專題21電學實驗（講義）

專題21電學實驗0TOC\o"13"\h\u1專題網絡·思維腦圖 102考情分析·解密高考 203高頻考點·以考定法 2 2一、以測電阻為核心的實驗 2二、以測電源電動勢和內阻為核心的實驗 4三、電表的改裝、多用電表的原理與使用 5四、傳感器及電學創(chuàng)新實驗 6五、觀察電容器的充、放電現象 6六、探究影響感應電流方向的因素 7七、探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系 7 7 13考向1：探究類實驗 13考向2：測量類實驗 16考向3：觀察類實驗 21考向4：創(chuàng)新類實驗 2304核心素養(yǎng)·難點突破 2605創(chuàng)新好題·輕松練 40新情境1：利用傳感器制作簡單的自動化控制 40新情境2：特殊方法測未知電阻 46考點內容要求學習目標受力分析II掌握整體法和隔離法在多個物體中的受力分析；掌握處于靜態(tài)平衡中的物體的受力分析，熟練運用力的合成與分解、力的正交分解法處理處理物體的受力平衡問題；掌握圖解法、相識三角形法和拉米定律在動態(tài)平衡問題中的應用；靜態(tài)平衡II動態(tài)平衡II電磁場中的受力平衡問題II一、以測電阻為核心的實驗1．常見的電阻測量方法對比名稱電路測量原理伏安法R＝eq\f(U,I)，“小外?。淮髢却蟆保ㄐ‰娮璨捎秒娏鞅硗饨臃?，測量值小于真實值；大電阻采用電流表內接法，測量值大于真實值）若eq\f(RV,Rx)<eq\f(Rx,RA)，Rx為大電阻；若eq\f(RV,Rx)>eq\f(Rx,RA)，Rx為小電阻安安法如果已知的內阻R1，則可測得的內阻R2＝eq\f(I1R1,I2)串聯一定值電阻R0后，同樣可測得的內阻R2＝eq\f(I1（R1＋R0）,I2)伏伏法如果已知的內阻R1，則可測出的內阻R2＝eq\f(U2,U1)R1并聯一定值電阻R0后，同樣可測得的內阻R2＝eq\f(U2,\f(U1,R1)＋\f(U1,R0))替代法單刀雙擲開關分別與1、2相接，調節(jié)電阻箱R1，保證電流表兩次讀數相等，則R1的讀數即等于待測電阻的阻值半偏法閉合S1，斷開S2，調節(jié)R1使G表滿偏；閉合S2，只調節(jié)R2，使G表半偏（R1?R2），則R2＝R測，R測<R真使R2＝0，閉合S，調節(jié)R1使V表滿偏；只調節(jié)R2使V表半偏（RV?R1），則R2＝R測，R測>R真電橋法調節(jié)電阻箱R3，當A、B兩點的電勢相等時，R1和R3兩端的電壓相等，設為U1，同時R2和Rx兩端的電壓也相等，設為U2，根據歐姆定律有：eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)，eq\f(U1,R3)＝eq\f(U2,Rx)，由以上兩式解得：R1·Rx＝R2·R3，這就是電橋平衡的條件，由該平衡條件可求出被測電阻Rx的阻值2.實驗器材的選擇原則安全性測電壓或電流時量程不能太小精確性測電壓或電流時指針要達到滿偏刻度的13測電阻時指針在中間附近方便性滑動變阻器總阻值不能太大3.滑動變阻器分壓式接法與限流式接法的選擇（1）“以小控大用分壓，相差無幾用限流”①當采用分壓式接法時，一般應選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動變阻器。②當采用限流式接法時，一般應選用最大阻值比待測電阻稍大或差不多的滑動變阻器。（2）因為滑動變阻器分壓接法較限流接法調節(jié)范圍更大，以下三種情況滑動變阻器必須用分壓接法。①題目要求對電壓或電流自零開始調節(jié)；②滑動變阻器電阻遠小于研究對象電阻時，用限流接法調節(jié)范圍太?。虎塾孟蘖鹘臃〞r，電壓或電流的最小值要超過電路元件所允許的最大值。（3）若兩種電路均可，則采用限流電路，因為限流式損耗功率小。4．定值電阻在電路設計中的三種作用二、以測電源電動勢和內阻為核心的實驗1．測量電源電動勢和內阻的常用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)圖像縱軸截距：E斜率絕對值：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)誤差分析E測＜E真、r測＜r真E測＝E真、r測＞r真E測＜E真、r測＜r真E測＝E真、r測＞r真注：（1）任何一種實驗方案，都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）利用圖像求解電動勢和內阻是常用的方法，對于不同的電路設計，一般采用化曲為直的方法，即得到有關電動勢和內阻的一次函數關系，再利用圖像中的斜率與截距求解。2．測電源的電動勢和內阻實驗中儀表的接法（1）電源內阻一般比較小，一般采用電流表外接法。（這里“外接法”是相對于電源來說的，而不是滑動變阻器）（2）當電流表內阻已知時，采用電流表內接法（相對于電源而言）較準確，此時電源和電流表的串聯電路相當于等效電源，電源內阻r＝r等－rA。（3）當電壓表內阻已知時，采用電流表外接法（相對于電源而言）較準確，此時干路電流I＝IA＋IV。三、電表的改裝、多用電表的原理與使用1．電表改裝模型類型電路圖原理把電流表改裝為電壓表U＝Ig（Rg＋R）擴大電流表量程I＝Ig＋eq\f(IgRg,R)把電流表改裝為歐姆表R內＝R中＝eq\f(E,Ig)Rx＝eq\f(E,I)－R內2．電流表、電壓表和歐姆表的讀數儀器量程選擇讀數電流表使指針指在超過滿偏刻度eq\f(1,3)的位置若分度值為1、0.1、0.01，需要估讀到分度值的下一位；如果分度值是2或5，分別按eq\f(1,2)分度值或eq\f(1,5)分度值估讀電壓表歐姆表使指針指在表盤的中間位置附近表盤讀數乘以相應擋位的倍率3.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、從黑表筆出。（2）要區(qū)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?。?，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）多用電表使用完畢后應將選擇開關旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋。四、傳感器及電學創(chuàng)新實驗1．利用傳感器制作簡單的自動控制裝置（1）傳感器能夠將感受到的量（力、熱、光、聲等）轉換成便于傳送和處理的可用信號輸出（一般是電學量）。（2）其工作過程如圖：2．求解電學創(chuàng)新型實驗的基本思路解題步驟注意事項找原型：根據題意找出題中實驗在教材中的實驗原型，并能準確、完整地重現出來創(chuàng)新型實驗多是對教材實驗或常見的練習題進行器材和裝置的改換而成，按照實驗題目的要求，進行實驗的設計或有關物理量的測量；也可能是對實驗方法加以改進或重組進行新實驗的設計。要注意數據處理、誤差的來源等找差別：根據題中所提供的實驗器材與原型中的器材進行對比，找出不同點，這往往是解題的“金鑰匙”定方案：通過與原實驗對比的結果和需要測量的物理量，來確定實驗設計與實驗步驟五、觀察電容器的充、放電現象實驗方案一用電流表觀察電容器的充、放電現象，電路如圖所示，單刀雙擲開關接1時觀察充電現象；單刀雙擲開關接2時觀察放電現象。實驗方案二用電流傳感器觀察電容器的放電現象，電路如圖甲所示，單刀雙擲開關先接1使電容器充電完畢。然后單刀雙擲開關再接2，計算機可顯示出放電電流隨時間變化的規(guī)律，圖乙為某次實驗中顯示的I-t圖像，圖線和坐標軸圍成的面積代表放電前電容器所帶電荷量。六、探究影響感應電流方向的因素實驗注意事項（1）確定電流方向與電流表指針偏轉方向的關系時，要用試觸法，并注意減小電流強度，防止電流過大或通電時間過長而損壞電流表。（2）電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計。（3）實驗前設計好表格，并明確線圈的繞線方向。（4）按照控制變量的思想進行實驗。（5）進行完一種磁極運動情況的操作后，等電流表指針回零后再進行下一種情況的操作。七、探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系1．實驗操作的注意事項（1）連接電路后要由同組的幾位同學分別獨立檢查，并經過確認。只有這時才能接通電源。（2）為了保證人身安全，只能使用低壓交流電源，所用電壓不要超過12V；即使這樣，通電時也不要用手接觸裸露的導線、接線柱。（3）為了保證多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測，大致確定被測電壓后再選用適當的擋位進行測量。（4）先拆除多用電表，再斷開開關，以免燒壞電表。2．產生誤差的原因（1）線圈繞組的電阻有銅損現象。（2）變壓器鐵芯內有漏磁。（3）變壓器鐵芯因渦流發(fā)熱。1．（2024·浙江·高考真題）在“觀察電容器的充、放電現象”實驗中，把電阻箱（）、一節(jié)干電池、微安表（量程，零刻度在中間位置）、電容器（、）、單刀雙擲開關組裝成如圖1所示的實驗電路。（1）把開關S接1，微安表指針迅速向右偏轉后示數逐漸減小到零：然后把開關S接2，微安表指針偏轉情況是；A．迅速向右偏轉后示數逐漸減小

