2021年高考真題和模擬題分類匯編 物理 19 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn) 含解析

2021年高考真題和模擬題分類匯編物理

專題19電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)

1.(2021?浙江卷)小李在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一電阻凡的阻值。

(1)因電表內(nèi)阻未知，用如圖1所示的電路來(lái)判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合

上開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開(kāi)關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)

G=1.65V,電流表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)人=A；將K擲到2,電壓表

和電流表的讀數(shù)分別為=L75V,人=0.33A。由此可知應(yīng)采用電流表(填

“內(nèi)，，或“外”)接法。

(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小李進(jìn)一步嘗試用其它方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①器材間連線如圖3所示，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出對(duì)應(yīng)的電路圖；

②先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲到左邊，記錄電流表讀數(shù)，再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)挪到右邊，調(diào)節(jié)電阻箱

的阻值，使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同，電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測(cè)電阻

4=此方法(填“有''或"無(wú)")明顯的實(shí)驗(yàn)誤差，其理由是

單刀雙擲

開(kāi)關(guān)

圖3

答案：(1).0.34⑵.見(jiàn)解+析(3).外(4).5(5).有

(6).電阻箱的最小分度與待測(cè)電阻比較接近(或其它合理解釋)

詳細(xì)分析：

(1)11］由電流表的表盤可知電流大小為0.34A

⑵電壓表的百分比變化為吊=x100%=5.7%

034-033

電流表的百分比變化為%=-u33xl00%=3.0%

因此可知電壓表的示數(shù)變化更明顯，說(shuō)明電流表的分壓更嚴(yán)重，因此不能讓電流表分壓，采

用外接法

⑵①[3]電路圖如圖

EE

②⑷兩次實(shí)驗(yàn)中電路電流相同，因此可有I=-----------=-----------

“+尸+&RA+r+R0

可得％=&

讀數(shù)可得4=5。

[5][6]電阻箱的最小分度和待測(cè)阻值阻值接近，這樣測(cè)得的阻值不夠精確，如待測(cè)電阻阻值

為5.4Q,則實(shí)驗(yàn)只能測(cè)得其為凡=5。，誤差較大。

2.(2021?全國(guó)乙卷)一實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E(約1.5V)和內(nèi)阻

4小于2Q)。圖中電壓表量程為IV,內(nèi)阻&=38O.OC：定值電阻&=20.0Q；電阻箱R,

最大阻值為999.9Q；S為開(kāi)關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列填空：

SE,r

圖(a)

(1)為保護(hù)電壓表，閉合開(kāi)關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選。(填“5.0”或

“15.0”)；

(2)閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

(3)根據(jù)圖(a)所示電路，用R、&、&、E和r表示器，得，=

圖(b)

(5)通過(guò)圖(b)可得E=V(保留2位小數(shù))，廠=。(保留1位小數(shù));

⑹若將圖(a)中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢(shì)為由此產(chǎn)生的誤差為

E'-E

xlOO%=.%?

E

R。+&D1(&+R°)r

答案：(D.15.0⑵.靠0E+X廣一(3).1.55(4).1.0(5).5

ER、REERVRQ

詳細(xì)分析：

為了避免電壓表被燒壞，接通電路時(shí)電壓表兩端電壓不能比電表滿偏電壓大，則由

U_E-U

并聯(lián)電路分壓可得&R一R+r

Rv+4

代入數(shù)據(jù)解得R=7.50

因此選15.0Q。

E=U+K(A+r)

(3)[2]由閉合回路的歐姆定律可得R\R\)

&+%

14)+R\D1Hy+&)

化簡(jiǎn)可得一=--------RT----1--------r

U￡%用EER\,Ro

JR()+Rv11&+K)j1r

⑸⑶⑷由上面公式可得pp=k=-7;,—+-—r=b^—+--

由，一R圖象計(jì)算可得％=0.034VT?Q，b=0.68VT

代入可得E21.55V,r?l.()Q

11r1c

⑹⑶如果電壓表為理想電壓表,則可有萬(wàn)=豆+瓦+瓦氏

則此時(shí)E'=」T

20A

1_」

20后19%

因此誤差為〃xl00%=5%

19^

3.（2021?全國(guó)甲卷）某同學(xué)用圖（“）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有:

