实验精练 02 电学实验-备考2025年高考物理题型突破讲练

试卷更新日期：2025-02-17 类型：二轮复习

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一、实验要注意的几个要点 1.欧姆表的使用注意点

1. 欧姆表的内部电路如图所示，已知电流计的电阻为R_g ，滑动变阻器接入电路的阻值为R₀ ，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是（）

A、欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律 B、电路图中左侧的表笔为黑表笔 C、欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 D、欧姆表表盘的中间刻度值为 $R_{中} = r + R_{g}$

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2. 如图甲是多用电表内部结构示意图，图乙是刻度盘，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（　　）

A、A是黑表笔、B是红表笔 B、作电流表时1比2量程大，作电压表时6比5量程小 C、当选择开关与3或4相连是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零 D、如图乙所示的指针位置，若选择的电阻×10 $Ω$ 挡，读数为180 $Ω$ ；若选择的直流电压10V挡，读数为6.20V

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3. 用多用电表测电阻，其欧姆挡的四个挡位分别为“×1”“×10”“×100”“×1k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡，进行欧姆调零后测量一未知电阻，发现指针偏转角很小，为了减小误差，他应该（）

A、换用“×1k”挡，不必重新进行欧姆调零 B、换用“×10”挡，不必重新进行欧姆调零 C、换用“×1k”挡，必须重新进行欧姆调零 D、换用“×10”挡，必须重新进行欧姆调零

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4. 欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，正确的叙述是（）

A、测电阻前要使红黑表笔相接，进行机械调零，使表头的指针指欧姆零刻度处 B、实验结束，拔出红黑表笔，选择开关可以停在任意位置 C、测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越大 D、红表笔与表内电池的负极相接，黑表笔与表内电池的正极相接

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二、实验要注意的几个要点 2.测定金属的电阻率的实验

5. 海口市高中生学习小组设计了一个测量金属棒电阻率的实验方案：

(1)、利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度，测量结果分别如图（a）和（b）所示，则该金属棒的直径d=mm，金属棒的长度为L=cm。

(2)、用多用电表粗测金属棒的阻值：将多用电表的功能旋钮调至“ $\times$ 100Ω”挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为Ω。

(3)、用伏安法精确地测量金属棒的阻值，实验室提供器材如下：
A.金属棒
B.两节干电池：电源电压3V
C.电流表A₁：满偏电流6mA，内阻为50Ω
D.电压表V₁：量程0~3V，内阻约为22kΩ
E.滑动变阻器R：阻值范围为0~50Ω
F开关、导线若干
为减小测量误差，实验电路应采用下列电路方案（选填“甲”，“乙”“丙”“丁”）更合理。
若此时电压表的读数为2.50V，电流表的示数为3.125mA，根据你选择的电路图可得：金属棒的电阻R=Ω，测量金属棒的电阻具有系统误差（选填“有”或者“没有”），由此可以求得金属棒电阻率。

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6.
要测量一电源的电动势 $E （$ 略小于 $3 V ）$ 和内阻 $r （$ 约 $1 Ω ）$ ，现有下列器材：电压表 $V （ 0 \sim 3 V ）$ 、电阻箱 $R （ 0 \sim 999.9 Ω ）$ ，定值电阻 $R_{0} = 4 Ω$ ，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。
（1）实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值 $R$ ，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像，图像纵坐标表示 $\frac{1}{R + R_{0}}$ ，图像的横坐标表示电压表读数的倒数 $\frac{1}{U}$ 。若所得图像的斜率为 $k$ ，图像的延长线在纵轴上的截距为 $- b$ ，则该电源的电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ 。 $（$ 用 $k$ 和 $b$ 表示 $）$
（2）利用上述方法测出的测量值和真实值相比， $E_{测}$ $E_{真}$ ， $r_{测}$ $r_{真} （$ 填“大于”等于”或“小于” $）$
某同学又用这个电源设计了测量一元硬币电阻率的实验。
（3）先用螺旋测微器测量硬币的厚度，然后用游标卡尺测量硬币的直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图 $（ a ）$ 和图 $（ b ）$ 所示，则硬币的厚度 $d =$ $mm$ ，直径 $D =$ $cm ；$
（4）将硬币的正反两面连入电路，并与一阻值为 $R_{0}$ 的定值电阻串联，利用伏安法测量电阻，若测得流经硬币的电流为 $I$ ，硬币和 $R_{0}$ 两端的总电压为 $U$ ，则硬币材料的电阻率 $ρ =$ $（$ 结果用 $d$ 、 $D$ 、 $I$ 、 $U$ 、 $R_{0}$ 表示 $）$ 。

