高考物理三轮复习冲刺过关练习易错点18 电学实验（2份，原卷版+解析版）

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【知识点一】电学实验基础
一．游标卡尺
1．结构
游标卡尺主要由两部分组成，即主尺和游标尺，游标卡尺可以方便地测量外径、内径、深度，如图所示。
2．原理
如果将主尺上的9mm等分10份作为游标尺的刻度，那么游标尺上的每一格与主尺上的每一格所表示的长度之差就是0.1mm，同理，如果将主尺上的19mm、49mm分别等分20份、50份作为游标尺上的20格刻度、50格刻度，那么游标尺上的每一格与主尺上的每格的长度之差分别是0.05mm、0.02mm。因此游标卡尺的测量精度可达0.1mm、0.05mm、0.02mm。
3．读数方法
第一步：看游标尺总刻度确定精确度（10分度、20分度、50分度）；
第二步：读出游标尺零刻度线左侧的主尺整毫米（L0）；
第三步：找出游标尺与主尺刻度线“正对”的位置，并在游标尺上读出对齐线到零刻度线的小格数（N）；
第四步：读数（表示精度，10分度的是0.1mm，20分度的是0.05mm，50分度的是0.02mm）。
二．螺旋测微仪
1．用途和构造
螺旋测微仪，又叫千分尺，测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几厘米。
螺旋测微仪的构造如图所示，小砧和固定刻度固定在框架上、旋钮、微调旋钮和可动刻度、测微旋钮和可动刻度、测微螺杆连在一起，通过精密螺纹套在固定刻度上。
2．原理和使用
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。
测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。
3．使用螺旋测微器应注意以下几点：
（1）测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。
（2）在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
（3）读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。
（4）当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。
三．电流表内、外接法
1．内外接法的比较
比较
内接法
外接法
电路图
误差分析
电流表分压
电压表分流
电阻测量值
测量值大于真实值
测量值小于真实值
适用条件
2．内、外接法的选择
（1）比值判断法：若，为大电阻，内接法误差小，应选用内接法；若，为小电阻，外接法误差小，应选用外接法。
（2）试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比较与的大小时，可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定，如图所示：
四．滑动变阻器限流和分压式接法
1．控制电路的比较
比较
限流式接法
分压式接法
电路
电压调节的范围
电能损耗
节能
耗能
2．控制电路的选择
从节能的角度考虑，优先选用限流法；以下情况考虑分压式：
（1）要求待测电路的U、I从0变化；
（2）；
（3）题目要求测量范围尽可能大或测量数据尽可能多时；
（4）选用限流式时，、过大（超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等）或、过小（最大值不超过电表量程的三分之一，读数误差大）。
五．电表的改装
1．电流计改装成电流表原理，将内阻为、满偏电流为的电流计的量程扩大为，需要并联的电阻为R，则，如图所示：
改装后电流表的内阻为：。
2．电流计改装成电压表原理
内阻为、满偏电流为的电流计能够承受的电压是，如将其量程扩大为，则需要串联电阻R（如图所示），则：。
改装成的电压表的内阻。
由以上可知，利用并联或串联不同阻值的电阻，可以改变电表的量程。
【知识点二】测定金属电阻率
一．实验目的
1．掌握用伏安法测电阻的原理，熟练掌握选择电流表内接、外接的方法；
2．巩固螺旋测微器的使用方法；
3．掌握电阻定律测量电阻率的原理方法。
二．实验原理
1．由，得；
2．电路设计：由于被测电阻丝的阻值较小，所以选用电流表外接法；本实验不要求电压调节范围，滑动变阻器可选用限流接法。
三．实验器材
电池（电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测金属导线、毫米刻度尺、螺旋测微器。
四．实验步骤
1．测出金属丝接入电路部分的长度l，选取三个不同位置测金属丝的直径d，求d的平均值，计算出导线的横截面积；
2．用伏安法测出金属导线的电阻，改变电压、电流，分别测量电阻，并求平均值；
3．有电阻定律计算金属导线的电阻率。
五．误差分析
1．测量过程中读数的偶然误差；
2．由于电压表的分流作用，伏安法测量的金属导线阻值比真实值偏小，最后计算出的电阻率也比真实值偏小；
3．金属导线通电后发热升温，会使金属导线的电阻率变大。
六．注意事项
1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点之间的待测导线长度，测量时应将导线拉直；
2．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大（电流表用0-0.6A量程），通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大；
3．为减小实验误差，可多次测量金属丝直径d、长度l，并分别取d、l的平均值，测多组电压U和电流I下的电阻，并取平均值计算电阻率。
【知识点三】描绘灯泡的伏安特性曲线
一．实验目的
1．熟练掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式；
2．掌握伏安特性曲线的描绘方法，理解小灯泡的伏安特性曲线是曲线的原因。
二．实验原理
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线的一般要求是从零开始测量较多的数据，所以在实验仪
器允许的条件下一般采用分压接法。小灯泡的电阻一般不大，一般采用电流表的外接法。
2．用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U、I）值；
3．图像处理法：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，在U-I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来。
三．实验器材
小灯泡，学生电源，滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线若干，坐标纸，铅笔。
四．实验步骤
1．画出电路图，如下：
2．根据电路图将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连起来；
3．测量与记录
移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同电压值和电流值，并将测量数据填入表格。
五．数据处理
1．在坐标纸上以U为纵轴，I为横轴，建立直角坐标系；
2．在坐标纸上描出各组数据所对应的点，将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线；
六．误差分析
1．电流表外接，由于电压表的分流，使电流表示数偏大；
2．测量时读数带来的误差；
3．在坐标纸上描点，作图带来误差。
七．注意事项
1．闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移动到使小灯泡分得电压为零的一端；
2．加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压；
3．读数要快，每次读数后立即断开电源，避免长时间通电小灯泡的温度增高，电阻变大。
【知识点四】测定电源的电动势和电阻
一．实验目的
1．掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法，进一步理解闭合电路的欧姆定律；
2．掌握用图像法求电动势和内阻的方法。
二．实验原理
1．利用方程组求解E、r
如图所示，取两组对应的（U、I）值，列方程，可求得E、r；
2．图像法处理：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建坐标系、描点、连线，纵轴截距为电动势E，直线斜率k的绝对值为内阻r。
