三年高考（2017-2019）高考物理真題分項匯編 專題19 電學(xué)實驗（含解析）

專題19 電學(xué)實驗1（2019·新課標(biāo)全國卷）某同學(xué)要將一量程為250 A的微安表改裝為量程為20 mA的電流表。該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1 200 ，經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖（a）所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測（虛線框內(nèi)是改裝后的電表）。（1）根據(jù)圖（a）和題給條件，將（b）中的實物連接。（2）當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0 mA時，微安表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是 。（填正確答案標(biāo)號）A18 Ma B21 mA C25mA D28 mA（3）產(chǎn)生上述問題的原因可能是 。（填正確答案標(biāo)號）A微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于1 200 B微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于1 200 CR值計算錯誤，接入的電阻偏小DR值計算錯誤，接入的電阻偏大（4）要達(dá)到預(yù)期目的，無論測得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可，其中k= ?！敬鸢浮浚?） （2）C （3）AC （4）【解析】（1）電表改裝時，微安表應(yīng)與定值電阻R并聯(lián)接入虛線框內(nèi)，則實物電路連接如下圖所示：（2）由標(biāo)準(zhǔn)毫安表與該裝表的讀數(shù)可知，改裝后的電流表，實際量程被擴(kuò)大的倍數(shù)為：倍。故當(dāng)原微安表表盤達(dá)到滿偏時，實際量程為：，故本小題選C；（3）根據(jù)，得：，改裝后的量程偏大的原因可能是，原微安表內(nèi)阻測量值偏小，即電表實際內(nèi)阻真實值，大于1200；或者因為定值電阻R的計算有誤，計算值偏大，實際接入定值電阻R阻值偏小。故本小題選AC；（4）由于接入電阻R時，改裝后的表實際量程為25 mA，故滿足；要想達(dá)到預(yù)期目的，即將微安表改裝為量程為20 mA電流表，應(yīng)滿足，其中，聯(lián)立解得：或。2（2019·新課標(biāo)全國卷）某小組利用圖（a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系，圖中V1和V2為理想電壓表；R為滑動變阻器，R0為定值電阻（阻值100 ）；S為開關(guān)，E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計（圖中未畫出）測出。圖（b）是該小組在恒定電流為50.0A時得到的某硅二極管UI關(guān)系曲線?；卮鹣铝袉栴}：（1）實驗中，為保證流過二極管的電流為50.0A，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表V1的示數(shù)為U1= mV；根據(jù)圖（b）可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時，硅二極管正向電阻 （填“變大”或“變小”），電壓表V1示數(shù) （填“增大”或“減小”），此時應(yīng)將R的滑片向 （填“A”或“B”）端移動，以使V1示數(shù)仍為U1。（2）由圖（b）可以看出U與t成線性關(guān)系，硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的測溫靈敏度為= ×103V/（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）5.00 變小 增大 B （2）2.8【解析】（1）U1=IR0=100 ×50×106 A=5×103 V=5 mV由，I不變，溫度升高，U減小，故R減?。挥捎赗變小，總電阻減小，電流增大；R0兩端電壓增大，即V1表示數(shù)變大，只有增大電阻才能使電流減小，故華東變阻器向右調(diào)節(jié)，即向B短調(diào)節(jié)。（2）由圖可知， =2.8×103V/3（2019·新課標(biāo)全國卷）某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5 、量程為100 A的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15 k刻度正好對應(yīng)電流表表盤的50 A刻度?？蛇x用的器材還有：定值電阻R0（阻值14 k），滑動變阻器R1（最大阻值1 500 ），滑動變阻器R2（最大阻值500 ），電阻箱（099 999.9 ），干電池（E=1.5 V，r=1.5 ），紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。（1）歐姆表設(shè)計將圖（a）中的實物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為_：滑動變阻器選_（填“R1”或“R2”）。（2）刻度歐姆表表盤通過計算，對整個表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖（b）所示。表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為_、_。（3）校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向_k處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量。若校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖（c）所示，則電阻箱接入的阻值為_。