高考物理二轮复习专题七物理实验第16讲电学实验课件（94页PPT）
文档属性
| 名称 | 高考物理二轮复习专题七物理实验第16讲电学实验课件（94页PPT） |
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| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 11.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-18 00:00:00 | ||
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文档简介
(共94张PPT)
第16讲 电学实验
1.会使用游标卡尺、螺旋测微器、多用电表、电压表和电流表测量有关数据。
2．熟练掌握电学实验的基本原理和方法，并借助基本实验分析拓展创新实验。
3．掌握传感器的性质，能利用传感器制作简单的自动控制装置。
目标
要求
考点1
以“测电阻”为核心的实验
1．仪器选择及电路设计的原则——安全、准确、方便
(1)电源的选择：一般根据待测电学元件的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。
(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大值选择电流表；电表的指针摆动的幅度尽量要较大一些，一般应使指针能达到半偏左右。
(3)电流表内接法与外接法的比较与选择
电流表内接法
电流表外接法
(4)滑动变阻器的选择及接法判断
限流式接法
分压式接法
必须采用分压式接法的三种情况
(1)要求电压从零开始变化；(2)滑动变阻器阻值太小，不能起到限流的作用；(3)限流式接法不能获取有区分度的多组数据
2.测电阻的两类特殊方法
(1)等效替代法
电流等效替代 电压等效替代
(2)半偏法
①用半偏法测电流表内阻，如图所示，R1接入的电阻值较大，R测②若测电压表内阻，如图所示，R1的阻值较小，R测>R真。
(2025·广东深圳一模)实验小组的同学测量一段阻值约为5 Ω，粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)实验小组的同学采用图1所示的电路图，图2是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图1所示的电路图，补充完成图2中实物间的连线。
(2)测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式ρ＝________。仅考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值________真实值(选填“大于”或“小于”)。
(3)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电流表换成了量程为0～100 mA的毫安表，依据图1连接了电路，调整滑动变阻器R后保持R的阻值不变。然后，将电压表右侧导线分别接在M点和N点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中。根据这两组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在M点比接在N点实验误差更小。请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由______________________。
接M点 接N点
U/V 0.8 0.9
I/mA 84 83
解析：(1)根据图1连接实物电路图，如图所示。
(2025·甘肃卷，12)某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池(电动势1.5 V)两节，电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表(量程0.3 A，内阻约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，待测电阻Rx，开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
(1)首先设计如图1所示的电路。
①要求用S2选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将S2的c、d端接入电路；
②闭合S1前，滑动变阻器的滑片P应置于________端(选填“a”或“b”)；
③闭合S1后，将S2分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时S2应该接________端(选填“c”或“d”)。
(2)为了消除上述实验中电表引入的误差，该小组又设计了如图2所示的电路。
①请在图2中补充连线将电压表接入电路；
②闭合S1，将S2分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为Uc、Ic和Ud、Id。则待测电阻阻值Rx＝______(用Uc、Ud、Ic和Id表示)。
解析：(1)①为了用S2选择电流表的内、外接法电路，根据内外接法电路特点，S2的c接线柱与电流表负接线柱相连，d接线柱与电流表的正接线柱相连，连线图如图甲所示。
②滑动变阻器起保护电路的作用，电路为限流电路，闭合S1前，滑片应置于阻值最大处，即b端。
③由于电流表示数基本不变，电压表示数有变化，说明电流表分压明显，应采用电流表外接法，故S2应接c端。
(2)①为了消除电表引入的误差，应测出电流表的内阻，S2接d时，电压表测量电流表的电压，S2接c时，测量电流表和Rx总电压，电路连线如图乙所示。
(2023·广东卷，12)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表mA(量程15 mA，内阻可忽略)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。
(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。
(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。
(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。
考点2
以闭合电路欧姆定律为核心的实验
用多用
电表测
量电学
中的物
理量
测量电
源的电
动势和
内阻
伏安法
伏安法 (1)原理：U＝E－Ir
(2)误差来源：电流表的分压
(3)误差分析：E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)
测量电
源的电
动势和
内阻
伏阻法
伏阻法
(2025·海南卷，16)如图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材：
电源E1(约为3 V，内阻未知)
电压表V(0～3 V，RV约为3 kΩ)
电流表A(0～6 A，RA约为1 Ω)
定值电阻R0＝3 Ω
滑动变阻器R1(0～50 Ω)
滑动变阻器R2(0～500 Ω)
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选________。
(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表：
根据表中数据作出U－I图像。
U/V 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50
I/A 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08
(3)由U－I图像可求出电动势E1＝________V，内阻r＝________Ω(均保留3位有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差，则E测________E真(选填“大于”“等于”或“小于”)；r测与真实值r真之间的关系式为________(用RV，R0， r测，r真表示)
