实验11 常见仪表读数总结（2大核心考点+8大创新考法）-【实验攻略】2025年高考物理必考实验重难点突破

实验11 常见仪表读数总结 目 录 01 新高考命题热点 02 核心考点综述 1）不需要估读的仪表（游标卡尺、秒表、电阻箱） 2）需要估读的仪表（刻度尺、弹簧秤温度计、天平、螺旋测微器、电流表、 电压表、多用电表） 03 典型真题精练 04 创新实验新考法 1）刻度尺 2）游标卡尺 3）螺旋测微器 4）弹簧测力计 5）电阻箱 6）多用电表 7）电流表 8）电压表 05 分层强化训练 在新高考背景下，物理实验的考查越来越注重学生的实践能力和数据分析能力。常见仪表读数作为物理实验的基础技能，是每年高考物理试题中的重要组成部分。命题热点主要集中在以下几个方面： 1.仪表精度与误差分析：要求学生能够准确理解各种仪表的精度，并能进行误差分析。 2.读数方法与技巧：考查学生掌握各种仪表的正确读数方法，包括估读位的确定等。 3.数据记录与处理：要求学生能够正确记录实验数据，并运用所学知识进行数据处理和分析。 4.考查新型仪表或拓展读数方式：随着科技发展，新高考可能会涉及一些新型电学或力学仪表，或是对传统仪表读数方式进行拓展。如数字化仪表的读数规则，以及多量程仪表在复杂量程切换下的读数要点，考查考生对新知识的学习和应用能力。 一、不需要估读的仪表 游标卡尺、秒表、电阻箱。游标卡尺有 10 分度、20 分度和 50 分度，精确度分别为 0.1mm、0.05mm 和 0.02mm ，读数为测量值 = 主尺读数 +（游标尺与主尺对齐的刻度线格子数 × 精确度） ；秒表由于机械结构，指针跳跃式转动，无法读出比最小刻度更短时间；电阻箱按各档倍率调节电阻，电阻值不连续，所以都无需估读。 1.游标卡尺 （1）使用方法：在使用游标卡尺测量前，先将其清理干净，检查两卡脚合拢时是否密合，游标和主尺的零刻度线是否对齐。测量时，轻轻移动外测量爪，将被测物体置于两卡脚之间，然后慢慢收紧卡脚，使卡脚与被测物体紧密接触，但不要用力过大以免损坏仪器或影响测量精度。对于内尺寸测量，使用内测量爪；深度测量则用深度尺。 （2）读数规则：游标卡尺有 10 分度、20 分度和 50 分度，精确度分别为 0.1mm、0.05mm 和 0.02mm ，读数为测量值 = 主尺读数 +（游标尺与主尺对齐的刻度线格子数 × 精确度） 。具体来说，先读取主尺上与游标尺零刻度线左侧对齐的刻度值，这是整数部分；再看游标尺上哪条刻度线与主尺刻度线对齐，将对齐的游标尺刻度线的序号乘以游标卡尺的精确度，得到的结果就是小数部分；最后将整数部分和小数部分相加，即为测量值。例如，如图甲为10 分度游标卡尺，主尺读数为4mm，游标尺第5条刻度线与主尺对齐，其读数就是4mm + 5×0.1mm =4.5mm；图乙为20分度游标卡尺，主尺读数为10mm，游标尺第17条刻度线与主尺对齐，其读数就是10mm + 17×0.05mm =10.85mm；图丙为50分度游标卡尺，主尺读数为2mm，游标尺第21条刻度线与主尺对齐，其读数就是2mm + 21×0.02mm =2.42mm。 2.秒表： （1）使用方法：秒表一般有启动、停止和归零按钮。在使用前，先检查秒表指针是否处于零刻度位置，若不是，需按归零按钮使其归零。测量时，当需要开始计时，迅速按下启动按钮，秒表开始计时；当计时结束，按下停止按钮，秒表停止计时。若需要再次测量，按归零按钮使指针回到零刻度，准备下一次测量。 （2）读数规则：秒表分为机械秒表和电子秒表。机械秒表的表盘通常有两个圈，大圈为秒针，小圈为分针。秒针转一圈为 30s或60s，分针每一小格代表 1min。读数时，先读取小圈上的分针读数，注意分针是否过半格，若过半格，秒针读数要加上 30s；再读取大圈上的秒针读数，两者相加即为测量的时间。由于机械秒表的指针是跳跃式转动，无法读出比最小刻度更短时间，所以不需要估读。电子秒表直接显示时间，单位一般为秒，可精确到小数点后两位或更多位，直接读取显示的数字即可，如上右图读数为27min15s。 3.电阻箱： （1）使用方法：电阻箱通常有多个旋钮，每个旋钮对应不同的倍率。使用时，根据实验需求，通过旋转旋钮来调节电阻值。例如，在伏安法测电阻实验中，若要改变电路中的电阻，可调节电阻箱旋钮，以获取不同的电阻值，进而改变电路中的电流和电压。在调节过程中，要确保旋钮旋转到位，避免接触不良影响实验结果。 （2）读数规则：电阻箱上每个旋钮旁边都标有倍率，如 ×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000 等。读数时，将每个旋钮对应的示数乘以其倍率，然后将所有结果相加，即为电阻箱的阻值。例如，如上图，某个电阻箱有六个旋钮，示数分别为10、0、0、0、0、1，对应的倍率分别为 ×1000、×100、×10、×1、0.1、×0.01，则电阻箱的阻值为10×1000 + 0×100+0×10+0×1 + 0×0.1 + 1×0.01 =10000.01Ω。由于电阻箱的电阻值是离散的，只能按固定的倍率调节，所以不需要估读。 二、需要估读的仪表 刻度尺、弹簧秤、温度计、天平、螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表等。对于最小分度值是以 “1” 为单位的，需估读到精度下一位；最小分度值是 2 或 5 个单位的，有效数字末位就是精度同一位（含估读数） 。像螺旋测微器，测长度可精确到 0.01 毫米，还要估读到毫米千分位，读数是固定刻度示数 + 固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的示数 ×0.01mm 。 1.刻度尺： （1）使用方法：使用前，要观察刻度尺的零刻度线是否磨损、量程以及分度值。测量时，让刻度尺的刻度线紧贴被测物体，且零刻度线与被测物体的一端对齐（若零刻度线磨损，可选择其他清晰刻度线作为起始刻度）。读数时，视线要与刻度线垂直。 （2）读数规则：读数由准确值、估读值和单位组成。先读出准确值，即读到最小分度值这一位；再进行估读，估读到最小分度值的下一位。例如，分度值为 1mm 的刻度尺，测量物体长度时，若物体长度在 3.2cm 到 3.3cm 之间，估读值可能为 0.05cm，最终读数为 3.25cm。 2.弹簧秤： （1）使用方法：使用前，先检查弹簧秤指针是否指在零刻度线，若不在，需进行调零。测量时，使弹簧秤的轴线方向与被测力的方向一致，避免弹簧与外壳摩擦。 （2）读数规则：明确弹簧秤的量程和分度值，读数时，先读出准确值，再估读到分度值的下一位。如量程为 5N、分度值为 0.1N 的弹簧秤，当指针指在 2.3N 到 2.4N 之间，估读值假设为 0.03N，则读数为 2.33N。 3.温度计： （1）使用方法：使用前，观察温度计的量程和分度值，确保所测温度在量程范围内。测量时，将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触，不要碰到容器底或容器壁。待温度计示数稳定后再读数，读数时，温度计的玻璃泡不能离开被测物体，视线要与温度计内液柱的上表面相平。 （2）读数规则：先确定温度计的分度值，再读出准确值，最后估读到分度值的下一位。例如，分度值为 0.1℃的温度计，若液柱在 25.6℃到 25.7℃之间，估读值为 0.04℃，则读数为 25.64℃。 4.天平： （1）使用方法：使用前，将天平放在水平台上，游码移至标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处。测量时，左盘放物体，右盘放砝码，通过增减砝码和移动游码，使天平再次平衡。 （2）读数规则：物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值。读游码示数时，以游码左侧所对刻度线为准，先读出准确值，再估读到分度值的下一位（一般天平游码分度值为 0.1g 或 0.2g） 。如右盘砝码总质量为 20g，游码在标尺上左侧对齐刻度为 0.3g，则物体质量为 20.3g。 5.螺旋测微器： （1）使用方法：使用前，检查零点误差，即当测砧与测微螺杆并拢时，看主尺零线与可动刻度的零线是否对齐，若不对齐，记下零点误差。测量时，将被测物体放在测砧与测微螺杆之间，旋转旋钮，当测微螺杆快要接触物体时，改用微调旋钮，直到听到 “喀喀” 声为止。 （2）读数规则：螺旋测微器测长度可精确到 0.01 毫米，还要估读到毫米千分位。读数是固定刻度示数+半刻度（若超过半刻度，未超过则为0）+可动刻度×0.01mm 。例如，如上图，固定刻度示数为1mm，超过半刻度，可动刻度与固定刻度中心水平线对齐的示数为25.0，则测量值为1mm +0.5mm+ 25.0×0.01 mm= 1.750mm。 6.电流表： （1）使用方法：电流表要串联在电路中，让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。使用前，先观察电流表的量程和分度值，选择合适量程，若无法估计电流大小，先用大量程进行试触。 （2）读数规则：先确定所选量程，再明确分度值。如电流表 0 - 0.6A 量程，分度值为 0.02A，误差出现在安培百分位，以估读最小分度半小格为宜。若指针在 0.26A 到 0.28A 之间，估读值为 0.01A，则读数为 0.27A。 7.电压表： （1）使用方法：电压表要并联在被测电路两端，让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。同样，使用前观察量程和分度值，选择合适量程进行测量。 （2）读数规则：确定量程和分度值后读数。如电压表 15V 档位，分度值 0.5V，误差在伏特十分位，将最小分度分为五等分进行估读。若指针在 5.5V 到 6.0V 之间，估读值为 0.2V，则读数为 5.7V。 8.多用电表： （1）使用方法：测量前，先进行机械调零，使指针指在表盘左侧零刻度线处。测直流电流或电压时，与电流表、电压表使用方法类似，注意量程选择和表笔正负极连接。测电阻时，先将选择开关旋到欧姆档合适倍率，进行欧姆调零（使指针指在表盘右侧欧姆零刻度线处） ，然后将被测电阻与表笔连接测量。 （2）读数规则：测直流电流或电压时，依据电流表、电压表读数规则；测电阻时，先读表盘刻度值，再乘以倍率。例如，选择 ×100 倍率档，表盘刻度值为 20，则电阻值为 20×100 = 2000Ω。 【例1】（2024·全国甲卷·高考真题）电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含量之间的对应关系，这一过程称为定标。一同学用图（a）所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作电流）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶（氧气含量分别为、、、、）。 （1）将图（a）中的实验器材间的连线补充完整 ，使其能对传感器定标； （2）连接好实验器材，把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口； （3）把滑动变阻器的滑片滑到 端（填“a”或“b”），闭合开关； （4）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为，记录电压表的示数U； （5）断开开关，更换气瓶，重复步骤（3）和（4）； （6）获得的氧气含量分别为、、和的数据已标在图（b）中；氧气含量为时电压表的示数如图（c），该示数为 V（结果保留2位小数）。 现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为，此时电压表的示数为1.50V，则此瓶气体的氧气含量为 （结果保留整数）。 【例2】（2024·山东·高考真题）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： (1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为 mm； (2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到 （填“1”或“2”）端； (3)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY= Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； (4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率 （填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 【例3】（2024·浙江·高考真题）在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中， (1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡 （选填””或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 （选填“正极”或“负极”）。 (2)图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接 接线柱（选填“a"“b”“c”或“d”），Q应连接 接线柱（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图（B）所示，则电流I= mA (3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是 元件（选填“线性”或“非线性”，正常发光时电压在 V范围。 【变式1】刻度尺 1．（2023·浙江·高考真题）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有 （多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为 。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打计数点2时小车的速度大小为： （结果保留3位有效数字）。 【变式2】 游标卡尺 2．图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的 （填“A”“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为 mm。 【变式3】螺旋测微器 3．（24-25高三上·安徽·阶段练习）某同学用如图甲所示装置“验证牛顿第二定律”，水平轨道上安装两个中心距离为的光电门，小车上装有力传感器和遮光条（总质量为），细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上物块。实验时，保持轨道水平，当物块质量为时，小车恰好做匀速运动。 (1)用螺旋测微器测小车上的遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度 mm。 (2)某次实验测得小车通过光电门1、2时的挡光时间分别为和，可知小车的加速度大小 。（用题中所给物理量字母符号表示） (3)保持不变，改变物块质量，得到多组力传感器的示数，通过计算求得各组加速度，描出图像如图丙所示，若图像的斜率为，则 。（用题中所给物理量表示） 【变式4】弹簧测力计 4．（2024·全国甲卷·高考真题）学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为。 (1)电梯静止时测力计示数如图所示，读数为 N（结果保留1位小数）； (2)电梯上行时，一段时间内测力计的示数为，则此段时间内物体处于 （填“超重”或“失重”）状态，电梯加速度大小为 （结果保留1位小数）。 【变式5】电阻箱 5．（2025·陕西·模拟预测）实验室有两只完全相同的电流表，量程均为0.6A，但内阻未知，同学们为了测定其内阻，设计了如下实验，实验电路图如图1所示。 (1)请根据电路图完成图2中实物图连线 ； (2)同学们按照如下操作进行实验： a．将滑动变阻器滑片置于最左端，断开K2，闭合K1； b．闭合K2，反复调节R1、R2，使电流表A1的示数为0.3A，A2的示数为0.4A； c．此时电阻箱的读数如图3所示，则R2= Ω。 (3)电流表的内阻为r= Ω。 (4)本实验所测得的电流表内阻 （填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【变式6】多用电表 6．（2025·云南曲靖·一模）中学物理实验室常见的电流表、电压表都是由微安表改装而成的。某实验小组欲精准测出一个参数不清的微安表的量程和内阻，以便进行电表改装。 (1)该小组同学先用多用电表的欧姆挡“×10”倍率粗测微安表的内阻，示数如图甲所示，其粗测内阻为 Ω。 (2)用图乙所示的电路测量微安表量程和内阻。E为电源，为滑动变阻器，已知的阻值远大于，R为电阻箱。实验步骤如下： A．闭合，断开，调节，使微安表示数等于其量程； B．保持闭合，闭合，保持不变，调节R，使微安表示数等于I，然后读出R的值； C．重复步骤B，得到多组R与I的值，绘出图像，如图丙所示。 完成下列填空： ①闭合之前，应使的滑片移至 （填“a”或“b”）端。 ②由图丙可得微安表量程为 μA，微安表内阻为 Ω。 ③用此方法测出的微安表的内阻 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【变式7】电流表 7．（2025·广东肇庆·二模）某实验小组测量一电源的电动势及内阻，电动势在8~10V之间，内阻在1~3Ω之间，由于电流表和电压表量程较小，需要用提供的定值电阻进行改装，实验电路图如图甲所示。 （1）电路设计：电压表程为0~5V，内阻RV=5kΩ，要把它改装成量程为0~10V的电压表，其中a处定值电阻应该选用的是 。（填正确答案标号） A定值电阻R1=1kΩ B．定值电阻R2=5kΩ C．定值电阻R3=25kΩ （2）电流表量程为0~3A，内阻RA=0.3Ω，b处定值电阻选用的是R4=0.15Ω，则当电流表的示数如图乙所示时，电流表的读数为 A，通过电源的电流为 A。 （3）实物连线：用笔画线代导线，将图丙所示实物图连接成完整电路 。 （4）采集数据：调节滑动变阻器，得到一系列电压表示数与电流表示数一一对应的数据。 （5）数据处理：根据实验数据，作出U—I图像如图丁所示。 （6）得到结论：根据对电路结构的理解，实验数据和U—I图像的处理，得到该电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留三位有效数字） 【变式8】电压表 8．（2025·重庆·模拟预测）小开同学要把一个电流计（满偏电流为，内阻未知）改装成一个量程为的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中为总阻值较大的滑动变阻器。连接好电路后，小开同学进行了如下实验操作： ①开关闭合之前将、调到最大值； ②只闭合开关，将由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流； ③保持不变，再闭合，调节电阻箱的值，使电流计读数等于，同时记录下此时电阻箱的读数为。 (1)根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为 ； (2)小开同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为的电压表，需要串联一个 的电阻； (3)小开同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表量程为 V（保留两位有效数字），改装电表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）； (4)要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻即可，其中 。 1．（2024·浙江·高考真题）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。 (1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点，电源频率为，打下计数点3时小车速度为 （保留三位有效数字）。 (2)下列说法正确的是_____（多选） A．改变小车总质量，需要重新补偿阻力 B．将打点计时器接到输出电压为的交流电源上 C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D．小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车 (3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为，测得两个光电门间距为x，用游标卡尺测量遮光条宽度d，结果如图2所示，其读数 mm，则滑块加速度 （用题中所给物理量符号表示）。 2．（2024·广西·模拟预测）阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图甲所示，绕过定滑轮的细线上悬挂质量均为M的重球A和B，在B下面再挂质量为m的重物C，由静止开始释放，验证机械能守恒（重力加速度为g）。 (1)如图乙所示，实验中使用直尺与三角板测得重球A的直径d= mm。 (2)某次实验中测得重球A经过光电门的时间为t，则重球A上升h时的瞬时速度为 ；系统重力势能减少量= 。