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7. 物理兴趣探究小组想对学校生活区的直饮水水质进行检测，通过搜索发现直饮水的标准与电导率有关。电导率与水中溶解的离子浓度有关，电导率越低，导电粒子越少，表明水的纯净度越高，高品质直饮水的电导率（ $σ$ ）应满足10微西门子每厘米（ $10 μS / cm$ ）以下。已知：电导率（ $σ$ ）和电阻率（ $ρ$ ）都是衡量水导电能力的一个指标，它们之间的关系是倒数关系，国际单位中，电导率的单位是西门子每米（S/m），而电阻率的单位是欧姆米（Ω·m）。小组将采集的水样注满绝缘性能良好的圆柱形容器，容器两端用金属圆片电极密封，测得该容器两电极间长度为15cm，内径圆面积为 $5 {cm}^{2}$ ，除待测水样 $R_{x}$ 外，实验室还提供如下器材：
A．电流表A（量程 $0 ~ 100 μA$ ，内阻约为100Ω）
B．电压表V（量程0~6V，内阻为10kΩ）
C．滑动变阻器 $R_{1}$ ，阻值范围0~20Ω，允许的最大电流2A
D．滑动变阻器 $R_{2}$ ，阻值范围0~100kΩ，允许的最大电流0.5A
E．电阻箱 $R_{3}$
F．电源E（电动势为20V，内阻约2Ω）
G．开关和导线若干

(1)、实验小组用多用电表的欧姆挡估测水样的电阻，选择 $\times 10 kΩ$ 挡位，如图甲所示，读数为kΩ；

(2)、实验小组设计如图乙的电路准确测量水样电阻 $R_{x}$ ，根据实验要求，要将电压表V量程扩大为原来的3倍，应把电阻箱 $R_{3}$ 的阻值调为kΩ，其中滑动变阻器 $R_{P}$ 选择（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；

(3)、将实验中测得的电压表V的读数U和电流表A的读数I，在 $U - I$ 坐标系中描点连线，结果如图丙所示，则水样的电阻 $R_{x} =$ kΩ；

(4)、为了判断该水样是否符合高品质直饮水的电导率指标，计算出该水样的电导率 $σ =$ $μS / cm$ 。

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8. 某实验小组准备利用图乙中的电路测量某圆柱体合金的电阻率，实验步骤如下。

(1)、测量合金的直径和长度。其中，游标卡尺测量合金长度的情况如图甲所示，读数为cm。

(2)、如图乙是本次实验部分电路，为了准确测出合金 $R_{x}$ 的阻值，需要先测出电压表的内阻，选择将导线c和（选填“a”或“b”）点相连。断开开关 $S_{1}$ ，闭合开关 $S_{2}$ ，电流表、电压表示数如图丙所示，读出此时电流表示数为mA，可知电压表的内阻为Ω（保留四位有效数字）。

(3)、实验小组在选择滑动变阻器时，用阻值为10Ω和500Ω的两个滑动变阻器分别进行实验，并测出电压表示数U和滑片到变阻器左端距离x，绘制成图丁表格，图中a线代表的是最大阻值为（选填“10”或“500”）Ω的滑动变阻器U-x图。

(4)、若实验测出的合金直径为d，长度为l，电压表内阻为 $R_{V}$ 。导线c与导线a相连，闭合开关 $S_{1}$ ，并记录电压表示数U和电流表示数I，合金电阻率ρ＝（用题中字母和π表示）。

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三、实验要注意的几个要点 3.测定电源的电动势和内阻常用的方法

9. 现测量电源的电动势 $E ($ 约为 $3 V)$ 和内阻 $r$ 。可以选用的器材有：滑动变阻器 $R ($ 最大阻值为 $15 Ω)$ ，定值电阻 $R_{0} ($ 阻值 $4 Ω)$ ，电压表 $V ($ 量程 $0 \sim 3 V$ ，内阻很大 $)$ ，电流表 $A_{1} ($ 量程 $0 \sim 0.6 A)$ 和 $A_{2} ($ 量程 $0 \sim 3 A)$ ，开关 $S$ ，导线若干等。电路原理图如图 $1$ 所示。

