专题12 电学实验（湖北专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

专题12 电学实验 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 测量电阻丝的电阻率 2022 命题逐渐引入动态过程的多维度分析，如通过 I-t 图像斜率判断电容器的充电速率变化，结合 U-R 图像验证欧姆定律的非线性修正，要求考生从图像中提取关键信息并建立微分方程。此外，电学实验常与信息技术交叉，如通过逻辑电路设计实现光控报警系统，体现跨学科思维的综合考查。 能力要求上，突出数学工具的工程化应用与逻辑推理的严谨性。考生需熟练运用线性拟合法处理伏安特性曲线数据，或通过逐差法分析电表改装实验的误差来源；部分试题引入微积分思想，如通过积分计算非均匀电场中的电势能变化，或利用导数求解电路极值问题。实验探究能力的考查力度显著增强，例如设计实验测量半导体二极管的正向伏安特性时，需结合传感器数据处理与误差分析，将控制变量法拓展至多变量耦合关系的研究。部分试题还引入复杂系统建模能力，如通过 “电 - 热 - 能” 转化链分析电阻丝的焦耳热损耗问题，或利用有限差分法简化非均匀电路中的电流分布计算，全面检验考生对物理规律的迁移能力与创新应用水平。 考点2 测量电源电动势和内阻 2021、2023、2025 考点01 测量电阻丝的电阻率 1．（2022·湖北·高考）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。 （1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为 mm。再用游标卡尺测得其长度L。 （2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。 R/Ω I/A /A-1 5.0 0.414 2.42 10.0 0.352 2.84 15.0 0.308 3.25 20.0 0.272 3.68 25.0 0.244 4.10 30.0 0.222 4.50 根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得 Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式 得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。 （3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留2位有效数字） （4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 3.700/3.699/3.701 6.0 12 3.0 偏大 【详解】（1）[1]用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，其读数为 （2）（3）[2][3][4][5]由电路可知，当将S2置于位置1，闭合S1时 即 由图像可知 解得， 解得 再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A，则 解得 根据 解得 （3）由（2）可知， （4）根据表达式因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表由相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏大。 考点02 测量电源电动势和内阻 2．（2025·湖北·高考真题）某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E= V（保留三位有效数字），r= Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果 （填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)保护 (2) (3) 1.47 1.3 (4)有 【详解】（1）R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 （2）根据闭合电路欧姆定律 化简可得 （3）[1][2]结合上述有 结合图（b）有， 解得， （4）当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 3．（2023·湖北·高考）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。    （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线 。   （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为 V（保留3位有效数字）、内阻为 （保留2位有效数字）。    （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 （保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值 （填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 1.58 0.64 2.5 偏小 【详解】（1）[1]实物连线如图：    （2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得 由图像可知E=1.58V内阻 （3）[4]根据 可得 由图像可知解得 （4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。 4．（2021·湖北·高考）小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组（电动势E不大于4.5 V、内阻r未知）、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻（用作保护电阻），开关S和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下： 第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R。 第二步∶取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻R0，记下电流表的示数I0。 第三步∶取下定值电阻R0，将n个（n=1，2，3，4，5）待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数In。 请完成如下计算和判断∶ （1）根据上述第二步，与R0、R1、E、r的关系式是= 。 （2）定义，则Y与n、R、R0、E的关系式是Y= 。 （3）已知R0=12.0Ω，实验测得I0=0.182 A，得到数据如下表∶ n 1 2 3 4 5 In/A 0.334 0.286 0.250 0.224 0.200 Y/A-1 2.500 1.998 1.495 1.030 0.495 根据上述数据作出图像，如图（b）所示，可得R= Ω（保留2位有效数字），同时可得E= V（保留2位有效数字）。 （4）本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值 影响（选填“有"或“无"）。 【答案】 2.0 4.0 无 【分析】本题考 查测定电源电动势以及电阻测量的实验，意在考查考生处理实验数据的能力。 第（1）问通过闭合电路欧姆定律写出关系式，变形即可得到的表达式；第（2）问结合题中的信息以及闭合电路欧姆定律整理出Y的表达式；第（3）问利用数形结合法解读出图像的斜率以及截距的物理意义，求出电源的电动势和定值电阻的阻值；第（4）问把电流表的内阻考虑进内之后列出关系式直接分析出电流表的内阻对Y测量值的影响即可。 【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律得 整理得 （2）[2]A、B间接入n个待测电阻后，由闭合电路欧姆定律得 又 由以上整理得 （3）[3][4]由 变形得结合图（b）得，，又，，解得， （4）[5]如果考虑电流表的内阻，则有 ，整理得显然电流表的内阻对Y的测量值没有影响。 1．（2025·湖北武汉武昌区·5月质检）实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。 (1)先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是 Ω； （选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。 (2)如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的 表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a端、b端时测得了两组数据，在坐标系中描点、连线作图，如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的 图线（选填①或②），已知电流表的内阻，由图线可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω，= Ω（以上结果均保留3位有效数字）。 【答案】(1) 2.0 不能 (2) 红 ① 1.40 0.900 2.00 【详解】（1）[1]多用电表的“×1”倍率的欧姆挡粗测定值电阻Rx的阻值，由图甲所示可知，对应的读数是2×1.0Ω=2.0Ω； [2]欧姆表有内置电源，不能用欧姆表直接测电源的内阻。 （2）[1]电流从多用电表的红表笔流入黑表笔流出，由图乙所示电路图可知，c端是多用表的红表笔； [2]根据图乙所示电路图，由欧姆定律可知，c接a时有 c接b时 [3][4][5]由图示图像可知，图线①斜率的绝对值大，则接b端时对应图丙中的①图线； 由图示图像可知，电源电动势E=1.40V 由图线①可知，斜率的绝对值 由图线②可知，斜率的绝对值代入数据解得r=0.900，Rx=2.00 2．（24-25高三·湖北九师联盟·期末）某同学想把量程为0~3V但内阻未知（约为几千欧）的电压表V改装成量程为0~15V的电压表，并进行校准。实验室提供的器材为： A．待测电压表V； B．电阻箱R（最大阻值为99999.9Ω）； C．最大阻值为100Ω的滑动变阻器； D．最大阻值为1000Ω的滑动变阻器； E.电源（电动势约15V，内阻很小）； F.开关S、导线若干。 (1)在改装前，需要对电压表内阻进行测量，他画出了甲、乙两个电路图，为能够尽可能减小测量误差，电路图应该选 （选填“甲”或“乙”），滑动变阻器R0应该选 （选填“C”或“D”）。 (2)选择好正确的电路原理图，连接线路（保持开关S断开），将电阻箱R的阻值调节为0，将滑动变阻器R0的滑片滑动到最左端，闭合开关S。调节滑动变阻器R0的滑片，使电压表满偏；保持滑动变阻器R0的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表半偏。如图丙所示，记下电阻箱的阻值R'= Ω，电压表内阻的真实值 （选填“大于”“等于”或“小于”）R'。 (3)为把该电压表改装成0~15V的电压表，需 （选填“串”或“并”）联一个阻值为 Ω的定值电阻R1。通过标准表检验发现当标准表为15V时，改装的电压表读数为14.7V，该同学猜想可能是由于内阻的测量值不准确导致的，为进行修正只需将定值电阻R1换为 Ω即可（结果保留一位小数）。 【答案】(1) 甲 C (2) 2500.0 小于 (3) 串 10000.0 9751.2 【详解】（1）[1][2]本实验采用半偏法测电阻，故应使用滑动变阻器的分压接法，若选乙图因电源电动势约15V，电压表内阻几千欧姆，即使选D让滑动变阻器达到最大1000Ω，也会让电压表的电压超量程，所以选择甲图合适，为便于调节滑动变阻器R0应该选C。 （2）[1]由丙图电阻箱的读数为2500.0Ω。[2]调节电阻箱R的阻值，则总电阻变大，干路电流减小，内阻和滑动变阻器右部分电压减小，电阻箱和电压表的总电压变大，即大于3V，当电压表的示数为1.5V时，电阻箱的电压大于1.5V，由于它们串联，所以电阻箱的电阻大于电压表的电阻，故电压表的实际阻值小于2500.0Ω。 （3）[1][2]为把该电压表改装成0~15V的电压表，根据欧姆定律 解得 需串联一个阻值为10000.0Ω的定值电阻。[3]改装后 又 得Ω。 3．（2025·湖北襄阳五中·三模）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，并想同时较准确测其在额定电流下的功率，可供选用的器材如下： 待测小灯泡L（规格“额定电流为，额定功率约为”）； 电流表（量程，内阻约为）； 电流表（量程，内阻）； 电压表（量程，内阻）； 标准电阻（阻值）； 标准电阻（阻值）； 学生电源（电动势约为，内阻不计）； 开关S及导线若干。 (1)实验时有两个滑动变阻器可供选择： A．阻值0到，额定电流 B．阻值0到，额定电流 本实验应选的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）。 (2)要求要完整地描绘出小灯泡L的伏安特性曲线，电压需从零开始，并在安全前提下较准确测出其在额定电流下的功率，在虚线框内画出满足要求的实验电路图，并在图上标明所选器材代号 。 (3)某次实验时，若电流表满偏时，电压表的读数如图所示，则电压表的读数为 V，灯泡额定功率为 W（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)B (2) (3) 2.60 4.6 【详解】（1）由于灯泡电阻故滑动变阻器应采用分压式接法，为了方便调节，应选用最大阻值与之相近的滑动变阻器B。 （2）电压需从零开始，滑动变阻器应采用分压式接法，且灯泡额定电流为0.5A，量程太大不适用，故需要电流表与并联改装成大量程电流表；由于灯泡额定电压 故需电压表与串联改装大量程电压表，综合以上可知电路图如下 （3）[1]题图可知电压表最小分度值为0.1V，故读数保留到百分位，即读数为2.60V，此时电压； [2]此时灯泡电流为 灯泡功率 联立解得 4．（2025·湖北襄阳五中·高考适应性（一））某学习小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻R0，待测电源，电阻箱R，多用电表一只，开关一个，导线若干。 (1)用多用电表“×10”的倍率挡进行 后测出了定值电阻R0的阻值，如图甲所示，则该定值电阻的阻值R0= Ω。 (2)然后用如图乙所示的电路测量电源的电动势和内阻，经正确操作后得到几组数据，并根据数据做出电压表示数U的倒数随电阻箱R的阻值的倒数变化的规律如图丙所示，则该电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若电压表的内阻为1000Ω，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果小数点后均保留1位数字） 【答案】(1) 欧姆调零 40 (2) 10 9.1 (3) 10.5 11.6 【详解】（1）[1]用多用电表测定值电阻的阻值，先对多用电表机械调零，再将选择开关调到电阻×10Ω挡，红黑表笔短接，进行欧姆调零。[2]由图可知，定值电阻的阻值R0=4×10Ω=40Ω （2）[1]根据闭合电路欧姆定律整理得由图丙可知 ， [2]图像斜率， （3）[1][2]由实验原理，电动势测量值，内阻测量值代入数据可得电源的电动势，内阻 5．（2025·湖北襄阳五中·适应考）某同学欲将内阻为Rg=98.5Ω、量程为Ig=100μA的电流表改装成欧姆表，并标记刻度和进行校准。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10kΩ），滑动变阻器R（最大阻值5000Ω），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 ，欧姆表改装好并完成欧姆调零后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为 Ω。 (2)标记欧姆表表盘刻度：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30μA和75μA，则a、b 处的电阻刻度分别为 kΩ、 kΩ。 (3)校准：红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0kΩ刻度；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。校准完成后，过一段时间再次欧姆调零后校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，但此时指针所指刻度为37.5 kΩ。某同学推测这是由于使用的电源电动势并不等于1.5V导致的。若该同学的推测为真，此时电源电动势为 V。（保留两位有效数字） 【答案】(1) 4900 (2) 35 5 (3)1.4 【来源】2025届湖北省襄阳市第五中学高三下学期适应考试三 物理试卷 【详解】（1）[1]电路如图所示 [2]根据闭合电路欧姆定律 ，解得 （2）[1][2] 根据闭合电路欧姆定律 ， 解得， （3）电阻箱的示数是35kΩ。同一刻度，电流强度相同，根据闭合电路欧姆定律得 解得 6．（2025·湖北荆州沙市中学·高三下模）某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻（电动势约为6V，内阻约为2Ω），实验原理如图所示，其中A为标准电流表，E为待测电池组，S为开关。R为滑动变阻器，R0是标准阻值为4.0Ω的定值电阻。已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=2.0kΩ，另有电阻箱R′（0~99999.9Ω），开关及导线若干。 (1)要想将此灵敏电流计改装成量程为6V的电压表，改装的方法是将灵敏电流计与电阻箱R′ 联，并将电阻箱的阻值调为 Ω。 (2)请将电路图补充完整 。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 改装电压表读数U/V 5.25 5.16 5.05 4.93 4.84 4.70 4.60 4.45 电流表读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 (3)某次测量的数据如表格所示，有同学了解到，“逐差法”不仅可以求匀变速直线运动的加速度，它实际上是线性关系数据处理的一般方法，如借鉴“逐差法”处理本次实验的数据，可以计算出电池组的内阻r= Ω（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1) 串 58000 (2)见解析 (3)1.63 【详解】（1）[1]改装成电压表，应串联一个电阻分压扩大量程，所以应和电阻箱串联； [2]串联的电阻值为 （2）电路图如图所示 （3）借鉴“研究匀变速直线运行”实验中计算加速度的方法（逐差法），采用1与5；2与6；3与7；4与8；两两组合，由E=U+I（r+R0），联立求出内阻，而后取其平均值 采用1与5时 采用2与6时 采用3与7时 采用4与8时 则内阻为 7．（24-25高二·湖北·5月联考）热敏电阻在自动控制领域有着广泛的应用，一汽车空调NTC热敏电阻传感器，其说明书给出的电阻随温度变化曲线如图甲所示，为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致，测量部分温度下的电阻，设计了如图乙所示的电路，可供选择的器材有。 待测热敏电阻 电源E（电动势1.5V，内阻r约为0.5Ω） 电阻箱R（阻值范围0~9999Ω） 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω） 滑动变阻器R2（最大阻值5000Ω） 微安表（量程100μA，内阻rA为4500Ω） 开关两个，温控装置一套，导线若干。 主要实验步骤如下： ①按图乙所示连接电路； ②断开、闭合，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针偏转到满偏刻度的三分之二； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合，调节电阻箱，使微安表指针满偏； ④记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题。 (1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用 选填“”或“。 (2)温度为0℃且微安表满偏时，电阻箱的读数如图丙所示，则电阻箱的接入电阻为 。 (3)温度为0℃时，热敏电阻的测量值为 结果保留到个位。 (4)查询资料得知，汽车空调系统利用该传感器检测蒸发箱温度，实现蒸发箱温度低于0℃时压缩机停止工作，以免蒸发箱温度低于0℃而结冰，冷气无法流通到车内。根据图甲，能使汽车空调系统正常工作的方案为___________。 A．与该热敏感电阻串联一个的电阻 B．与该热敏感电阻串联一个的电阻 C．与该热敏感电阻并联一个的电阻 D．与该热敏感电阻并联一个的电阻 (5)若考虑实验误差，则该热敏电阻的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1) (2)9000 (3)9000 (4)B (5)小于 【详解】（1）本实验采用类似半偏法的原理测量热敏电阻阻值。为了在实验过程中让与热敏电阻和微安表串联支路两端的电压在不同操作下变化尽可能小，需要滑动变阻器的阻值较小。因为滑动变阻器采用分压式接法时，其阻值越小，并联部分电阻变化对总电压的影响越小。所以滑动变阻器应选用； （2）观察电阻箱的读数，如图丙所示，电阻箱的接入电阻为 （3）断开时，根据欧姆定律有 闭合时，有 已知，联解得。 （4）由图甲可知，当温度为0℃时，热敏电阻的阻值较大。要实现蒸发箱温度低于0℃时压缩机停止工作，即需要在温度接近0℃时，电路中的总电阻达到一定值，使控制电路动作。与热敏电阻串联电阻会使总电阻增大，与热敏电阻并联电阻会使总电阻减小。当与热敏电阻串联一个电阻时，总电阻增大，根据图甲中热敏电阻随温度的变化关系，串联一个的电阻后，在温度接近0℃时能更好地满足控制要求。A选项串联电阻，总电阻变化相对较小，CD选项并联电阻会使总电阻减小，不符合要求。故选B。 （5）闭合前，微安表三分之二偏，则微安表所在支路满足闭合后，微安表满偏，则有 考虑实际情况，由于闭合，微安表所在支路的总电阻变小，则该支路与滑动变阻器并联后在干路中的分压变小，即，代入解得热敏电阻真实阻值，即测量值小于真实值。 8．（25届·湖北部分学校联考·三模）某段导体是由横截面相同、材料不同的两段导体。无缝连接而成，电阻率ρ₁已知，L₂的电阻率ρ₂未知。 (1)先用螺旋测微器测量其直径，如图甲所示，其读数d= mm。 (2)为了测量L₂的电阻率ρ₂，兴趣小组同学只有一只内阻较大的电压表，于是设计了如图乙所示电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图丙所示，则导体。的电阻率为 （用ρ₁表示）； (3)考虑电压表内阻影响带来的误差属于 （选填“偶然误差”或“系统误差”）。 【答案】(1)4.077/4.078/4.079 (2) (3)系统误差 【详解】（1）直径 根据电阻定律,有 （2）根据欧姆定律，有 联立可得 结合题图可知，导体、的电阻率之比 ，故 （3）电压表内阻影响带来的误差属于系统误差。 9．（2025·湖北省新八校协作体·三模）小李设计了如图甲所示的电路测量太阳能电池的电动势和内阻（电动势约为3V，内阻较小）。实验提供的器材如下： A、电流表A（量程为3mA，内阻为） B、电压表V（量程为3V，内阻约） C、滑动变阻器（最大电阻） D、定值电阻 E、导线、开关若干 (1)他的同学小明认为该电路不可行，其理由是 。 (2)请利用上述提供的实验器材在原图甲补全改进后的实验电路。 (3)根据图甲所示设计的电路，电流表A、电压表V的示数分别为I、U，可分析推导出表达式： （用、I、和电源的电动势E、内阻r表示，忽略电压表分流影响）。 (4)小李调节滑动变阻器测得多组数据，描绘出光照一定情况下电压U与电流I的关系，如图乙，由图像知当输出电流时，U与I成线性关系。则电池电动势 ，在满足U与I成线性关系的条件下，该电池的内阻 。（结果均保留两位有效数字） (5)当电流大于1.5mA时，随着电流增大，电池的内阻 （选填“增大”“减小”“不变”）；当电压表的示数为0.5V时，电池的输出功率为 W（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)，超出了电流表的量程。 (2) (3) (4) 2.9 7.3 (5) 增大 0.14/0.13 【详解】（1）由分析可知，电路中的电流最小值 超出了电流表的量程，故该电路不可行。 （2）在电流表A上并联一个小电阻，将电流表量程放大约100倍，补全改进后的实验电路如图所示 （3）根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 （4）取坐标和坐标代入上式，可得， （5）当电流大于1.5mA时，随着电流增大，图像斜率变大，所以内阻增大，当电压表的示数为0.5V时，电流为2.70mA，电池的输出功率为。 10．（24-25高三·湖北·二轮复习联考（二））某同学准备将一个量程为1V、内阻未知的电压表改装成一个电流表，在改装前需要先测量电压表的内阻。实验器材有： A．电压表V(量程为1V，内阻约为) B．滑动变阻器(最大阻值为) C．电阻箱R(阻值) D．电源E(电动势为3V，内阻不可忽略) E.开关、导线若干 (1)该同学设计了如图甲所示的电路图，实验步骤如下： ①按照电路图连接电路保持开关S断开 ②将电阻箱R的阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片滑动到最左端，闭合开关 ③调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表的示数为，此时电阻箱R的阻值为 ⑤断开开关S。 在步骤④中，电压表内阻的测量值为 ，电压表内阻的真实值 选填“大于”“等于”或“小于”测量值。 (2)按照图乙所示电路把电压表改装成有两个量程的电流表，其量程分别为和1A，根据所测电压表内阻和量程计算定值电阻的阻值R1及，在使用1A量程测量电流时，导线应接在 选填“A、 B”或“A、 C”：接线柱上；通过计算可知，两个定值电阻的阻值之和 结果保留三位有效数字。 (3)要对改装后量程为的电流表进行校准，把改装后的电流表与标准电流表串联后接入电路中，如图丙所示，当标准电流表读数为0.2A时，该改装的电流表读数 选填“大于”“等于”或“小于”。 