专题15 电学实验（湖南专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

专题15 电学实验 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 伏安法测量未知电阻 2025 五年考情显示，电阻测量与电源电动势测定构成命题核心，趋势聚焦测量方法的创新迁移、系统误差的深度溯源及多仪器协同的数字化升级。试题设计显著强化伏安法的技术拓展与误差精细化控制，例如结合图像法消除电表内阻影响，或利用差值法间接测量微安表内阻，甚至设计补偿电路完全消除系统误差。对电阻测量的考查更趋创新性与实际应用结合，涉及非平衡电桥测电阻丝温度系数、四探针法测半导体薄膜电阻率，或通过多用电表欧姆挡倍率切换分析中值电阻与电路等效原理。电源电动势测量方法持续深化，要求借助电压传感器绘制U-I图像并利用外推法精准确定截距和斜率，或创新设计双电源比较法消除电压表零偏误差。多用电表的功能开发成为热点，需理解内部电路结构解决挡位改装问题；高阶命题要求定量分析导线接触电阻、表笔氧化对测量结果的系统影响，并针对性设计校准方案，全面检验对电学测量本质的理解与复杂系统的科学探究素养。 考点2 测量电阻丝的电阻丝 2024 考点3 特殊方法测电阻 2023 考点4 测量电源的电动势和内阻 2021 考点5 用多用电表测量电学中的物理量 2022 考点01 伏安法测量未知电阻 1．（2025·湖南·高考）车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 （1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为__________。 （2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接__________。 （3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率__________（用R、a、b、c表示）。 （4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。 （5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在__________两端（填“”或“”）。 （6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则__________（填“大于”“小于”或“等于”）。 考点02 测量电阻丝的电阻丝 2．（2024·湖南·高考）某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。 （1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为________V，此时金属丝阻值的测量值R为________Ω（保留3位有效数字）； （2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值； （3）根据测量数据绘制R—p关系图线，如图（d）所示； （4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的________侧（填“左”或“右”）； （5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 考点03 特殊方法测电阻 3．（2023·湖南·高考）某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图（a）所示，为电阻箱，为半导体薄膜压力传感器，间连接电压传感器（内阻无穷大）． (1)先用欧姆表“”挡粗测的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是____; (2)适当调节，使电压传感器示数为0，此时，的阻值为_____（用表示）； (3)依次将的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数，所测数据如下表所示： 次数 1 2 3 4 5 6 砝码质量 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电压 0 57 115 168 220 280 根据表中数据在图（c）上描点，绘制关系图线_____； (4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用．在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力，电压传感器示数为，则大小是_____（重力加速度取，保留2位有效数字）； (5)若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力，此时非理想毫伏表读数为，则_____（填“>”“=”或“<”）． 考点04 测量电源的电动势和内阻 4．（2021·湖南·学业水平选择性）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）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，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和电流表示数，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，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、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。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，可得该电池的电动势和内阻。 考点05 用多用电表测量电学中的物理量 5．（2022·湖南·高考）小梦同学自制了一个两挡位（“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为调零电阻（最大阻值为），、、为定值电阻（），电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题： （1）短接①②，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数为；保持电阻滑片位置不变，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数变为，则______（填“大于”或“小于”）； （2）将单刀双掷开关与接通，此时欧姆表的挡位为______（填“”或“”）； （3）若从“”挡位换成“”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计G满偏刻度处）时，调零电阻的滑片应该______调节（填“向上”或“向下”）； （4）在“”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为的定值电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的；取走，在①②间接入待测电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的，则 ______。 一、实验题 1．（2025·常德一中·高考模拟）某实验小组自制了一个化学电池，想通过实验的方法测出该电池的电动势和内阻。实验器材如下：待测化学电池、毫安表mA（量程为25mA，内阻约1Ω）、电阻箱A（0~9.9Ω）、电阻箱B（0~999.9Ω）、开关S1、开关S2和导线若干。该实验小组设计的电路图如图甲所示。 (1)为了较准确地测出化学电池的内阻，该实验小组打算先测出毫安表mA的内阻，则电阻箱R1应选_________（选填“A”或“B”）。断开开关S1和S2，将R1调到最大；闭合开关S1，调节R1使毫安表mA的示数为15mA；再闭合开关S2，调节R2使毫安表mA的示数为10mA，此时R2=2.2Ω，则可以认为毫安表mA的内阻rg=_________Ω。 (2)断开开关S2，调节电阻箱R1的阻值为R，记录多组R和对应的毫安表mA的示数，作出如图乙所示的图像，由图像可知化学电池的电动势为________V（保留2位小数），内阻为________Ω（保留1位小数）；考虑到步骤(1)中测毫安表内阻的误差，该电池内阻的测量值________于（填“偏大”、“等于”或“偏小”）电池内阻的真实值。 2．