解析：(1)为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。
(2)U-I图像如图所示。
(2025·湖北卷，11)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题：
(2025·广西卷，11)某小组将电流表改装成欧姆表，所用器材有电源(电动势E＝1.5 V，内阻不计)，电流表(满偏电流Ig＝100 μA，内阻Rg＝100 Ω)，电阻R0＝500 Ω，滑动变阻器R(0～20 kΩ)，导线若干，电路如图。
(1)欧姆调零时，应先将A、B________，再调节滑动变阻器，使电流表示数为________μA，此时滑动变阻器的阻值为________kΩ。
(2)调零后，在A、B间接入电阻Rx，当电流表示数为60 μA时，Rx为________kΩ。
考点3
电学其他实验
1．观察电容器的充、放电现象
(1)电容器的充电过程
如图甲所示，当开关S接1时，电源对电容器进行充电，在充电开始时电流比较大，随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小，当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止移动，电流I＝0。
(2)电容器的放电过程
如图乙所示，当开关S接2时，电容器放电，放电开始电流较大，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小，两极板间的电压也逐渐减小，最后减小到零。
2．探究影响感应电流方向的因素
利用甲图判断电流方向与灵敏电流计中指针偏转方向的关系；利用乙图结合控制变量法，依次探究开关通断、滑动变阻器的滑片的移动、线圈A从线圈B中插入与拔出等因素对感应电流方向的影响。
3．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
实验原
理图
实验方法：控制变量法
(1)U1、n1一定，研究n2和U2的关系
(2)U1、n2一定，研究n1和U2的关系
操作
要领 (1)保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响
(2)保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响
(2024·广西卷，12)某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容器，电源E(电动势6 V，内阻不计)，电阻R1＝400.0 Ω，电阻R2＝200.0 Ω，电流传感器，开关S1、S2，导线若干。实验步骤如下：
(1)断开S1、S2，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为5000 Hz，则采样周期为________s；
(2)闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I-t曲线如图乙，由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为________mA(结果保留3位有效数字)；
(3)保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为________V；
(4)实验得到放电过程的I-t曲线如图丙，I-t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188 C，则电容器的电容C为________μF。图丙中I-t曲线与横坐标、直线t＝1 s所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038 C，则t＝1 s时电容器两极板间电压为________V(结果保留2位有效数字)。
(2025·山东卷，14)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：
学生电源；
可调变压器T1、T2；
电阻箱R；
灯泡L(额定电压为6 V)；
交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2；
开关S1、S2，导线若干。
部分实验步骤如下：
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为12 V，闭合S1，调节电阻箱阻值，使V1示数为6.00 V，此时A1(量程为250 mA)示数如图乙所示，为________mA，学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合S2。调节T1、T2，使V2示数为6.00 V，此时A2示数为20 mA，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的__________倍。
(3)A3示数为125 mA，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了__________W。
(1)在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择________。
A．量程为0～3 V的电压表
B．量程为0～3 A的电流表
C．量程为0～0.6 A的电流表
D．零刻度在中间的灵敏电流计
(2)某同学按下列步骤进行实验：
①将已知绕向的螺线管与电表连接；
②设计表格：记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向；
③分析实验结果，得出结论。
上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明__________的关系。
(3)在上述实验中，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针偏角________(选填“不变”“变大”或“变小”)。
(4)如图所示，图甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时，在计算机屏幕上得到的波形。横坐标为时间t，纵坐标为电流I，根据图线分析知道：将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线，现用该磁铁，如图乙所示，从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动，并穿过线圈向远处而去，图丙中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是________。
解析：(1)在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个零刻度在中间的灵敏电流计，故选D。
(2)依据以上操作，实验中，漏掉的实验步骤是要查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系。
(3)当磁铁插入螺线管的速度越快，磁通量变化越快，感应电流也较大，电表指针偏角变大。
(4)条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时，得到题图甲中①所示图线，现有如题图乙所示磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，由楞次定律得出感应电流方向为顺时针(从左向右看)，即为正方向；当远离感应线圈时，则感应电流方向为负方向，故选B。
答案：(1)D (2)电流流入电表方向与电表指针偏转方向 (3)变大 (4)B
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(建议用时：60分钟 满分：78分)
1．(8分)(2025·广东广州毕业班综合测试)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分相关内容，请完成以下填空。
(1)如图甲为“测量金属丝的电阻率”实验的实物图。已知待测电阻阻值小于10 Ω，电压表内阻约为3 kΩ，电流表内阻约为0.6 Ω，闭合开关S1
限时规范
训练(十八)
前，滑动变阻器的滑片P应滑到________(选填“a”或“b”)端；实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(选填“c”或“d”)端。
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(2)如图乙，“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，某同学研究合力F与分力F1、F2的关系。保持分力F1的大小和方向均不变，F2的大小不变，F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的变化情况可能符合图丙中的________。
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(3)“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，选取原、副线圈匝数分别为800和400，但是可拆变压器的“横梁”铁芯没装上；当原线圈接入12 V的交流电时，副线圈输出电压U可能满足________。
A．0 VC．6 V3
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2．(10分)(2025·广东学业水平模拟)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验，请按要求完成相关实验内容。
(1)在“用多用电表测量电学中的物理量”实验中，某次测量时，多用电表的刻度盘和指针位置如图甲所示，若选择开关位于电阻“×10”挡，则测量结果为________Ω；若选择开关位于直流10 V挡，则测量结果为________V。
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(2)图乙是“观察电容器充、放电现象”的实验电路图，图丙中已正确连接了部分电路，请完成实物图连线。当单刀双掷开关掷于________(填“1”或“2”)时，电容器放电。
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(3)图丁和图戊是“探究影响感应电流方向的因素”实验。
①如图丁连接实验器材，闭合开关，观察并记录电流表指针偏转方向，对调电源正负极，重复以上操作。该操作是为了获得电流表指针偏转方向与________方向的对应关系。
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②如图戊，将实验操作的内容和观察到的指针偏转方向，记录在下表，由实验序号1和________(填实验序号)可得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反。
实验
序号 磁体的磁
场方向 磁体运
动情况 指针偏
转情况 感应电流的
磁场方向
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左 向上
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解析：(1)多用电表欧姆挡的读数为表盘示数与挡位的乘积，为16×10 Ω＝160 Ω；若选择开关位于直流10 V挡，则测量结果为4.8 V。
(2)依据电路图完成图丙中的实物图连线，如图所示；电容器对外放电时，应将电容器与电阻箱连接，即单刀双掷开关掷于1。
(3)①该操作是为了获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系；②实验序号1和3都是磁体插入线圈，线圈的磁通量增大。
答案：(1)160 4.8 (2)见解析图 1
(3)①电流 ②3
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3．(10分)(2025·广东六校联考)如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。
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(3)根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测得的内阻值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
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4．(10分)(2025·广东三校联考)某实验小组用型号如图(a)所示的甲、乙两个多用电表，测量多用电表中直流电流“10 mA”挡与“1 mA”挡的内阻差值。已知欧姆调零旋钮顺时针旋转时，连入内部电路中的阻值减小。完成下列相关的实验内容。
(1)选挡、欧姆调零：将甲表的选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，将两表笔短接，发现指针指在刻度盘的2 Ω附近，此时应________(选填“顺时针”或“逆时针”)旋转欧姆调零旋钮，使得指针指到“0 Ω”处。
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(2)测乙表的“1 mA”挡电阻：正确完成甲表的调节后，将乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，把甲表的红表笔与乙表的________(选填“红表笔”或“黑表笔”)连接，然后再将另两表笔连接；闭合开关后，甲表的指针指示如图(b)，则乙表的“1 mA”挡的内阻为________Ω。
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(3)将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，再次用同一倍率的甲表与乙表连接，发现甲表的指针较(2)中更靠右侧，再次读数。
(4)为了更准确地测量出乙表的两个直流电流挡位内阻的差值，该实验小组设计如图(c)的电路，主要步骤如下：
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①将甲表的选择开关拨至欧姆挡，乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R1，使得甲表指针指在适当位置，断开开关S；
②仅将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R2，使得甲表指针仍指在同一位置，断开开关S。
根据①②，可知直流电流“1 mA”挡与“10 mA”挡的内阻差值ΔR＝______________。(用字母R1、R2表示)
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(5)若甲表中的电池由于用久了，导致电动势变小，但是实验小组未更换电池，此时，内阻差值的测量值ΔR________(填“小于”“大于”或“等于”)真实值。
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解析：(1)根据欧姆挡原理可知，欧姆调零短接时，表头指针满偏，即指针指到右侧零刻度线处，现指针指在刻度盘的2 Ω附近，说明多用电表内通过电流表的电流没有达到满偏电流，需要减小连入内部电路中的阻值，由题意可知需要顺时针旋转欧姆调零旋钮。
(2)欧姆挡内部有电源，且电流由红表笔流入多用电表，由黑表笔流出多用电表，因不管是多用电表的欧姆挡、电流挡还是电压挡，都遵循电流从红接线柱流入，从黑接线柱流出的原则，可知回路中乙的黑表笔流出的电流经甲表的红表笔流入甲表；根据欧姆挡的读数规则可知，乙表的“1 mA”挡的内阻R＝32×10 Ω＝320 Ω。
