1、1“分门别类”重温基础实验系统方法1(2018全国卷)某同学 组 装 一 个 多 用 电 表 。 可 选 用 的 器 材 有 ：微安表头(量程 100 A，内阻 900 )；电阻箱 R1(阻值范围 0999.9 )；电阻箱 R2(阻值范围 099 999.9 )；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为 1 mA 的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为 3 V 的直流电压表。组装好的多用电表有电流 1 mA 和电压 3 V 两挡。回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出 R1和 R2，其中*为公共接线柱，a 和 b 分别是电流挡和电压挡的接线柱。(2)电阻箱的阻值应取 R1_， R
2、2_。(保留到个位)解析：(1)微安表头改装成毫安电流表需要并联一个小电阻，再把电流表改装成电压表，需要串联一个大电阻，电路如图所示。(2)接 a 时改装成量程为 1 mA 的电流表，有 IgRg( I Ig)R1，解得R1100 ；接 b 时改装成量程为 3 V 的电压表，有 U IgRg IR2，解得 R22 910 。答案：(1)见解析图 (2)100 2 9102一只小灯泡标有“3.6 V，0.3 A” ，某同学想研究它的灯丝电阻与温度的关系。 (1)该同学先用多用电表的电阻挡“1”倍率调零后，初测小灯泡冷态时的电阻，如图所示，则冷态电阻为_。(2)实验室提供导线和开关及下列器材：A电
3、源 E(电动势为 6.0 V) B电压表 V1(量程 3 V，内阻约为 2 k)C电压表 V2(量程 5 V，内阻约为 4 k)D电流表 A1(量程 0.6 A，内阻约为 0.2 )E电流表 A2(量程 100 mA，内阻约为 2 )F滑动变阻器 R1(最大阻值为 10 ，额定电流 2 A)G滑动变阻器 R2(最大阻值为 100 ，额定电流 1 A)为了便于调节，减小读数误差和系统误差，电压表、电流表和滑动变阻器分别应选_(填所选仪器前的字母序号)，并在虚线框内画出电路图。2(3)根据正确设计的实验电路图，测得电压、电流，如表所示：电压/V 0 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00
4、 2.50 3.00 3.50电流/A 0 0.051 0.105 0.165 0.205 0.235 0.260 0.280 0.300实验数据表明，小灯泡的电阻随温度升高而_(选填“增大” “减小”或“不变”)。若将此小灯泡与电动势为 3 V、内阻为 1 的电源及阻值为 9 的电阻串联，则小灯泡的功率约为_W(保留两位小数)。解析：(1)冷态电阻由多用电表读数可得：71 7 。(2)小灯泡额定电压为 3.6 V，故电压表选择量程为 5 V 的 C；额定电流为 0.3 A，则电流表选择 0.6 A 量程的 D；为了便于调节，减小读数误差和系统误差，滑动变阻器采用分压接法，选择小电阻即可，故选
5、择 F；被测电阻阻值较小，故采用电流表外接，电路图如图所示。(3)实验数据表明，小灯泡的电阻随温度升高而增大。把定值电阻等效为电源内阻，根据闭合电路欧姆定律得： E U I(r R0)， U310 I，作出电源的IU 图像，如图所示，电源图像与小灯泡伏安特性曲线的交点坐标值是小灯泡的实际电压与实际电流，由图像可知，小灯泡两端电压为 1.2 V，电流为 0.18 A，小灯泡实际功率为PUI1.20.18 W0.22 W。答案：(1)7 (或 7.0 ) (2)C、D、F 见解析图 (3)增大 0.223(2019 届高三济宁模拟)某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E、内阻 r 和电阻
6、 R1的阻值。实验器材有：待测电源(电动势为 E，内阻为 r)；待测电阻 R1；电压表 V(量程 1.5 V，内阻很大 )；电阻箱 R(099.99 ) ；开关 S1；单刀双掷开关 S2；导线若干。3(1)先测量电阻 R1的阻值，请将该同学的操作补充完整。闭合 S1，将 S2切换到 a，调节电阻箱，读出其示数 R0和对应的电压表示数 U1；保持电阻箱示数不变，将 S2切换到 b 读出电压表的示数 U2；电阻 R1的表达式为 R1_。(2)该同学已经测得电阻 R14.95 ，继续测量电源电动势 E 和内阻 r 的做法是：闭合 S1，将 S2切换到 a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 和对