三．实验器材
电池（被测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔。
四．实验步骤
1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按实验原理图连接好实物电路；
2．把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端；
3．闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值，并填入表格中。
4．断开开关，拆除电路，整理好器材。
五．数据处理
1．列多个方程组求解，再求E、r的平均值；
2．用作图法处理数据，如图所示：
（1）图线与纵轴的交点为E；
（2）图线与横轴交点为；
（3）图线的斜率表示。
六．误差分析
1．偶然误差：
（1）电表读数不准引起误差；
（2）图像法求E和r时作图不准确；
2．系统误差：
（1）采取电流表外接法，由于电压表分流造成电动势和内阻的测量值均偏小；
（2）采取电流表内接法，由于电流表分压，造成内阻测量值偏大，但电动势测量值是准确的。
七．注意事项
1．为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池；
2．电流不要过大，应小于0.5A，读数要快，每次读数后立即断开电源；
3．要测出不少于6组的（U、I）数据，且变化范围要大些；
4．若U-I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据确定；
5．电流表要外接（因为r很小）；
6．如果电流表内阻已知，也可以选内接法，此时。
八．其他方法
【知识点五】练习使用多用电表
一．认识多用电表
如图所示为多用电表外形图，多用电表是一种多量程、多用途的测量交、直流电学量的仪器，可以测量电阻、交直流电压和电流.具体名称如下，①表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；②选择开关及各种量程；③机械调零螺丝，用于调整电流、电压零点；④欧姆表的调零旋钮，用于调整欧姆零点；⑤表的接线插孔，红表笔插“＋”孔，黑表笔插“—”孔。
③
③
②
②
④
⑤
⑤
①③
二．欧姆表的原理
1．欧姆表的内部电路
欧姆表测电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，欧姆表内部结构如图所示，其中G为灵敏电流计，满偏电流Ig，线圈电阻Rg，电源电动势E，内阻r，R0为调零电阻。
R0
G
+
_
红
黑
E
r
Rg
当红黑表笔短接时，调节R0使指针满偏:（即）
当红黑表笔间接电阻Rx时，通过电流表电流：（即）
每一个Rx对应一个电流I，在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值，这样即可读出待测电阻阻值，但由上式看出，I与Rx不成比例，故欧姆表刻度不均匀。
当时，I=Ig/2，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻，用R中表示.因此Rx与I的对应关系为Rx。
2．欧姆表的三个公式
（1）中值电阻计算R中＝E/Ig：欧姆表的中值电阻，即为指针指在刻度盘中间刻度时的待测电阻的值，此值也是欧姆表的内电阻.在不同的挡位下，欧姆表的内电阻不同，中值电阻也不同，即为R中＝nE/Ig，所以每选一次挡位，都要重新调一次零（n为所选欧姆挡的倍率）；
（2）表盘刻度转换式：求出中值电阻，然后根据此公式就能将电流表的电流刻度转化为欧姆表的电阻刻度.依据此公式还可以看出欧姆表盘的刻度排列特点；
（3）测量结果读数式Rx＝nR读：此公式即是读数公式，也是选档的依据。
3．欧姆表测电阻的误差分析
（1）在用多用电表测量电阻时可能测量值偏大，其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻，或者在连续测量过程中，表笔接触时间过长，引起电表内电池电动势下降，内阻增加.如果是测量值偏小，则可能是人体电阻并入造成；
（2）电池老化对欧姆表的影响：一个多用电表的电池已使用很久了，但是转动旋钮时，仍可使表针调至零欧姆刻度，此时，，外接电阻时，电流偏小，测得的电阻偏大。
三．多用电表的使用
1．红表笔代表欧姆表内部电源的负极，黑表笔代表内部电源的正极；
2．与使用电流表、电压表一样，多用电表在使用前要进行机械调零（即观察指针是否指在刻度线左端的零刻度处，若不指零，可用小螺丝刀旋转定位螺丝）；
3．使用欧姆档测电阻时，还要进行“欧姆调零”，方法是：将选择开关置于欧姆挡（适当量程），将两表笔短接，调整电阻调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位置上。注意：每换一次欧姆挡的量程，都要重新进行欧姆调零；
4．关于欧姆挡量程的选择：使用欧姆档测电阻时，指针指示在表盘中值电阻左右读数较准确，如某多用电表欧姆挡R中＝15Ω，当待测电阻约为2KΩ时，应选用“100”挡，读数不要忘记乘以相应的倍率；
5．测量时，待测电阻要与电源以及其他电阻断开，且不能用手接触表笔；
6．测量完毕后，要把表笔从测试孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡；
7．当黑箱内有电源时不能用欧姆挡测量电阻。
四．多用电表探测黑箱内的电学元件
1．（2022·重庆·高考真题）某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。
（1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节___________（选填一种给定的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻___________（选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。
（2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是___________（保留2位有效数字）。
【答案】 可变电阻R1 远大于 -1.2
【详解】（1）[1]由题知恒压直流电源E的电动势不变，而用加热器调节RT的温度后，导致整个回路的总电阻改变。而要确保电流表的示数仍为50.0μA，则需控制整个回路的总电阻不变，故需要调节的器材是可变电阻R1。
[2]连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT并联后R总减小，则根据并联电阻的关系有
则要保证R总不变需须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表。
（2）[3]图可得温度为35.0°C时电压表的电压为1.6V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1= 32kΩ；温度为40.0°C时电压表的电压为1.3V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2= 26kΩ，则温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是
负号表示随着温度升高RT的阻值减小。
2．（2022·辽宁·高考真题）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为___________；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________（填“大”或“小”）
（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
【答案】 1 大 乙
【详解】（1）[1]由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为
此时R1和R2的电流为
所以总电流为
即量程为0~1mA。
（2）[2]当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。
（3）[3]图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。
3．（2021·湖南·高考真题）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，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、、、、表示）
