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统考版2024届高考物理二轮专项分层特训卷第二部分核心热点专项练专项13电学实验
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这是一份统考版2024届高考物理二轮专项分层特训卷第二部分核心热点专项练专项13电学实验，共7页。
(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压．检测时，红表笔应该与电池的________(填“正极”或“负极”)接触．
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示．先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化．电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是________．(填正确答案标号)
A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定
B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定
C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭
(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1)，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况．两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为________(填“R1”或“R2”)时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的________(填“电压”或“电荷量”).
2．[2023·全国乙卷]一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率．现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干．图(a)是学生设计的实验电路原理图．完成下列填空：
(1)实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S
(2)将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为U1，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为U2.由此得到流过待测金属丝的电流I＝________，金属丝的电阻r＝________．(结果均用R0、U1、U2表示)
(3)继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
(4)利用上述数据，得到金属丝的电阻r＝14.2Ω.
(5)用米尺测得金属丝长度L＝50.00cm.用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图(b)所示，该读数为d＝________mm.多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等．
(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ＝________×10－7Ω·m.(保留2位有效数字)
3．某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻约为1.5Ω.实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择．
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”)
(2)若选择另一个电路图进行实验，用实线画出实验中应得到的IU关系曲线的示意图．
4．[2022·广东卷]弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件．某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
(1)装置安装和电路连接
如图(a)所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中．
(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L.
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端．断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置．记录两表的示数U和I1.
③闭合S2，电压表的示数________(选填“变大”或“变小”).调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx＝________(用I1、I2和U表示).
④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③.
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值________(选填“有”或“无”)影响．
(4)图(c)是根据部分实验数据描绘的RxL图线．将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为________cm，即为机械臂弯曲后的长度．
5．[2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5V，内阻很小)，电流表(量程10mA，内阻约10Ω)，微安表(量程100μA，内阻Rg待测，约1kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10Ω)，定值电阻R0(阻值10Ω)，开关S，导线若干．
(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
(2)某次测量中，微安表的示数为90.0μA，电流表的示数为9.00mA，由此计算出微安表内阻Rg＝________Ω.
6．[2022·山东卷]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Rx；
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eq \f(1,2)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Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的eq \f(3,5)处，则Rx的测量值为________Ω.
(3)本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值________(填“有”或“无”)影响．
7．实验小组测定某种特殊电池的电动势和内阻．其电动势E约为12V，内阻r约为3Ω.实验室提供的器材有：
A．电流表G(量程为0～10mA，内阻未知)；
B．电阻箱R1(总阻值为9999.9Ω，额定电流为1A)；
C．电阻箱R2(总阻值为999.9Ω，额定电流为0.5A)；
D．滑动变阻器R3(0～100Ω，额定电流为2A)；
E．滑动变阻器R4(0～2000Ω，额定电流为1A)；
F．开关2个，导线若干．
(1)先用如图甲所示的电路图来测定电流表G的内阻．请补充完整实验步骤：
①为实现测量目的，滑动变阻器R′应该选取________(选填“R3”或“R4”)；
②连接好电路，断开S1、S2，将R′的滑片滑到________(选填“a”或“b”)端；
③闭合S1，调节R′，使电流表G的指针满偏；
④保持R′不变，再闭合S2，当调节电阻箱电阻R1＝20.0Ω时，电流表G的示数为4mA；
⑤若调节电阻箱电阻时，干路上电流几乎不变，则电流表G的内阻Rg＝________．
(2)按图乙所示电路图连接电路，将电阻箱R1的阻值调为R10＝1170.0Ω.再闭合开关S1、S2，多次调节电阻箱R2，并记录每次电阻箱的阻值及对应的电流表的示数．作出eq \f(1,I)eq \f(1,R2)图象如图丙所示，根据两次操作测得的数据求出电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留1位小数)
8．[2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻Rx在0～5mA范围内的伏安特性．可用器材有：电压表(量程为3V，内阻很大)，电流表(量程为1mA，内阻为300Ω)，电源E(电动势约为4V，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值可选10Ω或1.5kΩ)，定值电阻R0(阻值可选75Ω或150Ω)，开关S，导线若干．
(1)要求通过Rx的电流可在0～5mA范围内连续可调，将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；
(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为________(填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑动变阻器，R0应选阻值为________(填“75Ω”或“150Ω”)的定值电阻；
(3)测量多组数据可得Rx的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时Rx两端的电压为________V，流过Rx的电流为________mA，此组数据得到的Rx的阻值为________Ω(保留3位有效数字).