（用m、M、h、d、t、g表示） (3)若满足关系 （用m、M、h、d、t、g表示），即可验证机械能守恒定律。 3．（2024·山东烟台·一模）图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下： ①用天平测量滑块和遮光条的总质量、重物的质量，用游标卡尺测量遮光条的宽度； ②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平； ③用米尺测量初始时遮光条与光电门间距； ④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间； ⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。 回答下列问题： (1)测量时，某次游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为 cm； (2)根据实验得到的数据，以 （选填“”或“”）为横坐标，以为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为，若实验测得，则滑块和桌面间的动摩擦因数为 （用k、g、d表示）。 4．（2025·云南·模拟预测）物理探究课上，某同学用如图甲所示的装置进行实验，他在斜面上垂直安装了光电门1和光电门2，将一安装了遮光条的小滑块放置于斜面顶端，由静止释放，小滑块通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，光电门1和2之间的距离为L，遮光条的宽度为b，。 (1)该同学用游标卡尺测得的遮光条的宽度b如图乙所示，则 cm。 (2)滑块在斜面上运动的加速度大小为 ，光电门1到斜面的顶端的距离为 。（均用题中给出的物理量的符号表示） 5．（24-25高二上·浙江衢州·期末）如图1是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。实验时气垫导轨调至水平，细线与导轨平行，一端与滑块上的力传感器连接，另一端跨过滑轮悬挂槽码，将滑块由静止释放，记录力传感器的示数F，测量滑块（含遮光条和力传感器）的质量M，改变滑块或槽码的质量重复实验。 (1)该实验 （填“需要”或“不需要”）满足槽码质量远小于滑块质量M；细线与滑轮的摩擦力对实验探究 （填“有”或“没有”）影响。 (2)如图2所示，游标卡尺测量遮光条的宽度 mm。某次实验，计时器显示遮光条通过光电门1的时间7.0ms，则滑块通过光电门1的速度约为 m/s。（结果保留2位有效数字） (3)两同学分别用上述装置探究加速度与质量的关系，以滑块的质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，绘出图像如图3所示，下列说法正确的是______。 A．滑块质量 B．槽码质量 C．遮光条宽度 D．光电门1、2的间距 6．（2024·全国·模拟预测）验证力的平行四边形定则实验中，在竖直放置的木板上固定一张白纸。 (1)如图甲，点为三段细线、、的结点，绕过固定在木板上的定滑轮后悬挂4个钩码（每个钩码的重力为），用两个弹簧测力计互成角度地分别拉住细线、。记下两弹簧测力计的示数及、、的方向；不改变钩码的个数，改变两个弹簧测力计互成的角度，多次实验。以下说法正确的是（      ） A．图甲中拉细线的弹簧测力计的示数为3N B．弹簧测力计在使用前应校零 C．多次实验时每次点静止的位置可以不同 D．本实验采用的科学方法与“曹冲称象”成语故事中所用方法相同 (2)再在木板上放置一小滑轮，将细线绕过小滑轮，在、、三段细线上分别挂上3个、4个、5个相同的钩码，改变小滑轮的位置，平衡时如图乙所示。保持、细线下所挂钩码的个数不变，改变小滑轮的位置，要使装置平衡，细线下所挂钩码的个数的范围是 。 7．（2023·河北·三模）三位同学想利用所学知识验证力的平行四边形定则，他们找来三个弹簧秤和一个轻绳（将其捆成绳结O），然后分别用弹簧秤钩住此绳结，保持三个弹簧秤与水平桌面平行并贴近桌面，绳结静止。最后记下绳结O的位置、三个弹簧秤的示数和三条细线的方向，如图甲所示。 (1)其中一个弹簧秤的读数如图乙所示， ； (2)下列说法正确的是______； A．弹簧秤在不超过弹性限度的前提下，读数应尽量大些 B．多次实验时，不必保证绳结O的位置不变 C．三个弹簧秤之间的夹角必须保证都是120° D．做力的图示时可以选取不同的标度 (3)如果 ，则验证了平行四边形定则。 8．（2024·云南文山·一模）某实验小组欲测定当地重力加速度大小，设计实验装置如图甲：将一细线上端固定于摇柄下端O点处，另一端连接一小钢球。转动摇柄可控制小钢球某段时间内在某一水平面做匀速圆周运动，在圆周上某处装一光电门。已知小钢球的直径为d，O点到钢球球心的距离为L。 (1)实验中用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则读数为 。 (2)某次实验中小球经过光电门时间为t，则对应圆周运动线速度大小为 ；若再测量出细线与竖直方向的夹角为α，则当地重力加速度大小为 （以上均用题中所给物理量符号表示） 9．（2024·云南·模拟预测）某实验小组欲测定当地重力加速度大小，设计实验装置如图甲：将一细线上端固定于摇柄下端O点处，另一端连接一小钢球。转动摇柄可控制小钢球某段时间内在某一水平面做匀速圆周运动，在圆周上某处装一光电门。已知小钢球的直径为d，O点到钢球球心的距离为L。 (1)实验中用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则读数为 mm。 (2)某次实验中小球经过光电门时间为t，则对应圆周运动线速度大小为 ；该若再测量出细线与竖直方向的夹角为α，则当地重力加速度大小为 。（以上均用题中所给物理量符号表示） 10．（2024·河北·模拟预测）(1)观察电容器的充、放电现象的实验装置如图1所示。应选择的电流表表头为 （填“图2”或“图3”）。 (2)如图4所示为某品牌方块电池，小文同学分别用电路图5和电路图6测量此方块电池的电动势和内阻。他选用的器材有电压表（量程为15V、内阻未知），电流表（量程为0.6A、内阻等于0.5Ω），滑动变阻器R（0~100Ω）。规范实验并根据测量数据描绘的U-I图线分别得到如图7中Ⅰ、Ⅱ所示的图线。完成下列几个问题。 ①根据电路图5测量数据描绘的U-I图线应为图7中的 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）； ②根据题中条件，本次实验应选择 （填“图5”或“图6”）； ③综合分析可得该电源电动势为 V，内阻为 Ω。（保留3位有效数字） 11．（2024·广东·高考真题）某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统，制作光源跟踪演示装置，实现太阳能电池板方向的调整，使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有：电源E（电动势3V）、电压表（V1）和（V2）（量程均有3V和15V，内阻均可视为无穷大）：滑动变阻器R：两个相同的光敏电阻和；开关S：手电筒：导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板，隔板两侧装有光敏电阻，电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出。控制单元对光照方向检测电路无影响。请完成下列实验操作和判断。 (1)电路连接。 图乙中已正确连接了部分电路，请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表（V）间的实物图连线 。 (2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试。 ①将图甲中R的滑片置于 端。用手电筒的光斜照射到和，使表面的光照强度比表面的小。 ②闭合S，将R的滑片缓慢滑到某一位置。（V）的示数如图丙所示，读数为 V，U2的示数为1.17V。由此可知，表面光照强度较小的光敏电阻的阻值 （填“较大”或“较小”）。 ③断开S。 (3)光源跟踪测试。 ①将手电筒的光从电池板上方斜照射到和。②闭合S。并启动控制单元。控制单元检测并比较两光敏电阻的电压，控制电动机转动。此时两电压表的示数，图乙中的电动机带动电池板 （填“逆时针”或“顺时针”）转动，直至 时停止转动，电池板正对手电筒发出的光 12．（2024·安徽·高考真题）某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 (1)开关闭合前，滑片P应移动到 （填“M”或“N”）端。 (2)根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至 。 (3)当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为 。（结果用U、I、、表示） (4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．将滑动变阻器的滑片P向M端滑动 (5)校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为 V。（保留2位有效数字） 13．（2024·广东广州·模拟预测）某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。 (1)根据图（a）完成图（b）实物连线 ； (2)闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U； ①某次实验电阻箱的示数如图（c），其电阻大小为 Ω； ②根据实验数据作出的图像如图（d），则“橘子电池”电动势E = V，内阻r = kΩ。（结果均保留三位有效数字） (3)若仅提供如下规格的电表： 电压表V1（量程3 V，内阻约为3 kΩ）； 电压表V2（量程15 V，内阻约为10 kΩ）； 电流表A1（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω）： 微安表A2（量程300 μA，内阻约为100 Ω）； 为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是_______ A． B． C． D． 14．（2025·陕西宝鸡·一模）某同学在测电阻时的测量电路如图甲所示。实验时所使用电压表的量程为0~3V， 内阻为3000Ω； 电流表的量程为0~0.6A， 内阻为0.10Ω。电表读数如图乙所示。 (1)在图甲情况下， R的测量值R测为 Ω， 真实值R真是 Ω。