【答案】(1) 1.0 小于 (2) A、B (3)大于 【详解】（1）[1]调节滑动变阻器使电压表示数为1.0V，后调节电阻箱，使电压表读数为0.5V，由于滑动变阻器阻值很小，此时可认为电压表的内阻与电阻箱的阻值相等，所以电压表内阻的测量值为；[2]实际上电阻箱的阻值增大时，回路的总电阻变大，干路电流减小，内阻和滑动变阻器右部分电压减小，电阻箱和电压表的总电压变大，即大于1V，当电压表的示数为0.5V时，电阻箱的电压大于0.5V，由于它们串联，所以电阻箱的电阻大于电压表的电阻，故电压表内阻的实际阻值小于。 （2）[1][2]接A、B和接A、C时等效电路如图所示 接A、B的量程 接A、C的量程 由于 所以接A、B的量程大于接A、C的量程，所以1A量程接A、B，代入数据解得。 （3）由于电压表内阻小于测量值，流过电压表的电流偏大，即改装后的电流表读数应大于0.2A。 11．（24-25高三·湖北·5月模拟）伏安法测电阻是重要的测量电阻的方法。 (1)常规测量方法如图甲所示，无论将P接a还是接b，考虑到电表内阻的影响，该实验都有系统误差，将P接b时，该误差产生的原因是 ，此时待测电阻的测量值 （填“>”“=”或“<”）真实值。 (2)①小杨同学改进了测量原理测量待测电阻Rx，电路图如图乙所示。其中A电源的电动势和内阻未知，B电源的电动势为E0，G为灵敏电流计（零刻度线在表盘正中央），当闭合开关S1和S2时，调节滑动变阻器R1，使得灵敏电流计指针不偏转，则此时a点的电势φa和b点的电势φb的关系为φa （填“>”“=”或“<”）φb。 ②已知灵敏电流计的电流方向从b到d时，电流计指针向右偏转，当闭合开关S1和S2时，电流计指针向左偏转，则要使电流计指针指在正中央，应 （填“增大R1”或“减小R1”）。 ③某次测量时，当电流计的读数为0时，电流表的读数为I，则待测电阻为 。 ④若电源B的内阻不能忽略，则待测电阻的测量值 （填“>”“=”或“<”）真实值。 【答案】(1) 电流表分压 > (2) > 增大R1 = 【详解】（1）[1][2]图甲中P接b时所用的是“内接法”，此时误差的根源是电流表有内阻并且与待测电阻串联，造成了“电流表分压”，此时待测电阻的测量值大于真实值。 （2）[1]当灵敏电流计的读数为0时，说明φb=φd，但由于电流是自a端经待测电阻Rx流向b端，故φa>φb； [2]电流方向从b到d时灵敏电流计指针向右偏，现实际却向左偏（即电流从d到b），说明d点电势偏高，要使电流计指针回到中央零点，就需降低d点电势，故Rx电压要减小，应增大R1； [3]电流计读数为0时，待测电阻上的电压为E0，通过待测电阻的电流为I，故待测电阻为； [4]若电源B具有内阻但此时又无电流流出（因G无偏转），则内阻上没有电流通过，也就没有内电压降，测得Rx仍等于其真实值，所以待测电阻的测量值等于真实值。 12．（24-25高三·湖北十堰·5月适应性）为了测量水柱的电阻率，设计了如图甲所示电路，所用实验器材有：电流表（量程为，内阻）、电压表（量程为或，内阻未知）、直流电源（电动势为）、滑动变阻器、开关和导线。 （1）先用游标卡尺测出圆柱形容器的内径如图乙所示，请读出内径 。然后在绝缘圆柱形容器左右两侧安装带有接线柱的可移动的薄金属板电极使两端密封，通过阀门将自来水灌满容器。 （2）请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路补充完整 。 （3）改变两电极间的距离，测量25时水柱在不同长度时的电阻。将水温升到50，重复测量。绘出25和50时水柱的图像，分别如图丙中图线I、II所示。 （4）若图线的斜率为，则自来水的电阻率表达式 （用、表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）另一小组为了使额定电压为的小灯泡正常工作，将该装置接在电压有效值为的交流电源上设计了图丁所示的电路图，理想变压器原、副线圈的匝数比为，人体的安全电流为，水温视为25℃不变，则两金属板电极间的距离至少为 ，才能使原线圈中的电流不超过人体的安全电流。（结果保留一位有效数字） 【答案】 6.40 高 0.8 【详解】[1]圆柱形容器的内径 [2]直流电源的电动势为，故电压表量程选择；由于电流表的内阻已知，电流表采用内接法时，可以消除系统误差，实物图如图所示 [3]根据电阻定律 其中 联立可得 若图线的斜率为，则自来水的电阻率表达式 [4]电阻率越小越容易导电，根据图像可知50℃的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。 [5]设变压器原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，由 可得 防触电装置的电阻 水温为25℃时，水柱的电阻为，由图丙得两金属板电极间的距离至少为。 13．（2025·湖北黄冈中学·二模）某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了如图甲所示实验电路图，，起保护电源作用。实验步骤如下： (1)该同学先把电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”），闭合开关之后，再把闭合于1处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表A的示数Ⅰ，再把示数Ⅰ换算为倒数，描绘得到如图乙所示的图像，可求得电源电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留2位有效数字） (2)该同学再把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U，为使图像更直观，应以 （填选项代号）为坐标画图像，来计算电源电动势和内阻，此时内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 A    B．    C． 【答案】(1) 最大 4.9/5.0/5.1 0.9/1.0/1.1 (2) C 偏小 【详解】（1）[1] 实验前，应该把电阻箱的阻值调至最大，使电流表支路电阻最大。 [2][3]根据闭合电路欧姆定律整理得所以，解得 （2）[1] 把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U，则实验数据应采用电压表示数和的阻值，根据闭合电路欧姆定律整理得为使图像更直观应以为纵轴、为横轴进行计算。故选C。 [2]此时忽略了电压表内阻的分流作用，内阻测量值偏小。 14．（2025·湖北·高三下学期考前信息卷一）某高中物理科技社团的同学发现电动天球仪中的小电机在所加电压低于某值时不工作，高于此值才能转动工作，该同学设计如下实验测量此小电机的具体内阻（查阅该电动天球仪说明书可知该电动机内阻在5Ω以下，工作电压在3.5V以下）。使用的器材如下： A．4.5V电池组 B．滑动变阻器R C．开关 D．导线 E．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ） F．电流表A（0~300mA，内阻约0.1Ω） 实验步骤如下： （1）利用多用电表测量小电机的内阻，应该选择多用电表的 （填“直流电流挡”、“直流电压挡”或“欧姆挡”）；使用多用电表前，需要 （填“机械调零”或“欧姆调零”）；选好挡位后进行小电机内阻的测量，该同学操作多用电表测量后示数如图a所示，可得小电机内阻为 Ω（结果保留2位有效数字）。 （2）为了更准确地测量小电机的内阻，请选择合适的连接方式，并在图b中补全 。 （3）调节滑动变阻器滑片，逐渐增大电压大小，发现小电机在电压0.5V左右时开始转动。 （4）调节滑动变阻器，获得多组电压表、电流表读数后，在I−U图像中描绘出数据点。 （5）从图c数据可知小电机的内阻为 Ω（结果保留2位有效数字）。 【答案】 欧姆挡 机械调零 3.5 2.5 【详解】[1]直接测量电机内阻，应选择欧姆挡； [2]无论选择什么挡位，都需要进行机械调零，然后选挡之后再进行欧姆调零； [3]为了准确测量，指针应尽量接近中间，因此选择“×1”挡，读数是3.5Ω； [4]测量小电阻应采用电流表外接的方法，再根据图像知电流、电压要从0开始调节，因此要选择分压式，电路如图所示 [5]小电机在电压0.5V左右时开始转动，由题图可知此时电流为0.20A，根据欧姆定律有r=2.5Ω。 15．（2025·湖北鄂东南联盟·模拟联考）物理兴趣小组的同学们在实验室发现一个标有“”的定值电阻，因某些原因“3”后面的两个数字看不清，现需确定其阻值。 (1)同学们首先用多用电表进行粗略测量，他们应选择多用电表的电阻 挡（选填“×1”、“×10”或“×100”）测量，经正确操作，表盘及指针位置如图甲所示，则该定值电阻阻值约为 。 (2)为了精确测量其阻值，同学们在实验室找到如下实验器材： 学生电源：直流输出 电流表A：量程为，内阻约为 电压表：量程为，内阻 电压表：量程为，内阻未知 定值电阻：阻值为 滑动变阻器：最大阻值为 开关一个、导线若干 同学们利用上述器材设计了一个实验方案，电路图如图乙所示，该实验方案存在的问题是________（单选，填选项前的字母）。 A．没用电流表测电流，无法测出 B．