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專題十六、電學(xué)實驗
第一部分 織網(wǎng)點睛，綱舉目張

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/mm
10
9
0.1
0.1
主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n
20
19
0.05
0.05
主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n
50
49
0.02
0.02
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)的三點注意
①螺旋測微器讀數(shù)時要估讀，以毫米為單位，小數(shù)點后必須為3位，同時注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注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)則
量程
精確度
讀數(shù)規(guī)則
電流表0～3 A
0.1 A
與刻度尺一樣，采用估讀，讀數(shù)規(guī)則較簡單，只需要精確值后加一估讀數(shù)即可
電壓表0～3 V
0.1 V
電流表0～0.6 A
0.02 A
估讀位與最小刻度在同一位，采用估讀
電壓表0～15 V
0.5 V
估讀位與最小刻度在同一位，采用估讀


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)注意量程；歐姆表的刻度是不均勻的，讀數(shù)時應(yīng)注意乘倍率。
2．使用多用電表的六個注意事項
(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(jī)械零點”與“歐姆零點”：“機(jī)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)根據(jù)估計阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷?。由于歐姆擋的刻度不均勻，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”擋或交流電壓最高擋。

1．實驗器材的選擇
(1)電源的選擇：一般根據(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：一般根據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測電流的最大電流值選擇電流表；電表的指針擺動的幅度較大，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


誤差原因
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＝＝RA＋Rx＞Rx
電阻的測量值大于真實值
R測＝＝·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，常采用分壓電路；當(dāng)滑動變阻器的阻值與負(fù)載相差不大時，常采用限流電路。另外，必須采用分壓電路的情況有三種：①要求電壓從零開始變化；②滑動變阻器太小，不能起到限流的作用；③要求獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù)。若兩種電路均可，則采用限流式，因為限流式損耗功率小。

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實驗，其實驗原理和設(shè)計思路為：
1．實驗原理
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


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)r
E＝U＋r
E＝IR＋I(xiàn)r
電路圖




關(guān)系式
U＝E－Ir
＝＋
＝＋
圖像




縱軸截距：E
斜率大?。簉
縱軸截距：
斜率：
縱軸截距：
斜率：
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


第二部分 實戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練
1．（6分）（2022重慶高考）某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時，其阻值隨溫度的變化關(guān)系。實驗電路如圖所示，實驗設(shè)定恒定電流為，主要實驗器材有：恒壓直流電源E、加熱器、測溫儀、熱敏電阻、可變電阻、電流表A、電壓表V。

（1）用加熱器調(diào)節(jié)的溫度后，為使電流表的示數(shù)仍為，須調(diào)節(jié)__________（選填一種給定的實驗器材）。當(dāng)兩端未連接電壓表時，電流表示數(shù)為；連接電壓表后，電流表示數(shù)顯著增大，須將原電壓表更換為內(nèi)阻__________（選填“遠(yuǎn)大于”“接近”“遠(yuǎn)小于”）阻值的電壓表。
（2）測得兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從變化到的過程中，的阻值隨溫度的平均變化率是__________（保留2位有效數(shù)字）。

11【參考答案】. ① 可變電阻R1 ②. 遠(yuǎn)大于 ③. 1.2
【名師解析】（1）恒壓直流電源E輸出電壓不變，用加熱器調(diào)節(jié)的溫度后，為使電流表的示數(shù)仍為，須調(diào)節(jié)可變電阻R1。
連接電壓表后，電流表示數(shù)顯著增大，說明電壓表與熱敏電阻并聯(lián)后的電阻顯著減小，由并聯(lián)電阻公式
R并==
由此可知，須將原電壓表更換為內(nèi)阻遠(yuǎn)大于阻值的電壓表。
（2）由圖可得溫度為，電壓表示數(shù)為1.6V，實驗設(shè)定恒定電流為，由歐姆定律可得此溫度熱敏電阻的電阻值為32kΩ；溫度為，電壓表示數(shù)為1.3V，實驗設(shè)定恒定電流為，由歐姆定律可得此溫度熱敏電阻的電阻值為26kΩ；溫度從變化到的過程中，的阻值隨溫度的平均變化率是==-1.2，負(fù)號表示隨著溫度升高熱敏電阻的溫度減小。
2.（2022高考北京卷）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。
（1）用電壓表（內(nèi)阻約為）和電流表（內(nèi)阻約為）測量一個電阻的阻值（約為）。要求盡量減小實驗誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的______________（選填“甲”或“乙”）。

（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值，下列實驗步驟正確的操作順序為______________（填各實驗步驟前的字母）。
A．將選擇開關(guān)置于“”位置
B．將選擇開關(guān)置于“”位置
C．將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開
D．將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”
（3）圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學(xué)在實驗中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則______________（選填選項前的字母）。

A．導(dǎo)線斷路 B．滑動變阻器斷路
C．導(dǎo)線斷路 D．滑動變阻器短路
15．（8分）
【參考答案】
（1）甲 （2）ADCB （3）C
【命題意圖】此題考查電學(xué)實驗及其相關(guān)知識點。
【名師解析】（1）由于待測電阻只有5Ω左右，要求盡量減小實驗誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是電流表外接電路，圖甲。（2）多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值，應(yīng)該將將選擇開關(guān)置于“”位置，將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”，將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開，將選擇開關(guān)置于“”位置，即實驗步驟正確的操作順序為ADCB。（3）在實驗中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)，說明電流表沒有與電源形成閉合回路，而電壓表與電源形成閉合回路，所以是導(dǎo)線斷路，選項C正確。
3. （2022高考遼寧物理）某同學(xué)要將一小量程電流表（滿偏電流為，內(nèi)阻為）改裝成有兩個量程的電流表，設(shè)計電路如圖（a）所示，其中定值電阻，。

