2007年高考物理电学实验试题归类解析(试卷) 人教版

2007年高考物理电学实验试题归类解析
1.【全国卷Ⅰ22（1）】用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。把该信号接入示波器Y输入。
当屏幕上出现如图1所示的波形时，应调节 __________钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节________________钮或________钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。
如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将 _________钮置于_______位置，然后调节 ___钮。

【答】 竖直位移或↑↓、衰减或衰减调节、y增益；
 扫描范围、1k挡位、扫描微调（降低扫描频率）。
注：教学中应使学生了解仪器、仪表的工作原理，掌握基本仪器、仪表的用途和使用方法，切实提高学生的实验能力特别是动手操作能力。
2.【全国卷Ⅱ22（2）】有一电流表，量程为1mA，内阻约为100。要求测量其内阻。可选用的器材有：电阻箱，最大阻值为99999.9；
滑动变阻器甲，最大最值为10k；
滑动变阻器乙，最大最值为2k；
电源，电动势约为2V，内阻不计；
电源，电动势约为6V，内阻不计；
开关2个，导线若干。
采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：
a、断开和，将调到最大；
b、合上，调节使满偏；
c、合上，调节调节使半偏，此时可以认为的内阻。
试问：
（ⅰ）上述可供选择的器材中，可变电阻应该选择 ；为了使测量尽量精确，可变电阻应该选择 _____，电源 应该选择 ___。
（ⅱ）认为内阻，此结果与的真实值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
【解析】用半偏法测电流表的内电阻，待测电表还兼作参考电表。用此法测电表内阻存在系统误差：
（1）定性分析：S2闭合后，回路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知：流过电源的电流增大即（A表满度电流值），致使表A半偏时流过的电流，再依据并联电路的特点知读数，即测量值小于真实值。为减小接入时对电流影响，滑动变阻器应选用阻值大一些的。
（2）定量分析：闭合，断开时， ①
闭合，闭合时， ②
又 ③
解得 。
绝对误差，所以相对误差（式中满偏电压）。可见越大、越高误差越小。
【答案】（ⅰ）、滑动变阻器甲、；（ⅱ）偏小。
注：（1）只能用电阻箱；用所选器材做实验因实验原理的不完善或缺陷所带来的系统误差约为，可满足一般测量要求。（2）引导学生进行定量分析是必要的。
3.【北京理综21（1）】图1是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （填选项代号）。
A、加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B、加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C、加一电场，电场方向沿z轴负方向
D、加一电场，电场方向沿y轴正方向
【解析】洛伦兹力方向、磁场方向、电荷
运动方向关系三者遵从左手定则，判断时“四指”应指向电子运动的反方向即由阳极指向阴极。电子所受电场力的方向与场强方向相反，与电荷是否运动以及如何运动无关。
注：（1）该题出自教材演示实验，用阴极射线管可直观演示磁场或电场对运动电荷的偏转作用，进而达到实验探究或验证猜想的目的，有助于学生认识“场”的物质性及其基本性质。（2）分析时不必考虑电子所受重力及介质阻力（管内高度真空）。
【答案】B。
4.【山东理综23】检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下：
A．待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）
B．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω C．电流表A2，量程3A，内阻约0.12Ω
D．电压表V1，量程15V，内阻约15KΩ E．电压表V2，量程3V，内阻约3KΩ
F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω G．直流电源E，电动势3V，内阻不计
H．游标卡尺 I．毫米刻度尺 J．电键S导线若干
（1）用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表___________(填“A1”或“A2”)，所选电压表为_________(填“V1”或“V2”)。
（2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。
（3）为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，
在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。
【解析】（1）不论滑动变阻器R采用分压式接法还是限流式接法，流过待测滑动变阻器 的最大电流约为,所以应选电流表；因电压表 量程过大,测量误差大，所以电压表应选用。
注：（1）求测量电路可能出现的最大电流的目的是要选出量程合适的电流表；（2）电压表的选取应考虑所用电源的电动势，在量程都大于电动势的情况下，应选择量程小的电压表，以保证指针有较大偏转角（一般要求有满度的及其以上的偏角），原因是实验用的电压表、电流表指针偏角愈大，电压、电流的测量（相对）误差愈小。
