1、电学实验 专题十五 经典特训题组 1某同学用伏安法测某定值电阻的阻值，所用电压表内阻约 1000，所用电流表内阻约 20，电流表的量程为 3 mA，由于被测电阻的阻值大小未知，他先后采用了如图甲和乙所示的电路分别进行测量，每次实验通过调节滑动变阻器，记录测得的多组电压表和电流表的读数，作出 U-I 图象，如图丙和丁。(1)根据电路图甲测得的数据作出的 U-I 图象应是_(填“丙”或“丁”)图。(2)由测量结果判定电路图_(填“甲”或“乙”)图测量结果较为准确，根据该电路得到电阻的测量值 Rx_(保留两位有效数字)，Rx 的测量值_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。(3)该同学为了减小系
2、统误差，设计了如图戊所示的电路测上述电流表(图中 A)的内阻，实验室提供的器材有：A电流表量程 06 mA B电流表量程 04 mA C滑动变阻器 010 D滑动变阻器 01000 E定值电阻阻值 R20 F电源、开关、导线若干 电流表 A1 应选_(选填“A”或“B”)；滑动变阻器应选_(选填“C”或“D”)。若某次测量得到电流表A的示数为2.0 mA，电流表A1的示数为3.9 mA，则此次测量得到电流表的内阻为_(保留两位有效数字)。答案(1)丁(2)乙 1.1103 大于(3)A C 19 解析(1)根据两电路图可知甲电路中电阻的测量值偏小，画出的 U-I 图象的斜率偏小，则根据电路图甲
3、测得的数据作出的 U-I 图象应是丁图。(2)由丁图可知，电阻 R 的测量值为 RUI 2.81.53.01.2103 722，则 RRA，可知应该采用电流表内接电路，即乙电路；根据该电路得到的 U-I 图象是丙图，可得电阻的测量值RUI 2.81.52.61.4103 1.1103；因测量值中包括电流表的内阻，则Rx 的测量值大于真实值。(3)电流表 A1 应选量程较大的 A；滑动变阻器用分压电路，故应选 C。根据欧姆定律可得(I1I)RIRA，解得电流表的内阻：RAI1IRI19。2为测定金属丝的电阻率，某同学把一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上。用多用电表粗测金属丝的
4、电阻 Rx 约为 5，实验室有以下器材可选用：电流表 A1(量程 300 mA，内阻 r15)；电流表 A2(量程 600 mA，内阻 r2 约为 1)；电压表 V(量程 20 V，内阻 r3 约为 3 k)；滑动变阻器 R1(010，额定电流为 1 A)；滑动变阻器 R2(0250，额定电流为 0.01 A)；电源 E(电动势 3 V，内阻较小)；导线、开关若干。(1)如图 1，用螺旋测微器测量金属丝直径 d_ mm。(2)为准确测出该金属丝的电阻，要求多测几组数据，请帮该同学在方框内(图 2)画出测量该电阻 R 的电路原理图(标出所用仪器的代号)，写出对应的表达式 Rx_，表达式中各物理量
5、的含义：_。(3)如果用符号 d 表示测得金属丝的直径、L 表示金属丝的长度、Rx 为金属丝电阻值，则该金属的电阻率 _(用 d、L、Rx 表示结果)。答案(1)2.150(2)电路图见解析 I1r1I2I1 I1为电流表 A1的示数，I2为电流表 A2的示数，r1 为电流表 A1 的内阻(3)d2Rx4L 解析(1)螺旋测微器的固定刻度为 2 mm，可动刻度为 15.00.01 mm0.150 mm，故金属丝直径 d2 mm0.150 mm2.150 mm。(2)实验要求多测几组数据，由题给数据，可知滑动变阻器采用分压接法，故选电阻较小的滑动变阻器 R1；题中所给电压表量程太大，故不选用；要
6、测量金属丝的阻值，可以把电流表 A1 作为电压表使用，故实验电路图如图；根据欧姆定律，有：Rx I1r1I2I1 其中 I1 为电流表 A1 的示数，I2 为电流表 A2 的示数，r1 为电流表 A1 的内阻。(3)根据电阻定律，有：RxLS 由代入数据，得：d2Rx4L。3某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5 V 1.25 W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：电压表 V1(量程为 3 V，内阻为 3 k)电流表 A1(量程为 100 mA，内阻为 10)电流表 A2(量程为 3 A，内阻为 0.1)滑动变阻器 R1(010，额定电流为 2 A)
7、滑动变阻器 R2(01 k，额定电流为 0.5 A)定值电阻 R3(阻值为 2.5)定值电阻 R4(阻值为 10)定值电阻 R5(阻值为 1 k)电源 E(E3 V，内阻不计)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。(1)实验中滑动变阻器应选用_，电流表应选用_，并_(填“串联”或“并联”)定值电阻。(均填器材的符号)(2)在图 1 中的虚线框内画出电路图。(图中标出选用的器材的符号)(3)实验中得到的该灯泡的伏安特性曲线如图 2 所示，如果将小灯泡与另一个电动势为 2 V、内阻为 4 的电源直接相连，则小灯泡的实际功率为_ W。(保留两位有效数字)答案(1)R1 A1 并联(2