（1）當(dāng)開關(guān)S接A端時，該電流表的量程為___________；
（2）當(dāng)開關(guān)S接B端時，該電流表的量程比接在A端時___________（填“大”或“小”）
（3）該同學(xué)選用量程合適電壓表（內(nèi)阻未知）和此改裝電流表測量未知電阻的阻值，設(shè)計了圖（b）中兩個電路。不考慮實驗操作中的偶然誤差，則使用___________（填“甲”或“乙”）電路可修正由電表內(nèi)阻引起的實驗誤差。

【參考答案】 （1） 1 （2） 大 （3） 乙
【命題意圖】本題考查電流表改裝、歐姆定律、串并聯(lián)電路規(guī)律及其相關(guān)知識點.。
【名師解析】
（1）由圖可知當(dāng)S接A時，R1和R2串聯(lián)接入電路，和電流表并聯(lián)，滿偏時電流表兩端的電壓為

此時R1和R2的電流為
所以總電流為I總=Im+I=1mA，即量程為0~1mA。
（2）當(dāng)開關(guān)S接B端時，由圖可知電阻R1和電流表串聯(lián)再和電阻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，流過電阻R2的電流變大，干路電流變大，即量程變大；所以開關(guān)S接B端時，該電流表的量程比接在A端時大。
（3）圖甲是電流表的外接法，誤差是由于電壓表的分流引起的；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，因為題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)阻引起的實驗誤差。
4．（2022新高考海南卷）現(xiàn)要測量一個滿偏電流的表頭內(nèi)阻并改裝成量程為的電流表，如圖所示，
①先閉合開關(guān)，再調(diào)整滑動變阻器，使電流表A的示數(shù)為，電流表G的示數(shù)如圖所示，則流過G的電流是 。若電流表內(nèi)阻，則表頭內(nèi)阻rg= 。
②給G并聯(lián)一個的電阻進(jìn)行校準(zhǔn)時，當(dāng)電流表G的示數(shù)為時，標(biāo)準(zhǔn)電流表A的示數(shù)為，則改裝之后的電流表實際量程是 ；
③若要把它改裝成量程為的電流表，還需要在兩邊并聯(lián)一個R2= R1的電阻。

【參考答案】①30.0μA②0.95mA③18
【名師解析】①根據(jù)電流表讀數(shù)規(guī)則，電流表G的示數(shù)為30.0μA。
根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律，84×10-3×1.0=30.0×10-6×rg，解得rg=2800Ω
②由 rg=（0.76mA-）R1，解得R1=Ω。由Ig rg=（I1-Ig）R1，解得改裝之后的電流表實際量程是I1=0.95mA。
③若要把它改裝成量程為I2=1mA的電流表，由Ig rg=（I2-I1）R2，解得R2=2800Ω=18R1.

5. （2022高考湖北物理）某探究小組學(xué)習(xí)了多用電表的工作原理和使用方法后，為測量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率，進(jìn)行了如下實驗探究。
（1）該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為_____mm。再用游標(biāo)卡尺測得其長度L。

（2）該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0Ω，定值電阻R0的阻值為20.0Ω，電阻箱R的最大阻值為999.9 Ω。首先將S2置于位置1，閉合S1，多次改變電阻箱R的阻值，記下電流表的對應(yīng)讀數(shù)I，實驗數(shù)據(jù)見下表。
R/Ω
I/A
/A-1
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
0.222
4.50
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出圖像。再將S2置于位置2，此時電流表讀數(shù)為0.400A。根據(jù)圖丙中的圖像可得_____Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。最后可由表達(dá)式____得到該材料的電阻率（用D、L、表示）。

（3）該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的圖像，還可以求得電源電動勢_________V，內(nèi)阻_______Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（4）持續(xù)使用后，電源電動勢降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置，測得電路的電流，仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
【參考答案】（1）3.700mm （2）6.0Ω （3）12V 3.0 Ω （4）偏小
【命題意圖】本題考查電阻和電阻率測量實驗，閉合電路歐姆定律，電阻定律及其相關(guān)知識點，考查實驗探究能力。
【解題思路】（1）根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，圓柱形電阻的直徑D=3.5mm+0.200mm=3.700mm.
（2）根據(jù)圖乙電路，由閉合電路歐姆定律，E=I（R0+r+RA+R），變化為=+R，－Ｒ圖像中Ｒ與Ｉ一一對應(yīng)，將Ｓ２置于位置２，電流0.400A對應(yīng)的=2.5，Rx=6.0Ω。由電阻定律，Rx=ρ, S=, 解得：ρ=
（3）=+R，－Ｒ圖像斜率=0.083，解得電源電動勢E=12V；由=2.0，解得r=3Ω。
（4）若電源電動勢降低，則圖像斜率變大，截距變大，仍根據(jù)原來描繪的圖像測量電阻，則得到的該電阻測量值偏小。
或根據(jù)表達(dá)式分析，因電源電動勢變小，內(nèi)阻變大，則當(dāng)安培表有相同讀數(shù)時，得到的的值偏小，即測量值偏小。

6. （2022山東物理） 某同學(xué)利用實驗室現(xiàn)有器材，設(shè)計了一個測量電阻阻值的實驗。實驗器材：
干電池E（電動勢1.5V，內(nèi)阻未知）；
電流表A1（量程10mA，內(nèi)阻為90Ω）；
電流表A2（量程30mA，內(nèi)阻為30Ω）；
定值電阻R0（阻值為150Ω）；
滑動變阻器R（最大阻值為100Ω）；
待測電阻Rx；
開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
測量電路如圖所示。


