【新高考】天津市2011-2020年高考试卷分类汇编之14—电学实验（解析卷）
文档属性
| 名称 | 【新高考】天津市2011-2020年高考试卷分类汇编之14—电学实验（解析卷） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 500.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-24 09:40:46 | ||
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文档简介
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天津市2011-2020年高考试卷分类汇编之14—
电学实验
（1）伏安法测电阻
1.2014年理综天津卷
9．（3）现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
多用电表（仅可使用欧姆挡）；
一个电池组E（电动势6V）；
一个滑动变阻器R（0 20Ω，额定电流1A）；
两个相同的电流表G（内阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=100μA）；
两个标准电阻（R1=29000Ω，R2=0.1Ω）；
一个电键S、导线若干．
①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断的做法正确的是______________（填字母代号）．
A．这个电阻很小，估计只有几欧姆
B．这个电阻很大，估计有几千欧姆
C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量
D．如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量
②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．
【答案】①AC ②如右图示
【解析】根据条件知电阻应该比较小，所以换为“×1”挡，选AC；根据条件，可以把电流表串联R1当电压表用，把电流表并联R2当电流表用，这样实验电路等效为一个伏安法测电阻，为了减少功耗，应该用限流电路。
2.2018年天津卷9（3）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程0~1 V，内阻约为10 kΩ）
B．电压表（量程0~10 V，内阻约为100 kΩ）
C．电流表（0~1 mA内阻约为30 Ω）
D．电流表（0~0.6 A，内阻约为0.05 Ω）
E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）
F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）
G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）
①为使测量尽量准确，电压表选用_________，电流表选用______________，电源选用______________。（均填器材的字母代号）；
②画出测量Rx阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会______________其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是____________________________。
答案：①B；C；F
②实验电路图如答图示
③大于；电压表的读数大于待测电阻两端实际电压（其他正确表述也可）
解析：由于被测电阻为10kΩ，所以电源要选择电动势大的，然后根据电路的电流选择电流表和电压表；若采用限流接法，则电路中的电流和电压不变不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，根据和的关系分析电流表的接法；根据电流表的接法判断实验误差。
①若选用电源1.5V，由于被测电阻很大，电路中的电流非常小，不利于实验，故电源选择12V的，即F；则电压表就应该选取B；电路中的最大电流为，故电流表选用C。
②因为题给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，由于，所以采用电流表内接法，电路图如答图所示，
③由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据可知测量值偏大。
3.2011年理综天津卷
9．（4）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx ，现备有下列器材：
A. 电流表（量程100μA，内阻约2kΩ）；
B. 电流表（量程500μA，内阻约300Ω）；
C. 电压表（量程15V，内阻约100kΩ）；
D. 电压表（量程50V，内阻约500kΩ）；
E. 直流电源（20V，允许最大电流1A）；
F. 滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；
G. 电键和导线若干。
电流表应选______.电压表应选______.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①___________________________________；
②___________________________________。
【解析】电学实验选择仪器的一般步骤如下：① 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小；② 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；③ 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”；也可以根据之间的关系来判断，当时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法。
本题中，待测电阻Rx的阻值约为25kΩ，直流电源电动势为20V，经粗略计算电路中最大的电流约为，所以电流表选择B；虽然电压表C的量程不足，但是相比起来电压表D的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择C表。
根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为：①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
（2）测定金属的电阻率
4. 2019年天津卷
9.（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100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号_____。
电源E （电动势10V，内阻约为10Ω）
电流表A1 （量程0～250mA，内阻R1=5Ω）
电流表A2 （量程0～300mA，内阻约为5Ω）
滑动变阻器R （最大阻值10Ω，额定电流2A）
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”）。
答案：①0.200（0.196 ～0.204均可）
② 如答图示
③ 相等
解析：①该螺旋测微仪的分度值是0.01mm，一个小格代表0.01mm，现在螺旋测微仪转过了20.0个小格，其中后面的0是估读，相乘即可得到该金属丝的直径是0.200mm；
②如答图示
③电流表A1的内阻R1是已知的，根据电流表A1的示数I1即可得到电阻Rx两端的电压，U=I1R1，电流表A1与电阻并联，两者电压相等；流过电阻Rx两端的电流为I=I1-I2，利用欧姆定律得；
电流表A1的内阻是已知的，可以得到电阻Rx两端的电压，流过电阻Rx的电流利用并联电流规律来求解，Rx两端的电压和电流都是准确值，故测量值和真实值相等。
（3）电表的改装
5. 2012年理综天津卷
9.（3）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器。R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为__________________
A.合上开关S2
B.分别将R1和R2的阻值调至最大
C.记下R2的最终读数
D.反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为r
E.合上开关S1
F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数
②仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与其真实值相比_______（填偏大、偏小或相等）
③若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=________________ .
