高考物理必備專題18之18 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系實(shí)際的新情景問(wèn)題（解析版）

專題18電學(xué)實(shí)驗(yàn)的最新“聯(lián)系實(shí)際的新情景問(wèn)題”電學(xué)實(shí)驗(yàn)一直是高考命題的重頭戲．這幾年高考出現(xiàn)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題，雖然形式多樣，但考查的特點(diǎn)比較清晰，一是重基礎(chǔ)，考查電學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)，因?yàn)闊o(wú)論是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，還是原理分析，往往都涉及基本儀器的使用和讀數(shù)；二是重能力，電路實(shí)驗(yàn)及電路以新情景問(wèn)題為主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是高考命題熱點(diǎn)，考查重點(diǎn)包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器選擇、電路連接、實(shí)驗(yàn)操作（理論）、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等．考查電學(xué)設(shè)計(jì)問(wèn)題，由于設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)是考生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ妮^高體現(xiàn)，通過(guò)它不僅可以考查考生完成實(shí)驗(yàn)的一般能力，更重要的是可以考查學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法、原理處理新情境實(shí)驗(yàn)問(wèn)題能力、創(chuàng)新能力和遷移能力。1.（2022·陜西西安中學(xué)第四次模擬）酒駕嚴(yán)重危害了公共交通安全，打擊酒駕現(xiàn)象已成為日常。如題圖甲為交警使用的某種酒精檢測(cè)儀，核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻與酒精氣體濃度x的關(guān)系如圖乙所示。（1）某同學(xué)自行設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易酒精檢測(cè)儀，如圖丙所示，用到的器材有酒精氣體傳感器、電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻未知）、電流表（滿偏電流為，內(nèi)阻為），閉合開(kāi)關(guān)，周圍無(wú)酒精氣體，發(fā)現(xiàn)電流表剛好滿偏，則電源內(nèi)阻為_(kāi)_______；用該儀器________（選填“能”“不能”）檢測(cè)酒駕；駕駛員狀態(tài)非酒駕酒駕酒精氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)小于0.2大于或者等于0.2檢測(cè)器狀態(tài)只有綠燈亮綠燈紅燈都亮（2）另一位同學(xué)查閱酒精檢測(cè)儀說(shuō)明書(shū)時(shí)看到題表，他根據(jù)自己的理解將酒精檢測(cè)儀的內(nèi)部電路簡(jiǎn)化為題圖丁。只有綠燈亮表示被測(cè)試者非酒駕，紅綠燈一起亮表示被測(cè)試者酒駕。圖丁中電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)，為定值電阻，為酒精氣體傳感器，是彩色小燈泡，顏色一紅一綠，小燈泡電壓達(dá)到才會(huì)發(fā)光，則為_(kāi)_______（選填“紅”“綠”）燈，當(dāng)紅燈剛亮?xí)r通過(guò)其的電流為_(kāi)________A（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?1.5②.不能③.紅④.0.18【解析】（1）電流表剛好滿偏，則電流表兩端電壓為此時(shí)周圍無(wú)酒精氣體，則R1取80Ω，其兩端電壓為：則電源內(nèi)阻為：當(dāng)無(wú)酒精氣體時(shí)，R1電阻最大，此時(shí)電流表剛好滿偏，若有酒精氣體時(shí)，R1電阻變小，電路中電流變大，超過(guò)電流表的最大量程，所以不能檢測(cè)酒駕。顏色一紅一綠，小燈泡電壓達(dá)到才會(huì)發(fā)光，所以亮綠燈的小燈泡需要保證兩端的電壓一直大于等于0.7V，如果與R1接在一起，R1在測(cè)量酒駕的時(shí)候電阻會(huì)發(fā)生改變，初始電阻大時(shí)應(yīng)當(dāng)不讓小燈泡亮，等電阻變小讓小燈泡亮，這樣才可以查出酒駕，所以一直亮綠燈的小燈泡應(yīng)當(dāng)與定值電阻接在一起，這樣無(wú)論R1如何變化，都不會(huì)影響小燈泡是否亮，且與定值電阻接在一起也會(huì)保證綠燈一直亮，所以L2是綠燈，L1是紅燈。