（24-25高三下·湖南·大联考二模）为测定两节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材： A．待测的干电池，每节电池的电动势约为1.5V，内阻均小于0.1Ω B．电流表A1，量程0~3mA，内阻Rg1=10Ω C．电流表A2，量程0～0.6A，内阻Rg2=0.1Ω D．滑动变阻器R1（0~20Ω，10A） E.定值电阻R0=990Ω F.开关和导线若干 (1)某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是它设计了如图（a），（b）所示两个参考电路图，其中合理的是图___________。 (2)该同学从图中选出合理的实验电路后进行实验，利用测出的数据绘制出I1-I2图线（I1为电流表A1的示数﹐I2为电流表A2的示数。在初步分析电路时，R0所在支路的电流可忽略），如图（c）所示，已知图像的斜率大小为k，纵截距为b，则一节干电池的电动势E=___________，一节干电池的内阻r=___________（用题中所给的各物理量符号表示）。 (3)若考虑R0所在支路的电流，则可利用I1-I2图像（c）中斜率大小k，纵截距b计算得到内阻的真实值r0以及电动势的真实值E0﹐相较第（2）小问中内阻的测量值r，___________（用k，b表示）。 3．（24-25高三·湖南郴州·三测）伏安法测电阻是最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a时，该误差产生的原因是电压表的________。 (2)①小刘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，使得灵敏电流计不偏转，则此时a点的电势φa和b点的电势φb的关系为φa________φb。（选填“>”“=”或“<”） ②已知灵敏电流计的电流方向从d到b时，电流计向右偏转，当闭合开关S1和S2时，电流计向左偏转，则要使电流计指在正中央，应________。（选填“增大R1”或“减小R1”） ③某次测量，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________真实值。（选填“>”“=”或“﹤”） 4．（24-25高三·湖南常德·二模）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有： A．磁敏电阻（工作范围为）     B．电源（电动势为，内阻很小） C．电流表（量程为，内阻不计）     D．电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为）     F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 (1)电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用_____（填“”或“”）。 (2)按下列步骤进行调试： ①闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关向______（填“”或“”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向另一端闭合，测量仪即可正常使用。 (3)用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为时，待测磁场的磁感应强度为_____（结果保留两位有效数字）。 (4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 5．（2025·湖南永州·三模）一个同学想要测定某电源的电动势和内阻，所使用的器材有：待测电源、电流表A(量程0～0.6 A)、电流表A1(量程0～3A，内阻未知)、电阻箱R1(0～999.99 Ω)、滑动变阻器R2(0～10 Ω)、欧姆表、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个、导线若干。(计算结果均保留两位有效数字) (1)该同学先用欧姆表粗略测量电流表A的内阻，如图甲所示，欧姆表内部电源电动势为1.50 V，表盘中间刻线示数为“15”，欧姆表选取“×1”挡位时，欧姆调零后，将该欧姆表红、黑表笔接在电流表两接线柱上，则黑表笔应接在电流表______(选填“正”或“负”)接线柱，欧姆表指针偏转角度为满偏的，可知电流表A的内阻为______Ω。 (2)该同学又设计了如图乙所示电路进行实验操作。 ① 实物电路图有一处未连接好，请在图丙中补全电路______。 ② 利用该电路测电流表A的内阻：闭合开关K，将开关S与D接通，通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，读取电流表A的示数为0.40 A、电流表A1的示数为1.80 A，电阻箱R1的示数为1.00 Ω，则电流表A的内阻RA＝______Ω。 ③ 利用步骤②测得电流表A的内阻阻值后，继续测量电源的电动势和内阻：断开开关K，将开关S接C，调节电阻箱R1，记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数；多次调节电阻箱R1重新实验，并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。如图丁所示是由实验数据绘出的图像，由此求出电源电动势E＝______V、内阻r＝______Ω。 6．（25届湘豫名校高三·下·三模）学习小组将一量程为的微安表改装为较大量程的电流表，然后测量电源的电动势和内阻。已知微安表内阻，经计算后将一阻值合适的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图甲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)根据图甲和题中所给条件，将图乙中的实物连接。 (2)当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图丙所示，则微安表改装后的量程为___________mA。 (3)改装后电流表的总内阻为___________。 (4)把改装后的电表与待测电源连接成如图丁所示的电路（虚线框内是改装后的电表），测量电池的电动势与内阻。闭合开关前，电阻箱的阻值应先调到___________。（填“较大”“较小”或“任意值”） (5)按正确的步骤进行实验，记录电阻箱的阻值与微安表的读数。改变电阻箱的阻值，记录多组数据。在坐标纸中描点拟合直线，得到图像如图戊所示。根据图像所给的数据，可求出电池电动势___________V，内阻___________。 7．（2025·湖南长沙·一模）随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A．电源（电动势，内阻可忽略） B．电流表（满偏电流，内阻） C．电流表（量程，内阻约为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 (1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为___________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整___________。 (2)物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为___________W。（结果保留2位有效数字）。 (3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用___________（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：___________。 8．(24-25高三下·湖南沅澧共同体·一模)某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学为了探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最______（选填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表的示数为2.5mA，的示数为1.0mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为______kΩ。 (2)该同学通过探究得到热敏电阻随温度变化的规律如图乙所示，他利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丙所示，其中电源电动势E=6.0V，定值电阻R=1.1kΩ，长为l=50cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流I3.0mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液（热敏电阻）的温度为30℃，油液外热敏电阻的温度为70℃，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为______cm。 9．（25届高三下·湖南长沙邵阳多校联考·三模）某实验小组用伏安法测电阻的阻值（约1kΩ），设计了如图1所示电路图（电流表和电压表未画出），已知电源（电动势12V，额定电流2A，内阻约10Ω），滑动变阻器的最大阻值，电流表（量程0~10mA，内阻30Ω），电压表（量程0~10V，内阻约10kΩ）。 (1)为使测量尽可能准确，则电流表应采用________（填“内接法”或“外接法”）。 (2)若采用图1及（1）的连接方式得到电压表、电流表示数如图3、4所示，则________Ω（结果保留1位小数）。 (3)若实验时某同学操作不当，连成了如图2所示的电路图，电流表、电压表按（1）连接，则测量值________（填“>”“=”或“<”）真实值。 10．（2025·浙江温州·三模）某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材： A．多用电表（电压挡量程2.5V，内阻未知）； B．毫安表（量程200mA，内阻为）； C．定值电阻； D．定值电阻； E.滑动变阻器； F.电键和导线若干。 根据提供的器材，设计电路如图1所示。 (1)将毫安表与定值电阻改装成电流表如虚线框中所示，改装后的量程为______A； (2)为了精确测量，图中多用电表的右边表笔应接到______（选填“”或“”）处； (3)闭合电键，调节滑动变阻器滑片，多次记录多用电表的示数、毫安表的示数。其中一次测量时多用电表示数如图2所示，其读数为______V。 (4)作图线如图3所示，该干电池电动势______V；内阻______（以上结果均保留三位有效数字）。 11．（2025·湖南娄底·高三下二模）某研究小组要测量一未知电阻（约为几百欧姆）的阻值，设计了如图所示电路。器材有： 电源 电压表 滑动变阻器R（A：“0∼10Ω”或B：“0∼100Ω”） 电阻箱 开关、导线若干 (1)要使两端电压在实验过程中基本不变，滑动变阻器选______（选填“A”或“B”） (2)正确连线，实验操作如下： ①将滑动变阻器的滑片移到最左端，电阻箱调至合适阻值，合上开关； ②开关切换到，调节滑片使电压表示数为；再将开关切换到，保持滑片位置不变，当电阻箱调至时，电压表示数为。则______（保留一位小数）。 (3)本实验由于测量方法的原因存在系统误差，请说明一种产生误差的原因：____________ 12．(24-25高三下·湖南怀化多校联考·三模)为测量某新型材料的电阻率，某小组同学选取了一个圆柱体新型材料。主要实验步骤如下： （1）先用螺旋测微器测量圆柱体的直径，示数如图甲所示，其直径______mm。 （2）再用刻度尺测出圆柱体的长度为。 （3）用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至“×10”挡，进行欧姆调零后，将两表笔接待测电阻两端，发现指针偏转过小，此时应选______（选填“×1”“×10”或“×100”）挡重新进行测量，换挡后，______（选填“需要”“不需要”）欧姆调零，按照正确的操作后，读数如图乙所示，则该圆柱体的电阻为______。 （4）用如图丙所示的电路精确测量该阻值，滑动变阻器滑片置于端，先将接1，闭合，调节和，使电流表和电压表示数适当，电流表和电压表的示数分别为、；再将接2，保持______（选填“”或“”）不变，调节另一滑动变阻器，电流表和电压表示数分别为、，经计算得______。 （5）该新型材料的电阻率为______（用“、、”表示）。 13．（24-25高三·湖南天壹名校联盟·下期冲刺压轴大联考）2024年8月中南大学首次发布了新型硅基负极材料，标志着低成本高硅负极技术的重大突破，硅基负极电池内阻很小，电动势约为，某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势和内阻，设计了如下两组实验： (1)甲实验中，先将开关连接到“1”位置，闭合开关后调节R的阻值，记录多组U、I数据，绘制图像，得到U轴截距为、斜率大小为之后将开关连接到“2”位置，同样闭合开关后调节R的阻值，绘制图像，得到U轴截距为、斜率大小为则可知，该电源的电动势为________，内阻为________。 (2)该小组发现，利用该实验还可以测量出电压表的内阻为________（用、、、、表示，不一定全部用到）。 (3)乙实验中，闭合开关、，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录示数，示数，电阻箱示数，重复调节滑动变阻器和电阻箱，每次都使电流计G示数为0，记录电阻箱取不同值时对应的和的示数，做出图像，纵轴截距为电动势E，斜率为，可求出电源电动势和内阻，该方法测得的电动势与真实值相比________，内阻与真实值相比________（均填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 (4)两个实验中干路串联定值电阻的目的是减少因图像斜率过小造成的误差，若实验中发现定值电阻被短路，图像斜率过小，还可以将纵坐标与横轴的交点定为某一合适的正值，且适当________（填“增大”或“减小”）纵轴单位长度对应的数值来减小误差。 14．（25届·怀化·二模）测某遥控赛车电池E的电动势和内阻，其电动势约3 V，内阻约0.5 Ω。实验室有如下器材： A．电流表A1（量程0~1 A，内阻约为1 Ω） B．电流表A2（量程0~6 mA，内阻未知） C．滑动变阻器R1（阻值范围为0~20 Ω，允许最大电流为2 A） D．滑动变阻器R2（阻值范围为0~1 000 Ω，允许最大电流为2 A） E.电阻箱R3（0~9999.9 Ω） F.电源E1（电动势约为3 V，内阻约为5 Ω） G.灵敏电流计G H.定值电阻R0=2.5 Ω I.导线，开关 (1)某同学根据已有器材设计如图甲所示的电路图，滑动变阻器应选__________（填器材前的字母）。 (2)闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录A1示数I1，A2示数I2，电阻箱示数R3，重复调节电阻箱和滑动变阻器的阻值，每次都使电流计G示数为0，并记录不同电阻箱阻值所对应的A1示数和A2示数，作出电流表A2示数与电阻箱R3的示数的乘积I2R3和电流表A1的示数I1的图像即I2R3—I1图像，如图乙所示，则被测电源的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω（结果均保留两位小数）。 (3)用以上方法测量的电动势E测______E真（选填“＜”或“＞”或“＝”），测量的内阻r测______r真（选填“＜”或“＞”或“＝”）。 15．（2025·湖南岳阳·高三下二模）充电宝是跟蓄电池、干电池一样的可移动直流电源。某款充电宝的电动势E约为5V，内阻r约为0.25Ω。现有实验器材：量程为3V的电压表，量程为0.6A的电流表，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R′，开关S，导线若干。 (1)①甲同学采用图甲进行实验，图甲已完成部分电路连线，最后一步连线时，他将接线端a连接到B，然后进行实验，记录多个电压表和电流表的示数，作出U-I图线，如图乙所示。则该充电宝的电动势E=___________V（保留2位有效数字），内电阻r=___________Ω（保留2位有效数字）。 ②实验完成后，甲同学又将接线端a改接C进行实验，并在同一图中作出两次实验的U-I图线，图丙用于理论分析。在电压表、电流表都为理想电表的情形下，两次U-I图线应为同一图线，请在图丙中画出该图线__________。 (2)乙同学认为，如果按照甲同学的实验设计操作，由于电压表内阻有限，电路测量是有一定误差的，于是她设计了图丁所示的电路来测量充电宝的电动势E和内阻r。均匀电阻丝XY长1.0m，电阻8.0Ω，标准电池A电动势为8.0V、内电阻0.50Ω。 ①开关S断开，当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零，则充电宝B的电动势E=___________V（保留3位有效数字）； ②开关S闭合，滑片J移至XJ=0.76m处时电流表G示数为零，则充电宝B的内电阻r=___________Ω（保留2位有效数字）。 16．（2025·湖南长沙周南中学·高三下二模）导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为的圆柱体导电玻璃器件，上面标有“3V”的字样，主要步骤如下，完成下列问题。 (1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图甲所示，则直径______。 (2)然后用欧姆表挡粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的电阻约为______。 (3)为精确测量导电玻璃的电阻在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材： A．电流表（量程为，内阻约为） B．电流表（量程为，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 E.滑动变阻器R（）一只 F.电压表（量程为，内阻） G.蓄电池（电动势为，内阻很小） H.开关S一只，导线若干 设计电路图如图所示，表1应选______，表2应选______（填写选项前面的字母序号）。 (4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值______（用字母表示，可能用到的字母有长度、直径、电流表、的读数、，电压表读数，电阻值、、、、）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题15 电学实验 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 伏安法测量未知电阻 2025 五年考情显示，电阻测量与电源电动势测定构成命题核心，趋势聚焦测量方法的创新迁移、系统误差的深度溯源及多仪器协同的数字化升级。试题设计显著强化伏安法的技术拓展与误差精细化控制，例如结合图像法消除电表内阻影响，或利用差值法间接测量微安表内阻，甚至设计补偿电路完全消除系统误差。对电阻测量的考查更趋创新性与实际应用结合，涉及非平衡电桥测电阻丝温度系数、四探针法测半导体薄膜电阻率，或通过多用电表欧姆挡倍率切换分析中值电阻与电路等效原理。电源电动势测量方法持续深化，要求借助电压传感器绘制U-I图像并利用外推法精准确定截距和斜率，或创新设计双电源比较法消除电压表零偏误差。多用电表的功能开发成为热点，需理解内部电路结构解决挡位改装问题；高阶命题要求定量分析导线接触电阻、表笔氧化对测量结果的系统影响，并针对性设计校准方案，全面检验对电学测量本质的理解与复杂系统的科学探究素养。 考点2 测量电阻丝的电阻丝 2024 考点3 特殊方法测电阻 2023 考点4 测量电源的电动势和内阻 2021 考点5 用多用电表测量电学中的物理量 2022 考点01 伏安法测量未知电阻 1．（2025·湖南·高考）车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 （1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为__________。 （2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接__________。 （3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率__________（用R、a、b、c表示）。 （4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。 （5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在__________两端（填“”或“”）。 （6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则__________（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 8000 见解析 大于 【详解】（1）[1]多用电表选择开关旋转到“”挡，故根据图1可知读数为； （2）[2]长方体导电水泥块样品的电阻，故采用电流表内接法；实验中要求滑动变阻器采用分压接法，故连接实物图如图 （3）[3]根据电阻定律 可知 （5）[4]根据图3可知压力越大电阻率越小，即电阻越小；回路中电流增加，电压增加，电压减小，而报警器在两端电压大于或等于时启动，故应将报警器并联在两端； （6）[5]电源电动势E减小，要使报警器启动，即两端电压要仍为3V，根据串联分压有 可知E减小需要R1更小，又因为F越大R1越小，可知F1需要大于F0。 考点02 测量电阻丝的电阻丝 2．（2024·湖南·高考）某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。 （1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为________V，此时金属丝阻值的测量值R为________Ω（保留3位有效数字）； （2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值； （3）根据测量数据绘制R—p关系图线，如图（d）所示； （4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的________侧（填“左”或“右”）； （5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 1.23/1.24/1.25/1.26 12.3 右 小于 【详解】（1）[1]电压表量程为0—3V，分度值为0.1V，则电压表读数需估读一位，读数为1.23V，范围在1.23—1.26V均可。 [2]根据欧姆定律可知，金属丝的测量值 （4）[3]根据图（d）可知气压越小电阻越大，再根据U = IR 可知压强p减小，则电阻R增大，故电压增大，电压表的指针位置应该在题图（c）中指针位置的右侧。 （5）[4]电流表采用外接法会导致电压表分流，即， 即I测偏大，故R测 < R真。 考点03 特殊方法测电阻 3．（2023·湖南·高考）某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图（a）所示，为电阻箱，为半导体薄膜压力传感器，间连接电压传感器（内阻无穷大）． (1)先用欧姆表“”挡粗测的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是____; (2)适当调节，使电压传感器示数为0，此时，的阻值为_____（用表示）； (3)依次将的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数，所测数据如下表所示： 次数 1 2 3 4 5 6 砝码质量 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电压 0 57 115 168 220 280 根据表中数据在图（c）上描点，绘制关系图线_____； (4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用．在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力，电压传感器示数为，则大小是_____（重力加速度取，保留2位有效数字）； (5)若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力，此时非理想毫伏表读数为，则_____（填“>”“=”或“<”）． 【答案】(1)1000/1000.0 (2) (3) (4)1.7×10-2 (5)> 【详解】（1）欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω （2）当电压传感器读数为零时，CD两点电势相等，即 即 解得 （3）绘出U-m图像如图 （4）由图像可知，当电压传感器的读数为200mV时，所放物体质量为1.75g，则 （5）可将CD以外的电路等效为新的电源，电动势E＇，内阻r＇，CD两点电压看做路端电压，因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大，此时电压传感器读数 当读数为U＇=200mV时，实际CD间断路（接理想电压传感器时）时的电压等于E＇大于200mV，则此时压力传感器的读数F1>F0。 考点04 测量电源的电动势和内阻 4．（2021·湖南·学业水平选择性）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）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，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和电流表示数，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，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、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。