2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题6 物理实验 第2讲

专题6 物理实验 第2讲 电学实验（B卷）

1.(2015?天津武清三模?9)（3）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7?10?8??m，再利用图示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导

线的实际长度。 可供使用的器材有：

电流表：量程0.6A，内阻约0.2?； 电压表：量程3V，内阻约9k?； 滑动变阻器R1：最大阻值5?；

滑动变阻器R2：最大阻值20?；定值电阻：R0?3?； 电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干。 回答下列问题：

①实验中滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至______端（选填“a”或“b”）。

②在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据实验电路图完成剩余部分的连接。

③调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图所示，读数为 _______V。

④导线实际长度为 m（保留2位有效数字）。

2.(2015?烟台高考测试?)22.(10分)要测量一根电阻丝的阻值，某同学采用的做法是： ⑴先用多用电表的欧姆挡进行粗测，当选择开关旋至“R×10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置I；当选择开关旋至另一位置进行测量时，指针指示的位置接近刻度盘的中央位置II，如图所示，则所测电阻的电阻值为 Ω．

⑵用以下器材进行较准确的测量，实验室中提供的实验器材如下：

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电压表V（量程6V，内阻约3kΩ） 电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω） 电流表A2（量程3A，内阻约0.1Ω） 电源E1（电动势6V，内阻不计） 电源E2（电动势12V，内阻不计） 滑动变阻器R（最大阻值10Ω） 开关S和导线

①实验时电源应选 ，电流表应选 。（填器材代号） ②如果要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，请在虚线框内帮他设计一个电路图。在你所设计的电路中，闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最 端。

③实验中受诸多因素的影响会产生误差，请你说出产生误差的两条原因：

， 。 ④调节变阻器的滑动触头，使电压表的读数每次都比上一次增加0.5V，结果发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显。试说明产生这一现象的主要原因： 。

3.(2015?吉林三模?23).（7分）在测量未知电阻Rx阻值的实验中，可供选择的器材有：

待测电阻Rx（阻值约300?）；

电流表A1（量程20 mA，内阻约50 ?）； 电流表A2（量程50 mA，内阻约10 ?）； 电阻箱R（0一999.9?）； 滑动变阻器R1（20 ?，2A）； 滑动变阻器R2（1 750 ?，0.3 A）； 电源E（电动势6. 0 V，内阻不计）； 开关S及导线若干。

某同学采用如下方案进行测量：

a.按图甲连好电路，调节滑片P和R的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时

100 2000 50 40 30 20

15

10 5 ∞ 0 50 100 150 0 200 250 II I第2页

A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0；

b.将电流表A1改接到另一支路（如图乙），保持电阻箱阻值R0不变，调节P，使A2示数仍为I2，记下此时A1示数I1'； c.计算得到Rx的阻值。

(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路，请指出第 条导线连接错误（填图丙中表示导线的数字）。

(2)正确连线后，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近 最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器 造成的（填“R1”或“R2”）。

(3)待测电阻Rx＝ （用 的某些量表示）；针对该实验方案， 下列说法正确的是 （填选项前的字母）。 A.电流表A1的内阻不会造成系统误差 B.电流表A2的内阻会造成系统误差

4.(2015?济南一模?22)．(9分)某同学要测量一未知电阻Rx的阻值(阻值约为200?)，手头有如下器材：

一节干电池E，一只电压表V(刻度清晰，但是读数模糊不清)，滑动变阻器R1(阻值范围0～20?)，电阻箱R2(阻值范围0～99.9?)，电阻箱R3(阻值范围0~999.9?)，开关S1和单刀双掷开关S2，导线若干

(1)该同学采用如图甲所示电路进行测量，其中电阻箱应选_____(填R2或R3) (2)用笔画线表示导线，按照图甲所示的电路图将图乙中的实验器材连接成实验电路 (3)实验中，该同学先将开关S1闭合，再将开关S2接通“1”，调节R1，使电压表指针指向恰当的位置并记录下该位置。接下来他应该怎样操作，才能准确测出Rx的阻值?简述操作的要点______________________________________________________________。

5.(2015?连徐宿三调?11)．（10分）测定一卷阻值约为30 ?的金属漆包线的长度，实验室提

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供下列器材：

A．电流表A：量程0.6 A，内阻RA约为20Ω B．电压表V：量程15V，内阻RV约为4kΩ C．学生电源E：可提供0~30V直流电压 D．滑动变阻器R1：阻值范围0～10Ω E．滑动变阻器R2：阻值范围0～500Ω F．电键S及导线若干

⑴为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择 ▲ （选填“R1”或“R2”），并将方框中的电路图补画完整。

▲ ▲ ▲ E S

⑵根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图，则电压表的示数U为 ▲ V，电流表的示数I为 ▲ A。

⑶已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为?，则这一卷漆包线的长度 L= ▲ （用U、I、d、?表示）。

6.(2015?扬州高三测试?11)．(10分) 甲、乙两位同学要测量一未知电阻Rx的阻值（阻值约1kΩ），实验室提供的器材如下： A．待测电阻Rx B．电源E：电动势约为3V

C．电流表A1：量程为5mA，内阻r1不超过10Ω D．电流表A2：量程为1mA，内阻r2为50Ω E．滑动变阻器R：最大阻值为50Ω F．电阻箱R'：阻值0~9999.9Ω G．开关、导线若干

（1）由于没有电压表，甲同学利用电流表A2和电阻箱改装成一个量程为3V的电压表，则电流表A2应与电阻箱_________（填“串联”或“并联”），电阻箱的阻值应为__________Ω． 用表示A2改装后的电压表，在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是_______．

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A B C D

（2）为测量电阻Rx，乙同学设计了如下电路，实验中只要保持滑动变阻器的滑片P位置固定，无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．他的操作步骤如下： A．将滑动变阻器的滑片P放在最左端，闭合开关S；

B．将电阻箱的阻值调节到零，调节滑动变器，使电流表A2的指针达到满偏； C．保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针达到半偏； D．读出电阻箱的示数，记为R0； E．断开开关，整理器材．