B．向右偏轉示數逐漸增大C．迅速向左偏轉后示數逐漸減小

D．向左偏轉示數逐漸增大（2）再把電壓表并聯在電容器兩端，同時觀察電容器充電時電流和電壓變化情況。把開關S接1，微安表指針迅速向右偏轉后示數逐漸減小到時保持不變；電壓表示數由零逐漸增大，指針偏轉到如圖2所示位置時保持不變，則電壓表示數為V，電壓表的阻值為（計算結果保留兩位有效數字）。【答案】C0.503.1【詳解】（1）[1]把開關S接1，電容器充電，電流從右向左流過微安表，微安表指針迅速向右偏轉后示數逐漸減小到零；把開關S接2，電容器放電，電流從左向右流過微安表，則微安表指針迅速向左偏轉后示數逐漸減小。故選C。（2）[2]由題意可知電壓表應選用0~3V量程，由圖2可知此時分度值為0.1V，需要估讀到0.01V，則讀數為0.50V。[3]當微安表示數穩(wěn)定時，電容器中不再有電流通過，此時干電池、電阻箱、微安表和電壓表構成回路，根據閉合電路歐姆定律有根據串聯電路規(guī)律有，聯立可得2．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）小明通過實驗探究電壓表內阻對測量結果的影響．所用器材有：干電池（電動勢約1.5V，內阻不計）2節(jié)；兩量程電壓表（量程0~3V，內阻約3kΩ；量程0~15V，內阻約15kΩ）1個；滑動變阻器（最大阻值50Ω）1個；定值電阻（阻值50Ω）21個；開關1個及導線若干．實驗電路如題1圖所示．（1）電壓表量程應選用（選填“3V”或“15V”）．（2）題2圖為該實驗的實物電路（右側未拍全）．先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置，然后用導線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱（選填“B”“C”“D”）連接，再閉合開關，開始實驗．（3）將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變，依次測量電路中O與1，2，…，21之間的電壓．某次測量時，電壓表指針位置如題3圖所示，其示數為V．根據測量數據作出電壓U與被測電阻值R的關系圖線，如題4圖中實線所示．（4）在題1圖所示的電路中，若電源電動勢為E，電壓表視為理想電壓表，滑動變阻器接入的阻值為，定值電阻的總阻值為，當被測電阻為R時，其兩端的電壓（用E、、、R表示），據此作出理論圖線如題4圖中虛線所示．小明發(fā)現被測電阻較小或較大時，電壓的實測值與理論值相差較?。?）分析可知，當R較小時，U的實測值與理論值相差較小，是因為電壓表的分流小，電壓表內阻對測量結果影響較?。∶髡J為，當R較大時，U的實測值與理論值相差較小，也是因為相同的原因．你是否同意他的觀點？請簡要說明理由．【答案】3VD1.50不同意，理由見解析【詳解】（1）[1]所用電源為兩節(jié)干電池，電動勢為3V，則所用電表量程為3V；（2）[2]閉合電鍵之前，滑動變阻器阻值應該調到最大，則由圖可知，電池盒上的接線柱A應該與滑動變阻器的接線柱D連接；（3）[3]電壓表最小刻度為0.1V，則讀數為1.50V；（4）[4]由閉合電路歐姆定律可得，當被測電阻阻值為R時電壓表讀數，（5）[5]不同意；當R較大時，則電壓表內阻不能忽略，則電路中的電流，則電壓表讀數為，當R較大時，R=R2時R最大，此時，因RV>>R1，則電壓表讀數接近于，3．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）某興趣小組設計了測量鹽水電導率的實驗。所用器材有：電源（電動勢恒定，內阻可忽略）；毫安表mA（量程，內阻可忽略）；電阻（阻值）、（阻值）、（阻值）和（阻值）；開關和；裝有耐腐蝕電極板和溫度計的有機玻璃樣品池；導線若干。請完成下列實驗操作和計算。（1）電路連接圖（a）為實驗原理圖．在圖（b）的實物圖中，已正確連接了部分電路，只有一端的導線還未連接，該導線應接到的（填“左”或“右”）端接線柱（2）鹽水電導率和溫度的測量①測量并記錄樣品池內壁的長寬高．在樣品池中注滿待測鹽水②閉合開關，開關，毫安表的示數為，記錄此時毫安表的示數；計算得到流過樣品池的電流為③開關，毫安表的示數為，記錄此時毫安表的示數；計算得到流過樣品池的電流為④斷開開關，測量并記錄鹽水的溫度（3）根據上述數據，計算得到樣品池兩電極板間待測鹽水的電阻為，進而可求得該溫度時待測鹽水的電導率?！敬鸢浮坑覕嚅_40.0閉合60.0100【詳解】（1）[1]根據圖（a）為電路可知，一端的導線應接到的右端接線柱；（2）②[2][3]閉合開關，斷開開關，毫安表的示數為，則通過電阻的電流為根據電路構造可知，流過樣品池的電流為③[4][5]閉合開關，毫安表的示數為，則流過的電流為流過樣品池的電流為（3）[6]設待測鹽水的電阻為，根據閉合電路歐姆定律，開關斷開時，開關閉合時，，代入數據解得，4．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）某實驗小組為測量干電池的電動勢和內阻，設計了如圖（a）所示電路，所用器材如下：電壓表（量程，內阻很大）；電流表（量程）；電阻箱（阻值）；干電池一節(jié)、開關一個和導線若干。（1）根據圖（a），完成圖（b）中的實物圖連線。