（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】
【详解】（2）[1]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）[2]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
结合图象的斜率和截距满足
，
解得电源电动势和内阻为
（5）[3]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．（2021·辽宁·统考高考真题）某同学将一量程为250的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。
（1）微安表铭牌标示内阻为0.8k，据此计算R1的阻值应为___________k。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。
（2）开关闭合前，R2的滑片应移动到___________端。
（3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是___________。（填选项前的字母）
A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路
（4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98，此时需要___________（填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。
【答案】 2 A 减小
【详解】(1)[1]微安表的内阻，满偏电流，串联后改装为的电压表，所以满足
代入数据解得
(2)[2]开关闭合前，将滑动变阻器的滑片移动到2端，这样测量电路部分的分压为0，便于检测改装后的电表。
(3)[3]开关闭合，调节滑动变阻器，电表示数变化不明显，说明分压电路未起作用，可能是1、2之间断路，整个电路变为限流线路，滑动变阻器的阻值远小于检测电表的电路部分的电阻，所以微安表示数变化不明显；若是3、4间断路，电路断开，微安表无示数，若是3、5之间短路会导致微安表的示数变化比较明显。
故选A。
(4)[4]标准电压表的示数为，若改装电压表也为，此时微安表的示数为
但此时微安表示数为，说明的阻值偏大，所以应该减小的阻值。
5．（2020·浙江·高考真题）（1）小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为_____Ω
（2）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：
①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整_____。
②合上开关后，测出9组Ⅰ、U值，在坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线_____。
③与图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近______。
A．16.7Ω B．12.4Ω C．6.2Ω
【答案】 1750（1700～1800） C
【详解】（1）[1]阻值为欧姆表盘读数乘以倍率：
（2）①[2]根据图丁可知电压表选择0到3V量程即可，数据从0开始测量，滑动变阻器采用分压接法：
②[3]用平滑曲线画出伏安特性曲线：
③[4]根据图像结合欧姆定律：
所以C选项的电阻较为接近。
6．（2022·湖南·统考高考真题）小梦同学自制了一个两挡位（“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为调零电阻（最大阻值为），、、为定值电阻（），电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：
（1）短接①②，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数为；保持电阻滑片位置不变，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数变为，则______（填“大于”或“小于”）；
（2）将单刀双掷开关与接通，此时欧姆表的挡位为______（填“”或“”）；
（3）若从“”挡位换成“”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计G满偏刻度处）时，调零电阻的滑片应该______调节（填“向上”或“向下”）；
（4）在“”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为的定值电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的；取走，在①②间接入待测电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的，则______。
【答案】 大于 向上
【详解】（1）[1]根据题意可知，所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻，电源电动势不变，根据可知；
（2）[2]当开关拨向时，全电路的总电阻较大，中值电阻较大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大，即；
（3）[3]从“”挡位换成“”挡位，即开关从拨向，全电路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计所在支路的电流，所以需要将的滑片向上调节；
（4）[4]在“”挡位，令与串联部分的总电阻为，上半部分单独叫，电路图结构简化如图
第一次，当①②短接，全电路的总电阻为
通过干路的电流为
电流表满偏，根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知
第二次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为
电流表偏转了量程的，则
结合第一次和第二次解得
第三次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为
电流表偏转了量程的，则
结合第二次和第三次，解得
7．（2022·山东·统考高考真题）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：
干电池E（电动势1.5V，内阻未知）；
电流表A1（量程10mA，内阻为90Ω）；
电流表A2（量程30mA，内阻为30Ω）；
定值电阻R0（阻值为150Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）；
待测电阻R；
开关S，导线若干。
测量电路如图所示。
（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______（填“A1”或“A2”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用R替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则R的测量值为________Ω。
（3）本实验中未考虑电池内阻，对R的测量值_________（填“有”或“无”）影响
【答案】 A1 60 100 无
【详解】（1）[1]若不考虑电源内阻，且在电源两端只接R0时，电路中的电流约为
由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的处，则该同学选到的电流表应为A1。
[2]当不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有
计算出
R = 60Ω
（2）[3]断开开关，保持滑片的位置不变，用R替换R0，闭合开关后，有
代入数据有
R = 100Ω
（3）[4]若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有
联立计算出的R不受电源内阻r的影响。
8．（2021·江苏·高考真题）如题图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0 刻度线处,应先调整题图中多用电表的 _____(选填A、B或C).
