電磁學(xué)實驗專題（18實驗）
1．（2025·江西南昌·一模）某同學(xué)在實驗室看見一個損壞的滑動變阻器，如圖（a）所示，于是想測量繞制滑動變阻器的電阻絲的電阻率。
(1)該同學(xué)首先截取了一段長為的電阻絲，用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑，某次測量的示數(shù)如圖（b）所示，該讀數(shù)為 mm。多次測量后，得到直徑的平均值恰好與D相等。
(2)然后將所截取的電阻絲繞制在一個玻璃管上，接入如圖（c）所示的實驗電路，電阻箱的示數(shù)為，電路連接無誤。如圖（c）所示，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至最 端。
(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀取電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，得到多組測量數(shù)據(jù)，用EXCEL處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖（d）所示，則這段電阻絲的電阻 （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
(4)最后可由表達(dá)式 （用D、L、、表示）得到電阻絲的電阻率。根據(jù)計算結(jié)果可知，繞制滑動變阻器的電阻絲的材料最可能是下列材料中的 。
幾種導(dǎo)體材料在20℃時的電阻率
【答案】(1)0.500
(2)左
(3)2.8
(4) 鎳銅合金
【詳解】（1）如圖（b）所示，螺旋測微器測量金屬絲直徑讀數(shù)為
（2）為保護(hù)實驗儀器，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至最左端，使電阻絲兩端電壓最小是零。
（3）由圖像的斜率表示被測電阻的電阻值可得
電阻絲的電阻
（4）[1]由電阻定律可得，電阻絲的電阻率表達(dá)式
[2]由電阻率表達(dá)式
代入數(shù)據(jù)解得
可知繞制滑動變阻器的電阻絲的材料最可能是鎳銅合金。
2．（2025·河南濮陽·模擬預(yù)測）某同學(xué)做觀察電容器充、放電并估測電容器的電容實驗，采用8V的穩(wěn)壓直流電源、單刀雙擲開關(guān)、電流傳感器（與電腦相連，能描繪出電流i隨時間t變化的圖線）、定值電阻和導(dǎo)線若干，連成如圖甲所示的電路。
(1)下列說法正確的是（ ）
A．單刀雙擲開關(guān)S擲向1端，電容器放電
B．先將S擲向1端，然后擲向2端，電容器電容先增大后減小
C．電容器帶電時，兩個極板只有一個板上有電荷
D．電容器充電時，與電源正極相連的極板帶正電
(2)用8V的穩(wěn)壓直流電源對電容器先充滿電，后電容器放電，電腦屏幕上顯示出電容器在放電過程中電流隨時間變化的i-t曲線如圖乙所示，根據(jù)圖像可估算出1s到4s內(nèi)曲線下包含的小格的個數(shù)大約為40個，根據(jù)圖像估算出釋放的電荷量為 C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
(3)根據(jù)前面的信息，計算出電容器的電容為 F（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
(4)如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R，放電時i-t曲線與橫軸所圍成的面積將 （填“增大”“不變”或“變小”）；放電時間將 （填“變長”“不變”或“變短”）。
【答案】(1)D
(2)3.2×10-3
(3)4×10-4
(4) 不變 變短
【詳解】（1）A．單刀雙擲開關(guān)S擲向1端，電容器與電源相連，電容器充電，故A錯誤；
B．先將S擲向1端，電容器充電，然后擲向2端，電容器放電，但電容器的電容不變，故B錯誤；
C．電容器帶電時，兩個極板同時帶上等量異種電荷，故C錯誤；
D．電容器充電時，與電源正極相連的極板帶正電，與負(fù)極相連的極板帶負(fù)電，故D正確。
故選D。
（2）根據(jù)圖像估算出釋放的電荷量為
（3）電容器的電容為
（4）[1][2]如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R，則電容器放電時，電流增大，放電時間變短，但放電的電荷量不變，所以i-t曲線與橫軸所圍成的面積不變，
3．（2024·遼寧·模擬預(yù)測）在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”，實驗中，按圖甲所示連接電路。單刀雙擲開關(guān)先跟2相接，某時刻開關(guān)改接1，一段時間后，把開關(guān)再改接2。實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間的變化情況。其中表示電容器的電容，表示電阻的阻值，表示電源的電動勢（電源內(nèi)阻可忽略）。
(1)開關(guān)改接2后，電容器進(jìn)行的是 （填“充電”或“放電”）過程。此過程得到的圖像如圖乙所示。如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻的阻值，則此過程的曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將 （填“減小”“不變”或“增大”）；
(2)若，結(jié)合放電過程獲取的圖像，則加在電容器兩極板的最大電壓約為 V；
(3)改變電路中某一元件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，兩次充電對應(yīng)的電容器電荷量隨時間變化的圖像分別如圖丙中、所示。根據(jù)圖像分析：、兩條曲線不同是 （填“”或“”）不同造成的；
