第3讲 专题强化：电学实验基础-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考物理大一轮复习全新方案通用版

2勾·讲与练·高三物理 与电流的关系曲线，曲线Ⅱ与直线I的交点坐 的是 标为(1.5A,0.75V),该点的切线与横轴的 交点坐标为(1.0A,0V),用该电源直接与小 灯泡L连接成闭合电路，由图像可知() 电压表V 电阻箱 A.电源电动势为2.0V B.电源内阻为0.52 C.小灯泡L接人电源时的电阻为1.52 D.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W 听课记录 +U/八V 3.0 [对点演练】 2.如图所示的U-I图像中，直线 /c a为电源的路端电压与电流的 E 1.0 关系，直线b、c分别是电阻R1、 尽的电压与电流的关系。若03 IIA 00.10.30.5 将这两个电阻分别直接与该电 源连接成闭合电路，则下列说法正确的是( 七 210 A.电阻R,的阻值大于电阻R,的阻值 A.流过电阻箱的电流的表达式为I= 2-U1 R B.R,接在电源上时，电源的输出功率较大 B.小灯泡两端电压随电流变化的图像是α C.R2接在电源上时，电源的输出功率较大 D.两种情况下，电源的输出功率相等 C.根据图乙可以求得电源的电动势E=3.0V、 3.(多选)如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻 内阻r=22 D.该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W 值，同时记录电阻箱的阻值R、电压表V,的示 数U1和电压表V2的示数U2。根据记录的数 温馨提示) 据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b 两条U-I图线，如图乙所示。则下列说法正确 学习至此，请完成课时作业50 第3讲 专题强化：电学实验基础 热点题型突破 题型探究·能力提升 题型一 常用仪器的读数 1.螺旋测微器 (2)原理：固定刻度B的螺距为0.5mm,即旋钮 (1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动 D每旋转一周，测微螺杆F前进或后退0.5mm, 刻度。 而可动刻度E上有50个等分刻度，每转动一小 格，测微螺杆F前进或后退o.O1mm,即螺旋测 D 微器的精确度为0.01mm。读数时估读到毫米 的千分位上，因此螺旋测微器又叫千分尺。 第十章电路及其应用 讲 (3)读数：测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注 31 意半毫米刻度线是否露出)十可动刻度数（估读 一位)×0.01(mm)。 20 0 ×1000 ×10 2.游标卡尺 100 (1)构造：主尺，游标尺（主尺和游标尺上各有 0) 90 个内、外测量爪)，游标卡尺上还有一个深度尺。 ×1 ×0.1 (如图所示) 内测量爪 项目 电流表 电压表 电阻箱 紧固螺钉 主尺 深度尺 电流表：0~0.6A和 尺身 0~3A;电压表：0 游标尺 3V和0~15V 量程 常见0999.92和 1.选择合适（精确）的量 尺 选择 0~99992等 外测量爪 程，不能超过量程 (2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 2.不能确定量程时，各 (3)原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位 表都要选择最大量程 刻度之间固定的微量差值制成。 1. 电阻箱没有正 1.使用前进行零点调整 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的 注意 负极 2.电流从正接线柱流 刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分 事项 2.电阻箱阻值变化 入，从负接线柱流出 刻度少1mm。常见的游标卡尺有10分度、20 是不连续的 分度和50分度三种，其规格见下表： 1.一般最小刻度是1 211 0.1、0.01…的采用十分1.没有估读，各旋盘 刻度格数 每小格与 精确度 刻度总长度 之一估读，即估读到分指示点的示数乘以 (分度) 1mm的差值（可准确到） 度值的下一位 对应倍数，相加就是 10 9 mm 0.1mm 0.1mm 估读2.最小刻度是2、0.2、 接人电路的电阻值 原则0.02…的估读到分度值2.旋盘倍数为“×0.1” 20 19 mm 0.05mm 0.05mm 的二分之一（本位估读）的指示点为0时，十 3.