为0.05A
D．把它改成量程为0~3A的电流表，测量示数为1.5A时，流过灵敏电流表的电流也为1.5A
【答案】 AEDC 电压表及电流表的示数变化极小（或滑动变阻器的滑片置于最左端时，电源短路，电源有损坏的可能；电流表内接） AC/CA
【详解】（1）[1]读数很小，说明电阻阻值较小，将选择开关旋转到“×1”挡位置，并重新欧姆调零，即将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度线位置，然后将两表笔接触待测电阻两端，测出其阻值后随即断开，测量结束后将选择开关旋转到“OFF”位置。故正确的实验操作步骤AEDC；
（2）[2]要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，可知滑动变阻器应采用分压接法，由于金属丝的电阻很小，远小于电压表内阻，为了减小误差，电流表应采用外接法，图甲中接法会导致电压表及电流表的示数变化极小（或滑动变阻器的滑片置于最左端时，电源短路，电源有损坏的可能；电流表内接）。
[3] 正确的电路图如下
（3）[4]AC．由改装电压表原理可得
可知把它改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个阻值为20Ω的电阻
把它改装成量程为0~10V的电压表，测量示数为5V时，流过灵敏电流表的电流为0.05A，故AC正确；
BD．由改装电流表原理可得
把它改装成量程为0~0.5A的电流表，需要并联一个阻值为1Ω的电阻
R=2.5Ω
把它改成量程为0~3A的电流表，测量示数为1.5A时，流过灵敏电流表的电流为0.05A，故BD错误。
故选AC。
9．（2023·黑龙江齐齐哈尔·三模）某实验小组欲测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，他们首先用游标卡尺测量金属丝的直径d，其示数如图甲所示．接着用欧姆表对定值电阻的电阻进行测量，正确调零后，使用“”的倍率进行测量，指针偏转如图乙所示．然后用如图丙所示的电路来测量此段金属丝的电阻率，金属丝与理想电流表A以及定值电阻串联接入电路，电源电动势与内阻恒定，金属丝被固定在带有刻度的木板上，P是鳄鱼夹，用来调节接入电路中金属丝的长度L，回答下列问题：
（1）甲图的读数为 ，乙图的读数为 ；
（2）对丙图实验时闭合开关，从右向左逐渐改变鳄鱼夹的位置，记录鳄鱼夹每一个位置对应的金属丝接入电路的有效长度L，以及对应的电流表A的示数I，得到多组数据，建立平面直角坐标系，以L为纵轴，以 （填“I”或“”）为横轴，根据实验数据在坐标系中描点，画出的图像为如图丁所示的倾斜直线；
（3）若丁图的斜率为k，纵轴的截距为，已知电源的电动势为E，则内阻 ，金属丝的电阻率 ；（用题目所给的已知物理量的符号来表示）
（4）若电流表A内阻不可忽略且未知，则金属丝电阻率的测量值 （填“大小”“等于”或“小于”）真实值．
【答案】 8.00 5/5.0 等于
【详解】（1）[1]甲图的读数为
[2]乙图的读数为或；
（2）[3]由闭合电路欧姆定律可得
由电阻定律可得
结合
综合可得
则丁图以为横轴才能描绘出倾斜的直线；
（3）[4][5]当丁图斜率为，纵轴的截距为，由
可得
综合解得
（4）[6]由（3）可知，金属丝电阻率与电流表内阻无关．
10．（2024·广东佛山·二模）由于实验室没有提供电流表，某实验小组利用两个电压表测量电阻的阻值．实验小组设计如图1所示的电路图进行实验：
（1）请根据电路图连接图2中的实物图；
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片移动到最 端（选填“左”或“右”）；
（3）闭合开关S，适当调节滑动变阻器的滑片，记录电压表、的示数、；
（4）重复步骤（3），测量多组和值；
（5）根据测量数据作出的关系图线如图3所示，求得直线的斜率为k，可以得到 ．（用斜率k和定值电阻表示）
（6）因电压表、非理想电表，用该方法测得的阻值与其真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”或“相等”）．
【答案】 见解析 右 偏小
【详解】（1）[1]根据电路图，实物连接如图所示
（2）[2]闭合开关S前，为了保护电表安全，滑动变阻器的滑片移动到最右端。
（5）[3]根据欧姆定律可得
整理可得
可知图像的斜率为
解得
（6）[4]考虑到电压表的分流，流过的电流等于流过和电压表的电流之和，则有
整理可得
可知实际上图像的斜率为
则有
可知测得的阻值与其真实值相比偏小。
11．（2024·广东·二模）某实验兴趣小组，根据以下器材想要精确测量电压表的内阻，其量程为3V，内阻大约为2kΩ，除此以外提供的器材有：
A．电源E（电动势9V，内阻忽略不计）
B．电压表（量程15V，内阻约为5kΩ）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω）
D．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω）
E．滑动变阻器（阻值范围为0~1500Ω）
F．定值电阻
G．定值电阻
H．开关一个，导线若干
(1)实验过程中，为减小实验误差，要求电表示数至少要达到量程的，同时方便电路调节，滑动变阻器应选择 ，实验所需的另一个电表应选择 ，定值电阻应选择 （均选填器材前的字母代号）；
(2)请在虚线框内画出实验电路图 ；
(3)将电压表的示数记为，将另一个电表的示数记为，将所选定值电阻的阻值记为R，在获得多组、的值后建立坐标系，绘制图像，拟合得到线性图像的斜率为k，则电压表的内阻 （用k、R）表示。
【答案】(1) D B F
(2)
(3)
【详解】（1）[1][2][3]为了精确测量和方便电路调节，电路控制部分应该采用分压接法，因此滑动变阻器选总阻值小的，即选择D；电流表因为量程太大，无法使用，因此另一个电表应该选择，即选择B；由于、两者量程差别较大，为了能够更好使用，需要给串联一个分压电阻，再和并联，根据电压分配关系，分压电阻选择，即定值电阻应选择F。
（2）根据（1）问分析，实验电路图如图所示
（3）根据欧姆定律有
整理得
可知图像的斜率为
可得
12．（2024·广东佛山·二模）如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5V~0.6V之间，内阻几千欧左右。某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。
(1)如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5V”量程测量出可乐电池的电动势大小为 V（保留两位有效数字）；
(2)现有实验器材：
A．电压表（0~3V，RV约为3000Ω）
B．电流表（0~300μA，RA为300Ω）
C．电阻箱（0~9999Ω）
D．滑动变阻器（0~20Ω）
E.开关，导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图 完成电路连接；
A． B． C． D．
②通过数据处理画出相应的可乐电池图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为 Ω，测量值 真实值（选填“>”“=”或“<”）；
③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势 。（选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】(1)0.50
(2) D 1700 = 不变
【详解】（1）选择“直流2.5V”量程时，分度值为0.05V，则可乐电池的电动势大小为
（2）[1]电池的内阻远大于滑动变阻器的阻值，因此用滑动变阻器调节范围很小，电流表内阻已知，且电压表量程过大，所以应采用安阻法进行测量，即将电流表与电阻箱串联，使系统误差最小。
故选D。
[2]根据闭合电路欧姆定律有
所以
结合图像可得
所以
[3]由于不存在系统误差，所以内阻的测量值等于真实值。
[4]根据以上分析可知，由于图像的斜率不变，所以该可乐电池的电动势不变。
13．（2024·广东广州·一模）用多用电表进行以下实验：
(1)测量电阻的阻值
