高考物理二轮复习抢分秘籍15 电学实验（含解析）

这是一份高考物理二轮复习抢分秘籍15 电学实验（含解析），共21页。
秘籍15 电学实验
高考频度：★★★★★ 难易程度：★★★★☆
考向一　电表改装、多用电表原理和使用
真题演练
【典例1】新课标全国Ⅲ卷）某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA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15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14 kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1 500 Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500 Ω），电阻箱（0~99 999.9 Ω），干电池（E=1.5 V，r=1.5 Ω），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。

【答案】（1） 900 R1 （2）45 5 （3）0 35 000.0
【解析】（1）连线如图：

根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则，解得R=900Ω；为了滑动变阻器的安全，则滑动变阻器选择R1；
（2）在a处，，解得Rxa=45kΩ；
在b处，则，解得Rxb=5kΩ；
（3）校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 kΩ处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R=35 000.0 Ω。

多用电表使用“五步”法
(1)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，如估计值为200 Ω，就应该选“×10”的倍率．
(2)进行欧姆调零．
(3)将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量．
(4)将指针示数乘以倍率，得测量值．
(5)测量结束后，将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡．特别注意：用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大)，应该适当增大倍率重新调零后再测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太小)，应该适当减小倍率重新调零后再测量．
模拟精炼
某同学用量程为0～1 mA、内阻为120 Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为0～1 V和0～1 A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：
(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线．
(2)开关S闭合时，多用电表用于测量________(填“电流”、“电压”或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量________(填“电流”、“电压”或“电阻”)．
(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．
(4)定值电阻的阻值R1＝________ Ω，R2＝________ Ω.(结果取3位有效数字)

【答案】(1)连线如图所示

(2)电流　电压
(3)黑
(4)1.00　880
【解析】(1)见答案．
(2)开关S闭合时，表头和R2串联后与R1并联，为电流表，因此用于测量电流；当开关S断开时，R2与表头串联，为电压表，因此用于测电压．
(3)电流应从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，因此表笔A应为黑色．
(4)开关S断开时为电压表，U＝Ig(Rg＋R2)，解得R2＝880 Ω；
开关S闭合时为电流表，R1＝＝1.00 Ω.
考向二　以测电阻为核心的实验
真题演练
【典例2】（2018·新课标全国III卷）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0 Ω）；V可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，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位置，闭合S1；
（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表V的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表V的示数U2；
（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；
（5）重复步骤（3），得到如下数据：

1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49

3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
（6）利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小数）
【答案】如图所示：
48.2
【解题思路】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2–U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I=R0=（–1）R0。5次测量所得的平均值，（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（–1）R0=（3.41–1）×20.0 Ω=48.2 Ω。

测电阻实验时仪表的选择及接法
(1)仪表选择的三个主要原则：安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻器要方便调节)
(2)选择电流表内外接法的口诀：“好表要内接”(越接近理想电流表，其分压的影响越小)或“内大大”(大电阻适合电流表内接法，测量值比实际值偏大)
(3)选择滑动变阻器接法的口诀：“以小控大用分压”(并联总电阻主要由小电阻决定，并联总电流主要由电阻小的支路决定，故并联电路对小电阻的变化更敏感，即小电阻“控制”着大电阻)．
(4)电表有时可反常规使用：已知内阻的电压表可当电流表使用，已知内阻的电流表可当电压表使用．
(5)定值电阻的常见用途：保护电路、分压或分流．
(6)电压表量程的选择：比电源电动势略大或相差不多．
(7)电流表量程的选择：电压表量程与被测电阻比值相差不多．
模拟精炼
(山东省青岛市二模)某实验探究小组利用半偏法测量电压表内阻，实验室提供了下列实验器材：
A．待测电压表V(量程为3 V，内阻约为3 000 Ω)
B．电阻箱R1(最大阻值为9 999.9 Ω)
C．滑动变阻器R2(最大阻值为10 Ω，额定电流为2 A)
D．电源E(电动势为6 V，内阻不计)
E．开关两个，导线若干
(1)如图虚线框内为探究小组设计的部分测量电路，请你补画完整；

