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2024届高考物理复习专题 ★★　电学实验
命题点1　电阻测量类实验
1．(2023·高考北京卷，T16)采用图1所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率。
(1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在________(选填“M”或“N”)端。
解析：实验时，闭合开关S前，为保护电路，使Rx两端电压最小，滑动变阻器的滑片P应处在M端。
M
(2)按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为__________(选填“a”“b”或“c”)。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有______________________________________________
____________________________。
解析：滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑动变阻器的滑片的过程中电压表和电流表的示数始终为零。
b
移动滑动变阻器的滑片时，电压表和电流表的示数
始终为零
命题视角
题目以“测量金属丝的电阻率”为命题情境，主要考查了实验操作、电路的分压与限流、实物图的连接。
方法技巧
应先在电路图上标注电表的正负接线柱，然后按照先回路后支路的思路进行实物连接。
2．(2023·高考辽宁卷，T12)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，设计了图(a)所示的电路图，实验步骤如下：
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U－L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。
回答下列问题：
(1)L是丙到________(选填“甲”“乙”或“丁”)的距离。
解析：由题图(a)可知，电压表测的是乙、丙探针之间的样品两端的电压，从题图(b)中可以看出L越大，电压表示数U越大，且U－L图像的延长线过坐标原点，在串联电路中电压表所测电阻部分的阻值越大，电压越大，说明L为电压表所测样品部分的长度，即L是丙到乙的距离。
乙
(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)。
6.5×10－5
命题视角
题目以“测量用导电漆制成的截面为正方形的细长样品的电阻率”为命题情境，主要考查了对实验步骤的分析、电阻定律、欧姆定律和对图像的分析。
方法技巧
应用电阻定律和欧姆定律公式整理出与图像一致的函数关系。
命题点2　测定电源的电动势和内阻
3．(2023·高考湖北卷，T12)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了图(a)所示的电路，所用器材如下：
电压表(量程0～3 V，内阻很大)；
电流表(量程0～0.6 A)；
电阻箱(阻值0～999.9 Ω)；
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线。
解析：实物连线如图所示。
答案：实物图见解析　
(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的U－I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为________V(保留3位有效数字)、内阻为________Ω(保留2位有效数字)。
1.58
0.64
2.5
(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值________(选填“偏大”或“偏小”)。
解析：由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的干电池内阻偏小。
偏小
命题视角
题目以“测量干电池的电动势和内阻”为命题情境，主要考查了实物图连接、闭合电路的欧姆定律和误差分析。
方法技巧
利用闭合电路的欧姆定律整理出与图像对应的函数关系。
命题点3　传感器和自动控制电路
4．(2023·高考湖南卷，T12)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图(a)所示，R1、R2、R3为电阻箱，RF为半导体薄膜压力传感器，C、D间连接电压传感器(内阻无穷大)。
(1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是________Ω。
解析：由题图(b)可知，对应的读数为10×100 Ω＝1 000 Ω。
(2)适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，RF的阻值为________(用R1、R2、R3表示)。
1 000
