PAGEPAGE57電學試驗命題猜想【考向解讀】高考對物理試驗的考查，是在《考試說明》規定的試驗基礎上進行重組與創新，旨在考查考生是否熟識這些常規試驗器材，是否真正動手做過這些試驗，是否能敏捷的運用學過的試驗理論、試驗方法、試驗儀器，去處理、分析、探討某些未做過的試驗，包括設計某些比較簡潔的試驗等．所給的物理情景和要求跟教材內容多有明顯區分，是以教材中試驗為背景或素材，通過變更試驗條件或增加條件限制，加強對考生遷移實力、創新實力和試驗實力的考查．【命題熱點突破一】電學常用儀器的讀數及運用1．電流表和電壓表量程精確度讀數規則電流表0～3A0.1A與刻度尺一樣，采納eq\f(1,10)估讀，讀數規則較簡潔，只須要精確值后加一估讀數即可電壓表0～3V0.1V電流表0～0.6A0.02A估讀位與最小刻度在同一位，采納eq\f(1,2)估讀電壓表0～15V,0.5V估讀位與最小刻度在同一位，采納eq\f(1,5)估讀2.多用電表的讀數及運用(1)電流的流向電流從電表的“＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，即“紅進、黑出”．(2)“機械零點”與“歐姆零點”“機械零點”在表盤刻度左側“0”位置，調整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點”在表盤刻度的右側電阻刻度“0”位置，調整的是歐姆擋的調零旋鈕．(3)歐姆表刻度不勻稱的緣由當紅、黑表筆短接時，調整滑動變阻器R0(即歐姆調零)，使靈敏電流計滿偏，Ig＝eq\f(E,Rg＋R0＋r)，此時中值電阻R中＝Rg＋R0＋r，當兩表筆接入電阻Rx時，I＝eq\f(E,Rg＋R0＋r＋Rx)，電阻Rx與電路中的電流相對應，但不是線性關系，故歐姆表刻度不勻稱．例1.(2024·高考全國卷Ⅱ)某同學組裝一個多用電表．可選用的器材有：微安表頭(量程100μA，內阻900Ω)；電阻箱R1(阻值范圍0～999.9Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～99999.9Ω)；導線若干．要求利用所給器材先組裝一個量程為1mA的直流電流表，在此基礎上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表．組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋．回答下列問題：(1)在虛線框內畫出電路圖并標出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱．(2)電阻箱的阻值應取R1＝______Ω，R2＝______Ω.(保留到個位)解析：(2)接a時改裝成量程為1mA的電流表，有IgRg＝(I－Ig)R1，解得R1＝100Ω，接b時改裝成量程為3V的電壓表，有U＝IgRg＋IR2，解得R2＝2910Ω.答案：(1)如圖所示(2)1002910【變式探究】如圖所示為電壓表和電流表的刻度盤示意圖，指針位置分別如圖甲、乙所示．(1)若運用的是0～3V量程的電壓表，讀數為______V．若運用的是0～15V量程的電壓表，讀數為______V.(2)若運用的是0～0.6A量程的電流表，讀數為______A．若運用的是0～3A量程的電流表，讀數為______A.答案：(1)1.68(1.67～1.69均正確)8.4(8.3亦可)(2)0.462.30(2.29～2.31均正確)【變式探究】如圖所示為多用電表的刻度盤，若選用倍率為“×100”的電阻擋測電阻時，表針指示如圖所示，則：(1)所測電阻的阻值為________Ω.假如要用此多用電表測量一個阻值約為2.0×104Ω的電阻，為了使測量結果比較精確，應選用的歐姆擋是__________(選填“×10”“×100”或“×1k”)．(2)用此多用電表進行測量，當選用量程為50mA的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為________mA；當選用量程為250mA的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為________mA.答案：(1)1.5×103×1k(2)30.8(30.7～30.9都正確)154(3)6.2【命題熱點突破二】以測電阻為核心的試驗1．電流表內接法與外接法的選擇比較項目電流表內接法電流表外接法電路誤差緣由由于電流表內阻的分壓作用，電壓表測量值偏大由于電壓表內阻的分流作用，電流表測量值偏大測量結果R測＝eq\f(U,I)＝RA＋Rx>Rx電阻的測量值大于真實值R測＝eq\f(U,I)＝eq\f(RV,RV＋Rx)Rx<Rx電阻的測量值小于真實值適用條件Rx?RA，大電阻Rx?RV，小電阻2.滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法(不計電源內阻)限流式接法分壓式接法對比說明兩種接法電路圖串、并聯關系不同負載R上電壓調整范圍eq\f(RE,R＋Rab)≤U≤E0≤U≤E分壓電路調整范圍大負載R上電流調整范圍eq\f(E,R＋Rab)≤I≤eq\f(E,R)0≤I≤eq\f(E,R)分壓電路調整范圍大閉合S前滑片P位置b端a端都是為了愛護電路元件例2、6．(2024·高考全國卷Ⅲ)一課外試驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值．圖中R0為標準定值電阻(R0＝20.0Ω)；可視為志向電壓表；S1為單刀開關，S2為單刀雙擲開關；E為電源；R為滑動變阻器．采納如下步驟完成試驗：(1)依據試驗原理線路圖(a)，將圖(b)中實物連線．(2)將滑動變阻器滑動端置于適當的位置，閉合S1.(3)將開關S2擲于1端，變更滑動變阻器滑動端的位置，登記此時電壓表的示數U1；然后將S2擲于2端，登記此時電壓表的示數U2.(4)待測電阻阻值的表達式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)．(5)重復步驟(3)，得到如下數據.12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.49eq\f(U2,U1)3.443.433.393.403.39(6)利用上述5次測量所得eq\f(U2,U1)的平均值，求得Rx＝________Ω.(保留1位小數)解析：(1)依據原理圖，沿電流的流向依次連接．①先接E、R、S1連接起來，組成閉合回路．②將R0、Rx與R連接起來．③將、S2與Rx連接起來．(4)由于為志向電壓表，故S2接1或接2時流過R0、Rx的電流相等．依據部分電路歐姆定律和串聯電路的特點得eq\f(U1,R0)＝eq\f(U2,R0＋Rx)，解得Rx＝(eq\f(U2,U1)－1)R0(6)依據所給數據，計算eq\f(U2,U1)的平均值為3.41，代入Rx＝(eq\f(U2,U1)－1)R0得Rx＝48.2Ω.答案：(1)實物連線如圖(4)(eq\f(U2,U1)－1)R0(6)48.2【變式探究】（2024年天津卷）某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值（約為10kΩ），除了Rx，開關S、導線外，還有下列器材供選用：A．電壓表（量程0~1V，內阻約10kΩ）B．電壓表（量程0~10V，內阻約100kΩ）C．電流表（量程0~1mA，內阻約30Ω）D．電流表（量程0~0.6A，內阻約0.05Ω）E．電源（電動勢1.5V，額定電流0.5A，內阻不計）F．電源（電動勢12V，額定電流2A，內阻不計）G．滑動變阻器R0（阻值范圍0~10Ω，額定電流2A）①為使測量盡量精確，電壓表選用_________，電流表選用______________，電源選用______________。（均填器材的字母代號）；②畫出測量Rx阻值的試驗電路圖____________。③該同學選擇器材、連接電路和操作均正確，從試驗原理上看，待測電阻測量值會______________其真實值（填“大于”“小于”或“等于”），緣由是____________________________。【答案】(1).B(2).C(3).F(4).(5).大于(6).