请你根据已知量与测量量，写出待测电阻Rx的表达式______________．该测量值与真实值相比_________（填“偏大”或“偏小”）．

7.(2015?大庆实验中学三模?23)．(9分)利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：

电池组E（电动势为3.0 V，内阻约1 Ω）；

电流表A1（量程0～100 mA，内阻约5 Ω）； 电流表A2（量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω）； 电阻箱R（0～999.9 Ω）； 开关、导线若干。 实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量 电阻丝的直径；

B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路； C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L； F．断开开关，整理好器材。

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①某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝________mm；

②实验中电流表应选择______（填“A1”或“A2”）；

③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R–L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。 ④本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响（填“有”或“无”）。 8.(2015?宿迁市三校检测?11)．（10分）实验室有下列器材：

灵敏电流计○G（内阻约为50Ω）；电压表○V（0~3V，内阻约为10kΩ）； 电阻箱R1（0~9999Ω）；滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A）； 旧干电池一节；导线开关若干．

（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2V，灵敏电流计示数为4mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为 ▲ Ω．

甲 （2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，

乙

丙

9 8 ×1 0 1 2 8 3 ×10 0 1 9 V G R1 R2 2 3 7 7 6 6 5 4 5 4 ×100 ×1000 0 0 1 9 9 1 2 2 8 8 3 3 7 7 6 6 5 4 5 4 R1 G V R2 则应将电阻箱R1的阻值调为 ▲ Ω．调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在图丁所示的坐标系中作出合适的U－IG图线．

U／V IG／mA

（3）由作出的U－IG图线求得干电池的电动势 E= ▲ V，内阻r = ▲ Ω．

丁

U/V 0.8 3.0 0.9 2.5 1.0 2.0 1.1 1.5 1.2 1.0 ▲ ▲ IG/mA

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9.(2015?菏泽二模?22）．（10分）某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材： 电流表A1（量程300 mA，内阻约为5Ω）； 电流表A2（量程600 mA，内阻约为1Ω）； 电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）； 滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流为1 A）； 滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流为0．01A）； 电源E（电动势3 V，内阻较小）；

定值电阻R0 （5Ω）； 单刀单掷开关一个、导线若干。

实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。 （1）以上给定的器材中滑动变阻器应选 ；

（2）在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号； （3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1 = ；上式中各符号的物理意义是 。

10.(2015?怀化三模?23）．（9分）某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100Ω）的内阻。实验室中可供选择的器材有： 电流表A1：量程为3mA 内阻约为200Ω； 电流表A2：量程为0.6A 内阻约为0.1Ω； 定值电阻R1：阻值为10Ω； 定值电阻R2：阻值为60Ω；

滑动变阻器R3：最大电阻20Ω，额定电流1.5A； 直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω； 开关，导线若干。

（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为__________，定值电阻为____________。（填写器材的符号） （2）在方框中画出你设计的实验电路图。 （3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A 的示数为I1，电流表G的示数为I2，则电流表G 的内阻的表达式为rg=______________。

11. (2015?德州二模?22)．(10分)某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r。

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实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6A，内阻不计)，电阻箱R(0～99.9?)，开关S1和S2，导线若干。

(1)先测电阻R0的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整：

先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后_____________________，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2。则电阻R0的表达式为R0=________________。

(2)同学们通过上述操作，测得电阻R0?9.5?，继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：

①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图。

②利用图象求出该电源的电动势E=_____________V，内阻r=_____________?(保留两位有效数字)12. (2015?日照联合检测?）22．(10分)在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅

提供下列实验器材：

A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆 B．直流电压表Vl、V2，置程均为0～3V，内阻约为3k? C．电流表，量程0.6A，内阻小于1? D．定值电阻R0，阻值为5? E．滑动变阻器R，最大阻值50? F．导线和开关若干

(1)如图甲所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器

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材进行实验，测得多组U、I数据，并画出U—I图象，求出电动势和内电阻。电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是__________，这种误差属于_________。 (填“系统误差”或“偶然误差”)

(2)实验过程中，电流表发生了故障，某同学又设计了图乙所示的电路测定电源的电动势和内阻，连接的部分实物电路如图丙所示，其中还有一根导线没有连接，请你补上这根导线。 (3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表Vl和V2的多组数据Ul、U2，描绘出U1?U2图象如图丁所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=_________，内阻r=____________ (用k、a、R0表示)。

13.(2015?潍坊二模?22)．（10分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻． A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆 B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ C．定值电阻R0未知

D．滑动变阻器R，最大阻值Rm E．导线和开关

（1）根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图

（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0= （用U10、U20、Rm表示）

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（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1﹣U2图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E= ，总内阻r= （用k、a、R0表示）．

14.(2015?苏锡常镇四市二调?11)．（10分）将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻．

（1）甲同学用多用表的直流电压（0～1V）档估测某水果电池的电动势，稳定时指针如图中A所示，则读数为 ▲ V；用多用表的欧姆×100档估测水果电池的内阻，稳定时指针如图中B所示，则读数为 ▲ Ω．上述测量中存在一重大错误，是 ▲ 。 （2）乙同学采用如图所示电路进行测量，并根据测量数据做出了R-

1图像，则根据图I象，该水果电池的电动势为 ▲ V，内阻为 ▲ Ω．（结果保留两位有效数字）

B

A

15.(2015?江山市模拟

?)9．（10分）众所周知，将两个金属电极铜、锌插入一个水果中就可以做成一个水果电池（如图1所示）．水果电池的电动势大约有1伏左右．但由于水果电池的内阻偏大，日常生活中我们很少用水果电池，那么水果电池的内阻到底有多大呢？某学习小组的同学就此进行如下探究．

（1）甲同学当用量程为0～1V、内阻约10kΩ的伏特表测其两极时读数为0.74V，用灵敏电流表直接接水果电池的两极，测得电流为0.55mA，由全电路欧姆定律得电池的内阻r==

Ω=1.3kΩ．乙同学把欧姆表直接接到水果电池的两极上，读得此时的读

数为84Ω．因而甲同学说水果电池的内阻为1.3KΩ，而乙同学则说是84Ω．

请你判断，用甲、乙两位同学的方法测量水果电池的内阻，结果是否准确，为什么？请选一位同学的方法说明理由．

（2）丙同学利用课本上介绍的伏安法测水果电池的电动势和内阻，电路图如图2所示．图3是丙同学根据测量数据在坐标纸描出的U随I变化的关系图象．由图象可得水果电池的电

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动势为 V（计算结果保留两位小数），内阻为 Ω（计算结果保留两位有效数字）．某次实验时发现电压表坏了，丙同学利用现有器材采用图象法同样测出了水果电池的电动势和内阻，则丙同学在利用图象法处理数据时做出的是 随 变化的关系图象．

第2讲 电学实验（B卷）

参考答案与详解

1.【答案】①R2，a ②如图所示③2.30 ④94

【命题立意】该题考查电学实验中电阻的测量

【解析】：（1）由（3）中电流表的读数为0.50A时，电压表的读数为2.30v可知，Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变阻器R1，电源电压为6伏特，电流表的量程只有0.6A，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R2。 （2）如图 （3）2.30v 第11页

（4）Rx的阻值为1.60欧姆，由

可知，。

2.【答案】（1）15；（2）①E1、A1；②如图；左；③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】（1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻读数偏小，故应选用?1档位， 换挡后应该重新进行欧姆调零，由图1所示可知，欧姆表示数为15?1??15?； （2）①电压表的量程为0?6V，所以电源应选电源E1（电动势6V，内阻不计）， 电路中的最大电流

，所以电流表选择电流表A1（量程0.6A，内阻约

0.5?），

②要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，则电路应用分压法， 因为

，所以电流表用外接法，电路图如图所示：

闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端，此时电阻上的电压为零，通过电流表的电流也为零，

③实验时，电表读数会有误差，电压表分流也会产生误差；

④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大，造成了电阻增大，所以发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．

故答案为：（1）15；（2）①E1、A1；②如图、左；③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的。

【举一反三】对于题目要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，一定要选用滑动变阻器的分压接法，能根据电阻阻值、电压表内阻、电流表内阻的关系选择电表的连接方式，会分析电路产生的误差，难度适中。

I1?R0、A 3.【答案】（1）6；（2）R2；（3）I1 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】（1）由图甲可知，电流表A2负极接线，是连接在滑动变阻器的

滑片P上，而图丙

E1 V A1 R S 第12页

是接在滑动变阻器下面右侧的接线柱上，所以是第6条导线连接错误；

（2）由图甲可知，电压表采用分压式接法，滑动变阻器应选择最大阻值较小的那个，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器R2造成的；

（3）由题意可知，待测电阻Rx与电阻箱阻并联，

UxRII根据欧姆定律和并联电路电压相等得：x??x?x

UxI0R0IxI1?R0 则得：Rx?I1由于计算Rx大小，是根据电阻Rx与电阻箱阻并联电压相等，利用比值来计算的，所以流表 A1的内阻不会造成系统误差，电流表A2的内阻也不会造成系统误差，故A正确，B错误。

I1?R0、A。 故答案为：（1）6；（2）R2；（3）I14.【答案】（1）R3；（2）图见解析；（3）见解析 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】：（1）由实验的原理图可知，实验的原理是等效替代法，所以电阻箱的最大电阻值要大于待测电阻的电阻值，实验要选择电阻箱是R3； （2）根据实验原理图，依次连接，完成实验的连接如图：

（3）实验的原理是等效替代法，所以要保持第二次的电压与第一次的电压相等，所以实验的步骤如下：

保持R1不变，将开关S2,接通“2”，调节电阻箱R3的电阻值，使电压表的指针指到与刚才相同的位置，得出此时电阻箱R3的数据，即为待测电阻的电阻值。

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故答案为：（1）R3；（2）如上图；（3）保持R1不变，将开关S2，接通“2”，调节电阻箱R3的电阻值，使电压表的指针指到与刚才相同的位置，得出此时电阻箱R3的数据，即为待测电阻的电阻。

?d2U5.【答案】（1）R1、图见解析；（2）13.5、0.46；（3）

4?I【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】（1）题目中给出的电源电压为30V，而给出的电压表量程为15V，为了 便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选小电阻D（R1）； 电路图如图所示： （2）电压表量程为15V，故最小分度为0.5V，故读数为13.5V，电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A，则指针示数为：0.46A； （3）因由电阻定律可知：RL?ULL ????dIS?()22?d2U漆包线的长度：L? 4?I?d2U故答案为：（1）R1、如上图；（2）13.5、0.46；（3）。 4?I6.【答案】（1）串联、2950、B；（2）R0?r2、偏大 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】（1）根据串联电阻具有分压作用可知，应将电流表A2与电阻箱串联； 由U?I2(r2?R) 解得：R?U?r2?2950? I2第14页

由于待测电阻满足RVRX，所以电流表A1应采用内接法；由于滑动变阻器的全电阻远小?RXr1U?① RX?r2于待测电阻，所以变阻器应采用分压式接法，即电路应是分压内接电路，所以应选B电路； （2）根据串并联规律，当电流表满偏时应有：IA2?电流表半偏时应有：1U?② IA2?2RX?r2?R0联立以上两式解得：RX?R0?r2 由于以上实验是在认为变阻器的输出电压不变的情况下得出的，实际上当电阻箱从零变大后，由电路动态分析可知变阻器的输出电压应变大，所以当电流表半偏时， ②式应为：1U??③ IA2?2RX?r2?R0即：U?U?，比较①③两式可得：RX?r2?R0，所以：RX?R0?r，即测量值偏大。 故答案为：（1）串联、2950、B；（2）R0?r2、偏大。 7.【答案】①0.730；②A1；③

?d2R04L0；④无

【命题立意】本题旨在考查测定金属的电阻率。

【解析】①螺旋测微器的读数为：d=0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm； ②根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最大电流为：

Imax?E3?A?0.143A?143mA，所以电流表应选：A1

r?Rx1?20E

r?Rx?R③：根据闭合电路欧姆定律，应有：Ig?可得：R?E?r?Rx Ig根据电阻定律应有：Rx??L12?d4

联立以上两式可得：R??4?EL??r 2?dIg第15页

根据函数斜率的概念应有：

R04? ?2?dL0解得：???d2R04L0

④：本题中若考虑电流表内阻RA，可将电流表内阻看做电源内阻的一部分，则有：

R??4?EL??(r?RA)，对图象的斜率没有影响，即电流表内阻对电阻率的测量结果2?dIg无影响。

故答案为：①0.730；②A1；③

?d2R04L0；④无。

8.【答案】（1）45；（2）5、U?IG图象见解析；（3）1.4、15.5 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】：（1）由图乙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：

R1?0?1000??4?100??5?10??5?1??455?

由欧姆定律可得：Rg?R1?U2???500? I0.004电流计内阻为：Rg?500??455??45?

（2）将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，并联电阻阻值：R?IgRgI?Ig?45Ig10Ig?Ig?5?

根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示： 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 ?I4.0 （3）由图示电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.4，电源电动势E?1.4V， 0 1.0 2.0 U3.0 I/mA 电流表内阻：RA?U/V R1RgR1?RgG

??U1.4?0.85?45???20? 图象斜率：k???4.5?，

?I0.003?105?45电源内阻：r?k?RA?20??4.5??15.5?

第16页

故答案为：（1）45；（2）5、U?IG图象如上图所示；（3）1.4、15.5。 9.【命题立意】考查电流表内阻的测量

【答案】（1）R1（2分）；（2）原理图见右图（4分）。 （3）r1?I2?I1R0（2分）；I2、I1分别为某次实验时电流表I1A2、A1的示数，RO是定值电阻的电阻大小（2分，未交代RO不扣分）。

【解析】（1）为便于调节，滑动变阻器应选总阻值较小的R1；（2）电源电动势3 V，故电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）不可用；为精确测量电流表A1两端的电压值，应将定值电阻R0 （5Ω）与被测电流表A1并联，再与电流表A2串联，实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，控制电路应采用分压式。（３）r1的表达式为r1 =

UI2?I1?R0，I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，RO是定值电II1阻的电阻大小。

10.【答案】（1） A1 R2 （2）如右图所示。 （3） ?I1?I2?R2 G A1 R3 S R2 I2【命题立意】该题考查电学实验综合问题

【解析】（1）待测电流表G量程是1mA，其并联电路的电流和电阻应与其相当，选电阻R2，电流表A1

E、r （2）待测电流表与定值电阻并联，然后由电流表测出并联电流，滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示．

（3）电流表A的示数为I1，电流表G的示数为I2，通过定值电阻的电流为I=I1-I2，电流表

G两端的电压U=IR2，待测电流表内阻rg=

11.【答案】1）断开S2，调节电阻箱的阻值；R1?R2 2) ①见图； E=6.0V， r=2.5? 【命题立意】本题旨在考察测电源的电动势和内阻

【解析】 根据实验原理确定实验方法及步骤，依据闭合电路欧姆定律求解；采用描点法作出对应的伏安特性曲线．根据图象和闭合电路欧姆定律可求得电动势和内电阻．

第17页

1）器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻；故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；当电路中电流相同时，电阻也应相同；因此可以控制电流相等，利用电阻箱的电阻，得出待测电阻的阻值；因此缺少的步骤应为：再将S2切换到b，调节电阻箱使电流表的示数仍为I；而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差： 即：Rx=R1﹣R2

（2）由闭合电路欧姆定律可知： E=U1+I1r E=U2+I2r

代入数据联立解得： E=6V，r=2.5Ω

1?1/A I5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 3 6 9 12 15 18 21 Ｒ/Ω

12.【答案】①电压表的分流作用、系统误差；②如图所示； ③【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。

【解析】：（1）由图可知，电流表不是流过干路电路，原因是电压表的分流造成的； 这种误差是由于电路设计造成的，属于系统误差；

（2）由乙图可知电路的连接方法，则可知滑动变阻器没有正确接入，接入电路如图所示；

Rka、0 k?1k?1

第18页

（3）由闭合电路欧姆定律可知：E?U1?变形得：U1?则有：

U1?U2r R0R0?rRE?U2?0 rrR0ER?r?a，0?k rrRka，r?0 k?1k?1解得：E?故答案为：①电压表的分流作用、系统误差；②如图所示； ③Rka、0。 k?1k?1【举一反三】本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式，再分析图象的意义，求得电动势和内电阻。 13.【答案】（1）图见解析；（2）

Rka、0 k?1k?1【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。

【解析】（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示：

（2）由图可知，V2测量R0与R两端的电压，V1测量R两端的电压，则R0两端的电压

U20?U10；

由欧姆定律可知：R0?U20?U10U20?U10?Rm；

U10U10Rm（2）由闭合电路欧姆定律可知：E?U2?变形得：U1?则有：

U1?U2r R0R0?rRE?U2?0 rrR0ER?r?a，0?k rrRka，r?0 k?1k?1解得：E?故答案为：（1）如图所示；（2）

Rka、0 k?1k?114.【答案】（1）0.84；3.2×103；不能用多用电表电阻档直接测电源内阻（2）1.0 1.6×103 【命题立意】本题旨在考察测量电动势和内阻的实验中的实验原理和数据处理

第19页

【解析】（1）根据多用电表的使用方法可明确读数及正确使用；

（2）由闭合电路欧姆定律可得出对应的公式；再由图象交点及斜率的意义可得出有

关电动势和内电阻的表达式，则可求得电动势和内电阻； （1）因为量程为1V，则最小分度为0.1V，故读数为：0.84V；

用×100档位测量电阻，电阻R=32×100=3.2×103Ω

本实验直接用欧姆档测量电源的内阻，这是错误的，因为欧姆档内部本身含有电源，而外部电压会干涉读数；故不能用多用电表电阻档直接测电源内阻 （2）由闭合电路欧姆定律可知： I=

E1Rr则??； 由由公式及数学知识可得：

R?r IEE110.0?0r==1 b==1.6×103 8?2EE1、R I图象中的k=

解得：E=1V，r=1.6×103

15.【答案】（1）①甲同学不正确，原因见解析；（2）0.72、1.0?103?、【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。

【解析】（1）因电压表内阻不是无穷大，测量结果不是电源的电动势，要小于真实电动势； 因电池本身有电动势，其与欧姆表里的电动势相互影响使所测的内阻值不准确；同时由于电流表内阻不能忽略，所测短路电流也不准确；故答案可从以下方面【分析】：

甲同学不正确．因水果电池内阻较大，电压表测量值小于水果电池的电动势；灵敏电流表的内阻较大，0.55mA也不是短路电流；

或乙同学不正确．因水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源和水果电池的电动势串联，影响测量的结果．

4707.0.0（2）由作出U随I变化的关系图象可知：水果电池的电动势为E?0.72V，（

间均可） 内阻为r??之

0.72?0.4??1.0?103?（0.99?1.1?103?之间均可）； ?30.3?10因电压表坏了，故可以借助电流表和电阻箱完成实验； 由E?IR?Ir得：?1I1r11R?，与R成线性关系，故可以做出与R的图象进行分析； EEII故答案为：（1）①甲同学不正确．因水果电池内阻较大，电压表测量值小于水果电池的电动势；灵敏电流表的内阻较大，0.55mA也不是短路电流；（或乙同学不正确．因水果电池本身

第20页

有电动势，当用欧姆表直接接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源和水果电池的电动势串联，影响测量的结果．）；（2）0.72、1.0?103?、

专题6 物理实验 第2讲 电学实验（B卷）

1.(2015?天津武清三模?9)（3）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7?10?8??m，再利用图示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导

1、R I线的实际长度。 可供使用的器材有：

电流表：量程0.6A，内阻约0.2?； 电压表：量程3V，内阻约9k?； 滑动变阻器R1：最大阻值5?；

滑动变阻器R2：最大阻值20?；定值电阻：R0?3?； 电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干。 回答下列问题：

①实验中滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至______端（选填“a”或“b”）。

②在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据实验电路图完成剩余部分的连接。

③调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图所示，读数为 _______V。

第21页

④导线实际长度为 m（保留2位有效数字）。

2.(2015?烟台高考测试?)22.(10分)要测量一根电阻丝的阻值，某同学采用的做法是： ⑴先用多用电表的欧姆挡进行粗测，当选择开关旋至“R×10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置I；当选择开关旋至另一位置进行测量时，指针指示的位置接近刻度盘的中央位置II，如图所示，则所测电阻的电阻值为 Ω．

⑵用以下器材进行较准确的测量，实验室中提供的实验器材如下： 电压表V（量程6V，内阻约3kΩ） 电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω） 电流表A2（量程3A，内阻约0.1Ω） 电源E1（电动势6V，内阻不计） 电源E2（电动势12V，内阻不计） 滑动变阻器R（最大阻值10Ω） 开关S和导线

①实验时电源应选 ，电流表应选 。（填器材代号） ②如果要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，请在虚线框内帮他设计一个电路图。在你所设计的电路中，闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最 端。

③实验中受诸多因素的影响会产生误差，请你说出产生误差的两条原因：

， 。 ④调节变阻器的滑动触头，使电压表的读数每次都比上一次增加0.5V，结果发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显。试说明产生这一现象的主要原因： 。

3.(2015?吉林三模?23).（7分）在测量未知电阻Rx阻值的实验中，可供选择的器材有：

待测电阻Rx（阻值约300?）；

电流表A1（量程20 mA，内阻约50 ?）； 电流表A2（量程50 mA，内阻约10 ?）； 电阻箱R（0一999.9?）； 滑动变阻器R1（20 ?，2A）； 滑动变阻器R2（1 750 ?，0.3 A）；

100 2000 50 40 30 20

15

10 5 ∞ 0 50 100 150 0 200 250 II I第22页

电源E（电动势6. 0 V，内阻不计）； 开关S及导线若干。

某同学采用如下方案进行测量：

a.按图甲连好电路，调节滑片P和R的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0；

b.将电流表A1改接到另一支路（如图乙），保持电阻箱阻值R0不变，调节P，使A2示数仍为I2，记下此时A1示数I1'； c.计算得到Rx的阻值。

(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路，请指出第 条导线连接错误（填图丙中表示导线的数字）。

(2)正确连线后，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近 最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器 造成的（填“R1”或“R2”）。

(3)待测电阻Rx＝ （用 的某些量表示）；针对该实验方案， 下列说法正确的是 （填选项前的字母）。 A.电流表A1的内阻不会造成系统误差 B.电流表A2的内阻会造成系统误差

4.(2015?济南一模?22)．(9分)某同学要测量一未知电阻Rx的阻值(阻值约为200?)，手头有如下器材：

一节干电池E，一只电压表V(刻度清晰，但是读数模糊不清)，滑动变阻器R1(阻值范围0～20?)，电阻箱R2(阻值范围0～99.9?)，电阻箱R3(阻值范围0~999.9?)，开关S1和单刀双掷开关S2，导线若干

(1)该同学采用如图甲所示电路进行测量，其中电阻箱应选_____(填R2或R3) (2)用笔画线表示导线，按照图甲所示的电路图将图乙中的实验器材连接成实验电路 (3)实验中，该同学先将开关S1闭合，再将开关S2接通“1”，调节R1，使电压表指针指向恰当的位置并记录下该位置。接下来他应该怎样操作，才能准确测出Rx的阻值?简述操作的要点______________________________________________________________。

第23页

5.(2015?连徐宿三调?11)．（10分）测定一卷阻值约为30 ?的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材：

A．电流表A：量程0.6 A，内阻RA约为20Ω B．电压表V：量程15V，内阻RV约为4kΩ C．学生电源E：可提供0~30V直流电压 D．滑动变阻器R1：阻值范围0～10Ω E．滑动变阻器R2：阻值范围0～500Ω F．电键S及导线若干

⑴为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择 ▲ （选填“R1”或“R2”），并将方框中的电路图补画完整。

▲ ▲ ▲ E S

⑵根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图，则电压表的示数U为 ▲ V，电流表的示数I为 ▲ A。

⑶已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为?，则这一卷漆包线的长度 L= ▲ （用U、I、d、?表示）。

6.(2015?扬州高三测试?11)．(10分) 甲、乙两位同学要测量一未知电阻Rx的阻值（阻值约1kΩ），实验室提供的器材如下： A．待测电阻Rx B．电源E：电动势约为3V

C．电流表A1：量程为5mA，内阻r1不超过10Ω

第24页

D．电流表A2：量程为1mA，内阻r2为50Ω E．滑动变阻器R：最大阻值为50Ω F．电阻箱R'：阻值0~9999.9Ω G．开关、导线若干

（1）由于没有电压表，甲同学利用电流表A2和电阻箱改装成一个量程为3V的电压表，则电流表A2应与电阻箱_________（填“串联”或“并联”），电阻箱的阻值应为__________Ω． 用表示A2改装后的电压表，在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是_______．

A B C D

（2）为测量电阻Rx，乙同学设计了如下电路，实验中只要保持滑动变阻器的滑片P位置固定，无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．他的操作步骤如下： A．将滑动变阻器的滑片P放在最左端，闭合开关S；

B．将电阻箱的阻值调节到零，调节滑动变器，使电流表A2的指针达到满偏； C．保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针达到半偏； D．读出电阻箱的示数，记为R0； E．断开开关，整理器材．

请你根据已知量与测量量，写出待测电阻Rx的表达式______________．该测量值与真实值相比_________（填“偏大”或“偏小”）．

7.(2015?大庆实验中学三模?23)．(9分)利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：

电池组E（电动势为3.0 V，内阻约1 Ω）；

电流表A1（量程0～100 mA，内阻约5 Ω）； 电流表A2（量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω）； 电阻箱R（0～999.9 Ω）； 开关、导线若干。 实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量 电阻丝的直径；

第25页

B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路； C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L； F．断开开关，整理好器材。

①某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝________mm；

②实验中电流表应选择______（填“A1”或“A2”）；

③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R–L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。 ④本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响（填“有”或“无”）。 8.(2015?宿迁市三校检测?11)．（10分）实验室有下列器材：

灵敏电流计○G（内阻约为50Ω）；电压表○V（0~3V，内阻约为10kΩ）； 电阻箱R1（0~9999Ω）；滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A）； 旧干电池一节；导线开关若干．

（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2V，灵敏电流计示数为4mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为 ▲ Ω．

甲 （2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，

乙

丙

9 8 1 2 8 2 3 7 3 7 6 6 5 4 5 4 ×100 ×1000 0 0 1 9 9 1 2 2 8 8 3 3 7 7 6 6 5 4 5 4 9 ×1 0 1 ×10 0 V G R1 R2 R1 G V R2 则应将电阻箱R1的阻值调为 ▲ Ω．调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在图丁所示的坐标系

U/V 第26页

▲ ▲ 中作出合适的U－IG图线．

U／V IG／mA

（3）由作出的U－IG图线求得干电池的电动势 E= ▲ V，内阻r = ▲ Ω．

9.(2015?菏泽二模?22）．（10分）某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材： 电流表A1（量程300 mA，内阻约为5Ω）； 电流表A2（量程600 mA，内阻约为1Ω）； 电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）； 滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流为1 A）； 滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流为0．01A）； 电源E（电动势3 V，内阻较小）；

定值电阻R0 （5Ω）； 单刀单掷开关一个、导线若干。

实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。 （1）以上给定的器材中滑动变阻器应选 ；

（2）在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号； （3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1 = ；上式中各符号的物理意义是 。

10.(2015?怀化三模?23）．（9分）某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100Ω）的内阻。实验室中可供选择的器材有： 电流表A1：量程为3mA 内阻约为200Ω； 电流表A2：量程为0.6A 内阻约为0.1Ω； 定值电阻R1：阻值为10Ω； 定值电阻R2：阻值为60Ω；

滑动变阻器R3：最大电阻20Ω，额定电流1.5A； 直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω； 开关，导线若干。

（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为__________，定值电阻为____________。（填写器材的符号）

0.8 3.0 0.9 2.5 1.0 2.0 1.1 1.5 1.2 1.0 第27页 （2）在方框中画出你设计的实验电路图。 （3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A 的示数为I1，电流表G的示数为I2，则电流表G 的内阻的表达式为rg=______________。

11. (2015?德州二模?22)．(10分)某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r。

实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6A，内阻不计)，电阻箱R(0～99.9?)，开关S1和S2，导线若干。

(1)先测电阻R0的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整： 先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示

数I，然后_____________________，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2。则电阻R0的表达式为R0=________________。

(2)同学们通过上述操作，测得电阻R0?9.5?，继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：

①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图。

②利用图象求出该电源的电动势E=_____________V，内阻r=_____________?(保留两位有效数字)12. (2015?日照联合检测?）22．(10分)在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅

提供下列实验器材：

A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆

第28页

B．直流电压表Vl、V2，置程均为0～3V，内阻约为3k? C．电流表，量程0.6A，内阻小于1? D．定值电阻R0，阻值为5? E．滑动变阻器R，最大阻值50? F．导线和开关若干

(1)如图甲所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器材进行实验，测得多组U、I数据，并画出U—I图象，求出电动势和内电阻。电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是__________，这种误差属于_________。 (填“系统误差”或“偶然误差”)

(2)实验过程中，电流表发生了故障，某同学又设计了图乙所示的电路测定电源的电动势和内阻，连接的部分实物电路如图丙所示，其中还有一根导线没有连接，请你补上这根导线。 (3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表Vl和V2的多组数据Ul、U2，描绘出U1?U2图象如图丁所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=_________，内阻r=____________ (用k、a、R0表示)。

13.(2015?潍坊二模?22)．（10分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻． A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆 B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ C．定值电阻R0未知

D．滑动变阻器R，最大阻值Rm E．导线和开关

（1）根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图

第29页

（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0= （用U10、U20、Rm表示）

（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1﹣U2图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E= ，总内阻r= （用k、a、R0表示）．

14.(2015?苏锡常镇四市二调?11)．（10分）将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻．

（2）甲同学用多用表的直流电压（0～1V）档估测某水果电池的电动势，稳定时指针如图中A所示，则读数为 ▲ V；用多用表的欧姆×100档估测水果电池的内阻，稳定时指针如图中B所示，则读数为 ▲ Ω．上述测量中存在一重大错误，是 ▲ 。 （2）乙同学采用如图所示电路进行测量，并根据测量数据做出了R-

1图像，则根据图I象，该水果电池的电动势为 ▲ V，内阻为 ▲ Ω．（结果保留两位有效数字）

B

A

15.(2015?江山市模拟

?)9．（10分）众所周知，将两个金属电极铜、锌插入一个水果中就可以做成一个水果电池（如图1所示）．水果电池的电动势大约有1伏左右．但由于水果电池的内阻偏大，日常生

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活中我们很少用水果电池，那么水果电池的内阻到底有多大呢？某学习小组的同学就此进行如下探究．