(3)依次将0.5 g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码所受重力大小)，读出电压传感器示数U，所测数据见下表。
次数 1 2 3 4 5 6
砝码质量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电压U/mV 0 57 115 168 220 280
根据表中数据在图(c)上描点，绘制U－m关系图线。
解析：把表格中的数据在题图(c)上进行描点，然后用一条直线拟合，使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，离直线较远的点舍弃，如图所示。
(4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用。在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0，电压传感器示数为200 mV，则F0大小是________N(重力加速度取9.8 m/s2，保留2位有效数字)。
解析：根据U－m图像可知，当U＝200 mV时，m＝1.80 g，故F0＝mg＝0.018 N。
0.018
(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200 mV，则F1________(选填“>”“＝”或“<”)F0。
解析：可将C、D以外的电路等效为新的电源，C、D两点电压看作路端电压，因为换用非理想毫伏表后，当读数为200 mV时，实际上C、D间断路(接理想毫伏表时)时的电压大于200 mV，则在压力传感器上施加微小压力F1时C、D间的电压大于在压力传感器上施加微小压力F0时C、D间的电压，结合U－m关系图线可知，F1>F0。
>
命题视角
题目以“半导体薄膜压力传感器”为命题情境，主要考查了压力传感器的原理、电路的串并联特点和规律以及对图像的理解。
方法技巧
充分利用串并联电路的特点分析问题。
命题点4　观察电容器的充、放电现象
5．(2023·高考新课标卷，T22)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。
(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的________(选填“正极”或“负极”)接触。
解析：在使用多用电表时，应保证电流从红表笔流入，从黑表笔流出，即“红进黑出”，因此红表笔应该与电池的正极接触。
正极
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是________(填正确答案标号)。
A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定
B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定
C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭
解析：S与“1”端接时，小灯泡不发光，电容器充电；S与“2”端接时，电容器放电，且放电电流逐渐变小，直至为0，则小灯泡迅速变亮后，亮度逐渐减小至熄灭，故C正确，A、B错误。
√
(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1)，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为________(选填“R1”或“R2”)时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的________(选填“电压”或“电荷量”)。
R2
电荷量
命题视角
题目以“观察电容器的充、放电现象”为命题情境，主要考查了充电和放电过程的特点、电流的变化以及对图像物理意义的理解。
方法技巧
I－t图像反映了充电电流的特点，由图像结合欧姆定律分析问题。
命题点5　电学综合实验
6．(2023·高考重庆卷，T12)一兴趣小组拟研究某变压器的输入和输出电压之比，以及交流电频率对输出电压的影响。图1为实验电路图，其中L1和L2为变压器的原、副线圈，S1和S2为开关，P为滑动变阻器RP的滑片，R为电阻箱，E为正弦式交流电源(能输出电压峰值不变、频率可调的交流电)。
(1)闭合S1，用多用电表交流电压挡测量线圈L1两端的电压。滑片P向右滑动后，与滑动前相比，电表的示数__________(选填 “变大”“不变”或“ 变小”)。
变大
解析：闭合S1，滑动变阻器RP是分压接法，滑片P向右滑动后，RP接入电路阻值增大，分得电压增大，RP与L1并联，则线圈L1两端的电压增大，因此与滑动前相比，电表的示数变大。
(2)保持S2断开状态，调整E输出的交流电频率为50 Hz，滑动滑片P，用多用电表交流电压挡测得线圈L1两端的电压为2 500 mV时，用示波器测得线圈L2两端电压u随时间t的变化曲线如图2所示，则线圈L1两端与L2两端的电压比值为________(保留3位有效数字)。
12.6