【答案】（1） 900 R1 （2）45 5 （3）0 35 000.0【解析】（1）連線如圖：根據(jù)歐姆表的改裝原理，當(dāng)電流計滿偏時，則，解得R=900；為了滑動變阻器的安全，則滑動變阻器選擇R1；（2）在a處，解得Rxa=45k；在b處，則，解得Rxb=5k；（3）校準(zhǔn)：紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指到0 k處；由圖可知，電阻箱接入的電阻為：R=35 000.0 。4（2019·天津卷）現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。（1）某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是_。（2）利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻約為，畫出實驗電路圖，并標(biāo)明器材代號。電源（電動勢，內(nèi)阻約為）電流表（量程，內(nèi)阻）電流表（量程，內(nèi)阻約為）滑動變阻器（最大阻值，額定電流）開關(guān)及導(dǎo)線若干（3）某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計算式_。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比_（填“偏大”、“偏小”或“相等”）?！敬鸢浮浚?）（均可） （2） （3） 相等【解析】（1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為。因該實驗沒有電壓表，電流表A1的內(nèi)阻已知，故用A1表當(dāng)電壓表使用，為了調(diào)節(jié)范圍大，應(yīng)用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖由電路圖可知流過電流為，電阻兩端的電壓為，因此電阻該實驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等。5（2019·江蘇卷）某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率實驗操作如下：（1）螺旋測微器如題111圖所示在測量電阻絲直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，再旋動 （選填“A”“B”或“C”），直到聽見“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時防止螺旋測微器的損壞。（題111圖）（2）選擇電阻絲的 （選填“同一”或“不同”）位置進(jìn)行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑（3）題112甲圖中Rx，為待測電阻絲請用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動變阻器接入題112乙圖實物電路中的正確位置（題112甲圖） （題112乙圖）（4）為測量R，利用題112甲圖所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1I1關(guān)系圖象如題113圖所示接著，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2I2圖象（5）由此，可求得電阻絲的Rx= 根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率【答案】（1）C （2）不同 （3） （4） （5）23.5（23.024.0都算對）【解析】（1）在測量時，為了不損壞被測物體，最后也改用微調(diào)方旋鈕即C，直到聽見“喀喀”的響聲；（2）為了減小測量誤差，應(yīng)選用電阻絲不同位置進(jìn)行多次測量；（3）按照原理圖，將實物圖連線如圖：；（4）將表格中各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出，再連成一條直線，如圖：；當(dāng)電壓表按甲圖連接時，電壓表測的電壓為的電壓之和，當(dāng)電壓表接在a、b間時，電壓表測的電壓為的電壓，由圖可得：，所以。6（2019·浙江選考）為了比較精確地測定阻值未知的定值電阻Rx，小明設(shè)計了如圖所示的電路。（1）實驗時，閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片滑至合適位置保持不變，將c點先后與a、b點連接，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較大，電流表示數(shù)基本不變，則測量時應(yīng)將c點接_（選填“a點”或“b點”），按此連接測量，測量結(jié)果_（選填“小于”、“等于”或“大于”）Rx的真實值。（2）根據(jù)實驗測得的6組數(shù)據(jù)，在圖2中描點，作出了2條圖線。你認(rèn)為正確的是_（選填“”或“”），并由圖線求出電阻Rx=_。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）a點 小于 （2） 7.5【解析】（1）電壓表示數(shù)變化較大，說明電流表分壓較大，而電流表示數(shù)基本不變，說明電壓表分流較小，可以忽略，故采用電流表外接法，即c接a點；電壓表測量的電壓為準(zhǔn)確值，但電流表測量的電流為電阻和電壓表電流表之和，即電流測量值偏大，根據(jù)可得電阻測量值偏??；（2）因為電壓表測量的是被測電阻兩端電壓，所以當(dāng)其兩端電壓為零時，電流也為零，故圖線正確；圖像的斜率表示電阻，故；7（2018·江蘇卷）一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻。（1）如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線（圖中虛線所示）時的實驗電路。