電壓表的讀數大于待測電阻兩端實際電壓（其他正確表述也可）②因為給的滑動變阻器的最大阻值只有10Ω，若采納限流接法，則電路中電流和電壓變更不明顯，故采納滑動變阻器的分壓接法，由于，所以采納電流表內接法，電路圖如圖所示，③由于電流表的分壓，導致電壓測量值偏大，而電流精確，依據可知測量值偏大；【變式探究】【2024·新課標Ⅰ卷】某同學探討小燈泡的伏安特性，所運用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V，額定電流0.32A）；電壓表V（量程3V，內阻3kΩ）；電流表（量程0.5A，內阻0.5Ω）；固定電阻R0（阻值1000Ω）；滑動變阻器R（阻值0~9.0Ω）；電源E（電動勢5V，內阻不計）；開關S；導線若干。（1）試驗要求能夠實現在0~3.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出試驗電路原理圖。（2）試驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。由試驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_________（填“增大”“不變”或“減小”），燈絲的電阻率__________（填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源E0（電動勢4V，內阻1.00Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調整滑動變阻器R的阻值，可以變更小燈泡的實際功率。閉合開關S，在R的變更范圍內，小燈泡的最小功率為____________W，最大功率為___________W。（結果均保留2位小數）【答案】（1）如圖所示（2）增大增大（3）0.391.17【變式探究】某同學利用圖甲所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內阻(內阻為數千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99999.9Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(電動勢3V)，開關1個，導線若干．試驗步驟如下：①按電路原理圖甲連接線路；②將電阻箱阻值調整為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對應的位置，閉合開關S；③調整滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調整電阻箱阻值，使電壓表的示數為2.00V，登記電阻箱的阻值．回答下列問題：(1)試驗中應選擇滑動變阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)依據圖甲所示電路將圖乙中實物圖連線．(3)試驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認為調整電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為________Ω(結果保留到個位)．(4)假如此電壓表是由一個表頭和電阻串聯構成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標號)．A．100μAB．250μAC．500μAD．1mA(2)如圖所示．(3)依據原理可知U2＝2V，U1＝Umax－U2＝0.5V，R0＝630.0Ω，I＝eq\f(U1,R0)，RV＝eq\f(U2,I)＝2520Ω.(4)當電壓表滿偏時，滿偏電流Imax＝eq\f(Umax,RV)＝eq\f(2.5V,2520Ω)≈1mA，D正確．【答案】(1)R1(2)連線見解析圖(3)2520(4)D【變式探究】同學們測量某電阻絲的電阻Rx，所用電流表的內阻與Rx相當，電壓表可視為志向電壓表．①若運用如圖甲所示電路圖進行試驗，要使得Rx的測量值更接近真實值，電壓表的a端應連接到電路的______點(選填“b”或“c”)．②測得電阻絲的U－I如圖乙所示，則Rx為________Ω(保留兩位有效數字)．③試驗中，隨電壓進一步增加電阻絲漸漸進入炙熱狀態．某同學發覺對炙熱電阻絲吹氣，其阻值會變更．他們對此現象進行探究，在限制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下，得到電阻絲的電阻Rx隨風速v(用風速計測)的變更關系如圖丙所示．由圖可知當風速增加時，Rx會__________(選填“增大”或“減小”)．在風速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10V，須要將滑動變阻器RW的滑片向______端調整(選填“M”或“N”)．④為了通過電壓表的示數來顯示風速，同學們設計了如圖丁所示的電路．其中R為兩只阻值相同的電阻，Rx為兩根相同的電阻絲，一根置于氣流中，另一根不受氣流影響，eq\a\vs4\al\co1(○V)為待接入的志向電壓表．假如要求在測量中，風速從零起先增加，電壓表的示數也從零起先增加，則電壓表的“＋”端和“—”端應分別連接到電路中的______點和______點(在“a”“b”“c”“d”中選填)．【答案】①c②4.1(4.0～4.2)③減小，M④bd【變式探究】電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表的電流的兩倍．某同學利用這一事實測量電壓表的內阻(半偏法)試驗室供應材料器材如下：待測電壓表(量程3V，內阻約為3000歐)，電阻箱R0(最大阻值為99999.9歐)，滑動變阻器R1(最大阻值100歐，額定電壓2A)，電源E(電動勢6V，內阻不計)，開關兩個，導線若干．(1)虛線框內為同學設計的測量電壓表內阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整．(2)依據設計的電路寫出步驟___________________________________________________(3)將這種方法測出的電壓表內阻記為Rv′與內阻的真實值Rv比較：Rv′________Rv(填“>”“＝”或“<”)主要理由是_________________________________________________.【解析】(1)試驗電路如圖所示．【答案】(1)(2)見解析(3)>見解析【舉一反三】在《測定金屬絲電阻率》的試驗中：(1)已知金屬絲的電阻約為10Ω，用伏安法測量其電阻，供應的器材有：A．量程為300mA，內阻約為0.5Ω的電流表B．量程為3A，內阻約為0.1Ω的電流表C．量程為3V，內阻約為3kΩ的電壓表D．量程為15V，內阻約為30kΩ的電壓表E．阻值是0－5Ω，額定電流是2A的滑動變阻器F．電動勢為6V，電阻約為0.1Ω的電池G．開關一個，導線若干要求測量時，兩電表指針的偏轉均超出其量程的一半，電流表應選用________，電壓表應選用________．(用序號表示)(2)在下圖所示的虛線框內畫出測電阻絲電阻的電路圖．(3)試驗中已測得金屬絲直徑d＝0.300mm，長度l＝25.0cm，如圖所示，選擇正確的量程后，依據圖中兩電表示數可以求出該金屬絲的電阻率ρ＝________.【思路點撥】(1)依據估算通過待測電阻的最大電流選擇電流表．依據電源的電動勢選擇電壓表．(2)依據試驗要求確定滑動變阻器與電流表接法，作出試驗電路圖．變阻器的總電阻小于待測電阻時，變阻器應采納分壓式接法．將待測電阻的大約值與兩電表的內阻比較，確定電流表的接法．③由圖讀出兩電表的讀數，由歐姆定律求出金屬絲的電阻，再由電阻定律求解電阻率．本題要駕馭器材選取的原則：精確、平安，便利，知道如何確定電流表的內外接．明確試驗的測量原理．(3)電壓表的示數為U＝2.40V，電流表的示數為I＝0.220A則金屬絲的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.40,0.220)Ω≈10.9Ω依據電阻定律，得R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(l,\f(1,4)πd2)，得ρ＝eq\f(πd2R,4l)＝2.83×10－6Ω·m【答案】(1)AC(2)電路圖如圖所示(3)2.83×10－6Ω·m【命題熱點突破三】以測電動勢為核心的試驗1．