當(dāng)酒精濃度達(dá)到0.2mg/mL時(shí)，L1會(huì)變亮，此時(shí)L1兩端電壓為0.7V，已知電源電動(dòng)勢(shì)為6V，則R1兩端電壓為5.3V，根據(jù)圖乙可知R1的電阻為30Ω，則當(dāng)紅燈亮?xí)r，通過(guò)其電流為2.（2022·山東濰坊市核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)，10分）（R—t（℃）)市面上有一種銅熱電阻溫度傳感器Cu50（如圖甲所示），銅熱電阻封裝在傳感器的探頭內(nèi)。某物理興趣小組查到了熱電阻Cu50的阻值隨溫度變化的一些信息，并繪制出了如圖乙所示圖像。該小組想利用這種傳感器制作一個(gè)溫度計(jì)，他們準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材如下：干電池，電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻不計(jì)；靈敏毫安表，量程（1）若直接將干電池、開(kāi)關(guān)、靈敏毫安表、銅熱電阻溫度傳感器Cu50串接成一個(gè)電路作為測(cè)溫裝置，則該電路能測(cè)的最低溫度為_(kāi)________℃。（2）該實(shí)驗(yàn)小組為了使溫度從0°℃開(kāi)始測(cè)量，又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖，其中R為銅熱電阻，R1為電阻箱，并進(jìn)行了如下操作：a.將傳感器探頭放入冰水混合物中，過(guò)一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使毫安表指針滿偏，此時(shí)R1＝_____Ω；b.保持電阻箱的阻值不變，把傳感器探頭放入溫水中，過(guò)一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)毫安表的讀數(shù)為18.0mA，則溫水的溫度為_(kāi)_______。（保留2位有效數(shù)字）c.寫(xiě)出毫安表的電流值I（A）和溫度t（℃）的關(guān)系式_________。d.根據(jù)關(guān)系式將毫安表刻度盤(pán)上的電流值改寫(xiě)為溫度值，這樣就可以通過(guò)毫安表的表盤(pán)直接讀出被測(cè)物體的溫度。（3）若干電池用久了后其電動(dòng)勢(shì)不變，而內(nèi)阻明顯變大，其他條件不變。若使用此溫度計(jì)前按題（2）中a步驟的操作進(jìn)行了調(diào)節(jié)，仍使毫安表指針滿偏；測(cè)量結(jié)果將會(huì)_______（填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?50②.10③.42④.（⑤.不變【解析】（1）由題意知電流表量程為，所以電路的總電阻最小為所以熱電阻的電阻為由R-t圖像可知解得：（2）將傳感器探頭放入冰水混合物中，此時(shí)溫度為0℃，由圖像可得，此時(shí)熱電阻為過(guò)一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使毫安表指針滿偏，此時(shí)當(dāng)電流為18mA時(shí)，熱電阻為所以此時(shí)溫度為由題意可得：則毫安表的電流值I（A）和溫度t（℃）的關(guān)系式為（3）因?yàn)樵诓僮鱝步驟時(shí)，要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是電流表滿偏，當(dāng)電源內(nèi)阻增大時(shí)，會(huì)將滑動(dòng)變阻器電阻調(diào)小，但總和不變，所以對(duì)結(jié)果無(wú)影響。3.（2022·廣東廣州市綜合測(cè)試)利用輸出電壓為的恒壓電源、量程為的電流表（內(nèi)阻不計(jì)）、定值電阻、阻值隨長(zhǎng)度均勻變化的電阻絲（長(zhǎng)度為，總阻值為）、彈簧（電阻不計(jì)）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線，改裝成如圖甲的測(cè)力計(jì)。（1）圖甲的電路中，定值電阻的作用是_______，阻值至少為_(kāi)______；（2）彈簧所受拉力F與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系如圖乙。若定值電阻為，則電流表的示數(shù)I與彈簧所受拉力F的關(guān)系式_______（A），可知由電流表改裝的測(cè)力汁刻度_________（選填“均勻”“不均勻”），當(dāng)電流表的示數(shù)為，對(duì)應(yīng)標(biāo)示的力為_(kāi)_________N?！敬鸢浮竣?對(duì)電流表起保護(hù)作用②.5③.④.不均勻⑤.0【解析】（1）電路中接入定值電阻的目的是對(duì)電流表起保護(hù)作用，防止當(dāng)P移動(dòng)到電阻絲的最右端時(shí)電流表被燒壞。當(dāng)電路中電流達(dá)到最大0.6A時(shí)，電路中的總電阻最小值為所以定值電阻至少為5Ω。（2）由圖乙可知，設(shè)定值電阻為R，電阻絲總電阻為RL，移動(dòng)距離為由閉合電路歐姆定律又聯(lián)立可得由上式可得：拉力F與I是非線性關(guān)系，所以由電流表改裝的測(cè)力計(jì)刻度不均勻。