专题13 电学实验
一、选择题： 二、非选择题：
1.【北京市东城区2015届高三上学期期末教学统一检测物理试题】（8分）某同学用如图1所示的电路描绘一个标有“3V 0.25A”小灯泡的伏安特性曲线。他已选用的器材有：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，内阻约3kΩ）；电键一个、导线若干。
L A V R S 第15题图1
S R0 L R
第15题图4
(1)实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的 （填数字代号）。
①滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A） ②滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
(2)在图2中他已经连接了一部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整。
I/A 0.30 V P a b mA 0.20 0.10 － + 0 第15题图2
1.0 2.0 第15题图3
3.0 U/V
(3)闭合电键前滑动变阻器的滑片应该置于 端(选填“a”、“b”)。
(4)为了得到伏安特性曲线，他以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图3所示，请你帮他完成I-U图像。
(5)由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而 。 (6)如果将此小灯泡连入如图4所示电路，其中电源电动势为3V，电源内阻与保护电阻R0的总阻值为5Ω，定值电阻R的阻值为10Ω。开关S闭合后，通过小灯泡的电流是 A(保留两位有效数字)
2.【丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习高三物理】类比和迁移是重要的物理学习方法。请根据学习过的把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理，试着把电流表改装成能够测量导体电阻的欧姆表。
r E R1 A B 导线
电阻R2 图1
如图1所示电路中，电源电动势为E=1.5V、内阻r=1.5Ω，待改装的电流表满偏电流为Ig=10mA、电阻为Rg=7.5Ω，A、B为接线柱，R1为可变电阻。
（1）用一条导线把A、B直接连起来，调节电阻R1=_______Ω时，电流表达到满偏电流。 （2）保持R1阻值不变，在A、B之间接入电阻R1=________Ω时，电流表的电流为5mA。 （3）把任意电阻R接在A、B之间，若电流表读数为I，则I、R的对应关系式为R=____________________。
（4）由此发现在A、B之间接入阻值不同的电阻，电流表读数不同。若在电流表刻度线上直接标注相应电阻值，则可直接读出A、B之间接入的电阻值，电流表就改装成了一块能够测量导体电阻的欧姆表。
电流表“10mA”刻度线标为_______Ω；“5mA”刻度线标为_______Ω；为了操作方便在A、B处用红、黑表笔接出，其中红表笔应接在_______处。
（5）使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行的操作是___________，这项操作叫“欧姆调零”。
（6）图2是一块多用电表的表盘，某次测量电阻选择“×10”档位，指针示数如图所示，此被测电阻的阻值为______Ω。
Ω － ～ V ～ A—V—Ω
图2
3.【北京市海淀区2015届高三上学期期末练习物理试题】（6分）指针式多用电表是电路测量的常用工具。现用多用电表测量一个定值电阻的阻值（阻值约为一百多欧姆）。
Ω － ～ V ～ A—V—Ω 图10
（1）将红、黑表笔分别插入“+”、“−”插孔，接下来必要的操作步骤和正确的顺序是 。（请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出） ①将选择开关旋转“×10”的位置； ②将选择开关旋转“×100”的位置；
③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线； ④根据指针所指刻度和选择开关的位置，读出电阻的阻值； ⑤将两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0Ω”。
（2）若正确测量时指针所指刻度如图10所示，则这个电阻阻值的测量值是 Ω。 （3）在使用多用电表测量电阻时，若双手捏住红、黑表笔金属部分，则测量结果将 。（选填“偏大”或“偏小”）
4．【北京市海淀区2015届高三上学期期末练习物理试题】（9分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.5W，此外还有以下器材可供选择：
A．直流电源3V（内阻不计）
B．直流电流表0~300mA（内阻约为5Ω） C．直流电流表0~3A（内阻约为0.1Ω）
D．直流电压表0~3V（内阻约为3kΩ） E．滑动变阻器100Ω，0.5A F．滑动变阻器10Ω，2A G．导线和开关
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
（1）实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 ；（均填写仪器前的字母）
（2）在图11所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图（虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片P向b端滑动时，灯泡变亮）；
a b 图11
（3）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图12所示。由此可知，当电压为0.5V时，小灯泡的灯丝电阻是 Ω；
I/A
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0 0.5 1.0
1.5
2.0 2.5 U/V
图12
（4）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方U2变化的图象，在图13中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是 。（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）
P
P P
P
O 甲
U O 乙
U O 丙
U2 O 丁
U2