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，可得该电池的电动势和内阻。 【答案】 【详解】（2）[1]开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的端。 （4）[2]设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知 整理得 结合图象的斜率和截距满足， 解得电源电动势和内阻为， （5）[3]实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图 原理的简单说明： ① 将开关置于位置，读出电流表示数； ② 将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为，读出此时角度θ ； ③ 此时，即可求得的数值。 考点05 用多用电表测量电学中的物理量 5．（2022·湖南·高考）小梦同学自制了一个两挡位（“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为调零电阻（最大阻值为），、、为定值电阻（），电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题： （1）短接①②，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数为；保持电阻滑片位置不变，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数变为，则______（填“大于”或“小于”）； （2）将单刀双掷开关与接通，此时欧姆表的挡位为______（填“”或“”）； （3）若从“”挡位换成“”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计G满偏刻度处）时，调零电阻的滑片应该______调节（填“向上”或“向下”）； （4）在“”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为的定值电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的；取走，在①②间接入待测电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的，则 ______。 【答案】 大于 向上 【详解】（1）[1]根据题意可知，所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻，电源电动势不变，根据可知； （2）[2]当开关拨向时，全电路的总电阻较大，中值电阻较大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大，即； （3）[3]从“”挡位换成“”挡位，即开关从拨向，全电路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计所在支路的电流，所以需要将的滑片向上调节； （4）[4]在“”挡位，令与串联部分的总电阻为，上半部分单独叫，电路图结构简化如图 第一次，当①②短接，全电路的总电阻为 通过干路的电流为 电流表满偏，根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知 第二次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为 电流表偏转了量程的，则 结合第一次和第二次解得 第三次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为 电流表偏转了量程的，则 结合第二次和第三次，解得 一、实验题 1．（2025·常德一中·高考模拟）某实验小组自制了一个化学电池，想通过实验的方法测出该电池的电动势和内阻。实验器材如下：待测化学电池、毫安表mA（量程为25mA，内阻约1Ω）、电阻箱A（0~9.9Ω）、电阻箱B（0~999.9Ω）、开关S1、开关S2和导线若干。该实验小组设计的电路图如图甲所示。 (1)为了较准确地测出化学电池的内阻，该实验小组打算先测出毫安表mA的内阻，则电阻箱R1应选_________（选填“A”或“B”）。断开开关S1和S2，将R1调到最大；闭合开关S1，调节R1使毫安表mA的示数为15mA；再闭合开关S2，调节R2使毫安表mA的示数为10mA，此时R2=2.2Ω，则可以认为毫安表mA的内阻rg=_________Ω。 (2)断开开关S2，调节电阻箱R1的阻值为R，记录多组R和对应的毫安表mA的示数，作出如图乙所示的图像，由图像可知化学电池的电动势为________V（保留2位小数），内阻为________Ω（保留1位小数）；考虑到步骤(1)中测毫安表内阻的误差，该电池内阻的测量值________于（填“偏大”、“等于”或“偏小”）电池内阻的真实值。 【答案】(1) B 1.1 (2) 2.32（2.27~2.37） 16.5（14.5~18.5） 偏大 【详解】（1）[1]根据半偏法测电流表内阻原理，应满足 故电阻箱R1应选B； [2]断开开关S1和S2，将R1调到最大，闭合开关S1，调节R1使毫安表的示数为15mA；再闭合开关S2，调节R2使毫安表的示数为10mA，此时有 可得 （2）[1][2]设待测化学电池电动势为E，内阻为r，根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的斜率为 根据图像可知，当时， 代入 可得 [3]考虑到步骤(1)中闭合S2接入电阻箱R2的电阻后，干路电流略有增大，测毫安表内阻的测量值偏小于真实值，而步骤(2)中有 故该电池内阻的测量值偏大于真实值。 2．（24-25高三下·湖南·大联考二模）为测定两节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材： A．待测的干电池，每节电池的电动势约为1.5V，内阻均小于0.1Ω B．电流表A1，量程0~3mA，内阻Rg1=10Ω C．电流表A2，量程0～0.6A，内阻Rg2=0.1Ω D．滑动变阻器R1（0~20Ω，10A） E.定值电阻R0=990Ω F.开关和导线若干 (1)某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是它设计了如图（a），（b）所示两个参考电路图，其中合理的是图___________。 (2)该同学从图中选出合理的实验电路后进行实验，利用测出的数据绘制出I1-I2图线（I1为电流表A1的示数﹐I2为电流表A2的示数。在初步分析电路时，R0所在支路的电流可忽略），如图（c）所示，已知图像的斜率大小为k，纵截距为b，则一节干电池的电动势E=___________，一节干电池的内阻r=___________（用题中所给的各物理量符号表示）。 (3)若考虑R0所在支路的电流，则可利用I1-I2图像（c）中斜率大小k，纵截距b计算得到内阻的真实值r0以及电动势的真实值E0﹐相较第（2）小问中内阻的测量值r，___________（用k，b表示）。 【答案】(1)（b） (2) (3) 【详解】（1）实验电路图中缺少电压表，需要用电流表改量程的电压表，可知应将电流表与定值电阻串联，改装成的电压表量程为 因此实验电路图选择图（b）。 （2）[1][2]根据实验电路图，在不考虑所在支路电流时，电路图方程为 由此可得 因此 可以解得 （3）若考虑所在支路的电流，电路图方程为 化简后可得 其中 由此可得 因此 3．（24-25高三·湖南郴州·三测）伏安法测电阻是最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a时，该误差产生的原因是电压表的________。 (2)①小刘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，使得灵敏电流计不偏转，则此时a点的电势φa和b点的电势φb的关系为φa________φb。（选填“>”“=”或“<”） ②已知灵敏电流计的电流方向从d到b时，电流计向右偏转，当闭合开关S1和S2时，电流计向左偏转，则要使电流计指在正中央，应________。（选填“增大R1”或“减小R1”） ③某次测量，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________真实值。（选填“>”“=”或“﹤”） 【答案】(1)分流 (2) > 减小R1 = 【详解】（1）图甲中“P 接 a”时所用的是“外接法”，此时误差的根源正是电压表有有限内阻并且与待测电阻并联，造成了“电压表分流”。简而言之，电压表并未真正做到“只测电压不耗电流”，从而导致系统误差。 （2）①[1]当灵敏电流计的读数为0时，说明，但由于电流是自a 端经待测电阻 Rₓ 流向 b 端，故 ②[2]灵敏电流计从d 到b时指针向右偏，现实际却向左偏（即电流从b到d），说明b点电势偏高。要使电流计回到中央零点，就需“降低”b点电势，故Rx电压要增大，应减小R1。 ③[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[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＝真实值。 4．（24-25高三·湖南常德·二模）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有： A．磁敏电阻（工作范围为）     B．电源（电动势为，内阻很小） C．电流表（量程为，内阻不计）     D．电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为）     F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 (1)电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用_____（填“”或“”）。 (2)按下列步骤进行调试： ①闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关向______（填“”或“”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向另一端闭合，测量仪即可正常使用。 (3)用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为时，待测磁场的磁感应强度为_____（结果保留两位有效数字）。 (4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) (2) (3)1.0 (4)偏大 【详解】（1）当磁感应强度为零时，磁敏电阻的阻值为 为了保护电流表，定值电阻的最小阻值为 故定值电阻应选用。 （2）本实验为替代法测电阻，故闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关应向端闭合。 （3）当电流表的示数为时，磁敏电阻的阻值为。 由图甲可知待测磁场的磁感应强度为。 （4）由于电源的电动势略微变小，内阻变大，导致测得的电流值偏小，磁敏电阻的阻值偏大，由图像知这将导致磁感应强度的测量结果偏大。 5．（2025·湖南永州·三模）一个同学想要测定某电源的电动势和内阻，所使用的器材有：待测电源、电流表A(量程0～0.6 A)、电流表A1(量程0～3A，内阻未知)、电阻箱R1(0～999.99 Ω)、滑动变阻器R2(0～10 Ω)、欧姆表、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个、导线若干。(计算结果均保留两位有效数字) (1)该同学先用欧姆表粗略测量电流表A的内阻，如图甲所示，欧姆表内部电源电动势为1.50 V，表盘中间刻线示数为“15”，欧姆表选取“×1”挡位时，欧姆调零后，将该欧姆表红、黑表笔接在电流表两接线柱上，则黑表笔应接在电流表______(选填“正”或“负”)接线柱，欧姆表指针偏转角度为满偏的，可知电流表A的内阻为______Ω。 (2)该同学又设计了如图乙所示电路进行实验操作。 ① 实物电路图有一处未连接好，请在图丙中补全电路______。 ② 利用该电路测电流表A的内阻：闭合开关K，将开关S与D接通，通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，读取电流表A的示数为0.40 A、电流表A1的示数为1.80 A，电阻箱R1的示数为1.00 Ω，则电流表A的内阻RA＝______Ω。 ③ 利用步骤②测得电流表A的内阻阻值后，继续测量电源的电动势和内阻：断开开关K，将开关S接C，调节电阻箱R1，记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数；多次调节电阻箱R1重新实验，并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。如图丁所示是由实验数据绘出的图像，由此求出电源电动势E＝______V、内阻r＝______Ω。 【答案】(1) 正 3.0 (2) 3.5 4.5 1.0 【详解】（1）[1]欧姆表内置电源，电源正极与黑表笔相连，电流从电流表的正接线柱流入，则黑表笔应接在电流表正接线柱。 [2]表盘中间刻线示数为“15”，欧姆表选取“”挡位时，欧姆表内阻 由闭合电路的欧姆定律得， 代入数据解得 （2）①[1]根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示 ②[2]由欧姆定律得 ③[3][4]由闭合电路的欧姆定律得 整理得 由图丁所示图像可知，图像的纵轴截距 图像的斜率 代入数据解得， 6．（25届湘豫名校高三·下·三模）学习小组将一量程为的微安表改装为较大量程的电流表，然后测量电源的电动势和内阻。已知微安表内阻，经计算后将一阻值合适的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图甲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)根据图甲和题中所给条件，将图乙中的实物连接。 (2)当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图丙所示，则微安表改装后的量程为___________mA。 (3)改装后电流表的总内阻为___________。 (4)把改装后的电表与待测电源连接成如图丁所示的电路（虚线框内是改装后的电表），测量电池的电动势与内阻。闭合开关前，电阻箱的阻值应先调到___________。（填“较大”“较小”或“任意值”） (5)按正确的步骤进行实验，记录电阻箱的阻值与微安表的读数。改变电阻箱的阻值，记录多组数据。在坐标纸中描点拟合直线，得到图像如图戊所示。根据图像所给的数据，可求出电池电动势___________V，内阻___________。 【答案】(1) (2)25.0 (3)12 (4)较大 (5) 1.5 8 【详解】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻并联接入虚线框内，则实物电路连接如图所示。注意电流要从毫安表和微安表的正极流入。 （2）设通过改装电流表的总电流为I，通过微安表的电流为，根据欧姆定律，有 整理得 即通过改装电流表的总电流与通过微安表的电流成正比。当标准毫安表的电流为16.0mA时，微安表的电流为160，可知量程扩大了100倍。所以微安表改装后的量程为 （3）改装后电流表的总内阻 （4）闭合开关前，电阻箱阻值应先调到较大，防止闭合开关时电流过大，损害微安表。测量时，逐渐减小电阻箱的阻值，观察微安表读数不超过其量程。 （5）[1][2]流经电源的电流，根据闭合电路的欧姆定律，有 整理可得 由图戊可得图线斜率 可得 代入 可得 可得 7．（2025·湖南长沙·一模）随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A．电源（电动势，内阻可忽略） B．电流表（满偏电流，内阻） C．电流表（量程，内阻约为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 (1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为___________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整___________。 (2)物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为___________W。（结果保留2位有效数字）。 (3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用___________（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：___________。 【答案】(1) D (2)2.5/2.4/2.6 (3) PTC 在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备 【详解】（1）[1][2]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选用阻值较小的滑动变阻器D；完整电路图如图所示 （2）由测量电路，可知热敏电阻电压为 热敏电阻的电流为 把图像转换为图像，并做出电动势，内阻的电源的图线，如图所示 图像中电源的图线与图线b的交点坐标的乘积为该元件的实际功率，则有 （3）[1][2]在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备。所以应该选用PTC热敏电阻。 8．(24-25高三下·湖南沅澧共同体·一模)某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学为了探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最______（选填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表的示数为2.5mA，的示数为1.0mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为______kΩ。 (2)该同学通过探究得到热敏电阻随温度变化的规律如图乙所示，他利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丙所示，其中电源电动势E=6.0V，定值电阻R=1.1kΩ，长为l=50cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流I3.0mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液（热敏电阻）的温度为30℃，油液外热敏电阻的温度为70℃，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为______cm。 【答案】(1) 左 5.0/5 (2)20 【详解】（1）[1]滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，在开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于最左端； [2]由于和并联，故有 代入数据解得 （2）设警戒液面到油箱底部的距离为x，温度为30℃时热敏电阻的阻值为，则在油液内的热敏电阻的阻值为 同理，可得油液外的热敏电阻的阻值为 其中，由闭合电路欧姆定律有 将E=6V、I=3.0mA、R=1.1kΩ代入可得x=20cm 9．（25届高三下·湖南长沙邵阳多校联考·三模）某实验小组用伏安法测电阻的阻值（约1kΩ），设计了如图1所示电路图（电流表和电压表未画出），已知电源（电动势12V，额定电流2A，内阻约10Ω），滑动变阻器的最大阻值，电流表（量程0~10mA，内阻30Ω），电压表（量程0~10V，内阻约10kΩ）。 (1)为使测量尽可能准确，则电流表应采用________（填“内接法”或“外接法”）。 (2)若采用图1及（1）的连接方式得到电压表、电流表示数如图3、4所示，则________Ω（结果保留1位小数）。 (3)若实验时某同学操作不当，连成了如图2所示的电路图，电流表、电压表按（1）连接，则测量值________（填“>”“=”或“<”）真实值。 【答案】(1)内接法 (2)1002.3 (3)= 【详解】（1）由于电流表内阻已知，为使测量尽可能准确，则电流表应采用内接法。 （2）由图3可知 由图4可知 则 （3）图1中滑动变阻器是限流式接法，图2中滑动变阻器与被测电阻并联，移动滑片滑动变阻器的阻值改变，外电阻改变，则也能改变被测电阻两端的电压，若实验时某同学操作不当，连成了如图2所示的电路图，电流表、电压表按（1）连接，电流表是内接法，由于电流表内阻已知，可知由测量值等于真实值。 10．（2025·浙江温州·三模）某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材： A．多用电表（电压挡量程2.5V，内阻未知）； B．毫安表（量程200mA，内阻为）； C．定值电阻； D．定值电阻； E.滑动变阻器； F.电键和导线若干。 根据提供的器材，设计电路如图1所示。 (1)将毫安表与定值电阻改装成电流表如虚线框中所示，改装后的量程为______A； (2)为了精确测量，图中多用电表的右边表笔应接到______（选填“”或“”）处； (3)闭合电键，调节滑动变阻器滑片，多次记录多用电表的示数、毫安表的示数。其中一次测量时多用电表示数如图2所示，其读数为______V。 (4)作图线如图3所示，该干电池电动势______V；内阻______（以上结果均保留三位有效数字）。 【答案】(1) (2)B (3)1.15 (4) 【详解】（1）毫安表的满偏电压为 则，改装后的最大量程为 所以，改装后的量程为。 （2）由于改装后的电流表的内阻已知，为了精确测量，图中多用电表代替的电压表应为电源的“内接法”，即右边表笔应接到“”处。 （3）由图2可知，多用电表的读数为1.15V。 （4）[1][2]由（1）分析可知，电路中电流为毫安表示数的3倍。改装后的电流表的内阻为 根据欧姆定律 整理可得 可得图线的斜率的绝对值为 截距为 所以， 11．（2025·湖南娄底·高三下二模）某研究小组要测量一未知电阻（约为几百欧姆）的阻值，设计了如图所示电路。器材有： 电源 电压表 滑动变阻器R（A：“0∼10Ω”或B：“0∼100Ω”） 电阻箱 开关、导线若干 (1)要使两端电压在实验过程中基本不变，滑动变阻器选______（选填“A”或“B”） (2)正确连线，实验操作如下： ①将滑动变阻器的滑片移到最左端，电阻箱调至合适阻值，合上开关； ②开关切换到，调节滑片使电压表示数为；再将开关切换到，保持滑片位置不变，当电阻箱调至时，电压表示数为。则______（保留一位小数）。 (3)本实验由于测量方法的原因存在系统误差，请说明一种产生误差的原因：____________ 【答案】(1) (2)230.8 (3)两端电压会大于，即或电压表存在分流 【详解】（1）要使得两端电压在实验中基本不变，则滑动变阻器应该选择阻值较小的，因为阻值小的滑动变阻器在分压时，滑片移动过程中，输出电压变化相对平缓，更能近似保证cd两端电压基本不变。 （2）由电路可知 （3）开关从切换到，由于分压电路电阻变大，实际两端电压会大于，即，或电压表存在分流。 12．(24-25高三下·湖南怀化多校联考·三模)为测量某新型材料的电阻率，某小组同学选取了一个圆柱体新型材料。主要实验步骤如下： （1）先用螺旋测微器测量圆柱体的直径，示数如图甲所示，其直径______mm。 （2）再用刻度尺测出圆柱体的长度为。 （3）用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至“×10”挡，进行欧姆调零后，将两表笔接待测电阻两端，发现指针偏转过小，此时应选______（选填“×1”“×10”或“×100”）挡重新进行测量，换挡后，______（选填“需要”“不需要”）欧姆调零，按照正确的操作后，读数如图乙所示，则该圆柱体的电阻为______。 （4）用如图丙所示的电路精确测量该阻值，滑动变阻器滑片置于端，先将接1，闭合，调节和，使电流表和电压表示数适当，电流表和电压表的示数分别为、；再将接2，保持______（选填“”或“”）不变，调节另一滑动变阻器，电流表和电压表示数分别为、，经计算得______。 （5）该新型材料的电阻率为______（用“、、”表示）。 【答案】 1.703/1.704/1.705/1.706/1.707 ×100 需要 1400 【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为1.5mm+20.5×0.01mm=1.705mm （3）[2]指针偏转过小，说明电阻过大，故应换高倍率的挡位，故应换“×100”挡位。 [3][4]每换一次挡位，需要重新进行欧姆调零，电阻的读数为14.0×100Ω=1400Ω。 （4）[5][6]接1时 接2时 故待测电阻的准确值为 实验过程保持不变。 （5）[7]根据电阻定律，，解得 13．（24-25高三·湖南天壹名校联盟·下期冲刺压轴大联考）2024年8月中南大学首次发布了新型硅基负极材料，标志着低成本高硅负极技术的重大突破，硅基负极电池内阻很小，电动势约为，某实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势和内阻，设计了如下两组实验： (1)甲实验中，先将开关连接到“1”位置，闭合开关后调节R的阻值，记录多组U、I数据，绘制图像，得到U轴截距为、斜率大小为之后将开关连接到“2”位置，同样闭合开关后调节R的阻值，绘制图像，得到U轴截距为、斜率大小为则可知，该电源的电动势为________，内阻为________。 (2)该小组发现，利用该实验还可以测量出电压表的内阻为________（用、、、、表示，不一定全部用到）。 (3)乙实验中，闭合开关、，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录示数，示数，电阻箱示数，重复调节滑动变阻器和电阻箱，每次都使电流计G示数为0，记录电阻箱取不同值时对应的和的示数，做出图像，纵轴截距为电动势E，斜率为，可求出电源电动势和内阻，该方法测得的电动势与真实值相比________，内阻与真实值相比________（均填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 (4)两个实验中干路串联定值电阻的目的是减少因图像斜率过小造成的误差，若实验中发现定值电阻被短路，图像斜率过小，还可以将纵坐标与横轴的交点定为某一合适的正值，且适当________（填“增大”或“减小”）纵轴单位长度对应的数值来减小误差。 【答案】(1) (2) (3) 相等 相等 (4)减小 【详解】（1）[1]开关连接到“1”位置，测得电动势准确，内阻偏大，故 [2]开关连接到“2”位置，测得电动势、内阻均偏小，但图像与电流轴的交点表示电路的短路电流是没有误差的，由题可得， 即 （2）开关连接到“2”位置测得的内阻其实是和电压表内阻并联后的总电阻，即 结合（1）可得 （3）[1][2]该方法测得的路端电压和干路电流均为准确值，故无论是电动势还是内阻均与真实值相等。 （4）当图像斜率过小，还可以将纵坐标与横轴的交点定为某一合适的正值，且适当减小纵轴单位长度对应的数值，这样使得图像中纵坐标间距变大，增大斜率，减小误差。 14．（25届·怀化·二模）测某遥控赛车电池E的电动势和内阻，其电动势约3 V，内阻约0.5 Ω。实验室有如下器材： A．电流表A1（量程0~1 A，内阻约为1 Ω） B．电流表A2（量程0~6 mA，内阻未知） C．滑动变阻器R1（阻值范围为0~20 Ω，允许最大电流为2 A） D．滑动变阻器R2（阻值范围为0~1 000 Ω，允许最大电流为2 A） E.电阻箱R3（0~9999.9 Ω） F.电源E1（电动势约为3 V，内阻约为5 Ω） G.灵敏电流计G H.定值电阻R0=2.5 Ω I.导线，开关 (1)某同学根据已有器材设计如图甲所示的电路图，滑动变阻器应选__________（填器材前的字母）。 (2)闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录A1示数I1，A2示数I2，电阻箱示数R3，重复调节电阻箱和滑动变阻器的阻值，每次都使电流计G示数为0，并记录不同电阻箱阻值所对应的A1示数和A2示数，作出电流表A2示数与电阻箱R3的示数的乘积I2R3和电流表A1的示数I1的图像即I2R3—I1图像，如图乙所示，则被测电源的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω（结果均保留两位小数）。 (3)用以上方法测量的电动势E测______E真（选填“＜”或“＞”或“＝”），测量的内阻r测______r真（选填“＜”或“＞”或“＝”）。 【答案】(1)C (2) 3.07 0.36 (3) 【详解】（1）回路总电阻 ， 的量程只有1 A，半偏时只有0.5 A，故回路总电阻约几欧姆~十几欧姆左右，选C合适。 （2）[1][2]当G表读数为0时，把定值电阻 和 的和即 看作等效内阻，则等效电源路端电压即为 ，有 ，设图像直线方程为 ，斜率 ，且过点（0.2，2.5），代入直线方程可以解得 V， Ω （3）[1][2]因为G表读数为0，故 为等效电源的准确路端电压， 为所测的等效电源的准确总电流，故所测电动势 和内电阻 均为准确值。 15．（2025·湖南岳阳·高三下二模）充电宝是跟蓄电池、干电池一样的可移动直流电源。某款充电宝的电动势E约为5V，内阻r约为0.25Ω。现有实验器材：量程为3V的电压表，量程为0.6A的电流表，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R′，开关S，导线若干。 (1)①甲同学采用图甲进行实验，图甲已完成部分电路连线，最后一步连线时，他将接线端a连接到B，然后进行实验，记录多个电压表和电流表的示数，作出U-I图线，如图乙所示。则该充电宝的电动势E=___________V（保留2位有效数字），内电阻r=___________Ω（保留2位有效数字）。 ②实验完成后，甲同学又将接线端a改接C进行实验，并在同一图中作出两次实验的U-I图线，图丙用于理论分析。在电压表、电流表都为理想电表的情形下，两次U-I图线应为同一图线，请在图丙中画出该图线__________。 (2)乙同学认为，如果按照甲同学的实验设计操作，由于电压表内阻有限，电路测量是有一定误差的，于是她设计了图丁所示的电路来测量充电宝的电动势E和内阻r。均匀电阻丝XY长1.0m，电阻8.0Ω，标准电池A电动势为8.0V、内电阻0.50Ω。 ①开关S断开，当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零，则充电宝B的电动势E=___________V（保留3位有效数字）； ②开关S闭合，滑片J移至XJ=0.76m处时电流表G示数为零，则充电宝B的内电阻r=___________Ω（保留2位有效数字）。 【答案】(1) 5.0 0.36 (2) 5.12 0.25 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 将（0．4A，0.85V）和（0.26A，2.3V）代入有， 联立解得， [3]接线端a连接到B时，根据等效电源法可知 短路电流为 即电动势测量值偏小，短路电流准确； 当接线端a连接到C时，根据等效电源法可知 短路电流为 即电动势测量准确，短路电流偏小，所以若电压表、电流表都为理想电表，此时U-I图线如图所示 （2）[1]开关S断开时，当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时，XJ部分电阻为 由于电流表G示数为零，则 [2]开关S闭合，滑片J移至XJ=0.76m处时，XJ部分电阻为 由于电流表G示数为零，则 解得充电宝B的内电阻为 16．（2025·湖南长沙周南中学·高三下二模）导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为的圆柱体导电玻璃器件，上面标有“3V”的字样，主要步骤如下，完成下列问题。 (1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图甲所示，则直径______。 (2)然后用欧姆表挡粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的电阻约为______。 (3)为精确测量导电玻璃的电阻在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材： A．电流表（量程为，内阻约为） B．电流表（量程为，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 E.滑动变阻器R（）一只 F.电压表（量程为，内阻） G.蓄电池（电动势为，内阻很小） H.开关S一只，导线若干 设计电路图如图所示，表1应选______，表2应选______（填写选项前面的字母序号）。 (4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值______（用字母表示，可能用到的字母有长度、直径、电流表、的读数、，电压表读数，电阻值、、、、）。 【答案】(1)1.990 (2)500 (3) F A (4) 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 （2）根据欧姆表的读数规律，该读数为 （3）[1][2]由于实验要求进行精确测量，则表1的内阻一定已知，可知，表1可能选择、或者选择V，表2一定选择，实验要求测量时电表的读数不小于其量程的，即选择的电表几乎能够同时达到满偏，由于实验中给出的定值电阻分别为， 若电表1选择，选择的定值电阻阻值越大，通过的电流越大，根据串并联关系可知，当达到满偏2mA，定值电阻选择时，结合上述，约为500Ω，则通过的电流为 没有达到量程的；若电表1选择V，当电流表达到满偏60mA时，电压表V的示数为 电压表量程为10V，满足要求，可知电表1选择电压表V，即选择F    ，电表2选择电流表，即选择A，定值电阻选择。 （4）结合上述可知，电表1选择V，电表2选择电流表，定值电阻选择，根据欧姆定律有 根据电阻定律有 解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $$