专题突破练 专题七 第26练 电学实验(二) 以闭合电路欧姆定律为原理的实验

第26练 电学实验(二) 以闭合电路欧姆定律为原理的实验

1．(2022·湖北卷·13)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0.6 A 、内阻为1.0 Ω，定值电阻R 0的阻值为20.0 Ω，电阻箱R 的最大阻值为999.9 Ω.首先将S 2置于位置1，闭合S 1，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 1I /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1I －R 图像．再将S 2置于位置2，此时电流表读数为0.400 A ．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”)．

答案 (1)3.700 (2)6.0 πD 2R x 4L

(3)12 3.0 (4)偏小

解析 (1)用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D ，其读数为 3.5 mm ＋0.01 mm ×20.0＝3.700 mm

(2)由电路可知，当将S 2置于位置1，闭合S 1时E ＝I (R A ＋R 0＋r ＋R ) 即1I ＝1

E R ＋R A ＋R 0＋r E 由图像可知1E ＝4.9－2.035 V －1

R A ＋R 0＋r

E ＝2 A －1 解得E ＝12 V ，r ＝3.0 Ω

再将S 2置于位置2，此时电流表读数为0.400 A ，则E ＝I ′(r ＋R 0＋R A ＋R x ) 解得R x ＝6.0 Ω 根据R x ＝ρL S ＝ρL

14πD 2

解得ρ＝πD 2R x

4L

(3)由(2)可知E ＝12 V ，r ＝3.0 Ω

(4)根据表达式E ＝I ′(r ＋R 0＋R A ＋R x )

因电源电动势变小，内阻变大，则当电流表有相同读数时，得到的R x 的值偏小，即R x 测量值偏小．

2.(2022·山东卷·14)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1.5 V ，内阻未知)； 电流表A 1(量程10 mA ，内阻为90 Ω)； 电流表A 2(量程30 mA ，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 的滑片调到阻值最大一端．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1

2处．该同学选用的电流表为

________(选填“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

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________(选填“有”或“无”)影响． 答案 (1)A 1 60 (2)100 (3)无

解析 (1)若不考虑电池内阻，且在电池两端只接R 0时，电路中的电流约为 I ＝E R 0＝1.5

150

A ＝10 mA ， 由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的1

2处，则该同学选用的电流

表应为A 1；

当不考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆定律有

E ＝I m

2

(R ＋R 0＋R A1)，计算出R ＝60 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，有E ＝3I m

5(R ＋R x ＋R A1)

代入数据有R x ＝100 Ω.

(3)若考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E ＝I m

2[(R ＋r )＋R 0＋R A1]

E ＝3I m

5

[(R ＋r )＋R x ＋R A1]

联立计算出的R x 不受电池内阻r 的影响．

3.(2021·全国乙卷·23)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E (约1.5 V)和内阻r (小于2 Ω)．图中电压表量程为1 V ，内阻R V ＝380.0 Ω；定值电阻R 0＝20.0 Ω；电阻箱R ，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．按电路图连接电路．完成下列填空：

(1)为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选________Ω(填“5.0”或“15.0”)；

(2)闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R 和电压表的相应读数U ； (3)根据图(a)所示电路，用R 、R 0、R V 、E 和r 表示1U ，得1

U ＝________；

(4)利用测量数据，做1

U

－R 图线，如图(b)所示：

(5)通过图(b)可得E ＝________V(保留2位小数)，r ＝________Ω(保留1位小数)；

(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E ′，由此产生的误差为

⎪⎪⎪

⎪E ′－E E ×100%＝________%. 答案 (1)15.0

(3)R 0＋R V ER V R 0·R ＋1E ＋(R V ＋R 0)r ER V R 0 (5)1.55 1.0 (6)5

解析 (1)为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电压表满偏电压大，当电压表满偏时有 U m

R V R 0R V ＋R 0

＝E －U m R ＋r 代入数据解得R ＋r ＝9.5 Ω，故R >7.5 Ω 因此电阻箱接入电路的电阻值选15.0 Ω. (3)由闭合电路欧姆定律可得 E ＝U ＋

U

R V R 0R V ＋R 0

(R ＋r ) 化简可得1U ＝R 0＋R V ER V R 0·R ＋1E ＋R V ＋R 0

ER V R 0r

(5)由上面公式可得R 0＋R V ER V R 0＝k ＝1

19E ，

1E ＋R V ＋R 0ER V R 0r ＝b ＝1E ＋r

19E

由1

U

－R 图像计算可得k ≈0.034 V －1·Ω－1 延长图线，得到图线与纵轴的交点为0.85 V －1，则有0.85 V －1＝1E ＋r 19E ＋5

19E (V －1)

代入可得E ≈1.55 V ，r ≈1.0 Ω. (6)如果电压表为理想电压表，则可有 1U ＝1E ＋r ER 0＋1ER 0R 则此时E ′＝1

20k

因此误差为⎪⎪⎪⎪

⎪⎪120k －1

19k 1

19k ×100%＝5%.

1．(2022·福建龙岩市质检)某同学为测量玩具电瓶车上蓄电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：

A ．电压表V(0～10 V ，内阻约为3 kΩ)

B ．电流表A(0～0.6 A ，内阻约为2 Ω)

C ．定值电阻R 0＝13 Ω

D ．滑动变阻器R (0～50 Ω)

E ．待测蓄电池

F ．开关S 、导线若干

为了便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R 0.实验中，多次调节外电阻R ，读出相应的电压表和电流表示数U 和I ，通过描点、作图得到如图丙所示的U －I 图像．

(1)为使测量结果尽量准确，应该选择______(选填“甲”或“乙”)电路图． (2)由图像信息可知，蓄电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.

(3)实验中电表内阻会引起实验误差，若电压表内阻R V 已知，在甲电路中电压表示数U 和电流表示数I 满足表达式U ＝kI ＋b ，k 、b 均为常数，则b ＝________.(结果用R V 、R 0、r 、E 表示)

答案 (1)甲 (2)12 2 (3)

R V

R V ＋R 0＋r

E

解析 (1)因电流表内阻对电池内阻的影响较大，则实验应该采用甲电路； (2)由图像信息可知，蓄电池的电动势E ＝12 V ，内阻 r ＝ΔU

ΔI －R 0＝⎝⎛⎭⎫120.8－13 Ω＝2 Ω； (3)由电路可得E ＝U ＋(I ＋U

R V

)(r ＋R 0)

即U ＝ER V

R V ＋R 0＋r －R V (R 0＋r )R V ＋R 0＋r I

则b ＝

R V

R V ＋R 0＋r

E

2．(2022·陕西西安市一模)某实验小组用如图甲所示的电路测量一蓄电池的电动势和内阻，已知蓄电池电动势的值在2 V 左右，内阻小于1 Ω，允许通过的最大电流为2 A ．电路中R 0为定值电阻．除待测蓄电池、开关、导线和量程均为3 V 的电压表V 1、V 2外，可供使用的实验器材还有：

A ．定值电阻(阻值1 Ω，额定功率为5 W)

B ．定值电阻(阻值10 Ω，额定功率为10 W)

C ．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)

D ．滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω，额定电流2 A)

(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________(填器材前字母代号)．

(2)根据图甲，在图乙的实物图中画出连线．

(3)实验时，调节滑动变阻器，使其滑片滑到最左端，逐次改变滑动变阻器滑片的位置并读取相应的U 1和U 2，所得实验数据记录在表格中，以U 1为纵坐标，U 2为横坐标，按表中的数据在给出的坐标纸上画出U 1－U 2图像如图丙所示，若实验中认为两个电压表的内阻为无穷大，由图像求得蓄电池的电动势E 测＝______ V ，内阻r ＝________ Ω.