(4)電容器充電過程實際是克服極板上電荷的靜電力做功，使電勢能增加的過程（即極板間儲存電場能的過程），若某次充電過程的兩極板間電壓與電荷量的關(guān)系圖像關(guān)系圖像如圖丁所示，請類比圖像求位移的方法，計算該充電過程電容器儲存的電場能為 （用，表示）。
【答案】(1) 放電 不變
(2)1.1
(3)
(4)
【詳解】（1）[1]開關(guān)改接2后，電容器進(jìn)行的是放電過程。
[2]只減小電阻的阻值，不改變電容的帶電量，則此過程，電容的放電量不變，則曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積不變；
（2）若，由圖像可知，放電過程的最大電流為，則加在電容器兩極板的最大電壓約為
（3）、兩條曲線表面，電容器帶的最大電量不同，根據(jù)
可知，兩次不同是電源的電動勢不同；
（4）該充電過程電容器儲存的電場能等于圖像與坐標(biāo)軸圍成的“面積”，大小為。
4．（2024·遼寧大連·二模）如圖甲所示為利用傳感器研究電容器的實驗電路。
（1）要求電壓表示數(shù)能從零開始逐漸增大，請將圖甲中的電路連接完整 ；
（2）閉合開關(guān)S和，對電容器C充電，當(dāng)充電完畢時電壓表的示數(shù)；
（3）然后斷開開關(guān)，電容器通過電阻R放電，利用電流傳感器得到放電電流I隨時間t變化圖像如圖乙所示，可估算電容器充電完畢時所帶電荷量 C，則該電容 F；（保留兩位有效數(shù)字）
（4）保持滑動變阻器的滑片位置不變，如果將電阻R更換為阻值更大的電阻，重做實驗，電容器放電時的圖像用虛線表示，與原來放電圖像進(jìn)行比較，可能正確的是 。
A． B． C． D．
【答案】 C
【詳解】（1）[1]要求電壓表示數(shù)能從零開始逐漸增大，可知滑動變阻器需要分壓式接法，則有電路連接圖如圖所示。
（3）[2]由電流的計算公式可知，圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示電容器所帶電荷量，由圖乙可知，每個小方格的面積表示，可得
[3]由電容的定義式可得電容器的電容
（4）[4]將電阻R更換為阻值更大的電阻，電容器放電時的圖像用虛線表示，電容器所放電荷量不變，由于電阻值更大，因此最大放電電流比原來減小，放電時間增長。
故選C。
5．（2024·廣東江門·模擬預(yù)測）同學(xué)們在學(xué)習(xí)了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件后，想通過實驗探究影響感應(yīng)電流方向的因素，實驗過程如下：
（1）按照圖1所示電路連接器材，閉合電鍵，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，對調(diào)電源正負(fù)極，重復(fù)以上操作。該步驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與 方向的對應(yīng)關(guān)系；（填“電流”或者“磁鐵的運動”）
（2）按照圖2所示電路連接器材，查明線圈中導(dǎo)線的繞向，以確定磁體運動時感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向；
（3）分別改變磁體磁場的方向和磁體運動方向，觀察指針偏轉(zhuǎn)方向，使用表格中記錄數(shù)據(jù)；根據(jù)第1步探究的對應(yīng)關(guān)系，表中實驗4中標(biāo)有“▲”空格應(yīng)填 （選填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”）：
（4）根據(jù)表中所記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行如下分析：
①由實驗1和 （填實驗序號）可得出結(jié)論：感應(yīng)電流方向與磁體運動情況有關(guān)。
②由實驗2、4得出的結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向 （選填“相同”、“相反”或“無關(guān)”）。
（5）經(jīng)過進(jìn)一步討論和學(xué)習(xí)，同學(xué)們掌握了影響感應(yīng)電流方向的因素及其結(jié)論，為電磁感應(yīng)定律的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。
【答案】 電流 向上 2 相同
【詳解】（1）[1]按照圖1所示電路連接器材，閉合電鍵，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，對調(diào)電源正負(fù)極，重復(fù)以上操作。該步驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的對應(yīng)關(guān)系。
（3）[2]磁體磁場的方向向上，拔出線圈，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)實驗序號1數(shù)據(jù)可知感應(yīng)電流的磁場方向向上。
（4）①[3]要探究感應(yīng)電流方向與磁體運動情況，需保證磁體磁場的方向相同，磁體運動方向不同，所以由實驗1和2可得出結(jié)論：感應(yīng)電流方向與磁體運動情況有關(guān)。
②[4]由實驗2、4得出的結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同。
6．（2024·福建廈門·模擬預(yù)測）某同學(xué)正在探究影響感應(yīng)電流方向的因素，已知當(dāng)電流從靈敏電流計的正接線柱流入時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。