将选择开关旋到“”位置，进行欧姆调零后，将两表笔与待测电阻连接，发现指针偏转角过大，应将选择开关旋到“ ”位置（选填“”“”），且 （选填“需要”“不需要”）重新进行欧姆调零；再次测量时指针位置如图甲中a所示，则该电阻阻值为 。
(2)测量电池的电动势和内阻
选用多用电表的直流电流“50mA”挡（内阻为）作为毫安表接入电路，如图乙所示，电阻、的阻值分别为、；闭合开关和，毫安表的读数为43.0mA；断开，指针位置如图甲中b所示，读数为 mA；由此计算得，电动势 V，内阻 。（计算结果保留两位有效数字）
【答案】(1) 需要 180
(2) 29.0 8.9 7.1
【详解】（1）[1][2][3]将选择开关旋到“”位置，进行欧姆调零后，将两表笔与待测电阻连接，发现指针偏转角过大，可知待测电阻阻值较小，应将选择开关旋到“”位置，且需要重新进行欧姆调零；再次测量时指针位置如图甲中a所示，则该电阻阻值为
（2）、
[1]断开，指针位置如图甲中b所示，读数为29.0mA；
[2][3]闭合开关和，根据闭合电路欧姆定律可得
断开，根据闭合电路欧姆定律可得
其中
，
代入数据可得
，
14．（2024·广东·一模）某同学利用如图甲所示的部分电路测量标识模糊的滑动变阻器的最大阻值。请完成下列相关内容：
(1)连接线路：要求在不拆电路的情况下完成欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值，则闭合开关S前，a接线柱不能连接到滑动变阻器的__________接线柱。
A．bB．cC．dD．e
(2)欧姆调零：正确连接a与滑动变阻器的接线柱后，先将多用电表的选择开关旋至“”位置，再将滑动变阻器的滑片滑到 （选填“最左端”“最右端”），闭合开关S，旋转多用电表的 （选填“P”“Q”）旋钮，使指针指到 ，完成欧姆调零。
(3)调试：在（2）的基础上，将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，观察到多用电表的示数较小，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关旋至 位置， （选填“需要”“不需要”）再次进行欧姆调零。
(4)测量：在（3）的调试后，进行正确操作和测量，多用电表指针指示如图乙，则滑动变阻器的最大阻值为 。
【答案】(1)CD
(2) 最右端 Q 0处（或满偏电流处、欧姆表零刻度处）
(3) “” 需要
(4)20/20.0
【详解】（1）连接线路：要求在不拆电路的情况下完成欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值，则闭合开关S前，a接线柱不能连接到滑动变阻器的d、e接线柱，只能连接b或者c接线柱，当滑动端滑到右端时，闭合电键S可完成欧姆调零；当滑动端滑到左端时，闭合电键S可完成测量滑动变阻器的最大阻值。
故选CD。
（2）
[1][2][3]欧姆调零：正确连接a与滑动变阻器的接线柱后，先将多用电表的选择开关旋至“”位置，再将滑动变阻器的滑片滑到最右端，闭合开关S，旋转多用电表的调零旋钮 “Q”旋钮，使指针指到0处（或满偏电流处、欧姆表零刻度处），完成欧姆调零。
（3）[1][2]调试：在（2）的基础上，将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，观察到多用电表的示数较小，说明档位太高，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关旋至“”位置，需要再次进行欧姆调零。
（4）测量：在（3）的调试后，进行正确操作和测量，多用电表指针指示如图乙，则滑动变阻器的最大阻值为20。
15．（2024·广东汕头·一模）科技实践小组的同学们应用所学电路知识，对“一抽到底”的纸巾盒进行改装，使纸巾剩余量可视化。
同学们使用的器材有：电源（，内阻不计）、定值电阻、多用电表、铅笔芯如图中AB所示、导线若干、电键开关。
(1)用多用电表测量整一根铅笔芯的电阻，选用“×10”倍率的电阻档测量，发现多用电表指针的偏转角度很大，因此需选择 （选填“×1”或“×100”）倍率的电阻档，并需 （填操作过程）后，再次进行测量，若多用电表的指针如图所示，测量结果为 Ω。
(2)将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导线固定在挡板C，并保证导线与铅笔芯接触良好且能自由移动，请完成图电路连接。
(3)不计多用电表内阻，多用电表应该把选择开关打在“mA档”，量程为 （选填“2.5”、“25”或“250”）。
(4)将以上装置调试完毕并固定好，便可通过电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯总电阻为R，总长度为L，不计多用电表内阻，则多用电表示数I与纸巾剩余厚度h的关系式为 （用题中物理量符号表达）。依次实验将剩余纸巾厚度和对应电表读数一一记录下来，并进行标识，从而完成“一抽到底”纸巾盒的可视化改装探究。
【答案】(1) ×1 欧姆调零 12
(2)
(3)250
(4)
【详解】（1）[1][2][3]电表指针的偏转角度很大，说明读数很小，倍率较高，则需选择×1倍率的电阻挡，并需要重新欧姆调零后进行测量，测量结果为。
（2）将用电表选择开关调至合适的直流电流档，红表笔接C，黑表笔接电源负极，如图
（3）纸巾没有使用时，铅笔芯电阻视为零，则最大电流为
则量程为250mA。
（4）根据欧姆定律
16．（2024·云南红河·一模）某兴趣小组为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，在实验室中找到了以下器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁
C．开关、导线若干
D．交流电压表
E.直流电源
F.低压交流电源
（1）在本实验中，上述器材不需要的是 （填器材序号字母）；
（2）该小组同学按如图（a）所示安装好变压器，将原线圈用开关和导线接到低压交流电源上，并将两个交流电压表连接到原、副线圈两端。先保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压变化；
（3）实验如图（b）所示。通过改变原、副线圈的匝数，得到原、副线圈电压与匝数的数据关系如表所示，由表1可得出结论： 。
【答案】 BD/DB 减小 原副线圈匝数比在误差范围内与原副线圈电压比相等；由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比大于原、副线圈的匝数比
【详解】（1）[1]实验中若用直流电源，变压器不能互感变压，必须要有低压交流电源提供交流电，也不需要条形磁铁。
故选BD。
（2）[2]根据
先保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小。
（3）[3]由表1可得出结论：原副线圈匝数比在误差范围内与原副线圈电压比相等；由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比大于原、副线圈的匝数比。
17．（2024·山东济宁·一模）某学习小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下：
电池（电动势为3V，内阻不计）；
待测电容器（额定电压为5V，电容值未知）；
微安表（量程为200μA，内阻未知）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；
电阻箱、、、（最大阻值均为9999.9Ω）；
定值电阻（阻值为5.0kΩ）；
单刀单掷开关、，单刀双掷开关；
导线若干。
（1）学习小组先测量微安表内阻，按图甲连接电路。
（2）为保护微安表，实验开始前先断开开关、，滑动变阻器R的滑片应置于最 （填“左”或“右”）端。
（3）将电阻箱、、的阻值均置于1000.0Ω，滑动变阻器R的滑片置于适当位置。闭合开关保持、阻值不变，反复调节，使开关闭合前后微安表的示数不变。记录此时的示数为1500.0Ω，则微安表的内阻为 Ω。
（4）按照图乙所示连接电路，将电阻箱阻值调至750.0Ω，开关掷于位置1，待电容器充电完成后，再将开关掷于位置2，记录微安表电流I随时间t的变化情况，得到如图丙所示的图像。图丙每个最小方格面积所对应的电荷量为 C。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格，则电容器的电容为 F。
