1. 3年真題考點分布
2. 命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】近3年新高考卷對于本節(jié)內(nèi)容考查共計28次,主要考查:
游標卡尺、螺旋測微器的讀數(shù)和計算方法;
電流表的內(nèi)外接法的選取原則和方法;
滑動變阻器的分壓接法和限流接法的選取
【備考策略】熟練掌握游標卡尺、螺旋測微器的使用方法和原理,并能正確讀出準確的數(shù)值;掌握伏安法測電阻的方法,并能根據(jù)實際情況靈活的選擇電流表的內(nèi)接和外接的方法以及誤差產(chǎn)生的原因和誤差分析的方法;區(qū)分滑動變阻器的分壓接法和限流接法,并能合力的選擇接線的方法。
【命題預(yù)測】本節(jié)內(nèi)容是電學(xué)實驗的基礎(chǔ),包含了電學(xué)實驗器材最基本的使用和選取原則,在高考題中是每年必考的考點一直,2024年考生務(wù)必重視本節(jié)內(nèi)容,這也是為了后面電學(xué)實驗的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
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考法1 實驗儀器的原理和使用
1.螺旋測微器原理和使用
(1)構(gòu)造:如圖甲,S為固定刻度,H為可動刻度.
(2)原理:可動刻度H上的刻度為50等份,旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周,螺桿P前進或后退0.5 mm,則螺旋測微器的精確度為0.01 mm.

甲 乙
(3)讀數(shù)
①測量時被測物體長度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出,不足半毫米部分由可動刻度讀出.
②測量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01 (mm)
③如圖乙所示,固定刻度示數(shù)為2.0 mm,不足半毫米,從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.
游標卡尺的原理和使用
(1)構(gòu)造(如圖所示):主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺,尺身上還有一個緊固螺釘.
(2)用途:測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑.
(3)原理:利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成.
不管游標尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的,見下表:
(4)讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù),則記錄結(jié)果表達為(x+K×精確度)mm.
3. 電流表和電壓表的原理和使用
(1)電流表和電壓表的改裝
兩種電表的使用技巧
①機械調(diào)零:在不通電時,指針在零刻度線的位置;
②量程選擇:指針在滿偏刻度的以上;
③接入方法:電流表 EQ \\ac(○,A)與待測用電器串聯(lián),電壓表 EQ \\ac(○,V)與待測電阻并聯(lián),接線時,都是電流從正極(紅色接線柱)流入,負極(黑色接線柱)流出;
(3)讀數(shù)
①0~3 V的電壓表和0~3 A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度分別是0.1 V或0.1 A,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位.
②對于0~15 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位,即讀到0.1 V.
③對于0~0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位,這時要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A.
角度1:游標卡尺
【典例1】(2022·福建福州·福建省福州第一中學(xué)??寄M預(yù)測)下面圖1游標卡尺的讀數(shù)為 cm,圖2螺旋測微器的讀數(shù)為 mm。
【答案】 2.25 6.859/6.860/6.861
【詳解】[1]10分度的游標卡尺精度為0.1mm,游標對齊格數(shù)不估讀,則讀數(shù)為
[2]螺旋測微器的精度為0.01mm,轉(zhuǎn)動格數(shù)估讀到零點幾格,讀數(shù)為
