第20講.電學(xué)實驗（解析版）-2024高考二輪復(fù)習(xí)

2024高考二輪復(fù)習(xí)二十五講第20講、電學(xué)試驗第一部分織網(wǎng)點睛，綱舉目張eq\a\vs4\al(一、儀器、儀表的讀數(shù))1．游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)游標(biāo)尺精確度/mm測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n條刻度線與主尺上的某刻度線對齊時)/mm刻度格數(shù)刻度總長度/mm每小格與1毫米差/mm1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n(2)螺旋測微器的讀數(shù)測量值＝固定刻度讀數(shù)＋可動刻度讀數(shù)(含估讀)×0.01，單位為mm。(3)讀數(shù)的三點留意①螺旋測微器讀數(shù)時要估讀，以毫米為單位，小數(shù)點后必需為3位，同時留意固定刻度上的半刻度線是否露出。②游標(biāo)卡尺不估讀，以毫米為單位，10分度卡尺讀數(shù)結(jié)果小數(shù)點后只有1位；20分度和50分度卡尺讀數(shù)結(jié)果小數(shù)點后有2位。③留意題目要求的單位是否為mm，若不是則要先以mm為單位讀數(shù)，然后再換算為題目要求的單位。2．電流表和電壓表的讀數(shù)規(guī)章量程精確度讀數(shù)規(guī)章電流表0～3A0.1A與刻度尺一樣，接受eq\f(1,10)估讀，讀數(shù)規(guī)章較簡潔，只需要精確值后加一估讀數(shù)即可電壓表0～3V0.1V電流表0～0.6A0.02A估讀位與最小刻度在同一位，接受eq\f(1,2)估讀電壓表0～15V0.5V估讀位與最小刻度在同一位，接受eq\f(1,5)估讀eq\a\vs4\al(二、以多用電表的原理及使用為核心的試驗)1．多用電表的讀數(shù)電流表、電壓表的刻度是均勻的，讀數(shù)時應(yīng)留意量程；歐姆表的刻度是不均勻的，讀數(shù)時應(yīng)留意乘倍率。2．使用多用電表的六個留意事項(1)電流的流向：由于使用多用電表時不管測量什么，電流都要從電表的“＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，所以使用歐姆擋時，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負(fù)極接的是紅表筆。(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(cè)“0”位置，用表盤下邊中間的指針定位螺絲調(diào)整；“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，用歐姆調(diào)零旋鈕調(diào)整。(3)測電阻時每變換一次擋位，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(4)選倍率：測量前應(yīng)依據(jù)估量阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷弧Ｓ捎跉W姆擋的刻度不均勻，使用歐姆擋測電阻時，指針偏轉(zhuǎn)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。(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)多用電表使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)旋至“OFF”擋或溝通電壓最高擋。eq\a\vs4\al(三、以測電阻為核心的試驗)1．試驗器材的選擇(1)電源的選擇：一般依據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。(2)電表的選擇：一般依據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；依據(jù)待測電流的最大電流值選擇電流表；電表的指針搖擺的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏左右。2．電流表內(nèi)接法與外接法的選擇比較項目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路誤差緣由由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，電壓表測量值偏大由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流表測量值偏大測量結(jié)果R測＝eq\f(U,I)＝RA＋Rx＞Rx電阻的測量值大于真實值R測＝eq\f(U,I)＝eq\f(RV,RV＋Rx)·Rx＜Rx電阻的測量值小于真實值適用條件Rx?RA，大電阻Rx?RV，小電阻3.分壓電路與限流電路的選擇以小控大用分壓，相差無幾用限流，即當(dāng)滑動變阻器的阻值較小時，常接受分壓電路；當(dāng)滑動變阻器的阻值與負(fù)載相差不大時，常接受限流電路。