8、)电路图见解析(3)0.25 解析(1)为了使小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应选阻值较小的 R1；灯泡额定电流为：IPU1.25 W2.5 V 0.5 A500 mA，电流表 A2 量程太大，不能用它测电流，把电流表 A1 与定值电阻 R3 并联扩大其量程测电流。(2)描绘灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表采用外接法，实验电路图如图所示。(3)在灯泡 I-U 坐标系内作出电源的 I-U 图线如图所示：由图示图线可知：U0.9 V，I0.28 A 灯泡实际功率为：PUI0.90.28 W0.
9、25 W。4用如图甲所示的实验电路测电源电动势和内电阻，其中 R0 为定值电阻，R 为阻值可调可读的电阻箱。(1)实验中电源电动势 E、电压传感器读数 U、电阻箱读数 R、定值电阻阻值 R0、电源内阻阻值 r 之间的关系式为 E_。(2)实验测得多组电阻箱读数 R 及对应的电压传感器读数 U，选取电阻箱读数 R()为横坐标，选取 y 为纵坐标，由计算机拟合得到如图(乙)所示的实验图象，则纵坐标_。AyU(V)ByU2(V2)Cy1U(V1)Dy U(V12)(3)若 R01，根据在(2)中选取的纵坐标 y，由实验图象(乙)可得电源电动势 E_ V，内阻 r_(结果保留两位有效数字)。答案(1)
10、R0RrR0U(2)C(3)3.0 2.9 解析(1)利用闭合电路欧姆定律可得：EUR0(RR0r)。(2)根据表达式：EUR0(RR0r)可得：1U 1ER0RR0rER0，所以纵坐标y 应为1U，其单位为 V1，故 C 正确，A、B、D 错误。(3)根据表达式1U 1ER0RR0rER0，图象斜率：k 1ER02.61.33.9 V1113 V11，可得电源电动势：E3.0 V；图象截距：R0rER0 1.3 V1，可得电源内阻：r2.9。5指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。(1)如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中 S 为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱 B
11、可以分别与触点 1、2、3 接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是_(选填选项前面的字母)。A当 S 接触点 1 时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔 B当 S 接触点 2 时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔 C当 S 接触点 2 时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱 B 接的是红表笔 D当 S 接触点 3 时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱 B 接的是红表笔(2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。a若所选挡位为直流 50 mA 挡，则示数为_ mA；b若所
12、选挡位为电阻10 挡，则示数为_。(3)用该多用电表正确测量了一个约 15 的电阻后，需要继续测量一个阻值约 2 k 的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤序号：_。A将红表笔和黑表笔接触 B把选择开关旋转到“100”位置 C把选择开关旋转到“1 k”位置 D调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点(4)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流 I 和它的阻值 Rx 关系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是_。答案(1)A(2)21.0 190(3)BAD(4)AC 解析(1)由图示电路图可知，
13、当 S 接触点 3 时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔，故 D 错误；由图示电路图可知，当 S 接触点 2 时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔，故 B、C 错误；由图示电路图可知，当 S 接触点 1 时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱 B 接的是黑表笔，故 A 正确。(2)若所选挡位为直流 50 mA 挡，由图所示可知，其分度值为 1 mA，则示数为 21.0 mA；若所选挡位为电阻10 挡，由图所示可知，示数为 1910 190。(3)用多用电表正确测量了一个约 1