答案 (1)A C (2)见解析图 (3)2.1 0.11 解析 (1)电路中最大的电流I max ＝E R 0＋r

若定值电阻阻值为1 Ω，电路中最大电流约为I max ＝2 A ，最大功率约为 P ＝I max 2R 0＝4 W<5 W ，符合条件；

若定值电阻阻值为10 Ω，则I max ＝0.2 A ，最大功率约为P ＝I max 2R 0＝0.4 W<10 W ，功率太小，电压和电路中的电流太小不易测量，所以定值电阻应选A ；

若滑动变阻器的阻值为(0～10 Ω)，则电路的最小电流约为0.2 A ，滑动变阻器两端的最大电压约为2 V ，既能保证电路安全又方便实验操作，符合题意；若滑动变阻器的阻值为(0～200 Ω)，最大阻值太大，不方便实验操作，故滑动变阻器应选C. (2)连线如图所示．

(3)由闭合电路欧姆定律得U 1＋U 2＝E －U 2

R 0r

整理得U 1＝－(r

R 0

＋1)U 2＋E

故图像的纵截距为E ，则由题图丙可知E 测＝2.1 V 斜率为k ＝－2.11.9＝－(r

R 0＋1)

解得r ≈0.11 Ω.

3．(2022·四川成都市石室中学二模)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，请回答下列问题：

(1)某同学找来一电阻箱，结合电流表(内阻r A ＝100 Ω)用如图甲所示电路对水果电池b 进行测量．测得多组数据，作出1

I －R 图像如图乙所示，则水果电池b 的电动势E ＝______ V ，内阻

r ＝________ Ω；

(2)现有如图丙所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0～9 999 Ω，滑动变阻器阻值变化范围为0～10 Ω，电流表G 的量程为0～3 mA 、内阻为200 Ω，电压表的量程有0～3 V 和0～15 V ．请在图丙中选择合适的器材，在虚线框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图．

答案 (1)1.0 900 (2)见解析图

解析 (1)由闭合电路欧姆定律得E ＝I (R ＋r ＋r A ) 整理得1I ＝1

E R ＋r ＋r A E

图像斜率和纵轴截距分别为k ＝1

E ，b ＝r ＋r A E

由图像知k ＝1

1 000 mA －1·Ω－1＝1 V －1，b ＝1 mA －1

代入数据解得E ＝1.0 V ，r ＝900 Ω

(2)第一种方法：电流表量程太小，使用电阻箱和电压表代替电流表进行测量，电路图如图所示，

根据闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋U

R ′r

变形得1U ＝1E ＋r

ER ′

绘制1U －1R ′图像，可知图像斜率为r E ，与纵轴截距为1E

，从而求解电动势和内阻；

第二种方法：通过电阻箱改装电流表，扩大电流表的量程，实现电流的测量，电路图如图所示，

I为改变量程之后的电流表示数，根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir

可以绘制U－I图像，设纵轴截距为b，横轴截距为a，则E＝b，r＝b

a.

4．(2022·湖北省十一校第二次联考)(1)一个电压表由表头G与分压电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总是比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以加以改进________．

A．在R上并联一个比R大得多的电阻

B．在R上串联一个比R大得多的电阻

C．在R上并联一个比R小得多的电阻

D．在R上串联一个比R小得多的电阻

(2)有一内阻未知(约25～35 kΩ)、量程已知，共有30个均匀小格的直流电压表V.小荆同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势，他们从多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为N1＝30.

①请你将他们的实验电路连接起来．

②他们在实验过程中，欧姆挡的选择开关拨至倍率“×________”．

③在实验中，同学读出电压表的示数为U，欧姆表指针所指的刻度为N2，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，请你写出欧姆表内部电源的电动势表达式E＝________(用N1、N2和U 表示)．

④若欧姆表使用一段时间后，电源的电动势变小，内阻变大，但此表仍然可以调零．按正确的使用方法再测待测电阻，测量结果会______．(选填“偏大”“偏小”或“不变”)

答案(1)A(2)①见解析图②1 k(103或1 000)③N1＋N2

N2U④偏大

解析(1) 若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，说明指针偏角小，分压电阻阻值较大，在R上并联一个比R大得多的电阻可以校准该电压表，故选A.

(2)①用多用电表测电压表内阻的电路图如图所示．

②直流电压表V 内阻未知(约25～35 kΩ)，用欧姆表测其内阻时，应尽量使指针指在中间值附近，所以应选×1 k 挡．

③欧姆表中值电阻为R 中＝N 1×1 kΩ＝1 000N 1 Ω 欧姆表指N 2刻度，则电压表的内电阻R V ＝1 000N 2 Ω 流过电压表的电流I V ＝U R V ＝U

1 000N

2 Ω

由闭合电路欧姆定律得电源电动势E ＝U ＋I V R 中＝N 1＋N 2

N 2U

④欧姆表调零时，其内阻R 内＝E

I g

电源电动势变小，则欧姆表内阻R 内变小，用欧姆表测电阻时 I ＝E R 内＋R x ＝I g R 内R 内＋R x ＝I g

1＋R x

R 内

由于R 内变小，I 变小，指针跟原来的位置相比偏左了，则所测电阻偏大．

5．某实验小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究(以下问题中均使用同一多用电表)．请回答下列问题：

(1)该学习小组先使用多用电表测量直流电压，若选择开关处在直流电压500 V 挡，指针的位

置如图甲所示，则测量结果为________ V.

(2)将多用电表挡位调到电阻“×1 k ”挡，进行欧姆调零后将红黑表笔分别接在没有接入电路的滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，如图乙所示)A 、B 两个接线柱上，则发现欧姆表指针的偏转角度________(选填“较小”或“较大”)．

(3)然后学习小组将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡并重新进行欧姆调零后测未知电阻阻值的电路如图丙所示．通过查找资料，了解到表头G 的满偏电流为10 mA ，并通过测量作出了电路中电流I 与待测电阻阻值R x 的关系图像如图丁所示，由此可确定电池的电动势E ＝________ V ，该图像的函数关系式为I ＝________ (A)．综上可判定学习小组使用多用电表欧姆挡的倍率是下列四个选项中的________(填字母代号)． A ．×1 B ．×10 C ．×100

D ．×1 k

答案 (1)270 (2)较大 (3)1.5

1.5

150＋R x

B

解析 (1)电压500 V 挡分度值为10 V ，测量结果为270 V.