另外，必需接受分壓電路的狀況有三種：①要求電壓從零開頭變化；②滑動變阻器太小，不能起到限流的作用；③要求獵取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)。若兩種電路均可，則接受限流式，由于限流式損耗功率小。eq\a\vs4\al(四、以描繪伏安特性曲線為核心的試驗)高考對于電學(xué)元件特性曲線的考查并不局限于小燈泡，有時也會考查電源的伏安特性曲線，兩者也經(jīng)常結(jié)合起來考查小燈泡或電源實際功率的求解。對于描繪小燈泡的伏安特性曲線試驗，其試驗原理和設(shè)計思路為：1．試驗原理在純電阻電路中，電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線性關(guān)系，但在實際電路中，由于各種因素的影響，I-U圖像不再是一條直線。讀出若干組小燈泡兩端的電壓U和電流I的讀數(shù)，然后在坐標(biāo)紙上以I為縱軸、以U為橫軸畫出I-U圖線。2．設(shè)計思路eq\a\vs4\al(五、以測量電源的電動勢和內(nèi)阻為核心的試驗)1．測量電源電動勢和內(nèi)阻的三種常用方案方案伏安法伏阻法安阻法原理E＝U＋I(xiàn)rE＝U＋eq\f(U,R)rE＝IR＋I(xiàn)r電路圖關(guān)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斜率大?。簉縱軸截距：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2．定值電阻在電路設(shè)計中的三種作用其次部分實戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1.（2023高考全國甲卷）（5分）某同學(xué)用伏安法測繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈泡的伏安特性曲線，試驗所用電壓表內(nèi)阻約為6kΩ，電流表內(nèi)阻約為1.5Ω，試驗中有圖（a）和（b）兩個電路供選擇。（1）試驗中得到的電流I和電壓U的關(guān)系曲線如圖（c）所示，該同學(xué)選擇的電路為圖（填“a”或“b”）（2）若選擇另一電路圖進(jìn)行試驗，在答題卡所給圖上畫出試驗中應(yīng)得到的關(guān)系曲線的示意圖。【參考答案】（1）圖（a）（2）【命題意圖】本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線電路選擇及其對伏安特性曲線的理解。【解題思路】（1）依據(jù)得到的電流I和電壓U的關(guān)系圖像可知，當(dāng)電壓為額定電壓U=6V時，通過的電流為I=0.5A，可知，該同學(xué)選擇的電路為圖（a）。（2）由于小燈泡正常發(fā)光時電阻RD=U/I=6Ω，若選擇另一電路圖進(jìn)行試驗，則在電流表讀數(shù)為0.5A時，電壓表讀數(shù)為U’=I（RD+rA）=0.5×（6+1.5）=3.75A，所以試驗應(yīng)當(dāng)?shù)玫降年P(guān)系圖像如下?！疽?guī)律總結(jié)】接受電流表外接電路，則電流表讀數(shù)稍大于通過小燈泡的電流；接受電流表內(nèi)接電路，則電壓表讀數(shù)稍大于通過小燈泡兩端電壓。2（10分）.（2023高考全國乙卷）一同學(xué)小組測量某金屬絲（阻值約十幾歐姆）的電阻率?，F(xiàn)有試驗器材：螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表（內(nèi)阻格外大）、定值電阻（阻值）、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖（a）是同學(xué)設(shè)計的試驗電路原理圖。完成下列填空：（1）試驗時，先將滑動變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S（2）將K與1端相連，適當(dāng)減小滑動變阻器R接入電路的電阻，此時電壓表讀數(shù)記為，然后將K與2端相連，此時電壓表讀數(shù)記為。由此得到流過待測金屬絲的電流I=_______，金屬絲的電阻_____.（結(jié)果均用、、表示）（3）連續(xù)微調(diào)R，重復(fù)（2）的測量過程，得到多組測量數(shù)據(jù)，如下表所示：（）0.570.710.851.141.43（）0.971211.451.942.43（4）利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻。（5）用米尺測得金屬絲長度。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑，某次測量的示數(shù)如圖（b）所示，該讀數(shù)為______mm。多次測量后，得到直徑的平均值恰與d相等。（6）由以上數(shù)據(jù)可得，待測金屬絲所用材料的電阻率______。