(6.859~6.861均可)
角度2:螺旋測微器
【典例2】(2021·陜西寶雞·寶雞中學(xué)??既#┳x出如圖1中游標卡尺(50分度)與圖2螺旋測微器的讀數(shù):

(1)如圖1, mm。
(2)如圖2, mm。
【答案】 42.20 2.986/2.987/2.988
【詳解】(1)[1]游標卡尺的最小分度值為0.02mm,主尺讀數(shù)為42mm,游標尺上第個刻度和主尺上某一刻度對齊,所以游標讀數(shù)為,所以最終讀數(shù)
(2)[2]螺旋測微器的最小分度值為0.01mm,固定刻度為,可動刻度為,所以最終讀數(shù)為,
角度3:電表的讀數(shù)
【典例3】(2023·全國·模擬預(yù)測)用多用電表粗測金屬棒的阻值,當用“×10 Ω”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,他應(yīng)該換用 擋(填“×1 Ω”或“×100 Ω”),換擋并進行一系列正確操作后,指針靜止時如圖所示,則金屬棒的阻值約為 Ω。
【答案】 ×1Ω 10.0
【詳解】[1]當用“×10Ω”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,說明電阻值較小,所選倍率過大,應(yīng)該減小倍率,故應(yīng)換成“×1Ω”擋;
[2]歐姆表的讀數(shù)為指針刻度與倍率的乘積,故圖中所測金屬棒的阻值為10.0Ω。
1. (2023·全國·模擬預(yù)測)某同學(xué)用50分度的游標卡尺測量一圓柱體工件的長度,如圖1所示,則工件的長度為 mm;用螺旋測微器測量工件的直徑如圖2所示,則工件的直徑為 mm。
【答案】 21.72 4.300
【詳解】[1]游標卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標尺讀數(shù)之和,所以圖中所測工件的長度為
[2]螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度之和,所以圖中所測工件的直徑為
2.甲為20分度游標卡尺的部分示意圖,其讀數(shù)為 ;圖乙為螺旋測微器的示意圖,其讀數(shù)為 。
【答案】 8.15 2.970
【詳解】[1]游標卡尺主尺讀數(shù)為8mm,游標第三個刻度和主尺上刻度對齊,所以游標讀數(shù)為
所以最終讀數(shù)為
[2]螺旋測微器的固定刻度為2.5mm,可動刻度為
所以最終讀數(shù)為
3.用多用電表進行了幾次測量,指針分別處于a、b的位置,如圖所示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的擋位,a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少?請?zhí)钤诒砀裰小?br>【答案】 23 0.57 320
【詳解】[1]直流電流100mA擋讀第二行“0~10”一排,最小度值為2mA估讀到1mA就可以了,所以讀數(shù)是23mA;
[2]直流電壓2.5V擋讀第二行“0~250”一排,最小分度值為0.05V估讀到0.01V就可以了,所以讀數(shù)是0.57V;
[3]電阻×100擋讀第一行,測量值等于表盤上讀數(shù)“3.2”乘以倍率“100” ,所以讀數(shù)是320Ω.
考法2 伏安法測電阻
電流表和電壓表測電阻兩種方法的比較
伏安法測電阻的電路選擇方法
【典例4】用伏安法測量電阻時,MN接在恒定電壓上,當S接a時電壓表的示數(shù)為10V,電流表的示數(shù)為0.2A;當S接b時電壓表示數(shù)為12V,電流表的示數(shù)為0.15A;為了較準確地測定,S應(yīng)接在 點,的真實值為 Ω
【答案】 b 70
【詳解】[1]S接a和接b時,電流表的示數(shù)變化較大,這說明電壓表的分流較大,因此接b點時,采用伏安法測電阻誤差較小。
[2]設(shè)電源的電壓為E,電流表的內(nèi)阻為,由題得
則S接a時,有,即
S接b時,,即,,解得,
(多選)用如圖所示的電路測量待測電阻Rx的阻值時,下列關(guān)于由電表產(chǎn)生誤差的說法中,正確的是( )
A.電壓表的內(nèi)電阻越大,測量越精確
B.電壓表的讀數(shù)大于Rx兩端真實電壓,Rx的測量值大于真實值
C.電流表的內(nèi)電阻越小,測量越精確
D.由于電流表的分壓作用,使Rx的測量值小于真實值
【答案】BC
【詳解】電壓表測的是待測電阻與電流表串聯(lián)后的電壓,電壓表的讀數(shù)大于Rx兩端真實電壓,電流表測的是通過待測電阻的電流,電流表的讀數(shù)等于通過Rx的真實電流,根據(jù)歐姆定律可知
電流表的內(nèi)阻越小,測量越準確,實驗處理數(shù)據(jù)時使用,
可知Rx的測量值大于真實值,故AD錯誤,BC正確;
故選BC。