(2)用“×1 k ”挡来测量100 Ω的电阻，指针应指在0.1 Ω处，故指针的偏转角度较大． (3)如题图丙所示，当表头满偏时有I g ＝E

R 内

当表头半偏时有12I g ＝E

R 内＋R x

结合题图丁可知此时R 内＝R x ＝150 Ω 代入数据可得E ＝1.5 V 该图像的函数关系式为 I ＝E R 内＋R x ＝ 1.5

150＋R x

(A) 多用电表欧姆挡的内阻为R 内＝150 Ω，而表盘中间刻度为15 Ω，故倍率是“×10”，B 正确． 6．(2022·云南省第一次统测)某同学用如图甲所示的电路测量一热敏电阻阻值随温度变化的特性曲线，图中R T 为放置于控温箱中的热敏电阻．

(1)请用笔画线代替导线，在图乙中将未完成的实物连线补充完整．

(2)某次测量时，将控温箱的温度调至某一恒定温度，闭合开关S1，单刀双掷开关S2置于1，调整滑动变阻器R1，使电流表G有适当的示数，记为I；再将S2置于位置2，保持电路其他部分不变，调整电阻箱R2，使电流表示数仍为I，此时电阻箱R2如图丙所示，则在此温度下，该热敏电阻的阻值为________ Ω.

(3)不断调整热敏电阻的温度，记录不同温度及对应温度下热敏电阻的阻值，得到热敏电阻阻值R T随温度t变化的图像如图丁所示．

(4)关闭控温箱电源，一段时间后热敏电阻温度与室温相同，此时用电路甲测得热敏电阻阻值为5 667 Ω，可知室温为________ ℃.(结果保留两位有效数字)

(5)某同学用该热敏电阻设计了一简易报警装置如图戊所示，图中电源电动势为E＝24 V，内阻不计．可变电阻R x最大阻值为4 000 Ω，该报警电路需满足下列两个条件：

①报警器电流大于或等于3 mA时将报警；

②温度达到100 ℃时，报警器中电流不允许超过5 mA；

则可得保护电阻R(无论如何调整R x，通过报警器的电流始终不超过允许通过的最大电流)至少应为________ kΩ；在R取最小值的情况下，要使报警器在60 ℃时报警，可变电阻R x的阻值应调为________ kΩ；若要提高报警温度，应将R x调________(选填“大”或“小”)．(计算结果均保留两位有效数字)

答案(1)见解析图(2)6 200(4)24(5)3.4 1.9大

解析(1)实物连线如图所示；

(2)本实验采用等效替代法测量电阻，所以该热敏电阻的阻值为6 200 Ω；

(4)根据题图丁知，热敏电阻阻值为5 667 Ω时，室温为24 ℃；

(5)根据题图丁知，温度达到100 ℃时，热敏电阻的阻值为R T＝1.4 kΩ

根据闭合电路欧姆定律得5 mA ＝E

R T＋R

解得R＝3.4 kΩ

根据题图丁知，温度达到60 ℃时，热敏电阻的阻值为R T′＝2.7 kΩ

根据闭合电路欧姆定律得3 mA＝E

R T′＋R＋R x

解得R x＝1.9 kΩ

根据上式，R x与R T的和保持不变，若要提高报警温度，R T减小，应将R x调大.

错题统计(题号)对应考点错因分析

电源电动势和内阻的测量

多用电表的原理及使用

传感器的使用

创新型实验

一、电源电动势和内阻的测量

(1)伏安法

方案一 方案二

电路图

误差来源 电压表的分流 电流表的分压 真实值和测量值的关系

I 真＝I 测＋U

R V

U 真＝U 测＋IR A

图像

误差分析

E 测

R V ＋r

)

E 测＝E 真，r 测>r 真 (r 测＝r ＋R A )

(2)伏阻法和安阻法

方案

伏阻法

安阻法

电路图

原理 E ＝U ＋U

R r

E ＝IR ＋Ir 关系式

1U ＝r E ·1R ＋1E

1I ＝1E ·R ＋r E

图像

误差分析 E 测＜E 真，r 测＜r 真(r 测＝

R V ·r

R V ＋r

) E 测＝E 真，r 测＞r 真(r 测＝r ＋R A )

二、多用电表的原理及使用

1．欧姆表原理(多用电表测电阻原理) (1)构造

欧姆表由电流表G、电源、调零电阻R和红、黑表笔组成．

①如图，红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔，即红“＋”，黑“－”．

②电流方向为从红表笔流进欧姆表，从黑表笔流出欧姆表，即“红进黑出”．

③黑表笔与欧姆表内部电源正极相连，红表笔与负极相连．

(2)工作原理

闭合电路欧姆定律：I＝E

R g＋R＋r＋R x

.

2．多用电表的内部电路结构与刻度盘

(1)内部电路结构示意图

(2)多用电表刻度盘

3．多用电表的常见考查形式

多用电表当欧姆表使用时内部有电源，往往会考查闭合电路欧姆定律、电动势和内阻的测定等，常涉及的变形有：

(1)与电压表串联形成闭合电路，则E＝U＋U

R V·r，从而计算得到E；

(2)与电流表串联形成闭合电路，

则E＝I(R A＋r)，从而计算得到E；

(3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极时，测得的电阻较小，反之测得的电阻很大，由此可判断出二极管的正、负极．

三、传感器的使用

1．常见的传感器

光电传感器、温度传感器、力电传感器、电容式传感器等．

2．光敏电阻与热敏电阻

(1)光敏电阻：随着光照强度的增大，光敏电阻的阻值变小．

(2)金属热电阻：电阻随温度的升高而增大．

(3)热敏电阻：

①正温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而增大．

②负温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而减小．

四、电学创新实验的解题要领

1．解决电学创新实验的两点注意

(1)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流表使用，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等．

(2)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能，因此在测电压表内阻时无需另并联电压表，测电流表内阻时无需再串联电流表．

2．解决电学设计型实验常用的三种方法

(1)转换法：将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量，然后再反求待测物理量的值，这种方法叫转换测量法(简称转换法)．如在测量金属丝电阻率的实验中，虽然无法直接测量电阻率，但可通过测量金属丝的长度和直径，并将金属丝接入电路测出其电阻，然后再计算出它的电阻率．

(2)替代法：用一个标准的已知量替代被测量，通过调整标准量，使整个测量系统恢复到替代前的状态，则被测量等于标准量．

(3)控制变量法：研究一个物理量与其他几个物理量的关系时，要使其中的一个或几个物理量不变，分别研究这个物理量与其他各物理量的关系，然后再归纳总结，如探究电阻的决定因素实验.