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(4)由题(3)中：将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，再次用同一倍率的甲表与乙表连接，发现甲表的指针较(2)中更靠右侧，则“10 mA”挡的内阻R乙2小于“1 mA”挡的内阻R乙1，两次甲表指针都指同一位置，说明电路中总阻值相同，则有R1＋R乙1＝R2＋R乙2，又R乙2(5)由(4)问分析可知电动势变小对内阻差值的测量值ΔR无影响，故内阻差值的测量值ΔR等于真实值。
答案：(1)顺时针 (2)黑表笔 320 (4)R2－R1 (5)等于
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5．(10分)(2025·广东深圳一模)科技小组设计一款自动调光装置，可根据环境光照情况自动调节窗户的透光率。结构如图a所示，包括偏振片、光敏电阻、控制电路和驱动装置。光敏电阻将探测到的照度信息反馈给控制电路，由驱动装置调节两个平行放置的偏振片透振方向的夹角，实现对室内照度的自动控制。(照度是反映光线明暗程度的物理量，国际单位Lux)
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(1)当偏振片M、N透振方向夹角为________(填“0°”或“90°”)时，透光性最差。
(2)为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图b所示的多用电表进行测量，步骤如下。
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①机械调零后，选择开关拨至“×100”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________(填“甲”或“乙”)，直到指针停在表盘右端0刻度处。
②某次测量中，指针指示如图c所示，则光敏电阻的阻值R＝________Ω，并用照度传感器记录此时的照度值。
③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。
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表1 光敏电阻阻值与照度对应表
照度/Lux 2196 1370 948 690 535
R/kΩ 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
照度/Lux 420 340 300 253 215
R/kΩ 0.90 1.0 1.10 1.20 1.30
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④设计如图d所示的控制电路，其中电源电动势E＝3 V，内阻不计。现设定当光敏电阻两端电压U≤2 V时，系统会自动调节透光率，直至U＝2 V为止。那么，当电阻箱阻值R1＝________Ω时，可实现控制室内照度在1370 Lux以下。
(3)若要提高室内照度上限，需要________(填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值。
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6．(10分)(2025·广东佛山模拟)某光敏电阻在有、无光照时电阻值的数量级分别为103 Ω和105 Ω。现有器材：电源(电动势约为16 V、内阻不计)、电压表(量程为15 V、内阻约为200 kΩ)、电阻箱R0(最大阻值为999.9 kΩ)、开关和导线。为测量该光敏电阻在有、无光照时的电阻，小明设计了如下实验方案。
(1)小明先设计如图甲电路测量光敏电阻在无光照时的电阻(光敏电阻用黑纸包住)。闭合开关S1，将开关S2打至b，记下此时电压表示数U，再将开关S2打至a，调节电阻箱阻值的顺序应____________(选填“由大到小”或“由小到大”)，调节电阻箱直至____________________，此时R0的阻值即为光敏电阻的阻值。
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(2)为了测量光敏电阻在有光照时的电阻，需先测出电源电动势和电压表内阻。小明将开关S2打至a，调节电阻箱，当电压表读数为5 V时，记下此时电阻箱阻值为R1；再次调节电阻箱，当电压表读数为10 V时，记下此时电阻箱阻值为R2，则电源电动势E＝________V，电压表内阻RV＝________。(均用R1和R2表示)
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(3)接着小明用图乙电路测量光敏电阻在有光照时的电阻。闭合开关S1，用光照射光敏电阻，读出电压表示数，即可计算得出光敏电阻阻值。为了尽可能减小误差并保证安全，电阻箱的阻值应调至________(选填“50.0 kΩ”“5.0 kΩ”或“0.5 kΩ”)更合理。
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7．(10分)(2025·广东茂名一模)如图甲是某个电子测力计原理图。用到的器材有：粗细均匀的光滑导体棒(单位长度电阻大小为r0＝1.5 Ω/cm)，带拉钩的弹簧(电阻忽略不计，劲度系数为k)，电流表A(量程为0～0.6 A，可视为理想电表)，电源(电动势为E，内阻为r)，电阻箱R0，刻度尺等。已知滑片固定在弹簧上且与导体棒接触良好，开始时刻，弹簧处于原长时，滑片位于导体棒最左端。
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8．(10分)(2025·广东韶关模拟)某科技小组想通过实验探究热敏电阻的温度特性。如图甲所示，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，热敏电阻RT处在虚线所示的温控室中。
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(1)实验前，开关S1、S2先断开，将滑动变阻器R1的滑片移到________(选填“a”或“b”)端。实验时，记录温控室的温度t，将S2打到1，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I0。然后保持滑动变阻器的滑片P位置不变，再将S2打到2，调节电阻箱R2，使电流表的示数为________，记录此时电阻箱的示数R，即为热敏电阻的阻值。
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(2)多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而________(选填“增大”或“减小”)。
(3)上述实验过程中，若电流表内阻不可忽略，则热敏电阻的测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
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(4)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值t，且满足关系式I2R＝k(t－t0)，其中k是散热系数，t是热敏电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流。已知I＝40 mA，t0＝25 ℃，k＝0.16 W/℃，结合图乙可知该热敏电阻的温度稳定在________℃。(保留2位有效数字)
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解析：(1)为了保护电路，应保证开关闭合瞬间回路中的电流最小，则闭合开关S1和S2前，应将滑动变阻器R1的滑片滑到b端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大；为了使电阻箱的阻值等于热敏电阻的阻值，在保持滑动变阻器的滑片位置不变时，应使两次操作时电流表的示数相等，所以调整电阻箱，应使电流表的示数也为I0。
(2)从图像可以看出，该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
