實驗2電學實驗

考點內容考情分析

考向一以“測電阻”為核心實驗電學實驗探究題是高考的必考內容，高考對于這部分

考向二以“測電動勢”為核心實驗知識點的命題形式是：根據實驗原理，設計實驗，正

考向三其他電學實驗確處理實驗數據，得出實驗結論。將考查的知識點延

考向四電學創新實驗伸到演示實驗中，擴展到設計性、應用性等實驗。

蜀深究"解題攻略"

1.思想方法

(1)無論哪個電學實驗，不管怎么創新都離不開電路，離不開實驗儀器的選取，電流表內、外接法的

判斷，滑動變阻器的分壓電路與限流電路的分析.

(2)在解決設計型實驗時，要注意條件的充分利用，如對于給定確切阻值的電壓表和電流表，電壓表

可當成電流表使用，電流表也可當成電壓表使用，利用這一特點，可以拓展伏安法測電阻的方法，

如伏伏法、安安法等.

(3)對一些特殊電阻的測量，如電流表或電壓表內阻的測量，電路設計有其特殊性，即首先要注意到

其自身量程對電路的影響，其次要充分利用其“自報電流”或“自報電壓”的功能.因此，在測電

壓表內阻時，無須另并聯電壓表；測電流表內阻時，無須再串聯電流表.

2.模型建構

一、測電阻為核心實驗

1.電流表內接法與外接法的比較

電流表內接法電流表外接法

-----

電路圖-?-La

誤差原因電流表分壓。測=4+L7A電壓表分流/測=4+Iv

U測,_U測_RxRv

R測TRx+R/RxE測,<Rx

電阻測量值1測/測Rx+Rv

測量值大于真實值測量值小于真實值X

適用條件RA?R.Ry?RxO

2.滑動變阻器的限流式:接法和分壓式接法比較

限流式接法分壓式接法

R

。

兩種接法的電路圖R

,1<-—d--

RE

負載R上電壓的調節范圍（不計電源內阻）--------<U<E0<U<E

R+&--

EEE

負載R上電流的調節范圍（不計電源內阻）o</<-

R+Ro~~R—一R

3.滑動變阻器兩種接法的適用條件

⑴限流式接法適合測量阻值較小的電阻（跟滑動變阻器的最大電阻相比相差不多或比滑動變阻器的

最大電阻還小）.

（2）分壓式接法適合測量阻值較大的電阻（一般比滑動變阻器的最大電阻要大）.

4.等效替代法

（1）電流等效替代（如圖）

（2）電壓等效替代（如圖）

二、測電動勢的三個常用方案

方案伏安法伏阻法安阻法

三、多用電表的使用

(1)多用電表的讀數

電流表、電壓表的刻度是均勻的，讀數時應注意量程；歐姆表的刻度是不均勻的，讀數時應乘以倍

率。

(2)多用電表使用的幾個注意事項

①電流的流向：使用多用電表時不管測量電阻還是測量電流或電壓，多用電表的紅表筆都連內部電

流表的正接線柱，黑表筆連負接線柱，電流都是從紅表筆進黑表筆出。

②要區分“機械零點”與“歐姆零點”：“機械零點”在表盤刻度左側0”位置，用表盤下邊中間的

指針定位螺絲調整；“歐姆零點”在表盤右側電阻刻度0”位置，用歐姆調零旋鈕調整。

③測電阻時每變換一次擋位，都要重新進行歐姆調零。

④選倍率：測量前應根據估計阻值選用適當的擋位。由于歐姆擋的刻度不均勻，使用歐姆擋測電

阻時，指針偏轉過大或過小都有較大誤差，通常只使用表盤中間的一段刻度范圍。如果指針偏轉角

度太小(即指針所指的歐姆刻度值太大)，應該適當增大倍率重新歐姆調零后再測量；如果指針偏轉

角度太大(即指針所指的歐姆刻度值太小)，應該適當減小倍率重新歐姆調零后再測量。

⑤測電阻時要將電阻與其他元件斷開。測電阻時不要用手接觸多用電表的表筆。

⑥多用電表使用完畢應將選擇開關旋至“OF°F擋或交流電壓最高擋。

（3）歐姆表刻度不均勻的原因

當紅、黑表筆短接時，調節滑動變阻器R（即歐姆調零），使靈敏電流計滿偏，%=甚而:，中值電阻

E

（歐姆表內阻）R^=Rg+R0+r,當兩表筆接入電阻Rx時，Ig=%+&+什&電阻Rx與電路中的電流相

對應，但不是線性關系，故歐姆表刻度不均勻。

/親臨"高考練場"