2.如圖所示為測量未知電阻Rx阻值的部分電路,當開關(guān)S接a點時,電壓表示數(shù)為9 V,電流表示數(shù)為0.30 A;當開關(guān)S接b點時,電壓表示數(shù)為10 V,電流表示數(shù)為0.25 A,則( )
A.電壓表示數(shù)相對變化顯著
B.開關(guān)S接在b點時,Rx的測量值更準確
C.開關(guān)S接在b點時,Rx的測量值小于Rx的真實值
D.開關(guān)S接在a點時,Rx的測量值大于Rx的真實值
【答案】B
【詳解】A.由題意可得,,電流表示數(shù)相對變化顯著,A錯誤;
B.由于電流表示數(shù)相對變化顯著,說明電壓表分流作用較大,要選擇電流表測量準確的電路,即開關(guān)S應(yīng)接在b點,B正確;
CD.開關(guān)S接在b點時,Rx的測量值偏大,而S接在a點時,Rx的測量值偏小,CD錯誤;
故選B。
3.如圖,某同學(xué)用伏安法測一個未知電阻的阻值,他僅將電壓表接在b點,讀得兩表示數(shù)分別為U1=3.0V,I1=3.0mA,然后將電壓表改接在a點,讀得兩表的示數(shù)分別為U2=2.9V,I2=4.0mA,由此可知電壓表應(yīng)接到 點誤差較小,測得的Rx的值為 Ω。
【答案】 b 1000
【詳解】[1]兩種接法中兩表示數(shù)變化分別為
則,,
顯然,電流表示數(shù)變化較電壓表示數(shù)變化明顯,這說明電壓表的分流作用較大,為了減小誤差,應(yīng)采用電流表內(nèi)接法,即電壓表接b點;
[2]由歐姆定律可得
考法3 滑動變阻器兩種接法的選擇
滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法比較
兩種接法的選擇
(1)限流式接法適合控制阻值較小的電阻的電壓,分壓式接法適合控制阻值較大的電阻的電壓.
(2)要求電壓從0開始逐漸增大,采取分壓式接法.
【典例5】用伏安法測定某定值電阻(內(nèi)阻約為),要盡可能準確地測量這只電阻的阻值.現(xiàn)有器材除被測電阻外,還有如下的實驗儀器:
A.直流電源,電壓,內(nèi)阻不計;
B.電壓表,量程,內(nèi)阻約;
C.電壓表,量程,內(nèi)阻約;
D.電流表,量程,內(nèi)阻約;
E.電流表,量程,內(nèi)阻;
F.滑動變阻器,阻值;
G.電鍵一只、導(dǎo)線若干.
(1)在上述儀器中,電壓表應(yīng)選用 ,電流表應(yīng)選用 (用儀器前序號表示)。
(2)請在方框內(nèi)畫出電路原理圖 。
(3)若電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,則 (用題中字母表示)。
【答案】 B E
【詳解】(1)[1] 因為直流電源,電壓,選用量程的電壓表,如果電流表采用內(nèi)接法,通過電流表的電流為
電壓表選量程,則通過待測電阻的最大電流約為
在分析兩個電流的量程,要精確測量,所以電壓表選B。
[2] 電壓表選量程,則通過待測電阻的最大電流約為
電流表應(yīng)選E。
(2)[3] 為了精確測量滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法,因為電壓表量程,如果電流表采用內(nèi)接法,通過電流表的電流為
也滿足精確測量的要求,電路如圖所示
[4]根據(jù),解得
1.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。圖中A、B端之間電壓恒為U,燈泡L的電阻恒為R1,滑動變阻器R的最大阻值為R2,在保證安全的情況下,為使燈泡兩端電壓的變化范圍盡量大,應(yīng)選擇 (選填“甲”“乙”或“丙”)電路,燈泡兩端電壓最大變化范圍是 。
【答案】 乙 0~U
【詳解】[1]在保證安全的情況下,為使燈泡兩端電壓的變化范圍盡量大,滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,故填乙;
[2]根據(jù)乙圖知,燈泡兩端電壓最大變化范圍是:0~U
2.有一個小燈泡上標有“4 V、2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的伏安特性圖線?,F(xiàn)有下列器材供選用:電壓表(0~5 V,內(nèi)阻10 kΩ),電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻0.4 Ω),滑動變阻器(10 Ω,2 A),學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)實驗時,應(yīng)選下面兩圖中 (甲,乙)電路圖來完成實驗
(2)根據(jù)所選電路圖,將下面的實驗器材用實線連接成實物電路圖,圖中部分連線已經(jīng)連接好,請你完成其余的連線 .