（1）斷開開關(guān)，連接電路，將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學(xué)選用的電流表為_______（填“A1”或“A2”）；若不考慮電池內(nèi)阻。此時滑動變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為________Ω。
（2）斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變。用Rx替換R0，閉合開關(guān)后，電流表指針指在滿刻度的處，則Rx的測量值為________Ω。
（3）本實驗中未考慮電池內(nèi)阻，對Rx的測量值_________（填“有”或“無”）影響
【參考答案】 ①. A1 ②. 60 ③. 100 ④. 無
【命題意圖】本題考查測量電阻實驗、閉合電路歐姆定律及其相關(guān)知識點。
【名師解析】
（1）[1]若不考慮電源內(nèi)阻，且在電源兩端只接R0時，電路中的電流約為

由題知，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置，要使電流表指針指在滿刻度的處，則該同學(xué)選到的電流表應(yīng)為A1。
[2]當(dāng)不考慮電源內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有

計算出
R = 60Ω
（2）[3]斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變，用Rx替換R0，閉合開關(guān)后，有

代入數(shù)據(jù)有Rx = 100Ω
（3）[4]若考慮電源內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有


聯(lián)立計算出的Rx不受電源內(nèi)阻r的影響。
7．（2022·全國理綜甲卷·22）（5分）
某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實驗器材有：電源E（電動勢，內(nèi)阻很?。?，電流表（量程，內(nèi)阻約），微安表（量程，內(nèi)阻待測，約），滑動變阻器R（最大阻值），定值電阻（阻值），開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

（1）在答題卡上將圖中所示的器材符號連線，畫出實驗電路原理圖；
（2）某次測量中，微安表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，由此計算出微安表內(nèi)阻_____。
【參考答案】（1）

（2）990
【命題意圖】本題考查測量微安表內(nèi)阻、歐姆定律、并聯(lián)電路規(guī)律，電路設(shè)計與連接。
【解題思路】為了準(zhǔn)確測出微安表兩端的電壓，可以讓微安表與定值電阻R0并聯(lián)，再與電流表串聯(lián)，通過電流表的電流與微安表的電流之差，可求出流過定值電阻R0的電流，從而求出微安表兩端的電壓，進(jìn)而求出微安表的內(nèi)電阻，由于電源電壓過大，并且為了測量多組數(shù)據(jù)，滑動電阻器采用分壓式解法，實驗電路原理圖如圖所示

（2）由并聯(lián)電路規(guī)律，IGRg=（I-IG）R0，解得Rg=990Ω
8. （2022·全國理綜乙卷·23）一同學(xué)探究阻值約為的待測電阻在范圍內(nèi)的伏安特性?？捎闷鞑挠校弘妷罕鞻（量程為，內(nèi)阻很大），電流表A（量程為，內(nèi)阻為），電源E（電動勢約為，內(nèi)阻不計），滑動變阻器R（最大阻值可選或），定值電阻（阻值可選或），開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

（1）要求通過的電流可在范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（a）所示的器材符號連線，畫出實驗電路的原理圖________；
（2）實驗時，圖（a）中的R應(yīng)選最大阻值為______（填“”或“”）的滑動變阻器，應(yīng)選阻值為______（填“”或“”）的定值電阻；
（3）測量多組數(shù)據(jù)可得的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流麥的示數(shù)分別如圖（b）和圖（c）所示，則此時兩端的電壓為______V，流過的電流為_____，此組數(shù)據(jù)得到的的阻值為______（保留3位有效數(shù)字）。

【參考答案】 ①.
②. ③. ④. ⑤. ⑥.
【名師解析】
（1）[1]電流表內(nèi)阻已知，電流表與并聯(lián)擴(kuò)大電流表量程，進(jìn)而準(zhǔn)確測量通過的電流，電壓表單獨(dú)測量的電壓；滑動變阻器采用分壓式接法，電表從開始測量，滿足題中通過的電流從連續(xù)可調(diào)，電路圖如下

（2）[2]電路中應(yīng)選最大阻值為的滑動變阻器，方便電路的調(diào)節(jié)，測量效率高、實驗誤差小；
[3]通過電流最大為，需要將電流表量程擴(kuò)大為原來的倍，根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律示意圖如下

根據(jù)并聯(lián)分流，即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比，可知

解得

（3）[4]電壓表每小格表示，向后估讀一位，即；
[5]電流表每小格表示，本位估讀，即，電流表量程擴(kuò)大倍，所以通過的電流為；
[6]根據(jù)歐姆定律可知
9．（2022·高考河北物理12，9分）某物理興趣小組利用廢棄電板煲的部分器材自制簡易電飯煲，設(shè)計電路如圖1所示，選用的器材有：限溫開關(guān)（手動將其按下，開始持續(xù)加熱煮飯，當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于時自動斷開，之后不能自動閉合）；保溫開關(guān)（當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于時自動斷開，溫度低于時自動閉合）；電飯煲的框架（結(jié)構(gòu)如圖2所示）。自備元件有：加熱電阻絲R（阻值為，用于加熱煮飯）；限流電阻R1和，（阻值均為）：指示燈和（，當(dāng)電流低于時可視為熄滅）；保險絲T。

（1）按照興趣小組設(shè)計的電路，下列說法正確的是________（多選）。
A．按下，和均發(fā)光
B．當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于時，自動斷開，和均發(fā)光
C．保溫過程中，自動在閉合、斷開狀態(tài)之間交替切換
D．當(dāng)鍋內(nèi)溫度低于時，自動閉合，發(fā)光，熄滅
（2）簡易電飯煲制作完成后，試用時始終不亮，但加熱和保溫功能均正常。在不增加元件的前提下，斷開電源，使用多用電表判斷發(fā)生故障的元件。下列操作步驟的正確順序是________（填寫各步驟前的字母）。
A．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”位置
B．將兩支表筆直接接觸，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向歐姆零點
C．調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度
D．測量指示燈兩端的阻值
E．將選擇開關(guān)置于OFF位置或交流電壓最高擋

