五年（2017-2021）高考物理真题分项详解 专题13 电学实验

高考物理真题分项详解——专题13 电学实验
一．选择题（共1小题）
1．（2021?浙江）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于（　　）
A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd
二．实验题（共18小题）
2．（2021?河北）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有：小灯泡（6.3V，0.15A）、直流电源（9V）、滑动变阻器、量程合适的电压表和电流表、开关和导线若干。设计的电路如图1所示。
（1）根据图1，完成图2中的实物连线。
（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是　 　（单项选择，填正确答案标号）。
A.电流表短路
B.滑动变阻器的滑片接触不良
C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端
（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I﹣U图像，其中一部分如图3所示。根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为　 　Ω （保留三位有效数字）。
3．（2021?甲卷）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）、电压表（量程300mV，内阻300Ω）、电流表（量程300mA，内阻0.27Ω）定值电阻R0、滑动变阻器R1（阻值0﹣20Ω）、电阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）、电源E（电动势6V，内阻不计）、开关S、导线若干。完成下列填空：
（1）有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0﹣300mA的U﹣I曲线，R0应选取阻值为　 　Ω的定值电阻；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的　 　（填“a”或“b”）端；
（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为　 　Ω（保留1位有效数字）；
（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为　 　Ω。然后调节滑动变阻器R1，测得数据如表所示：
U/mV
24.0
46.0
76.0
110.0
128.0
152.0
184.0
216.0
250.0
I/mA
140.0
160.0
180.0
200.0
220.0
240.0
260.0
280.0
300.0
（5）由图（b）和表格数据可知，随着流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻　 　（填“增大”“减小”或“不变”）；
（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡电功率W1＝　 　W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为W2，则＝　 　（保留至整数）。
4．（2021?乙卷）一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（小于2Ω）。图中电压表量程为1V，内阻Rv＝380.0Ω；定值电阻R0＝20.0Ω；电阻箱R，最大阻值为999.9Ω；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：
（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选　 　Ω（填“5.0”或“15.0”）；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；
（3）根据图（a）所示电路，用R、R0、Rv、E和r表示，得＝　 　；
（4）利用测量数据，做﹣R图线，如图（b）所示；
（5）通过图（b）可得E＝　 　V （保留2位小数），r＝　 　Ω（保留1位小数）；
（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E'，由此产生的误差为||×100%＝　 　%。
right1210310005．（2021?湖南）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为R0）、一个电流表（内阻为RA）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
（1）将器材如图（a）连接；
（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的　 　端（填“a”或“b”）；
（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据；
（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r0，该电池电动势和内阻可表示为E＝　 　，r＝　 　；（用R0、RA、k、d、r0表示）
（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；
（6）利用测出的r0，可得该电池的电动势和内阻。
6．（2021?浙江）在“测定电池的电动势和内阻”实验中，
①用如图1所示的电路图测量，得到的一条实验数据拟合线如图2所示，则该电池的电动势E＝　 　V（保留3位有效数字）；内阻r＝　 　（保留2位有效数字）。
