专题03 电学实验基础（期末复习讲义）高二物理上学期人教版

该高中物理电学实验基础期末复习讲义通过表格对比核心考点、复习目标与考情规律，系统梳理常用仪器读数、测量与控制电路、器材选择及连接三大模块，用结构化呈现（如游标卡尺规格表、电流表内外接法对比表）构建知识脉络，突出物理观念中的相互作用观念，明晰重难点内在联系。 讲义亮点在于分层练习设计与科学思维培养，设基础通关、重难突破、综合拓展练，搭配“解题技巧”（如“大内偏大，小外偏小”口诀）和典例变式，如游标卡尺读数示例、伏安法电路选择探究题，助力学生掌握科学推理与模型建构方法，支持分层教学，为教师精准复习提供实用工具。

专题03 电学实验基础（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 常用仪器的使用与读数 掌握游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表的读数及其使用 基础必考点，常出现第一个实验题（或选择题中） 测量电路与控制电路 掌握法测量电路中电流表的内外接法选择依据、误关分析和控制电路中滑动变阻器的选择依据。 高频考点，经常出现在第二个实验题中。 实验器材的选择和实物图连接 掌握电流表、电压表、滑动变阻器等的选择原则和实物连续遵循的基本原则 基础考点，常与电学实验综合考查。 知识点01 常用仪器的使用与读数 一、螺旋测微器 1．构造：如图甲所示，B为固定刻度，E为可动刻度。 2．用途：测量厚度、长度、外径。 3．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而圆周上的可动刻度E有50个等分刻度，因此可动刻度每旋转一格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上。 4．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。 如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 二、游标卡尺 1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪，游标卡尺上还有一个深度尺)。(如图丙所示) 2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 3．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。 常用的游标卡尺有10分度、20分度、50分度，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 4．读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标尺上的刻度数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。 三、常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时对应的电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。 1．0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。 2．对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V。 3．对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。 知识点02 测量电路与控制电路 1.测量电路电流表内、外接及误差分析 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx测量值大于真实值 R测＝＝<Rx测量值小于真实值 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 2.控制电路中滑动变阻器的接法 限流接法 分压接法 对比说明 两种接法 电路图(忽略电源内阻) 串、并联关系不同 负载R上电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大 负载R上 电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 分压电路调节范围大 闭合S前触头位置 b端 a端 都是为了保护电路元件　　 知识点03 实验器材的选择和实物图连接 实物图连接的注意事项 (1)连线顺序：画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图，按顺序以单线连接方式将干路中串联的元件依次串联起来；然后将需要并联的元件再并联到电路中去。 (2)避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，导线不能交叉。 (3)选对接线柱：要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。 题型一 常用仪器的使用与读数 解｜题｜技｜巧 1.游标卡尺读数=方尺读数（游标零刻度在主尺上的位置）+游标尺读数（游标尺上第几根刻度与主尺刻度对齐）乘以精度； 2.螺旋测微器的读数=固定刻度+可动刻度（读数基准线所在的位置）； 3.电表的读数：对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时对应的电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。 易｜错 游标卡尺读数注意主尺上的读数是看游标零刻度在主尺上的位置（而不是游标尺的最左端），且主尺上的单位为cm（不需要估读） 螺旋测微器固定刻度读数需要注意半刻度线是否露出。 示｜例 （24-25高一下·江苏南京·期末）下列读数正确的是（　　） A．如果选择直流电压50V的挡位，左图测得的电压值为23.1V B．如果选择直流电流1mA的挡位，左图测得的电流值为0.46A C．如果选择欧姆挡×10的倍率，左图测得的电阻值为17 D．游标卡尺的读数为5.01cm 【典例1】游标卡尺的读数为 mm，螺旋测微器的读数为 mm。      【变式1】（24-25高一下·贵州黔西·期末）如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数。 (1)游标卡尺读数为 mm。 (2)螺旋测微器读数为 mm。 (3)如图所示，下面游标卡尺的读数为 mm。 (4)在连线正确后，闭合开关，电压表和电流表的示数分别如图a和图b所示，由图可知，电压表（量程3V）读数为 V，电流表（量程0.6A）读数为 A。 【变式2】（24-25高二上·福建莆田·期末）多用电表可以用来测量电学中的很多物理量，现用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量： ①使用多用电表时，需要进行机械调零，应旋动 （填“K”或“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线。 ②将 （填“红表笔”或“黑表笔”）插入“＋”插孔，将另一个表笔插入“－”插孔，将开关K旋转到欧姆挡“×100”的位置。 ③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，进行欧姆调零。 ④若用来测量某大量程电压表内阻，测量时发现多用电表指针如图中所示，为提高测量的准确性，可换用 （填“×10”或“×1k”）倍率进行测量。 题型二 测量电路与控制电路 解｜题｜技｜巧 测量电路： 两种电表接法的选择 ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。 ②比值比较法 a．若>(或Rx< )，则用电流表外接法。 b．若<(或Rx> )，则用电流表内接法。 ③试触法：如图所示，将电压表分别接在a、c和b、c两点间时，若电流表示数变化较明显，说明电压表分流较大，应选用电流表内接法；若电压表示数变化较明显，说明电流表分压较大，则选用电流表外接法。 技巧：“大内偏大，小外偏小” 控制电路： 滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况 ①要求电压表能从零开始读数，或要求电压(或电流)变化范围足够大。 ②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时。 ③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表等元件的允许电流。 【典例1】（24-25高二上·北京海淀·期末）某同学通过实验测量一个定值电阻的阻值。 (1)他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。他用电阻挡进行测量，指针位置如图所示，则该电阻的阻值约为 。 (2)在（1）基础上，他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。 他在实验室找到如下器材： 电流表：量程，内阻约； 电压表：量程，内阻约； 滑动变阻器：最大阻值，额定电流； 电源：电动势，内阻约： 开关一个，导线若干。 为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用如图中的 （选填“甲”或“乙”），不考虑偶然误差，采用这种方式测量的结果与真实值相比偏 （选填“大”或“小”）。 【变式1】如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为，电流表内阻为。“被测导体的真实电阻为。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，甲图的测量值是 ，乙图的测量值是 （结果保留一位小数） 【变式2】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下： (1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L＝ mm。 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝ mm。 (3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R（约为120Ω）； 电流表A（量程0~30mA，内阻约30Ω）； 电压表V（量程0~3V，内阻约10kΩ）； 直流电源E（电动势4V，内阻不计）； 滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A）； 开关S；导线若干。 为减小测量误差，在实验中实验电路应采用图中的______。 A． B． C． D． 题型三 实验器材的选择和实物图连接 解｜题｜技｜巧 选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素： (1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流。 (2)误差因素：选用电表应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用多用电表欧姆挡时应选择合适的倍率挡，使指针尽可能在中间刻度附近。 (3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节。在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到。 (4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等。 注意：在选取电表时，在保证安全性的前提下，准确性优先，例如当遇到某一待测电阻不要求一定达到某一电压或电流的情况时，即使电源电动势较大，待测电阻的最大电流或最大电压也较大，超过了比较小的电表的量程，但用较大量程的电表，读数又会小于量程，则在滑动变阻器控制电压或电流保证安全的情况下，还是要选取较小量程的电表进行测量以便减小误差。 【典例1】在测定一根粗细均匀金属丝的电阻值的实验中，实验室提供了下列可选用的器材： A．电流表（量程为300mA，内阻约为1Ω） B．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.3Ω） C．电压表（量程为3.0V，内阻约为3kΩ） D．电压表（量程为15.0V，内阻约为5kΩ） E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω） F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω） G．电源E（电动势为4V，内阻可忽略） H．开关、导线若干 I．待测金属丝R（大小约为10Ω） (1)为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（均填器材前面的字母即可）：电流表选 ；电压表选 ；滑动变阻器选 。 (2)下列给出的测量电路中，最合适的电路是______。 A． B． C． D． 【变式1】某课外活动小组想通过如图甲所示电路测定一个阻值约为20 Ω的电阻Rx的阻值。电源电动势E = 6 V，电源内阻忽略不计，定值电阻R0 = 20 Ω，R是总阻值为50 Ω的滑动变阻器，A1和A2是电流表。 现有四只电流表可供选择： A．电流表（0 ~ 30 mA，内阻为10.0 Ω） B．电流表（0 ~ 0.3 A，内阻为1.0 Ω） C．电流表（0 ~ 60 mA，内阻未知） D．电流表（0 ~ 0.6 A），内阻未知） (1)电流表A1应选 ，A2应选 。（填器材前的字母序号） (2)按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，连接图乙所示的实物电路。 (3)该课外活动小组在某次测量中记录了电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，若电流表A1的内阻为r，则该待测电阻Rx的表达式为Rx = 。（用题中所给字母表示） 【变式2】某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 (1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径，测量结果如图甲、乙所示，该工件长度为 ，直径为 。 (2)实验室提供的器材有： A、电压表（量程，内阻约） B、电流表（量程，内阻约） C、电流表（量程，内阻约） D、滑动变阻器（） E、电源（输出电压恒为）、开关和导线若干 实验时电流表应选 填器材前的字母序号）。 (3)为使通过待测金属丝的电流能从开始变化，实验电路图如图，按照电路图把实物图连线补充完整 (4)实验中测得金属丝电阻为，长度为，直径的平均值为，则该金属材料电阻率的表达式为 用、、等字母表示。考虑到电表的内阻，可以知道求出金属丝的电阻率 （填“偏大”或“偏小”）。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．(1)游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为 mm； (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为 mm； (3)选用多用电表的电阻“×1”挡粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为  。 2．在做“测定金属的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确： (1)某同学采用了如图1所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）； (2)在本实验中，某同学用游标卡尺（图3）和螺旋测微器测（图4）该电阻丝的长度和直径如图所示，则其长度为 cm，直径为 mm。 3．（25-26高二上·河北沧州·期中）某实验小组测量一金属电阻丝的电阻率。 (1)先用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，则其直径 。 (2)再利用“伏安法”测其电阻（约），实验室可用器材有： A．直流电源：电动势，内阻不计 B．直流电流表：（量程，内阻为）（量程，内阻约为） C．直流电压表：（量程，内阻约为） D．滑动变阻器：（阻值范围）（阻值范围） E.定值电阻： 为了使测量尽可能准确，请回答下列问题 ①电流表应选择 （填“”或“”），滑动变阻器选择 （填“”或“”） ②下列电路图连接中，最合理的是 。 A．B． C．    D． ③闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，根据测得的多组数据作出-图线，如图乙所示，则待测电阻的阻值为 （保留两位有效数字） (3)用刻度尺测得金属丝接入电路的长度为，螺旋测微器测得金属丝的直径为，用伏安法测得金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率为 。