答案：①正确顺序为B、E、F、A、D、C。 ②相等 ③
解析：①在组装实验时正确操作是将所有开关断开，将滑动变阻器和电阻箱的电阻调到最大，然后闭合电源控制开关S1，就可以校对待测表G2，由于标准表和待测表串联流过的电流相等，这时就可以调节R1由小到大改变电流,对待测表的刻度逐个校对，直到待测表满偏。校对完成后闭合开关S2构成半偏法测量表头G2内阻的电路，在没有G1的情况下只调节R2使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数，这种做法会造成G1的示数增大（原理上是不变），误差大。由于有G1可以方便观察干路电流的变化，所以操作为闭合开关S2反复调节R1和R2使标准表达到待测表满偏时的电流值，同时使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数。正确顺序为B、E、F、A、D、C。
②由于G1测量了干路电流，G2测量了支路电流，另一直流电流是两表示数之差，然后根据并联电路电流电阻成反比准确计算。答案”相等”。
③扩大电流表的量程需要并联一个电阻
根据并联关系有，则
（4）描绘电阻的伏安曲线
6. 2013年天津卷
9．（3）要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω)；
电流表（量程为0~250mA．内阻约5Ω)；
电压表（量程为0~3V．内限约3kΩ)；
电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω, 额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
②实验的电路图应选用下列的图__________（填字母代号）。
③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W。
【答案】① A ② B ③ 0.1
【解析】本题考查了“小灯泡的伏安特性曲线”的实。
① 根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”，而“分压电路”需要用较小的滑动变阻器，故选择A。
② 在①中已经明确了控制电路，继续要选择电流表的接法，题中 Rx/RA = 15/ 5 = 3 ，而RV/Rx = 3000/15 = 200 ， 可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显，故而应选择电流表的外接法，综上可知B选项的电路图正确。
③ 根据图像可知，当将小灯泡接入电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端时，将小灯泡的内阻等效到坐标纸上可知小灯泡的伏安特性曲线仍处于“线性”段，故其电阻为10Ω，代入闭合电路欧姆定律及功率计算表达式可知 P实际 = (E/(r+Rx ))2Rx= ( 1.5 /15)2×10 =0.1（W）
7.2016年天津卷9、（3）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关，导线外，还有：
电压表V1（量程0~3V，内阻等于3kΩ）
电压表V2（量程0~15V，内阻等于15kΩ）
电流表A1（量程0~200mA，内阻等于10Ω）
电流表A2（量程0~3A，内阻等于0.1Ω）
滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流2A）
滑动变阻器R2（0~1kΩ，额定电流0.5A）
定值电阻R3（阻值等于1Ω）
定值电阻R4（阻值等于10Ω）
定值电阻R5（阻值等于1kΩ）
电源E，（E=6V，内阻不计）
①请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁
②该同学描绘出的I-U图像应是下图中的______
【答案】①电路如图；②B
【解析】①用量程3V的电压表V1和R5串联，可改装成量程为的电压表；
用量程为200mA的A1与定值电阻R4并联可改装为量程为的安培表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接电路；电路如图示。
②小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I-U图线应该是B。
（5）测定电源的电动势和内阻
8.2020年天津卷9．（2）某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表（量程0～3V，内阻约为3kΩ）
电流表（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）
滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
待测电池组（电动势约为，内阻约为1Ω）
开关、导线若干
①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。
②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端（填“a”或者“b”）
③实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U-I图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果均保留两位有效数字）
答案：①5 ②a ③2.9 0.80
解析：①[1]因为电源内阻较小，故对于电源来说应该采用电流表外接法，图中采用的是电流表内接；故导线5连接不当，应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱；
②[2]开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大，故应将滑片置于a端；
③[3][4]由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势，故E=2.9V；
图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A，
故可得等效内阻为
又因为在开关和电池负极之间接有R=的电阻，在计算过程中等效为内阻，故电源内阻r' 为
r'=r-R=5.80Ω-5Ω=0.80Ω
9.2017年天津卷9.（3）某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量，a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是______导线断开；若读数为零，则一定是______导线断开。
②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到的电池的电动势E=______V，内阻r=_______Ω。
【答案】①，； ②E=1.41V（1.36~1.44均可），r=0.5Ω（0.4~0.6均可）。
【解析】①用电压表检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在a、间后有示数，说明电路被接通，即a、间有断路故障，再测量、间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到、间，则一定是、间导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在b、间。
②根据闭合电路欧姆定律，I1 << I2，上式可简化为
，读出两点坐标（60，0.12）和（260，0.05），
代入方程解得：电动势E=1.41V，内阻r=0.5Ω.