专项13 电学实验
1．解析：（1）多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触；
（2）电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，灯泡迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电荷量为零不带电，则无电流流过，小灯泡熄灭，故选C.
（3）开始充电时两极板不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r，则开始充电时有E＝I（R＋r）
由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为R2；
图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量．
答案：（1）正极 （2）C （3）R2 电荷量
2．解析：（2）根据题意可知，R0两端的电压为U＝U2－U1
则流过R0即流过待测金属丝的电流I＝eq \f(U,R0)＝eq \f(U2－U1,R0)
金属丝的电阻r＝eq \f(U1,I)
联立可得r＝eq \f(U1R0,U2－U1)
（5）螺旋测微器的读数为d＝15.0×0.01mm＝0.150mm
（6）根据电阻定律r＝ρeq \f(L,S)
又S＝π·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,2)))eq \s\up12(2)
代入数据联立解得ρ＝5.0×10－7Ω·m
答案：（2）eq \f(U2－U1,R0) eq \f(U1R0,U2－U1) （5）0.150 （6）5.0
3．解析：（1）由于
eq \r(RVRA)≈95Ω
而小灯泡的电阻约为
r≈eq \f(U2,P)＝12Ω
则电流表应采用外接法，则该同学选择的电路图是图（a）.
（2）若选用另一个电路图即图（b）实验，会有
U＝U灯＋IRA
则分别代入电流200mA、400mA、500mA，可知对应的电压应为1.4V、4.0V、6.75V，描点连线有
答案：（1）a
（2）
4．解析：（2）断开开关S2，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值R0＝eq \f(U,I1).闭合开关S2，导电绳与定值电阻并联，并联后的总电阻小于定值电阻的阻值R0，电流表示数增大，电压表示数变小．调节滑动变阻器R使电压表的示数仍为U，设导电绳与定值电阻并联后的总电阻为R′，则R′＝eq \f(R0Rx,R0＋Rx)，根据欧姆定律得R′＝eq \f(U,I2)，联立解得Rx＝eq \f(U,I2－I1).（3）考虑电压表内阻时，有eq \f(I1,U)＝eq \f(1,R0)＋eq \f(1,RV)，eq \f(I2,U)＝eq \f(1,R0)＋eq \f(1,Rx)＋eq \f(1,RV)，联立解得Rx＝eq \f(U,I2－I1)，与（2）中分析的结果相同，故电压表内阻对导电绳电阻的测量值无影响．（4）由RxL图线可知，导电绳电阻Rx＝1.33kΩ对应的导电绳拉伸后的长度L＝51.80cm.
答案：（2）变小 eq \f(U,I2－I1) （3）无 （4）51.80
5．解析：流过电阻R0的电流I0＝I－Ig＝9mA－0.09mA＝8.91mA，由欧姆定律可知，Rg＝eq \f(I0R0,Ig)＝eq \f(8.91×10,0.09)Ω＝990Ω.
答案：（1）如图所示 （2）990
6．解析：（1）器材选择需要结合测量电路，用假设法初步分析，电流表半偏时，若电流表为A1，由闭合电路欧姆定律可计算出电路中总电阻为300Ω，定值电阻与电流表A1的内阻之和为240Ω，不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为60Ω，实验器材可满足需求；若电流表为A2，电流表半偏时，电路中总电阻为100Ω，不符合题意．（2）由闭合电路欧姆定律有E＝eq \f(I,2)（rA1＋R0＋r＋R），E＝eq \f(3I,5)（rA1＋Rx＋r＋R），（1）问得到的滑动变阻器接入电路的阻值60Ω，实际上是滑动变阻器R和电池内阻r串联后的总阻值，联立可得Rx＝100Ω.（3）由（2）问分析可得，是否考虑电池内阻对实验结果无影响．
答案：（1）A1 60 （2）100 （3）无
7．解析：（1）①测量电流表内阻用的是“半偏法”，要使干路中的电流几乎不变，则需要满足滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，又eq \f(12V,0.01A)＝1200Ω，故R′选大阻值的滑动变阻器R4.②滑动变阻器采用限流接法接入电路时，闭合开关前滑动变阻器阻值要调到最大，所以滑片要滑到a端．⑤干路中的总电流等于满偏电流10mA，电流表的示数为4mA时，则流过电阻箱R1的电流为6mA，由并联电路的规律可知eq \f(Rg,R1)＝eq \f(6mA,4mA)，解得Rg＝30.0Ω.（2）在图乙中，电流表G与电阻箱R1串联成一个电压表（内阻RV＝Rg＋R10＝1200.0Ω），与电阻箱R2并联，在实验原理上就是“伏阻法”测电源电动势和内阻．由闭合电路欧姆定律，可得E＝U＋eq \f(U,R2)r＝IRV＋eq \f(IRV,R2)r，整理得eq \f(1,I)＝eq \f(rRV,E)·eq \f(1,R2)＋eq \f(RV,E)，可知图丙图线斜率k＝eq \f(rRV,E)，截距b＝eq \f(RV,E)，可得E＝eq \f(RV,b)，r＝eq \f(k,b)，结合图丙可求出E＝12.0V，r＝3.2Ω.