考向一以“測電阻”為核心實驗

1.（2024?城中區校級模擬）在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬

絲接入電路部分的長度約為50cm。

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量結果如圖1所示，其讀數應為

mm（該值接近多次測量的平均值）；

（2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為：電池組（電動勢3V,內阻約10）、電流表

（內阻約0.1Q）、電壓表（內阻約3k。）、滑動變阻器R（0?20。，額定電流2A）、開關、導線若

干；

某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如表；

（3）圖2是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，請結合（2）所確定的電路圖,

補充完成圖中實物連線;

次數12345678

U/V00.100.300.701.001.501.702.30

I/A00.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U-I坐標系，如圖3所示，圖中已標出了與測量數據對應

的4個坐標點，請在圖中標出第3、5、7次測量數據的坐標點，并描繪出U-I圖線。由圖線得

金屬絲的阻值Rx=。(保留兩位有效數字)。

(5)根據以上數據可以估算出金屬絲電阻率約為。

A.1X10-2a.mB.lX10-3n.mC.1X06a.mD.lX10-8n?m

【解答】解：(1)根據螺旋測微器的讀數規則可知，金屬絲的直徑讀數為：

d=0mm+39.6X0.01mm=0.396mm

(3)對器材連線如下圖所示

(4)根據表格中的數據描點，要讓盡可能多的點落在直線上，不能落在直線上的點要在直線兩

側分布均勻，距離直線較遠的點，舍去即可，得出對應的U-I圖像如圖：

U/V

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

I/A

0

0.100.200.300.400.500.60

一U2.4

U-I圖像的斜率表示電阻，貝！JR第=7==4.40

IU.34

(5)根據電阻定律代入數據可得：p^lXlO6flTn,故C正確，ABD錯誤;

故選：Co

故答案為：（1）0.396；（2）見解析；（4）見解析；4.4；（5）C。

2.（2024?洛陽一模）如圖a,用伏安法測定電阻約5Q均勻電阻絲的電阻率，電源是兩節干電池。

每節電池的電動勢約為1.5V。

（1）用螺旋測微器測電阻絲的直徑時，如圖b,先轉動使F與A間距稍大于被測物，放

入被測物，再轉動到夾住被測物。直到棘輪發出聲音為止，撥動G使F固定后讀數。（填

儀器部件字母符號）

（2）根據原理圖連接圖c的實物圖。

（3）閉合開關后，滑動變阻器觸頭調至一合適位置后不動，多次改變線夾P的位置，得到幾組

電壓、電流和對應的OP段的長度L,計算出相應的電阻后作出R-L圖線如圖d。取圖線上適當

的兩點計算電阻率。這兩點間的電阻之差為AR.對應的長度變化為AL,若電阻絲直徑為d,則

電阻率p=。

【解答】解：①、測量時應先轉動粗調旋鈕D使F與A間距稍大于被測物，再轉動細調旋鈕H,

直到棘輪發出聲音為止；

②、畫出的連線圖如圖所示:

③、根據題意，滑動變阻器觸頭調至一合適位置后不動后，應多次改變P點的位置，根據歐姆定

律應有：U=IRop,

pL

根據電阻定律應有：R=I^I，

4

4PL4pAR

聯立解得：R=W，所以R-L圖象的斜率k=-^=/y,

7Td27rd2AL

故答案為：①D,H；②如圖；③P點，——

3.（2024?蚌埠模擬）物理興趣小組利用以下器材測量待測電阻Rx的阻值。

待測電阻Rx；

多用電表;

電源E,電動勢約為6.0V,內阻可忽略不計;

電流表Ai，量程為0?50mA,內阻ri=50Q；

電流表A2，量程為0?150mA,內阻2約為10C；

定值電阻Ri=450Q；

定值電阻R2=70Q；

滑動變阻器Ro,最大阻值為20。；

開關S,導線若干。

（1）小明用多用表的“XI”歐姆擋粗測待測電阻Rx的阻值，指針所在位置如圖a所示，其示

數為。。

（2）為了準確測量，小華用上述器材設計了圖b所示的實驗電路，其中甲表應為,乙表

應為,定值電阻應為。（均填器材符號）

（3）小華按正確的電路進行實驗，甲、乙兩表的示數分別為I甲、I乙，則Rx=o（用所給

的符號表示）

【解答】解：（1）多用表的“XI”歐姆擋粗測待測電阻Rx的阻值，指針指向“60”刻度，則電

阻為60。

（2）根據電路結構可知甲表與電阻R串聯，改裝成電壓表，所以甲表為Ai，乙表串聯在電路中

測量電流，應為A?；

電流表Ai的滿偏電壓為

Ui=1由=50X103X50V=2.5V

設電壓表量程擴大n倍，根據電壓表的改裝原理可知

n/iri—/iri

R=------7-------=（n―1）r1

/1

根據電源電動勢約為6V可知選擇R2即可。

（3）根據歐姆定律可知

（I乙-I甲）Rx-（Rz+rpI甲

解得

（/?2+丁1）/甲

R%=-//乙一；/甲

。?2+廠1）/甲

故答案為：（1）60；（2）Ai，A,R;（3）j-o

22/乙/甲

4.（2024?廣東模擬）某實驗小組測未知電阻R時，先用多用電表進行粗測，再采用“伏安法”

較準確地測量未知電阻。

（1）首先用多用電表粗測R的電阻，當用“X10”擋時發現指針偏轉角度過大，應該換用—

—（填“X100”或“XI”）擋，進行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖1所示，其讀

數為。；

（2）采用“伏安法”測量該未知電阻R,現有器材如下：

A.蓄電池E（電動勢為6V,內阻約為0.05。）

B.電流表Ai（量程0?0.6A,內阻約為1.0。）

C.電流表A2（量程0?3A,內阻約為0.1。）

D.電壓表V（量程0?6V,內阻約為6k。）

E.滑動變阻器Ri（2kfl,允許通過的最大電流0.5A）

F.滑動變阻器R2（10。，允許通過的最大電流2A）

G.開關一個、帶夾子的導線若干

①為使測量準確且通過Rx的電流能從0開始變化，上述器材中，應該選用的電流表是

滑動變阻器是（填寫選項前字母代號）；

②根據所選用的實驗器材，在虛線框中畫出伏安法測電阻的完整電路圖。

【解答】解：（1）用多用電表未知電阻的阻值，當用“X10”擋時發現指針偏轉角度過大，說明

被測電阻很小，應該換用小量程電阻擋，用“XI”擋；

指針靜止時指在如圖甲所示刻度，讀數為12.0,擋位“XI”，所以是12.0。；

（2）①題意可知，電源電動勢為6V,電壓表量程0?6V,而待測電阻約為12.0。，則電流最大

約為

故不能選用量程為0?3A的電流表，故電流表選Ai。

故選：B；

滑動變阻器總阻值太大不方便調節，故滑動變阻器應選用最大阻值較小的R2?

故選：F；

②由于電壓表內阻遠大于待測電阻的電阻，電流表應采用外接法；為使通過R的電流從0開始

變化，滑動變阻器應采用分壓式接法，完整電路圖如圖所示

5.（2024?中山區校級模擬）一實驗小組為了測量某元件的電阻，進行了如下實驗:

（1）首先用多用電表進行粗測，如圖關于多用電表的操作正確的是0

A.如圖甲，將紅、黑表筆短接，進行機械調零

B.如圖乙，利用所示旋鈕進行歐姆調零

C.如圖丙，用“X100”擋測量時發現指針偏轉角度過小，為了準確測量，應換到“X10”擋

D.實驗完成后，擋位調至如圖丁所示位置

（2）為了精確測量該元件的電阻，同學們又采用了如圖戊所示電路進行測量。電路由控制電路

和測量電路兩大部分組成。實驗用到的器材如下：

戊

A.待測電阻Rx

B.靈敏電流計G

C.定值電阻Ro=80Q

D.粗細均勻的電阻絲AB（總長為L=60.00cm）

E.滑動變阻器R

F.線夾、電源、開關以及導線若干

G.電源（電動勢為3V）

①在閉合開關S前，可將線夾P2大致固定于電阻絲AB中部位置，滑片Pi應置于a端。閉合開

關后，先移動滑動變阻器的滑片Pi至某一位置，然后不斷調節線夾P2所夾的位置，直到靈敏電

流計G示數為零，測出此時AP2段電阻絲長度x=12.00cm,則Rx的阻值計算式為（用

Ro、L、x表示），代入數據得Rx=。。

②為減小因電阻絲粗細不均勻帶來的誤差，將定值電阻Ro換成電阻箱。并按照①中的操作，電

阻箱的阻值記為Ri；然后將電阻箱與Rx交換位置，保持線夾P2的位置不變，調節電阻箱，重新

使靈敏電流計G示數為零，此時電阻箱的阻值記為R2,則電阻Rx==

【解答】解：（1）A、如圖甲，將紅、黑表筆短接，進行歐姆調零，故A錯誤；

B、如圖乙，利用所示旋鈕進行歐姆調零，故B正確；

C、如圖丙，用“X100”擋測量時發現指針偏轉角度過小，為了準確測量，應換到“X1K”擋,

故C錯誤；

D、實驗完成后，擋位調至“OFF”擋或交流電壓最高擋，故D錯誤。

故選：Bo

Rx%

⑵靈敏電流計G示數為零時，由電橋的工作原理有：-=^

RQX

整理變形得到：RX=H

LtX

代入數據得：Rx=20C

RRAP〉7?2RAP^

靈敏電流計G示數為零時，根據電橋的工作原理有：立x~=肅，諄=貳/

i\1八b產2/ix八&產2

聯立解得：%=JRIR2

故答案為：（1）B；（2）①黑、20；②阿瓦。

考向二以“測電動勢”為核心實驗

6.（2024?浙江二模）某同學利用如圖甲所示的電路測量一電源的電動勢和內阻（電動勢E約為

2V,內阻約為幾歐姆）。

甲

可供選用的器材有

A.電流表A（量程0?30mA,內阻為45。）

B.電壓表Vi（量程0?3V,內阻約為2k。）

C.電壓表V2（量程0?15V,內阻約為10kQ）

D.滑動變阻器R（阻值0?50。）

E.定值電阻Ri=5Q

F.定值電阻R2=500Q

(1)為更準確的進行實驗測量，電壓表應該選擇,定值電阻應該選擇.=(填器材

前的字母)

(2)實驗中電壓表和電流表的讀數如下:

序號123456

I(mA)4.08.012.016.018.020.0

U(V)1.721.441.160.880.740.60

(3)在圖乙中已根據上述實驗數據進行描點，請畫出U-I圖象。

(4)由圖象可知，電源電動勢E=V,內阻rn.(結果均保留2位有效

數字)

【解答】解：(1)因為電動勢E約為2V,故電壓表選B；因為電源內阻約幾歐，則回路的最大

2

電流0.22/=22064而電流表Ai的量程只有30mA,故應并聯一個小電阻擴大電流表

的量程，故定值電阻選E；(3)根據表中數據，畫出的U-I圖象，如圖所示:

IRARARI

(4)根據閉合電路歐姆定律得：E=u+(i+—+

附1用工十發1

TRA+TRX+RARI

變形得：U=-1(??)+M

Ri

由圖可知，圖象的縱截為2.0V,即E=2.0V；

TRA+TRI+RARI

圖線斜率的絕對值為|k|

Ri，

2.00-0.60TRA+TRI+RARI

代入數據得：l-20xl0-3l=70=

0Ri

解得：r=2.5fio

故答案為：(1)B(2)E(3)

u/v

（4）2.0；2.5

7.（2024?溫州一模）小明利用銅片、鋅片和橙子制作了水果電池。為了測量該電池的電動勢E

和內阻r,他進行了如下實驗。

（1）用多用電表的“直流電壓2.5V”擋粗測水果電池的電動勢，如圖所示，則多用電表的讀數

（2）把該水果電池接在如圖電路中，其中電流表Gi（量程為200pA,內阻為10。）、電流表G2

（量程為1mA,內阻約為10Q）、滑動變阻器Ri（0?5000。）、電阻箱R2（0-999911）,現將電

流表Gi與電阻箱R2改裝成量程為IV的電壓表，電阻箱R2的阻值應調整為

招

(3)該同學正確調整電阻箱阻值、正確連接電路和操作，采集了多組數據，并作出如圖所示的

圖像，則水果電池的內阻為kO。(計算結果保留2位有效數字)

【解答】解：(1)用多用電表的“直流電壓2.5V”擋粗測水果電池的電動勢，分度值為0.05V,

多用電表的讀數為0.95V。

(2)根據串聯電路電壓的關系有：U=Ig(Rg+R2)

代入數據可得分壓電阻的值：R2=499011

(3)根據閉合電路歐姆定律：Ii(R2+Rg)=E-12r

Er

變形可得：I1=(R2+Rg)-/2?(R2+Rg)

r

可得II-12圖像斜率：k=(Rz+Rg)

結合圖像可得：r=1000C=1.0k。

故答案為:(1)0.95；(2)4990；(3)1.0。

8.(2024?浙江模擬)在“電池電動勢和內阻的測量”實驗中

（1）設計如圖1所示的電路，現有圖2所示的實驗器材和若干導線。圖中已將實驗器材進行了

部分連接，還應當用一根導線將電壓表接線柱h與（填寫接線柱對應的字母，下同）

接線柱連接，再用另一根導線將電壓表接線柱g與接線柱連接。

（2）電路接線完畢，在保證電路安全的情況下閉合開關，調節滑動變阻器，發現電壓表讀數一

直接近3V而電流表讀數始終為零。已知導線與接線柱均無故障，且故障只有一處。現只改變電

壓表接線，再閉合開關、調節變阻器。下列推斷不正確的是=

A.電壓表接在a、f之間，電壓表、電流表讀數總為零，表明滑動變阻器短路

B.電壓表接在a、b之間，電壓表讀數總接近3V、電流表讀數總為零，表明電流表斷路

C.電壓表接在c、d之間，電壓表、電流表讀數總為零，表明開關是完好的

（3）實驗由圖1正確操作后，根據下圖數據，測得電池的電動勢E=V,內阻r=

____________Q。

（4）如果連接線接頭嚴重氧化或與接線柱連接不緊就會產生“接觸電阻”，若本實驗中連接滑動

變阻器和電流表導線接頭處有“接觸電阻”，則由此產生的影響是：電動勢E測量值

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

【解答】解：（1）由圖結合電流的流向可知，由于be、幣是分別同一根導線的兩端；故可知還應

當用一根導線將電壓表接線柱h與b或c連接，而再用另一根導線將電壓表接線柱g與f或p連

接；

（2）原電路中電壓表示數為3V電流表示數為零說明電壓表測量電源電壓，即開關和電源完好,

電流表示數為零說明電流表或者電阻器斷路。

A.電壓表接在a、f之間，由圖可知，測量的是滑動變阻器端電壓，若電壓表、電流表讀數總為

零表明電路沒有接通，有可能為電鍵處斷路，故A錯誤；

B.電壓表接在a、b之間，測量的電流表端電壓，若電壓表讀數總接近3V,說明電壓表與電源

連接良好、而電流表讀數總為零，則由故障分析可知為電流表斷路，故B正確；

C.電壓表接在c、d之間，電壓表、電流表讀數總為零，開關兩端電壓為零，說明開關連接是完

好的，故C正確。

本題選不正確的，故選：A。

(3)由閉合電路歐姆定律可得U=E-Ir

由圖像的斜率及截距含義可得

電源的電動勢為E=1.44V

AU1.44-0.7

電源的內阻為r=I=—T-TT—n~2.4712

1■DU

(4)電壓表所測電壓值包含了接觸電阻的電壓，因此對電動勢和內阻的測量值都不影響，故電

動勢E測量值不變。

故答案為：(1)b或c,f或p；(2)A；(3)1.44,2.47；(4)不變。

9.(2024?宛城區校級模擬)某實驗小組要測量兩節干電池串聯組成電池組的電動勢和內阻，實驗

室提供的器材，除了被測電池組，還有電壓表Vi、V2,量程均為3V,阻值為5。的定值電阻

Ro,滑動變阻器(0?20Q),開關一個導線若干。

丙

(1)王同學連成了圖甲所示電路。實驗前將滑動變阻器的滑片移到最(填“左”或

“右”)端，閉合開關，多次調節滑動變阻器，測得多組電壓表V1、V2的示數Ui、U2,王同學

作U2-(U2-U1)圖像，如圖乙所示，測得電池組電源的電動勢E=V,內阻r=.

。(結果均保留兩位有效數字)。

(2)李同學連成了圖丙所示電路，正確操作后也測得多組電壓表Vi、V2的示數Ui、5,作U2

-Ui圖像，得到圖像的縱截距為b,斜率為k,則電池組電源的電動勢￡=,內阻r=_

(用已知的和測量的物理量表示)。

(3)李同學對自己實驗結果進行了分析，發現存在系統誤差，引起系統誤差的原因是.

【解答】解：(1)依據圖甲所示電路，滑動變阻器串聯在電路里，為保護電路，實驗前應將滑動

變阻器的滑片移到最右端，使閉合開關時滑動變阻器接入電路的電阻最大。

U2—U1

根據閉合電路歐姆定律得：E=U+—~r

2t<0

r

得到：U?=E—嬴(g―A)