（1）甲同学当用量程为0～1V、内阻约10kΩ的伏特表测其两极时读数为0.74V，用灵敏电流表直接接水果电池的两极，测得电流为0.55mA，由全电路欧姆定律得电池的内阻r==

Ω=1.3kΩ．乙同学把欧姆表直接接到水果电池的两极上，读得此时的读

数为84Ω．因而甲同学说水果电池的内阻为1.3KΩ，而乙同学则说是84Ω．

请你判断，用甲、乙两位同学的方法测量水果电池的内阻，结果是否准确，为什么？请选一位同学的方法说明理由．

（2）丙同学利用课本上介绍的伏安法测水果电池的电动势和内阻，电路图如图2所示．图3是丙同学根据测量数据在坐标纸描出的U随I变化的关系图象．由图象可得水果电池的电动势为 V（计算结果保留两位小数），内阻为 Ω（计算结果保留两位有效数字）．某次实验时发现电压表坏了，丙同学利用现有器材采用图象法同样测出了水果电池的电动势和内阻，则丙同学在利用图象法处理数据时做出的是 随 变化的关系图象．

第2讲 电学实验（B卷）

参考答案与详解

1.【答案】①R2，a ②如图所示③2.30 ④94

【命题立意】该题考查电学实验中电阻的测量

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【解析】：（1）由（3）中电流表的读数为0.50A时，电压表的读数为2.30v可知，Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变阻器R1，电源电压为6伏特，电流表的量程只有0.6A，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R2。 （2）如图 （3）2.30v （4）Rx的阻值为1.60欧姆，由可知，。 2.【答案】（1）15；（2）①E1、A1；②如图；左；③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】（1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻读数偏小，故应选用?1档位， 换挡后应该重新进行欧姆调零，由图1所示可知，欧姆表示数为15?1??15?； （2）①电压表的量程为0?6V，所以电源应选电源E1（电动势6V，内阻不计）， 电路中的最大电流

，所以电流表选择电流表A1（量程0.6A，内阻约

0.5?），

②要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，则电路应用分压法， 因为

，所以电流表用外接法，电路图如图所示：

闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端，此时电阻上的电压为零，通过电流表的电流也为零，

③实验时，电表读数会有误差，电压表分流也会产生误差；

V A1 R E1 S 第32页

④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大，造成了电阻增大，所以发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．

故答案为：（1）15；（2）①E1、A1；②如图、左；③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的。

【举一反三】对于题目要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，一定要选用滑动变阻器的分压接法，能根据电阻阻值、电压表内阻、电流表内阻的关系选择电表的连接方式，会分析电路产生的误差，难度适中。

I1?R0、A 3.【答案】（1）6；（2）R2；（3）I1【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】（1）由图甲可知，电流表A2负极接线，是连接在滑动变阻器的滑片P上，而图丙 是接在滑动变阻器下面右侧的接线柱上，所以是第6条导线连接错误；

（2）由图甲可知，电压表采用分压式接法，滑动变阻器应选择最大阻值较小的那个，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器R2造成的；

（3）由题意可知，待测电阻Rx与电阻箱阻并联，

UxRII根据欧姆定律和并联电路电压相等得：x??x?x

UxI0R0IxI1?R0 则得：Rx?I1由于计算Rx大小，是根据电阻Rx与电阻箱阻并联电压相等，利用比值来计算的，所以流表 A1的内阻不会造成系统误差，电流表A2的内阻也不会造成系统误差，故A正确，B错误。

I1?R0、A。 故答案为：（1）6；（2）R2；（3）I14.【答案】（1）R3；（2）图见解析；（3）见解析 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

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【解析】：（1）由实验的原理图可知，实验的原理是等效替代法，所以电阻箱的最大电阻值要大于待测电阻的电阻值，实验要选择电阻箱是R3； （2）根据实验原理图，依次连接，完成实验的连接如图：

（3）实验的原理是等效替代法，所以要保持第二次的电压与第一次的电压相等，所以实验的步骤如下：

保持R1不变，将开关S2,接通“2”，调节电阻箱R3的电阻值，使电压表的指针指到与刚才相同的位置，得出此时电阻箱R3的数据，即为待测电阻的电阻值。

故答案为：（1）R3；（2）如上图；（3）保持R1不变，将开关S2，接通“2”，调节电阻箱R3的电阻值，使电压表的指针指到与刚才相同的位置，得出此时电阻箱R3的数据，即为待测电阻的电阻。

?d2U5.【答案】（1）R1、图见解析；（2）13.5、0.46；（3）

4?I【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】（1）题目中给出的电源电压为30V，而给出的电压表量程为15V，为了 便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选小电阻D（R1）； 电路图如图所示：

（2）电压表量程为15V，故最小分度为0.5V，故读数为13.5V，电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A，则指针示数为：0.46A；

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（3）因由电阻定律可知：RL?ULL ????dIS?()22?d2U漆包线的长度：L? 4?I?d2U故答案为：（1）R1、如上图；（2）13.5、0.46；（3）。 4?I6.【答案】（1）串联、2950、B；（2）R0?r2、偏大 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】（1）根据串联电阻具有分压作用可知，应将电流表A2与电阻箱串联； 由U?I2(r2?R) 解得：R?U?r2?2950? I2由于待测电阻满足RVRX，所以电流表A1应采用内接法；由于滑动变阻器的全电阻远小?RXr1U?① RX?r2于待测电阻，所以变阻器应采用分压式接法，即电路应是分压内接电路，所以应选B电路； （2）根据串并联规律，当电流表满偏时应有：IA2?电流表半偏时应有：1U?② IA2?2RX?r2?R0联立以上两式解得：RX?R0?r2 由于以上实验是在认为变阻器的输出电压不变的情况下得出的，实际上当电阻箱从零变大后，由电路动态分析可知变阻器的输出电压应变大，所以当电流表半偏时， ②式应为：1U??③ IA2?2RX?r2?R0即：U?U?，比较①③两式可得：RX?r2?R0，所以：RX?R0?r，即测量值偏大。 故答案为：（1）串联、2950、B；（2）R0?r2、偏大。 7.【答案】①0.730；②A1；③