②现有如图3所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0～9999Ω，滑动变阻器阻值变化范围为0～10Ω，电流表G的量程为0～3mA、内阻为200Ω，电压表的量程有0～3V和0～15V。请在图3中选择合适的器材，在方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图。
7．（2020?天津）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3V，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1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图象，如图所示。根据图象可知，电池组的电动势为　 　V，内阻为　 　Ω．（结果均保留两位有效数字）
8．（2020?浙江）某同学分别用图1甲和图1乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。
（1）画出图1乙的电路图；
（2）某次测量时电流表和电压表的示数如图2所示，则电流I＝　 　A，电压U＝　 　V；
（3）实验得到如图3所示的两条直线，图中直线Ⅰ对应电路是图1　 　（选填“甲”或“乙”）；
（4）该电池的电动势E＝　 　V（保留三位有效数字），内阻r＝　 　Ω（保留两位有效数字）。
9．（2020?江苏）某同学描绘一种电子元件的I﹣U关系图象，采用的实验电路图如图1所示，为电压表，为电流表，E为电源（电动势约6V），R为滑动变阻器（最大阻值20Ω），R0为定值电阻，S为开关。
（1）请用笔画线代替导线，将图2所示的实物电路连接完整。
（2）调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如表：
电压U/V
0.000
0.250
0.500
0.650
0.700
0.725
0.750
电流I/mA
0.00
0.10
0.25
0.60
1.70
4.30
7.50
请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的I﹣U图线。
（3）根据作出的I﹣U图线可知，该元件是　 　（选填“线性”或“非线性”）元件。
（4）在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻R0，会导致的两个后果是　 　。
（A）电压和电流的测量误差增大
（B）可能因电流过大烧坏待测元件
（C）滑动变阻器允许的调节范围变小
（D）待测元件两端电压的可调节范围变小
10．（2020?新课标Ⅲ）已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Ω）。
（1）在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。
（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为　 　kΩ（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（a）所示。
（3）将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ．由图（a）求得，此时室温为　 　℃（保留3位有效数字）。
（4）利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中，E为直流电源（电动势为10V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50℃，则图中　 　（填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻
值应为　 　kΩ（保留2位有效数字）。
11．（2020?新课标Ⅱ）某同学要研究一小灯泡L（3.6V，0.30A）的伏安特性。所用器材有：电流表A1（量程200mA，内阻Rg1＝10.0Ω）、电流表A2（量程500mA，内阻Rg2＝1.0Ω）、定值电阻R0（阻值R0＝10.0Ω）、滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）、电源E（电动势4.5V，内阻很小）、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。
（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线。
（2）若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、Rg1和R0写出：小灯泡两端的电压U＝　 　，流过小灯泡的电流I＝　 　。为保证小灯泡的安全，I1不能超过　 　mA。
（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片的位置并读取相应的I1、I2．所得实验数据在表中给出。
I1/mA
32
55
85
125
144
173
I2/mA
171
229
299
379
424
470
根据实验数据可算得，当I1＝173mA时，灯丝电阻R＝　 　Ω（保留1位小数）。
（4）如果用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于　 　Ω（保留1位小数）。
12．（2019?江苏）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下：
（1）螺旋测微器如图1所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动　 　（选填“A““B”或“C“），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