（用题中所给物理量的字母表示） 4．某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。 (1)先再用游标卡尺测其长度，如图甲所示，读数是 cm。再用螺旋测微器测其直径，如图乙所示，读数是 mm；然后用多用电表挡粗测其电阻，发现多用电表指针偏角较大，为进一步较精确测量，选用合适的倍率重新欧姆调零后，测量时指针位置如图丙所示，其阻值是 Ω； (2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测材料外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表（量程，内阻约为）     B．电压表（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻约为）     D．电流表（量程，内阻约为） C．滑动变阻器（，） D．输出电压为的直流稳压电源 E.开关，导线若干 ①上述器材中，电压表应选 ，电流表应选 。（填写各器材的字母代号） ②若要求实验过程中电压表的读数从零开始调节，用笔画线代替导线将实物图补充完整 （画线需体现电表量程的选择）。 ③在闭合开关前，滑动变阻器触头应置于 （最左，最右）端。 ④若该材料的直径为，长度为，所测电压为，电流为，测其电阻率的表达式为 （用题中所给物理量的符号表示）。 ⑤由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电阻率比实际值偏 （填“大”或“小”）。 5．(1)某同学用螺旋测微器测某金属丝直径如图所示，则直径为 mm。 (2)甲同学用图1所示电路测量阻值约为6Ω的电阻R1，可选用的器材有： A．电压表（量程为0~3V，内阻约为3kΩ） B．电流表（量程为0~3A，内阻约为0.02Ω） C．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω） D．滑动变阻器（0~5Ω） E.滑动变阻器（0~200Ω） F.电源（电动势为4.5V）及开关和导线若干 ①为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选择 ，滑动变阻器应选择 。（选填实验器材前的字母） ②请用笔画线表示导线，在图2中完成电路连接 。 ③若只考虑电流表和电压表内阻的影响，关于本实验的误差分析，下列说法正确的是 。 A．电阻的测量值大于真实值，属于偶然误差 B．电阻的测量值小于真实值，属于偶然误差 C．电阻的测量值大于真实值，属于系统误差 D．电阻的测量值小于真实值，属于系统误差 (3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示如图所示，可得该电阻的测量值 （保留两位有效数字）。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．哈九中物理社团在某活动中，需测量一个阻值约为5Ω的电阻，若要求测量结果尽量准确，请选择合适的器材进行实验： A．电池组（3V、内阻约1Ω） B．电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω） C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） D．电压表（0~3V，内阻约4kΩ） E.电压表（0-15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（0-2Ω，允许最大电流1A） G.滑动变阻器（0~2000Ω，允许最大电流0.3A） H.开关、导线 (1)上述器材中电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 ；（填写器材前的选项） (2)请根据实验要求设计实验电路，将电路原理图画到图甲方格中 ； (3)实验中获得多组实验数据，通过描点作图得到如图乙所示的直线，请根据图像求出该电阻阻值为 Ω。 2．（25-26高二上·云南昆明·期中）某兴趣小组为测量一电子元件的阻值。 (1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”档粗略测定电子元件阻值，表盘中指针位置如图所示，则阻值为 ； (2)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径 mm。 (3)该同学用刻度尺测量出金属丝的长度为，则该金属丝的电阻率约为_____。 A． B． C． (4)为了精确测量电子元件的阻值，小组找到了如下实验器材： A．电源（电源电压，内阻约为）； B．电压表（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻为） D．电流表（量程，内阻为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.滑动变阻器（最大阻值为） G.开关S，导线若干。 ①小组设计了如图（a）所示的实验原理图，其中电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 ；（均填器材前序号） ②兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R，并重新设计了如图（b）所示的电路图，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“M”或“N”）端。当开关闭合后，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录电流表的示数、电流表的示数，作出了的图像，如图（c）所示，已知图线的斜率为，则该电子元件的阻值 （用R、、k字母表示）。 3．（24-25高二上·安徽马鞍山·期末）实验小组用图甲所示的电路来测量电压表的内阻以及电压表的内阻，图中标准电阻的阻值已知为，E为电源内阻较小，S为开关，R为电阻箱。合上开关，调节电阻箱的接入阻值R，读出电压表、的相对应读数、，做出关系图像如图乙所示，回答下列问题： (1)按照图甲所示的实验原理线路图在下列方框中接好电路 ； (2)写出乙图的函数表达式 ； (3)若乙图的纵截距为b，斜率为k，则 ， ； (4)考虑电源内阻，对中测量值 填“有”“无”影响。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1．（24-25高二下·浙江温州·期末）某同学对一阻值约为5Ω的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 (1)如图1为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值d= mm。 (2)实验室提供的器材有： A．电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ） B．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω） C．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.1Ω） D．滑动变阻器R（0~20Ω） E．电源E（输出电压恒为3.0V）、开关和导线若干 实验时电流表应选 （填器材前的字母序号）。 (3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用_____。 A． B． C． D． (4)实验中测得金属丝电阻为Rx，长度为L，直径的平均值为d，则该金属材料电阻率的表达式为ρ= （用Rx、L、d等字母表示）。 (5)若已知电压表的读数为U，内阻为RV，电流表的读数为I，内阻为RA，根据第（3）问中所选电路，写出Rx真实值的计算表达式： （用本题中所给物理量表示）。 2．（24-25高二下·河北衡水·期末）某同学为测定一个阻值约为的定值电阻的阻值，进行了下列实验。 (1)用多用电表进行粗测，表盘指针位置如图甲所示，可知此时选择开关置于图乙中 （填“A”“B”“C”或“D”）位置。 (2)为准确测量其阻值，设计了如图丙所示的电路进行实验，定值电阻阻值未知。滑动变阻器有两种规格：（最大阻值为）；（最大阻值为），应选择 （填“”或“”）。 (3)按图丙所示电路，请用笔画线代替导线 ，在图丁中连接好电路。