小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）電壓表（量程300mV,內(nèi)阻300。）

電流表（量程300mA,內(nèi)阻0.27C）定值電阻Ro

滑動(dòng)變阻器Ri（阻值0-20Q）電阻箱R2（最大阻值9999.9Q）

電源E（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)）開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

⑴有3個(gè)阻值分別為10Q,20。、30。的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在

0~300mA的U-1曲線，R）應(yīng)選取阻值為。的定值電阻；

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填或"”）端：

（3）在流過(guò)電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱R?的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀

取電壓表和電流表的示數(shù)U、/,結(jié)果如圖3）所示。當(dāng)流過(guò)電流表的電流為10mA時(shí)，小燈

泡的電阻為。（保留1位有效數(shù)字）；

(4)為使得電壓表滿量程時(shí)對(duì)應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將&的阻值

調(diào)整為。。然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器吊，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示：

(//mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.02000220.0240.0260.02800300.0

(5)由圖(b)和上表可知，隨流過(guò)小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻(填“增大”“減

小”或“不變”)；

(6)該同學(xué)觀測(cè)到小燈泡剛開(kāi)始發(fā)光時(shí)流過(guò)電流表的電流為160mA,可得此時(shí)小燈泡電功率

卬尸W(保留2位有效數(shù)字)；當(dāng)流過(guò)電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功率為

卬2,則絲.(保留至整數(shù))。

答案：(1).10(2).a(3).0.7(4).2700(5).增大(6).0.07410

詳細(xì)分析：

(1)因?yàn)樾襞蓊~定電壓2.5V,電動(dòng)勢(shì)6V,則滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器時(shí)，為了保證電路安全，需

要定值電阻分擔(dān)的電壓。=6V—2.5V=3.5V

35V

則有&

則需要描繪小燈泡在0~300mA的伏安特性曲線，即Ro應(yīng)選取阻值為10Q；

(2)為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的。端；

(3)由圖可知當(dāng)流過(guò)電流表的電流為10mA時(shí)，電壓為7mV,則小燈泡的電阻為

7x10-3

RQ=0.7Q

10x10*3

30.3

(4)由題知電壓表滿量程時(shí)對(duì)應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，有三~

/<2+AvAv

解得R2=2700Q

(5)由圖S)和表格可知流過(guò)小燈泡電流增加，圖像中彳■變大，則燈絲的電阻增大；

(6)根據(jù)表格可知當(dāng)電流為160mA時(shí)，電壓表的示數(shù)為46mA,根據(jù)(4)的分析可知此時(shí)小燈

泡兩端電壓為0.46A,則此時(shí)小燈泡電功率W\=0.46Vx0.16A-0.074W

同理可知當(dāng)流過(guò)電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡兩端電壓為2.5V,此時(shí)小燈泡電功率

W2=2.5VXO.3A=O.75W

一亂0.75

故有~------=10

叱0.074

4.(2021?湖南卷)某實(shí)驗(yàn)小組需測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測(cè)電池、一個(gè)單刀

雙擲開(kāi)關(guān)、一個(gè)定值電阻(阻值為凡)、一個(gè)電流表(內(nèi)阻為我八)、一根均勻電阻絲(電阻絲總

阻值大于R。，并配有可在電阻絲上移動(dòng)的金屬夾)、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺，無(wú)法測(cè)量

電阻絲長(zhǎng)度，但發(fā)現(xiàn)桌上有一個(gè)圓形時(shí)鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓

心角來(lái)表示接入電路的電阻絲長(zhǎng)度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

⑴將器材如圖(a)連接：

(2)開(kāi)關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的端(填或*”)；

(3)改變金屬夾的位置，閉合開(kāi)關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對(duì)應(yīng)的圓心角。和電流表示

數(shù)/,得到多組數(shù)據(jù)；

(4)整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪圖，所得圖像如圖(b)所示，圖線斜率為々，與縱軸截距為d,

設(shè)單位角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值為“，該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可表示為石=,

r=(用&、RA、k、d、r0表示)

(5)為進(jìn)一步確定結(jié)果，還需要測(cè)量單位角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值與。利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),

在圖(c)方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(電阻絲用滑動(dòng)變阻器符號(hào)表示)；

(6)利用測(cè)出的“，可得該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

答案：⑴(2).y-(3).-^----&-R*

kk

詳細(xì)分析：

⑴開(kāi)關(guān)閉合前，為了保護(hù)電路中的元件，應(yīng)將電阻絲的最大阻值接入電路，根據(jù)電阻定律

R=「(可知電阻絲接入越長(zhǎng)，接入電阻越大，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的6端。