當(dāng)電流表的示數(shù)為，帶入可得F=0所以對(duì)應(yīng)標(biāo)示的力為0。4.（2022·湖北重點(diǎn)中學(xué)五月聯(lián)考，8分）（R—t（℃）)某同學(xué)用熱敏電阻制作高溫報(bào)警器。實(shí)驗(yàn)器材如下，熱敏電阻、電磁繼電器、蜂鳴器、小燈泡（額定電壓）、保護(hù)電阻r（阻值）、變阻箱R（）、電池組兩組（內(nèi)阻不計(jì)）、多用電表（有溫度擋）、鐵架臺(tái)、燒杯、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）如圖（a）所示是該熱敏電阻的曲線，由圖像可以得到熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而_______（選填“減小”、“不變”、“增大”）。（2）如圖（b）是某同學(xué)設(shè)計(jì)的高溫報(bào)警器電路圖，左邊部分是控制電路，右邊部分是報(bào)警裝置，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)控制電路電路不工作，合上開(kāi)關(guān)S，用多用電表排查電路故障，則應(yīng)將如圖（c）所示的選擇開(kāi)關(guān)旋至_______（選填“A”、“B”、“C”或“D”），若只有繼電器線圈斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入繼電器線圈兩端時(shí)多用電表的指針________（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），接入熱敏電阻兩端時(shí)多用電表的指針________（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。（3）根據(jù)電磁繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)，當(dāng)熱敏電阻達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電磁繼電器應(yīng)自動(dòng)吸合，報(bào)警裝置報(bào)警．已知控制電路電池組電動(dòng)勢(shì)為，實(shí)測(cè)電磁繼電器正常吸合時(shí)的電流為，繼電器內(nèi)阻為，如果設(shè)置報(bào)警溫度為，至少應(yīng)將變阻箱的電阻R調(diào)節(jié)到_____。想要讓熱敏電阻在高溫報(bào)警中更加“敏感”（即溫度不是太高就報(bào)警），需要________（選填“增大”“減小”或“不變”）變阻箱的電阻?！敬鸢浮竣?減小（1分）②.C（1分）③.偏轉(zhuǎn)（1分）④.不偏轉(zhuǎn)（1分）⑤.66.6（2分）⑥.減?。?分）【解析】（1）由圖像可以得到熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小；（2）合上開(kāi)關(guān)S，應(yīng)用多用電表的直流電壓擋去排查電路故障，故應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至；若只有繼電器線圈斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入繼電器線圈兩端時(shí)，多用電表電壓接近電源電動(dòng)勢(shì)，多用電表的指針偏轉(zhuǎn)；若只有繼電器線圈斷路，表筆接入熱敏電阻兩端時(shí)，由于繼電器線圈斷路，回路中沒(méi)有電流，熱敏電阻兩端電壓為零，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；（3）如果設(shè)置報(bào)警溫度為，由圖像可知該溫度對(duì)應(yīng)的熱敏電阻阻值為根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得至少應(yīng)將變阻箱的電阻R調(diào)節(jié)到想要讓熱敏電阻在高溫報(bào)警中更加“敏感”（即溫度不是太高就報(bào)警），說(shuō)明報(bào)警時(shí)熱敏電阻的阻值比原來(lái)大，故為了使電流達(dá)到電磁繼電器正常吸合時(shí)的電流，需要減小變阻箱的電阻5.（2022·湖南長(zhǎng)郡中學(xué)模擬）現(xiàn)要組裝一個(gè)酒精測(cè)試儀，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，此傳感器的電阻R隨酒精氣體濃度的變化而變化，規(guī)律如圖甲所示目前國(guó)際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是“酒精氣體濃度”，醉駕標(biāo)準(zhǔn)是“酒精氣體濃度”提供的器材有：A.二氧化錫半導(dǎo)體型酒精傳感器B.直流電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)）C.電壓表（量程為，內(nèi)阻非常大，作為濃度表使用）D.電阻箱（最大阻值為）E.定值電阻（阻值為）F.定值電阻（阻值為）G.