2025屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試模塊七實(shí)驗(yàn)技能及創(chuàng)新專題二十電學(xué)實(shí)驗(yàn)

專題二十電學(xué)實(shí)驗(yàn)[專題復(fù)習(xí)定位]1．熟練掌握電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理和方法，并借助基本實(shí)驗(yàn)分析拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。2．掌握傳感器的性質(zhì)，會(huì)設(shè)計(jì)和分析含傳感器的自動(dòng)控制電路問(wèn)題。命題點(diǎn)1電阻測(cè)量類實(shí)驗(yàn)1．(2024·湖南卷，T11)某實(shí)驗(yàn)小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖(a)所示的裝置。電阻測(cè)量原理如圖(b)所示，E是電源，V為電壓表，A為電流表。(1)保持玻璃管內(nèi)壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電流表示數(shù)為100mA，電壓表量程為0～3V，表盤(pán)如圖(c)所示，示數(shù)為_(kāi)_______V，此時(shí)金屬絲阻值的測(cè)量值R為_(kāi)_______Ω(保留3位有效數(shù)字)。(2)打開(kāi)抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p，保持電流I不變，讀出電壓表示數(shù)U，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的金屬絲阻值。(3)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制R－p關(guān)系圖線，如圖(d)所示。(4)如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，保持電流為100mA，電壓表指針應(yīng)該在圖(c)指針位置的________(選填“左”或“右”)側(cè)。(5)若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測(cè)量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。解析：(1)電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，則電壓表讀數(shù)為1.23V，金屬絲的測(cè)量值R＝eq\f(U,I)＝12.3Ω。(4)根據(jù)題圖(d)可知?dú)鈮涸叫‰娮柙酱?，再根?jù)U＝IR可知壓強(qiáng)p減小，電阻R增大，故電壓增大，電壓表的指針位置應(yīng)該在題圖(c)中指針位置的右側(cè)。(5)電流表采用外接法會(huì)導(dǎo)致電壓表分流，即R測(cè)＝eq\f(U,I測(cè))，由于I測(cè)偏大，故R測(cè)<R真。答案：(1)1.2312.3(4)右(5)小于2．(2024·山東卷，T14)某學(xué)習(xí)小組對(duì)兩種型號(hào)鉛筆芯的電阻率進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)器材如下：學(xué)生電源(輸出電壓0～16V)；滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω，額定電流2A)；電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻未知)；電流表A(量程0～3A，內(nèi)阻未知)；待測(cè)鉛筆芯R(X型號(hào)、Y型號(hào))；游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器，開(kāi)關(guān)S，單刀雙擲開(kāi)關(guān)K，導(dǎo)線若干?；卮鹨韵聠?wèn)題：(1)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量鉛筆芯直徑，某次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，該讀數(shù)為_(kāi)_______mm。(2)把待測(cè)鉛筆芯接入圖乙所示電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)到合適位置，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化更明顯，則測(cè)量鉛筆芯電阻時(shí)應(yīng)將K擲到________(選填“1”或“2”)端。(3)正確連接電路，得到Y(jié)型號(hào)鉛筆芯I－U圖像如圖丙所示，求得電阻RY＝________Ω(保留3位有效數(shù)字)；采用同樣方法得到X型號(hào)鉛筆芯的電阻為1.70Ω。(4)使用游標(biāo)卡尺測(cè)得X、Y型號(hào)鉛筆芯的長(zhǎng)度分別為40.68mm、60.78mm，使用螺旋測(cè)微器測(cè)得X、Y型號(hào)鉛筆芯直徑近似相等，則X型號(hào)鉛筆芯的電阻率________(選填“大于”或“小于”)Y型號(hào)鉛筆芯的電阻率。解析：(1)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知，其讀數(shù)d＝2mm＋0.01×45.0mm＝2.450mm。(2)由于電壓表示數(shù)變化更明顯，說(shuō)明電流表分壓較多，因此電流表應(yīng)采用外接法，即測(cè)量鉛筆芯電阻時(shí)應(yīng)將K擲到1端。(3)根據(jù)題圖丙的I－U圖像，結(jié)合歐姆定律有RY＝eq\f(2.50V,1.31A)＝1.91Ω。(4)根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)可得ρ＝eq\f(RS,l)，兩種材料的橫截面積近似相等，分別代入數(shù)據(jù)可知ρX>ρY。答案：(1)2.450(2)1(3)1.91(4)大于命題點(diǎn)2電表的改裝3．(2024·安徽卷，T12)某實(shí)驗(yàn)小組要將電流表G(銘牌標(biāo)示：Ig＝500μA，Rg＝800Ω)改裝成量程為1V和3V的電壓表，并用標(biāo)準(zhǔn)電壓表對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。選用合適的電源、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、開(kāi)關(guān)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表等實(shí)驗(yàn)器材，按圖1所示連接電路，其中虛線框內(nèi)為改裝電路。(1)開(kāi)關(guān)S1閉合前，滑片P應(yīng)移動(dòng)到________(選填“M”或“N”)端。(2)根據(jù)要求和已知信息，電阻箱R1的阻值已調(diào)至1200Ω，則R2的阻值應(yīng)調(diào)至________Ω。(3)當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2與a連接時(shí)，電流表G和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V的示數(shù)分別為I、U，則電流表G的內(nèi)阻可表示為_(kāi)_________________(結(jié)果用U、I、R1、R2表示)。(4)校準(zhǔn)電表時(shí)，發(fā)現(xiàn)改裝后電壓表的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏大，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)電流表G內(nèi)阻的真實(shí)值與銘牌標(biāo)示值有偏差，則只要________即可(填正確答案標(biāo)號(hào))。A．增大電阻箱R1的阻值B．減小電阻箱R2的阻值C．將滑動(dòng)變阻器的滑片P向M端滑動(dòng)(5)校準(zhǔn)完成后，開(kāi)關(guān)S2與b連接，電流表G的示數(shù)如圖2所示，此示數(shù)對(duì)應(yīng)的改裝電壓表讀數(shù)為_(kāi)_______V(保留2位有效數(shù)字)。解析：(1)由題圖1可知，該滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，在開(kāi)關(guān)S1閉合前，滑片P應(yīng)移到M端。(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接a時(shí)，電壓表量程為3V，根據(jù)歐姆定律有U2＝Ig(Rg＋R1＋R2)，其中R1＝1200Ω，解得R2＝4000Ω。(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接a時(shí)，U＝I(Rg＋R1＋R2)，電流表G的內(nèi)阻Rg＝eq\f(U,I)－R1－R2。(4)校準(zhǔn)電表時(shí)，發(fā)現(xiàn)改裝后電壓表的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏大，要減小G的示數(shù)可以增大兩電阻箱的阻值。(5)根據(jù)閉合電路歐姆定律UV＝IA(Rg＋R1)＝430×10－6×(800＋1200)V＝0.86V。答案：(1)M(2)4000(3)eq\f(U,I)－R1－R2(4)A(5)0.86命題點(diǎn)3測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻4．(2024·遼寧、吉林、黑龍江卷，T11)某探究小組要測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。可利用的器材有：電壓表、電阻絲、定值電阻(阻值為R0)、金屬夾、刻度尺、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖(a)(b)所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將電阻絲拉直固定，按照?qǐng)D(a)連接電路，金屬夾置于電阻絲的________(選填“A”或“B”)端；②閉合開(kāi)關(guān)S，快速滑動(dòng)金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，記錄金屬夾與B端的距離L；③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖(c)中圖線Ⅰ；④按照?qǐng)D(b)將定值電阻接入電路，多次重復(fù)步驟②，再根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖(c)中圖線Ⅱ。