实验前应将滑动变阻器的滑片置于 （填“最左端”或“最右端”）。 (4)单刀双掷开关与“1”连通，再闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，断开开关，作出图像；与“2”连通，再闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，断开开关，作出图像。如图戊所示，与“1”连通时，作出的图线为 （填“a”或“b”）。 (5)根据图像计算电阻，的阻值为 （用、、I表示）。 3．（24-25高二下·四川成都·期末）某同学要测量一未知电阻的阻值。 (1)如图1所示，该同学用多用电表粗测的阻值，当用“”挡时发现指针位于“①”位置，应该换用 （选填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位于“②”位置，其读数为 。 (2)为了精确测量的阻值，除、开关、导线外，实验室还提供以下器材选用： 电流表（量程，内阻约） 电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约）    电源（电动势，内阻约） 电阻箱（阻值范围为）    滑动变阻器（最大阻值为） I．该同学设计了图2方案测量的阻值，根据提供的器材，图中导线端应与图中 （填“a”或“b”）点相连。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表指针指到合适的位置，读出电表的示数，可计算出的阻值。 Ⅱ．该同学为了消除图2方案中电表内阻带来的系统误差，用提供的器材重新设计了图3方案并进行了如下操作： ①将电阻箱的阻值调到最大，滑动变阻器滑片调至最左端，闭合开关； ②调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，使电流表、的指针指到合适的位置，记录多组对应的电流表示数、电流表示数以及电阻箱阻值； ③利用数据作出如图4所示的图像。图像纵截距为，斜率为，由图像可得的阻值为 ；该方法还能得出电流表的内阻为 。 4．（24-25高二上·河南濮阳·期末）同学们帮助老师整理实验室时，发现一个用电流表G改装的简易欧姆表（尚未重新标度），电流表G表盘上的刻度值已经模糊不清，但是刻度线仍均匀且清晰，同学们通过实验测量该欧姆表的最大内阻。 (1)如图1所示，将欧姆表内的滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，插入表笔，其中b应该是 表笔（填“红”或“黑”）。 (2)将两表笔与电阻箱的两接线柱连接，调节电阻箱的阻值。当电流表G表盘上指针对准某条刻度线时，数出指针偏转的小格数n，并记录下相应电阻箱的阻值R，某次电阻箱的阻值如图2所示，为 。 (3)改变电阻箱的阻值，重复步骤（2），读出多组小格数n和电阻箱的阻值R，作出图像如图3所示，图线的斜率为k，截距为b，则欧姆表的最大内阻为 （用k，b表示），若要用此图像计算出欧姆表内部电源的电动势，还需要知道的物理量是 。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电学实验基础（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 常用仪器的使用与读数 掌握游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表、多用电表的读数及其使用 基础必考点，常出现第一个实验题（或选择题中） 测量电路与控制电路 掌握法测量电路中电流表的内外接法选择依据、误关分析和控制电路中滑动变阻器的选择依据。 高频考点，经常出现在第二个实验题中。 实验器材的选择和实物图连接 掌握电流表、电压表、滑动变阻器等的选择原则和实物连续遵循的基本原则 基础考点，常与电学实验综合考查。 知识点01 常用仪器的使用与读数 一、螺旋测微器 1．构造：如图甲所示，B为固定刻度，E为可动刻度。 2．用途：测量厚度、长度、外径。 3．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而圆周上的可动刻度E有50个等分刻度，因此可动刻度每旋转一格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上。 4．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。 如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 二、游标卡尺 1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪，游标卡尺上还有一个深度尺)。(如图丙所示) 2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 3．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。 常用的游标卡尺有10分度、20分度、50分度，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 4．读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标尺上的刻度数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。 三、常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时对应的电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。 1．0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。 2．对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V。 3．对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。 ·易错点：注意区分仪器的最小分度，除游标卡尺不需要估读外，其他仪器读数均需要估读且掌握估读遵循的原则。 知识点02 测量电路与控制电路 1.测量电路电流表内、外接及误差分析 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx测量值大于真实值 R测＝＝<Rx测量值小于真实值 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 2.控制电路中滑动变阻器的接法 限流接法 分压接法 对比说明 两种接法 电路图(忽略电源内阻) 串、并联关系不同 负载R上电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大 负载R上 电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 分压电路调节范围大 闭合S前触头位置 b端 a端 都是为了保护电路元件　　 ·易错点：判断电流表内、外接法时，一定要看电流表（电压表）内阻时否已知，若有一电表内阻已知，从消除系统误差出发“大内偏大，小外偏小”等方法不再适用。（电流表内阻已知，则用内接，电压表内阻已知，则用外接法） 知识点03 实验器材的选择和实物图连接 实物图连接的注意事项 (1)连线顺序：画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图，按顺序以单线连接方式将干路中串联的元件依次串联起来；然后将需要并联的元件再并联到电路中去。 (2)避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，导线不能交叉。 (3)选对接线柱：要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。 题型一 常用仪器的使用与读数 解｜题｜技｜巧 1.游标卡尺读数=方尺读数（游标零刻度在主尺上的位置）+游标尺读数（游标尺上第几根刻度与主尺刻度对齐）乘以精度； 2.螺旋测微器的读数=固定刻度+可动刻度（读数基准线所在的位置）； 3.电表的读数：对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时对应的电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。 易｜错 游标卡尺读数注意主尺上的读数是看游标零刻度在主尺上的位置（而不是游标尺的最左端），且主尺上的单位为cm（不需要估读） 螺旋测微器固定刻度读数需要注意半刻度线是否露出。 