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(3)电流表的内阻即使不可忽略，只要保证开关S2打到1和打到2时，电流表的读数一致，热敏电阻的测量值就等于电阻箱的示数，即等于真实值。
(4)由题意可知k(t－t0)＝I2R，代入数据解得R＝100(t－25)(Ω)，在R-t图像中作出如图所示的图线，根据其与R-t图线的交点可得，该电阻的温度稳定在50 ℃。
答案：(1)b I0 (2)减小 (3)等于 (4)50
第16讲 电学实验
1.会使用游标卡尺、螺旋测微器、多用电表、电压表和电流表测量有关数据。
2．熟练掌握电学实验的基本原理和方法，并借助基本实验分析拓展创新实验。
3．掌握传感器的性质，能利用传感器制作简单的自动控制装置。
目标
要求
考点1
以“测电阻”为核心的实验
1．仪器选择及电路设计的原则——安全、准确、方便
(1)电源的选择：一般根据待测电学元件的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。
(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大值选择电流表；电表的指针摆动的幅度尽量要较大一些，一般应使指针能达到半偏左右。
(3)电流表内接法与外接法的比较与选择
电流表内接法
电流表外接法
(4)滑动变阻器的选择及接法判断
限流式接法
分压式接法
必须采用分压式接法的三种情况
(1)要求电压从零开始变化；(2)滑动变阻器阻值太小，不能起到限流的作用；(3)限流式接法不能获取有区分度的多组数据
2.测电阻的两类特殊方法
(1)等效替代法
电流等效替代 电压等效替代
(2)半偏法
①用半偏法测电流表内阻，如图所示，R1接入的电阻值较大，R测
(2025·广东深圳一模)实验小组的同学测量一段阻值约为5 Ω，粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)实验小组的同学采用图1所示的电路图，图2是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图1所示的电路图，补充完成图2中实物间的连线。
(2)测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式ρ＝________。仅考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值________真实值(选填“大于”或“小于”)。
(3)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电流表换成了量程为0～100 mA的毫安表，依据图1连接了电路，调整滑动变阻器R后保持R的阻值不变。然后，将电压表右侧导线分别接在M点和N点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中。根据这两组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在M点比接在N点实验误差更小。请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由______________________。
接M点 接N点
U/V 0.8 0.9
I/mA 84 83
解析：(1)根据图1连接实物电路图，如图所示。
(2025·甘肃卷，12)某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池(电动势1.5 V)两节，电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表(量程0.3 A，内阻约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，待测电阻Rx，开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
(1)首先设计如图1所示的电路。
①要求用S2选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将S2的c、d端接入电路；
②闭合S1前，滑动变阻器的滑片P应置于________端(选填“a”或“b”)；
③闭合S1后，将S2分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时S2应该接________端(选填“c”或“d”)。
(2)为了消除上述实验中电表引入的误差，该小组又设计了如图2所示的电路。
①请在图2中补充连线将电压表接入电路；
②闭合S1，将S2分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为Uc、Ic和Ud、Id。则待测电阻阻值Rx＝______(用Uc、Ud、Ic和Id表示)。
解析：(1)①为了用S2选择电流表的内、外接法电路，根据内外接法电路特点，S2的c接线柱与电流表负接线柱相连，d接线柱与电流表的正接线柱相连，连线图如图甲所示。
②滑动变阻器起保护电路的作用，电路为限流电路，闭合S1前，滑片应置于阻值最大处，即b端。
③由于电流表示数基本不变，电压表示数有变化，说明电流表分压明显，应采用电流表外接法，故S2应接c端。
(2)①为了消除电表引入的误差，应测出电流表的内阻，S2接d时，电压表测量电流表的电压，S2接c时，测量电流表和Rx总电压，电路连线如图乙所示。
(2023·广东卷，12)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表mA(量程15 mA，内阻可忽略)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。
(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。
(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。
(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。
考点2
以闭合电路欧姆定律为核心的实验
用多用
电表测
量电学
中的物
理量
测量电
源的电
动势和
内阻
伏安法
伏安法 (1)原理：U＝E－Ir
(2)误差来源：电流表的分压
(3)误差分析：E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)
测量电
源的电
动势和
内阻
伏阻法
伏阻法
(2025·海南卷，16)如图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材：
电源E1(约为3 V，内阻未知)
电压表V(0～3 V，RV约为3 kΩ)
电流表A(0～6 A，RA约为1 Ω)
定值电阻R0＝3 Ω
滑动变阻器R1(0～50 Ω)
滑动变阻器R2(0～500 Ω)
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选________。
(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表：
根据表中数据作出U－I图像。
U/V 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50
I/A 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08
(3)由U－I图像可求出电动势E1＝________V，内阻r＝________Ω(均保留3位有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差，则E测________E真(选填“大于”“等于”或“小于”)；r测与真实值r真之间的关系式为________(用RV，R0， r测，r真表示)
解析：(1)为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。
(2)U-I图像如图所示。
(2025·湖北卷，11)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题：