請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處_；_。（2）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的數(shù)據(jù)見下表：根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖象_。由圖象可計算出該干電池的電動勢為_V；內(nèi)阻為_。R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8（3）為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為_V；內(nèi)阻應(yīng)為_?！敬鸢浮浚?）開關(guān)未斷開 電阻箱阻值為零 （2）圖象如圖所示：1.4（1.301.44都算對） 1.2（1.01.4都算對） （3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個空格一致） 1.0（結(jié)果比（2）問第二個空格小0.2）【解析】（1）連接電路時電源應(yīng)與電路斷開，所以開關(guān)要斷開；另一錯誤是電阻箱接入電路的電阻是零，這樣容易燒壞電流表和電源。（2）將數(shù)據(jù)描點連線，做出一條傾斜的直線。根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(R+r)得，所以圖線的斜率表示電源電動勢V=1.37 V，截距絕對值表示r=0.4×3.0 =1.20 ；用電壓表與電流表并聯(lián)，可測得電流表的內(nèi)阻，考慮電表內(nèi)阻對實驗的影響，則E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動勢，電動勢的準(zhǔn)確值為1.37V，圖線的截距表示（RA+r），所以內(nèi)阻精確值為r=（1.200.20）=1.00 ?！久麕燑c睛】本題考查應(yīng)用電流表和電阻箱測量電源電動勢和內(nèi)電阻實驗，本題創(chuàng)新之處在于用一個電壓表并聯(lián)在電流表的兩端測出電流表的電阻，從而提高測量電源內(nèi)阻的精確度。8（2018·新課標(biāo)全國II卷）某同學(xué)組裝一個多用電表?？捎玫钠鞑挠校何脖眍^（量程100 ，內(nèi)阻900 ）；電阻箱R1（阻值范圍0999.9 ）；電阻箱R2（阻值范圍099 999.9 ）；導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋?；卮鹣铝袉栴}：（1）在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱_。（2）電阻箱的阻值_；R2=_（保留到個位）【答案】（1）如圖所示（2）100 2 910【解析】（1）R1的電阻比較小，所以R1與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的的電流表，R2的阻值比較大，與改裝后的電流表串聯(lián)可充當(dāng)大量程的電壓表，設(shè)計電路圖如圖所示；改裝電流表需要并聯(lián)一個電阻，要改裝1 mA的電流表需要并聯(lián)的電阻,，所以選用與變阻箱R1并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻為，要改裝3 V電壓表需要串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻的阻值為。9（2018·天津卷）某同學(xué)用伏安法測定待測電阻Rx的阻值（約為10 k），除了Rx，開關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：A電壓表（量程01 V，內(nèi)阻約為10 k）B電壓表（量程010 V，內(nèi)阻約為100 k）C電流表（01 mA內(nèi)阻約為30 ）D電流表（00.6 A，內(nèi)阻約為0.05 ）E電源（電動勢1.5 V，額定電流0.5 A，內(nèi)阻不計）F電源（電動勢12 V，額定電流2 A，內(nèi)阻不計）G滑動變阻器R0（阻值范圍010 ，額定電流2 A）為使測量盡量準(zhǔn)確，電壓表選用_，電流表選用_，電源選用_。（均填器材的字母代號）；畫出測量Rx阻值的實驗電路圖_。該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確，從實驗原理上看，待測電阻測量值會_其真實值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_。【答案】B C F 大于 電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端實際電壓（其他正確表述也可）【解析】由于本題的被測電阻達(dá)到10 k，所以電源要選擇電動勢大的，然后根據(jù)電路電流選擇電流表，電壓表；若采用限流接法，則電路中電流和電壓變化不明顯，故采用滑動變阻器的分壓接法，根據(jù)和的關(guān)系分析電流表的接法；根據(jù)電流表的接法判斷實驗誤差所在；若選用電源1.5 V，由于被測電阻很大，電路中電流非常小，不利于實驗，即電源選用12 V的，即F；則電壓表就應(yīng)該選取B；電路中的最大電流為，故選用電流表C；因為給的滑動變阻器的最大阻值只有10 ，若采用限流接法，則電路中電流和電壓變化不明顯，故采用滑動變阻器的分壓接法，由于，所以采用電流表內(nèi)接法，電路圖如圖所示，由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓測量值偏大，而電流準(zhǔn)確，根據(jù)可知測量值偏大；10（2018·新課標(biāo)全國III卷）一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻（R0=20.0 ）；V可視為理想電壓表。