14、5 的电阻后，要继续测量一个阻值约 2 k 的电阻，首先要把选择开关置于100 挡位位置，然后进行欧姆调零，把红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零刻度线位置，最后再测电阻，故合理的步骤是 BAD。(4)设欧姆表内电池电动势为 E，内阻为 r，电流表内阻与调零电阻的和为 Rg，则有：IERgrRx，由此可知，随着 Rx 的增大，I 减小，且趋向于0，故 C 正确，D 错误；上式的倒数：1IRgrRxE，可知1I-Rx 是线性函数，Rx0 时，1I0 且有最小值，1I随着 Rx 的增大而增大，故 A 正确，B 错误。6电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一
15、事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表(量程 3 V，内阻约为 3000)，电阻箱 R0(最大阻值为99999.9)，滑动变阻器 R1(最大阻值 100，额定电流 2 A)，电源 E(电动势 6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干。(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。(2)根据设计的电路进行的实验步骤是：移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在的支路分压_(填写“最大”或“最小”)；闭合开关 S1、S2，调节 R1，使电压表的指针_(填写“满偏”或“半偏”)；保持滑动变阻器滑片位置不变，断开 S2，调节电阻箱 R0，使电压
16、表的指针_(填写“满偏”或“半偏”)；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。(3)将这种方法测出的电压表内阻记为 RV，与电压表内阻的真实值 RV相比，RV_(填“”“”或“”)RV。答案(1)电路图见解析(2)最小 满偏 半偏(3)解析(1)待测电压表电阻(3000)远大于滑动变阻器 R1 的电阻值(100)，故滑动变阻器 R1 采用分压式接法；电路图如图所示：(2)根据设计的电路进行的实验步骤是：移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在的支路分压最小；闭合开关 S1、S2，调节 R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片位置不变，断开 S2，调节电阻箱 R0，使电压表的指针
17、半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。(3)电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算值，则会引起测量值偏大，故 RVRV。7为了将一电流表改装成欧姆表，某同学设计了如图所示的原理图。实验中用到的器材如下：A电池：电动势 E3.0 V，内阻 r1.2 B电流表一个：量程为 3 mA，内阻 200 C电阻箱 R：阻值范围 0999.9 (1)操作时，先欧姆调零将电阻箱的阻值 R 调至最大，并将红、黑两表笔短接，调节电阻箱 R 的阻值，使电流表指针满偏，则电阻箱阻值 R_。(2)若将电流表示数范围限制在 1.0 mA 到 2.0 mA 之间，则该欧姆
18、表可测量的电阻范围为_。(3)如果将定值电阻 R050 的电阻与电路图中的电流表串联，重新调零，该欧姆表的中值电阻为_。答案(1)798.8(2)5002000(3)1000 解析(1)指针指到最大刻度时：IgErRgR 代入数据解得：R798.8。(2)欧姆表调零后，其内阻：R 内EIg3.0 V3103 A1000，电流表示数为：I1.0 mA，则：IER内R1，代入数据解得：R12000；电流表示数为：I2.0 mA 时，则：IER内R2，代入数据解得：R2500；则：欧姆表的测量范围是：5002000；(3)将定值电阻 R050 的电阻与电路图中的电流表串联，重新进行欧姆调零，欧姆表中
19、值电阻不变，仍为 1000。真题调研题组 1(2019全国卷)某同学要将一量程为 250 A 的微安表改装为量程为20 mA 的电流表。该同学测得微安表内阻为 1200，经计算后将一阻值为R 的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图 a 所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。(1)根据图 a 和题给条件，将图 b 中的实物连线。(2)当标准毫安表的示数为 16.0 mA 时，微安表的指针位置如图 c 所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是_。(填正确答案标号)A18 mA B21 mA C25 mA D28 mA(3)产生上述问题的原因可能
20、是_。(填正确答案标号)A微安表内阻测量错误，实际内阻大于 1200 B微安表内阻测量错误，实际内阻小于 1200 CR 值计算错误，接入的电阻偏小 DR 值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为 R 的电阻换为一个阻值为 kR 的电阻即可，其中 k_。答案(1)图见解析(2)C(3)AC(4)9979 解析(1)微安表改装为大量程的电流表，应并联电阻 R，实物连线如图所示。(2)串联电路中电流处处相等，毫安表示数为 16.0 mA 时，对应微安表的示数为 160 A，根据比例关系得，当微安表指针指到满量程 250 A 时，毫安表