（计算结果保留两位小数）； (2)相对误差的计算公式为， 电流表的内阻越小， 相对误差越 （填“大”或“小”）。 15．（2024·青海西宁·一模）某同学从多用电表内部拆出一个量程为的灵敏电流表，现要测量该表头的内阻（大于），实验室所提供的器材有： A．待测灵敏电流表G； B．电阻箱； C．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为0.5A）； D．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为0.1A）； E.干电池一节（电动势约为1.5V。内阻约为）； F.导线若干、开关两个。 该同学设计了如图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作： ①把滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关，并将电阻箱的阻值调到较大； ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使灵敏电流表满偏； ③保持开关闭合、滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，调整电阻箱的阻值，当灵敏电流表半偏时，电阻箱旋钮位置如图丙所示。 请回答下列问题： (1)滑动变阻器应选用 （填“”或“”）； (2)用笔画线代替导线将实物图乙补充完整 ； (3)该灵敏电流表的内阻为 ； (4)在操作无误的情况下，灵敏电流表内阻的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 16．（2024·新疆河南·高考真题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 （把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 （填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡 （填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选 （填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻 （用、U和表示）； (4)测量得到，则待测电压表内阻 （结果保留3位有效数字）。 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 实验11 常见仪表读数总结 目 录 01 新高考命题热点 02 核心考点综述 1）不需要估读的仪表（游标卡尺、秒表、电阻箱） 2）需要估读的仪表（刻度尺、弹簧秤温度计、天平、螺旋测微器、电流表、 电压表、多用电表） 03 典型真题精练 04 创新实验新考法 1）刻度尺 2）游标卡尺 3）螺旋测微器 4）弹簧测力计 5）电阻箱 6）多用电表 7）电流表 8）电压表 05 分层强化训练 在新高考背景下，物理实验的考查越来越注重学生的实践能力和数据分析能力。常见仪表读数作为物理实验的基础技能，是每年高考物理试题中的重要组成部分。命题热点主要集中在以下几个方面： 1.仪表精度与误差分析：要求学生能够准确理解各种仪表的精度，并能进行误差分析。 2.读数方法与技巧：考查学生掌握各种仪表的正确读数方法，包括估读位的确定等。 3.数据记录与处理：要求学生能够正确记录实验数据，并运用所学知识进行数据处理和分析。 4.考查新型仪表或拓展读数方式：随着科技发展，新高考可能会涉及一些新型电学或力学仪表，或是对传统仪表读数方式进行拓展。如数字化仪表的读数规则，以及多量程仪表在复杂量程切换下的读数要点，考查考生对新知识的学习和应用能力。 一、不需要估读的仪表 游标卡尺、秒表、电阻箱。游标卡尺有 10 分度、20 分度和 50 分度，精确度分别为 0.1mm、0.05mm 和 0.02mm ，读数为测量值 = 主尺读数 +（游标尺与主尺对齐的刻度线格子数 × 精确度） ；秒表由于机械结构，指针跳跃式转动，无法读出比最小刻度更短时间；电阻箱按各档倍率调节电阻，电阻值不连续，所以都无需估读。 1.游标卡尺 （1）使用方法：在使用游标卡尺测量前，先将其清理干净，检查两卡脚合拢时是否密合，游标和主尺的零刻度线是否对齐。测量时，轻轻移动外测量爪，将被测物体置于两卡脚之间，然后慢慢收紧卡脚，使卡脚与被测物体紧密接触，但不要用力过大以免损坏仪器或影响测量精度。对于内尺寸测量，使用内测量爪；深度测量则用深度尺。 （2）读数规则：游标卡尺有 10 分度、20 分度和 50 分度，精确度分别为 0.1mm、0.05mm 和 0.02mm ，读数为测量值 = 主尺读数 +（游标尺与主尺对齐的刻度线格子数 × 精确度） 。具体来说，先读取主尺上与游标尺零刻度线左侧对齐的刻度值，这是整数部分；再看游标尺上哪条刻度线与主尺刻度线对齐，将对齐的游标尺刻度线的序号乘以游标卡尺的精确度，得到的结果就是小数部分；最后将整数部分和小数部分相加，即为测量值。例如，如图甲为10 分度游标卡尺，主尺读数为4mm，游标尺第5条刻度线与主尺对齐，其读数就是4mm + 5×0.1mm =4.5mm；图乙为20分度游标卡尺，主尺读数为10mm，游标尺第17条刻度线与主尺对齐，其读数就是10mm + 17×0.05mm =10.85mm；图丙为50分度游标卡尺，主尺读数为2mm，游标尺第21条刻度线与主尺对齐，其读数就是2mm + 21×0.02mm =2.42mm。 2.秒表： （1）使用方法：秒表一般有启动、停止和归零按钮。在使用前，先检查秒表指针是否处于零刻度位置，若不是，需按归零按钮使其归零。测量时，当需要开始计时，迅速按下启动按钮，秒表开始计时；当计时结束，按下停止按钮，秒表停止计时。若需要再次测量，按归零按钮使指针回到零刻度，准备下一次测量。 （2）读数规则：秒表分为机械秒表和电子秒表。机械秒表的表盘通常有两个圈，大圈为秒针，小圈为分针。秒针转一圈为 30s或60s，分针每一小格代表 1min。读数时，先读取小圈上的分针读数，注意分针是否过半格，若过半格，秒针读数要加上 30s；再读取大圈上的秒针读数，两者相加即为测量的时间。由于机械秒表的指针是跳跃式转动，无法读出比最小刻度更短时间，所以不需要估读。电子秒表直接显示时间，单位一般为秒，可精确到小数点后两位或更多位，直接读取显示的数字即可，如上右图读数为27min15s。 3.电阻箱： （1）使用方法：电阻箱通常有多个旋钮，每个旋钮对应不同的倍率。使用时，根据实验需求，通过旋转旋钮来调节电阻值。例如，在伏安法测电阻实验中，若要改变电路中的电阻，可调节电阻箱旋钮，以获取不同的电阻值，进而改变电路中的电流和电压。在调节过程中，要确保旋钮旋转到位，避免接触不良影响实验结果。 （2）读数规则：电阻箱上每个旋钮旁边都标有倍率，如 ×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000 等。读数时，将每个旋钮对应的示数乘以其倍率，然后将所有结果相加，即为电阻箱的阻值。例如，如上图，某个电阻箱有六个旋钮，示数分别为10、0、0、0、0、1，对应的倍率分别为 ×1000、×100、×10、×1、0.1、×0.01，则电阻箱的阻值为10×1000 + 0×100+0×10+0×1 + 0×0.1 + 1×0.01 =10000.01Ω。由于电阻箱的电阻值是离散的，只能按固定的倍率调节，所以不需要估读。 二、需要估读的仪表 刻度尺、弹簧秤、温度计、天平、螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表等。对于最小分度值是以 “1” 为单位的，需估读到精度下一位；最小分度值是 2 或 5 个单位的，有效数字末位就是精度同一位（含估读数） 。像螺旋测微器，测长度可精确到 0.01 毫米，还要估读到毫米千分位，读数是固定刻度示数 + 固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的示数 ×0.01mm 。 1.刻度尺： （1）使用方法：使用前，要观察刻度尺的零刻度线是否磨损、量程以及分度值。测量时，让刻度尺的刻度线紧贴被测物体，且零刻度线与被测物体的一端对齐（若零刻度线磨损，可选择其他清晰刻度线作为起始刻度）。读数时，视线要与刻度线垂直。 （2）读数规则：读数由准确值、估读值和单位组成。先读出准确值，即读到最小分度值这一位；再进行估读，估读到最小分度值的下一位。例如，分度值为 1mm 的刻度尺，测量物体长度时，若物体长度在 3.2cm 到 3.3cm 之间，估读值可能为 0.05cm，最终读数为 3.25cm。 2.弹簧秤： （1）使用方法：使用前，先检查弹簧秤指针是否指在零刻度线，若不在，需进行调零。测量时，使弹簧秤的轴线方向与被测力的方向一致，避免弹簧与外壳摩擦。 （2）读数规则：明确弹簧秤的量程和分度值，读数时，先读出准确值，再估读到分度值的下一位。如量程为 5N、分度值为 0.1N 的弹簧秤，当指针指在 2.3N 到 2.4N 之间，估读值假设为 0.03N，则读数为 2.33N。 3.温度计： （1）使用方法：使用前，观察温度计的量程和分度值，确保所测温度在量程范围内。测量时，将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触，不要碰到容器底或容器壁。待温度计示数稳定后再读数，读数时，温度计的玻璃泡不能离开被测物体，视线要与温度计内液柱的上表面相平。 （2）读数规则：先确定温度计的分度值，再读出准确值，最后估读到分度值的下一位。例如，分度值为 0.1℃的温度计，若液柱在 25.6℃到 25.7℃之间，估读值为 0.04℃，则读数为 25.64℃。 4.天平： （1）使用方法：使用前，将天平放在水平台上，游码移至标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处。测量时，左盘放物体，右盘放砝码，通过增减砝码和移动游码，使天平再次平衡。 （2）读数规则：物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值。读游码示数时，以游码左侧所对刻度线为准，先读出准确值，再估读到分度值的下一位（一般天平游码分度值为 0.1g 或 0.2g） 。如右盘砝码总质量为 20g，游码在标尺上左侧对齐刻度为 0.3g，则物体质量为 20.3g。 5.螺旋测微器： （1）使用方法：使用前，检查零点误差，即当测砧与测微螺杆并拢时，看主尺零线与可动刻度的零线是否对齐，若不对齐，记下零点误差。测量时，将被测物体放在测砧与测微螺杆之间，旋转旋钮，当测微螺杆快要接触物体时，改用微调旋钮，直到听到 “喀喀” 声为止。 （2）读数规则：螺旋测微器测长度可精确到 0.01 毫米，还要估读到毫米千分位。