（2）調節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應的電流表示數I和電壓表示數U。根據記錄數據作出的圖像如圖（c）所示，則干電池的電動勢為V（保留3位有效數字）、內阻為（保留2位有效數字）。（3）該小組根據記錄數據進一步探究，作出圖像如圖（d）所示。利用圖（d）中圖像的縱軸截距，結合（2）問得到的電動勢與內阻，還可以求出電流表內阻為（保留2位有效數字）。（4）由于電壓表內阻不是無窮大，本實驗干電池內阻的測量值（填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮?.580.642.5偏小【詳解】（1）[1]實物連線如圖：（2）[2][3]由電路結合閉合電路的歐姆定律可得，由圖像可知，，E=1.58V，內阻，（3）[4]根據，可得由圖像可知，，解得（4）[5]由于電壓表內阻不是無窮大，則實驗測得的是電壓表內阻與電源內阻的并聯值，即實驗中測得的電池內阻偏小。考向1：探究類實驗1．（2023·福建漳州·統(tǒng)考三模）某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數關系，提供的實驗器材有：學生電源、可拆變壓器、交流電壓表、若干導線。圖甲為實驗原理圖，在原線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓，測量數據如表：實驗序號原線圈匝數原線圈兩端電壓（）副線圈匝數原線圈兩端電壓（）副線圈匝數原線圈兩端電壓（）15.82.920.328.04.028.1312.66.244.0請回答下列問題：（1）在圖乙中，應將A、B分別與（填“a、b”或“c、d”）連接。（2）根據上表數據得出的實驗結論是：在實驗誤差允許范圍內，變壓器原、副線圈的電壓之比等于。（3）在實驗序號為2的測量中，若把圖乙中的可動鐵芯取走，副線圈匝數，則副線圈兩端電壓（填正確答案標號）。A．一定小于4.0V B．一定等于4.0V C．一定大于4.0V【答案】c、d兩個線圈的匝數之比A【詳解】（1）[1]在探究變壓器線圈兩端電壓與匝數關系的實驗中，原線圈兩端應接入交流電，故應將A、B分別與c，d連接；（2）[2]根據題表中數據可得，在實驗誤差允許范圍內，，，得出結論：在實驗誤差允許范圍內，變壓器原，副線圈的電壓之比等于兩個線圈的匝數之比；（3）[3]若把題圖乙中的可動鐵芯取走，磁損耗變大，原線圈中磁通量變化率比副線圈磁通量變化率大，根據法拉第電磁感應定律知，副線圈兩端電壓一定小于4.0V。故選A。2．（2023·北京通州·潞河中學?？既＃┪锢韺嶒炓话愣忌婕皩嶒災康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。（1）用游標卡尺測量圖乙線圈的內徑，可利用圖甲中游標卡尺的（選填“A”、“B”、“C”）部件，測出的內徑大小如圖丙所示，其讀數為cm；（2）下面四幅圖是用來“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖。靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通過“插入”“拔出”磁鐵，使線圈中產生感應電流，記錄實驗過程中的相關信息，分析得出楞次定律。下列說法正確的是()A．該實驗必需保持磁鐵運動的速率不變B．該實驗必需記錄感應電流產生的磁場方向C．該實驗無需記錄磁鐵在線圈中的磁場方向D．該實驗無需確認電流計指針偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系（3）如圖所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律。根據記錄的實驗數據，做出了如圖所示的圖，圖線在、之間的所圍面積的物理意義表示?！敬鸢浮緼1.930B氣體體積由變到的過程中，氣體對外界所做的功【詳解】（1）[1]測量線圈的內徑應使用游標卡尺的內徑測量爪A進行測量。[2]由圖丙可知此游標卡尺的精度為則游標卡尺的讀數為（2）[3]A．該實驗無需保持磁鐵運動的速率不變，故A錯誤；B．該實驗必需記錄感應電流產生的磁場方向，這樣才能知道感應電流的磁場方向與原磁場方向的關系，故B正確；C．該實驗需要記錄磁鐵在線圈中的磁場方向，才能得到磁場的變化與感應電流的方向關系，故C錯誤；D．該實驗需要確認電流計指針偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系才能知道產生的感應電流的具體的方向，故D錯誤。故選B。（3）[4]由功的計算公式可知，即的乘積表示氣體體積變化時所做的功，圖線在、之間所圍的面積的物理意義表示：氣體體積由變到的過程中，氣體對外界所做的功?？枷?：測量類實驗3．（2023·四川成都·統(tǒng)考一模）某同學用圖（a）所示電路完成“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗。所需器材：小燈泡L（額定電壓3V，額定功率約0.6W）；電源E（電動勢6V，內阻很小可忽略不計）；電壓表V（量程3V，阻值很大）；電流表A（量程0.25A，內阻約0.4Ω）；滑動變阻器R（總阻值約10Ω）；保護電阻（阻值待定）；開關S；導線若干。（1）請依照圖（a）所示電路，在圖（b）中補全實物連線。（2）實驗步驟：①閉合開關前，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使滑片停留在最（選填“左”或“右”）端；②閉合開關后，逐漸移動滑動變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數，直至電壓達到額定電壓；③記錄如下8組U和I的數據后斷開開關，根據實驗數據在圖（c）所示方格紙上描繪完整的表格數據并作出小燈泡的伏安特性曲線。編號12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1750.2000.2150.220小燈泡發(fā)光情況不亮