答案：（1）①R4 ②a ⑤30.0Ω （2）12.0 3.2
8．解析：（1）要求通过Rx的电流可在0～5mA范围内连续可调，则应用滑动变阻器的分压式接法，电流表的量程为1mA，需测到5mA，则要对电流表改装，与其并联一个电阻R0，电压表的内阻很大，则电流表采用外接法．
（2）滑动变阻器采用分压式接法，R应选最大阻值较小的滑动变阻器；电流表量程1mA改装为量程5mA，则R0＝eq \f(U,I)＝eq \f(1mA×300Ω,5mA－1mA)＝75Ω，故R0应选阻值为75Ω的定值电阻．
（3）电压表的分度值为0.1V，读数时需估读到分度值的下一位，读数为2.30V，电流表的分度值为0.02mA，此时示数为0.84mA，考虑到改装关系，流过Rx的电流为5×0.84mA＝4.20mA，利用R＝eq \f(U,I)解得Rx≈548Ω.
答案：（1）如图所示 （2）10Ω 75Ω （3）2.30 4.20 548
U1(mV)
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
U2(mV)
0.97
1.21
1.45
1.94
2.43
(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压．检测时，红表笔应该与电池的________(填“正极”或“负极”)接触．
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示．先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化．电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是________．(填正确答案标号)
A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定
B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定
C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭
(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1)，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况．两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为________(填“R1”或“R2”)时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的________(填“电压”或“电荷量”).
2．[2023·全国乙卷]一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率．现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干．图(a)是学生设计的实验电路原理图．完成下列填空：
(1)实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S
(2)将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为U1，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为U2.由此得到流过待测金属丝的电流I＝________，金属丝的电阻r＝________．(结果均用R0、U1、U2表示)
(3)继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
(4)利用上述数据，得到金属丝的电阻r＝14.2Ω.
(5)用米尺测得金属丝长度L＝50.00cm.用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图(b)所示，该读数为d＝________mm.多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等．
(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ＝________×10－7Ω·m.(保留2位有效数字)
3．某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻约为1.5Ω.实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择．
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”)
(2)若选择另一个电路图进行实验，用实线画出实验中应得到的IU关系曲线的示意图．
4．[2022·广东卷]弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件．某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
(1)装置安装和电路连接
如图(a)所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中．
(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L.
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端．断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置．记录两表的示数U和I1.
③闭合S2，电压表的示数________(选填“变大”或“变小”).调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx＝________(用I1、I2和U表示).
④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③.
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值________(选填“有”或“无”)影响．
(4)图(c)是根据部分实验数据描绘的RxL图线．将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为________cm，即为机械臂弯曲后的长度．
5．[2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5V，内阻很小)，电流表(量程10mA，内阻约10Ω)，微安表(量程100μA，内阻Rg待测，约1kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10Ω)，定值电阻R0(阻值10Ω)，开关S，导线若干．
(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
(2)某次测量中，微安表的示数为90.0μA，电流表的示数为9.00mA，由此计算出微安表内阻Rg＝________Ω.
6．[2022·山东卷]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Rx；
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eq \f(1,2)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Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的eq \f(3,5)处，则Rx的测量值为________Ω.
(3)本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值________(填“有”或“无”)影响．
7．实验小组测定某种特殊电池的电动势和内阻．其电动势E约为12V，内阻r约为3Ω.实验室提供的器材有：
A．电流表G(量程为0～10mA，内阻未知)；
B．电阻箱R1(总阻值为9999.9Ω，额定电流为1A)；
C．电阻箱R2(总阻值为999.9Ω，额定电流为0.5A)；
D．滑动变阻器R3(0～100Ω，额定电流为2A)；
E．滑动变阻器R4(0～2000Ω，额定电流为1A)；
F．开关2个，导线若干．
(1)先用如图甲所示的电路图来测定电流表G的内阻．请补充完整实验步骤：
①为实现测量目的，滑动变阻器R′应该选取________(选填“R3”或“R4”)；
②连接好电路，断开S1、S2，将R′的滑片滑到________(选填“a”或“b”)端；
③闭合S1，调节R′，使电流表G的指针满偏；
④保持R′不变，再闭合S2，当调节电阻箱电阻R1＝20.0Ω时，电流表G的示数为4mA；
⑤若调节电阻箱电阻时，干路上电流几乎不变，则电流表G的内阻Rg＝________．
(2)按图乙所示电路图连接电路，将电阻箱R1的阻值调为R10＝1170.0Ω.再闭合开关S1、S2，多次调节电阻箱R2，并记录每次电阻箱的阻值及对应的电流表的示数．作出eq \f(1,I)eq \f(1,R2)图象如图丙所示，根据两次操作测得的数据求出电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留1位小数)
8．[2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻Rx在0～5mA范围内的伏安特性．可用器材有：电压表(量程为3V，内阻很大)，电流表(量程为1mA，内阻为300Ω)，电源E(电动势约为4V，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值可选10Ω或1.5kΩ)，定值电阻R0(阻值可选75Ω或150Ω)，开关S，导线若干．
(1)要求通过Rx的电流可在0～5mA范围内连续可调，将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；
(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为________(填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑动变阻器，R0应选阻值为________(填“75Ω”或“150Ω”)的定值电阻；
(3)测量多组数据可得Rx的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时Rx两端的电压为________V，流过Rx的电流为________mA，此组数据得到的Rx的阻值为________Ω(保留3位有效数字).
专项13 电学实验
1．解析：（1）多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触；
（2）电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，灯泡迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电荷量为零不带电，则无电流流过，小灯泡熄灭，故选C.
（3）开始充电时两极板不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r，则开始充电时有E＝I（R＋r）
由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为R2；
图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量．
答案：（1）正极 （2）C （3）R2 电荷量
2．解析：（2）根据题意可知，R0两端的电压为U＝U2－U1
则流过R0即流过待测金属丝的电流I＝eq \f(U,R0)＝eq \f(U2－U1,R0)
金属丝的电阻r＝eq \f(U1,I)
联立可得r＝eq \f(U1R0,U2－U1)
（5）螺旋测微器的读数为d＝15.0×0.01mm＝0.150mm
（6）根据电阻定律r＝ρeq \f(L,S)
又S＝π·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,2)))eq \s\up12(2)
代入数据联立解得ρ＝5.0×10－7Ω·m
答案：（2）eq \f(U2－U1,R0) eq \f(U1R0,U2－U1) （5）0.150 （6）5.0
3．解析：（1）由于
eq \r(RVRA)≈95Ω
而小灯泡的电阻约为
r≈eq \f(U2,P)＝12Ω
则电流表应采用外接法，则该同学选择的电路图是图（a）.
（2）若选用另一个电路图即图（b）实验，会有
U＝U灯＋IRA
则分别代入电流200mA、400mA、500mA，可知对应的电压应为1.4V、4.0V、6.75V，描点连线有
答案：（1）a
（2）
4．解析：（2）断开开关S2，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值R0＝eq \f(U,I1).闭合开关S2，导电绳与定值电阻并联，并联后的总电阻小于定值电阻的阻值R0，电流表示数增大，电压表示数变小．调节滑动变阻器R使电压表的示数仍为U，设导电绳与定值电阻并联后的总电阻为R′，则R′＝eq \f(R0Rx,R0＋Rx)，根据欧姆定律得R′＝eq \f(U,I2)，联立解得Rx＝eq \f(U,I2－I1).（3）考虑电压表内阻时，有eq \f(I1,U)＝eq \f(1,R0)＋eq \f(1,RV)，eq \f(I2,U)＝eq \f(1,R0)＋eq \f(1,Rx)＋eq \f(1,RV)，联立解得Rx＝eq \f(U,I2－I1)，与（2）中分析的结果相同，故电压表内阻对导电绳电阻的测量值无影响．（4）由RxL图线可知，导电绳电阻Rx＝1.33kΩ对应的导电绳拉伸后的长度L＝51.80cm.