7、应的电压表示数 U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的 图线，则电源电动势 E_V，内阻1U 1Rr_(结果均保留三位有效数字)。解析：(1)根据串、并联电路规律可知， R1两端的电压 U U2 U1，电流 I ，U1R0则由欧姆定律可知， R1 R0。U2 U1U1(2)在闭合电路中，电源电动势： E U I(r R1) U (r R1)，变形可得： UR 1U 1E ，由题图乙可知，纵轴截距为 0.7 V1 ，即 0.7 V1 ，解得： E1.43 V；图像r R1E 1R 1E斜率 k 4.2，电源内阻 r kE R1(4.21.434.95)1.06 。R1 rE 2.8 0.70.5答
8、案：(1) R0 (2)1.43 1.06(或 1.05)U2 U1U14(2018南平质检)为测定待测电阻 Rx的阻值(约为 200 )，实验室提供如下器材：电池组 E：电动势 3 V，内阻不计；电流表 A1：量程 15 mA，内阻约为 100 ；电流表 A2：量程 300 A，内阻为 1 000 ；滑动变阻器 R1：阻值范围 020 ，额定电流 2 A；定值电阻 R2：阻值为 9 000 ，额定电流 10 mA；定值电阻 R3：阻值为 200 ，额定电流 0.1 A；开关 S、导线若干。实验中要求准确地测量 Rx的阻值，请回答下列问题：(1)正确选取器材，在方框内画出测量 Rx阻值的电路图
9、，并在图中标明所选器材的符4号。(2)调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图所示，可读出电流表 A1的示数是_mA，电流表 A2的示数是_A，则待测电阻 Rx的阻值是_(计算结果保留一位小数)。(3)仅从实验原理产生系统误差的角度分析， Rx的测量值_(选填“” “”或“”)真实值。解析：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表 A2与定值电阻串联组成电压表；改装后电压表量程应为 3 V，则定值电阻阻值 R 9 000 ，故选定值电U I2grA2I2g阻 R2；滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法；由前述电流表 A2的改装方法，可求出改装后的电压表内阻为 RV1
10、 000 9 000 10 000 ，故电流表应采用外接法，电路图如图所示。(2)由题图可知，电流表 A1的示数为 8.0 mA，电流表 A2的示数是 150 A；待测电阻两端电压 U I2RV15010 6 10 000 V1.5 V，测得待测电阻 Rx UI1 I2191.1 。1.5810 3 15010 6(3)实验中能同时准确地测量出 Rx两端的电压和通过 Rx的电流，所以仅从实验原理产生系统误差的角度分析， Rx的测量值真实值。答案：(1)见解析图 (2)8.0 150 191.1 (3)5(2018江苏高考)一同学测量某干电池的电动势和内阻。(1)图 1 所示是该同学正准备接入最
11、后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。5(2)实验测得的电阻箱阻值 R 和电流表示数 I，以及计算的 数据见下表：1IR/ 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26/A11I6.7 5.9 5.3 4.5 3.8根据表中数据，在图 2 方格纸上作出 R 关系图像。1I由图像可计算出该干电池的电动势为_V；内阻为_。(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为 100 mV 的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为 0.33 A 时，电压表的指针位置如图 3所
