题型14 电学实验（题型专练）（山东专用）2026年高考物理二轮复习讲练测

题型14 电学实验 目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 以测电阻为核心的实验【重难】 考向02 以测电源的电动势和内阻为核心的实验【重难】 考向03 电学其他实验与电学创新类实验 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 电学实验是高考物理的必考内容，属于高频考点之一。它不仅是电磁学理论的重要实践支撑，更是对考生实验设计能力、数据分析能力与误差分析能力的综合考查，在高中物理中占据着“理论联系实际”的关键地位。 每年高考中，该题型通常以实验填空题的形式出现，分值稳定，设问灵活。考向上，主要围绕以测电阻为核心的实验（如伏安法、替代法、半偏法等）、以测电源电动势和内阻为核心的实验（如U-I图像法、安阻法等）以及电学其他实验与创新类实验（如多用电表使用、传感器、电路设计与改进等）展开。 命题不仅关注基本原理和仪器的使用，更突出对实验方法迁移能力的考查，如等效替代法、图像法处理数据、误差来源分析与控制等。近年来，创新类实验题目增多，强调在陌生情境中运用所学知识解决实际问题的能力。 学生在此部分常见错误包括：仪器读数不规范（如估读、量程选择）、电路连接错误（如内外接混淆、滑动变阻器接法不当）、实验原理理解不清导致数据处理失误，以及对系统误差与偶然误差的判断不准确。这些细节往往成为失分的关键点。 考向01 以测电阻为核心的实验 【例1-1】（2025·天津·高考真题）某同学用伏安法测量电阻的阻值（约为）。除滑动变阻器、电源（电动势为，内阻不计）、开关、导线外，还有下列器材可供选择： 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） (1)为使测量尽量准确，实验中电压表应选 ，电流表应选 （均填器材前的字母代号）； (2)该同学连接好的电路如下图所示，闭合开关后，电流表和电压表的读数均为零，经排查，发现电路中的七条导线中混进了一条内部断开的导线。为了确定哪条导线断开，该同学用多用电表的直流电压挡测量电源正极a与接线柱b间电压，读数为零；测量a与接线柱c间电压，读数不为零，则可以确定导线 内部断开（填图中导线编号）； (3)更换导线后进行实验，该同学测得多组电压数据U和电流数据I，描绘出图像如图所示，测得图中直线的斜率为k，已知电压表的内阻为，若考虑电压表内阻的影响，则阻值的表达式为 。 【例1-2】（2026·湖南永州·二模）某兴趣小组为了测量某电子元件的阻值。 （1）他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗略测量该电子元件阻值，阻值约为90； （2）兴趣小组的某同学用螺旋测微器测量该电子元件的直径如图所示，则该电子元件的直径 mm。 （3）为了精确测量该电子元件的阻值，小组找到了如下实验器材： A．电源E（电源电压9V，内阻约为）； B．电压表V（量程0～15V，内阻约为） C．电流表（量程0～15mA，内阻为） D．电流表（量程0～150mA，内阻为） E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω） 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根据图（a），在图（b）中完成实物图连线 ； ③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（c）所示的电路图，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片处于M端。当开关S闭合后，改变滑动变阻器滑片的位置，记录电流表的示数、电流表的示数，作出了的图像，如图（d）所示，已知图线的斜率为k，则该电子元件的阻值 （用R、、k字母表示）。 【例1-3】（2025·广东佛山·模拟预测）人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。    (1)该同学先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零（如图a所示），然后用两手分别紧捏红黑表笔（如图b所示）测自己的阻值，下列说法正确的是______。 A．图a的操作会影响测量结果 B．图b的操作会影响测量结果 C．两图的操作均不会影响测量结果 D．两图的操作都会影响到测量结果 (2)该同学设计电路更精确地测量人体电阻。实验室提供的器材如下：电压表（量程5V，内阻）电压表（量程3V，内阻）电流表（量程，内阻），滑动变阻器（额定电流，最大阻值），电源（电动势，内阻不计）开关S，导线若干，请完成下列实验步骤： ①根据测量要求，请你选择合适的电表，并在图c中将电路图连线补充完整 ，其中表1为 ，表2为 。（选填，或） ②选择合适的电表后，按图c连接电路进行实验。若选择的电表为，或A，相应的电表测量值分别记为、和，则测得的人体电阻 。（用本题给出的物理量符号表达） 【例1-4】（2025·江西赣州·模拟预测）要测量某定值电阻的阻值，实验小组成员小李设计了如图甲所示电路。 (1)请根据小李同学的电路图将图乙实物电路连接完整。 (2)闭合开关前，将图乙中滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端，电阻箱接入电路的电阻较大，将开关合向1，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的指针偏转较大，记录这时电流表的示数，再将开关合向2，调节电阻箱使电流表的示数仍为，若这时电阻箱接入电路的电阻值为，则定值电阻的阻值 。 (3)小王同学设计了如图丙所示电路测量电阻的阻值，闭合开关前，使滑动变阻器的滑片移到最左端，断开开关，使电阻箱接入电路的电阻较大，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针偏转较大，记录电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻值为，闭合开关，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，记录这时电阻箱接入电路的电阻值为，则电流表的内阻 ；断开开关，调节电阻箱使电流表、的指针偏转均较大，记录这时电阻箱的电阻值为，保持不变，多次调节滑动变阻器，得到多组电流表、的示数、，以为纵坐标，为横坐标，作图像，得到图像的斜率为k，则被测电阻的大小 （用、、k表示）。 【例1-5】（2025·河北·一模）某物理兴趣小组利用热敏电阻Rt、恒压电源（电动势为E，内阻不计）、3个电阻箱（R1、R2、R3）、灵敏电流表G、温度计、加热装置、开关、若干导线，设计了如图甲所示的电路来探究热敏电阻的阻值Rt随温度t 变化的关系。 (1)用笔画线代替导线，将图乙所示器材按图甲连接。 (2)连接好电路，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定；调节电阻箱 R3，使A、B间的灵敏电流表的指针指向 （选填“左侧”“中间零刻度”或“右侧”），说明电桥处于平衡状态，此时电阻箱 接入电路的阻值分别为1.5kΩ、2.25kΩ、1.5kΩ，则此时热敏电阻的阻值 。 (3)缓慢升高温度，调节电阻箱，使电桥平衡，计算出对应温度下热敏电阻的阻值Rt。绘制出热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系曲线如图丙所示。当t=44℃时，热敏电阻的阻值。 ，此时电桥平衡，当热敏电阻的温度从44℃升高少许后，图甲中A点电势 （选填“大于”“小于”或“等于”）B点电势。 【例1-6】（2025·黑龙江·二模）某同学要将一个量程为的毫安表改装成量程为的电流表，它先测出毫安表的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用标准电流表进行校准。 该同学利用“半偏法”原理测量毫安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下： A．滑动变阻器 B．滑动变阻器 C．电阻箱 D．电源（电动势为） E.电源（电动势为） F.电源（电动势为） G.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图甲连接好线路； b.将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关后调节的阻值，使毫安表的指针满偏； c.闭合，保持不变，调节的阻值，使毫安表的示数为，此时的示数为； 回答下列问题： (1)为减小实验误差，实验中电源应选用 ，滑动变阻器应选用 （填仪器前的字母）； (2)由实验操作步骤可知毫安表G内阻的测量值 ； (3)若按照（2）中测量的Rg，将上述毫安表改装成量程为的电流表需要并联一个阻值为 的电阻；（结果保留一位小数） (4)对改装后的电流表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电流表示数为时，改装电流表中毫安表的示数为960μA，为了尽量消除改装后的电流表测量电流时带来的误差，的阻值应调至 （结果保留1位小数）。 【例1-7】（2025·四川·高考真题）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约） 螺旋测微器 学生电源E（电动势，内阻未知） 米尺（量程） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（阻值范围） 电流表（量程，内阻较小） 开关、 导线若干 (1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为 。 (2)该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱 （选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 端（选填“左”或“右”）。 (3)断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板如图2所示，则该合金丝的电阻率为 （取，结果保留2位有效数字）。 (4)为减小实验误差，可采用的做法有________（有多个正确选项）。 A．换用内阻更小的电源 B．换用内阻更小的电流表 C．换用阻值范围为的电阻箱 D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值 1.测电阻的常用方法 (1)最直接的——用多用电表的欧姆挡测量; (2)最常用的——伏安法; (3)最灵活的——伏伏法或安安法; (4)最精确的——等效替代法; (5)最专一的——半偏法(测量电压表或电流表的内阻); (6)最独特的——电桥法。 2.三个“选择”、数据处理和误差分析 (1)明确三个“选择” ①实验器材的选择 电源的选择:一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合要求的直流电源。 电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大值选择电流表;读数时电表的指针摆动的幅度应较大,一般应使指针能达到半偏。 ②电流表内接法与外接法的选择 比较项 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差原因 由于电流表内阻的分压作用,电压表测量值偏大 由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大 测量结果 R测==RA+Rx>Rx,电阻的测量值大于真实值 R测=<Rx,电阻的测量值小于真实值 适用条件 Rx≫RA,大电阻 Rx≪RV,小电阻 ③分压电路与限流电路的选择 从节能的角度考虑,优先选用限流式。 以下三种情况必须用分压式:a.要求待测电路的U、I从0变化;b.R滑≪Rx;c.选用限流式时,Ux、Ix过大(超过电表量程,烧坏电表、电源或用电器等)。 (2)数据处理和误差分析 ①线性图像处理实验数据的一般方法和步骤:先根据物理规律写出物理方程,再把物理方程转换成线性方程的数学函数式,最后把数学函数式与线性图像相结合,在图中提取斜率、截距、面积等信息。 ②判断实验误差导致测量值偏大或偏小,要从实验原理和方法上去寻找根源,所以要弄清实验原理和方法,然后依据物理规律做适当推理,最后写出测量值的表达式。 3.测金属的电阻率 装置图 操作要点 数据处理 1.用螺旋测微器在三个不同位置测量直径。 2.按原理图连接电路。 3.用毫米刻度尺测接入电路的有效长度。 4.改变滑动变阻器的阻值,测多组U、I 1.作U-I图像,利用斜率求出Rx。 2.计算电阻率ρ= 【变式1-1】（2025·天津南开·一模）导电胶条广泛应用于电话、电子表、计算器、仪表等产品的液晶显示器与电路板的连接。某实验小组测量某导电胶条的电阻。实验过程如下： (1)固定导电胶条，将多用电表的选择开关旋转至欧姆“×100”挡，欧姆调零后，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择 挡位（选填“×10”、“×1k”），并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图所示。测量值为 Ω。 (2)实验小组设计电路进一步精确测量导电胶条的阻值，实验室提供了以下器材： A．待测导电胶条 B．电压表V（量程0～1V、内阻rV=300Ω） C．电流表A1（量程0～3A、内阻rA1约为1Ω） D．电流表A2（量程0～30mA、内阻rA2约为5Ω） E．滑动变阻器R1（0～10Ω） F．滑动变阻器R2（0～1kΩ） G．定值电阻 H．电源（电动势3V、内阻不计）、开关，导线若干 实验时，要求尽可能的减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节。 ①实验中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（选填器材前面的字母代号） ②选取合适的器材，请将设计的电路画在图乙虚线框中，并在电路图上标出所选用的相应的器材符号，导电胶条用“”表示 。 ③改变滑动变阻器滑动触头的位置，读取多组电压表和电流表的示数U和I，作出U-I关系图如图丙所示，根据图像中的数据可求得导电较条的阻值为Rx= Ω。（保留两位有效数字）。 【变式1-2】（25-26高三上·山西太原·期末）某实验小组测量一段金属丝的电阻率，实验室可供选择的器材有： A．电流表A1（量程为，内阻约为） B．电流表A2（量程为，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.蓄电池（电动势为，内阻约） H.开关S及导线若干 回答下列问题： (1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量结果如图甲所示，读出该金属丝的直径 mm； (2)图乙为实验电路图，为了更精确地测量该金属丝的阻值，滑动变阻器应选择 （选填“”或“”），定值电阻应选择 （选填“”或“”），位置处电流表应该选 （选填“A1”或“A2”） (3)调节滑动变阻器，测得多组电流表A1的示数和电流表A2的示数，并作出图像如图所示，图像的斜率为。测得金属丝的长度为，可知该金属丝的电阻率可表示为 （选择中的部分物理量表示）。 【变式1-3】（25-26高三上·山东青岛·期末）某兴趣小组为了测量一个未知电阻的阻值，设计了以下实验： (1)该同学用多用电表欧姆挡粗测电阻Rx时，下列说法正确的是（　　） A．若指针偏转角过大，应换用更小的倍率 B．红表笔接触点的电势高于黑表笔接触点的电势 C．改变欧姆表的倍率时可以不用欧姆调零，但必须要进行机械调零 D．若红表笔接表盘“-”插孔，黑表笔接表盘“+”插孔，不会影响测量结果 (2)该同学正确操作后，多用电表的选择开关和指针位置如图甲所示，则Rx= Ω； (3)为了更精确地测量该电阻的阻值，小组设计了如图乙所示电路，实验器材有： 电源E 滑动变阻器RP 待测电阻Rx 电阻箱R 电压表V1 电压表V2 开关S 导线若干 ①将滑动变阻器滑片滑到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关S，调节滑动变阻器RP与电阻箱R，读取电压表V1、V2和电阻箱R的示数，分别记为U1、U2、R，重复上述步骤，得到多组U1、U2、R的数据，该同学根据实验数据，以为纵坐标，以为横坐标，绘制出关系图像如图丙所示，由图可知，待测电阻的阻值，Rx= Ω； ②若考虑电压表V1内阻的影响，①中测出的电阻值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【变式1-4】（25-26高三上·辽宁沈阳·期末）小明同学设计了如图甲所示的电路测电源电动势及电阻和的阻值。实验器材有：待测电源（不计内阻），待测电阻，待测电阻，电流表（量程为，内阻较小），电阻箱，单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)先测电阻的阻值。