(2)由圖線得出縱軸截距為b，則待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________。(3)由圖線求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分別為k1、k2，若eq\f(k2,k1)＝n，則待測(cè)電池的內(nèi)阻r＝____________(用n和R0表示)。解析：(1)為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，金屬夾置于電阻絲的最大阻值處，由題圖(a)可知，應(yīng)該置于A端。(2)對(duì)于電路圖(a)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有U＝E－Ir設(shè)金屬絲的電阻率為ρ，橫截面積為S，結(jié)合歐姆定律和電阻定律I＝eq\f(U,R)，R＝ρeq\f(L,S)可得U＝E－eq\f(US,ρL)r，整理可得eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(Sr,Eρ)·eq\f(1,L)同理，對(duì)于電路圖(b)，有eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(S(r＋R0),Eρ)·eq\f(1,L)可知圖線的縱軸截距b＝eq\f(1,E)，解得E＝eq\f(1,b)。(3)由題意可知k1＝eq\f(Sr,Eρ)，k2＝eq\f(S(r＋R0),Eρ)又eq\f(k2,k1)＝n聯(lián)立解得r＝eq\f(R0,n－1)。答案：(1)A(2)eq\f(1,b)(3)eq\f(R0,n－1)命題點(diǎn)4觀察電容器的充、放電現(xiàn)象5．(2024·廣西卷，T12)某同學(xué)為探究電容器充、放電過(guò)程，設(shè)計(jì)了圖甲實(shí)驗(yàn)電路。器材如下：電容器，電源E(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì))，電阻R1＝400.0Ω，電阻R2＝200.0Ω，電流傳感器，開(kāi)關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)斷開(kāi)S1、S2，將電流傳感器正極與a節(jié)點(diǎn)相連，其數(shù)據(jù)采樣頻率為5000Hz，則采樣周期為_(kāi)_______s。(2)閉合S1，電容器開(kāi)始充電，直至充電結(jié)束，得到充電過(guò)程的I－t曲線如圖乙，由圖乙可知開(kāi)關(guān)S1閉合瞬間流經(jīng)電阻R1的電流為_(kāi)_______mA(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(3)保持S1閉合，再閉合S2，電容器開(kāi)始放電，直至放電結(jié)束，則放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓為_(kāi)_______V。(4)實(shí)驗(yàn)得到放電過(guò)程的I－t曲線如圖丙，I－t曲線與坐標(biāo)軸所圍面積對(duì)應(yīng)電容器釋放的電荷量為0.0188C，則電容器的電容C為_(kāi)_______μF。圖丙中I－t曲線與橫坐標(biāo)、直線t＝1s所圍面積對(duì)應(yīng)電容器釋放的電荷量為0.0038C，則t＝1s時(shí)電容器兩極板間電壓為_(kāi)____________________________________________________________________________V(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。解析：(1)采樣周期T＝eq\f(1,f)＝eq\f(1,5000)s。(2)由題圖乙可知開(kāi)關(guān)S1閉合瞬間流經(jīng)電阻R1的電流為15.0mA。(3)放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓等于R2兩端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律得電容器兩極板間電壓UC＝eq\f(E,R1＋R2)·R2＝2V。(4)充電結(jié)束后電容器兩端電壓UC′＝E＝6V，故可得ΔQ＝(UC′－UC)C＝0.0188C解得C＝4.7×103μF設(shè)t＝1s時(shí)電容器兩極板間電壓為UC″，得(UC′－UC″)C＝0.0038C代入數(shù)值解得UC″≈5.2V。答案：(1)eq\f(1,5000)(2)15.0(3)2(4)4.7×1035.2命題點(diǎn)5利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置6.(2024·廣東卷，T12)某科技小組模仿太陽(yáng)能發(fā)電中的太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，制作光源跟蹤演示裝置，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板方向的調(diào)整，使電池板正對(duì)光源。圖甲是光照方向檢測(cè)電路。所用器材有：電源E(電動(dòng)勢(shì)3V)；電壓表V1和V2(量程均有3V和15V，內(nèi)阻均可視為無(wú)窮大)；滑動(dòng)變阻器R；兩個(gè)相同的光敏電阻RG1和RG2；開(kāi)關(guān)S；手電筒；導(dǎo)線若干。圖乙是實(shí)物圖。圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側(cè)裝有光敏電阻，電池板固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上?？刂茊卧c檢測(cè)電路的連接未畫(huà)出?？刂茊卧獙?duì)光照方向檢測(cè)電路無(wú)影響。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)操作和判斷。(1)電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成虛線框中滑動(dòng)變阻器R、電源E、開(kāi)關(guān)S和電壓表間的實(shí)物圖連線。(2)光敏電阻阻值與光照強(qiáng)度關(guān)系測(cè)試。①將圖甲中R的滑片置于________端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照強(qiáng)度比RG2表面的小。②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。V1的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)U1為_(kāi)_______V，U2的示數(shù)為1.17V。由此可知，表面光照強(qiáng)度較小的光敏電阻的阻值________(選填“較大”或“較小”)。③斷開(kāi)S。(3)光源跟蹤測(cè)試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射RG1和RG2。②閉合S，并啟動(dòng)控制單元?？刂茊卧獧z測(cè)并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)兩電壓表的示數(shù)U1<U2，圖乙中的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電池板________(選填“逆時(shí)針”或“順時(shí)針”)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至________時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，電池板正對(duì)手電筒發(fā)出的光。解析：(1)電路連線如圖。(2)①將題圖甲中的R的滑片置于b端。②電壓表量程為3V，最小刻度為0.1V，則讀數(shù)為1.60V；由此可知表面光照強(qiáng)度較小的RG1兩端電壓較大，說(shuō)明表面光照強(qiáng)度較小的光敏電阻的阻值較大。(3)②由于兩電壓表的示數(shù)U1<U2，可知RG1光照強(qiáng)度較大，則說(shuō)明電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電池板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直至U1＝U2時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，電池板正對(duì)手電筒發(fā)出的光。答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)①b②1.60較大(3)②逆時(shí)針U1＝U2題型一電阻測(cè)量類實(shí)驗(yàn)考向1電阻的測(cè)量(2024·新課標(biāo)卷，T23)學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻RV?？蛇x用的器材有：多用電表，電源E(電動(dòng)勢(shì)5V)，電壓表V1(量程5V，內(nèi)阻約3kΩ)，定值電阻R0(阻值為800Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ)，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。完成下列填空：(1)利用多用電表粗測(cè)待測(cè)電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)________(把下列實(shí)驗(yàn)步驟前的字母按正確操作順序排列)。A．將紅、黑表筆短接B．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆C．將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的________(選填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”)相連，歐姆表的指針位置如圖(a)中虛線Ⅰ所示。為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋________(選填“×1”“×100”或“×1k”)位置，重新調(diào)節(jié)后，測(cè)量得到指針位置如圖(a)中實(shí)線Ⅱ所示，則粗測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻為_(kāi)_______kΩ(結(jié)果保留1位小數(shù))。