（保留2位有效數(shù)字）【參考答案】（2），（5）0.150（6）5.0【命題意圖】本題考查電阻率測量及其相關(guān)學(xué)問點?！窘忸}思路】（2）金屬絲兩端電壓為U1，金屬絲中電流I=，金屬絲的電阻r=U1/I=（5）依據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)章，d=0.150mm。（6）由電阻定律，r=ρL/S，S=，聯(lián)立解得ρ=，將數(shù)據(jù)代入得，金屬材料電阻率ρ=5.0×10-7Ωm。3.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水公平級考試）電容儲能已經(jīng)在電動汽車，風(fēng)、光發(fā)電、脈沖電源等方面得到廣泛應(yīng)用。某同學(xué)設(shè)計圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過程，器材如下：電容器C（額定電壓，電容標(biāo)識不清）；電源E（電動勢，內(nèi)阻不計）；電阻箱（阻值）；滑動變阻器（最大阻值，額定電流）；電壓表V（量程，內(nèi)阻很大）；發(fā)光二極管，開關(guān)，電流傳感器，計算機，導(dǎo)線若干?；卮鹨韵聠栴}：（1）依據(jù)圖甲連接電路，閉合開關(guān)，若要上升電容器充電電壓，滑動變阻器滑片應(yīng)向___________端滑動（填“a”或“b”）。（2）調(diào)整滑動變阻器滑片位置，電壓表表盤如圖乙所示，示數(shù)為___________V（保留1位小數(shù)）。（3）連續(xù)調(diào)整滑動變阻器滑片位置，電壓表示數(shù)為時，開關(guān)擲向1，得到電容器充電過程的圖像，如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測油酸分子的大小”試驗中估算油膜面積的方法，依據(jù)圖像可估算出充電結(jié)束后，電容器存儲的電荷量為___________C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）本電路中所使用電容器的電容約為___________F（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）電容器充電后，將開關(guān)擲向2，發(fā)光二極管___________（填“”或“”）閃光?！緟⒖即鸢浮浚?）b（2）6.5（3）（4）.（5）.【名師解析】（1）滑動變阻器分壓式接法，故向b端滑動充電電壓上升；（2）電壓表量程15V，每個小格0.5V，估讀，電壓表示數(shù)為6.5V；（3）圖像所圍的面積，等于電容器存儲的電荷量，35個小格，故電容器存儲的電荷量為C；（4）由電容的定義式得：C；（5）開關(guān)擲向2，電容器放電，故閃光。4.（2023高考湖南卷）某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，為電阻箱，為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器，間連接電壓傳感器（內(nèi)阻無窮大）．（1）先用歐姆表“”擋粗測的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，對應(yīng)的讀數(shù)是____;（2）適當(dāng)調(diào)整，使電壓傳感器示數(shù)為0，此時，的阻值為_____（用表示）；（3）依次將的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大?。x出電壓傳感器示數(shù)，所測數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)123456砝碼質(zhì)量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280依據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制關(guān)系圖線_____；（4）完成前面三步的試驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用．在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，電壓傳感器示數(shù)為，則大小是_____（重力加速度取，保留2位有效數(shù)字）；（5）若在步驟（4）中換用非抱負(fù)毫伏表測量間電壓，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，此時非抱負(fù)毫伏表讀數(shù)為，則_____（填“>”“=”或“<”）．【參考答案】（1）.1000#1000.0（2）.（3）.（4）.1.7×10-2（5）.>【名師解析】（1）用歐姆表“”擋粗測的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，依據(jù)歐姆表讀數(shù)規(guī)章，對應(yīng)的讀數(shù)是10.0×100Ω=1000.0Ω。