(2)根据设计的电路图，连接好实验电路，进行实验操作，请你补充完善下面操作步骤．首先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表达到满偏；保持________不变，断开开关________(选填“S1”或“S2”)，调节________的阻值，使电压表示数达到半偏，读取并记录此时电阻箱的阻值R0；
(3)实验测出的电压表内阻R测＝________，它与电压表内阻的真实值RV相比，R测________RV(选填“＞”“＝”或“＜”)．
【答案】(1)如图所示

(2)R2的滑片位置　S2　R1　(3)R0　＞
【解析】(1)根据半偏法测电压表内阻的原理，滑动变阻器应接成分压式电路，所以电路如图所示．

(2)闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表达到满偏；保持R2的滑片位置不变，使R2左半部分的电压不变，断开开关“S2”，使电压表和电阻箱串联，调节电阻箱接入电路的阻值，使电压表示数达到半偏，读取并记录此时电阻箱的阻值R0；
(3)依据上述操作，被测电压表和电阻箱分得电压相等，即电压表内阻和此时电阻箱接入电路部分电阻相等，可通过读取电阻箱接入电路部分电阻，得到被测电压表内阻，R测＝R0；因为，断开开关“S2”后总电阻增大，使R2左半部分得电压增大，即R0两端电压大于被测电压表两端电压，R0的阻值大于被测电压表的内阻，则R测＞RV.
考向三　以测电源电动势和内阻为核心的电学实验
真题演练
【典例3】（2018·江苏卷）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象___________。由图象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。
【答案】（1）①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 （2）图象如图所示：
1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）
【解析】（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源。
（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线。根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得，所以图线的斜率表示电源电动势 V=1.37 V，截距绝对值表示r=0.4×3.0 Ω=1.20 Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20–0.20）Ω=1.00 Ω。
【名师点睛】本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度。

测量电源的电动势和内阻的方法
(1)三种常用实验方法和原理，伏安法E＝U＋Ir、伏阻法E＝U(1＋r/R)、安阻法E＝I(R＋r)．
(2)两种数据处理方法：联立方程求解法和图像处理法，对伏安法利用电源的UI图像求电动势和内阻；对伏阻法和安阻法需对方程E＝U(1＋r/R)和E＝I(R＋r)适当变形作线性处理，并利用直线方程的截距和斜率求电动势或内阻等物理量．
模拟精炼
(2020·河南省濮阳市第三次模拟)现有一种特殊的电池，它的电动势E为9 V左右，内阻r大约为40 Ω，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图所示的电路进行实验，图中电压表的量程为6 V，内阻为20 kΩ，R1为电阻箱，阻值范围0～999 Ω，R0为定值电阻．

(1)实验室备有以下四种规格的定值电阻
A．100 Ω　　　　　 B．1 000 Ω
C．2 000 Ω D．20 000 Ω
为使实验能顺利进行，R0应选________(填字母序号)．
(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，记录多组数据，作出了如图所示的图线．根据图线可求得该电池电动势E为________ V，内阻r为________ Ω.

【答案】(1)D　(2)10　41.7
【解析】(2)定值电阻阻值与电压表内阻相等，则电压表与定值电阻串联电压是电压表示数的两倍，
在闭合电路中，E＝U外＋Ir＝2U＋r，则＝＋·，
由图像可知，图像截距b＝＝0.2，斜率k＝＝＝≈8.33，则电源电动势E＝10 V，r≈41.7 Ω.
考向四　电学创新实验

真题演练
【典例4】（新课标全国Ⅱ卷）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–I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）。

【答案】（1）5.00 变小 增大 B （2）2.8
【解析】（1）U1=IR0=100 Ω×50×10–6 A=5×10–3 V=5 mV由，I不变，温度升高，U减小，故R减小；由于R变小，总电阻减小，电流增大；R0两端电压增大，即V1表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故华东变阻器向右调节，即向B短调节。
（2）由图可知， =2.8×10–3V/℃