电压表V2内阻未知会带来较大系统误差 C．电压表V2指针偏转角度太小，不超过满偏刻度的 (3)针对以上问题请你设计一个实验方案，并在虚线框内画出电路图（标明各电子元件）。 【答案】(1) 300 (2)C (3) 【详解】（1）[1][2]多用电表测电阻，指针应在表盘的中央附近，被测电阻的大小是表盘示数乘以倍率，应选择多用电表的电阻“×10”挡；该定值电阻阻值约为 （2）AB．设电压表V1的示数为，电压表V2的示数为，则被测电阻两端的电压为 通过被测电阻的电流为 则被测电阻的阻值为 所以没用电流表测电流，能测出，电压表V2内阻未知不会带来系统误差，故AB错误； C．由于电压表量程为，内阻，被测电阻大约，则电压表V2指针偏转角度太小，不超过满偏刻度的，故C正确。故选C。 （3）定值电阻与被测电阻串联分压，两电压表的示数可以达到表盘中央附近，电路图如图 15．（2025·湖北·高三下新高考信息卷四）有一电动势约为3V、内阻约为几欧的电源，为较准确地测定这个电源的电动势和内阻，实验室提供了如下的实验器材： A．待测电源 B．电阻箱R（） C．电压表（量程0~3V） D．定值电阻（阻值约为十几欧） E.定值电阻（阻值约为一千欧） F.开关和导线若干 (1)为使测量结果尽量准确，定值电阻应选择 （填“D”或“E”）。 (2)该同学按照图甲所示的电路图连接实验电路，正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，。 则按图甲测得的电动势与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (3)由于定值电阻阻值未知，该同学又按照图丙所示的电路图连接实验电路，正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的 （填“”、“”、“”或“”）图像如图丁所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，。图丁与图乙作图所取单位一致，则可得该电池组的电动势 ，内阻 （均用、、、表示）。 【答案】(1)D (2)偏小 (3) 【详解】（1）待测干电池的电动势约为3V，内阻约为几欧，为了减小电压表的分流影响，定值电阻应选择小一些的阻值，故定值电阻应选用D。 （2）因为电压表分流，设电压表和R0并联的总电阻为R并，根据闭合电路欧姆定律有 变式得到 则有 即测量值比真实值偏小。 （3）[1]由题图甲所示电路图可知，电源电动势 整理得 为了使图像呈现线性关系，作出的应为图像； [2][3]根据题图甲，由闭合电路欧姆定律得 可得 则有， 解得， 结合上述可知，图像的斜率 纵轴截距 综合上述可以解得， 17．（25届·湖北·高三下·名校联盟四测）某光敏电阻的阻值随光照度的增加而减小（光照度E的单位为勒克斯），其阻值与光照度E的关系如图（a）所示。由于光敏电阻的阻值变化较大，导致测量结果不够精确。某同学设计了如图（b）的电路用以精确测量光照较强与较弱时光敏电阻的阻值。实验室提供器材如下： A．电流表A（量程，内阻为） B．电压表V（量程，内阻为） C．滑动变阻器R，最大阻值约为，额定电流为 D．定值电阻： E.光敏电阻 F.电源E，电动势（内阻不计） G.开关、及导线若干 (1)在图（b）中，电阻a应选 ，电阻b应选 （选填“”“”或“”）； (2)在测量过程中，当光照较弱为时，开关需处于 状态（选填“断开”或“闭合”）： (3)当光照较弱为时，调节滑动变阻器及开关，电压表读数为时，电流表读数为，此时光敏电阻的阻值为 （结果保留2位有效数字）： (4)当光照较强为时，调节滑动变阻器及开关，电压表读数为时，电流表读数为，此时光敏电阻的阻值为 （结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) (2)断开 (3) (4) 【详解】（1）[1]由于电源电动势为10V，而电压表的量程为3V，为了使实验更准确，所以串联电阻a来增大电压表的量程，所以电阻a应选阻值较大的； [2]电流表A的量程只有3mA，故并联电阻b来增大电流表的量程，所以电阻b应选择相差较小的电阻。 （2）在测量过程中，当光照较弱为2lx时，由图（a）可知，此时光敏电阻的阻值约为，电压表串联后的量程为 所以，此时电路中的电流 若开关闭合，则电流表改装后的量程为 为了使测量结果更准确，开关应断开。 （3）由题意可知，此时开关断开，电压表读数为，电流表读数为，则 解得此时光敏电阻的阻值为 （4）当光照较强为8lx时，此时光敏电阻的阻值较小，电流较大，所以此时开关闭合，电压表读数为，电流表读数为，则 解得此时光敏电阻的阻值为 18．（2025·湖北·新高考信息卷（三））小明同学设计实验测量圆柱形磷酸铁锂电池的电动势和内阻： (1)为精确测量电池的电动势和内阻，设计图甲所示电路进行实验。实验中发现电压表示数变化范围较小，为方便读数将电压表换成数字万用表电压挡进行实验。记录数据后用计算机绘制得到如图丙所示的图像，表达式为，则该电池的内阻约为 Ω。 I/A 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 U/V 3.98 3.93 3.88 3.83 3.77 3.75 (2)利用图甲所示电路得到的电池内阻测量值 （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，原因是 （填“电压表分流”或“电流表分压”）。 (3)另一个同学改用图乙所示电路进行实验，定值电阻R0阻值已知，则接入R0的作用是 （填字母）。 A．保护电源 B．增大电压表示数变化的范围 C．与电流表串联改装成电压表 【答案】(1)0.24 (2) 大于 电流表分压 (3)AB 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知U-I图像斜率的绝对值等于内阻，结合表达式 故该电池的内阻约为0.24Ω。 （2）[1][2]题图甲中电流表相对于电源采用内接法，设电流表的内阻为RA，则有 可得 U-I图像斜率的绝对值等于 则有 故利用题图甲电路得到的电池内阻测量值大于真实值，原因是电流表分压。 （3）另一个同学改用题图乙电路进行实验，定值电阻R0阻值已知，则接入R0的作用是保护电源；将R0与内阻看成一个等效内阻，还可以起到的作用是增大电压表示数变化的范围。 故AB。 19．（25·湖北新八校协作体·高三下·5月联考）某实验小组的同学利用如图1所示的电路来测量直流恒流源的输出电流并进行相关测量。实验器材如下： A．待测直流恒流源（电源输出的直流电流保持不变，约为0.5A）； B．定值电阻（阻值约为6.0Ω）； C．电流表（量程0~3A，内阻为0.3Ω） D．电流表（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω） E.电阻箱（最大阻值99.99Ω） F.导线和开关若干 请回答下列问题： (1)电流表应选择 （填写仪器前的字母）。 (2)调节电阻箱R的阻值，电流表测得多组I值，并计算出数值。 ①根据测量数据，作出函数关系曲线如图2所示，图中直线截距为b，斜率为k，不考虑电流表内阻，则 ， （用b和k表示）； ②若考虑电流表内阻带来的系统误差，则测量值 真实值（填“>”、“=”或“<”）； (3)把一小灯泡接在恒流源和定值电阻两端，如图3所示，小灯泡伏安特性曲线如图4所示，若测得，，则小灯泡实际功率为 W（计算结果保留两位有效数字） 【答案】(1)D (2) ① ②= (3)0.29/0.30/0.31/0.32 【详解】（1）由于待测直流恒流源的电流约为0.5A，故电流表应选择D （2）[1][2]由欧姆定律得 整理得 由于图中直线截距为b，斜率为k，所以，解得， 若考虑电流表内阻带来的系统误差，则 解得 纵截距不变，所以测量值不变。 （3）小灯泡两端的电压为 解得 在图4中作出电源的I-U图像，图像的交点即为小灯泡的实际工作点，I1.68A，U1.8V，小灯泡的实际功率约为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 电学实验 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 测量电阻丝的电阻率 2022 命题逐渐引入动态过程的多维度分析，如通过 I-t 图像斜率判断电容器的充电速率变化，结合 U-R 图像验证欧姆定律的非线性修正，要求考生从图像中提取关键信息并建立微分方程。此外，电学实验常与信息技术交叉，如通过逻辑电路设计实现光控报警系统，体现跨学科思维的综合考查。 能力要求上，突出数学工具的工程化应用与逻辑推理的严谨性。考生需熟练运用线性拟合法处理伏安特性曲线数据，或通过逐差法分析电表改装实验的误差来源；部分试题引入微积分思想，如通过积分计算非均匀电场中的电势能变化，或利用导数求解电路极值问题。实验探究能力的考查力度显著增强，例如设计实验测量半导体二极管的正向伏安特性时，需结合传感器数据处理与误差分析，将控制变量法拓展至多变量耦合关系的研究。