單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）圖乙是酒精測(cè)試儀電路圖，請(qǐng)?jiān)趫D丙中完成實(shí)物連線；（）（2）電路中R應(yīng)選用定值電阻_________（填或）；（3）為便于識(shí)別，按照下列步驟調(diào)節(jié)此測(cè)試儀：①電路接通前，先將電阻箱調(diào)為，然后開(kāi)關(guān)向__________（填“c”或“d”）端閉合，將電壓表此時(shí)指針對(duì)應(yīng)的刻度線標(biāo)記為_(kāi)_________；②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數(shù)不斷變大按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標(biāo)為“酒精濃度”③將開(kāi)關(guān)向另一端閉合，測(cè)試儀即可正常使用。（4）某同學(xué)將調(diào)適好的酒精測(cè)試儀靠近酒精瓶口，發(fā)現(xiàn)電壓表指針滿偏，則測(cè)量的酒精濃度__________（填“有”或“沒(méi)有”）達(dá)到醉駕標(biāo)準(zhǔn)?！敬鸢浮竣佗?③.c④.0.2⑤.有【解析】(1)[1]根據(jù)圖乙的電路圖連接實(shí)物圖如下(2)[2]由于電壓表量程為3V，本實(shí)驗(yàn)電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，由歐姆定律可得，定值電阻兩端的電壓由圖甲可知，又，得則故選R2；(3)①[3]本實(shí)驗(yàn)采用替代法，用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻Rx，故應(yīng)先電阻箱調(diào)到30.0Ω，結(jié)合(1)中電路，開(kāi)關(guān)應(yīng)向c端閉合；[4]由圖甲可知Rx=30Ω時(shí)，酒精氣體濃度為0.2mg/mL；(4)[5]由可知電壓表指針滿偏時(shí)，電阻箱電阻酒精氣體濃度，故有達(dá)到醉駕標(biāo)準(zhǔn)。6.（2022·山東淄博二模，10分）（Rx﹣F）某同學(xué)利用下列實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路來(lái)研究某壓敏電阻Rx的壓阻效應(yīng)，然后將該壓敏電阻改裝為壓力傳感器測(cè)量壓力。已知該電阻Rx的阻值變化范圍為50Ω～250Ω。供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）B．電流表A1（量程為3mA，內(nèi)阻r1=10Ω）C．電流表A2（量程為30mA，內(nèi)阻r2約為1Ω）D．電壓表V（量程為15V，內(nèi)阻約為5kΩ）E．電阻箱R1（0～9999.9Ω）F．定值電阻R0=50ΩG．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干（1）為了較準(zhǔn)確地測(cè)量電阻Rx，請(qǐng)?jiān)趫D甲中虛線框內(nèi)將測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整，并在圖中標(biāo)出所選器材的符號(hào)。（）（2）要測(cè)量電阻Rx，在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F，閉合開(kāi)關(guān)S后，根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路需要測(cè)量和記錄的物理量有___________。A．通過(guò)電流表A1的電流I1B．通過(guò)電流表A2的電流I2C．電壓表V兩端的電壓UD．電阻箱R1的電阻R1（3）所測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為Rx=___________（用題目所給物理量和（2）中所選物理量的字母表示）。（4）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，作出壓敏電阻Rx隨所加外力F的Rx﹣F圖像，如圖乙所示。該同學(xué)將這種壓敏電阻Rx與一個(gè)量程為3V的理想電壓表按如圖丙所示電路改裝成測(cè)量壓力的儀表，已知電源E=4V，內(nèi)阻不計(jì)，為了使改裝后的壓力表的量程為0～100N，壓力為100N時(shí)對(duì)應(yīng)電壓表3V的刻度，則定值電阻R=___________Ω，電壓表2V刻度對(duì)應(yīng)壓力表___________N的刻度。這樣改裝的壓力表的壓力刻度___________（選填“均勻”或“不均勻”）?！敬鸢浮竣?②.ABD③.④.150⑤.50⑥.不均勻【解析】(1)因電源電動(dòng)勢(shì)只有3V，則電壓表量程過(guò)大，可用已知內(nèi)阻的電流表A1和電阻箱串聯(lián)來(lái)代替，則電路如圖所示(2)由實(shí)驗(yàn)原理可知，電流表A1和串聯(lián)后和并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律得故需要讀取的數(shù)據(jù)為電流表A1和A2的讀數(shù)、，電阻箱的阻值R1。