闭合，将切换到，调节电阻箱，读出其示数和对应的电流表示数，将切换到，调节电阻箱，使电流表示数仍为，读出此时电阻箱的示数，则电阻的表达式为 ；（用和表示） (2)小明同学已经测得电阻，继续测电源电动势和电阻的阻值。他的做法是：闭合，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电流表示数，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势 ，电阻 ；（保留两位有效数字） (3)用此方法测得的电动势的测量值 真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”） 【变式1-5】（25-26高三上·河北张家口·期末）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，其电路如图甲所示，、、为电阻箱，为半导体薄膜压力传感器，C、D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，示数如图乙所示，欧姆表倍率选择不合适，应该换用 （选填“×1”或“×100”）倍率，重新欧姆调零，进行测量。 （2）适当调节、、，使电压传感器示数为零，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（压力传感器所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数，描点，绘制关系如图丙所示。 （4）完成前面三步实验工作后，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，电压传感器最大示数为，该压力传感器的量程为0~ 。（重力加速度取，结果保留两位有效数字） （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 （选填“>”“=”或“<”）。 【变式1-6】（23-24高三上·河北·期中）电流表G的表盘既无刻度值又不知其内阻，某同学用以下实验器材测量该电流表的参数： A．待测电流表G； B．电阻箱； C．定值电阻； D．滑动变阻器； E．的直流电源，内阻不计； F．双量程电压表V； G．开关、导线若干。 （1）按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱的阻值调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表G满偏，此时电压表V的指针恰好半偏，如图乙所示，电压表V的示数 V。 （2）保持电压表V的示数不变，反复调整电阻箱的阻值和滑动变阻器滑片的位置，使电流表Ⓖ的指针指到，此时电阻箱的阻值为。 （3）由上可知电流表G的内阻 ，满偏电流 。 （4）将电流表G改装成量程为的电压表，需将电阻箱的阻值调为 ，然后与电流表G （填“串”或“并”）联。 【变式1-7】（2026·四川攀枝花·一模）某实验小组在“测量金属丝的电阻率”实验中，实验室提供的器材如下：机械式多用电表、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干。实验步骤如下： (1)用多用电表电阻挡粗测金属丝的阻值。先选择“×10”倍率的电阻挡，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线，再将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，指针静止时指向甲图中的a处。为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到 （选填“×1”或“×100”）倍率，接着进行规范操作后指针静止时指在甲图中b处，则该金属丝的阻值约为 Ω； (2)用螺旋测微器分别测量金属丝几个不同位置横截面的直径D，某次测量时的情形如图乙所示，该处的直径D= mm，再用刻度尺测量金属丝的长度。 (3)①按照图丙所示连接器材，测量金属丝的电阻Rx。请在丁图中用笔画线代替导线补充完整实物图 。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图丁中的 （填“c”或“d”）端。 ②闭合开关S，测量通过金属丝的电流I和金属丝两端的电压U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= 。（用题中所测物理量的字母表示） (4)误差分析：本实验的系统误差主要是因为 引起的。 考向02 以测电源的电动势和内阻为核心的实验 【例2-1】（2026·湖南岳阳·一模）某同学利用实验室的实验器材制成了简易的欧姆表，该简易欧姆表有×10、×1两个倍率，如图所示，已知电流计（内阻Rg=60Ω，量程为Ig=1mA）、滑动变阻器R（最大阻值为1500Ω）、电阻箱（0~499.9Ω）、干电池（E=1.2V，r=0.8Ω）。 (1)电路中M应为 （填“红”或“黑”）表笔；断开开关S时，应为 （填“×10”或“×1”）倍率。 (2)断开开关S，调节滑动变阻器R使电流计满偏，则滑动变阻器接入电路的电阻值为 Ω，当电流表的指针偏转角度为满偏的时，此时所对应的电阻阻值应为 Ω。 (3)这位同学发现，表内电池的电动势已经下降，但仍然可以调零。实际测量时，实际阻值为240Ω的标准电阻的测量值为300Ω，分析可知表内电池的电动势等于 V。 【例2-2】（2026·江苏镇江·一模）小明准备利用如图1所示的电路测量电源的电动势和内电阻，和为联动开关，同时闭合或断开。 (1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片开始应该置于 （选填“最左端”或“最右端”）。 (2)开关S闭合后，再将和闭合，将图1中滑动变阻器滑片移动到某一位置，此时电压表的示数U如图2所示，读数为 V；再断开和，读出此时电流表的示数I。 (3)该同学多次重复（2）的实验步骤，得到多组U和I，根据记录的数据做出U-I图像如图3所示。根据U-I图像得出：电动势 V，内电阻 Ω（结果均保留两位小数）。 (4)若电动势和内阻的真实值分别为、，考虑电压表和电流表均不是理想电表，则根据某组测量数据、计算出的值 （选填“大于”、“等于”、“小于”），请简述你的理由 。 【例2-3】（2026·福建漳州·二模）某同学设计了如图甲所示的电路，用于测量电源的电动势与内阻，同时实现简易电子测力计的功能。主要器材有：弹簧（电阻不计）、电阻箱，电流表、待测电源、粗细均匀的导体棒、开关。滑片固定在弹簧右端并与导体棒始终保持良好接触，整个装置在弹性限度内工作。当弹簧处于原长时，滑片位于导体棒最左端。 (1)闭合开关前，应将电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”）。 (2)已知导体棒总电阻为，总长度为，则单位长度的电阻值 。 (3)已知电流表内阻。将调至，沿拉钩方向施加拉力，改变导体棒接入电路中的长度，记录相应的电流。根据测量数据作出图像如图乙所示。则由图线可求得电源电动势 V，内阻 （结果均保留2位有效数字）。 (4)若沿拉钩方向每增加相同的拉力，就在电流表表盘上标注一个刻度，这些刻度是 （填“均匀”或“不均匀”）的。 【例2-4】（2025·广西柳州·一模）五菱小E系列车型，被众多网友戏称“剁椒鱼头”，吸引了众多博主的追捧。某实验小组在老师的指导下按图示电路测量其一片废旧电池的电动势和内阻。现有如下器材： A、待测电池电动势（约为3V，内阻约为） B、电压表V（量程1.0V，内阻） C、定值电阻 D、定值电阻 E、电阻箱（） F、开关S和导线若干 回答下列问题： (1)由于电压表的量程较小，需将电压表改装成量程为4V的电压表，需串联的定值电阻应选择 （填序号）； (2)按4V电压表读数的实验数据绘制的图线如图，不考虑电表内阻的影响时，电池组的电动势 V、内电阻 。（结果保留两位有效数字） (3)按这个方案所得实验数据分析，发现考虑电表内阻的影响与不考虑电表内阻的影响时，得出电池组的电动势和内电阻几乎没有差别，其原因可能是 。 【例2-5】（2025·浙江绍兴·一模）某实验小组利用电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。 (1)若采用图1所示电路图进行测量，在实验操作和数据处理都正确的情况下，测得的电动势和内阻与真实值相比E测 E实，r测 r实。（选填“>”、“<”或“=”） (2)实验小组欲采用“补偿法”消除电表内阻引起的误差。 ①实验电路如图2所示，将补偿电源、滑动变阻器和灵敏电流计接入原电路，调节滑动变阻器，当灵敏电流计示数为零时，可消除电流表内阻引起的误差，则灵敏电流计的另一端A应与 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）点相连。 ②正确连接实验仪器，调节滑动变阻器的阻值，使灵敏电流计示数为零，记录电阻箱读数和电流表读数。已知电流表的接线柱为0-0.6A，某次测量时指针位置如图3所示，则电流表读数I= A。 ③ 改变电阻箱阻值，重复以上操作，记录多组R、I读数，将数据输入电脑软件并自动生成如图4所示的R图像和函数，根据函数表达式可知：电源电动势E= V，电源内阻r= Ω。（结果均保留3位有效数字） 1.多用电表欧姆档 (1)原理:I=(其中R内=Rg+R+r,I与Rx成一一对应关系); (2)中值电阻R中=Rg+R+r; (3)红、黑表笔短接,欧姆调零,Ig=; (4)电流方向:“红进黑出”。 2.测量电源的电动势和内阻 (1)测电源电动势和内阻的三种方法对比 实验方法 实验原理 实验器材 数据处理 伏安法 E=U+Ir A+V+滑动变阻器 U-I图像 安阻法 E=I(R+r) A+电阻箱(或两个定值电阻) -R图像 伏阻法 E=U V+电阻箱(或两个定值电阻) 图像 (2)等效电源法测电源内阻 当电源内阻r过小时,如果直接测量,测出电源的内阻误差较大,可以用等效电源法来测量。如图所示,用一个适当的定值电阻R0与电源串联,并把它们看成一个等效电源,这个等效电源的内阻r0=R0+r,其中r是被测电源的内阻。测出这个等效电源的内阻r0,则被测电源的内阻r=r0-R0。 说明:也可以用等效电源法分析测电源电动势和内阻的实验误差。 【变式2-1】（2025·云南昆明·模拟预测）某同学设计了一个双倍率的欧姆表，电路如图所示。其倍率分别为“×10”和“×100”，、是两个表笔的插孔。其中使用的实验器材有：干电池（电动势，内阻不变）、、为定值电阻、表头（量程为）、滑动变阻器、单刀双掷开关。回答下列问题： (1)单刀双掷开关合向1时，选择的倍率为 （选填“×10”或“×100”），插孔插入的应是 （选填“红”或“黑”）表笔。 (2)欧姆表中实现不同倍率转换的原因之一是电路中的最大电流不同，若该电路中的最大电流分别是和，则 。 (3)若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为，仍可调零，则电阻测量值相对真实值 （选填“偏大”“等大”或“偏小”）。若因长时间使用，欧姆表内电池的电动势略有下降，同时电池的内阻略有增大，但仍可欧姆调零，调零后，电阻测量值相对真实值 （选填“偏大”“等大”或“偏小”）。 【变式2-2】（2026·湖南长沙·模拟预测）某实验小组为测量一节某型号干电池的电动势E和内阻r，所用器材如下： A．两节完全相同该型号的干电池（电动势约为1.5V，内阻几欧姆） B．电流表A（量程为10mA，内阻） C．电压表V（量程为3V，内阻约为3000Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器R（0～20Ω） (1)该同学通过分析发现电流表量程太小，于是选用定值电阻 （选填“”或“”）与电流表A并联进行实验。 (2)该同学将两节干电池串联接入电路，为减小误差，应选用下图中的 （选填“甲”或“乙”）图进行实验，开关S闭合前滑动变阻器应滑至 （选填“左”或“右”）端。 (3)该实验小组通过实验得到电压表示数U和电流表读数I的多组实验数据，画出了图像如图所示，则一节该型号干电池的电动势 V，内阻 （结果均保留两位小数）。 【变式2-3】（2026·云南大理·二模）某实验小组设计了如图甲所示的实验电路，来测量电源的电动势和内阻。 实验器材有： 待测电源； 阻值为的定值电阻； 理想电流表； 总阻值为且阻值均匀的半圆形滑线变阻器（带有可指示滑片转过角度（弧度制）的刻度盘）；开关、导线若干。 请回答下列问题： (1)合上开关前，变阻器的触头应置于 （填“”或“”）端。 (2)在实验中转动滑片，改变角度，记录不同角度对应的电流表示数，利用测得的实验数据作出图像如图乙所示。若该图像的斜率为，纵截距为，则电源的电动势为 ，内阻 。 (3)不考虑偶然误差，该实验中电动势的测量值 真实值。（填“大于”或“等于”或“小于”） 【变式2-4】（2025·浙江·一模）在“测定电池的电动势和内阻”实验中： 除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材 A．电流表（量程为300mA，内阻为） B．电压表（量程为6V，内阻为） C．电压表（量程为3V，内阻为） D．电阻箱（阻值可调范围） E.滑动变阻器（阻值变化范围） (1)一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择 （选填“A”、“B”或“C”），所测物理量记为或；可变电阻应选择 （选填“D”或“E”），其对应阻值记为。 (2)正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为 （结果用、或表示）； 通过拟合得到的直线，其斜率为、纵坐标截距为，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式 ，截距的表达式 （结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。 【变式2-5】（2025·湖南·模拟预测）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。 考向03 电学其他实验与电学创新类实验 【例3-1】（2026·贵州遵义·二模）李华同学为探究电容器的充、放电过程，设计了如图（a）所示的实验电路。实验器材如下：学生电源（电动势，内阻不计），定值电阻、电流传感器、电压表（内阻很大）、电容器C、单刀双掷开关，导线若干。实验步骤如下： (1)把开关S接1，电容器开始充电，直到电路稳定的过程中，下列说法正确的是__________（填正确答案标号） A．通过电阻R的电流方向为从a到b B．通过电阻R的电流方向为从b到a C．电压表指针迅速偏转后示数逐渐减小 D．电压表指针示数逐渐增大至某一定值 (2)把开关S接2，电容器开始放电，电流传感器记录放电电流I与时间t的关系如图（b）所示，通过计算机计算出图中曲线与坐标轴围成的面积是3.6mA•s，则电容器的电容为 F。 已知时，则时间内电容器释放电荷量为 C。 【例3-2】（2025·福建厦门·三模）小萌同学用不同装置分别进行电磁感应现象实验探究。 (1)按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素 在图甲中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整 ； 该同学在闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片 （选填“向左”或“向右”）滑动，电流计指针向左偏转； (2)如图乙所示，在探究感应电流大小的影响因素实验中，该同学将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流与时间的关系图像，如图丙所示，下列说法正确的是______； A．时刻的速度等于时刻的速度大小 B．在时间内，强磁铁的加速度小于重力加速度 C．强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下 D．在的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 (3)如图丁所示，灯泡底部两接线柱接有多匝线圈，该同学取出电磁炉内的线圈接通交流电，将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，如图戊所示。将灯泡向右缓慢平移，在某个位置灯泡会熄灭，则该位置可能是______（选填“A”“B”或“C”）。 A． B． C． 【例3-3】（2025·广西南宁·模拟预测）某同学利用如图所示装置在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，选择匝和匝两组线圈进行实验，表格中记录了实验时两组线圈两端电压的数据。 