?d2R04L0；④无

【命题立意】本题旨在考查测定金属的电阻率。

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【解析】①螺旋测微器的读数为：d=0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm； ②根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最大电流为：

Imax?E3?A?0.143A?143mA，所以电流表应选：A1

r?Rx1?20E

r?Rx?R③：根据闭合电路欧姆定律，应有：Ig?可得：R?E?r?Rx Ig根据电阻定律应有：Rx??L12?d4

联立以上两式可得：R??4?EL??r ?d2IgR04? ?2?dL0根据函数斜率的概念应有：

解得：???d2R04L0

④：本题中若考虑电流表内阻RA，可将电流表内阻看做电源内阻的一部分，则有：

R??4?EL??(r?RA)，对图象的斜率没有影响，即电流表内阻对电阻率的测量结果2?dIg无影响。

故答案为：①0.730；②A1；③

?d2R04L0；④无。

8.【答案】（1）45；（2）5、U?IG图象见解析；（3）1.4、15.5 【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。

【解析】：（1）由图乙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：

R1?0?1000??4?100??5?10??5?1??455?

由欧姆定律可得：Rg?R1?U2???500? I0.004电流计内阻为：Rg?500??455??45?

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（2）将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，并联电阻阻值：R?IgRgI?Ig?45Ig10Ig?Ig?5?

根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示： 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 ?I4.0 （3）由图示电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.4，电源电动势E?1.4V， 0 1.0 2.0 U3.0 I/mA 电流表内阻：RA?U/V R1RgR1?RgG

??U1.4?0.85?45???20? 图象斜率：k???4.5?，

?I0.003?105?45电源内阻：r?k?RA?20??4.5??15.5?

故答案为：（1）45；（2）5、U?IG图象如上图所示；（3）1.4、15.5。 9.【命题立意】考查电流表内阻的测量

【答案】（1）R1（2分）；（2）原理图见右图（4分）。 （3）r1?I2?I1R0（2分）；I2、I1分别为某次实验时电流表I1A2、A1的示数，RO是定值电阻的电阻大小（2分，未交代RO不扣分）。

【解析】（1）为便于调节，滑动变阻器应选总阻值较小的R1；（2）电源电动势3 V，故电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）不可用；为精确测量电流表A1两端的电压值，应将定值电阻R0 （5Ω）与被测电流表A1并联，再与电流表A2串联，实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，控制电路应采用分压式。（３）r1的表达式为r1 =

UI2?I1?R0，I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，RO是定值电II1阻的电阻大小。

10.【答案】（1） A1 R2 （2）如右图所示。 （3） ?I1?I2?R2 G A1 R3 S R2 I2E、r 第37页

【命题立意】该题考查电学实验综合问题

【解析】（1）待测电流表G量程是1mA，其并联电路的电流和电阻应与其相当，选电阻R2，电流表A1

（2）待测电流表与定值电阻并联，然后由电流表测出并联电流，滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示．

（3）电流表A的示数为I1，电流表G的示数为I2，通过定值电阻的电流为I=I1-I2，电流表

G两端的电压U=IR2，待测电流表内阻rg=

11.【答案】1）断开S2，调节电阻箱的阻值；R1?R2 2) ①见图； E=6.0V， r=2.5? 【命题立意】本题旨在考察测电源的电动势和内阻

【解析】 根据实验原理确定实验方法及步骤，依据闭合电路欧姆定律求解；采用描点法作出对应的伏安特性曲线．根据图象和闭合电路欧姆定律可求得电动势和内电阻．

1）器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻；故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；当电路中电流相同时，电阻也应相同；因此可以控制电流相等，利用电阻箱的电阻，得出待测电阻的阻值；因此缺少的步骤应为：再将S2切换到b，调节电阻箱使电流表的示数仍为I；而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差： 即：Rx=R1﹣R2

（2）由闭合电路欧姆定律可知： E=U1+I1r E=U2+I2r

代入数据联立解得： E=6V，r=2.5Ω

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1?1/A I5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 3 6 9 12 15 18 21 Ｒ/Ω

12.【答案】①电压表的分流作用、系统误差；②如图所示； ③【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。

【解析】：（1）由图可知，电流表不是流过干路电路，原因是电压表的分流造成的； 这种误差是由于电路设计造成的，属于系统误差；

（2）由乙图可知电路的连接方法，则可知滑动变阻器没有正确接入，接入电路如图所示；

Rka、0 k?1k?1

（3）由闭合电路欧姆定律可知：E?U1?变形得：U1?则有：

U1?U2r R0R0?rRE?U2?0 rrR0ER?r?a，0?k rr解得：E?Rka，r?0 k?1k?1Rka、0。 k?1k?1故答案为：①电压表的分流作用、系统误差；②如图所示； ③第39页

【举一反三】本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式，再分析图象的意义，求得电动势和内电阻。 13.【答案】（1）图见解析；（2）

Rka、0 k?1k?1【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。

【解析】（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示：

（2）由图可知，V2测量R0与R两端的电压，V1测量R两端的电压，则R0两端的电压

U20?U10；

由欧姆定律可知：R0?U20?U10U20?U10?Rm；

U10U10Rm（2）由闭合电路欧姆定律可知：E?U2?变形得：U1?则有：

U1?U2r R0R0?rRE?U2?0 rrR0ER?r?a，0?k rrRka，r?0 k?1k?1解得：E?故答案为：（1）如图所示；（2）

Rka、0 k?1k?114.【答案】（1）0.84；3.2×103；不能用多用电表电阻档直接测电源内阻（2）1.0 1.6×103 【命题立意】本题旨在考察测量电动势和内阻的实验中的实验原理和数据处理 【解析】（1）根据多用电表的使用方法可明确读数及正确使用；

（2）由闭合电路欧姆定律可得出对应的公式；再由图象交点及斜率的意义可得出有

关电动势和内电阻的表达式，则可求得电动势和内电阻； （1）因为量程为1V，则最小分度为0.1V，故读数为：0.84V；

用×100档位测量电阻，电阻R=32×100=3.2×103Ω

本实验直接用欧姆档测量电源的内阻，这是错误的，因为欧姆档内部本身含有电源，而外部电压会干涉读数；故不能用多用电表电阻档直接测电源内阻 （2）由闭合电路欧姆定律可知：

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