21、的示数应为 25 mA，即为改装后电表的量程，C 正确。(3)根据 IgRg(IIg)R，得 IIgRgR Ig。产生上述问题的原因可能是微安表内阻测量错误，实际内阻大于 1200，或者并联的电阻 R 值计算错误，接入的电阻偏小，A、C 正确。(4)设微安表的满偏电压为 U，则对并联的电阻 R 有 U(250.25)103 AR 对并联的电阻 kR 有 U(200.25)103 AkR 解得 k9979。2(2019全国卷)某小组利用图 a 所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压 U 与温度 t 的关系，图中 和 为理想电压表；R 为滑动变阻器，R0 为定值电阻(阻值 100)；S
22、 为开关，E 为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度 t 由温度计(图中未画出)测出。图 b 是该小组在恒定电流为 50.0 A 时得到的某硅二极管 U-t 关系曲线。回答下列问题：(1)实验中，为保证流过二极管的电流为 50.0 A，应调节滑动变阻器 R，使电压表的示数为 U1_ mV；根据图 b 可知，当控温炉内的温度t 升高时，硅二极管正向电阻_(填“变大”或“变小”)，电压表示数_(填“增大”或“减小”)，此时应将 R 的滑片向_(填“A”或“B”)端移动，以使 示数仍为 U1。(2)由图 b 可以看出 U 与 t 成线性关系。硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏
23、度为Ut _103 V/(保留两位有效数字)。答案(1)5.00 变小 增大 B(2)2.8 解析(1)、是理想电压表，则 R0 与硅二极管串联，电流相等，R0 两端电压 U1IR050.0106100 V5.00103 V5.00 mV。由 U-t 图象知，当控温炉内温度 t 升高时，U 变小，又 I50.0 A 不变，故硅二极管正向电阻变小；当控温炉内温度升高时，硅二极管电阻变小，反过来影响电路中电流，由闭合电路欧姆定律知，电路中电流增大，示数增大；要保持 示数不变，需增大滑动变阻器的阻值，即将滑片向 B 端移动。(2)由 U-t 图象的斜率可知：Ut 0.440.308030 V/2.8
24、103 V/。3(2019全国卷)某同学欲将内阻为 98.5、量程为 100 A 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的 15 k 刻度正好对应电流表表盘的 50 A 刻度。可选用的器材还有：定值电阻 R0(阻值 14 k)，滑动变阻器 R1(最大阻值 1500)，滑动变阻器 R2(最大阻值 500)，电阻箱(099999.9)，干电池(E1.5 V，r1.5)，红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计 将图 a 中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器 R 接入电路的电阻应为_；滑动变阻器选_(填“R1”或“R2”)。(2)刻度欧姆表表盘 通过计算，对整个表盘进行电
25、阻刻度，如图 b 所示。表盘上 a、b 处的电流刻度分别为 25 和 75，则 a、b 处的电阻刻度分别为_、_。(3)校准 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向_ k 处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图c 所示，则电阻箱接入的阻值为_。答案(1)如图所示 900 R1(2)45 5(3)0 35000.0 解析(1)欧姆表内各元件串联，且红表笔接电源负极，黑表笔接电源正极。欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即 R 内rR0RAR15 k，解得 R900。由于滑动变阻器 R2 的最大
26、阻值为 500，所以滑动变阻器选R1。(2)根据闭合电路欧姆定律，得 IaER内Ra和 IbER内Rb，代入数据解得Ra45 k，Rb5 k。(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器，使欧姆表指针指向 0 k 处。电阻箱的阻值为(0.1010100100010005100003)35000.0。4(2019天津高考)现测定长金属丝的电阻率。(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是_ mm。(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻 Rx 约为 100，画出实验电路图，并标明器材代号。电源 E