【答案】 甲
【詳解】(1)[1]伏安法描繪這個燈泡的伏安特性圖線,滑動變阻器必須用分壓控制電路,所以只能選用甲圖;
(2)[2]根據(jù)電路圖連接實物圖如下
3.如圖所示電路中,R1=100Ω,滑動變阻器的總電阻R=100Ω,A、B兩端電壓恒定,且UAB=12V.當S斷開時,滑動變阻器R滑動頭P由a移至b的過程中,R1兩端的電壓由 V變至 V;當S閉合時,滑動變阻器R滑動頭P由a移至b的過程中,R1兩端的電壓由 V變至 V.
【答案】 12 6 12 0
【分析】當電鍵S斷開時,滑動變阻器滑片P滑到最上端時,電壓表的示數(shù)最大,等于12V,當滑片滑到最下端時,電壓表示數(shù)最小,由歐姆定律求出;
當電鍵S閉合時,電壓表示數(shù)最大值不變,滑片滑到最下端時,電壓表示數(shù)為零;
【詳解】當電鍵S斷開時,當滑動變阻器滑片P滑到最上端時,電壓表的示數(shù)最大,等于12V,滑片滑到最下端時,變阻器與電阻串聯(lián),電壓表示數(shù)最小,最小值為,即滑動頭P由a移至b的過程中,R1兩端的電壓由變至;
當電鍵S閉合時,滑片P滑到最上端時,電壓表的示數(shù)最大,等于12V;
滑片滑到最下端時,電阻R1被短路,電壓表示數(shù)為零,即滑動頭P由a移至b的過程中,R1兩端的電壓由變至.
【點睛】本題考查對變阻器兩種接法的理解:S斷開時變阻器為限流器,S閉合時,變阻器為分壓器.運用歐姆定律求解電壓范圍.
1.導(dǎo)電膠具有粘合和導(dǎo)電功能,在醫(yī)療輔助中有廣泛應(yīng)用。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究某種導(dǎo)電膠材料的電阻率,把導(dǎo)電膠裝入玻璃管中,導(dǎo)電膠兩端通過電阻不計的金屬片與導(dǎo)線相連,如圖甲所示。
(1)在裝入導(dǎo)電膠之前,先用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑,如圖乙所示,應(yīng)該用游標卡尺的 (選填“A”“B”或“C”)進行測量,該玻璃管內(nèi)徑為 cm。
(2)用多用電表粗略測得該導(dǎo)電膠電阻約為30Ω,為精確測量其電阻阻值,現(xiàn)有3.0V的干電池組、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材:
A.電壓表0~3V,內(nèi)阻約3kΩ
B.電流表0~2mA,內(nèi)阻
C.定值電阻1Ω
D.定值電阻10Ω
E.滑動變阻器0~10Ω
①由于電流表量程偏小,需要對電流表進行合理改裝,改裝時應(yīng)選 (填器材前面的序號)作為分流電阻。
②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,要求電壓和電流的測量范圍盡可能大 。
③測出電壓表讀數(shù)U、電流表讀數(shù)I、導(dǎo)電膠的直徑d和兩金屬電極間的距離L,算出該導(dǎo)電膠的電阻率ρ大小。
【答案】 B 2.25 C
【詳解】(1)[1]在裝入導(dǎo)電膠之前,先用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑,應(yīng)該用游標卡尺的B測量爪進行測量。
[2]該玻璃管內(nèi)徑為,
(2)①[3]估測電路可達到的最大電流為,
應(yīng)并聯(lián)一個分流電阻,其阻值為,
故改裝時應(yīng)選C作為分流電阻。
②[4]由于改裝后的電流表內(nèi)阻已知,直接與導(dǎo)電膠串聯(lián),電壓表測量他們的總電壓,由于滑動變阻器最大阻值較小,應(yīng)采用分壓式接法,電路如圖所示
2.(1)常用螺旋測微器的精度是,圖中的螺旋測微器讀數(shù)為,請你在刻度線旁邊的方框內(nèi)標出相應(yīng)的數(shù)以符合給出的讀數(shù)A B C 。
(2)如圖所示游標卡尺的讀數(shù)為 cm。
【答案】 5 15 10 5.095
