1、专题19 电学实验【2022年高考题组】1、(2022湖南卷T12)小梦同学自制了一个两挡位(“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为调零电阻(最大阻值为),、为定值电阻(),电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:(1)短接,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数为;保持电阻滑片位置不变,将单刀双掷开关与接通,电流计G示数变为,则_(填“大于”或“小于”);(2)将单刀双掷开关与接通,此时欧姆表的挡位为_(填“”或“”);(3)若从“”挡位换成“”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻的滑片应该_调节(填“向上”或“向下”);(4)在“”挡位调整
2、欧姆零点后,在间接入阻值为定值电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的;取走,在间接入待测电阻,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的,则_。【答案】 . 大于 . . 向上 . 【解析】(1)1根据题意可知,所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻,电源电动势不变,根据可知;(2)2当开关拨向时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大,即;(3)3从“”挡位换成“”挡位,即开关从拨向,全电路电阻增大,干路电流减小,短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计所在支路的电流,所以需要将的滑片向上调节;(4)4在“”挡
3、位,电路图结构简化如图第一次,当短接,全电路的总电阻为通过干路的电流为电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知第二次,之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为电流表偏转了量程的,则结合第一次和第二次解得第三次,之间接入,全电路总电阻为,通过干路的电流为电流表偏转了量程的,则结合第二次和第三次,解得2、(2022广东卷T12)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:(1)装置安装和电路连接;如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。(2)
4、导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L。将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关S1,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。闭合S2,电压表的示数_(选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I2,则此时导电绳的电阻Rx = _(用I1、I2和U表示)。断开S1,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤和。(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值_(选填“有”或“无”)影响。(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的RxL图线。将该导电绳
5、两端固定在某种机械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx为1.33k,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为_cm,即为机械臂弯曲后的长度。【答案】 . 变小 . . 无 . 51.80【解析】(2)1闭合S2后,并联部分的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数变小。2加在导电绳两端的电压为U,流过导电绳的电流为I2I1,因此导电绳的电阻(3)3在闭合S2之前,电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流,闭合S2之后,加在电压表两端的电压保持不变,因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1,故流过导电绳的电流是I2I1,与电压表内阻无关,电压表内阻对测量没有影响。(4)4由图c可
6、知,导电绳拉伸后的长度为51.80cm。 3、(2022山东卷T14)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:干电池E(电动势1.5V,内阻未知);电流表A1(量程10mA,内阻为90);电流表A2(量程30mA,内阻为30);定值电阻R0(阻值为150);滑动变阻器R(最大阻值为100);待测电阻Rx;开关S,导线若干。测量电路如图所示。(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路;闭合开关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_(填“A1”或“A2”);若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电
7、阻值应为_。(2)断开开关,保持滑片的位置不变。用Rx替换R0,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的处,则Rx的测量值为_。(3)本实验中未考虑电池内阻,对Rx的测量值_(填“有”或“无”)影响【答案】 . A1 . 60 . 100 . 无【解析】(1)1若不考虑电源内阻,且在电源两端只接R0时,电路中的电流约为由题知,闭合开关,调节滑片位置,要使电流表指针指在满刻度的处,则该同学选到的电流表应为A1。2当不考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有计算出R = 60(2)3断开开关,保持滑片的位置不变,用Rx替换R0,闭合开关后,有代入数据有Rx = 100(3)4若考虑电源内阻,根据闭合电路的
8、欧姆定律有联立计算出的Rx不受电源内阻r的影响。4、(2022全国甲卷T22)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势,内阻很小),电流表(量程,内阻约),微安表(量程,内阻待测,约),滑动变阻器R(最大阻值),定值电阻(阻值),开关S,导线若干。(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_;(2)某次测量中,微安表的示数为,电流表的示数为,由此计算出微安表内阻_。【答案】 . 见解析 . 990【解析】(1)1为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R0并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻R0的电流,从而