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 _________(选填“短暂“或“持续“)接b,同时观察指针偏转情况.
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻
值. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如题图所示.
请将记录表补充完整____,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路______.
【答案】 A 短暂 5
【详解】试题分析：（1）任何电表使用前都需要机械调零；
（2）由于指针可能反转，故应该短接；
（3）由于每对接点间正反向阻值均相等，说明无二极管；最简单的电路是两个电阻串联．
解：（1）电表使用前都需要机械调零，故选A；
（2）由于电流的流向未知，指针可能反转，故不宜长时间通电，故应该短暂接触；
（3）由于每对接点间正反向阻值均相等，说明无二极管；最简单的电路是两个电阻串联，电路如图；
故答案为（1）A，（2）短暂，（3）5，如图所示．
9．（2021·重庆·高考真题）某兴趣小组使用如图1电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P为电阻箱，是阻值为的定值电阻，E是太阳能电池，μA是电流表（量程，内阻）
（1）实验中若电流表的指针位置如题图2所示，则电阻箱P两端的电压是______V。（保留3位有效数字）
（2）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线①所示。不考虑电流表和电阻消耗的功率，由该曲线可知，M点对应的太阳能电池的输出功率是____。（保留3位有效数字）
（3）在另一更大光照强度下，测得关系如图3中的曲线②所示。同样不考虑电流表和电阻消耗的功率，与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的输出功率______（选填“较小”、“较大”），由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输出功率约为_____。（保留3位有效数字）
【答案】 2.48 40.5 较大
【详解】（1）[1]根据电流表读数规则，电流表读数是
电阻箱P两端的电压是
（2）[2]M点对应的电压，电阻，太阳能电池的输出功率
（3）[3]与曲线①相比，在电阻R相同的情况下，曲线②中太阳能电池的电压较大，由
可知，曲线②中太阳能电池的输出电功率较大；
[4]由图像②可知，太阳能电池电动势为，图像的斜率表示电流，因此由输出功率为
当电阻大于以后是电流越来越小，可知输出功率很小，最大值不在大于以后取得，而当图像成直线时可知电流是恒定的，此时电压越大输出功率越大，因此输出功率最大值应该在阻值之间取得，分别代入估算功率可得
，，
因此可知最大功率在电阻取得，约为
1．某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的规律，该灯泡在25℃时的电阻约为2.5Ω，所加电压为2V时的电阻约为4.0Ω。图甲中其它部分器材的参数如下：
电源（电动势为4V，内阻不计）；
电压表（量程为3V时内阻约为，量程为15V时内阻约为）；
电流表（量程为0.6A时内阻约为，量程为3A时内阻约为）。
（1）将图甲所示的实验电路补充完整，要求灯泡两端的电压自零开始调节；( )
（2）电压表示数用U表示，电流表示数用I表示，调整滑动变阻器滑片位置，得到多组U、I数据，根据得到的U、I数据画出的图像如图乙所示，由图像可得灯泡在时的电阻为__________Ω（保留两位有效数字），由于实验存在系统误差，该测量值比真实值__________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；
（3）将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3V，内阻为2Ω的电源上，则每个小灯泡消耗的功率约为__________W，电源的效率约为__________（保留两位有效数字）。
【答案】 2.0 偏小 0.50 67%
【详解】（1）[1]要求灯泡两端的电压自零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法；电动势为，则电压表量程选择，由于灯泡的电阻远小于电压表内阻，则电流表应采用外接法，则实物连线如图所示
（2）[2]根据图像可知，时，电流为，此时灯泡电阻为
[3]由于电流表采用外接法，误差来源于电压表的分流，使得电流表的示数大于通过灯泡的实际电流，则灯泡电阻的测量值比真实值偏小。
（3）[4]将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3V，内阻为2Ω的电源上，设每个灯泡的电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在灯泡的图像画出对应关系图像，如图所示
由图像交点可知，每个小灯泡消耗的功率约为
[5]电源的效率约为
2．某兴趣小组利用电流传感器测量某一电容器的电容。电流传感器的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，将它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I-t图像。实验电路如图（a）所示，电源电动势和内阻的标称值分别为E和r。
（1）将电阻箱阻值调为R1。
（2）闭合开关，电源向电容器充电，直至充电完毕，得到I-t图像如图（b）所示，数出图像与坐标轴所围格子数为35，此时电容器所带的电荷量________C（结果保留2位有效数字），电容器两端电压______（用E、r和R1表示）。
