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1、专题18电学实验（2012上海）27（6分）在练习使用多用表的实验中（1）某同学连接的电路如图所示若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_的电流；若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_的电阻；若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_两端的电压。（2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若（）（A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大（B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量（C）选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25W（D）欧姆表内的
2、电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大（1）R1，R1和R2串联，R2（或电源），（2）D，27.【考点】本题考查多用电表【解析】（1）若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时多用电表与R1串联，测量的是通过R1的电流。断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时R1和R2串联接入欧姆表，因而测量的是R1和R2串联的电阻。旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，R10，此时测量的是R2两端的电压。（2）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏小，选项A错误。测量时发现指针偏离中央刻度过大，若在中央刻度左边，需要增大倍率；若在中央刻度右边，需要
3、减小倍率，重新调零后再进行测量，选项B错误。选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，测量值要大于25W，选项C错误。欧姆表内的电池使用时间太长，电池内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略偏大，选项D正确。【答案】（1）R1，R1和R2串联，R2（或电源），（2）D（2012 大纲卷）22.（6分）（注意：在试题卷上作答无效）在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1，2、3接线柱之间的电阻为1.5，1、3接线柱之间的电阻为2.5。（1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；（2） 如果将1、3接线柱用导线连
4、接起来，1、2接线柱之间的电阻为_。22.【解题思路】（1） 因为1、2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻，所以2为中间的结点，又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半，故2、3之间有两个电阻并联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为1,连接方式如图所示（2） 将1、3用导线相连后，等效电路如图所示：1、2之间的等效电阻【参考答案】（1）（2）（2012 广东）（1）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15（a）和图15（
5、b）所示，长度为_cm，直径为_mm。按图15（c）链接电路后，实验操作如下：（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；（b）将电阻箱R2的阻值调至最_（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280； 由此可知，圆柱体的电阻为_。【答案】（1）5.01 5.315 （a）大 （b）大 1280【解析】（1）游标卡尺的读数步骤如下.首先，确定游标卡尺的精度为10分度，即为0.1mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数50.0mm，注意小数点后的有效数字要与精
6、度一样，再从游标尺上找出对齐的一根刻线，精度格数=0.11mm=0.1mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，50.0mm+0.1mm=50.1mm=5.01cm；螺旋测微器的读数步骤如下.首先，确定从主尺读出毫米数为5.000mm，可动刻度与主尺对齐个数为31.5（格），读数为0.315mm，则螺旋测微器读数为5.000mm+0.315mm=5.315mm为保护电路每次实验前均应调节R1至最大值，两次实验电流表读数一致，则两电阻相等，未知电阻阻值为1280。（2012 北京）21.（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50
7、cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为 mm(该值拉近多次测量的平均值）。图1(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1）、电流表（内阻约0.1）、电压表（内阻约3k）、滑动变阻器R（020，额定电流2 A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的 图（选填“甲”或“乙”）
8、。VARSRxRS图2乙甲VARxPRx图30 I/A 图4U/V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 （3） 图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值= （保留两位有效数字）。（5）根据以上数据
9、可以估算出金属丝电阻率约为 （填选项前的符号）。A.110-2m B. 110-3m C. 110-6m D. 110-8m（6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是 （有多个正确选项）。A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪器引起的系统误差D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差21（1）0.397 解析：固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.70.01=0.397mm.(0.395
10、0.399)。（2）解析：由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5。则有，比较Rx为小电阻应该采用外接法测量误差小。由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法（甲）。（3）解析：注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0。先连外接法（线1）再连分压法（线2和3），此时滑片P必须置于变阻器的左端。4.5（4）解析：描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U-I图线。其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U-I图线上，有(
11、4.34.7)。（5）C解析：根据电阻定律有m，估算出的金属丝电阻率是C。（6） C D解析：用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差。答案C D。（2012 福建）19.（2）（12分）某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E。先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为_V。然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。（）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。（）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U。该学习小组测
12、出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U-1/R图线。19(2)【考点】本题考查用伏阻法测电源电动势的原理、实物连线、图象数据处理，考查学生熟练使用仪表的能力，识图能力、作图能力、应用图象处理数据的能力。【解析】多用电表使用的是10V直流电压档，表盘共有50格，每一格为0.2V,指针指在第47格上，因此读数为0.2V47=9.4V 电压直接接在电阻箱的两端，选用15V的量程；由可得，因此图象是一条斜的直线，图象纵轴的截距为电动势的倒数，作出图象，找出截距可求得电动势。【答案】【思维拓展】本题在已知定值电阻R0的前提下