【答案】 左 1500.0
【详解】（2）[1]由题图可知，滑动变阻器为分压式接入电路，为了保护电路在实验开始前，其滑片应该置于左端。
（3）[2]由实验电路图可知，该测量方法属于电桥法测量电阻，由于开关闭合前后，微安表示数不变，所以有
解得
（4）[3]图中最小放个面积所对应的电荷量为
[4]由题意可知，充电后电容器的电压与电源电动势相同，即3V，由于一个小格代表的电荷量为，图像共150个小格，所以通过微安表的电荷量为
由题意可知，流过的电流是微安表的3倍，则根据电容的定义式可知电容器的电容为
一、实验题
18．（2024·山东淄博·一模）干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。
(1)某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为 Ω。
(2)若定值电阻，令，，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势 V，内阻 Ω。
(3)根据图乙可以判断，图线 对应的是新电池（选填“a”或“b”）。
(4)根据实验测得的电池a的R、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为 Ω， W（结果均保留2位有效数字）。
【答案】(1)12.0
(2) 2.0
(3)b
(4) 2.0 0.22
【详解】（1）由电阻箱的读数规则有
（2）[1][2]由闭合电路欧姆定律有
整理有
结合题中图线a的解析式，有
解得
（3）由之前的分析可知，图像的斜率为电池的电动势的倒数，由题图可知，其图像a的斜率大，所以图线a的电动势小。根据题意，旧电池的电动势减小，所以图线a为旧电池，图线b为新电池。
（4）[1][2]分析题图中电路可知，外电路的用电器为电阻R和，结合题意可知，题图的y轴为电池的输出功率，题图的x轴为外电路的电阻。对电池有
结合题图有
由之前的分析可知，有
题图中A点为y最大值，由上述公式可知，当，即外电路电阻等于电池内阻时，取得最大值，所以
19．（2024·福建厦门·二模）某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值（可变范围15～100Ω）随温度变化的关系，利用下列仪器设计了如图甲所示的电路图：
A．电源E（电动势12V，内阻约为1Ω）
B．电压表V1（量程为6V，内阻约为3kΩ）
C．电压表V2量程为15V，内阻约为5kΩ）
D．电流计G（量程为100mA，内阻为10Ω）
E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为3A）
F.定值电阻R0＝10Ω
（1）断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器测出较低温度时的热敏电阻阻值；
（2）随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，当通过热敏电阻电流即将超过100mA时，闭合开关S2，相当于将电流计改装为量程为 mA的电流表，并继续进行电阻的测量；
（3）为减小实验误差，应保证电表示数超过量程的三分之一，则电压表应选择 （选填“V1”或“V2”）；
（4）经过测量得出热敏电阻的阻值R与温度t的关系图像如图乙所示，该小组利用此热敏电阻R与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丙所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源。则恒温箱的加热器应接在 （选填“A、B”或“C、D”）端；若要提高恒温箱内的温度，应 （选填“调大”或“调小”）可变电阻器的阻值。
【答案】 200 V1 A、B 调大
【详解】（2）[1]闭合开关S2，电流计与并联，则相当于将电流计改装为电流表的量程为
（3）[2]由于电源电动势为12V，减小实验误差，电表示数超过量程的三分之一，电压表应选择。
（4）[3]由于热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，电源不再给恒温箱加热器通电，故应该把恒温箱内的加热器接在A、B端。
[4]根据闭合电路欧姆定律可得
若恒温箱内的温度保持在更高的数值，热敏电阻的阻值变小，则可变电阻R'的值应增大。
20．（2024·四川成都·二模）灵敏电流计在电学实验中有非常重要的作用，除了用于改装电表外，我们常常运用它“灵敏”的特性来设计电路。在含灵敏电流计的电路中，当通过其电流为零时，其所在处可理解为断路，也可理解为两端等势，等同于同一结点。某同学利用灵敏电流计的“灵敏”特性设计了一个电路来测量某定值电阻的阻值（约为）。所用实验器材如下：
A．电压表（，内阻约为）；
B．电压表（，内阻约为）；
C．电流表（，内阻约为）；
D．电流表（，内阻约为）；
E.电流计（，内阻约为）；
F.电阻箱（）；
G.电源E（，内阻很小）
(1)为了较准确地测量电阻，电压表应选 （选填“A”或“B”），电流表应选 （选填“C”或“D”）；
(2)为方便实验调节，闭合开关前电阻箱应调整至 ；
(3)闭合开关后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值、电压表读数和电流表读数，则待测电阻的测量值为 ；（用题目给出的物理量表示）
(4)考虑电表内阻影响，待测电阻的测量值 真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】(1) A C
(2)6
(3)
(4)等于
【详解】（1）[1]由题意可知，电源电动势为3V，电路中最大电压为3V，为了测量准确，则电压表应该选择量程的，即选A。
[2]由题意可知，待测电阻约为20Ω，电路中的最大电流为
为了测量准确，电流表应该选择量程，即选C。
（2）为保护电路安全，初始时，应该使灵敏电流计为零，即
解得
（3）当电流计读数为零时，待测电阻的测量值为
（4）由于电流计读数为零，则电流表和电压表示数均代表待测电阻两端的电压和电流，所以待测电阻的测量值等于真实值。
21．（2023·浙江·一模）某科技小组对充电宝不同电量时的电动势和内阻进行了研究。
A小组的同学对电量百分比为的充电宝进行了如下实验：两只数字多用表分别作为电压表和电流表；滑动变阻器用于改变电路中的电流；作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路；电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路。剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。实物电路如图甲所示。
（1）图甲中作为电流表的多用电表是 （填“A”或“B”）。
（2）通过实验作出图像如图乙所示，则可得到充电宝的电动势 ，内阻 （计算结果保留两位小数）。
（3）若考虑电表内阻，则充电宝内阻测量的结果 （选填“偏大”“准确”“偏小”）。
B小组的同学利用如下器材对电量百分比为的同一充电宝进行了实验：除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有
A．电阻箱（量程为）
B．电压表（量程，内阻）
C．定值电阻
D．定值电阻
小组同学将电压表进行了改装为量程为后用如图丙所示电路图进行测量。
（4）在1、2处分别放上定值电阻，则1处应选择的定值电阻为 （填“”或者“”）。
（5）电压表的读数为，电阻箱的读数为，将测得的数据绘制成图像，如图丁所示，可得出的结论为当充电宝的电量百分比发生变化时，其电动势将 ，内阻 （以上两空均选填“变大”“变小”或“基本不变”）。
【答案】 B 5.06V/5.07V/5.08V //// 偏小 基本不变 基本不变
【详解】（1）[1]电流表应与滑动变阻器串联，故图甲中作为电流表的多用电表是B。
（2）[2][3]根据闭合回路欧姆定律可得
可得
根据图像在纵轴上的截距可得充电宝的电动势
充电宝的内阻等于图像倾斜直线的斜率的绝对值
（3）[4]由于电压表的分流作用，电流测量值小于真实值，当外电路短路时电流测量值等于真实值，电源U-I图像如图所示
所以内阻的测量值偏小。
（4）[5]小组同学将电压表进行了改装为量程为，则需要串联的电阻为