9、求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内电阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动电阻器采用分压式解法,实验电路原理图如图所示(2)2流过定值电阻R0的电流加在微安表两端的电压微安表的内电阻5、(2022全国乙卷T23)一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有:电压表V(量程为,内阻很大),电流表A(量程为,内阻为),电源E(电动势约为,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选或),定值电阻(阻值可选或),开关S,导线若干。(1)要求通过的电流可在范围内连续可调,在答题卡上将图(a)所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图_;(2)实验时,图(a)中的R应选最大阻值为_
10、(填“”或“”)的滑动变阻器,应选阻值为_(填“”或“”)的定值电阻;(3)测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中,电压表、电流麦的示数分别如图(b)和图(c)所示,则此时两端的电压为_V,流过的电流为_,此组数据得到的的阻值为_(保留3位有效数字)。【答案】 . . . . . . 【解析】(1)1电流表内阻已知,电流表与并联扩大电流表量程,进而准确测量通过的电流,电压表单独测量的电压;滑动变阻器采用分压式接法,电表从开始测量,满足题中通过的电流从连续可调,电路图如下(2)2电路中应选最大阻值为的滑动变阻器,方便电路的调节,测量效率高、实验误差小;3通过电流最大为,需要将电流表量程扩
11、大为原来的倍,根据并联分流的规律示意图如下根据并联分流,即并联电路中电流之比等于电阻的反比,可知解得(3)4电压表每小格表示,向后估读一位,即;5电流表每小格表示,本位估读,即,电流表量程扩大倍,所以通过的电流为;6根据欧姆定律可知6、(2022浙江6月卷T18)(1)探究滑动变阻器的分压特性,采用图1所示的电路,探究滑片P从A移到B的过程中,负载电阻R两端的电压变化。图2为实验器材部分连线图,还需要_(选填af、bf、fd、fc、ce或cg)连线。图3所示电压表的示数为_ V。已知滑动变阻器的最大阻值R0=10,额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10,以R两端电压U为纵轴,为横轴(x为A
12、P的长度,L为AB的长度),得到分压特性曲线为图4中的“I”;当R=100,分压特性曲线对应图4中的_(选填“”或“”);则滑动变阻器最大阻值的选择依据是_。(2)两个相同的电流表G1和G2如图5所示连接,晃动G1表,当指针向左偏转时,静止的G2表的指针也向左偏转,原因是_。A两表都是“发电机” BG1表是“发电机”,G2表是“电动机”CG1表和G2表之间存在互感现象DG1表产生的电流流入G2表,产生的安培力使G2表指针偏转【答案】 . af、fd、ce . . . . BD#DB【解析】(1)1依原理图可知,还需要af、fd、ce连线;2依题意,所示电压表的示数为1.50V,考虑到偶然误差也
13、可;3 假定AP部分的电阻为,分别与10与100并联再与BP部分的电阻串联;由于相同的与100并联后的电阻较与10并联后的电阻大,则根据闭合电路的欧姆定律可知,滑片在相同位置下,负载电阻越大,其两端电压越大;即在相同横坐标下,此时负载100时,电压表的示数应该较曲线为图4中的“I”来得大,故应该选“”。4由上述分析可知,对于不同的负载电阻,调节滑动触头时负载两端的电压变化规律不同,当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时,负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更迅速变化;当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值时,负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更加平稳变化,从而获得更多的实验数据。所以,在保证电路安全的情况
14、下,滑动变阻器最大阻值的选择依据是相比负载电阻越小越好,即。(2)5据题意可知:电流表主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈,G1和G2用导线连接起来当晃动动G1时,相当于G1中的线圈做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流;由于两个电表构成了闭合电路,则电流会通过G2表中的线圈,而该线圈处于磁场中,由于通电导线在磁场中受力的作用,G2的指针也会偏转;则G1表相当于“发电机”,G2表相当于“电动机”,故AC错误,BD正确。故选BD。7、(2022浙江1月卷T18)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值,使电流
15、表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图2中图线a所示。(1)在实验中使用的是_(选填“020”或“0200”)的滑动变阻器。(2)在某次测量时,电压表指针位置如图3所示,则读数U=_V。(3)已知合金丝甲的横截面积为7.010-8m2,则合金丝甲的电阻率为_m(结果保留2位有效数字)。(4)图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的图像,由图可知合金丝甲的横截面积_(选填“大于”、“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积。【答案】 . 020 . 1.32(1.311.34) . 0.9910-6(0.9610-61
16、10-6) . 小于【解析】(1)1由实验原理可知而由图像可知待测电阻最大约为8,为了使电压表有明显的读数变化,则滑动变阻器的阻值不能太大,故选020比较合适;(2)2量程为3V的电压表,精度为0.1V,估读到0.01V,则电压为1.32V(1.311.34);(3)3根据电阻定律有则图像的斜率为可得合金丝甲的电阻率为(0.9610-6110-6)(4)4 另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后,电阻率不变,而横截面积变为由图2中图线b可得解得故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积。8、(2022河北T12)某物理兴趣小组利用废弃电板煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电路如图1所
17、示,选用的器材有:限温开关S1(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内温度高于103时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S2(当锅内温度高于80时自动断开,温度低于70时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:加热电阻丝R(阻值为60,用于加热煮饭);限流电阻R1和R2,(阻值均为1k):指示灯L1和L2(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T。(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是_。A按下S1,L1和L2均发光B当锅内温度高于103时,S1自动断开,L1和L2均发光C保温过程中,S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D当锅内温度低于70时,
