1、专题十七 电学实验 高频考点能力突破 考点一 电学基本器材的使用与读数 1电压表、电流表、多用电表的读数技巧 对电表读数问题，要先弄清楚电表的分度值，即每小格的数值，再确定是12、15还是110估读，明确读数的小数位数 2多用电表的使用问题 在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，能区分机械调零和欧姆调零，掌握测量电阻的步骤 3电表的“三用”如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”例 1(1)如图甲所示，电压表选 03 V 量程时的读数为_ V，电压表选 015 V量程时的读数为_ V(2)如图乙所示，电流表选 00.
2、6 A 量程时的读数为_ A，电流表选 03 A 量程时的读数为_ A(3)如图丙所示，电阻箱的读数为_ 解题心得 预测 1 如图所示为多用电表的刻度盘若选用倍率为“100”的欧姆挡测电阻时，表针如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为_；如果要用此多用电表测量一个阻值约为 2.0104 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_(选填“10”“100”或“1 k”)(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为 50 mA 的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_ mA；当选用量程为 250 mA 的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_ mA.(3)当选用量程为10
3、V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_ V 考点二 以测量电阻为核心的电学实验 1电阻的测量 电阻测量首先要根据实验目的、实验原理、实验器材的不同而灵活选用“伏安法”(又分为内接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加 R 法”等测量电路从供电方式上又可分为限流电路和分压电路(1)有电压表、电流表且量程恰当时选择“伏安法”(2)电压表不能用或没有电压表等情形下，若精确知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”(3)电流表不能用或没有电流表等情况下，若精确知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”(4)在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表
4、的量程太小或太大，为了满足安全精确的原则，选择“伏安加 R 法”，此法又叫“加保护电阻法”2实验器材的选择(1)电源的选择：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏 例 2 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 1.5 V，内阻很小)，电流表(量程 10 mA，内阻约 10)，微安表(量程 100 A，内阻 Rg待测，约 1 k)，滑动变阻器 R(最大阻值 10 )，定值电阻 R0(阻
5、值 10)，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 90.0 A，电流表的示数为 9.00 mA，由此计算出微安表内阻 Rg_.解题心得 例 3 2022全国乙卷一同学探究阻值约为 550 的待测电阻 Rx在 05 mA 范围内的伏安特性可用器材有：电压表(量程为 3 V，内阻很大)，电流表(量程为 1 mA，内阻为 300)，电源 E(电动势约为 4 V，内阻不计)，滑动变阻器 R(最大阻值可选 10 或1.5 k)，定值电阻 R0(阻值可选 75 或 150)，开关 S，导线若干 (1)要求通过 Rx的电流可在 05 mA
6、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“10”或“1.5 k”)的滑动变阻器，R0应选阻值为_(填“75”或“150”)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_(保留 3 位有效数字)解题心得 预测 2 2022河北押题卷一金属线材料电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图所示电路，实验器材如下：未