5.86 4.93 3.94 2.91 1.90 11.90 10.10 8.20 6.10 4.00 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有_____； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了控制变量法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)与相对应的线圈两端的电压是 （选填“”或“”）。 (3)进一步分析数据，发现输出电压比理论值偏小，请分析原因 （至少写出两条）。 1.电学其他实验 实验 装置图 操作要点 数据处理 观察电容器的充、放电现象 1.按实验装置图连接好电路 2.开关S接1或2,仔细观察电压表、电流表示数的变化特点 1.总结充、放电电流的变化规律 2.绘制充、放电的I-t图像,放电过程的I-t图像与坐标轴围成的面积表示电容器减少的电荷量 探究影响感应电流方向的因素 1.按装置连接电路 2.观察线圈绕向、电流方向 3.根据实验现象分析感应电流的磁场方向 1.分析指针偏转方向 2.分析多种实验电路及实验现象 3.结论的灵活运用 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 1.估测电压的大致范围 2.先用交流电压最大量程挡试测,再选用适当量程测量 3.改变电压或线圈匝数前要先断开开关 4.电压不能超过12 V,不能用手接触裸露部件 变压器的铁芯漏磁使得能量损耗,从而导致电压比与匝数比有差别 2.电学创新实验注意问题和常用方法 (1)对于电学实验的创新,应注意的2个问题 ①在解决设计型实验时,要注意条件的充分利用,如对于给定确切阻值的电压表和电流表,电压表可当作电流表使用,电流表也可当作电压表使用,利用这一特点,可以拓展伏安法测电阻的方法,如伏伏法、安安法等。 ②对一些特殊电阻的测量,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计有其特殊性,即首先要注意到其自身量程对电路的影响,其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能,因此在测电压表内阻时无需另并联电压表测电压,测电流表内阻时无需再串联电流表测电流。 (2)解决电学设计型实验常用的3种方法 ①转换法:将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量,然后再反求待测物理量的值,这种方法叫转换测量法(简称转换法)。如在测量金属丝电阻率的实验中,虽然无法直接测量金属丝电阻率,但可通过测量金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电路测出其电阻,进而计算出它的电阻率。 ②替代法:用一个标准的已知量替代被测量,通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代前的状态,则被测量等于标准量。 ③控制变量法:研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,每次只改变其中的一个物理量,而控制其余几个物理量不变,从而研究被改变的这个物理量与要研究的那个物理量的关系,分别加以研究后再归纳总结,如探究电阻的决定因素实验。 【变式3-1】（2026·四川雅安·一模）某同学连接图甲所示电路，将传感器连接在电路中，并与计算机相连，运行相关程序，在计算机显示屏上可观察到电容器所带电荷量q随时间t变化的图线，通过图线来研究电容器充电规律。 (1)开关S闭合，电容器充电，电路中电流逐渐 （选填“增大”或“减小”）；改变电阻箱的阻值，对同一电容器分两次进行充电，电容器所带电荷量q随时间t变化的图线分别如图乙中①、②所示，则图线 （选填“①”或“②”）对应充电过程电阻箱接入电路的阻值R较大；充电完成后，开关仍然处于闭合状态，减小电容器两极板间的距离，流过电阻箱的电流方向向 （选填“左”或“右”）。 (2)充电过程中，电容器两极板间电压u，所带电荷量q均增大，请在图丙中定性画出该过程的u-q图像 。若电源电动势为E，图丙中电压最大值对应坐标点与原点O连线的斜率为k，类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，可知充电结束后电容器储存的电能为 （结果用E、k表示）。 【变式3-2】（24-25高三上·甘肃白银·期中）某物理探究小组选用图示器材和电路研究电磁感应规律。 （1）请用笔画线代替导线，将图中各器材连接起来，组成正确的实验电路 。 （2）把A线圈插入B线圈中，如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，请完成下列填空： ①向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计指针将向 （选填“左”或“右”）偏转； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，灵敏电流计指针将向 （选填“左”或“右”）偏转。 （3）根据实验结果判断，当穿过线圈B的磁通量变化时，产生的感应电流的磁场总是阻碍线圈B中磁通量的变化。 【变式3-3】（2025·云南·模拟预测）某同学用可拆式变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验，如图所示。求解下列问题： (1)下列本实验中需要用到的其它实验器材组合，正确的是_____。 A．干电池和直流电压表 B．低压交流电源和直流电压表 C．干电池和交流电压表 D．低压交流电源和交流电压表 (2)本实验中用的科学方法是_____。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 (3)某次实验时，原线圈匝数为匝，副线圈匝数为匝，原线圈接入的电压为，副线圈两端电压可能为_____。 A． B． C． D． 1．（2025·安徽蚌埠·二模）某同学要测量一个量程为的电压表内阻（约）。 (1)该同学先用多用电表粗测电压表的内阻，将多用电表选择开关拨到“”倍率挡后进行欧姆调零，再将红表笔接电压表的 （填“+”或“﹣”）接线柱，若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是 ； (2)为了精确测量电压表的内阻，该同学设计了如图乙所示的测量电路。毫安表的量程为，闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调到，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数，则电压表的内阻为 （用表示）； (3)为了减小测量误差，该同学通过多次调节滑动变阻器，测得多组电流表和电压表的示数，作出图像，得到图像的斜率为，则电压表的内阻 。 (4)小明认为用图乙中的实验器材组成图丙所示的电路也能精确测量电压表的内阻，你认为 （填“可行”或“不可行”）。 2．（24-25高三下·湖北·阶段练习）为了测量电阻的阻值，某同学设计了如下实验： (1)先用多用电表的欧姆“10”挡位测量待测电阻，发现指针偏转角很大，应改用欧姆 挡（选填“”或“”）。选择合适的挡位，正确操作后，指针如图（a）所示，则 。 (2)为精确测量出该电阻阻值，他设计如图（b）实验电路，实验器材如下： A．电源（电压约为9V，内阻不计） B．待测电阻 C．电流表（量程为，内阻约为） D．电流表（量程为，内阻约为） E.电阻箱（阻值范围） F.保护电阻 G.开关1个、导线若干 ①按照图（b）连接好电路，位置Ｘ应接入电流表 （选填“”或“”），位置接另一个电流表； ②调节电阻箱，闭合开关，记录两个电流表的读数分别、及的阻值； ③多次调节电阻箱，测量并记录多组数据； ④利用图像处理实验数据，得到如图（c）所示的图线； ⑤由图中数据可知， ，位置处的电流表的内阻 （结果均保留2位有效数字）。 3．（2025·陕西西安·模拟预测）某实验小组要测量一电压表的内阻。除待测电压表（量程，内阻约为，可以使用的仪器还有电源（电动势，内阻可不计），理想电压表（量程，固定电阻，固定电阻，滑动变阻器（最大阻值，开关，导线若干。 (1)画线连接图中的仪器符号，完成测量电路图 ，图中固定电阻应选用 。要求可以测量多组数据，的读数最大能达到以上。 (2)将电压表的读数记为的读数记为，测得多组数据后以为横坐标，为纵坐标，可以画出直线图像。该直线的斜率表达式为 （用上面给出的字母表示）。 (3)若实验中得到，则可求出 。 (4)如果上面实验中的只是被误认为是理想电压表，实际上其内阻为，则应为 。 4．（2025·甘肃武威·模拟预测）某同学为了精确测量某一阻值约为的电阻，设计了如图甲所示的电路图，实验台上摆放有以下器材： A．电流表（量程，内阻约为） B．电流表（量程，内阻未知） C．电阻箱（最大电阻） D．电阻箱（最大电阻） E．电源（电动势，内阻） F．单刀单掷开关只 G．导线若干 该同学按照如下实验步骤完成实验： 闭合开关，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表指针有较大的偏转，此时记录电流表读数为； 保持开关闭合，闭合开关，再次调节电阻箱，使电流表读数恰好为，记录下电阻箱的阻值为。 (1)a、根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择 （填器材前字母） b、根据实验步骤可知，待测电阻 （用题目所测数据表示） (2)该同学经过研究后，继续利用以上实验电路，测量电流表的内阻。具体操作如下：闭合开关，调节电阻箱，读出多组和值，作出图像如图乙所示。若图像中纵轴截距为，则电流表内阻 。 5．（2024·贵州·模拟预测）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2500 Ω）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2000 Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。 　 (1)按原理图（a）将图（b）中的实物连线 。 (2)完成下列填空： ①R1的阻值为 Ω（填“20”或“2000”）。 ②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。 ③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势 （填：“相等”或“不相等”）。 ④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 Ω（结果保留到个位）。 6．（2024·浙江温州·三模） 用如图1所示电路测量一个量程为100μA，内阻约为 2000Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V， 有两个电阻箱可选， R1（0~9999.9Ω）， R2（99999.9Ω）。 按电路图正确连接电路图后：将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值：断开S2，闭合S1，调节滑动头 P至某位置再调节RN使表头满偏；闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值：断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。如图3是 RM调节后面板。 (1)RM应选 ; (2)根据电路图，请把图2中实物连线补充完整： (3)将该微安表改装成量程为2V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为 V（保留3位有效数字）： (4)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P 不变，S2闭合后调节电阻箱 RM，使电表半偏时读出RM，若认为 OP 间电压不变，则微安表内阻为 （用 RM、RN表示） 7．（2025·云南玉溪·模拟预测）在海洋科学中，测量出的海水的电阻率可以用来判断海水的盐度和温度，从而推算海水的密度和深度；在地球物理中，盐水的电阻率可以用来探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。某同学通过如图甲所示的实验装置测量生理盐水的电阻率，在绝缘长方体容器的左、右两侧安装电极板，将生理盐水倒入其中。 完成下列填空： (1)开关闭合前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于 （填“左”或“右”）端。 (2)移动滑动变阻器的滑片，记录多组电压表示数U和对应的毫安表示数I，将实验数据描点，如图乙所示，若毫安表的内阻可以忽略，则生理盐水的电阻R= kΩ（保留两位有效数字）。 (3)用刻度尺测得长方体的长度l=10.00cm，宽度d=4.00cm，生理盐水的深度h=2.00cm，则生理盐水的电阻率ρ= Ω·m（保留一位有效数字）；由于毫安表内阻的影响，电阻率的测量值 （填“大于”或“小于”）真实值。 8．（2025·湖北武汉·三模）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）。 9．（2025·江苏泰州·模拟预测）某同学测量一种新型材料制成的圆柱形电阻Rx的阻值，进行如下实验。 (1)该同学用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其读数为 mm (2)用如图乙所示的电路测量该电阻的阻值，图中电流表的内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下相应电流表的读数I，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0.40A。根据图丙中的图线可得Rx= Ω。（结果保留2位有效数字）。 (3)根据图乙的电路和图丙中的图线，求得电源电动势E= V，内阻r= 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，再次将该电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙中的图线得到该电阻的测量值会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 10．（2025·贵州黔东南·一模）某同学把铜片和锌片相隔约2cm插入一个土豆中，制成了一个土豆电池。为了测量它的电动势E和内阻r，他用到的实验器材还有电阻箱（最大阻值为9999Ω）、电压表（量程为0~0.6V，内阻很大，可视为理想电压表）、开关、导线若干。 (1)将该土豆电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接好；将电阻箱的阻值调节为如图乙所示，此时电阻箱接入电路的电阻为 Ω，闭合开关，待电压表的示数稳定后，记录电压表的示数。土豆电池长时间工作后内阻会发生明显变化，故记录电压表的示数后应 （填“保持开关闭合”或“立即断开开关”）。 (2)多次改变电阻箱的阻值R，同时记录相应的电压表示数U，绘制出关系图线，如图丙所示。根据绘制的图线，可得该土豆电池的电动势为 V，内阻为 kΩ。（结果均保留两位有效数字） 11．（2025·河北邢台·三模）测量电源的内阻，可供使用的器材如下： A．待测电源E（内阻约为10 Ω） B．电源（电动势略大于待测电源的电动势E） C．灵敏电流计G（量程30 μA） D．电阻箱（0~99999.9 Ω） E.电阻箱（0~99.99 Ω） F.定值电阻 G.均匀金属电阻丝及滑动触头 H.开关、导线若干 (1)实验时采用图甲所示电路，闭合开关，将滑片P与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P的位置，并 （填“增大”或“减小”）电阻箱R1的阻值，反复调节，直到G表指针不发生偏转，此时金属电阻丝左端接线柱A与滑片P间的电势差 （填“大于”“小于”或“等于”）待测电源E的路端电压。 (2)改变的阻值，用（1）中的方法调节到G表指针不发生偏转，用刻度尺测量滑片P到接线柱A间的距离，记下此时电阻箱的阻值，多次重复上述步骤，根据测得的数据，作出电阻箱的阻值R与对应A、P间距离L的关系图像如图乙所示，测得图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则待测电源E的内阻测量值为 。 (3)实验中，电阻箱应选用 （填序号“D”或“E”）。 (4)请写出由金属电阻丝引起误差的一个原因： 。 12．（2024·陕西铜川·模拟预测）实验小组利用现有仪器组装简易多用电表，设计电路图如图所示，实验室提供以下仪器。 A．微安表G（μA，Ω） B．定值电阻Ω C．定值电阻Ω D．滑动变阻器（最大阻值为1000Ω） E.滑动变阻器（最大阻值为200Ω） F.干电池一节（电动势V，内阻Ω） G.转向开关一个，红、黑表笔各一支 (1)电路图中红表笔应和 （选填“a”或“b”）端相连，黑表笔应和另一端相连。 (2)改装成的电流表中央刻度处电流应为 mA；改装成的电压表中央刻度处电压应为 V。 (3)组装成欧姆表时，滑动变阻器R应选 （选填“”或“”）；对应欧姆表中央刻度处电阻应为 Ω。 (4)组装完成后若换用一节旧的干电池（电动势下降，内阻增大），仍能进行欧姆调零，用此欧姆表测电阻时，其测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 13．（2025·重庆永川·模拟预测）电容器是现代电子产品不可或缺的重要组成部分，2021年3月份，我国无线充专用MLCC研发获得重大突破，NPO电容实现国产，并且开始批量出货，在此之前，NPO电容产量均集中在日韩企业手中，国产化替代加速后，2021年将会走进我们的日常生活。NPO电容是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器，某兴趣小组要测定一个NPO电容器的电容，设计的电路图如图甲所示，用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时间变化的曲线。选用器材如下：待测电容器；电流传感器和计算机；直流稳压电源；定值电阻；单刀双掷开关；导线若干。 实验过程如下： ①按照图甲正确连接电路； ②将开关掷向1端，电源向电容器充电； ③将开关掷向2端，测得电流随时间变化 的图线如图乙中的曲线所示； ④利用计算机软件测出图像中曲线和两坐标轴所围的面积，根据物理知识可知该面积大小等于电容器存储的电荷量（）。请回答下列问题： (1)如图乙，已知测出的曲线和两坐标轴所围的面积为，则电容器全部放电过程中释放的电荷量为 C，电容器的电容为________F；（结果均保留三位有效数字） (2)若将定值电阻换为，重复上述实验步骤则电流随时间变化的图线应该是图丙中的曲线 （选填“”或“”）。 14．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某同学在实验室完成以下三个电学探究实验： (1)图甲为“探究影响感应电流方向因素”的实验装置，下列电表中最适合该实验的是______（填选项字母）。 A． B． C． D． (2)图乙为“探究线圈两端电压与匝数关系”的电路图，若将单刀双掷开关由2掷向1，小灯泡的亮度将 （填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 (3)图丙为“探究电容器对交变电流影响”的电路图，将开关闭合，小灯泡发光。现增大输入端交流电源的频率，小灯泡的亮度将 （填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 15．（2025·福建南平·模拟预测）学生电源的功能之一是将交流电转变为低压恒定直流电。小明同学因而想在实验室用可拆变压器模拟学生电源的功能，并用它测量一未知电源的电动势。 (1)小明同学将可拆变压器原线圈与36V低压交流电源相连接，副线圈与定值电阻和交流电压表相连接，原、副线圈匝数比为6∶1。 ①他在组装时不小心将可拆变压器铁芯错开了一点，若有10%的漏磁，其它损耗不计，则交流电压表的示数为 V； ②发现问题后将铁芯闭合，变压器的损耗减小到可以忽略不计。之后，他在副线圈处接入一个二极管，将交流电整流成直流电，其电路图如图（b）所示。则交流电压表的示数为 V（保留2位有效数字）； ③实验发现经过二极管整流得到的是单向脉动性的直流电，不是恒定电压。他经过技术处理，将电压整流成恒定电压，得到了一个电动势的恒压源。 (2)获得了上述恒压源后，小明同学利用长为粗细均匀的电阻丝cd、刻度尺、灵敏电流计和恒压源，测量某一未知电源的电动势，电路图如图（c）所示。 ①图（d）为实验所需器材，请按原理图补充连接成完整的实验电路 ； ②闭合开关S1、S2，调节夹子P的位置，直至灵敏电流计示数为0，此时用刻度尺测得夹子P到d端的距离为，则待测电源的电动势为 V。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型14 电学实验 目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 以测电阻为核心的实验【重难】 考向02 以测电源的电动势和内阻为核心的实验【重难】 考向03 电学其他实验与电学创新类实验 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 电学实验是高考物理的必考内容，属于高频考点之一。它不仅是电磁学理论的重要实践支撑，更是对考生实验设计能力、数据分析能力与误差分析能力的综合考查，在高中物理中占据着“理论联系实际”的关键地位。 每年高考中，该题型通常以实验填空题的形式出现，分值稳定，设问灵活。考向上，主要围绕以测电阻为核心的实验（如伏安法、替代法、半偏法等）、以测电源电动势和内阻为核心的实验（如U-I图像法、安阻法等）以及电学其他实验与创新类实验（如多用电表使用、传感器、电路设计与改进等）展开。 命题不仅关注基本原理和仪器的使用，更突出对实验方法迁移能力的考查，如等效替代法、图像法处理数据、误差来源分析与控制等。近年来，创新类实验题目增多，强调在陌生情境中运用所学知识解决实际问题的能力。 学生在此部分常见错误包括：仪器读数不规范（如估读、量程选择）、电路连接错误（如内外接混淆、滑动变阻器接法不当）、实验原理理解不清导致数据处理失误，以及对系统误差与偶然误差的判断不准确。这些细节往往成为失分的关键点。 考向01 以测电阻为核心的实验 【例1-1】（2025·天津·高考真题）某同学用伏安法测量电阻的阻值（约为）。除滑动变阻器、电源（电动势为，内阻不计）、开关、导线外，还有下列器材可供选择： 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） (1)为使测量尽量准确，实验中电压表应选 ，电流表应选 （均填器材前的字母代号）； (2)该同学连接好的电路如下图所示，闭合开关后，电流表和电压表的读数均为零，经排查，发现电路中的七条导线中混进了一条内部断开的导线。为了确定哪条导线断开，该同学用多用电表的直流电压挡测量电源正极a与接线柱b间电压，读数为零；测量a与接线柱c间电压，读数不为零，则可以确定导线 内部断开（填图中导线编号）； (3)更换导线后进行实验，该同学测得多组电压数据U和电流数据I，描绘出图像如图所示，测得图中直线的斜率为k，已知电压表的内阻为，若考虑电压表内阻的影响，则阻值的表达式为 。 【答案】(1) A C(2)6(3) 【详解】（1）[1]电源电动势为3V，为了减小误差，电压表选用量程为3V的A； [2]流过电阻的最大电流约为 为了减小误差，电流表选用量程为0.6A的C。 （2）电流表和电压表示数都为零，在不可能是4、5导线内部断开，该同学用多用电表的直流电压挡测量电源正极a与接线柱b间电压，读数为零；测量a与接线柱c间电压，读数不为零，则可以确定导线6内部断开。 （3）根据电路图可得整理可得则可得 【例1-2】（2026·湖南永州·二模）某兴趣小组为了测量某电子元件的阻值。 （1）他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗略测量该电子元件阻值，阻值约为90； （2）兴趣小组的某同学用螺旋测微器测量该电子元件的直径如图所示，则该电子元件的直径 mm。 （3）为了精确测量该电子元件的阻值，小组找到了如下实验器材： A．电源E（电源电压9V，内阻约为）； B．电压表V（量程0～15V，内阻约为） C．电流表（量程0～15mA，内阻为） D．电流表（量程0～150mA，内阻为） E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω） 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根据图（a），在图（b）中完成实物图连线 ； ③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（c）所示的电路图，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片处于M端。当开关S闭合后，改变滑动变阻器滑片的位置，记录电流表的示数、电流表的示数，作出了的图像，如图（d）所示，已知图线的斜率为k，则该电子元件的阻值 （用R、、k字母表示）。 【答案】 3.204/3.205/3.206 D E 【详解】（2）[1]根据螺旋测微器的读法可知，金属丝直径为 （3）①[2]电子元件的阻值约为,电源电压为，故流过电子元件的最大电流为，故电流表可以满足测量要求。 [3]滑动变阻器的连接方式为分压法，为了方便线性调节电压，应挑选最大电阻小的滑动变阻器，故选E。 ②[4]根据图（a），实物图连线如下图所示 ③[5]根据欧姆定律可知 化简得 故 【例1-3】（2025·广东佛山·模拟预测）人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。    (1)该同学先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零（如图a所示），然后用两手分别紧捏红黑表笔（如图b所示）测自己的阻值，下列说法正确的是______。 A．图a的操作会影响测量结果 B．图b的操作会影响测量结果 C．两图的操作均不会影响测量结果 D．两图的操作都会影响到测量结果 (2)该同学设计电路更精确地测量人体电阻。实验室提供的器材如下：电压表（量程5V，内阻）电压表（量程3V，内阻）电流表（量程，内阻），滑动变阻器（额定电流，最大阻值），电源（电动势，内阻不计）开关S，导线若干，请完成下列实验步骤： ①根据测量要求，请你选择合适的电表，并在图c中将电路图连线补充完整 ，其中表1为 ，表2为 。（选填，或） ②选择合适的电表后，按图c连接电路进行实验。若选择的电表为，或A，相应的电表测量值分别记为、和，则测得的人体电阻 。（用本题给出的物理量符号表达） 【答案】(1)B (2)    【详解】（1）进行欧姆调零时，两表笔短接，手与红黑表笔接触进行欧姆调零不会影响欧姆调零的结果，对实验没有影响； 欧姆调零完毕后用欧姆表测人体电阻，让两手分别接触红黑表笔测人体电阻即可，图b操作测的是人体与电阻的并联电阻， 测的并不是人体电阻，图b操作会影响测量结果，故B正确，ACD错误。 故选B。 （2）[1][2]人体电阻很大，电路电流很小，电流表量程太大，不能用电流表测电流；电压表内阻已知，可以用电压表测电流，由图c所示可知，电表1两端电压大于电表2两端电压，则电表1应选择电压表，表2应选择电压表； 由于人体电阻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，实验电路图如图所示    [3] 由图示电路图，由欧姆定律可知，人体电阻阻值 【点睛】要掌握常用器材的使用方法；理解使用原理是解题的前提；根据实验原理作出实验电路图，应用欧姆定律即可解题。 【例1-4】（2025·江西赣州·模拟预测）要测量某定值电阻的阻值，实验小组成员小李设计了如图甲所示电路。 (1)请根据小李同学的电路图将图乙实物电路连接完整。 (2)闭合开关前，将图乙中滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端，电阻箱接入电路的电阻较大，将开关合向1，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的指针偏转较大，记录这时电流表的示数，再将开关合向2，调节电阻箱使电流表的示数仍为，若这时电阻箱接入电路的电阻值为，则定值电阻的阻值 。 (3)小王同学设计了如图丙所示电路测量电阻的阻值，闭合开关前，使滑动变阻器的滑片移到最左端，断开开关，使电阻箱接入电路的电阻较大，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针偏转较大，记录电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻值为，闭合开关，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，记录这时电阻箱接入电路的电阻值为，则电流表的内阻 ；断开开关，调节电阻箱使电流表、的指针偏转均较大，记录这时电阻箱的电阻值为，保持不变，多次调节滑动变阻器，得到多组电流表、的示数、，以为纵坐标，为横坐标，作图像，得到图像的斜率为k，则被测电阻的大小 （用、、k表示）。 【答案】(1)见解析 (2) 左 (3) 【详解】（1）根据电路图连接实物图，如图所示 （2）[1]为保护电路，应将图乙中滑动变阻器的滑片移到最左端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大； [2]有题意可知，电路接入和时等效，即电阻相等，所以定值电阻的阻值 （3）[1]有题意可知 所以，电流表的内阻 [2]根据得到结合题意解得 【例1-5】（2025·河北·一模）某物理兴趣小组利用热敏电阻Rt、恒压电源（电动势为E，内阻不计）、3个电阻箱（R1、R2、R3）、灵敏电流表G、温度计、加热装置、开关、若干导线，设计了如图甲所示的电路来探究热敏电阻的阻值Rt随温度t 变化的关系。 (1)用笔画线代替导线，将图乙所示器材按图甲连接。 (2)连接好电路，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定；调节电阻箱 R3，使A、B间的灵敏电流表的指针指向 （选填“左侧”“中间零刻度”或“右侧”），说明电桥处于平衡状态，此时电阻箱 接入电路的阻值分别为1.5kΩ、2.25kΩ、1.5kΩ，则此时热敏电阻的阻值 。 (3)缓慢升高温度，调节电阻箱，使电桥平衡，计算出对应温度下热敏电阻的阻值Rt。绘制出热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系曲线如图丙所示。当t=44℃时，热敏电阻的阻值。 ，此时电桥平衡，当热敏电阻的温度从44℃升高少许后，图甲中A点电势 （选填“大于”“小于”或“等于”）B点电势。 【答案】(1)见解析 (2) 中间零刻度 2.25 (3) 1.5 大于 【详解】（1）根据电路图连接实物图，如图所示 （2）[1][2]电桥平衡时，A、B两点的电势相等，灵敏电流表指针指向中间零刻度，有 由电路知识可得解得 （3）[1]由图丙可知，当t=44℃时，热敏电阻的阻值； [2]由电压关系有即由题图乙可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，根据数学知识可知，当热敏电阻的阻值变小时，电压变大，即图甲中A点电势大于B点电势。 【例1-6】（2025·黑龙江·二模）某同学要将一个量程为的毫安表改装成量程为的电流表，它先测出毫安表的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用标准电流表进行校准。 该同学利用“半偏法”原理测量毫安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下： A．滑动变阻器 B．滑动变阻器 C．电阻箱 D．电源（电动势为） E.电源（电动势为） F.电源（电动势为） G.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图甲连接好线路； b.将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关后调节的阻值，使毫安表的指针满偏； c.闭合，保持不变，调节的阻值，使毫安表的示数为，此时的示数为； 回答下列问题： (1)为减小实验误差，实验中电源应选用 ，滑动变阻器应选用 （填仪器前的字母）； (2)由实验操作步骤可知毫安表G内阻的测量值 ； (3)若按照（2）中测量的Rg，将上述毫安表改装成量程为的电流表需要并联一个阻值为 的电阻；（结果保留一位小数） (4)对改装后的电流表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电流表示数为时，改装电流表中毫安表的示数为960μA，为了尽量消除改装后的电流表测量电流时带来的误差，的阻值应调至 （结果保留1位小数）。 【答案】(1) E B (2)1820.5 (3)3.0 (4)3.1 【详解】（1）[1]本实验误差来自于闭合S2电阻箱并入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大，为使电流表能够满偏，相应的电源电动势应较大。故电源选择电动势约为9V的电源E，即选E； [2]毫安表G的满偏电流为500μA，则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于 故滑动变阻器应选用最大阻值为的，即选B。 （2）由实验操作步骤可知通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流，可知两部分电阻相等，即微安表G内阻的测量值 （3）若按照（2）中测算的，将上述微安表G改装成量程为0.6A的电流表需要并联的电阻为 代入数据可得 （4）当微安表G的示数为时 若是调整为准确，则需将微安表读数变为，则联立解得。 【例1-7】（2025·四川·高考真题）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约） 螺旋测微器 学生电源E（电动势，内阻未知） 米尺（量程） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（阻值范围） 电流表（量程，内阻较小） 开关、 导线若干 (1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为 。 (2)该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱 （选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 端（选填“左”或“右”）。 (3)断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板如图2所示，则该合金丝的电阻率为 （取，结果保留2位有效数字）。 (4)为减小实验误差，可采用的做法有________（有多个正确选项）。 A．换用内阻更小的电源 B．换用内阻更小的电流表 C．换用阻值范围为的电阻箱 D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值 【答案】(1)0.500 (2) a 左 (3) (4)CD 【详解】（1）该样品横截面直径的平均值为 （2）[1]由于滑动变阻器采用限流式接法，应将其串联接在电路中，故采用“一上一下”原则，即电流表的“＋”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。 [2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应最大阻值处，即最左端。 （3）由题意可知，该合金丝的电阻为由电阻定律及可得 其中，代入数据解得该合金丝的电阻率为 （4）根据电阻定律可知，则为了减小实验误差，可减小测合金丝电阻时的误差，选择更精确的电阻箱，可换用阻值范围为，或多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值。 故选CD。 1.测电阻的常用方法 (1)最直接的——用多用电表的欧姆挡测量; (2)最常用的——伏安法; (3)最灵活的——伏伏法或安安法; (4)最精确的——等效替代法; (5)最专一的——半偏法(测量电压表或电流表的内阻); (6)最独特的——电桥法。 2.三个“选择”、数据处理和误差分析 (1)明确三个“选择” ①实验器材的选择 电源的选择:一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合要求的直流电源。 电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大值选择电流表;读数时电表的指针摆动的幅度应较大,一般应使指针能达到半偏。 ②电流表内接法与外接法的选择 比较项 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差原因 由于电流表内阻的分压作用,电压表测量值偏大 由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大 测量结果 R测==RA+Rx>Rx,电阻的测量值大于真实值 R测=<Rx,电阻的测量值小于真实值 适用条件 Rx≫RA,大电阻 Rx≪RV,小电阻 ③分压电路与限流电路的选择 从节能的角度考虑,优先选用限流式。 以下三种情况必须用分压式:a.要求待测电路的U、I从0变化;b.R滑≪Rx;c.选用限流式时,Ux、Ix过大(超过电表量程,烧坏电表、电源或用电器等)。 (2)数据处理和误差分析 ①线性图像处理实验数据的一般方法和步骤:先根据物理规律写出物理方程,再把物理方程转换成线性方程的数学函数式,最后把数学函数式与线性图像相结合,在图中提取斜率、截距、面积等信息。 ②判断实验误差导致测量值偏大或偏小,要从实验原理和方法上去寻找根源,所以要弄清实验原理和方法,然后依据物理规律做适当推理,最后写出测量值的表达式。 3.测金属的电阻率 装置图 操作要点 数据处理 1.用螺旋测微器在三个不同位置测量直径。 2.按原理图连接电路。 3.用毫米刻度尺测接入电路的有效长度。 4.改变滑动变阻器的阻值,测多组U、I 1.作U-I图像,利用斜率求出Rx。 2.计算电阻率ρ= 【变式1-1】（2025·天津南开·一模）导电胶条广泛应用于电话、电子表、计算器、仪表等产品的液晶显示器与电路板的连接。某实验小组测量某导电胶条的电阻。实验过程如下： (1)固定导电胶条，将多用电表的选择开关旋转至欧姆“×100”挡，欧姆调零后，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择 挡位（选填“×10”、“×1k”），并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图所示。测量值为 Ω。 (2)实验小组设计电路进一步精确测量导电胶条的阻值，实验室提供了以下器材： A．待测导电胶条 B．电压表V（量程0～1V、内阻rV=300Ω） C．电流表A1（量程0～3A、内阻rA1约为1Ω） D．电流表A2（量程0～30mA、内阻rA2约为5Ω） E．滑动变阻器R1（0～10Ω） F．滑动变阻器R2（0～1kΩ） G．定值电阻 H．电源（电动势3V、内阻不计）、开关，导线若干 实验时，要求尽可能的减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节。 ①实验中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（选填器材前面的字母代号） ②选取合适的器材，请将设计的电路画在图乙虚线框中，并在电路图上标出所选用的相应的器材符号，导电胶条用“”表示 。 ③改变滑动变阻器滑动触头的位置，读取多组电压表和电流表的示数U和I，作出U-I关系图如图丙所示，根据图像中的数据可求得导电较条的阻值为Rx= Ω。（保留两位有效数字）。 【答案】(1) ×10 90 (2) D E 82 【详解】（1）[1][2]指针偏转角度太大，说明待测电阻小，应换小倍率“×10”，根据图甲可知测量值为 （2）[1]题意知电动势为3V，则电流中最大电流 则电流表选择A2，即选D。 [2]要求电表的示数从零开始调节，且方便调节，滑动变阻器应选择电阻小的，即选E。 [3]因为 可知电压表V量程太小，需要改成大量程电压表，即电压表V需要与串联成一个3V电压表，此时改装表内阻为 由于改装后的电压表内阻已知，电压表的分流值可以精确求出，故电流表A2采用外接法，故电路图如下 [4]根据电路图可知整理得可知斜率解得 【变式1-2】（25-26高三上·山西太原·期末）某实验小组测量一段金属丝的电阻率，实验室可供选择的器材有： A．电流表A1（量程为，内阻约为） B．电流表A2（量程为，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.蓄电池（电动势为，内阻约） H.开关S及导线若干 回答下列问题： (1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量结果如图甲所示，读出该金属丝的直径 mm； (2)图乙为实验电路图，为了更精确地测量该金属丝的阻值，滑动变阻器应选择 （选填“”或“”），定值电阻应选择 （选填“”或“”），位置处电流表应该选 （选填“A1”或“A2”） (3)调节滑动变阻器，测得多组电流表A1的示数和电流表A2的示数，并作出图像如图所示，图像的斜率为。测得金属丝的长度为，可知该金属丝的电阻率可表示为 （选择中的部分物理量表示）。 【答案】(1)0.149/0.150/0.151 (2) A2 (3) 【详解】（1）该金属丝的直径0.01mm×15.0=0.150mm。 （2）[1][2][3]滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的，定值电阻与电流表A2串联，可将电流表改装成的电压表的量程为，可满足实验要求，即位置处电流表应该选A2。 （3）由电路可知 可得 则 解得 根据， 解得 【变式1-3】（25-26高三上·山东青岛·期末）某兴趣小组为了测量一个未知电阻的阻值，设计了以下实验： (1)该同学用多用电表欧姆挡粗测电阻Rx时，下列说法正确的是（　　） A．若指针偏转角过大，应换用更小的倍率 B．红表笔接触点的电势高于黑表笔接触点的电势 C．改变欧姆表的倍率时可以不用欧姆调零，但必须要进行机械调零 D．若红表笔接表盘“-”插孔，黑表笔接表盘“+”插孔，不会影响测量结果 (2)该同学正确操作后，多用电表的选择开关和指针位置如图甲所示，则Rx= Ω； (3)为了更精确地测量该电阻的阻值，小组设计了如图乙所示电路，实验器材有： 电源E 滑动变阻器RP 待测电阻Rx 电阻箱R 电压表V1 电压表V2 开关S 导线若干 ①将滑动变阻器滑片滑到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关S，调节滑动变阻器RP与电阻箱R，读取电压表V1、V2和电阻箱R的示数，分别记为U1、U2、R，重复上述步骤，得到多组U1、U2、R的数据，该同学根据实验数据，以为纵坐标，以为横坐标，绘制出关系图像如图丙所示，由图可知，待测电阻的阻值，Rx= Ω； ②若考虑电压表V1内阻的影响，①中测出的电阻值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1)AD (2)3000/3000.0 (3) 左 3030 等于 【详解】（1）A．若指针偏转角过大，说明待测电阻阻值较小，应换用更小的倍率，故A正确； B．红表笔接电源的负极，黑表笔接电源的正极，红表笔接触点的电势低于黑表笔接触点的电势，故B错误； C．换挡后需要进行欧姆调零，不需要重新进行机械调零，故C错误； D．若红表笔接表盘“-”插孔，黑表笔接表盘“+”插孔，不会影响测量结果，故D正确。 故选AD。 （2）欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以 （3）[1]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，使得流过测量电路的电流为零，即左端； [2]根据欧姆定律可得 变形可得 结合图线可得 [3]若考虑电压表V1内阻的影响，则 变形整理可得 由此可知，图线的斜率不变，则测出的电阻值等于真实值。 【变式1-4】（25-26高三上·辽宁沈阳·期末）小明同学设计了如图甲所示的电路测电源电动势及电阻和的阻值。实验器材有：待测电源（不计内阻），待测电阻，待测电阻，电流表（量程为，内阻较小），电阻箱，单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)先测电阻的阻值。闭合，将切换到，调节电阻箱，读出其示数和对应的电流表示数，将切换到，调节电阻箱，使电流表示数仍为，读出此时电阻箱的示数，则电阻的表达式为 ；（用和表示） (2)小明同学已经测得电阻，继续测电源电动势和电阻的阻值。他的做法是：闭合，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电流表示数，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势 ，电阻 ；（保留两位有效数字） (3)用此方法测得的电动势的测量值 真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】(1) (2) 1.5 1.0 (3)等于 【详解】（1）由题意可知，要想测出的示数，应根据电流表及电阻箱的示数进行分析，由题意可知，若控制电流不变，则电路中的电阻不变，根据串联电路的规律可得出电阻的表达式；第一步将切换到，调节电阻箱，电流表的示数为，电路总电阻 故第二步应将切换到，调节电阻箱，使电流表的示数仍为；电路总电阻不变为 故电阻的示数为 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律得 解得 根据图线，可得 可得电动势 由纵轴截距可得 解得 （3）考虑电流表内阻后，当将切换到，调节电阻箱，电流表的示数为，电路总电阻 将切换到，调节电阻箱，使电流表的示数仍为；电路总电阻不变为 故电阻的示数为与第一问求解相同，根据闭合电路欧姆定律得 解得比较两次表达式的斜率，电源电动势不变，故电动势的测量值等于真实值。 【变式1-5】（25-26高三上·河北张家口·期末）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，其电路如图甲所示，、、为电阻箱，为半导体薄膜压力传感器，C、D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，示数如图乙所示，欧姆表倍率选择不合适，应该换用 （选填“×1”或“×100”）倍率，重新欧姆调零，进行测量。 （2）适当调节、、，使电压传感器示数为零，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（压力传感器所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数，描点，绘制关系如图丙所示。 （4）完成前面三步实验工作后，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，电压传感器最大示数为，该压力传感器的量程为0~ 。（重力加速度取，结果保留两位有效数字） （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 （选填“>”“=”或“<”）。 【答案】 【详解】（1）[1]指针偏转角度很小，说明所选倍率较小，应换为较大倍率，故选“”倍率。 （2）[2]当电压传感器读数为零时，、两点电势相等，即，即 解得。 （4）[3]由图像可知，当电压传感器的读数为时，所放物体质量为，则。 （5）[4]可将以外的电路等效为新的电源，电动势为，内阻为，C、D两点电压看作路端电压，因为换用非理想毫伏表时内阻不是无穷大，此时非理想毫伏表读数，当读数为时，实际间断路（接理想毫伏表时）时的电压等于，大于，则此时压力传感器的读数。 【变式1-6】（23-24高三上·河北·期中）电流表G的表盘既无刻度值又不知其内阻，某同学用以下实验器材测量该电流表的参数： A．待测电流表G； B．电阻箱； C．定值电阻； D．滑动变阻器； E．的直流电源，内阻不计； F．双量程电压表V； G．开关、导线若干。 （1）按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱的阻值调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表G满偏，此时电压表V的指针恰好半偏，如图乙所示，电压表V的示数 V。 （2）保持电压表V的示数不变，反复调整电阻箱的阻值和滑动变阻器滑片的位置，使电流表Ⓖ的指针指到，此时电阻箱的阻值为。 （3）由上可知电流表G的内阻 ，满偏电流 。 （4）将电流表G改装成量程为的电压表，需将电阻箱的阻值调为 ，然后与电流表G （填“串”或“并”）联。 【答案】 1.50 100 3 900.0 串 【详解】（1）[1]如图乙所示，电压表V的示数1.50V； （3）[2][3]由欧姆定律得，代入数据得，解得， （4）[4][5]要将电流表G改装成量程为的电压表，需串联一个电阻，阻值为 即需将电阻箱的阻值调为。 【变式1-7】（2026·四川攀枝花·一模）某实验小组在“测量金属丝的电阻率”实验中，实验室提供的器材如下：机械式多用电表、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干。实验步骤如下： (1)用多用电表电阻挡粗测金属丝的阻值。先选择“×10”倍率的电阻挡，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线，再将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，指针静止时指向甲图中的a处。为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到 （选填“×1”或“×100”）倍率，接着进行规范操作后指针静止时指在甲图中b处，则该金属丝的阻值约为 Ω； (2)用螺旋测微器分别测量金属丝几个不同位置横截面的直径D，某次测量时的情形如图乙所示，该处的直径D= mm，再用刻度尺测量金属丝的长度。 (3)①按照图丙所示连接器材，测量金属丝的电阻Rx。请在丁图中用笔画线代替导线补充完整实物图 。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图丁中的 （填“c”或“d”）端。 ②闭合开关S，测量通过金属丝的电流I和金属丝两端的电压U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= 。（用题中所测物理量的字母表示） (4)误差分析：本实验的系统误差主要是因为 引起的。 