(1)、将图 $2$ 中的实物图连接完整，其中电流表应选择。 $($ 填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ” $)$

(2)、实验中将滑动变阻器滑片置于两个不同位置时，电压表和电流表的示数分别为 $(U_{1}, I_{1}), (U_{2}, I_{2})$ ，则电源电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ $($ 用 $U_{1} 、 I_{1} 、 U_{2} 、 I_{2}$ 和 $R_{0}$ 表示 $)$

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10. 某实验小组欲测量某化学电池的电动势，实验室提供器材如下：
待测化学电池（电动势1~1.5V，内阻较小）；
微安表（量程100μA），内阻约1500Ω）；
滑动变阻器R₀（最大阻值25Ω）；
电阻箱R₁（0~9999Ω）；
电阻箱R₂（0~999.9Ω）；
开关S、导线若干。

(1)、该小组设计的实验方案首先需要扩大微安表的量程。在测量微安表内阻时，该小组连接实验器材，如图1所示闭合S前，滑动变阻器的滑片P应置于端（选填“a”或“b”）；闭合S，滑动P至某一位置后保持不动，调节电阻箱R₁ ，记录多组R₁的阻值和对应微安表示数，微安表示数用国际单位制表示为I₁后，绘制 $R_{1} - \frac{1}{I_{1}}$ 图像，拟合直线，得出 $R_{1} = 0.159 \times \frac{1}{I_{1}} - 1619$ ，可知微安表内阻为Ω；

(2)、为将微安表量程扩大为25mA，把微安表与电阻箱R₂并联，并调整R₂的阻值为Ω（保留1位小数）；

(3)、微安表量程扩大后，按图2所示电路图连接实验器材。保持电阻箱（选填“R₁”或“R₂”）的阻值不变，闭合S，调节电阻箱（选填“R₁”或“R₂”）的阻值R，记录多组R和对应微安表示数，计算得出干路电流I₂后，作 $R - \frac{1}{I_{2}}$ 图像，如图3所示可知化学电池的电动势为V（保留2位小数）。

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11. 某课外小组在参观工厂时，看到一不再使用被回收的电池，同学们想用物理课上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，为了方便读数和作图，他们给电池串联了一个阻值为R₀=5.0Ω的定值电阻。

(1)、按如图甲所示的电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc'三条导线中有一条内部断开的导线。现将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量ab'间的电压，读数不为零，再测量aa'间的电压，发现读数仍不为零，则导线（填“aa'”“bb'”或“cc'”）是断开的。

(2)、排除故障后，通过多次改变滑动变阻器滑片的位置，得到电压表V和电流表A的多组U、I数据，作出 $U - I$ 图像如图乙所示由图像可得电池的电动势E=V，内阻r=Ω。（均保留2位有效数字）

(3)、把小灯泡L和R=8.1Ω的定值电阻与此电池串联，连接成如图丙所示的电路，已知小灯泡L的伏安特性曲线如图丁所示，闭合开关S，则小灯泡的功率约为W（保留2位小数）。

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12. 用电流表和电压表测量某干电池组的电动势和内阻，电路图如图甲所示。

(1)、根据所给实物器材在图丙中连线。

(2)、由图乙知，该电池组的电动势为V，电源内阻为Ω。（结果均保留2位小数）

(3)、由于上述实验存在系统误差，测出的电池组的电动势，内阻。（均选填“偏大”或“偏小”）

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13. 某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。

(1)、根据图（a）完成图（b）实物连线；

(2)、闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U；
①某次实验电阻箱的示数如图（c），其电阻大小为Ω；
②根据实验数据作出的 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图像如图（d），则“橘子电池”电动势E = V，内阻r = kΩ。（结果均保留三位有效数字）

(3)、若仅提供如下规格的电表：
电压表V₁（量程3 V，内阻约为3 kΩ）；
电压表V₂（量程15 V，内阻约为10 kΩ）；
电流表A₁（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω）：
微安表A₂（量程300 μA，内阻约为100 Ω）；
为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是_______

A、 B、 C、 D、

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四、保护电阻的应用技巧

14. 某同学为测量待测电阻 $R_{x}$ 的阻值，设计了如图（a）所示的电路。所用器材有：毫安表（量程0~100mA）、定值电阻 $R_{0}$ （阻值25Ω）、滑动变阻器R、电源E、开关和导线若干。