電源電動勢和內電阻的測量方法方案伏安法伏阻法安阻法原理E＝U＋IrE＝U＋eq\f(U,R)rE＝IR＋Ir電路圖關系式U＝E－Ireq\f(1,U)＝eq\f(r,ER)＋eq\f(1,E)eq\f(1,I)＝eq\f(R,E)＋eq\f(r,E)圖象縱軸截距：E斜率：－r縱軸截距：eq\f(1,E)斜率：eq\f(r,E)縱軸截距：eq\f(r,E)斜率：eq\f(1,E)2.對試驗的兩點說明(1)任何一種試驗方法，肯定要緊扣閉合電路歐姆定律E＝U＋Ir，其中最關鍵的是看電路中如何測量出路端電壓U和電路中的總電流I.(2)利用圖象得出電動勢和內阻是常見的方法，對于不同的電路設計，在作圖象時都要畫出傾斜直線，即得到有關電動勢和內阻的一次函數關系，再利用圖象中的斜率與截距求解．例3、（2024年江蘇卷）一同學測量某干電池的電動勢和內阻．（1）如圖所示是該同學正打算接入最終一根導線（圖中虛線所示）時的試驗電路．請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________；____________．（2）試驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數I，以及計算的數據見下表:依據表中數據，在答題卡的方格紙上作出關系圖像___________．由圖像可計算出該干電池的電動勢為_________V；內阻為__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8（3）為了得到更精確的測量結果，在測出上述數據后，該同學將一只量程為100mV的電壓表并聯在電流表的兩端．調整電阻箱，當電流表的示數為0.33A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應為_______V；內阻應為_____Ω．【答案】（1）①開關未斷開(2).②電阻箱阻值為零(3).（2）圖像如圖所示：(4).1.4（1.30~1.44都算對）(5).1.2（1.0~1.4都算對）(6).（3）1.4（結果與（2）問第一個空格一樣）(7).1.0（結果比（2）問其次個空格小0.2）【解析】本題考查測量電源電動勢和內電阻試驗，意在考查考生的試驗數據處理實力和誤差分析實力。（1）連接電路時電源應與電路斷開，所以開關要斷開；另一錯誤是電阻箱接入電路的電阻是零，這樣簡潔燒壞電流表和電源。（2）將數據描點連線，做出一條傾斜的直線。依據閉合電路歐姆定律E=I(R+r)得，所以圖線的斜率表示電源電動勢V=1.37V，截距肯定值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用電壓表與電流表并聯，可測得電流表的內阻，考慮電表內阻對試驗的影響，則E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動勢，電動勢的精確值為1.37V，圖線的截距表示（RA+r），所以內阻精確值為r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω。【變式探究】【2024·天津卷】某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表A1的內阻r1=1.0kΩ，電阻R1=9.0kΩ，為了便利讀數和作圖，給電池串聯一個R0=3.0Ω的電阻。①按圖示電路進行連接后，發覺、和三條導線中，混進了一條內部斷開的導線。為了確定哪一條導線內部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓，讀數不為零，再測量、間電壓，若讀數不為零，則肯定是________導線斷開；若讀數為零，則肯定是___________導線斷開。②解除故障后，該小組順當完成試驗。通過多次變更滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數據，作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到電池的電動勢E=_________V，內阻r=__________Ω。【答案】①②1.41（1.36~1.44均可）0.5（0.4~0.6均可）【變式探究】用如圖所示電路測量電源的電動勢和內阻．試驗器材：待測電源(電動勢約3V，內阻約2Ω)，愛護電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關S，導線若干．試驗主要步驟：①將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關；②漸漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，登記電壓表的示數U和相應電流表的示數I；③以U為縱坐標，I為橫坐標，作U—I圖線(U、I都用國際單位)；④求出U—I圖線斜率的肯定值k和在橫軸上的截距a.回答下列問題：(1)電壓表最好選用________；電流表最好選用________．A．電壓表(0～3V，內阻約15kΩ)B．電壓表(0～3V，內阻約3kΩ)C．電流表(0～200mA，內阻約2Ω)D．電流表(0～30mA，內阻約2Ω)(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發覺電壓表示數增大．兩導線與滑動變阻器接線柱連接狀況是________．A．兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱B．兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱C．一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱D．一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內阻r的表達式E＝________，r＝________，代入數值可得E和r的測量值．【答案】(1)AC(2)C(3)kak－R2【變式探究】某同學為了測量一節電池的電動勢和內阻，從試驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100μA，內阻為2500Ω的表頭，一個開關，兩個電阻箱(0—999.9Ω)和若干導線．(1)由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應將表頭與電阻箱________(填“串聯”或“并聯”)，并將該電阻箱阻值調為________Ω.(2)接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內阻進行測量，試驗電路如圖1所示，通過變更電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表．123456R(Ω)95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20①依據表中數據，圖2中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數據也描繪在圖2中，并畫IR—I圖線②依據圖線可得電池的電動勢E是________V，內阻r是________Ω.【答案】(1)并聯5.0(2)①傾斜直線(略)②1.532.0【變式探究】某同學利用DIS，定值電阻R0、電阻箱R1等試驗器材測量電池a的電動勢和內阻，試驗裝置如圖1所示，試驗時多次變更電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計算機上顯示出如圖2所示的1/U－1/R關系圖線a，重復上述試驗方法測量電池b的電動勢和內阻，得到圖2中的圖線b.(1)由圖線a可知電池a的電動勢Ea＝________V，內阻r0＝________Ω.(2)若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率Pa________Pb(填“大于”“等于”或“小于”)，兩電池的效率ηa________ηb(填“大于”“等于”或“小于”)．【答案】見解析【舉一反三】某同學要測量一節舊電池的電動勢和內阻，試驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關和導線若干，該同學按如圖所示電路進行試驗，測得的數據如下表所示．