(3)闭合S2，滑动P到某一位置并保持不变。分别在E输出的交流电频率为50 Hz、1 000 Hz的条件下，改变R的阻值，用多用电表交流电压挡测量线圈L2两端的电压U，得到U－R关系曲线如图3所示。用一个阻值恒为20 Ω的负载R0替换电阻箱R，由图可知，当频率为1 000 Hz时，R0两端的电压为________mV；当频率为50 Hz时，为保持R0两端的电压不变，需要将R0与一个阻值为________Ω的电阻串联。(均保留3位有效数字)
272
7.94
本题以“研究变压器的输入和输出电压之比以及交流电频率对输出电压的影响”为命题情境，综合考查交变电流有效值的计算，实验电路分析及闭合电路的欧姆定律。解题关键是掌握实验原理，会分析图像。
02
题型分类讲练
题型一　电阻测量类实验
滑动变阻器的限流和分压
(1)两种接法的比较(不考虑电源的内阻
(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况
①要求电压表能从零开始读数；
②当待测电阻Rx R0(滑动变阻器的最大阻值)时；
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。
(3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流电路结构简单、耗能少，优先使用限流式接法。
考向1　电阻的测量
　　(2023·辽宁沈阳市质量监测三)某研究性学习小组，设计了如图(a)所示的实验电路图，研究伏安法测电阻及误差情况。电压表的内阻、电流表的内阻和待测电阻的真实值分别用字母RV、RA、Rx表示。
(1)在图(b)中，用笔画线代替导线，将实物图连接完整。
[解析]　实物图如图所示。
[答案]　图见解析
(2)如果开关S1接端点1，该情况下电阻的测量值为__________(请用Rx、RV和RA中的某些字母表示)。
(3)如图(c)所示，两条伏安特性曲线中，一条是接端点1的测量图线，一条是接端点2的测量图线，则图线a是接端点________(选填“1”或“2”)的测量图线。
2
(4)若Rx约为80 Ω，RV约为1 000 Ω，RA约为5 Ω，则比较准确的测量方法是将开关S1接端点________(选填“1”或“2”)。如果各电阻大约阻值未知，则可将开关S1依次接端点1和端点2。若观察两次测量中电流表的读数几乎未变，电压表读数变化较大，发生这种现象的原因是__________________
_______________________________________________________________，则比较准确的测量方法是将开关S1接端点________(选填“1”或“2”)。
2
电压表内阻远大于待测电阻，电压表分流几乎为零，但电流表内阻较大，分压较大
1
　　(2023·辽宁辽阳市第二次模拟)某物理兴趣小组将一只毫安表A(量程为3 mA，内阻为几十欧姆)改装成量程为3.0 V的电压表。实验室提供了下列器材：电源E(电动势约为6 V，内阻不计)，滑动变阻器R1(0～100 Ω)，滑动变阻器R2(0～3 kΩ)，电阻箱R(0～999.9 Ω)，开关两个，导线若干。同学们先按图示电路连接线路，测量毫安表A的内阻。实验步骤如下：
a．将滑动变阻器的阻值调到最大，断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器的阻值，使毫安表A的指针满偏；
b．闭合开关S2，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱R的阻值，使毫安表A的指针半偏；
c．记下R的阻值为50.0 Ω。
(1)滑动变阻器应选用______________(选填“R1”或“R2”)。
R2
(2)毫安表A的内阻测量值RA＝________Ω(结果保留3位有效数字)。此测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)毫安表内阻的真实值。
[解析]　实验中用半偏法测电表的内阻，所以R的阻值即为电表的测量值，则表A的内阻测量值RA＝50.0 Ω。
由于闭合S2，电阻箱R并入电路，电路的总电阻变小，干路电流变大，而流过毫安表的电流为满偏的一半，所以流过电阻箱R的电流大于满偏的一半，根据并联电路的特点，可知电阻箱R的阻值小于毫安表的内阻，即测量值小于毫安表A内阻的真实值。
50.0
小于
(3)若取毫安表内阻的测量值RA进行计算，为达成改装目的，可将毫安表A与电阻R________(选填“串联”或“并联”)，且将电阻箱R的阻值调为________Ω(结果保留3位有效数字)。
[解析]　应把毫安表与电阻箱串联，改装成电压表，量程为3 V，则有U＝Ig(RA＋R)，则将电阻箱R的阻值调到R＝950 Ω。
串联
950
考向2　导体电阻率的测量
　　(2023·河北唐山市第二次模拟)某实验小组做“测量金属丝的电阻率”的实验，他们准备好了一些器材：两节干电池，2个单刀单掷开关，电阻箱和滑动变阻器(可调范围均合适)，导线若干，灵敏电流计(量程为10 mA)，安培表(量程为0.6 A)，螺旋测微器，待测金属丝。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其示数如图1所示，则D＝__________________________________。
0.645 mm(0.643～0.647 mm都可以)