10.2015年理综天津卷9、（3）用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约为4.5V，内电阻约为1Ω）的电动势和内电阻，除了待测电池组，电建，导线外，还有下列器材供选用；
A电流表：量程0.6A，内电阻约1Ω
B电流表：量程3A，内电阻约为0.2Ω
C电压表：量程3V，内电阻约为30kΩ
D电压表：量程6V，内电阻约为60kΩ
E滑动变阻器：0-1000Ω，额定电流0.5A
F滑动变阻器：0-20Ω，额定电流2A
①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______（均填仪器的字母代号）
②右图为正确选择仪器后，连好的部分电路，为了使测量误差尽量小，还需在电路中用导线将_______和_______相连、_______和_______相连、_______和_______相连（均填仪器上接线柱的字母代号）
③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验，实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U；用图像法处理采集到数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以_______为纵坐标，以_______为横坐标
答案：①A，D，F ②a d c g f h ③ 或 或（横纵坐标互换亦可）
解析：①按仪器选择顺序，先选电表，电池的电动势为4.5V，故电压表选择6V量程的D，若电流表选择3A量程，则调节滑动变阻器阻值时电流的变化很小，读数误差大，故电流表选择0.6A量程的A即可；因要求测量结果尽量准确，为方便调节，滑动变阻器选择0-20Ω的F即可。
②为减小误差，电流表应采用内接法，同时注意电表的正、负接线柱，电路图如右图示，故可知导线应连接a d 、c g、 f h。
③换用电阻箱后，根据闭合电路欧姆定律有，
变形后得到或或，
故图像坐标可以为 或 或（横纵坐标互换亦可）。
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天津市2011-2020年高考试卷分类汇编之14—
电学实验
（1）伏安法测电阻
1.2014年理综天津卷
9．（3）现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
多用电表（仅可使用欧姆挡）；
一个电池组E（电动势6V）；
一个滑动变阻器R（0 20Ω，额定电流1A）；
两个相同的电流表G（内阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=100μA）；
两个标准电阻（R1=29000Ω，R2=0.1Ω）；
一个电键S、导线若干．
①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断的做法正确的是______________（填字母代号）．
A．这个电阻很小，估计只有几欧姆
B．这个电阻很大，估计有几千欧姆
C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量
D．如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量
②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．
【答案】①AC ②如右图示
【解析】根据条件知电阻应该比较小，所以换为“×1”挡，选AC；根据条件，可以把电流表串联R1当电压表用，把电流表并联R2当电流表用，这样实验电路等效为一个伏安法测电阻，为了减少功耗，应该用限流电路。
2.2018年天津卷9（3）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程0~1 V，内阻约为10 kΩ）
B．电压表（量程0~10 V，内阻约为100 kΩ）
C．电流表（0~1 mA内阻约为30 Ω）
D．电流表（0~0.6 A，内阻约为0.05 Ω）
E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）
F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）
G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）
①为使测量尽量准确，电压表选用_________，电流表选用______________，电源选用______________。（均填器材的字母代号）；
②画出测量Rx阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会______________其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是____________________________。
答案：①B；C；F
②实验电路图如答图示
③大于；电压表的读数大于待测电阻两端实际电压（其他正确表述也可）
解析：由于被测电阻为10kΩ，所以电源要选择电动势大的，然后根据电路的电流选择电流表和电压表；若采用限流接法，则电路中的电流和电压不变不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，根据和的关系分析电流表的接法；根据电流表的接法判断实验误差。
①若选用电源1.5V，由于被测电阻很大，电路中的电流非常小，不利于实验，故电源选择12V的，即F；则电压表就应该选取B；电路中的最大电流为，故电流表选用C。
②因为题给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，由于，所以采用电流表内接法，电路图如答图所示，
③由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据可知测量值偏大。
3.2011年理综天津卷
9．（4）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx ，现备有下列器材：
A. 电流表（量程100μA，内阻约2kΩ）；
B. 电流表（量程500μA，内阻约300Ω）；
C. 电压表（量程15V，内阻约100kΩ）；
D. 电压表（量程50V，内阻约500kΩ）；
E. 直流电源（20V，允许最大电流1A）；
F. 滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；
G. 电键和导线若干。
电流表应选______.电压表应选______.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①___________________________________；
