人教版 高三 专题一轮复习 专题六 第15讲 电学实验

一、实验题

1. 难度：中等

现测定长金属丝的电阻率．

①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是______．

②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻．这段金属丝的电阻，约为，画出实验电路图，并标明器材代号．

电源          （电动势，内阻约为）

电流表       （量程，内阻）

电流表       （量程，内阻约为）

滑动变阻器    （最大阻值，额定电流）

开关及导线若干

③某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式______．从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

2. 难度：中等

某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）．

（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接．

（__________）

（2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是_______．（填正确答案标号）

A．18 mA            A．21 mA

C．25mA              D．28 mA

（3）产生上述问题的原因可能是________．（填正确答案标号）

A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω

B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω

C．R值计算错误，接入的电阻偏小

D．R值计算错误，接入的电阻偏大

（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=_______．

3. 难度：中等

某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V₁和V₂为理想电压表；R为滑动变阻器，R₀为定值电阻（阻值100 Ω）；S为开关，E为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出．图（b）是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-t关系曲线．回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表V₁的示数为U₁=______mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻_____（填“变大”或“变小”），电压表V₁示数_____（填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向_____（填“A”或“B”）端移动，以使V₁示数仍为U₁．

（2）由图（b）可以看出U与t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为=_____×10^-3V/℃（保留2位有效数字）．

4. 难度：困难

某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R₀（阻值14kΩ），滑动变阻器R₁（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R₂（最大阻值500Ω），电阻箱（0~99999.9Ω），干电池（E=1.5V，r=1.5Ω），红、黑表笔和导线若干．

（1）欧姆表设计

将图（a）中的实物连线组成欧姆表．（__________）欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω：滑动变阻器选____（填“R₁”或“R₂”）．

（2）刻度欧姆表表盘

通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为____、____．

（3）校准

红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向___kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为_______Ω．

5. 难度：困难

一同学测量某干电池的电动势和内阻．

（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．

（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表:

根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．

R/Ω	8.0	7.0		6.0	5.0	4.0
I/A	0.15	0.17		0.19	0.22	0.26
/A^–1	6.7	6.0		5.3	4.5	3.8

（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．

6. 难度：中等

某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有：

小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)

电压表V (量程3V，内阻3kΩ)

电流表A(量程0.5A，内阻0.5Ω)

固定电阻(阻值1000Ω)

滑动变阻器R(阻值0～9.0Ω)

电源E(电动势5V，内阻不计)

开关S，导线若干。

（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图____。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻___(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率____(填“增大”“不变”或“减小”)。

（3）用另一电源(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___W。(结果均保留2位有效数字)

7. 难度：简单

某同学组装一个多用电表．可用的器材有：微安表头（量程100内阻900）；电阻箱R₁ （阻值范围0999.9）；电阻箱R₂ （阻值范围099 999.9）；导线若干，要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡，回答下列问题：

（1）在虚线框内画出电路图并标出R₁和R₂，其中为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱___________．

（2）电阻箱的阻值 _____________;R₂=____________ （保留到个位）

8. 难度：中等

如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R₁、R₂、R₃、R₄和R₅是固定电阻，R₆是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V 挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．

 

(1)图(a)中的A端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接．

(2)关于R₆的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）．

A．在使用多用电表之前，调整R₆使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R₆使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C．使用电流挡时，调整R₆使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)根据题给条件可得R₁＋R₂＝________Ω，R₄＝________Ω.

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________．（结果均保留3位有效数字）

9. 难度：中等

如图甲为一个多用电表的表盘，图中S、K、T为三个可调节部件，该多用电表用作欧姆表的原理如图乙．

（1）现用此多用表测量一个阻值约为十几欧的定值电阻，主要操作步骤如下：

①调节可调节部件_____，使电表指针停在表盘左侧零位置；

②调节可调节部件_____，选择“×1”挡位置；

③将红、黑表笔分别插入“+”“﹣”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件_____，使表笔指针指向右侧零位置；

④将红、黑表笔的笔尖分别接触电阻的两端，由表头指针示数则得电阻值．

（2）选择欧姆表的“×lk挡，两表笔笔尖相互接触且调零时，图乙中电源电动势和内阻分别为E、r，表头G的内狙为R_g，滑动变阻器的阻值为R，则表头G的满偏电流I_g=_____（用题给符号表示）；若把表笔的笔尖和某电阻接触，欧姆表的示数如图丙，若电源电动势E=6V，则通过表头G的电流I=_____mA．

10. 难度：简单

一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R_x的阻值．图中R₀为标准定值电阻(R₀=20.0 Ω)；电压表可视为理想电压表；S₁为单刀开关，S₂为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：

(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线________．

(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S₁.