【詳解】(1)[1][2][3]根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)結(jié)合題圖可知,主尺固定刻度填5,半刻度已經(jīng)露出,這樣主尺讀取,可動刻度應(yīng)讀取,由于精度為,故可動數(shù)據(jù)讀取,則下面的方框填寫10,上面的方框填寫15。
(2)[4]由圖可知,游標為分度,且第19個小格與主尺對齊,則讀數(shù)為
3.(1)某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖(a)所示,測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖(b)所示。圖(a)所示讀數(shù)為 mm,圖(b)所示讀數(shù)為 mm,所測金屬板的厚度為 mm。
(2)測量d時,某次游標卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖所示,其讀數(shù)為 cm。
(3)圖中游標卡尺的讀數(shù)為 mm,螺旋測微器的讀數(shù)為 mm。

【答案】 0.010 6.870 6.860 0.960 52.35 1.990/1.899/1.991
【詳解】(1)[1][2][3]螺旋測微器的精確值為,由圖(a)可知讀數(shù)為,
由圖(b)可知讀數(shù)為,
則所測金屬板的厚度為,
(2)[4]20分度游標卡尺的精確值為,由圖可知讀數(shù)為,
(3)[5]20分度游標卡尺的精確值為,由圖可知讀數(shù)為,
[6]螺旋測微器的精確值為,由圖可知讀數(shù)為,
4.(1)某同學(xué)用游標卡尺分別測量金屬圓管的內(nèi)、外壁直徑,游標卡尺的示數(shù)分別如圖(a)和圖(b)所示。由圖可讀出,圓管內(nèi)壁的直徑為 cm,圓管外壁的直徑為 cm;由此可計算出金屬圓管橫截面的面積。

(2)電壓表(量程3V)和電流表(量程0.6A)的示數(shù)分別如圖(c)和圖(d)所示。由圖可知,電壓表讀數(shù)為 V,電流表讀數(shù)為 A。

【答案】 2.23 2.99 2.20 0.48
【詳解】(1)[1]圓管內(nèi)壁的直徑為,
[2]圓管外壁的直徑為,
(2)[3]電壓表讀數(shù)為,
[4]電流表讀數(shù)為,
5.圖中游標卡尺的讀數(shù)為 cm,螺旋測微器的讀數(shù)為 mm。

【答案】 5.015 4.700
【詳解】(1)[1] 圖中游標卡尺的讀數(shù)為,
(2)[2] 螺旋測微器的讀數(shù)為,
6.某同學(xué)要測量一圓柱體金屬導(dǎo)體的電阻率(電阻大約)
(1)用螺旋測微器測量其直徑如圖所示,由圖可知其直徑為 ;
(2)用游標為10分度的卡尺測量其長度如圖所示,由圖可知其長度為 ;
(3)伏安法測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
電流表(量程,內(nèi)阻約);
電流表(量程,內(nèi)阻約);
電壓表(量程,內(nèi)阻約):
電壓表(量程,內(nèi)阻約);
直流電源E(電動勢,內(nèi)阻不計);
滑動變阻器(阻值范圍,允許通過的最大電流);
滑動變阻器(阻值范圍,允許通過的最大電流);
開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
為使實驗誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析。則電流表選擇: ,電壓表選擇: ,滑動變阻器選擇: ,電路選擇電流表: (選填“內(nèi)”或“外”)接法。
【答案】 1.745 41.4 A2 V1 R1 外
【詳解】(1)[1]用螺旋測微器測量其直徑為
(2)[2]用游標為10分度的卡尺測量其長度為