微亮

逐漸變亮正常發(fā)光（3）若實驗室中沒有量程為0.25A的電流表，可用一只量程為50mA，阻值為2Ω的毫安表并聯電阻值為Ω的定值電阻改裝而成。（4）燈泡正常發(fā)光時的電阻與燈泡不亮時的電阻的比值為（計算結果保留2位有效數字）。（5）為了能順利完成實驗，且較大程度起到保護作用，保護電阻的阻值應為Ω（選填“20”、“10”、“5”或“2”）。【答案】左0.51.45【詳解】（1）[1]根據電路圖，連接實物圖為（2）[2]閉合開關前，應使電壓表和電流表的電壓和電流最小，所以應使滑片停留在最左端。（3）[3]設毫安表的量程為，電阻為，根據電流表的改裝原理，有解得（4）[4]小燈泡不亮時，電阻為小燈泡正常發(fā)光時，電阻為，（5）[5]為較大程度地保護電路，則應串聯一個保護電阻，使得滑動變阻器的滑片劃到最右端時，小燈泡能正常發(fā)光，從表格中可知，小燈泡正常發(fā)光時電壓為3V，電流為0.22A，根據歐姆定律，有解得，考慮到實際操作，選擇的保護電阻即可。4．（2024·湖南長沙·統(tǒng)考模擬預測）某同學把銅片和鋅片相隔約插入一個蘋果中，就制成了一個水果電池。為了測量其電動勢和內阻，他用到的實驗器材有電阻箱（最大阻值為）、數字萬用表電壓擋（內阻遠大于普通電壓表）、開關、導線若干。實驗步驟如下∶①將該水果電池與其余實驗器材按圖甲所示電路連接；②調節(jié)電阻箱阻值，閉合開關，待示數穩(wěn)定后，記錄電阻箱的阻值和數字萬用表的數值后立即斷開開關；③每次將電阻箱的阻值增大，重復實驗，計算出相應的和，數據記錄如下表所示∶20000.2060.5004.85430000.2750.3333.63640000.3350.2502.98550000.3800.2002.63260000.4250.1672.353④根據表中數據，繪制出關系圖線如圖乙中的直線所示。請回答下列問題∶（1）步驟②中立即斷開開關的原因是；（2）根據閉合電路歐姆定律，可以得到與的關系表達式為（用、和表示）；（3）根據實驗數據繪制的圖線可得該水果電池的電動勢為，內阻為（結果均保留2位有效數字）；（4）若用普通的電壓表代替萬用電表進行實驗，得到的圖線可能是圖乙中的（選填“"、“b"、“c"、“d"）。【答案】見解析a【詳解】（1）[1]步驟②中立即斷開開關的原因是防止長時間通電，導致水果電池內阻和電動勢發(fā)生變化。（2）[2]在閉合電路中，由閉合電路歐姆定律有解得（3）[3][4]則可知圖像b的截距，圖像斜率由圖b可知，，所以，（4）[5]若用普通的電壓表代替萬用電表進行實驗，由于電壓表內阻不是無窮大，會導致測量結果存在誤差，由閉合回路歐姆定律有，得可見圖線斜率不變，但截距變化，所以得到圖線可能是圖乙中的a。5．（2024·安徽·統(tǒng)考一模）多用電表是一種多功能、多量程的電學儀表，可測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻等物理量。（1）指針式多用電表使用前應該調整，使指針指向“0”。（2）某電阻阻值約為幾百歐姆，現用該電表測此電阻，測量前，需要以下操作，其順序是。（填寫序號）A．將紅表筆和黑表筆直接接觸B．把選擇開關旋轉到“”位置C．調節(jié)歐姆調零旋鈕使指針指向歐姆零點正確進行實驗操作后，電表的讀數如圖甲所示，該讀數是。（3）圖乙是某同學設計的多用電表測電阻的歐姆調零原理圖，電池的負極應接表筆（選填“紅”或“黑”）。圖中G為表頭，量程，內阻，，通過調節(jié)a、b間的觸點，使G滿偏。已知，電池電動勢為（電池內阻可忽略），觸點在a端時G滿偏，則。【答案】指針定位螺絲BAC193紅2【詳解】（1）[1]指針式多用電表使用前應該調整指針定位螺絲，使指針指向“0”；（2）[2]用指針式多用電表測幾百歐姆電阻時，應先將開關旋轉到“”位置，再將紅表筆和黑表筆直接接觸，最后調節(jié)歐姆調零旋鈕使指針指向歐姆零點，所以正確的順序是BAC。[3]該電阻的阻值為（3）[4]電池的負極應接多用電表的負極，則應接多用電表的紅表筆；[5]觸點在a端時G滿偏，則RT與G串聯，串聯部分的電壓為根據串并聯電路的特點可知R2兩端的電壓為所以通過R2的電流為則通過的電流為根據部分電路歐姆定律得=2考向3：觀察類實驗6.（2024·河南·統(tǒng)考一模）學生小組用放電法測量電容器的電容，所用器材如下：電池（電動勢3V，內阻不計）；待測電容器（額定電壓5V，電容值未知）；微安表（量程200μA，內阻約為1kΩ）；滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）；電阻箱R1、R2、R3、R4（最大阻值均為9999.9Ω）；定值電阻R0（阻值為5.0kΩ）；單刀單擲開關S1、S2，單刀雙擲開關S3；計時器；導線若干。（1）小組先測量微安表內阻，按圖（a）連接電路。（2）為保護微安表，實驗開始前S1、S2斷開，滑動變阻器R的滑片應置于（填“左”或“右”）端。將電阻箱R1、R2、R3的阻值均置于1000.0Ω，滑動變阻器R的滑片置于適當位置。保持R1、R3阻值不變，反復調節(jié)R2，使開關S2閉合前后微安表的示數不變，則P、Q兩點的電勢（填“相等”或“不相等”）。記錄此時R2的示數為1230.0Ω，則微安表的內阻為Ω。（3）按照圖（b）所示連接電路，電阻箱R4阻值調至615.0Ω，將開關S3擲于位置1，待電容器充電完成后，再將開關S3擲于位置2，記錄微安表電流I隨時間t的變化情況，得到如圖（c）所示的圖像。當微安表的示數為100μA時，通過電阻R0的電流是μA。（4）圖（c）中每個最小方格面積所對應的電荷量為C（保留兩位有效數字）。某同學數得曲線下包含150個這樣的小方格，則電容器的電容為F（保留兩位有效數字）?！敬鸢浮孔笙嗟?230.03003.2×10－64.8×10－4【詳解】（2）[1]為保護微安表，實驗開始前S1、S2斷開，滑動變阻器R的滑片應置于左端。[2]由題知，使開關S2閉合前后微安表的示數不變，則說明P、Q兩點的電勢相等。[3]根據電橋平衡可知，此微安表的內阻為1230.0Ω。（3）[4]由于微安表與R4并聯，則當微安表的示數為100μA時，R4分擔的電流為則通過電阻R0的電流I總=I4＋I=300μA（4）[5]圖（c）中每個最小方格面積所對應的電荷量為q=8μA×0.4s=3.2μC=3.2×10－6C[6]則150個這樣的小方格為總電荷量為Q=n×q=150×3.2×10－6C=4.8×10－4C而微安表改裝后流過R0的電流是微安表示數的3倍，則根據電容的定義式可知電容器的電容為考向4：創(chuàng)新類實驗7．（2023·遼寧丹東·統(tǒng)考二模）2022年丹東交警某次攔截進行例行檢查過程中，用酒精檢測儀進行檢測，結果顯示駕駛人小王駕駛小型轎車，體內酒精含量為，屬于“酒駕”；而另一位小李駕駛二輪摩托車，體內酒精含量為，屬于“醉駕”?，F代社會，喝酒不開車已經成為基本行為準則。某款酒精檢測儀如圖甲所示，核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻與酒精氣體濃度的關系如圖乙所示。某同學想利用該酒精氣體傳感器設計一款酒精檢測儀，除酒精氣體傳感器外，在實驗室中找到了如下器材：A．蓄電池（電動勢，內阻）B．表頭（滿偏電流，內阻未知）C．電流表（滿偏電流，內阻未知）D．電阻箱（最大阻值）E.電阻箱（最大阻值）F.電鍵及導線若干（1）該同學設計的測量電路如圖丙所示，為將表頭的量程擴大為原來的10倍，他進行了如下操作：先斷開電鍵、、，將、調到最大值。合上電鍵，將撥到2處，調節(jié)，使表頭滿偏，電流表示數為。此時合上電鍵，調節(jié)和，當電流表仍為時，表頭示數如圖丁所示，此時為，則改裝電表時應將調為，改裝結束后斷開所有電鍵。（2）該同學若將圖中電鍵、合上，而將撥到1處，電阻箱的阻值調為，酒精氣體濃度為零時，表頭的讀數為。（3）完成步驟（2）后，某次在實驗室中測試酒精濃度時，表頭指針指向。已知酒精濃度在之間屬于“酒駕”；酒精含量達到或超過屬于“醉駕”，則該次測試的酒精濃度屬于范圍（選填“酒駕”或“醉駕”）（4）使用較長時間后，蓄電池電動勢降低，內阻增大，可調整（“”或“”），則此時所測的酒精氣體濃度仍為準確值。【答案】6.02.0醉駕【詳解】（1）[1]合上電鍵，將撥到2處，調節(jié)，使表頭滿偏，電流表示數為。則表頭與電流表串聯，可知，合上電鍵，調節(jié)和，當電流表仍為時，表頭與并聯，由圖丁可知表頭的示數，則中的電流由，解得表頭的內阻，將表頭的量程擴大為原來的10倍，則與表頭并聯的電阻中的電流為則由，解得改裝電表時應將調為（2）[2]改裝電流表的內阻為由圖乙可知酒精氣體濃度為零時，傳感器的電阻為由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流則表頭的讀數為（3）[3]某次在實驗室中試測酒精濃度時，表頭指針指向，電路中總電流由閉合電路歐姆定律可得，解得傳感器的電阻，由圖乙可知酒精濃度為，所以該次測試的酒精濃度屬于范圍醉駕。（4）[4]由閉合電路歐姆定律可知，使用較長時間后，蓄電池電動勢降低，內阻增大，要想所測的酒精氣體濃度仍為準確值，則電路中電流不變，則需要把調小，使電路中總電阻減小。8．（2023·陜西·二模）某同學利用下列實驗器材設計一個電路來研究某壓敏電阻的壓阻效應，然后將該壓敏電阻改裝為壓力傳感器測量壓力。已知該電阻的阻值變化范圍為。供選擇的實驗器材如下：A．電源E：電動勢為，內阻不計B．電流表：量程為，內阻C．電流表：量程為，內阻約為 D．電阻箱：阻值范圍E.定值電阻：F.開關S、導線若干（1）為了較準確地測量電阻，某同學設計了圖甲的實驗電路圖，根據所設計的電路圖，設電流表的示數分別為，電阻箱的電阻為，則的測量值為。（2）該同學根據實驗測量結果，做出壓敏電阻隨所加外力F的圖像，如圖乙所示，則由此圖像可知，隨壓力F的增大，壓敏電阻的阻值（填“增大”、“減小”或“不變”）。（3）該同學將這種壓敏電阻與一個量程為的理想電壓表按如圖丙所示電路改裝成測量壓力的儀表，已知電源，內阻不計，為了使改裝后的壓力表的量程為，壓力為時對應電壓表的刻度，則定值電阻R應取，電壓表刻度對應壓力表N的刻度。【答案】減小15050【詳解】（1）的測量值為（2）由圖可知，隨壓力F的增大，壓敏電阻的阻值減小。（3）由圖乙根據歐姆定律，當F=100N時，，此時電壓表電壓為3V，定值電阻的阻值為將代入得1．（2023·北京·模擬預測）某興趣小組用如圖甲所示的可拆變壓器進行“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗。（1）下列說法正確的是。A．