27、(电动势 10 V，内阻约为 10)电流表 A1(量程 0250 mA，内阻 R15)电流表 A2(量程 0300 mA，内阻约为 5)滑动变阻器 R(最大阻值 10，额定电流 2 A)开关 S 及导线若干(3)某同学设计方案正确，测量得到电流表 A1 的读数为 I1，电流表 A2的读数为 I2，则这段金属丝电阻的计算式 Rx_。从设计原理看，其测量值与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“相等”)。答案(1)0.200(0.1960.204 均可)(2)图见解析(3)I1R1I2I1 相等 解析(1)d20.00.01 mm0.200 mm。(2)本题要测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻
28、的电流表 A1 充当电压表，由于电流表 A1 的满偏电压 UA1ImR11.25 V，比电源电动势小得多，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。(3)当电流表 A1、A2 读数分别为 I1、I2 时，通过 Rx 的电流为 II2I1，Rx 两端电压 UI1R1，故 RxUI I1R1I2I1。不考虑读数误差，从设计原理看，测量值等于真实值。5(2017全国卷)某同学利用如图 a 所示的电路测量一微安表(量程为100 A，内阻大约为 2500)的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器 R1、R2(其中一个阻值为 20，另一个阻值为 2000)；电阻箱 Rz(最大阻值为99999.9)；电源 E(电
29、动势约为 1.5 V)；单刀开关 S1 和 S2。C、D 分别为两个滑动变阻器的滑片。(1)按原理图 a 将图 b 中的实物连线。(2)完成下列填空：R1 的阻值为_(填“20”或“2000”)。为了保护微安表，开始时将 R1 的滑片 C 滑到接近图 a 中滑动变阻器的_端(填“左”或“右”)对应的位置；将 R2 的滑片 D 置于中间位置附近。将电阻箱 Rz 的阻值置于 2500.0，接通 S1。将 R1 的滑片置于适当位置，再反复调节 R2 的滑片 D 的位置。最终使得接通 S2 前后，微安表的示数保持不变，这说明 S2 接通前 B 与 D 所在位置的电势_(填“相等”或“不相等”)。将电阻
30、箱 Rz 和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将 Rz 的阻值置于 2601.0 时，在接通 S2 前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为_(结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_。答案(1)图见解析(2)20 左 相等 2550(3)调节 R1 上的分压，尽可能使微安表接近满量程 解析(1)根据原理图 a，将图 b 中的实物连线如图所示。(2)滑动变阻器 R1 在实验中为控制电路，且为分压接法，应选总阻值小的滑动变阻器，故 R1 的阻值为 20。为了保护微安表，S1 闭合时，微安表上的电压为零，故开始时应将 R1的滑片 C 滑到滑动变阻器的左端。接通
31、S2 前后，微安表的示数保持不变，说明 S2 闭合后，没有电流流过 S2，故 B、D 两点的电势相等。实验过程中，由于测量电路，即由 Rz、R2 组成的电路的阻值很大，可认为测量电路两端的电压不变，故与 Rz 互换后通过 R2、Rz 和的电流不变，电路如图所示。由于 B、D 两点的电势相等，对于图甲，I1RAI2R I1Rz1I2R，即RARz1RR 对于图乙，I1Rz2I2R I1RAI2R，即Rz2RARR 所以RARz1Rz2RA 所以 RA Rz1Rz2 25002601 2550。(3)提高测微安表内阻的精度，可减小系统误差，如调节 R1 上的分压，尽可能使微安表接近满量程。模拟冲刺
32、题组 1(2019河南百师联盟高三上学期七调)某同学在做完“描绘小灯泡的伏安特性曲线”后，又对一个标有“6 V 3.5 W”小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究，同研究小灯泡一样，要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到 6 V，实验室备有下列器材：A电流表(量程：00.6 A，内阻约为 1；量程：03 A，内阻约为 0.1)B电压表(量程为 06 V，内阻几千欧)C滑动变阻器 R1(最大阻值 10，额定电流 2 A)D滑动变阻器 R2(最大阻值 1750，额定电流 0.3 A)E电池组(电动势为 9 V，内阻小于 1)F开关和导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选_(填
33、“C”或“D”)，电流表的量程应选_(填“”或“”)。(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。(3)闭合开关前，为防止电动机输入电压过高而损坏，滑动变阻器滑片 P应滑到_(填“M”或“N”)端。(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P，改变加在电动机上的电压，实验中发现当电压表示数大于 1 V 时电风扇才开始转动，电动机的伏安特性曲线如图乙所示，则电动机线圈的电阻为_，电动机正常工作时的机械功率为_ W。(保留两位有效数字)答案(1)C (2)图见解析(3)M(4)2.5 2.6 解析(1)电风扇的额定电流IPU0.58 A，从减小读数误差的角度考虑，电流表选择量程。因
34、电动机两端电压需从零可调，滑动变阻器采用分压式接法，R2 的额定电流小于电风扇的额定电流，不满足实验要求，则滑动变阻器选择最大阻值为 10 的 R1，即选择 C。(2)因为电压、电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇电动机的电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，根据(1)，选量程。实物图如图所示。(3)闭合开关前，为防止电动机输入电压过高而损坏，滑动变阻器滑片 P应滑到 M 端。(4)电压表读数小于 1 V 时电风扇没启动，根据欧姆定律得，电动机的线圈电阻 RUI 10.4 2.5。正常工作时电压为 6 V，根据图象知电流为 0.57 A，则电风扇发热功率 PI2
35、R0.5722.5 W0.81 W，则机械功率 PUII2R(0.5760.81)W2.6 W。2(2019广东华附、省实、广雅、深中高三上期末联考)如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。(1)多用电表的红表笔应是图甲中的_端(填“A”或“B”)。(2)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当选择开关 S 旋到位置 5、6 时，电表用来测量_；当 S 旋到位置_时，电表可测量直流电流，且量程较大。(3)某同学用此多用电表测量某电学元件的电阻，选用“10”倍率的欧姆挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择_(填“1”或“100”)倍率的欧姆挡。若该多用表使用一段时间后
36、，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装了如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下：A干电池(电动势 E 为 3.0 V，内阻 r 不计)；B电流计 G(量程 300 A，内阻 99)；C可变电阻器 R；D定值电阻 R01；E导线若干，红黑表笔各一只。表盘上 100 A 刻度线对应的电阻刻度值是_；如果将 R0 与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡后可变电阻器 R 阻值应调为_，换挡前、后倍率之比为_。答案(1)A(2)直流电压 1(
37、3)100 偏大(4)2104 99.01 1001 解析(1)多用电表的红表笔应该接欧姆挡的内部电源的负极，则应是图甲中的 A 端。(2)由图甲所示可知，当转换开关 S 旋到位置 5、6 时，表头 G 与电阻串联，此时可用来测量直流电压；由图甲所示电路图可知，当 S 旋到位置 1 时，与表头 G 并联的电阻阻值较小，此时电流表量程较大。(3)测量某电学元件的电阻，选用“10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，需选择“100”倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量。当电池电动势变小、内阻变大时，需重新欧姆调零，由于满偏电流 Ig 不变，由公式：Ig E
38、R内，欧姆表内阻 R 内需调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由 IER内RxIg1RxR内，可知当 R 内变小时，I 变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的电阻值将偏大。(4)欧姆表中值电阻等于其内阻，则中间刻度值对应示数为：R 中R 内EIg3300106 1104；由 Ig ER内，13IgER内R，解得：R2104；电流计内阻为 99，给电流计并联 1 的电阻，则电流计满偏时两端的电压为 30010699 V2.97102 V，此时通过变阻器的电流为 300106 A2.971021 A3102 A；则变阻器的阻值为32.971023102 99
39、.01；因电流表量程扩大 100 倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的 1100，故欧姆表换挡前、后倍率之比等于 1001。3(2019贵阳一模)如图甲所示为实验室的一直流电流表，其使用说明书上附的该电流表的内部电路如图乙所示。(1)某次用 03 A 量程测量时，示数如图丙所示，其读数为_ A。(2)该电流表 00.6 A 量程对应的内阻约为_(结果保留两位小数)。(3)若电阻 R1 断路，则电流表允许通过的最大电流约为_ mA(结果保留两位有效数字)。答案(1)1.20(2)0.50(3)5.0 解析(1)电流表量程为 03 A，由图丁所示表盘可知，其分度值为 0.1