1．(2022·河北石家庄市质检)在实践活动中，某同学用苹果制成水果电池．该同学用如图甲所示的实验电路来测量该电池的电动势和内阻，得到如图乙所示的U－I图线．

(1)由图线可得，该电池的电动势E ＝______ V ，内阻r ＝________ Ω(结果均保留3位有效数字)．

(2)实验测得的电池内阻与真实值相比，r 测________r 真(选填“>”“<”或“＝”)，其原因是______(选填“电压表分流”或“电流表分压”)．

(3)为了更精确测量该电池的内阻，该同学设计如图丙所示的测量电路，其中S 1、S 2是单刀单掷开关，S 3是单刀双掷开关，开始时开关S 1、S 2、S 3均断开(结果均用所测得物理量的符号表示)．

①请按照电路图丙，在图丁中用笔画线代替导线完成电路的连接；

②先闭合S 1，将S 3拨向a ，读出电压表的示数为U 1，电流表的示数为I 1，则电压表的内阻R V ＝________；

③保持闭合S 1，S 3拨向b ，读出电压表的示数为U 2，最后闭合S 2，读出电压表的示数为U 3，电流表示数为I 3，则该电池的内阻r ＝___________________________________________. 答案 (1)0.950 467 (2)小于 电压表分流 (3)①见解析图 ②

U 1

I 1

③U 2－U 3

I 3＋U 3－U 2U 1I

1

或

U 1(U 2－U 3)

I 3U 1＋I 1(U 3－U 2)

解析 (1)由U ＝E －Ir 可知，图像在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻，由图像可得E ＝0.950 V ，r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝0.950－0.250

1.50×10－3 Ω≈467 Ω.

(2)本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流，当外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流与电流表示数的差越大，图像斜率的绝对值越大，由此造成电源内阻测量值小于真实值． (3)①按照电路题图丙，电路的连接如图所示

②根据欧姆定律可得，电压表的内阻为R V ＝U 1

I 1

③根据闭合电路欧姆定律可得E ＝U 3＋(I 3＋U 3R V )r ，E ＝U 2＋U 2

R V r

又R V ＝U 1

I 1

联立解得r ＝U 1(U 2－U 3)

I 3U 1＋I 1(U 3－U 2)

.

2．(2022·四川凉山州二诊)为测定一电池的电动势和内阻，某同学先后用一套实验仪器，分别设计了如图甲和乙所示的两个电路．其中R 、R 0分别是电阻箱和定值电阻，实验记录电阻箱R 的阻值以及电压表的示数U .根据实验记录的数据作出如图丙所示图线．

(1)同学连好电路后，使用多用电表测定值电阻R 0的电阻值，首先使回路中开关S______(选填“闭合”或“断开”)，将选择开关拨至“×10”挡，进行欧姆调零．将两表笔接定值电阻R 0两端，发现指针偏转太大，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学把开关拨至________(选填“×1”或“×100”)挡，再进行欧姆调零．将两表笔接电阻R 0两端，多用电表的示数如图丁所示，则R 0的测量结果为________ Ω.

(2)可以判断图丙是利用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路进行实验所作出的．

(3)依据实验数据及题中条件绘出的1

U －R 图线如图戊所示，则电池电动势E ＝___________ V ，

内阻r ＝________ Ω(计算结果均保留两位有效数字)． 答案 (1)断开 ×1 7.0 (2)甲 (3)5.6 2.8

解析 (1)用多用电表测电阻时，被测电阻应与其他电路断开；

将两表笔接定值电阻R 0两端，发现指针偏转太大，说明被测电阻阻值较小，应换用小倍率的挡位，故选用“×1”挡；

欧姆表的读数等于表盘读数乘以倍率，多用电表的读数为7.0 Ω×1＝7.0 Ω

(2)先观察题图丙，发现R ＝0时，1U 有一定数值，随着R 增大，1

U 增大，即电压表示数减小，

显然题图甲中电压表示数会随着R 的增大而减小，题图乙电压表示数会随着R 的增大而增大，故可以判断题图丙中图线是利用题图甲所示电路的实验数据描绘的． (3)根据闭合电路欧姆定律可得E ＝U ＋U

R 0(R ＋r )

变形得1U ＝1E ＋r ER 0＋R

ER 0

由题图戊可知1E ＋r ER 0＝0.25 V －1，1ER 0＝k ＝0.53－0.2511 V －1·Ω－1

解得E ＝5.6 V ，r ＝2.8 Ω.

3．(2022·四川宜宾市二诊)为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx)．

(1)某光敏电阻R 在不同照度下的阻值如表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图像可求出照度为0.6 lx 时的电阻约为________ kΩ.

2015届高考物理-点拨专题讲练14-电学实验(二)(含14真题及原创解析)新人教版[来源：学优高考网2450944]

2015届高考物理考前三个月名师考点点拨专题讲练14 电学实验（二）（含14真题及原创解析）新人教版 考题1 测定金属丝(液体)的电阻率 例1 在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中： (1)某实验小组用如图1所示电路对镍铬合金和康铜丝进行探究，a、b、c、d是四种金属丝． 图1 ①实验小组讨论时，某同学对此电路提出异议，他认为，电路中应该串联一个电流表，只有测出各段金属丝的电阻，才能分析电阻与其影响因素的定量关系．你认为要不要串联电流表？并简单说明理由． ②几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示：电路图中三种金属丝a、b、c分别为下表中编号为A、B、C F表示). 编号材料长度L/m横截面积S/mm2 A 镍铬合金0.300.50 B 镍铬合金0.500.50 C 镍铬合金0.30 1.00 D 镍铬合金0.50 1.00 E 康铜丝0.300.50 F 康铜丝0.50 1.00 (2)该实验小组探究了导体电阻与其影响因素的定量关系后，想测定某金属丝的电阻率． ①用毫米刻度尺测量金属丝长度为L＝80.00 cm，用螺旋测微器测金属丝的直径如图2甲所示，则金属丝的直径d为 ________. ②按如图乙所示连接好电路，测量金属丝的电阻R.改变滑动变阻器的阻值，获得六组I、U数据描在图丙中所示的坐标系上．由图可求得金属丝电阻R＝________ Ω，该金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)．

图2 解析 (1)①串联电路电流处处相等，串联电阻两端电压与电阻成正比，不需要测出电流，根据电阻两端电压大小即可比较出电阻大小．②探究影响电阻的因素，应采用控制变量法，实验已选A 、B 、C 的金属丝，根据控制变量法的要求，应控制材料的长度与横截面积相等而材料不同，因此d 应选表中的E . (2)①由图示螺旋测微器可知，其示数为1.5 mm ＋10.0×0.01 mm＝1.600 mm ；②根据坐标系内的点作出图象如图所示． 由图象可知，电阻阻值为R ＝U I ＝ 0.30.6 Ω＝0.5 Ω；由电阻定律R ＝ρL S ＝ρL π d 2 2 可得，电 阻率ρ＝πRd 2 4L ＝ 3.14×0.5× 1.600×10 －3 2 4×0.800 Ω·m≈1.3×10－6 Ω·m. 答案 (1)①不需要，串联电路电流处处相等，电压与电阻成正比 ②E (2)①1.600 mm ②0.5 1.3×10－6 1．(2014·江苏·10)某同学通过实验测量一种合金的电阻率． (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图3所示的部件__________(选填“A ”、“B ”、“C ”或“D ”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为________ mm. 图3

专题突破练 专题七 第26练 电学实验(二) 以闭合电路欧姆定律为原理的实验

第26练 电学实验(二) 以闭合电路欧姆定律为原理的实验 1．(2022·湖北卷·13)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0.6 A 、内阻为1.0 Ω，定值电阻R 0的阻值为20.0 Ω，电阻箱R 的最大阻值为999.9 Ω.首先将S 2置于位置1，闭合S 1，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 1I /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1I －R 图像．再将S 2置于位置2，此时电流表读数为0.400 A ．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”)． 答案 (1)3.700 (2)6.0 πD 2R x 4L (3)12 3.0 (4)偏小 解析 (1)用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D ，其读数为 3.5 mm ＋0.01 mm ×20.0＝3.700 mm (2)由电路可知，当将S 2置于位置1，闭合S 1时E ＝I (R A ＋R 0＋r ＋R ) 即1I ＝1 E R ＋R A ＋R 0＋r E 由图像可知1E ＝4.9－2.035 V －1 R A ＋R 0＋r E ＝2 A －1 解得E ＝12 V ，r ＝3.0 Ω 再将S 2置于位置2，此时电流表读数为0.400 A ，则E ＝I ′(r ＋R 0＋R A ＋R x ) 解得R x ＝6.0 Ω 根据R x ＝ρL S ＝ρL 14πD 2 解得ρ＝πD 2R x 4L (3)由(2)可知E ＝12 V ，r ＝3.0 Ω

物理中考复习电学实验题专题训练7(无答案)

物理中考复习 电学实验题专题训练7 1、如图所示，测量小灯泡电功率电路中，电源电压4.5V，小灯泡额定电压2.5V，电阻约10Ω。 （1）连接电路时，开关应处于_________状态；用笔画线代替导线，连接完整实物电路。（2）实验时无论怎么移动滑片P，小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是__________________（写出一种即可）。 （3）排除故障，移动滑片P至一位置，图乙电压表示数为_________V；要测量小灯泡的额定功率，滑片P应向_________（选填“A”或“B”）端移动。 （4）移动滑片P，记录多组电压表、电流表的对应值。由图丙的Ⅰ-U图像可知，小灯泡的额定功率是_________W。 2、.如图将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，小磁 针发生偏转。 （1）这就是著名的▲实验，图中的直导线AB大致是▲（选填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针的上方的； （2）实验中观察到小磁针转动，因为小磁针受到磁力的作用，判断的依据是：▲； （3）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明▲； （4）通电直导线周围的磁感线分布如图所示，图中小磁针的a端是▲极。

3、测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V ，额定功率约为0.6W ，电源电压恒为6V ，有两个规格不同的滑动变阻器分别是：“10Ω 1A”和 “20Ω 0.5A”。 (1)为了顺利完成实验，应选用规格为 ▲ 的滑动变阻器； (2)如图甲是小华连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是有一根导线连接错误，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线； (3)改正错误后，闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近6V ，则电路中发生的故障可能是 ▲ ； (4)排除故障后，闭合开关并移动滑动变阻器滑片P ，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为 ▲ ； (5)课后小华又在没有电流表可用的情况下，增加一个阻值为R 0定值电阻，只利用一只电压表，设计了图丙电路测出了另一小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电流I 额 =0.24A)，请在虚线框内补上小灯泡和定值电阻，使电路完整，实验操作方便。电路设计好之后，闭合开关S ，开关S 1打到a ，使电压表示数为 ▲ ，此时灯泡正常发光。再将开关S 1打到b ，读出电压表示数为U,则该小灯泡的额定功率为 P 额 = ▲ 。（用题中的已知量和直接测量量的符号．．表示） 4、在安装直流电动机模型的是实验中： （1）小明将电动机、变阻器、电源、开关串联起来，闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。造成这一现象的原因是 ▲ 。当小明调节滑片，使电路中电流增大，发现电动机的线圈转速 ▲ （选填“加快”、“不变”或“减慢”）。 （2）为进一步研究直流电动机，他测得通过当电动机两端电压为5V 时，通过电动机的电流为0.5A ，而当电动机两端电压为1V 时，电动机线圈不转，电流表示数仍为0.5A 。则 乙 A 0. 0.0. 0. 3 2 1 甲 V b a S 1 P S 丙

2021年人教版中考物理专题训练：欧姆定律(含答案)

2021中考物理专题训练：欧姆定律 一、选择题 1. 如图是握力计的原理图．其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB是可以自由拉伸的导线，R0是保护电阻，电流表的示数可以显示握力的大小．闭合开关，当握力F增加时，电流表的示数将() A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 无法确定 2. 已知甲、乙两灯的额定电压均为6 V，如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线，现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电路的工作电流和电源最大电压为() A. 0.5 A12 V B. 1.5 A12 V C. 1.5 A8 V D. 0.5 A8 V 3. 在“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了二者的U－I关系图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是()

A．由图甲可知，定值电阻的阻值为1 Ω B．由图甲可知，定值电阻阻值不随其两端的电压和通过它的电流而改变 C．由图乙可知，小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大 D．为了减小误差，应该用多次测量求平均值的方法计算小灯泡的电阻 4. 如图①所示是电阻甲和乙的I－U图像，下列说法正确的是() A. 电阻乙为定值电阻 B. 当电阻甲两端电压为2 V时，R甲＝0.4 Ω C. 如图②所示，当开关S闭合，电路电流为0.2 A时，电路总电阻是15 Ω D. 如图③所示，当开关S闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 A 5. 如所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是()

2021届(广东)高考物理：电学实验含答案

2021届（广东）高考物理：电学实验含答案 专题：电学实验 1、某实验小组设计了如图甲所示的电路做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验． (1)闭合开关S 前应将图甲中滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端． (2)若闭合开关S ，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使电表的示数为零．原因可能是图甲中的________(选填“a ”“b ”或“c ”)处断路． (3)排除故障重新实验，测得多组I 、U 的值，作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙中实线所示，小王同学想知道电压为2.0 V 时灯泡的电阻，于是他在图线上作出电压为2.0 V 对应点的切线(图乙中虚线所示)，求得灯泡的电阻为切线斜率 的倒数，即R ＝ΔU ΔI ＝2.6－1.00.45 Ω＝3.6 Ω.试分析他的求法是否正确，如果认为正 确，请说明理由；如果认为不正确，请求出正确的电 阻．_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (结果保留两位有效数字)