(2)為了提高測(cè)量精度，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖(b)所示的電路，其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________(選填“R1”或“R2”)，閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________(選填“a”或“b”)端。(3)閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一位置時(shí)，電壓表V1、待測(cè)電壓表的示數(shù)分別為U1、U，則待測(cè)電壓表內(nèi)阻RV＝__________(用U1、U和R0表示)。(4)測(cè)量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，則待測(cè)電壓表內(nèi)阻RV＝__________kΩ(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。[解析](1)利用多用電表粗測(cè)待測(cè)電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)選擇歐姆擋即C選項(xiàng)；接著將紅、黑表筆短接即A選項(xiàng)；進(jìn)行歐姆調(diào)零即B選項(xiàng)。故首先操作順序?yàn)镃AB。由多用電表使用時(shí)電流“紅進(jìn)黑出”的規(guī)則可知：測(cè)量電阻時(shí)電源在多用電表表內(nèi)，故將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的負(fù)極、正極相連。讀數(shù)時(shí)歐姆表的指針位置如題圖(a)中虛線Ⅰ所示，偏轉(zhuǎn)角度較小即倍率選擇過(guò)小，為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“×100”的位置。重新調(diào)節(jié)后，測(cè)量得到指針位置如題圖(a)中實(shí)線Ⅱ所示，則粗測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻R＝16.0×100Ω＝1.6kΩ。(2)題圖(b)所示的電路，滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式接法，為了方便調(diào)節(jié)，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器R1；為保護(hù)電路，且測(cè)量電路部分電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于a端。(3)通過(guò)待測(cè)電壓表的電流大小與通過(guò)定值電阻的電流相同，I＝eq\f(U1－U,R0)，待測(cè)電壓表的內(nèi)阻RV＝eq\f(U,I)＝eq\f(UR0,U1－U)。(4)測(cè)量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，待測(cè)電壓表的阻值表達(dá)式RV＝eq\f(UR0,U1－U)，則待測(cè)電壓表內(nèi)阻RV＝eq\f(2.78×800,4.20－2.78)Ω≈1566Ω≈1.57kΩ。[答案](1)CAB負(fù)極、正極×1001.6(2)R1a(3)eq\f(UR0,U1－U)(4)1.57考向2導(dǎo)體電阻率的測(cè)量(2024·江西卷，T12)某小組欲設(shè)計(jì)一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏電時(shí)，利用自來(lái)水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下。為此，需先測(cè)量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。(1)如圖(a)所示，在絕緣長(zhǎng)方體容器左右兩側(cè)安裝可移動(dòng)的薄金屬板電極，將自來(lái)水倒入其中，測(cè)得水的截面寬d＝0.07m和高h(yuǎn)＝0.03m。(2)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：電流表(量程0～300μA，內(nèi)阻RA＝2500Ω)、電壓表(量程0～3V或0～15V，內(nèi)阻未知)、直流電源(3V)、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線。請(qǐng)?jiān)趫D(a)中畫(huà)線完成電路實(shí)物連接。(3)連接好電路，測(cè)量26℃的水在不同長(zhǎng)度l時(shí)的電阻值Rx。將水溫升到65℃，重復(fù)測(cè)量。繪出26℃和65℃水的Rx－l圖，分別如圖(b)中甲、乙所示。(4)若Rx－l圖線的斜率為k，則水的電阻率表達(dá)式為ρ＝________(用k、d、h表示)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度________(選填“高”或“低”)的水更容易導(dǎo)電。(5)測(cè)出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變，選用內(nèi)直徑為8.0×10－3m的水管。若人體的安全電流為1.0×10－3A，熱水器出水溫度最高為65℃，忽略其他電阻的影響(相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端)，則該水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為_(kāi)_______m(保留2位有效數(shù)字)。[解析](2)電源電動(dòng)勢(shì)為3V，故電壓表量程選擇0～3V；由于電流表的內(nèi)阻已知，故電流表采用內(nèi)接法，實(shí)物圖如圖所示。(4)根據(jù)電阻定律Rx＝ρeq\f(l,dh)＝eq\f(ρ,dh)·l，故可得k＝eq\f(ρ,dh)，得ρ＝kdh，電阻率越小越容易導(dǎo)電，根據(jù)圖像可知65℃的水的電阻率更小，故可知溫度高的水更容易導(dǎo)電。(5)根據(jù)前面分析可知65℃的水的電阻率ρ＝kdh＝eq\f(8×103,0.7)×0.07×0.03Ω·m＝24Ω·m，由題意可知eq\f(U,R)＝I0，R＝ρeq\f(lm,π·(\f(d0,2))2)，解得水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為lm＝0.46m。[答案](2)實(shí)物圖見(jiàn)解析(4)kdh高(5)0.46(2023·遼寧卷，T12)導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹(shù)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細(xì)長(zhǎng)樣品(固態(tài))，某同學(xué)欲測(cè)量其電阻率，設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．測(cè)得樣品截面的邊長(zhǎng)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(dòng)；c．將丙調(diào)節(jié)至某位置，測(cè)量丙和某探針之間的距離L；d．閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)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(kāi)開(kāi)關(guān)S；e．改變丙的位置，重復(fù)步驟c、d，測(cè)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?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)L是丙到________(選填“甲”“乙”或“丁”)的距離；(2)寫(xiě)出電阻率的表達(dá)式ρ＝________(用k、a、I表示)；(3)根據(jù)圖像計(jì)算出該樣品的電阻率ρ＝____________Ω·m(保留2位有效數(shù)字)。[解析](1)由題圖(a)可知，電壓表測(cè)的是乙、丙探針之間的樣品兩端的電壓，從題圖(b)中可以看出L越大，電壓表示數(shù)U越大，且U－L圖像的延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，在串聯(lián)電路中電壓表所測(cè)電阻部分的阻值越大，電壓越大，說(shuō)明L為電壓表所測(cè)樣品部分的長(zhǎng)度，即L是丙到乙的距離。(2)電阻決定式為R＝ρeq\f(L,S)，其中所測(cè)樣品橫截面積S＝a2，解得ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(Ra2,L)，其中電阻R＝eq\f(U,I)，解得ρ＝eq\f(Ua2,IL)，由題圖(b)可知，U－L圖像的斜率k＝eq\f(U,L)，所以該樣品的電阻率可以表示為ρ＝eq\f(ka2,I)。(3)由題圖(b)可知斜率k＝eq\f(0.13V,2.0×10－2m)＝6.5V/m，代入電阻率的表達(dá)式解得ρ＝eq\f(ka2,I)＝eq\f(6.5×(0.2×10－2)2,0.4)Ω·m＝6.5×10－5Ω·m。[答案](1)乙(2)eq\f(ka2,I)(3)6.5×10－5(2023·廣東卷，T12)某興趣小組設(shè)計(jì)了測(cè)量鹽水電導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：電源E(電動(dòng)勢(shì)恒定，內(nèi)阻可忽略)；毫安表(量程0～15mA，內(nèi)阻可忽略)；電阻R1(阻值500Ω)、R2(阻值500Ω)、R3(阻值600Ω)和R4(阻值200Ω)；開(kāi)關(guān)S1和S2；裝有耐腐蝕電極板和溫度計(jì)的有機(jī)玻璃樣品池；導(dǎo)線若干。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(1)電路連接圖(a)為實(shí)驗(yàn)原理圖。在圖(b)的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，只有R4一端的導(dǎo)線還未連接，該導(dǎo)線應(yīng)接到R3的________(選填“左”或“右”)端接線柱。(2)鹽水電導(dǎo)率和溫度的測(cè)量①測(cè)量并記錄樣品池內(nèi)壁的長(zhǎng)寬高，在樣品池中注滿待測(cè)鹽水。②閉合開(kāi)關(guān)S1，________開(kāi)關(guān)S2，毫安表的示數(shù)為10.0mA，記錄此時(shí)毫安表的示數(shù)，計(jì)算得到流過(guò)樣品池的電流I1為_(kāi)_______mA。