解决电学设计型实验常用的思维方法
解答创新实验，需要具有较强的迁移能力．迁移能力是在灵活把握教材的基本实验原理、实验思想、实验方法的基础上培养出来的，复习时要夯实基础，以不变应万变，无论试题情境如何变化，都要在理解实验原理、弄清实验操作、明确实验方法的基础上分析误差来源．
模拟精炼
(2020·江西协作体一模，23)某同学用化学课所学的知识，用柠檬自制了一个水果电池，用多用电表粗测得知它的电动势E约为3 V，内阻r约为40 Ω，若该电池允许输出的最大电流为20 mA，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0～15 V，内阻RV≈15 kΩ
C．电流表A：量程0～1 mA，内阻RA＝38 Ω
D．电阻箱R：0～999.9 Ω
E．定值电阻R1＝2 Ω
F．定值电阻R2＝19 Ω
G．定值电阻R3＝72 Ω
H．定值电阻R4＝108 Ω
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制单位(A或V)．
(5)重复步骤(4)获得多组R和x的值．
(6)断开开关，整理器材．
(7)根据所得数据在－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)
【答案】(1)H　(2)如图所示　(7)3.2　42.1

【解析】(1)保护电阻R0的阻值R0＝－r＝110 Ω，接近108 Ω，故选H.
(2)由于电压表量程太大，故不采用；电流表量程太小，必须扩大量程，根据电表改装原理，应给电流表并联一定值电阻，R＝＝2 Ω，故并联电阻R1；电路如答案图．
(7)根据闭合电路欧姆定律，有E＝20x(R0＋r＋R＋R并)，其中R并为电流表内阻与R1的并联值，大小为1.9 Ω，整理可得＝(R0＋r＋R并)＋R，结合图像可知斜率k＝20/E，截距(R0＋r＋r并)＝950 A－1，联立可得E＝3.2 V，r＝42.1 Ω.
横扫千军
1．某同学想用如图甲所示的实验电路，测量未知电阻Rx的阻值、电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求．

(1)为了测量未知电阻Rx的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至____________(填“最大”或“最小”)，然后闭合开关K1，将开关K2拨至1位置，调节R2使电流表A有明显读数I0；接着将开关K2拨至2位置．保持R2不变，调节R1，当调节R1＝34.2 Ω时，电流表A读数仍为I0，则该未知电阻的阻值Rx＝____________Ω
(2)为了测量电流表A的内阻RA和电源(内阻忽略不计)的电动势E，他将R1的阻值调到1.5 Ω，R2调到最大，将开关K2调至2位置，闭合开关K1；然后多次调节R2，并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I；最后根据记录的数据，他画出了如图乙所示的图象；利用图象中的数据可求得，电流表A的内阻RA＝____________ Ω，电源(内阻忽略不计)的电动势E＝____________V．
【答案】(1)最大　34.2　(2)0.5　4
【解析】　(1)为了保证电路中用电器的安全，在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至最大，使电路中的电流较小，不会烧坏用电器；由于两次操作电路中电流相等，说明两次操作电路中的总电阻也相等，故Rx＝34.2 Ω．
(2)根据闭合电路欧姆定律可知E＝I(R2＋RA＋R1)，解得＝＋.结合－R2图象的斜率和截距可得E＝4 V，RA＝0.5 Ω．
2．(北京通州区模拟)为测定电流表内电阻Rg，实验中备用的器件有：(　　)
A．电流表(量程0～100 μA)
B．标准伏特表(量程0～5 V)
C．电阻箱(阻值范围0～999 Ω)
D．电阻箱(阻值范围0～99 999 Ω)
E．电源(电动势2 V)
F．电源(电动势6 V)
G．滑动变阻器(阻值范围0～50 Ω，额定电流1.5 A)，还有若干开关和导线．