读数是固定刻度示数+半刻度（若超过半刻度，未超过则为0）+可动刻度×0.01mm 。例如，如上图，固定刻度示数为1mm，超过半刻度，可动刻度与固定刻度中心水平线对齐的示数为25.0，则测量值为1mm +0.5mm+ 25.0×0.01 mm= 1.750mm。 6.电流表： （1）使用方法：电流表要串联在电路中，让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。使用前，先观察电流表的量程和分度值，选择合适量程，若无法估计电流大小，先用大量程进行试触。 （2）读数规则：先确定所选量程，再明确分度值。如电流表 0 - 0.6A 量程，分度值为 0.02A，误差出现在安培百分位，以估读最小分度半小格为宜。若指针在 0.26A 到 0.28A 之间，估读值为 0.01A，则读数为 0.27A。 7.电压表： （1）使用方法：电压表要并联在被测电路两端，让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。同样，使用前观察量程和分度值，选择合适量程进行测量。 （2）读数规则：确定量程和分度值后读数。如电压表 15V 档位，分度值 0.5V，误差在伏特十分位，将最小分度分为五等分进行估读。若指针在 5.5V 到 6.0V 之间，估读值为 0.2V，则读数为 5.7V。 8.多用电表： （1）使用方法：测量前，先进行机械调零，使指针指在表盘左侧零刻度线处。测直流电流或电压时，与电流表、电压表使用方法类似，注意量程选择和表笔正负极连接。测电阻时，先将选择开关旋到欧姆档合适倍率，进行欧姆调零（使指针指在表盘右侧欧姆零刻度线处） ，然后将被测电阻与表笔连接测量。 （2）读数规则：测直流电流或电压时，依据电流表、电压表读数规则；测电阻时，先读表盘刻度值，再乘以倍率。例如，选择 ×100 倍率档，表盘刻度值为 20，则电阻值为 20×100 = 2000Ω。 【例1】（2024·全国甲卷·高考真题）电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含量之间的对应关系，这一过程称为定标。一同学用图（a）所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作电流）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶（氧气含量分别为、、、、）。 （1）将图（a）中的实验器材间的连线补充完整 ，使其能对传感器定标； （2）连接好实验器材，把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口； （3）把滑动变阻器的滑片滑到 端（填“a”或“b”），闭合开关； （4）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为，记录电压表的示数U； （5）断开开关，更换气瓶，重复步骤（3）和（4）； （6）获得的氧气含量分别为、、和的数据已标在图（b）中；氧气含量为时电压表的示数如图（c），该示数为 V（结果保留2位小数）。 现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为，此时电压表的示数为1.50V，则此瓶气体的氧气含量为 （结果保留整数）。 【答案】 1.40 17 【解析】（1）[1]为了保持流过传感器的电流恒定，电阻型氧气传感器两端的电压调节范围较大，所以滑动变阻器采用分压式接法，由于毫安表内阻可忽略，所以电流表采用内接法，实物连接图如图所示 （3）[2]为了保护电路，闭合开关前，需要电阻型氧气传感器两端的电压为零，故滑动变阻器的滑片滑到端口； （6）[3]由图可知，电压表的分度值为0.1V，需要估读到分度值下一位，其读数为1.40V； [4]当瓶气体的氧气含量为时，电压为1.40V，在图（b）中描出该点，用平滑的曲线将各点连接起来，如图所示 可知电压表的示数为1.50V时，此瓶气体的氧气含量为。 【例2】（2024·山东·高考真题）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： (1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为 mm； (2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到 （填“1”或“2”）端； (3)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY= Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； (4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率 （填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 【答案】(1)2.450 (2)1 (3)1.91 (4)大于 【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为 （2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端； （3）根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有 （4）根据电阻定律 可得 两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知 【例3】（2024·浙江·高考真题）在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中， (1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡 （选填””或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 （选填“正极”或“负极”）。 (2)图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接 接线柱（选填“a"“b”“c”或“d”），Q应连接 接线柱（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图（B）所示，则电流I= mA (3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是 元件（选填“线性”或“非线性”，正常发光时电压在 V范围。 【答案】(1) ×1k 负极 (2)a d 45.0 (3) 非线性 1.9-2.5 【解析】（1）[1][2]指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用档继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。 （2）[1][2]实现电压可从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，P应连接a；根据图C可知电压表选取量程，故Q接d； [3]多用电表量程为50 mA，分度值为1mA，需要估读到0.1mA，故电表的读数为 （3）[1][2]根据图像可知I随U非线性变化，故说明该二极管是非线性元件，根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。 【变式1】刻度尺 1．（2023·浙江·高考真题）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有 （多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为 。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打计数点2时小车的速度大小为： （结果保留3位有效数字）。 【答案】 ACD 2.75 1.48 【解析】①[1]A．实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确； B．该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误； C．为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确； D．先接通电源再释放小车，选项D正确。 故选ACD。 ②[2][3]计数点1的读数为2.75cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打点周期T=0.02s，则打计数点2时小车的速度大小为 【变式2】 游标卡尺 2．图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的 （填“A”“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为 mm。 【答案】 A 11.25 【解析】[1]由游标卡尺的结构原理可知，测内径应选游标卡尺的内测量爪，故选A； [2]游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺的读数为 故钢笔帽的内径为 【变式3】螺旋测微器 3．（24-25高三上·安徽·阶段练习）某同学用如图甲所示装置“验证牛顿第二定律”，水平轨道上安装两个中心距离为的光电门，小车上装有力传感器和遮光条（总质量为），细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上物块。实验时，保持轨道水平，当物块质量为时，小车恰好做匀速运动。 (1)用螺旋测微器测小车上的遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度 mm。 (2)某次实验测得小车通过光电门1、2时的挡光时间分别为和，可知小车的加速度大小 。（用题中所给物理量字母符号表示） (3)保持不变，改变物块质量，得到多组力传感器的示数，通过计算求得各组加速度，描出图像如图丙所示，若图像的斜率为，则 。（用题中所给物理量表示） 【答案】(1)1.120 (2) (3) 【解析】（1）由图乙可知，螺旋测微器的读数为 （2）小车通过光电门1和光电门2的速度大小分别为 根据 解得 （3）当物块质量为时，小车恰好做匀速运动，设此时绳子的拉力大小为，对物块有 对小车有 改变物块质量，根据牛顿第二定律有 化简可得 可知斜率 解得 【变式4】弹簧测力计 4．（2024·全国甲卷·高考真题）学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为。 (1)电梯静止时测力计示数如图所示，读数为 N（结果保留1位小数）； (2)电梯上行时，一段时间内测力计的示数为，则此段时间内物体处于 （填“超重”或“失重”）状态，电梯加速度大小为 （结果保留1位小数）。 【答案】(1)5.0 (2) 失重 1.0 【解析】（1）由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N，则读数为5.0N。 （2）[1]电梯上行时，一段时间内测力计的示数为，小于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状态； [2]根据 根据牛顿第二定律 代入数据联立解得电梯加速度大小 【变式5】电阻箱 5．（2025·陕西·模拟预测）实验室有两只完全相同的电流表，量程均为0.6A，但内阻未知，同学们为了测定其内阻，设计了如下实验，实验电路图如图1所示。 (1)请根据电路图完成图2中实物图连线 ； (2)同学们按照如下操作进行实验： a．将滑动变阻器滑片置于最左端，断开K2，闭合K1； b．闭合K2，反复调节R1、R2，使电流表A1的示数为0.3A，A2的示数为0.4A； c．此时电阻箱的读数如图3所示，则R2= Ω。 (3)电流表的内阻为r= Ω。 (4)本实验所测得的电流表内阻 （填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】(1) (2)6.0 (3)2.0 (4)准确 【解析】（1）根据电路图连接实物图如图所示 （2）电阻箱的读数为 （3）根据欧姆定律可得 （4）由以上分析可知，电流表内阻的测量值准确。 【变式6】多用电表 6．（2025·云南曲靖·一模）中学物理实验室常见的电流表、电压表都是由微安表改装而成的。某实验小组欲精准测出一个参数不清的微安表的量程和内阻，以便进行电表改装。 (1)该小组同学先用多用电表的欧姆挡“×10”倍率粗测微安表的内阻，示数如图甲所示，其粗测内阻为 Ω。 (2)用图乙所示的电路测量微安表量程和内阻。E为电源，为滑动变阻器，已知的阻值远大于，R为电阻箱。实验步骤如下： A．闭合，断开，调节，使微安表示数等于其量程； B．保持闭合，闭合，保持不变，调节R，使微安表示数等于I，然后读出R的值； C．重复步骤B，得到多组R与I的值，绘出图像，如图丙所示。 完成下列填空： ①闭合之前，应使的滑片移至 （填“a”或“b”）端。 ②由图丙可得微安表量程为 μA，微安表内阻为 Ω。 ③用此方法测出的微安表的内阻 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1)110Ω (2) b 500 100 小于 【解析】（1）由于多用电表使用的是欧姆挡“×10”倍率，故待测电阻的阻值为 （2）[1]闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，闭合之前，应使的滑片移至b端 [2] [3]已知的阻值远大于，因此在闭合后，可认为电路中通过的电流保持不变，保持不变，闭合，调节R，使微安表读数等于I，则有 整理可得 由丙图可得， 解得， [4] 由于闭合后，电路总电流仍为，则当微安表半偏时，即读数为时，认为此时通过电阻箱的电流也为，设此时电阻箱的阻值为，则微安表内阻的测量值为 考虑到闭合后，由于电阻箱的并联，使得电路总电阻变小，电路总电流增大；则当微安表半偏时，即读数为时，此时通过电阻箱的实际电流大于，由于微安表与电阻箱并联，分到的电流与电阻成反比，则有 可知微安表内阻的测量值小于真实值。 【变式7】电流表 7．（2025·广东肇庆·二模）某实验小组测量一电源的电动势及内阻，电动势在8~10V之间，内阻在1~3Ω之间，由于电流表和电压表量程较小，需要用提供的定值电阻进行改装，实验电路图如图甲所示。 （1）电路设计：电压表程为0~5V，内阻RV=5kΩ，要把它改装成量程为0~10V的电压表，其中a处定值电阻应该选用的是 。（填正确答案标号） A定值电阻R1=1kΩ B．定值电阻R2=5kΩ C．定值电阻R3=25kΩ （2）电流表量程为0~3A，内阻RA=0.3Ω，b处定值电阻选用的是R4=0.15Ω，则当电流表的示数如图乙所示时，电流表的读数为 A，通过电源的电流为 A。 （3）实物连线：用笔画线代导线，将图丙所示实物图连接成完整电路 。 （4）采集数据：调节滑动变阻器，得到一系列电压表示数与电流表示数一一对应的数据。 （5）数据处理：根据实验数据，作出U—I图像如图丁所示。 （6）得到结论：根据对电路结构的理解，实验数据和U—I图像的处理，得到该电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留三位有效数字） 【答案】 B 1.20 3.60 9.60 1.23 【解析】（1）[1]电压表量程为0~5V，内阻，要把它改装成量程为0~10V的电压表，串联的电阻设为R，则 解得 故a处定值电阻应该选用的是R2，故选B。 （2）[2][3]电流表与定值电阻并联，由图乙可知电流表的示数为1.20A，此时有 可得 则通过电源的电流为 （3）[4]电路连线如图 （6）[5][6]结合电路图，有 且 则有 结合U-I图像可得， 解得， 【变式8】电压表 8．（2025·重庆·模拟预测）小开同学要把一个电流计（满偏电流为，内阻未知）改装成一个量程为的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中为总阻值较大的滑动变阻器。连接好电路后，小开同学进行了如下实验操作： ①开关闭合之前将、调到最大值； ②只闭合开关，将由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流； ③保持不变，再闭合，调节电阻箱的值，使电流计读数等于，同时记录下此时电阻箱的读数为。 (1)根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为 ； (2)小开同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为的电压表，需要串联一个 的电阻； (3)小开同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表量程为 V（保留两位有效数字），改装电表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）； (4)要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻即可，其中 。 【答案】(1)120 (2)5880 (3) 6.4 偏小 (4) 【解析】（1）由题意，根据部分电路欧姆定律可得 可得待测电流计的内阻为 （2）将电流表改装成量程为的电压表，需要串联电阻的阻值为 （3）[1]图乙标准电压表的示数为3.2V，毫安表的读数为0.50mA，即对应改装表的电压为3.2V，则改装后电压表量程为 [2]因为改装后的电压表量程偏大，可能的原因是因为电流计内阻的测量值比真实值偏小。 （4）由于改装后的量程为6.4V，则改装后的电表的电阻为 而正确量程下，电表的内阻应为 要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻即可，故 即 1．（2024·浙江·高考真题）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。 (1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点，电源频率为，打下计数点3时小车速度为 （保留三位有效数字）。 (2)下列说法正确的是_____（多选） A．改变小车总质量，需要重新补偿阻力 B．将打点计时器接到输出电压为的交流电源上 C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D．小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车 (3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为，测得两个光电门间距为x，用游标卡尺测量遮光条宽度d，结果如图2所示，其读数 mm，则滑块加速度 （用题中所给物理量符号表示）。 【答案】(1)0.390 (2)CD (3) 10.00 【解析】（1）相邻计数点间的时间间隔T=0.1s打计数点3时的速度 （2）A．平衡摩擦力时满足 两边质量消掉，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，选项A错误； B．电火花计时器需要接220V交流电源，选项B错误； C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线根长木板保持平行，选项C正确； D．小车应尽量接近打点计时器，并应该先接通电源后释放小车，以充分利用纸带，选项D正确。 故选CD。 （3）[1]遮光条宽度d=10mm+0.05mm×0=10.00mm [2]经过两光电门时的速度分别为 根据 解得 2．（2024·广西·模拟预测）阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图甲所示，绕过定滑轮的细线上悬挂质量均为M的重球A和B，在B下面再挂质量为m的重物C，由静止开始释放，验证机械能守恒（重力加速度为g）。 (1)如图乙所示，实验中使用直尺与三角板测得重球A的直径d= mm。 (2)某次实验中测得重球A经过光电门的时间为t，则重球A上升h时的瞬时速度为 ；系统重力势能减少量= 。（用m、M、h、d、t、g表示） (3)若满足关系 （用m、M、h、d、t、g表示），即可验证机械能守恒定律。 【答案】(1)9.0 (2) (3) 【解析】（1）由图可知，直尺分度值为1mm，所以直径为 （2）[1][2]重球A上升h时的瞬时速度为 系统重力势能减少量 （3）若系统减小的重力势能等于系统增加的动能即为机械能守恒，即 整理得 3．（2024·山东烟台·一模）图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下： ①用天平测量滑块和遮光条的总质量、重物的质量，用游标卡尺测量遮光条的宽度； ②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平； ③用米尺测量初始时遮光条与光电门间距； ④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间； ⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。 