（2）因滑动变阻器的全电阻大于待测滑动变阻器的全电阻，因此滑动变阻器宜采用分压式接法，这样可测得更多组（U，I）值，便于用图像法处理实验数据。就该题而言，滑动变阻器也可接成限流式，因为题目并没有要求尽可能得到更多组数据。至于电流表是采用内接法还是外接法，可用临界电阻法判断，也可这样断定：,即比较接近；，即相差甚远，所以电流表应采用外接法。测量电路的原理图及对应
的实物连接图如所示。
注：（1）用伏安测电阻的原理简单，操作方便，测量精度较高。（2）要保证有足够高的实
验精确度，其关键是确定电流表的正确接法。（3）至于滑动变阻器的接法可据题目要求及一般的接入原则去确定。（4）接入原则：滑动变阻器的全值电阻比待测电阻大很多时，要接成限流形式；去确定，滑动变阻器的全值电阻比待测电阻小很多时，要接成分压形式；当滑动变阻器的全值电阻与待测电阻相差不大时两种接法均可。（5）滑动变阻器的不同接法不会直接影响测量精度，但若采用不合适的接法，将会给实验操作带来不便。（6）设计好原理图后，再依图进行实物连线，引线要到“柱“，中途辟免交叉，并注意电表正负极性（量程），不要接错。
（3）此类问题常常具有开放性放性，其答案往往不唯一，主要考查学生解决新问题以及灵活变通应用能力。以下测量均不必考虑电阻丝漆膜或氧化层的厚度。
案一：需要的器材：游标卡尺、毫米刻度尺
主要操作步骤：
数出变阻器线圈缠绕匝数
用毫米刻度尺（也可以用游标卡尺）测量所有线圈的排列长度，可得电阻丝的直径为；
用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D，可得电阻丝总长度或用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径D，得电阻丝总长度。
重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值。
注：（1）电阻丝直径的测量须用累积法；（2）电阻丝长度的测量应注意电阻丝圈半径的确定。
方案二：需要的器材：游标卡尺
主要的操作步走骤：
数出变阻器线圈缠绕匝数
用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D1 和瓷管部分的外经D2，可得电阻丝的直径为
电阻丝总长度.
重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值.
注：为减小偶然误差，提高测量精度，应对直接测量量在不同部位进行多次测量（一般为3到5次），然后取其算术平均值。平时就应养成“精益求精”的科学态度。
5.【四川理综22（2）】甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0-99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
①先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，______________ ，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1＝__________。
②甲同学已经测得电阻，继续测电源电动势
E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到
a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压
表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，
则电源电动势E＝______V，电阻R2＝______Ω。
③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围_______（选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以______同学的做法更恰当些。
【解析】①由第一步的操作及后面测得知省缺操作应为“将S2切换到b”；因电压表内阻“很大”（意即“无穷大”），不必考虑它对电路的影响，所以切换后流过的电流不变，由及得。
注：测电阻的原理是部分电路欧姆定律。
②由欧姆定律得,,解得.
由图知；,代入后解得
所以;.
注：此类问题应先依据相关物理规律得到因变量与自变量间的函数关系式，然后再依据图像特征或斜率、截距的物理意义建立方程作答。
③“S2切换到b”时有,只要绘出图线同样可求出、,由于的分压作用，致使电压表的读数范围缩小，不利于得到多组数据，也就影响了图线的准确性，使误差增大。（答案）：较小；甲。
注：用图像法处理实验数据时常需要多组测量数据，以取得较好的“平均”效果，提高实验精度。
6.【上海物理15】为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表（1mA），电阻箱（0-9999(），电键，导线等器材。该同学设计的实验电路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为
，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流示数为，记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为____(。
经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，实验过程如下：
断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为_____，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R0。由此可测出Rx＝______。
【解析】（1）设电池电动势、内阻分别、，毫安表内阻为,电流为时电阻箱的值为,则依据闭合电路欧姆定律有
K2断开，K1闭合时， ①
K1断开，K2闭合时， ②
由①②解得。
（2）依据图（b）所示电路测电阻，毫安表作指示用，用以监测电阻箱代替待测电阻后的电路等效性，从测量方法看属于常见的替代法。
【答案】;.