(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验，其中定值电阻的作用是 ______________。由电压表读数U和电流表读数I，画出U-I图线如图乙所示，可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。(结果保留2位有效数字) (2)乙同学因为粗心，多连接了一根导线，如图甲中的虚线所示。由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图丙所示。乙同学分析了图像出现异常的原因后，认为由图丙也可以达到实验目的，则由图丙可得电源的电动势E ＝________ V，内电阻r＝________ Ω。(结果保留2位有效数字) 3、某实验小组的同学准备探究某个灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下．A．待测小灯泡一只：额定电压为2.5 V，电阻为几欧 B．电压表V1：量程为300 mV，内阻为300 Ω C．电压表V2：量程为15 V，内阻约为6 kΩ D．电流表A1：量程为0.6 A，内阻约为0.1 Ω E．电流表A2：量程为300 mA，内阻约为1 Ω F．滑动变阻器R1：最大阻值为200 Ω G．滑动变阻器R2：最大阻值为10 Ω H．定值电阻R0：阻值为2 700 Ω I．电动势为4.5 V的直流电源一个，开关一个，导线若干 (1)实验中电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选 ________．(填写器材前的字母代号)

2020届高考物理名校试题专题21 电学实验(二)(解析版)

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题解析汇编 （第一期） 电学实验（二） 1、（2020·山东省济南市上学期高三期末）.某同学要测量一个未知电阻R x的阻值，实验过程如下： （1）先用多用电表粗测电阻R x的阻值，将多用电表功能选择开关置于“×1k”挡，调零后经测量，指针位置如图所示，电阻R x的阻值为______kΩ。 （2）为了尽可能精确测量其内阻，除了R x，开关S、导线外，还有下列器材供选用： A．电压表V1（量程0～1V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0～10V，内阻约100 kΩ） C．电流表A1（量程0～250μA，内阻 11200 r Ω） D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω） E．滑动变阻器R0（阻值范围0～10Ω，额定电流2A） F．定值电阻R1（阻值R1=400Ω） G．电源E（电动势12V，额定电流2A，内阻不计） ①电压表选用________，电流表选用_____________（填写器材的名称） ②请选用合适的器材，在方框中画出实验电路图，标出所选器材的符号。（）

③待测R x 阻值的表达式为R x =_______。（可能用到的数据：电压表V 1、V 2示数分别为U 1、U 2；电流表A 1、A 2的示数分别为I 1、I 2） 【答案】 (1). 10 (2). V 2 (3). A 1 (4). (5). 12 1111R U r R r I ??- ?+?? 或2113004U I - 【解析】（1）[1]将多用电表功能选择开关置于“×1k”挡，调零后经测量，则电阻R x 的阻值为：10×1kΩ=10kΩ； （2）①[2]因电源E 的电动势12V ，所以电压表选V 2； [3]回路中的最大电流： 3max 312 1.2101010 x E I R -= ==??A=1.2310?μA 所以电流表选A 1； ②[4]根据题意，为了尽可能精确测量其内阻，所以滑动变阻器用分压式接法；因该电阻是大电阻，所以电流表用内接法，又回路程中的最大电流max I =1.2310?μA 大于A 1的量程，所以应并联定值电阻R 1，改成一个大量程的电流表，则设计的电路图，如图所示： ③[5]根据电路图可知，R x 两端的电压为 211x U U I r =-

高考二轮复习物理试题(新高考新教材)专题分层突破练17电学实验

专题分层突破练17电学实验 A组基础巩固练 1.(2023福建漳州三模)某物理小组欲探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,提供的实验器材有:学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。 甲 图甲为实验原理图,在原线圈A、B两端连接上电源,用电压表分别测量原、副线圈两端的电压,测量数据如表所示。 请回答下列问题: (1)在图乙中,应将A、B分别与(选填“a、b”或“c、d”)连接。 乙 丙 (2)根据表中数据得出的实验结论:在实验误差允许的范围内,变压器原、副线圈的电压之比等 于。 (3)在实验序号为2的测量中,若把图丙中的可移动铁芯取走,副线圈匝数n2=200,则副线圈两端电压。 A.一定小于4.0 V B.一定等于4.0 V C.一定大于4.0 V 2.(2023辽宁卷)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下: 图(a) a.测得样品截面的边长a=0.20 cm; b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁间左右移动; c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L; d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I=0.40 A,读出相应的电压表示数U,断开开关S; e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出UL图像如图(b)所示,得到直线的斜率k。 图(b) 回答下列问题: (1)L是丙到(选填“甲”“乙”或“丁”)的距离; (2)写出电阻率的表达式ρ=(用k、a、I表示); (3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=Ω·m(保留2位有效数字)。

高中物理电学实验练习题(含详解答案)

电学实验练习题 例 1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约 100 Ω）; 直流电流表（量程 0~10 mA、内阻 50 Ω）;直流电压表（量程 0~3 V、内阻 5 k Ω）; 直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A）；开关1 个，导线若干 .根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. 【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于 R x＜R A R ，故电流表应采用外接法. 在控制电路中，若采v 用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过 负载的电流最小，I min= R E R A R x =24 mA＞10 mA,此时电 流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法. 如图10-5图所1示0-5. 例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值Rx，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。 ⑵①将 S2 与 Rx相接，记下电流表指针所指位置。②将S2 与R1 相接，保持 R2 不变，调节 R1 的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R1 的值，则 Rx＝R1。例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）： 电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻 r1＝750Ω； 电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2＝2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；）单刀单掷开关K，导线若干。测量中要 求电压表的读数不小于其量程的1/3，试 画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图。 【解析】如图所示 (用已知内阻的电压表代替电流表) 例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下： 电流表 A1（量程 250mA, 内阻 r1 为 5Ω) ；标准电流表A2（量程 300mA, 内阻 r2约为5Ω）； 待测电阻 R1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）； 1

闭合电路的欧姆定律教案- 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

《闭合电路的欧姆定律》教学设计 教材分析： 闭合电路的欧姆定律是电路知识的核心内容，该定律可以让学生在上一章的基础上更加完整深入地理解电路知识。闭合电路欧姆定律进一步揭示了闭合电路中内外电压与电源电动势的关系，是分析电路的重要理论基础，也是能量守恒规律的应用。在本节第一课时中，利用能量守恒的观点推导闭合电路的欧姆定律，让学生充分感受和理解闭合电路欧姆定律，也是本节内容要突破的教学难点。 本课时将通过探究使学生亲眼证实内电路符合部分电路欧姆定律，再探究在外电阻不变的情况下，内阻改变时仍有电动势与总电阻的比值恰等于电路电流的结论，使学生对闭合电路欧姆定律深信不疑，这符合学生的认知规律，也让学生体会运用实验的证据意识解决问题的研究思路。最后让学生自行探究路端电压与外电阻的关系，得出结论。这样处理能让学生通过合作交流参与知识形成的过程。 教学目标与核心素养： （一）物理观念 1.知道电源的电动势等于内电压、外电压之和； 2.理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。 （二）科学思维 1.通过实验数据分析培养学生的逻辑思维能力； 2.培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析实际问题。 （三）科学探究 1.通过实验培养学生探究的意识与证据意识； 2.培养学生对实验现象的分析能力； （四）科学态度与责任 利用物理知识解决实际的生活问题和解释生活现象，培养学生的兴趣。 教学重点与难点： 闭合电路欧姆定律的建立过程是本节的重点，也是本节的难点，通过自制教具巧妙设 计实验来突破难点。 教学准备： 多媒体教学设备 自制电路示教板（两块）、干电池、化学电池、小灯泡、电阻箱、数字电压表和电流表、开关导线等 教学过程： 一、回顾旧知与导入新课 【回顾旧知】我们先回顾上一课时的理论推导：

