2023年高考物理高分解題技巧：拿下實(shí)驗(yàn)題（練習(xí)）

“實(shí)驗(yàn)題”是這樣拿下的

題型專練

1.（應(yīng)用型）如圖10甲所示為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個(gè)阻

值約為20

Q的電阻，測量步驟如下：

⑴調(diào)節(jié)，使電表指針停在指針對準(zhǔn)的“0”刻線（填

“電阻”或“電流”）.

（2）將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到擋的位置.（填“xl”、“xio”、“xioo”

或“xlk”）

⑶將紅、黑表筆分別插入“+”、“一”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)

,使電表指針對準(zhǔn)的“0”刻線（填“電阻”或“電流”）.

（4）將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖10乙

所示，該電阻的阻值為Q.

（5）測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置.

2.（應(yīng)用型）如圖11所示是電子拉力計(jì)的示意圖，金屬彈簧右端和滑

動觸頭P

固定在一起（彈簧的電阻不計(jì)，P與R1之間的摩擦不計(jì)）.定值電阻

RO；電阻RI是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的（類似于滑動變阻

器），其長度為10cm,阻值Rl=300Q,電源電動勢E=3V,內(nèi)阻

不計(jì).理想電流表的量程為0~100mA.當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，觸頭P

剛好不與電阻R1接觸（即電路斷開）.彈簧的勁度系數(shù)為10000N/m.

圖11

（1）電路中連入的R0阻值至少應(yīng)為Q.

⑵設(shè)計(jì)中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值,那么在原電流

表的40mA處應(yīng)改為N.分析可知，拉力計(jì)的刻度是否均勻

.（填寫“均勻”或“不均勻”）

⑶為了使拉力計(jì)的量程增大應(yīng)采用的措施是（只填寫一‘條）—

3.（測量型）某待測電阻Rx（阻值約20Q）.現(xiàn)在要較準(zhǔn)確地測量其阻

值，且測量

時(shí)要求兩電表的讀數(shù)均大于其量程的/實(shí)驗(yàn)室還有如下器材：

A.電流表A1（量程150mA,內(nèi)阻rl約為10Q）

B.電流表A2（量程20mA,內(nèi)阻r2=30Q）

C.定值電阻Rx（100Q）

D.滑動變阻器R（0?10Q）

E.直流電源E（電動勢約4V,內(nèi)阻較小）

F.開關(guān)S與導(dǎo)線若干

(1)在下圖中虛線框內(nèi)畫出測量電阻Rx的電路圖，并將圖中元件標(biāo)上

相應(yīng)符號;

⑵用已知量和一組直接測得的量寫出測量電阻Rx的表達(dá)式為

4.(測量型)如圖12所示為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理圖.該實(shí)驗(yàn)可用來測量

待測電阻

Rx的阻值(約500Q).實(shí)物圖所給兩電流表量程相同，內(nèi)阻都很小.

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(1)調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R與待測電阻的阻值接近；將滑動變阻

器的滑動頭調(diào)到最右端;

(2)合上開關(guān)S；

⑶將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動，使兩個(gè)電壓表指針都有明顯偏

轉(zhuǎn)；

(4)記下兩個(gè)電流表@)和④的讀數(shù)11和12；

(5)多次改變滑動變阻器滑動頭的位置，記下?和?:的多組讀數(shù)II和

12；

(6)求Rx的平均值.

回答下面問題：

(1)不計(jì)電流表內(nèi)阻的影響，用II、12和R0表示Rx的公式為Rx=

⑵考慮電流表內(nèi)阻的影響，用II、12、R0、④的內(nèi)阻rl、④的內(nèi)阻

r2表示Rx的公式為Rx=

5.(測量型)(1)一微安表㈣的刻度盤只標(biāo)注了表示量程Ig=100ptA的

刻度線，尚

未標(biāo)注其他分刻度線，請用下列全部器材測量微安表㈣的內(nèi)阻：

待測微安表㈣：內(nèi)阻Rg約為2kQ

毫伏表畫：量程250mV,最小分度5mV,內(nèi)阻約為1k。

滑動變阻器R1：0?50。

滑動變阻器R2：0-3kQ

直流電源E：電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r約為1Q

單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干

在如圖13所示的實(shí)驗(yàn)電路.原理圖上標(biāo)明所選用的滑動變阻器.

圖13

（2）下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上：

第一步：斷開S,按電路原理圖連接器材，將兩個(gè)滑動變阻器RK

R2的觸頭分別置于合理的位置；

第二步：閉合S,分別調(diào)節(jié)R1和R2至適當(dāng)位置，

⑶用已知量和測得量的符號表示微安表㈣的內(nèi)阻Rg=

6.（測量型）某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖14所示電路用來測量電源的電動勢和內(nèi)

阻，其中

電流表內(nèi)阻為RA.

