1、第2讲电学实验专题六实验题题型强化内容索引考点一电学基本仪器的使用考点二电阻测量类实验考点三电源电动势和内阻的测量电学基本仪器的使用考点一1.三种电表的对比三种电表的对比仪器极性量程选择读数电流表电流由电表的正接线柱流入，负接线柱流出使指针指在大于满偏刻度 的位置若最小分度为1、0.1、0.01等，需要估读到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等，只需要读到最小分度位即可电压表欧姆表黑表笔接内部电源正极使指针尽量指在表盘的中间位置读数并乘以相应挡位的倍率2.多用电表的使用规范多用电表的使用规范(1)使用多用电表的“五步”法选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率
2、，如估计值为200 就应该选10的倍率；进行欧姆调零；将红、黑表笔接在被测电阻两端进行测量；将指针示数乘以倍率，得测量值；测量结束后，将选择开关扳到OFF挡或交流电压最高挡.(2)多用电表的使用“三注意”电流的流向：由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“”插孔(红表笔)流入，从“”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔.要区分开“机械零点”与“欧姆零点”“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮.选倍率：测量前应根据估计阻值选
3、用适当的挡位.由于欧姆挡刻度的非线性，使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大或过小都有较大误差.通常只使用表盘中间一段刻度范围，指针偏转角度在 满偏到 满偏之间为测量的有效范围.若出现指针偏转角太小(即指针所指的刻度值过大)，应换用大倍率挡，反之要换用小倍率挡，且换挡后必须进行欧姆调零.例例1(2018书生中学月考)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.(1)如图1所示为某同学设计的多用电表的原理示意图.虚线框中S为 一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能.关于此多用电表，下列说法中正确的是_.(选填选项前面的字母)图
4、1A.当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是 黑表笔B.当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是 黑表笔C.当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是 黑表笔D.当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是 红表笔答案解析解析解析由题图电路图可知，当S接触点1时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故A正确；由题图电路图可知，当S接触点2时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故B错误，C正确；由题图电路图可知，当S接触点3时，表头
5、与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔，故D错误.(2)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示.答案解析图2A.若所选挡位为直流50 mA挡，则示数为_ mA；B.若所选挡位为电阻10 挡，则示数为_.21.0190解析解析若所选挡位为直流50 mA挡，由题图可知，其分度值为1 mA，则示数为21.0 mA；若所选挡位为电阻10 挡，由题图可知，示数为：1910 190.(3)用表盘为如图所示的多用电表正确测量了一个约15 的电阻后，需要继续测量一个阻值约2 k的电阻.在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序
6、逐一写出步骤的序号：_.A.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“100”位置C.把选择开关旋转到“1k”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点答案解析BAD解析解析用多用电表正确测量了一个约15 的电阻后，要继续测量一个阻值约2 k的电阻，首先要把选择开关置于100挡位置，然后进行欧姆调零，把红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零刻度线位置，最后再测电阻，故合理的步骤是：B、A、D.拓展训练1.某实验小组在“练习使用多用电表”实验中：答案解析图3(1)用多用电表测量某一电学元件，多用电表的选择开关旋至如图3所示位置.操作正确，表盘指针如图4所示，则该电学元件阻值为_.图43
7、 000解析解析根据指针所指位置及选择开关所选挡位，可得该电学元件的阻值为30100 3 000.(2)该电学元件可能是_.A.一个阻值未知的电阻B.“220 V100 W”的白炽灯答案解析解析解析根据R 可以计算出选项B白炽灯在正常工作时的电阻为484，用多用电表测电阻时，灯丝的温度低，电阻小于额定功率下的电阻，选项A正确.2.(2018杭州市重点中学期末)在做“练习使用多用电表”的实验中，(1)关于多用电表使用的一些要求，以下说法正确的是_.A.测量电阻时，每次更换倍率后，都应进行欧姆调零B.测量电压时，每次更换量程后，都应进行机械调零C.测量未知电阻时，应先选用倍率最大的挡位测量D.测量