5.【北京市东城区2015届高三上学期期末教学统一检测物理试题】（4分）如图所示为奥斯特实验所用装置，开关闭合前将小磁针置于水平桌面上，其上方附近的导线应与桌面平行且沿 （选填“东西”、“南北”）方向放置，这是由于考虑到 的影响；开关闭合后，小磁针偏转了一定角度，说明 ；如果将小磁针置于导线正上方附近，开关闭合后小磁针 发生偏转（选填“会”、“不会”）。
图13
第13题图
6.【北京市丰台区2015—2016学年度第一学期期末高三物理练习】利用如图所示的电路测量一个满偏电流Ig = 200μA的电流表的内阻。图中的R为电位器（一种旋转滑动的变阻器），R′ 为电阻箱. 实验时要进行的步骤有：
G S2 E A．将R的阻值调到最大 B．合上开关S1
C．调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 D．合上开关S2
E．调整R′ 的阻值，使电流表指针偏转到是满刻度的一半 F．记下R′ 的阻值
①在上述步骤中，若记下的R′=500Ω，则电流表的内阻rg = Ω.
②甲同学将此电流表改装为量程是3V的电压表。需给电流表 （“串联”或“并联”）一个值阻为 Ω的电阻. 甲同学利用改装后的电表测量某电路元件两端的电压，发现
R′ S1 R 指针偏转如图甲所示，则待测元件两端的电压为 V.
801001201401601802006040200
μA 图甲
μA A B
图乙
③乙同学利用如图乙所示的电路将该电流表改装成欧姆表。电路中电源电动势为1.5V，电源内阻忽略不计，则刻度盘100μA处应标注的电阻值为 Ω.
7.【北京师范大学附属实验中学2014—2015学年度第一学期高二年级物理期中试卷】现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示。
40
35 30 25
4 0
5 10 图(b)
6 cm 20
0 图(a)
（1）由上图读得圆柱体的直径为 mm，长度为 cm.
（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ= 。
8．【北京师范大学附属实验中学2014—2015学年度第一学期高二年级物理期中试卷】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)；
图甲
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）。
V A E S A A E S B V A E S C E D V A S
V （3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果这个小灯泡两端所加电压为1.5V，则小灯泡在该温度时的电阻是________Ω。随着电压增大，温度升高，小灯泡的电阻_______。（填“增大”，“减小”或“不变”）
0.30.20.1O U/V 3.0 I/A 1.0 2.0
9．【北京师范大学附属实验中学2014—2015学年度第一学期高二年级物理期中试卷】在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，计算结果由Rx=UI计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数；若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则① （填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1 ② （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2 ③ （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
V Rx A 图a V Rx 图b A
10.【2015届高三北京市石景山区一模物理试题】（共18分） （1）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表表
的内阻约为2kΩ，电流
的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，测量结果
由公式RxU计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图（a）和图（b）I中电路图测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2__________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
V Rx A 图（a） V Rx A 图（b）
11.【海淀区高三年级第二学期期中练习理科综合能力测试物理部分】在“测定金属的电阻率”的实验中：
①用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图3所示，则该金属丝直径的测量值d=
40 0 图3
35 mm；
②按图4所示的电路图测量金属丝的电阻Rx（阻值约为15Ω）。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
V Rx S E R
图4
A
电压表V（量程0~3V，内阻约3k（）； 电流表A1（量程0~200mA，内阻约3（）； 电流表A2（量程0~0.6A，内阻约0.1（）； 滑动变阻器R1（ 0~50（）； 滑动变阻器R2（ 0~200（）； 电源E（电动势为3.0V，内阻不计）。
为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（选填
器材的名称符号）
③请根据图4所示电路图，用连线代替导线将图5中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小。
电阻丝 a P b 图5
④若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= 。（用题目所给字母和通用数学符号表示）
⑤在按图4电路测量金属丝电阻的实验中，将滑动变阻器R1、R2分别接入实验电路，调节滑动变阻器的滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值，以RP表示滑动PP变阻器接入电路的电阻值，以U表示Rx两端的电压值。在图6中U随 变化的图象可能
R
正确的是 。（图线中实线表示接入R1时的情况，虚线表示接入R2时的情况）