（3）改变电阻箱接入电路的阻值，重复前面两个步骤，得到多组对应的电阻箱阻值R和电容器所带的电荷量q。
（4）经过讨论，利用所得数据绘制图像如图（c），所绘图像应为_________。
A． 图 B． 图 C． 图 D． 图
（5）若实验时电源实际电动势和内阻均大于标称值，利用图（c）（图中a、b均为已知量）所得电容器的电容_________其真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】 D 大于
【详解】（2）[1]根据图像以及可知，图像与坐标轴所围成的面积表示电容器放电前所带的电量，故根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子表示的电荷量为，由于图像与坐标轴所围格子数为35，则电容器所带的电荷量
[2]由串并联关系，由闭合电路欧姆定律可知，电容器两端电压
解得
（4）[3]由于
则
整理得
图（c）是一次函数，而上式也是一次函数，故所绘图像应为图。
故选D。
（5）[4]由图（c）知斜率为
则
而截距为

解得
而实验时电源实际电动势和内阻均大于标称值，故上式中E偏小，C偏大，所以电容器的电容大于其真实值。
3．某兴趣小组尝试研究一块太阳能电池的相关性能．为控制光照强度，他们采用一的台灯作为光源，并在距离光源处将太阳能电池正对灯管进行实验。
（1）该小组采用图甲所示电路研究该太阳能电池路端电压U与电流I的关系，通过实验记录及运算，获得了如下U和I的数据表。
他们在坐标中描绘了序号为1～9的数据点．请完成序号为10～12的数据点的描绘，并绘制图线_________。
（2）从描绘的各数据点来看，序号为1的数据存在实验错误，其可能的原因有哪些______。
A．电阻箱实际接入阻值大于电阻箱记录值
B．电阻箱实际接入阻值小于电阻箱记录值
C．测量该数据时将太阳能电池的朝向弄偏了
D．测量该组数据时将太阳能电池向灯靠近了
（3）通过实验图线可知，该太阳能电池的电动势为______V；若将该太阳能电池直接与的定值电阻相连，则此时该电池的内阻约为______（结果均保留三位有效数字）。
（4）对太阳能电池来讲，最大输出功率是其重要参数。根据以上数据可以估算这块太阳能电池在该光照条件下的最大输出功率为______（结果保留两位有效数字）。
【答案】 见解析 AC/CA 1.40（1.37~1.43） 875（825~890） 0.63（0.60~0.65）
【详解】（1）[1]根据表格数据在图像中描绘序号为10～12的数据点，作出图线如图所示
（2）[2]从描绘的各数据点来看，序号为1的数据存在实验错误。
A．电阻箱实际接入阻值大于电阻箱记录值，根据
可知电压测量值小于真实值，故A正确；
B．电阻箱实际接入阻值小于电阻箱记录值，根据
可知电压测量值大于真实值，故B错误；
C．测量该数据时将太阳能电池的朝向弄偏了，则测量时电动势偏小，电流和电压测量值偏小，故C正确；
D．测量该组数据时将太阳能电池向灯靠近了，则测量时电动势偏大，电流和电压测量值偏大，故D错误。
故选AC。
（3）[3]当电流时，通过实验图线可知，该太阳能电池的电动势为
[4]若将该太阳能电池直接与的定值电阻相连，在图像中作出定值电阻的图线，如图所示
根据图像交点可知，此时外电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
解得此时该电池的内阻为
（4）[5]这块太阳能电池的输出功率为
由图像可知，这块太阳能电池在该光照条件下的最大输出功率约为
4．为了精确地测量待测电阻（约）的阻值，实验室提供了下列器材：
A．电流表（量程为，内阻）
B．电流表（量程为，内阻约）
C．滑动变阻器（，额定电流）
D．滑动变阻器（，额定电流）
E.电阻箱R（阻值范围为）
F.电源（电动势，内阻约）
G.开关S、导线若干
（1）由于没有电压表，某同学把电流表，串联电阻箱R改为量程为的电压表，他需要把电阻箱的阻值调为___________；
（2）该同学选择的滑动变阻器为____________；（填“C”或“D”）
（3）实验电路图如下图所示：
（4）按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表、的示数、，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并作出图像如上图所示，则待测电阻____________（结果保留2位有效数字）。
【答案】 5000.0 D 9.0
【详解】（1）[1]由于没有电压表，某同学把电流表，串联电阻箱R改为量程为的电压表，则有
解得
（2）[2]由于待测电阻约为，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的，即选择D。
（4）[3]根据欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得待测电阻为
5．某同学想将满偏电流为、内阻未知的电流表改装成电压表。
（1）利用如图所示的电路测量电流表G 的内阻：先闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表的指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器R的滑片不动，调节变阻器，使电流表的指针半偏，读出此时的阻值为，则电流表内阻的测量值为__________。
（2）将电流表G改装成量程为的电压表，需__________（填“串联”或“并联”）一个阻值为__________的电阻。
【答案】 200 串联 9800
【详解】（1）[1]忽略闭合后电路中总电阻的变化，可以认为总电流不变，则闭合开关后，通过的电流为
由欧姆定律可得，电流表内阻的测量值为
（2）[2][3]若要将该电流表G改装成量程为的电压表，需要串联一个定值电阻分压，则串联分压电阻为