（2）電壓傳感器示數(shù)為0，說明CD兩點等電勢。I1R1=I2R2，I1RF=I2R3，聯(lián)立解得：RF=。（3）先在坐標(biāo)系中描出各個數(shù)據(jù)點，然后過盡可能多的點作直線得出關(guān)系圖線。（4）由關(guān)系圖線可知，電壓為，對應(yīng)的m=1.75g，則=mg=1.7×10-2。（5）若在步驟（4）中換用非抱負(fù)毫伏表測量間電壓，則測量值小于真實值，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，此時非抱負(fù)毫伏表讀數(shù)為，則＞．5.（2023高考湖北卷）某試驗小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖（a）所示電路，所用器材如下：電壓表（量程，內(nèi)阻很大）；電流表（量程）；電阻箱（阻值）；干電池一節(jié)、開關(guān)一個和導(dǎo)線若干。（1）依據(jù)圖（a），完成圖（b）中的實物圖連線__________。（2）調(diào)整電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次轉(zhuǎn)變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。依據(jù)記錄數(shù)據(jù)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(shù)字）、內(nèi)阻為__________（保留2位有效數(shù)字）。（3）該小組依據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)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(jié)合（2）問得到的電動勢與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為__________（保留2位有效數(shù)字）。（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，本試驗干電池內(nèi)阻的測量值__________（填“偏大”或“偏小”）?！緟⒖即鸢浮竣?②.1.58③.0.64④.2.5⑤.偏小【名師解析】（1）[1]實物連線如圖：（2）[2][3]由電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得由圖像可知E=1.58V內(nèi)阻（3）[4]依據(jù)可得由圖像可知解得（4）[5]由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，則試驗測得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，即試驗中測得的電池內(nèi)阻偏小。6.（2023高考選擇性考試遼寧卷）導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導(dǎo)電的噴涂油漆?，F(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截面為正方形的瘦長樣品（固態(tài)），某同學(xué)欲測量其電阻率，設(shè)計了如圖（a）所示的電路圖，試驗步驟如下：a．測得樣品截面的邊長a=0.20cm；b．將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動；c．將丙調(diào)整至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；d．閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)I=0.40A，讀出相應(yīng)的電壓表示數(shù)U，斷開開關(guān)S；e．轉(zhuǎn)變丙的位置，重復(fù)步驟c、d，測量多組L和U，作出U—L圖像如圖（b）所示，得到直線的斜率k。回答下列問題：（1）L是丙到___________（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；（2）寫出電阻率的表達(dá)式ρ=___________（用k、a、I表示）；（3）依據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率ρ=___________Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）。【參考答案】①.乙②.③.6.5×10－5【名師解析】（1）[1]由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓，則L是丙到乙的距離。（2）[2]依據(jù)電阻定律有再依據(jù)歐姆定律有聯(lián)立有則（3）[3]依據(jù)圖像可知k=6.5V/m則依據(jù)（2）代入數(shù)據(jù)有ρ=6.5×10－5Ω?m7.