12.【北京2015届高三高考压轴理科综合物理试题】如图所示，这个装置实际上是一个化学电源，闭合所有开关，并改变滑动变阻器阻值，观察电压表V1、V2示数的变化，得到如下所示的数据：某一次的测量值为电压表U1=1.4V,U2=0.1V.改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距离．发现电流表读数变为0.50A，电压表U1读数变化了0.4V，由上面数据可 求：①电源电动势E=_________V；②电源的内阻为r=__________Ω，（不考虑到电流表和电压表内阻的影响）
13.【北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理综试题】（1）某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
① 每滴油酸酒精溶液的体积为V0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，则油酸分子直径大小的表达式为d=________。 ② 该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是
________。
A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
（2）某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，现有电源（电动势6V，内阻不计）、电压表（0~3V，内阻约3kΩ）、开关和导线若干。其它可供选用的器材如下：
A．电流表（0~250mA，内阻约5Ω） B．电流表（0~0.6A，内阻约0.2Ω） C．滑动变阻器（0~10Ω） D．滑动变阻器（0~50Ω）
① 为减小测量误差并便于操作，在实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（选填器材前的字母）
② 图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线。请根据图甲补充完成图乙中实物间
的连线。
③ 实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W（结果保留两位有效数字）。 ④ 实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化。下列各示意图中正确反映P−U2关系的是______。
A B C D
14.【北京市清华大学附属中学2015届高三4月综合能力测试（四）】某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用小灯泡上标有“3.8V 0.5A”的字样，现有电压表（0～4.5 V内阻约为3kΩ）、电源、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电流表（0～0.6A内阻约为1Ω） B．电流表（0～3A内阻约为0.25Ω） C．滑动变阻器（0～20） D．滑动变阻器（0～500）
（1）实验中如果即满足测量要求，又要误差较小，电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（选填相应器材前的字母）
（2）下列给出了四个电路图，请你根据实验要求选择正确的实验电路图
（3）下图是实验所用器材实物图，图中已连接了部分导线，请你补充完成实物间的连线。
（4）某同学在实验中得到了几组数据，在下图所示的电流—电压（I—U）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线，根据此电流—电压图线可知，小灯泡的电阻随电压的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”），其原因是___________________，同时可以根据此图像确定小灯泡在电压为2 V时的电阻R = Ω
（5）根据此电流—电压图线，若小灯泡的功率是P，通过小灯泡的电流是I，下列给出的四个图中可能正确的是 。
15.【石景山区2016届第一学期期末考试试卷】（12分）某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100Ω）的内阻。实验室中可供选择的器材有：
电流表A1：量程为3mA，内阻约为200Ω； 电流表A2：量程为0. 6A，内阻约为0.1Ω； 定值电阻R1：阻值为10Ω； 定值电阻R2：阻值为60Ω；
滑动变阻器R3：最大电阻20Ω，额定电流1.5A； 直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω； 开关，导线若干。
（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为 （选填“A1”或“A2”）、定值电阻为 （选填“R1”或“R2”）。
（2）在图13的方框中画出你设计的实验电路图。
图13
（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I1，电流表G的示数为I2，则电流表G的内阻的表达式为rg= 。
16.【北京市东城区2016届第一学期高三期末教学统一检测物理试题】（4分）为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给出了必备的实验仪器。
第13题图
⑴请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。
⑵正确连接实验电路后，在闭合开关时灵敏电流计的指针发生了偏转。开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计的指针 偏转（选填“发生”或“不发生”）。断开开关时灵敏电流计的指针 _________偏转（选填“发生”或“不发生”）。
17.【北京市东城区2016届第一学期高三期末教学统一检测物理试题】（8分）实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室有如下器材可供选择：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）
B．电压表（量程3V） C．电压表（量程15V） D．电流表（量程0.6A） E．定值电阻（阻值为50Ω） F．滑动变阻器（阻值范围0~50Ω） G．开关、导线若干
⑴为了尽量减小实验误差，在如图1所示的四个实验电路中应选用 。
A V V A 甲
乙
丙
A V V A 丁
第15题图1
⑵实验中电压表应选用 。（选填器材前的字母） ⑶实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中。