6．某物理兴趣小组将一只毫安表A（量程为3mA，内阻约为几十欧姆）改装成量程为3.0V的电压表，实验室提供了下列器材：电源E（电动势约为6V，内阻不计）；滑动变阻器（0~100Ω）；滑动变阻器（0~3kΩ）；电阻箱R（0~999.9Ω）；开关两个、导线若干。同学们先按图示电路连接线路，测量毫安表A的内阻。实验步骤如下：
a.将滑动变阻器的阻值调到最大，断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，使毫安表A的指针满偏；
b.闭合开关，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱R的阻值，使毫安表A的指针半偏；
c.记下R的阻值为50.0Ω。
（1）滑动变阻器应选用______（填“”或“”）。
（2）毫安表A的内阻测量值=______Ω（结果保留三位有效数字）。此测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）毫安表内阻的真实值。
（3）若取毫安表内阻的测量值进行计算，为达成改装目的，可将毫安表A与电阻R______（填“串联”或“并联”），且将电阻箱R的阻值调为______Ω（结果保留三位有效数字）。
【答案】 50.0 小于 串联 950
【详解】（1）[1]毫安表A的量程3mA，则电路中的最大电流为3mA，电路的最小电阻为
故滑动变阻器应选用。
（2）[2]实验中用半偏法测电表的内阻，所以R的阻值即为电表的测量值，则表A的内阻测量值
[3]由于闭合S2，电阻箱R并入电路，电路的总电阻变小，干路电流变大，而流过毫安表的电流为满偏的一半，所以流过电阻箱R的电流大于满偏的一半，根据并联电路的特点，可知电阻箱R的阻值小于毫安表的内阻，即测量值小于表A内阻的真实值。
（3）[4][5]应把毫安表与电阻箱串联，改装成电压表，量程为3V，则有
则将电阻箱R的阻值调到
7．LED照明普遍应用于我们的日常生产生活中，某实验小组想描绘额定电压为的LED绿灯的伏安特性曲线，已知该灯正常工作时电阻约为。实验室提供的器材有：
A．电流表（量程为，内阻为，读数记为）
B．电流表（量程为，内阻约为，读数记为）
C．电压表（量程为，内阻约，读数记为）
D．电压表（量程为，内阻约，读数记为）
E．滑动变阻器（）
F．滑动变阻器（）
G．蓄电池E（电动势为，内阻很小），开关S一个
（1）根据实验要求，请你帮忙选择合适的器材，电流表应选____________，电压表应选____________，滑动变阻器应选____________。（填写器材前的字母代号）
（2）根据实验要求以及提供的器材进行电路设计，请完成以下电路实物连接_________。
（3）通过实验，小组获得了如图所示的伏安特性曲线，若将此灯与一电源（电动势为，内阻为）连成电路，则LED灯珠的实际功率为____________W（保留三位有效数字）。
【答案】 A C E 0.00627W
【详解】（1）[1][2][3]LED等正常工作时的电流为
所以电流表应该选择A，其正常工作时的电压为2V，所以电压表选择C，由于滑动变阻器要接成分压电路，可知选择阻值较小的E即可。
（2）[4]由题意可知该实验应该选择滑动变阻器分压式接法，又因为
所以其电表应该选择内接法，综上所述，其电路图为
（3）[5]由题意知，该电源的电压与负载的关系为
将此图像画入LED灯的伏安特性曲线中有
由图像可知，两图像的交点即为工作点，实际功率为
8．某实验探究小组的同学用一灵敏电流计（内阻未知）和一热敏电阻制作成一热敏温度计。在实验室找到以下器材：
A．灵敏电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω）
B．电压表V（量程为3V，内阻约为10kΩ）
C．电阻箱（阻值范围为0~9999 Ω）
D．滑动变阻器（阻值范围为0~100Ω，最大电流为1.5A）
E.干电池两节（每节电动势E=1.5，内阻不计）
F.热敏电阻
G.开关S，导线若干
（1）该实验小组先设计如图甲所示实验电路测量灵敏电流计的内阻。当电阻箱旋钮位置如图乙所示时，测得电压表示数为2.8V，灵敏电流计示数为5.6mA。则_______Ω。
（2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，把灵敏电流计改装成电流表A，则应将电阻箱的阻值调为_______Ω。
（3）已知热敏电阻的说明书上给出其性能图线如图丙所示。该小组同学利用上述改装的电流表A和热敏电阻设计成实验电路如图丁所示，其中为保护电阻，做测温探头，电源为1节干电池，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的热敏电阻温度计。若要求原灵敏电流计G指针满偏的位置标为50℃，则电阻_______Ω，原灵敏电流计指针在5mA处应标为_______℃。
【答案】 45 9 7.5 30
【详解】（1）[1]由图乙电阻箱接入电路的电阻阻值为
根据欧姆定律
解得
（2）[2]灵敏电流计改装后的量程为
代入数据解得
（3）[3][4]改装后的电流表A的内阻为
由图丙可知，当温度为50℃时，热敏电阻阻值，由图丁根据闭合电路欧姆定律有
解得
原电流计指示5 mA时，则电流表A的示数为
由
解得
由图丙知此时的温度为30℃。
9．在学校社团活动中，某实验小组欲将一只量程为0~250μA的微安表头G改装为能够测量电流和电压的双量程电表，首先利用如图甲所示的电路测量微安表的内阻，可供选择的实验器材有：
A．待改装的微安表头G（量程为0~250μA，内阻为几百欧姆）
B．微安表G1（量程为0~300μA）
C．滑动变阻器（）
D．滑动变阻器（）
E.电阻箱R（0~9999Ω）
F.电源E（电动势约为9V）
G.开关、导线若干
（1）为顺利完成实验，变阻器1应选择______，变阻器2应选择______。（两空均选填器材前字母代号）
（2）实验时，除了微安表G1的示数和微安表G的示数，还需要记录的数据是______（写出待测物理量及其字母），则待测微安表的内阻______（用上述物理量字母表示）。