高中物理人教版必修第三册第十二章第2节闭合电路的欧姆定律专题讲解《半偏法测电阻》练习题(有答案)

高中物理人教版必修第三册第十二章第2节闭合电路的欧姆定律 专题讲解《半偏法测电阻》练习题 例题1. （1）在“测定电流表内阻”的实验中备用的器材有： A ．小量程电流表（量程0−100μA ） B ．标准电压表（量程0−5V ） C ．电阻箱（阻值范围0−9999Ω） D ．电阻箱（阻值范围0−99999Ω） E ．电源（电动势2V ，有内阻） F ．电源（电动势6V ，有内阻） G ．滑动变阻器（阻值范围050Ω，额定电流1.5A ） H ．还有若干开关和导线 ①如果采用图甲所示的电路测定小量程电流表A 的电阻且要求达到较高的精确度，那么从上述器材中，可变电阻1R 应选用 ，可变电阻2R 可选用 ，电源E 应选用 。（用字母代号填写） ②如果实验时要进行的步骤有： A ．合上开关1S ； B ．合上开关2S ； C ．观察1R 的阻值是否最大，如果不是，将1R 的阻值调至最大； D ．调节1R 的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度； E ．调节2R 的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半； F ．记下2R 的阻值 把以上步骤的代号按照实验的合理顺序填写在下面的横线上 ． ③如果在步骤F 中所得2R 的阻值为600Ω，则图甲中的电流表的内电阻g R 的测量值为 Ω． （2）如果将第（1）小题中的电流表A 改装成量程为05V 的电压表，则改装的方法是将电流表串联一个阻值为 Ω的电阻． （3）如图丙所示的器件中，一部分是将小量程电流表改装成电压表所需的，其余是为了把改装成的 电压表跟标准电压表进行校对所需的．首先在图乙虚线框中画出改装和核对都包括在内的电路图（要求对05V 的所有刻度都能在实验中进行核对），然后在图丙上画出连线，将所示器材按上述要求连接成实验电路． 第1页 甲 r E r g A S 2 S 1 R 2 R 1

2020年高考物理专题精准突破实验：测定电源的电动势和内阻(解析版)

2020年高考物理专题精准突破 专题实验：测定电源的电动势和内阻 一、伏安法测定测定电源的电动势和内阻 1、实验原理 闭合电路欧姆定律：E＝U外＋U内． 如果电表器材是电压表和电流表，可用U－I法，即E＝U＋Ir. 原理图如图甲，实物连接图如图乙． 2、实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等． 3、数据处理 设计表格，将测得的六组U、I值填入表格中． 方法一：计算法． (1)联立六组对应的U、I数据，数据满足关系式：U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r… (2)让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小． 方法二：图象法． (1)在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系． (2)在坐标平面内描出各组(I，U)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧． (3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电池的

内阻r 的大小，即r ＝I U ∆∆. 4、误差分析 偶然误差 (1)读数不准引起误差． (2)用图象法求E 和r 时，由于作图不准确造成误差． 系统误差 (1)若采用甲图电路，由于电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I 真与I 测 的差越大．其U －I 图象如乙图所示． 结论：E 测

九年级物理欧姆定律专题练习(附标准答案)

九年级物理欧姆定律专题练习(附标准答 案) 一、串联电路 1.根据题意，电阻R1=12Ω，电流I1=0.3A，I2=0.5A。根 据欧姆定律，I=U/R，故可列出方程组：0.3=U/(12+R2)， 0.5=U/R2.解得U=15V，R2=10Ω。 2.根据题意，滑动变阻器为20Ω，滑片在中点时， R1=10Ω，I=0.24A，U=7.2V。根据欧姆定律，可列出方程组：U=I1(R1+R2)，I1=I2(R1+R2)/R2.解得R1=15Ω，电源电压为 12V。当滑片移到右端时，R2=0Ω，I2=I1=0.6A， U=I1(R1+R2)=9V。 3.根据题意，电源电压为6V，R1=10Ω，I=0.2A。根据欧 姆定律，可列出方程组：U=I(R1+R2)，R2=U/I-R1.解得 U=12V，R2=40Ω。当滑片移到某一位置时，电压表和电流表 中有一个已达满刻度，说明该电表的量程不够，需要更换合适的电表。 二、并联电路

1.根据题意，电源电压为12V，总电阻为7.5Ω，L1的电 阻为10Ω。根据并联电路公式，可列出方程组：1/L2=1/7.5- 1/10，I=12/7.5=1.6A，IL1=12/10=1.2A。解得L2的电阻为 15Ω，IL2=0.4A。 2.根据题意，R1=5Ω，滑动变阻器为“1A、20Ω”，电源电 压为4.5V，K断开时I=1A，K闭合时I=1.5A。根据欧姆定律，可列出方程组：4.5=I1(R1+R2)，1.5=I2R2，I1=I2+1A。解得 L1的电阻为3Ω，L2的电阻为6Ω。 三、取值范围 1.根据题意，电流表量程为0.6A，电压表量程为15V，电源电压为36V，R2的阻值为24Ω，I=0.5A。根据欧姆定律， 可列出方程组：U=I1(R1+24)，I1=I2(R1+24)/R1.解得R1的阻 值为48Ω，R2的阻值最小不能小于12Ω，电压表的读数为9V。 2.根据题意，R1=5Ω，滑动变阻器为“1A、20Ω”，电源电 压为4.5V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。根据欧姆定律，可列出方程：I=4.5/(R1+R2)，U=4.5R2/(R1+R2)。 为保护电表，滑动变阻器的变化范围应为0~15Ω。当R2=8Ω时，I=0.5A，U=2V。

2022年高考物理热点考点专题26 闭合电路实验

2022年高考物理热点考点专题26 闭合电路实验 一、实验探究题 1．小王同学想测量实验室0~0.6A量程的电流表的内阻。 （1）他采用多用电表的欧姆表来粗测，下面四个挡位应选哪个最合适____。 A．×1档B．×10档C．×100档D．×1k档 （2）该同学发现示数很小，也没办法继续用欧姆表测量，因此打算用伏安法来测量电流表的内阻。但是考虑到电流表内阻很小，为保护电流表，他决定给电流表串联一个阻值为2Ω定值电阻，电路图如图所示。下面仪器中应该选择哪个作为2Ω的定值电阻？____。 A．5Ω滑动变阻器B．0~999.9Ω电阻箱C．20Ω滑动变阻器 （3）该同学选出正确的仪器，并采用最佳的电路正确连接电路并操作后（电源使用学生电源的 3V直流输出），得到如下一组电流表、电压表的示数，如图所示，可求得电流表的0~0.6A量程的内阻为Ω（保留两位有效数字）。 （4）测出电流表的内阻后，若把这个测量值作为电流表的已知值，小王同学又想用该电流表测量手边的两节干电池串联的内阻，找到合适的仪器后，他拿不准下面两个电路应该选哪个，请你帮他选出最合适的选项（填“甲”或“乙”）