(2025·广西卷，11)某小组将电流表改装成欧姆表，所用器材有电源(电动势E＝1.5 V，内阻不计)，电流表(满偏电流Ig＝100 μA，内阻Rg＝100 Ω)，电阻R0＝500 Ω，滑动变阻器R(0～20 kΩ)，导线若干，电路如图。
(1)欧姆调零时，应先将A、B________，再调节滑动变阻器，使电流表示数为________μA，此时滑动变阻器的阻值为________kΩ。
(2)调零后，在A、B间接入电阻Rx，当电流表示数为60 μA时，Rx为________kΩ。
考点3
电学其他实验
1．观察电容器的充、放电现象
(1)电容器的充电过程
如图甲所示，当开关S接1时，电源对电容器进行充电，在充电开始时电流比较大，随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小，当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止移动，电流I＝0。
(2)电容器的放电过程
如图乙所示，当开关S接2时，电容器放电，放电开始电流较大，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小，两极板间的电压也逐渐减小，最后减小到零。
2．探究影响感应电流方向的因素
利用甲图判断电流方向与灵敏电流计中指针偏转方向的关系；利用乙图结合控制变量法，依次探究开关通断、滑动变阻器的滑片的移动、线圈A从线圈B中插入与拔出等因素对感应电流方向的影响。
3．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
实验原
理图
实验方法：控制变量法
(1)U1、n1一定，研究n2和U2的关系
(2)U1、n2一定，研究n1和U2的关系
操作
要领 (1)保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响
(2)保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响
(2024·广西卷，12)某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容器，电源E(电动势6 V，内阻不计)，电阻R1＝400.0 Ω，电阻R2＝200.0 Ω，电流传感器，开关S1、S2，导线若干。实验步骤如下：
(1)断开S1、S2，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为5000 Hz，则采样周期为________s；
(2)闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I-t曲线如图乙，由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为________mA(结果保留3位有效数字)；
(3)保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为________V；
(4)实验得到放电过程的I-t曲线如图丙，I-t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188 C，则电容器的电容C为________μF。图丙中I-t曲线与横坐标、直线t＝1 s所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038 C，则t＝1 s时电容器两极板间电压为________V(结果保留2位有效数字)。
(2025·山东卷，14)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：
学生电源；
可调变压器T1、T2；
电阻箱R；
灯泡L(额定电压为6 V)；
交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2；
开关S1、S2，导线若干。
部分实验步骤如下：
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为12 V，闭合S1，调节电阻箱阻值，使V1示数为6.00 V，此时A1(量程为250 mA)示数如图乙所示，为________mA，学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合S2。调节T1、T2，使V2示数为6.00 V，此时A2示数为20 mA，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的__________倍。
(3)A3示数为125 mA，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了__________W。
(1)在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择________。
A．量程为0～3 V的电压表
B．量程为0～3 A的电流表
C．量程为0～0.6 A的电流表
D．零刻度在中间的灵敏电流计
(2)某同学按下列步骤进行实验：
①将已知绕向的螺线管与电表连接；
②设计表格：记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向；
③分析实验结果，得出结论。
上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明__________的关系。
(3)在上述实验中，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针偏角________(选填“不变”“变大”或“变小”)。
(4)如图所示，图甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时，在计算机屏幕上得到的波形。横坐标为时间t，纵坐标为电流I，根据图线分析知道：将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线，现用该磁铁，如图乙所示，从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动，并穿过线圈向远处而去，图丙中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是________。
解析：(1)在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个零刻度在中间的灵敏电流计，故选D。
(2)依据以上操作，实验中，漏掉的实验步骤是要查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系。
(3)当磁铁插入螺线管的速度越快，磁通量变化越快，感应电流也较大，电表指针偏角变大。
(4)条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时，得到题图甲中①所示图线，现有如题图乙所示磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，由楞次定律得出感应电流方向为顺时针(从左向右看)，即为正方向；当远离感应线圈时，则感应电流方向为负方向，故选B。
答案：(1)D (2)电流流入电表方向与电表指针偏转方向 (3)变大 (4)B
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(建议用时：60分钟 满分：78分)
1．(8分)(2025·广东广州毕业班综合测试)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分相关内容，请完成以下填空。
(1)如图甲为“测量金属丝的电阻率”实验的实物图。已知待测电阻阻值小于10 Ω，电压表内阻约为3 kΩ，电流表内阻约为0.6 Ω，闭合开关S1
限时规范
训练(十八)
前，滑动变阻器的滑片P应滑到________(选填“a”或“b”)端；实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(选填“c”或“d”)端。