12、示，则该干电池的电动势应为_V；内阻应为_。解析：(1)在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，以确保实验仪器、仪表的安全。(2)根据闭合电路欧姆定律 E I(R r)，整理可得 R r E r，即 R 图像为EI 1I 1I直线。描点连线后图像如图所示。6根据图像可知 r1.2 ，图像的斜率为电动势 E，在 R 图像上取两点(2,1.58)、1I(5,5.71)，则 E V1.38 V。5.71 1.585 2(3)题图 3 的读数为 66103 V，根据欧姆定律，得电流表的内阻 rA UI0.2 ，由 E I(R r rA)得 R E ( r rA)， R 图像的斜率6
13、610 30.33 1I 1I仍为电动势 E，即E1.38 V，而干电池的内阻应为 r r rA1.0 。答案：(1)开关未断开；电阻箱阻值为零。(2)见解析图 1.38 1.2 (3)1.38 1.06在“测定金属的电阻率”实验中：(1)为了测量金属丝的电阻 Rx的阻值，实验室提供如下实验器材：A待测金属丝 Rx(约 100 )B电动势 E6 V，内阻很小的直流电源C量程 50 mA，内阻约为 50 的电流表D量程 0.6 A，内阻约为 0.2 的电流表E量程 6 V，内阻约为 15 k 的电压表F最大阻值 15 ，最大允许电流 1 A 的滑动变阻器G最大阻值 15 k，最大允许电流 0.5
14、 A 的滑动变阻器H开关一个，导线若干为了操作方便，且能比较精确地测量金属丝的电阻值，电流表选用_，滑动变阻器选用_(填写选用器材前的字母代号)；根据所选用的实验器材，设计出测量电阻的甲、乙两种电路，为尽可能减少实验误差，应采用图_(选填“甲”或“乙”)；7实验中测得该金属丝直径为 d，长度为 L，接入电路后，电压表示数为 U，电流表示数为 I，则该金属丝的电阻率的表达式为 _。(2)若另有一只待测电阻，用电流表内接和外接的测量结果不一致，有一位同学为了消除因电表内阻所带来的系统误差，他用两只相同的电压表，设计了如图所示的测量电路。实验操作步骤如下：按电路图连接好实验器材；闭合 S1，断开 S
15、2，读出此时电压表 V1的示数 U，电流表的示数 I；再闭合 S2，调节滑动变阻器 R，使电流表的示数仍为 I，此时读出电压表 V1的示数U1，电压表 V2的示数 U2。用测得的物理量表示待测电阻的阻值 Rx_。解析：(1)根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测金属丝的最大电流为 Imax ERxA 60 mA，所以电流表应选用 C；当滑动变阻器采用限流接法时，电路中需要的最大6100电阻为 Rmax 360 ，显然滑动变阻器应选用 F，由于 F 的最E13IA6135010 3大阻值比待测金属丝的阻值小得多，所以应采用分压接法。由上述分析可知，滑动变阻器应采用分压接法，所以应采用题图甲。根据 R
16、 及 R ，可得 。UI L14 d2 Ud24IL(2)当 S2断开时应有 U I(RA Rx)，当 S2闭合时应有 U1 IRA U2，解得 Rx。U U2 U1I答案：(1)C F 甲 (2) Ud24IL U U2 U1I7.压敏电阻由在压力作用下发生形变进而导致电阻率发生变化的材料组成，为了探究某压敏材料的特性，有人设计了如图甲所示的电路，其中电源电动势为 3 V、内阻约为 1 ，两个电流表量程相同均为 0.6 A，一个电流表内阻 r 已知，另外一个电流表内阻较小但阻值未知。(1)电路图甲中哪个电流表的内阻 r 已知_(填“A 1”或“A 2”)。(2)在某一个压力测试下，两个电流表 A1和 A2的读数分别为 I1和 I2，则压敏电阻的阻值 Rx_。8(3)经过测试获得压敏电阻的阻值和压力的关系如图乙所示，以竖直向下为正方向，则阻值和压力的关系式是_。解析：(1)没有电压表，但内阻已知的电流表不仅可以测出通过自身的电流，还可当作电压表使用，根据题图甲判断 A1可作为电压表测量压敏电阻两端的电压，所以 A1的内阻 r已知。(2)压敏电阻两端的电压为 I1r，电流为 I2 I1，所以压敏电阻的阻值 Rx 。I1rI2 I1(3)由题图乙知图像为一次函数图像，根据数学知识可得 Rx162 F。答案：(1)A 1 (2) (3) Rx162 FI1rI2 I1