40、A，示数为 1.20 A。(2)由图乙所示电路图可知，电流表量程为 00.6 A 时，电流表内阻为：RR1R2R3RgR1R2R3Rg，代入数据可得：R0.50。(3)由图乙所示电路图可知，电流表量程为 03 A 时：3 AIgIg5550.40.1，解得：Ig0.0050 A5.0 mA。分析可知，若电阻 R1 断路，电流表允许通过的最大电流为 Ig，为 5.0 mA。4(2019江西景德镇高三下学期十校联合模拟)某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻。A待测电压表(量程 3 V，内阻约几千欧)B电流表(量程 0.6 A，内阻约 0.1)C电池组(电动势约 3 V，内阻可忽略)D滑动变阻器
41、R0 E变阻箱 R(09999)F开关和导线若干(1)图甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是_。AR0 阻值较小 B电流表存在内阻 C电压表无法准确读数 D电流表无法准确读数(2)同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值 R，电压表的示数为 U，为 了 根 据 图 象 能 求 得 电 压 表 的 内 阻，应 该 作 _ 图 线选填“1U-R”“U-R”或“U-1R”。(3)请根据你选择的坐标轴和下表的数据，在图丙中标上合适的标度作出相应图线。R/k0.61.52345 U/V2.521.81.51.31.13 1R/k1 1.67 0.670.50.33 0.2
42、5 0.20 1U/V10.40 0.50 0.56 0.67 0.78 0.88(4)根据你所画出的图线，求出电源的电动势 E_ V，电压表内阻 RV_ k。(保留两位有效数字)答案(1)D(2)1U-R(3)图见解析(4)2.9 3.2 解析(1)运用图甲测量电压表的内阻，由于电动势大约为 3 V，电压表的内阻大约为几千欧，则电流表的示数非常小，无法准确读数，故选 D。(2)根据闭合电路欧姆定律得：EU URVR，整理得：1U RERV1E，作1U-R 图线，图线的纵轴截距等于电动势的倒数，根据图线的斜率可以求出电压表的内阻。(3)1U-R 图线如图所示。(4)由图象可知，当 R0 时，1
43、U0.34 V，则 E 10.34 V2.9 V，图线的斜率 k 1ERV0.880.4050.6 V1/k，得 RV3.2 k。5(2019湖南长沙第一中学高三下学期模拟卷一)小明要利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻。(1)如图甲所示是多用电表内部结构的简化电路图，内有 3 个挡位，对应 3 种测量功能。小明现要将其作为电流表使用，选择开关 S 应接_(选填“1”“2”或“3”)。小明调节好多用电表后连接电路，如图乙所示是他正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材连接或操作上存在的两个不妥之处：_；_。(2)调节电阻箱，记录多组电阻箱示数 R 和多用电表示
44、数 I，作出 R-1I的图线如图丙所示。由此可求得电动势 E_ V，内阻 r_。(结果均保留两位有效数字)(3)本实验方案存在系统误差，这是由于多用电表_(选填“分流”或“分压”)而引起的，测得的 E 测、r 测与真实值比较：E 测_E 真，r 测_r 真。(选填“”“”或“”)答案(1)1 开关未断开 多用电表(或电源)正负极接反(2)2.9 1.2(3)分压 解析(1)由图所示可知，作为电流表使用时，应将电阻与表头并联，故黑表笔应接 1；由图可知，实验前开关没有断开；同时多用电表红表笔应接电源的正极，故多用电表(或电源)的正负极接反。(2)根据闭合电路欧姆定律得：EIRIr，解得：R1IE
45、r，可知图线斜率表示电动势，纵轴截距的绝对值表示内阻，则有：E61.22.5 V2.9 V，内阻为：r1.2。(3)由电路图可知，本实验中多用电表串联在电路中，故由于其分压而产生误差，将多用电表的内阻等效到电源的内部，则有：R1IE(RAr)，则可知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大；而电流表内阻对图象的斜率没有影响，故电动势准确。6(2019安徽皖江名校联盟高三下学期开学摸底联考)某实验小组在练习使用多用电表，他们正确连接好电路，如图甲所示。闭合开关 S 后，发现无论如何调节电阻箱 R0，灯泡都不亮，电流表无读数，他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后，他们尝试用多
46、用电表的欧姆挡来检测电路。已知保护电阻 R15，电流表量程为 50 mA。操作步骤如下：将多用电表挡位调到电阻“1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；断开甲图电路开关 S，将多用电表两表笔分别接在 a、c 上，多用电表的指针不偏转；将多用电表两表笔分别接在 b、c 上，多用电表的示数如图乙所示；将多用电表两表笔分别接在 c、e 上，调节 R020 时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示。回答下列问题：(1)图丙中的多用表读数为_；图丁中的电流表读数为_ mA。(2)操作步骤中，多用电表红表笔应接_(选“c”或“e”)点。(3)电路的故障可能是_。A灯泡短路B灯泡断路 C保护电阻