7、知电阻，阻值约为 4.8；微安表(零刻度在表盘中间)，一段接导线，另一端接表笔；定值电阻 R1，阻值为 10；电阻箱 R2，阻值 099.9；电流表，量程 00.6 A，内阻 RA1；电压表，量程 03.0 V，内阻约为 3 000；滑动变阻器，010；电源，电动势为 3 V；电键，导线若干 实验过程如下：(1)按图连接电路，闭合电键之前，将滑动变阻器的滑片滑到最_端(填“左”或“右”)；(2)将电阻箱 R2的阻值调整到_，闭合电键；(3)将滑动变阻器 R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到_时，记录此次接触点的位
8、置，即为等分电阻的位置；(4)保持表笔与记录的接触位置的接触，读出此时电流表和电压表的读数分别为_ A 和_ V.(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为_.预测 3 2022湛江市测试两同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量 实验步骤如下：a用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值 D；b调节电阻丝上的导电夹 P 的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹 P 到电阻丝右端B 的长度 x；闭合开关 S，记录电压表示数 U、电流表示数 I；c改变电阻丝上导电夹 P 的位置，重复步骤 b，记录多组 x、U、I 的值(1)若螺旋测微器某
9、次测量结果如图乙所示，其示数为_ mm.(2)若选用某组 U、I 值，用 RxUI算出电阻丝连入电路的电阻 Rx，则计算值与真实值相比_(选填“偏小”“相等”或“偏大”)(3)根据多组测量得到的实验数据绘出UI-x 图像如图丙所示，若图线斜率为 k，则电阻丝的电阻率 _(用已知或测量出的物理量的符号表示)；电流表内阻对电阻率的测量_(选填“有”或“没有”)影响(4)用记录的数据绘制出 U-I 图像如图丁所示，由图像可知电源的内阻 r_.(结果保留两位有效数字)考点三 电表的改装、多用电表的原理与使用 例 4 2022辽宁卷某同学要将一小量程电流表(满偏电流为 250 A，内阻为 1.2 k)改
10、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 R140，R2360.(1)当开关 S 接 A 端时，该电流表的量程为 0_ mA；(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 Rx 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 解题心得 预测 4 2022重庆押题卷某兴趣小组利用所学知识自制一个欧姆表，他们先利用题图所示电路测量，一只量程为 100 mA 的电流表内阻，实验步骤如下：闭合 S
11、1，断开 S2，调节滑动变阻器 R1，使电流表达到满偏值 I0100 mA；保持 R1的滑片位置不变，闭合 S2，调节电阻箱 R2，使电流表的读数如题图所示，然后读出此时电阻箱 R2的阻值为 12.8；(可认为电路总电流保持不变)计算出电流表内阻 R0.(1)步骤中电流表示数为_ mA，步骤中电流表内阻 R0为_.(2)题图为改装后的欧姆表电路示意图电源电动势为 2 V、内阻很小可不计，S 为单刀双掷开关，a、b 为制作的两个挡位，其中一个是“1”挡，另外一个是“10”挡可计算出定值电阻 R3为_.(保留两位有效数字)(3)现使用该自制欧姆表测一未知定值电阻 Rx的阻值，将开关 S 接到 b
12、处，完成欧姆调零后，在红黑表笔间接入 Rx时电流表指针在题图所示位置，计算出 Rx电阻为_.预测 5 在“多用电表的使用”实验中：(1)甲同学利用多用电表测量电阻他用电阻挡“100”测量时发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为_(填写选项前的字母)A将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0”B将选择开关旋转到电阻挡“10”的位置 C将选择开关旋转到电阻挡“1k”的位置 D将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量(2)乙同学利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量闭合开关，以下操作正确的是_ A将选择开关旋转到合适的电阻挡
13、，闭合开关，利用图 1 的电路测量小灯泡的电阻 B将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图 1 的电路测量小灯泡两端的电压 C将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图 2 的电路测量通过小灯泡的电流 D将选择开关旋转到合适的电流挡，把图 2 中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流(3)丙同学将选择开关旋转到“直流 250 mA”挡作为电流表，设计了如图 3 所示的电路，已知电流表内阻 RA0.4，R1RA，R27RA.若将接线柱 1、2 接入电路时，最大可以测量的电流为_ A；若将接线柱 1、3 接入电路时，最大可以测量的电压为_ V.考点四 以测量电源电动