（3）现将待测微安表接入图乙所示的电路，当接线柱1、3接入电路时，改装成的电压表的量程为______。（用待测微安表的满偏电流、内阻及定值电阻阻值、表示）
【答案】 变阻器2的阻值
【详解】（1）[1]在该实验中，闭合开关，当微安表偏转到满刻度时，电路中总电阻
为了确保微安表的安全，则变阻器1应该选择阻值较大的滑动变阻器，即选择；
[2]该实验的实验原理是采用安安法测电阻，即通过两个电流表测量出通过变阻器2的电流，然后利用变阻器2求出并联部分的电压，从而求出微安表G的内阻，可知变阻器2的阻值必须能够确定，即变阻器2必须要用电阻箱，故变阻器2应该选择E。
（2）[3][4]根据上述可知
可知。实验时，除了微安表的示数和微安表的示数，还需要记录的数据是变阻器2的阻值，且待测微安表的内阻为
（3）[5]当接线柱1、3接入电路时，电流表G与并联后再与串联，根据串并联电路规律可知，干路电流
则改装后电压表的量程
10．（1）如下图1螺旋测微器读数为______mm，如下图2游标卡尺读数为______mm。
（2）某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。（以下计算结果均取整数）
①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为______Ω的电阻与表头串联
②为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为______Ω的电阻与表头并联
（3）为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率。某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如下左图所示。某次测量时，电流表指针位置如下右图所示，电流表读数为______A，此时小灯泡的实际功率为______W。
（4）如图所示，直线A为电源的U−I图线，直线B为电阻R的U−I图线，由该图可以判断：电源的电动势E＝______V；电源的内电阻为r＝______Ω；电阻R＝______Ω。
【答案】 0.900 14.50 2018 20 0.40 2.4 3 0.5 1
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为
d=0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm
[2]游标卡尺读数为
l=14mm+10×0.05mm=14.50mm
（2）[3]将表头改装成量程为3V的电压表，有
解得
[4]将表头改装成量程为50mA的电流表，有
解得
（3）[5]小灯泡正常发光时电流约为
电流表应接小量程，指针位置如图所示，电流表读数为0.40A。
[6]由图可知，此时灯泡两端电压为6.0V，小灯泡的实际功率为
（4）[7]由该图可以判断电源的电动势
E=3V
[8]电源的内电阻为
[9]电阻R阻值为
11．某同学要测量一未知电阻的阻值。
（1）先用多用电表粗测该电阻的阻值，选择开关旋转到欧姆挡的“”挡，将多用电表调节好，指针指在图甲中①的位置，然后将开关旋转到欧姆挡的______________（填“”或“”）挡位置，再调节好多用电表，指针指在图甲中②的位置，则粗测电阻的阻值约为____________。
（2）为了精确测量该电阻的阻值，该同学从实验室选取的器材有：
A．电流计G，内阻，满偏电流
B．电流表A，内阻约为，量程为
C．电阻箱
D．滑动变阻器
E．干电池组
F．一个开关和导线若干
实验中要将电流G与电阻箱串联，改装成量程为的电压表，则电阻箱接入电路的电阻为___________；要求尽可能地减少实验误差，请在图乙方框内画出实验电路图________。
（3）根据电路图连接好实物后，凋节滑动变阻器的滑片到合适的位置，闭合电路，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流计G的示数为，电流表A的示数为，则____________（用字母、、、表示）。
【答案】 180 88
【详解】（1）[1][2]指针指在图甲中①的位置，指针偏转角度太大，应选用欧姆挡的较小倍率“”挡，粗测的电阻值约为；
（2）[3]要将电流计G改装成的电压表，应将电阻箱接人电路的电阻为
[4]由于电压表内阻已知，电流表采用外接，由于滑动变阻器的阻值很小，因此采用分压电路；电路图如图所示；
（3）[5]由题意可知，被测电阻
12．待测电流表有两个量程，分别为和，其内部电路如图所示。表头G的满偏电流，内阻未知。
（1）选择开关S接_________（填“A”或“B”） 端时，电流表的量程为；
（2）若定值电阻，则表头的内阻_________，_________；
（3）将电流表的选择开关接到B端，并与标准电流表串联进行校准。当通过表头G的电流为时，标准电流表的示数为，则电流表量程实际为_________。为使选择开关接到B端的电流表量程变得准确，在待测电表接线柱两端并联一个阻值为的电阻即可，则与、或的关系为_________。
【答案】 B 1200 360 9.75
【详解】（1）[1]改装成大量程电流表，需要并联电阻进行分流，选择开关S接A端时，电阻与串联再与表头并联；选择开关S接B端时，电阻与表头串联再与电阻并联；可知选择开关S接B端时，电流表的量程较大，即电流表的量程为。
（2）[2][3]选择开关S接A端时，电流表的量程为，则有
选择开关S接B端时，电流表的量程为，则有
代入，联立可得
，
（3）[4]将电流表的选择开关接到B端，并与标准电流表串联进行校准。当通过表头G的电流为时，标准电流表的示数为，设电流表量程实际为，则有
解得
[5]为使选择开关接到B端的电流表量程变得准确，在待测电表接线柱两端并联一个阻值为的电阻，则有
13．多用电表的使用。