電阻箱

（阻值范圍0-999.9O）

圖14

⑴實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱電阻調(diào)到.（填“最大值”、“最小值

或“任意值”）

（2）改變電阻箱的阻值R,分別測出通過電流表的電流I.

下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是.（填力”或“2”）

、^案

編號\\電阻箱的阻值R/Q

1400.0350.0300.0250.0200.0

235.030.025.020.015.0

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的;一R圖象是一條直線.若直線的斜率

為k,在;坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電源的電動勢E=,內(nèi)

阻r=.（用k、b和RA表示）

7.（設(shè)計(jì)型）用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測量出電池組的電動勢

E和內(nèi)

阻r,又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線.

A.電壓表VI（量程6V、內(nèi)阻很大）

B.電壓表V2（量程3V、內(nèi)阻很大）

C.電流表A（量程3A、內(nèi)阻很?。?/p>

D.滑動變阻器R（最大阻值10。、額定電流4A）

E.小燈泡（2A、5W）

F.電池組（電動勢E、內(nèi)阻r）

G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表VI的

示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小.

⑴請將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖15甲中補(bǔ)充完整.

(2)每一次操作后，同時(shí)記錄電流表A、電壓表VI和電壓表V2的示

數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(LUI)、(I,U2),標(biāo)到U—I坐標(biāo)中，經(jīng)過多次

測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢E=

V、內(nèi)阻r=Q.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)在U-I坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交，此時(shí)滑動變阻器連入電路的

阻值應(yīng)為_______Q,電池組的效率為(結(jié)果保留兩位有效數(shù)

字)?

圖15

8.(應(yīng)用型)測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度的器材如下：

A.待測螺線管L(符號)：繞制螺線管金屬絲的電阻率為p,電阻R

約為100。

B.螺旋測微器

C.電流表A1：量程100pA,內(nèi)阻RAl=500Q

D.電流表A2：量程0.6A,內(nèi)阻RA2=15Q

E.電壓表VI：量程6V,內(nèi)阻RVl=4kQ

F.電壓表V2：量程3V,內(nèi)阻RV2=2kQ

G.定值電阻：Rg=50Q

H.滑動變阻器RZ全電阻約為IkQ

I.電源E：電動勢9V,,內(nèi)阻忽略不計(jì)

(1)實(shí)驗(yàn)中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖16所示，其示數(shù)為d

=mm.

(2)根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)器材，電流表選用,電壓表選用(填

寫實(shí)驗(yàn)器材前面的字母).

三十鼠1。

---mm=__0

圖16

⑶根據(jù)圖17中的實(shí)物圖,在圖下邊方框中作出實(shí)驗(yàn)原理圖.

聲

可

一

圖17................................

(4)若測得的金屬絲直徑用d表示，電流表G的讀數(shù)用I表示，電壓

表V的讀數(shù)用U表示，則由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長

度5.

9.(探究型)電子技術(shù)興趣小組為了研究.某種二極管的特性，用如圖

18甲所示

的電路測定該元件的伏安特性曲線.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)電源反接時(shí)，電路中

無電流，當(dāng)正向電壓較小時(shí)也無電流，記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表.

包/V

1.03

02030105060力mA

甲乙

圖18

電壓/V1.41.51.71.92.02.12.22.32.42.5

電流

002.04.012.022.032.042.052.060.0

/mA

⑴請根一據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在圖乙的坐標(biāo)紙上作出這個(gè)二極管

的U—I圖線；

(2)若加在該二極管兩端的正向電壓達(dá)到1.9V后才以正常工作，則從

圖線可以看出這種二極管正常工作前后的導(dǎo)電情況有何區(qū)別？

(3)若電源的電動勢為6V,內(nèi)阻不計(jì).當(dāng)電流表示數(shù)為12.0mA時(shí)，，

滑動變阻器接入電路的電阻為Q.

10.(測量型)有一內(nèi)阻.未知(約25kQ?35kQ)、量程未知(約25V?

35V),共

有30個(gè)均勻小格的直流電壓表口

⑴某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中想通過上述電壓表測量一個(gè)多用表中

歐姆擋的內(nèi)部電源的電動勢，他們從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中

間值為30.

A.請你在圖19中將他們的實(shí)驗(yàn)電路連接起來.他們在實(shí)驗(yàn)過程中，

歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率“x”.

B.在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)讀出電壓表的讀數(shù)為U,歐姆表指針?biāo)傅目潭?/p>

為n,并且在實(shí)驗(yàn)過程中，一切操作都是正確的，請你導(dǎo)出歐姆表電

⑵若在實(shí)驗(yàn)過程中測得該電壓表內(nèi)阻為30kQ,為了測出電壓表的量

程，現(xiàn)有下列器材可供選用，要求測量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精

確度.