故選ABD。(3)所測(cè)電阻Rx的表達(dá)式(4)由乙圖可知由丙圖利用歐姆定律得聯(lián)立得由題意，時(shí)，，得電壓表2V刻度對(duì)應(yīng)壓力由整理得知與不是線性關(guān)系，故壓力表的刻度不是均勻的。7.（2022·廣東省揭陽(yáng)市與豐順3月聯(lián)考）小明家里有一臺(tái)小型的風(fēng)扇燈，額定電壓5.0V，額定功率約為2.5W，他想利用實(shí)驗(yàn)室的器材描繪出這臺(tái)風(fēng)扇燈的伏安特性曲線。在實(shí)驗(yàn)室中找到了導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)，還有以下器材：A.電源E：電動(dòng)勢(shì)為6.0VB.電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5ΩC.電流表：量程150，內(nèi)阻為D.定值電阻E.定值電阻F.滑動(dòng)變阻器：最大阻值100ΩG.滑動(dòng)變阻器：最大阻值10Ω（1）為了便于調(diào)節(jié)，且能夠?qū)崿F(xiàn)在0～5.0V范圍內(nèi)對(duì)風(fēng)扇燈兩端電壓進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________；為盡可能精確測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)選用定值電阻_________，將電流表_________改裝成電壓表使用。（均選填器材前的字母序號(hào)）（2）請(qǐng)幫助小明根據(jù)題中所給實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并在甲圖中將電路設(shè)計(jì)圖補(bǔ)充完整________（風(fēng)扇燈用M表示）（注意請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)上所用元件相應(yīng)的符號(hào)）（3）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，小風(fēng)扇燈在電流表讀數(shù)小于0.15A時(shí)燈亮但風(fēng)扇不能轉(zhuǎn)動(dòng)。他通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出圖象如圖乙所示，其中為電流表的讀數(shù)、為電流表的讀數(shù)。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：為0.10A時(shí)為10。則燈亮但風(fēng)扇不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)小風(fēng)扇燈的電阻為_(kāi)__________。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.G②.E③.C④.⑤.【解析】（1）額定電壓5.0V，額定功率約為2.5W，風(fēng)扇燈的額定電流為,因此選用電流變；因電壓表需從0開(kāi)始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，而風(fēng)扇燈的電阻大約為,則滑動(dòng)變阻器選擇總電阻為的誤差較小，即選G；[2由于沒(méi)有電壓表，則必須通過(guò)電流表與電阻來(lái)改裝，因電源電動(dòng)勢(shì)為6.0V，則電流表與固定電阻改裝成電壓表，即選CE；（2）因電壓需從0開(kāi)始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，風(fēng)扇燈的電阻約為，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法，電路如圖（3）[5]風(fēng)扇燈在在電流表讀數(shù)小于0.15A時(shí)燈亮但風(fēng)扇不能轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于純電阻，根據(jù)為0.10A時(shí)為10，則風(fēng)扇燈電阻為8.（2022·廣東廣州市綜合測(cè)試)利用輸出電壓為的恒壓電源、量程為的電流表（內(nèi)阻不計(jì)）、定值電阻、阻值隨長(zhǎng)度均勻變化的電阻絲（長(zhǎng)度為，總阻值為）、彈簧（電阻不計(jì)）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線，改裝成如圖甲的測(cè)力計(jì)。（1）圖甲的電路中，定值電阻的作用是_______，阻值至少為_(kāi)______；（2）彈簧所受拉力F與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系如圖乙。若定值電阻為，則電流表的示數(shù)I與彈簧所受拉力F的關(guān)系式_______（A），可知由電流表改裝的測(cè)力汁刻度_________（選填“均勻”“不均勻”），當(dāng)電流表的示數(shù)為，對(duì)應(yīng)標(biāo)示的力為_(kāi)_________N?！