(3)将开关S₂掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U₁；然后将S₂掷于2端，记下此时电压表的示数U₂.

(4)待测电阻阻值的表达式R_x＝________(用R₀、U₁、U₂表示)．

(5)重复步骤(3)，得到如下数据.

(6)利用上述5次测量所得的平均值，求得R_x＝________Ω.(保留1位小数)

11. 难度：中等

(1)某同学用多用电表欧姆挡粗测一电阻R_x的阻值。选择“×1”挡时，指针指示如图甲所示，则示数为____Ω。（取一位有效数字）

(2)为精确的测量R_x的阻值，现取来两节干电池（总电动势为3V，总内阻为0.4 Ω）、开关和若干导线及下列器材：

A．电压表(0～3 V，内阻约10kΩ)

B．电流表(0～0.6 A，内阻很小，可不计)

C．电流表(0～3 A，内阻很小，可不计)

D．滑动变阻器(0～5 Ω，额定电流为0.5 A)

E．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流为1 A)

(i)电流表应选____；（填序号字母）

(ii)要求滑动变阻器分压连接，滑动变阻器应选____；（填序号字母）

(iii)实验中该同学的实物连线如图乙所示，其中有一处不妥，不妥处为____  。（填①至⑧的序号）

(3)该同学将(2)中的错误纠正并测出R_x的阻值后，又进行了以下实验：将导线③连接在电池负极的一端改为连接在开关的右端，闭合开关，当滑片P移到某位置c（图乙中未标出）时，读出电压表示数为2.2V，电流表示数为0.4 A，则变阻器的ca与cb段的电阻之比R_ca：R_cb=____。

12. 难度：中等

某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：

（1）螺旋测微器如题1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动_____（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．

（2）选择电阻丝的_____（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．

（3）2图甲中R_x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置____

（4）为测量R，利用2图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U₁和电流I₁的值，作出的U₁–I₁关系图象如图图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U₂和电流I₂的值，数据见下表：

U2/V	0.50	1.02	1.54	2.05	2.55
I2/mA	20.0	40.0	60.0	80.0	100.0

请根据表中的数据，在方格纸上作出U₂–I₂图象．___

（5）由此，可求得电阻丝的R_x=______Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．

13. 难度：中等

两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势和内阻．

方案（1）用内阻为3kΩ、量程为1V的电压表，保护电阻R₀，电阻箱R₁，开关S测量一节干电池的电动势和内阻．

①由于干电池电动势为1.5V，需要把量程为1V的电压表扩大量程．若定值电阻R₁可供选择的阻值有1kΩ、1.5kΩ、2kΩ，其中最合适的是__________．

②请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图__________，并完成图（a）中剩余的连线__________．

方案（2）按照图（b）的电路测量电源电动势和内阻，已知电流表内阻为R_A，R₁=R_A，保护电阻的阻值为R₀，若电流表读数为I，则通过电源的电流为_______ ．根据测得的数据作出图像，图线的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势E=_________ ，内阻r=______________ ．

[Failed to download image : http://192.168.0.10:8086/QBM/2019/6/13/2224672582623232/2224907340742656/STEM/19bffaa01e6a46b3a7edfd15ed4e43fc.png]  [Failed to download image : http://192.168.0.10:8086/QBM/2019/6/13/2224672582623232/2224907340742656/STEM/7e2b4fe5a50e4619b9b3cf1a129cf505.png]  [Failed to download image : http://192.168.0.10:8086/QBM/2019/6/13/2224672582623232/2224907340742656/STEM/43aefa506f854cc28fad9a11cf75aa82.png]

14. 难度：简单

（1）某同学根据如图右所示的装置测量某电源的电动势和内阻，两次实验测得电压表的读数为时电阻箱的读数为；当电压表的读数为时电阻箱的读数为，则电源的电动势E=_______  ．

     

（2）为减小电压表读数带来的实验误差，该同学结合实验室的器材对原电路稍作了改进如下图：请根据电路图将下列器材连接成电路________。

（3）闭合电键后，调节电阻箱接入电路的阻值．得到多组电阻箱接入电路的阻值R和对应的电压表的示数U，为了比较准确地得出实验结论．该同学准备用直线图象来处理实验数据，根据测得的多组电阻箱的阻值R和记录的对应电压表的读数U，作出图象如下图所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为和，定值电阻的阻值R₀=4.5Ω．则可得该电源的电动势为_____，内阻为________。