(3)[3][4][5][6]待測電阻大約,遠小于電壓表內(nèi)阻,為使實驗誤差較小,實驗電路選擇電流表外接法,要求測得多組數(shù)據(jù),滑動變阻器采用分壓式接法,選擇最大阻值為的,電壓表選擇量程的,估算電路最大電流為
故電流表選擇量程的。
7.要測定一個圓柱體的電阻率,進行了如下操作∶
(1)用10分度的游標卡尺測量圓柱體的長度L,可知其長度為 mm;用螺旋測微器測量其直徑D如圖,可知其直徑為 mm。

(2)圓柱體的電阻大約為5 Ω,先用伏安法測出電阻R,然后根據(jù)電阻定律計算出該圓柱體的電阻率。為此取來兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導(dǎo)線及下列器材:
A.電壓表0~3 V,內(nèi)阻約10 kΩ B.電壓表0~15 V,內(nèi)阻約50 kΩ
C.電流表0~0.6 A,內(nèi)阻約0.05 Ω D.電流表0~3 A,內(nèi)阻約0.01 Ω
E.滑動變阻器,0~10 Ω F.滑動變阻器,0~100 Ω
①要求較準確地測出其阻值,電壓表應(yīng)選 ,電流表應(yīng)選 ,滑動變阻器應(yīng)選 。(填序號)
②在測定阻值較小的金屬的電阻率的實驗中,為了減小實驗誤差,并要求在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,在測量其電阻時應(yīng)選擇的電路是( )
A. B.C. .
(3)若金屬絲電阻用R表示,則該金屬材料的電阻率 。(用所給的字母表示)
【答案】 22.6 6.360/6.359/6.361/6.362 A C E D
【詳解】(1)[1]10分度游標卡尺的精確值為,由圖可知圓柱體的長度為
[2] 螺旋測微器的精確值為,由圖可知圓柱體的直徑為
(2)①[3]由于電源電動勢為,可知電壓表應(yīng)選擇A;
[4]由于圓柱體的電阻大約為5 Ω,根據(jù),可知電流表應(yīng)選擇C;
[5]為了調(diào)節(jié)方便,使電表示數(shù)變化明顯,滑動變阻器應(yīng)選擇E。
②[6]在測定阻值較小的金屬的電阻率的實驗中,由于待測電阻遠小于電壓表內(nèi)阻,故電流表應(yīng)采用外接法;為了實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法。
故選D。
(3)[7]根據(jù)電阻定律,又,聯(lián)立可得
8.某同學(xué)在實驗室測定金屬導(dǎo)體電阻的實驗中:
(1)游標卡尺測量長度如圖1所示,可知其長度為L= cm;
(2)如圖2所示,用螺旋測微器測金屬絲的直徑的測量值d= mm;
(3)將該金屬絲繞在陶瓷管上,電阻值約為。除了開關(guān)、若于導(dǎo)線之外還提供了以下實驗器材:
直流電源:輸出電壓為和
電流表:量程,內(nèi)阻約為量程,內(nèi)阻約為
電壓表:量程,內(nèi)阻約為量程。內(nèi)阻約為
滑動變阻器:最大阻值為
為較準確測量該金屬絲的阻值,某同學(xué)用所給器材組成實驗電路,如圖2所示。圖中的、、三條導(dǎo)線中有一條連接有誤,該導(dǎo)線是 (填寫導(dǎo)線編號);
(4)正確連接后,閉合開關(guān)前,應(yīng)該把滑動變阻器的滑片置于滑動變阻器的 (填“左端”或“右端”);
(5)若測得金屬絲的長度為,直徑為,電壓表示數(shù)為,電流表示數(shù)為,不考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,則金屬絲的電阻率 。
【答案】 11.050 8.470 b 左端
【詳解】(1)[1] 游標卡尺讀數(shù),
(2)[2] 螺旋測微器讀數(shù),
(3)[3] 為較準確測量該金屬絲的阻值,應(yīng)使通過電阻絲的電流從零開始變化,滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法,則b導(dǎo)線應(yīng)接滑動變阻器的右下方。