敬鸢浮竣?對(duì)電流表起保護(hù)作用②.5③.④.不均勻⑤.0【解析】（1）電路中接入定值電阻的目的是對(duì)電流表起保護(hù)作用，防止當(dāng)P移動(dòng)到電阻絲的最右端時(shí)電流表被燒壞。當(dāng)電路中電流達(dá)到最大0.6A時(shí)，電路中的總電阻最小值為所以定值電阻至少為5Ω。（2）由圖乙可知，設(shè)定值電阻為R，電阻絲總電阻為RL，移動(dòng)距離為由閉合電路歐姆定律又聯(lián)立可得由上式可得：拉力F與I是非線性關(guān)系，所以由電流表改裝的測(cè)力計(jì)刻度不均勻。當(dāng)電流表的示數(shù)為，帶入可得F=0所以對(duì)應(yīng)標(biāo)示的力為0。9.（2022·山東濟(jì)南模擬）實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量一段金屬絲（電阻約為）的電阻率。本次實(shí)驗(yàn)提供的器材如下：電流表A：量程1mA，內(nèi)阻；電池組E：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)；電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約為；定值電阻R0：阻值為；滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值，額定電流為2A；滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值，額定電流為2A；開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。（1）小組同學(xué)某次用10分度游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度時(shí)，不小心使部分刻度被污跡遮住了，如圖甲所示，則該次測(cè)量的讀數(shù)為_(kāi)_____cm。（2）小組同學(xué)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，使電壓表示數(shù)能夠從零開(kāi)始連續(xù)變化并盡可能減少誤差，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用_____（選填“R1”、“R2”），根據(jù)提供的器材在答題紙方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并在電路圖中標(biāo)出所選器材的符號(hào)________；（3）按照電路圖連接好電路后，該小組多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到了多組U，I數(shù)據(jù)，并作出U—I圖像，如圖乙所示，根據(jù)圖像可知，金屬絲的電阻為_(kāi)_____。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】

4.18

R1

2.9【解析】（1）游標(biāo)尺的每個(gè)格長(zhǎng)度0.9m，所以，游標(biāo)尺的0刻度到第8條刻度線的長(zhǎng)度為主尺每個(gè)格的長(zhǎng)度1mm，游標(biāo)尺第8條刻度線與主尺上第49mm刻度線對(duì)齊，可得該次測(cè)量的讀數(shù)為（2）待測(cè)電阻約為，為使電壓表示數(shù)能夠從零開(kāi)始連續(xù)變化并盡可能減少誤差，所以應(yīng)選最大阻值與待測(cè)電阻阻值相差不大的滑動(dòng)變阻器R1，并采用分壓式解法；電源電動(dòng)勢(shì)為3V，約為，所以流過(guò)的最大電流為所以需把量程1mA的電流表A改裝成更大量程的電流表，把阻值為的定值電阻R0與電流表A并聯(lián)，改裝成的電流表量程為所以畫(huà)出的實(shí)驗(yàn)的電路圖為[3]由歐姆定律可得所以金屬絲的電阻為10（2022·湖北省常德市高三下學(xué)期高考模擬）電磁血流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，運(yùn)用在心血管手術(shù)和有創(chuàng)外科手術(shù)的精密監(jiān)控儀器，可以測(cè)量血管內(nèi)血液的流速。如圖甲所示，某段監(jiān)測(cè)的血管可視為規(guī)則的圓柱體模型，其前后兩個(gè)側(cè)面a、b固定兩塊豎直正對(duì)的金屬電極板（未畫(huà)出，電阻不計(jì)），勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，血液中的正負(fù)離子隨血液一起從左至右水平流動(dòng)，則a、b電極間存在電勢(shì)差。（1）若用電壓表監(jiān)測(cè)a、b電極板間的電勢(shì)差，則與電壓表“+”接線柱相連的是圖甲中__________電極板（選填“a”或“b”）。