變壓器工作時，通過鐵芯導電把電能由原線圈輸送到副線圈B．

變壓器工作時在原線圈上將電能轉化為磁場能，在副線圈上將磁場能轉化為電能C．

理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，沒有能量損失D．

變壓器副線圈上不接負載時，原線圈兩端電壓為零（2）實際操作中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個接線柱之間，測得副線圈的“0”和“4”兩個接線柱之間的電壓為，則可推斷原線圈的輸入電壓可能為。A．

B．

C．

D．

（3）圖乙為某電學儀器原理圖，圖中變壓器為理想變壓器。左側虛線框內的交流電源與串聯的定值電阻可等效為該電學儀器電壓輸出部分，該部分與一理想變壓器的原線圈連接；一可變電阻與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數分別為、（右側實線框內的電路也可以等效為一個電阻）。在交流電源的電壓有效值不變的情況下，調節(jié)可變電阻的過程中，當時，獲得的功率最大?！敬鸢浮緽C/CBD【詳解】（1）[1]A．變壓器是通過互感工作，而不是通過鐵芯導電把電能由原線圈輸送到副線圈，故A錯誤；B．變壓器工作時在原線圈上將電能轉化為磁場能，在副線圈上將磁場能轉化為電能，故B正確；C．理想變壓器忽略能量損失，原線圈輸入功率全部轉到副線圈輸出功率，故C正確；D．變壓器的原線圈兩端電壓由發(fā)電機提供，則副線圈上不接負載時，原線圈兩端電壓不變，不為0，故D錯誤。故選BC。（2）[2]若是理想變壓器，則有變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系為當變壓器的原線圈接“0”和“8”兩個接線柱之間，副線圈的“0”和“4”兩個接線柱時，可知原副線圈匝數比為2:1，副線圈電壓為3V，則原線圈電壓應該為6V；實際操作中，不是理想變壓器，需要考慮損失部分，則原線圈所接電壓大于6V。故選D。（3）[3]把變壓器和R等效為一個電阻R1，R0當做電源內阻，當內外電阻相等時，即此時，輸出功率最大，根據，得將公式，代入上式，可得從而得出，此時獲得的功率最大。2．（2023·浙江·校聯考模擬預測）（1）隨著傳感器技術的不斷進步，傳感器在中學實驗室逐漸普及。某同學用電流傳感器和電壓傳感器做“觀察電容器的充、放電現象”實驗，電路如圖1所示。①先使開關K與1端相連，電源對電容器充電，這個過程很快完成，充滿電的電容器上極板帶（選填“正”或“負”）電；②然后把開關K擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流、電壓信息傳入計算機，經處理后得到電流和電壓隨時間變化的、曲線，如圖2所示：則電容器的電容約為（計算結果保留兩位有效數字）。（2）指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器，現有兩個多用電表甲和乙，某同學用這兩個多用電表進行相互測量。①步驟1：將多用電表甲的選擇開關撥至歐姆擋“”位置，兩表筆短接后發(fā)現指針如圖所示，接下來正確的操作應調節(jié)圖3中哪個部件（選填“A”或“B”或“C”）②步驟2：正確調節(jié)后，將多用電表乙的選擇開關撥至“”擋，與多用電表甲相連，那么多用電表甲的黑表筆應與多用電表乙的插孔相接（選填“正”或“負”）；③步驟3：正確連接兩多用電表后，發(fā)現兩表指針如圖4所示，那么測得多用電表乙的內阻為，此時多用電表甲內部電源的電動勢為（計算結果保留兩位有效數字）?！敬鸢浮空夿正【詳解】(1)[1]電容器的上極板與電源的正極相連，所以上極板帶正電。[2]圖像與坐標軸圍成圖形的面積表示電容器放電過程放出的電荷量，也是電容器充滿電的電荷量。根據圖像得出每一小格代表的電荷量電容器充滿電的電荷量為電容器的電容為（2）[3]多用電表測電阻時每次選完檔位后必須進行歐姆調零，兩表筆短接，用歐姆調零旋鈕進行歐姆調零，應為圖中的B。[4]根據“紅正黑負”得出多用電表甲的黑表筆應與多用電表乙的正插孔相連。[5]根據歐姆表的讀數原理得出多用電表乙測電流時的內阻為。[6]歐姆表的內阻為它的中值電阻，則歐姆表的內阻為，從乙中讀出回路中的電流為,根據閉合電路歐姆定律得出多用電表甲內部電源的電動勢為3．（2023·遼寧沈陽·東北育才學校?？寄M預測）某同學利用熱敏電阻自制了一個簡易溫度計，其內部電路裝置如圖甲所示，使用的器材有：直流電源（，內阻不計）、毫安表（量程未知）、電阻箱R（最大阻值為）、熱敏電阻一個、開關和、導線若干。（1）為了確定毫安表的量程和內阻，先把電阻箱的阻值調到最大，然后將開關接至a端，閉合開關，逐漸調節(jié)電阻箱的阻值，發(fā)現當毫安表指針剛好偏轉至滿偏刻度的處，電阻箱的示數如圖乙所示，此時電阻箱的阻值。將電箱的阻值調為時，毫安表指針剛好偏轉至滿偏刻度的處，由此知毫安表的滿偏電流，內阻。（后兩問計算結果均保留兩位有效數字）（2）將開關接至b端，閉合開關，該溫度計可開始工作，為了得到攝氏溫度與電流之間的關系，該同學通過查閱資料，發(fā)現自己使用的熱敏電阻為負溫度系數熱敏電阻，其阻值在測量范圍（包括）內隨攝氏溫度的降低而線性增加，比例系數為，已知該電阻在時的阻值為，則該簡易溫度計所測攝氏溫度t與電流I之間滿足（用E、k、、、I表示）?！敬鸢浮?40.01060【詳解】（1）[1]電阻箱的阻值[2][3]由閉合電路歐姆定律可得，，解得，，（2）[4]熱敏電阻的阻值由閉合電路歐姆定律可得，，解得，4．（2023·四川成都·校聯考模擬預測）某興趣小組查閱資料得知，在0~100℃范圍內，金屬鉑電阻的電阻值與溫度有如下關系：，其中R0為鉑電阻在0℃時的電阻，t為攝氏溫度，為一正的常數，稱為鉑電阻的溫度系數。該興趣小組想利用這一原理制作一個簡易的溫度傳感器。（1）他們利用圖甲所示電路來測量R0的阻值，其中定值電阻，按圖甲所示電路圖連接好電路后，在0℃的條件下閉合開關S，調節(jié)電阻箱Rp，當時靈敏電流計G的示數為零，則R0=。（2）他們隨后采用圖乙所示電路來測量鉑電阻的溫度系數，可認為定值電阻且遠大于、。將鉑電阻置于溫度為t的環(huán)境中，調節(jié)，測得干路電流為I0=3.00mA，則圖乙中B、D兩點間的電壓為（用、、t和α表示）；保持電流示數I和不變，多次改變溫度t，測量B、D兩點間對應的電壓，將測得的數據標在圖丙所示的圖上，由此可得α=℃1（保留兩位有效數字）；（3）若實驗中沒有保證R、R?遠大于、，則溫度系數α的測量值將（選填“偏大”或“偏小”）；【答案】50.0/50偏小【詳解】（1）[1]靈敏電流計G的示數為零，則靈敏電流計G兩端電勢相等，根據串并聯規(guī)律有可得（2）[2]由于且遠大于、且，則通過的電流等于通過的電流，為，則有，則BD兩點間的電壓為[3]根據可知，U與t成正比，圖的斜率為則將用一條傾斜的直線將圖丙補充完整，如下圖所示根據上圖求得圖的斜率為帶入數據解得，（3）[4]若實驗中沒有保證、遠大于、，則通過的電流小于通過的電流，則，，則有，故導致溫度系數的測量值偏小。5．（2023·河北·校聯考模擬預測）某實驗小組要測量電源的電動勢和內電阻，實驗室提供的實驗器材如下：A．被測干電池一節(jié)，電動勢約1.5V，內電阻約2.5ΩB．定值電阻（阻值為20Ω）C．電壓表V（量程1V，內電阻為980Ω）D．電阻箱R（0~9999.9Ω）E．電鍵S、導線若干實驗電路如圖所示：（1）實驗過程中，電阻箱電阻R的最小值為Ω。（2）根據閉合電路歐姆定律，實驗過程中，電壓表讀數為U、與電阻箱電阻R的關系為。（請用相應的字母和數字表示）（3）閉合開關S后，多次調整電阻箱R的值，記錄對應的電壓表讀數U，然后利用圖像法數據：以R為橫坐標、以為縱坐標，根據實驗中得到的多組R、U數據，在坐標系中描點、連線如圖，該圖線的斜率，縱軸截距，則被測電池電動勢V，被測電池內阻Ω。（計算結果均保留三位有效數字）【答案】7.31.432.80【詳解】（1）[1]電壓表量程是1V，定值電阻阻值為20Ω，則流經的電流最大值是電路總電流為電阻箱電阻R的最小值是（2）[2]由閉合電路歐姆定律可得，又有，聯立解得（3）[3]由圖像的斜率，，解得[4]縱軸截距，解得6．（2023·河北保定·河北省唐縣第一中學?？级＃┠硨嶒炐〗M的同學在測量一未知電阻的阻值時，完成了如下操作：（1）首先用多用電表粗略測量了該電阻的阻值：將選擇開關旋至歐姆“”的擋位，歐姆調零后將兩表筆與該電阻相接，其示數如圖甲所示，則該電阻的阻值約為；測量完畢后，將選擇開關旋至（2）為了精確地測量該電阻的阻值，可供選擇的實驗器材如下：電源，電動勢約為，內阻約為；電流表，量程為，內阻約為；電壓表，量程為，內阻；電壓表，量程為，內阻約為；定值電阻，有四種規(guī)格供選：、、、；滑動變阻器，最大阻值為，額定電流；單刀單擲開關S一個，導線若干.該小組同學設計的電路如圖乙所示，綜合提供的實驗器材分析下列問題：①圖中的電表①應為；電表②應為（填實驗器材的符號）②為了保證各電表偏轉的角度在滿量程的以上，則定值電阻的規(guī)格應選擇③若①、②表的示數分別為、，則待測電阻的阻值（用測量量和已知量的符號表示）【答案】170OFF擋或交流電壓最大擋50【詳解】（1）[1][2]該電阻的阻值約為；測量完畢后，應將旋鈕旋至“OFF”擋或“交流電壓最大擋”；（2）①[3][4]由題中提供的實驗器材可知，流過待測電阻的電流太小，電流表的量程比較大，因此電流表不可用；測待測電阻的電流時，應用內阻已知的電壓表代替，因此②為、①為；②[5]根據串聯電路電阻分壓的特點，為了保證兩只電壓表的讀數都不小于其量程的，即V2的兩端電壓V1的兩端電壓而待測電阻兩端電壓為所以有，所以所以定值電阻R0的規(guī)格應選擇；③[6]根據歐姆定律可得，由電路圖可知，，，解得7．（2023·河北·校聯考模擬預測）某同學在“測定一種特殊直流電源的電動勢和內阻”實驗中，找到的電表量程有些偏小。于是采用了如圖所示的電路進行測量。其中定值電阻R1和R2的阻值均為4Ω。電壓表內阻5kΩ，量程3V，電流表為理想電表。（1）該同學在閉合開關前，被告知此電源電動勢約為5V，為使實驗順利進行，將此電壓表串聯阻值為的電阻，改裝成量程6V的電壓表；（2）利用改后的新電路進行實驗，調節(jié)滑動變阻器阻值的大小，記錄多組U、I數據，畫出了如圖所示的U—I圖像。根據圖像可計算出該電源的電動勢為V。電源的內阻為Ω；（計算結果保留兩位有效數字）（3）實際上，電流表的內阻并不等于零，電壓表的內阻也不是無限大，從系統(tǒng)誤差的角度來看，電源內阻的測量值與真實值相比；電源電動勢的測量值與真實值相比。（均填下面選項前的字母）A．偏大