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）小明通過試驗探究電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響．所用器材有：干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻不計）2節(jié)；兩量程電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；量程0~15V，內(nèi)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(guān)1個及導(dǎo)線若干．試驗電路如題1圖所示．（1）電壓表量程應(yīng)選用________（選填“3V”或“15V”）．（2）題2圖為該試驗的實物電路（右側(cè)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(dǎo)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(guān)，開頭試驗．（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(shù)為________V．依據(jù)測量數(shù)據(jù)作出電壓U與被測電阻值R的關(guān)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，電壓表視為抱負(fù)電壓表，滑動變阻器接入的阻值為，定值電阻的總阻值為，當(dāng)被測電阻為R時，其兩端的電壓________（用E、、、R表示），據(jù)此作出理論圖線如題4圖中虛線所示．小明發(fā)覺被測電阻較小或較大時，電壓的實測值與理論值相差較小．（5）分析可知，當(dāng)R較小時，U的實測值與理論值相差較小，是由于電壓表的分流小，電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果影響較?。∶髡J(rèn)為，當(dāng)R較大時，U的實測值與理論值相差較小，也是由于相同的緣由．你是否同意他的觀點？請簡要說明理由______．【參考答案】①.3V②.D③.1.50④.⑤.不同意，理由見解析【名師解析】（1）[1]所用電源兩節(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(yīng)當(dāng)調(diào)到最大，則由圖可知，電池盒上的接線柱A應(yīng)當(dāng)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(shù)為1.50V；（4）[4]由閉合電路歐姆定律可得當(dāng)被測電阻阻值為R時電壓表讀數(shù)（5）[5]不同意；當(dāng)R較大時，則電壓表內(nèi)阻不能忽視，則電路中的電流則電壓表讀數(shù)為當(dāng)R較大時，R=R2時R最大，此時因RV>>R1，則電壓表讀數(shù)接近于8.（2）接受圖1所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率．①試驗時，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)處在_________（填“M”或“N”）端．②依據(jù)圖1連接實物圖，如圖2所示．閉合開關(guān)前檢查電路時，發(fā)覺有一根導(dǎo)線接錯，該導(dǎo)線為_________（填“a”“b”或“c”）．若閉合開關(guān)，該錯誤連接會帶來的問題有_________．【參考答案】（2）①M②b滑動變阻器的滑片P無論出于什么位置，電流表、電壓表示數(shù)都是零【名師解析】（2）①試驗電路為滑動變阻器分壓式接法，閉合開關(guān)前，滑動變阻器應(yīng)當(dāng)處在M端。②滑動變阻器分壓式接法為滑動變阻器下面兩個接線柱與電池、開關(guān)連接成閉合回路，所以接錯的導(dǎo)線為b。該錯誤連接會帶來的問題有：滑動變阻器的滑片P無論出于什么位置，電流表、電壓表示數(shù)都是零。第三部分思路歸納，內(nèi)化方法1．試驗器材的選擇試驗器材的選擇原則平安、精確、便利，在保證不超過電壓表和電流表量程的條件下盡量使指針偏角大些，精確度更高些試驗器材的選擇思路先估算回路中電流和電壓的最大值，結(jié)合已知器材的規(guī)格，確定試驗電路和試驗器材電流表和電壓表的選擇①依據(jù)電源的參數(shù)來選擇②依據(jù)電路中的最大電流(或者最大電壓)來選擇③依據(jù)用電器的額定電流(或者額定電壓)來選擇滑動變阻器的選擇①用分壓式接法時，應(yīng)當(dāng)選用最大阻值較小、額定電流較大的滑動變阻器②用限流式接法時，應(yīng)當(dāng)選用阻值和被測電阻接近的滑動變阻器2.電流表的內(nèi)接法和外接法(1)若Rx＞eq\r(RARV)，則接受電流表內(nèi)接法，此時R測＝eq\f(U測,I測)＝Rx＋RA＞Rx。(2)若Rx＜eq\r(RARV)，則接受電流表外接法，此時R測＝eq\f(U測,I測)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)＜Rx。3．實物圖連線的留意事項(1)按從電源“＋”極到“－”極的挨次連接電路，對有多條回路的電路，可逐條連接。(2)電流表與被測電路串聯(lián)，電流表不能直接接到電源兩端；電壓表與被測電路并聯(lián)，電壓表可以直接接到電源兩端。兩表“＋”接線柱均靠近電源“＋”極，“－”接線柱靠近電源“－”極。(3)滑動變阻器的限流式接法應(yīng)“一上一下”；分壓式接法應(yīng)先將全部電阻絲接入電路，再將被測電路與滑動變阻器的上接線柱按電路圖連接。(4)連接完成后檢查是否與電路圖全都，有無元件連接錯誤等。4．愛護(hù)電阻的處理為了愛護(hù)電路，一般會在電路中加入一個愛護(hù)電阻，例如在測電源電動勢和內(nèi)阻試驗方案一中可將愛護(hù)電阻看成滑動變阻器的一部分；方案二中可將愛護(hù)電阻看成電源內(nèi)阻的一部分，求解電源內(nèi)阻時肯定要留意減去愛護(hù)電阻的阻值。5．電表的“三用”假如知道電表的內(nèi)阻，則電流表、電壓表既可以測電流，又可以測電壓，還可以作為定值電阻來使用，即“一表三用”。第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試力量1.（2024四川雅安1月一診）某愛好小組欲利用伏安法測量一未知電阻（阻值在0.4～0.6Ω之間），試驗室供應(yīng)如下器材：A.電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；B.電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；C.定值電阻（阻值4.5Ω）；D.電阻箱R（調(diào)整范圍0～999.9Ω）；E.滑動變阻器（最大阻值10Ω）；F.電源E（電動勢5V，內(nèi)阻約1Ω）；G.開關(guān)一個；H.導(dǎo)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(diào)整至________Ω后與表并聯(lián)（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（2）由于待測電阻阻值過小，為保證電表讀數(shù)總能在量程以上，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(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到變阻器的最________（選填“左”或“右”）端。（3）按合理的電路圖完成試驗，繪制出兩電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖（b）所示。由此可計算出待測電阻________Ω（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。（4）電源內(nèi)阻不是精確?????值，這對的測量結(jié)果________（選填“有”或“無”）影響?！緟⒖即鸢浮竣?5.0②.A③.左④.0.5⑤.無【名師解析】（1）[1]依據(jù)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(shù)總能在量程的以上，需將定值電阻與待測電阻串聯(lián)，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(yīng)從零開頭，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到變阻器的最左端。（3）[4]依據(jù)電流關(guān)系可得整理得圖象斜率為解得待測電阻為（4）[5]試驗處理數(shù)據(jù)時，考慮了電表內(nèi)阻的影響，的測量結(jié)果為精確?????值，且圖象斜率與電源內(nèi)阻無關(guān)，故電源內(nèi)阻不是精確?????值，這對的測量結(jié)果無影響。2.（2024江西紅色十校9月聯(lián)考）為了測量某電阻絲的電阻率，某同學(xué)依據(jù)試驗供應(yīng)的器材連接電路，電阻絲拉直后兩端固定在帶有刻度尺的絕緣底座兩端的接線柱a、b上，c為金屬夾，將電路連接完整后，調(diào)整金屬夾的位置，可以測出多組a、c間金屬絲的長度L及a、c間的電壓U。（1）請依據(jù)要求，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲實物圖電路連接完整______；

（2）閉合開關(guān)前，將滑動變阻器的滑片移到最______（填“左”或“右”）端，閉合開關(guān)后，滑動變阻器觸頭調(diào)至一合適位置后不動，多次轉(zhuǎn)變金屬夾c的位置，得到幾組U、I、L的數(shù)據(jù)，作出圖像，如圖乙所示，圖乙中e、f已知，若金屬絲的直徑為d，則金屬絲的電阻率ρ=______；（3）由于______緣由，使測得的電阻率比真實值______（填“大”或“小”）?！緟⒖即鸢浮竣?見解析②.左③.④.電壓表分流⑤.小【名師解析】（1）[1]金屬絲的電阻較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，為了減小試驗誤差，測量電路接受電流表外接法，作出電路如圖所示（2）[2]為了確保平安，閉合開關(guān)之前，把握電路輸出電壓應(yīng)為0，可知閉合開關(guān)前，將滑動變阻器的滑片移到最左端；[3]a、c間金屬絲的電阻為依據(jù)電阻的打算式有其中解得結(jié)合圖像有解得（3）[4][5]依據(jù)上述可知，測量電路接受電流表外接法，則試驗中的系統(tǒng)誤差是電壓表的分流由于電壓表的分流緣由，導(dǎo)致所測電阻偏小，即測得的電阻率比真實值小。3.（2024遼寧十校聯(lián)合體）某愛好小組要測量一個電池組的電動勢和內(nèi)阻，電動勢約為3V，內(nèi)阻約為10Ω。現(xiàn)有如下試驗器材：A．電壓表V（量程，內(nèi)阻約為3kΩ）B．電流表A（量程，約10Ω）C．定值電阻（）D．電阻箱（）E．滑動變阻器（）F．待測電池組G．同學(xué)電源（有3V、6V、9V三個輸出電壓）H．電鍵S、導(dǎo)線若干（1）為完成試驗，需要將電流表A改裝成較大量程的電流表，該小組設(shè)計了測量電流表A內(nèi)阻的試驗電路如圖1所示。為盡可能精確?????測量電流表A內(nèi)阻，同學(xué)電源選擇__________V輸出電壓；閉合，斷開，調(diào)整使電流表A滿偏；保持阻值不變，閉合，調(diào)整，當(dāng)電流表A的示數(shù)為滿偏電流的時，，則電流表A的內(nèi)阻__________Ω。（2）將電流表A與定值電阻__________聯(lián)（填“串”或“并”），改裝后電流表的量程為__________mA。（3）為盡可能地精確?????測量電池組的電動勢和內(nèi)阻，該小組選擇電阻箱與電流表等器材完成試驗，請將圖2內(nèi)電路圖補充完整（所選器材要標(biāo)明符號）____。（4）按正確的電路圖連接好電路進(jìn)行試驗，并多次測量，同時記錄各儀器的讀數(shù)，然后作出圖像如圖3所示，若圖像的斜率為k，縱軸截距為b，則待測電池組的電動勢__________，內(nèi)阻__________（用k、b表示，題中字母均為基本單位下的值）?！緟⒖即鸢浮浚?）9（1分）12（2分）（2）.并（1分）.12（2分）（3）.（2分）（4）.（2分）.（2分）【名師解析】（1）如圖電路為恒流法測電表電阻，當(dāng)閉合時電路中的電流肯定會有所增大，要測量結(jié)果精確?????，就要減小電流的變化，需要滑動變阻器的接入阻值足夠大且電源的電動勢也要適當(dāng)大一些，所以同學(xué)電源選擇9V輸出電壓。若電路中的總電流不變，此時流過電流表的電流為流過電阻箱的電流為由并聯(lián)關(guān)系有解得（2）電流表改裝成較大量程的電流表應(yīng)并聯(lián)一個小電阻分流，由題可知，定值電阻的阻值為4Ω，所以其改裝后的量程為（3）其測量電源電動勢，有改裝后的電流表，電阻箱，電源。即利用電流表和電阻箱測量電源電動勢和內(nèi)阻，所以其電路圖如圖所示（4）依據(jù)試驗原理有整理成與圖3相符合的函數(shù)關(guān)系式即圖像斜率，截距解得，。4.（2024南京六校聯(lián)合體調(diào)研）在“測量金屬絲的電阻率”的試驗中，某同學(xué)選擇一根粗細(xì)均勻、阻值約為5Ω的電阻絲進(jìn)行測量。（1）先測量電阻絲的長度，再用螺旋測微器測量其直徑，結(jié)果如圖1所示為__________mm。（2）現(xiàn)有電源（電動勢E為3.0V，內(nèi)阻不計）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：A．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）B．電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．滑動變阻器（0~5Ω，額定電流2A）D．滑動變阻器（0~200Ω，額定電流1A）為減小誤差，且金屬絲兩端的電壓調(diào)整范圍盡量大，滑動變阻器應(yīng)選_____（填器材前的字母）。（3）要求金屬絲兩端的電壓調(diào)整范圍盡量大，補充完成圖2中實物間的連線。________（4）上述試驗，下列說法正確的是________。A．多次測量金屬絲直徑并求平均值可以減小系統(tǒng)誤差B．用U—I圖像處理試驗數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差C．電壓表分流會導(dǎo)致電阻測量值偏小D．電流表分壓會導(dǎo)致電阻測量值偏大（5）電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，常用單位是(Ω?cm)－1。電導(dǎo)率是反映水質(zhì)的一項重要指標(biāo)。某種飲用水的電導(dǎo)率約為1.0×10－3(Ω?cm)－1。將該飲用水灌入一個高約12cm、容積約240mL的薄壁塑料瓶（如圖3所示），瓶的兩端用兩個略小于瓶底面積的固定金屬圓片電極密封。能否接受圖2中的試驗器材較為精確地測量該飲用水的電導(dǎo)率？__________并簡要闡述理由_____________【參考答案】①.0.669##0.670##0.671②.C③.④.BC##CB⑤.不能⑥.見解析【名師解析】（1）[1]依據(jù)螺旋測微計的讀數(shù)法則有0.5mm＋16.9×0.01mm=0.669mm（2）[2]為減小誤差，且金屬絲兩端的電壓調(diào)整范圍盡量大，則滑動變阻器應(yīng)接受分壓式接法，且選阻值較小的。故選C。（3）[3]待測電阻約為5Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻，故電流表接受外接法，滑動變阻器接受分壓接法，故補充完成圖如下圖所示（4）[4]A．用螺旋測微器多次測量金屬絲直徑并取平均值可以減小偶然誤差，故A錯誤；B．用電壓—電流圖像處理試驗數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差，故B正確；CD．只考慮電表內(nèi)阻引起的誤差，本試驗接受電流表外接，誤差來源于電壓表分流會導(dǎo)致電流的測量值較大，則電阻測量值偏小，故C正確、D錯誤。故選BC。（5）[5][6]由電阻定律和，可得塑料瓶中裝滿該飲用水后的電阻為當(dāng)該同學(xué)用上述裝置進(jìn)行檢測時，電路中最大電流為幾乎無法使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此不能用上述試驗裝置完成精確測量。5.（2024黑龍江大慶第一次質(zhì)檢）（1）某同學(xué)用多用電表粗測一未知電阻的阻值，選用倍率為“”的歐姆擋測的阻值時，多用電表的刻度盤的示數(shù)如圖所示，則該示數(shù)為______。（2）為了精確測量末知電阻的阻值，某同學(xué)接受了伏安法，要求試驗中得到盡可能多的試驗數(shù)據(jù)。除了開關(guān)、導(dǎo)線、待測電阻外，還有以下試驗器材可供選擇：A．電壓表V（量程，內(nèi)阻約為）；B．電流表A1，（量程，內(nèi)阻約為）；C．電流表A2，（量程，內(nèi)阻約為）；D．滑動變阻器，允許通過的最大電流為；E．滑動變阻器，允許通過的最大電流為；F．電源（電動勢為，內(nèi)阻不計）。（1）為了盡可能測量多組數(shù)據(jù)，電流表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選______（均填寫器材前面的字母）（2）在答題卡上將虛線框中所示的器材符號連線，電流表和滑動變阻器均為①中正確選用的，畫出試驗電路的原理圖_________?！緟⒖即鸢浮竣?130②.B③.D④.【名師解析】（1）[1]歐姆表讀數(shù)是表盤刻度值乘以擋位倍率，即該示數(shù)為；（2）①[2][3]電源電動勢為3V，待測電阻阻值約為130Ω，則通過待測電阻的最大電流約為0.02A，故電流表應(yīng)選A1，即為B；要求盡可能多的獲得試驗數(shù)據(jù)，故滑動變阻器應(yīng)接受分壓式接法，選擇總阻值較小的R1，即為D，便于調(diào)整，誤差較小；②[4]接受分壓式接法，待測電阻阻值較小，與電流表阻值較為接近，故接受電流表外接法，試驗電路圖如圖所示；6.（2024湖南名校質(zhì)檢）為了測定某電源的電動勢和內(nèi)阻，試驗室供應(yīng)了如下器材：電阻箱、兩個、阻值為定值電阻、電流表A（內(nèi)阻未知）、電鍵若干、待測電源、導(dǎo)線若干。（1）現(xiàn)試驗小組成員先測量電流表內(nèi)阻，試驗電路如圖甲所示，有關(guān)試驗操作如下：①閉合，打開，調(diào)整，使電流表A滿偏；②保持不變，再閉合，調(diào)整，當(dāng)，電流表A的讀數(shù)為滿刻度的三分之二，由此可得電流表的內(nèi)阻的測量值為______。③上述測量中，電流表的測量值比真實值______（填“偏大”、“偏小”或“不變”），產(chǎn)生誤差的緣由是合上開關(guān)后，通過電阻箱的電流______（填“大于”或“小于”）電流表A的滿刻度的三分之一的值。（2）測定電流表內(nèi)阻后，試驗小組成員設(shè)計如圖乙所示的電路圖測量圖中的電源的電動勢和內(nèi)阻。將開關(guān)S合上，多次調(diào)整電阻箱R的阻值，記錄每次調(diào)整后的電阻箱的阻值R及電流表A的示數(shù)I，試驗小組成員作出了圖像如圖丙所示，依據(jù)圖像和已知條件可求出電源電動勢______V；電源的內(nèi)阻______?！緟⒖即鸢浮竣?1②.偏?、?大于④.3⑤.0.8【名師解析】（1）②[1]當(dāng)，電流表A的讀數(shù)為滿刻度的三分之二，可認(rèn)為此時通過的電流為電流表A的讀數(shù)為滿刻度的三分之一，則有解得電流表的內(nèi)阻為③[2][3]上述測量中，電流表的測量值比真實值偏?。划a(chǎn)生誤差的緣由是合上開關(guān)后，電流總電阻變小，電路總電流變大，故通過電阻箱的電流大于電流表A的滿刻度的三分之一的值，則有可得（2）[4