15. 难度：中等

某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻R_T，其标称值（25℃时的阻值）为900.0 Ω：电源E（6V，内阻可忽略）：电压表V （量程150 mV）：定值电阻R₀（阻值20.0 Ω），滑动变阻器R₁（最大阻值为1 000 Ω）：电阻箱R₂（阻值范围0-999.9 Ω）：单刀开关S₁，单刀双掷开关S₂．

实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0℃，将S₂与1端接通，闭合S₁，调节R₁的滑片位置，使电压表读数为某一值U₀：保持R₁的滑片位置不变，将R₂置于最大值，将S₂与2端接通，调节R₂，使电压表读数仍为U₀：断开S₁，记下此时R₂的读数，逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R₂的阻值，直至温度降到25.0°C，实验得到的R₂-t数据见下表．

t/℃	25.0	30.0	40.0	50.0	60.0	70.0	80.0
R2/Ω	900.0	680.0	500.0	390.0	320.0	270.0	240.0

回答下列问题：

（1）在闭合S₁前，图（a）中R₁的滑片应移动到_____填“a”或“b”）端；

（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R₂-t曲线_____

（3）由图（b）可得到R_T，在25℃-80°C范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R_T=____Ω；

（4）将R_T握于手心，手心温度下R₂的相应读数如图（c）所示，该读数为____Ω，则手心温度为______℃．

16. 难度：中等

某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R₁、R₂(其中一个最大阻值为20 Ω，另一个最大阻值为2 000 Ω)；电阻箱R_z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S₁和S₂.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．

(1)按原理图甲将图乙中的实物连线__________．

(2)完成下列填空：

①R₁的最大阻值为________(选填“20”或“2 000”)Ω.

②为了保护微安表，开始时将R₁的滑片C滑到接近图甲中的滑动变阻器的________(选填“左”或“右”)端对应的位置；将R₂的滑片D置于中间位置附近．

③将电阻箱R_z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S₁.将R₁的滑片置于适当位置，再反复调节R₂的滑片D的位置．最终使得接通S₂前后，微安表的示数保持不变，这说明S₂接通前B与D所在位置的电势________(选填“相等”或“不相等”)．

④将电阻箱R_z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R_z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S₂前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_______________.

17. 难度：中等

热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器(NTC).正温度系数电阻器( PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中，某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为)的电流随其两端电压变化的特点，如图所示.

A.电流表（量程100mA，内阻约）

B.电流表A₂（量程0.6A，内阻约）

C.电压表（量程3.0V，内阻约）

D.电压表V₂（量程15.0V，内阻约

E.滑动变阻器R（最大阻值为）

F.滑动变阻器（最大阻值为

G.电源E(电动势15V，内阻忽略)

H.电键、导线若干

①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为：电流表________；电压表_________；滑动变阻器____________（只需填写器材前面的字母即可）

②请在所提供的器材中选择必需的器材，在如图虚线框内画出该小组设计的电路图_________.

③该小组测出热敏电阻的U-I图线如图曲线I所示，请分析说明该热敏电阻是______热敏电阻（填“PTC”或“NTC”）.

④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R₂的U-I图线如图曲线Ⅱ所示.然后又将热敏电阻分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过和的电流分别为0. 30A和0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为______（结果均保留三位有效数字）

18. 难度：困难

某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求实验尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：

电压表V，量程0~5V，内阻约5kΩ

电流表A₁，量程0~500mA，内阻约0.5Ω

电流表A₂，量程0~-100mA，内阻约4Ω

滑动变阻器R₁，最大阻值10Ω，额定电流2.0A

滑动变阻器R₂，最大阻值100Ω，额定电流1.0A

直流电源E，电动势约6V，内阻可忽略不计

(1)上述器材中，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________(填写所选器材的字母符号)。

(2)该同学正确选择仪器后连接了图甲所示的电路，为保证实验顺利进行，并使误差尽量小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的两项问题：

①__________________________________________________________________；

②__________________________________________________________________。

(3)该同学校正电路后，经过正确的实验操作和数据记录，描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由此推断小灯泡的电阻值随工作电压的增大而___________(选填“不变”、“增大”或“减小”)

(4)该同学完成实验后又进行了以下探究：把两只这样的小灯泡并联，直接接在电动势为4V、内阻为8Ω的电源上组成闭合回路。请你根据上述信息估算此时一只小灯泡的功率约为___________W(结果保留2位有效数字)。

19. 难度：中等

某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：

A．电压表（量程0~1 V，内阻约10 kΩ）B．电压表（量程0~10 V，内阻约100 kΩ）

C．电流表（量程0~1 mA，内阻约30 Ω）D．电流表（量程0~0.6 A，内阻约0.05 Ω）

E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）

F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）

①为使测量尽量准确，电压表选用_______，电流表选用_______，电源选用_______．（均填器材的字母代号）；

②画出测量R_x阻值的实验电路图_______．

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_______其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_______．