（2）选择电阻丝的　 　（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。
（3）图2甲中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位置。
（4）为测量Rx，利用图2甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1﹣I1关系图象如图3所示。接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：
U2/V
0.50
1.02
1.54
2.05
2.55
I2/mA
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
请根据表中的数据，在方格纸上作出U2﹣I2图象。
（5）由此，可求得电阻丝的Rx＝　 　Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。
13．（2019?新课标Ⅲ）某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500Ω），电阻箱（0～99999.9Ω），干电池（E＝1.5V，r＝1.5Ω），红、黑表笔和导线若干。
（1）欧姆表设计
将图（a）中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为　 　Ω；滑动变阻器选　 　（填“R1”或“R2”）。
（2）刻度欧姆表表盘
通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为　 　、　 　。
（3）校准
红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向　 　kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为　 　Ω。
14．（2019?新课标Ⅱ）某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100Ω）；S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。图（b）是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U﹣t关系曲线。回答下列问题：
（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1＝　 　mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻　 　（填“变大”或“变小”），电压表示数　 　（填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向　 　（填“A”或“B”）端移动，以使示数仍为U1。
（2）由图（b）可以看出U与t成线性关系。硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为||＝　 　×10﹣3V/℃（保留2位有效数字）。
15．（2019?新课标Ⅰ）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1200Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
（1）根据图（a）和题给条件，将图（b）中的实物连线。
（2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是　 　。（填正确答案标号）
A.18mA B.21mA C.25mA D.28mA
（3）产生上述问题的原因可能是　 　。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200Ω
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200Ω
C．R值计算错误，接入的电阻偏小
D．R值计算错误，接入的电阻偏大
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝　 　。
16．（2018?浙江）为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx，小明设计了如图1所示的电路。
（1）实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，则测量时应将c点接　 　（选填“a点”或“b点”），按此连接测量，测量结果　 　（选填“小于”、“等于”或“大于”）Rx的真实值。
（2）根据实验测得的6组数据，在图2中描点，作出了2条图线。你认为正确的是　 　（选填“①”或“②”），并由图线求出电阻Rx＝　 　Ω．（保留两位有效数字）
17．（2017?浙江）小明同学在做测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0．根据如图1所示电路图进行实验时，
（1）电流表量程应选择　 　（选填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用　 　（选填“A”或“B”）。
A．定值电阻（阻值10.0Ω，额定功率10W）
B．定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W）
（2）在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时的电压为　 　 V。
（3）根据实验测得的5组数据所画出的U﹣I图线如图3所示。则干电池的电动势E＝　 　 V，内阻r＝　 　Ω（小数点后保留两位）。