③____________開(kāi)關(guān)S2，毫安表的示數(shù)為15.0mA，記錄此時(shí)毫安表的示數(shù)，計(jì)算得到流過(guò)樣品池的電流I2為_(kāi)_______mA。④斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，測(cè)量并記錄鹽水的溫度。(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，計(jì)算得到樣品池兩電極板間待測(cè)鹽水的電阻為_(kāi)_______Ω，進(jìn)而可求得該溫度時(shí)待測(cè)鹽水的電導(dǎo)率。[解析](1)根據(jù)題圖(a)為電路可知，R4一端的導(dǎo)線應(yīng)接到R3的右端接線柱。(2)②閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，毫安表的示數(shù)為10.0mA,則通過(guò)電阻R4的電流I4＝eq\f(I3R3,R4)，根據(jù)電路構(gòu)造可知，流過(guò)樣品池的電流為I1＝I3＋I(xiàn)4＝40.0mA。③閉合開(kāi)關(guān)S2，毫安表的示數(shù)為15.0mA，則流過(guò)R4的電流I4′＝eq\f(I3′R3,R4)，流過(guò)樣品池的電流I2＝I3′＋I(xiàn)4′＝60.0mA。(3)設(shè)待測(cè)鹽水的電阻為R0，根據(jù)閉合電路歐姆定律，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，E＝I1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R0＋R2＋\f(R3R4,R3＋R4)))；開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，E＝I2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R0＋\f(R1R2,R1＋R2)＋\f(R3R4,R3＋R4)))，代入數(shù)據(jù)解得R0＝100Ω。[答案](1)右(2)②斷開(kāi)40.0③閉合60.0(3)100考向3電表的改裝某同學(xué)要將一小量程電流表(滿偏電流為250μA，內(nèi)阻為1.2kΩ)改裝成有兩個(gè)量程的電流表，設(shè)計(jì)電路如圖(a)所示，其中定值電阻R1＝40Ω，R2＝360Ω。(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接A端時(shí)，該電流表的量程為0～________mA，內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω。(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接B端時(shí)，該電流表的量程比接在A端時(shí)________(選填“大”或“小”)。(3)該同學(xué)選用量程合適的電壓表(內(nèi)阻未知)和此改裝電流表測(cè)量未知電阻Rx的阻值，設(shè)計(jì)了圖(b)中兩個(gè)電路。不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的偶然誤差，則使用________(選填“甲”或“乙”)電路可修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。[解析](1)由題圖(a)可知當(dāng)S接A時(shí)，R1和R2串聯(lián)接入電路，和小量程電流表并聯(lián)，R1＋R2＝400Ω，則該電流表的內(nèi)阻RA＝eq\f(1200×400,1200＋400)Ω＝300Ω；滿偏時(shí)電流表兩端的電壓Um＝Imr＝250×10－6×1.2×103V＝0.3V，此時(shí)通過(guò)R1和R2的電流I＝eq\f(Um,R1＋R2)＝eq\f(0.3,40＋360)A＝0.75×10－3A＝0.75mA，所以總電流I總＝Im＋I(xiàn)＝1mA，故該電流表的量程為0～1mA，內(nèi)阻為300Ω。(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接B端時(shí)，由題圖(a)可知R1和電流表串聯(lián)再和R2并聯(lián)，由于和電流表并聯(lián)的電阻變小，當(dāng)電流表滿偏時(shí)，流過(guò)R2的電流變大，干路電流變大，即量程變大，所以比接在A端時(shí)大。(3)題圖甲是電流表的外接法，誤差是由于電壓表的分流引起的；題圖乙是電流表的內(nèi)接法，誤差是由于電流表的分壓引起的，因?yàn)轭}目中電壓表電阻未知，故采用圖乙的方法可以修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。[答案](1)1300(2)大(3)乙題型二測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(2023·湖北卷，T12)某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了圖(a)所示的電路，所用器材如下：電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻很大)；電流表(量程0～0.6A)；電阻箱(阻值0～999.9Ω)；干電池一節(jié)、開(kāi)關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干。(1)根據(jù)圖(a)，完成圖(b)中的實(shí)物圖連線。(2)調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開(kāi)關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，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。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U－I圖像如圖(c)所示，則干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V(保留3位有效數(shù)字)、內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω(保留2位有效數(shù)字)。(3)該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究，作出eq\f(1,I)－R圖像如圖(d)所示。利用圖(d)中圖像的縱軸截距，結(jié)合(2)問(wèn)得到的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω(保留2位有效數(shù)字)。(4)由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)阻的測(cè)量值__________(選填“偏大”或“偏小”)。[解析](1)實(shí)物連線如圖所示。(2)由電路結(jié)合閉合電路歐姆定律可得U＝E－Ir由題圖(c)可知E＝1.58V，內(nèi)阻r＝eq\f(1.58－1.37,0.33)Ω≈0.64Ω。(3)根據(jù)E＝I(R＋RA＋r)可得eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)·R＋eq\f(RA＋r,E)由題圖(d)可知eq\f(RA＋r,E)＝2解得RA≈2.5Ω。(4)由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，即實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的干電池內(nèi)阻偏小。[答案](1)實(shí)物圖見(jiàn)解析(2)1.580.64(3)2.5(4)偏小小剛準(zhǔn)備試測(cè)弟弟的兒童電動(dòng)車上電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，他先上網(wǎng)查了一下，這款電池的電動(dòng)勢(shì)E約為8V。除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還可利用的器材有：A．直流電壓表V1、V2(量程均為0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)B．定值電阻R0(阻值為7Ω)C．電阻箱(最大阻值為8kΩ)D．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值約為10Ω)E．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值約為5kΩ)電壓表量程不夠，需要改裝，但是又不知道電壓表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值，小剛根據(jù)電表的特點(diǎn)，打算改裝成量程為0～9V的電壓表。(1)他先將電阻箱與電壓表V1串聯(lián)后，連成圖1所示的電路，其中RP應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”)。(2)將滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端，同時(shí)將電阻箱阻值調(diào)為零，再閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表剛好滿偏。(3)保持滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)為_(kāi)_______V；不改變電阻箱，電壓表和電阻箱的串聯(lián)組合，就是改裝好的9V的電壓表。(4)小剛利用改裝后的電壓表，連接成圖2所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，這里的RP應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”)。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，讀出電壓表V1、V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1－U2圖像如圖3所示，圖中直線斜率為k，與縱軸的截距為a，則電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________。(均用k、a、R0表示)[解析](1)不知道電壓表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值，還要擴(kuò)大電壓表的量程，就需要設(shè)置恒定的電壓，因此題圖1中分壓用的變阻器應(yīng)該用電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻的R1，以減小電壓表分流帶來(lái)的誤差。