（5）小王利用（4）中所选电路测出数组电池组的U、I，并作U−I图如图所示，可求得电池组的内阻为Ω。（保留两位有效数字） 2．某小组测某种圆柱形材料的电阻率，做了如下实验。 （1）用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。由图得圆柱体的直径为mm，长度为cm。 （2）该小组想用伏安法更精确地测量圆柱材料的电阻R（阻值约为190kΩ），可选用的器材如下： A．电流表A1（量程4mA，内阻约50Ω） B．电流表A2（量程20μA，内阻约1.5kΩ） C．电压表V1（量程3V，内阻约10kΩ） D．电压表V2（量程15V，内阻约25kΩ） E．电源E（电动势4V，有一定内阻） F．滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A） G．开关S，导线若干

专题突破练 专题七 第25练 电学实验(一) 以测电阻为核心的实验

第25练电学实验(一)以测电阻为核心的实验 1．(2022·广东卷·12)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下： (1)装置安装和电路连接 如图(a)所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中． (2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻R x的测量 ①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L. ②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端．断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置．记录两表的示数U和I1. ③闭合S2，电压表的示数____________(选填“变大”或“变小”)．调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻R x＝____________(用I1、I2和U表示)． ④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③. (3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值____________(选填“有”或“无”)影响． (4)图(c)是根据部分实验数据描绘的R x－L图线．将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻R x为1.33 kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为______ cm，即为机械臂弯曲后的长度．

答案(2)③变小 U I2－I1 (3)无(4)51.80 解析(2)③闭合S2后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小．加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2－I1， 因此导电绳的电阻R x＝U I2－I1 . (3)在闭合S2之前，电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2－I1，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响． (4)由题图(c)可知，导电绳拉伸后的长度为51.80 cm. 2.(2022·全国甲卷·22)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1.5 V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻R g待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，导线若干． (1)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90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻R g＝________ Ω. 答案(1)见解析图(2)990 解析(1)为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻R0并联，再与电流表串联，通过电流表的电流与微安表的电流之差，即为流过定值电阻R0的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，实验电路原理图如图所示． (2)流过定值电阻R0的电流

2019-2020届初三 串联电路中欧姆定律的应用 专项练习(含答案解析)

串联电路中欧姆定律的应用 专项练习 一、计算题 1、滑动变阻器一般只在实验室中使用，图24甲是家用电器中常用的一种电位器，通过机械式旋钮调节阻值的大小。小亮利用这种电位器自制了一个可调亮度的手电筒，其电路图如图24乙所示。电源两端电压U为6 V 且保持不变，小灯泡电阻R1为10Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。开关S闭合后，求： （1）当电位器R接入电路的电阻R2为20Ω时，通过小灯泡R1的电流I ； （2）当电位器R接入电路的电阻R3为10Ω时，小灯泡R1的电压U1。 2、如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω．当开关S闭合时，电压表示数为 3V．求： （1）电流表的示数 I； （2）电源两端的电压 U． 3、为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图25所示。电源电压恒为8V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为60Ω。使用前要通过调零旋扭（即滑动变阻器R1的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的为6V。（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为多少？ （2）电压表的示数为6V时，滑动变阻器R1的电阻值为多少？ （3）调零后，R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s，若电流表的示数达到0.2A，表明驾驶员酒驾，此时电压表的示数为多少？

4、如何用一个电压表和一个已知电阻来测某未知电阻的阻值？小林设计了如图所示的电路．实验时，已知R1为9Ω，在闭合S的情况下，断开S1时电压表的示数为1.8V，闭合S1时，电压表的示数为2.7V．整个实验过程中电池的电压不变，求： （1）电源电压； （2）被测电阻R2的阻值． 5、为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示．电源电压恒为8V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为60Ω．使用前要通过调零旋扭（即滑动变阻器R1的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的示数为6V。 （1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为多少？ （2）电压表的示数为6V时，滑动变阻器R1的电阻值为多少？ （3）调零后，R1的电阻保持不变．某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s，若电流表的示数达到0.2A，表明驾驶员酒驾，此时电压表的示数为多少？ 6、如图所示，R1=10Ω，闭合开关S后，电压表V2的示数U2=2.4V，电流表A的示数I=0.4A． 求：（1）电压表V1的示数U1 （2）电阻R2的阻值． 7、(2015·厦门)如图所示，电源电压保持不变， R1＝10 Ω.当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b 端，两电表示数变化关系用图线段AB表示．求：

2023届高考复习微专题—电学实验之电桥法测电阻习题选编(解析版)

微专题—电学实验之电桥法测电阻习题选编 1．如图所示是一种测量电阻的实验装置电路图，其中R1、R2是未知的定值定值，R3是保护电阻，R是电阻箱，R x是待测电阻，V是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S1、S2，调节R，使电压表V的指针指在零刻度处，这时R的读数为90Ω；将R1、R2互换后，再次闭合S1、S2，调节R，使电压表V的指针指在零刻度处，这时R的读数为160Ω，那么被测电阻R x的数值及R1与R2的比值分别为（） A．120Ω 3:4 B．125Ω 4:3 C．160Ω 16:9 D．250Ω 9:16 2．某实验小组为了较准确测量阻值约为20Ω的电阻R x，实验室提供的器材有： A．待测定值电阻R x：阻值约20Ω B．定值电阻R1：阻值30Ω C．定值电阻R2：阻值20Ω D．电流表G：量程3mA，0刻度在表盘中央，内阻约50Ω E．电阻箱R3：最大阻值999.99Ω F．直流电源E，电动势1,5V，内阻很小 G．滑动变阻器R2(20 Ω，0. 2 A) H．单刀单掷开关S，导线等

该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作． （1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当． （2）若灵敏电流计G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值________（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为________(填“满偏”、“半偏”或“0”)． （3）读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出R x．用R1、R2、R3表示R x的表达式为R x=_______ 3．某同学采用惠斯通电桥电路测量一未知电阻R x的阻值。电路中两个定值电阻R1=1000Ω、R2=2000Ω，R3为电阻箱（阻值范围0~999.9Ω），G为灵敏电流计。 (1)具体操作步骤如下： ①请依据原理图连接实物图_________； ②闭合开关S，反复调节电阻箱的阻值，当其阻值R3=740.8Ω时，灵敏电流计的示数为0，惠斯通电桥达到平衡； ③求得电阻R x=____Ω。 (2)该同学采用上述器材和电路测量另一电阻，已知器材无损坏且电路连接完好，但无论怎样调节电阻箱的阻值，灵敏电流计的示数都不能为0，可能的原因是_______。 4．某同学设计了如图甲所示的电路图，测量某金属圆柱的电阻．现在需要两个量程为200mA的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表A1的量程为100mA，内阻为r1＝12Ω，另外一个电流表A2的量程为200mA。