[解析]　螺旋测微器的读数是固定刻度与可动刻度两部分组成，所以金属丝的直径D＝0.5 mm＋14.5×0.01 mm＝0.645 mm。
(2)因为没有准备电压表，计划将灵敏电流计改装成电压表，用图2所示的电路测定灵敏电流计的内阻，步骤如下：
①闭合开关S2和S1，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电流表适当偏转并记录示数，此时电阻箱的阻值为20 Ω；
②S1保持闭合，断开S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，反复调节电阻箱，使得安培表的示数和①中记录示数相同，此时电阻箱阻值为15 Ω，则灵敏电流计的内阻值为________Ω。
60
(3)按图3连接好电路测金属丝电阻，计划将灵敏电流计改装成量程为3 V的电压表，则电阻箱阻值调为________Ω。
240
(4)记录两表的示数分别为0.5 A、5 mA，金属丝长度为50.00 cm，由此计算，该金属丝的电阻率为______________(用科学计数法表示，保留1位小数)。
2.0×10－6 Ω·m
(1)电路连接
图(a)为实验原理图。在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的________(选填“左”或“右”)端接线柱。
[解析]　根据题图(a)可知，R4一端的导线应接到R3的右端接线柱。
右
(2)盐水电导率和温度的测量
①测量并记录样品池内壁的长宽高，在样品池中注满待测盐水。
②闭合开关S1，________开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，记录此时毫安表的示数，计算得到流过样品池的电流I1为________mA。
③________开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，记录此时毫安表的示数，计算得到流过样品池的电流I2为________mA。
④断开开关S1，测量并记录盐水的温度。
断开
40.0
闭合
60.0
(3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为________Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。
100
考向3　电表的改装
　　 (2023·湖北十堰市4月调研)学校物理兴趣小组欲将电流表A1改装成量程为15 V的电压表，要求尽可能减小实验误差。实验室提供的实验器材有：
A．电流表A1(量程为1 mA，内阻约为290 Ω)；
B．电流表A2(量程为1.5 mA，内阻约为200 Ω)；
C．定值电阻R1(阻值为600 Ω)；
D．定值电阻R2(阻值为60 Ω)；
E．滑动变阻器R(最大阻值为15 Ω)；
F．一节新的干电池E；
G．开关S及导线若干。
(1)在图甲中将测量A1内阻的电路图补充完整，并标明器材符号。
[答案]　电路图见解析
(2)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，可获得多组A1的示数I1和A2的示数I2，并将对应的数据在I2－I1 坐标系中描点，作出I2－I1图线如图乙所示。根据I2－I1图线，可算出A1的内阻为__________Ω(结果保留3位有效数字)。
300
(3)将A1与一个阻值为________kΩ的定值电阻串联，可将A1改装成量程为15 V的电压表V，用标准电压表V0与其并联进行校准，若V0的示数为12.4 V，A1的示数为0.80 mA，则电压表V的实际量程为________V(结果均保留3位有效数字)。
14.7
15.5
题型二　测量电源的电动势和内阻
考向1　伏安法测电源电动势和内阻
　　 (2023·河北省4月大联考)某同学准备测量一电池的电动势和内阻。
(1)该同学用多用电表的直流电压“2.5 V”挡进行测量，结果指针偏转如图甲所示，则该电池的电动势约为________V。
1.55
(2)为较精确地测量电池的电动势和内阻，除待测电池、开关、导线若干外，实验室还提供了下列器材，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，请选择适当的器材________(填写选项前的字母)。
A．电流表(0～0.6 A，内阻为0.3 Ω)
B．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)
C．电压表(0～3 V，内阻未知)
D．电压表(0～15 V，内阻未知)
E．滑动变阻器(0～10 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(0～100 Ω，1 A)
ACE
[解析]　电流表选择内阻已知的A，电压表选择量程是0～3 V的C，滑动变阻器选择总阻值较小的E。
(3)在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，考虑到电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，实验电路图应选择图中的________(选填“乙”或“丙”)。