(4)[4]為保護電路,開始時應(yīng)使通過電阻絲的電流為零,則應(yīng)該把滑動變阻器的滑片置于滑動變阻器的左端;
(5)[5]根據(jù)歐姆定律,
根據(jù)電阻定律,,聯(lián)立可得,
9.某同學(xué)為了測定一個圓柱體工件材料的電阻率,采用了如下方法:
(1)利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量圓柱體工件的高度和直徑,測量結(jié)果如圖甲、乙所示,該工件高度H為 cm,直徑D為 mm。
(2)用多用電表測得該工件的電阻Rx大約為500Ω,該同學(xué)又用伏安法測定該工件的阻值,除被測電阻外,還有如下實驗儀器:
A.直流電源(電動勢E=12V,內(nèi)阻不計)
B.電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ)
C.電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約為25kΩ)
D.電流表A1(量程0~25mA,內(nèi)阻約為1Ω)
E.電流表A2(量程0~250mA,內(nèi)阻約為0.1Ω)
F.滑動變阻器R,阻值0~2Ω
G.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
利用上述儀器完成實驗,你認為以下電路中最理想的方案是 。
A. B. C.
【答案】 10.220 5.899/5.900/5.901 A
【詳解】(1)[1] 該工件高度H為
[2] 直徑D為
(2)[3] 根據(jù)所給電源電動勢可知電壓表應(yīng)選擇V2。
通過工件的最大電流約為
所以電流表應(yīng)選擇A1。因為滑動變阻器最大阻值遠小于Rx,所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。又因為
所以電流表應(yīng)采用內(nèi)接法,電路中最理想的方案是A。
故選A。
10.現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率,電阻絲的阻值,允許通過的最大電流為?,F(xiàn)提供如下器材:
(1)下面四位同學(xué)分別設(shè)計的“測量部分”的電路,你認為合理的是 。
A.B.C.D.
(2)實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇 (選填“”或“”),并采用 接法。
(3)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時讀數(shù)如圖所示,則該電阻絲的直徑 。
(4)根據(jù)你在(1)、(2)中的選擇,在圖中完成實驗電路的連接 。
【答案】 C 分壓 1.203/1.202/1.204
【詳解】(1)[1]電阻絲兩端的最大電壓
比電壓表量程小得多,需要串聯(lián)一分壓電阻,即串聯(lián)一標準電阻,此時
電流表采用外接法,選項C正確。
(2)[2][3]滑動變阻器若選用或采用限流接法,調(diào)控范圍小,所以應(yīng)選擇,并采用分壓接法。
(3)[4]螺旋測微器的讀數(shù)
(4)[5]根據(jù)測量電路圖和滑動變阻器的分壓式接法,實物連線如圖所示
11.為測量“12V,6W”的小電珠在不同電壓(要求電壓在0~12V范圍內(nèi)變化)下的功率,給定了以下器材:
電源(12V,內(nèi)阻不計),電流表(量程0~0.6A、0~3A,內(nèi)阻約為0.5Ω),電壓表(量程0~3V、0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ),滑動變阻器1(0~1kΩ),滑動變阻器2(0~10Ω),開關(guān)一個,導(dǎo)線若干?;卮鹣铝袉栴}:
(1)實驗時選用的電流表量程為 A,電壓表量程為 V;
(2)實驗中滑動變阻器選用 (選填“1”或“2”),用作 (選填 “限流式”或“分壓式”)連接;