18．（2017?江苏）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图1所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如表所示
t/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
Rt/Ω
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
（1）提供的实验器材有：电源E1（3V，内阻不计）、电源E2（6V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200Ω）、滑动变阻器R2（0~500Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9Ω）、开关S、导线若干。
为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制，电源E应选用　 　（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用　 　（选填“R1”或“R2”）。
（2）实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图2所示的选择开关旋至　 　（选填“A”、“B”、“C”或“D”）
（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在图1中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针　 　（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针　 　（选填“偏转”或“不偏转”）。
（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是　 　。（填写各步骤前的序号）
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω
19．（2017?天津）某探究性学习小组利用如图1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＝1.0kΩ，电阻R1＝9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′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、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′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，作出图象如图2．由I1﹣I2图象得到的电池的电动势E＝　 　V，内阻r＝　 　Ω。
三．解答题（共1小题）
20．（2021?广东）某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔　 　，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而　 　。
（2）再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到　 　端 （选填“a”或“b”）。
将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01。闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置.，记录此时电压表和电流表的示数、T和R01。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，记录此时电阻箱的阻值R02，断开开关S。
②实验中记录的阻值R01　 　R02（选填“大于”、“小于”或“等于”），此时热敏电阻阻值RT＝　 　。
（3）改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律。
高考物理真题分项详解——专题13 电学实验
参考答案与试题解析
一．选择题（共1小题）
1．【解答】磁感线环绕的方向沿着闭合铁芯，根据楞次定律及右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向垂直于图示变压器铁芯的正面，即与图示abcd面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应平行于平面aehd。故ABC错误，D正确。
故选：D。
二．实验题（共18小题）
2．【解答】（2）闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，灯丝被烧断，说明灯泡两端电压与通过灯泡的电流太大，灯泡实际功率太大；
A、电流表内阻很小，电流表短路不会使通过灯泡的电流过大，不会烧坏灯泡，故A错误；
B、如果滑动变阻器的滑片接触不良，灯泡所在分压电路断路，没有电流流过灯泡，灯泡不会被烧坏，故B错误；
C、如果滑动变阻器滑片的初始位置在b端，分压电路两端电压等于路端电压，分压电路电压太大，导致流过灯泡的电流太大，灯泡实际功率太大，灯泡被烧坏，故C正确。
故选：C。
（3）由图3所示图象可知，灯泡两端电压U＝2V，通过灯泡的电流I＝74mA＝0.074A，
由欧姆定律可知，此时灯泡电阻R＝Ω≈27.0Ω；
故答案为：（2）C；（3）27.0。
3．【解答】（1）灯泡额定电压UL额＝2.5V，额定电流IL额＝0.3A，灯泡两端电压等于额定电压且滑动变阻器滑片移动到b端时，定值电阻两端电压U0＝E﹣UL额＝（6﹣2.5）V＝3.5V，定值电阻最大阻值约为R＝Ω≈11.67Ω，为了描绘小灯泡电流在0﹣300mA的U﹣I曲线，R0应选取阻值为10Ω的定值电阻；