【答案】(1) ×1 19.0 (2)1.030 (3) c (4)电压表分流 【详解】（1）[1]指针静止时指向甲图中的a处，说明待测电阻阻值较小，应更换小倍率进行测量，所以为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到“×1”； [2]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以该金属丝的阻值约为 （2）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以 （3）[1]按照电路图进行实物连接，如图所示 [2]闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图丁中的c端； [3]根据电阻定律，，所以 （4）本实验电流表采用外接法，所以实验的系统误差主要是因为电压表分流引起。 考向02 以测电源的电动势和内阻为核心的实验 【例2-1】（2026·湖南岳阳·一模）某同学利用实验室的实验器材制成了简易的欧姆表，该简易欧姆表有×10、×1两个倍率，如图所示，已知电流计（内阻Rg=60Ω，量程为Ig=1mA）、滑动变阻器R（最大阻值为1500Ω）、电阻箱（0~499.9Ω）、干电池（E=1.2V，r=0.8Ω）。 (1)电路中M应为 （填“红”或“黑”）表笔；断开开关S时，应为 （填“×10”或“×1”）倍率。 (2)断开开关S，调节滑动变阻器R使电流计满偏，则滑动变阻器接入电路的电阻值为 Ω，当电流表的指针偏转角度为满偏的时，此时所对应的电阻阻值应为 Ω。 (3)这位同学发现，表内电池的电动势已经下降，但仍然可以调零。实际测量时，实际阻值为240Ω的标准电阻的测量值为300Ω，分析可知表内电池的电动势等于 V。 【答案】(1) 黑 ×10 (2) 1139.2 400 (3)0.96 【详解】（1）[1]在欧姆表内部，电流从内置电源的正极流出，经过黑表笔、外部待测电阻、红表笔流回电源负极，因此与内部电源正极相连的M表笔为黑表笔； [2]S断开时，干路的最大电流变小，根据 ，满偏电流越小，欧姆表内阻越大，对应较高的倍率。断开开关S时，应为 “×10”倍率。 （2）根据闭合电路欧姆定律 可得R=1139.2Ω 当电流表指针偏转为满偏的时，设所测电阻为Rx，有 代入数据解得 （3）当电池电动势下降为后，仍可调零，欧姆表的内阻满足 测量一个实际电阻值为R真=240Ω的电阻时，指针指向的刻度值为R测=300Ω，对于同一个指针位置（即相同的电流I），在电动势为E和时，分别满足化简后得到比例关系 可得=0.96V 【例2-2】（2026·江苏镇江·一模）小明准备利用如图1所示的电路测量电源的电动势和内电阻，和为联动开关，同时闭合或断开。 (1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片开始应该置于 （选填“最左端”或“最右端”）。 (2)开关S闭合后，再将和闭合，将图1中滑动变阻器滑片移动到某一位置，此时电压表的示数U如图2所示，读数为 V；再断开和，读出此时电流表的示数I。 (3)该同学多次重复（2）的实验步骤，得到多组U和I，根据记录的数据做出U-I图像如图3所示。根据U-I图像得出：电动势 V，内电阻 Ω（结果均保留两位小数）。 (4)若电动势和内阻的真实值分别为、，考虑电压表和电流表均不是理想电表，则根据某组测量数据、计算出的值 （选填“大于”、“等于”、“小于”），请简述你的理由 。 【答案】(1)最右端 (2)1.35-1.39 (3) 1.50 1.00 (4) 大于 为电流表串入电路时测得的值，比电压表接入电路时对应的电流要小，所以计算结果大于 【详解】（1）[1]为了保护电路，在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片开始应该置于阻值最大端，即最右端。 （2）[2]电压表量程为，其最小刻度为，由图可知，电压表的读数为。 （3）[3][4]由闭合电路欧姆定律可得 可得 由图可知，图像斜率的绝对值 解得 所以有 由图可得数据，代入可得 （4）[5][6]电流表不是理想电表，电流表串入电路时，回路总电阻偏大，为电流表串入电路时测得的值，比电压表接入电路时对应的电流要小，所以计算结果大于。 【例2-3】（2026·福建漳州·二模）某同学设计了如图甲所示的电路，用于测量电源的电动势与内阻，同时实现简易电子测力计的功能。主要器材有：弹簧（电阻不计）、电阻箱，电流表、待测电源、粗细均匀的导体棒、开关。滑片固定在弹簧右端并与导体棒始终保持良好接触，整个装置在弹性限度内工作。当弹簧处于原长时，滑片位于导体棒最左端。 (1)闭合开关前，应将电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”）。 (2)已知导体棒总电阻为，总长度为，则单位长度的电阻值 。 (3)已知电流表内阻。将调至，沿拉钩方向施加拉力，改变导体棒接入电路中的长度，记录相应的电流。根据测量数据作出图像如图乙所示。则由图线可求得电源电动势 V，内阻 （结果均保留2位有效数字）。 (4)若沿拉钩方向每增加相同的拉力，就在电流表表盘上标注一个刻度，这些刻度是 （填“均匀”或“不均匀”）的。 【答案】(1)最大(2)1.5(3) 3.0 1.5(4)不均匀 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，电阻箱阻值应调到最大； （2）[2] 导体棒单位长度的阻值为； （3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律有 整理得的关系式为 结合图乙，纵轴截距和斜率分别为， 联立解得，； （4）[5] 用力拉动拉钩时，弹簧伸长，接入电路的阻值减小，则电流增大，由胡克定律和电阻定律得导体棒阻值随拉力均匀变化，再根据闭合电路欧姆定律 可知与不是线性关系，所以在电流表表盘上每隔相同力的大小标注一个刻度，则刻度分布不均匀。 【例2-4】（2025·广西柳州·一模）五菱小E系列车型，被众多网友戏称“剁椒鱼头”，吸引了众多博主的追捧。某实验小组在老师的指导下按图示电路测量其一片废旧电池的电动势和内阻。现有如下器材： A、待测电池电动势（约为3V，内阻约为） B、电压表V（量程1.0V，内阻） C、定值电阻 D、定值电阻 E、电阻箱（） F、开关S和导线若干 回答下列问题： (1)由于电压表的量程较小，需将电压表改装成量程为4V的电压表，需串联的定值电阻应选择 （填序号）； (2)按4V电压表读数的实验数据绘制的图线如图，不考虑电表内阻的影响时，电池组的电动势 V、内电阻 。（结果保留两位有效数字） (3)按这个方案所得实验数据分析，发现考虑电表内阻的影响与不考虑电表内阻的影响时，得出电池组的电动势和内电阻几乎没有差别，其原因可能是 。 【答案】(1)D (2) 2.8/2.9/3.0 0.70 (3)电压表内阻远大于电阻的阻值，其分流作用可以忽略不计 【详解】（1）将电压表改装成量程为4V的电压表，需串联的定值电阻阻值为 可知定值电阻选择D； （2）[1][2]根据 可得 结合图像可知， 解得E=2.9V，r=0.70Ω （3）由于电压表内阻远大于电阻的阻值，其分流作用可以忽略不计，则电压表内阻对实验影响较小。 【例2-5】（2025·浙江绍兴·一模）某实验小组利用电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。 (1)若采用图1所示电路图进行测量，在实验操作和数据处理都正确的情况下，测得的电动势和内阻与真实值相比E测 E实，r测 r实。（选填“>”、“<”或“=”） (2)实验小组欲采用“补偿法”消除电表内阻引起的误差。 ①实验电路如图2所示，将补偿电源、滑动变阻器和灵敏电流计接入原电路，调节滑动变阻器，当灵敏电流计示数为零时，可消除电流表内阻引起的误差，则灵敏电流计的另一端A应与 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）点相连。 ②正确连接实验仪器，调节滑动变阻器的阻值，使灵敏电流计示数为零，记录电阻箱读数和电流表读数。已知电流表的接线柱为0-0.6A，某次测量时指针位置如图3所示，则电流表读数I= A。 ③ 改变电阻箱阻值，重复以上操作，记录多组R、I读数，将数据输入电脑软件并自动生成如图4所示的R图像和函数，根据函数表达式可知：电源电动势E= V，电源内阻r= Ω。（结果均保留3位有效数字） 【答案】(1) = > (2) b 0.16 1.40 1.45 【详解】（1）[1][2]若不考虑电流表的内阻，根据闭合电路欧姆定律有 整理得若考虑电流表的内阻，根据闭合电路欧姆定律有 整理得根据对应项系数相等有， 得， （2）[1]灵敏电流计的另一端应与b点相连，当灵敏电流计示数为零时，灵敏电流计两端的电压也为零，电流表的示数仍等于通过电阻箱的电流，电流表不在待测电池、电阻箱、灵敏电流计组成的回路中，却可以测该回路的电流，因此可消除电流表内阻引起的误差； [2]电流表的接线柱为0-0.6A，则最小分度值为0.02A，读数应精确到0.01A，故电流表读数； [3][4]根据闭合电路欧姆定律有整理得结合图4可得， 1.多用电表欧姆档 (1)原理:I=(其中R内=Rg+R+r,I与Rx成一一对应关系); (2)中值电阻R中=Rg+R+r; (3)红、黑表笔短接,欧姆调零,Ig=; (4)电流方向:“红进黑出”。 2.测量电源的电动势和内阻 (1)测电源电动势和内阻的三种方法对比 实验方法 实验原理 实验器材 数据处理 伏安法 E=U+Ir A+V+滑动变阻器 U-I图像 安阻法 E=I(R+r) A+电阻箱(或两个定值电阻) -R图像 伏阻法 E=U V+电阻箱(或两个定值电阻) 图像 (2)等效电源法测电源内阻 当电源内阻r过小时,如果直接测量,测出电源的内阻误差较大,可以用等效电源法来测量。如图所示,用一个适当的定值电阻R0与电源串联,并把它们看成一个等效电源,这个等效电源的内阻r0=R0+r,其中r是被测电源的内阻。测出这个等效电源的内阻r0,则被测电源的内阻r=r0-R0。 说明:也可以用等效电源法分析测电源电动势和内阻的实验误差。 【变式2-1】（2025·云南昆明·模拟预测）某同学设计了一个双倍率的欧姆表，电路如图所示。其倍率分别为“×10”和“×100”，、是两个表笔的插孔。其中使用的实验器材有：干电池（电动势，内阻不变）、、为定值电阻、表头（量程为）、滑动变阻器、单刀双掷开关。回答下列问题： (1)单刀双掷开关合向1时，选择的倍率为 （选填“×10”或“×100”），插孔插入的应是 （选填“红”或“黑”）表笔。 (2)欧姆表中实现不同倍率转换的原因之一是电路中的最大电流不同，若该电路中的最大电流分别是和，则 。 (3)若干电池由于长时间使用，内阻略有增大，电动势仍为，仍可调零，则电阻测量值相对真实值 （选填“偏大”“等大”或“偏小”）。若因长时间使用，欧姆表内电池的电动势略有下降，同时电池的内阻略有增大，但仍可欧姆调零，调零后，电阻测量值相对真实值 （选填“偏大”“等大”或“偏小”）。 【答案】(1) ×10 红 (2) (3) 等大 偏大 【详解】（1）[1]欧姆表调零后，中值电阻 由于单刀双掷开关合向1比合向2时电路中的最大电流大，因此合向1时欧姆调零后欧姆表的内阻小，因此倍率小，即倍率为“×10”； [2]根据“红进黑出”，因此A插孔插入的应是红表笔。 （2）单刀双掷开关合向1时，该电路中的最大电流。单刀双掷开关合向2时，该电路中的最大电流，有 代入数据求得 （3）[1]若电池的内阻略偏大，电阻调零时，电池内阻不能忽略可通过减小调零电阻的阻值，保证欧姆表内阻恒定。欧姆表内阻不变，测量值就不受影响，即电阻测量值相对真实值等大。 [2]电池正常时，欧姆调零有测量时有若电动势偏小，但仍可欧姆调零有当电动势和内阻都发生变化，测量电阻时电路中电流I是不变的，测量时有联立可得电池的电动势略有下降，可得，故电阻测量值相对真实值偏大。 【变式2-2】（2026·湖南长沙·模拟预测）某实验小组为测量一节某型号干电池的电动势E和内阻r，所用器材如下： A．两节完全相同该型号的干电池（电动势约为1.5V，内阻几欧姆） B．电流表A（量程为10mA，内阻） C．电压表V（量程为3V，内阻约为3000Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器R（0～20Ω） (1)该同学通过分析发现电流表量程太小，于是选用定值电阻 （选填“”或“”）与电流表A并联进行实验。 (2)该同学将两节干电池串联接入电路，为减小误差，应选用下图中的 （选填“甲”或“乙”）图进行实验，开关S闭合前滑动变阻器应滑至 （选填“左”或“右”）端。 (3)该实验小组通过实验得到电压表示数U和电流表读数I的多组实验数据，画出了图像如图所示，则一节该型号干电池的电动势 V，内阻 （结果均保留两位小数）。 【答案】(1) (2) 甲 右 (3) 1.49 1.51 【详解】（1）采用可以将量程扩大至 只能扩大到 电源内阻只有几欧，故需要选用。 （2）[1][2]由于改装的电流表内阻已知，选择甲图可以精确测量电动势和内阻，故应选择甲图进行实验。为了避免闭合开关后电流过大，应在闭合开关前将滑动变阻器的滑片置于右端。 （3）电流表电流为7.4mA时，干路电流 设一节干电池电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律 其中为改装后电流表的内阻 由图可知， 得， 【变式2-3】（2026·云南大理·二模）某实验小组设计了如图甲所示的实验电路，来测量电源的电动势和内阻。 实验器材有： 待测电源； 阻值为的定值电阻； 理想电流表； 总阻值为且阻值均匀的半圆形滑线变阻器（带有可指示滑片转过角度（弧度制）的刻度盘）；开关、导线若干。 请回答下列问题： (1)合上开关前，变阻器的触头应置于 （填“”或“”）端。 (2)在实验中转动滑片，改变角度，记录不同角度对应的电流表示数，利用测得的实验数据作出图像如图乙所示。若该图像的斜率为，纵截距为，则电源的电动势为 ，内阻 。 (3)不考虑偶然误差，该实验中电动势的测量值 真实值。（填“大于”或“等于”或“小于”） 【答案】(1)B (2) (3)等于 【详解】（1）为了实验安全，在开关闭合前需要使电路中的总电阻最大，所以变阻器触头P要放在B端。 （2）[1][2]对于半圆形滑线变阻器，当角度为时，接入电路中的电阻大小为 根据闭合电路欧姆定律，可写出 可变形为 根据图像可知斜率，截距 所以电动势 内阻为 （3）由于是理想电流表，实验中不存在电流表分压误差，所以测量的电动势大小等于真实值。 【变式2-4】（2025·浙江·一模）在“测定电池的电动势和内阻”实验中： 除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材 A．电流表（量程为300mA，内阻为） B．电压表（量程为6V，内阻为） C．电压表（量程为3V，内阻为） D．电阻箱（阻值可调范围） E.滑动变阻器（阻值变化范围） (1)一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择 （选填“A”、“B”或“C”），所测物理量记为或；可变电阻应选择 （选填“D”或“E”），其对应阻值记为。 (2)正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为 （结果用、或表示）； 通过拟合得到的直线，其斜率为、纵坐标截距为，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式 ，截距的表达式 （结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。 【答案】(1) C D (2) 【详解】（1）[1]电表与可变电阻并联，所以电表为电压表；一节干电池的电动势约为1.5V，为测量精确，选择量程较小的C； [2]电压表与可变电阻并联接入电路，可变电阻选择D，实验采用伏阻法测电源电动势与内阻。 （2）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律可得 其中 联立，整理可得 所以，坐标系纵轴所表示的物理量为；斜率的表达式；截距的表达式。 【变式2-5】（2025·湖南·模拟预测）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。 考向03 电学其他实验与电学创新类实验 【例3-1】（2026·贵州遵义·二模）李华同学为探究电容器的充、放电过程，设计了如图（a）所示的实验电路。实验器材如下：学生电源（电动势，内阻不计），定值电阻、电流传感器、电压表（内阻很大）、电容器C、单刀双掷开关，导线若干。实验步骤如下： (1)把开关S接1，电容器开始充电，直到电路稳定的过程中，下列说法正确的是__________（填正确答案标号） A．通过电阻R的电流方向为从a到b B．通过电阻R的电流方向为从b到a C．电压表指针迅速偏转后示数逐渐减小 D．电压表指针示数逐渐增大至某一定值 (2)把开关S接2，电容器开始放电，电流传感器记录放电电流I与时间t的关系如图（b）所示，通过计算机计算出图中曲线与坐标轴围成的面积是3.6mA•s，则电容器的电容为 F。 