S1為單刀開關(guān)，S2位單刀雙擲開關(guān)，E為電源，R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗：（1）按照實驗原理線路圖（a），將圖（b）中實物連線_；（2）將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)位置，閉合S1；（3）將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器動端的位置，記下此時電壓表V的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表V的示數(shù)U2；（4）待測電阻阻值的表達(dá)式Rx=_（用R0、U1、U2表示）；（5）重復(fù)步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39（6）利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=_。（保留1位小數(shù)）【答案】如圖所示： 48.2【解題思路】開關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I=U1/R0，將開關(guān)S2擲于2端，R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx=U/I=R0=（1）R0。5次測量所得的平均值，（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（1）R0=（3.411）×20.0 =48.2 。11（2018·新課標(biāo)全國I卷）某實驗小組利用如圖（a）所示的電路探究在25 80 范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值（25 時的阻值）為900.0 ：電源E（6 V，內(nèi)阻可忽略）：電壓表（量程150 mV）：定值電阻R0（阻值20.0 ），滑動變阻器R1（最大阻值為1 000 ）：電阻箱R2（阻值范圍0999.9 ）：單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。實驗時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 ，將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0：保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0：斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 °C，實驗得到的R2t數(shù)據(jù)見下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題：（1）在閉合S1前，圖（a）中R1的滑片應(yīng)移動到_（填“a”或“b”）端；（2）在圖（b）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并做出R2t曲線：_（3）由圖（b）可得到R1，在25 80°C范圍內(nèi)的溫度特性，當(dāng)t=44.0 時，可得R1=_；（4）將Rt握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)為_，則手心溫度為_?！敬鸢浮浚?）b （2）如圖所示（3）450 （4）620.0 33.0【解析】本題主要考查研究小燈泡的伏安特性實驗、利用伏安特性曲線計算實際功率及其相關(guān)的知識點，意在考查考生對小燈泡伏安特性曲線的理解和靈活運用相關(guān)知識，解決實際問題的能力。（1）圖（a）的電路滑動變阻器采用限流接法，在閉合S1前，R1應(yīng)該調(diào)節(jié)到接入電路部分的電阻值最大，使電路中電流最小，即圖（a）中的R1的滑片應(yīng)移到b端。（2）將t=60 和t=70 對應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)畫在坐標(biāo)圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數(shù)據(jù)點畫出R2t圖象。（3）根據(jù)題述實驗過程可知，測量的R2數(shù)據(jù)等于對應(yīng)的熱敏電阻RT的電阻值。由畫出的R2t圖象可知，當(dāng)t=44.0 時，對應(yīng)的RT=460 。（4）由畫出的R2t圖象可知，當(dāng)RT=620.0 ，則手心溫度t=33.0 ?！久麕燑c睛】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有掌握滑動變阻器的分壓接法和限流接法在開關(guān)閉合前滑動頭的位置；二是沒有認(rèn)真閱讀題述的實驗過程，導(dǎo)致不能把電阻箱R的讀數(shù)與熱敏電阻阻值聯(lián)系起來。12（2017·天津卷）某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 k，電阻R1=9.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個R0=3.0 的電阻。按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_導(dǎo)線斷開。排除故障后，該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由I1I2圖象得到電池的電動勢E=_V，內(nèi)阻r=_?！敬鸢浮?1.41（1.361.44均可） 0.5（0.40.6均可）【解析】用電壓擋檢測電路故障，電壓表的表頭是電流計，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在間后有示數(shù)，說明電路被接通，即間有斷路故障，再測量間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到間，則一定是導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則說明電路仍未被接通，斷路故障的范圍被確定在間。