專題04電學（含實驗）（原卷版）

專題04電學（含實驗）電學實驗1.【2024.1·安徽】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(xiàn)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_________。2.【2024.1·甘肅】在測量金屬絲電阻率的實驗中，待測金屬絲的阻值約為，電壓表和電流表的內阻分別約為和。（1）通過多次測量金屬絲直徑可以減小測量的___________誤差（填“系統(tǒng)”或“偶然”），要使測量準確到，應選用的儀器是___________。（2）為了減小電表內阻對測量結果引起的___________誤差（填“系統(tǒng)”或“偶然”），應該采用電流表___________電路（填“內接”或“外接”），引起誤差的原因是___________A.電壓表分流B.電壓表分壓C.電流表分流D.電流表分壓（3）圖中符合實驗要求且連線正確的是___________A.B.C.D.3.【2024.1·廣西】某實驗小組對一個待測電池的電動勢E（約）和內阻r（小于）進行測量，可用的器材有：一個小量程的電壓表（量程為），定值電阻，最大阻值為的電阻箱R，開關S，他們設計如圖甲的實驗電路。實驗方案如下：（1）在電表安全范圍內，閉合開關，改變電阻箱阻值R，記錄相應電壓表讀數U，某次測量時R讀數如圖乙，該讀數為______；（2）處理測量數據獲得圖像如圖丙，結果表明與成線性關系，其斜率為______（保留3位有效數字）；（3）該小組將圖甲中的電壓表當成理想電壓表，結合圖丙可得待測電池的電動勢______V（保留2位小數）；（4）該小組發(fā)現(xiàn)與預期相差較大，通過查閱電壓表的使用說明書，得知電壓表的內阻，結合圖丙計算得______V（保留2位小數），______（保留1位小數）。4.【2024.1·貴州】摻氟氧化錫（FTO）玻璃在太陽能電池研發(fā)、生物實驗、電化學實驗等領域有重要應用，它由一層厚度均勻、具有導電性能的薄膜和不導電的玻璃基板構成。為了測量該薄膜厚度d，某興趣小組開展了如下實驗：（1）選取如圖（a）所示的一塊長條型FTO玻璃，測出其長度為L，寬度為b。（2）用歐姆表接薄膜M、N兩端，測得薄膜電阻約為。為了獲得多組數據，進一步精確測量阻值，有如下器材可供選用：A．電源E（電動勢，內阻約為）B．電壓表V（量程，已測得內阻）C．電流表A1（量程，內阻約為）D．電流表A2（量程，內阻約為）E．滑動變阻器R（最大阻值為）F．定值電阻G．定值電阻H．開關一個，導線若干（3）其中，電流表應選_______（選填“A1”或“A2”），定值電阻應選_______（選填“”或“”）。（4）根據以上要求，將圖（b）所示的器材符號連線，組成測量電路圖________。（5）已知該薄膜的電阻率為，根據以上實驗，測得其電阻值為，則該薄膜的厚度______（用、L、b和表示）。（6）實驗后發(fā)現(xiàn)，所測薄膜的厚度偏大，其原因可能是_______（填正確答案前的序號）。①電壓表內阻測量值比實際值偏大②電壓表內阻測量值比實際值偏小③選用的定值電阻標定值比實際值偏大④選用的定值電阻標定值比實際值偏小5.【2024.1·吉林、黑龍江】某些材料的電阻率在外磁場作用下發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為磁致電阻效應，利用該效應可以制作磁敏器件。為探究某磁敏器件材料的電阻率隨外磁場的變化規(guī)律，設計如圖（a）所示電路。該器件在無外磁場時的阻值為，加磁感應強度為B的外磁場后，阻值變?yōu)镽，阻值的變化量，相對變化率能反映器件材料電阻率的變化。圖中V1和V2均為理想電壓表，定值電阻，為滑動變阻器，S為開關，E為電源。（1）不加外磁場，調節(jié)使V1示數為，讀出V2示數，由此可計算出_____________；（2）加外磁場，調節(jié)使V1示數仍為，記錄B和V2示數，計算；（3）改變B，重復（2）操作，實驗數據如下表，時，電壓表V2示數如圖（b）所示，讀出數據，完成下表，答：①_____________，②_____________；…0.150.200.250.300.350.40…0.560.590.62①0.690.72…0.400.480.55②0.730.80（4）在圖（c）坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖_______。由此可知，B在范圍內，該器件材料的電阻率隨B的增大而增大。6.【2024.1·江西】電動勢和內阻是電源的重要參數，為了研究新舊干電池電動勢和內阻的差異，實驗室提供以下器材：電流表（量程：或）、電壓表（量程：或）、滑動變阻器A（最大阻值）、滑動變阻器B（最大阻值）、開關、導線和某品牌一節(jié)全新干電池。（1）應選擇滑動變阻器______________（填“A”或“B”）。（2）請在圖（a）中畫線完成電路實物連接_________。（3）通過實驗測得干電池的兩條圖線，如圖（b）所示，甲為全新干電池實驗圖線，乙為該電池使用一段時間后的實驗圖線，回答以下問題：①乙圖線中，該電池的電動勢為______________V（保留3位有效數字），內阻為______________（保留2位有效數字）；②該電池在使用后電動勢______________（填“變大”或“變小”），內阻______________（填“變大”或“變小”）。7.【2024.1·河南】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）。交變電流8.【2024.1·貴州】一交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示，周期為T，其電壓的有效值（）A. B. C. D.

專題04電學（含實驗）電學實驗1.【2024.1·安徽】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(xiàn)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_________?！敬鸢浮竣?指針定位螺絲②.BAC③.193④.紅⑤.2000【解析】【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(lián)，串聯(lián)部分的電壓為根據串并聯(lián)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.【2024.1·甘肅】在測量金屬絲電阻率的實驗中，待測金屬絲的阻值約為，電壓表和電流表的內阻分別約為和。（1）通過多次測量金屬絲直徑可以減小測量的___________誤差（填“系統(tǒng)”或“偶然”），要使測量準確到，應選用的儀器是___________。（2）為了減小電表內阻對測量結果引起的___________誤差（填“系統(tǒng)”或“偶然”），應該采用電流表___________電路（填“內接”或“外接”），引起誤差的原因是___________A.電壓表分流B.電壓表分壓C.電流表分流D.電流表分壓（3）圖中符合實驗要求且連線正確的是___________A.B.C.D.【答案】①.偶然②.螺旋測微器③.系統(tǒng)④.外接⑤.A⑥.D【解析】【詳解】（1）[1][2]通過多次測量金屬絲直徑可以減小測量的偶然誤差，要使測量準確到，應選用的儀器是螺旋測微器，讀數到mm為單位小數點后三位，所以精確度為0.01mm。（2）[3][4][5]為了減小電表內阻對測量結果引起的系統(tǒng)誤差，應該采用電流表外接電路，因為待測電阻遠小于電壓表內阻，電流表外接時，電壓表測量準確，電流表測量偏大，引起誤差的原因是電壓表分流。故選A。（3）[6]電路采取外接法，A選項滑動變阻器沒起到調節(jié)作用，B選項電壓表串聯(lián)到電路中，C選項采取了內接法。故選D。3.【2024.1·廣西】某實驗小組對一個待測電池的電動勢E（約）和內阻r（小于）進行測量，可用的器材有：一個小量程的電壓表（量程為），定值電阻，最大阻值為的電阻箱R，開關S，他們設計如圖甲的實驗電路。實驗方案如下：（1）在電表安全范圍內，閉合開關，改變電阻箱阻值R，記錄相應電壓表讀數U，某次測量時R讀數如圖乙，該讀數為______；（2）處理測量數據獲得圖像如圖丙，結果表明與成線性關系，其斜率為______（保留3位有效數字）；（3）該小組將圖甲中的電壓表當成理想電壓表，結合圖丙可得待測電池的電動勢______V（保留2位小數）；（4）該小組發(fā)現(xiàn)與預期相差較大，通過查閱電壓表的使用說明書，得知電壓表的內阻，結合圖丙計算得______V（保留2位小數），______（保留1位小數）?！敬鸢浮竣?25.0②.100③.1.00④.1.50⑤.1.0【解析】【詳解】（1）[1]某次測量時R的讀數為25.0Ω；（2）[2]圖像斜率為（3）[3]由閉合電路的歐姆定律可知解得由圖可知解得E＇=1.00V（4）[4][5]若考慮電壓表內阻，，則解得則解得E=1.50Vr=1.0Ω4.【2024.1·貴州】摻氟氧化錫（FTO）玻璃在太陽能電池研發(fā)、生物實驗、電化學實驗等領域有重要應用，它由一層厚度均勻、具有導電性能的薄膜和不導電的玻璃基板構成。為了測量該薄膜厚度d，某興趣小組開展了如下實驗：（1）選取如圖（a）所示的一塊長條型FTO玻璃，測出其長度為L，寬度為b。（2）用歐姆表接薄膜M、N兩端，測得薄膜電阻約為。為了獲得多組數據，進一步精確測量阻值，有如下器材可供選用：A．電源E（電動勢，內阻約為）B．電壓表V（量程，已測得內阻）C．電流表A1（量程，內阻約為）D．電流表A2（量程，內阻約為）E．滑動變阻器R（最大阻值為）F．定值電阻G．定值電阻H．開關一個，導線若干（3）其中，電流表應選_______（選填“A1”或“A2”），定值電阻應選_______（選填“”或“”）。（4）根據以上要求，將圖（b）所示的器材符號連線，組成測量電路圖________。（5）已知該薄膜的電阻率為，根據以上實驗，測得其電阻值為，則該薄膜的厚度______（用、L、b和表示）。（6）實驗后發(fā)現(xiàn)，所測薄膜的厚度偏大，其原因可能是_______（填正確答案前的序號）。①電壓表內阻測量值比實際值偏大②電壓表內阻測量值比實際值偏小③選用的定值電阻標定值比實際值偏大④選用的定值電阻標定值比實際值偏小【答案】①A2②.③.④.⑤.①③##③①【解析】【詳解】（3）[1]由歐姆定律可得故電流表應選A2；[2]由于電壓表量程較小，需串聯(lián)一個電阻，即該串聯(lián)的電阻為則定值電阻應選；（4）[3]由題意可知，滑動變阻器應采用分壓式接法，又因為所以電流表外接法，故電路圖如圖所示（5）[4]由歐姆定律可得該薄膜的厚度（6）[5]實驗后發(fā)現(xiàn)，所測薄膜的厚度偏大，則所測電阻偏小，可能原因為電壓表內阻測量值比實際值偏大，則串聯(lián)的電阻偏大，電壓表內阻偏大，則測量電壓時讀數偏小，電阻測量值偏小；或選用的定值電阻標定值比實際值偏大，則電壓的測量值偏小。故選①③。5.【2024.1·吉林、黑龍江】某些材料的電阻率在外磁場作用下發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為磁致電阻效應，利用該效應可以制作磁敏器件。為探究某磁敏器件材料的電阻率隨外磁場的變化規(guī)律，設計如圖（a）所示電路。該器件在無外磁場時的阻值為，加磁感應強度為B的外磁場后，阻值變?yōu)镽，阻值的變化量，相對變化率能反映器件材料電阻率的變化。圖中V1和V2均為理想電壓表，定值電阻，為滑動變阻器，S為開關，E為電源。（1）不加外磁場，調節(jié)使V1示數為，讀出V2示數，由此可計算出_____________；（2）加外磁場，調節(jié)使V1示數仍為，記錄B和V2示數，計算；（3）改變B，重復（2）操作，實驗數據如下表，時，電壓表V2示數如圖（b）所示，讀出數據，完成下表，答：①_____________，②_____________；…0.150.200.250.300.350.40…0.560.590.62①0.690.72…0.400.480.55②0.730.80（4）在圖（c）坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖_______。由此可知，B在范圍內，該器件材料的電阻率隨B的增大而增大?！敬鸢浮竣?400②.0.66③.0.65④.【解析】【詳解】（1）[1]根據電阻分壓關系可得磁敏器件在無外磁場時的阻值為（3）[2]由圖可知電壓表V2示數為[3]根據電阻分壓關系可得時，磁敏器件的阻值為則（4）[4]將所缺數據點補充完整做出圖象如圖所示。6.【2024.1·江西】電動勢和內阻是電源的重要參數，為了研究新舊干電池電動勢和內阻的差異，實驗室提供以下器材：電流表（量程：或）、電壓表（量程：或）、滑動變阻器A（最大阻值）、滑動變阻器B（最大阻值）、開關、導線和某品牌一節(jié)全新干電池。（1）應選擇滑動變阻器______________（填“A”或“B”）。（2）請在圖（a）中畫線完成電路實物連接_________。（3）通過實驗測得干電池的兩條圖線，如圖（b）所示，甲為全新干電池實驗圖線，乙為該電池使用一段時間后的實驗圖線，回答以下問題：①乙圖線中，該電池的電動勢為______________V（保留3位有效數字），內阻為______________（保留2位有效數字）；②該電池在使用后電動勢______________（填“變大”或“變小”），內阻______________（填“變大”或“變小”）?！敬鸢浮竣?A②.③.1.28④.1.5⑤.變?、?變大【解析】【詳解】（1）[1]本實驗測量干電池的內阻，由于干電池的內阻較小，為了調節(jié)滑動變阻器使電流表、電壓表示數變化明顯，所以滑動變阻器的阻值與電池內阻相差不大，選阻值的滑動變阻器。故選A。（2）[2]由于電池內阻較小，故電流表相對于電源采用外接法，一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，故電壓表采用3V量程，正確實物圖接法如圖（3）①[3][4]由閉合電路歐姆定律化簡可得由圖可知，縱截距為斜率為故該電池的電動勢為1.28V，內阻為。②[5][6]對比圖（b）中的甲、乙圖線可知，電池在使用后，縱截距變小，斜率變大，在圖像中，縱截距表示電池的電動勢，斜率的絕對值表示內阻，故該電池在使用后電動勢變小，內阻變大。7.【2024.1·河南】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