標(biāo)準(zhǔn)電壓表?：量程3V,內(nèi)阻3kQ

電流表③：量程0?3A,內(nèi)阻未知

滑動變阻器：總阻值IkQ

穩(wěn)壓電源E：30V,內(nèi)阻不能忽略

電鍵、導(dǎo)線若干

A.在下邊方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖

B.選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫出計(jì)算量程的表達(dá)式Ug=

式中各字母的意義是

參考答案

1.解析使用多用電表歐姆擋，先機(jī)械調(diào)零.中值電阻為15Q,測

量20Q的

電阻時(shí)，要使用xl的倍率，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零；由刻度盤和倍率可

知，測量電阻的阻值為19Q

答案(1)調(diào)零螺絲電流(2)x1(3)調(diào)零旋鈕電阻

(4)19

2.解析⑴當(dāng)P移動到R1的最右端時(shí)，電流表恰好滿偏，則有R0

p^=30

Imax

Q.

E300-45Q300Q5/口

(2)Rx=f—R0=,45Q,-------------------=—jy］，解得x=8.5cm,F

JLz\1kz

=kx=850N；由于電流與拉力不成正比，所以刻度不均勻.(3)換勁

度系數(shù)更大的彈簧，彈簧伸長相同的長度時(shí)，需要的拉力更大.

答案(1)30(2)850不均勻(3)更換勁度系數(shù)更大的彈簧

3.解析從題目給出的器材中知，這里對電阻Rx的測量可用伏安法

來設(shè)計(jì)電

路.由于沒有電壓表，而電流表A2的內(nèi)阻己已知，因此電壓表可由

電流表A2和固定電阻R0(100Q)串聯(lián).通過計(jì)算我們不難發(fā)現(xiàn)，這

種設(shè)計(jì)完全符合題中的測量要求.考慮到題給出的其它器材規(guī)格與要

求，控制電路宜采用分壓式控制電路.完整的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)成如圖所

示.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)在某次合適的測量中，記下A1表與A2表的示數(shù)分

j2r2+R0

別為II與⑵則有(II—I2)Rx=I2(r2+R0),故Rx=~~1.

11-12

4.解析（1）若不計(jì)電流表內(nèi)阻，

則有：IlR0=I2Rx,故RX=9RO,

（2）若考慮電流表內(nèi)阻，則有：Il（rl+R0）=I2（r2+Rx）,

IIrl+RO

故有:Rx=r2.

12

…IlIIrl+RO

答案⑴立RO⑵------R-------r2

5.解析（1）微安表㈣內(nèi)阻比較大，因而把阻值較小的滑動變阻器用

作分壓接

法，從而粗調(diào)電壓；而阻值較大的滑動變阻器用作限流接法，從而微

調(diào)電壓.而微安表和毫伏表的內(nèi)阻比較接近，因而兩者并聯(lián)，所作電

路圖如右圖所示.

⑵因要使用微安表的刻度，故而必須使微安表滿偏，記下此時(shí)毫伏表

的示數(shù).

⑶根據(jù)歐姆定律可知，微安表的內(nèi)阻為合.

答案（1）如解析圖所示（2）使微安表滿偏，記下這時(shí)毫伏表的示數(shù)U

6.解析(1)為保護(hù)電流表，將電阻箱的電阻調(diào)到最大值;

⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，若電阻箱的阻值太大，

電流很小，實(shí)驗(yàn)誤差大，所以比較合理的是方案2；

(3)由閉合電路的歐姆定律有：

I1r+RA

E=I(r+RA+R),整理得i=gR+―g—,

▼,?1r+RA.?1b

所以三，解得

k=nb=-￡pL—,E=[K,r=rK—RA.

答案⑴最大值(2)2(3)(}RA

7.解析(1)先作出測量電源內(nèi)阻和電動勢的電路圖，然后在此基礎(chǔ)

上增加伏

安特性曲線電路，需要注意，小燈泡額定電壓為2.5V,且電阻較小,

故伏特表?直接與小燈泡并聯(lián)，而電壓表?則測量路端電壓，電路如

圖所示.

⑵根據(jù)圖象可知，傾斜的直線為計(jì)算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線，該圖

線的縱截距為電動勢大小，圖線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻大小.據(jù)此

可知電動勢E=4.5V,r=1.0Q.

⑶由圖象可知，小燈泡兩端電壓為2.5V,電源內(nèi)電壓為2V,故滑

動變阻器連入電路阻值為。.電源的效率為1|=卷乂100%=56%.

答案⑴如解析圖所示(2)4.51.0(3)056%

8.解析(1)讀數(shù)為1.125±0.001

⑵由于電源電動勢為9V,