(3)以下四個電路圖中,你認為最合適的是 。
A. B.C. D.
【答案】 0~0.6 0~15 2 分壓式 A
【詳解】(1)[1]小電珠的額定電流為

實驗時選用的電流表量程為0~0.6A;
[2]小電珠的額定電壓為12V,實驗時選用的電壓表量程為0~15V;
(2)[3]小電珠的電阻約為

為了方便調(diào)節(jié)電路,實驗中滑動變阻器選用2;
[4]實驗要求電壓在0~12V范圍內(nèi)變化,所以滑動變阻器采用分壓式連接;
(3)[5]因為
為了減小實驗誤差,采用電流表外接法,所以采用分壓外接法。
故選A。
12.某興趣小組想估測果汁的電阻率。將鮮榨果汁注滿一根圓柱形的薄壁吸管,吸管兩端用導(dǎo)電性良好的導(dǎo)線引出并封口。
(1)用游標卡尺測量吸管的直徑,測量結(jié)果如圖所示,則讀數(shù)為 。選擇三個不同的位置測量吸管的直徑,計算出吸管直徑的平均值D。
(2)用毫米刻度尺測出接入電路中的吸管長度L,用多用電表粗測電阻約為。
(3)為了進一步準確地測量其電阻,實驗室還備有的實驗器材如下:
A.電源E(電動勢為,內(nèi)阻不計);
B.滑動變阻器(總阻值約為);
C.電壓表(量程為,內(nèi)阻約為);
D.電流表(量程為,內(nèi)阻約為);
E.開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
利用上述實驗器材設(shè)計電路,其中滑動變阻器應(yīng)選用 (填“分壓式”或“限流式”)接法。
(4)若通過伏安法測出該吸管兩端的電壓和流經(jīng)它的電流,并繪制圖像,得到一條過原點的直線,斜率為k,則該果汁的電阻率 (用題中D、L、k等字母表示)。
【答案】 1.05 分壓式
【詳解】(1)[1]由圖可知該游標卡尺為10分度的游標卡尺,由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為
(3)[2]滑動變阻器的阻值遠小于待測電阻,則選用分壓式接法。
(4)[3]由歐姆定律可得,所以,又,,所以電阻率,題型
實驗題
高考考點
實驗儀器的原理和使用;伏安法測電阻;分壓式接法和限流式接法的選?。?br>新高考
2023
天津卷10題、北京卷16題、山東卷14題、浙江卷18題、海南卷15題、江蘇卷12題、湖南卷12題、全國乙卷23題、浙江春招卷18題
2022
福建卷12題、北京卷15題、遼寧卷11題、湖北卷13題、浙江卷18題、河北卷12題、全國乙卷23題、浙江春招卷18題
2021
福建卷12題、海南卷14題、北京卷16題、山東卷14題、浙江卷18題、河北卷12題、
刻度格數(shù)(分度)
刻度總長度
每小格與1 mm的差值
精確度(可準確到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
項目
改裝為大量程的電壓表
改裝為大量程的電流表
原理
串聯(lián)電阻分壓
并聯(lián)電阻分流
改裝原理圖
分壓電阻或
分流電阻
U=Ig(Rg+R) ,故R=eq \f(U,Ig)-Rg
IgRg=(I-Ig)R,故R=eq \f(IgRg,I-Ig)
改裝后電
表內(nèi)阻
RV=Rg+R>Rg
RA=eq \f(RRg,R+Rg)Rx
測量值大于真實值
R測=eq \f(U測,I測)=eq \f(RxRV,Rx+RV)eq \r(RVRA)
Rx

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