根據U2-(U2-U1)圖像的縱截距與斜率可得：

E=3.0V

r3.0

需=50，已知：Ro=5Q

解得：r=3.00

(2)依據圖丙所示電路，根據閉合電路歐姆定律得：E=U2+9

no

得到：\J2=E-^U1

根據U2-U1圖像的縱截距為b,斜率為k,可得：

電池組電源的電動勢E=b

T

一瓦=k,解得內阻『-kR0

(3)小李同學實驗結果的系統誤差是由于電壓表V2和Vi的分流引起的。

故答案為：(1)右；3.0；3.0；(2)b；-kR0；(3)電壓表V2和Vi的分流

10.(2024?洛陽一模)某物理興趣小組想要設計一個既能測量電源電動勢和內阻，又能測量定值電

阻阻值的電路。他們用了以下實驗器材中的一部分。設計出了如圖(a)所示的電路：

I,/A

a.待測電源；

b.待測電阻Rx；

c.滑動變阻器R（最大阻值20Q）；

d.幾個可供挑選的定值電阻；

e.開關和導線若干；

￡電流表Ai（量程0.6A,內阻很小）；

g.電流表A2（量程300M，內阻以=1000。）；

（1）根據實驗要求，需將電流表A2改裝成量程為3V的電壓表，與電流表A2串聯的定值電阻

Ro的阻值應為

（2）該小組成員先用該電路測量電源電動勢和內阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關

Si，調節滑動變阻器，分別記錄電流表Ai、A2的讀數1卜｝，得h與12的關系如圖“）所示。

根據圖線可得電源電動勢E=V,電源內阻「=。（計算結果均保留兩位

有效數字）。

（3）該小組成員再用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進行了以下操作：

①閉合開關Si、S2,調節滑動變阻器到適當阻值，記錄此時電流表Ai示數3電流表A2示數

lb：

②斷開開關S2,保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時電流表A1示數Ic，電流表A2示數Id；

③根據上述數據可知定值電阻Rx的阻值為（rA+Ro）的倍（用la、lb、Ic、Id表示）。若忽

略偶然誤差，則用該方法測得的阻值（填“大于”、“小于”或“等于"）其真實值。

【解答】解：（1）要將A2改裝成量程為3V的電壓表，需串聯的電阻

U3

5丁以=300x10-6。-10。0。=9000。

（2）理論上，當h為零時，加在改裝電壓表兩端的電壓就是電動勢，電源電動勢

6

E=I2（R0+rA）=300X10-X（9000+1000）V=3.0V

根據閉合電路歐姆定律，可知

E=12（Ro+rA）+（11+】2）r

由于

12<<11

上式簡化為

由圖像可知

Ro+rA0.58

-r-（300-180）xl0-6

代入數據可得

r=2.m

（3）滑動變阻器接入電路的阻值

/b（Ro+ra）

待測電阻的阻值

，d（Ho+以）Idlblaid-Iblc

Rx=1-R=（77一豆）（Rfl+rA）=（-瓦-）（Ro+rA）

由于電流表A的內阻并入到滑動變阻中，不會對測量結果產生誤差，因此測量值等于真實值。

IcddTblc

故答案為：（1）9000；（2）3.0；2.1；（3）—n—；等于

考向三其他電學實驗

11.（2024?湖南模擬）小朗同學要將一滿偏電流%為500M的微安表G改裝為毫安表。他先測量

出微安表G的電阻，然后對微安表進行改裝，最后再利用一標準電流表，對改裝后的毫安表進

行檢測。

（1）為測量出微安表G的電阻，小朗同學設計了如圖（a）所示電路，器材如下：

A.電源Ei（電動勢1.5V,內阻很小）

B.電源E2（電動勢6.0V,內阻很小）

C.滑動變阻器Ra（阻值0~2000。）

D.滑動變阻器Rb（阻值0?:15000Q）

E.電阻箱R2（阻值0?600Q）

F.開關兩個，導線若干

為提高測量精度，電源E和滑動變阻器Ri應該選擇o

A.電源Ei和滑動變阻器Ra

B.電源E2和滑動變阻器Ra

C.電源El和滑動變阻器Rb

D.電源E2和滑動變阻器Rb

（2）該實驗操作的步驟有：

A.按圖（a）電路原理圖連接線路；

B.將Ri的阻值調到最大，閉合開關Si后調節Ri的阻值，使毫安表G的指針偏轉到滿刻度；

C.保持Ri不變，再接通S2,調節電阻R2,使電流表G指針偏轉到滿刻度的一半，讀出R2的阻

值為4000,即認為Rg=R2,用此方法測得電流表內阻的測量值與真實值相比（選填

“偏大”或“偏小”或“相等”）；

（3）若忽略實驗的誤差，現通過并聯一個阻值為R=80Q的電阻把微安表改裝成為一個特定量程

的毫安表，則改裝的電表量程為mA；

（4）根據圖（b）所示電路對改裝后的電表進行檢測，當標準毫安表的示數為1.6mA時，改裝表

的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，改裝電流表的實際量

程是mA；

（5）要達到（3）的預期目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為

R的電阻換為一個阻值為。的電阻即可。

【解答】解：(1)由于實驗中各器件的阻值都比較大，為減小實驗誤差，電源電動勢應盡可能大

些，另外閉合開關S2時認為電路中總電流不變，實際閉合開關S2后，電路總電阻變小，電路電

流變大，而閉合開關S2時微安表兩端的電壓變化越小，實驗誤差就越小，則選用電動勢較大的

電源，故電源應選E2,且滑動變阻器要能使微安表滿偏，所以選擇Rb，故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