(1)如果采用如图所示的电路测定电流表A的内电阻并且想得到较高的精确度，那么从以上备用器件中，可变电阻R1应选用____________，可变电阻R2应选用____________，电源应选用____________(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K1；
b．合上开关K2；
c．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调到最大；
d．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；
e．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
f．记下R2的阻值．
把以上步骤的字母按实验的合理顺序为：____________．
(3)如果在步骤f中所得R2的阻值为600 Ω，则图中电流表的内电阻Rg的测量值为____________ Ω．
(4)如果再给出：H.电源(电动势8 V)；I.电源(电动势12 V)，电源应选择____________(选填选项前的字母)．
(5)某同学认为步骤e中不需要保证“电流表指针偏转到满刻度的一半”这一条件，也可测得的电流表内阻Rg，请你分析论证该同学的判断是否可行．____________
【答案】(1)D　C　F　(2)cadbef　(3)600　(4)H　(5)可行
【解析】(1)该实验是半偏电流法测电流表的内阻．K2闭合前后的两次电路，如果干路电流变化不大，那么就可以认为，K2闭合后，电流表半偏时，电流表和电阻箱R2所分的电流各占一半，又因为二者并联，两端的电压相等，自然就可以推出电流表的内阻和电阻箱R2的阻值相等．要保证两次实验干路的电流变化不大，就需要保证两次实验电路的总电阻变化不大，也就是说，在给电流表并联上一个电阻箱后导致的电阻变化，对整个电路影响不大．要达到这个效果，R1就需要选一个尽可能大的电阻，可以是电阻箱，也可以是滑变，也可以是电位器，但阻值要尽可能地大，经此分析，R1应选用D．
该实验要通过可变电阻R2阻值来间接反映出电流表的内阻值，因此可变电阻R2的选取原则是：能读数且尽量和电流表的内阻在同一数量级上．经此分析，可变电阻R2应选用C．在R1是一个尽可能大的电阻、电流表满偏的前提下，那么电源电动势相对地就要大一些的，但不是越大越好，大了烧表也不行．初步分析电源可选用F，其实可以估算一下电动势大概的最大值，即：Emax＝IgmaxR Imax＝100×10－6×1×105 V＝10 V，电源应选F．
(2)半偏法测电流表内阻的步骤为：实验前，将R1的阻值调到最大；合上开关K1；调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；保持R1的阻值不变，合上开关K2；调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；记下R2的阻值．我们就认为电流表的内阻值就是R2的阻值．因此答案为：cadbef．
(3)根据(1)中的分析可知，电流表的内电阻Rg的测量值，就等于电阻箱R2的阻值，即600 Ω．
(4)由(1)中的分析可知，在不烧表的前提下，电源要尽可能地大一些，这样可以减小实验误差．因为估算出的电源电动势的最大值大约是10 V，所以，该题答案为H．
(5)该同学的判断可行．只需保证步骤abcd不变．例如在步骤e中，可以调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的三分之二，记下此时R2的阻值，根据并联电路反比分流原则，计算出电流表内阻的测量值：Rg′＝，同样可以测得电流表的内阻．
3．(湖南怀化模拟)某一小型电风扇额定电压为5.0 V，额定功率为2.5 W．某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线．实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E(电动势为6.0 V)
B．电压表V(量程为0～6 V，内阻约为8 kΩ)
C．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω)
D．电流表A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；
E．滑动变阻器R1(最大阻值5 kΩ，额定电流100 mA)
F．滑动变阻器R2(最大阻值25 Ω，额定电流1 A)
(1)为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用____________滑动变阻器应选用____________(填所选仪器前的字母序号)．
(2)请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在图甲中的虚线框内(小电风扇的电路符号如图甲所示)____________．
(3)操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5 V时电风扇没启动．该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为____________Ω，正常工作时的发热功率为____________W，机械功率为____________W

【答案】　(1)C　F　(2)见解析图　(3)2.5 Ω　0.625　1.875
【解析】(1)电风扇的额定电流I＝＝ A＝0.5 A，从读数误差的角度考虑，电流表选择C，电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择总电阻为25 Ω的误差较小，即选择F．