已知时，则时间内电容器释放电荷量为 C。 【答案】(1)BD (2) 【详解】（1）AB．电容器充电时，通过电阻R的电流方向为从b到a，A错误，B正确； CD．电容器所带电量逐渐变大最后达到稳定值，可知电压表指针示数逐渐增大至某一定值，C错误，D正确。 故选BD。 （2）[1]电容器的带电量为 电容为。 [2]已知时，则此时电阻两端电压为，即电容器两板电压为0.8V，则时间内电容器释放电荷量为 【例3-2】（2025·福建厦门·三模）小萌同学用不同装置分别进行电磁感应现象实验探究。 (1)按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素 在图甲中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整 ； 该同学在闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片 （选填“向左”或“向右”）滑动，电流计指针向左偏转； (2)如图乙所示，在探究感应电流大小的影响因素实验中，该同学将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流与时间的关系图像，如图丙所示，下列说法正确的是______； A．时刻的速度等于时刻的速度大小 B．在时间内，强磁铁的加速度小于重力加速度 C．强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下 D．在的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 (3)如图丁所示，灯泡底部两接线柱接有多匝线圈，该同学取出电磁炉内的线圈接通交流电，将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，如图戊所示。将灯泡向右缓慢平移，在某个位置灯泡会熄灭，则该位置可能是______（选填“A”“B”或“C”）。 A． B． C． 【答案】(1) 向右 (2)B (3)B 【详解】（1）[1]将实物电路补充完整如图所示 [2]闭合开关时穿过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，要使电流计指针向左偏转，穿过线圈B的磁通量应减小，线圈A中的电流应减小，滑动变阻器连入电路的阻值应增大，应将滑动变阻器滑片向右滑。 （2）A．时间内，强磁铁均向下加速运动，只不过加速度大小发生变化，所以线圈时刻的速度小于时刻的速度大小，故A错误； BC．线圈中只要有感应电流，感应电流的磁场就阻碍强磁铁与线圈之间的相对运动，即强磁铁所受线圈的作用力向上，根据牛顿第二定律有可得故B正确，C错误； D．在时间内，强磁铁重力势能减少量等于线圈中产生焦耳热与强磁铁动能的增加量之和，故D错误。 故选B。 （3）将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，是因为穿过灯泡底部线圈的磁通量在发生变化，于是线圈中产生了感应电流，欲使灯泡熄灭，则穿过灯泡底部线圈的磁通量必然不变化，电磁炉线圈通入的电流是交流电，所产生的磁场也是变化的，所以只要穿过灯泡底部线圈的磁通量不为零，磁通量就必然变化，所以欲使灯泡熄灭，穿过灯泡底部线圈的磁通量必为零，又由于电磁炉线圈内外磁场方向相反，所以灯泡底部的线圈必须一部分处于线圈内部，另一部分处于线圈外部。 故选B。 【例3-3】（2025·广西南宁·模拟预测）某同学利用如图所示装置在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，选择匝和匝两组线圈进行实验，表格中记录了实验时两组线圈两端电压的数据。 5.86 4.93 3.94 2.91 1.90 11.90 10.10 8.20 6.10 4.00 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有_____； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了控制变量法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)与相对应的线圈两端的电压是 （选填“”或“”）。 (3)进一步分析数据，发现输出电压比理论值偏小，请分析原因 （至少写出两条）。 【答案】(1)BC (2) (3)有漏磁、铁芯发热、导线发热等 【详解】（1）A．为了降低涡流造成的损耗，变压器的铁芯是用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，故错误； B．为便于探究，可以采用控制变量法，故B正确； C．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用交流电压表，故C正确； D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，故D错误。 故选BC。 （2）由于电压与匝数成正比，，则，所以与相对应的线圈两端的电压是。 （3）有漏磁、铁芯发热、导线发热等。 1.电学其他实验 实验 装置图 操作要点 数据处理 观察电容器的充、放电现象 1.按实验装置图连接好电路 2.开关S接1或2,仔细观察电压表、电流表示数的变化特点 1.总结充、放电电流的变化规律 2.绘制充、放电的I-t图像,放电过程的I-t图像与坐标轴围成的面积表示电容器减少的电荷量 探究影响感应电流方向的因素 1.按装置连接电路 2.观察线圈绕向、电流方向 3.根据实验现象分析感应电流的磁场方向 1.分析指针偏转方向 2.分析多种实验电路及实验现象 3.结论的灵活运用 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 1.估测电压的大致范围 2.先用交流电压最大量程挡试测,再选用适当量程测量 3.改变电压或线圈匝数前要先断开开关 4.电压不能超过12 V,不能用手接触裸露部件 变压器的铁芯漏磁使得能量损耗,从而导致电压比与匝数比有差别 2.电学创新实验注意问题和常用方法 (1)对于电学实验的创新,应注意的2个问题 ①在解决设计型实验时,要注意条件的充分利用,如对于给定确切阻值的电压表和电流表,电压表可当作电流表使用,电流表也可当作电压表使用,利用这一特点,可以拓展伏安法测电阻的方法,如伏伏法、安安法等。 ②对一些特殊电阻的测量,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计有其特殊性,即首先要注意到其自身量程对电路的影响,其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能,因此在测电压表内阻时无需另并联电压表测电压,测电流表内阻时无需再串联电流表测电流。 (2)解决电学设计型实验常用的3种方法 ①转换法:将不易测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量,然后再反求待测物理量的值,这种方法叫转换测量法(简称转换法)。如在测量金属丝电阻率的实验中,虽然无法直接测量金属丝电阻率,但可通过测量金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电路测出其电阻,进而计算出它的电阻率。 ②替代法:用一个标准的已知量替代被测量,通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代前的状态,则被测量等于标准量。 ③控制变量法:研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,每次只改变其中的一个物理量,而控制其余几个物理量不变,从而研究被改变的这个物理量与要研究的那个物理量的关系,分别加以研究后再归纳总结,如探究电阻的决定因素实验。 【变式3-1】（2026·四川雅安·一模）某同学连接图甲所示电路，将传感器连接在电路中，并与计算机相连，运行相关程序，在计算机显示屏上可观察到电容器所带电荷量q随时间t变化的图线，通过图线来研究电容器充电规律。 (1)开关S闭合，电容器充电，电路中电流逐渐 （选填“增大”或“减小”）；改变电阻箱的阻值，对同一电容器分两次进行充电，电容器所带电荷量q随时间t变化的图线分别如图乙中①、②所示，则图线 （选填“①”或“②”）对应充电过程电阻箱接入电路的阻值R较大；充电完成后，开关仍然处于闭合状态，减小电容器两极板间的距离，流过电阻箱的电流方向向 （选填“左”或“右”）。 (2)充电过程中，电容器两极板间电压u，所带电荷量q均增大，请在图丙中定性画出该过程的u-q图像 。若电源电动势为E，图丙中电压最大值对应坐标点与原点O连线的斜率为k，类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，可知充电结束后电容器储存的电能为 （结果用E、k表示）。 【答案】(1) 减小 ② 右 (2) 【详解】（1）[1]由于图像的斜率表示电容器在充电的过程中电路中的电流，结合图像可知，充电过程中，电路中的电流逐渐减小； [2]电阻箱的阻值较大时，电路中的电流较小，图像的斜率较小，因此图像②对应的是电阻箱阻值较大的图像； [3]充电完成后，开关仍处于闭合状态，则电容器两端的电压不变，减小两极板间的距离，根据 可知，电容器的电容增大，又因为 由于电容器两极板间的电压不变，电容增大，因此两极板的电荷量增大，电容器处于充电状态，通过电阻箱的电流向右。 （2）[1]根据电容 可得 因此图像为一正比例函数图像，图像如下 [2]由图像可知，稳定后电容器储存的能量为图像与坐标轴围成的面积，即 结合题意可知联立解得 【变式3-2】（24-25高三上·甘肃白银·期中）某物理探究小组选用图示器材和电路研究电磁感应规律。 （1）请用笔画线代替导线，将图中各器材连接起来，组成正确的实验电路 。 （2）把A线圈插入B线圈中，如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，请完成下列填空： ①向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计指针将向 （选填“左”或“右”）偏转； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，灵敏电流计指针将向 （选填“左”或“右”）偏转。 （3）根据实验结果判断，当穿过线圈B的磁通量变化时，产生的感应电流的磁场总是阻碍线圈B中磁通量的变化。 【答案】 左 右 【详解】（1）[1]实验电路的连线如图所示 （2）①[2]把A线圈插入B线圈中，如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，可知当穿过B线圈的磁通量增加时，灵敏电流计的指针向左偏转；向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路阻值减小，A线圈电流增大，穿过B线圈的磁通量增加，则灵敏电流计指针将向左偏转； ②[3]保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，穿过B线圈的磁通量减少，则灵敏电流计指针将向右偏转。 【变式3-3】（2025·云南·模拟预测）某同学用可拆式变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验，如图所示。求解下列问题： (1)下列本实验中需要用到的其它实验器材组合，正确的是_____。 A．干电池和直流电压表 B．低压交流电源和直流电压表 C．干电池和交流电压表 D．低压交流电源和交流电压表 (2)本实验中用的科学方法是_____。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 (3)某次实验时，原线圈匝数为匝，副线圈匝数为匝，原线圈接入的电压为，副线圈两端电压可能为_____。 A． B． C． D． 【答案】(1)D (2)A (3)A 【详解】（1）变压器的工作原理是电磁感应，原线圈需要通交流电，这样副线圈才能产生感应电动势，所以电源应选低压交流电源；同时，要测量原、副线圈的电压，因为是交流电压，所以要用交流电压表。 故选D。 （2）在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，需要控制其他因素不变，研究电压和匝数的关系，采用的是控制变量法。故选A。 （3）根据可得因漏磁、能量损耗等影响，副线圈两端电压将小于8V。故选A。 1．（2025·安徽蚌埠·二模）某同学要测量一个量程为的电压表内阻（约）。 (1)该同学先用多用电表粗测电压表的内阻，将多用电表选择开关拨到“”倍率挡后进行欧姆调零，再将红表笔接电压表的 （填“+”或“﹣”）接线柱，若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是 ； (2)为了精确测量电压表的内阻，该同学设计了如图乙所示的测量电路。毫安表的量程为，闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调到，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数，则电压表的内阻为 （用表示）； (3)为了减小测量误差，该同学通过多次调节滑动变阻器，测得多组电流表和电压表的示数，作出图像，得到图像的斜率为，则电压表的内阻 。 (4)小明认为用图乙中的实验器材组成图丙所示的电路也能精确测量电压表的内阻，你认为 （填“可行”或“不可行”）。 【答案】(1) 3000 (2) 左 (3) (4)不可行 【详解】（1）[1][2]欧姆表测电压表内阻时，电流是从黑表笔流出，红表笔流进，故应该将红表笔接电压表的“-”接线柱，图甲示数为； （2）[1]为了保护电路，防止通过电流表的电流过大，烧坏电表，闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移到最左端 [2]电压表内阻 （3）由 得到 变形得 结合题意，有 解得 （4）图丙中测量电路的最大电流为 由于图丙中测量时电流表的指针偏转角度小，测量的数据少，因此测量误差大，不可行。 2．（24-25高三下·湖北·阶段练习）为了测量电阻的阻值，某同学设计了如下实验： (1)先用多用电表的欧姆“10”挡位测量待测电阻，发现指针偏转角很大，应改用欧姆 挡（选填“”或“”）。选择合适的挡位，正确操作后，指针如图（a）所示，则 。 (2)为精确测量出该电阻阻值，他设计如图（b）实验电路，实验器材如下： A．电源（电压约为9V，内阻不计） B．待测电阻 C．电流表（量程为，内阻约为） D．电流表（量程为，内阻约为） E.电阻箱（阻值范围） F.保护电阻 G.开关1个、导线若干 ①按照图（b）连接好电路，位置Ｘ应接入电流表 （选填“”或“”），位置接另一个电流表； ②调节电阻箱，闭合开关，记录两个电流表的读数分别、及的阻值； ③多次调节电阻箱，测量并记录多组数据； ④利用图像处理实验数据，得到如图（c）所示的图线； ⑤由图中数据可知， ，位置处的电流表的内阻 （结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1) 11.0 (2) 10 4.0 【详解】（1）[1][2]用多用电表的欧姆“”挡位测量待测电阻，发现指针偏转角很大，说明倍率挡偏大，应改用低倍率挡“”挡测量；表盘读数11.0，则电阻； （2）[1]由，Y表的量程应比X表的大，所以Y表应选，X表应选； [2][3]由电路可知 得 由图线知直线斜率 所以 截距 所以4.0Ω 3．（2025·陕西西安·模拟预测）某实验小组要测量一电压表的内阻。除待测电压表（量程，内阻约为，可以使用的仪器还有电源（电动势，内阻可不计），理想电压表（量程，固定电阻，固定电阻，滑动变阻器（最大阻值，开关，导线若干。 (1)画线连接图中的仪器符号，完成测量电路图 ，图中固定电阻应选用 。要求可以测量多组数据，的读数最大能达到以上。 (2)将电压表的读数记为的读数记为，测得多组数据后以为横坐标，为纵坐标，可以画出直线图像。该直线的斜率表达式为 （用上面给出的字母表示）。 (3)若实验中得到，则可求出 。 (4)如果上面实验中的只是被误认为是理想电压表，实际上其内阻为，则应为 。 【答案】(1) (2) (3)3080 (4)2640 【详解】（1）[1][2]电源电动势为3V，流过待测电压表的最大电流约为实验器材没有电流表，可以用电压表与定值电阻并联测电流，并联电阻最大阻值约为故固定电阻应选择，为测多组数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所 （2）由图示电路图，由欧姆定律得整理得则图像斜率 （3）由以上分析可知代入题中数据得 （4）考虑电压表的内阻，则的实际阻值整理得则图像斜率代入数据，解得的实际阻值 4．（2025·甘肃武威·模拟预测）某同学为了精确测量某一阻值约为的电阻，设计了如图甲所示的电路图，实验台上摆放有以下器材： A．电流表（量程，内阻约为） B．电流表（量程，内阻未知） C．电阻箱（最大电阻） D．电阻箱（最大电阻） E．电源（电动势，内阻） F．