13、，可以通过求图象的斜率k，通过求得的电动势E，由可求出电源的内阻。（2012 江苏）10（8分）如图10-1图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边的0刻线处，应先调整题10-2图中多用电表的_(选填“A”、“B”或“C”)（2）在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应_(选择“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况。（3）在判断黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡调节好多用电表，测量各接点间阻值，测量中发现，每对接点间正反阻值均相等，测量记录如下表，两表笔分别接a、b时，多
14、用电表的示数如图10-2图所示。请将记录表补充完整，并在答题卡黑箱图中画出一种可能的电路两表笔接的接点多用表的示数a ,b_a ,c10.0b ,c15.010. 【答案】(1)A (2)短暂 （3）5.0（如图）10.【考点】本题考查多用电表探测暗箱实验，考查多用电表的使用，考查多用电表探测暗箱的原理和方法。【解析】（1）在使用多用电表时发现指针不在左边“0”刻度线处，则需要机械调零，即调节A；（2）在用直流电压档探测黑箱a、b接点间是否有电源时，一个表笔接a，另一个表笔应短暂接b，防止电流过大烧毁电表；（3）每对接点间正反向电阻相等，说明黑箱中只有电阻，由于选择开关选择的是“1”挡，因此接
15、a、b多用电表的示数从表盘中读出为5.0；根据表格中数据，可知各接点间的电阻连接如图。【方法归纳】用多用电表探测黑箱问题，通常第一步用直流电压挡，探测各接点间是否有电源，以防损坏元件也防止因为电路中有电源而使测量电阻的结果不准。（2012 山东）（2）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：（阻值约，额定电流约）；电压表：（量程，内阻约）；电流表：（量程，内阻约）；（量程，内阻约）；电源：（电动势3V，内阻不计） （电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：（最大阻值约）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm。若滑动变阻器采
16、用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 、电源应选 （均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图。答案：1.773【1.7711.775均正确】 A1；E1；电路图如右。螺旋测微器的读数步骤如下.首先，确定从主尺读出毫米数为1.500mm，可动刻度与主尺对齐个数为27.3（格），读数为0.273mm，则螺旋测微器读数为1.500mm+0.273mm=1.773mm，（1.7711.775均正确）金属丝额定电流为0.5A，且干路采取限流解法故电流表选取00.6A即可，电阻丝额定电压电源选择3V够用，且可以让变阻器有较大幅度的活动范围便于多采集数据；故电源选择E1;待测电阻阻值较小电路
17、设计采用外接法、限流法。(2012四川）(2)某兴趣小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选择的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V，0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1；电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2；电压表V，量程3V，内阻rV=9k；标准电阻R1，阻值1；标准电阻R2，阻值3k；滑动变阻器R，阻值范围010；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干。甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量。当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为 。乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量。电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是 V。学
18、习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。解析：由图2可读出电压表的示数为2.30V，所以此时L的电阻为2.30V/0.46A=5；电压表指针指在最大刻度时，电压表示数为3.00V，加在L上的电压值为由于电压表量程太小，所以需要改装，将它与R2串联即成为一个量程为4.0V的新的电压表；电流表A1量程太大，不可用，可以将A2改装：将它并联一个小电阻R1则成为一个量程为0.72A的新的电流表了。由于灯泡的电阻远小于电压表内阻而与电流表内阻相差不多，属于小电阻，故用电流表外接法
19、比较合适。答案如图1较合适，若用图2则不太合适。(2012 天津）(3)某同学在进行扩大电流表测量量程的实验时，需要知道电流表的满偏电源和内阻。他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为_A. 合上开关S2B. 分别将R1和R2的阻值调至最大C. 记下R2的最终读数D. 反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为rE. 合上开关S1F. 调节R1使G2的指针
20、偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与其真实值相比_（填偏大、偏小或相等）若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量得结果，写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=9（3）【考点】本题考查等效法测电流表的内阻和电流表的满偏电流，考查实验步骤、误差分析，考查电表的改装。【答案】BEFADC 相等 。【解析】闭合开关S1前,先将R1、R2调至很大，防止闭合开关后电流过大烧坏电表；闭合S1后调节R1使G2满偏，通过G1的读数知道G2的满偏电流；闭合S2后调节R1、R2使G1的示数仍为I1，而G2的示数为I1的一半
21、，则电阻箱中的电流与G2中的电流相等，则G2的电阻与电阻箱的读数相等。从原理看，由于电阻箱中的电流与G2中的电流相等，G2内阻的测量值与真实值相等。要将电表G2的量程扩大为I，需并联一个电阻RS，且有，RS=。【方法规律】用等效替代法测电阻是常用的方法之一，它能将复杂的物理过程用一个简单的物理过程来代替，而且测量的结果误差很小。(2012重庆）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如题22图3所示。测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式 ，
22、利用测量数据作出U I图象，得出E和r。将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路。 实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U I图象如题22图4（见下图）中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知： 在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势 （填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻 （填“增大”、“减小”或“不变”）。曲线（c）对应的电源电动势E= V，内阻r= ，当外电路总电阻为2500时，该电源的输出功率P= mW。（均保留三位有效数字）考点透析：考察实验测电源电动势和内电阻答案： 见右图 不变，增大0.9
23、75 478 0.268解析：由闭合电路欧姆定律可知路端电源与干路电流的关系式为，由绘制的图线可知当两电极距离减小时果汁电池电动势不变，斜率变大，内电阻变大，由（c）图线斜率及纵轴截距可得,，当外电阻为2500时，电源的输出功率误区警示：本题U-I图线纵轴起点为0.5V，所以图线与横轴截距并非断路电流，为了绘制更加精确的U-I图线的纵轴起点多不从0开始，处理此类题目应多加留意。（2012海南）13.图示电路可用来测量电阻的阻值.其中E为电源，R为已知电阻，可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关.(1)当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2.由此可求出Rx=_.（2）若电源电动势E=1.5V，内阻可忽略：电压表量程为1V，R=100.此电路可测量的Rx的最大值为_.【考点】伏安法【答案】【解析】s1、s2均向左闭合时，s1、s2均向右闭合时，故;电动势为1.5V，电压表为1V，则,则最大值为200。