8、未知电压时，应先选用量程最大的挡位测量答案(2)为测定一个“220 V100 W”白炽灯的电阻大小，可以用多用电表的电阻挡进行测量，现将多用电表选择开关打到“10”挡，发现指针偏转太大，为了较准确地进行测量，应换到_挡，如果换挡后经必要步骤，正确测量得到表盘的示数如图5所示，则该白炽灯的阻值是_.答案图5160(3)小陈同学用多用电表的“2.5 V直流”挡测普通干电池两端的电压，将测到的电压作为电动势，他的这一做法_(选填“基本没问题”或“有严重错误”)；而小吴同学用多用电表的“1”挡，并正确进行欧姆调零后，将两表笔接到电池两端，将得到的电阻值作为电池的内电阻，他的这一做法_(选填“基本没问题
9、”或“有严重错误”).答案基本没问题有严重错误3.(2017七彩阳光联盟联考)某同学为了测量某灯泡内阻，进行了如下实验：(1)首先用多用电表进行粗测：如图6所示，下列操作步骤正确的是_.答案图6A.甲图，机械调零过程中，红、黑表笔短接B.乙图，对灯泡电阻进行测量C.丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零D.丁图，实验完成后，挡位调至所示位置选择10 挡位，在正确的操作步骤下，测量灯泡电阻，测量结果如图7所示，灯泡的电阻为_.答案图724(2)请在以下四个图中选择正确的电路图用以研究小灯泡伏安特性曲线的规律答案电阻测量类实验考点二1.电流表内接法与外接法的比较电流表内接法与外接法的比较电流表内接法电流表
10、外接法电路图误差原因电流表分压U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测 RxRARx测量值大于真实值R测 Rx测量值小于真实值适用条件RARxRVRx2.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较限流式接法分压式接法两种接法的电路图负载R上电压的调节范围(不计电源内阻)UE0UE负载R上电流的调节范围(不计电源内阻)I0I3.滑动变阻器两种接法的适用条件滑动变阻器两种接法的适用条件(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小).(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要
11、大).例例2(2018浙江4月选考18)(1)小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻Rx，正确的操作顺序是_(填字母)；A.把选择开关旋转到交流电压最高挡B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C.把红、黑表笔分别接在Rx两端，然后读数D.把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触E.把红、黑表笔分别插入多用电表“”、“”插孔，用螺丝刀调 节指针定位螺丝，使指针指0答案解析EDBCA解析解析多用电表应先进行机械调零，再进行欧姆调零，用完电表后再把电表挡位调整到交流电压最高挡或者OFF挡，机械调零的步骤是E，欧姆调零的步骤是D、B，测电阻的步骤是C，最后的步骤是A，所以答案是EDBCA.(2)
12、小明正确操作后，多用电表的指针位置如图8所示，则Rx_；答案解析图82.9解析解析所选挡位为1，最小精度是0.2，所以只能读到小数点后一位，答案为2.9.(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大，采用伏安法测量.现有实验器材如下：电源(电动势3 V，内阻可忽略)，电压表(量程3 V，内阻约3 k)，多用电表(2.5 mA挡、25 mA挡和250 mA挡，对应的内阻约40、4 和0.4)，滑动变阻器RP(010)，定值电阻R0(阻值10)，开关及导线若干.测量铅笔芯的电阻Rx，下列电路图中最合适的是_(填字母)，多用电表选择开关应置于_挡.答案解析250 mAB解析解析电压表量程3 V，电源电
13、动势3 V，电路C不能使电压表发生明显偏转，故选项C错误；被测总电阻是13 左右，最大电流大概在230 mA左右，所以电流表选择量程250 mA，结合电表内阻可知，被测电阻属于小电阻，所以采用电流表外接法，选项A错误；电压表不会随着滑动变阻器阻值的变化而变化，故选项D错误.解析解析断开开关S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡，由题图知，此时测量的是R2的电阻.拓展训练4.(2017余姚中学高三上期中)小明同学利用如图9所示器材探究电路规律：答案解析图9(1)断开开关S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡，此时读数为20，此时测得的是_的阻值；R2(2)将旋转开关指向直流电流挡，闭合开关S，将滑片
14、从最左端缓慢移动到最右端，发现该过程中读数最大为320 mA，则移动过程中读数变化情况是_.A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先减小后增大 D.先增大后减小答案解析解析解析将旋转开关指向直流电流挡，闭合开关S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端的过程中，变阻器滑片两侧的电阻并联，总电阻先增大后减小，则总电流先减小后增大，滑片从最左端移至中点的过程中，变阻器并联电阻增大，并联电压增大，而滑片右侧电阻减小，所以直流电流挡的读数增大，滑片从中点移至最右端的过程中，电路的总电流增大，通过变阻器左侧电阻的电流减小，所以直流电流挡的读数增大，故A正确.解析解析将旋转开关指向直流电流挡，闭合开关S，读数最大时，由闭
15、合电路欧姆定律得：EImax(R1r)0.32(R1r)将旋转开关指向直流电压挡，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得：联立解得E1.48 V.(3)将旋转开关指向直流电压挡，闭合开关S后移动滑片，发现该过程中电压表读数最大为1.2 V，结合前两问条件可知，该电源电动势为_ V(结果保留两位小数).答案解析1.485.(2018新高考联盟联考)小王同学想要探究导体的电阻除与导体的横截面积有关外，还与哪些因素有关，他找来了电阻定律实验器.电阻定律实验器规格：将一根细铜丝连接在ae间，横截面积相同的细铁丝连接在bf间，再将一根横截面积相同的镍铬丝一端接在g处，接下来拉直后接到c处，再接到d处，最后接在