部分试题还引入复杂系统建模能力，如通过 “电 - 热 - 能” 转化链分析电阻丝的焦耳热损耗问题，或利用有限差分法简化非均匀电路中的电流分布计算，全面检验考生对物理规律的迁移能力与创新应用水平。 考点2 测量电源电动势和内阻 2021、2023、2025 考点01 测量电阻丝的电阻率 1．（2022·湖北·高考）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。 （1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为 mm。再用游标卡尺测得其长度L。 （2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。 R/Ω I/A /A-1 5.0 0.414 2.42 10.0 0.352 2.84 15.0 0.308 3.25 20.0 0.272 3.68 25.0 0.244 4.10 30.0 0.222 4.50 根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得 Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式 得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。 （3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留2位有效数字） （4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 考点02 测量电源电动势和内阻 2．（2025·湖北·高考真题）某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E= V（保留三位有效数字），r= Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果 （填“有”或“无”）影响。 3．（2023·湖北·高考）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。    （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线 。   （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为 V（保留3位有效数字）、内阻为 （保留2位有效数字）。    （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 （保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值 （填“偏大”或“偏小”）。 4．（2021·湖北·高考）小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组（电动势E不大于4.5 V、内阻r未知）、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻（用作保护电阻），开关S和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下： 第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R。 第二步∶取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻R0，记下电流表的示数I0。 第三步∶取下定值电阻R0，将n个（n=1，2，3，4，5）待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数In。 请完成如下计算和判断∶ （1）根据上述第二步，与R0、R1、E、r的关系式是= 。 （2）定义，则Y与n、R、R0、E的关系式是Y= 。 （3）已知R0=12.0Ω，实验测得I0=0.182 A，得到数据如下表∶ n 1 2 3 4 5 In/A 0.334 0.286 0.250 0.224 0.200 Y/A-1 2.500 1.998 1.495 1.030 0.495 根据上述数据作出图像，如图（b）所示，可得R= Ω（保留2位有效数字），同时可得E= V（保留2位有效数字）。 （4）本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值 影响（选填“有"或“无"）。 1．（2025·湖北武汉武昌区·5月质检）实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。 (1)先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是 Ω； （选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。 (2)如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的 表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a端、b端时测得了两组数据，在坐标系中描点、连线作图，如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的 图线（选填①或②），已知电流表的内阻，由图线可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω，= Ω（以上结果均保留3位有效数字）。 2．（24-25高三·湖北九师联盟·期末）某同学想把量程为0~3V但内阻未知（约为几千欧）的电压表V改装成量程为0~15V的电压表，并进行校准。实验室提供的器材为： A．待测电压表V； B．电阻箱R（最大阻值为99999.9Ω）； C．最大阻值为100Ω的滑动变阻器； D．最大阻值为1000Ω的滑动变阻器； E.电源（电动势约15V，内阻很小）； F.开关S、导线若干。 (1)在改装前，需要对电压表内阻进行测量，他画出了甲、乙两个电路图，为能够尽可能减小测量误差，电路图应该选 （选填“甲”或“乙”），滑动变阻器R0应该选 （选填“C”或“D”）。 (2)选择好正确的电路原理图，连接线路（保持开关S断开），将电阻箱R的阻值调节为0，将滑动变阻器R0的滑片滑动到最左端，闭合开关S。调节滑动变阻器R0的滑片，使电压表满偏；保持滑动变阻器R0的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表半偏。如图丙所示，记下电阻箱的阻值R'= Ω，电压表内阻的真实值 （选填“大于”“等于”或“小于”）R'。 (3)为把该电压表改装成0~15V的电压表，需 （选填“串”或“并”）联一个阻值为 Ω的定值电阻R1。通过标准表检验发现当标准表为15V时，改装的电压表读数为14.7V，该同学猜想可能是由于内阻的测量值不准确导致的，为进行修正只需将定值电阻R1换为 Ω即可（结果保留一位小数）。 3．（2025·湖北襄阳五中·三模）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，并想同时较准确测其在额定电流下的功率，可供选用的器材如下： 待测小灯泡L（规格“额定电流为，额定功率约为”）； 电流表（量程，内阻约为）； 电流表（量程，内阻）； 电压表（量程，内阻）； 标准电阻（阻值）； 标准电阻（阻值）； 学生电源（电动势约为，内阻不计）； 开关S及导线若干。 (1)实验时有两个滑动变阻器可供选择： A．阻值0到，额定电流 B．阻值0到，额定电流 本实验应选的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）。 (2)要求要完整地描绘出小灯泡L的伏安特性曲线，电压需从零开始，并在安全前提下较准确测出其在额定电流下的功率，在虚线框内画出满足要求的实验电路图，并在图上标明所选器材代号 。 (3)某次实验时，若电流表满偏时，电压表的读数如图所示，则电压表的读数为 V，灯泡额定功率为 W（计算结果保留两位有效数字）。 4．（2025·湖北襄阳五中·高考适应性（一））某学习小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻R0，待测电源，电阻箱R，多用电表一只，开关一个，导线若干。 (1)用多用电表“×10”的倍率挡进行 后测出了定值电阻R0的阻值，如图甲所示，则该定值电阻的阻值R0= Ω。 (2)然后用如图乙所示的电路测量电源的电动势和内阻，经正确操作后得到几组数据，并根据数据做出电压表示数U的倒数随电阻箱R的阻值的倒数变化的规律如图丙所示，则该电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若电压表的内阻为1000Ω，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果小数点后均保留1位数字） 5．（2025·湖北襄阳五中·适应考）某同学欲将内阻为Rg=98.5Ω、量程为Ig=100μA的电流表改装成欧姆表，并标记刻度和进行校准。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10kΩ），滑动变阻器R（最大阻值5000Ω），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 ，欧姆表改装好并完成欧姆调零后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为 Ω。 (2)标记欧姆表表盘刻度：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30μA和75μA，则a、b 处的电阻刻度分别为 kΩ、 kΩ。 (3)校准：红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0kΩ刻度；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。校准完成后，过一段时间再次欧姆调零后校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，但此时指针所指刻度为37.5 kΩ。某同学推测这是由于使用的电源电动势并不等于1.5V导致的。若该同学的推测为真，此时电源电动势为 V。（保留两位有效数字） 6．（2025·湖北荆州沙市中学·高三下模）某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻（电动势约为6V，内阻约为2Ω），实验原理如图所示，其中A为标准电流表，E为待测电池组，S为开关。R为滑动变阻器，R0是标准阻值为4.0Ω的定值电阻。已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=2.0kΩ，另有电阻箱R′（0~99999.9Ω），开关及导线若干。 (1)要想将此灵敏电流计改装成量程为6V的电压表，改装的方法是将灵敏电流计与电阻箱R′ 联，并将电阻箱的阻值调为 Ω。 (2)请将电路图补充完整 。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 改装电压表读数U/V 5.25 5.16 5.05 4.93 4.84 4.70 4.60 4.45 电流表读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 (3)某次测量的数据如表格所示，有同学了解到，“逐差法”不仅可以求匀变速直线运动的加速度，它实际上是线性关系数据处理的一般方法，如借鉴“逐差法”处理本次实验的数据，可以计算出电池组的内阻r= Ω（结果保留三位有效数字）。 7．（24-25高二·湖北·5月联考）热敏电阻在自动控制领域有着广泛的应用，一汽车空调NTC热敏电阻传感器，其说明书给出的电阻随温度变化曲线如图甲所示，为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致，测量部分温度下的电阻，设计了如图乙所示的电路，可供选择的器材有。 待测热敏电阻 电源E（电动势1.5V，内阻r约为0.5Ω） 电阻箱R（阻值范围0~9999Ω） 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω） 滑动变阻器R2（最大阻值5000Ω） 微安表（量程100μA，内阻rA为4500Ω） 开关两个，温控装置一套，导线若干。 主要实验步骤如下： ①按图乙所示连接电路； ②断开、闭合，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针偏转到满偏刻度的三分之二； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合，调节电阻箱，使微安表指针满偏； ④记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题。 (1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用 选填“”或“。 (2)温度为0℃且微安表满偏时，电阻箱的读数如图丙所示，则电阻箱的接入电阻为 。 (3)温度为0℃时，热敏电阻的测量值为 结果保留到个位。 (4)查询资料得知，汽车空调系统利用该传感器检测蒸发箱温度，实现蒸发箱温度低于0℃时压缩机停止工作，以免蒸发箱温度低于0℃而结冰，冷气无法流通到车内。根据图甲，能使汽车空调系统正常工作的方案为___________。 A．与该热敏感电阻串联一个的电阻 B．与该热敏感电阻串联一个的电阻 C．与该热敏感电阻并联一个的电阻 D．与该热敏感电阻并联一个的电阻 (5)若考虑实验误差，则该热敏电阻的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 8．（25届·湖北部分学校联考·三模）某段导体是由横截面相同、材料不同的两段导体。无缝连接而成，电阻率ρ₁已知，L₂的电阻率ρ₂未知。 (1)先用螺旋测微器测量其直径，如图甲所示，其读数d= mm。 (2)为了测量L₂的电阻率ρ₂，兴趣小组同学只有一只内阻较大的电压表，于是设计了如图乙所示电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图丙所示，则导体。的电阻率为 （用ρ₁表示）； (3)考虑电压表内阻影响带来的误差属于 （选填“偶然误差”或“系统误差”）。 9．（2025·湖北省新八校协作体·三模）小李设计了如图甲所示的电路测量太阳能电池的电动势和内阻（电动势约为3V，内阻较小）。实验提供的器材如下： A、电流表A（量程为3mA，内阻为） B、电压表V（量程为3V，内阻约） C、滑动变阻器（最大电阻） D、定值电阻 E、导线、开关若干 (1)他的同学小明认为该电路不可行，其理由是 。 (2)请利用上述提供的实验器材在原图甲补全改进后的实验电路。 (3)根据图甲所示设计的电路，电流表A、电压表V的示数分别为I、U，可分析推导出表达式： （用、I、和电源的电动势E、内阻r表示，忽略电压表分流影响）。 (4)小李调节滑动变阻器测得多组数据，描绘出光照一定情况下电压U与电流I的关系，如图乙，由图像知当输出电流时，U与I成线性关系。则电池电动势 ，在满足U与I成线性关系的条件下，该电池的内阻 。（结果均保留两位有效数字） (5)当电流大于1.5mA时，随着电流增大，电池的内阻 （选填“增大”“减小”“不变”）；当电压表的示数为0.5V时，电池的输出功率为 W（结果保留两位有效数字）。 10．（24-25高三·湖北·二轮复习联考（二））某同学准备将一个量程为1V、内阻未知的电压表改装成一个电流表，在改装前需要先测量电压表的内阻。实验器材有： A．电压表V(量程为1V，内阻约为) B．滑动变阻器(最大阻值为) C．电阻箱R(阻值) D．电源E(电动势为3V，内阻不可忽略) E.开关、导线若干 (1)该同学设计了如图甲所示的电路图，实验步骤如下： ①按照电路图连接电路保持开关S断开 ②将电阻箱R的阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片滑动到最左端，闭合开关 ③调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表的示数为，此时电阻箱R的阻值为 ⑤断开开关S。 在步骤④中，电压表内阻的测量值为 ，电压表内阻的真实值 选填“大于”“等于”或“小于”测量值。 (2)按照图乙所示电路把电压表改装成有两个量程的电流表，其量程分别为和1A，根据所测电压表内阻和量程计算定值电阻的阻值R1及，在使用1A量程测量电流时，导线应接在 选填“A、 B”或“A、 C”：接线柱上；通过计算可知，两个定值电阻的阻值之和 结果保留三位有效数字。 (3)要对改装后量程为的电流表进行校准，把改装后的电流表与标准电流表串联后接入电路中，如图丙所示，当标准电流表读数为0.2A时，该改装的电流表读数 选填“大于”“等于”或“小于”。 11．（24-25高三·湖北·5月模拟）伏安法测电阻是重要的测量电阻的方法。 (1)常规测量方法如图甲所示，无论将P接a还是接b，考虑到电表内阻的影响，该实验都有系统误差，将P接b时，该误差产生的原因是 ，此时待测电阻的测量值 （填“>”“=”或“<”）真实值。 (2)①小杨同学改进了测量原理测量待测电阻Rx，电路图如图乙所示。其中A电源的电动势和内阻未知，B电源的电动势为E0，G为灵敏电流计（零刻度线在表盘正中央），当闭合开关S1和S2时，调节滑动变阻器R1，使得灵敏电流计指针不偏转，则此时a点的电势φa和b点的电势φb的关系为φa （填“>”“=”或“<”）φb。 ②已知灵敏电流计的电流方向从b到d时，电流计指针向右偏转，当闭合开关S1和S2时，电流计指针向左偏转，则要使电流计指针指在正中央，应 （填“增大R1”或“减小R1”）。 ③某次测量时，当电流计的读数为0时，电流表的读数为I，则待测电阻为 。 ④若电源B的内阻不能忽略，则待测电阻的测量值 （填“>”“=”或“<”）真实值。 