20. 难度：中等

某实验小组，通过实验测量某种电阻丝材料的电阻率，可供使用的器材有：

A．一段长1 m左右、电阻约为20 Ω的电阻丝

B．带有刻度尺的长木板及金属夹

C．电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 Ω)

D．电压表V(量程0～3.0 V，内阻约3 kΩ)

E．定值电阻R₀=15 Ω

F．电阻箱R(0～999.9 Ω)

G．开关、导线若干

实验操作步骤如下：

①将电阻丝固定在长木板上，金属夹夹在电阻丝的不同位置改变电阻丝连入电路的长度；

②用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

③将实验器材按照图甲所示电路连接，并将电阻箱阻值调至最大；

④将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，并记录电压表示数U，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

⑤改变金属夹位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电压表示数再次为U，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

⑥断开开关，整理好器材。

（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d=__ mm，实验时电压表示数如图丙所示，则U=__ V；

（2）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，描绘出了如图丁所示的R—L关系图线，结合图中所标数据及测出的电阻丝直径d，电阻丝的电阻率表达式为ρ=____；

（3）本实验中，电压表不是理想电表，对电阻率的测量结果___(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

21. 难度：中等

电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：V待测电压表(量程3V，内阻约为3000Ω)，电阻箱R₀(最大阻值为99999.9Ω)，滑动变阻器R₁(最大阻值100Ω，额定电流2A)，电源E(电动势6V，内阻不计)，开关两个，导线若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整____________。

（2）根据设计的电路进行的实验步骤是：移动滑动电阻器的滑片，以保证通电后电压表所在的支路分压_____（填写“最大”或“最小”）；闭合开关s₁︑s₂,调节R₁,使电压表的指针_____（填写“满偏”或“半偏”）；保持滑动电阻器滑片位置不变，断开s₂，调节电阻箱R₀,使电压表的指针_____（填写“满偏”或“半偏”）；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。

（3）将这种方法测出的电压表内阻记为R_V′，与电压表内阻的真实值R_V相比，R_V′_____RV(填“＞”“=”或“＜”)

22. 难度：中等

如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图，其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下：

①按电路图接好实验电路;

②接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度，记下这时的电压表读数U₀＝6.2 V和微安表读数I₀＝490 μA;

③断开电键S并同时开始计时，每隔5 s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;

④根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点(图中用“×”表示),则：

(1)根据图示中的描点作出图线_________

(2)图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义是： ______________.

(3)根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端电压为U₀所带的电量Q₀=__________，并计算电容器的电容C=________________.（这两空均保留两位小数）

23. 难度：中等

现要较准确地测量量程为0～3V、内阻大约为3kΩ的电压表V₁的内阻Rv，实验室提供的器材如下：

电流表A₁（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）

电流表A₂（量程0～1mA，内阻约100Ω）

电压表V₂（量程0～15V，内阻约15kΩ）；

定值电阻R₁（阻值200Ω）；

定值电阻R₂（阻值2kΩ）；

滑动变阻器R₃（最大阻值100Ω，最大电流1.5A）

电源E₁（电动势6V，内阻约0.5Ω）

电源E₂（电动势3V，内阻约0.5Ω）；

开关S，导线若干

（1）选用上述的一些器材，甲、乙两个同学分别设计了图甲、乙两个电路．

在图甲的电路中，电源选择E₁，则定值电阻R应该选择___；在图乙的电路中，电源选择E₂，电流表应该选择___．（填写对应器材的符号）

（2）根据图甲电路，多次测量得到多组电手表V₁和V₂的读数U₁、U₂，用描点法得到U₁﹣U₂图象，若图象的斜率为k₁，定值电阻的阻值为R，则电压表V₁的内阻R_V＝___；根据图乙电路，多次测量得到多组电压表V₁和电流表A的读数U₁'、I，用描点法得到可U₁′﹣I图象，若图象的斜率为k₂，则电压表V₁的内阻R_V′＝___．（用题中所给字母表示）

（3）从实验测量精度的角度分析，用图___电路较好；原因是___．

24. 难度：困难

某同学用化学课所学的知识，用柠檬自制了一个水果电池，用万用表粗测得知它的电动势E约为3V，内阻r约为40Ω，若该电池允许输出的最大电流为20mA．为了测定该电池的电动势和内阻，某同学准备了如下器材：