16、h处.图10(1)为了测定电阻丝的电阻大小，小王经分析后，正确地选用了伏安法中的变阻器的分压式接法、电流表的外接法.在测量细铜丝电阻时的实物连接如图10所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的、两根连线有一处错误，错误连线是_(选填“”或“”)；图中标示的、和三根连线有一处错误，错误连线是_(选填“”“”或“”).答案(2)接下来某次测量中(已采用正确的测量电路)，小王将导线连接在g上，导线连接在 c 上，改变滑动变阻器多次测量得电阻 R1.再将导线连接到h处，多次测量得电阻R2.小王认为，若R22R1，则说明导体的电阻在其他因素不变的情况下，与长度成正比.你认为上述操作中存在的问题是
17、：_(指出问题即可).答案没有考虑cd间的电阻(3)“探究导体电阻与其影响因素的关系”的实验方法与下列哪个实验的方法是相同的：_.A.探究合力与分力的关系B.探究加速度与力、质量的关系C.探究做功与速度之间的关系D.探究小灯泡的伏安特性曲线答案6.为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径d、电阻Rx.某同学通过以下步骤进行测量：(1)直径测量：该金属丝的直径为d.(2)欧姆表粗测电阻.(3)伏安法测电阻.用伏安法测金属丝的电阻Rx，实验所用器材有：电池组(电动势3 V，内阻约1)、电流表(内阻约0.1)、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020，额定电流2 A)
18、、开关、导线若干.该同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，数据记录如下：次数12345678U/V00.10.30.71.01.51.72.3I/A00.020.060.160.220.340.460.52由以上实验数据可知，该同学测量Rx是采用下图中的_图.答案电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表A的示数为I，请用已知量和测量量写出该材料电阻率测量值的表达式_.答案7.(2018名校协作体联考)钱华同学的爸爸是个电气工程师，钱华经常看到爸爸在用多用电表进行一些测量.在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二
19、极管的负极.(1)钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的1挡，经过_之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光，如图11所示，然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光.这说明二极管的负极是_(填写“长管脚”或者“短管脚”)所连接的一极.答案图11欧姆调零短管脚(2)钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了，他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的1挡、10挡、100挡、1 k挡分别进行了二极管导通状态的准确的测量，他发现二极管发光的亮度越来越_(填写“大”或“小”)，请帮助他分析一下具体的原因：_.答案小电路中总电
20、阻越来越大，电流越来越小(3)钱华同学的兴趣越来越浓厚，他思考这个发光二极管是否像普通电阻一样，两端电压与通过的电流成正比呢？他求助物理实验室老师探究该二极管的伏安特性，测绘它的伏安特性曲线，通过实验，测得发光二极管两端电压U和通过它的电流I的数据如下表：U/V01.501.801.902.002.082.192.33I/mA000.010.020.040.060.090.20U/V2.432.512.562.622.702.822.87 I/mA0.500.801.003.005.009.0011.01 请在图12甲中以笔画线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整.答案图12答案答案请
21、你根据他们实验时收集到的数据，在图乙所示的坐标中画出该发光二极管的伏安特性曲线(IU图线).答案答案答案电源电动势和内阻的测量考点三1.实验电路实验电路(如图13所示)图132.实验原理：实验原理：闭合电路欧姆定律.EUIr3.数据处理：数据处理：用作图法处理数据，如图14所示.(1)图线与纵轴交点为E；图14(2)图线与横轴交点为I短 ；(3)图线斜率的绝对值表示r|.例例3(2018宁波市重点中学联考)为了测量一节新干电池的电动势和内阻(1)甲同学使用多用电表粗测了电池的电动势，实验结束后，图15甲中的电表旋钮状态符合实验操作规范的是_(填“”或“”)；答案图15(2)乙同学采用图乙的实验
22、电路图，实验时发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节，电压表示数变化不明显，其原因是电池内阻_(填“较大”或“较小”)；答案较小(3)丙同学改进了乙同学的电路图，准备用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材如下：A.量程3 V的电压表VB.量程0.6 A的电流表AC.定值电阻R0(R01.5)D.滑动变阻器R1(010)；E.开关S请用笔画线代替导线在图16中完成实物连接图.图16答案答案答案如图甲所示实验中，改变滑动变阻器的阻值，得到了六组实验数据，已在图17的UI图中描点，请作出UI图象，并根据图象得出该电池的内阻r_(结果保留两位有效数字).答案图17答案答案如图乙所示0.35(0.