(3)當(dāng)電阻箱阻值為零，滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)到電壓表剛好滿偏，說(shuō)明分壓為3V。保持滑片P的位置不變，即分壓保持為3V，當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)為1.0V時(shí)，電壓表和電阻箱的串聯(lián)組合的電壓為3V。這說(shuō)明當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.0V時(shí)，電壓表和電阻箱的串聯(lián)組合的電壓為9V，這就是改裝好的9V電壓表。(4)由于定值電阻R0阻值為7Ω，為了讓V2表能盡可能取得合適的數(shù)值，應(yīng)選用電阻較小的R1。根據(jù)閉合電路歐姆定律可得3U1＝E－eq\f(3U1－U2,R0)r，整理得U1＝eq\f(ER0,3R0＋3r)＋eq\f(r,3R0＋3r)U2，即a＝eq\f(ER0,3R0＋3r)，k＝eq\f(r,3R0＋3r)，解得E＝eq\f(3a,1－3k)，r＝eq\f(3kR0,1－3k)。[答案](1)R1(3)1.0(4)R1eq\f(3a,1－3k)eq\f(3kR0,1－3k)題型三利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置(2023·湖南卷，T12)某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微小壓力的裝置，其電路如圖(a)所示，R1、R2、R3為電阻箱，RF為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器，C、D間連接電壓傳感器(內(nèi)阻無(wú)窮大)。(1)先用歐姆表“×100”擋粗測(cè)RF的阻值，示數(shù)如圖(b)所示，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是________Ω。(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3，使電壓傳感器示數(shù)為0，此時(shí)，RF的阻值為_(kāi)___________(用R1、R2、R3表示)。(3)依次將0.5g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所受重力大小)，讀出電壓傳感器示數(shù)U，所測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。次數(shù)123456砝碼質(zhì)量m/g0.00.51.01.52.02.5電壓U/mV057115168220280根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點(diǎn)，繪制U－m關(guān)系圖線。(4)完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后，該測(cè)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F0，電壓傳感器示數(shù)為200mV，則F0大小是________N(重力加速度取9.8m/s2，保留2位有效數(shù)字)。(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測(cè)量C、D間電壓，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F1，此時(shí)非理想毫伏表讀數(shù)為200mV，則F1________(選填“>”“＝”或“<”)F0。[解析](1)由題圖(b)可知，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為10×100Ω＝1000Ω。(2)根據(jù)電壓傳感器示數(shù)為0可得I1R1＝I2R2，I1RF＝I2R3，解得RF＝eq\f(R1,R2)R3。(3)把表格中的數(shù)據(jù)在題圖(c)上進(jìn)行描點(diǎn)，然后用一條直線擬合，使盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍棄，如圖所示。(4)根據(jù)U－m圖像可知，當(dāng)U＝200mV時(shí)，m＝1.80g，故F0＝mg≈0.018N。(5)可將C、D以外的電路等效為新的電源，C、D兩點(diǎn)電壓看作路端電壓，因?yàn)閾Q用非理想毫伏表后，讀數(shù)為200mV，實(shí)際上C、D間斷路(接理想毫伏表時(shí))時(shí)的電壓大于200mV，則在壓力傳感器上施加微小壓力F1時(shí)C、D間的電壓大于在壓力傳感器上施加微小壓力F0時(shí)C、D間的電壓，結(jié)合U－m關(guān)系圖線可知，F(xiàn)1>F0。[答案](1)1000(2)eq\f(R1,R2)R3(3)見(jiàn)解析圖(4)0.018(5)>題型四練習(xí)使用多用電表某實(shí)驗(yàn)小組欲制作一個(gè)兩擋位(“×1”和“×10”)的歐姆表，使用的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．電流表G(滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻Rg＝180Ω)B．定值電阻R0(阻值為2Ω)C．定值電阻R1(阻值為18Ω)D．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為1000Ω)E．電源(電動(dòng)勢(shì)為9V)F．單刀雙擲開(kāi)關(guān)SG．紅、黑表筆及導(dǎo)線若干其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，回答下列問(wèn)題。(1)圖中A接________(選填“紅”或“黑”)表筆。(2)將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1接通時(shí)，歐姆表的擋位為_(kāi)_______(選填“×1”或“×10”)。(3)現(xiàn)用該歐姆表測(cè)量一未知電阻Rx，選用“×10”擋位并歐姆調(diào)零后，將電阻Rx接在A、B之間，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎滿偏，斷開(kāi)電路并將“×10”擋位換成“×1”擋位，再次歐姆調(diào)零時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2的滑片________(選填“向上”或“向下”)移動(dòng)，使電流表滿偏，再次將電阻Rx接在A、B之間，穩(wěn)定后電流表G的指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤(pán)上的0.6mA處，則未知電阻Rx＝________Ω。[解析](1)根據(jù)電流方向“紅入黑出”，可知A接黑表筆。(2)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，R0與R1串聯(lián)后和電流表并聯(lián)，三者總電阻R＝eq\f((R0＋R1)Rg,R0＋R1＋Rg)＝eq\f((2＋18)×180,2＋18＋180)Ω＝18Ω，開(kāi)關(guān)接2時(shí)，R1與電流表串聯(lián)后和R0并聯(lián)，三者總電阻R′＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R1＋Rg))R0,R1＋Rg＋R0)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(18＋180))×2,18＋180＋2)Ω＝1.98Ω，歐姆表的倍率大的擋位內(nèi)阻大，所以將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1接通時(shí)，歐姆表的擋位為“×10”。(3)由“×10”擋位換成“×1”擋位，再次歐姆調(diào)零時(shí)，即增大電流表中的電流，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值，滑片向下，使電流表滿偏。把擋位調(diào)到“×1”，將兩表筆短接歐姆調(diào)零后，設(shè)歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)，根據(jù)電路圖，此時(shí)電流表滿偏，電路的干路電流為Ig＋I(xiàn)1，根據(jù)歐姆定律可得I1＝eq\f(Ig\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Rg＋R1)),R0)＝eq\f(10－3×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(180＋18)),2)A＝9.9×10－2A，根據(jù)閉合電路歐姆定律有Ig＋I(xiàn)1＝eq\f(E,R內(nèi))，解得R內(nèi)＝eq\f(E,Ig＋I(xiàn)1)＝eq\f(9,10－3＋9.9×10－2)Ω＝90Ω，把兩表筆與待測(cè)電阻相接時(shí)，干路電流為I2＋I(xiàn)3＝0.6mA＋I(xiàn)3，則I3＝eq\f(I2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Rg＋R1)),R0)＝eq\f(0.6×10－3×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(180＋18)),2)A＝5.94×10－2A，其中根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I2＋I(xiàn)3＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0.6＋59.4))×10－3A＝6×10－2A，解得Rx＝eq\f(E,6×10－2A)－R內(nèi)＝60Ω。