则1处应选择的定值电阻为。
（5）[6][7]电路的欧姆定律可得
解得
由图像可知
解得
，
所以当充电宝的电量百分比发生变化时，其电动势将基本不变，内阻基本不变。电压
0
0.40
0.75
1.10
1.45
1.75
1.80
1.85
1.90
1.95
2.00
电流
0
0
0.04
0.12
0.18
0.70
0.70
3.84
6.70
12.60
18.51
物理量
一组数据
二组数据
三组数据
原线圈匝数
100
100
100
副线圈匝数
200
800
1400
副原线圈匝数比
2
8
14
原线圈输入电压
10.5
10.5
10.5
副线圈输出电压
21.7
89.0
160
副原线圈电压比
2.06
8.48
15.24
与的比值
1.03
1.06
1.09
一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。
专题14 电学实验
一、实验题
1．（2024·广东佛山·一模）某实验小组为了测量某发光二极管的特性曲线，设计了如图所示的电路：从实验室找到了如下器材：锂电池（，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值），保护电阻，电压表（量程内阻很大），电流表（量程，内阻为），电流表（量程，内阻为）。
连接好电路，闭合开关，将滑片从滑动变阻器的一端尽头逐渐滑至另一端的尽头，测得的实验数据如下表
根据实验数据可知：
（1）滑动变阻器的滑动片置于 （填“a端”或“b端”）时，电压表读数为2.00V。
（2）实验时选用的电流表为 （填“”或“”），选用的保护电阻 （保留三位有效数字）。
（3）根据实验数据描绘出此发光二极管的特性曲线如下图所示。若将该二极管与的定值电阻、内阻不计的锂电池串联成如下图所示的电路，则流经该二极管的电流 。（结果保留一位小数）
【答案】 b A2 100
【详解】（1）[1]电压表读数为2.00V，达到了最大电压值，此时滑动变阻器应滑到处。
（2）[2]通过观察表中数据可知最大的电流为，所以电流表应该选择；
[3]此发光二极管的工作电流为，对应的电压是，串联电阻的分压，选用的保护电阻
（3）[4]设二极管两端电压为U，流过电流为I，由闭合电路欧姆定律知
在发光二极管的特性曲线中做出的图线
由两线交点可读出。
2．（2024·广东梅州·一模）某物理课外实验小组为了测量某未知电阻的阻值，制定了三种测量方案。
（1）方案一：
a.在进行正确机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在 （选填“左侧”或“右侧”）零刻度线上。
b.欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻的阻值约为 。
（2）方案二：
设计了如图乙所示的实验电路，电压表的示数为2.8V，电流表的示数为87.5mA，则由此可得未知电阻的阻值为 。
（3）方案三：
a.如图丙所示，将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱R，使电流表示数为，电阻箱的示数为，其中为保护电阻，阻值未知；
b.开关闭合，断开开关，调节电阻箱R，使电流表示数仍为，读出电阻箱的示数为；
c.则电阻 。
d.由于电流表不是理想电流表，则其内阻对电阻的测量值 （选填“有”或“无”）影响。
【答案】 右侧 36 32 34 无
【详解】（1）[1]将欧姆挡的选择开关拨至挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在右侧欧姆零刻度线上。
[2]由图甲可知，未知电阻的阻值约为
（2）[3]由欧姆定律可得，未知电阻的阻值为
（3）[4]根据题意，由闭合回路欧姆定律，闭合开关和有
开关闭合，断开开关有
解得
[5]若考虑电流表内阻，则有
解得
可知，电流表内阻对电阻的测量值无影响。
3．（2024·广东·模拟预测）某实验小组测未知电阻时，先用多用电表进行粗测，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。
（1）首先用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用 （填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为 ；
（2）采用“伏安法”测量该未知电阻，现有器材如下：
A．蓄电池（电动势为，内阻约为）
B．电流表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．电压表（量程，内阻约为）
E．滑动变阻器，允许通过的最大电流
F．滑动变阻器，允许通过的最大电流
G．开关一个、带夹子的导线若干
①为使测量准确且通过的电流能从0开始变化，上述器材中，应该选用的电流表是 ，滑动变阻器是 （填写选项前字母代号）；
②根据所选用的实验器材，在虚线框中画出伏安法测电阻的完整电路图。( )
【答案】 “” 12.0 B F
【详解】（1）[1]用多用电表测电阻丝的阻值，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用小量程电阻挡，用“”挡；
[2]指针静止时指在如图甲所示刻度，读数为12.0，乘挡位“”，所以是；
（2）①[3]题意可知，电源电动势为，电压表量程，而待测电阻约为，则电流最大约为
故不能选用量程为的电流表，故电流表选。
故选；
[4]滑动变阻器总阻值太大不方便调节，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的。
故选；
②[5]由于电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法；为使通过的电流从0开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，完整电路图如图所示
4．（2024·广东中山·模拟预测）小丁同学对实验室中的线圈（如图1所示）产生了浓厚兴趣，决定利用用伏安法测量线圈电阻，实验电路如图2所示．实验室能够提供下列实验器材：
A．干电池两节，每节电动势约，内阻未知
B．直流电压表，内阻约
C．直流电压表，内阻约
D．直流电流表，内阻约为
E．直流电流表，内阻约为
F．滑动变阻器，阻值范围
G．滑动变阻器，阻值范围
H．导线和开关
（1）为了选择合适器材，在测量之前通过欧姆表粗测该线圈的电阻，下列测电阻的操作顺序正确的是 ；
A．欧姆调零、机械调零、选择挡位、表笔接触线圈两端、读数
B．选择挡位、机械调零、欧姆调零、表笔接触线圈两端、读数
C．选择挡位、欧姆调零、机械调零、表笔接触线圈两端、读数
D．机械调零、选择挡位、欧姆调零，表笔接触线圈两端、读数
（2）经过正确操作，选择“×1”挡位时，多用电表指针如图3，则该线圈的电阻为 ．
（3）图2中，为了能够更精确测量，则电压表选择 ，安培表选择 ，滑动变阻器选择 （以上结果全部填写仪器前的字母代号）
（4）结合上一问选择的实验器材，某次实验中电压表示数如图4所示，则电压为 V．
（5）实验中，电压表示数为U，电流表示数为I，若已知电压表内阻为RV ，则待测电阻的阻值Rx= （用物理符号表示）
【答案】 D 6 B D F 1.70/1.71/1.72
【详解】（1）[1]用欧姆表粗测测电阻的操作顺序是：先机械调零、然后选择合适的挡位、调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零，表笔接触线圈两端、读数，故选D。
（2）[2]该线圈的电阻为6×1Ω=6Ω。
（3）[3][4][5]电源电压为3V，则电压表选择B；电路中的最大电流为
则安培表选择D，为方便调节，则滑动变阻器选择F。
（4）[6]电压表的最小刻度为0.1V，则读数为1.70V；
（5）[7]待测电阻的阻值
5．（2024·广东深圳·一模）某兴趣小组修复一个电流表，实验过程如下：
（1）拆开电流表，取出表头G，发现表头完好无损，用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。
（2）测量表头G的内阻：按照如图1所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到 （填“a端”或“b端”），先闭合开关，调节 ，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数如图2所示，则表头G的内阻为 Ω。