(1)如圖甲所示，導(dǎo)體棒ab向右勻速平移的過程中，電流計的指針將 （填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)。
(2)該同學(xué)研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系時采用了如圖乙所示的實驗裝置，該同學(xué)用螺旋測微器測量擋光片的寬度示數(shù)如圖丙所示，則擋光片的寬度 mm；實驗中讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時間和內(nèi)的感應(yīng)電動勢的平均值E，改變小車速度進(jìn)行多次實驗，得到多組數(shù)據(jù)，為了更直觀地體現(xiàn)E和的關(guān)系，若以E為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)應(yīng)為 ；誤差范圍內(nèi)繪制的圖像為一條過原點的直線，則得出的結(jié)論是 。
(3)其他條件都不變，若換用匝數(shù)加倍的線圈做實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所作出的那條直線圖像斜率 （填“減半”“不變”或“加倍”）。
【答案】(1)向左
(2) 5.664/5.665/5.666/5.667 在誤差允許的范圍內(nèi)感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比
(3)加倍
【詳解】（1）導(dǎo)體棒ab向右勻速運動的過程中，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流由電流計的負(fù)接線柱流入，結(jié)合題中條件可知，電流計的指針將向左偏轉(zhuǎn)。
（2）[1]螺旋測微器的精度為0.01mm，轉(zhuǎn)動刻度估讀到0.1格，擋光片的寬度
（5.664~5.667）
[2]在擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中，磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣，即穿過線圈的磁通量的變化量相同，這種情況下與成正比，橫坐標(biāo)應(yīng)該是；
[3]根據(jù)繪制的圖像是一條直線，可以得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比。
（3）匝數(shù)n加倍后，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍，圖象縱坐標(biāo)加倍橫坐標(biāo)不變，所以新圖象的斜率加倍。
7．（2024·河北·二模）某同學(xué)欲研究實驗室可拆變壓器工作時原線圈輸入功率和副線圈輸出功率之間的關(guān)系，可供選擇的器材如下：
a.可拆變壓器（如圖1中所示，原線圈接線柱標(biāo)注0、4、8、12，副線圈接線柱標(biāo)注0、1、2）
b.學(xué)生電源
c.小燈泡（2.5V，2.0 W）
d.交流電壓表（量程0~30V）
e.交流電壓表（量程0~6V）
f.交流電流表（量程0~0.3A）
g.交流電流表（量程0~1.0A）
h.滑動變阻器（0~5Ω）
實驗電路如圖2：
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1中的實物圖補(bǔ)充完整 。
(2)連接好電路后，該同學(xué)將滑動變阻器滑片置于阻值最大處，學(xué)生電源電壓調(diào)至20V，打開電源開關(guān)，調(diào)整滑動變阻器滑片位置，當(dāng)燈泡較亮?xí)r，讀出四個電表的示數(shù)分別為，，，，通過計算發(fā)現(xiàn)，可能的原因是________（填選項標(biāo)號）
A．未考慮電壓表的內(nèi)阻B．未考慮電壓表的內(nèi)阻
C．變壓器漏磁D．由于渦流變壓器鐵芯發(fā)熱
(3)繼續(xù)調(diào)整滑動變阻器滑片位置，使燈泡更亮，測得四個電表的示數(shù)分別為、、、，則與的差值將 （忽略電流表內(nèi)阻的影響，選填“增大”或“減小”）。
(4)若將可拆變壓器上水平放置的鐵芯拆下，則要使小燈泡能夠正常發(fā)光，左側(cè)原線圈應(yīng)選擇接線柱“0”與 （選填“4”或“12”）相連。
【答案】(1)見解析
(2)CD
(3)增大
(4)4
【詳解】（1）左側(cè)原線圈應(yīng)與電源交流輸出相連，燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率為2W，額定電流為0.8A，正常工作時的電阻約為3Ω，滑動變阻器最大阻值為5Ω，電源電壓為20V，故副線圈匝數(shù)接線柱應(yīng)選擇“0”“2”；
（2）電壓表的內(nèi)阻對原線圈、的測量無影響，電壓表的內(nèi)阻對副線圈、的測量無影響，原線圈功率大于副線圈功率的原因是漏磁、渦流和導(dǎo)線發(fā)熱，故選項CD正確，AB錯誤。
故選CD。
（3）副線圈電流增大后，原線圈電流增大，磁場增強(qiáng)，渦流增大，變壓器左右兩側(cè)功率差值增大；
（4）可拆變壓器上水平放置的鐵芯拆下后漏磁增多，應(yīng)減小原副線圈匝數(shù)比，選擇“0”“4”接線柱。
8．（2024·北京朝陽·一模）(1)某興趣小組為了探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，在實驗室中找到了以下器材：
A．可拆變壓器 B．條形磁鐵
C．開關(guān)、導(dǎo)線若干 D．交流電壓表
E．直流電源 F．低壓交流電源