[答案](1)黑(2)×10(3)向下60題型五用傳感器觀察電容器的充、放電過(guò)程(2023·山東卷，T14)電容儲(chǔ)能已經(jīng)在電動(dòng)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(jì)圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過(guò)程，器材如下：電容器C(額定電壓10V，電容標(biāo)識(shí)不清)；電源E(電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì))；電阻箱R1(阻值0～99999.9Ω)；滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值20Ω，額定電流2A)；電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻很大)；發(fā)光二極管D1、D2，開(kāi)關(guān)S1、S2，電流傳感器，計(jì)算機(jī)，導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)按照?qǐng)D甲連接電路，閉合開(kāi)關(guān)S1，若要升高電容器充電電壓，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向________(選填“a”或“b”)端滑動(dòng)。(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置，電壓表表盤(pán)如圖乙所示，示數(shù)為_(kāi)_________V(保留1位小數(shù))。(3)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置，電壓表示數(shù)為8.0V時(shí)，開(kāi)關(guān)S2擲向1，得到電容器充電過(guò)程的I－t圖像，如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中估算油膜面積的方法，根據(jù)圖像可估算出充電結(jié)束后，電容器存儲(chǔ)的電荷量為_(kāi)_______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_(kāi)______________________________F(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(5)電容器充電后，將開(kāi)關(guān)S2擲向2，發(fā)光二極管________(選填“D1”或“D2”)閃光。[解析](1)滑動(dòng)變阻器分壓式接法，故向b端滑動(dòng)充電電壓升高。(2)量程0～15V，每個(gè)小格表示0.5V，估讀到最小刻度的當(dāng)位，故示數(shù)為6.5V。(3)I－t圖像所圍的面積，等于電容器存儲(chǔ)的電荷量，由題圖丙可知共有37個(gè)小格，故電容器存儲(chǔ)的電荷量為3.7×10－3C。(4)由電容的定義式C＝eq\f(q,U)得C≈4.6×10－4F。(5)開(kāi)關(guān)S2擲向2，電容器放電，故D1閃光。[答案](1)b(2)6.5(3)3.7×10－3(4)4.6×10－4(5)D1題型六探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源、可拆變壓器、交流電壓表、若干導(dǎo)線。圖甲為實(shí)驗(yàn)原理圖，在原線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分別測(cè)量原、副線圈兩端的電壓，測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)原線圈匝數(shù)n1＝400原線圈兩端電壓U1(V)副線圈匝數(shù)n2＝200副線圈兩端電壓U2(V)副線圈匝數(shù)n3＝1400副線圈兩端電壓U3(V)15.82.920.328.04.028.1312.66.244.0請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在圖乙中，應(yīng)將A、B分別與________(選填“a、b”或“c、d”)連接。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓之比等于________________。(3)在實(shí)驗(yàn)序號(hào)為2的測(cè)量中，若把圖丙中的可動(dòng)鐵芯取走，副線圈匝數(shù)n2＝200，則副線圈兩端電壓________(填正確答案標(biāo)號(hào))。A．一定小于4.0V B．一定等于4.0VC．一定大于4.0V[解析](1)在“探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，原線圈兩端應(yīng)接入交變電流，故應(yīng)將A、B分別與c、d連接。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)，即在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比。(3)若把題圖丙中的可動(dòng)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(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，副線圈兩端電壓一定小于4.0V。[答案](1)c、d(2)兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比(3)A1．某興趣小組用如圖所示的可拆變壓器進(jìn)行“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。(1)該實(shí)驗(yàn)中變壓器原線圈接線柱接入學(xué)生電源應(yīng)該選擇________(選填“A”或“B”)接法。(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，小藝同學(xué)沒(méi)有使用鐵芯組裝變壓器，而是直接將一個(gè)線圈接入電源，另外一個(gè)線圈接電壓表，保持電源輸入電壓、兩個(gè)線圈接入的匝數(shù)不變，逐漸將兩個(gè)線圈相互靠近的過(guò)程中，觀察到電壓表的讀數(shù)________(選填“變大”“變小”或“不變”)。(3)在正確組裝變壓器后，甲、乙、丙三位同學(xué)分別利用控制變量法探究副線圈的電壓U2與原線圈電壓U1、原線圈的匝數(shù)n1、副線圈的匝數(shù)n2的關(guān)系，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成甲、乙、丙三幅圖像，則______(選填“甲”“乙”或“丙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤。(4)小琳同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中選擇廠家標(biāo)注匝數(shù)nA＝200匝的線圈A作為原線圈，廠家標(biāo)注匝數(shù)nB＝100匝的線圈B作為副線圈，分別接入不同輸入電壓U1，測(cè)得對(duì)應(yīng)的輸出電壓U2，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示；分析下列可能的原因，你認(rèn)為正確的有________(填字母)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)nA/匝nB/匝U1/VU2/V12001008.24.022001006.12.932001004.01.9A．原、副線圈的電壓的頻率不相等B．變壓器線圈中有電流通過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)熱C．鐵芯在交變磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)熱D．穿過(guò)副線圈的磁通量大于原線圈的磁通量解析：(1)由題圖可知，A為直流接法，B為交流接法，而要探究變壓器的原理則必須使用交變電壓，只有變化的電流才能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，故選B。(2)將線圈直接接入交變電源，則線圈中就會(huì)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，而將另一接了電壓表的線圈逐漸靠近接入電源中的線圈時(shí)，接了電壓表的線圈中的磁通量就會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)可知，越靠近通電線圈，接了電壓表的線圈所處的磁場(chǎng)就越強(qiáng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，因此可知電壓表的讀數(shù)將變大。(3)根據(jù)變壓器原、副線圈匝數(shù)與電壓的關(guān)系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得U2＝eq\f(U1n2,n1)，則可知，在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，副線圈中的電壓與原線圈中的電壓成正比，圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線；而當(dāng)原線圈的匝數(shù)以及原線圈中的電壓一定時(shí)，副線圈中的電壓與副線圈的匝數(shù)成正比，圖像為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線；若原線圈中的電壓與副線圈的匝數(shù)一定時(shí)，副線圈中的電壓與原線圈的匝數(shù)成反比，即副線圈中的電壓與原線圈匝數(shù)倒數(shù)的圖像為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤的為乙。(4)由表中數(shù)據(jù)可知，原、副線圈的匝數(shù)比小于原、副線圈中的電壓之比，即有電能的損失，變壓器不會(huì)改變電壓的頻率，故A錯(cuò)誤；根據(jù)電流的熱效應(yīng)可知，當(dāng)有電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈會(huì)發(fā)熱，從而造成電能的損失，俗稱銅損，故B正確；鐵芯在交變磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生渦流，而根據(jù)電流的熱效應(yīng)可知鐵芯會(huì)發(fā)熱，從而造成電能的損失，俗稱鐵損，故C正確；因?yàn)殍F芯對(duì)磁場(chǎng)的約束不嚴(yán)密，因此，穿過(guò)副線圈的磁通量一定小于原線圈的磁通量，即磁通量有損失，俗稱磁損，故D錯(cuò)誤。答案：(1)B(2)變大(3)乙(4)BC2．一種雙量程電流表內(nèi)部各元件的連接圖如圖(a)所示。(1)這種電流表“3A”量程的內(nèi)阻________(選填“大于”或“小于”)0.22Ω。(2)某同學(xué)用多用電表的歐姆擋檢測(cè)這種電流表，選擇“×10”擋，歐姆調(diào)零后將紅、黑表筆分別接到電流表的“－”“0.6A”接線柱，指針指示如圖(b)，示數(shù)為_(kāi)_______Ω，保持黑表筆不動(dòng)，將紅表筆從“－”接線柱移到“3A”接線柱，示數(shù)幾乎與圖(b)相同，由此可知電流表內(nèi)部阻值為0.88Ω的電阻發(fā)生________(選填“斷路”或“短路”)故障。