（3）电流表内部电路设计如图3所示，其中，，但已损坏，请根据电流表3A的量程，推算损坏之前 Ω。（结果保留两位有效数字）
（4）选取相应的电阻替换，重新安装好电表。由于步骤（2）测电阻存在一定的误差，则该修复后的电表测量出的电流值比实际值 。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）
【答案】 a端 滑动变阻器 10 0.025 偏小
【详解】
（2）[1]闭合开关前，滑动变阻器接入电路电阻应最大保护电路，即滑片应移到a端。
[2]实验过程中，先闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏。
[3]再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时认为干路电流仍为，则有
由图2可得
（3）[4]由图3，根据欧姆定律有
解得
（4）[5]由于步骤（2）测电阻时，实际干路电流大于，则通过电阻箱的电流大于，则电阻箱电阻小于表头G的内阻，即所测表头G的内阻偏小，则修复后的电表实际量程大于，则电表测量出的电流值比实际值偏小。
6．（2024·广东江门·一模）纯净水的电导率（电阻率的倒数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组通过实验检测某品牌的纯净水的电导率是否合格，具体实验步骤如下：
（1）该小组将采集的水样注满绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，金属圆片的电阻不计，容器长度为L。
(1)利用螺旋测微器测量该容器的直径d，如图甲所示，其读数为 mm。
(2)利用如图乙所示的电路测量水样的电导率（水样的电阻约为1000Ω）。实验室提供的器材有干电池2节，滑动变阻器R，开关S和若干导线之外，还提供了如下电表：
A．电压表（0~3V，内阻约为1kΩ）
B．电压表（0~15V，内阻约为2.5kΩ）
C．电流表（0~3mA，内阻约为40Ω）
D．电流表（0~0.6A，内阻约为1Ω）
①电压表应选 ，电流表应选 （选填器材的字母序号）。
②请根据图乙在图丙中用黑色笔迹代替导线把实物连接图补画完整。
(3)正确连接电路后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据，小明同学作出图像，测得图像的斜率为k。则水样电导率的表达式 （用k，d和L表示）。
(4)水样电导率的测量值 真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）
(5)小芳同学由每组U、I数据计算水样的电阻，然后求电导率，最后求电导率平均值，则两种求电导率的方法更合理的是 （选填“小明”或“小芳”）。
【答案】(1)/3.699/3.701
(2) A C
(3)
(4)小于
(5)小明
【详解】（1）螺旋测微器读数为
（2）[1]电源为两节干电池，电动势约为，为使电压表可以偏转三分之一以上减小实验误差，电压表应选择量程为0~3V的电压表A；
通过电阻的最大电流约为
所以电流表选择量程为0~3mA的电流表C；
[2]根据题意的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值，为了方便调节电路测量多组实验数据，滑动变阻器采用分压式接法，同时
，
可得
所以电流表采用内接法，实物图连接如下：
（3）图像的斜率为电阻，所以
根据电阻定律
横截面积为
电导率
联立解得
（4）由于电流表采用内接法，的测量值偏大，则测量值偏大，即测量值偏小。
（5）小明同学采用图像用斜率求电阻，即，误差更小些，而小芳同学用每组数据计算电阻，即，测量值每组都偏大，相比较于小明同学做法，小芳同学的误差更大些。
7．（2024·广东广州·二模）某兴趣小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，所用器材有：电源（电动势恒定，内阻可忽略），电阻箱R0（最大阻值），电阻R1（阻值为），电阻R2（阻值为），毫安表mA（量程30mA，内阻不计），待测2B铅笔芯，开关S，导线若干。请完成下列实验操作和计算：
(1)电路连接
①取一段圆柱形状的待测2B铅笔芯，用螺旋测微器测量铅笔芯的直径，刻度尺测得笔芯的长度，并进行记录；
②根据图甲实验原理图，在连接实物过程中，开关S应保持 （选填“闭合”或“断开”）状态。
(2)笔芯电阻率的测量
①闭合开关S，调节电阻箱R0的阻值为，此时毫安表的示数I1如图乙所示，则I1
为 mA，计算得笔芯中的电流为 mA；
②调节电阻箱R0的阻值为，此时毫安表的示数I2为；
③断开开关。
(3)根据上述测量，计算得到待测笔芯的电阻值为Rx = ，进而得到笔芯的电阻率为 。（π ≈ 3.14，计算结果均保留2位有效数字）
(4)若考虑电源内阻的影响，笔芯电阻率的测量值将 准确值。
A．大于B．小于C．等于D．不确定
【答案】(1)断开
(2) 24.0/23.9/24.1 36.0
(3) 5.0
(4)A
【详解】（1）[1]为了保护电路与电学原件，在连接实物过程中，开关S应保持断开状态。
（2）[2]根据图乙可知，毫安表的精度为1mA，因此在读数时需要估读一位，由图乙可得电流表读数为24.0mA；
[3]此时的阻值为，已知为，根据并联电路分流比等于电阻的反比可得，分流为12.0 mA，而笔芯连接在干路，所以通过笔芯中的电流为36.0 mA。
（3）[4]设电源电动势为E，根据电路图，结合闭合电路的欧姆定律可得
其中
,,,
代入数据解得
[5]根据电阻定律
求得
代入数据求得
（4）[6]由等效思想可知，在考虑电源内阻的影响下，测量值应等于电源内阻与待测电阻丝的总电阻之和，因此测量值大于准确值。A正确。
故选A。
实验题
8．（2024·广东肇庆·二模）某同学用多用电表粗测金属丝的电阻，他将选择开关拨到“×10”挡测量时发现读数很小，换挡后再测量。
（1）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“×1”挡位置
B．将选择开关旋转到“×100”挡位置
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
（2）为精确测量该金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有：直流电源（电动势为4V）、电流表A（量程为0~300mA，内阻约为2Ω）、电压表V（量程为0~3V，内阻约为3000Ω）、滑动变阻器R（阻值范围为0~5Ω）、开关、导线若干。电流表要求能从零开始连续测量，某同学设计的电路图如图甲所示，按该电路图进行实验，存在的问题是 （答出一条即可）；请在图乙所示的虚线框内画出正确的电路图。
（3）有一灵敏电流表，表头电阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=0.1A，下列说法正确的是 （填正确答案标号）
A．把它改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个阻值为20Ω的电阻
B．把它改装成量程为0~0.5A的电流表，需要并联一个阻值为1Ω的电阻
C．把它改装成量程为0~10V的电压表，测量示数为5V时，流过灵敏电流表的电流为0.05A
D．把它改成量程为0~3A的电流表，测量示数为1.5A时，流过灵敏电流表的电流也为1.5A
【答案】 AEDC 电压表及电流表的示数变化极小（或滑动变阻器的滑片置于最左端时，电源短路，电源有损坏的可能；电流表内接） AC/CA
【详解】（1）[1]读数很小，说明电阻阻值较小，将选择开关旋转到“×1”挡位置，并重新欧姆调零，即将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度线位置，然后将两表笔接触待测电阻两端，测出其阻值后随即断开，测量结束后将选择开关旋转到“OFF”位置。故正确的实验操作步骤AEDC；
（2）[2]要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，可知滑动变阻器应采用分压接法，由于金属丝的电阻很小，远小于电压表内阻，为了减小误差，电流表应采用外接法，图甲中接法会导致电压表及电流表的示数变化极小（或滑动变阻器的滑片置于最左端时，电源短路，电源有损坏的可能；电流表内接）。
[3] 正确的电路图如下
（3）[4]AC．由改装电压表原理可得
可知把它改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个阻值为20Ω的电阻
把它改装成量程为0~10V的电压表，测量示数为5V时，流过灵敏电流表的电流为0.05A，故AC正确；
BD．由改装电流表原理可得
把它改装成量程为0~0.5A的电流表，需要并联一个阻值为1Ω的电阻
R=2.5Ω
把它改成量程为0~3A的电流表，测量示数为1.5A时，流过灵敏电流表的电流为0.05A，故BD错误。
故选AC。
9．（2023·黑龙江齐齐哈尔·三模）某实验小组欲测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，他们首先用游标卡尺测量金属丝的直径d，其示数如图甲所示．接着用欧姆表对定值电阻的电阻进行测量，正确调零后，使用“”的倍率进行测量，指针偏转如图乙所示．然后用如图丙所示的电路来测量此段金属丝的电阻率，金属丝与理想电流表A以及定值电阻串联接入电路，电源电动势与内阻恒定，金属丝被固定在带有刻度的木板上，P是鳄鱼夹，用来调节接入电路中金属丝的长度L，回答下列问题：
（1）甲图的读数为 ，乙图的读数为 ；
（2）对丙图实验时闭合开关，从右向左逐渐改变鳄鱼夹的位置，记录鳄鱼夹每一个位置对应的金属丝接入电路的有效长度L，以及对应的电流表A的示数I，得到多组数据，建立平面直角坐标系，以L为纵轴，以 （填“I”或“”）为横轴，根据实验数据在坐标系中描点，画出的图像为如图丁所示的倾斜直线；
（3）若丁图的斜率为k，纵轴的截距为，已知电源的电动势为E，则内阻 ，金属丝的电阻率 ；（用题目所给的已知物理量的符号来表示）
（4）若电流表A内阻不可忽略且未知，则金属丝电阻率的测量值 （填“大小”“等于”或“小于”）真实值．
【答案】 8.00 5/5.0 等于
【详解】（1）[1]甲图的读数为
[2]乙图的读数为或；
（2）[3]由闭合电路欧姆定律可得
由电阻定律可得
结合
综合可得
则丁图以为横轴才能描绘出倾斜的直线；
（3）[4][5]当丁图斜率为，纵轴的截距为，由
可得
综合解得
（4）[6]由（3）可知，金属丝电阻率与电流表内阻无关．
10．（2024·广东佛山·二模）由于实验室没有提供电流表，某实验小组利用两个电压表测量电阻的阻值．实验小组设计如图1所示的电路图进行实验：
（1）请根据电路图连接图2中的实物图；
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片移动到最 端（选填“左”或“右”）；
（3）闭合开关S，适当调节滑动变阻器的滑片，记录电压表、的示数、；
（4）重复步骤（3），测量多组和值；
（5）根据测量数据作出的关系图线如图3所示，求得直线的斜率为k，可以得到 ．（用斜率k和定值电阻表示）
（6）因电压表、非理想电表，用该方法测得的阻值与其真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”或“相等”）．
【答案】 见解析 右 偏小
【详解】（1）[1]根据电路图，实物连接如图所示
（2）[2]闭合开关S前，为了保护电表安全，滑动变阻器的滑片移动到最右端。
（5）[3]根据欧姆定律可得
整理可得
可知图像的斜率为
解得
（6）[4]考虑到电压表的分流，流过的电流等于流过和电压表的电流之和，则有
整理可得
可知实际上图像的斜率为
则有
可知测得的阻值与其真实值相比偏小。
11．（2024·广东·二模）某实验兴趣小组，根据以下器材想要精确测量电压表的内阻，其量程为3V，内阻大约为2kΩ，除此以外提供的器材有：
A．电源E（电动势9V，内阻忽略不计）
B．电压表（量程15V，内阻约为5kΩ）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω）
D．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω）
E．滑动变阻器（阻值范围为0~1500Ω）
F．定值电阻
G．定值电阻
H．开关一个，导线若干
(1)实验过程中，为减小实验误差，要求电表示数至少要达到量程的，同时方便电路调节，滑动变阻器应选择 ，实验所需的另一个电表应选择 ，定值电阻应选择 （均选填器材前的字母代号）；
(2)请在虚线框内画出实验电路图 ；
(3)将电压表的示数记为，将另一个电表的示数记为，将所选定值电阻的阻值记为R，在获得多组、的值后建立坐标系，绘制图像，拟合得到线性图像的斜率为k，则电压表的内阻 （用k、R）表示。
【答案】(1) D B F
(2)
(3)
【详解】（1）[1][2][3]为了精确测量和方便电路调节，电路控制部分应该采用分压接法，因此滑动变阻器选总阻值小的，即选择D；电流表因为量程太大，无法使用，因此另一个电表应该选择，即选择B；由于、两者量程差别较大，为了能够更好使用，需要给串联一个分压电阻，再和并联，根据电压分配关系，分压电阻选择，即定值电阻应选择F。
（2）根据（1）问分析，实验电路图如图所示
（3）根据欧姆定律有
整理得
可知图像的斜率为
可得
12．（2024·广东佛山·二模）如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5V~0.6V之间，内阻几千欧左右。某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。
(1)如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5V”量程测量出可乐电池的电动势大小为 V（保留两位有效数字）；
(2)现有实验器材：
A．电压表（0~3V，RV约为3000Ω）
B．电流表（0~300μA，RA为300Ω）
C．电阻箱（0~9999Ω）
D．滑动变阻器（0~20Ω）
E.开关，导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图 完成电路连接；
A． B． C． D．
②通过数据处理画出相应的可乐电池图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为 Ω，测量值 真实值（选填“>”“=”或“<”）；
③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势 。（选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】(1)0.50
(2) D 1700 = 不变
【详解】（1）选择“直流2.5V”量程时，分度值为0.05V，则可乐电池的电动势大小为
（2）[1]电池的内阻远大于滑动变阻器的阻值，因此用滑动变阻器调节范围很小，电流表内阻已知，且电压表量程过大，所以应采用安阻法进行测量，即将电流表与电阻箱串联，使系统误差最小。
故选D。
[2]根据闭合电路欧姆定律有
所以
结合图像可得
所以
[3]由于不存在系统误差，所以内阻的测量值等于真实值。
[4]根据以上分析可知，由于图像的斜率不变，所以该可乐电池的电动势不变。
13．（2024·广东广州·一模）用多用电表进行以下实验：
(1)测量电阻的阻值
将选择开关旋到“”位置，进行欧姆调零后，将两表笔与待测电阻连接，发现指针偏转角过大，应将选择开关旋到“ ”位置（选填“”“”），且 （选填“需要”“不需要”）重新进行欧姆调零；再次测量时指针位置如图甲中a所示，则该电阻阻值为 。
(2)测量电池的电动势和内阻
选用多用电表的直流电流“50mA”挡（内阻为）作为毫安表接入电路，如图乙所示，电阻、的阻值分别为、；闭合开关和，毫安表的读数为43.0mA；断开，指针位置如图甲中b所示，读数为 mA；由此计算得，电动势 V，内阻 。（计算结果保留两位有效数字）
【答案】(1) 需要 180
(2) 29.0 8.9 7.1
【详解】（1）[1][2][3]将选择开关旋到“”位置，进行欧姆调零后，将两表笔与待测电阻连接，发现指针偏转角过大，可知待测电阻阻值较小，应将选择开关旋到“”位置，且需要重新进行欧姆调零；再次测量时指针位置如图甲中a所示，则该电阻阻值为
（2）、
[1]断开，指针位置如图甲中b所示，读数为29.0mA；
[2][3]闭合开关和，根据闭合电路欧姆定律可得
断开，根据闭合电路欧姆定律可得
其中
，
代入数据可得
，
14．（2024·广东·一模）某同学利用如图甲所示的部分电路测量标识模糊的滑动变阻器的最大阻值。请完成下列相关内容：
(1)连接线路：要求在不拆电路的情况下完成欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值，则闭合开关S前，a接线柱不能连接到滑动变阻器的__________接线柱。
A．bB．cC．dD．e
(2)欧姆调零：正确连接a与滑动变阻器的接线柱后，先将多用电表的选择开关旋至“”位置，再将滑动变阻器的滑片滑到 （选填“最左端”“最右端”），闭合开关S，旋转多用电表的 （选填“P”“Q”）旋钮，使指针指到 ，完成欧姆调零。
(3)调试：在（2）的基础上，将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，观察到多用电表的示数较小，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关旋至 位置， （选填“需要”“不需要”）再次进行欧姆调零。
(4)测量：在（3）的调试后，进行正确操作和测量，多用电表指针指示如图乙，则滑动变阻器的最大阻值为 。
【答案】(1)CD
(2) 最右端 Q 0处（或满偏电流处、欧姆表零刻度处）
(3) “” 需要
(4)20/20.0
【详解】（1）连接线路：要求在不拆电路的情况下完成欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值，则闭合开关S前，a接线柱不能连接到滑动变阻器的d、e接线柱，只能连接b或者c接线柱，当滑动端滑到右端时，闭合电键S可完成欧姆调零；当滑动端滑到左端时，闭合电键S可完成测量滑动变阻器的最大阻值。
故选CD。
（2）
[1][2][3]欧姆调零：正确连接a与滑动变阻器的接线柱后，先将多用电表的选择开关旋至“”位置，再将滑动变阻器的滑片滑到最右端，闭合开关S，旋转多用电表的调零旋钮 “Q”旋钮，使指针指到0处（或满偏电流处、欧姆表零刻度处），完成欧姆调零。
（3）[1][2]调试：在（2）的基础上，将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，观察到多用电表的示数较小，说明档位太高，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关旋至“”位置，需要再次进行欧姆调零。
（4）测量：在（3）的调试后，进行正确操作和测量，多用电表指针指示如图乙，则滑动变阻器的最大阻值为20。
15．（2024·广东汕头·一模）科技实践小组的同学们应用所学电路知识，对“一抽到底”的纸巾盒进行改装，使纸巾剩余量可视化。
同学们使用的器材有：电源（，内阻不计）、定值电阻、多用电表、铅笔芯如图中AB所示、导线若干、电键开关。
(1)用多用电表测量整一根铅笔芯的电阻，选用“×10”倍率的电阻档测量，发现多用电表指针的偏转角度很大，因此需选择 （选填“×1”或“×100”）倍率的电阻档，并需 （填操作过程）后，再次进行测量，若多用电表的指针如图所示，测量结果为 Ω。
(2)将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导线固定在挡板C，并保证导线与铅笔芯接触良好且能自由移动，请完成图电路连接。
(3)不计多用电表内阻，多用电表应该把选择开关打在“mA档”，量程为 （选填“2.5”、“25”或“250”）。
(4)将以上装置调试完毕并固定好，便可通过电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯总电阻为R，总长度为L，不计多用电表内阻，则多用电表示数I与纸巾剩余厚度h的关系式为 （用题中物理量符号表达）。依次实验将剩余纸巾厚度和对应电表读数一一记录下来，并进行标识，从而完成“一抽到底”纸巾盒的可视化改装探究。
【答案】(1) ×1 欧姆调零 12
(2)
(3)250
(4)
【详解】（1）[1][2][3]电表指针的偏转角度很大，说明读数很小，倍率较高，则需选择×1倍率的电阻挡，并需要重新欧姆调零后进行测量，测量结果为。
（2）将用电表选择开关调至合适的直流电流档，红表笔接C，黑表笔接电源负极，如图
（3）纸巾没有使用时，铅笔芯电阻视为零，则最大电流为
则量程为250mA。
（4）根据欧姆定律
16．（2024·云南红河·一模）某兴趣小组为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，在实验室中找到了以下器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁
C．开关、导线若干
D．交流电压表
E.直流电源
F.低压交流电源
（1）在本实验中，上述器材不需要的是 （填器材序号字母）；
（2）该小组同学按如图（a）所示安装好变压器，将原线圈用开关和导线接到低压交流电源上，并将两个交流电压表连接到原、副线圈两端。先保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压变化；
（3）实验如图（b）所示。通过改变原、副线圈的匝数，得到原、副线圈电压与匝数的数据关系如表所示，由表1可得出结论： 。
【答案】 BD/DB 减小 原副线圈匝数比在误差范围内与原副线圈电压比相等；由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比大于原、副线圈的匝数比
【详解】（1）[1]实验中若用直流电源，变压器不能互感变压，必须要有低压交流电源提供交流电，也不需要条形磁铁。
故选BD。
（2）[2]根据
先保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小。
（3）[3]由表1可得出结论：原副线圈匝数比在误差范围内与原副线圈电压比相等；由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比大于原、副线圈的匝数比。
17．（2024·山东济宁·一模）某学习小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下：
电池（电动势为3V，内阻不计）；
待测电容器（额定电压为5V，电容值未知）；
微安表（量程为200μA，内阻未知）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；
电阻箱、、、（最大阻值均为9999.9Ω）；
定值电阻（阻值为5.0kΩ）；
单刀单掷开关、，单刀双掷开关；
导线若干。
（1）学习小组先测量微安表内阻，按图甲连接电路。
（2）为保护微安表，实验开始前先断开开关、，滑动变阻器R的滑片应置于最 （填“左”或“右”）端。
（3）将电阻箱、、的阻值均置于1000.0Ω，滑动变阻器R的滑片置于适当位置。闭合开关保持、阻值不变，反复调节，使开关闭合前后微安表的示数不变。记录此时的示数为1500.0Ω，则微安表的内阻为 Ω。
（4）按照图乙所示连接电路，将电阻箱阻值调至750.0Ω，开关掷于位置1，待电容器充电完成后，再将开关掷于位置2，记录微安表电流I随时间t的变化情况，得到如图丙所示的图像。图丙每个最小方格面积所对应的电荷量为 C。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格，则电容器的电容为 F。
【答案】 左 1500.0
【详解】（2）[1]由题图可知，滑动变阻器为分压式接入电路，为了保护电路在实验开始前，其滑片应该置于左端。
（3）[2]由实验电路图可知，该测量方法属于电桥法测量电阻，由于开关闭合前后，微安表示数不变，所以有
解得
（4）[3]图中最小放个面积所对应的电荷量为
[4]由题意可知，充电后电容器的电压与电源电动势相同，即3V，由于一个小格代表的电荷量为，图像共150个小格，所以通过微安表的电荷量为
由题意可知，流过的电流是微安表的3倍，则根据电容的定义式可知电容器的电容为
一、实验题
18．（2024·山东淄博·一模）干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。
(1)某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为 Ω。
(2)若定值电阻，令，，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势 V，内阻 Ω。
(3)根据图乙可以判断，图线 对应的是新电池（选填“a”或“b”）。
(4)根据实验测得的电池a的R、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为 Ω， W（结果均保留2位有效数字）。
【答案】(1)12.0
(2) 2.0
(3)b
(4) 2.0 0.22
【详解】（1）由电阻箱的读数规则有
（2）[1][2]由闭合电路欧姆定律有
整理有
结合题中图线a的解析式，有
解得
（3）由之前的分析可知，图像的斜率为电池的电动势的倒数，由题图可知，其图像a的斜率大，所以图线a的电动势小。根据题意，旧电池的电动势减小，所以图线a为旧电池，图线b为新电池。
（4）[1][2]分析题图中电路可知，外电路的用电器为电阻R和，结合题意可知，题图的y轴为电池的输出功率，题图的x轴为外电路的电阻。对电池有
结合题图有
由之前的分析可知，有
题图中A点为y最大值，由上述公式可知，当，即外电路电阻等于电池内阻时，取得最大值，所以
19．（2024·福建厦门·二模）某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值（可变范围15～100Ω）随温度变化的关系，利用下列仪器设计了如图甲所示的电路图：
A．电源E（电动势12V，内阻约为1Ω）
B．电压表V1（量程为6V，内阻约为3kΩ）
C．电压表V2量程为15V，内阻约为5kΩ）
D．电流计G（量程为100mA，内阻为10Ω）
E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为3A）
F.定值电阻R0＝10Ω
（1）断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器测出较低温度时的热敏电阻阻值；
（2）随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，当通过热敏电阻电流即将超过100mA时，闭合开关S2，相当于将电流计改装为量程为 mA的电流表，并继续进行电阻的测量；
（3）为减小实验误差，应保证电表示数超过量程的三分之一，则电压表应选择 （选填“V1”或“V2”）；
（4）经过测量得出热敏电阻的阻值R与温度t的关系图像如图乙所示，该小组利用此热敏电阻R与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丙所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源。则恒温箱的加热器应接在 （选填“A、B”或“C、D”）端；若要提高恒温箱内的温度，应 （选填“调大”或“调小”）可变电阻器的阻值。
【答案】 200 V1 A、B 调大
【详解】（2）[1]闭合开关S2，电流计与并联，则相当于将电流计改装为电流表的量程为
（3）[2]由于电源电动势为12V，减小实验误差，电表示数超过量程的三分之一，电压表应选择。
（4）[3]由于热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，电源不再给恒温箱加热器通电，故应该把恒温箱内的加热器接在A、B端。
[4]根据闭合电路欧姆定律可得
若恒温箱内的温度保持在更高的数值，热敏电阻的阻值变小，则可变电阻R'的值应增大。
20．（2024·四川成都·二模）灵敏电流计在电学实验中有非常重要的作用，除了用于改装电表外，我们常常运用它“灵敏”的特性来设计电路。在含灵敏电流计的电路中，当通过其电流为零时，其所在处可理解为断路，也可理解为两端等势，等同于同一结点。某同学利用灵敏电流计的“灵敏”特性设计了一个电路来测量某定值电阻的阻值（约为）。所用实验器材如下：
A．电压表（，内阻约为）；
B．电压表（，内阻约为）；
C．电流表（，内阻约为）；
D．电流表（，内阻约为）；
E.电流计（，内阻约为）；
F.电阻箱（）；
G.电源E（，内阻很小）
(1)为了较准确地测量电阻，电压表应选 （选填“A”或“B”），电流表应选 （选填“C”或“D”）；
(2)为方便实验调节，闭合开关前电阻箱应调整至 ；
(3)闭合开关后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值、电压表读数和电流表读数，则待测电阻的测量值为 ；（用题目给出的物理量表示）
(4)考虑电表内阻影响，待测电阻的测量值 真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】(1) A C
(2)6
(3)
(4)等于
【详解】（1）[1]由题意可知，电源电动势为3V，电路中最大电压为3V，为了测量准确，则电压表应该选择量程的，即选A。
[2]由题意可知，待测电阻约为20Ω，电路中的最大电流为
为了测量准确，电流表应该选择量程，即选C。
（2）为保护电路安全，初始时，应该使灵敏电流计为零，即
解得
（3）当电流计读数为零时，待测电阻的测量值为
（4）由于电流计读数为零，则电流表和电压表示数均代表待测电阻两端的电压和电流，所以待测电阻的测量值等于真实值。
21．（2023·浙江·一模）某科技小组对充电宝不同电量时的电动势和内阻进行了研究。
A小组的同学对电量百分比为的充电宝进行了如下实验：两只数字多用表分别作为电压表和电流表；滑动变阻器用于改变电路中的电流；作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路；电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路。剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。实物电路如图甲所示。
（1）图甲中作为电流表的多用电表是 （填“A”或“B”）。
（2）通过实验作出图像如图乙所示，则可得到充电宝的电动势 ，内阻 （计算结果保留两位小数）。
（3）若考虑电表内阻，则充电宝内阻测量的结果 （选填“偏大”“准确”“偏小”）。
B小组的同学利用如下器材对电量百分比为的同一充电宝进行了实验：除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有
A．电阻箱（量程为）
B．电压表（量程，内阻）
C．定值电阻
D．定值电阻
小组同学将电压表进行了改装为量程为后用如图丙所示电路图进行测量。
（4）在1、2处分别放上定值电阻，则1处应选择的定值电阻为 （填“”或者“”）。
（5）电压表的读数为，电阻箱的读数为，将测得的数据绘制成图像，如图丁所示，可得出的结论为当充电宝的电量百分比发生变化时，其电动势将 ，内阻 （以上两空均选填“变大”“变小”或“基本不变”）。
【答案】 B 5.06V/5.07V/5.08V //// 偏小 基本不变 基本不变
【详解】（1）[1]电流表应与滑动变阻器串联，故图甲中作为电流表的多用电表是B。
（2）[2][3]根据闭合回路欧姆定律可得
可得
根据图像在纵轴上的截距可得充电宝的电动势
充电宝的内阻等于图像倾斜直线的斜率的绝对值
（3）[4]由于电压表的分流作用，电流测量值小于真实值，当外电路短路时电流测量值等于真实值，电源U-I图像如图所示
所以内阻的测量值偏小。
（4）[5]小组同学将电压表进行了改装为量程为，则需要串联的电阻为
则1处应选择的定值电阻为。
（5）[6][7]电路的欧姆定律可得
解得
由图像可知
解得
，
所以当充电宝的电量百分比发生变化时，其电动势将基本不变，内阻基本不变。电压
0
0.40
0.75
1.10
1.45
1.75
1.80
1.85
1.90
1.95
2.00
电流
0
0
0.04
0.12
0.18
0.70
0.70
3.84
6.70
12.60
18.51
物理量
一组数据
二组数据
三组数据
原线圈匝数
100
100
100
副线圈匝数
200
800
1400
副原线圈匝数比
2
8
14
原线圈输入电压
10.5
10.5
10.5
副线圈输出电压
21.7
89.0
160
副原线圈电压比
2.06
8.48
15.24
与的比值
1.03
1.06
1.09
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