(2)因为电压、电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻为R＝＝ Ω＝10 Ω，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．电路图如图所示．
(3)电压表读数小于0.5 V时电风扇没启动．根据欧姆定律得：R＝＝ Ω＝2.5 Ω
正常工作时电压为5 V，根据图象知电流为0.5 A，则电风扇发热功率为：P＝I2R＝0.52×2.5 W＝0.625 W，
则机械功率P′＝UI－I2R＝2.5 W－0.625 W＝1.875 W．
4．(四川成都模拟)(1)某同学用多用电表欧姆挡粗测一电阻Rx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)为精确测量Rx的阻值，现取来两节干电池(总电动势为3 V，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10 kΩ)
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Rx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2.2 V，电流表示数为0.4 A，则变阻器的ca与cb段的电阻之比Rc a∶Rc b＝____________．
【答案】(1)6　(2)B　E　⑦　(3)4∶1或1∶4
【解析】(1)由表盘读出指针示数为6，又挡位选择“×1”挡，故电阻的大小为Rx＝6×1＝6 Ω；
(2)(i)利用欧姆定律，测量电路最大电流约为 A＝0.5 A，故电流表应选B；
(ii)要求滑动变阻器分压连接，滑动变阻器电流要超过0.5 A，故滑动变阻器应选E；
(iii)因为电流表内阻可以不计，故测量电路电流表应选择内接法，故⑦处连接不妥；
(3)设滑动变阻器连入电路电阻为R，则由闭合电路欧姆定律，得：E＝U＋I(r＋R)，滑动变阻器两部分并联连入电路，由并联电路电阻关系，有：R＝，Rc a＋Rc b＝10 Ω联立代入数据解得：Rc a＝2 Ω，Rc b＝8 Ω或Rc a＝8 Ω，Rc b＝2 Ω，故Rc a∶Rc b＝1∶4或Rc a∶Rc b＝4∶1．
5．(山东济宁一模)某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出Rx的阻值约为18 Ω.为了进一步精确测量该电阻，实验台上备有以下器材：

甲
A．电流表(量程15 mA，内阻未知)
B．电阻箱(0～99.99 Ω )
C．电阻箱(0～999.9 Ω)
D．电源(电动势约3 V，内阻约1 Ω )
E．开关2只
F．导线若干
(1)甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：
a．先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电流表指针有较大的偏转，读出此时电阻箱的阻值R1和电流表的示数I；
b．保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值R2．
(i)根据实验步骤和实验器材规格可知，电阻箱应选择____________(选填器材前的字母)；
(ii)根据实验步骤可知，待测电阻Rx＝____________(用步骤中所测得的物理量表示)．