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(2)如图乙，“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，某同学研究合力F与分力F1、F2的关系。保持分力F1的大小和方向均不变，F2的大小不变，F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的变化情况可能符合图丙中的________。
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(3)“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，选取原、副线圈匝数分别为800和400，但是可拆变压器的“横梁”铁芯没装上；当原线圈接入12 V的交流电时，副线圈输出电压U可能满足________。
A．0 V
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2．(10分)(2025·广东学业水平模拟)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验，请按要求完成相关实验内容。
(1)在“用多用电表测量电学中的物理量”实验中，某次测量时，多用电表的刻度盘和指针位置如图甲所示，若选择开关位于电阻“×10”挡，则测量结果为________Ω；若选择开关位于直流10 V挡，则测量结果为________V。
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(2)图乙是“观察电容器充、放电现象”的实验电路图，图丙中已正确连接了部分电路，请完成实物图连线。当单刀双掷开关掷于________(填“1”或“2”)时，电容器放电。
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(3)图丁和图戊是“探究影响感应电流方向的因素”实验。
①如图丁连接实验器材，闭合开关，观察并记录电流表指针偏转方向，对调电源正负极，重复以上操作。该操作是为了获得电流表指针偏转方向与________方向的对应关系。
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②如图戊，将实验操作的内容和观察到的指针偏转方向，记录在下表，由实验序号1和________(填实验序号)可得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反。
实验
序号 磁体的磁
场方向 磁体运
动情况 指针偏
转情况 感应电流的
磁场方向
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左 向上
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解析：(1)多用电表欧姆挡的读数为表盘示数与挡位的乘积，为16×10 Ω＝160 Ω；若选择开关位于直流10 V挡，则测量结果为4.8 V。
(2)依据电路图完成图丙中的实物图连线，如图所示；电容器对外放电时，应将电容器与电阻箱连接，即单刀双掷开关掷于1。
(3)①该操作是为了获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系；②实验序号1和3都是磁体插入线圈，线圈的磁通量增大。
答案：(1)160 4.8 (2)见解析图 1
(3)①电流 ②3
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3．(10分)(2025·广东六校联考)如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。
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(3)根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测得的内阻值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
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4．(10分)(2025·广东三校联考)某实验小组用型号如图(a)所示的甲、乙两个多用电表，测量多用电表中直流电流“10 mA”挡与“1 mA”挡的内阻差值。已知欧姆调零旋钮顺时针旋转时，连入内部电路中的阻值减小。完成下列相关的实验内容。
(1)选挡、欧姆调零：将甲表的选择开关拨至欧姆挡“×10”挡，将两表笔短接，发现指针指在刻度盘的2 Ω附近，此时应________(选填“顺时针”或“逆时针”)旋转欧姆调零旋钮，使得指针指到“0 Ω”处。
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(2)测乙表的“1 mA”挡电阻：正确完成甲表的调节后，将乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，把甲表的红表笔与乙表的________(选填“红表笔”或“黑表笔”)连接，然后再将另两表笔连接；闭合开关后，甲表的指针指示如图(b)，则乙表的“1 mA”挡的内阻为________Ω。
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(3)将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，再次用同一倍率的甲表与乙表连接，发现甲表的指针较(2)中更靠右侧，再次读数。
(4)为了更准确地测量出乙表的两个直流电流挡位内阻的差值，该实验小组设计如图(c)的电路，主要步骤如下：
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①将甲表的选择开关拨至欧姆挡，乙表的选择开关拨至直流电流“1 mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R1，使得甲表指针指在适当位置，断开开关S；
②仅将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R2，使得甲表指针仍指在同一位置，断开开关S。
根据①②，可知直流电流“1 mA”挡与“10 mA”挡的内阻差值ΔR＝______________。(用字母R1、R2表示)
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(5)若甲表中的电池由于用久了，导致电动势变小，但是实验小组未更换电池，此时，内阻差值的测量值ΔR________(填“小于”“大于”或“等于”)真实值。
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解析：(1)根据欧姆挡原理可知，欧姆调零短接时，表头指针满偏，即指针指到右侧零刻度线处，现指针指在刻度盘的2 Ω附近，说明多用电表内通过电流表的电流没有达到满偏电流，需要减小连入内部电路中的阻值，由题意可知需要顺时针旋转欧姆调零旋钮。
(2)欧姆挡内部有电源，且电流由红表笔流入多用电表，由黑表笔流出多用电表，因不管是多用电表的欧姆挡、电流挡还是电压挡，都遵循电流从红接线柱流入，从黑接线柱流出的原则，可知回路中乙的黑表笔流出的电流经甲表的红表笔流入甲表；根据欧姆挡的读数规则可知，乙表的“1 mA”挡的内阻R＝32×10 Ω＝320 Ω。
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(4)由题(3)中：将乙表的选择开关拨至直流电流“10 mA”挡，再次用同一倍率的甲表与乙表连接，发现甲表的指针较(2)中更靠右侧，则“10 mA”挡的内阻R乙2小于“1 mA”挡的内阻R乙1，两次甲表指针都指同一位置，说明电路中总阻值相同，则有R1＋R乙1＝R2＋R乙2，又R乙2
答案：(1)顺时针 (2)黑表笔 320 (4)R2－R1 (5)等于