操作時，將多用電表兩表筆與兩端接觸，若指針如圖3所示，可判斷是________斷路損壞；若指針如圖4所示，可判斷是________短路損壞。（用電路中的元件符號表示）
【參考答案】（1）BCD （2）斷路 短路
【名師解析】(1) 按下，短路，不發(fā)光，發(fā)光，A錯誤；．當(dāng)鍋內(nèi)溫度高于時，自動斷開，兩指示燈和兩限流電阻串聯(lián)與電源形成閉合電路，由歐姆定律，指示燈中電流I=0.1A，高于，和均發(fā)光，B正確；保溫過程中，自動在閉合、斷開狀態(tài)之間交替切換，C正確；當(dāng)鍋內(nèi)溫度低于時，自動閉合，發(fā)光，短路， 熄滅，D正確。
（2）斷開電源，使用多用電表歐姆檔判斷發(fā)生故障的元件。
操作時，將多用電表兩表筆與兩端接觸，若指針如圖3所示，其電阻為1100Ω，大約為R和R0串聯(lián)電阻值，可判斷是L1斷路損壞；若指針如圖4所示，其阻值為零，可判斷是L1短路損壞。
10. （2021重慶高考）（9分）某興趣小組使用如圖1電路，探究太陽能電池的輸出功率與光照強(qiáng)度及外電路電阻的關(guān)系，其中P為電阻箱，R0是阻值為37.9kΩ的定值電阻，E是太陽能電池，是電流表（量程0~100μA，內(nèi)阻2.10kΩ）

（1）實驗中若電流表的指針位置如題圖2所示，則電阻箱P兩端的電壓是 V。（保留3位有效數(shù)字）
（2）在某光照強(qiáng)度下，測得太陽能電池的輸出電壓U與電阻箱P的電阻R之間的關(guān)系如圖3中的曲線①所示。不考慮電流表和電阻R0消耗的功率，由該曲線可知，M點對應(yīng)的太陽能電池的輸出功率是 mW。（保留3位有效數(shù)字）
（3）在另一更大光照強(qiáng)度下，測得U——R關(guān)系如圖3中的曲線②所示。同樣不考慮電流表和電阻R0消耗的功率，與曲線①相比，在電阻R相同的情況下，曲線②中太陽能電池的輸出功率 （選填“較小”、“較大”），由圖像估算曲線②中太陽能電池的最大輸出功率約為 mW。（保留3位有效數(shù)字）

【參考答案】（1）2.48（2）40.5（3）較大
【名師解析】（1）根據(jù)電流表讀數(shù)規(guī)則，電流表讀數(shù)是I=62.0μA=6.20×10-5A。電阻箱P兩端的電壓是U=I（rg+R0）=6.20×10-5×（2.10+37.9）×103V=2.48V。
（2）M點對應(yīng)的電壓U=1.80V，電阻R=80.0Ω，太陽能電池的輸出功率P=U2/R=4.05×10-2W=40.5mW。
（3）與曲線①相比，在電阻R相同的情況下，曲線②中太陽能電池的電壓較大，由P=U2/R可知，曲線②中太陽能電池的輸出電功率較大。由圖像②可知，太陽能電池電動勢為E=2.80V，太陽能電池的內(nèi)阻隨外接電阻R的增大而減小，可估算出當(dāng)R=30Ω時電池內(nèi)阻約為30Ω，太陽能電池輸出功率最大，最大輸出電功率P=E2/4R=0.0667W=66.7mW。

第三部分 思路歸納，內(nèi)化方法
1．實驗器材的選擇
實驗器材的選擇原則
安全、精確、方便，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
實驗器材的選擇思路
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，確定實驗電路和實驗器材
電流表和電壓表的選擇
①根據(jù)電源的參數(shù)來選擇
②根據(jù)電路中的最大電流(或者最大電壓)來選擇
③根據(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)該選用最大阻值較小、額定電流較大的滑動變阻器
②用限流式接法時，應(yīng)該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＞，則采用電流表內(nèi)接法，此時R測＝＝Rx＋RA＞Rx。
(2)若Rx＜，則采用電流表外接法，此時R測＝＝＜Rx。
3．實物圖連線的注意事項
(1)按從電源“＋”極到“－”極的順序連接電路，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一致，有無元件連接錯誤等。
4．保護(hù)電阻的處理
為了保護(hù)電路，一般會在電路中加入一個保護(hù)電阻，例如在測電源電動勢和內(nèi)阻實驗方案一中可將保護(hù)電阻看成滑動變阻器的一部分；方案二中可將保護(hù)電阻看成電源內(nèi)阻的一部分，求解電源內(nèi)阻時一定要注意減去保護(hù)電阻的阻值。

5．電表的“三用”
如果知道電表的內(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)試能力
1. （2022年9月甘肅張掖一診）某同學(xué)用以下器材接成如圖甲所示的電路，并將原微安表盤改成如圖乙所示的歐姆表盤，成功地改裝了一個簡易的“”的歐姆表，使用中發(fā)現(xiàn)這個歐姆表用來測量阻值在范圍內(nèi)的電阻時精確度令人滿意，表盤上數(shù)字“15”為原微安表盤滿偏電流一半處。所供器材如下：

A．滿偏電流的微安表一個 B．電動勢，電阻可忽略不計的電池
C．阻值調(diào)至的電阻箱R D．紅、黑測試表筆和導(dǎo)線若干
（1）根據(jù)題中信息可知原微安表的內(nèi)阻___________。
（2）在圖甲電路的基礎(chǔ)上，不換微安表和電池，圖乙的刻度也不改變，僅增加1個電阻，就能改裝成“”的歐姆表。要增加的電阻應(yīng)接在___________之間（填a、b、c），電阻阻值為___________。（保留兩位有效數(shù)字）
【參考答案】 ①. ②. a、c ③.
【名師解析】
（1）[1]當(dāng)微安表滿偏時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有
代入數(shù)據(jù)解得
（2）[2]要改裝成“”的歐姆表，就要減少表的內(nèi)阻，應(yīng)在ac之間并聯(lián)一個電阻 ，才能使表內(nèi)總電阻等于中值電阻
[3]根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點有
代入數(shù)據(jù)解得
2．（8分）（2022年9月河北示范性高中調(diào)研）某同學(xué)欲用多用電表、電壓表、電阻箱及單刀雙擲開關(guān)等器材測多用電表的內(nèi)阻和表內(nèi)電池的電動勢，主要操作步驟如下：
（1）將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋的“×1k”擋，然后將紅、黑表筆短接，進(jìn)行______。（填“機(jī)械調(diào)零”或“歐姆調(diào)零”）。
（2）如圖所示，將多用電表、電壓表、電阻箱及單刀雙擲開關(guān)進(jìn)行正確連接。單刀雙擲開關(guān)S接2位置時，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為時，多用電表的指針指到直流電流刻度盤滿偏值的位置，則多用電表的內(nèi)阻r＝______Ω。

（3）將單刀雙擲開關(guān)S接1位置時，電壓表的讀數(shù)為2.0V。多用電表的指針指到直流電流刻度盤滿偏值的位置，則電壓表的內(nèi)阻______Ω。電池電動勢E＝______V。
【參考答案】：（1）歐姆調(diào)零（2分） （2）10000（2分）
（3）2500（2分） 10（2分）
【名師解析】：（1）使用多用電表的歐姆擋時，每一次選好倍率檔后，都要將紅、黑表筆短接，進(jìn)行“歐姆調(diào)零”。
（2）單刀雙擲開關(guān)S接2位置時，由閉合電路歐姆定律可知
則有，解得r＝10000Ω
（3）同理，將單刀雙擲開關(guān)S接1位置時，則有，解得
由閉合電路歐姆定律可得
3．（8分）（2023江西紅色十校第一次聯(lián)考）某同學(xué)想精確測量某電阻R的阻值。
（1）他先用歐姆表的“×10”擋粗測電阻，進(jìn)行歐姆調(diào)零后，被測電阻接在兩表筆間，指針的位置如圖甲所示，則電阻阻值為______Ω。

（2）為了精確測量該電阻的阻值，實驗室提供了以下器材：

A．電源（電動勢E約為1.5V，內(nèi)阻）；
B．電流表（量程為0~5mA，內(nèi)阻）；
C．電流表（量程為0~10mA，內(nèi)阻）；
D．定值電阻；
E．定值電阻；
F．滑動變阻器（阻值范圍為0~10Ω）；
G．滑動變阻器（阻值范圍為0~150Ω）；
H．開關(guān)，導(dǎo)線若干。
實驗要求盡可能多測量幾組數(shù)據(jù)，定值電阻應(yīng)選用______（填“”或“”），滑動變阻器應(yīng)選用______（填“”或“”），根據(jù)選用的器材在圖乙的方框內(nèi)畫出電路圖，圖上標(biāo)出所選器材的符號。
（3）根據(jù)設(shè)計的電路圖連接電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電流表、的示數(shù)、，作出圖像，如圖丙所示，則被測電阻的阻值______Ω（結(jié)果保留1位小數(shù)）。
【參考答案】（1）140（2分）（2）（1分）（1分）見解析（2分）
（3）135.7（2分）
【名師解析】（1）歐姆表粗測被測電阻的阻值為140Ω。
（2）由于測量電路的最大電流，因此電流表在測量電路的干路上，內(nèi)阻已知，量程是的一半，為了多測量幾組數(shù)據(jù)，盡可能使所在支路的電阻與被測電阻的阻值接近，因此用與串聯(lián)后再與并聯(lián)，由于要盡可能多測量幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓電路，選用最大阻值小的，電路圖如圖所示。

（3）由題意知，，則，
即，解得。
4．（2023湖南長沙名校聯(lián)合體聯(lián)考）（9分）小劉同學(xué)用如圖甲所示電路測量兩節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，有以下器材可供選擇：

A．理想電壓表，量程為3.0V；
B．電阻箱R，0～9.99Ω；
C．定值電阻，阻值約0.90Ω；
D．兩節(jié)干電池，電動勢約為3.0V，內(nèi)阻約為0.2Ω；
E．單刀雙擲，單刀單擲開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干．
實驗步驟如下：
（1）將接到a端，閉合，撥動電阻箱旋鈕，使電阻箱阻值為2.00Ω，此時電壓表的讀數(shù)如圖乙所示，則其讀數(shù)為_____V；然后保持電阻箱示數(shù)不變，將切換到b端，閉合，電壓表讀數(shù)為2.70V，由此可算出電阻的阻值為_____Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（2）該同學(xué)將切換到a端，閉合，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U。
（3）由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的圖線，由此可求得電源電動勢E=______V，電源內(nèi)阻r=_____Ω（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

（4）進(jìn)行實驗后小李同學(xué)說將單刀雙擲開關(guān)接到b也可測量電源的電動勢和內(nèi)電阻。你認(rèn)為哪種測量方法好______（填“小劉”或“小李”），理由是_______________________________________________________。
【參考答案】．（9分）（1）1.80（1分） 1.00（1分）
（3）2.94（2分） 0.18（2分）
（4）小劉（1分）
將接到a端，把看成電源的內(nèi)阻的一部分，當(dāng)電阻箱阻值變化時，外電壓變化幅度大，畫出圖線斜率較大（2分）（答出畫出圖線斜率較大即可給分）
【名師解析】（1）電壓表的讀數(shù)為，將切換到b端，根據(jù)串聯(lián)分壓，解得．
（3）由閉合電路歐姆定律可得，
則可得，
對比圖像可知，，
解得，。
（4）小劉同學(xué)，將接到端，把看成電源的內(nèi)阻的一部分，當(dāng)電阻箱阻值變化時，內(nèi)電壓變化大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，外電壓變化幅度大，畫出圖線斜率較大。