回答下列问题： (1)测量时，某次游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为 cm； (2)根据实验得到的数据，以 （选填“”或“”）为横坐标，以为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为，若实验测得，则滑块和桌面间的动摩擦因数为 （用k、g、d表示）。 【答案】(1)0.960 (2) 【解析】（1）游标卡尺的示数为 （2）[1]滑块经过光电门时速度为 由，可得 即根据实验得到的数据，以为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像。 [2]由可知，该图像的斜率为k，则 设绳子拉力为F，对滑块应用牛顿第二定律 对重物应用牛顿第二定律 联立可得 因为m=2M，解得滑块和桌面间的动摩擦因数为 4．（2025·云南·模拟预测）物理探究课上，某同学用如图甲所示的装置进行实验，他在斜面上垂直安装了光电门1和光电门2，将一安装了遮光条的小滑块放置于斜面顶端，由静止释放，小滑块通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，光电门1和2之间的距离为L，遮光条的宽度为b，。 (1)该同学用游标卡尺测得的遮光条的宽度b如图乙所示，则 cm。 (2)滑块在斜面上运动的加速度大小为 ，光电门1到斜面的顶端的距离为 。（均用题中给出的物理量的符号表示） 【答案】(1)0.230 (2) 【解析】（1）由图乙可知 （2）[1]滑块通过两个光电门时的速度分别为 滑块由光电门1运动到光电门2过程有 联立求得 [2]设光电门1到斜面顶端的距离为x，则有 求得 5．（24-25高二上·浙江衢州·期末）如图1是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。实验时气垫导轨调至水平，细线与导轨平行，一端与滑块上的力传感器连接，另一端跨过滑轮悬挂槽码，将滑块由静止释放，记录力传感器的示数F，测量滑块（含遮光条和力传感器）的质量M，改变滑块或槽码的质量重复实验。 (1)该实验 （填“需要”或“不需要”）满足槽码质量远小于滑块质量M；细线与滑轮的摩擦力对实验探究 （填“有”或“没有”）影响。 (2)如图2所示，游标卡尺测量遮光条的宽度 mm。某次实验，计时器显示遮光条通过光电门1的时间7.0ms，则滑块通过光电门1的速度约为 m/s。（结果保留2位有效数字） (3)两同学分别用上述装置探究加速度与质量的关系，以滑块的质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，绘出图像如图3所示，下列说法正确的是______。 A．滑块质量 B．槽码质量 C．遮光条宽度 D．光电门1、2的间距 【答案】(1)不需要 没有 (2) 5.75 0.82 (3)B 【解析】（1）[1]本实验细绳上连有力传感器，可以准确测出绳的张力，故不需要用近似替代法，即不需要满足槽码质量远小于滑块质量； [2]本实验是探究牛顿第二定律，则只需要准确测出小车的合外力、小车的加速度、小车的质量即可，故细线与滑轮的摩擦力对实验探究没有影响； （2）[1]20分度的游标卡尺精度为0.05mm，遮光条的宽度 [2]计时器显示遮光条通过光电门1的时间7.0ms，则滑块通过光电门1的速度约为 （3）根据图像可知与成正比，可知在所受外力一定的条件下，与成反比；力传感器的示数F，对滑块由由牛顿第二定律 可得 由图可知甲图的斜率较大，即甲较大，图甲对应的牵引物的质量较小，即有；滑块质量是变量，而其它量（如遮光条宽度、光电门1、2的间距）根据题目信息无法比较。 故选B。 6．（2024·全国·模拟预测）验证力的平行四边形定则实验中，在竖直放置的木板上固定一张白纸。 (1)如图甲，点为三段细线、、的结点，绕过固定在木板上的定滑轮后悬挂4个钩码（每个钩码的重力为），用两个弹簧测力计互成角度地分别拉住细线、。记下两弹簧测力计的示数及、、的方向；不改变钩码的个数，改变两个弹簧测力计互成的角度，多次实验。以下说法正确的是（      ） A．图甲中拉细线的弹簧测力计的示数为3N B．弹簧测力计在使用前应校零 C．多次实验时每次点静止的位置可以不同 D．本实验采用的科学方法与“曹冲称象”成语故事中所用方法相同 (2)再在木板上放置一小滑轮，将细线绕过小滑轮，在、、三段细线上分别挂上3个、4个、5个相同的钩码，改变小滑轮的位置，平衡时如图乙所示。保持、细线下所挂钩码的个数不变，改变小滑轮的位置，要使装置平衡，细线下所挂钩码的个数的范围是 。 【答案】(1)BCD (2)（为整数） 【解析】（1）A．由题图甲可知弹簧测力计的最小分度值是0.2N，故读数为，A错误； B．为了减小力的大小的测量误差，弹簧测力计在使用前应校零，B正确； C．每次实验时只需要使结点受到的三段细线的拉力的合力为零，不需要使点静止在同一位置，C正确； D．本实验采用的科学方法是“等效替代法”，与“曹冲称象”成语故事中所用方法相同，D正确。 故选BCD。 （2）设一个钩码的重力大小为，则细线、上的拉力大小分别为 它们的合力大小等于细线OB上的拉力大小F。由 可得 故细线下所挂钩码的个数的范围是 （为整数） 7．（2023·河北·三模）三位同学想利用所学知识验证力的平行四边形定则，他们找来三个弹簧秤和一个轻绳（将其捆成绳结O），然后分别用弹簧秤钩住此绳结，保持三个弹簧秤与水平桌面平行并贴近桌面，绳结静止。最后记下绳结O的位置、三个弹簧秤的示数和三条细线的方向，如图甲所示。 (1)其中一个弹簧秤的读数如图乙所示， ； (2)下列说法正确的是______； A．弹簧秤在不超过弹性限度的前提下，读数应尽量大些 B．多次实验时，不必保证绳结O的位置不变 C．三个弹簧秤之间的夹角必须保证都是120° D．做力的图示时可以选取不同的标度 (3)如果 ，则验证了平行四边形定则。 【答案】(1)2.8； (2)AB (3)通过画力的图示，在误差范围内，如果其中任意两个力的合力与第三个力等大反向 【解析】（1）弹簧秤的最小示数为0.2N，弹簧秤的读数为2.8N。 （2）A．弹簧秤在不超过弹性限度的前提下，读数尽量大些可减小读数误差，A正确； B．每次实验只要保证结点静止即可，不必保证位置不变，B正确； C．不必三个弹簧秤之间的夹角必须保证都是120°，C错误； D．同一个题中做力的图示时应选用同样的标度，D错误。 故选AB。 （3）通过画力的图示，如果其中任意两个力的合力与第三个力等大反向，则可验证平行四边形定则。 8．（2024·云南文山·一模）某实验小组欲测定当地重力加速度大小，设计实验装置如图甲：将一细线上端固定于摇柄下端O点处，另一端连接一小钢球。转动摇柄可控制小钢球某段时间内在某一水平面做匀速圆周运动，在圆周上某处装一光电门。已知小钢球的直径为d，O点到钢球球心的距离为L。 (1)实验中用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则读数为 。 (2)某次实验中小球经过光电门时间为t，则对应圆周运动线速度大小为 ；若再测量出细线与竖直方向的夹角为α，则当地重力加速度大小为 （以上均用题中所给物理量符号表示） 【答案】(1)6.699/6.700/6.701 (2) 【解析】（1）螺旋测微器的读数为 （2）[1]小钢球经过光电门时的线速度大小为 [2] 根据牛顿运动定律有 联立解得 9．（2024·云南·模拟预测）某实验小组欲测定当地重力加速度大小，设计实验装置如图甲：将一细线上端固定于摇柄下端O点处，另一端连接一小钢球。转动摇柄可控制小钢球某段时间内在某一水平面做匀速圆周运动，在圆周上某处装一光电门。已知小钢球的直径为d，O点到钢球球心的距离为L。 (1)实验中用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则读数为 mm。 (2)某次实验中小球经过光电门时间为t，则对应圆周运动线速度大小为 ；该若再测量出细线与竖直方向的夹角为α，则当地重力加速度大小为 。（以上均用题中所给物理量符号表示） 【答案】(1)6.700 (2) 【解析】（1）螺旋测微器精度为0.01mm，故读数 （2）[1]小钢球的直径为d，小球经过光电门时间为t，则圆周运动线速度大小为 [2]设小球质量为m，由匀速圆周运动合力提供向心力，则有 联立以上，解得 10．（2024·河北·模拟预测）(1)观察电容器的充、放电现象的实验装置如图1所示。应选择的电流表表头为 （填“图2”或“图3”）。 (2)如图4所示为某品牌方块电池，小文同学分别用电路图5和电路图6测量此方块电池的电动势和内阻。他选用的器材有电压表（量程为15V、内阻未知），电流表（量程为0.6A、内阻等于0.5Ω），滑动变阻器R（0~100Ω）。规范实验并根据测量数据描绘的U-I图线分别得到如图7中Ⅰ、Ⅱ所示的图线。完成下列几个问题。 ①根据电路图5测量数据描绘的U-I图线应为图7中的 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）； ②根据题中条件，本次实验应选择 （填“图5”或“图6”）； ③综合分析可得该电源电动势为 V，内阻为 Ω。（保留3位有效数字） 【答案】(1)图2 (2) Ⅱ 图5 9.00（8.98~9.02） 0.500（0.460~0.540） 【解析】（1）在电容器的充、放电过程中，电流会先增大后减小，且可能会反向。题图2中的电流表指针指向中间，且左右两边都有刻度，说明它可以测量交变电流，即电流方向改变时，指针可以向左右两边偏转，因此适合本实验，而题图3中的电流表只能测量单向电流，不适合本实验，则应选择的电流表表头为题图2。 （2）[1]根据题中电路图5测量数据描绘的U-I图线中，斜率的绝对值等于电池内阻和电流表内阻之和，则斜率的绝对值较大，则应为题图7中Ⅱ； [2]根据题中条件，因为电流表内阻已知，则本次实验应选择题中电路图5； [3][4]根据闭合电路欧姆定律可得 结合图线Ⅱ可得该电源电动势为 内阻为 代入数据得 11．（2024·广东·高考真题）某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统，制作光源跟踪演示装置，实现太阳能电池板方向的调整，使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有：电源E（电动势3V）、电压表（V1）和（V2）（量程均有3V和15V，内阻均可视为无穷大）：滑动变阻器R：两个相同的光敏电阻和；开关S：手电筒：导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板，隔板两侧装有光敏电阻，电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出。控制单元对光照方向检测电路无影响。请完成下列实验操作和判断。 (1)电路连接。 