（2）由图（a）所示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端。
（3）根据图（b）所示坐标系内描出的点作出图象如图所示：
由图示图象可知，当流过电流表的电流为I＝10mA＝0.010A时，灯泡两端电压U＝8mV＝0.008V，
由欧姆定律可知，此时灯泡电阻R＝Ω＝0.8Ω
（4）由题意可知，电压表量程Ug＝300mV，内阻Rg＝300Ω
把电压表改装成U＝3V的电压表需要串联电阻阻值R串＝﹣Rg＝﹣Rg＝Ω﹣300Ω＝2700Ω，因此应将R2的阻值调整为2700Ω。
（5）U﹣I图线上的点与坐标原点连线的斜率等于灯泡电阻，由图（b）所示图象可知，随着流过小灯泡电流的增加，图线上的点与坐标原点连线的斜率增大，则灯丝的电阻增大。
（6）电压表量程是300mV，改装后电压表量程是3V，改装后电压表量程扩大了10倍；
由表中实验数据可知，流过灯泡的电流I1＝160mA＝0.160A时，
灯泡两端电压UL1＝10U1＝10×46.0mV＝460mV＝0.460V，
此时小灯泡电功率W1＝UL1I1＝0.460×0.160W≈0.074W；
当流过电流表的电流为I2＝300mA＝0.300A时，
灯泡两端的电压UL2＝10U2＝10×250.0mV＝2500mV＝2.500V，
此时小灯泡电功率W2＝UL2I2＝2.500×0.300W＝0.75W；
则＝≈10。
故答案为：（1）10；（2）a；（3）0.8；（4）2700；（5）增大；（6）0.0074；10。
4．【解答】（1）为保护电压表，电阻箱接大电阻，故选：15.0Ω；
（3）根据图（a）所示电路：E＝U+I（r+R），其中干路电流I＝+，化简得：＝++；
（5）由以上分析可知，如图（b）所示的直线斜率k＝＝，将点（15，1.18）代入：＝++，解析：1.18＝++，其中Rv＝380.0Ω；定值电阻R0＝20.0Ω
联立解得：E＝1.55V，r＝1.0Ω
（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，则E′＝U+I（r+R）＝U+（r+R）
由此产生的误差为||×100%＝×100%
解得：由此产生的误差为||×100%＝5%
故答案为：（1）15.0；（3）++；（5）1.55，1.0；（6）5.
5．【解答】（2）由图（a）所示电路图可知，电阻丝串联接入电路，为保护电路，开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的b端。
（4）由图（a）所示电路图，根据闭合电路的欧姆定律得：E＝I（r+R0+θr0+RA）
整理得：＝θ+，
由图（b）所示﹣θ图象可知，图线的斜率k＝，纵轴截距d＝，
解得，电池电动势E＝，电池内阻r＝﹣R0﹣RA；
（5）可以用等效法测单位角度对应电阻丝的阻值r0，电池、电流表、单刀双掷开关、电阻丝、定值电阻组成实验电路如图所示；
先把单刀双掷开关接1，读出电流表示数I，然后把单刀双掷开关接2，改变金属夹的位置直到电流表示数为I，读出此时金属丝接入电路对应的角度θ；
由闭合电路的欧姆定律得：I＝，I＝，解得，金属丝接入电路的阻值：R＝R0，单位角度对应电阻丝的阻值r0＝；
故答案为：（2）b；（4）；﹣R0﹣RA；（5）实验电路图如图所示。
6．【解答】①根据闭合电路欧姆定律：E＝U+Ir可得U＝E﹣Ir，可知电源的U﹣I图线为直线；
将题干中得图线延长与横纵轴分别相交，如图
可知图象与纵轴交点即为电动势，即E＝1.46V
图象斜率的绝对值为电源内阻，即：r＝＝Ω≈0.64Ω
②电流表量程太小，可以通过并联电阻箱改装电流表，扩大电流表的量程，改装为大量程的电流表来测量电流，电路图如图
根据闭合电路欧姆定律E＝U+Ir可以绘制U﹣I图象求解电动势和内阻。
故答案为：①1.46（1.45～1.47均可）；0.64Ω（0.63～0.67均可）；
②如图
7．【解答】①电源内阻较小，为减小实验误差，相对于电源来说电流表应采用外接法，由图示实物电路图可知，连线5连接错误。
②由图示实物电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑片要置于a端。
③由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压：U＝E﹣I（r+R）
由图示图象可知，图象纵轴截距：b＝E＝2.9V
图象斜率的绝对值：k＝r+R＝Ω＝5.80Ω
电源内阻：r＝0.80Ω
故答案为：①5；②a；③2.9，0.80。
8．【解答】（1）根据实物图可得电路图如图所示：
（2）电流表是采用0.6A的量程，每小格表示0.02A，则示数为0.40A；
电压表采用的是3V的量程，每小格表示0.1V，所以电压表的示数为1.30V；
（3）由于采用图1甲测得的内电阻为电流表的电阻与电动势内电阻之和，所以电阻测量值大于真实值；
采用图1乙测得的内电阻为电压表的电阻与电动势内电阻并联电阻，所以电阻测量值小于真实值；
而U﹣I图象斜率的绝对值表示内电阻，故图中直线Ⅰ对应电路是图1的乙图；
（4）由于干电池内电阻较小，故采用图乙实验电路。
根据闭合电路的欧姆定律可得：E＝U+Ir，则U＝E﹣Ir，将图3中直线Ⅰ延长如图所示：
可知电源电动势为E＝1.52V，内电阻r＝＝0.53Ω。
故答案为：（1）如图所示；（2）0.40（0.39～0.41）；1.30（1.29～1.31）；（3）乙；（4）1.52（1.51～1.54）；0.53（0.52～0.54）。
9．【解答】（1）根据图1所示实验电路图连接电路图，实物电路图如图所示；
（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，如图所示；
（3）由图示图象可知，图线是一条曲线，该元件是非线性元件。