14、势为核心的电学实验 1常见测量电源电动势和内阻的三种方法 根据闭合电路欧姆定律 EUIr，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压 U 和电路中的总电流 I.2在数据处理问题中，利用图像得出电动势和内阻是常用的方法注意“化曲为直”例 5 2022北京押题卷在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：A电压表 V1：03 V，内阻约 3 k；B电压表 V2：015 V，内阻约 15 k；C电流表 A1：00.6 A，内阻约 0.1；D电流表 A2：03 A，内阻约 0.01；E滑动变阻器 R1：0100；F滑动变阻器 R2：015；G开关 S 和导线若干 (1)电流表应选用_，电压表应
15、选用_，滑动变阻器应选用_；(选填项目前的符号)(2)用所选器材按照图连接好电路后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关 S，通过调整滑动变阻器，得到多组电流 I 和电压 U.根实验数据，绘制出如图所示的 U-I 图像，由图线可求出 E_ V，r_；(3)实验中，某同学发现电流表被损坏，他利用完好的电压表和实验室中的下述器材，仍然可以较准确测量电源电动势和内阻的是_.A另一滑动变阻器 B电阻箱 C多个定值电阻(阻值为几欧)D量程合适的电压表(内阻未知)解题心得 预测 6 2022沧州二模某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻(电动势E 标称值为 3.7 V，允许最大放电电流为 500
16、mA)实验室备有如下器材：A电压表 V(量程为 3 V，电阻 RV约为 4.0)；B定值电阻 R0(阻值为 5)；C电阻箱 R(0999.9)；D开关 S 一只，导线若干 (1)为测量锂电池的电动势 E 和内阻 r，该同学设计了如图甲所示的电路图请你帮助该同学按图甲所示的电路图，将图乙中实物连线补充完整(2)实验时，该同学通过改变电阻箱 R 的阻值，得到多组测量数据，根据测量数据作出1U-1R图像，如图丙所示则该锂电池的电动势 E_ V、内阻 r_(结果均保留两位有效数字)该实验中电动势 E 的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是_ 预测 7 2022福建押题卷某同学用多用电表做了以下两个实
17、验：(1)用欧姆挡测量一电阻的阻值(约 580 610)，进行了如图甲所示的 a、b、c、d四个操作，正确的顺序是_；其中步骤 b 的指针指在图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为_(选填“1”“10”或“100”)；(2)欧姆挡进行电阻调零后，为了测量红、黑表笔短接时流出多用电表的电流 Im，该同学设计了如图丙所示的电路，但电路中有一处接线错误，请指出：_；正确连接线路后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，可得到多组电流表示数 I 和电阻箱阻值 R，作出1I-R 图线如图丁，该图线纵轴截距为 b，若忽略毫安表内阻，可得出 Im_；若考虑到毫安表内阻的影响，这个测量值_真实值(选填“大于”“等于”或“
18、小于”)考点五 电学其他实验 例 6 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，对给定电容值为 C 的电容器充电后放电，无论采用何种放电方式，其两极间的电势差 u 随电荷量 q 的变化图像都相同(1)请在图甲中画出上述 u-q 图像类比直线运动中由 v-t 图像求位移的方法，可以推导出两极间电压为 U 时电容器所储存的电能 Ep_(用 C 和 U 表示)(2)在如图乙所示的放电电路中，R 表示电阻阻值通过改变电路中元件的参数对同一电容器用相同的电压充电后进行两次放电，对应的 q-t 图像分别如图丙中、所示 a、两图像不同是_的改变造成的；b在实际应用中，有时需要电容器快速放电，有时需要电容器均匀放
19、电依据 a 中的结论，说明实现这两种放电方式的途径_ (3)如图丁所示，若某电容器的额定电压为 2.7 V，电容为 10 F，其充满电后储存的电能为_J(计算结果保留 3 位有效数字)解题心得 预测 8 某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验 (1)首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转进行上述实验的目的是_ A检查电流计测量电路的电流是否准确 B检查干电池是否为新电池 C推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来用图丙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向某次实验中在条