图乙中已正确连接了部分电路，请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表（V）间的实物图连线 。 (2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试。 ①将图甲中R的滑片置于 端。用手电筒的光斜照射到和，使表面的光照强度比表面的小。 ②闭合S，将R的滑片缓慢滑到某一位置。（V）的示数如图丙所示，读数为 V，U2的示数为1.17V。由此可知，表面光照强度较小的光敏电阻的阻值 （填“较大”或“较小”）。 ③断开S。 (3)光源跟踪测试。 ①将手电筒的光从电池板上方斜照射到和。②闭合S。并启动控制单元。控制单元检测并比较两光敏电阻的电压，控制电动机转动。此时两电压表的示数，图乙中的电动机带动电池板 （填“逆时针”或“顺时针”）转动，直至 时停止转动，电池板正对手电筒发出的光 【答案】(1) (2) b 1.60 较大 (3) 逆时针 U1=U2 【解析】（1）电路连线如图 （2）①[1]为了保证电路的安全，实验开始前要使光敏电阻两端电压尽可能小，则R的滑片需置于b端。 ②[2][3]电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为1.60V；电压表U1比电压表U2的示数大，说明RG1＞RG2，由此可知表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大。 （3）[1][2]电压表的示数U1＜U2，说明RG1表面的光照强度比RG2表面的大，因此电动机带动电池板逆时针转动，直至U1=U2，时停止转动，电池板正对手电筒发出的光。 12．（2024·安徽·高考真题）某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 (1)开关闭合前，滑片P应移动到 （填“M”或“N”）端。 (2)根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至 。 (3)当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为 。（结果用U、I、、表示） (4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．将滑动变阻器的滑片P向M端滑动 (5)校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为 V。（保留2位有效数字） 【答案】(1)M (2)4000 (3) (4)A (5)0.86 【解析】（1）由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路，在开关S1闭合前，滑片P应移到M端； （2）当开关S2接b时，电压表量程为1V，根据欧姆定律 当开关S2接a时，电压表量程为3V，根据欧姆定律 其中 联立解得 （3）当开关S2接a时，根据欧姆定律 可得电流表G的内阻可表示为 （4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。 故选A。 （5）根据闭合电路欧姆定律 13．（2024·广东广州·模拟预测）某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。 (1)根据图（a）完成图（b）实物连线 ； (2)闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U； ①某次实验电阻箱的示数如图（c），其电阻大小为 Ω； ②根据实验数据作出的图像如图（d），则“橘子电池”电动势E = V，内阻r = kΩ。（结果均保留三位有效数字） (3)若仅提供如下规格的电表： 电压表V1（量程3 V，内阻约为3 kΩ）； 电压表V2（量程15 V，内阻约为10 kΩ）； 电流表A1（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω）： 微安表A2（量程300 μA，内阻约为100 Ω）； 为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是_______ A． B． C． D． 【答案】(1) (2) 11323.5 1.00 3.33/3.30/3.31/3.32/3.34/3.35/3.36 (3)D 【解析】（1）根据电路图连接实物图如图 （2）①[1]根据电阻箱的刻度及挡位可知读数为11323.5 Ω； ②[2][3]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 根据图像的斜率与截距可知 ， 解得 ， （3）AB．两选项中电路图采用的是伏阻法，测量得到的电源的内阻实际是电压表内阻与电源内阻的并联的等效电阻，因“橘子电池”的内阻与电压表内阻相差不多，故测量得到的电源的内阻相对误差较大，而“橘子电池”的电动势约为1 V，电压表的量程均太大，故AB错误； CD．两电路图采用的是安阻法，测量得到的电源的内阻实际是电流表内阻与电源内阻的串联的等效电阻，因“橘子电池”的内阻远大于电流表A1和微安表A2的内阻，故测量得到的电源的内阻相对误差较小，并且此方法测量电源的电动势无系统误差，由（2）的结果可知电路的最大电流约为300 μA，故选用微安表A2进行测量误差较小，故C错误，D正确。 故选D。 14．（2025·陕西宝鸡·一模）某同学在测电阻时的测量电路如图甲所示。实验时所使用电压表的量程为0~3V， 内阻为3000Ω； 电流表的量程为0~0.6A， 内阻为0.10Ω。电表读数如图乙所示。 (1)在图甲情况下， R的测量值R测为 Ω， 真实值R真是 Ω。（计算结果保留两位小数）； (2)相对误差的计算公式为， 电流表的内阻越小， 相对误差越 （填“大”或“小”）。 【答案】(1)5.20 5.10 (2)小 【解析】（1）电流表示数为I=0.50A，电压表示数为U=2.60V，可知电阻的测量值为 真实值 R真=R测-RA=5.10Ω （2）相对误差 可知电流表的内阻RA越小， 相对误差越小。 15．（2024·青海西宁·一模）某同学从多用电表内部拆出一个量程为的灵敏电流表，现要测量该表头的内阻（大于），实验室所提供的器材有： A．待测灵敏电流表G； B．电阻箱； C．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为0.5A）； D．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为0.1A）； E.干电池一节（电动势约为1.5V。内阻约为）； F.导线若干、开关两个。 该同学设计了如图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作： ①把滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关，并将电阻箱的阻值调到较大； ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使灵敏电流表满偏； ③保持开关闭合、滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，调整电阻箱的阻值，当灵敏电流表半偏时，电阻箱旋钮位置如图丙所示。 请回答下列问题： (1)滑动变阻器应选用 （填“”或“”）； (2)用笔画线代替导线将实物图乙补充完整 ； (3)该灵敏电流表的内阻为 ； (4)在操作无误的情况下，灵敏电流表内阻的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1) (2) (3)2596.0 (4)大于 【解析】（1）选择较小的滑动变阻器，断开与闭合时相比，滑动变阻器左侧部分的电压变化较小，测得的灵敏电流表内阻误差较小。所以滑动变阻器应选用。 （2）根据电路图，实物连接如图所示 （3）不考虑滑动变阻器左边部分电压的变化，当灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压与灵敏电流表两端的电压相等，则电阻箱的读数等于灵敏电流表的内阻，由图丙可知灵敏电流表的内阻为。 （4）在断开后，电路中的总电阻增大，总电流减小，滑动变阻器的左侧部分电压增大，则灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压略大于灵敏电流表两端电压，所以内阻的测量值大于真实值。 16．（2024·新疆河南·高考真题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 （把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 （填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡 （填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选 （填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻 （用、U和表示）； (4)测量得到，则待测电压表内阻 （结果保留3位有效数字）。 【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6 (2) a (3) (4)1.57 【解析】（1）[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项：将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。 故首先操作顺序为CAB。 [2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。 [3]读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“×100”的位置； [4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 （2）[1]图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即； [2]为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。 （3）通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为 （4）测量得到，带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$