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2025届高三物理一轮复习讲义：电学实验复习题一
一、电学实验仪器使用
1．　(1)有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________ mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________ V，流过该物体的电流为 I＝________ A。
(2)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图丁所示，校零时的读数为_______ mm，合金丝的直径为_______ mm。
2．某学生实验小组利用如图1所示电路进行实验，使用的器材有：多用电表、电压表(量程5 V，内阻十几 kΩ)、滑动变阻器(最大阻值5 kΩ)、导线若干．
(1)将多用电表挡位调到电阻“×100 Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行________；
(2)将图1中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端；
(3)若多用电表挡位调到电阻“×100 Ω”挡测量，指针偏转角度过小，应换________挡(填“×10 Ω”或“×1 k”)
(4)换挡并重新进行欧姆调零后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图2甲所示，这时电压表的示数如图乙所示．多用电表和电压表的读数分别为________和________．
图1 图2
3．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________ mm。
(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Rx约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。
电源E(电动势10 V，内阻约为10 Ω)
电流表A1(量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω)
电流表A2(量程0～300 mA，内阻约为5 Ω)
滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)
开关S及导线若干
(3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
4．某研究性小组在实验室找到一阻值未知的电阻Rx，用欧姆表粗略测量其阻值大约为2 kΩ，该小组同学在实验室找到了如下的实验仪器：
电流表A1，量程1 mA，内阻约为50 Ω
电流表A2，量程300 μA，内阻约为300 Ω
电压表V1，量程10 V，内阻约为15 kΩ
电压表V2，量程3 V，内阻约为10 kΩ
滑动变阻器R，总阻值50 Ω，额定电流为1 A
电池组E，电动势3 V，内阻很小但不能忽略
开关、导线若干
(1)在线框中画出测量Rx阻值的电路图，要求标明各仪器符号。
(2)由于电压表、电流表内阻未知，实验结果存在系统误差，为了消除系统误差，该小组同学又在实验室找到一阻值大约为1 kΩ的定值电阻R0，设计了如图所示的测量电路。
①请完成下列操作过程：
第一步：先将滑动变阻器R的滑片滑至最左端，单刀双掷开关S2合向a，然后闭合电键S1，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1；
第二步：______________________________________。
②根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx＝__________。
③根据实验原理图连接好实物图。
二、测电阻的其它方法
（一）.“替代法”测电阻
[例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．
(1)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甲和图乙所示，长度为________cm，直径为________mm.
(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R1的阻值置于最________(选填“大”或“小”)处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；
②将电阻箱R2的阻值调至最_______(选填“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 Ω；
③由此可知，圆柱体的电阻为________Ω。
[即时训练]
1．如图为测量电阻Rx的电路原理图，R为电阻箱，R′为起保护作用的滑动变阻器，电源E的电动势约为6 V，S为单刀双掷开关，电流表量程为0.6 A．
(1)以下四种规格的滑动变阻器，最适合本实验的是________．
A．1 Ω 　　　　　　　　　　 B．10 Ω
C．100 Ω D．1000 Ω
(2)请在图中以笔画线代替导线按实验原理图将实物图补充完整．
(3)请简述测量待测电阻Rx的实验步骤_____________________
_________________________________________________________。
(4)一同学想利用本实验电路测电源电动势，需将开关掷于
________位置。该电路滑动变阻器R′接入电路部分的
电阻未知，能否测出电源的内阻r？__________________________。
（二）.“电桥平衡法”测电阻
测量电路如图，实验中调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，R1和R3两端的电压相等，设为U1。同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2。根据欧姆定律有：
＝，＝。由以上两式解得：。这就是电桥平衡
的条件，由该平衡条件也可求出被测电阻Rx的阻值。
[例2] 用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为(　　)
A．R0 B．R0
C．R0 D．R0
（三）.“半偏法”测电表内阻
测电流表内阻 测电压表内阻
原理图
原理 闭合S2，调节R2，使R2分走一半电流 断开S2，调节R2，使R2分走一半电压
测量值 Rg=R2 RV=R2
误差
注意事项 电源E 的电动势尽量要大，滑动变阻器R1尽量要大 电源E的电动势要适当小些，滑动变阻器R1尽量要小
注意:对于半偏法测量电阻是常用方法。有时不一定半偏，偏、偏等只要成比例就可以求解。
[例3] 在把电流表改装成电压表的实验中，需要利用如图所示的电路测量电流表的内阻，其主要操作步骤如下：
①闭合S1，调节R1，使电流表指针偏转到满刻度；
②再闭合S2，调节R2，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
③读出R2的阻值，即可认为电流表的内阻rg＝R2。
现备有如下器材：
A.电流表(量程0～100 μA，内阻约为100 Ω)
B.电阻箱(范围0～9.9 Ω)
C.电阻箱(范围0～999.9 Ω)
D.电阻箱(范围0～99999 Ω)
E.电源(电动势3 V，内阻不计)
F.电源(电动势6 V，内阻不计)
G.开关和若干导线
(1)电路图中R1应选________，R2应选________，电源应选________。(填入所选器材前的字母)
(2)实验中读得R2的阻值为100 Ω，若将此电流表改装成量程为3 V的电压表，应______联一个阻值为________Ω的电阻。
(3)若用此改装表去测量一稳恒电压，则测量值和真实值相比________。(填“偏大”或“偏小”)