⑵設(shè)圓心角為。時(shí)，電阻絲接入電路中的電阻為。與，根據(jù)閉合電路歐姆定律石=。+〃可

知E=/(&+&+%)+"

整理得,二2^+火人+0+廠

IEE

結(jié)合圖象的斜率和截距滿足1=攵，&+&+「=b

EE

解得電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為E=1

k

k

⑶實(shí)驗(yàn)器材中有定值電阻凡和單刀雙擲開(kāi)關(guān)，考慮使用等效法測(cè)量電阻絲電阻，如圖

原理的簡(jiǎn)單說(shuō)明:

①將開(kāi)關(guān)置于凡位置，讀出電流表示數(shù)

②將開(kāi)關(guān)置于電阻絲處，調(diào)節(jié)電阻絲的角度，直到電流表示數(shù)為/。，讀出此時(shí)角度0；

③此時(shí),即可求得“數(shù)值。

5.(2021?河北卷)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有；小燈泡(6.3V,

O.15A),直流電源(9V),滑動(dòng)變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，設(shè)

計(jì)的電路如圖1所示。

(1)根據(jù)圖1,完成圖2中的實(shí)物連線；

(2)按照?qǐng)D1連線后，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能

是(單項(xiàng)選擇，填正確答案標(biāo)號(hào))；

A.電流表短路

B.滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良

C.滑動(dòng)變阻器滑片的初始位置在6端

(3)更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到/-U圖像，其

中一部分如圖3所示，根據(jù)圖像計(jì)算出尸點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為。(保留三位

有效數(shù)字)。

圖3

詳細(xì)分析：

電流表負(fù)極與滑動(dòng)變阻器的右端的人位置連接，如圖

（2）［2］開(kāi)關(guān)閉合，小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷，說(shuō)明通過(guò)小燈泡的電流過(guò)大。

A.電流表內(nèi)阻非常小，短路幾乎不影響通過(guò)小燈泡的電流，與燈絲燒斷無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；

B.滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，無(wú)電流通過(guò)小燈泡，B錯(cuò)誤；

C.滑動(dòng)變阻器的滑片開(kāi)始時(shí)置于匕端，小燈泡部分分壓達(dá)到最大，通過(guò)電流最大，可能會(huì)燒

斷小燈泡燈絲，C正確；

故選Co

（3）根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知在P點(diǎn)時(shí)的電壓和電流分別為U=2V,/=74mA

根據(jù)歐姆定律/=且可知小燈泡的電阻為—=―Jc=27.0Q

RI74x10-3

6.（2021春?浙江卷）⑴在“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，

①用如圖所示的電路圖測(cè)量，得到的一條實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合線如圖所示，則該電池的電動(dòng)勢(shì)

E=V（保留3位有效數(shù)字）；內(nèi)阻尸（保留2位有效數(shù)字）；

圖2

②現(xiàn)有如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材，照片中電阻箱阻值可調(diào)范圍為0?9999C,滑動(dòng)變阻器阻值變

化范圍為0-10Q,電流表G的量程為0?3mA、內(nèi)阻為200Q,電壓表的量程有0?3V和0-

15V。請(qǐng)?jiān)趫D3中選擇合適的器材，在答題紙相應(yīng)方框中畫出兩種測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)

和內(nèi)阻的電路圖。

（2）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示。為了減小

渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應(yīng)平行于。

A.平面abedB.平面abfeC.平面abghD.平面aehd

【答案】（1）.146（1.45~1.47均可）⑵.0.64(0.63~0.67均可)(3).

(4).D

EE

(1)①⑴根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+〃可得U=￡—〃

可知圖像與縱軸交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)，即E=1.46V

146-110

⑵圖像斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻，即「=」------Q?0.64Q

0.56

②⑶電流表量程太小，使用電阻箱和電壓表代替電流表進(jìn)行測(cè)量，電路圖如圖

根據(jù)閉合電路歐姆定律七=。+"=。+上「

R'

變形得—-------1—

UER'E

111

繪制------圖像，可知圖像斜率為一r，與縱軸截距為一，從而求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;

UR'EE

也可以通過(guò)電阻箱改裝電流表，擴(kuò)大電流表得量程，實(shí)現(xiàn)電流得測(cè)量，電路圖如圖

根據(jù)閉合電路歐姆定律￡=U+"可以繪制U-I圖像求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

