2020--2022年全国高考物理三年真题汇编：电学实验

某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1所示。选用的器材有：限温开关S₁（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关S₂（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）；电饭煲的框架（结构如图2所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60Ω，用于加热煮饭）；限流电阻R₁和R₂ ， （阻值均为1kΩ）：指示灯L₁和L₂（2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T。

弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：

⑴装置安装和电路连接

如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图（b）所示的电路中。

⑵导电绳拉伸后的长度L及其电阻 的测量

①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。

②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关 ，闭合开关 ，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和 。

③闭合 ，电压表的示数（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数 ，则此时导电绳的电阻 （用 、 和U表示）。

④断开 ，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。

⑶该电压表内阻对导电绳电阻的测量值（选填“有”或“无”）影响。

⑷图（c）是根据部分实验数据描绘的 图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻 为 ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为cm，即为机械臂弯曲后的长度。

一同学探究阻值约为 的待测电阻 在 范围内的伏安特性。可用器材有：电压表V（量程为 ，内阻很大），电流表A（量程为 ，内阻为 ），电源E（电动势约为 ，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选 或 ），定值电阻 （阻值可选 或 ），开关S，导线若干。

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300 ）

电流表（量程300mA，内阻0.27 ）

定值电阻R₀

滑动变阻器R₁（阻值0-20 ）

电阻箱R₂（最大阻值9999.9 ）

电源E（电动势6V，内阻不计）

开关S、导线若干。

完成下列填空：

在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E（电动势约 ，内阻约 ），待测电阻 （阻值小于 ），电压表V（量程 ，内阻约 ），电流表A（量程 ，内阻约 ），滑动变阻器（最大阻值 ），单刀开关 ，单刀双掷开关 ，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。

回答下列问题：

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（ ， ），直流电流（ ），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。

热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有：

待测热敏电阻 （实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）；

电源E（电动势 ，内阻r约为 ）；

电阻箱R（阻值范围 ）；

滑动变阻器 （最大阻值 ）；

滑动变阻器 （最大阻值 ）；

微安表（量程 ，内阻等于 ）；

开关两个，温控装置一套，导线若干。

同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：

①按图示连接电路；

②闭合 、 ，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；

③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开 ，调节电阻箱，使微安表指针半偏；

④记录此时的温度和电阻箱的阻值。

回答下列问题：

小李在实验室测量一电阻R的阻值。

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20 Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100 Ω）。

某同学要研究一小灯泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性。所用器材有：电流表A₁（量程200 mA，内阻R_g1=10.0 Ω），电流表A₂（量程500 mA，内阻R_g2=1.0 Ω）、定值电阻R₀（阻值R₀=10.0 Ω）、滑动变阻器R₁（最大阻值10 Ω）、电源E（电动势4.5 V，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。

某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R_x ， 所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图（b）所示的两条U–I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。

回答下列问题：

某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。

某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：

干电池E（电动势 ，当阻未知）；

电流表 （量程 ，内阻为 ）；

电流表 （量程 ，内阻为 ）；

定值电阻  （阻值为 ）；

滑动变阻器R（最大阻值为 ）；

待测电阻 ；

开关S，导线若干。

测量电路如图所示。

某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势 ，内阻很小），电流表 （量程 ，内阻约 ），微安表 （量程 ，内阻 待测，约 ），滑动变阻器R（最大阻值 ），定值电阻 （阻值 ），开关S，导线若干。