(2)閉合S2后,R2與Rg的并聯值R并＜Rg，所以I總＞%,而此時G的示數為滿偏電流的一半，

所以IR2大于滿偏電流的一半，所以R2＜R'g,即R測＜Rg。

(3)根據電流表的改裝原理有U=/g+竽

代入數據解得IA=3.0mA

(4)電流表的刻度均勻，通過表頭的電流與指針對應刻度成正比；標準毫安表的示數為1.6mA

時，改裝后的電表顯示為刻度盤的中值刻度，故改裝電流表的量程為3.2mA。

1gRg

(5)把毫安表改裝成電流表需要并聯分流電阻，并聯電阻阻值R=1廠

57?a

當量程為3.2mA時，則有R=?0丁.5Rq*=肅=80。

D.Z-U.3Z/

所以Rg=432。

當量程為3.0mA時，則有R，=三O.S晨Ra=R￡q

所以R，=86.4。。

故答案為：(1)D；(2)偏小；(3)3.0；(4)3.2；(5)86.4。

12.(2024?四川模擬)如圖(a)所示，恒流源輸出的電流大小與電流表G的滿偏電流短相同，電

流表G的內阻為Rg。現對一只數字已模糊的電阻箱Ri重新標記，將電阻箱Ri和電流表G如

圖(a)接入電路，閉合開關Si、S2,調整電阻箱Ri的旋鈕到不同位置，分別讀出電流表G的

示數I,根據電流表G的示數和不同旋鈕位置可對電阻箱旋鈕刻度進行標定。

(1)請你利用此電路分析出電阻箱接入電路的電阻Rx與電流表的示數I之間的表達式Rx=

1

_。(結果用題中的字母表示)為了獲得關于Rx、I兩個量的相關函數圖像為直線，若以它為縱

t\x

坐標，則橫坐標應為O(結果用題中的字母表示)

?

------恒流源一cr<—?

圖（a）

（2）某同學采用如圖（b）虛線框中所示結構模擬恒流源，那么在選擇電源與滑動變阻器時，電

源應盡量選擇電動勢（填“偏大”或“偏小”）一些，滑動變阻器應盡量選擇總電阻_

（填“偏大”或“偏小”）些，可以減少誤差，即便如此，Rx的測量值仍將（填

“偏大”或“偏小”）。

【解答】解：（1）根據并聯分流原理

IRg=（Ig-I）Rx

得

R

整理得

工_lg_1

Rx【RgRg

1

可知，橫坐標為了。

（2）為提高電路的穩定性，電源應選擇電動勢偏大一些。

總電阻較大的滑動變阻器具有更高的電阻范圍和更精細的調節能力，則滑動變阻器應盡量選擇總

電阻偏大一些。

電阻箱阻值增大時，為了使干路電流不變，滑動變阻器的阻值應調小，則到時電阻箱和電流表的

分壓偏大，電流表電流偏大，故Rx的測量值偏大。

IRg1

故答案為：（1）7―y,7；（2）偏大，偏大，偏大。

IgTI

13.（2024?綏寧縣校級模擬）小剛為了描繪一個電阻Rx約為30kQ的伏安特性曲線，他從實驗室

取了以下實驗器材：

A.電源Ei=12V

B.電源E2=1.5V

C.伏特表VI，量程0?IV

D.伏特表V2，量程0?10V

E.安培表A],0~3mA

F.安培表A2，0?0.6mA

G.滑動變阻器Rpi，0?40Q

H.滑動變阻器Rp2，0?40k。

I.開關和導線若干

①為了能夠順利安全方便地測出至少5組該Rx的電流I和兩端電壓U需要選擇合適的器材：

電源選擇（選填A或B）,滑動變阻器選擇（選填G或H）,電壓表選擇

（選填C或D）,安培表選擇（選填E或F）。

②小剛用一個電動勢為3.0V的電池，將量程為0?0.1mA,內阻為10011的表頭改裝成倍率分別

“X100”和“X1000”的雙倍率歐姆表。改裝后表盤的刻度如圖（b）所示，己知歐姆表中央刻

度為“15”，則下圖（a）中定值電阻Ri=Q,R2=flo

③改裝完成后，將K撥到“X1000”擋，將紅黑表筆短接進行歐姆調零后測量Rx的值，若指針

1

指向§Ig位置，則Rx=。，若由于電池老化，實際內阻變大，不經歐姆調零，則

待測電阻Rx的測量值（填“大于”“小于”或“等于"）Rx的真實值。

【解答】解：①為了使電表示數變化范圍更大，電源應選擇A；

滑動變阻器采用分壓式接法，為了保證電路安全和方便調節，滑動變阻器選G；

電源電動勢選擇12V,因此電壓表應選擇D；

U10

根據歐姆定律，通過待測電阻的電流I=京=百二7中=03X10-3X=0.3mA,因此電流表選擇

t\xDUXlu,5

F；

_E

②將開關撥到1,電流表為大量程，根據閉合電路的歐姆定律%=而可知，對應的是“X100”