（1）用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为2000Ω的电阻，测量步骤如下：
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着___________零刻度（选填“左侧”或“右侧”）。
②将选择开关旋转到“Ω”挡的“×100”位置。
③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准右侧零刻度。
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，表盘指针如图乙所示，该电阻的阻值为___________Ω。
⑤测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。
（2）某同学按图丙所示的电路图进行实验。连接电路元件后，闭合开关S，发现两个灯都不亮。该同学用多用电表的直流电压挡来检测电路哪个位置发生了故障。他在闭合开关S的情况下把多用电表的红表笔始终接在电路的A点上，用黑表笔依次接触电路中的B、C、D、E等点，很快就找到了故障所在位置。该同学的部分检测步骤为：用黑表笔接触电路中的___________点，如果电压表示数接近___________V，说明电源和滑动变阻器完好；再用黑表笔接触电路中的___________点，发现电压表示数为___________，说明灯泡断路。
【答案】 左侧 1900/1.90×103 C 1.5 D 0
【详解】（1）①[1]调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着左侧。
④[2]该电阻的阻值为19.0×100Ω=1.90×103。
（2）[3][4]用黑表笔接触电路中的C点，如果电压表示数接近1.5V，说明电源和滑动变阻器完好；
[5][6]再用黑表笔接触电路中的D点，发现电压表示数为0，说明灯泡断路。
14．实验室有一粗细均匀的电阻丝，某同学设计如图所示的电路测量该电阻丝的电阻率。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝，金属夹P夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹，改变接入电路的电阻丝长度。实验提供的器材有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A（量程0～100mA）；
电阻箱R（0～99.99Ω）；
开关、导线若干。
实验操作步骤如下：
a．用螺旋测微器测出电阻丝的直径D；
b．根据所提供的实验器材，设计如图所示的实验电路；
c．调节电阻箱使其接入电路的电阻值最大，将金属夹夹在电阻丝某位置上；
d．闭合开关S，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值和接入电路的电阻丝长度；
e．改变的位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏；
f．重复多次，记录每一次的和数据。
（1）用螺旋测微器测出电阻丝的直径D，示数如图所示，读数为________mm；
（2）用记录的多组和的数据，绘出了如图所示图线，截距分别为和，则电阻丝的电阻率表达式________（用题中已知量的字母表示）；
（3）电流表的内阻对本实验结果________（选填“有”或“无”）影响。
【答案】 无
【详解】（1）[1]由图可知，电阻丝的直径为
（2）[2]根据题意，由实验步骤可知，电阻箱的阻值和电阻丝阻值之和保持不变，则有
由图可知，当时
此时，电阻箱的阻值即为电阻箱的阻值和电阻丝阻值之和，则有
整理可得
结合图像可得
解得
（3）由（2）分析可知，电流表的内阻对本实验结果无影响。
15．图（a）是某实验小组测量电源电动势E和内阻r的原理图，保护电阻，电流表内阻可忽略不计，总长度为的电阻丝，其总电阻值，且电阻丝上标有长度刻度。
（1）为验证电阻丝粗细是否均匀，一同学用螺旋测微仪在电阻丝不同位置各个方向上测量了金属丝的直径，发现测量结果基本一致，说明该金属丝粗细均匀，某次测量结果如图（b）所示，金属丝直径的测量值为______cm，由此可以求得该金属丝的电阻率约为______（电阻率的计算结果保留两位有效数字）。
（2）连接好电路后，闭合开关S，记录电阻丝的长度L和相应电流表A的示数I，多次滑动c点改变的长度，测得多组L和I的值，并计算出对应的，根据测量到的多组实验数据作出图像，如图（c）所示，由图像可求得电源电动势______V，电源内阻______（计算结果均保留两位有效数字）。
（3）该小组对实验进行误差分析：若电流表的内阻不可忽略，步骤（2）中得到的电源内阻的测量值______真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 0.0898/0.0899/0.0900/0.0901 4.0/4.1/4.2/4.3 5.5/5.6/5.7/5.8/5.9/6.0/6.1 大于
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为
[2]根据电阻公式可得
（2）[3][4]由闭合电路欧姆定律可得
整理得
结合图像可得
解得
（3）[5]若考虑电流表内阻，由闭合电路欧姆定律可得
整理得出
可以看出通过截距计算电源内阻偏大，相当于把电流表内阻和电源内阻一起等效为电源内阻测出。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0.11
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
0.32
0.40
0.55
0.80
0.86
0.90
1.05
1.36
1.35
1.34
1.33
1.31
1.27
1.21
1.10
0.72
0.43
0.10