(2)[4]變壓器的正視圖如圖

硅鋼片

所以硅鋼片應(yīng)平行于平面ae/以，即選D。

7.（2021?廣東卷）某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要已選用了規(guī)格和

量程合適的器材。

（1）先用多用電表預(yù)判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢(shì)。選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋，將兩表筆

,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊“0Q”處。測(cè)量時(shí)觀察到熱敏電阻溫度越高，

相同倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而

將溫控室的溫度設(shè)置為T,電阻箱&調(diào)為某一阻值閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器凡，

使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)、T和斷

開(kāi)開(kāi)關(guān)So

再將電壓表與熱敏電阻C端間的導(dǎo)線改接到D端，閉合開(kāi)關(guān)S。反復(fù)調(diào)節(jié)&和R1,使電壓

表和電流表的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時(shí)電阻箱的阻值52。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。

②實(shí)驗(yàn)中記錄的阻值&2（選填“大于”、"小于”或“等于”）。此時(shí)熱敏電阻阻值

RT=。

答案：⑴.短接⑵.減小⑶力（4）.大于⑸.%-42

詳細(xì)分析：

選擇倍率適當(dāng)?shù)臍W姆檔，將兩表筆短接；歐姆表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，則阻值越

小，可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。

（2）①⑶閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)到最大，即將滑片滑到〃端；

②[4][5]因兩次電壓表和電流表的示數(shù)相同，因?yàn)?凡2+穴「

即RT=-&2

可知島1大于/?02?

8.（2021.北京通州一模）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)

驗(yàn)。

（1）下列實(shí)驗(yàn)器材必須要用的有（選填字母代號(hào)）

A.干電池組B.學(xué)生電源C.多用電表D.直流電壓表E.滑動(dòng)電阻器F.條形磁鐵

G.可拆變壓器（鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈）

（2）下列說(shuō)法正確的是（選填字母代號(hào)）

A.為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)

B.要研究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響，應(yīng)該保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的

匝數(shù)

C.測(cè)量電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量

D.變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線圈輸送到副線圈

（3）該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表中m、m分別為原、副線圈的匝數(shù)，

S分別為原、副線圈的電壓，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)匝m/匝51Vs/v

1160040012.12.90

280040010.24.95

340020011.95.92

【答案q】⑴BCG；(2)BC；(3U)i>=」n.

(1)在探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，需要用交流電源，故干電池、直流

電壓表都不能用，需要用學(xué)生電源、多用電表，和可拆式變壓器，滑動(dòng)變阻器是改變電流的，

因?yàn)閷W(xué)生電源可以改變?cè)€圈的電壓，所以也可以不用它，條形磁鐵也沒(méi)有什么用途，故選

項(xiàng)BCG是必須要用到的；

(2)為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，這樣得到的電壓才會(huì)較小，

才可能安全，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

要研究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響，應(yīng)該保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝

數(shù)，選項(xiàng)B正確；

測(cè)量電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，選項(xiàng)C也

是正確的；

變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯不導(dǎo)電，是導(dǎo)磁的，從而把電能由原線圈輸送到副線圈，選項(xiàng)

D錯(cuò)誤。

(3)通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在誤差允許的范圍內(nèi)，原副匝數(shù)比等于原副線圈的電壓之比，即

U2n2°

9.(2021?北京通州一模)關(guān)于“測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖

1所示的電路，測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻入實(shí)驗(yàn)室提供的器

材如下：待測(cè)電池、電壓表、電阻箱(阻值范圍0~999.9。)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。

(1)請(qǐng)根據(jù)圖1所示的電路圖，在圖2中畫出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。

圖1圖2圖3圖4

00250500.751001.251.501

圖5R

（2）開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把變阻箱阻值調(diào)到最大，再接通開(kāi)關(guān)，然后逐次改變電阻箱接入電路

的阻值R,讀取與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在U--圖

R

中。請(qǐng)將圖3、圖4中電阻箱和電壓表所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在圖5所示的坐標(biāo)系中

（用“+”表示），并畫出U-2圖線

R

（3）由U——圖線可得該電池組的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻r=C。（均

R

保留3位有效數(shù)字）

（4）若利用電流表、電壓表來(lái)測(cè)量一節(jié)新的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤

差，圖6中甲、乙兩種連接方案應(yīng)該選擇哪一種，并說(shuō)明理由：。

【答案】（1）如下圖所示（2分）；（2）如下圖所示（2分）；（3）2.80V?3.10V；1.30。?1.500（4分）;

（4）選甲方案。因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻的一節(jié)新干電池的內(nèi)阻相差不多，會(huì)導(dǎo)致乙方案中電源內(nèi)阻

的測(cè)量值誤差較大。（2分）

(1)根據(jù)電路圖，一定要先連接電阻箱，使之與電源構(gòu)成一個(gè)通路，然后再把電壓表并聯(lián)在

電阻箱兩端即可；

(2)電阻箱的讀數(shù)為6C,電壓表的讀數(shù)為2.4V,故?=0.4A,將該點(diǎn)在圖像中找出來(lái)，用直

線把這些點(diǎn)連接起來(lái)即可；

(3)圖線與U軸的交點(diǎn)即為該電池電動(dòng)勢(shì)的大小，其大小為2.80V；圖線的斜率大小即為電

?IAt.U-.J-irn,、i2.80—1.0

池的內(nèi)電阻，大小為尸---------=1.33。；

1.35-0

(3)甲方案，因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻的一節(jié)新干電池的內(nèi)阻相差不多，會(huì)導(dǎo)致乙方案中電源內(nèi)阻的

測(cè)量值誤差較大。

10.(2021?四川瀘州三模)某實(shí)驗(yàn)小組在設(shè)計(jì)測(cè)量阻值約為200C的定值電阻&時(shí)，可供選擇

的器材如下：

電源E,電動(dòng)勢(shì)約為3.0V,內(nèi)阻r約5C；

電流表A,量程為0~0.6A,內(nèi)阻/x約為2C；

電壓表Vi,量程為0~0.5V,內(nèi)阻/'TOO。。；

電壓表V2,量程為0~3V內(nèi)阻「2約為5kC；

定值電阻Ro,有四種規(guī)格供選：10。、50。、500C、1000Q

滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為50C,額定電流1A；

單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。

(1)在下面四種方案中，因電表內(nèi)阻的不確定而導(dǎo)致不能準(zhǔn)確測(cè)量的是(選填圖下的字

(2)綜合考慮電表內(nèi)阻及量程帶來(lái)的影響，該小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。在閉合開(kāi)關(guān)前，

滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最(選填“左端、右端”)；為了保證兩只電壓表的讀數(shù)都不

小于其量程的-，定值電阻島的規(guī)格應(yīng)選擇q（選填“10”"50”"500”或'000”）；

3

(3)請(qǐng)根據(jù)(2)中的電路圖，寫出計(jì)算&的理論表達(dá)式R尸(如涉及電壓表和電流表的示

數(shù)分別對(duì)應(yīng)用5、5、/表示，電表內(nèi)阻和定值電分別對(duì)應(yīng)用外、h、小、Ro表示)。

U「U\

【答案】(l).BC⑵.左端⑶.50(4).U±+U1

r\R0

(1)口］由于電壓表V1內(nèi)阻已知，則該電壓表不僅能準(zhǔn)確測(cè)量電壓，也能準(zhǔn)確測(cè)量通過(guò)它的電

流，根據(jù)歐姆定律可得

A方案可得'

則A方案沒(méi)有誤差

B方案可得&二±7

由于弓不確定，則B方案有誤差

u-Ir

C方案可得R,=」一

I

由于心不確定，則C方案有誤差

R二-5

D方案可得“4

則D方案沒(méi)有誤差

所以BC錯(cuò)誤，符合題意；AD正確，不符合題意；

故選BC。

(2)⑵該電路為分壓式控制電路，電壓應(yīng)從0開(kāi)始，所以滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最左端。

⑶根據(jù)串聯(lián)電路電阻分壓的特點(diǎn)，為了保證兩只電壓表的讀數(shù)都不小于其量程的g,定值

電阻Ro的規(guī)格應(yīng)選擇約為待測(cè)電阻的工的，所以選50Q的。

3

R_Ux_U「U、

(3)圖根據(jù)歐姆定律可得*/,4+5.

r用

11.(2021?河北唐山一模)新能源汽車是汽車發(fā)展的主流方向，如圖(a)為車載動(dòng)力電池組中一

塊電池，其技術(shù)參數(shù)是額定容量約120Ah,額定電壓約3.3V,內(nèi)阻約0.03C?，F(xiàn)有一塊該

型號(hào)的舊電池，某研究小組用如圖(b)所示電路測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中電流表量