注：为便于定量分析、讨论，常有必要依据实物连线图画出电原理图。平时应注意此方面能力的培养。
7.【上海物理16】某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况。电源E电动势、内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表。
（1）若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是_______。
（2）若R1＝6(，R2＝12(，电源内电阻r＝6(，，当滑动片P由a滑至b时，电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R3的阻值应该选择（ ）
（A）2(。 （B）4(。 （C）6(。 （D）8(。
【解析】（1）“A示数一直变小”表明回路总阻增大，进一步推出：与的混联电阻值一直增大。设动触头间电阻为，则,因二次项系数小于零，的值随增大的变化情况是：先增大后减小，当 时有最大值。在理论上讲，要使能出现最大值，依据应有.而该题的单调递增，所以从实际情况看，的全值电阻应不超过定值电阻的值，即应有.
注：滑动变阻器的此种接法比较特殊，调整其滑动触头时会同时使两支路的电阻均发生变化，进而使其总阻发生变化，其总阻有个极大值，该极大值到底是多少，要视、的取值而定。若R1＝6(，R2＝12(，则时有极大值；若R1＝12(，R2＝6(，则时有极大值.
（2）电源E的输出功率，由二次函数取极值的条件知：当时有最大输出功率，此时有外路总阻等于电源内阻即.依据及的电阻变化范围是知：的取值应在范围内，由图像知：定值电阻应选用B选项所给电阻。
8.【天津理综22（3）】在“练习使用示波器”实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“∞”挡，扫描范围旋钮置于“外X”档，“X输入”与“地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧光屏上看到的图象可能是下图中的_______。作
【解析】衰减调节旋钮置于最右边的“∞”挡时，加到偏转极板上的电压信号是正（余）弦波（由机内振荡器产生）；扫描范围旋钮置于“外X”档时，水平扫描电压由外界提供，而“X输入”与“地”之间未接信号输入电压，因此水平方向无偏转，竖直方向会出现一条亮线，选项B正确。
注：要注意物理实验仪器、仪表的工作原理。
9.【广东物理13】实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm。课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度。
他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。
（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作工程分一下三个步骤：（请填写第②步操作）
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“×1”；
②____________________________________________________；
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图9（a）所示。
（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图9（b）的A、B、C、D四个电路中选择____电路来测量金属丝电阻；
（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图10所示，金属丝的直径为_________mm；
（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为________m。（结果保留两位有效数字）
（5）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流表始终无示数。请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。（只需写出简要步骤）
【解析】（1）②将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指电阻刻度“0”刻线；
（2）螺线管金属丝的电阻为，所以电流表应采用外接法；为获得较大的电压调节范围，滑动变阻器应采用分压式接法，故应选电路D.
注：选项B所示电路不仅电流表接法不对，而且因滑动变阻器与待测电阻并联, 在不计学生电源内阻的情况下，移动触头时电表示数不变，因操作不当还有可能使电源被短路。
（3）因第一个半毫米刻度线未露出，所以固定刻度读数为；可动刻度读数为，所以金属丝的直径为。
注：可动刻度读数应有估读数字。
（4）由电阻定律得,电阻丝横截面积,所以有
。按要求保留两位有效数字有。
注：电阻丝的电阻值只能取欧姆表的测量值。
（5）“电流表无示数”表明电路某处开路。方法一：使用多用电表的直流电压档位,接通电源,将黑表笔固定接触电源的正极或负极，红表笔逐个触及各元件的接线端，若电压为零，则表明电路连通良好；若电压接近或等于电源电压,说明该元件或导线存在断路故障。
注：实际操作时，电压档位的选取应依据电源电压高低确定，一般不应低于电源输出电压。
方法二：使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线存在断路故障.
注：实际操作时，电阻档倍率应依据待测元器件的电阻而定。测量电流表线圈通断情况时可用“碰触法”即短时接触，观察指针是否摆动。测量导线时可用低倍率，测量电压表时应用高倍率。
10.【广东物理15（3）】带电粒子的荷质比是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图所示。
①他们的主要实验步骤如下：
首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点；
在M1M2两极板间加合适的电场：加极性如图所示的电压，并逐步调节增高，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U。请问本步骤目的是什么？
保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？
②根据上述实验步骤，同学们正确推算出电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为。一位同学说，这表明电子的荷质比将由外加电压决定，外加电压越大则电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？
【解析】①实验步骤B“恰好看不见亮点”表明电子束刚好打到下极板的边沿上。设极板长为L，间距为d，电子束方向偏角为，则有，由平抛运动规律得，，，，,，由以上各式得.