20、形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿_(选填“顺时针”或“逆时针”)方向 (3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一项需要推断的实验结果未完成，表格中未完成的部分应填：_(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)实验记录表(部分)操作 N 极朝下插入螺线管 从上往下看的平面图(B0表示原磁场，即磁铁产生的磁场)原磁场通过螺线管磁通量的增减 增加 感应电流的方向 沿逆时针方向 感应电流的磁场 B的方向 (4)该小组同学通过实验探究，对楞次定律有了比较深刻的认识结合以上实验，有同学 认为，理解 楞次 定律
21、，关键 在于抓 住 _(选填“B0”或“B”)总 是要 阻碍_(选填“B0”或“B”)磁通量的变化 预测 9 某物理兴趣小组在进行物理课外实验中，学生电源损坏，不能使用(1)(多选)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，可以使用 220 V 的交流电源来代替，要完成实验，下图实验器材中需要用到的有_ (2)组装变压器时，没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接 u311 sin 314t(V)的交流电源，原副线圈的匝数比为 81，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是_ A27.5 V B38.9 V C10.0 V D1 760 V 素养培优创新实验 情境 1 2022福建莆
22、田二模物理兴趣小组的同学们想通过实验探究热敏电阻的阻值与温度的关系及并联电路的电流与电阻的关系实验室有如下器材：A热敏电阻 Rx；B定值电阻 R0；C学生直流电压电源(电动势为 5 V，内阻不计)；D电流表 A1(量程为 0.6 A，内阻 r1为 5)；E电流表 A2(量程为 3 A，内阻 r2约为 1)；F数字温控箱；G开关 S，导线若干(1)为了更精确地描述出电阻 Rx随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值)，请完成虚线框内图甲电路图的设计 (2)闭合开关 S，分别记下电流表 A1、A2的示数为 I1、I2，其中 A2的示数如图乙所示，则 I2_ A，可得 Rx_(用题中已知和测量出的
23、物理量的符号表示)(3)实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的 Rx-t 图像由图像分析可知，当温控箱中的温度达到 450 时，通过热敏电阻的电流为 0.03 A，此时热敏电阻的阻值仍满足图丙中的变化规律，则电流表 A1 的示数为_ A(结果保留 2 位有效数字)解题心得 情境 2 2022辽宁押题卷目前表现比较出色的 18650 锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点，被广泛应用 中文名 18650 锂电池 常见类型 锂离子电池和磷酸铁锂电池 电池直径 18 mm 电压 3.7 V4.2 V 电池高度 65 mm 常见容量 2 000 mAh2
24、600 mAh3 000 mAh 某活动小组利用以下器材测定一个新锂电池的电动势，实验电路图如甲图所示 A电流表 G：量程 2 mA、内电阻 RG约为 200 B电压表 V：量程 03 V、内电阻 RV未知 C固定电阻 R0；阻值 R01 800 D电键、导线若干 实验过程如下：(1)闭合电键 S1，将电键 S2拨至“2”，稳定后电流表示数为 I01.85 mA；(2)将电键 S2 拨至“1”，稳定后电流表的示数为 I11.00 mA.由乙图可知电压表的示数为 U1_ V；(3)由以上数据可得：电动势 E _ V；(结果保留 2 位有效数字)(4)活动小组利用以上数据计算出了电压表的内阻为_，
25、该电压表内阻的测量值_其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)解题心得 情境 3 2022重庆外国语学校一诊酒驾严重危害了公共交通安全，打击酒驾现象已成为日常如图甲为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻 R1与酒精气体浓度 x 的关系如图乙所示 (1)某同学自行设计了简易酒精检测仪，如图丙所示，用到的器材有酒精气体传感器 R1、电源(电动势为 9.0 V，内阻未知)、电流表(满偏电流为 100 mA，内阻为 8.5)闭合开关，周围无酒精气体时，发现电流表刚好满偏，则电源内阻为_.用该仪器_(选填“能”或“不能”)检测酒驾 驾驶员状态 非酒驾 酒驾 酒精气体浓度标准(mg/