23、320.38均可)拓展训练8.(2018温州市十五校联合体期末)某同学为测量一节干电池的电动势和内阻，使用的器材有：干电池、电压表、电阻箱、定值电阻(R05.0)，开关两个，导线若干.实验原理图如图18所示.操作步骤如下：(1)开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；图18答案(2)闭合开关S2，并调节电阻箱，示数如图19所示，读得电阻值是_，此时电压表的示数是1.16 V，断开开关S1.图1920.0答案(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字).(4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”).0.69小9.
24、小王同学欲选取如图20甲所示实验器材进行实验研究.图20(1)小王先选用图甲中器材ABCEF完成“测定电池的电动势和内阻”实验.某次实验中得到E、F两表的示数如图乙所示.其中E表示数为_ A，F表示数为_ V.根据实验数据画出如图21所示的UI图线，则该电池的电动势为_ V(保留三位有效数字)，内阻为_(保留两位有效数字).答案图210.261.301.47(1.461.49均可)1.2(1.11.3均可)(2)若发现器材E损坏，为完成“测定电池的电动势和内阻”实验，则小王同学除了器材A、B外，还需要图20甲中的器材_(填写器件的编号即可).(3)若小王同学选择图20甲中的ABCDEF完成“测
25、绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，则下列四个电路图中最合适的是_.答案FGA10.(2018绍兴市选考诊断)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，现有如下实验器材：定值电阻R0(阻值5、额定电流1.5 A)，滑动变阻器R(阻值范围050、额定电流2 A)，电流表(量程0.6 A、内阻约为0.05)，电压表，干电池一节，开关一个，导线若干.(1)图22为部分连线的电路图，电压表用来测量路端电压大小，电压表一端与电流表相连，另一端应该_(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”).答案图22接b(2)某次实验中，电压表的指针如图23所示，则电压为_ V.答案图231.45(3)根据多组实验数据获得UI图
26、象如图24所示，图中P点所对应的电压和电流的数据_(选填“能”或“不能”)在实验中获得.答案图24不能(4)在图22中，若电压表的另一端接在滑动变阻器与定值电阻之间的导线上，通过正确的实验操作及数据处理_(选填“能”或“不能”)获得干电池的电动势和内阻.答案图22能11.(2018温州市六校期末)某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给的器材测量水果电池的电动势E和内阻r.A.电流表G1(量程2 mA，内阻R115)B.电流表G2(量程5 mA，内阻R2约2)C.滑动变阻器R1(010 000)D.电阻箱R2(09 999.9)E.待测水果电池(电动势E约4 V，内
27、阻约500)F.开关S，导线若干(1)观察所给的实验器材后，该同学决定把电流表G1改装成量程04 V的电压表，需_(选填“串联”或“并联”)一个阻值为_ 的电阻.该同学用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，实物连接如图25所示.答案图25串联1 985(2)接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表G1的示数I1和电流表G2的示数I2，记录了6组数据，并在图中标注出了几个与测量值对应的坐标点，如图26所示.请你在图上把已经描绘出的坐标点连成一条实验图线.答案图26答案答案如图所示(3)根据描绘出的图线可得水果电池的电动势E_ V，内阻r_.(结果均保留2位有效数字)答案3.2(3.03.4均可)4.6102(4.21025.0102均可)