B．偏小

C．準確【答案】5kΩ4.83.6AC【詳解】（1）[1]將此電壓表與電阻R串聯，改裝成量程6V的電壓表，則根據串聯電路規(guī)律有可得，串聯電阻的阻值為。（2）[2][3]3V的電壓表改裝成量程6V的電壓表，則根據閉合電路歐姆定律有整理后可得則結合圖像的縱軸截距和斜率有，，，聯立解得，（3）[4]如果把電流表自身內阻計算在內，電源內阻就會小于，所以電源內阻的測量值與真實值相比偏大。故選A。[5]由于電壓表沒有分流作用，電流表讀數能夠真實反映處流經電源的電流，因此，電壓表不會帶來系統(tǒng)誤差，電源電動勢的測量值與真實值相比準確。故選C。8．（2023·河南·校聯考模擬預測）某同學為了精確測量一電流表的內阻并精確測出電源的電動勢和內阻，設計了如圖甲所示的電路圖。實驗室提供的器材如下：待測電源、兩個完全相同的電流表（內阻不可忽略）、電阻箱一個、單刀單擲開關和，導線若干。（1）根據電路圖甲所示，在圖乙中用筆畫線代替導線連接實物圖。（2）實驗的主要步驟有：①閉合，多次調節(jié)電阻箱，并記錄其阻值及對應的電流表的示數；②保持閉合，斷開開關，多次調節(jié)電阻箱，并記錄其阻值及對應的電流表A的示數I；③根據記錄的數據，作出先后兩次實驗數據對應的兩條圖線如圖丙所示．由圖線可得電動勢，，電源的內阻（用圖中表示）?！敬鸢浮俊驹斀狻浚?）[1]通過開關控制電路中的電流表是否接入電路，應用安培表和電阻箱兩次測量，即可求電源的電動勢和內阻，以及電流表內阻，電路連接如圖所示。（2）[2][3][4]閉合，多次調節(jié)電阻箱，并記錄其阻值及對應的電流表的示數，根據閉合電路歐姆定律得，即，所以，保持閉合，斷開，多次調節(jié)電阻箱，并記錄其阻值及對應的電流表的示數，根據閉合電路歐姆定律得，，即所以，所以9．（2023·四川眉山·統(tǒng)考一模）某興趣小組欲利用伏安法測量一未知電阻（阻值在0.4～0.6Ω之間），實驗室提供如下器材：A．電壓表（量程3V，內阻3kΩ）；

B．電壓表（量程3V，內阻3kΩ）；C．定值電阻（阻值4.5Ω）；

D．電阻箱R（調節(jié)范圍0～999.9Ω）；E.滑動變阻器（最大阻值10Ω）；F.電源E（電動勢5V，內阻約1Ω）；G.開關一個；

H.導線若干。（1）欲將電壓表改裝成量程為0.6A的電流表，需將電阻箱R調節(jié)至Ω后與表并聯（結果保留2位有效數字）。（2）由于待測電阻阻值過小，為保證電表讀數總能在量程的以上，需將定值電阻接入電路。圖（a）所示電路圖中合理的是（選填“A”、“B”或“C”）；閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調到變阻器的最（選填“左”或“右”）端。（3）按合理的電路圖完成實驗，繪制出兩電壓表示數的關系如圖（b）所示。由此可計算出待測電阻Ω（結果保留1位有效數字）。（4）電源內阻不是準確值，這對的測量結果（選填“有”或“無”）影響?！敬鸢浮?.0A左0.5無【詳解】（1）[1]根據電流表改裝原理，解得電阻箱電阻為（2）[2]由于待測電阻阻值過小，為保證電表讀數總能在量程的以上，需將定值電阻與待測電阻串聯，并通過電壓表測量定值電阻與待測電阻兩端的電壓。故選A。[3]為防止燒壞電表，待測電阻兩端的電壓應從零開始，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調到變阻器的最左端。（3）[4]根據電流關系可得，，整理得，圖象斜率為，解得待測電阻為（4）[5]實驗處理數據時，考慮了電表內阻的影響，的測量結果為準確值，且圖象斜率與電源內阻無關，故電源內阻不是準確值，這對的測量結果無影響。10．（2023·湖北·模擬預測）某校舉行了一次物理實驗操作技能比賽，其中一項比賽為選用合適的電學元件設計合理的電路，并能較準確地測量同一電池組的電動勢及其內阻。提供的器材如下：A．電流表（滿偏電流，內阻為B．電流表（，內阻未知）C．電壓表（，內阻未知）D．滑動變阻器E．定值電阻（阻值為）F．開關與導線若干（1）圖（a）是小李同學根據選用的儀器設計測量該電池組電動勢和內阻的電路圖。根據該實驗電路測出的數據繪制的圖線如圖（b）所示（為電流表G的示數，為電流表A的示數），則由圖線可以得到被測電池組的電動勢V，內阻。（結果均保留2位有效數字）（2）另一位小張同學則設計了圖（c）所示的實驗電路對電池組進行測量，記錄了單刀雙擲開關分別接1、2對應電壓表的示數和電流表的示數；根據實驗記錄的數據繪制圖線如圖（d）中所示的兩條圖線?？梢耘袛鄨D線是利用單刀雙擲開關接（選填“1”或“2”）中的實驗數據描出的；分析兩條圖線可知，此電池組的電動勢為，內阻用圖中表示）?！敬鸢浮?.55.01【詳解】（1）[1][2]電流表G和定值電阻串聯，其可看成一個電壓表，則整理可得根據圖像可知，圖線與縱軸會相交于的位置，則有，聯立可得，（2）[3][4][5]由圖(c)分析可知，單刀雙擲開關接1和2時，只是電流表的內接與外接差別：當S2接1時，是電流表的內接法(相對于電源)，從圖d可以看出，當電流表的示數為零時，即電源的外電路斷開，而對電源來說斷路電壓就是電動勢，根據實驗原理知：圖象的縱截距由于電流表內阻的影響，則短電流即橫截距(即短路電流)小于真實值。當S2接2時，電流表相對于電源外接，同理可以看出，當電流的示數為零時，但由于電壓表與電源仍構成通路，則此時路端電壓小于電動勢，根據實驗原理知：圖象的縱截距由于電流表的測量值就是通過電源的電源，則即圖象的橫截距是真實值?？偨Y以上兩點可知，UI圖象中縱截距小的EB是S2接2的數據所繪。圖線A是S2接1時中的實驗數據描出，則電源電動勢E=EA，電源內阻新情境1：利用傳感器制作簡單的自動化控制1．（2023·湖北·模擬預測）傳感器擔負著信息采集的任務，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠將感受到的物理量（如溫度、光、聲等）轉換成便于測量的量（電學量），例如熱敏傳感器。某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由該熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖。問：（1）為了使溫度過高時報警器響鈴，c應接在（選填“a”或“b”）處。（2）若要使啟動報警的溫度降低些，應將滑動變阻器的滑片P向移動（選填“左”或“右”)。（3）如果在調試報警器報警溫度時，發(fā)現將報警器放在預定的報警溫度的環(huán)境時，報警器一直報警，無論如何調節(jié)滑動變阻器的滑片P，報警器都一直報警，可能的原因和解決的辦法是。【答案】a右在預定的報警溫度的環(huán)境時該熱敏電阻RT和滑動變阻器的總電阻之和過小，可以換一個阻值大一點的滑動變阻器【詳解】（1）[1]由題圖甲可知，熱敏電阻RT在溫度升高時阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強，把右側銜鐵吸引過來，與a接觸，故c應接在a處。（2）[2]若要使啟動報警的溫度降低些，熱敏電阻的阻值增大，滑動變阻器的滑片P向右移動。（3）[3]在預定的報警溫度的環(huán)境時該熱敏電阻RT和滑動變阻器的總電阻之和過小，電流過大，可以換一個阻值大一點的滑動變阻器。2．（2023·安徽亳州·安徽省亳州市第一中學?？寄M預測）光敏電阻廣泛的應用于光控制電路中，物理探究小組設計了圖甲所示的電路測量不同照度下的光敏電阻的阻值，照度單位為勒克斯（）。小組成員先將照射光敏電阻的光調至某一照度，將電阻箱阻值調到最大，先閉合電鍵，再將電鍵與1連接，調節(jié)電阻箱的阻值如圖乙所示時，此時通過電流表G的電流為I，然后將電鍵與2連接，當調節(jié)電阻箱的阻值如圖丙所示時，電流表的示數恰好也為I。（1）圖乙的讀數，圖丙的讀數，此照度下光敏電阻的阻值。（2）圖丁是該小組描繪出的光敏電阻的阻值隨照度變化的關系圖像，由圖丁可知（1）中的光照度為（保留兩位有效數字）。（3）此光敏電阻隨光照強度的減小而（填“增大”、“不變”或“減小”）。（4）小組設計了如圖戊所示的電路控制路燈，圖戊中為此實驗的光敏電阻，為滑動變阻器，電磁繼電器的銜鐵由軟鐵（容易磁化和消磁）制成，為電磁鐵的線圈電阻，K為單刀雙擲開關。當光照強度小到某一值時，銜鐵就會被吸下，交流電路接通，當光照強度達到某一值時，銜鐵就會被彈簧拉起，交流電路就會斷開，路燈熄滅，請在圖戊中原有電路的基礎上用筆畫連接電路實現這一功能。【答案】2320112012001.0增大【詳解】（1）[1][2]根據電阻箱各旋鈕的示數，可知R1＝2320Ω，R2＝1120Ω；[3]根據題意可知，電鍵與1連接和與2連接時電流表的示數都為I，根據閉合電路歐姆定律可知兩種情況下電路中電阻大小相等，所以R0＝R1－R2＝2320Ω－1120Ω＝1200Ω（2）[4]根據R0的阻值，結合圖像可知（1）中的光照度為1.0；（3）[5]根據圖線可知，此光敏電阻隨光照強度的減小而增大；（4）[6]將線圈與光敏電阻并聯，然后與滑動變阻器以及電源串聯，這樣當光照強度減小時，光敏電阻的阻值增大，并聯部分的分壓變大，線圈中的電流增大，螺線管的磁性變強，將銜鐵吸下，路燈接通；當光照強度增大時，光敏電阻阻值變小，并聯部分分壓變小，線圈中的電流減小，螺線管的磁性變弱，銜鐵彈起，路燈熄滅。3．（2023·廣東·模擬預測）如圖甲所示為蘋果自動分揀裝置的示意圖，該裝置把大小不同的蘋果，按一定質量標準自動分揀為大蘋果和小蘋果。該裝置的托盤秤壓在一個以為轉動軸的杠桿上，杠桿末端壓在壓力傳感器R上，R的阻值隨壓力變化的曲線如圖乙所示。調節(jié)托盤秤壓在杠桿上的位置，使質量等于分揀標準（0.15kg）的大蘋果經過托盤秤時，杠桿對R的壓力為1N。調節(jié)可調電阻，可改變R、兩端的電壓比，使質量等于分揀標準的大蘋果通過托盤秤時，兩端的電壓恰好能使放大電路中的電磁鐵吸動分揀開關的銜鐵，此電壓叫做放大電路的激勵電壓。該放大電路中包含保持電路，能夠確保大蘋果在銜鐵上運動時電磁鐵始終保持吸動狀態(tài)。（1）當大蘋果通過托盤秤時，R所受的壓力較大，電阻（填“較大”“較小”）。（2）自動分揀裝置正常工作時，大蘋果通過（填“通道A”、“通道B”）。（3）若電源電動勢為5V，內阻不計，放大電路的激勵電壓為2V：①為使該裝置達到上述分揀目的，的阻值等于kΩ。（結果保留兩位有效數字）②某同學想在托盤秤壓在杠桿上的位置不變的情況下，利用一塊電壓表測出每個蘋果的質量，電壓表的示數隨蘋果質量的增大而增大，則電壓表應該并聯在電阻（填“R”、“”或“電源”）兩端。③若要提高分揀標準到0.33kg，僅將的阻值調為kΩ即可實現。（結果保留兩位有效數字）（提示：托盤秤壓在杠桿上的位置不變的情況下，壓力傳感器受到的壓力與蘋果的質量成正比）【答案】較小通道B2016【詳解】（1）[1]由圖乙可知當大蘋果通過托盤秤時，R所受的壓力較大，電阻較小。（2）[2]大蘋果通過托盤秤時，兩端的電壓達到放大電路的激勵電壓，使放大電路中的電磁鐵吸動分揀開關的銜鐵，大蘋果進入下面的通道B。（3）①[3]杠桿對R的壓力為1N，R阻值為30kΩ，為使該裝置達到上述分揀目的，的阻值需滿足，則②[4]隨著蘋果質量增大，R阻值減小，分壓減小，電源電動勢不變，分壓增大，為了滿足電壓表的示數隨蘋果質量的增大而增大，需要將電壓表并聯在兩端。③[5]根據可知分揀標準到0.33kg時，壓力為2.2N，此時R的阻值為24kΩ，根據①分析的阻值應該調至16kΩ。4．（2022·湖北孝感·應城市第一高級中學校聯考模擬預測）某同學用熱敏電阻制作高溫報警器。實驗器材如下，熱敏電阻、電磁繼電器、蜂鳴器、小燈泡（額定電壓）、保護電阻r（阻值）、變阻箱R（）、電池組兩組（內阻不計）、多用電表（有溫度擋）、鐵架臺、燒杯、開關及導線若干。（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）是某同學設計的高溫報警器電路圖，左邊部分是控制電路，右邊部分是報警裝置，實驗發(fā)現控制電路電路不工作，合上開關S，用多用電表排查電路故障，則應將如圖（c）所示的選擇開關旋至（選填“A”、“B”、“C”或“D”），若只有繼電器線圈斷路，則應發(fā)現表筆接入繼電器線圈兩端時多用電表的指針（選填“偏轉”或“不偏轉”），接入熱敏電阻兩端時多用電表的指針（選填“偏轉”或“不偏轉”）。（3）根據電磁繼電器的技術數據，當熱敏電阻達到設定溫度時，電磁繼電器應自動吸合，報警裝置報警．已知控制電路電池組電動勢為，實測電磁繼電器正常吸合時的電流為，繼電器內阻為，如果設置報警溫度為，至少應將變阻箱的電阻R調節(jié)到。想要讓熱敏電阻在高溫報警中更加“敏感”（即溫度不是太高就報警），需要（選填“增大”“減小”或“不變”）變阻箱的電阻?！敬鸢浮繙p小C偏轉不偏轉66.6減小【詳解】（1）[1]由圖像可以得到熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減??；（2）[2]合上開關S，應用多用電表的直流電壓擋去排查電路故障，故應將選擇開關旋至；[3]若只有繼電器線圈斷路，則應發(fā)現表筆接入繼電器線圈兩端時，多用電表電壓接近電源電動勢，多用電表的指針偏轉；[4]若只有繼電器線圈斷路，表筆接入熱敏電阻兩端時，由于繼電器線圈斷路，回路中沒有電流，熱敏電阻兩端電壓為零，多用電表的指針不偏轉；（3）[5]如果設置報警溫度為，由圖像可知該溫度對應的熱敏電阻阻值為根據閉合電路歐姆定律可得，可得至少應將變阻箱的電阻R調節(jié)到，[6]想要讓熱敏電阻在高溫報警中更加“敏感”（即溫度不是太高就報警），說明報警時熱敏電阻的阻值比原來大，故為了使電流達到電磁繼電器正常吸合時的電流，需要減小變阻箱的電阻。5．（2022·四川宜賓·統(tǒng)考二模）為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)。光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件（照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大，照度單位為lx）。（1）某光敏電阻R在不同照度下的阻值如下表，根據表中已知數據，在如圖甲的坐標系中描繪出了阻值隨照度變化的曲線。由圖像可求出照度為0.6lx時的電阻約為kΩ。照度/lx0.20.40.60.81.01.2電阻/kΩ5.83.72.32.01.8（2）如圖乙，是街道路燈自動控制設計電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電。為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接在（填“AB”或“BC”）之間。（3）用多用電表“×10Ω”擋，按正確步驟測量圖乙中電磁鐵線圈電阻時，指針示數如圖丙，則線圈的電阻為Ω；已知當線圈中的電流大于或等于2mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，圖乙中直流電源的電動勢E＝6V，內阻忽略不計，滑動變阻器有兩種規(guī)格可供選擇：R1（0～200Ω，1A）、R2（0～2000Ω，0.1A）。要求天色漸暗照度降低至1.0lx時點亮路燈，滑動變阻器應選擇（填“R1”、“R2”）。為使天色更暗時才點亮路燈，應適當將滑動阻變阻器的滑片向（填“左”或“右”）端移動。【答案】2.7kΩ（2.6kΩ~2.8kΩ）AB140ΩR2左【詳解】（1）[1]從圖像上可以看出當照度為0.6lx時的電阻約為（2.6kΩ~2.8kΩ）；（2）[2]當天亮時，光敏電阻的阻值變小，所以回路中電流增大，則銜鐵被吸下來，此次觸片和下方接觸，此時燈泡應該熄滅，說明燈泡接在了AB上。（3）[3][4][5]根據歐姆表的讀數規(guī)則，所以電阻值為回路中的電流為2mA時回路中的需要中電阻所以選擇滑動變組器比較合理。若要求天色漸暗照度降低至1.01x時點亮路燈，則天色更暗時光明電阻更大，要先保證回路中的電流2mA不變，則應減小滑動變阻器的阻值，即向左滑動滑動變阻器。新情境2：特殊方法測未知電阻6．（2024·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模）在測量電流表A1（，內阻約150Ω）的內阻的實驗中，供選擇的儀器如下：A．電流表A2（，內阻約50Ω）B．滑動變阻器（）C．定值電阻R1（150Ω）D．定值電阻R2（50Ω）E.電源（電動勢3.0V，內阻忽略不計）F.開關S及導線若干（1）請根據實物圖在答題卡虛線框中畫出電路圖；（2）若要求兩電流表最大偏轉均能達到滿偏刻度的，定值電阻應選（填序號）；（3）根據實驗數據，以A2的示數I2為縱坐標，A1的示數I1為橫坐標，取I1和I2的標度相同，作出相應圖線，其圖線的斜率的值接近于（選填“2”或“4”）；（4）若將電流表A1、A2均改裝成量程為的電壓表，接入電路測量電壓時，由（選填“A1”或“A2”）改裝成的電壓表的內阻對電路影響較小?！敬鸢浮緾2A1【詳解】（1）[1]畫出實物圖如圖所示（2）[2]若電流表都偏轉，若定值電阻選，則根據并聯電路電流與電阻關系可知若A1偏轉達到滿偏刻度的，則通過的電流約為，此時電流表A2正好偏轉，不符合題意，故定值電阻選。故選C。（3）[3]A2的示數I2，A1的示數I1，則流過定值電阻的電流為可得，代入數據可知，其圖線的斜率的值接近于2；（4）[4]改裝電壓表需串聯電阻，電流表A1、A2均改裝成量程為的電壓表，對A1研究需串聯的電阻為對A2研究需串聯的電阻為電壓表的內阻較大對電路影響較小，故由A1改裝成的電壓表的內阻對電路影響較小。7．（2024·廣西·校聯考一模）某同學利用實驗室現有器材，設計了一個測量電阻阻值的實驗，實驗器材：干電池E（電動勢，內阻未知）；電流表（量程，內阻為）；電流表（量程，內阻為）；定值電阻（阻值為）；滑動變阻器R（最大阻值為）；待測電阻；開關S，導線若干。測量電路如圖所示。（1）斷開開關，按圖連接電路，將滑動變阻器R的滑片調到阻值最大一端；閉合開關，調節(jié)滑片位置，使電流表指針指在滿刻度處，該同學選用電流表為（填“A1”或“A2”）；若不考慮電池內阻，此時滑動變阻器接入電路的電阻值應為。（2）斷開開關，保持滑片的