②___________________________________。
【解析】电学实验选择仪器的一般步骤如下：① 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小；② 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；③ 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”；也可以根据之间的关系来判断，当时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法。
本题中，待测电阻Rx的阻值约为25kΩ，直流电源电动势为20V，经粗略计算电路中最大的电流约为，所以电流表选择B；虽然电压表C的量程不足，但是相比起来电压表D的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择C表。
根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为：①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
（2）测定金属的电阻率
4. 2019年天津卷
9.（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100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号_____。
电源E （电动势10V，内阻约为10Ω）
电流表A1 （量程0～250mA，内阻R1=5Ω）
电流表A2 （量程0～300mA，内阻约为5Ω）
滑动变阻器R （最大阻值10Ω，额定电流2A）
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”）。
答案：①0.200（0.196 ～0.204均可）
② 如答图示
③ 相等
解析：①该螺旋测微仪的分度值是0.01mm，一个小格代表0.01mm，现在螺旋测微仪转过了20.0个小格，其中后面的0是估读，相乘即可得到该金属丝的直径是0.200mm；
②如答图示
③电流表A1的内阻R1是已知的，根据电流表A1的示数I1即可得到电阻Rx两端的电压，U=I1R1，电流表A1与电阻并联，两者电压相等；流过电阻Rx两端的电流为I=I1-I2，利用欧姆定律得；
电流表A1的内阻是已知的，可以得到电阻Rx两端的电压，流过电阻Rx的电流利用并联电流规律来求解，Rx两端的电压和电流都是准确值，故测量值和真实值相等。
（3）电表的改装
5. 2012年理综天津卷
9.（3）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器。R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
①实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为__________________
A.合上开关S2
B.分别将R1和R2的阻值调至最大
C.记下R2的最终读数
D.反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为r
E.合上开关S1
F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数
②仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与其真实值相比_______（填偏大、偏小或相等）
③若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=________________ .
答案：①正确顺序为B、E、F、A、D、C。 ②相等 ③
解析：①在组装实验时正确操作是将所有开关断开，将滑动变阻器和电阻箱的电阻调到最大，然后闭合电源控制开关S1，就可以校对待测表G2，由于标准表和待测表串联流过的电流相等，这时就可以调节R1由小到大改变电流,对待测表的刻度逐个校对，直到待测表满偏。校对完成后闭合开关S2构成半偏法测量表头G2内阻的电路，在没有G1的情况下只调节R2使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数，这种做法会造成G1的示数增大（原理上是不变），误差大。由于有G1可以方便观察干路电流的变化，所以操作为闭合开关S2反复调节R1和R2使标准表达到待测表满偏时的电流值，同时使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数。正确顺序为B、E、F、A、D、C。
②由于G1测量了干路电流，G2测量了支路电流，另一直流电流是两表示数之差，然后根据并联电路电流电阻成反比准确计算。答案”相等”。
③扩大电流表的量程需要并联一个电阻
根据并联关系有，则
（4）描绘电阻的伏安曲线
6. 2013年天津卷
9．（3）要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω)；
电流表（量程为0~250mA．内阻约5Ω)；
电压表（量程为0~3V．内限约3kΩ)；
电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω, 额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
②实验的电路图应选用下列的图__________（填字母代号）。
③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W。
【答案】① A ② B ③ 0.1
【解析】本题考查了“小灯泡的伏安特性曲线”的实。
① 根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”，而“分压电路”需要用较小的滑动变阻器，故选择A。
② 在①中已经明确了控制电路，继续要选择电流表的接法，题中 Rx/RA = 15/ 5 = 3 ，而RV/Rx = 3000/15 = 200 ， 可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显，故而应选择电流表的外接法，综上可知B选项的电路图正确。
③ 根据图像可知，当将小灯泡接入电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端时，将小灯泡的内阻等效到坐标纸上可知小灯泡的伏安特性曲线仍处于“线性”段，故其电阻为10Ω，代入闭合电路欧姆定律及功率计算表达式可知 P实际 = (E/(r+Rx ))2Rx= ( 1.5 /15)2×10 =0.1（W）
7.2016年天津卷9、（3）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关，导线外，还有：
电压表V1（量程0~3V，内阻等于3kΩ）
电压表V2（量程0~15V，内阻等于15kΩ）
电流表A1（量程0~200mA，内阻等于10Ω）
电流表A2（量程0~3A，内阻等于0.1Ω）
滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流2A）
滑动变阻器R2（0~1kΩ，额定电流0.5A）
定值电阻R3（阻值等于1Ω）
定值电阻R4（阻值等于10Ω）
定值电阻R5（阻值等于1kΩ）
电源E，（E=6V，内阻不计）
①请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁
②该同学描绘出的I-U图像应是下图中的______
【答案】①电路如图；②B
【解析】①用量程3V的电压表V1和R5串联，可改装成量程为的电压表；
用量程为200mA的A1与定值电阻R4并联可改装为量程为的安培表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接电路；电路如图示。
②小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I-U图线应该是B。
（5）测定电源的电动势和内阻
8.2020年天津卷9．（2）某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表（量程0～3V，内阻约为3kΩ）
电流表（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）
滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
待测电池组（电动势约为，内阻约为1Ω）
开关、导线若干
①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。
②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端（填“a”或者“b”）
③实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U-I图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果均保留两位有效数字）
答案：①5 ②a ③2.9 0.80
解析：①[1]因为电源内阻较小，故对于电源来说应该采用电流表外接法，图中采用的是电流表内接；故导线5连接不当，应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱；
②[2]开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大，故应将滑片置于a端；
③[3][4]由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势，故E=2.9V；
图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A，
故可得等效内阻为
又因为在开关和电池负极之间接有R=的电阻，在计算过程中等效为内阻，故电源内阻r' 为
r'=r-R=5.80Ω-5Ω=0.80Ω
9.2017年天津卷9.（3）某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量，a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是______导线断开；若读数为零，则一定是______导线断开。
②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到的电池的电动势E=______V，内阻r=_______Ω。
【答案】①，； ②E=1.41V（1.36~1.44均可），r=0.5Ω（0.4~0.6均可）。
【解析】①用电压表检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在a、间后有示数，说明电路被接通，即a、间有断路故障，再测量、间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到、间，则一定是、间导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在b、间。
②根据闭合电路欧姆定律，I1 << I2，上式可简化为
，读出两点坐标（60，0.12）和（260，0.05），
代入方程解得：电动势E=1.41V，内阻r=0.5Ω.
10.2015年理综天津卷9、（3）用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约为4.5V，内电阻约为1Ω）的电动势和内电阻，除了待测电池组，电建，导线外，还有下列器材供选用；
A电流表：量程0.6A，内电阻约1Ω
B电流表：量程3A，内电阻约为0.2Ω
C电压表：量程3V，内电阻约为30kΩ
D电压表：量程6V，内电阻约为60kΩ
E滑动变阻器：0-1000Ω，额定电流0.5A
F滑动变阻器：0-20Ω，额定电流2A
①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______（均填仪器的字母代号）
②右图为正确选择仪器后，连好的部分电路，为了使测量误差尽量小，还需在电路中用导线将_______和_______相连、_______和_______相连、_______和_______相连（均填仪器上接线柱的字母代号）
③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验，实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U；用图像法处理采集到数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以_______为纵坐标，以_______为横坐标
答案：①A，D，F ②a d c g f h ③ 或 或（横纵坐标互换亦可）
解析：①按仪器选择顺序，先选电表，电池的电动势为4.5V，故电压表选择6V量程的D，若电流表选择3A量程，则调节滑动变阻器阻值时电流的变化很小，读数误差大，故电流表选择0.6A量程的A即可；因要求测量结果尽量准确，为方便调节，滑动变阻器选择0-20Ω的F即可。
②为减小误差，电流表应采用内接法，同时注意电表的正、负接线柱，电路图如右图示，故可知导线应连接a d 、c g、 f h。
③换用电阻箱后，根据闭合电路欧姆定律有，
变形后得到或或，
故图像坐标可以为 或 或（横纵坐标互换亦可）。
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