18、S2自动闭合,L1发光,L2熄灭(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是_(填写各步骤前的字母)。A将选择开关旋转到“ 100”位置B将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点C调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度D测量指示灯L1两端的阻值E将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时,将多用电表两表笔与L1两端接触,若指针如图3所示,可判断是_断路损坏;若指针如图4所示,可判断是_断路损坏。(用电路中的元件符号表示)【答案】 . CDDC . CABD
19、E . L1 . R1【解析】【详解】1A按下S1后L2支路被短路,则L2不会发光,A错误;B当锅内温度高于103时,S1断开,而要温度降到70以下时S2才会闭合,则此时L2可能发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,并联的整体再和L2、R2串联,则回路中并联的整体电阻RL = 10.42R并 = 56.64则回路总电阻R总 = 1067.06则回路总电流则L2一定发光,此时并联的整体的电压为U并 = I总R并 = 11.89V则流过L1的电流为则流过L1的电流小于30mA,则L1熄灭,B错误;C由题知,S2在锅内温度高于80时自动断开,锅内温度降到70以下时S2自动闭合,C正确;D当锅
20、内迢度低于70时,S2自动闭合,L2支路被短路,则L2不会发光,此时电路中R与R1和L1的串联部分并联,则此时流过L1的电流为则此时流过L1的电流大于30mA,则L1发光,D正确。故选CD。(2)2多用电表的操作步骤为:调整“指针定位螺丝”,使指什指到零刻度机械调零;将选择开关旋转到“ 100”位置选档;将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指计指向欧姆零点欧姆调零;测量指示灯L1两端的阻值测量;将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡关闭多用电表。故正确顺序为CABDE。3由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,则说明R、L2、R2、T均正常,如图3可看出L1两端有1090左右
21、的电阻,则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏。4由于使用时L1始终不亮,但加热和保温功能均正常,则说明R、L2、R2、T均正常,如图3可看出欧姆表的示数几乎为零,但由于RL = 10.42此时选用的是“ 100”档则说明灯泡L1正常,则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏。9、(2022湖北T13)某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后,为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率,进行了如下实验探究。(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D,示数如图甲所示,其读数为_mm。再用游标卡尺测得其长度L。(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.
22、6A、内阻为1.0,定值电阻R0的阻值为20.0,电阻箱R的最大阻值为999.9 。首先将S2置于位置1,闭合S1,多次改变电阻箱R的阻值,记下电流表的对应读数I,实验数据见下表。R/I/A /A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根据表中数据,在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_(结果保留2位有效数字)。最后可由表达式_得到该材料的电阻率(用D、L、表示)。(3)该小组根据图乙的电路和图丙的图像,还可以求得电源电动势
23、_V,内阻_。(结果均保留2位有效数字)(4)持续使用后,电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置,测得电路的电流,仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】 . 3.700 . 6.0 . . 12 . 3.0 . 偏小【解析】【详解】(1)1用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D,其读数为(2)(3)2345由电路可知,当将S2置于位置1,闭合S1时即由图像可知解得解得再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A,则解得根据 解得 (3)由(2)可知(4)根据表达式因电源电动势变小,内阻变大,则当安培表由相同读数时
24、,得到的的值偏小,即测量值偏小。【2021年高考题组】1. (2021全国卷甲卷) 某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)电压表(量程300mV,内阻300)电流表(量程300mA,内阻0.27)定值电阻R0滑动变阻器R1(阻值0-20)电阻箱R2(最大阻值9999.9)电源E(电动势6V,内阻不计)开关S、导线若干。完成下列填空:(1)有3个阻值分别为10、20、30的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流在0300mA的U-I曲线,R0应选取阻值为_的定值电阻;(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的_(填“a”或“b”
25、)端;(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R2的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,读取电压表和电流表的示数U、I,结果如图(b)所示。当流过电流表的电流为10mA时,小灯泡的电阻为_(保留1位有效数字);(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应将R2的阻值调整为_。然后调节滑动变阻器R1,测得数据如下表所示:U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.02000220.0240.0260.02800300.0(5)由图(b)和上表可知,随流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻
26、_(填“增大”“减小”或“不变”);(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡电功率W1=_W(保留2位有效数字);当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡的电功率为W2,则=_(保留至整数)。【答案】 (1). 10 (2). a (3). 0.7 (4). 2700 (5). 增大 (6). 0.074 (7). 10【解析】(1)1因为小灯泡额定电压2.5V,电动势6V,则滑动滑动变阻器时,为了保证电路安全,需要定值电阻分担的电压则有则需要描绘小灯泡在0300mA的伏安特性曲线,即R0应选取阻值为10;(2)2为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于变阻
27、器的a端;(3)3由图可知当流过电流表的电流为10mA时,电压为7mV,则小灯泡的电阻为(4)4由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时,有解得(5)5由图(b)和表格可知流过小灯泡电流增加,图像中变大,则灯丝的电阻增大;(6)6根据表格可知当电流为160mA时,电压表的示数为46mA,根据(4)的分析可知此时小灯泡两端电压为0.46A,则此时小灯泡电功率W1=0.46V0.16A0.074W7同理可知当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡两端电压为2.5V,此时小灯泡电功率W2=2.5V0.3A=0.75W故有。2. (2021全国卷乙卷)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电
28、池的电动势E(约)和内阻r(小于)。图中电压表量程为,内阻:定值电阻;电阻箱R,最大阻值为;S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空:(1)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电路电阻值可以选_(填“5.0”或“15.0”);(2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R和电压表的相应读数U;(3)根据图(a)所示电路,用R、E和r表示,得_;(4)利用测量数据,做图线,如图(b)所示:(5)通过图(b)可得_V(保留2位小数),_(保留1位小数);(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表,得到的电源电动势为,由此产生的误差为_%。【答案】 (1). 15.0 (2). (3). 1.55 (4
29、). 1.0 (5). 5【解析】(1)1为了避免电压表被烧坏,接通电路时电压表两端的电压不能比电表满偏电压大,则由并联电路分压可得代入数据解得因此选。(3)2由闭合回路的欧姆定律可得化简可得(5)34由上面公式可得,由图象计算可得k=(1.45-1.03)/(22.5-10)=0.034,求b方法如上图,因为原图原点不是(0,0),而是(5,0.8),所以要向左下方延长,找到图线与x=0的交点,求出它的y坐标为y=0.68,即为截距.代入可得,(6)5如果电压表为理想电压表,则可有则此时(算的电动势E=1.47V,内阻r=0.008?)因此误差为。3. (2021湖南卷)某实验小组需测定电池
30、的电动势和内阻,器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为)、一个电流表(内阻为)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺,无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下:(1)将器材如图(a)连接:(2)开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的_端(填“a”或“b”);(3)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数,得到多组数据;(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图(b)所示,图线斜率为,与纵
31、轴截距为,设单位角度对应电阻丝的阻值为,该电池电动势和内阻可表示为_,_(用、表示)(5)为进一步确定结果,还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验,在图(c)方框中画出实验电路图_(电阻丝用滑动变阻器符号表示);(6)利用测出的,可得该电池的电动势和内阻。【答案】 (1). (2). (3). (4). 【解析】(2)1开关闭合前,为了保护电路中的元件,应将电阻丝的最大阻值接入电路,根据电阻定律可知电阻丝接入越长,接入电阻越大,金属夹应夹在电阻丝的端。(4)2设圆心角为时,电阻丝接入电路中的电阻为,根据闭合电路欧姆定律可知整理得结合图象的斜率和截距满足,解得电源电动势和内阻为
32、(5)3实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关,考虑使用等效法测量电阻丝电阻,如图原理的简单说明: 将开关置于位置,读出电流表示数; 将开关置于电阻丝处,调节电阻丝的角度,直到电流表示数为,读出此时角度 ; 此时,即可求得数值。4. (2021广东卷)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔_,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而_。(2)再按图连接好电路进行测量。闭
33、合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到_端(选填“a”或“b”)。 将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。 再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。实验中记录的阻值_(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值_。【答案】 (1). 短接 (2). 减小 (3). b (4). 大于 (5). 【解析】(1)12选择倍率适当的欧姆档,将两表笔短接;欧姆表指针向右偏转
34、角度越大,则阻值越小,可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。(2)3闭合开关S前,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,即将滑片滑到b端;45因两次电压表和电流表的示数相同,因为即 可知R01大于R02。5. (2021河北卷) 某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有;小灯泡(,),直流电源(),滑动变阻器,量程合适的电压表和电流表,开关和导线若干,设计的电路如图1所示。(1)根据图1,完成图2中的实物连线_;(2)按照图1连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是_(单项选择,填正确答案标号);A电流表短路B滑动变阻器的滑片接触不良C滑动变阻器滑片的初始位置在