[解析]　因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图乙。
乙
(4)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丁所示的U－I图像，则电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。
1.5
0.7
(1)第二次实验时，开关S1闭合之前，应将电阻箱R的阻值调至_______(选填“最大”或“最小”)。
[解析]　为了避免闭合开关之后，回路中电流过大，第二次实验时，开关S1闭合之前，应将电阻箱R的阻值调至最大。
最大
(2)根据第一次实验的图线Ⅰ可求得电源的电动势为E＝___________V；根据第二次实验的图线Ⅱ可求得电源的内阻r＝_____________Ω。
4.3(4.2～4.5)
2.5(2.4～2.6)
(3)第二次实验的测量结果比第一次准确，原因是________。(填正确选项的字母)
A．第二次实验，电压表分流较小，误差较小
B．第二次实验，电压表分流较大，误差较小
[解析]　该实验的系统误差在于电压表的分流，第二次实验中，两个电压表串联，电压表总电阻增大，电压表分流减小，因此第二次实验，电压表分流较小，误差较小。
A
题型三　利用传感器制作简单的自动控制装置
考向1　传感器电路
　　(2023·河北邯郸市三模)某实验小组通过查阅资料了解到交警查酒驾所用的酒精测试仪实际上是由酒精气敏电阻、一个定值电阻及一个电压表组成，某气敏电阻在不同酒精气体浓度下的阻值见下表，酒精测试仪的原理图如图甲所示。
(1)酒精气体浓度越高，电压表的示数越大，则原理图中________(选填“R”或“R0”)表示气敏电阻。
[解析]　由表格数据可知酒精气体浓度越高，酒精气敏电阻阻值越小，电路的总电阻越小，则总电流越大，所以定值电阻两端电压会越来越大，电压表测的R0的电压，所以原理图中R表示气敏电阻。
R
(2)在图乙中补齐数据表中所给第三组数据，并作出气敏电阻阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。
[解析]　气敏电阻阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图所示。
[答案]　图像见解析
(3)若电源电动势为6 V、内阻为2 Ω，电压表量程0～3 V、内阻非常大，定值电阻阻值为20 Ω。某次检测电压表的示数为2 V，则检测时酒精浓度约为________mg/mL(结果保留2位小数)。
0.44
考向2　自动控制电路
　　(2023·北京西城区统测)某同学根据查阅到的某种热敏电阻的R－t特性曲线(如图1)，设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中，Rt为热敏电阻，R1为可变电阻，控制系统可视作R＝200 Ω的电阻，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2 mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是(　　)
A.若要使恒温箱内温度保持20 ℃，应将R1调为500 Ω
B．若要使恒温箱内温度升高，应将R1增大
C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大
D．保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
√
由于加热系统关闭的电流临界值2 mA一定，即加热系统关闭的电路中临界的总电阻始终是4 500 Ω，可知若要使恒温箱内保持的温度值升高，即热敏电阻的阻值减小，则必须使R1增大，B正确；
若恒温箱内温度降低，热敏电阻阻值增大，通过控制系统的电流减小，C错误；
题型四　练习使用多用电表
　　(2023·河北唐山市三模)多用电表的简化电路图如图甲所示，请回答下列问题。
(1)当选择开关S旋到位置6时，电表用来测量________；当S旋到位置________时，多用电表测电流时量程较大。
[解析]　由多用电表原理可知，选择开关S旋到位置6时，电表用来测量电压，当S旋到位置1时，多用电表测电流时量程较大。
电压
1
(2)某同学用多用电表测量某电学元件的电阻，把选择开关旋到“×10”位置，测量发现多用电表指针偏转很小，因此需将选择开关旋到________(选填“×1”或“×100”)位置。
[解析]　多用电表测量某电学元件的电阻时，多用电表指针偏转很小，说明电阻较大，则需将选择开关旋到“×100”。
×100
(3)某实验小组探究“改变欧姆挡倍率的方式”，实验电路如图乙、丙所示，实验器材如下：
A．干电池(电动势E为1.5 V，内阻r不计)；
B．电流计G(量程300 μA，内阻99 Ω)；
C．可变电阻器R；
D．定值电阻R0＝1 Ω；
E．导线若干，红、黑表笔各一只。
①在乙图中，左侧表笔是________(选填“红”或“黑”)表笔。
②在丙图中，将R0与电流计并联，相当于欧姆表更换倍率。用图乙和图丙分别测量两个电阻，两表指针位置相同，则两电阻的阻值大小之比
R乙∶R丙＝________。
③如果在使用过程中电池电动势变为1.4 V，但仍可以欧姆调零。在这种情况下，测量值和真实值之比为________。