A.待测电池

B.电压表V：量程0~15V，内阻R_v≈15kΩ；

C.电流表A：量程0~1mA，内阻R_A=38Ω；

D.电阻箱R：0-999.9Ω；

E.定值电阻R₁=2Ω；

F.定值电阻R₂=19Ω；

G.定值电阻R₃=72Ω；

H.定值电阻R=108Ω

I.开关、导线若干．

(1)该同学设计的部分电路如图甲所示，图中保护电阻R₀应选择器材中的___________(填写器材前的选项字母)

(2)选择合适的器材，将虚线框中的电路补充完整_______，并在电路中注明所选器材的符号：

(3)将电阻箱的阻值调整到最大，闭合开关．

(4)调节电阻箱的电阻，使所选电表指针指到某一位置，记录此时电阻箱的阻值R和所选电表的读数x，电表读数用国际单位(A或V)作单位．

(5)重复步骤(4)获取多组R和x的值．

(6)断开开关，整理器材．

(7)据所得数据在－R坐标系中描点连线，如图乙所示．

根据图线可求得该电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω．(结果均保留一位小数)

25. 难度：困难

某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表．

（1）先用如图a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3kΩ时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12 kΩ时，电压表指针指在如图b所示位置，则电压表的读数为____V．由以上数据可得电压表的内阻R_V＝____kΩ.

（2）将图a的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”处，此处刻度应标阻值为____（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1 V”处对应的电阻刻度为____kΩ.

（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将____．

A.偏大    B.偏小　C.不变　  D.无法确定

26. 难度：中等

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个“2.5 V、0.3 A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流。现有如下器材：

直流电源(电动势3.0 V，内阻不计)

电流表A₁(量程3 A，内阻约0.1 Ω)

电流表A₂(量程600 mA，内阻约5 Ω)

电压表V₁(量程3 V，内阻约3 kΩ)

电压表V₂(量程15 V，内阻约15 kΩ)

滑动变阻器R₁(阻值0～10 Ω，额定电流1 A)

滑动变阻器R₂(阻值0～1 kΩ，额定电流300 mA)

（1）在该实验中，电流表应选择___，电压表应选择___，滑动变阻器应选择___；

（2）为了减小实验误差，应选择以下哪个实验电路进行实验___。

（3）下表是某同学在实验中测出的数据，该同学根据表格中的数据在方格纸上已画出除了第6组数据的对应点，请你在I­U图象上画出第6组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线____。

（4）实验中，如果把这个小灯泡和一个阻值为9Ω的定值电阻串联在电动势为3V、内阻为1Ω的直流电源上，则小灯泡消耗的实际功率约为____ W。

27. 难度：中等

指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题：

（1）在使用多用电表测量时，若选择开关找至“25V“挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为___________V

（2）多用电表测量未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电源的电动势为E，R₀为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值R_x关系图象如图（c）所示，则此时多用电表的内阻为_________Ω，该电池的电动势E＝________V

（3）下列判断正确的是（______）

A．在图（b）中、电表的左、右插孔处分别标注着“﹣”、“+”

B．由图线（c）的特点可知，欧姆表的刻度盘上的数字左小右大

C．欧姆表调零的实质是通过调节R，使R_x＝0时电路中的电流达到满偏电流

D．电阻R_x的变化量相同时，R_x越小，则对应的电流变化量就越小

（4）如果随着使用时间的增长，该多用电表内部的电源电动势减少，内阻增大，但仍然能够欧姆调零，如仍用该表测电阻，则测量结果是_______。（填“偏大”“偏小”或“不变”）

28. 难度：中等

为制作电子吊秤，物理小组找到一根拉力敏感电阻丝，拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变)，它的电阻也随之发生变化，其阻值 R 随拉力F变化的图象如图(a)所示，小组按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E = 3V，内阻r =1Ω；灵敏毫安表量程为10mA ，内阻R_g=50Ω；R₁是可变电阻器，A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在A、B两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，具体步骤如下：

步骤a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R₁，使毫安表指针满偏；

步骤b：滑环下吊已知重力的重物G，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；

步骤c：保持可变电阻R₁接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数 I；

步骤d：换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；

步骤e：将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。

(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=__________；

(2)若图(a)中R₀=100Ω，图象斜率 k = 0.5Ω/N ，测得θ=60°，毫安表指针半偏，则待测重物重力G= _________N；

(3)改装后的重力刻度盘，其零刻度线在电流表________________(填“零刻度”或“满刻度”)处，刻度线_________填“均匀”或“不均匀”）。

(4)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“吊秤”称重前，进行了步骤 a 操作，则测量结果______________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。