程為100mA、內(nèi)阻為9C；定值電阻R>=1C。測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示。

A(Q)

次數(shù)12345

R(Q)0.94.27.310.814.1

/o(mA)10050342520

⑴實(shí)驗(yàn)中將電流表與定值電阻并聯(lián)使用的目的是

（2）利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出R和1的圖像，其中/表示干路電流；

（3）由圖像可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)后=V,內(nèi)阻尸Qo

【答案】⑴.擴(kuò)大電流表的量程（2）.圖見(jiàn)解+析（3）32~3.4（4）.1.1±0.2

⑴實(shí)驗(yàn)中將電流表與定值電阻并聯(lián)使用的目的是擴(kuò)大電流表的量程;

⑵電流表擴(kuò)大量程后

1

/=7O+^=O.1A+^^A=1A

用1

即量程擴(kuò)大10倍，則5次試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的干路電流I分別為1A、0.5A、0.34A、0.25A,0.20A,

則對(duì)應(yīng)的;分別為1、2、3、4、5,則畫出＜—:圖像如圖

[3][4]由閉合電路的歐姆定律E=/（/?+r）

即R=

I

14-4

由圖像可知E=k=-------V=3.3V

5-2

r=-b=1.3Q.

12.（2021?云南曲靖一模）某同學(xué)利用圖（甲）所示電路測(cè)量量程為2.5V的電壓表V的內(nèi)阻（內(nèi)阻

為數(shù)千歐姆）,可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值99999）,滑動(dòng)變阻器4（最大阻值50Q）,

滑動(dòng)變阻器RX最大阻值5kC）,直流電源E（電動(dòng)勢(shì)3V）,開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如

下：

①按電路原理圖（甲）連接線路；

②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖（甲）中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合

開(kāi)關(guān)s；

③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；

④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻

箱的阻值。

(Z.)

回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器(填“心”或“&”)；

(2)根據(jù)圖(甲)所示電路將圖(乙)中實(shí)物圖連線；

(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為625.0Q,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不

變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為。(結(jié)果保留到個(gè)位)；

(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿偏電流為o

山調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)需要滑動(dòng)變阻器上的分壓保持不變，需要電壓表的電阻遠(yuǎn)大于變阻器的電

阻，故變阻器選阻值小的，故選滑動(dòng)變阻器R;

⑵實(shí)物圖連接如圖所示

U'

=U'+—R

%

2

代入數(shù)據(jù)2.5=2+不~-625

?v

解得&=2500。

衛(wèi)=lmA

[4]該表頭的滿刻度電流為/

2500Q

13.（2021.上海普陀一模）某同學(xué)欲將內(nèi)阻為100Q,量程為300HA的電流計(jì)G改裝成歐姆表,

要求改裝后歐姆表的0刻度正好對(duì)準(zhǔn)電流表表盤的300HA刻度。

可選用的器材還有：定值電阻R1（阻值25。）；定值電阻R2（阻值100C）；滑動(dòng)變阻器R（最大

阻值1000C）；干電池（E=1.5V.r=2C）；紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。改裝電路如圖甲所示。

（1）定值電阻應(yīng)選擇—（填元件符號(hào)）.改裝后的歐姆表的中值電阻為一

（2）該同學(xué)用改裝后尚未標(biāo)示對(duì)應(yīng)刻度的歐姆表測(cè)量?jī)?nèi)阻和量程均未知的電壓表V的內(nèi)阻。

步驟如下：先將歐姆表的紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)一填圖甲中對(duì)應(yīng)元件代號(hào)），使電流計(jì)G

指針指到一M；再將—（填“紅"或"黑”）表筆與V表的“+”接線柱相連，另一表筆與V表

的“一”接線柱相連。若兩表的指針位置分別如圖乙和圖丙所示，則V表的內(nèi)阻為—C,量

程為V。

【答案】R11000R（或滑動(dòng)變阻器）300黑5001

由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值為1000Q,故當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大時(shí)，電路中的電路約

E

為/1.5m4

K

此時(shí)表頭滿偏，故定值電阻中的電流約為/1、/一/g=L2加4

=，Rg=25Q

故其阻值為R'