(3)由于0.88Ω的故障電阻阻值較小，該同學(xué)設(shè)想用如圖(c)所示的電路測(cè)得一段阻值為4.40Ω的電阻絲，再將它分成等長(zhǎng)的5段，用其中一段替代。實(shí)驗(yàn)時(shí)移動(dòng)小金屬夾P到電阻絲的某位置時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和1.30V，接下來(lái)應(yīng)將P向________(選填“左”或“右”)移動(dòng)。(4)用電阻絲替代故障電阻后，若電阻絲實(shí)際接入電路的阻值略小于標(biāo)準(zhǔn)值，則會(huì)導(dǎo)致用該電流表“0.6A”量程測(cè)電流時(shí)的測(cè)量值________(選填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)根據(jù)并聯(lián)電路的總電阻小于各支路最小電阻及題圖(a)可知電流表接“3A”的量程時(shí)，電流表的內(nèi)阻為電路的總電阻，小于支路的電阻0.22Ω。(2)歐姆表表盤(pán)10～15之間有5格，每小格代表1Ω，據(jù)讀數(shù)規(guī)則，要讀到下一位，且倍率為“×10”，故讀數(shù)為14.0×10Ω＝140Ω；根據(jù)歐姆表電流流向“紅進(jìn)黑出”，由題圖(a)可知，140Ω為接線柱中間兩電阻10Ω、130Ω之和，說(shuō)明此時(shí)10Ω、130Ω兩電阻并未與0.22Ω、0.88Ω兩電阻并聯(lián)；保持黑表筆不動(dòng)，將紅表筆從“－”接線柱移到“3A”接線柱，示數(shù)幾乎與題圖(b)相同，說(shuō)明更換接線柱后，電流表總電阻的阻值幾乎未發(fā)生變化，故可推知電流表內(nèi)部10Ω、130Ω與0.22Ω串聯(lián)，阻值為0.88Ω的電阻發(fā)生斷路，若短路則歐姆表示數(shù)應(yīng)為0。(3)由示數(shù)U＝1.30V，I＝0.50A，可得R＝eq\f(U,I)＝2.6Ω<4.4Ω，要增大電阻，接下來(lái)應(yīng)將P向右移動(dòng)。(4)設(shè)R1＝10Ω，R2＝130Ω，R3＝0.22Ω，R4＝0.88Ω，用電阻絲替代故障電阻后，若電阻絲實(shí)際接入電路的阻值略小于標(biāo)準(zhǔn)值，電阻絲實(shí)際接入電路的阻值R4′<0.88Ω；接0.6A量程時(shí)，設(shè)某次測(cè)電流時(shí)，流過(guò)表頭的電流為I1，則電流測(cè)量值I測(cè)＝I1＋eq\f(I1(R1＋R2),R3＋R4)，電流的真實(shí)值I真＝I1＋eq\f(I1(R1＋R2),R3＋R4′)，由于R4′<R4可得I測(cè)<I真，會(huì)導(dǎo)致用該電流表“0.6A”量程測(cè)電流時(shí)的測(cè)量值偏小。答案：(1)小于(2)140斷路(3)右(4)偏小3．用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要通過(guò)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向來(lái)觀測(cè)電路中電流的方向。因此電流表應(yīng)采用圖乙中的________(選填“a”或“b”)。(2)依照?qǐng)D中所示的電路圖，將圖乙的實(shí)驗(yàn)器材用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接成實(shí)驗(yàn)電路(圖中已有部分連接)。(3)開(kāi)關(guān)S接1后，小燈泡L________(填選項(xiàng)前的字母)。A．一直不亮B．逐漸變亮，穩(wěn)定后保持亮度不變C．突然變亮，然后逐漸變暗，直到熄滅(4)開(kāi)關(guān)S接1足夠長(zhǎng)時(shí)間后，再將開(kāi)關(guān)S接2。開(kāi)關(guān)S接2之后電壓表讀數(shù)________(選填“逐漸增大”或“逐漸減小”)。(5)圖乙中電容器的電容為_(kāi)_______μF。當(dāng)電容器的電壓為10V時(shí)其所帶電荷量為_(kāi)_______C(保留2位有效數(shù)字)。解析：(1)通過(guò)電流表指針的左右偏轉(zhuǎn)觀察電流方向，故應(yīng)選擇a。(2)如圖所示。(3)開(kāi)關(guān)S接1后，電源給電容器充電，開(kāi)始電流較大，隨著極板所帶電荷量增多，電流逐漸減小，最后為0，所以小燈泡L突然變亮，然后逐漸變暗，直到熄滅。(4)開(kāi)關(guān)S接2之后電容器放電，兩極板電勢(shì)差逐漸減小到0，所以電壓表示數(shù)逐漸減小到0。(5)題圖乙中電容器的電容為3300μF，當(dāng)電容器的電壓為10V時(shí)其所帶電荷量Q＝CU＝3300×10－6×10C＝0.033C。答案：(1)a(2)實(shí)物圖見(jiàn)解析(3)C(4)逐漸減小(5)33000.0334.(2024·深圳市寶安區(qū)期末)某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量一個(gè)“充電寶”(電源)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻大小。設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖。實(shí)驗(yàn)器材如下：充電寶(帶引線，電動(dòng)勢(shì)約為5V，內(nèi)阻約為0.1Ω)、電流表A(0～0.6A)、電壓表V(0～15V)內(nèi)阻很大、定值電阻R0＝3.0Ω、滑動(dòng)變阻器R1(0～100Ω)、導(dǎo)線若干。(1)按照電路圖連接電路；定值電阻R0的作用是_________________________________________________。(2)閉合開(kāi)關(guān)后，電流表指針閃跳一下然后指針示數(shù)顯示為零，但電壓表上示數(shù)正常，故障原因可能為_(kāi)_______________。(3)由于電流表?yè)p壞，實(shí)驗(yàn)小組找來(lái)一個(gè)電阻箱替代滑動(dòng)變阻器和電流表。(4)在(3)的基礎(chǔ)上，請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖。(5)在(4)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，讀出多組U和R的值，描點(diǎn)繪制出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖像，圖線斜率為k，圖線與縱軸的截距為b，可以得到電源電動(dòng)勢(shì)E＝________，電源內(nèi)阻r＝________。(均用k、b、R0表示)解析：(1)充電寶內(nèi)阻太小，分壓太小，不利于測(cè)量，串聯(lián)一個(gè)定值電路R0，增大分壓。(2)閉合開(kāi)關(guān)后，電流表指針閃跳一下然后指針示數(shù)顯示為零，但電壓表上示數(shù)正常，故障原因可能為：閉合前，滑動(dòng)變阻器沒(méi)有滑到最大阻值處，導(dǎo)致電路中電流過(guò)大，超過(guò)電流表的最大允許通過(guò)的電流，導(dǎo)致電流表燒了即斷路。(4)用電壓表和電阻箱測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路如圖所示。(5)由閉合回路歐姆定律E＝I(R0＋r)＋U，I＝eq\f(U,R)，得eq\f(1,U)＝eq\f((R0＋r),E)×eq\f(1,R)＋eq\f(1,E)，可知b＝eq\f(1,E)，k＝eq\f((R0＋r),E)，因此r＝eq\f(k,b)－R0，E＝eq\f(1,b)。答案：(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析(4)電路圖見(jiàn)解析(5)eq\f(1,b)eq\f(k,b)－R05．(2024·廣東省部分學(xué)校二模)李華同學(xué)查閱資料：某金屬在0～100℃內(nèi)電阻值Rt與攝氏溫度t的關(guān)系為Rt＝R0(1＋αt)，其中R0為該金屬在0℃時(shí)的阻值，α為溫度系數(shù)(為正值)。李華同學(xué)設(shè)計(jì)圖甲所示電路以測(cè)量該金屬的電阻R0和α值?？商峁┑膶?shí)驗(yàn)器材有：A.干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻不計(jì))B.定值電阻R1(阻值為1kΩ)C.定值電阻R2(阻值為800Ω)D.滑動(dòng)變阻器RP1(阻值范圍0～40Ω)E.滑動(dòng)變阻器RP2(阻值范圍0～4kΩ)F.電流計(jì)G(量程0～200μA，內(nèi)阻約500Ω)G.電阻箱R(最大阻值為9999.9Ω)H.攝氏溫度計(jì)I.沸水和冷水各一杯J.開(kāi)關(guān)兩個(gè)及導(dǎo)線若干請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填“RP1”或“RP2”)，開(kāi)關(guān)S1閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片移到________(選填“a”或“b”)端。(2)將電阻箱的阻值調(diào)為500Ω，閉合開(kāi)關(guān)S1，讀出電流計(jì)G的示數(shù)，再閉合開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，直至閉合S2前、后電流計(jì)G的示數(shù)沒(méi)有變化，此時(shí)電阻箱的示數(shù)為360Ω，則電流計(jì)G的內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω。(3)利用上述電流計(jì)G及電路測(cè)量該金屬的電阻R0和α值的步驟如下：①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，將R2取下?lián)Q成該金屬電阻，并置于沸水中；②閉合開(kāi)關(guān)S1，讀出電流計(jì)G的示數(shù)；閉合開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，直至閉合開(kāi)關(guān)S1前、后電流計(jì)G的示數(shù)沒(méi)有變化，記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R和溫度t；③多次將冷水倒一點(diǎn)到熱水中，重復(fù)步驟②，可獲得電阻箱的示數(shù)R和溫度t的多組數(shù)據(jù)。(4)以電阻箱的示數(shù)R為縱軸，溫度t為橫軸，作出圖像如圖乙所示，則該金屬電阻在0℃時(shí)的阻值為_(kāi)_______Ω，溫度系數(shù)為_(kāi)_______℃－1。