在本實驗中，上述器材不需要的是 （填器材序號字母）。
(2)某同學(xué)用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。所用器材有：電源E、電流表A、電壓表V、電容器C、定值電阻R、單刀雙擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干。
①根據(jù)圖甲，將圖乙中的實物連線補(bǔ)充完整 。
②將圖乙中的電流表換成電流傳感器，可以在電腦端記錄電流隨時間變化的圖線。先將開關(guān)接1，待電路穩(wěn)定后再接2。已知電流從左向右流過電阻R時為正，則與本次實驗相符的圖像是 。
③將圖乙中的電壓表換成電壓傳感器，可以在電腦端記錄放電過程中電壓隨時間變化的圖線，如圖丙所示。已知開關(guān)接2瞬間開始計時，此時電壓傳感器記錄數(shù)據(jù)為，利用數(shù)據(jù)處理軟件得到圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為。根據(jù)該實驗數(shù)據(jù)曲線可以粗測實驗中電容器的電容 。（用題中已知物理量、R和表示）
【答案】(1)BE/EB
(2) A
【詳解】（1）探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系時，需要可拆變壓器、開關(guān)和導(dǎo)線若干、交流電壓表、低壓交流電源，故不需要條形磁鐵和直流電源。
故選BE。
（2）[1]根據(jù)電路圖補(bǔ)充實物連線如圖所示
[2]第一次探究過程為先給電容器充電，后電容器通過R放電，給電容器充電過程中電流從左向右流過電阻，即為正向電流，由于充電后電容器下極板帶正電，電容器通過R放電時，電流從右向左流過電阻，即為負(fù)。
故選A。
[3]根據(jù)，變形可得
而圖像與坐標(biāo)軸所圍面積為，則
故有
則電容為
9．（2025·四川德陽·一模）描繪小電珠的伏安特性曲線的實驗電路如圖所示．
(1)關(guān)于該實驗的系統(tǒng)誤差，下列說法中正確的是（ ）
A．系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的
B．系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的
C．系統(tǒng)誤差主要是由于忽略電源內(nèi)阻引起的
D．系統(tǒng)誤差主要是由讀數(shù)時的估讀引起的
(2)某次實驗中，需要測量一個規(guī)格為“2.5 V,0.5 A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流．現(xiàn)有如下器材：
A．直流電源（電動勢3.0 V，內(nèi)阻不計）
B．電流表A1（量程3 A，內(nèi)阻約0.1 Ω）
C．電流表A2（量程600 mA，內(nèi)阻約2 Ω）
D．電壓表V1（量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）
E．電壓表V2（量程15 V，內(nèi)阻約15 kΩ）
F．滑動變阻器R1（0～10 Ω）
G．滑動變阻器R2（0～2 kΩ）
H．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
實驗中，電流表應(yīng)選擇 ；電壓表應(yīng)選擇 ；滑動變阻器應(yīng)選用 ．（填寫器材前的序號）
(3)在正確操作的情況下，某同學(xué)根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)畫出該小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．實驗中，若把該小燈泡和一個阻值為9 Ω的定值電阻串聯(lián)在電動勢為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的直流電源上，則小燈泡此時的電阻為 Ω.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
【答案】(1)A
(2) C D F
(3)1.5
【詳解】（1）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，則電壓表有分流，使得電流表讀數(shù)大于待測電阻上的電流，即系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的，故選A；
（2）[1][2][3]燈泡額定電流為0.5A，則實驗中，電流表應(yīng)選擇C；燈泡額定電壓為2.5V，則電壓表應(yīng)選擇D；滑動變阻器要接成分壓電路，則應(yīng)選用阻值較小的F。
（3）若把該小燈泡和一個阻值為9 Ω的定值電阻串聯(lián)在電動勢為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的直流電源上，則根據(jù)
即
U=3-10I
將此關(guān)系畫在燈泡的I-U圖像上可得
交點為電路的工作點，即U=0.4V，I=0.26A，則燈泡電阻
10．（2024·江蘇南京·模擬預(yù)測）為了精確測量某電阻的阻值（約），有如下實驗器材可供選擇：
A．直流電源：電動勢18V，內(nèi)阻很小 B．電流表：量程，內(nèi)阻為
C．電壓表：量程，內(nèi)阻為 D．滑動變阻器：最大阻值為
E.滑動變阻器：最大阻值為 F.開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻
(1)電壓表的量程太小，不滿足實驗要求，若要改裝成量程為18V的電壓表，則需串聯(lián)一個阻值為 的定值電阻。
(2)按圖甲所示的電路圖設(shè)計實驗，則滑動變阻器應(yīng)選用 （選填“”或“”）。
(3)根據(jù)圖甲用筆畫線將圖乙中的實物圖補(bǔ)充完整 。
(4)閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應(yīng)置于最 端（選填“左”或“右”）。
(5)某次實驗中電壓表讀數(shù)為1.20V，電流表讀數(shù)為3.6mA，則測得阻值為 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)左
(5)
【詳解】（1）由題可知，電壓表內(nèi)阻為，量程為3V，需改裝成量程為18V的電壓表，則有
解得
（2）圖示為分壓式接法，滑動變阻器應(yīng)當(dāng)選擇較小的，過大不利于讀數(shù)。選擇。
（3）根據(jù)電路圖連接實物圖
（4）閉合開關(guān)前，應(yīng)當(dāng)將滑片移至最左端，使電壓表示數(shù)從0開始變化。
（5）電壓表示數(shù)為1.20V，則可得知此時改裝后的電壓表示數(shù)為7.2V，和電流表兩端的電壓為7.2V，可得
且，解得
11．（2025·湖南永州·一模）已知鋁的電阻率在20℃時約為，一般家用照明電路采用橫截面積為的鋁線即可滿足要求?，F(xiàn)有一捆帶絕緣層的鋁導(dǎo)線，長度為，小明根據(jù)所學(xué)的知識，通過實驗測量導(dǎo)線的電阻。實驗步驟如下：
(1)剝掉導(dǎo)線一端的絕緣層，用螺旋測微器測量鋁導(dǎo)線的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則鋁導(dǎo)線的直徑 mm；
(2)小明先用理論知識求出鋁導(dǎo)線的電阻的表達(dá)式， （用表示）；
(3)用如圖乙所示的電路測這一捆鋁導(dǎo)線的電阻。提供的器材有：電池組（電動勢為3V），滑動變阻器，額定電流2A）、定值電阻（阻值為，額定電流2A）、兩個相同電流表和（內(nèi)阻為，刻度清晰但沒有刻度值，連接電路時，兩電流表選用相同量程）、開關(guān)和導(dǎo)線若干；閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到 （選填“端”或“端”）。閉合S調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表指針偏轉(zhuǎn)合適的角度。數(shù)出電流表偏轉(zhuǎn)格，偏轉(zhuǎn)格，有，則這捆鋁導(dǎo)線的電阻 ，該實驗在原理上測量值 真實值。（填大于、或等于、或小于）
【答案】(1)2.254/2.255/2.256/2.257
(2)
(3) 端 1.5 等于
【詳解】（1）螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度之和，所以鋁導(dǎo)線的直徑為
（2）根據(jù)電阻定律可得
所以
（3）[1] 為保護(hù)電路，閉合S前，滑動變阻器應(yīng)全部接入電路，所以滑片應(yīng)調(diào)到“a端”；
[2] 設(shè)電流表每格的電流為I，則
[3] 由于電流表內(nèi)阻已知，所以該實驗在原理上不存在系統(tǒng)誤差，即測量值等于真實值。
12．（2025·四川·一模）某同學(xué)想測某電阻的阻值。
（1）他先用多用表的歐姆檔測量，如圖所示，該讀數(shù)為 。
（2）為了更準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值，有以下實驗器材可供選擇：
A．電流表（量程為，內(nèi)阻約為；
B．電流表（量程為，內(nèi)阻；
C．定值電阻；
D．定值電阻；
E.滑動變阻器，允許通過的最大電流為；
F.滑動變阻器，允許通過的最大電流為；
G.蓄電池（電動勢為，內(nèi)阻很?。?br>H.開關(guān)。
（3）滑動變阻器應(yīng)選擇 （選填“”或“”）。
（4）在虛線框內(nèi)將圖乙所示的電路補(bǔ)充完整，并標(biāo)明各器材的符號 。后續(xù)實驗都在正確連接電路的條件下進(jìn)行。
（5）該同學(xué)在某次實驗過程中測得電流表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，則該電阻表達(dá)式 （用題中所給物理量符號表示）。
（6）調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組和，并作出圖像如丙圖所示，則該電阻的阻值為 。
【答案】 260 250
【詳解】（1）[1]歐姆表的讀數(shù)為
（3）[2]由題知，為準(zhǔn)確測量，故需要測量較多的數(shù)據(jù)，所以滑動變阻器采用分壓式接法，故滑動變阻器選用最大阻值小的；
（4）[3]因題中沒有提供電壓表，故需要將電流表與定值電阻串聯(lián)，改成一個電壓表，其量程為
而電流表放在干路中，完整的電路圖，如圖所示
（5）[4]根據(jù)電路圖可得
（6）[5]根據(jù)
變形得
根據(jù)丙圖可知圖像的斜率為
解得
13．（2025·浙江·一模）某實驗小組的同學(xué)在實驗室練習(xí)多用電表的使用。
(1)使用多用電表不同擋位進(jìn)行測量時，下列接法正確的有（ ）
A．如圖甲所示，用直流電壓擋測量小燈泡兩端的電壓
B．如圖乙所示，用直流電流擋測量電路中的電流
C．如圖丙所示，用歐姆擋測量小燈泡的工作電阻
D．如圖丁所示，用歐姆擋測量二極管的反向電阻
(2)老師告訴同學(xué)們：“我們可以根據(jù)多用電表的表頭，判斷旋鈕在歐姆擋不同倍率時，歐姆表的內(nèi)阻?！睔W姆擋的電路原理如圖戊所示，實驗室某個歐姆表的表頭照片如圖己所示。
①當(dāng)旋鈕在×10倍率時，正確調(diào)零后，歐姆表的內(nèi)阻為 Ω。