5. （2023陜西師大附中期初檢測）某物理興趣小組準(zhǔn)備測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了如下器材：
A．電流表A1（量程3mA，內(nèi)阻為199Ω）
B．電流表A2（量程1500mA，內(nèi)阻為1Ω）
C．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻很大）
D．滑動變阻器R1（阻值范圍0～5Ω，額定電流2A）
E．滑動變阻器R2（阻值范圍0～500Ω，額定電流1A）
F．定值電阻R3＝1Ω
G．定值電阻R4＝1kΩ
以及待測干電池，開關(guān)、導(dǎo)線若干。
同學(xué)們根據(jù)提供的器材，設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路圖。

（1）請根據(jù)電路圖，將實物圖中連線補(bǔ)充完整______。
（2）該小組查閱資料知干電池的內(nèi)阻約為3Ω，為了盡量減小誤差且方便操作，圖中電流表應(yīng)選擇______（填“A1”或“A2”），滑動變阻器應(yīng)選擇______（填“R1”或“R2”），定值電阻應(yīng)選擇______（填“R3”或“R4”）。
（3）同學(xué)們利用上述實驗裝置測得了多組實驗數(shù)據(jù)，并將電流表的讀數(shù)作為橫坐標(biāo)，電壓表的讀數(shù)作為縱坐標(biāo)，選取合適的標(biāo)度，繪制了如圖丙所示的圖線。則該小組同學(xué)測定的干電池電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω。（填含有a、b、c的表達(dá)式）
【參考答案】 ①.
②. A1 ③. R1 ④. R3 ⑤. a ⑥.
【名師解析】
（1）[2]根據(jù)電路圖，實物連線圖如圖所示：

（2）[2]因測量一節(jié)干電池的電動勢約為1.5V，干電池的內(nèi)阻約為3Ω，因此電路的最大電流約為

因此選A2量程過大，因此要選擇A1并聯(lián)電阻改裝電流表即可，則電流表選擇A1；
[3]滑動變阻器R2阻值過大，不方便操作，則滑動變阻器選擇R1；
[4]電流表A1量程3mA，內(nèi)阻為199Ω，要將A1并聯(lián)電阻改裝約為500mA的電流表，根據(jù)并聯(lián)電路分流關(guān)系可得選擇R3以后可將電流表A1改為600mA量程，滿足實驗要求。
（3）[5][6]電流表A1內(nèi)阻為199Ω，定值電阻R3阻值1Ω，若設(shè)電流表讀數(shù)為I，則電路中的總電流為200I，由閉合電路的歐姆定律
U＝E－200rI
由圖像可知
E＝a
|k|＝200r＝
解得r＝
6. （2023湖南永州一模）在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，備有下列器材：
待測干電池
電流表A1（0~3mA，內(nèi)阻r1=5.0Ω）
電流表A2（0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
滑動變阻器R1（0~10Ω，允許通過的最大電流為2.0A）
滑動變阻器R2（0~100Ω，允許通過的最大電流為1.0A）
定值電阻R3（阻值為9.5Ω）
定值電阻R4（阻值為95Ω）
定值電阻R5（阻值995Ω）
開關(guān)和導(dǎo)線若干
（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，圖中電流表x應(yīng)選________，定值電阻應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選__________。（均填寫器材的字母代號）

（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)實驗電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1與（I1+ I2）的關(guān)系圖線，I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，則由圖線可求被測干電池的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=_______Ω。（本小題結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

【參考答案】 ①. A2 ②. R5 ③. R1 ④. 1.37（1.35~1.39） ⑤. 1.20（1.13~1.23）
【名師解析】
（1）[1]電流表x與滑動變阻器串聯(lián)，故應(yīng)選A2；
[2]定值電阻與電流表y，即A1串聯(lián)，改裝電壓表，由于一節(jié)干電池的電動勢約為1.5V，根據(jù)電表改裝原理有

當(dāng)定值電阻選R3、R4時，改裝電壓表量程太小，小于1.5V，不便于測量，故定值電阻選R5；
[3]由于電源內(nèi)阻較小，為了調(diào)節(jié)方便，易于操作，滑動變阻器應(yīng)選電阻值較小的R1；
（2）[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律得

整理得

由此可知，圖線的縱截距為

圖線斜率的絕對值為

代入數(shù)據(jù)解得
，
7. （2023云南昆明云南師大附中質(zhì)檢）某同學(xué)想把一量程為2mA、內(nèi)阻未知的毫安表改成量程為0.6A的電流表，該同學(xué)先用多用電表測量此毫安表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下操作：

（1）將多用電表擋位調(diào)到電阻“”擋，再將紅表筆和黑表筆短接，調(diào)零點。
（2）將圖甲中多用電表的紅表筆和_________（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端。
（3）測量電阻時發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，需要將多用電表擋位調(diào)到電阻_________（填“”或“”）擋。
（4）將紅表筆和黑表筆短接，調(diào)零點。
（5）測量時，多用電表指針剛好指在表盤正中間，如圖乙所示，毫安表的指針也剛好指在表盤正中間，由此可以得到毫安表的內(nèi)阻為________，該同學(xué)由此可算出多用電表內(nèi)電源的電動勢為_________V。
（6）如果需要改成量程為0.6A的電流表，需要_________（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）的電阻。
【參考答案】 ①. 1 ②. ×100 ③. 1500 ④. 3 ⑤. 并聯(lián) ⑥. 5.0
【名師解析】
（2）[1]多用電表的電流是紅進(jìn)黑出，而電流表是正極流入負(fù)極流出，因此要將圖甲中多用電表的紅表筆和1端相連，黑表筆連接另一端。
（3）[2]測量電阻時發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明待測量電阻阻值比較大，需要將檔位調(diào)高，即選擇電阻“×100”擋。
（5）[3][4]檔位為電阻“×100”擋，讀數(shù)為15，因此可以得到毫安表的內(nèi)阻為1500Ω。由于毫安表量程為2mA且指針也半偏，因此可知此時電流大小為