(1)、图（b）是该同学的实物连接图，只更改一根导线使之与图（a）相符，该导线是（填“a”“b”“c”或“d”）。

(2)、将电路正确连接后，该同学进行了如下操作：
①将滑动变阻器的滑片置于变阻器的（填“左”或“右”）端，闭合开关 $S_{1} 、 S_{2} 、 S$ ；
②调节滑动变阻器滑片至某一位置，此时毫安表示数为80mA；
③断开 $S_{1}$ ，此时毫安表示数为60mA；
④再断开 $S_{2}$ ，此时毫安表示数为52mA。
根据以上数据，求得 $R_{x}$ 的阻值为Ω（结果保留1位小数）。

(3)、根据上述实验方案，毫安表内阻对 $R_{x}$ 的测量值（填“有”或“无”）影响。

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15. 某实验小组为测量电流表内阻和蓄电池的电动势及内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下：
电流表 $A_{1}$ （量程0~120mA，内阻未知）；电流表 $A_{2}$ （量程0~0.6A，内阻约1Ω）；
定值电阻 $R_{1} = 3 Ω$ ；定值电阻 $R_{2} = 2 Ω$ ；
电阻箱 $R_{3}$ （阻值0~99.99Ω）；蓄电池（电动势约为6V，内阻约1Ω）；
开关两个和导线若干。

(1)、调节电阻箱到最大阻值，断开 $S_{2}$ ，闭合 $S_{1}$ 。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表 $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 示数及电阻箱的读数，某同学发现两表指针偏转角度总是相同，则 $A_{1}$ 的内阻为Ω；

(2)、闭合开关 $S_{2}$ 。重新测量并纪录了多组电流表 $A_{1}$ 读数 $I_{1}$ 与电阻箱阻值R ，并作出 $\frac{1}{I_{1}} - R$ 图像如图乙，则电源的电动势为V，内阻为Ω（结果均保留2位有效数字）；

(3)、测出电源电动势和内阻后，该同学根据 $S_{2}$ 闭合前记录的数据，作出电流表 $A_{2}$ 的电流 $I_{2}$ 的倒数与电阻箱电阻R的图像（ $\frac{1}{I_{2}} - R$ 图像），则该同学（填“能”或“不能”）计算出电流表 $A_{2}$ 的内阻。

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16. 某同学为了测量一根粗细均匀的金属丝的电阻率，设计了如图甲所示的电路，电路中的ab是一段金属丝。
除金属丝外，实验室提供的器材还有：
A．电源（电动势 $E = 3 V$ ，内阻未知）
B．电流表（量程0~0.6A，内阻未知）
C．定值电阻 $R_{1}$ （阻值5Ω）
D．定值电阻 $R_{2}$ （阻值100Ω）
E．开关、导线若干

(1)、用螺旋测微器测量金属丝的直径d，应该在（填“同一”或“不同”）位置测量3次，取平均值。某次示数如图乙所示，则金属丝的直径为mm；

(2)、为了准确、方便的测量电路中的电流，定值电阻 $R_{0}$ 应选择（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；

(3)、闭合开关S，将金属夹从金属丝的最左端a逐渐向右移动，依次记下相应的滑片到a端的距离 $I$ 和对应的电流表的示数 $l$ ，利用测量的多组 $I$ 、 $l$ ，做出 $\frac{1}{I} - l$ 图像，测得图像直线的斜率为k，若不考虑温度的变化，则金属丝电阻率的测量值 $ρ =$ （用d、E、k表示）；

(4)、若 $\frac{1}{I} - l$ 图像的纵截距已知，为测出电流表的内阻，还需要测量。（用文字表述）

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17. 某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表（量程为 $100 μ A$ ，内阻约为2500Ω）的内阻。可使用的器材有：滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；电阻箱 $R_{3}$ （最大阻值为9999.99Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；定值电阻 $R_{1}$ （ $R_{11}$ 的阻值为250Ω， $R_{12}$ 的阻值为2500Ω）；定值电阻 $R_{2}$ （阻值为2500Ω），灵敏电流计G（电流从＋接线柱流入时，指针正向偏转），开关S，导线若干。
完成下列填空：