根據(jù)閉合電路的歐姆定律：，上式可簡化為，讀出兩點坐標(biāo)：（60，0.12）和（260，0.05），代入方程解得：電動勢E=1.41 V，內(nèi)阻r=0.5 ?！久麕燑c睛】由圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是要理解圖線的物理意義縱軸截距和斜率表示什么，閉合電路的歐姆定律是核心。13（2017·新課標(biāo)全國卷）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A）；電壓表V（量程3 V，內(nèi)阻3 k）；電流表（量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 ）；固定電阻R0（阻值1 000 ）；滑動變阻器R（阻值09.0 ）；電源E（電動勢5 V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實驗電路原理圖。（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_（填“增大”“不變”或“減小”），燈絲的電阻率_（填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源E0（電動勢4 V，內(nèi)阻1.00 ）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_W，最大功率為_W。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）【答案】（1）如圖所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.17【解析】（1）要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，故滑動變阻器用分壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法，如答案圖所示；（2）由IU圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律知，電阻率增大；（3）當(dāng)滑動變阻器的阻值為9 時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時E=U+I（r+R）得U=10I+4，在圖中作出該直線如左圖所示，交點坐標(biāo)約為U=1.75 V，I=225 mA，P1=UI=0.39 W；整理得：，當(dāng)直線的斜率最大時，與燈泡的IU曲線的交點坐標(biāo)最大，即燈泡消耗的功率最大。當(dāng)滑動變阻器電阻值R=0時，燈泡消耗的功率最大，此時交點坐標(biāo)為U=3.67 V，I=0.32 A，如右圖所示，最大的功率為P2=UI=1.17 W?！久麕燑c睛】電路圖主要是控制電路、測量電路的連接。小燈泡阻值為小電阻外接法，電壓從0開始測量分壓式接法。然后由伏安特性曲線分析阻值的變化，注意縱軸是電流。第（3）問求小燈泡消耗的實際功率較難，因小燈泡的阻值隨電流的變化而變化，通過閉合電路的歐姆定律找到小燈泡實際的電流、電壓值。14（2017·新課標(biāo)全國卷）某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路測量一微安表（量程為100 A，內(nèi)阻大約為2 500 ）的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€滑動變阻器R1、R2（其中一個阻值為20 ，另一個阻值為2 000 ）；電阻箱Rz（最大阻值為99 999.9 ）；電源E（電動勢約為1.5 V）；單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實物連線。（2）完成下列填空：R1的阻值為 （填“20”或“2 000”）。為了保護(hù)微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖（a）中的滑動變阻器的 端（填“左”或“右”）對應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近。將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢 （填“相等”或“不相等”）。將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 時，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為 （結(jié)果保留到個位）。（3）寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議： 。【答案】（1）連線見解析 （2）20 左 相等 2 550 （3）調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程【解析】（1）實物連線如圖：（2）滑動變阻器R1要接成分壓電路，則要選擇阻值較小的20 的滑動變阻器；為了保護(hù)微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖（a）中滑動變阻器的左端對應(yīng)的位置；將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1；將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置；最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前后在BD中無電流流過，可知B與D所在位置的電勢相等；設(shè)滑片P兩側(cè)電阻分別為R21和R22，因B與D所在位置的電勢相等，可知；同理當(dāng)Rz和微安表對調(diào)后，仍有：；聯(lián)立兩式解得：。（3）為了提高測量精度，調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程?！