又因為

則多用電表滿偏時電流為2I，滿足

解得

（6）[5][6]將小量程電流表改造成大量程時，需要并聯(lián)一個電阻進(jìn)行分流，設(shè)并聯(lián)的電阻大小為R，電表滿偏時電壓為U，則

解得


8. （2023四川成都蓉城名校聯(lián)盟聯(lián)考）一實驗小組欲描繪規(guī)格為“4V，2W”的小燈泡的伏安特性曲線，提供的實驗器材有：
A．電壓表V（量程5V，內(nèi)阻約10kΩ） ；
B．滑動變阻器R1（0~5Ω，允許通過的最大電流為0.5A）
C．滑動變阻器R2（0~ 10Ω，允許通過的最大電流為1.0A）
D．電流表A （量程100mA，內(nèi)阻為10Ω）
B．定值電阻R3（阻值為2Ω）
F．電源（電動勢為4.5V，內(nèi)阻為1Ω）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干。
（1）為了實驗的安全、方便和測量的精確度，在實驗過程中，滑動變阻器應(yīng)選用___________（填器材前的字母）。實驗器材中的電流表A量程過小，但可以通過所給的定值電阻R3與其___________（填 “串聯(lián)”或“并聯(lián)”）改裝為量程為___________A的電流表。
（2）請在圖甲所示的虛線框內(nèi)用筆畫線代替導(dǎo)線將該實驗的實驗電路圖補(bǔ)充完整___________。

（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖乙可知，隨著所加電壓的增大，小燈泡的導(dǎo)電性能___________（填“變好”“變差”或“不變”）。

（4）若將該小燈泡與電動勢為3.0V、內(nèi)阻為6.0Ω的電池組組成閉合回路，該小燈泡消耗的電功率約為___________W（保留2位有效數(shù)字）。
【參考答案】 ①. C ②. 并聯(lián) ③. 0.6
④. 或
⑤. 變差 ⑥. （之間均可）
【名師解析】
（1）[1][2][3]由于要測小燈泡的伏安特性曲線，即要求待測電壓從0到額定電壓4V連續(xù)可調(diào)，因此滑動變阻器要接成分壓電路，由P=IU可得小燈泡的額定電流為0.5A，所以滑動變阻器允許通過的最大電流大于0.5A，選擇C（或)合適。實驗器材中的電流表A量程過小，需要并聯(lián)電阻擴(kuò)大量程，用定值電阻（阻值為），則可將量程擴(kuò)大到

（2）[4]由

得小燈泡的電阻為左右，與電流表內(nèi)阻相差不大，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，則采用電流表外接時電壓表的誤差很小可忽略，測伏安特性曲線需要從零開始測量，滑動變阻器用分壓電路，則電路如左圖所示；因該改裝后的電流表內(nèi)阻己知，誤差可以計算，故也可以采用電流表內(nèi)接，電路如右圖所示。
或
（3）[5]由圖乙可知，隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大，電阻率增大，其導(dǎo)電性變差。
（4）[6]將該電池組與小燈泡組成回路后，小燈泡兩端的電壓U與通過小燈泡的電流I滿足關(guān)系

在圖像中如圖中直線所示，小燈泡兩端的電壓U與通過小燈泡的電流I要同時滿足圖中的兩個圖像，所以為其交點，即圖中交點坐標(biāo)為小燈泡的電流、電壓，所以小燈泡消耗的電功率為

（保留2位有效數(shù)字），誤差范圍。


9. (2023浙江名校新高考研究聯(lián)盟第一次聯(lián)考)某興趣小組利用圖1所示的電路，把開關(guān)擲向a對給定電容值為C的電容器充電。R表示接入的電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，得到i－t圖后經(jīng)過計算機(jī)軟件處理得到如圖所示的q－t曲線如圖2中①②所示。

（1）根據(jù)q－t圖像以下判斷正確的是（ ）
A．①②兩條曲線不同是E的改變造成的
B．①②兩條曲線不同是R的改變造成的
C．需要對電容器快速充電時，R越小越好
D．需要對電容器快速充電時，R越大越好
（2）小明同學(xué)利用圖3和圖4的電路圖連接電路，分別完成了“測量電源電動勢和內(nèi)阻”和“測量某一段長度已知的電阻絲的電阻率”兩個實驗，兩個電路使用同一電源。
①圖5是該同學(xué)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)軸上同時作出兩個實驗的U－I圖像，下列說法正確的是（ ）
A．圖3中電壓表的內(nèi)阻對實驗結(jié)果無影響；
B．圖4中電壓表的內(nèi)阻對實驗結(jié)果無影響；
C．圖5可知，電源的電動勢為1.49V，內(nèi)阻為2.5Ω；
D．在測量的電阻時，若將滑動變阻器移到最右端，消耗的功率約為0.60W