答案：（2）变小 eq \f(U,I2－I1) （3）无 （4）51.80
5．解析：流过电阻R0的电流I0＝I－Ig＝9mA－0.09mA＝8.91mA，由欧姆定律可知，Rg＝eq \f(I0R0,Ig)＝eq \f(8.91×10,0.09)Ω＝990Ω.
答案：（1）如图所示 （2）990
6．解析：（1）器材选择需要结合测量电路，用假设法初步分析，电流表半偏时，若电流表为A1，由闭合电路欧姆定律可计算出电路中总电阻为300Ω，定值电阻与电流表A1的内阻之和为240Ω，不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为60Ω，实验器材可满足需求；若电流表为A2，电流表半偏时，电路中总电阻为100Ω，不符合题意．（2）由闭合电路欧姆定律有E＝eq \f(I,2)（rA1＋R0＋r＋R），E＝eq \f(3I,5)（rA1＋Rx＋r＋R），（1）问得到的滑动变阻器接入电路的阻值60Ω，实际上是滑动变阻器R和电池内阻r串联后的总阻值，联立可得Rx＝100Ω.（3）由（2）问分析可得，是否考虑电池内阻对实验结果无影响．
答案：（1）A1 60 （2）100 （3）无
7．解析：（1）①测量电流表内阻用的是“半偏法”，要使干路中的电流几乎不变，则需要满足滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，又eq \f(12V,0.01A)＝1200Ω，故R′选大阻值的滑动变阻器R4.②滑动变阻器采用限流接法接入电路时，闭合开关前滑动变阻器阻值要调到最大，所以滑片要滑到a端．⑤干路中的总电流等于满偏电流10mA，电流表的示数为4mA时，则流过电阻箱R1的电流为6mA，由并联电路的规律可知eq \f(Rg,R1)＝eq \f(6mA,4mA)，解得Rg＝30.0Ω.（2）在图乙中，电流表G与电阻箱R1串联成一个电压表（内阻RV＝Rg＋R10＝1200.0Ω），与电阻箱R2并联，在实验原理上就是“伏阻法”测电源电动势和内阻．由闭合电路欧姆定律，可得E＝U＋eq \f(U,R2)r＝IRV＋eq \f(IRV,R2)r，整理得eq \f(1,I)＝eq \f(rRV,E)·eq \f(1,R2)＋eq \f(RV,E)，可知图丙图线斜率k＝eq \f(rRV,E)，截距b＝eq \f(RV,E)，可得E＝eq \f(RV,b)，r＝eq \f(k,b)，结合图丙可求出E＝12.0V，r＝3.2Ω.
答案：（1）①R4 ②a ⑤30.0Ω （2）12.0 3.2
8．解析：（1）要求通过Rx的电流可在0～5mA范围内连续可调，则应用滑动变阻器的分压式接法，电流表的量程为1mA，需测到5mA，则要对电流表改装，与其并联一个电阻R0，电压表的内阻很大，则电流表采用外接法．
（2）滑动变阻器采用分压式接法，R应选最大阻值较小的滑动变阻器；电流表量程1mA改装为量程5mA，则R0＝eq \f(U,I)＝eq \f(1mA×300Ω,5mA－1mA)＝75Ω，故R0应选阻值为75Ω的定值电阻．
（3）电压表的分度值为0.1V，读数时需估读到分度值的下一位，读数为2.30V，电流表的分度值为0.02mA，此时示数为0.84mA，考虑到改装关系，流过Rx的电流为5×0.84mA＝4.20mA，利用R＝eq \f(U,I)解得Rx≈548Ω.
答案：（1）如图所示 （2）10Ω 75Ω （3）2.30 4.20 548
U1(mV)
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
U2(mV)
0.97
1.21
1.45
1.94
2.43
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