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5．(10分)(2025·广东深圳一模)科技小组设计一款自动调光装置，可根据环境光照情况自动调节窗户的透光率。结构如图a所示，包括偏振片、光敏电阻、控制电路和驱动装置。光敏电阻将探测到的照度信息反馈给控制电路，由驱动装置调节两个平行放置的偏振片透振方向的夹角，实现对室内照度的自动控制。(照度是反映光线明暗程度的物理量，国际单位Lux)
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(1)当偏振片M、N透振方向夹角为________(填“0°”或“90°”)时，透光性最差。
(2)为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图b所示的多用电表进行测量，步骤如下。
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①机械调零后，选择开关拨至“×100”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________(填“甲”或“乙”)，直到指针停在表盘右端0刻度处。
②某次测量中，指针指示如图c所示，则光敏电阻的阻值R＝________Ω，并用照度传感器记录此时的照度值。
③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。
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表1 光敏电阻阻值与照度对应表
照度/Lux 2196 1370 948 690 535
R/kΩ 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
照度/Lux 420 340 300 253 215
R/kΩ 0.90 1.0 1.10 1.20 1.30
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④设计如图d所示的控制电路，其中电源电动势E＝3 V，内阻不计。现设定当光敏电阻两端电压U≤2 V时，系统会自动调节透光率，直至U＝2 V为止。那么，当电阻箱阻值R1＝________Ω时，可实现控制室内照度在1370 Lux以下。
(3)若要提高室内照度上限，需要________(填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值。
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6．(10分)(2025·广东佛山模拟)某光敏电阻在有、无光照时电阻值的数量级分别为103 Ω和105 Ω。现有器材：电源(电动势约为16 V、内阻不计)、电压表(量程为15 V、内阻约为200 kΩ)、电阻箱R0(最大阻值为999.9 kΩ)、开关和导线。为测量该光敏电阻在有、无光照时的电阻，小明设计了如下实验方案。
(1)小明先设计如图甲电路测量光敏电阻在无光照时的电阻(光敏电阻用黑纸包住)。闭合开关S1，将开关S2打至b，记下此时电压表示数U，再将开关S2打至a，调节电阻箱阻值的顺序应____________(选填“由大到小”或“由小到大”)，调节电阻箱直至____________________，此时R0的阻值即为光敏电阻的阻值。
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(2)为了测量光敏电阻在有光照时的电阻，需先测出电源电动势和电压表内阻。小明将开关S2打至a，调节电阻箱，当电压表读数为5 V时，记下此时电阻箱阻值为R1；再次调节电阻箱，当电压表读数为10 V时，记下此时电阻箱阻值为R2，则电源电动势E＝________V，电压表内阻RV＝________。(均用R1和R2表示)
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(3)接着小明用图乙电路测量光敏电阻在有光照时的电阻。闭合开关S1，用光照射光敏电阻，读出电压表示数，即可计算得出光敏电阻阻值。为了尽可能减小误差并保证安全，电阻箱的阻值应调至________(选填“50.0 kΩ”“5.0 kΩ”或“0.5 kΩ”)更合理。
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7．(10分)(2025·广东茂名一模)如图甲是某个电子测力计原理图。用到的器材有：粗细均匀的光滑导体棒(单位长度电阻大小为r0＝1.5 Ω/cm)，带拉钩的弹簧(电阻忽略不计，劲度系数为k)，电流表A(量程为0～0.6 A，可视为理想电表)，电源(电动势为E，内阻为r)，电阻箱R0，刻度尺等。已知滑片固定在弹簧上且与导体棒接触良好，开始时刻，弹簧处于原长时，滑片位于导体棒最左端。
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8．(10分)(2025·广东韶关模拟)某科技小组想通过实验探究热敏电阻的温度特性。如图甲所示，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，热敏电阻RT处在虚线所示的温控室中。
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(1)实验前，开关S1、S2先断开，将滑动变阻器R1的滑片移到________(选填“a”或“b”)端。实验时，记录温控室的温度t，将S2打到1，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I0。然后保持滑动变阻器的滑片P位置不变，再将S2打到2，调节电阻箱R2，使电流表的示数为________，记录此时电阻箱的示数R，即为热敏电阻的阻值。
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(2)多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而________(选填“增大”或“减小”)。
(3)上述实验过程中，若电流表内阻不可忽略，则热敏电阻的测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
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(4)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值t，且满足关系式I2R＝k(t－t0)，其中k是散热系数，t是热敏电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流。已知I＝40 mA，t0＝25 ℃，k＝0.16 W/℃，结合图乙可知该热敏电阻的温度稳定在________℃。(保留2位有效数字)
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解析：(1)为了保护电路，应保证开关闭合瞬间回路中的电流最小，则闭合开关S1和S2前，应将滑动变阻器R1的滑片滑到b端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大；为了使电阻箱的阻值等于热敏电阻的阻值，在保持滑动变阻器的滑片位置不变时，应使两次操作时电流表的示数相等，所以调整电阻箱，应使电流表的示数也为I0。
(2)从图像可以看出，该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
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(3)电流表的内阻即使不可忽略，只要保证开关S2打到1和打到2时，电流表的读数一致，热敏电阻的测量值就等于电阻箱的示数，即等于真实值。
(4)由题意可知k(t－t0)＝I2R，代入数据解得R＝100(t－25)(Ω)，在R-t图像中作出如图所示的图线，根据其与R-t图线的交点可得，该电阻的温度稳定在50 ℃。
答案：(1)b I0 (2)减小 (3)等于 (4)50
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