②若某個多用電表內(nèi)的電學(xué)元件R1（如圖戊所示）損壞，換成最大阻值比R1略大的R2， （選填“需要”或“不需要”）更換該多用電表的表頭。
(3)使用多用電表探索某個黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。如圖庚所示，該黑箱有3個接線柱。已知該黑箱內(nèi)的元件不超過2個，每兩個接線柱之間最多只能接1個元件，且元件種類僅限于定值電阻、干電池和二極管。實驗操作如下：
①進(jìn)行 （選填“機(jī)械調(diào)零”或“歐姆調(diào)零”）后，使用直流電壓2.5V擋依次接A和B、B和C、A和C，示數(shù)均為零。
②將選擇開關(guān)旋到歐姆擋，正確調(diào)零后，連接情況和所得數(shù)據(jù)如下表所示。
③根據(jù)步驟①、②得到的結(jié)果，將黑箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)畫在答題紙相應(yīng)位置。若有干電池，標(biāo)出電壓；若有定值電阻，標(biāo)出阻值；若有二極管，標(biāo)出二極管正向電阻 。
【答案】(1)BD
(2) 100 不需要
(3) 機(jī)械調(diào)零
【詳解】（1）A．甲圖中，多用電表與小燈泡并聯(lián)，但由于黑表筆與電源的正極相連，故不可以測量小燈泡的電壓，故A錯誤；
B．圖乙中，多用電表串聯(lián)在電路中，紅表筆與電源正極相連，可以用直流電流擋測量電路中的電流，故B正確；
C．圖丙中，若用歐姆擋測量小燈泡的工作電阻，電源不可接入電路中，故C錯誤；
D．圖丁中，黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連，所以用的是歐姆擋測量二極管的反向電阻，故D正確。
故選BD。
（2）[1]由圖可知，表盤中間刻度為10，所以當(dāng)倍率為×10時，歐姆表的內(nèi)阻為
[2]若某個多用電表內(nèi)的電學(xué)元件R1（如圖戊所示）損壞，換成最大阻值比R1略大的R2，由于電源電動勢不變，滿偏電流不變，所以歐姆表的內(nèi)阻不變，所以不需要更換該多用電表的表頭。
（3）[1]由于用多用電表的直流電壓擋測量電壓，所以測量前應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零；
[2]由于使用直流電壓2.5V擋依次接A和B、B和C、A和C，示數(shù)均為零，說明黑箱內(nèi)沒有電源；將選擇開關(guān)旋到歐姆擋，正確調(diào)零后，由測量結(jié)果可知，AB間正接、反接示數(shù)相同，說明AB間存在阻值為20Ω的定值電阻；同理BC間正接、反接示數(shù)變化較大，說明BC間存在二極管，且二極管的正向電阻為15Ω；AC間正接、反接示數(shù)變化較大，說明AC間存在二極管，且黑表筆接C，紅表筆接A時，歐姆表的讀數(shù)等于定值電阻與二極管正向電阻之和，說明此時二極管與定值電阻串聯(lián)，故黑箱的結(jié)構(gòu)如圖所示
14．（2024·湖南·模擬預(yù)測）多用電表是電學(xué)實驗中常用的儀器，常用于粗測儀器的電阻。
(1)小九同學(xué)打算利用多用電表粗測一個電壓表的內(nèi)阻，首先將電表開關(guān)擲于合適檔位，接下來應(yīng)該做的是 （把下列實驗步驟前的字母按正確的操作順序排列；可能有多余選項）；
A．將紅、黑表筆短接
B．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向最右側(cè)刻度線
C．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向最左側(cè)刻度線
D．調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使指針指向最右側(cè)刻度線
E．調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使指針指向最左側(cè)刻度線
再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的 （填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”）相連。
(2)如圖所示是一種多用電表的結(jié)構(gòu)。若需要測量某電阻兩端的電壓，應(yīng)將開關(guān)擲于 （填數(shù)字，下同），其中開關(guān)與 相接時測量電壓的量程更大。
(3)該多用電表測量電流的部分為一量程為10mA的電流表和電阻，改裝而來。改裝后有兩個量程可供選擇：0~100mA和0~1A。已知電流表的內(nèi)阻為10Ω，則 ， 。
(4)若小九使用的是一個久置的萬用電表，相比新的電表，其內(nèi)部的電池內(nèi)阻增大，電動勢下降。使用此電表測量電阻，結(jié)果 （填“大于”“小于”或“等于”）準(zhǔn)確值。
【答案】(1) 負(fù)極、正極
(2) 5或6 6
(3) 1
(4)大于
【詳解】（1）[1]利用多用電表粗測一個電壓表的內(nèi)阻，首先將多用電表開關(guān)擲于合適檔位，接下來先調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使指針指向最左側(cè)刻度線；再將紅、黑表筆短接；調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向最右側(cè)刻度線，之后進(jìn)行測量。則正確的操作順序是。
[2]因歐姆表的紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極，因此將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的負(fù)極、正極相連。
（2）[1]由多用電表的結(jié)構(gòu)圖可知，若需要測量某電阻兩端的電壓，應(yīng)將開關(guān)擲于5或6。
[2]由串聯(lián)電阻的分壓作用可知，其中開關(guān)與6相接時測量電壓的量程更大。
（3）[1][2]多用電表測量電流的部分為一量程為10mA的電流表和電阻，改裝而來。由圖可知，開關(guān)接2應(yīng)是0~100mA量程的電流表，由歐姆定律可得
開關(guān)接1應(yīng)是0~1A量程的電流表，由歐姆定律可得
聯(lián)立解得
，
（4）相比新的電表，其內(nèi)部的電池內(nèi)阻增大，電動勢下降，使用此電表測量電阻時有
，
設(shè)此時指針對應(yīng)電阻測量值為，則有
，
由于電動勢下降，則，則有；可知使用此電表測量電阻，結(jié)果大于準(zhǔn)確值。
15．（2024·貴州遵義·模擬預(yù)測）某實驗小組把不同濃度的NaCl溶液注滿如圖甲所示的粗細(xì)均勻的圓玻璃管中，來測量不同濃度鹽水的電阻率。
(1)用游標(biāo)卡尺測量得玻璃管中水柱的直徑，應(yīng)使用如圖乙所示中游標(biāo)示卡尺的 （選填“A”“B”或“C”）部件測量。
(2)某次測量中，實驗小組把濃度為1%的NaCl溶液注滿玻璃管中，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），用多用電表歐姆擋“×100”規(guī)范操作測量電阻，得到的指針示數(shù)如圖丙所示，則被測鹽水的電阻約為 。
(3)為較準(zhǔn)確測量電阻，實驗小組又著手用伏安法測量玻璃管中鹽水的電阻，因找不到合適量程的電流表，用多用電表的擋（內(nèi)阻約）代替，其他所用實驗器材有：
電源（電動勢約為，內(nèi)阻可忽略）； 電壓表（量程為3V，內(nèi)阻為）；
滑動變阻器最大阻值為； 定值電阻；導(dǎo)線若干等。
①該實驗小組已完成的實驗電路如圖丁所示的連線，分析知，還缺少一條導(dǎo)線的連接，為較準(zhǔn)確完成玻璃管中鹽水的電阻測量，這條導(dǎo)線應(yīng)為伏特表的負(fù)接線柱與多用電表 （選填“紅＋”或“黑－”）表筆連接。
②開關(guān)閉合前，滑動變阻器滑片應(yīng)置于 （選填“左”或“右”）端。
③在某次測量時，多用電表的擋的讀數(shù)如圖戊所示，其讀數(shù)為 ，利用圖丁實驗，多次測量得到伏特表讀數(shù)與毫安表讀數(shù)之間存在的變化關(guān)系如圖己所示，已知用游標(biāo)卡尺測得玻璃管內(nèi)徑，用毫米刻度尺測得玻璃管中鹽水長度為，則該濃度鹽水的電阻率約為 （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
【答案】(1)B
(2)1000
(3) 紅＋ 左 2.30 92
【詳解】（1）用游標(biāo)卡尺測量得玻璃管中水柱的直徑，即測量玻璃管的內(nèi)徑，則應(yīng)使用圖中游標(biāo)卡尺的B部件。
（2）用多用電表歐姆擋“×100”規(guī)范操作測量電阻，得到的指針示數(shù)如圖丙所示，則被測鹽水的電阻約為
（3）①[1]由于電壓表內(nèi)阻和定值電阻的阻值已知，多用電表電流擋內(nèi)阻未知，則采用電流表外接法，所以這條導(dǎo)線應(yīng)為伏特表的負(fù)接線柱與多用電表紅＋表筆連接。
②[2]開關(guān)閉合前，為了保證電表的安全，滑動變阻器滑片應(yīng)置于左端。
③[3]在某次測量時，多用電表的擋的讀數(shù)如圖戊所示，其讀數(shù)為；
[4]當(dāng)電壓表示數(shù)為，由于電壓表內(nèi)阻和定值電阻均為，則被測鹽水的兩端電壓為，根據(jù)串并聯(lián)關(guān)系可得
整理可得
由圖己圖像可得
解得被測鹽水的阻值為
由電阻定律可得
聯(lián)立可得該濃度鹽水的電阻率為
代入數(shù)據(jù)解得
16．（2025·安徽·一模）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們想利用電壓表和電阻箱測量一電池組的電動勢和內(nèi)阻，他們找到的實驗器材如下：
A．待測電池組；
B．電壓表(量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ);
C．電阻箱R(阻值范圍0~999.9Ω);
D．開關(guān)、導(dǎo)線若干。
實驗步驟如下：
①將電池組與其余實驗器材按圖甲所示電路連接；
②調(diào)節(jié)電阻箱阻值，閉合開關(guān)，待示數(shù)穩(wěn)定后，記錄電阻箱的阻值R和電壓表的數(shù)值U后立即斷開開關(guān)；
③改變電阻箱的阻值，重復(fù)實驗，計算出相應(yīng)的．和，繪制出關(guān)系圖線如圖中的直線所示。請回答下列問題：
(1)步驟②中立即斷開開關(guān)最可能的原因是____________(填序號)；
A．防止燒壞電阻箱
B．防止燒壞電壓表
C．防止長時間通電，電池內(nèi)阻和電動勢發(fā)生明顯變化
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律，可以得到與的關(guān)系表達(dá)式為 (用E、r和R表示);
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖線由圖像得出電池組的電動勢 、內(nèi)電阻r= Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(4)本實驗系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是 (選填“電壓表分壓”“電壓表分流”或“電阻箱分壓”)，內(nèi)阻r測量值比真實值 (選填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)C
(2)
(3) 2.8/2.9/3.0 0.68/0.69/0.70/0.71/0.72/0.73/0.74/0.75
(4) 電壓表分流 偏小
【詳解】（1）步驟②中立即斷開開關(guān)原因是防止長時間通電，電池內(nèi)阻和電動勢發(fā)生變化。
（2）在閉合電路中，由閉合電路歐姆定律有
解得
（3）結(jié)合圖像有
解得
（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律有
函數(shù)中的電流為干路電流，本實驗誤差原因是電壓表分流；將電壓表與電源等效為一個新電源，流過電阻電流等于新電源的干路電流，所測電阻為電源內(nèi)阻與電壓表并聯(lián)的等效電阻，可知電阻測量值偏小。
17．（2024·天津薊州·三模）在測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，實驗室僅提供下列實驗器材：
A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆
B．直流電壓表、，量程均為0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ
C．定值電阻，阻值為5Ω
D．滑動變阻器R，最大阻值為50Ω
E.導(dǎo)線和開關(guān)若干
(1)原理圖如圖甲所示，實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表和的多組數(shù)據(jù)、，描繪出圖像如圖乙所示，圖線斜率為k，與橫軸的截距為m，則電源的電動勢 ，內(nèi)阻 （用k、m、表示）
(2)該實驗方法產(chǎn)生的誤差是由于 ，屬于 誤差。
【答案】(1)
(2) 電壓表的分流引起的 系統(tǒng)
【詳解】（1）[1][2]根據(jù)圖甲結(jié)合閉合電路歐姆定律可得
整理可得
則有
，
解得
，
（2）[1][2]該實驗方法產(chǎn)生的誤差是由于電壓表的分流引起的，屬于系統(tǒng)誤差。
18．（2024·湖南衡陽·模擬預(yù)測）移動電源（充電寶）的發(fā)明和出現(xiàn)，大大解決了我們的充電難題，受到了千萬大眾的喜愛。某科研小組對充電寶不同電量時的電動勢和內(nèi)阻進(jìn)行了研究。
（一）A小組的同學(xué)對電量百分比為的充電寶進(jìn)行了如下實驗：兩只數(shù)字多用表分別作為電壓表和電流表；電路中的電源為充電寶，通過充電寶的連接線接入電路。剝開充電寶連接線的外絕緣層，里面有四根導(dǎo)線，紅導(dǎo)線為充電寶的正極，黑導(dǎo)線為負(fù)極，其余兩根導(dǎo)線空置不用。實物電路如圖甲所示。
(1)滑動變阻器R用于改變電路中的電流，R0是定值電阻，R0的主要作用是 。
(2)通過實驗作出圖像如圖乙所示，則可得到充電寶的電動勢 ，內(nèi)阻 （計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。
（二）B小組的同學(xué)利用如下器材對電量百分比為的同一充電寶進(jìn)行了實驗：除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有
A．電阻箱（量程為）
B．電壓表（量程，內(nèi)阻）
C．定值電阻
D．定值電阻
小組同學(xué)將電壓表進(jìn)行了改裝為量程為后用如圖丙所示電路圖進(jìn)行測量。
(3)在1、2處分別放上定值電阻，則2處應(yīng)選擇的定值電阻為 （填“R0”或者“R1”）。
(4)電壓表的讀數(shù)為，電阻箱的讀數(shù)為，將測得的數(shù)據(jù)繪制成圖像，如圖丁所示，可得出的結(jié)論為如果使用所測試的充電寶供電， （填“不必”或者“需要”）考慮充電寶的電量百分比對輸出電壓的影響。
【答案】(1)作為保護(hù)電阻，以防止滑動變阻器調(diào)節(jié)過度導(dǎo)致短路
(2) 5.07V
(3)R0
(4)不必
【詳解】（1）R0為定值電阻，在電路中作為保護(hù)電阻，以防止滑動變阻器調(diào)節(jié)過度導(dǎo)致短路。
（2）[1]根據(jù)閉合回路歐姆定律可得，可得
根據(jù)圖像在縱軸上的截距可得充電寶的電動勢
[2]充電寶的內(nèi)阻等于圖像傾斜直線的斜率的絕對值
（3）[3]小組同學(xué)將電壓表進(jìn)行了改裝為量程為，則需要串聯(lián)的電阻為
則1處應(yīng)選擇的定值電阻為R1，2處應(yīng)選擇的定值電阻為R0。
（4）根據(jù)電路，由閉合電路歐姆定律可得
解得
由圖像可知
解得
，
顯然當(dāng)充電寶的電量百分比發(fā)生變化時，不必考慮充電寶的電量百分比對輸出電壓的影響。
考點
考向
題型分布
電磁學(xué)實驗專題
實驗1：測金屬導(dǎo)體的電阻率
實驗2：測電源電動勢和內(nèi)阻
實驗3：觀察電容器的充放電現(xiàn)象
實驗4：多用電表的使用
實驗5：探究影響感應(yīng)電流方向的因素
實驗6：變壓器原副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系
實驗7：電阻的測量
實驗8：描繪小燈泡的伏安特性曲線
18實驗
材料
鋁
鐵
鎳銅合金（54%銅，46%鎳）
鎳鉻合金（67.5%鎳，15%鉻，16%鐵，1.5%錳）
實驗序號
磁體磁場的方向
（正視）
磁體運動情況
指針偏轉(zhuǎn)情況
感應(yīng)電流的磁場方向
（正視）
1
向下
插入線圈
向左
向上
2
向下
拔出線圈
向右
向下
3
向上
插入線圈
向右
向下
4
向上
拔出線圈
向左
▲
黑表筆接
A
B
A
C
B
C
紅表筆接
B
A
C
A
C
B
測得的電阻/Ω
20
20
∞
35
∞
15

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