因此定值電阻應(yīng)該選擇R1。

改裝后將紅黑表筆短接，將電流表調(diào)大滿偏，此時(shí)多用表的總內(nèi)阻為

E

/?內(nèi)=丁丁=1000。

。十,1

故多用表的中值電阻為R中=R內(nèi)=1000。

(2)[3][4][5]由于使用歐姆表測(cè)內(nèi)阻，故首先要進(jìn)行歐姆調(diào)0,即調(diào)節(jié)R,使電流表滿偏，即

指針指到3OONA,黑表筆接的電源正極，故將黑表筆與電壓表的“+”接線柱相連；

⑹⑺歐姆表指針指在I=200RA位置，則電路中的總電流為51,故待測(cè)電壓表的內(nèi)阻為

E

R產(chǎn)才一/?內(nèi)二500。

J1

設(shè)電壓表量程為u,此時(shí)電壓表兩端的電壓為義=5IxRv=0.5V

故其量程為IV。

14.(2021?江蘇常州一模)為準(zhǔn)確測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室提供有下列器材：

靈敏電流計(jì)G(內(nèi)阻約為5OC)；電壓表V(0?3V,內(nèi)阻約為10kC)；

電阻箱Ri(0?9999C)；滑動(dòng)變阻器R2(0?100C,1.5A)；

舊干電池一節(jié)；導(dǎo)線開(kāi)關(guān)若干。

⑴某實(shí)驗(yàn)小組先測(cè)靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻，電路如圖甲所示，測(cè)得電壓表示數(shù)為2V,靈敏電流

計(jì)示數(shù)為4mA,電阻箱旋鈕位置如圖乙所示，則靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為

(2)該實(shí)驗(yàn)小組將電阻箱與靈敏電流計(jì)并聯(lián)，將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為原來(lái)的10倍.調(diào)節(jié)好

后連接成如圖丙所示的電路測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器讀出幾組電壓表和

電流計(jì)的示數(shù)如表，請(qǐng)?jiān)趫D丁所示的坐標(biāo)系中選擇合理的標(biāo)度，作出對(duì)應(yīng)的u-IG圖線。

U/V0.80.91.01.11.2

IG/HIA3.02.52.01.51.0

(3)由作出的U-IG圖線求得干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.4V,內(nèi)阻r=15.5Q。

(4)本實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電源電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相比相等(選的，偏大”“偏小”或“相等

甲乙

丙丁

【分析】(1)電阻箱各旋鈕示數(shù)與對(duì)應(yīng)倍率的乘積之和是電阻箱示數(shù)；由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐

姆定律求出靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻.

(2)由表格數(shù)據(jù)先描點(diǎn)，再盡量描成一條直線；

(3)根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出改裝后電流表的內(nèi)阻RA，寫出U-IG表達(dá)式，再結(jié)合

上一間圖象的斜率和截距求出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；

(4)電表測(cè)量值是電路的真實(shí)值，所以由U-IG圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)真實(shí)值.

【解答】解：(1)先根據(jù)各擋拉的指示值，讀出電阻箱接入電路的值Ri=455C,由于圖甲中

電壓表是測(cè)量靈敏電流計(jì)與電阻箱的總電壓，所以卬=旦_乩=一-Q-4550=

I14X10-3

45C；

(2)先在坐標(biāo)系上標(biāo)上適當(dāng)?shù)目潭?，再將表格的?shù)據(jù)描在坐標(biāo)系中，最后畫出一條直線，如

圖所示，

(3)將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)為10倍后，那么實(shí)際電流就為靈敏電流計(jì)示數(shù)的10倍，且其總

內(nèi)阻RA=坪色=，jX45Q=4.5。。由圖丙根據(jù)閉合電路歐姆定律有：U=E-

10IGx(RA+r),顯然U-IG圖象是一條傾斜直線，縱截距b=E=1.4V,圖象的斜率|k|=lOdU+r)

4-0.8/

3X10§

所以r=_kl__R=20Q-4.5Q=15.5Q；

10A

(4)從電路圖和實(shí)驗(yàn)原理看，即使考慮電表的內(nèi)阻，電壓表和電流表的示數(shù)均為電路的真實(shí)

值，由圖象法又減小了偶然誤差，所以電源電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值與真實(shí)值相等。

故答案為：(1)45；(2)如圖所示;

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求電流表內(nèi)阻、電流表改裝、作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