序号 电压U（V） 电流I（A） 1 1.45 0.060 2 1.40 0.120 3 1.30 0.240 4 1.25 0.260 5 1.20 0.360 6 1.10 0.480 请你将第5组数据描绘在图2中给出的U－I坐标系中并完成U－I 图线； U/V 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.1 0.2 0.3 0.4 + + + + + 0.5 0.6 0.7 I/A
第15题图
⑷由此可以得到，此干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）
⑸有位同学从实验室找来了一个电阻箱，用如图3所示的电路测量电池的电动势和内电阻。闭合开关后，改变电阻箱阻值。当电阻箱阻值为R1时，电流表示数为I1；当电阻箱阻值为R2时，电流表示数为I2。已知电流表的内阻为RA。请你用RA、R1、R2、I1、I2表示出电池的内电阻r= 。
A 第15题图3
18.【北京市海淀区2016届高三年级第一学期期末练习物理试题】（10分）在描绘一个标有“6.3V 0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V，并便于操作。
已选用的器材有：
学生电源（电动势为9V，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0~0.6A，内阻约0.2Ω；量程为0~3A，内阻约0.04Ω）； 电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ；0~15V，内阻约15kΩ）； 开关一个、导线若干。
（1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其中的 （选填选项前的字母）。
A．滑动变阻器（最大阻值10Ω，最大允许电流1A) B．滑动变阻器（最大阻值1500Ω，最大允许电流0.3A)
（2）实验电路图应选用图13中的 （选填“甲”或“乙”）。
V A S 甲
图13
E V A E S 乙
图14
（3）请根据（2）中所选的电路图，补充完成图14中实物电路的连线。
（4）接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中电流表选择0~0.6A量程，电压表选择0~15V量程，电流表、电压表示数如图15所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值RxU Ω（计算结果保留两I位有效数字）。
图15
I
图16
U
（5）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图16所示。由此可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻值将 （选填“变大”或“变小”）。
19.．【北京市海淀区2016届高三年级第一学期期末练习物理试题】（5分）某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。
（1）甲同学选用图17所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。在他测量与计算无误的情况下，他所得到的电源电动势E的测量值比真实值偏小。E的测量值比真实值偏小的原因可能是 （选填选项前的字母）造成的。
A.电压表的分流 B.电流表的分压
1/U V A R0 RV E r S 图18
b 0 图17
图19
1/R
（2）乙同学选用图18所示的电路图测量该电池的电动势和内阻，其中定值电阻的阻值为R0，根据实验电路图连接好电路闭合开关，逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R，读出与R对应的电压表的示数U，并作记录。根据多组实验数据绘出如图19所示的
11UR图象，若已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则这个实验中所测电池电动势的测量值E＝ ，内阻的测量值r＝ 。
20.【北京四中2014-2015学年度第二学期高二年级期末测验物理学科物理试卷】(6分）某同学为了探究老师课上讲的自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池
组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。
① 你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（ ） A.线圈电阻偏大 B.小灯泡电阻偏大 C.电源的内阻偏大 D.线圈的自感系数偏大
② t1时刻断开开关，断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图象是( )
21. 【北京四中2014-2015学年度第二学期高二年级期末测验物理学科物理试卷】（10分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材： 直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω） 电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω） 电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ） 电压表V2(量程15V，内阻约200kΩ) 滑动变阻器R1（阻值0-10Ω，额定电流1A） 滑动变阻器R2（阻值0-1kΩ，额定电流300mA）
① 该实验中，电流表应选择 （填“A1”或“A2”），电压表应选择 （填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择 （填“R1”或“R2”）。
② 某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。
③ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。
1 2 3 4 5 6 U(V) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I(A) 0 0.17 0.30 0.39
0.45 0.49
④ 若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P= W（保留两位有效数字）。（若需作图，可直接画在第③小题图中）
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