47、 R 短路D保护电阻 R 断路(4)根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势 E_ V(结果保留三位有效数字)。答案(1)24 38.0(2)e(3)B(4)1.48 解析(1)电阻挡倍率采用1，故多用电表读数为 241 24；电流表量程为 50 mA，所以分度值为 1 mA，所以电流表读数为 38.0 mA。(2)因为用多用电表测电阻时，电流方向为红进黑出，即红表笔是流进欧姆表的，而电路中电流表在 e 端为负极，即电流经过电流表的方向为 de，所以红表笔接 e 端。(3)因为多用电表欧姆挡的指针不偏转，说明指在无穷大的刻度处，所以a、c 间断路，而 b、c 间正常，所以
48、只有灯泡断路，B 正确。(4)根据操作可知电表指针正好指在中间刻度，即根据中值电阻规律可知欧姆挡电路内阻为 r15，根据操作可知 E(2415)0.038 V1.48 V。热门预测题组 1(2019河北唐山一模)实验小组要测定一个电池组的电动势 E 和内阻r，已知电池组的电动势约为 4.5 V、内阻约几欧姆，可用的实验器材有：待测电源(电动势约 4.5 V，内阻约几欧姆)：电压表 V1(量程 06 V)电压表 V2(量程 03 V)滑动变阻器 R1(阻值 05.0)滑动变阻器 R2(阻值 015.0)开关 S 一个，导线若干(1)实验小组的某同学利用以上器材，设计了如图 1 所示的电路，M、N
49、分别是电压表_、_，P、Q 分别是滑动变阻器_、_；(填器材对应符号)(2)按照电路将器材连接好，先将 P、Q 均调节到最大值，闭合电键 S，然后_(填写对应的实验操作过程)，依次记录 M、N 的示数；(3)根据 M、N 数据作出如图 2 的 M-N 图象，由 M-N 图象得到的电池电动势 E_ V，内阻 r_。(保留两位有效数字)答案(1)V1 V2 R2 R1(2)保持 Q 不动，不断调节 P(3)4.5(4.44.6 均可)2.0(1.92.1 均可)解析(1)由电路图可知电压表 M 测量 P、Q 总电压，电压表 N 测量 Q的电压，故 M 为大量程的电压表 V1，而 N 为小量程的电压
50、表 V2，根据部分电路欧姆定律可知 P 为大量程滑动变阻器 R2，Q 为小量程滑动变阻器 R1。(2)按照电路将器材连接好，先将 P、Q 均调节到最大值，闭合电键 S，然后保持 Q 不动，不断调节 P，同时依次记录 M、N 的示数。(3)设电压表 M 的示数为 U1，电压表 N 的示数为 U2，根据闭合电路欧姆定律可知：EU1U2R1r，整理可以得到：U1E rR1U2，将 U14.0 V、U21.25 V 和 U13.5 V、U22.5 V 代入整理可以得到：E4.5 V，r2.0。2(2019山东省实验、淄博实验、烟台一中、莱芜一中四校联合一模)某同学为了将一量程为 3 V 的电压表改装成
51、可测量电阻的仪表欧姆表；(1)先用如图 a 所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到 3 k 时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到 12 k 时，电压表指针指在如图 b 所示位置，则电压表的读数为_ V。由以上数据可得电压表的内阻 RV_ k；(2)将图 a 的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图 c 所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“3.00 V”处，此处刻度应标阻值为_(填“0”或“”)；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电
52、阻找出对应的电压刻度，则“2.00 V”处对应的电阻刻度为_ k；(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将_。A偏大 B偏小 C不变 D无法确定 答案(1)1.50 6(2)4(3)C 解析(1)由图 b 表盘知，电压表的分度值是 0.1 V，电压表示数为 1.50 V。电源内阻不计，由图 a 所示电路根据闭合电路欧姆定律得：EU URVR，代入两组数据得：E3 3RV3000，E1.51.5RV12000，解得：RV6000 6 k，E4.50 V。(2)图 c 中两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，电压表示数为 3 V 时，电阻箱电阻 R3000，与电压表并联部分相当于断路，电压表“3 V”处刻度应标记为；当电压表示数为 2 V 时，电压表与外接电阻并联，设并联电阻为 R 并，则 R 并 RxRVRxRV，并联部分的电压 U2.00 V，由 UEURR 并，联立得 Rx4000 4 k。(3)电动势不变，仅内阻变化，将两笔断开时调节电阻箱，指针满偏时，电阻箱与电源内阻的和等于原来电阻箱的电阻，则按正确使用方法再进行测量，其测量结果不变，故 C 正确。本课结束