久麕燑c睛】此題考查電阻測量的方法；實質(zhì)上這種方法是一種“電橋電路”，搞清電橋平衡的條件：對角線電阻乘積相等，即可輕易解出待測電阻值；知道分壓電路中滑動變阻器選擇的原則及實物連線的注意事項。15（2017·新課標(biāo)全國卷）圖（a）為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250 A，內(nèi)阻為480 。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 擋。（1）圖（a）中的A端與_（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。（2）關(guān)于R6的使用，下列說法正確的是_（填正確答案標(biāo)號）。A在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置（3）根據(jù)題給條件可得R1+R2=_，R4=_。（4）某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA（或1.48 mA） 1 100 2.95V【解析】（1）與多用電表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆。（2）R6是可變電阻，它的作用是歐姆表調(diào)零，使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。（3）B端與“2”相連時，是量程較小的電流表，所以；B端與“4”相連時，是量程較小的電壓表，所以。（4）若此時B端與“1”相連，多用電表是量程為2.5 mA的電流表，則讀數(shù)為1.47 mA；若此時B端與“3”相連，多用電表是歐姆×100 擋，則讀數(shù)為1 100 ；若此時B端與“5”相連，多用電表是量程為5 V的電壓表，則讀數(shù)為2.95 V?！久麕燑c睛】會規(guī)范使用多用電表，能正確讀出多用電表的示數(shù)，是解決本題的關(guān)鍵。在平時實驗訓(xùn)練過程中要多加注意規(guī)范操作和器材的正確使用方法，多用電表的讀數(shù)，重點是分清測量的物理量不同，讀數(shù)方法不同。16（2017·江蘇卷）某同學(xué)通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗原理電路圖如圖111圖所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端，當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現(xiàn)溫控繼電器的電阻約為20 ，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示（1）提供的實驗器材有：電源E1（3 V，內(nèi)阻不計）、電源E2（6 V，內(nèi)阻不計）、滑動變阻器R1（0200 ）、滑動變阻器R2（0500 ）、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱（0999.9 ）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干為使該裝置實現(xiàn)對3080 之間任一溫度的控制，電源E應(yīng)選用 （選填“E1”或“E2”），滑動變阻器R應(yīng)選用 （選填“R1”或“R2”）（2）實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應(yīng)將如圖112圖所示的選擇開關(guān)旋至 （選填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）合上開關(guān)S，用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查，在題111圖中，若只有b、c間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時指針 （選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），接入a、c時指針 （選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。（4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 時被吸合，下列操作步驟正確順序是 （填寫各步驟前的序號）將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1 【答案】（1）E2 R2 （2）C （3）不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) （4）【解析】（1）由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)溫度為30 時，熱敏電阻阻值為199.5 ，繼電器的阻值R0=20 ，當(dāng)電流為15 mA時，E=I（Rt+R0）=3.3 V，所以電源選E2，80 時，熱敏電阻阻值Rt=49.1 ，則E2=I（Rt+R0+R），此時變阻器阻值R=330.9 ，所以變阻器選擇R2；（2）多用電表做電壓表測量電壓，旋鈕旋至直流電壓擋C處；（3）若只有b、c間斷路，表筆接入a、b時，整個回路斷路，電表指針不偏轉(zhuǎn)，接入a、c時電流流經(jīng)電表，故指針偏轉(zhuǎn)；（4）50 時，熱敏電阻阻值為108.1 ，所以應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)至108.1 ，調(diào)節(jié)變阻器，使銜鐵吸合，再將電阻箱換成熱敏電阻，故順序為【名師點睛】結(jié)合表格中數(shù)據(jù)，利用歐姆定律估算電動勢和電阻的數(shù)值，選擇電源和滑動變阻器明確實驗的目的是實現(xiàn)對3080 之間任一溫度的控制，其中3080 就是提示的信息，結(jié)合表格數(shù)據(jù)，可知電阻值的取值。 24