12．（24-25高三·湖北十堰·5月适应性）为了测量水柱的电阻率，设计了如图甲所示电路，所用实验器材有：电流表（量程为，内阻）、电压表（量程为或，内阻未知）、直流电源（电动势为）、滑动变阻器、开关和导线。 （1）先用游标卡尺测出圆柱形容器的内径如图乙所示，请读出内径 。然后在绝缘圆柱形容器左右两侧安装带有接线柱的可移动的薄金属板电极使两端密封，通过阀门将自来水灌满容器。 （2）请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路补充完整 。 （3）改变两电极间的距离，测量25时水柱在不同长度时的电阻。将水温升到50，重复测量。绘出25和50时水柱的图像，分别如图丙中图线I、II所示。 （4）若图线的斜率为，则自来水的电阻率表达式 （用、表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）另一小组为了使额定电压为的小灯泡正常工作，将该装置接在电压有效值为的交流电源上设计了图丁所示的电路图，理想变压器原、副线圈的匝数比为，人体的安全电流为，水温视为25℃不变，则两金属板电极间的距离至少为 ，才能使原线圈中的电流不超过人体的安全电流。（结果保留一位有效数字） 13．（2025·湖北黄冈中学·二模）某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了如图甲所示实验电路图，，起保护电源作用。实验步骤如下： (1)该同学先把电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”），闭合开关之后，再把闭合于1处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表A的示数Ⅰ，再把示数Ⅰ换算为倒数，描绘得到如图乙所示的图像，可求得电源电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留2位有效数字） (2)该同学再把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U，为使图像更直观，应以 （填选项代号）为坐标画图像，来计算电源电动势和内阻，此时内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 A    B．    C． 14．（2025·湖北·高三下学期考前信息卷一）某高中物理科技社团的同学发现电动天球仪中的小电机在所加电压低于某值时不工作，高于此值才能转动工作，该同学设计如下实验测量此小电机的具体内阻（查阅该电动天球仪说明书可知该电动机内阻在5Ω以下，工作电压在3.5V以下）。使用的器材如下： A．4.5V电池组 B．滑动变阻器R C．开关 D．导线 E．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ） F．电流表A（0~300mA，内阻约0.1Ω） 实验步骤如下： （1）利用多用电表测量小电机的内阻，应该选择多用电表的 （填“直流电流挡”、“直流电压挡”或“欧姆挡”）；使用多用电表前，需要 （填“机械调零”或“欧姆调零”）；选好挡位后进行小电机内阻的测量，该同学操作多用电表测量后示数如图a所示，可得小电机内阻为 Ω（结果保留2位有效数字）。 （2）为了更准确地测量小电机的内阻，请选择合适的连接方式，并在图b中补全 。 （3）调节滑动变阻器滑片，逐渐增大电压大小，发现小电机在电压0.5V左右时开始转动。 （4）调节滑动变阻器，获得多组电压表、电流表读数后，在I−U图像中描绘出数据点。 （5）从图c数据可知小电机的内阻为 Ω（结果保留2位有效数字）。 15．（2025·湖北鄂东南联盟·模拟联考）物理兴趣小组的同学们在实验室发现一个标有“”的定值电阻，因某些原因“3”后面的两个数字看不清，现需确定其阻值。 (1)同学们首先用多用电表进行粗略测量，他们应选择多用电表的电阻 挡（选填“×1”、“×10”或“×100”）测量，经正确操作，表盘及指针位置如图甲所示，则该定值电阻阻值约为 。 (2)为了精确测量其阻值，同学们在实验室找到如下实验器材： 学生电源：直流输出 电流表A：量程为，内阻约为 电压表：量程为，内阻 电压表：量程为，内阻未知 定值电阻：阻值为 滑动变阻器：最大阻值为 开关一个、导线若干 同学们利用上述器材设计了一个实验方案，电路图如图乙所示，该实验方案存在的问题是________（单选，填选项前的字母）。 A．没用电流表测电流，无法测出 B．电压表V2内阻未知会带来较大系统误差 C．电压表V2指针偏转角度太小，不超过满偏刻度的 (3)针对以上问题请你设计一个实验方案，并在虚线框内画出电路图（标明各电子元件）。 15．（2025·湖北·高三下新高考信息卷四）有一电动势约为3V、内阻约为几欧的电源，为较准确地测定这个电源的电动势和内阻，实验室提供了如下的实验器材： A．待测电源 B．电阻箱R（） C．电压表（量程0~3V） D．定值电阻（阻值约为十几欧） E.定值电阻（阻值约为一千欧） F.开关和导线若干 (1)为使测量结果尽量准确，定值电阻应选择 （填“D”或“E”）。 (2)该同学按照图甲所示的电路图连接实验电路，正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，。 则按图甲测得的电动势与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (3)由于定值电阻阻值未知，该同学又按照图丙所示的电路图连接实验电路，正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的 （填“”、“”、“”或“”）图像如图丁所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，。图丁与图乙作图所取单位一致，则可得该电池组的电动势 ，内阻 （均用、、、表示）。 17．（25届·湖北·高三下·名校联盟四测）某光敏电阻的阻值随光照度的增加而减小（光照度E的单位为勒克斯），其阻值与光照度E的关系如图（a）所示。由于光敏电阻的阻值变化较大，导致测量结果不够精确。某同学设计了如图（b）的电路用以精确测量光照较强与较弱时光敏电阻的阻值。实验室提供器材如下： A．电流表A（量程，内阻为） B．电压表V（量程，内阻为） C．滑动变阻器R，最大阻值约为，额定电流为 D．定值电阻： E.光敏电阻 F.电源E，电动势（内阻不计） G.开关、及导线若干 (1)在图（b）中，电阻a应选 ，电阻b应选 （选填“”“”或“”）； (2)在测量过程中，当光照较弱为时，开关需处于 状态（选填“断开”或“闭合”）： (3)当光照较弱为时，调节滑动变阻器及开关，电压表读数为时，电流表读数为，此时光敏电阻的阻值为 （结果保留2位有效数字）： (4)当光照较强为时，调节滑动变阻器及开关，电压表读数为时，电流表读数为，此时光敏电阻的阻值为 （结果保留2位有效数字）。 18．（2025·湖北·新高考信息卷（三））小明同学设计实验测量圆柱形磷酸铁锂电池的电动势和内阻： (1)为精确测量电池的电动势和内阻，设计图甲所示电路进行实验。实验中发现电压表示数变化范围较小，为方便读数将电压表换成数字万用表电压挡进行实验。记录数据后用计算机绘制得到如图丙所示的图像，表达式为，则该电池的内阻约为 Ω。 I/A 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 U/V 3.98 3.93 3.88 3.83 3.77 3.75 (2)利用图甲所示电路得到的电池内阻测量值 （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，原因是 （填“电压表分流”或“电流表分压”）。 (3)另一个同学改用图乙所示电路进行实验，定值电阻R0阻值已知，则接入R0的作用是 （填字母）。 A．保护电源 B．增大电压表示数变化的范围 C．与电流表串联改装成电压表 19．（25·湖北新八校协作体·高三下·5月联考）某实验小组的同学利用如图1所示的电路来测量直流恒流源的输出电流并进行相关测量。实验器材如下： A．待测直流恒流源（电源输出的直流电流保持不变，约为0.5A）； B．定值电阻（阻值约为6.0Ω）； C．电流表（量程0~3A，内阻为0.3Ω） D．电流表（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω） E.电阻箱（最大阻值99.99Ω） F.导线和开关若干 请回答下列问题： (1)电流表应选择 （填写仪器前的字母）。 (2)调节电阻箱R的阻值，电流表测得多组I值，并计算出数值。 ①根据测量数据，作出函数关系曲线如图2所示，图中直线截距为b，斜率为k，不考虑电流表内阻，则 ， （用b和k表示）； ②若考虑电流表内阻带来的系统误差，则测量值 真实值（填“>”、“=”或“<”）； (3)把一小灯泡接在恒流源和定值电阻两端，如图3所示，小灯泡伏安特性曲线如图4所示，若测得，，则小灯泡实际功率为 W（计算结果保留两位有效数字） / 学科网（北京）股份有限公司 $$