所以本步骤的目的是寻求或建立荷质比与相关物理量间的关系。
步骤C为使“亮点”重现于荧幕正中心，应使电子（束）所受洛伦兹力方向向上，依据左手定则知：所加磁场B的方向应垂直电场方向向外。
②考虑到后进一步可得到.不正确，电子的荷质比是其本身的性质,与其它因素无关。
注：该题实际是带电粒子在电场、磁场中的运动问题，对知识的迁移、综合能力要求较高。
11*.【江苏物理9】某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验．图中
电流表A的量程为0．6A，内阻约0．1；
电压表V的量程为3V，内阻约6k；
G为小量程电流表；
电源电动势约3V，内阻较小．
下列电路中正确的是
【解析】测定一段电阻丝的电阻（几Ω）时，安培表应采用外接法，滑动变阻器可接成限流式，也可接成分压式，所以选项A对；测定电源的电动势和内电阻（几Ω以下）时，安培表相对电源应接成外接法，所以选项B对; 描绘小灯泡（额定电压为2.5V）的伏安特性曲线时滑动变阻器应接成分压式电路；用半偏法测定电流表内阻时，滑动变阻器与电阻箱接入位置不正确，滑动变阻器的值无法读出。
【答案】AB
注：复习中要注意课本实验的方法、原理的对比，明确其区别。
12.【江苏物理12】要描绘某电学元件（最大电流不超过６mＡ，最大电压不超过７Ｖ）的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻Ｒ为１ＫΩ，用于限流；电流表量程为１０mＡ，内阻约为５Ω；电压表（未画出）量程为１０Ｖ，内阻约为１０ＫΩ；电源电动势Ｅ为１２Ｖ，内阻不计。
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：
　　　a、阻值０到２００Ω，额定电流　０.３　Ａ
　　　b、阻值０到２０Ω，额定电流　０.５A
本实验应选的滑动变阻器是______（填“a”或“b”）
(2)正确接线后，测得数据如下表
１
２
３
４
５
６
７
８
９
１０
Ｕ（Ｖ）
0.00
3.00
6.00
6.16
6.28
6.32
6.36
6.38
6.39
6.40
Ｉ（mＡ）
0.00
0.00
0.00
0.06
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.50
a）根据以上数据，电压表是并联在Ｍ与______之间的（填“Ｏ”或“Ｐ”）
b）根据以上数据，画出该元件的伏安特性曲线为（画在下左图中）。
(3)画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图为（无需数值，画在下右图中）。
【解析】（１）该电学元件与定值电阻Ｒ串联，流过滑动变阻器（触头右边部分）的最小电流可由求出：, ,
因此滑动变阻器应选用。
注:依据滑动变阻器的一般选用原则可知、均应接成图示分压式，在接法相同的情况下应考虑滑动变阻器的其它参数是否满足实验要求。
（２）a）从表中数据可见，电学元件导通后的电阻愈来愈小，故电流表应采用内接法，即电压表应接在Ｍ与P之间.判断如下：由5、10组数据得, , ；
，，。
再者，若电流表外接，因定值电阻、电流表通过电压表串联，1~3组数据中电流表示数不可能为零，所以电压表不能接在Ｍ与Ｏ之间.
注：该实验的待测元件与灯丝的电阻有相同的地方，其阻值都随电压的变化而变化。不同的是该元件在电压较低时一直保持截止，当电压达到某一“门限”电压时便开始导通，并且其电阻随电压的继续升高而迅速减小。单个硅二极管的门限电压一般为，该实验所用待测元件的门限电压高于，所以待测元件可能是多个二极管串联而成。
b）该元件的伏安特性曲线如图所示。
注：步骤：（1）标出纵横轴所表示的物理量及单位；（2）取标度；（3）描点；（4）作平滑曲线。注：纵横轴所表示的物理量不能弄错；标度大小应合适；所作曲线尽应可能通过更多实验点。
⑶待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图如图所示。电压较低（以下）时待测元件保持截止，,由欧姆定律得,所以,该段图线应为过坐标系原点的直线；当待测元件开始导通后，,由表中数据知，近似有，因增大的同时也增大，所以的增减不清楚。考虑到电压表示数由升高为（升高）时，电流表两端电压由升高为(升高)，即随的增大会略有升高（约），该段图线近似为平行于横轴的直线。
注：在平时的教学活动中，应注意多方引导、拓展，并注意数学上数形结合思想的运用，以提高灵活变通能力。
13.【重庆理综22（1）】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按题22图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后;
①若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为_______;
②若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮，则断路的导线为______;
③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化，但，，则断路的导线为_______.
【解析】该实验电路中，滑动变阻器、电流表的接法均合乎实验要求（滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法）。“电路中所有元器件都完好”意味着电路中所有元器件无短路、开路故障，只有可能出现导线开路或接头接触不良故障。
【答案】①d导线;②h导线;③g导线.
注：做实验常会碰到一些想不到的问题，面对新出现的种种问题，应仔细分析造成的原因，然后在实验条件许可下一一解决。排除电学实验中出现的电路故障，应依据所学电路的知识进行分析。对该实验，若电压表示数为零，则导线d 、h可能开路或灯泡内部短路，若灯泡亮，则导线h断路; 若电流表示数为零或近似为零（偏角很小），则表明导线d或灯泡开路，灯泡“完好”的情况下，可肯定导线d断路；调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，表明滑动变阻器实际接法为限流式，由此可知导线g开路。
14.【海南物理13】图１中电源电动势为Ｅ，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表的内阻不是无限大，Ｓ为单刀双掷开关，Ｒ为待测电阻。当Ｓ向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1,电流表读数为I1；当Ｓ向Ｒ一侧闭合时，电流表读数为I2。
（１）根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻
Ｒ＝____。
（２）根据图１所给出的电路，在图２的各器件实物图之间画出连接的导线。
【解析】（１）依据闭合电路欧姆定律得
……①
……②
解得.
（２）实物连线如图所示。
注：单刀双掷开关的“刀”要电流表相连接；电表正负接线柱不能接错；先连干路后连支路。
15.【宁夏理综22】⑴由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器，如图所示。试根据你学到的有关平行板电容器的知识，推测影响圆柱形电容器电容的因素有_____________________________________________________________.
⑵利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：
干电池：电动势约为1.5 V，符号
电压表：量程1 V，内阻998.3 Ω，符号
电流表：量程1 A，符号
滑动变阻器：滑动变阻器：最大阻值10Ω，符号
电阻箱：最大阻值99999.9Ω 符号
单刀单掷开关1个，符号
导线若干
①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。
②为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的_____倍，电阻箱的阻值应为________Ω。
【解析】⑴设想将圆柱形电容器的一边沿轴线切开铺平，则成为平行板电容器，只是两极板面积大小不同（当绝缘介质层很薄时，可认为面积相等），由此可推测影响圆柱形电容器电容的因素有：正对面积、板间距离、极板间的介质（种类或性质）。
⑵①用伏安法测量干电池的电动势和内阻时，电流表相对待测电源应接到电压表外面，因所用电压表量程低于待测干电池的电动势，所以不能直接接入电路，为此需要将所给电阻箱与电压表串联以扩大量程，故测量电源电动势和内阻的电原理图应如图所示。
②因干电池的电动势约为1.5 V，所以扩程后的电压表的量程应略大于1.5 V，从道理上讲，改装成量程为、、等均能满足测量需要，但考虑改装后应用原来的刻度方便读数，则宜将其量程改为,这样读数时只需“示数”的2倍即为实际电压。因电阻箱与电压表两端电压均为1V，由串联电路的分压原理知：电阻箱的阻值应等于电压表的内阻即998.3Ω.
注：（1）电压表扩程原理与将电流表改装成电压表原理相同，按要求串一分压电阻即可。扩大量程后应尽可能利用原来的刻度盘，为此新改装而成的电表的量程最好取原来量程的整数倍，以方便读数。
（2）将其量程改为3V时，虽读数也方便，但指针偏角约为满偏转时的三分之一，测量
误差大。