第1部分 第18讲 电学实验-【金版教程】2026年高考物理大二轮专题复习冲刺方案全书word

　第18讲　电学实验

考点1　以测电阻为核心的实验

1．概述

以测电阻为核心的实验基本原理是欧姆定律，基础实验包括：金属丝电阻率的测量，测量导体和电表的电阻，以及与电阻测量有关的传感器实验。

2．测量电阻的供电电路

测电阻时，除了测量电路，还需要供电电路，供电电路由电源和滑动变阻器组成，根据滑动变阻器连接方式的不同，供电电路可分为限流电路和分压电路，应注意区分两种电路的适用情况。

3．常见的测电阻的方法

(1)伏安法：最基础的方法，系统误差的分析是难点。

(2)安安法、伏伏法：根据电表可以看作能显示电流或电压的特殊电阻，对伏安法进行拓展。

(3)等效替代法：根据电流等效或电压等效测量电阻。

(4)半偏法：根据电流表半偏或电压表半偏测量电表的电阻或导体的电阻，系统误差的分析是难点。

(5)电桥法：根据电路的电势规律，利用电桥电路测电阻。

例1　(2025·河北省石家庄市高三下教学质量检测一)某实验小组要测量一段长为L、直径为d的合金丝电阻率。

(1)先用多用电表粗测合金丝电阻，使用欧姆挡测量电阻时，下列说法正确的是________。

A．测量者需用手分别将两支表笔与合金丝两端捏紧以避免虚接

B．选择倍率并正确操作后，表针在刻度盘中央附近读数时误差更小

C．表针偏角过大，应将选择开关调到倍率较高的挡位

(2)粗测合金丝电阻时，将选择开关调到“×1”挡，指针位置如图甲所示。为精确测量合金丝电阻，可采用实验室提供的以下器材进行测量。

滑动变阻器(阻值范围为0～5 Ω)；

电流表A(内阻约为1 Ω)；

电压表V(内阻约为3 kΩ)；

电源、开关及导线若干。

①为尽可能多测量几组数据，该小组设计了如图乙所示的电路，请补充完整图乙的电路连线。

②连接好图乙的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端。实验时，测得多组电压U和电流I，并作出U­I图像如图丙所示。测得合金丝接入电路的长

度L＝0.8 m，直径d＝0.4 mm，则合金丝电阻率ρ＝________ Ω·m(结果保留两位有效数字)。

(3)小组同学还设计了如图丁所示电路测量该合金丝(图中ab为合金丝)电阻率，稳压源的输出电压恒为U0，定值电阻的阻值为R，根据多次实验测出aP长度x和对应的电压表的示数U，作出U­x图线为一条斜率为k的直线，则合金丝的电阻率ρ＝________。(用题中的符号k、R、d、U0、L表示)

[解析]　(1)测量者不能用手触摸表笔的笔头，以避免人体接入电路，故A错误；选择倍率并正确操作后，表针在刻度盘中央附近读数时误差更小，故B正确；表针偏角过大，说明待测电阻较小，应将选择开关调到倍率较小的挡位，故C错误。

(2)①为尽可能多测量几组数据，滑动变阻器应采用分压式接法；由图甲可知，待测合金丝电阻的阻值约为11 Ω，由于>，所以电流表应采用外接法，电路连接如图所示。

②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应将测量电路短路，则滑动变阻器的滑片应置于a端；由欧姆定律结合图丙可知合金丝的电阻Rx＝＝ Ω＝10 Ω，根据电阻定律可得Rx＝ρ，其中S＝π，联立并代入数据解得ρ＝1.6×10－6 Ω·m。

(3)根据欧姆定律可得闭合回路中的电流I＝，其中R′＝x·，U0＝I(Rx＋R)，整理得U＝x，结合题意可得＝k，根据电阻定律可得Rx＝ρ，其中S＝π，解得ρ＝。

[答案]　(1)B

(2)①图见解析　②a　1.6×10－6

(3)

考点2　以闭合电路欧姆定律为核心的实验