（4）由图1所示电路图可知，定值电阻与待测元件、电流表串联，一方面可以避免因电流过大损坏电流表，另一方面可以增大滑动变阻器的调节范围；如果用导线代替电路中的定值电阻R0，可能因电流过大烧坏待测元件，另一方面滑动变阻器允许的调节范围变小，故选BC。
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）图象如图所示；（3）非线性；（4）BC。
10．【解答】（1）根据实验要求，同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化，所以测量范围比较大，所以应该采用滑动变阻器的分压式接法，同时热敏电阻的阻值从几千欧姆降至几百欧姆，由于电压表为理想电压表，无分流作用，应该采用外接法电路，所以组成测量电路图如图所示：
（2）若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，根据欧姆定律得此时热敏电阻的阻值为：R＝＝≈1.8×103Ω＝1.8kΩ；
（3）根据热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线，可知当达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ，对应的温度为25.5℃，也可以是25.4℃～25.6℃；
（4）根据如图（b）所示电路，假设R1是热敏电阻，根据欧姆定律得输出电压为：
由题意知R2为定值电阻，当图中的输出电压达到或超过6.0V时，说明环境温度高，便触发报警器报警，那么热敏电阻的阻值会减小，输出电压会变大，从而报警，所以图中R1应该用热敏电阻；
若要求开始报警时环境温度为50℃，通过热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线，可知：R1＝0.8kΩ，代入数据得：6.0V＝
解得：R2＝1.2kΩ
故答案为：（1）如上图所示；（2）1.8；（3）25.5（或者25.4～25.6）；（4）R1，1.2
11．【解答】（1）根据电路图连接实物图如图所示：
（2）根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A1和R0的总电压，故根据欧姆定律有：U＝I1（Rg1+R0）
根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为：I＝I2﹣I1
因为小灯泡的额定电压为3.6V，故根据题目中已知数据解得：I1＝＝0.18A＝180mA，故I1不能超过180mA；
（3）根据表中数据可知当I1＝173mA时，I2＝470mA；根据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U＝3.46V；流过小灯泡的电流为I＝297mA＝0.297A；故根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为：＝＝11.6Ω
（4）要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6V，而电流表A1不能超过其量程200mA，根据欧姆定律有：U＝Ig1′（Rg1+R0），代入数据有：3.6V＝0.2A×（10+R0）Ω，解得：R0＝8.0Ω，即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于8.0Ω。
故答案为：（1）如上图所示；（2）I1（Rg1+R0），I2﹣I1，180；（3）11.6；（4）8.0
12．【解答】（1）为保护螺旋测微器，将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动微调旋钮C，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
（2）为减小实验误差，选择电阻丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。
（3）根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（4）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：
（5）由图示电路图可知：Rx+RA+R0＝＝＝49Ω，RA+R0＝＝＝25.5Ω（25.0～30.0），则电阻丝阻值：Rx＝49﹣25.5＝23.5Ω；
故答案为：（1）C；（2）不同；（3）实物电路图如图所示；（4）图象如图所示；（5）23.5（25.0～30.0）。
13．【解答】（1）将电源、电流表、定值电阻以及滑动变阻器串接即可组成欧姆表，故实物图如图所示；
根据闭合电路欧姆定律有：
100μA＝
解得：R1＝900Ω；故滑动变阻器选择R1；
（2）由（1）中解答可知，欧姆表的内阻即中值电阻R中＝（98.5+1.5+14000+900）Ω＝15000Ω；
根据闭合电路欧姆定律有：
25μA＝
解得：Ra＝45kΩ；
同理可知：
75μA＝
解得：Rb＝5kΩ
（3）欧姆表在使用时应先将两表笔短接，使欧姆表指针指向满偏刻度，即0Ω处；
电阻箱的读数为：（3×10k+5×1k+0×100+0×10+0×1+0×0.1）Ω＝35000.0Ω。
故答案为：（1）900；R1
（2）45；5
（3）0；35000.0
14．【解答】（1）电压表V1测定值电阻R0两端电压，其示数为：U1＝IR0＝50.0×10﹣6×100＝5.00×10﹣3V＝5.00mV；
由图（b）所示图线可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻变小，由于二极管电阻减小，二极管分压减小，由串联电路特点可知，定值电阻分压变大，
电压表V1示数增大，为保持电压表示数不变，应减小定值电阻分压增大滑动变阻器分压，滑动变阻器接入电路的阻值应增大，滑动变阻器滑片应向B端移动；