示｜例 （24-25高一下·江苏南京·期末）下列读数正确的是（　　） A．如果选择直流电压50V的挡位，左图测得的电压值为23.1V B．如果选择直流电流1mA的挡位，左图测得的电流值为0.46A C．如果选择欧姆挡×10的倍率，左图测得的电阻值为17 D．游标卡尺的读数为5.01cm 【答案】A 【详解】A．测直流电压时，用的是0～50V量程，最小刻度为1V，此时图示的电压值为，故A正确； B．测直流电流时，用的是0～1mA的量程，最小刻度为0.02mA，此时图示的电流值为，故B错误； C．测电阻时，若用的是“×10”挡，则图示的电阻值为，故C错误； D．游标卡尺的读数为，故D错误。 故选A。 【典例1】游标卡尺的读数为 mm，螺旋测微器的读数为 mm。      【答案】 10.60 2.149/2.150/2.151 【详解】[1]游标卡尺的读数为10mm+0.05mm×12=10.60mm [2]螺旋测微器的读数为2mm+0.01mm×15.0=2.150mm 【变式1】（24-25高一下·贵州黔西·期末）如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数。 (1)游标卡尺读数为 mm。 (2)螺旋测微器读数为 mm。 (3)如图所示，下面游标卡尺的读数为 mm。 (4)在连线正确后，闭合开关，电压表和电流表的示数分别如图a和图b所示，由图可知，电压表（量程3V）读数为 V，电流表（量程0.6A）读数为 A。 【答案】(1)100.4 (2)0.900 (3)6.50 (4) 2.20 0.48 【详解】（1）游标卡尺读数为主尺读数加副尺读数，即 （2）螺旋测微器读数为固定刻度读数加可动刻度读数，即 （3）游标卡尺的读数为主尺读数加副尺读数，即 （4）[1]电压表量程3V，最小分度为0.1V，要估读到分度值的后一位，故电压表的读数为2.20V。 [2]电流表量程0.6A，最小分度为0.02A，只需要读到小数点后2位，不需要再估读到后一位，故电流表的读数为0.48A。 【变式2】（24-25高二上·福建莆田·期末）多用电表可以用来测量电学中的很多物理量，现用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量： ①使用多用电表时，需要进行机械调零，应旋动 （填“K”或“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线。 ②将 （填“红表笔”或“黑表笔”）插入“＋”插孔，将另一个表笔插入“－”插孔，将开关K旋转到欧姆挡“×100”的位置。 ③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，进行欧姆调零。 ④若用来测量某大量程电压表内阻，测量时发现多用电表指针如图中所示，为提高测量的准确性，可换用 （填“×10”或“×1k”）倍率进行测量。 【答案】 S 红表笔 【详解】①[1]使用多用电表时，需要进行机械调零，应旋动S，使指针对准电流的“0”刻线； ②[2]将红表笔插入“+”插孔，将另一个表笔插入“-”插孔，将开关K旋转到欧姆挡“”的位置； ④[3]测量时发现多用电表指针如图中所示，可知电压表内阻较大，为提高测量的准确性，可换用更大倍率的挡位，即换用倍率进行测量。 题型二 测量电路与控制电路 解｜题｜技｜巧 测量电路： 两种电表接法的选择 ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。 ②比值比较法 a．若>(或Rx< )，则用电流表外接法。 b．若<(或Rx> )，则用电流表内接法。 ③试触法：如图所示，将电压表分别接在a、c和b、c两点间时，若电流表示数变化较明显，说明电压表分流较大，应选用电流表内接法；若电压表示数变化较明显，说明电流表分压较大，则选用电流表外接法。 技巧：“大内偏大，小外偏小” 控制电路： 滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况 ①要求电压表能从零开始读数，或要求电压(或电流)变化范围足够大。 ②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时。 ③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表等元件的允许电流。 【典例1】（24-25高二上·北京海淀·期末）某同学通过实验测量一个定值电阻的阻值。 (1)他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。他用电阻挡进行测量，指针位置如图所示，则该电阻的阻值约为 。 (2)在（1）基础上，他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。 他在实验室找到如下器材： 电流表：量程，内阻约； 电压表：量程，内阻约； 滑动变阻器：最大阻值，额定电流； 电源：电动势，内阻约： 开关一个，导线若干。 为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用如图中的 （选填“甲”或“乙”），不考虑偶然误差，采用这种方式测量的结果与真实值相比偏 （选填“大”或“小”）。 【答案】(1)5 (2) 甲 小 【详解】（1）电阻的阻值为 （2）[1]由于 所以选择电流表外接法，电路图选择甲图。 [2]由于电压表的分流作用，使得电流表的测量值偏大，根据 可知，电阻的测量值偏小。 【变式1】如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为，电流表内阻为。“被测导体的真实电阻为。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，甲图的测量值是 ，乙图的测量值是 （结果保留一位小数） 【答案】 80.4 87.5 【详解】[1][2]甲图中，电压表测的是R两端的电压，电流表测的是电压表与R并联的电流，故电压表读数和电流表读数的比值等于电压表与R并联的电阻，即 乙图中，电压表测的是R与电流表串联的总电压，电流表测的是通过R的电流，故电压表读数和电流表读数的比值等于R与电流表串联的电阻，即 【变式2】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下： (1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L＝ mm。 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝ mm。 (3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R（约为120Ω）； 电流表A（量程0~30mA，内阻约30Ω）； 电压表V（量程0~3V，内阻约10kΩ）； 直流电源E（电动势4V，内阻不计）； 滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A）； 开关S；导线若干。 为减小测量误差，在实验中实验电路应采用图中的______。 A． B． C． D． 【答案】(1)50.25 (2)4.950 (3)A 【详解】（1）由图示游标卡尺可知，游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是0.05mm，由图示游标卡尺可知，其示数为50mm+0.05×5mm=50.25mm （2）由图示螺旋测微器可知，其示数为4.5mm+45.0×0.01mm=4.950mm （3）由于电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法；待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，因此应选择图A所示电路图。 故选A。 题型三 实验器材的选择和实物图连接 解｜题｜技｜巧 选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素： (1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流。 (2)误差因素：选用电表应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用多用电表欧姆挡时应选择合适的倍率挡，使指针尽可能在中间刻度附近。 (3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节。在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到。 (4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等。 注意：在选取电表时，在保证安全性的前提下，准确性优先，例如当遇到某一待测电阻不要求一定达到某一电压或电流的情况时，即使电源电动势较大，待测电阻的最大电流或最大电压也较大，超过了比较小的电表的量程，但用较大量程的电表，读数又会小于量程，则在滑动变阻器控制电压或电流保证安全的情况下，还是要选取较小量程的电表进行测量以便减小误差。 【典例1】在测定一根粗细均匀金属丝的电阻值的实验中，实验室提供了下列可选用的器材： A．电流表（量程为300mA，内阻约为1Ω） B．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.3Ω） C．电压表（量程为3.0V，内阻约为3kΩ） D．电压表（量程为15.0V，内阻约为5kΩ） E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω） F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω） G．电源E（电动势为4V，内阻可忽略） H．开关、导线若干 I．待测金属丝R（大小约为10Ω） (1)为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（均填器材前面的字母即可）：电流表选 ；电压表选 ；滑动变阻器选 。 (2)下列给出的测量电路中，最合适的电路是______。 A． B． C． D． 【答案】(1) A C E (2)B 【详解】（1）[1][2]由于电动势为4V，故电压表选C。题意可知最大电流 则电流表选A。 [3]金属丝的电阻值仅仅约10Ω，与500Ω的滑动变阻器的电阻值相差比较大，滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选E； （2）结合以上分析可知 故电流表采用外接法，题目要求尽可能提高测量精确度，滑动变阻器应用分压式接法。 故选B。 【变式1】某课外活动小组想通过如图甲所示电路测定一个阻值约为20 Ω的电阻Rx的阻值。电源电动势E = 6 V，电源内阻忽略不计，定值电阻R0 = 20 Ω，R是总阻值为50 Ω的滑动变阻器，A1和A2是电流表。 现有四只电流表可供选择： A．电流表（0 ~ 30 mA，内阻为10.0 Ω） B．电流表（0 ~ 0.3 A，内阻为1.0 Ω） C．电流表（0 ~ 60 mA，内阻未知） D．电流表（0 ~ 0.6 A），内阻未知） (1)电流表A1应选 ，A2应选 。（填器材前的字母序号） (2)按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，连接图乙所示的实物电路。 (3)该课外活动小组在某次测量中记录了电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，若电流表A1的内阻为r，则该待测电阻Rx的表达式为Rx = 。（用题中所给字母表示） 【答案】(1) B D (2) (3) 【详解】（1）[1]由于电源的电动势约为6 V，因此电流表A1与定值电阻R0串联，应改装为6 V左右的电压表，由电表的改装原理可知 可知电流表A1应选B。 [2]电路中的最大电流约为 因此电流表A2应选D。 （2）根据题图甲连接的实物图如图所示 （3）由欧姆定律可知 可得待测电阻Rx的表达式为 【变式2】某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 (1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径，测量结果如图甲、乙所示，该工件长度为 ，直径为 。 (2)实验室提供的器材有： A、电压表（量程，内阻约） B、电流表（量程，内阻约） C、电流表（量程，内阻约） D、滑动变阻器（） E、电源（输出电压恒为）、开关和导线若干 实验时电流表应选 填器材前的字母序号）。 (3)为使通过待测金属丝的电流能从开始变化，实验电路图如图，按照电路图把实物图连线补充完整 (4)实验中测得金属丝电阻为，长度为，直径的平均值为，则该金属材料电阻率的表达式为 用、、等字母表示。考虑到电表的内阻，可以知道求出金属丝的电阻率 （填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1) 10.220 5.899/5.900/5.901 (2)B (3) (4) 偏小 【详解】（1）[1]该工件长度为 [2]直径为 （2）由于金属丝电阻为，电源输出电压为，则电路最大电流 ，则电流表选。 故选B。 （3） （4）[1]根据电阻定律，整理得 [2]该电路采用电流表外接法，电压表的分流使测量的电流偏大，电压是真实值，根据 电阻测量值偏小，再根据电阻率公式 电阻偏小则计算出的电阻率偏小。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．(1)游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为 mm； (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为 mm； (3)选用多用电表的电阻“×1”挡粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为  。 【答案】(1)50.15 (2)4.700/4.699/4.701 (3)22 【详解】（1）20分度游标卡尺的精度为，根据游标卡尺的读数规则可得 （2）螺旋测微器的精度为，根据螺旋测微器的读数规则可得 （3）多用电表欧姆挡读数需要乘以挡位，则读数为 2．在做“测定金属的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确： (1)某同学采用了如图1所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）； (2)在本实验中，某同学用游标卡尺（图3）和螺旋测微器测（图4）该电阻丝的长度和直径如图所示，则其长度为 cm，直径为 mm。 【答案】(1)小 (2) 10.025 4.486/4.485/4.487 【详解】（1）此同学的接法为电流表外接法，电压测量准确，但是此时电流表测量的是通过电阻和电压表的电流之和，即电流表读数大于通过电阻的电流，由欧姆定律可知，电阻的测量值小于真实值。 （2）[1]图3游标卡尺分度值为0.05mm，长度读数为10cm+5×0.05mm＝10.025cm [2]图4螺旋测微器分度值为0.01mm，直径读数为4mm+48.6×0.01mm＝4.486mm 3．（25-26高二上·河北沧州·期中）某实验小组测量一金属电阻丝的电阻率。 (1)先用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，则其直径 。 (2)再利用“伏安法”测其电阻（约），实验室可用器材有： A．直流电源：电动势，内阻不计 B．直流电流表：（量程，内阻为）（量程，内阻约为） C．直流电压表：（量程，内阻约为） D．滑动变阻器：（阻值范围）（阻值范围） E.定值电阻： 为了使测量尽可能准确，请回答下列问题 ①电流表应选择 （填“”或“”），滑动变阻器选择 （填“”或“”） ②下列电路图连接中，最合理的是 。 A．B． C．    D． ③闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，根据测得的多组数据作出-图线，如图乙所示，则待测电阻的阻值为 （保留两位有效数字） (3)用刻度尺测得金属丝接入电路的长度为，螺旋测微器测得金属丝的直径为，用伏安法测得金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率为 。（用题中所给物理量的字母表示） 【答案】(1)0.641 (2) D 0.90 (3) 【详解】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为0.5mm+mm=0.641mm （2）①[1]电路中的最大电流约为A 电流表选择 [2]由图分析可知电压从0变化，则滑动变阻器采用分压式接法，选择最大阻值较小的。 ②[3]R0起分压作用，由于电流表内阻已知，采用电流表内接法，滑动变阻器采用分压式接法。 故选D。 ③[4]根据欧姆定律可知 （3）根据电阻定律有 解得 4．某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。 (1)先再用游标卡尺测其长度，如图甲所示，读数是 cm。再用螺旋测微器测其直径，如图乙所示，读数是 mm；然后用多用电表挡粗测其电阻，发现多用电表指针偏角较大，为进一步较精确测量，选用合适的倍率重新欧姆调零后，测量时指针位置如图丙所示，其阻值是 Ω； (2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测材料外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表（量程，内阻约为）     B．电压表（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻约为）     D．电流表（量程，内阻约为） C．滑动变阻器（，） D．输出电压为的直流稳压电源 E.开关，导线若干 ①上述器材中，电压表应选 ，电流表应选 。（填写各器材的字母代号） ②若要求实验过程中电压表的读数从零开始调节，用笔画线代替导线将实物图补充完整 （画线需体现电表量程的选择）。 ③在闭合开关前，滑动变阻器触头应置于 （最左，最右）端。 ④若该材料的直径为，长度为，所测电压为，电流为，测其电阻率的表达式为 （用题中所给物理量的符号表示）。 ⑤由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电阻率比实际值偏 （填“大”或“小”）。 【答案】(1) 5.020 4.700 6 (2) A D 最左 小 【详解】（1）[1]由图可知，金属丝的长度为 [2]根据螺旋测微器的读数可知，金属丝的直径为 [3]由于用挡粗电阻时，多用电表指针偏角较大，则说明需要更换挡测量电阻，结合多用表的示数可知，待测电阻的阻值大小为 （2）[1]由于提供的电源电压为3V，因此电压表选择量程为3V的电压表即可。故选A； [2]由上述分析可知，待测金属丝的电阻约为 则电路中的最大电流为 故电流表选择D。 [3]根据上述分析可知 因此电流表应采用外接法，结合题意可知，由于电压表的读数从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压式接法，电路连接情况如下 [4]在闭合开关前，滑动变阻器触头应置于最左端，使电压表和电流表示数从0开始调节。 [5]根据电阻定律可得 结合欧姆定律可得 联立解得金属丝的电阻率 [6]电流表采用外接法，由于电压表的分流使得电流表的示数大于通过金属丝的电流，则测得的电阻率比实际值偏小。 5．(1)某同学用螺旋测微器测某金属丝直径如图所示，则直径为 mm。 (2)甲同学用图1所示电路测量阻值约为6Ω的电阻R1，可选用的器材有： A．电压表（量程为0~3V，内阻约为3kΩ） B．电流表（量程为0~3A，内阻约为0.02Ω） C．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω） D．滑动变阻器（0~5Ω） E.滑动变阻器（0~200Ω） F.电源（电动势为4.5V）及开关和导线若干 ①为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选择 ，滑动变阻器应选择 。（选填实验器材前的字母） ②请用笔画线表示导线，在图2中完成电路连接 。 ③若只考虑电流表和电压表内阻的影响，关于本实验的误差分析，下列说法正确的是 。 A．电阻的测量值大于真实值，属于偶然误差 B．电阻的测量值小于真实值，属于偶然误差 C．电阻的测量值大于真实值，属于系统误差 D．电阻的测量值小于真实值，属于系统误差 (3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示如图所示，可得该电阻的测量值 （保留两位有效数字）。 【答案】(1)/4.701/4.699 (2) C D D (3)/3.8 【详解】（1）螺旋测微器的精度为0.01mm，可知读数为 （2）[1][2]电源电压为4.5V，电压表量程为3V，电路中的最大电流 则电流表选择C；为方便操作，滑动变阻器应选择D。 [3]因为滑动变阻器阻值小于待测阻值，采用分压式接法，连接情况如下 [4]引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用，电流表测量值大于真实值，电阻测量值偏小，属于系统误差。故选D。 （3）电流表示数，电压表示数 可知该电阻的测量值 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．哈九中物理社团在某活动中，需测量一个阻值约为5Ω的电阻，若要求测量结果尽量准确，请选择合适的器材进行实验： A．电池组（3V、内阻约1Ω） B．电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω） C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） D．电压表（0~3V，内阻约4kΩ） E.电压表（0-15V，内阻约15kΩ） F.滑动变阻器（0-2Ω，允许最大电流1A） G.滑动变阻器（0~2000Ω，允许最大电流0.3A） H.开关、导线 (1)上述器材中电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 ；（填写器材前的选项） (2)请根据实验要求设计实验电路，将电路原理图画到图甲方格中 ； (3)实验中获得多组实验数据，通过描点作图得到如图乙所示的直线，请根据图像求出该电阻阻值为 Ω。 【答案】(1) C D F (2) (3)5.0/5.1/5.2 【详解】（1）[1][2]电池组3V，所以电压表选0~3V，故电压表选D。 电阻阻值约为5Ω，电路中最大电流约为，所以电流表选0~0.6A，故电流表选C。 [3]电阻阻值约为5Ω，滑动变阻器G阻值过大且允许最大电流太小，故滑动变阻器应选用F。 （2）滑动变阻器F阻值较小，为调节范围更大应选用分压式； 电流表内阻约0.125Ω，电压表内阻约4kΩ，电阻阻值约为5Ω为小电阻，应选用外接法。 电路图如下 （3）在图像上取两点，由图像斜率 2．（25-26高二上·云南昆明·期中）某兴趣小组为测量一电子元件的阻值。 (1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”档粗略测定电子元件阻值，表盘中指针位置如图所示，则阻值为 ； (2)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径 mm。 (3)该同学用刻度尺测量出金属丝的长度为，则该金属丝的电阻率约为_____。 A． B． C． (4)为了精确测量电子元件的阻值，小组找到了如下实验器材： A．电源（电源电压，内阻约为）； B．电压表（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻为） D．电流表（量程，内阻为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.滑动变阻器（最大阻值为） G.开关S，导线若干。 ①小组设计了如图（a）所示的实验原理图，其中电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 ；（均填器材前序号） ②兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R，并重新设计了如图（b）所示的电路图，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“M”或“N”）端。当开关闭合后，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录电流表的示数、电流表的示数，作出了的图像，如图（c）所示，已知图线的斜率为，则该电子元件的阻值 （用R、、k字母表示）。 【答案】(1)110 (2)0.600/0.601 (3)B (4) D E M 【详解】（1）由欧姆表的读数可知，电子元件的阻值为 （2）根据螺旋测微器的读法可知，金属丝的直径为 （3）根据电阻定律 解得 故选B。 （4）[1]电路中的最大电流为，故电流表选D。 [2]由图（a）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，需要测量的范围更大，而滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选最大值较小的，故选 E。 [3]由图（b）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，并联部分的电压可以从零开始测量，为保护并联部分电路中的仪器，故在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在M处； [4]根据电路特点，结合欧姆定律可得 整理可得 故在图像中，其斜率为 解得 3．（24-25高二上·安徽马鞍山·期末）实验小组用图甲所示的电路来测量电压表的内阻以及电压表的内阻，图中标准电阻的阻值已知为，E为电源内阻较小，S为开关，R为电阻箱。合上开关，调节电阻箱的接入阻值R，读出电压表、的相对应读数、，做出关系图像如图乙所示，回答下列问题： (1)按照图甲所示的实验原理线路图在下列方框中接好电路 ； (2)写出乙图的函数表达式 ； (3)若乙图的纵截距为b，斜率为k，则 ， ； (4)考虑电源内阻，对中测量值 填“有”“无”影响。 【答案】(1) (2) (3) (4)无 【详解】（1）完整的电路连线图如图所示 （2）根据图甲，由欧姆定律以及并联电路两端的电压相等可得 整理可得乙图的函数表达式为 （3）[1][2]若乙图的纵截距已知为b，则有 解得 再知乙图的斜率为k，则有 综合可得 （4）由（2）可知，（3）中测量值与电源内阻无关。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1．（24-25高二下·浙江温州·期末）某同学对一阻值约为5Ω的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 (1)如图1为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值d= mm。 (2)实验室提供的器材有： A．电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ） B．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω） C．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.1Ω） D．滑动变阻器R（0~20Ω） E．电源E（输出电压恒为3.0V）、开关和导线若干 实验时电流表应选 （填器材前的字母序号）。 (3)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用_____。 A． B． C． D． (4)实验中测得金属丝电阻为Rx，长度为L，直径的平均值为d，则该金属材料电阻率的表达式为ρ= （用Rx、L、d等字母表示）。 (5)若已知电压表的读数为U，内阻为RV，电流表的读数为I，内阻为RA，根据第（3）问中所选电路，写出Rx真实值的计算表达式： （用本题中所给物理量表示）。 【答案】(1)0.643 (2)B (3)A (4) (5) 【详解】（1）螺旋测微器精度为0.01mm，则 （2）电路中的最大电流约为 可知电流表选择B。 （3）根据题目数据发现 为了减少实验误差，可知电流表采用外接法，为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，可知A选项符合题意。 故选A。 （4）根据 整理得 （5）分析可知通过金属丝的真实电流 则Rx真实值的计算表达式 2．（24-25高二下·河北衡水·期末）某同学为测定一个阻值约为的定值电阻的阻值，进行了下列实验。 (1)用多用电表进行粗测，表盘指针位置如图甲所示，可知此时选择开关置于图乙中 （填“A”“B”“C”或“D”）位置。 (2)为准确测量其阻值，设计了如图丙所示的电路进行实验，定值电阻阻值未知。滑动变阻器有两种规格：（最大阻值为）；（最大阻值为），应选择 （填“”或“”）。 (3)按图丙所示电路，请用笔画线代替导线 ，在图丁中连接好电路。实验前应将滑动变阻器的滑片置于 （填“最左端”或“最右端”）。 (4)单刀双掷开关与“1”连通，再闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，断开开关，作出图像；与“2”连通，再闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，断开开关，作出图像。如图戊所示，与“1”连通时，作出的图线为 （填“a”或“b”）。 (5)根据图像计算电阻，的阻值为 （用、、I表示）。 【答案】(1)C (2)R1 (3) 左 (4)a (5) 【详解】（1）待测电阻阻值约1500Ω，欧姆表指针指在15，可知档位为“×100”档，则此时选择开关置于图乙中C位置。 （2）滑动变阻器用分压电路，则应该选择阻值较小的R1； （3）[1]电路连线如图 [2]实验前应将滑动变阻器的滑片置于最左端。 （4）与“1”连通时，则 与“2”连通时，则 因图像的斜率等于电阻，则与“1”连通时作出的图线为a； （5）由图像可知， 可得 3．（24-25高二下·四川成都·期末）某同学要测量一未知电阻的阻值。 (1)如图1所示，该同学用多用电表粗测的阻值，当用“”挡时发现指针位于“①”位置，应该换用 （选填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位于“②”位置，其读数为 。 (2)为了精确测量的阻值，除、开关、导线外，实验室还提供以下器材选用： 电流表（量程，内阻约） 电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约）    电源（电动势，内阻约） 电阻箱（阻值范围为）    滑动变阻器（最大阻值为） I．该同学设计了图2方案测量的阻值，根据提供的器材，图中导线端应与图中 （填“a”或“b”）点相连。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表指针指到合适的位置，读出电表的示数，可计算出的阻值。 Ⅱ．该同学为了消除图2方案中电表内阻带来的系统误差，用提供的器材重新设计了图3方案并进行了如下操作： ①将电阻箱的阻值调到最大，滑动变阻器滑片调至最左端，闭合开关； ②调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，使电流表、的指针指到合适的位置，记录多组对应的电流表示数、电流表示数以及电阻箱阻值； ③利用数据作出如图4所示的图像。图像纵截距为，斜率为，由图像可得的阻值为 ；该方法还能得出电流表的内阻为 。 【答案】(1) 17.0（或填17） (2) a 【详解】（1）[1]当用“”挡时指针偏转角度过大，所测电阻阻值较小，选择的挡位太大，应该换用“”挡位； [2]指针静止时位于“②”位置，其读数为17.0×1Ω=17.0Ω； （2）[1]的阻值约为17.0Ω，与电流表A2阻值更为接近，为减小误差，应使用电流表外接的方式，故c端应与a点相连； [2][3]根据并联电路电压的特点，有 整理得 结合图4，可得， 4．（24-25高二上·河南濮阳·期末）同学们帮助老师整理实验室时，发现一个用电流表G改装的简易欧姆表（尚未重新标度），电流表G表盘上的刻度值已经模糊不清，但是刻度线仍均匀且清晰，同学们通过实验测量该欧姆表的最大内阻。 (1)如图1所示，将欧姆表内的滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，插入表笔，其中b应该是 表笔（填“红”或“黑”）。 (2)将两表笔与电阻箱的两接线柱连接，调节电阻箱的阻值。当电流表G表盘上指针对准某条刻度线时，数出指针偏转的小格数n，并记录下相应电阻箱的阻值R，某次电阻箱的阻值如图2所示，为 。 (3)改变电阻箱的阻值，重复步骤（2），读出多组小格数n和电阻箱的阻值R，作出图像如图3所示，图线的斜率为k，截距为b，则欧姆表的最大内阻为 （用k，b表示），若要用此图像计算出欧姆表内部电源的电动势，还需要知道的物理量是 。 【答案】(1)黑 (2)1969.2 (3) 每一格表示的电流大小 【详解】（1）多用电表使用欧姆挡时，使用内置电源，根据电流“红进黑出”原则，插入表笔，黑表笔与内置电源正极相连，其中b应该是黑表笔。 （2）根据读数规则，电阻箱的阻值 （3）设每一小格代表的电流大小为，欧姆表的最大内阻为，根据闭合电路欧姆定律得 解得 根据图像，图线的斜率为k，截距为b，可知， 联立解得， 则欧姆表的最大内阻为，若要用此图像计算出欧姆表内部电源的电动势，还需要知道的物理量是每一格表示的电流大小。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $