


2025年高考物理真题分类汇编:专题18 电学实验(全国通用)(原卷版)
展开 这是一份2025年高考物理真题分类汇编:专题18 电学实验(全国通用)(原卷版),共27页。试卷主要包含了所示的电路,、开关S和导线若干,给下列器材,改装成一个欧姆表,,开关、导线若干等内容,欢迎下载使用。
1.(2025·安徽·高考真题)某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”挡)的欧姆表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流,内阻,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关,此时欧姆表处于“”挡,将红表笔与黑表笔___________,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向___________(选填“0”或“”)刻度位置。
(2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的___________(选填“”或“”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为___________。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值()接在两表笔间,接着闭合、断开,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为);当电阻箱的阻值调为时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为___________。(结果保留2位有效数字)
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)在测量某非线性元件的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的影响,某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下:
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录电流表示数I和a、b间电压;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录a、c间电压;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电流表示数仍为I,记录b、c间电压,计算;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关。
作出、及曲线如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,测量a、b间的电压时,红表笔应连_________接点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置,电表示数如图(c)所示,此时电表读数为________V(结果保留三位小数);
(3)图(b)中乙是_________(填“”或“”)曲线;
(4)实验结果表明,当此元件阻值较小时,_________(填“甲”或“乙”)曲线与曲线更接近。
3.(2025·云南·高考真题)基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下:型号铂电阻、电源E(电动势,内阻不计)、电流表。(量程,内阻)、电流表(量程,内阻约)、定值电阻(阻值)、定值电阻(阻值)、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知,型号铂电阻测温时的工作电流在之间,在范围内,铂电阻的阻值随温度t的变化视为线性关系,如图(a)所示。
完成下列填空:
(1)由图(a)可知,在范围内,温度每升高,该铂电阻的阻值增加________;
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的是________(填“甲”或“乙”),保护电阻R应选________(填“”或“”);
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得示数为,示数如图(c)所示,该示数为________,则所测温度为________(计算结果保留2位有效数字)。
4.(2025·广西·高考真题)给下列器材,改装成一个欧姆表:
定值电阻
电表:内阻,G表的量程为
电源:内阻不计,电源电压
(1)在测量前要将a,b点______,欧姆表调零让G表示数为______,滑动变阻器调为______。
(2)用调整好的欧姆表测量某个电阻,当欧姆表示数是时,测量的电阻阻值是______。
5.(2025·海南·高考真题)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材
电源(约为3V,内阻未知)
电压表V(0~3V,RV约为3kΩ)
电流表A(0~6A,RA约为1Ω)
定值电阻
滑动变阻器()
滑动变阻器()
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度,电路图中滑动变阻器应选_____。
(2)闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录U、I,如下表
根据表中数据作出U-I图像_____。
(3)由U-I图像可求出电动势E1=_____V,内阻r=_____Ω(均保留三位有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差,则 _____;(填“大于”、 “等于”或“小于”);与真实值之间的关系式为_____(用,,,表示
6.(2025·浙江·高考真题)某同学研究半导体热敏电阻(其室温电阻约为几百欧姆)的阻值随温度规律,设计了如图所示电路。器材有:电源E(),电压表(),滑动变阻器R(A:“”或B:“”),电阻箱(),开关、导线若干。
(1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变,滑动变阻器选_____(选填“A”或“B”);
(2)正确连线,实验操作如下:
①滑动变阻器滑片P移到最左端,电阻箱调至合适阻值,合上开关;
②开关切换到a,调节滑片P使电压表示数为;再将开关切换到b,电阻箱调至,记录电压表示数、调温箱温度。则温度下_____(保留三位有效数字):
③保持、滑片P位置和开关状态不变,升高调温箱温度,记录调温箱温度和相应电压表示数,得到不同温度下的阻值。
(3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变,给出另一种测量电阻的简要方案。
1.(24-25高三下·浙江诸暨·适考)为尽可能精确测定待测电阻Rx的阻值(约为200Ω),准备器材如下:
电池组E(电动势3V,内阻不计);
电流表A1(量程0~15mA,内阻约为100Ω);
电流表A2(量程0~300μA,内阻为1000Ω);
滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω,额定电流2A);
电阻箱R2(阻值范围0~9999.9Ω,额定电流1A);
开关、导线若干。
(1)如图所示的电路中,将电阻箱R2的阻值调到9000Ω,在a、b两处分别接入电流表,其中在a处接入的电流表为__________(填写器材代号)。
(2)调节滑动变阻器R1,其中一只电流表的示数如图所示,其示数为__________mA;此时另一只电流表的示数为150μA,则待测电阻Rx的阻值为__________Ω;(保留三位有效数字)
(3)利用提供的实验器材,以下电路设计方案中也能够比较精确测定Rx阻值的是( )
A.B.C.
2.学习小组组装一台体重测量仪,进行如下操作。
(1)应变片为体重测量仪的核心元件,当对台秤施加压力时,应变片形状改变,其阻值增大。为测量应变片在无形变时的阻值,实验室提供了如下实验器材:
A.电源(恒压输出12V)
B.电流表(量程0~60mA,内阻为10Ω)
C.电压表(量程0~3V/15V,内阻约3kΩ/15kΩ)
D.滑动变阻器(最大阻值为10Ω)
E.待测应变片Rx(阻值约几百欧)
H.开关S、导线若干
请完善实验步骤:
①为得到多组数据并使测量结果尽量精准,请在图1中用笔画线代替导线连接成完整电路:_______
②闭合开关S,调节滑动变阻器,记下电压表和电流表的示数。某次测量中电压表指针如图2所示,读数为_______V;
③正确操作后,对多组数据进行处理,得到应变片的阻值为300Ω
(2)查阅相关资料得知体重测量仪的原理如图3所示,现进行组装和校准。其中R1为滑动变阻器,R4为上述应变片,定值电阻R2、R3阻值分别为1000Ω、500Ω。当台秤受到压力时,测量电路将电阻增加量转化为电压UCD信息,再转换成体重输出。已知压力与应变片电阻增加量的关系为F=k△R,k=300N/Ω。
①适当调节R1,使UcD=0,这时输出体重值为零,则滑动变阻器接入电路的阻值为_______Ω:
②该应变片阻值增加量ΔR的变化范围为0~6Ω,该体重仪的最大测量值为_______N;
③使用中,由于故障导致R2阻值增大,此时体重的测量结果与真实值比较_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
(1)先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为________,再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为________,然后用如图丙所示的多用表挡粗测得圆柱体的电阻为________。
(2)较精确测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图丁所示,电流表,内阻约,,内阻约;电压表,内阻约,,内阻约。图中的导线端应与________(选填电流表“-”“0.6”或“3”)接线柱连接,端应与________(选填电流表“-”“0.6”或“3”)接线柱连接。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,得到多组和数据。甲同学由每组、数据计算电阻,然后求电阻平均值;乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法误差较小的是________(选填“甲同学”或“乙同学”)。
(4)设被测金属丝电阻为,金属丝直径为,接入电路部分的长度为,则计算该金属丝电阻率的表达式是________(用题目给出的物理量符号表示)。
4.某同学探究焊锡丝电阻及相关因素。
(1)将待测锡丝紧密绕在金属杆上,用如图1所示的方法测量其直径,则直径为__________mm。
(2)然后用多用电表粗测这段焊锡丝的电阻,按正确的程序进行操作,发现指针示数很小。改用1m长的焊锡丝再次进行测量,多用电表的读数如图2所示,则焊锡丝的电阻约为______Ω。这样测得的1m长的焊锡丝的电阻是否精确?_________理由是_________。
(3)用图3所示的电路准确地测量1m长的焊锡丝的电阻。连接好电路后,在移动变阻器滑动触头时,发现电流和电压表示数几乎为零,只是在滑到某一端附近时才有明显的变化。造成这一现象,可能变阻器选用了_________
A.滑动变阻器(0~5Ω)
B.滑动变阻器(0~10Ω)
C.滑动变阻器(0~200Ω)
5.某实验小组欲比较准确地测量电流表的电阻,并把它改装成欧姆表。
(1)测量电流表的电阻
除了电源、滑动变阻器、保护电阻、开关、导线外,还有如下器材∶
A.待测电流表(量程3mA,内阻约90)
B.电压表(量程3V,内阻约)
C.电流表(量程0.6A,内阻未知)
D.电流表(量程9mA,内阻约为30)
E.定值电阻
①除待测电流表外,应选择的器材是____(用序号表示);
②请在虚线框内画出测量电路的原理图____(用器材的符号表示)。
(2)若测出电流表的电阻,现把它改装成倍率分别为“”和“”档的双倍率欧姆表。器材如下:
A.电流表(量程3mA,内阻90)
B.电源E(电动势1.5V,内阻未知)
C.定值电阻,
D.滑动变阻器(最大阻值500)待测电阻,开关及导线若干。
①该实验小组设计了如图所示的欧姆表电路图,并根据电路图连接好实验仪器,闭合开关,将、两接线柱短接,改变滑动变阻器的阻值,使电流表指针指到满偏位置,完成欧姆调零,此时欧姆表的内阻为____(保留三位有效数字)。
②若实验室购买的新电池电动势实际达到了,内阻为,则欧姆表欧姆调零后,待测电阻的测量值____(填“大于”“小于”或“等于”)的真实值。
6.充电宝与普通电池类似,为测量其电动势和内阻,设计实验电路图如图1所示。
(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流,R0是定值电阻,R0的主要作用是________
(2)两只数字多用表分别作为电压表和电流表,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。若用多用电表直流电压档粗测其电动势,多用电表的红表笔应与充电宝的________(选填“红”或“黑”)导线连接。
(3)采用图1电路测量,记录被测充电宝实验时的电量百分比(开始时的电量百分比为100%)。定值电阻,电压表的左接线头分别接在a、b点测得两组数据,在U-I图中描点、连线如图2所示,则接b点对应________线(选填“①”或“②”),充电宝的电动势________ V(保留两位小数),内阻________Ω。(保留两位小数)
7.某同学想测量一段金属丝的电阻率,可供选择的实验器材有:
A.电流表(量程为0~15mA,内阻约为2Ω);
B.电流表(量程为0~3mA,内阻);
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为200mA);
F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流为50mA);
G.蓄电池E(电动势为3V,内阻很小);
H.开关S及若干导线。
(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,某次测量结果如图甲所示,则金属丝的直径________。
(2)为了更准确地测量该金属丝的阻值,滑动变阻器应选择________(填“”或“”);在虚线框内将图乙所示的电路补充完整,并标明各器材的符号________。
(3)调节滑动变阻器,测得多组电流表的示数和电流表的示数,并作出图像如图丙所示,则该金属丝的阻值________Ω。
(4)测得金属丝的长度为L,可知该金属丝的电阻率________。(用、L、D表示)
8.在“测电源电动势和内阻”的实验中:
(1)将待测电池组(两节干电池)、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、开关及若干导线连接成电路如图(a)所示。图中未接导线的A端应接在______(选填“B”“C”“D”或“E”)点。
(2)实验得到的关系如图(b)中的直线Ⅰ所示,则电池组的电动势为______V,内电阻阻值为______Ω。(结果均保留二位有效数字)
(3)为了测量定值电阻的阻值,在图(a)中将“A”端重新连接到D点,所得到的关系如图(b)中的直线Ⅱ所示,则定值电阻的阻值为______Ω(结果保留二位有效数字)。
9.某物理兴趣小组要测量一干电池的电动势和内阻,要求尽可能减小实验误差。实验室提供器材如下:
待测干电池
电流表A1:量程,内阻约为
电流表A2:量程,内阻为
滑动变阻器:阻值范围为
电阻箱:阻值范围为
开关S、导线若干
(1)该小组利用给定的器材设计了以下三种测量电路图,其中较为合理的电路图为图_______(选填“甲”“乙”或“丙”)
(2)该小组根据选用第(1)问中较合理的电路图,并将电阻箱的阻值调为,进行正确的实验操作。电流表的示数用表示,电流表的示数用表示,作出图像如图丁所示,根据图像可知,该电源的电动势__________V,内阻__________。(结果均保留小数点后两位)
(3)若实验操作及数据处理均无误,则电源内阻的测量值_______真实值。(填“大于”“小于”或“等于”)
10.在测量某电源电动势和内阻时,因为电压表和电流表的影响,不论使用内接法还是外接法,都会产生系统误差,为了消除电表内阻造成的系统误差,某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。
(1)实验操作步骤如下:
①按图示电路进行连接,闭合开关之前,调节电阻箱的阻值为______(填“最大”或“最小”);
②闭合开关,把与2连接,调节电阻箱的阻值,记录对应的电压表示数U和电流表示数I;
③以U为纵坐标,I为横坐标,作图线,如图乙所示。则待测电源的电动势______V,内阻______Ω(结果保留两位小数)。
(2)上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于______(填“电流表分压”或“电压表分流”);
(3)为了消除上述实验操作中的系统误差,进行了如下的操作:图甲单刀双掷开关分别接1、2时,分别记录多组对应电压表的示数U和电流表的示数I;根据实验记录的数据,绘制图线如图丙中所示的A、B两条图线,分析A、B两条图线,可求得电源内阻的真实值______(选用图中表示)。
11.某同学用如图甲所示的电路来测量某新型电池的电动势、内阻和电流表的内阻。已知新型电池的电动势约为、内阻约为,电流表的量程为、内阻约为。连接好器材后,该同学进行了下列操作:
(1)断开和,先将电阻箱的阻值调到______(填“最大阻值”或“零”),闭合,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针指在满偏刻度,再将闭合,调节电阻箱的阻值为时,电流表的指针指在满偏刻度的四分之三处,则此电流表的内阻______(用表示)。
(2)保持和闭合,电阻箱的阻值不变,调节电阻箱的阻值,记录下电阻箱的阻值及对应的电流表的示数,得到多组、数据,绘制图像如图乙所示。若测得,则该新型电池的电动势为______,内阻为______。(结果均保留两位有效数字)
12.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,学校某实验小组的同学们采用了如图甲、乙、丙所示的可拆式变压器和电路图进行研究。
(1)下列说法正确的是_____。
A.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
B.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
C.降压变压器的副线圈导线最好比原线圈导线粗一些
(2)在某次实验中,其中一个多用电表读数如图丁所示,此电压表读数为_____V。
(3)同学们在实验过程中,记录如下表所示四组实验数据。
①分析表中数据可知,N1应是_____(选填“原”或“副”)线圈的匝数。
②进一步分析数据可发现:原、副线圈电压比与匝数比不严格相等,对该现象分析,下列观点正确的是_____。
A.原、副线圈的电压的频率不相等
B.变压器线圈中有电流通过时会发热
C.铁芯在交变磁场的作用下会发热
D.穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量
13.某兴趣小组要测量一个电池组的电动势和内阻,电动势约为3V,内阻约为2Ω。现有如下实验器材:
A.电压表V(量程0~15V,内阻约为3kΩ)
B.电流表A(量程0~3mA,约为10Ω)
C.定值电阻(Ω)
D.电阻箱Ω)
E.滑动变阻器Ω)
F.待测电池组
G.电键S、导线若干
(1)为完成实验,需要将电流表A改装成较大量程的电流表,该小组设计了测量电流表A内阻的实验电路如图1所示,电源电压为9V。闭合S1,断开S2,调节R2使电流表A满偏;保持R2阻值不变,闭合S2,调节R1,当电流表A的示数为满偏电流的一半时,R1=8Ω,则电流表A的内阻Rg=__________Ω。将电流表A与定值电阻R0__________(选填“串”或“并”)联,改装后电流表的量程为_________mA。
(2)为尽可能地准确测量电池组的电动势和内阻,该小组选择电阻箱R1与上述改装的电流表完成实验,请将图2内电路图补充完整(所选器材要标明符号)。
(3)按正确的电路图连接好电路进行实验,并多次测量,同时记录各仪器的读数,然后作出图像如图3所示。若图像的斜率为k,纵轴截距为b,则待测电池组的电动势E=_________,内阻r=__________。(用k、b表示,题中字母均为基本单位下的值)
14.在某科技创新大赛上,“天狼星”物理兴趣小组需要用如图甲所示多用电表完成以下任务:
(1)电压测量任务:选用直流50V量程,指针位置如图乙中a所示,该电路两端电压为_________V。
(2)电阻检测任务:选择开关处在欧姆挡“×10”挡,指针位置如图乙中b所示,被测定值电阻阻值为_________Ω。
(3)应急修复任务:由于欧姆表长时间未使用,电源电动势和内阻发生了明显变化,导致无法进行欧姆调零。该小组用如图丙所示的电路来测量电源的电动势和内阻。其中电流表A1和A2,电压表V1和V2都是非理想电表,且电表内阻未知。闭合开关S,通过调节滑动变阻器R1和R2,使灵敏电流计G的示数为0,读出电流表示数I1和I2,以及电压表示数U1和U2,多次测量获得多组数据,绘制图像,以U1+U2为纵坐标,以_________为横坐标,得到的图像为直线,其纵轴截距为b,斜率为k,则电源电动势E=_________,电源内阻r=_________。从设计思路看,该方案电动势的测量值与真实值相比_________(选填“偏小”“偏大”或“相等”)。
15.一名同学准备测量一个未知电阻的阻值。
(1)他先用欧姆表粗测该电阻,选用了倍率为“”挡进行测量,欧姆表盘如图甲所示,该电阻约为____。
(2)他又找了以下器材准备精确测量该电阻,并设计了如图乙所示电路
a.电源∶电动势约为,内阻可忽略不计;
b.电流表A1∶量程为0~10mA,内阻不计;
c.电流表A2∶量程为0~50mA,内阻不计;
d.定值电阻R1∶阻值为20Ω;
e.定值电阻R2∶阻值为200Ω;
f.滑动变阻器R3∶最大阻值为20Ω;
g.滑动变阻器R4∶最大阻值为2000Ω;
h.单刀单掷开关S,导线若干。
为了能够精确测量,并方便操作,滑动变阻器R应选_______,定值电阻R0应选择_______(填器材前的字母)。
(3)实验时改变滑动变阻器阻值,读出电流表A1、A2的多组示数分别为I1、I2,并绘制了I1-I2图像如图丙所示,经计算得出该图像的斜率为k,则该电阻大小为Rx=_______(请用R1和k表示)。
16.在海洋科学中,测量出的海水的电阻率可以用来判断海水的盐度和温度,从而推算海水的密度和深度;在地球物理中,盐水的电阻率可以用来探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。某同学通过如图甲所示的实验装置测量生理盐水的电阻率,在绝缘长方体容器的左、右两侧安装电极板,将生理盐水倒入其中,试回答下列问题:
(1)开关闭合前,图甲中滑动变阻器的滑片应置于_____(填“左”或“右”)端。
(2)移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表示数U和对应的毫安表示数I,将实验数据描点,如图乙所示,若毫安表的内阻可以忽略,则生理盐水的电阻_____(保留两位有效数字)。
(3)用刻度尺测得长方体的长度,宽度,生理盐水的深度,则生理盐水的电阻率_____(保留一位有效数字);由于毫安表内阻的影响,电阻率的测量值_____(填“大于”或“小于”)真实值。
(4)该同学查阅资料,资料显示盐水的电阻率会随着盐浓度的增加而降低,随着温度的升高而降低,试从微观角度解释此现象:_____。
17.小明同学想测量某电池的电动势和内电阻,身边的其他器材仅“一个多用电表、一个滑动变阻器R1、一个定值电阻R2、两只电压表、一个电键S、导线若干”。小明利用上述器材设计了实验原理图(如题1图所示),并进行实验:
(1)为测定值电阻R2的阻值,小明先把多用电表置于电阻挡,并选择“×10”挡,下列操作正确的是( )
A.测电阻时必须要将电键S闭合
B.选择好挡位后必须要先欧姆调零
C.测电阻时必须红表笔接b端,黑表笔接c端
(2)测量时发现指针偏转角度过大,小明必须换_________挡(选填“×1”或“×100”),换挡后经正确操作后测R2的阻值如题2图所示,则R2测量值为_________Ω;
(3)接着接通电路后,记录下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2;改变滑动变阻器滑片位置重复上述步骤记录六组数据;然后以U2为横轴,U1为纵轴,描点并连线,画出“U1—U2”关系图(如题3图所示),则由“U1—U2”图像可得电池的电动势为_________V和内电阻为_________Ω(结果均保留3位有效数字)
(4)考虑电压表内阻的影响因素,测出的电池的内电阻与真实值相比_________(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
18.某同学希望利用惠斯通电桥测量室温下某铜丝样品的电阻,实验器材如下:
A、恒压电源E(电动势2.5 V,内阻未知)
B、电阻箱R₁(0~9999.9 Ω)
C、电阻箱R₂(0~9999.9 Ω)
D、简易电阻箱R(0~999 Ω)
E、检流计G(-30~30 μA,内阻约100 Ω)
F、待测柱状铜丝 Rx(20 Ω左右)
G、点按开关S₀(在按下时导通)
H.单刀开关S₁,导线若干
(1)按图示连接电路,电桥测铜丝电阻的实验操作步骤为:③,_____,_____,_____(填写数字编号);
①长按S₀,同时调整R的阻值,至检流计指针指向0刻度线为止;
②调整R阻值至点按S₀后检流计指针不发生明显跳动(即通过检流计的电流接近于0);
③调整电阻箱至并保持不变;
④调整R阻值至
⑤调整R阻值至
⑥闭合S₁。
(2)实验操作结束后简易电阻箱阻值为R=348 Ω,则测得铜丝样品的电阻值为 _____Ω;
(3)实验操作中,调整简易电阻箱的阻值为R₀的目的是:_____;
(4)实验中,若在检流计示数Ig>0时读数R,测得的电阻值 Rx与真实值相比_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
19.实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻,同时测出未知电阻的阻值。器材有:一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。
(1)先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值,示数如图甲所示,对应的读数是______Ω;______(选填“能”或“不能”)用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。
(2)如图乙所示,连接实验器材,多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的______表笔(选填“红”或“黑”),其分别接a端、b端时测得了两组数据,在坐标系中描点、连线作图,如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的______图线(选填①或②),已知电流表的内阻,由图线可得干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω,=______Ω(以上结果均保留3位有效数字)。
20.某同学要测量一段长为L的金属丝的电阻率.
(1)先用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,则金属丝直径________mm;
(2)要测量金属丝的电阻,尽可能减小误差,根据实验室提供的器材,设计了如图乙所示的电路.闭合开关前,将滑动变阻器滑片移到最________(填“左”或“右”)端,闭合开关S,分别调节R和,记录每次调节后电阻箱的示数R、电压表的示数和电压表的示数,某次电压表的示数如图丙所示,此读数为________V;
(3)根据测得的多组、、R值,作出图像,若图像为直线且斜率为k,则可求得金属丝的电阻________;
(4)根据实验可以得到被测金属丝的电阻率________(用k、d、L表示);
(5)该实验中,金属丝的电阻的测量有系统误差,主要是由电压表________(“”、“”或“和”)分流引起的.
21.小明将电源、电阻箱、电容器、电流表、数字电压表以及开关组装成图1所示的电路进行实验,观察电容器充电过程。实验仪器如下:电源(电压为4.5V,内阻不计);电容器(额定电压为16V);电流表(量程为0~500μA,内阻500Ω);数字电压表(量程为0~10V);电阻箱(阻值0~9999Ω)。
(1)电路连接完毕后如图2所示,为保证电表使用安全,在开关闭合前必须要完成的实验步骤是________。
(2)将开关S闭合,观察到某时刻电流表示数如图3所示,其读数为________μA。
(3)记录开关闭合后电流随时间变化的图线如图4所示,小明数出曲线下围成的格子数有225格,则电容C大小为________μF。
(4)由于数字式电压表内阻并不是无穷大,考虑到此因素的影响,(3)问中电容的测量结果与真实值相比是________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”),请简要说明理由。
(5)开关闭合过程中,分别记录电流表和数字电压表的读数I和U,利用数据绘制I-U关系如图5所示,由图像可得出电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
22.我国新能源汽车年产量现已突破1000万辆,成为全球首个达成这一成就的国家。在电动汽车等领域,电容储能技术得到了广泛应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下:
电容器C(额定电压8V,电容值未知)
电源E(电动势10V,内阻不计)
电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω)
滑动变阻器R(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)
电流传感器,计算机,开关,导线若干。
(1)闭合开关,调节滑动变阻器,将开关接1,观察到电流传感器示数________。
A.逐渐增大到某一值后保持不变
B.逐渐增大到某一值后迅速减小到零
C.迅速增大到某一值后逐渐减小到零
D.先逐渐增大,后逐渐减小至某一非零数值
(2)调节滑动变阻器,待电压表示数稳定在6V后,将开关接2,时的电流,图中虚线两侧图像与时间轴围成的面积比为3∶1,则时,电容器两极板间的电压________V,电阻________Ω。
(3)电容器的储能公式,上述放电过程电容器释放的电能约为________(结果保留两位有效数字)。
23.某同学对航天飞机上使用的由特殊材料制作的电阻进行电阻率的测量,其形状为圆柱体,实验室现提供以下器材:
A.电流表A1(量程0~50mA,内阻)
B.电流表A2(量程0~100mA,内阻约为)
C.滑动变阻器
D.定值电阻()
E.待测电阻(长度为、电阻大约为)
F.直流电源(电动势为4V,内阻很小)
G.开关一只,导线若干
实验步骤如下:
a.用螺旋测微器测出该电阻的直径,螺旋测微器示数如图甲所示;
b.根据如图乙所示的实验电路将实验器材连接起来;
c.闭合开关S,改变滑动变阻器的滑片位置得到多组电流表及电流表的读数、,并将其记录下来;
d.将记录的数据描绘在以为纵轴、为横轴的坐标系中,得到如图丙所示的图像;
e.利用图像得到待测电阻的阻值,求得其电阻率。
请回答下列问题:
(1)待测电阻的直径______;
(2)由图乙可以得到与的关系为______(用、、表示);
(3)由图丙知,______,______(结果保留三位有效数字);
(4)在图乙中,可以认为电流表与定值电阻串联后就是改装的电压表,测量电阻时得到的阻值与真实值相比,测量值_______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
第一组
第二组
第三组
第四组
N1/匝
100
100
100
200
N2/匝
200
400
400
400
U1/V
1.85
0.91
1.81
3.65
U2/V
4.00
4.00
8.00
8.00
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