乙
(2)乙同学认为该电路也可以用来测量电源的电动势和内阻．若已知所选电流表的内阻为RA，同时闭合开关S1和S2，调节电阻箱R，读出多组电阻值R和电流I的数据；由实验数据绘出的 ­R图象如图乙所示，图象的斜率为k、截距为b，由此可求得电源电动势E＝____________，内阻r＝____________(用本题所给物理量表示)．
【答案】(1)(ⅰ)C　(ⅱ)R2－R1　(2)　－RA
【解析】(1)电源电动势为3 V，电流表量程为15 mA＝0.015 A，由欧姆定律：I＝可知，电路中的最小电阻应为：Rmin＝＝＝200 Ω，所以电阻箱应选C；
②根据闭合电路欧姆定律得：
S2断开时有：E＝I(Rx＋R1＋RA＋r)，S2闭合时有：E＝I(R2＋RA＋r)，解得：Rx＝R2－R1；
(2)闭合开关S2，由闭合电路欧姆定律得：E＝I(R＋RA＋r)，整理得：＝R＋.由 ­R图象可知：k＝，b＝，而已知RA，解得E＝，r＝－RA．
6．(湖南衡阳模拟)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，若选择开关扳至“25 V“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Rx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Rx＝0时电路中的电流达到满偏电流
D．电阻Rx的变化量相同时，Rx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”)．
【答案】　(1)11.5　(2)1.5×104　12　(3)AC　(4)偏大
【解析】　(1)选择开关置于“25 V”时，选择表盘第二排刻度进行读数，分度值为0.5 V，对应刻度示数为：11.5 V．
(2)根据闭合电路的欧姆定律得：Ig＝，I＝
由题图可得Ig＝0.8 mA，当I＝0.4 mA时，Rx＝15 kΩ，解得R内＝15 kΩ＝1.5×104 Ω，E＝12 V．
(3)根据电流红进黑出，在题图(b)中，电表的右、左插孔处分别标注着“＋”“－”，故A正确；函数图象是非线性变化，导致欧姆表刻度不均匀，欧姆表的刻度盘上的示数左大右小，这是由于外电阻增大电路电流减小造成的，故B错误；欧姆表调零通过调节滑动变阻器R0，调节至待测电阻Rx为零(即两表笔短接)时，电流表满偏，对应欧姆表示数为零，故C正确；欧姆表刻度不均匀的原因是待测电阻和电路电流关系非线性变化，而且I­Rx切线斜率大小随待测电阻值增大而减小，即Rx阻值变化量对应电流变化量随待测电阻增大而减小，欧姆表刻度左密右疏，故D错误．
(4)测量原理为闭合电路欧姆定律：当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆挡需重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig＝，欧姆表内阻R中需调小，I＝＝＝，因R中变小，测同一Rx，电流要变小，对应电阻刻度值偏大．
7．(广东惠州模拟)某同学想把满偏电流为1.0 mA的电流表A1改装成为双量程电压表，并用改装的电表去测量某电源的电动势和内阻；
(1)图甲是测量A1内阻的实验原理图，其中A2量程小于A1，先闭合开关S1，将S2拨向接点a，调节变阻器R2直至A2满偏；
(2)保持R2滑片位置不动，将S2拨向接点b，调节R1，直至A2满偏，此时电阻箱旋钮位置如图乙所示，记录数据，断开S1，则可得A1的内阻R1＝____________Ω；

(3)现用此电流表改装成0～3 V和0～6 V的双量程电压表，电路如图丙所示，则RB＝____________Ω；

丙
(4)用改装后的电压表的0～3 V挡接在待测电源(内阻较大)两端时，电压表的示数为2.10 V；换用0～6 V挡测量，示数为2.40 V；则电源的电动势E为____________V，内阻r为_________ Ω；若实际改装过程中误将RA和RB位置互换了，则对____________(填“0～3 V”或者“0～6 V”)量程的使用没有影响；电压表的另一量程正确使用时，电压测量值比真实值____________(填“偏大”“偏小”)；
(5)将上述电源与两个完全相同的元件X连接成电路图丁，X元件的伏安特性曲线如图戊；则通过X元件的工作电流为________mA．

【答案】(2)10.0　(3)3 000　(4)2.80　1 000　0～6 V　偏小　(5)1.20(1.10～1.30)或1.2
【解析】(2)A1的内阻等于R1的阻值，R1的阻值为：
(1×10＋0×0.1) Ω＝10.0 Ω；
(3)由欧姆定律知
RB＝－＝ Ω＝3 000 Ω；
(4)量程为3 V的内阻RV1＝＝ Ω＝3 000 Ω；量程为6 V的内阻为RV2＝＝ Ω＝6 000 Ω；分别接在电源上：E＝2.1＋×r，E＝2.4＋×r，解得：E＝2.80 V，r＝1 000 Ω，误将RA和RB位置互换了对于大量程的电压表没有影响，但对小量程3 V的因其内阻变大，则加同样的电压下电流变小，示数变小，则测量值偏小．
(5)作出电源的I­U图，再做出两电阻串联后的I­U图，其交点为工作电流，工作电压．

如图可知工作电流为1.20 mA．