（2）某次監(jiān)測(cè)中，用電壓表測(cè)出a、b電極間的電勢(shì)差U，已知a、b電極板間的距離d，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，血管壁厚度不計(jì)，則用上述物理量表示血流速度的表達(dá)式為_(kāi)________；若，d=3.0mm，B=0.12T，根據(jù)數(shù)據(jù)可估算出血流速度為_(kāi)________m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）為了測(cè)量動(dòng)脈血流接入電路的電阻，某研究性學(xué)習(xí)小組在a、b間設(shè)計(jì)了如圖乙所示的測(cè)量電路。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，由多組靈敏電流計(jì)G的讀數(shù)I和電阻箱的示數(shù)R，繪制出—R圖像為一條傾斜的直線，且該直線的斜率為k，縱截距為b，如圖丙所示。已知靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻為Rg，則血液接入電路的電阻為_(kāi)________（用題中的字母k、b、Rg表示）?！敬鸢浮竣?a②.③.0.42④.【解析】(1)[1]由于電荷在磁場(chǎng)中受洛倫茲力的作用，故可得電極為正，電極為負(fù)，故圖甲中與相連的是電壓表的正極。(2)[2][3]根據(jù)可得代入數(shù)據(jù)，解得(3)[4]由閉合電路歐姆定律可得變形可得由于該直線的斜率為，縱截距為，解得。11.要選擇。充電寶可視為與電池一樣的直流電源。一充電寶的電動(dòng)勢(shì)約為5V，內(nèi)阻很小，最大放電電流為2A；某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)它的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，將充電寶連接線的外絕緣層剝開(kāi)，里面紅導(dǎo)線為充電寶的正極，黑導(dǎo)線為充電寶的負(fù)極，另有滑動(dòng)變阻器R用于改變電路中的電流。已知定值電阻，電流表A的內(nèi)阻約為0.1Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為3kΩ，將以上器材與開(kāi)關(guān)S相連接成如圖所示電路。（1）老師發(fā)現(xiàn)該電路中有一根導(dǎo)線接線錯(cuò)誤，請(qǐng)你找出是哪根線___________（選填“a”或“b”）；（2）改正后，請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇蛑挟?huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖；___________（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得多組I、U數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如下圖，請(qǐng)根據(jù)描出的點(diǎn)作出U-I圖像；___________依據(jù)U-I圖像，可求得該充電寶的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)__________V，內(nèi)阻為_(kāi)__________Ω。（計(jì)算結(jié)果均保留2位小數(shù)）【答案】①.b②.③.④.4.90⑤.0.10【解析】（1）按電路圖連接，則電壓表測(cè)的是充電寶電壓，不符合電路設(shè)計(jì)要求，故b導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，應(yīng)接到滑動(dòng)變阻器左端上方接線柱或者定值電阻左端接線柱上。（2）按電路圖連接好電路即可，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電流表采用內(nèi)接法。（3）舍去明顯錯(cuò)誤的數(shù)值，然后將描點(diǎn)描繪出一條直線。描點(diǎn)盡可能多的在直線上，其他點(diǎn)均勻分布于直線兩側(cè)。（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律，有化簡(jiǎn)得到根據(jù)圖像可得解得（12.2022·福建福州市高三下學(xué)期三月質(zhì)檢）某研究小組用實(shí)驗(yàn)測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，把銅片和鋅片相隔約1cm插入一個(gè)檸檬中，就可制成一個(gè)水果電池，查閱資料后得該水果電池的電動(dòng)勢(shì)約為1V，內(nèi)阻約為5000Ω。（1）該小組設(shè)計(jì)了如下兩種測(cè)量方案，如圖甲所示，為減少測(cè)量誤差，應(yīng)選用方案________（填“一”或“二”）（2）某同學(xué)選用方案二測(cè)量電路進(jìn)行測(cè)量。閉合開(kāi)關(guān)S，改變電阻箱R的阻值，并記錄電阻箱阻值R和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I，然后作出R-圖像，就可以求出水果電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。