[例4] 有一只量程为0～3 V的电压表，内阻约为5～8 kΩ，某同学要精确地测量该电压表的内阻，设计的测量电路如图甲所示，其中R2为最大电阻9999 Ω的电阻箱，R1为滑动变阻器，电源电动势为4.5 V，内阻很小。实验步骤如下：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S2；
③将滑动变阻器滑片调至最左端；
④闭合开关S1；
⑤调节滑动变阻器，使电压表满偏；
⑥断开开关S2，调节电阻箱，调至电压表半偏，并记下电阻箱的读数，并认为此时电阻箱的电阻为该电压表的内阻。
(1)乙图电阻箱的读数为________kΩ。
(2)实验室中有两个滑动变阻器：A.最大阻值为20 Ω，标定电流为1 A；B.最大阻值为10 kΩ，标定电流为1 A。为了能精确测量电压表内阻，实验中应选择滑动变阻器________(填变阻器前的字母代号)。
(3)实验中开关S2从闭合到断开(断开开关S2之前，电阻箱置于9999 Ω)，断开后A、B两点间的电压UAB____3 V(填“>”“<”或“＝”)。
(4)实验中由于电路设计所存在的实验误差(系统误差)，导致测量值________真实值(填“>”“<”或“＝”)。
[课下作业]
1．(1)某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径，其示数如图a、b、c所示，该金属导线的直径读数为：
a．________ mm　b．________ mm　c．________ mm
(2)用游标尺为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图d所示，则测量结果应该读作________ mm。
(3)正确读出图中各表的读数：
①如图e，接0～3 V量程时读数为________ V；接0～15 V 量程时读数为________ V。
②如图f，接0～3 A量程时读数为________ A；接0～0.6 A 量程时读数为________ A。
2．如图所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：
(1)所测电阻的阻值为________ Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104 Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1 k”)．
(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为______ mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________ mA.
(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________ V．
3．用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 Ω)，实验室提供如下器材：
电池组E：电动势3 V，内阻不计；
电流表A1：量程0～15 mA，内阻约为100 Ω；
电流表A2：量程0～300 μA，内阻为1000 Ω；
滑动变阻器R1：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A；
电阻箱R2：阻值范围0～9999 Ω，额定电流1 A；
开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：
(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________ Ω，这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表。
(2)在图1中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。
(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________ mA，电流表A2的示数是________ μA，测得待测电阻Rx的阻值是________ Ω。
4．某同学用图甲所示电路测量电流表G1的内阻r1。供选择的仪器如下：
待测电流表G1(0～5 mA，内阻约200 Ω)；电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω)；定值电阻R1(100 Ω)；定值电阻R2(200 Ω)；滑动变阻器R3(0～1000 Ω)；滑动变阻器R4(0～400 Ω)；电源E(电动势6 V，内阻可不计)；开关S及导线若干。
(1)实验中要求电流表G1能达到满偏，则定值电阻应选________(填“R1”或“R2”)，滑动变阻器应选________(填“R3”或“R4”)，按照电路图，闭合开关S前应将滑动触头移至________(填“a”或“b”)端。
(2)在图乙所示实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
(3)实验步骤如下：按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至一端；闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2的读数I1、I2；以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图丙所示。若图中直线的斜率为k，请用题中所给符号写出待测电流表内阻的表达式 r1＝________。
5．如图所示是用半偏法测量电压表内阻的电路图。以下是备用仪器：
A．待测电压表(量程3 V，内阻约为1500 Ω)
B．电源E(电动势4 V，允许通过的最大电流为2 A，内阻很小)
C．电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)
D．电阻箱(最大阻值为9999.9 Ω)
E．滑动变阻器(最大阻值为20 Ω，允许通过的最大电流为3 A)
F．滑动变阻器(最大阻值为2000 Ω，允许通过的最大电流为2 A)
G．开关两个，导线若干
(1)为保证测量的准确性，电阻箱应选用________，滑动变阻器应选用________。(填代号)
(2)完善下列实验步骤：
①闭合开关S2并将滑动变阻器的滑片调至最________(填“左”或“右”)端，然后闭合开关S1；
②调节滑动变阻器使电压表恰好满偏；
③____________________________，使电压表恰好指在中间刻度(半偏)，此时电阻箱的示数为R。那么，该电压表内阻的测量值为________。电压表内阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)若把被测的电压表改装成量程为15 V的电压表，应该________(填“串联”或“并联”)一只阻值为________的定值电阻。
[参考答案]
[例1] (1) 5.01 5.315 (2) ①大 ②大 ③1280
[即时训练]1.(1) B (2)如图所示
(3)将开关S掷于a，记下电流表示数I；将开关S掷于b，
调节电阻箱R，使电流表示数达到I，电阻箱读数即为Rx阻值
(4) b 不能
[例2] C
[例3]（1）D C F （2）串 29900 （3）偏小
[例4]（1）7.5 （2）A （3）> （4）>
课下作业
1．(1)4.592(4.591～4.594均可)　1.880(1.879～1.881均可)　8.600(8.599～8.601均可)
(2)10.40　(3)①2.18　10.8　②0.80　0.16
2．(1)1.5×103　×1 k　(2)30.8(30.7～30.9都正确)　154　(3)6.2
3．(1)A2　9000(2)电路如图所示 (3)8.0　150　191
4．(1)R2　R3　a　(2)如图所示　 (3)R2
5．(1)D E
(2)①左 ③断开开关S2，调节电阻箱的阻值 R 偏大
(3)串联 4R

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