試驗次數12345R(Ω)4.010.016.022.028.0eq\f(1,I)(A－1)1.02.02.94.05.0(1)利用測得的數據在坐標紙上畫出適當的圖像；(2)由圖像可知，該電池的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(結果保留兩位有效數字)【思路點撥】(1)本題由安阻法測量電動勢和內電阻；由閉合電路歐姆定律可得出有關電流和電阻的關系式；由數學學問可知哪種圖像更科學；由公式及表中的數據利用描點法可畫出正確的圖像；(2)由圖像交點及斜率的意義可得出有關電動勢和內電阻的表達式，則可求得電動勢和內電阻；本題要留意利用閉合電路歐姆定律得出正確的表達式，再結合圖像即可得出正確結論；【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知：I＝eq\f(E,R＋r)，則R＝eq\f(E,I)－r.若畫R－I圖，則圖像為曲線，不易得出結論；而畫出R－eq\f(1,I)圖像為直線，故簡潔得出結論，故應當畫出R－eq\f(1,I)圖像；利用圖中的R、eq\f(1,I)描點，再用直線將各點相連，如圖所示；(2)由公式及數學學問，可得圖像中的k＝E＝eq\f(28.0－10.0,5.0－2.0)＝6.0V(5.8～6.2都給分)b＝r＝2.0Ω【答案】(1)坐標選取R與1/I(見解析圖)(2)6.0(5.8～6.2)2.0(1.8～2.2)【方法技巧】滑動變阻器兩種接入電路方法的選擇滑動變阻器以何種方式接入電路，應遵循平安性、精確性、便利性、節能性原則綜合考慮，敏捷選取．1．滑動變阻器的限流式接法，如圖所示2．滑動變阻器的分壓式接法，如圖所示(1)題目中要求被測電阻兩端電壓可以從零起先調整，必需選擇分壓式接法．(2)若采納限流接法，電路中實際電壓(或電流)的最小值仍超過電壓表(或電流表)額定值或用電器的額定值時，只能采納分壓接法．(3)當被測電阻的阻值Rx?R，且試驗要求的電壓變更范圍較大(或要求測量多組數據)時，必需采納分壓接法，假如被測電阻比較大，勻稱調整滑動變阻器會使得輸出電壓比較勻稱，便利調整，只是耗電多一些．(4)當被測電阻的阻值Rx?R時，隨著滑片從左向右調整輸出電壓基本不變，直到接近最右端時輸出電壓才會有明顯變更，因此不便利調整，不適合采納分壓式接法．二、電壓表、電流表的選擇1．試驗一般要求測量結果盡可能精確．2．電壓表、電流表均能在表盤中心eq\f(1,3)區域內讀數．3．可以通過調整電壓表測多組數據并通過描點連線并作圖的方法處理數據．4．電壓表給出其內阻(如：“內阻等于”“內阻為”)，可以當成電流表，電流表給出內阻可當成電壓表，經過轉換后使得量程比較合適，能夠在中心eq\f(1,3)區域讀數．【高考真題】1．（2024年全國Ⅰ卷）某試驗小組利用如圖（a）所示的電路探究在25℃~80℃范圍內某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區域）中的熱敏電阻RT，其標稱值（25℃時的阻值）為900.0Ω：電源E（6V，內阻可忽視）：電壓表（量程150mV）：定值電阻R0（阻值20.0Ω），滑動變阻器R1（最大阻值為1000Ω）：電阻箱R2（阻值范圍0-999.9Ω）：單刀開關S1，單刀雙擲開關S2。試驗時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃，將S2與1端接通，閉合S1，調整R1的滑片位置，使電壓表讀數為某一值U0：保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調整R2，使電壓表讀數仍為U0：斷開S1，登記此時R2的讀數，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0°C，試驗得到的R2-t數據見下表。t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題：（1）在閉合S1前，圖（a）中R1的滑片應移動到_____填“a”或“b”）端；（2）在圖（b）的坐標紙上補齊數據表中所給數據點，并做出R2-t曲線：___________（3）由圖（b）可得到R1，在25℃-80°C范圍內的溫度特性，當t=44.0℃時，可得R1=____Ω；（4）將Rt握于手心，手心溫度下R2的相應讀數如圖（c）所示，該讀數為____Ω，則手心溫度為______℃。【答案】(1).（1）b(2).（2）如圖所示(3).（3）450(4).（4）620.0(5).33.0（3）依據題述試驗過程可知，測量的R2數據等于對應的熱敏電阻RT的電阻值。由畫出的R2—t圖象可知，當t=44.0℃時，對應的RT=460Ω。（4）由畫出的R2—t圖象可知，當RT=620.0Ω，則手心溫度t=33.0℃。2.（2024年全國II卷）某同學組裝一個多用電表。可用的器材有：微安表頭（量程100內阻900）；電阻箱R1（阻值范圍0999.9）；電阻箱R2（阻值范圍099999.9）；導線若干。要求利用所給器材先組裝一個量程為1mA的直流電流表，在此基礎上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋。回答下列問題：（1）在虛線框內畫出電路圖并標出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱___________。（2）電阻箱的阻值_____________;R2=____________（保留到個位）【答案】(1).（1）如圖所示(2).（2）100(3).2910【解析】（1）R1的電阻比較小，所以R1與表頭并聯構成大量程的的電流表，R2的阻值比較大，與改裝后的電流表串聯可充當大量程的電壓表，設計電路圖如圖所示；改裝電流表須要并聯一個電阻，要改裝1mA的電流表須要并聯的電阻，所以選用與變阻箱R1并聯，并聯后的總電阻為要改裝3V電壓表須要串聯電阻，串聯電阻的阻值為3.（2024年全國Ⅲ卷）一課外試驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標準定值電阻（R0=20.0Ω）；可視為志向電壓表。S1為單刀開關，S2位單刀雙擲開關，E為電源，R為滑動變阻器。采納如下步驟完成試驗：（1）依據試驗原理線路圖（a），將圖（b）中實物連線_____________；（2）將滑動變阻器滑動端置于適當位置，閉合S1；（3）將開關S2擲于1端，變更滑動變阻器動端的位置，登記此時電壓表的示數U1；然后將S2擲于2端，登記此時電壓表的示數U2；（4）待測電阻阻值的表達式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重復步驟（3），得到如下數據：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39（6）利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小數）【答案】(1).如圖所示：(2).(3).48.24.（2024年天津卷）某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值（約為10kΩ），除了Rx，開關S、導線外，還有下列器材供選用：A．電壓表（量程0~1V，內阻約10kΩ）B．電壓表（量程0~10V，內阻約100kΩ）C．電流表（量程0~1mA，內阻約30Ω）D．電流表（量程0~0.6A，內阻約0.05Ω）E．電源（電動勢1.5V，額定電流0.5A，內阻不計）F．電源（電動勢12V，額定電流2A，內阻不計）G．滑動變阻器R0（阻值范圍0~10Ω，額定電流2A）①為使測量盡量精確，電壓表選用_________，電流表選用______________，電源選用______________。（均填器材的字母代號）；②畫出測量Rx阻值的試驗電路圖____________。③該同學選擇器材、連接電路和操作均正確，從試驗原理上看，待測電阻測量值會______________其真實值（填“大于”“小于”或“等于”），緣由是____________________________。【答案】(1).B(2).C(3).F(4).(5).大于(6).電壓表的讀數大于待測電阻兩端實際電壓（其他正確表述也可）②因為給的滑動變阻器的最大阻值只有10Ω，若采納限流接法，則電路中電流和電壓變更不明顯，故采納滑動變阻器的分壓接法，由于，所以采納電流表內接法，電路圖如圖所示，③由于電流表的分壓，導致電壓測量值偏大，而電流精確，依據可知測量值偏大；5.（2024年江蘇卷）一同學測量某干電池的電動勢和內阻．（1）如圖所示是該同學正打算接入最終一根導線（圖中虛線所示）時的試驗電路．請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________；____________．（2）試驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數I，以及計算的數據見下表:依據表中數據，在答題卡的方格紙上作出關系圖像___________．由圖像可計算出該干電池的電動勢為_________V；內阻為__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8（3）為了得到更精確的測量結果，在測出上述數據后，該同學將一只量程為100mV的電壓表并聯在電流表的兩端．調整電阻箱，當電流表的示數為0.33A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應為_______V；內阻應為_____Ω．【答案】(1).（1）①開關未斷開(2).②電阻箱阻值為零(3).（2）圖像如圖所示：(4).1.4（1.30~1.44都算對）(5).1.2（1.0~1.4都算對）(6).（3）1.4（結果與（2）問第一個空格一樣）(7).1.0（結果比（2）問其次個空格小0.2）【解析】本題考查測量電源電動勢和內電阻試驗，意在考查考生的試驗數據處理實力和誤差分析實力。（1）連接電路時電源應與電路斷開，所以開關要斷開；另一錯誤是電阻箱接入電路的電阻是零，這樣簡潔燒壞電流表和電源。（2）將數據描點連線，做出一條傾斜的直線。依據閉合電路歐姆定律E=I(R+r)得，所以圖線的斜率表示電源電動勢V=1.37V，截距肯定值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用電壓表與電流表并聯，可測得電流表的內阻，考慮電表內阻對試驗的影響，則E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動勢，電動勢的精確值為1.37V，圖線的截距表示（RA+r），所以內阻精確值為r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω。1．【2024·天津卷】某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表A1的內阻r1=1.0kΩ，電阻R1=9.0kΩ，為了便利讀數和作圖，給電池串聯一個R0=3.0Ω的電阻。①按圖示電路進行連接后，發覺、和三條導線中，混進了一條內部斷開的導線。為了確定哪一條導線內部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓，讀數不為零，再測量、間電壓，若讀數不為零，則肯定是________導線斷開；若讀數為零，則肯定是___________導線斷開。②解除故障后，該小組順當完成試驗。通過多次變更滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數據，作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到電池的電動勢E=_________V，內阻r=__________Ω。【答案】①②1.41（1.36~1.44均可）0.5（0.4~0.6均可）2．【2024·新課標Ⅰ卷】（10分）某同學探討小燈泡的伏安特性，所運用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V，額定電流0.32A）；電壓表V（量程3V，內阻3kΩ）；電流表（量程0.5A，內阻0.5Ω）；固定電阻R0（阻值1000Ω）；滑動變阻器R（阻值0~9.0Ω）；電源E（電動勢5V，內阻不計）；開關S；導線若干。（1）試驗要求能夠實現在0~3.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出試驗電路原理圖。（2）試驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。由試驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_________（填“增大”“不變”或“減小”），燈絲的電阻率__________（填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源E0（電動勢4V，內阻1.00Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調整滑動變阻器R的阻值，可以變更小燈泡的實際功率。閉合開關S，在R的變更范圍內，小燈泡的最小功率為____________W，最大功率為___________W。（結果均保留2位小數）【答案】（1）如圖所示（2）增大增大（3）0.391.17當滑動變阻器電阻值R=0時，燈泡消耗的功率最大，此時交點坐標為U=3.67V，I=0.32A，如右圖所示，最大的功率為P2=UI=1.17W。3．【2024·新課標Ⅱ卷】（9分）某同學利用如圖（a）所示的電路測量一微安表（量程為100μA，內阻大約為2500Ω）的內阻。可運用的器材有：兩個滑動變阻器R1、R2（其中一個阻值為20Ω，另一個阻值為2000Ω）；電阻箱Rz（最大阻值為99999.9Ω）；電源E（電動勢約為1.5V）；單刀開關S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實物連線。（2）完成下列填空：①R1的阻值為Ω（填“20”或“2000”）。②為了愛護微安表，起先時將R1的滑片C滑到接近圖（a）中的滑動變阻器的端（填“左”或“右”）對應的位置；將R2的滑片D置于中間位置旁邊。③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1。將R1的滑片置于適當位置，再反復調整R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后，微安表的示數保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢（填“相等”或“不相等”）。④將電阻箱Rz和微安表位置對調，其他條件保持不變，發覺將Rz的阻值置于2601.0Ω時，在接通S2前后，微安表的示數也保持不變。待測微安表的內阻為Ω（結果保留到個位）。（3）寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議：。【答案】（1）連線見解析（2）①20②左③相等④2550（3）調整R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程【解析】（1）實物連線如圖：④設滑片P兩側電阻分別為R21和R22，因B與D所在位置的電勢相等，可知；；同理當Rz和微安表對調后，仍有：；聯立兩式解得：。（3）為了提高測量精度，調整R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。4．【2024·新課標Ⅲ卷】（9分）圖（a）為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250μA，內阻為480Ω。虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋。（1）圖（a）中的A端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。 （2）關于R6的運用，下列說法正確的是_______（填正確答案標號）。A．在運用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B．運用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C．