（i）已知電流表量屋為150μA，某次測(cè)量，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_(kāi)_______μA（ii）把測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)在R-坐標(biāo)中，獲得如圖丙所示圖像，根據(jù)圖像可得水果電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V（保留2位有效數(shù)字），同時(shí)可以求得水果電池內(nèi)阻；（iii）若考慮電流表的內(nèi)阻，則水果電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值________真實(shí)值（填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】①.二②.100③.0.93（0.87=1.0）④.等于【解析】（1）[1]水果電池內(nèi)阻較大，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表并聯(lián)在電源兩端帶來(lái)較大誤差，因?yàn)樵摲绞綔y(cè)量的是電壓表與內(nèi)阻并聯(lián)后的總電阻，故應(yīng)選擇圖二所示電路圖。（2）（i）[2]最小分度值為1μA，故電流表的示數(shù)為100μA。（ii）[3]電源電動(dòng)勢(shì)為E=I（r+R）所以由圖丙所示圖象可知，圖象斜率（iii）[4]若考慮電流表的內(nèi)阻，則E=I（r+R+RA）圖像斜率不變，則水果電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值。.13.（2022·河北石家莊市高三下學(xué)期二模）一多用電表的內(nèi)部電路如圖甲所示，已知表頭G的內(nèi)阻為，滿偏電流為2mA，，，，，，。（1）將選擇開(kāi)關(guān)S置于“6”時(shí)，多用電表測(cè)量的是______（選填“電流”或“電壓”），其量程為_(kāi)_____；（2）現(xiàn)將選擇開(kāi)關(guān)S置于“3”，將紅黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零后，多用電表的內(nèi)阻為_(kāi)_____，斷開(kāi)兩表筆，將一定值電阻接入兩表筆間，表盤(pán)指針位置如圖乙所示，則該電阻的阻值為_(kāi)_____；（3）為進(jìn)一步精確地測(cè)量該電阻的阻值，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)S置于“2”，根據(jù)圖丙所示的電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路，已知電源的電壓U恒定，多次改變電阻箱的阻值，并記錄流經(jīng)電阻箱的電流I及對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值R，得到的關(guān)系如圖丁所示，則______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。【答案】①.電壓②.100V③.150④.126⑤.120【解析】（1）表頭兩端電壓當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)置于“6”時(shí)，和串聯(lián)后與表頭并聯(lián)，然后與和串聯(lián)，多用電表測(cè)量的是電壓。通過(guò)和的最大電流為其量程為（2）[3][4]現(xiàn)將選擇開(kāi)關(guān)S置于“3”，將紅黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零后，多用電表的內(nèi)阻為根據(jù)歐姆表的中值電阻等于其內(nèi)阻，可以歐姆表選擇的是擋，由圖可知，電阻的阻值為（3）[5]將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)S置于“2”時(shí)，多用電表的內(nèi)阻為由題圖乙可知，電阻為串聯(lián)關(guān)系，則有整理得由題圖丙可知，圖像中縱軸截距的絕對(duì)值為故14.（2022·廣東省茂名市高州市第二次模擬）如現(xiàn)要測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。可利用的器材有：電流表A，內(nèi)阻很小；5個(gè)阻值均為R的定值電阻；開(kāi)關(guān)S；一端連有鱷魚(yú)夾P的導(dǎo)線1，其他導(dǎo)線若干。某同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電路如圖甲所示。（1）按圖甲在實(shí)物圖乙中畫(huà)出連線_______。（2）測(cè)量時(shí)，改變鱷魚(yú)夾P所夾的位置，使依次串入電路，記錄對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)