(結(jié)果用a、b、c表示)解析：(1)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，干路中的最大電流約I＝Ig＋eq\f(Ig(Rg＋R1),R2)＝575μA，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小值約為1.5V－(1kΩ＋0.5kΩ)×0.2mA＝1.2V，滑動(dòng)變阻器的最小電阻Rmin＝eq\f(1.2V,0.575mA)≈2kΩ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用RP2。為了保護(hù)電流計(jì)G不被損壞，開(kāi)關(guān)S1閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)到a端。(2)閉合S2前、后電流計(jì)G的示數(shù)沒(méi)有變化，則電流計(jì)G中的電流與R1的電流相等，R中的電流與R2中的電流相等，R1與R2兩端的電壓相等，電流計(jì)G與R兩端的電壓相等，可得電流計(jì)的內(nèi)阻Rg＝eq\f(R1,R2)R＝eq\f(1,0.8)×360Ω＝450Ω。(4)將R2取下?lián)Q成該金屬電阻的情況下，同理可得Rt＝eq\f(R1,Rg)R＝eq\f(20,9)R，由題圖乙得R＝eq\f(b－a,c)t＋a，即Rt＝eq\f(20(b－a),9c)t＋eq\f(20,9)a，又Rt＝R0(1＋αt)＝R0αt＋R0，則R0α＝eq\f(20(b－a),9c)，R0＝eq\f(20,9)a，解得α＝eq\f(b－a,ac)。答案：(1)RP2a(2)450(4)eq\f(20,9)aeq\f(b－a,ac)6．(2024·深圳市羅湖區(qū)期末)某研究性學(xué)習(xí)小組，設(shè)計(jì)圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，研究伏安法測(cè)電阻及誤差情況。電壓表的內(nèi)阻、電流表的內(nèi)阻和待測(cè)電阻的真實(shí)值分別用字母RV、RA、Rx表示。(1)在圖(b)中，用筆劃線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(2)如果開(kāi)關(guān)S1接端點(diǎn)2，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，該情況下電阻的測(cè)量值為_(kāi)_______。(3)如圖(c)所示，兩條伏安特性曲線中，一條是接端點(diǎn)1的測(cè)量圖線，一條是接端點(diǎn)2的測(cè)量圖線，則圖線a是接端點(diǎn)________(選填“1”或“2”)的測(cè)量圖線。(4)若Rx約為80Ω，RV約為1000Ω，RA約為5Ω，則比較準(zhǔn)確的測(cè)量方法是將開(kāi)關(guān)S1接端點(diǎn)________(選填“1”或“2”)。如果各電阻大約阻值未知，則可將開(kāi)關(guān)S1依次接端點(diǎn)1和端點(diǎn)2。若觀察兩次測(cè)量中電流表的讀數(shù)幾乎未變，電壓表讀數(shù)變化較大，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是________________，則比較準(zhǔn)確的測(cè)量方法是將開(kāi)關(guān)S1接端點(diǎn)________(選填“1”或“2”)。解析：(1)實(shí)物連接如圖所示。(2)根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,Rx＋RA)，可得電阻的測(cè)量值Rx＝eq\f(U,I)－RA。(3)兩條伏安特性曲線中，接端點(diǎn)1的測(cè)量值Rx測(cè)＝eq\f(U,I)<Rx真＝eq\f(U,I－\f(U,RV))，測(cè)量值偏小斜率小，接端點(diǎn)2的測(cè)量值Rx測(cè)＝eq\f(U,I)>Rx真＝eq\f(U－UA,I)，測(cè)量值偏大斜率較大，則圖線a是接端點(diǎn)2的測(cè)量圖線。(4)Rx約為80Ω，RV約為1000Ω，RA約為5Ω，則eq\f(RV,Rx)＝12.5<eq\f(Rx,RA)＝16，故選用電流表內(nèi)接法誤差較小，應(yīng)接端點(diǎn)2。觀察兩次測(cè)量中電流表的讀數(shù)幾乎未變，電壓表讀數(shù)變化較大，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，電壓表分流幾乎為零，但電流表內(nèi)阻較大，分壓較大。因此應(yīng)采用電流表外接法，即接端點(diǎn)1。答案：(1)圖見(jiàn)解析(2)eq\f(U,I)－RA(3)2(4)2見(jiàn)解析7．(2023·全國(guó)乙卷，T23)一學(xué)生小組測(cè)量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：螺旋測(cè)微器、米尺、電源E、電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0Ω)、滑動(dòng)變阻器R、待測(cè)金屬絲、單刀雙擲開(kāi)關(guān)K、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖(a)是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。完成下列填空：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將滑動(dòng)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(dòng)變阻器R接入電路的電阻，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為U1，然后將K與2端相連，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為U2。由此得到流過(guò)待測(cè)金屬絲的電流I＝________，金屬絲的電阻r＝________。(結(jié)果均用R0、U1、U2表示)(3)繼續(xù)微調(diào)R，重復(fù)(2)的測(cè)量過(guò)程，得到多組測(cè)量數(shù)據(jù)，見(jiàn)下表：U1(mV)0.570.710.851.141.43U2(mV)0.971.211.451.942.43(4)利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻r＝14.2Ω。(5)用米尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度L＝50.00cm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同位置的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖(b)所示，該讀數(shù)為d＝________mm。多次測(cè)量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。(6)由以上數(shù)據(jù)可得，待測(cè)金屬絲所用材料的電阻率ρ＝________×10－7Ω·m(保留2位有效數(shù)字)。解析：(2)由于電壓表內(nèi)阻非常大，故K接2時(shí)電壓表兩端電壓與K接1時(shí)金屬絲和R0兩端電壓相等，即U2＝U1＋I(xiàn)R0，故流過(guò)金屬絲的電流I＝eq\f(U2－U1,R0)，由電阻的定義式可知金屬絲的電阻r＝eq\f(U1,I)＝eq\f(U1R0,U2－U1)。(5)由題圖(b)可知螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0，可動(dòng)刻度讀數(shù)為15.0×0.01mm＝0.150mm，故該讀數(shù)d＝0.150mm。(6)金屬絲的橫截面積S＝eq\f(1,4)πd2，由電阻定律有r＝ρeq\f(L,S)，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入解得ρ≈5.0×10－7Ω·m。答案：(2)eq\f(U2－U1,R0)eq\f(U1R0,U2－U1)(5)0.150(6)5.08．(2024·韶關(guān)市綜合測(cè)試二)某學(xué)習(xí)小組想測(cè)量某一常溫下阻值約為5Ω的電阻絲的電阻率，其長(zhǎng)度為100m。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：A．電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約為15kΩ)B．電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約為75kΩ)C．電流表A1(量程0～3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)D．電流表A2(量程0～600mA，內(nèi)阻約為1Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(0～5.0Ω)F．滑動(dòng)變阻器R2(0～2000Ω)G．電池E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω)H．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干他們進(jìn)行了以下操作：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量電阻絲的直徑d，其測(cè)量值如圖a所示，電阻絲的直徑d＝________cm。(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用________(選填“A”或“B”)為該實(shí)驗(yàn)的電路圖。此接法的測(cè)量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。(3)若兩電表的示數(shù)分別如圖c所示，則該電阻絲的電阻率為_(kāi)_______Ω·m(保留2位有效數(shù)字)。解析：(1)游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm，主尺讀數(shù)為0.8cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.05mm＝0.50mm＝0.050cm，則直徑d＝0.8cm＋0.050cm＝0.850cm。(2)待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，選用電流表外接法，即A，由于電壓表分流作用，電壓測(cè)量是準(zhǔn)確的，電流測(cè)量值偏大，導(dǎo)致測(cè)量值偏小。(3)電源電動(dòng)勢(shì)為3V，則電壓表選擇A