黑
100∶1
15∶14
　　(2023·重庆市第三次联合诊断)某实验小组在练习使用多用电表的实验中，进行了以下探究。
(1)用多用电表测量某元件的电阻：选用欧姆挡“×10”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择________(选填“×1”或“×100”)挡，并需__________(填操作过程)后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图1所示，则测量结果为________Ω。
×1
欧姆调零
19
[解析]　选用“×10”挡，发现指针偏角太大，说明待测电阻为小电阻，应把选择开关置于“×1”挡，换挡后要重新欧姆调零，由题图1可知，欧姆表示数为19×1 Ω ＝19 Ω。
(2)如图2所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，该实验小组用多用电表的欧姆挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果见下表
请在图2中画出“黑盒子”内的电路结构图，并标明定值电阻的阻值。
[解析]　B、C间电阻与电流方向无关，因此B、C间一定是定值电阻，A、C间电阻与电流方向有关，电流从A到C时电阻远小于反向电阻，说明二极管一定直接接在A、C间，且A为正极，黑箱内的电路结构图如图所示。
[答案]　见解析图
　　(2023·湖南衡阳市第二次联考)在“用传感器观察电容器的充、放电过程”实验中，按图甲连接电路。电源电动势为8.0 V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
题型五　用传感器观察电容器的充、放电过程
(1)开关S改接2后，电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程，此过程中流经电阻R的电流方向__________(选填“由上到下”或“由下到上”)。实验得到的I－t图像如图乙所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的I－t曲线与坐标轴所围成的面积将________(选填“减小”“不变”或“增大”)。
放电
由下到上
不变
[解析]　当开关S接2时，电容器相当于电源，进行的是放电过程；开关S接1时，电源给电容器充电，电容器上极板接正极，充电完成，上极板带正电，下极板带负电，可知开关S接2时，电容器相当于电源，上极板相当于电源的正极，故流经电阻R的电流由下到上；I－t曲线与坐标轴所围成的面积表示电容器充电完成后所带电荷量，只减小电阻R，并不能改变电容器充完电时所带的电荷量，故此过程的I－t曲线与坐标轴所围成的面积将不变。
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q＝1.72×10－3 C，则该电容器的电容为________μF。
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题型六　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
　　(2023·福建漳州市第三次质检)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数关系，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。
图甲为实验原理图，在原线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据见下表:
实验序号 原线圈匝数n1＝400原线圈两端电压U1(V) 副线圈匝数 n2＝200 副线圈两端 电压U2(V) 副线圈匝数
n3＝1 400
副线圈两端
电压U3(V)
1 5.8 2.9 20.3
2 8.0 4.0 28.1
3 12.6 6.2 44.0
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。
[解析]　在“探究变压器线圈两端电压与匝数关系”的实验中，原线圈两端应接入交变电流，故应将A、B分别与c、d连接。
c、d
(2)根据表中数据得出的实验结论：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于___________________________________。
两个线圈的匝数之比
(3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数n2＝200，则副线圈两端电压________(填正确答案标号)。
A．一定小于4.0 V　　　 　B．一定等于4.0 V
C．一定大于4.0 V
[解析]　若把题图丙中的可动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率比副线圈磁通量变化率大，根据法拉第电磁感应定律知，副线圈两端电压一定小于4.0 V。
√

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