運用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置（3）依據題給條件可得R1+R2=______Ω，R4=_______Ω。（4）某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數為________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數為________。（結果均保留3位有效數字）【答案】（1）黑（2）B（3）160880（4）1.47mA（或1.48mA）1100Ω2.95V（4）若此時B端與“1”相連，多用電表是量程為2.5mA的電流表，則讀數為1.47mA；若此時B端與“3”相連，多用電表是歐姆×100Ω擋，則讀數為1100Ω；若此時B端與“5”相連，多用電表是量程為5V的電壓表，則讀數為2.95V。5．【2024·江蘇卷】（10分）某同學通過試驗制作一個簡易的溫控裝置，試驗原理電路圖如圖11–1圖所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯接在電源E兩端，當繼電器的電流超過15mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現溫控．繼電器的電阻約為20Ω，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關系如下表所示（1）供應的試驗器材有：電源E1（3V，內阻不計）、電源E2（6V，內阻不計）、滑動變阻器R1（0~200Ω）、滑動變阻器R2（0~500Ω）、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱（0~999.9Ω）、開關S、導線若干．為使該裝置實現對30~80℃之間任一溫度的限制，電源E應選用（選填“E1”或“E2”），滑動變阻器R應選用（選填“R1”或“R2”）．（2）試驗發覺電路不工作．某同學為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應將如圖11–2圖所示的選擇開關旋至（選填“A”、“B”、“C”或“D”）．（3）合上開關S，用調整好的多用電表進行排查，在題11–1圖中，若只有b、c間斷路，則應發覺表筆接入a、b時指針（選填“偏轉”或“不偏轉”），接入a、c時指針（選填“偏轉”或“不偏轉”）．（4）解除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50℃時被吸合，下列操作步驟正確依次是．（填寫各步驟前的序號）①將熱敏電阻接入電路②視察到繼電器的銜鐵被吸合③斷開開關，將電阻箱從電路中移除④合上開關，調整滑動變阻器的阻值⑤斷開開關，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調至108.1Ω【答案】（1）E2R2（2）C（3）不偏轉偏轉（4）⑤④②③①1．(2024·全國Ⅱ，23，9分)某同學利用圖甲所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內阻(內阻為數千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99999.9Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(電動勢3V)，開關1個，導線若干．試驗步驟如下：①按電路原理圖甲連接線路；②將電阻箱阻值調整為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖甲中最左端所對應的位置，閉合開關S；③調整滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調整電阻箱阻值，使電壓表的示數為2.00V，登記電阻箱的阻值．回答下列問題：(1)試驗中應選擇滑動變阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)依據圖甲所示電路將圖乙中實物圖連線．(3)試驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認為調整電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為________Ω(結果保留到個位)．(4)假如此電壓表是由一個表頭和電阻串聯構成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標號)．A．100μAB．250μAC．500μAD．1mA(2)如圖所示．(3)依據原理可知U2＝2V，U1＝Umax－U2＝0.5V，R0＝630.0Ω，I＝eq\f(U1,R0)，RV＝eq\f(U2,I)＝2520Ω.(4)當電壓表滿偏時，滿偏電流Imax＝eq\f(Umax,RV)＝eq\f(2.5V,2520Ω)≈1mA，D正確．【答案】(1)R1(2)連線見解析圖(3)2520(4)D2．(2024·浙江理綜，22，10分)某同學用伏安法測量導體的電阻，現有量程為3V，內阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內組約為0.1Ω的電流表．采納分壓電路接線，圖甲是實物的部分連線圖，待測電阻為圖乙中的R1，其阻值約為5Ω.(1)測R1阻值的最優連接方式為導線①連接________(填“a”或“b”)、導線②連接________(填“c”或“d”)．(2)正確接線測得試驗數據如表，用作圖法求得R1的阻值為________Ω.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖乙中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導體，R2的邊長是R1的eq\f(1,10)，若測R2的阻值，則最優的連線應選________(填選項)．A．①連接a，②連接cB．①連接a，②連接dC．①連接b，②連接cD．①連接b，②連接d【解析】(1)由于待測電阻Rx<eq\r(RARV)，電流表應外接，所以導線①應當接a；滑動變阻器采納分壓式接法，導線②應接d.(2)用作圖法求解Rx時，留意描點連線應為一條過原點的直線，使直線穿過盡可能多的點，不在直線上的點勻稱分布在直線兩側，U—I圖線的斜率等于待測電阻的阻值．由圖線可得R＝4.5Ω.(3)依據電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可以計算出題圖中兩個電阻R1和R2的阻值相等，因此測量R2的電阻時，電路接法與測量R1相同即可，B正確．【答案】(1)ad(2)圖見解析；4.5～4.7(3)B3．(2024·江蘇物理，10，8分)小明同學通過試驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變更關系．已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω，R隨t的上升而增大．試驗電路如圖所示，控溫箱用以調整金屬電阻的溫度．試驗時閉合S，先將開關K與1端閉合，調整金屬電阻的溫度，分別登記溫度t1，t2，…和電流表的相應示數I1，I2，….然后將開關K與2端閉合，調整電阻箱使電流表的示數再次為I1，I2，…，分別登記電阻箱相應的示數R1，R2，….(1)有以下兩電流表，試驗電路中應選用________．A．量程0～100mA，內阻約2ΩB．量程0～0.6A，內阻可忽視(2)試驗過程中，要將電阻箱的阻值由9.9Ω調整至10.0Ω，需旋轉圖中電阻箱的旋鈕“a”“b”“c”，正確的操作依次是________．①將旋鈕a由“0”旋轉至“1”②將旋鈕b由“9”旋轉至“0”③將旋鈕c由“9”旋轉至“0”(3)試驗記錄的t和R的數據見下表：溫度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8請依據表中數據，在方格紙上作出R—t圖象．由圖線求得R隨t的變更關系為R＝________Ω.【答案】(1)A(2)①③②(或①②③)(3)圖象見解析；0.04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0都算對)4．