最小刻度是5、0.5、 分位的0不能省略， 50 49 mm 0.02mm 0.02mm 0.05…的估读到分度值如825.0 (4)读数：从主尺上读出整毫米数x,然后再从 的五分之一（本位估读） 游标尺上找出第飞条刻度线与主尺上某一刻度 【典例1】 (1)如图所示的三把游标卡尺，它们的游 线对齐，即记录结果表示为(x十k×精确 标尺从上至下分别为9mm长10等分、19mm 度)mm。 长20等分、49mm长50等分，它们的读数依次 注意对于游标卡尺，无论哪种规格，均不需要 为 mm, mm: mm 估读到下一位，后面不能随意加零，也不能随意 2 3 cm 去零。 010 3.电流表、电压表和电阻箱的使用和读数（如图所示） 2 3 4cm 0 10 20 2 10 A/ 0.6 0123 0 (2)读出下面各螺旋测微器的读数，甲： 0.6 mm,乙： mm,丙： mm. 2勾·讲与练·高三物理 -20 若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格 表示 V,图中表针示数为 V。 45 (3)旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱 甲 A流入，从B流出，则接入电路的电阻为 听课记录 2。现欲将接入电路的电阻改为 20102,最简单的操作方法是 0 若用两个这样的电阻箱，则可得到 的电阻范围为 ×1000 ×100 【典例2】(1)如图甲所示的电表使用0.6A量程 6A9ò 时，对应刻度盘上每一小格代表 A,图 中表针示数为 A;当使用3A量程时， ×10 对应刻度盘中每一小格代表 A,图中 丙 表针示数为 听课记录 1 2 10 0020%3 112 0 A 0.6 0 212 甲 乙 (2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格 表示 V,图中表针的示数为 V: 题型二 电流表的内接法和外接法 1.电流表内、外接法的比较 2.两种接法的选择 项目 内接法 外接法 (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R,较小，宜采 ⑦ 电路图 用电流表外接法；若R较大，宜采用电流表内 ④ ④ 接法。 电流表分压 电压表分流 (2)比值比较法 误差原因 U测=U.十UA I群=I,+Iv ⑩者父>或R<RR)则用电流表 R U=R十 U R一1 外接法。 电阻测量值RA>R, RRv @若<R或R,>RR),则用电流表内 测量值大于真R,十RV <R 接法。 实值 测量值小于真实值 (3)实验试探法：按如图所示接好电路，让电压 适用条件 RA<R Ry>R 表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果 电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数 适用于测量 大电阻 小电阻 变化不大，则应采用电流表外接法；如果电流表 第十章电路及其应用 讲 的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不 〔对点演练】 大，则应采用电流表内接法。 1.某实验小组同学要测量阻值约为3502的定值 5④b。 电阻R,现备有下列器材： A.电流表A(量程为10mA,内阻约为1002) B.电压表V(量程为3V,内阻约为3k2) 【典例3】小李在实验室测量一电阻R的阻值。 C.滑动变阻器R,(阻值范围为0~102，额定电 因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定 流为2A) 电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开 D.定值电阻R2(阻值为7502) 关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。 E.直流电源E(电动势为4.5V,内阻不计) 单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1= F.开关S和导线若干 1.65V,电流表的示数如图乙所示，其读数 (1)实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量 I1= A;将K掷到2，电压表和电流表 的读数分别为U2=1.75V,I1=0.33A。由 电路，电阻的测量值可由R,-号计第得出。式 此可知应采用电流表 (选填“内”或 中U与I分别为电压表和电流表的读数，则图 “外”)接法。 (选填“甲”或“乙”)所示电路的测量值 R 1 2 更接近待测电阻的真实值。 2 P 0 A0.6 0.63 甲 213 听课记录 mA 丙 (2)若采用(1)中所选电路进行测量，得到电压 表和电流表的示数如图丙所示，则由此组数据 可得待测电阻的测量值R,= 2,若所 用电压表和电流表的内阻分别按3k2和1002 进行计算，则由此可得待测电阻的真实值R真= 2。(结果均保留三位有效数字) 题型三 滑动变阻器的分压接法和限流接法 1.滑动变阻器两种接法的比较 续表 项目 限流式接法 分压式接法 对比说明 项目 限流式接法 分压式接法 对比说明 都是为 R P R 闭合S前 a R b 串、并联 b端 a端 了保护 电路图 触头位置 aR b 关系不同 电路元件 2.滑动变阻器两种接法的选择 负载R上电 滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差 压调节范围 RE 分压电 R+R。 ≤U≤ 0≤U≤E 路调节 不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下， (不计电 公 范围大 由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限 源内阻) 流式。 2勾·讲与练·高三物理 滑动变阻器必须接成分压电路的几种 听课记录 情况： (1)要求电压表能从零开始读数，要求电压（电 流)测量范围尽可能大。 (2)当待测电阻R,>R(滑动变阻器的最大阻 值)时（限流式接法滑动变阻器几乎不起作用）。 (3)若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超 [对点演练 过电路中电表、电阻允许的最大电流。 2.请同学设计一个测量电阻的电路，待测电阻R, 【典例4】某物理兴趣小组利用“伏安法”测量一 阻值约为15Ω。要求用U-I图像来处理数据， 个阻值较小的定值电阻R,的阻值，可用器材： 滑动变阻器可在较大范围内调节。可供选择的 电压表（量程为15V,内阻约为50002），电流 器材如下： 表（量程为0.6A,内阻为52），电源E(电动 A.电流表A1,量程100mA,内阻rA1=122 势为12V,内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻 B.电流表A2,量程2mA,内阻r2=2002 值为102)，定值电阻R。(阻值为152)，开 C.电压表V1,量程10V,内阻rv1≈15k2 关S,导线若干(R。、R,、R、电流表、电压表、电 D.电压表V2,量程3V,内阻r2≈10k2 源、开关等仪器均无断路和短路，导线无 E.保护电阻R。约202 断路)。 F.滑动变阻器R,最大阻值102，额定电流为 (1)将图甲所示的器材符号连线，画出实验电 1A 路的原理图。要求电流表和电压表的示数从 G.电池组，电动势12V,内阻很小 214 零开始变化。 H.开关及导线若干 (1)电流表应选 ,电压表应选 (均选填器材前面的字母序号) (2)设计电路时，电流表应采用 (选填 “内接”或“外接”)法，滑动变阻器应采用 (选填“分压”或“限流”)接法。根据所设计的实 甲 (2)连接电路后，闭合开关，逐渐移动滑片，发 验电路，用笔画线代替导线连接实物图。 现电流表始终没有示数，电压表示数逐渐增大 最终接近电源电压。则出现该现象的原因可 能是 R (3)该电路中R。的作用是 3 (4)测出多组数据，作出I-U图像如图乙所 示，则R,阻值为 2。 (3)若在所测量数据中选一组数据U、I及已知 ↑IIA 量计算R,则其表达式为R= (用所 0.6 0.5 给字母表示)。 0.4 0.3 0.2 温馨提示) 0.1F- 学习至此，请完成课时作业51 024681012U六V 乙E2 R 十4r等 可知当电阻箱R的电阻取32时，R 消耗的功率最大，最大值为Px= (E-）R=3 R十r等 W。 对点演练 1,AD根据题意可知，电源的输出功率 为P=(R)广R E 一，由 -+4r R 数学知识可知，当R=”时，电源输出 E,当 功率最大，最大功率为P。=4 4E2 R=40时，有P。=4十，当R 9E2 90时，有P。=9十r),解得r=6n, 则当电阻箱阻值为62时，电源输出功 率最大，则有6W=4X60,解得E= 12V,故A、D正确，B错误；电源效率 为7()×1m%-(-2）)× 10%,又有1=三，可如，当电包箱接 入电路的阻值最大时，电源效率最大， 故C错误。 考点三对电源U-I图像的理解和 应用 典例5D由闭合电路欧姆定律有U= E-Ir,代入题中数据有0.75V=E一 1.5A·r,0=E-2.0A·r,解得E= 3.0V,r=1.52,故A、B错误：当用该 电源直接与小灯泡L连接成闭合电路 时，灯泡L两端的电压为0.75V,流过 灯泡的电流为1.5A,由欧姆定律可 得，小灯泡L接入电源时的电阻为 U R了 =0.52,小灯泡L实际消耗 的电功率为P=UI=1.125W,故C错 误，D正确。 对点演练 2D由R三二结合图像可知，电阻R 的阻值小于电阻R2的阻值，A错误； 电源的内阻r,当I=4Im时，由 E U=E,同理当I= 1m时，由闭合电 4 E1 路欧拇定律得子·。十U,=E,解 得U1=子，U西=子E根据P=U 1 可得两种情况下电源的输出功率相等， 均为P=GEnD正确，BC错误。 3.ACD电阻箱两端的电压UR=U2 U1,则通过电阻箱的电流I= U2-U1 R 故A正确；灯泡与电阻箱串联，电压表 红对勾·讲与练·高三物理 V1测灯泡两端的电压，灯泡两端的电 压随电流的增大而增大，由题图乙所 示图像可知，图线b是灯泡两端电压随 电流变化的图像，故B错误；随着电流 的增大，路端电压减小，故题图乙中图 线a是电源的U-I图像，由图线a可 知，电源电动势E=3.0V,内阻r= △U_3.0-2.0n=2n,故C正确，由 △I 0.5 图线a可知，灯泡两端的最大电压为 2V,电流为0.5A,则灯泡的最大功率 P=2X0.5W=1W,故D正确。 第3讲专题强化：电学实验基础 热点题型突破… 题型一常用仪器的读数 典例1(1)17.723.903.20 (2)4.0401.1003.515 解析：(1)题图最上面游标卡尺：主 尺读数为17mm,游标尺读数为7× 0.1mm=0.7mm,最后结果是17mm十 0.7mm=17.7mm。 题图中间游标卡尺：主尺读数为23mm, 游标尺读数为18×0.05mm=0.90mm, 最后结果是23mm+0.90mm= 23.90mm。 题图最下面游标卡尺：主尺读数为 3mm,游标尺读数为10×0.02mm= 0.20tmm,最后结果是3mm十0.20mm= 3.20mm。 (2)甲：(4十4.0×0.01)mm= 4.040mm; 乙：(1+10.0×0.01)mm= 1.100mm; 丙：(3十0.5十1.5×0.01)mm= 3.515mm。 典例2(1)0.020.440.12.20 (2)0.11.700.58.5(3)110 将“×1k”挡旋钮调到2，再将“×100” 挡旋钮调到00~199982 解析：(1)电流表使用0.6A量程时，刻 度盘上的每一小格为0.02A,表针示 数为0.44A;当使用3A量程时，每一 小格为0.1A,表针示数为2.20A。 (2)电压表使用3V量程时，每小格表 示0.1V,表针示数为1.70V;使用 15V量程时，每小格表示0.5V,表针 示数为8.5V。 (3)电阻为1102。最简单的操作方法 是先将“X1k”挡旋钮调到2，再将 “×100”挡旋钮调到0。每个电阻箱的 最大阻值是9999，用两个这样的电 阻箱串联可得到的最大电阻是2X 99992=199982,故用两个这样的 电阻箱，可得到的电阻范围为0 199982。 题型二电流表的内接法和外接法 典例30.34外 解析：由电流表的表盘可知电流大小 为0.34A。电压表的示数变化百分比 为1=175.65×1006*6.1%， 1.65 -570- 电流表的示数变化百分比为？2= 0.34-0.33 0.34 ×100%≈2.9%，可知电 压表的示数变化更明显，说明电流表 的分压更严重，因此不能让电流表分 压，应采用电流表外接法。 对点演练 1.(1)乙(2)300333 Ry≈3000 解析：(1)由于R =8.57> 350 R:=350 R一10=3.5，可知电流表分压更明 显，故采用电流表外接法，则题图乙所 示的电路测量更准确，测量值更接近 待测电阻的真实值。 (2)根据读数规律可知，电压表的示数 U=1.80V, 电流表的示数为I=6.0mA, 根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为 1.80 R.=7=6.0x100=3000. 测量误差在于电压表的分流，则 U 1.80 R= U 6.0X103- 1.80 3×10 3332 题型三滑动变阻器的分压接法和限 流接法 典例4(1)见解析图(2)R。与R,之 间接线处断路(R,与电流表之间接线 处断路等其他答案均可，说仪器断路 或者短路均不对)(3)①保护电路； ②增大电压表读数范围，降低读数误 差（能描述出保护电路意思和方便读 数即可)(4)4 解析：(1)因待测电阻R,的电阻和电 流表的内阻都较小，为保护电路，应将 定值电阻R。与它们串联，又要求电流 表和电压表的示数从零开始变化，故 滑动变阻器采用分压式接法，由于电 流表的内阻已知，故电流表采用内接 法，实验电路的原理图如图所示。 R (A R (2)出现该现象的原因可能是R。与 R,之间接线处断路。 (3)由(1)分析可知该电路中R。的作 用：①保护电路；②增大电压表读数范 围，降低读数误差。 (4)根据IU图像可知斜率为k= L。0RR十尼，代入教 1 U12 据解得R,=42。 对点演练 2.(1)AD(2)内接分压见解析图 89- 解析：(1)如果选A2电流表，A2满偏时， Ux=IaR,=0.002X15V=0.03V, 远小于给出的电压表的量程，故选A: 在电流表A1达到满偏时，待测电阻和 电流表A1两端的电压约为2.7V,电压 表选择D,这样读数引起的误差较小。 (2)因电流表内阻已知，用电流表内接 法时，不会因电路设计引起系统误差， 故电流表应采用内接法；因为题中要 求画U一I图像处理数据，需要测量大 量数据，而且滑动变阻器阻值较小，故 滑动变阻器应采用分压接法。又因电 源电动势为2V,而电压表最大示数 约为2.7V,如果不做任何处理而直接 用分压式接法，滑动变阻器滑片只能 在约日范网内滑动，不使于调节，又周 滑动变阻器额定电流为1A,若不做处 理，会损坏器材。因此将保护电阻R。 串联在供电电路的干路上，由于R。的 分压，滑动变阻器的滑片可大范围滑 动，且不损坏器材。实物图如图所示。 R R E U (3)由伏安法知R,十r1=了，解得 第4讲实验十一：测量 金属丝的电阻率 关键能力提升… 考点一教材原型实验 典例1(1)0.396(0.395~0.398均可) (2)乙(3)见解析图(a)(4)见解析 图(b)4.4(4.34.7均可)(5)C (6)CD 解析：(1)根据螺旋测微器读数规则可 得，其读数为0mm十39.6×0.01mm= 0.396mtm。 (2)通过给定的数据发现电压接近从 零开始且调节范围较大，故滑动变阻 器必须采用分压式接法，故采用的是 题图乙。 (3)根据电路图连接实物图如图(a) 所示。 图(a) (4)根据表中数据描点画线，图线应过 原，点，且使大多数点在一条直线上，不 在直线上的，点均匀分布在直线两侧， 描，点连线如图(b)所示。 本UV 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 十 00.100.200.300.400.500.601A 图(b) 图线斜率即为金属丝阻值，则R,= 2.5 0.570≈4.4n. (5)由R=,S=x(号)，取d 4×101m、l=0.5m、Rx=4.42,解 得p≈1×1062·m,故C正确。 (6)系统误差是由仪器的某些不完善 或实验方法不够完善等原因产生的； 偶然误差具有随机性，可以通过多次 测量取平均值来减小，故C、D正确， A、B错误。 对点演练 1.(1)2.450(2)1(3)1.92(1.91 1.93均可)(4)大于 解析：(1)根据螺旅测微器的读数规则 可知，其读数为d=2mm十0.01× 45.0mm=2.450mm。 (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)根据题图丙的I-U图像，结合欧 姆定律有Rx= 2.88 2=1.922。 1.5 (4)根据电阻定律R=pS,可得p= ，两种材料的横裁面积近似相等，分 RS 别代入数据可知px>pY。 考点二拓展创新实验 典例2(1)1.2512.5(4)右 (5)小于 解析：(1)电压表量程为3V,分度值为 0.1V,则电压表读数需估读一位，读 数为1.25V,根据欧姆定律可知，金属 U 丝的测量值R=7=12.50。 (4)根据题图(d)可知气压减小电阻增 大，再根据U=IR,可知金属丝两端电 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)电流表采用外接法时存在电压表 分流的影响，[≥I,根据R三号可 知R测<R真。 对点演练 2.(1)右(2)②断开40.0③闭合 60.0(3)100 -571- 解析：(1)根据题图甲的电路构造可 知，R,一端的导线应接到R,的右端 接线柱。 (2)②闭合开关S,断开开关S,时电 路中的电流较小，毫安表的示数为 I3=10.0mA,则通过电阻R,的电 流为I,= 1,R,根据电路构造可得 R I1=I3十I1,联立解得I1=40.0mA; ③闭合开关S2,毫安表的示数为？= 15.0mA,则流过电阻R,的电流为 R,,=十，联立解得 IR, I2=60.0mA。 (3)设待测盐水的电阻为R。,根据闭合 电路欧姆定律可知，开关S,断开时有 RR),开关S E=I1(R。+R,+R:+R RRg十 闭合时有E=1,（R。十R1十R R3R R3R ,其中，I1=40.0mA=0.04A, I2=60.0mA=0.06A,联立解得 R。=1002。 乙(2 (3)6.5×10-5(6.4×105、6.5×10-5、 6.6×105均正确) 解析：(1)由题图1知，电压表测量的是 乙、丙之间的电压，由题图2知，电压表 示数U与L成正比。因电路中电流不 变，根据欧姆定律可知，U与乙、丙之间 的电阻R成正比，则R与L成正比， 根据电阻定律分析知，L是丙到乙的 距离。 (2)根据电阻定律有R=p上 ,根据欧 姆定律有R= ,联立解得U=必L, U a 则U-L图像的斜率k= ka? a ,故p=了 (3)根据题图2可知 (2.0-0)x10V/m=6.5V/m. 0.13-0 k= 根据(2)中分析代入数据得p=6.5× 10-52·mo 第5讲实验十二：测量电源的 电动势和内阻 关键能力提升 考点一教材原型实验 典例1(1)①1.0②I(r十RA) ③1.401.0(2)D 解析：(1)①由题图2可知，电压表读 数为U=0.60V,电流表读数为I= 0.58A,根据欧姆定律可得电流表内 U0.60 阻为Ra=7=0.58D≈1.0n。 ②由闭合电路欧姆定律可知，干电池 电动势的表达式为E=U十I(”十 RA)。 参考答案·☑。