(1)、 $R_{1}$ 应选（填“ $R_{11}$ ”或“ $R_{12}$ ”）。

(2)、闭合开关前，应将R的滑片移至（填“a”或“b”）端。

(3)、闭合开关S，将R的滑片置于适当位置，再反复调节 $R_{3}$ ，使，则微安表的内阻与（填“ $R_{1}$ ”“ $R_{2}$ ”或“ $R_{3}$ ”）的阻值相等。

(4)、若发现灵敏电流计G指针位于乙图所示位置，应（填“增大”或“减小”）电阻箱 $R_{3}$ 的阻值。

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18. 兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材：
A．两节干电池组成的电池组
B．电流表 $A_{1}$ ：量程 $I_{g 1} = 100 m A$ ，内阻 $R_{g 1} = 4 Ω$
C．电流表 $A_{2}$ ：量程 $I_{g 2} = 200 m A$ ，内阻 $R_{g 2} = 2 Ω$
D．定值电阻 $R_{1} = 1 Ω$
E．定值电阻 $R_{2} = 2 Ω$
F．定值电阻 $R_{3} = 13 Ω$
G．滑动变阻器 $R (0 ~ 10 Ω)$
H．导线与开关

(1)、实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表 $A_{2}$ 改装成量程为 $3 V$ 的电压表，将电流表 $A_{1}$ 量程扩大为 $0.5 A$ ，另一定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为： $a$ ； $b$ ； $c$ （均填器材前面的字母）．

(2)、在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路．

(3)、电路连接准确无误后，闭合开关 $K$ ，移动滑动变阻器，得到多组电流表 $A_{1} 、 A_{2}$ 的示数，作出了 $I_{2} - I_{1}$ 图像如图丙所示，则电池组电动势 $E_{0} =$ V；内阻 $r_{0} =$ $Ω$ ．（小数点后保留两位）

(4)、用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值．

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五、电流表内、外接法的区分与选择

19. 如图所示，某同学测量未知电阻R时，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点，他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，则下列说法中正确的是（　　）

A、应选择电流表内接电路，测量值等于真实值 B、应选择电流表内接电路，测量值大于真实值 C、应选择电流表外接电路，测量值大于真实值 D、应选择电流表外接电路，测量值小于真实值

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20. 用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻，电路图如图甲所示，由实验中测得的数据描绘的图像如图乙所示，以下说法正确的是（）

A、电池的电动势约为 $1.4 V$ ，内阻约为 $2.8 Ω$
B、考虑电表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电压表有分流作用
C、滑动变阻器滑片滑至最左端时，流过电流表的电流为 $0.5 A$
D、考虑电表内阻对实验的影响，由图甲可知，所测电池的内阻应偏大

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21. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中有如下器材：
在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。
①备有如下器材：
A．干电池1节；
B．滑动变阻器（0～20Ω）；
C．滑动变阻器（0～1kΩ）；
D．电压表
E.电流表
F.开关、导线若干

(1)、其中滑动变阻器应选； $($ 选填器材前的字母 $)$

(2)、请根据甲电路图完成乙实物图的连接；

(3)、某同学根据实验数据画出的 $U - I$ 图像如图丙所示，由图像可得电池的电动势为 $V$ ，内电阻为 $Ω$ ；

(4)、本实验产生系统误差的主要原因是。

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22. 利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。

(1)、应该选择的实验电路图是图中的（填“甲”或“乙”）。

(2)、现有电压表（0-3V）、电流表（0-0.6A）、滑动变阻器（ $0 \sim 30 Ω$ ）、开关和导线若干，某位同学完成实验，记录了6组数据，并画出了 $U - I$ 图线如图丙所示，根据此图可得出干电池的电动势 $E =$ $V$ ，内阻 $r =$ $Ω$ 。（结果均保留2位有效数字）。

(3)、若采用另外一种接法，内阻的测量值真实值，电动势的测量值（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

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23. 用电流表和电压表测一个电阻值约为 $25 k Ω$ 、额定功率为 $\frac{1}{20} W$ 的电阻 $R_{x}$ 的阻值，备用器材有：
$①$ 量程 $0 \sim 100 μ A$ ，内阻约为 $500 Ω$ 的电流表 $A_{1}$
$②$ 量程 $0 \sim 500 μ A$ ，内阻约为 $300 Ω$ 的电流表 $A_{2}$
$③$ 量程 $0 \sim 1 V$ ，内阻约为 $10 k Ω$ 的电压表 $V_{1}$
$④$ 量程 $0 \sim 15 V$ ，内阻约为 $100 k Ω$ 的电压表 $V_{2}$
$⑤$ 量程 $0 \sim 50 V$ ，内阻约为 $500 k Ω$ 的电压表 $V_{3}$
$⑥$ 直流稳压电源两端的输出电压为 $16 V$
$⑦$ 滑动变阻器，阻值范围 $0 \sim 500 Ω$ ，允许最大电流 $l A$
$⑧$ 待测电阻 $R_{x}$ ，开关和导线若干

(1)、为了测量准确，电压表应选__，电流表应选__ $. ($ 填写仪器前的序号 $)$

(2)、在下图方框内画出实验电路图．

(3)、若测量值为 $R$ _测，真实值为 $R$ _真，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下， $R$ _测 $R$ _真 $($ 选填“大于”、“等于”或“小于” $)$ 。

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六、破鼎提升

24. 实验“测电源电动势和内阻”。如图所示，图1和图2为测电源电动势和内阻的两种电路，图3和图4为误差分析图像，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果存在系统误差。

(1)、测量电源电动势和内阻，为了减小系统误差，应采用（填写“图1”或“图2”）所示电路。

(2)、关于图1和图2所示的电路，下列说法正确的是

A、图1，原理上电动势和内阻的测量值都偏小 B、图1，产生系统误差的原因是电流表的分压作用 C、图2，原理上电动势和内阻的测量值都偏大 D、图2，产生系统误差的原因是电流表的分压作用

(3)、图3是用（填写“图1”或“图2”）电路处理的结果，其中图线（填写“①”、或“②”、或 “③”、或“④”）表示真实图线；

(4)、图4是用（填写“图1”或“图2”）电路处理的结果，其中图线（填写“①”、或“②”、或 “③”、或“④”）表示测量图线。综合利用图3与图4，可消除因电表不理想而引起的系统误差。

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25. 某实验小组为了测量一个量程为3V的电压表的内电阻R_V ，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电压表为待测电压表，R为电阻箱。
（1）小明实验步骤如下：先将电阻箱电阻调至0，闭合开关S，电压表读数如图乙所示，读出此时电压U₁=V；然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值R和此时电压表的电压U₂ ，忽略电源内阻，则电压表电阻的测量结果Rv=（用符号U₁、U₂和R表示）；如果考虑电源内阻，则测量结果R_V与真实值比较（选填“偏大”或“偏小”）。
（2）小李实验步骤如下：闭合开关S，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值R及对应电压表的电压U，作出 $\frac{1}{U} - R$ 图象如图丙所示，不考虑电源内阻，从图象可知电压表内阻的测量值为Ω；如果已知电源内电阻为r（Ω），则电压表内阻的真实值为Ω。

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26. 某学习小组在研究“测量干电池的电动势和内阻”和“测量金属丝电阻率”两个实验时，先设计如图甲所示电路， MN 为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，横截面积为 S。调节滑片P，记录电压表示数 U、及对应的PN长度x，绘制出图乙所示的 $U - \frac{U}{x}$ 图像，图像与纵轴截距为 $b_{1}$ ，斜率绝对值为 $k_{1}$ 。用同一根金属丝MN和同一个电源又设计了如图丙所示电路，调节滑片P，记录电流表示数I、及对应的PN长度x，绘制出图丁所示的 $I x - I$ 图像，图像与纵轴截距为 $b_{2}$ ，斜率绝对值为 $k_{2}$ 。

(1)、若不考虑电表内阻影响，则电池的电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ ，金属丝的电阻率 $ρ =$ $; ($ 均选用 $b_{1}$ ， $b_{2}$ 、 $k_{1}$ 、S表示 $)$

(2)、实验中因电压表内阻的影响，电动势测量值 $($ 填“大于”“等于”或“小于” $)$ 真实值；本实验电流表内阻对电源内阻的测量 $($ 填“有”或“没有” $)$ 影响。

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27. 某同学想要测量一新材料制成的粗细均匀电阻丝的电阻率，设计了如下的实验。

(1)、用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图甲所示，测得其直径 $D =$ mm。

(2)、用多用电表粗测电阻丝的阻值。选择旋钮打在“×100”挡，进行欧姆调零后测量，指针静止时位置如图乙所示，此测量值为Ω。

(3)、为了精确地测量电阻丝的电阻 $R_{x}$ ，实验室提供了下列器材：
A．电流表 $A_{1}$ （量程500μA，内阻 $r_{1} = 1 k Ω$ ）
B．电流表 $A_{2}$ （量程10mA，内阻 $r_{2}$ 约为0.1Ω）
C．滑动变阻器 $R_{1}$ （ $0 \sim 500 Ω$ ，额定电流0.5A）
D．滑动变阻器 $R_{2}$ （ $0 ∼ 10 Ω$ ，额定电流1A）
E．电阻箱R（阻值范围为 $0 ∼ 9999.9 Ω$ ）
F．电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω）
G．开关S、导线若干
①实验小组设计的实验电路图如图丙所示，开关闭合前，滑动变阻器滑片应位于端（选填“最左”、“最右”或“居中”）。由于没有电压表，需要把电流表 $A_{1}$ 串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值 $R =$ Ω。滑动变阻器应选择（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）。
②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得电流表 $A_{1}$ 的示数为 $I_{1}$ ，电流表 $A_{2}$ 的示数为 $I_{2}$ ，测得电阻丝接入电路的长度为L ，则电阻丝的电阻率 $ρ =$ （用题中所给或所测得的物理量的符号表示）。

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28. 某校物理实验小组要测一未知电阻 $R_{x}$ 的阻值，要求尽可能精确测量。

(1)、为便于设计电路，该实验小组先用多用电表粗测 $R_{x}$ 的阻值，选用欧姆表×10倍率测量，发现指针偏转过小，为了较准确地进行测量，应该选择倍率（选填“×100”、“×1”），并重新进行欧姆调零，正确操作并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图所示，则测量结果是 $Ω$ ；

(2)、实验室提供了如下实验器材：
A.电源E（电动势为12V，内阻不计）；
B．电压表V（量程为15V，内阻 $R_{V}$ 约为 $15 k Ω$ ）；
C．电流表 $A_{1}$ （量程为30mA，内阻 $r_{1}$ 约为 $10 Ω$ ）；
D．电流表 $A_{2}$ （量程为20mA，内阻 $r_{2}$ 约为 $15 Ω$ ）；
E.滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值为 $20 Ω$ ，额定电流为1A）；
F.滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $1 k Ω$ ，额定电流为0.5A）；
G.开关及导线若干。
为尽可能准确测量 $R_{x}$ 的阻值，实验小组设计了如图所示的电路，实验过程如下：
①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的滑片至适当位置：
②断开开关 $S_{2}$ ，闭合开关 $S_{1}$ ，调节滑动变阻器 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的滑片，使电流表 $A_{2}$ 的示数恰好为电流表 $A_{1}$ 示数的三分之二，记录此时电压表V的示数 $U_{1}$ 和电流表 $A_{1}$ 的示数 $I_{1}$ ；
③保持滑动变阻器 $R_{2}$ 不变，再闭合开关 $S_{2}$ ，记录电压表V的示数 $U_{2}$ 和电流表 $A_{2}$ 的示数 $I_{2}$ ；
④根据以上测量数据可得 $R_{x} =$ 。该实验也可测得电流表 $A_{1}$ 的内阻 $r_{1} =$ （用 $U_{1}$ 、 $I_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $I_{2}$ 表示）。
⑤该方案测得 $R_{x}$ 的阻值和真实值相比。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

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七、直击高考

29. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压0~16V）
滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；
电压表V（量程3V，内阻未知）；
电流表A（量程3A，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
回答以下问题：

(1)、使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为mm；

(2)、把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到（填“1”或“2”）端；

(3)、正确连接电路，得到Y型号铅笔芯 $I - U$ 图像如图丙所示，求得电阻 $R_{Y} =$ Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω；

(4)、使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。

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30.

(1)、用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V ，在水面上形成的单分子油膜面积为S ，则油酸分子的直径 $d =$ 。

(2)、采用图1所示的电路图来测量金属丝 $R_{x}$ 的电阻率。

实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在（填“M”或“N”）端。

(3)、按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为（填“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有。

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31. 一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表（内阻非常大）、定值电阻

R_{0}

（阻值

10.0 Ω

）、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图（a）是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：

⑴实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S。

⑵将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为 $U_{1}$ ，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为 $U_{2}$ 。由此得到流过待测金属丝的电流I= ，金属丝的电阻 $r =$ 。（结果均用 $R_{0}$ 、 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 表示）

⑶继续微调R，重复⑵的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：

$U_{1}$ （ $m V$ ）	0.57	0.71	0.85	1.14	1.43
$U_{2}$ （ $m V$ ）	0.97	1.21	1.45	1.94	2.43

⑷利用上述数据，得到金属丝的电阻 $r = 14.2 Ω$ 。

⑸用米尺测得金属丝长度 $L = 50.00 c m$ 。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（b）所示，该读数为 $d =$ mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。

⑹由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率 $ρ =$ $\times 1 0^{- 7} Ω \cdot m$ 。（保留2位有效数字）

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32. 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 $1 .5V$ ，内阻很小），电流表（量程 $10mA$ ，内阻约 $10 Ω$ ），微安表（量程 $100μA$ ，内阻 $R_{g}$ 待测，约 $1kΩ$ ），滑动变阻器R（最大阻值 $10 Ω$ ），定值电阻 $R_{0}$ （阻值 $10 Ω$ ），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 $90 .0μA$ ，电流表的示数为 $9 .00mA$ ，由此计算出微安表内阻 $R_{g} =$ Ω．

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33. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

(1)、用电压表（内阻约为 $3kΩ$ ）和电流表（内阻约为 $0.1 Ω$ ）测量一个电阻的阻值（约为 $5 Ω$ ）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的（选填“甲”或“乙”）。

(2)、一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约 $20kΩ$ 电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为（填各实验步骤前的字母）。
A ．将选择开关置于“ $\times 1 k$ ”位置

B ．将选择开关置于“ $OFF$ ”位置

C ．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开

D ．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”

(3)、图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______________（选填选项前的字母）。

A、导线 $a b$ 断路 B、滑动变阻器断路 C、导线 $c d$ 断路 D、滑动变阻器短路

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34. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知 $R_{0} = 2 Ω$ 。

(1)、按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整。

(2)、实验操作步骤如下：
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关 $S_{0}$ ，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据 $U_{1} - I_{1}$ 的值，断开开关 $S_{0}$

③将滑动变阻器滑到最左端位置

④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关 $S_{0}$ ，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据 $U_{2} - I_{2}$ 的值，断开开关 $S_{0}$

⑤分别作出两种情况所对应的 $U_{1} - I_{1}$ 和 $U_{2} - I_{2}$ 图像

单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时 $U_{1} =$ V。

(3)、根据测得数据，作出 $U_{1} - I_{1}$ 和 $U_{2} - I_{2}$ 图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ 。（结果均保留两位小数）

(4)、由图丁可知（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得电源内阻更接近真实值。

(5)、综合考虑，若只能选择一种接法，应选择（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。

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35. 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R_x的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R₀的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。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/Ω	I/A	$\frac{1}{I}$ /A^-1
5.0	0.414	2.42
10.0	0.352	2.84
15.0	0.308	3.25
20.0	0.272	3.68
25.0	0.244	4.10
30.0	0.222	4.50

根据表中数据，在图丙中绘制出 $\frac{1}{I}$ -R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R_x=Ω（结果保留2位有效数字)。最后可由表达式ρ=得到该材料的电阻率(用D、L、R_x表示) 。

(3)、该小组根据图乙的电路和图丙的

\frac{1}{I}

-R图像，还可以求得电源电动势E=V，内阻r=Ω。(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”)。

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36. 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 $1 .5V$ ，当阻未知）；

电流表 $A_{1}$ （量程 $10mA$ ，内阻为 $90 Ω$ ）；

电流表 $A_{2}$ （量程 $30mA$ ，内阻为 $30 Ω$ ）；

定值电阻 $R_{0}$ （阻值为 $150 Ω$ ）；

滑动变阻器R（最大阻值为 $100 Ω$ ）；

待测电阻 $R_{x}$ ；

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的滑片调到值最大一端。将定值电阻 $R_{0}$ 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 $\frac{1}{2}$ 处。该同学选到电流表为（填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为 $Ω$ 。

(2)、断开开关，保持滑片的位置不变。用 $R_{x}$ 替换 $R_{0}$ ，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的 $\frac{3}{5}$ 处，则 $R_{x}$ 的测量值为 $Ω$ 。

(3)、本实验中未考虑电池内阻，对 $R_{x}$ 的测量值（填“有”或“无”）影响

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