[2024·天津理綜，9(3)]某同學想要描繪標有“3.8V0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數據盡量精確、繪制曲線完整．可供該同學選用的器材除開關、導線外，還有：電壓表V1(量程0～3V，內阻等于3kΩ)電壓表V2(量程0～15V，內阻等于15kΩ)電流表A1(量程0～200mA，內阻等于10Ω)電流表A2(量程0～3A，內阻等于0.1Ω)滑動變阻器R1(0～10Ω，額定電流2A)滑動變阻器R2(0～1kΩ，額定電流0.5A)定值電阻R3(阻值等于1Ω)定值電阻R4(阻值等于10Ω)定值電阻R5(阻值等于1kΩ)電源E(E＝6V，內阻不計)(1)請在虛線框中畫出試驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁．(2)該同學描繪出的I—U圖象應是下圖中的________．【解析】(1)題目要求繪制曲線完整應選用分壓接法，又R燈＝eq\f(U,I)≈13Ω，所以滑動變阻器應選R1，由于燈泡額定電壓為3.8V，V2量程為15V太大，不宜選用，V1量程略小，串聯電阻R5改裝成4V量程正合適．由于燈泡額定電流為0.3A，A2量程太大，不宜選用，A1量程略小．并聯R4改裝成0.4A量程正合適．改裝后RA′＝5Ω，RV′＝4kΩ，R燈<eq\r(RA′RV′)，應選用外接法，如圖所示．(2)小燈泡燈絲為金屬，溫度上升電阻增大，只有B正確．【答案】(1)見解析圖(2)B5．(2024·北京理綜，19，6分)某愛好小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內阻，他們提出的試驗方案中有如下四種器材組合．為使試驗結果盡可能精確，最不行取的一組器材是()A．一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器B．一個伏特表和多個定值電阻C．一個安培表和一個電阻箱D．兩個安培表和一個滑動變阻器【答案】D【解析】一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器可以通過伏特表、安培表測量電壓和電流，通過變更滑動變阻器的阻值，測得多組數據，由E＝U＋Ir或U＝E－Ir求得E、r，其電路圖如圖甲所示，A可行．甲乙一個伏特表和多個定值電阻，利用伏特表可測得接不同阻值電阻時的路端電壓，至少測量2組，再利用E＝U＋eq\f(U,R)r，即可求得E、r，其電路圖如圖乙所示，B可行．一個安培表和一個電阻箱，通過變更電阻箱阻值，可變更回路中的電流，利用安培表即可測得電流，至少測量2組，再利用E＝I(R＋r)，即可求得E、r，其電路圖如圖丙所示，C可行．丙丙由于電流表內阻很小，必需與滑動變阻器串聯接入電路，才能保證電流表不燒壞，但由于無法得出滑動變阻器的精確阻值，無法測得E、r，D不行行．6．[2024·四川理綜，8(Ⅱ)，11分]用如圖所示電路測量電源的電動勢和內阻．試驗器材：待測電源(電動勢約3V，內阻約2Ω)，愛護電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)，滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關S，導線若干．試驗主要步驟：①將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關；②漸漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，登記電壓表的示數U和相應電流表的示數I；③以U為縱坐標，I為橫坐標，作U—I圖線(U、I都用國際單位)；④求出U—I圖線斜率的肯定值k和在橫軸上的截距a.回答下列問題：(1)電壓表最好選用________；電流表最好選用________．A．電壓表(0～3V，內阻約15kΩ)B．電壓表(0～3V，內阻約3kΩ)C．電流表(0～200mA，內阻約2Ω)D．電流表(0～30mA，內阻約2Ω)(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發覺電壓表示數增大．兩導線與滑動變阻器接線柱連接狀況是________．A．兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱B．兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱C．一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱D．一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內阻r的表達式E＝________，r＝________，代入數值可得E和r的測量值．【答案】(1)AC(2)C(3)kak－R27．(2024·浙江理綜，17，6分)如圖所示為一種常見的身高體重測量儀．測量儀頂部向下放射波速為v的超聲波，超聲波經反射后返回，被測量儀接收，測量儀記錄放射和接收的時間間隔．質量為M0的測重臺置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比．當測重臺沒有站人時，測量儀記錄的時間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學站上測重臺，測量儀記錄的時間間隔為t，輸出電壓為U，則該同學身高和質量分別為()A．v(t0－t)，eq\f(M0,U0)UB.eq\f(1,2)v(t0－t)，eq\f(M0,U0)UC．v(t0－t)，eq\f(M0,U0)(U－U0)D.eq\f(1,2)v(t0－t)，eq\f(M0,U0)(U－U0)【答案】D【解析】測量儀頂部向下發出的超聲波經反射又回到頂部，如圖所示，無人時2H＝vt0，有人時2h＝vt，人的身高h人＝H－h＝eq\f(1,2)v(t0－t)，A、C錯誤．測重臺上無人時U0＝kM0g，有人時U＝k(M0＋m人)g，解得m人＝eq\f(U－U0,U0)M0，B錯誤，D正確．8．[2024·北京理綜，21(1)]熱敏電阻常用于溫度限制或過熱愛護裝置中．圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變更的示意圖．由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時導電實力________(選填“增加”或“減弱”)；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻對溫度變更的影響更________(選填“敏感”或“不敏感”)．【答案】增加敏感9．(2024·全國Ⅰ，23，10分)現要組裝一個由熱敏電阻限制的報警系統，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60℃時，系統報警．供應的器材有：熱敏電阻，報警器(內阻很小，流過的電流超過Ig時就會報警)，電阻箱(最大阻值為999.9Ω)，直流電源(輸出電壓為U，內阻不計)，滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω)，單刀雙擲開關一個，導線若干．在室溫下對系統進行調整，已知U約為18V，Ic約為10mA；流過報警器的電流超過20mA時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度的上升而減小，在60℃時阻值為650.0Ω.(1)完成待調整的報警系統原理電路圖的連線．(2)在電路中應選用滑動變阻器________(填“R1”或“R2”)．(3)依據下列步驟調整此報警系統：①電路接通前，需將電阻箱調到一固定的阻值，依據試驗要求，這一阻值為________Ω；滑動變阻器的滑片應置于________(填“a”或“b”)端旁邊，不能置于另一端的緣由是________．②將開關向________(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至________．(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關向另一端閉合，報警系統即可正常運用．【答案】(1)見解析(2)R2(3)①650.0b接通電源后，流過報警器的電流會超過20mA，報警器可能損壞②c報警器起先報警1．