26、mL)小于 0.2 大于或者等于 0.2 检测仪状态 只有绿灯亮 绿灯、红灯都亮(2)另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表，他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为图丁只有绿灯亮表示被测试者非酒驾，红灯、绿灯一起亮表示被测试者酒驾图丁中电源电动势为 6 V，内阻不计，R2 为定值电阻，R1 为酒精气体传感器，L1、L2 是彩色小灯泡，颜色一红一绿，小灯泡两端的电压达到 0.7 V 才会发光，则 L1为_(选填“红”或“绿”)灯，当红灯刚亮时通过其的电流为_ A(结果保留2位有效数字)解题心得 专题十七 电学实验 高频考点能力突破 考点一 例 1 答案：(1)1.20 6.0(2)0.5
27、0 2.50(3)530.0 预测 1 解析：(1)欧姆表读数：对应最上边一行刻度值为 15，倍率为“100”，读数为 1.5103；测 2.0104 电阻时应选“1 k”的欧姆挡(2)选 50 mA 电流挡，则每一大格表示 10 mA，每一小格表示 1 mA，测量的精确度为 1 mA，应估读到 0.1 mA(此时为110估读)，表针对应的读数为 30.7 mA；选择量程为 250 mA 的电流挡，则每一大格表示 50 mA，每一小格表示 5 mA，测量的精确度为 5 mA，应估读到 1 mA(此时为15估读)，表针对应的读数为 153 mA.(3)选择 10 V 电压挡，则每一大格表示 2
28、V，每一小格表示 0.2 V，测量的精确度为 0.2 V，应估读到 0.1 V(此时应为12估读)，表针对应的读数为 6.1 V.答案：(1)1.5103 1 k(2)30.7(30.530.9 都正确)153(152154 都正确)(3)6.1 考点二 例 2 解析：流过电阻 R0的电流 I0I-Ig9 mA-0.09 mA8.91 mA，由欧姆定律可知，RgI0R0Ig 8.91100.09 990.答案：(1)如图所示(2)990 例 3 解析：(1)要求通过 Rx的电流可在 05 mA 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 1 mA，需测到 5 mA，则要对电流
29、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 1 mA改装为量程 5 mA，则 R0UI1 mA300 5 mA1 mA 75，故 R0应选阻值为 75 的定值电阻(3)电压表的分度值为 0.1 V，读数时需估读到分度值的下一位，读数为 2.30 V，电流表的分度值为 0.02 mA，此时示数为 0.84 mA，考虑到改装关系，流过 Rx的电流为 50.84 mA4.20 mA，利用 RUI解得 Rx548.答案：(1)如图所示(2)10 75 (3)2.30 4.20 548 预测 2 解析：
30、(1)按图连接电路，闭合电键之前，要保护电路，让电流最小，则将滑动变阻器的滑片滑到最右端，让阻值最大(2)由于为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，则将电阻箱 R2的阻值调整与定值电阻 R1相等，调为 10.(3)利用了串联电阻的分压作用，当两电阻阻值相等时，电势降低一样，则两触点的电势相等，流过微安表的电流为零，所以为了等分电阻，只需要调节表笔在未知电阻上的接触位置，直到流过微安表的电流为零时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置(4)电流表的最小刻度为 0.02 A，读数时，只需要同位估读，所以电流表的读数为 0.50 A.电压表的最小刻度为 0.1 V，读数时，需要估读到下一位，所
31、以电压表的读数为 2.50 V.(5)并联电阻的阻值为 R 并UI2.500.505 根据并联电路电阻关系有1R并1Rx+1R1+R2 代入数据解得 Rx6.7 答案：(1)右(2)10(3)流过微安表的电流为零(4)0.50 2.50(5)6.7 预测 3 解析：(1)根据图乙的螺旋测微器可知，其示数为 D1.5 mm16.50.01 mm1.665 mm(2)由图甲电路图可知，电压表测量的是 Rx 和电流表的电压，电流表测量的是流过 Rx的电流，若用 RxUI算出电阻丝连入电路的电阻 Rx，则计算值与真实值相比偏大(3)根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻 RxxS4xD2 设电流表
32、内阻为 RA，根据欧姆定律可知UIRxRA4D2xRA 根据图丙UI-x 图像可知4D2k，解得 D2k4 电流表内阻对电阻率的测量没有影响(4)根据闭合回路的欧姆定律可知 UE-Ir 由图丁的 U-I 图像可知，电源的内阻 r1.51.00.55 0.91 答案：(1)1.665(1.6621.668 均可)(2)偏大(3)kD24 没有(4)0.91 考点三 例 4 解析：(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 UmImr25010-61.2103V0.3 V 此时 R1和 R2的电流为 IUmR1+R20.340+360A0.7
33、510-3A0.75 mA 所以总电流为 I 总ImI1 mA，即量程为 01 mA.(2)当开关 S 接 B 端时，由图可知电阻 R1和电流表串联再和电阻 R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过电阻 R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以开关 S 接 B 端时，该电流表的量程比接在 A 端时大(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 答案：(1)1(2)大(3)乙 预测 4 解析：(1)电流表示数 I180 mA 时，R2
34、所在支路电流 I2I0-I120 mA，故 R0R24 3.2.(2)S 接 a 时，欧姆表内阻 R 内E0I020，S 接 b 时 R3分流，电流表满偏时，电路总电流增大，此时欧姆表内阻 R内R 内，故 S 接 a 时为“10”挡，S 接 b 时为“1”挡，即 S接 b 时电路总电流增大为原来的 10 倍，R内E010I02，此时 R3所在支路电流 I310I0-I09I0，因此 R3R09 0.36.(3)S 接 b 且电流表示数 I180 mA 时 E0R内+Rx10I1，2 V2+Rx0.8 A 解得 Rx0.5 答案：(1)80 3.2(2)0.36(3)0.5 预测 5 解析：(1
35、)甲同学用电阻挡“100”测量时发现指针偏转角度过小，说明倍率挡选择过低，应该选择1k 挡，换挡后再重新调零，然后进行测量，则下列选项中合理的操作顺序为 CAD.(2)根据欧姆挡使用规则，严禁在通有电流的电阻上使用欧姆挡测量电阻，则选项 A 错误；将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图 1 的电路测量小灯泡两端的电压，红表笔接高电势点，电流从红表笔流入，选项 B 正确；将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图 2 的电路测量通过小灯泡的电流，电流从红表笔流入，选项 C 正确，D 错误(3)因 R1RA，则若将接线柱 1、2 接入电路时，当电流计满偏时，通过 R1 的电流也为250
36、 mA，则最大可以测量的电流为 500 mA0.5 A；若将接线柱 1、3 接入电路时，最大可以测量的电压为 U2Ig(R1RAR1+RA+R2)1.5 V.答案：(1)CAD(2)BC(3)0.5 1.5 考点四 例 5 解析：(1)一节干电池的电动势约为 1.5 V，则电压表应选用 A，为了减小测量误差，电流表选择 C，为了方便操作，滑动变阻器选择阻值较小的 F；(2)根据闭合电路欧姆定律得 UE-Ir 可得 U-I 图线的纵轴截距为电源电动势 E1.49 V 斜率的绝对值为电源内阻 r1.491.000.640 0.76 (3)利用滑动变阻器和电压表，无法求出电路中的电流，所以不能测出电
37、动势和电源内阻，故 A 错误；利用变阻箱和电压表，由于电阻箱可以读出阻值，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故 B 正确；利用多个定值电阻和电压表，定值电阻阻值已知，所以可以计算出电路中的电流，可以测出电动势和电源内阻，故 C 正确；利用两个电压表，由于电压表的内阻未知，无法较准确测量电源电动势和内阻，故 D 错误 答案：(1)C A F(2)1.49 0.76(3)BC 预测 6 解析：(1)图乙中实物连线如图所示 (2)由闭合电路的欧姆定律可知 EUUR(rR0)化简可得1U1E+R0+rE1R 对照题图丙可知1E0.3 解得 E3.3 V 根据表达式1U1E+R0+r
38、E1R 可得，图丙斜率为 R0+rE k1.500.300.24 解得 r12 电压表的分流主要导致实验中电动势 E 的测量值偏小 答案：(1)图见解析(2)3.3 12 电压表的分流 预测 7 解析：(1)机械调零，用刻度盘下的调零旋钮手动把指针拨到零刻度线处；指针调零，两个表笔短接，调整调零旋钮，让指针指在零的位置；连接待测电阻测量，表盘电阻的读数，乘以挡位开关倍率，乘积为电阻值；测完后万用表挡位调到交流电压的最高挡，或断开挡故正确的顺序是 adcb；由于电阻的阻值(约 580 610)，根据在图乙所示的刻度，可知选择的倍率为10；(2)万用表欧姆挡表内自带电源，电流红进黑出，而对于毫安表
39、，电流应从正极进负极出，因此电流表的正负接线柱接反；欧姆表测量原理为 IERg+r+Rx(设毫安表无电阻)，作如题图线可将其转化为1IRxE+Rg+rE，当 Rx为零时，此时1I1b，即 Im1b，由于 ImER总，当考虑到毫安表内阻的影响，R 总增大，这个测量值小于真实值 答案：(1)adcb 10(2)电流表的正负接线柱接反 1b 小于 考点五 例 6 解析：(1)由电容的定义式可知 CQU，则 u-q 图像为过原点的斜率恒定的直线，如图所示，图像和横轴围成的面积表示电容器储存的电能，则 Ep12qU，又由电容的定义式有 CQUqU，则有 Ep12CU2.(2)a.因为两次放电是同一电容器
40、用相同电压充电后的放电，由 QCU 可知两次放出的总电荷量相等，故、两条曲线不同只能是 R 的改变造成的b.R 较小时，刚开始放电瞬间电流 I 大，图像在该点切线斜率大，对应图像，短时间内放出的电荷量更多，故减小 R可以实现电容器快速放电；R 较大时，放电瞬时电流 I 小，对应图像，故增大 R 可以实现均匀放电(3)根据公式有 Epmax12 CUmax212102.72 J36.5 J 答案：(1)12CU2(2)a.R b减小 R 可以实现电容器快速放电，增大 R 可以实现均匀放电(3)36.5 预测 8 解析：(1)由题意可知，电流从电流计左边进时，指针左偏，右边进时，指针右偏，本实验目
41、的是探究感应电流的方向，则进行上述实验的目的是推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系，故选 C；(2)电流计指针向右偏转，说明电流从电流计的右边(正接线柱)流入，则说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向；(3)由题意可知，感应电流的方向为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外；(4)由题意可知，理解楞次定律，关键在于抓住 B总是要阻碍 B0磁通量的变化 答案：(1)C(2)顺时针(3)垂直纸面向外(4)B B0 预测 9 解析：(1)本实验需要线圈和铁芯，还需要电压表测量电压，故选 A、C.(2)根据题意 U13112 V220 V 根据U1U2n1n2 代入数
42、据得 U2n2n1U127.5 V 由于铁芯没有闭合，有漏磁现象，实际上输出电压低于计算值，故选 C.答案：(1)AC(2)C 素养培优创新实验 情境 1 解析：(1)题中没有电压表，可用已知内阻的电流表 A1与热敏电阻并联测电压，电流表 A2放在干路上测电流，实验电路图如图所示 (2)A2的量程为 3 A，最小刻度为 0.1 A，则示数 I21.20 A，根据电路图可得 RxI1r1I2I1.(3)由图丙可知 Rx(10215t)，当温控箱中的温度达到 450 时，热敏电阻的阻值为 Rx70，又此时通过热敏电阻的电流为 0.03 A，则电流表 A1的示数为 I1IRxr1 0.03705 A
43、0.42 A.答案：(1)见解析图(2)1.20 I1r1I2I1(3)0.42 情境 2 解析：(2)由乙图可知电压表量程选择为 03 V，1 格对应的电压数值为 0.1 V，故需要估读到精确值的下一位，图中示数为 U11.70 V.(3)将电键 S2拨至“2”，由闭合电路欧姆定律可得 EI0(rRGR0)，将电键 S2拨至“1”，由闭合电路欧姆定律可得 EU1I1(rRGR0)，联立以上式子解得 EU1I0I0I11.701.851.851.00 V3.7 V(4)根据欧姆定律可得电压表的内阻为 RVU1I11.701.00103 1 700，由于将电键 S2拨至“1”，电流表与电压表为串
44、联关系，故电流表示数就是通过电压表的电流，所以电压表内阻测量值等于真实值 答案：(2)1.70(3)3.7(4)1 700 等于 情境 3 解析：(1)电流表刚好满偏，则电流表两端电压为 UAIRA0.85 V，此时周围无酒精气体，则 R1取 80，其两端电压为 U1IR18 V，则电源内阻为 rEU1UAI1.5；当无酒精气体时，R1电阻最大，此时电流表刚好满偏，若有酒精气体时，R1电阻变小，电路中电流变大，超过电流表的最大量程，所以该仪器不能检测酒驾(2)两个小灯泡颜色一红一绿，小灯泡两端的电压达到 0.7 V 才会发光，所以亮绿灯的小灯泡需要保证其两端的电压一直大于等于 0.7 V，初始电阻大时应当不让红色小灯泡亮，等电阻变小时让红色小灯泡亮，这样才可以查出酒驾，所以一直亮绿灯的小灯泡应当与定值电阻串联接在一起，这样无论 R1 如何变化，都不会影响绿色小灯泡是否亮，且与定值电阻串联接在一起也会保证绿灯一直亮，所以 L2 是绿灯，L1 是红灯当酒精气体浓度达到 0.2 mg/mL 时，L1会变亮，此时 L1两端电压为 0.7 V，已知电源电动势为 6 V，则 R1两端电压为5.3 V，根据图乙可知 R1的阻值为 30，则当红灯刚亮时，通过其的电流为 I1UR1R1 5.330 A0.18 A.答案：(1)1.5 不能(2)红 0.18