35、b端(3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到图像,其中一部分如图3所示,根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为_(保留三位有效数字)。【答案】 (1). (2). C (3). 【解析】(1)1电流表负极与滑动变阻器的右端的位置连接,如图(2)2开关闭合,小灯泡闪亮一下后灯丝烧断,说明通过小灯泡的电流过大。A电流表内阻非常小,短路几乎不影响通过小灯泡的电流,与灯丝烧断无关,A错误;B滑动变阻器滑片接触不良,无电流通过小灯泡,B错误;C滑动变阻器的滑片开始时置于端,小灯泡部分分压达到最大,通过电流最大,可能会烧断小灯泡灯丝,C正确;故选C。(3)根据小灯泡的伏安
36、特性曲线可知在点时的电压和电流分别为,根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为。6. (2021浙江卷)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数_A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表_(填“内”或“外”)接法。(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图_;先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电
37、阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻_。此方法_(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是_。【答案】 (1). 0.34 (2). 见解析 (3). 外 (4). 5 (5). 有 (6). 电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)【解析】(1)1由电流表的表盘可知电流大小为0.34A2电压表的百分比变化为电流表的百分比变化为因此可知电压表的示数变化更明显,说明电流表的分压更严重,因此不能让电流表分压,采用外接法(2)3电路图如图4两次实验中电路电流相同,因此可有可得读数可得56电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近,这样测得的阻值不够精确
38、,如待测电阻阻值为5.4,则实验只能测得其为,误差较大。7. (2021山东卷)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);电源E(电动势,内阻r约为);电阻箱R(阻值范围);滑动变阻器(最大阻值);滑动变阻器(最大阻值);微安表(量程,内阻等于);开关两个,温控装置一套,导线若干。同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:按图示连接电路;闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;记录此时的温度和
39、电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用_(填“”或“”)。(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路_。(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为_(结果保留到个位),该测量值_(填“大于”或“小于”)真实值。(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐_(填“增大”或“减小”)。【答案】 . . . 3500 . 大于 . 减小【解析】【分析】【详解】(1)1用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变
40、阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选R1。(2)2电路连接图如图所示(3)3微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,即可得4当断开S2,微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律,总电阻比原来2倍略大,也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。(4)5由于是图像,当温度T升高时,减小,从图中可以看出减小,从而减小,因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。【2020年高考题组】1(2020新课标
41、卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 k,电流表内阻为0.5。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条UI图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题:(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在_(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线_(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为_(保留1位小数)。(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待
42、测电阻的阻值为_(保留1位小数)。【答案】、 I 【解析】(1)若将电压表接在、之间,则根据一次函数关系可知对应斜率为。若将电压表接在、之间,电流表分压为根据欧姆定律变形可知解得根据一次函数可知对应斜率为,对比图像的斜率可知所以II图线是采用电压表跨接在、之间。(2)因为待测电阻为几十欧姆的电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为左右,根据说明电流表的分压较小,电流表的分流较大,所以电压表应跨接在、之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。根据图像可知,考虑电流表内阻,则修正后的电阻为。2(2020新课标卷)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V,0.30 A)的伏安特性。所用器材有:电流表A1(量程200 mA,内阻Rg1=10.0 ),电流表A2(量程500 mA,内阻Rg2=1.0 )、定值电阻R0(阻值R0=10.0 )、滑动变阻器R1(最大阻值10 )、电源E(电动势4.5 V,内阻很小)、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图(a)所示。(1)根据图(a),在图(b)的实物图中画出连线_。(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流,利用I1、I2、Rg1和R0写出:小灯泡两端的电压