（2）由图（b）所示图线可知，该硅二极管的测温灵敏度为：||＝＝2.8×10﹣3V/℃；
故答案为：（1）5.00，变小，增大，B；（2）2.8。
15．【解答】（1）微安表与分流电阻并联可以改装成电流表，根据图（a）所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（2）微安表量程为250μA，由图（c）所示表盘可知，其分度值为5μA，其示数为160μA，
电流表示数为16.0mA，电流表示数为微安表示数的＝100倍，
改装后电流表量程为：250×10﹣6×100＝25×10﹣3A＝25mA，故C正确；
故选：C；
（3）由（2）可知，改装后电流表量程偏大，则流过分流电阻的电流偏大，由并联电路特点可知，分流电阻阻值偏小，把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R＝；
AB、如果微安内阻Rg测量值错误，并联分流电阻阻值R偏小，则微安内阻Rg测量值偏小，微安表内阻实际阻值大于测量值1200Ω，故A正确，B错误；
CD、如果R值计算错误，接入的电阻偏小会导致改装后电流表量程偏大，故C正确，D错误；
故选：AC；
（4）把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R＝，
由（2）可知，流过分流电阻电流为流过微安表电流的99倍，则并联电阻：R＝，Rg＝99R，
把微安表改装成20mA的电流表，并联电阻阻值：R并＝＝＝＝kR，
则：k＝；
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）C；（3）AC；（4）。
16．【解答】（1）根据已知条件：将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，可知
电流表的分压作用比较明显，及相对于待测电阻而言是个大电阻，为减小误差，电流表应采用外接法，故c点应接a点；接a点时，电压测量准确，电流测量为电压表和电阻两路电流之和，偏大，根据欧姆定律可知，测量值偏小，即测量结果小于真实值；
（2）描点作图的原则是让尽量多的点在直线上，其余点均匀分布两侧，且定值电阻的伏安特性曲线应是过原点的一条直线可判，正确图象应是②；
由图示图象可知，待测电阻阻值为：Rx＝＝＝7.5Ω；
故答案为：（1）a，小于；（2）②，7.5。
17．【解答】（1）根据图3中的电流值知，电流表选择0.6A的，由于电源的内阻较小，如果保护电阻较大，电压的变化不明显，故保护电阻选择B。
（2）电压表的量程为3V的，则电压表读数为1.20V。
（3）根据闭合电路欧姆定律得，E＝U+I（R0+r），解得U＝E﹣I（R0+r），纵轴截距表示电动势，则E＝1.45V，斜率k＝R0+r＝，解得r＝0.50Ω。
故答案为：（1）0.6 A； B　 （2）1.20±0.01　 （3）1.45±0.01　0.50±0.05
18．【解答】（1）要想控制30℃时的情况，此时热敏电阻的阻值约为200Ω，需要的最小电动势E＝0.015×（200+20）＝3.3V；由于还要考虑滑动变阻器的阻值，因此3V的电源电动势太小，应选择6V的电源E2；
滑动变阻器采用限流接法，继电器的电流为15mA时，总电阻R总＝＝＝400Ω；由表中数据可知，当温度为80°时，滑动变阻器阻值应为R'＝400﹣49.1﹣20＝330.9Ω，因此滑动变阻器应采用R2
（2）要想测量电压，应将旋钮旋至电压挡位上，因电动势为6V，因此应选择10V量程，故旋至C点；
（3）若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时电表与电源不连接，因此指针不偏转；而接入a、c时，电表与电源直接连接，故指针发生偏转；
（4）要使50℃时被吸热，由表格数据可知，电阻为108.1Ω；为了使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，应先电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω；再合上开关，调节滑动变阻器的阻值，直到观察到继电器的衔铁被吸合；此时再断开开关将电阻箱取下，换下热敏电阻即可实现实验目的；故步骤为⑤④②③①；
故答案为：（1）E2；R2；（2）C；（3）不偏转；偏转；（4）⑤④②③①
19．【解答】①将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，可知cc′不断开，再测量a、a′间电压，若读数不为零，可知bb′间不断开，则一定是aa′间断开。若aa′间电压为零，则bb′导线断开。
②根据串并联电路的特点，结合闭合电路欧姆定律得：E＝U+Ir，
则有：E＝I1（R1+r1）+（I1+I2）×（R0+r），
可知I1＝，纵轴截距
解得：E＝1.4V，
图线斜率的绝对值为：，解得r≈0.5Ω。
故答案为：①aa'，bb'，②1.4（1.36～1.44均可）0.5（0.4～0.6均可）
三．解答题（共1小题）
20．【解答】（1）选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处；
欧姆表表盘右侧刻度值小，左侧刻度值大，测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，
说明此时热敏电阻阻值越小，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而减小。
（2）①由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到b端。
②设电压表示数为U，电流表示数为I，设电流表内阻为RA，根据实验步骤，由串联电路特点与欧姆定律得：RA+R01＝，RA+R02+RT＝，
解得：R01＞R02，RT＝R01﹣R02
故答案为：（1）短接；减小；（2）①b；②大于；R01﹣R02。