(2015·安徽理綜,21Ⅱ，12分)(難度★★★)某同學為了測量一節電池的電動勢 和內阻，從試驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100μA、內阻為2500Ω 的表頭，一個開關，兩個電阻箱(0～999.9Ω)和若干導線．(1)由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為50mA的電流表， 則應將表頭與電阻箱________(填“串聯”或“并聯”),并將該電阻箱阻值 調為________Ω.(2)接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內阻進行測量，試驗電路如 圖1所示,通過變更電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表．圖1123456R(Ω)95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20①依據表中數據,圖2中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數據也描繪在圖 2中，并畫出IRI圖線；圖2②依據圖線可得電池的電動勢E是________V，內阻r是________Ω.解析(1)要將電流表量程擴大，須要并聯電阻，由并聯電路特點：I＝Ig＋eq\f(IgRg,R)， 將I＝50mA，Ig＝100μA，Rg＝2500Ω代入解得R＝5.0Ω.(2)①作IR－I圖線，如圖所示．(2)依據試驗電路知，IR表示電源的路端電壓，I表示電路的電流，故IR－I 圖線的縱軸截距即為電池的電動勢,則E＝1.53V，圖線斜率的肯定值即為電 池的內阻，則r＝|eq\f(ΔIR,ΔI)|＝2.0Ω.答案(1)并聯5.0(2)①如解析圖所示②1.532.02．(2015·浙江理綜,22，10分)(難度★★★)圖1是小紅同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”試驗的實物連接圖．圖1圖2(1)依據圖1畫出試驗電路圖；(2)調整滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數如圖2中的①、②、③、 ④所示，電流表量程為0.6A，電壓表量程為3V.所示讀數為：①________、 ②________、③________、④________．兩組數據得到的電阻分別為________ 和________．解析(1)描繪小燈泡的伏安特性曲線須要測量電壓范圍大，變阻器用分壓接 法，小燈泡電阻比較小，電流表要外接，電路圖如圖所示．(2)電流表量程為0.6A時,最小刻度為0.02A，讀數讀到小數點后兩位，所以 ①表示數為0.10A,②表示數為0.24A；電壓表量程為3V，最小刻度為0.1V， 應估讀到0.01V，所以③表示數為2.00V，④表示數為0.27V，依據歐姆定 律R1＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(2.00V,0.24A)＝8.3Ω，R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(0.27,0.1)Ω＝2.7Ω.答案(1)見解析(2)①0.10A(0.10±0.02均可)②0.24A(0.24±0.02均可)③2.00V(2.00±0.02均可)④0.27V(0.27±0.02均可)8.3Ω(8.3±0.2均可)2.7Ω(2.7±0.2均可)3．[2015·福建理綜,19(2)，12分](難度★★★)某學習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，試驗器材如圖甲所示，現已完成部分導線的連接．①試驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數從零起先 漸漸增大，請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線 的連接；②某次測量，電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表的示數為________A；③該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，依據圖線推斷，將________只 相同的小電珠并聯后，干脆與電動勢為3V、內阻為1Ω的電源組成閉合回 路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為________W(保留兩位小數)．解析①實物接線圖見答案；②由圖知電流表量程為0.6A，所以讀數為0.44 A；③電源內阻為1Ω，所以當外電路總電阻等于電源內阻時，電源的輸出 功率最大，即小電珠的總功率最大，此時外電路電壓等于內電壓等于1.5V， 由圖丙知當小電珠電壓等于1.5V時電流約為0.38A，此時電阻約為R＝eq\f(U,I)＝ 3.95Ω≈4Ω,并聯后的總電阻為1Ω，所以須要4個小電珠并聯，小電珠 消耗的總功率約為P＝eq\f(U2,R外)＝eq\f(1.52,1)W＝2.25W.答案①連線如圖②0.44③42.254．[2015·四川理綜，8(2)，11分](難度★★★)用試驗測一電池的內阻r和一待測 電阻的阻值Rx.已知電池的電動勢約6V，電池內阻和待測電阻阻值都為數十 歐．可選用的試驗器材有：電流表A1(量程0～30mA)；電流表A2(量程0～100mA)；電壓表V(量程0～6V)；滑動變阻器R1(阻值0～5Ω)；滑動變阻器R2(阻值0～300Ω)；開關S一個，導線若干條．某同學的試驗過程如下：Ⅰ.設計如圖所示的電路圖，正確連接電路．Ⅱ.將R的阻值調到最大,閉合開關，逐次調小R的阻值，測出多組U和I的 值，并記錄．以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖所示的圖線．Ⅲ.斷開開關，將Rx改接在B、C之間，A與B干脆相連，其他部分保持不變．重 復Ⅱ的步驟，得到另一條UI圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為(I0，0)，與縱 軸U的交點坐標為(0，U0)．回答下列問題：①電流表應選用________，滑動變阻器應選用________；②由圖的圖線，得電源內阻r＝________Ω；③用I0、U0和r表示待測電阻的關系式Rx＝________，代入數值可得Rx；④若電表為志向電表,Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片 都從最大阻值位置調到某同一位置，兩種狀況相比，電流表示數變更范圍 ________，電壓表示數變更范圍________．(選填“相同”或“不同”)④由于電表為志向電表,因此待測電阻無論放在B、C間或者A、B間，對總 電阻沒有變更，因此電流不變，在滑動變阻器變更范圍相同的狀況下，電流 表示數變更范圍相同．由于待測部分的電阻阻值變更，因此會影響待測部分 的分壓，因此電壓表示數變更范圍會不同．答案①A2R2②25③eq\f(U0,I0)－r④相同不同5．[2015·廣東理綜，34(2)，10分](難度★★★)某試驗小組探討兩個未知元件X 和Y的伏安特性,運用的器材包括電壓表(內阻約為3kΩ)、電流表(內阻約為 1Ω)、定值電阻等．圖1①運用多用電表粗測元件X的電阻．選擇“×1”歐姆檔測量，示數如圖1(a) 所示，讀數為________Ω.據此應選擇圖1中的________(填“b”或“c”)電路 進行試驗．②連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示 數漸漸_______(填“增大”或“減小”)；依次記錄電流及相應的電壓；將元 件X換成元件Y，重復試驗．圖2③圖2(a)是依據試驗數據作出的UI圖線，由圖可推斷元件________(填“X” 或“Y”)是非線性元件．④該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R＝21Ω的定值電阻，測量待 測電池的電動勢E和內阻r，電路如圖2(b)所示．閉合S1和S2，電壓表讀數 為3.00V；斷開S2，讀數為1.00V，利用圖2(a)可算得E＝________V，r＝ __