②如圖6，用螺旋測微器測得該電阻絲的直徑d＝______mm，根據(jù)實驗所選的電表量程，電壓表的示數(shù)U＝______V。

【參考答案】 (1)BC (2) ①. BD ②.. 0.495 0.80
【名師解析】（１）由Ｉ＝△q/t可知q－t曲線斜率表示電流，所以①②兩條曲線不同是由于電流不同造成的，即①②兩條曲線不同是R的改變造成的，選項B正確A錯誤；需要對電容器快速充電時，其充電電流越大越快，，即R越小越好，選項C正確D錯誤。
（2）①圖3中電壓表的內(nèi)阻對實驗結(jié)果有影響，圖4中電壓表的內(nèi)阻對實驗結(jié)果無影響，選項A錯誤B正確；由圖5可知，電源的電動勢為1.49V，內(nèi)阻為Ω=0.55Ω；選項C錯誤；由實驗的U－I圖像可知，Rx的阻值為Rx=U/I=3.2Ω，在測量的電阻時，若將滑動變阻器移到最右端，對應(yīng)的電流為0.45A，消耗的功率約為P=I2Rx=0.60W，選項D正確。②..根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，測得該電阻絲的直徑d＝ 0.495mm；由于電源的電動勢為1.49V，實驗所選的電表量程為3V，根據(jù)電壓表讀數(shù)規(guī)則，電壓表的示數(shù)U =0.80V。
10. （2023湖南三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)考）物理實驗研究小組為較準(zhǔn)確地測量空調(diào)遙控器使用過后的電池組（兩節(jié)干電池）的電動勢和內(nèi)阻，采用了如下的實驗測量方式，可使用的器材有：
A．電流表G：測量范圍為0～10 mA，內(nèi)阻為100Ω；
B．電流表A：測量范圍為0～0.4A，內(nèi)阻為1.5Ω；
C．定值電阻：電阻為200Ω；
D．定值電阻：電阻為1400Ω；
E．滑動變阻器：電阻變化范圍為0～20Ω；
F．開關(guān)一個、導(dǎo)線若干

（1）為了把電流表G改裝成合適的電壓表，應(yīng)選擇的定值電阻為___________（填正確選項前的字母）。
（2）將改裝后的電流表G和電流表A接入電路，為了讓測量更方便及結(jié)果更準(zhǔn)確，應(yīng)選擇的電路是___________（填“甲”或“乙”）。
【參考答案】 ①. C ②. 乙
【名師解析】
（1）[1]將電流表G改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個大電阻，由于兩節(jié)舊干電池的電動勢約為3V，串聯(lián)后總電阻

故應(yīng)選阻值為200Ω的電阻。
（2）[2]由于電流表的內(nèi)阻已知，可以通過計算消除電流表內(nèi)阻帶來的系統(tǒng)誤差，因此可以選用相對電源的電流表內(nèi)接法，故選乙。
11. （2023河南鄭州四中第一次調(diào)研）某同學(xué)想運(yùn)用如圖甲所示的實驗電路，測量未知電阻Rx的阻值，電流表A的內(nèi)阻和電源（內(nèi)阻忽略不計）的電動勢，實驗過程中電流表的讀數(shù)始終符合實驗要求。


①為了測量未知電阻Rx的阻值，他在閉合開關(guān)之前應(yīng)該將兩個電阻箱的阻值調(diào)至__________（填“最大”或“最小”），然后閉合開關(guān)K1，將開關(guān)K2撥至1位置，調(diào)節(jié)R2使電流表A有明顯讀數(shù)I0；接著將開關(guān)K2撥至2位置。保持R2不變，調(diào)節(jié)R1，當(dāng)調(diào)節(jié)R1=34.2Ω時，電流表A讀數(shù)仍為I0，則該未知電阻的阻值Rx=____________Ω。
②為了測量電流表A內(nèi)阻RA和電源（內(nèi)阻忽略不計）的電動勢E，他將R1的阻值調(diào)到R1=1.5Ω，R2調(diào)到最大，將開關(guān)K2調(diào)至2位置，閉合開關(guān)K1；然后多次調(diào)節(jié)R2，并在表格中記錄下了各次R2的阻值和對應(yīng)電流表A的讀數(shù)I；最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，他畫出了如圖乙所示的圖像；利用圖像中的數(shù)據(jù)可求得，電流表A的內(nèi)阻RA=_______Ω，電源（內(nèi)阻忽略不計）的電動勢E=_______V。
【參考答案】 ①. 最大 ②. 34.2 ③. 0.5 ④. 4
【名師解析】
①為了保證電路中用電器的安全，應(yīng)該在閉合開關(guān)之前應(yīng)該將兩個電阻箱的阻值調(diào)至最大，使電路中的電流較小，不會燒掉用電器；由于兩次電路中電流相等，說明兩次電路中的總電阻也相等，故
②根據(jù)閉合電路歐姆定律可知
解得：
結(jié)合斜率和截距可得： ,
12、在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，電路如圖（甲）所示

（1）將開關(guān)S接通1，電容器的 （填“上”或“下”）極板帶正電，再將S接通2，通過電流表的電流方向向 （填“左”或“右”）。
（2）若電源電動勢為10V，實驗中所使用的電容器如圖（乙）所示，充滿電后電容器正極板帶電量為 C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）下列關(guān)于電容器充電時，電流i與時間t的關(guān)系；所帶電荷量q與兩極板間的電壓U的關(guān)系正確的是（ ）

【參考答案】上?左??A
【名師解析】
(1)[1]開關(guān)S接通1，電容器充電，根據(jù)電源的正負(fù)極可知電容器上極板帶正電。
[2]開關(guān)S接通2，電容器放電，通過電流表的電流向左。
(2)[3]充滿電后電容器所帶電荷量

(3)[4]AB．電容器充電過程中，電流逐漸減小，隨著兩極板電荷量增大，電流減小的越來越慢，電容器充電結(jié)束后，電流減為0，A正確，B錯誤；
CD．電容是電容器本身具有的屬性，根據(jù)電容的定義式可知，電荷量與電壓成正比，所以圖線應(yīng)為過原點直線，CD錯誤。


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