擋;

歐姆表盤的中央刻度為15,此時歐姆表內阻RQI=1500。

E3.0r

根據閉合電路電動歐姆定律Ui=p-1匚//=2x10-3i4=2mA

K/21IbUU

根據電流表的改裝原理短（Rg+R2）=（IAI-Ig）Ri

代入數據化簡得R2=19RI-100

將開關撥到2,對應的是“X1000”擋，歐姆表的內阻為Rn2=15000C

E3.0

根據閉合電路的歐姆定律I42=嬴=定而4=°-2mA

根據電流表的改裝原理IgRg=（IA2-Ig）（R1+R2）

代入數據化簡得RI+R2=100

聯立解得Ri=10Q,R2=90C；

③將K撥到“義1000”擋，歐姆表的內阻RC2=15000。，滿偏電流為Ig=lA2=02mA

11E

若指針指向［Ig位置時，根據閉合電路的歐姆定律=R皿

代入數據解得Rx=30000n；

因為電源內阻變大，沒有經過歐姆調零，測量Rx時會導致電流變小，從而使指針左偏，電阻值

讀數變大，則待測電阻Rx的測量值大于Rx的真實值。

故答案為：①A；G；D；F；②10；90；③30000；大于。

考向四電學創新實驗

14.（2024?中原區校級一模）某學習小組在實驗室連接如圖（a）所示的電路圖，用來探究矩形波

頻率對電容器充放電的影響。

（1）設置電源，讓電源輸出圖（b）所示的矩形波，該矩形波的頻率為Hz。

（2）閉合開關S,一段時間后，通過電壓傳感器可觀測到電容器兩端的電壓Uc隨時間周期性變

化，結果如圖（c）所示，A、B為實驗圖線上的兩個點。在B點時，電容器處于（填

“充電”或“放電”）狀態。

（3）保持矩形波的峰值電壓不變，調節其頻率，測得不同頻率下電容器兩端的電壓隨時間變化

的情況，并在坐標紙上作出電容器上最大電壓Um與頻率f的關系圖像，如圖（d）所示，若已知

電容器的電容C=4.7X10-6F,則當f=45Hz時電容器所帶電荷量的最大值Qm=

C（結果保留兩位有效數字）。

（4）手機中的“計步功能”和“搖一搖功能”等需要用到加速度傳感器，如圖（e）所示是一種

常用的電容式加速度傳感器的內部結構簡化原理圖，將傳感器系統水平放置，圖中絕緣質量塊的

左端與一端固定的水平輕彈簧相連，右端與電容器的活動極板相連，G為靈敏電流計，當系統靜

止時，彈簧處于原長狀態，下列說法正確的是o

A.系統向左勻速運動穩定時，通過靈敏電流計G的電流從N流向M

B.系統向左勻速運動穩定時，靈敏電流計G中沒有電流通過

C.當系統突然向左加速運動時，通過靈敏電流計G的電流從N流向M

D.當系統突然向左加速運動時，通過靈敏電流計G的電流從M流向N

【解答】解：（1）由圖（c）可知周期為

T=25X103S

所以該矩形波的頻率為

1

f=一

T

解得f=40Hz

（2）由圖（d）可知，B點后電容器兩端的電壓增大，即電容器處于充電狀態。

（3）由圖（（e）可知，當頻率為45Hz時，電容器此時兩端的電壓最大值約為

Um=3.75V

根據電容的定義式得此時電容器所帶電荷量的最大值為

65

Qm=CUm=4.7X10-X3.75C=1.8X10-C

（4）AB.系統向左勻速運動穩定時，加速度為零，輕彈簧沒有發生形變，電容器板間的距離不

變，沒有充、放電電流，靈敏電流計G中沒有電流通過，故A錯誤，B正確；

CD.當系統突然向左加速運動時，彈簧伸長，電容器板間距離d變小，根據電容的決定式

ES

c=----r---

4nkd

可知，電容器的電容C變大，而電容器和電源相連，兩極板電勢差U不變，根據電容的定義式

C，

LU

可知，電容器帶電荷量增大，即電源將對其充電，則通過靈敏電流計的電流方向從M流向N,

故C錯誤，D正確。

故選：BDo

故答案為：（1）