单刀单掷开关只 G．导线若干 该同学按照如下实验步骤完成实验： 闭合开关，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表指针有较大的偏转，此时记录电流表读数为； 保持开关闭合，闭合开关，再次调节电阻箱，使电流表读数恰好为，记录下电阻箱的阻值为。 (1)a、根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择 （填器材前字母） b、根据实验步骤可知，待测电阻 （用题目所测数据表示） (2)该同学经过研究后，继续利用以上实验电路，测量电流表的内阻。具体操作如下：闭合开关，调节电阻箱，读出多组和值，作出图像如图乙所示。若图像中纵轴截距为，则电流表内阻 。 【答案】(1) A (2)2 【详解】（1）[1]通过待测电阻的最大电流为 如果电流表选B，则读数误差太大，另外，也无法使电流表指针有较大偏转，故电流表应选A； [2]两次电流表读数都为，则电路中的总电阻相等，因电流表内阻和电源内阻为定值，故有解得 （2）S闭合后，由闭合电路欧姆定律可知 整理得纵截距为解得 5．（2024·贵州·模拟预测）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2500 Ω）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2000 Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。 　 (1)按原理图（a）将图（b）中的实物连线 。 (2)完成下列填空： ①R1的阻值为 Ω（填“20”或“2000”）。 ②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。 ③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势 （填：“相等”或“不相等”）。 ④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 Ω（结果保留到个位）。 【答案】(1)见解析 (2) 20 左 相等 2550 【详解】（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线，如图所示。 （2）①[1]滑动变阻器R1采用分压式接法，为了方便调节，要选择阻值较小的滑动变阻器，故R1的阻值为20 Ω。 ②[2]为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端对应的位置。 ③[3]将电阻箱Rz的阻值置于2500.0 Ω，接通S1；将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置；最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等。 ④[4]设滑片D两侧电阻分别为R21和R22，微安表的电阻值为，由B与D所在位置的电势相等可知同理，当Rz和微安表对调时，仍有 联立两式解得 6．（2024·浙江温州·三模） 用如图1所示电路测量一个量程为100μA，内阻约为 2000Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V， 有两个电阻箱可选， R1（0~9999.9Ω）， R2（99999.9Ω）。 按电路图正确连接电路图后：将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值：断开S2，闭合S1，调节滑动头 P至某位置再调节RN使表头满偏；闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值：断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。如图3是 RM调节后面板。 (1)RM应选 ; (2)根据电路图，请把图2中实物连线补充完整： (3)将该微安表改装成量程为2V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为 V（保留3位有效数字）： (4)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P 不变，S2闭合后调节电阻箱 RM，使电表半偏时读出RM，若认为 OP 间电压不变，则微安表内阻为 （用 RM、RN表示） 【答案】(1)R1(2)见解析(3)1.30(4) 【详解】（1）RM与微安表并联，目的是让微安表从满偏到半偏，它的阻值应该和微安表的内阻差不多，所以RM应选择R1； （2）根据电路图，把实物连线如下图所示： （3）将该微安表改装成量程为2V的电压表后，每小格为0.2V，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为1.30V。 （4）S2断开时OP间的电压为 U=Ig（Rg+RN） S2闭合后OP间的电压为 解得 7．（2025·云南玉溪·模拟预测）在海洋科学中，测量出的海水的电阻率可以用来判断海水的盐度和温度，从而推算海水的密度和深度；在地球物理中，盐水的电阻率可以用来探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。某同学通过如图甲所示的实验装置测量生理盐水的电阻率，在绝缘长方体容器的左、右两侧安装电极板，将生理盐水倒入其中。 完成下列填空： (1)开关闭合前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于 （填“左”或“右”）端。 (2)移动滑动变阻器的滑片，记录多组电压表示数U和对应的毫安表示数I，将实验数据描点，如图乙所示，若毫安表的内阻可以忽略，则生理盐水的电阻R= kΩ（保留两位有效数字）。 (3)用刻度尺测得长方体的长度l=10.00cm，宽度d=4.00cm，生理盐水的深度h=2.00cm，则生理盐水的电阻率ρ= Ω·m（保留一位有效数字）；由于毫安表内阻的影响，电阻率的测量值 （填“大于”或“小于”）真实值。 【答案】(1)左 (2)0.89 (3) 7 大于 【详解】（1）开关闭合前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于左端，保护电流表。 （2）画出图像，如图所示。 生理盐水的电阻为 （3）[1]根据电阻定律得 解得 [2]电压表的示数等于生理盐水和电流表的总电压，电压表的测量值偏大，生理盐水电阻的测量值偏大，生理盐水电阻率的测量值偏大，电阻率的测量值大于真实值。 8．（2025·湖北武汉·三模）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 9．（2025·江苏泰州·模拟预测）某同学测量一种新型材料制成的圆柱形电阻Rx的阻值，进行如下实验。 (1)该同学用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其读数为 mm (2)用如图乙所示的电路测量该电阻的阻值，图中电流表的内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下相应电流表的读数I，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0.40A。根据图丙中的图线可得Rx= Ω。（结果保留2位有效数字）。 (3)根据图乙的电路和图丙中的图线，求得电源电动势E= V，内阻r= 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，再次将该电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙中的图线得到该电阻的测量值会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)3.699/3.700/3.701 (2)6.0 (3) 12 3.1 (4)偏大 【详解】（1）螺旋测微器的分度值为0.01mm，需要估读到分度值的下一位，则读数为 （2）分析电路可知，将S2置于位置2，此时电流表读数为0.40A，则，根据图丙中的图线可得 （3）[1][2]由电路可知，当将S2置于位置1，闭合S1时由闭合电路的欧姆定律得 整理得 结合图像可得， 解得， （4）根据闭合电路欧姆定律 持续使用后，电源电动势变小，内阻变大，测得电路的电流偏小，仍根据原来描绘的图丙中的图线得到该电阻的测量值会偏大。 10．（2025·贵州黔东南·一模）某同学把铜片和锌片相隔约2cm插入一个土豆中，制成了一个土豆电池。为了测量它的电动势E和内阻r，他用到的实验器材还有电阻箱（最大阻值为9999Ω）、电压表（量程为0~0.6V，内阻很大，可视为理想电压表）、开关、导线若干。 (1)将该土豆电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接好；将电阻箱的阻值调节为如图乙所示，此时电阻箱接入电路的电阻为 Ω，闭合开关，待电压表的示数稳定后，记录电压表的示数。土豆电池长时间工作后内阻会发生明显变化，故记录电压表的示数后应 （填“保持开关闭合”或“立即断开开关”）。 (2)多次改变电阻箱的阻值R，同时记录相应的电压表示数U，绘制出关系图线，如图丙所示。根据绘制的图线，可得该土豆电池的电动势为 V，内阻为 kΩ。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1) 7014 立即断开开关 (2) 0.40 0.80 【详解】（1）[1]根据电阻箱读数方法，可读出图乙中示数为 [2]土豆电池长时间工作后内阻会发生明显变化，为了减小误差，记录电压表的示数后，应该立即断开开关。 （2）由闭合电路欧姆定律有 整理得 结合图丙则有， 解得， 11．（2025·河北邢台·三模）测量电源的内阻，可供使用的器材如下： A．待测电源E（内阻约为10 Ω） B．电源（电动势略大于待测电源的电动势E） C．灵敏电流计G（量程30 μA） D．电阻箱（0~99999.9 Ω） E.电阻箱（0~99.99 Ω） F.定值电阻 G.均匀金属电阻丝及滑动触头 H.开关、导线若干 (1)实验时采用图甲所示电路，闭合开关，将滑片P与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P的位置，并 （填“增大”或“减小”）电阻箱R1的阻值，反复调节，直到G表指针不发生偏转，此时金属电阻丝左端接线柱A与滑片P间的电势差 （填“大于”“小于”或“等于”）待测电源E的路端电压。 (2)改变的阻值，用（1）中的方法调节到G表指针不发生偏转，用刻度尺测量滑片P到接线柱A间的距离，记下此时电阻箱的阻值，多次重复上述步骤，根据测得的数据，作出电阻箱的阻值R与对应A、P间距离L的关系图像如图乙所示，测得图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则待测电源E的内阻测量值为 。 (3)实验中，电阻箱应选用 （填序号“D”或“E”）。 (4)请写出由金属电阻丝引起误差的一个原因： 。 【答案】(1) 减小 等于 (2) (3)E (4)通电后温度变化使金属电阻丝电阻变化 【详解】（1）[1][2]为了保护G表，闭合开关前电阻箱R1应调至最大，闭合开关后减小R1，当G表指针不发生偏转时，说明等于被测电源的路端电压。 （2）调节后路端电压改变，与AP长度成正比，设 由闭合电路欧姆定律得 变形得 可得图线的纵截距 斜率 联立解得。 （3）因为电源内阻不大，要使路端电压有明显变化，要求电阻箱的调节范围更便于测量，故电阻箱应选用E。 （4）为使与AP长度成正比，金属电阻丝必须保持电阻均匀，通电后温度变化使金属电阻丝电阻变化，金属电阻丝粗细不均匀或长度测量存在读数误差等都会引起误差。 12．（2024·陕西铜川·模拟预测）实验小组利用现有仪器组装简易多用电表，设计电路图如图所示，实验室提供以下仪器。 A．微安表G（μA，Ω） B．定值电阻Ω C．定值电阻Ω D．滑动变阻器（最大阻值为1000Ω） E.滑动变阻器（最大阻值为200Ω） F.干电池一节（电动势V，内阻Ω） G.转向开关一个，红、黑表笔各一支 (1)电路图中红表笔应和 （选填“a”或“b”）端相连，黑表笔应和另一端相连。 (2)改装成的电流表中央刻度处电流应为 mA；改装成的电压表中央刻度处电压应为 V。 (3)组装成欧姆表时，滑动变阻器R应选 （选填“”或“”）；对应欧姆表中央刻度处电阻应为 Ω。 (4)组装完成后若换用一节旧的干电池（电动势下降，内阻增大），仍能进行欧姆调零，用此欧姆表测电阻时，其测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1)a (2) 5 0.25 (3) R4 150 (4)大于 【详解】（1）根据“红入黑出”可知红表笔应接a端。 （2）[1]转向开关接“1”时为电流表，其量程 mA 电流表中央刻度应为5mA。 [2]电流表内阻 Ω 当转向开关接“2”为电压表，其量程 V 电压表中央刻度为0.25V。 （3）电压表内阻 Ω 欧姆短接调零时 得 Ω，Ω 滑动变阻器应选。 [2]当接外电阻时，有 当，则 Ω （4）欧姆表换用一节旧电池，其电动势下降，E减小，则I减小，其测量阻值变大，故测量值比真实大。 13．（2025·重庆永川·模拟预测）电容器是现代电子产品不可或缺的重要组成部分，2021年3月份，我国无线充专用MLCC研发获得重大突破，NPO电容实现国产，并且开始批量出货，在此之前，NPO电容产量均集中在日韩企业手中，国产化替代加速后，2021年将会走进我们的日常生活。NPO电容是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器，某兴趣小组要测定一个NPO电容器的电容，设计的电路图如图甲所示，用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时间变化的曲线。选用器材如下：待测电容器；电流传感器和计算机；直流稳压电源；定值电阻；单刀双掷开关；导线若干。 实验过程如下： ①按照图甲正确连接电路； ②将开关掷向1端，电源向电容器充电； ③将开关掷向2端，测得电流随时间变化 的图线如图乙中的曲线所示； ④利用计算机软件测出图像中曲线和两坐标轴所围的面积，根据物理知识可知该面积大小等于电容器存储的电荷量（）。请回答下列问题： (1)如图乙，已知测出的曲线和两坐标轴所围的面积为，则电容器全部放电过程中释放的电荷量为 C，电容器的电容为________F；（结果均保留三位有效数字） (2)若将定值电阻换为，重复上述实验步骤则电流随时间变化的图线应该是图丙中的曲线 （选填“”或“”）。 【答案】(1) (2)b 【详解】（1）[1]根据 可知释放的电荷量为 [2]由乙图可知，开始放电瞬间通过的电流 则两端电压为 则电容 （2）换用80Ω的电阻，电容器充电后电压U不变，根据 可知放电初始电流变大（大于原90mA）且放电时间变短，故图线应该是图丙中的曲线b。 14．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某同学在实验室完成以下三个电学探究实验： (1)图甲为“探究影响感应电流方向因素”的实验装置，下列电表中最适合该实验的是______（填选项字母）。 A． B． C． D． (2)图乙为“探究线圈两端电压与匝数关系”的电路图，若将单刀双掷开关由2掷向1，小灯泡的亮度将 （填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 (3)图丙为“探究电容器对交变电流影响”的电路图，将开关闭合，小灯泡发光。现增大输入端交流电源的频率，小灯泡的亮度将 （填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 【答案】(1)B (2)变暗 (3)变亮 【详解】（1）实验中，通过电表的电流方向会发生变化，即需要电表的指针能够向右偏转，也能够向左偏转，即电表指针的0刻线应在中央，可知，第二个选择项中的电表符合要求。 故选B。 （2）将单刀双掷开关由2掷向1，变压器副线圈接入的匝数减小，根据电压匝数关系可知，副线圈输出电压减小，则小灯泡的亮度将变暗。 （3）电容器有通高频，阻低频的特点，可知，增大输入端交流电源的频率，通过小灯泡的电流将增大，小灯泡的亮度将变亮。 15．（2025·福建南平·模拟预测）学生电源的功能之一是将交流电转变为低压恒定直流电。小明同学因而想在实验室用可拆变压器模拟学生电源的功能，并用它测量一未知电源的电动势。 (1)小明同学将可拆变压器原线圈与36V低压交流电源相连接，副线圈与定值电阻和交流电压表相连接，原、副线圈匝数比为6∶1。 ①他在组装时不小心将可拆变压器铁芯错开了一点，若有10%的漏磁，其它损耗不计，则交流电压表的示数为 V； ②发现问题后将铁芯闭合，变压器的损耗减小到可以忽略不计。之后，他在副线圈处接入一个二极管，将交流电整流成直流电，其电路图如图（b）所示。则交流电压表的示数为 V（保留2位有效数字）； ③实验发现经过二极管整流得到的是单向脉动性的直流电，不是恒定电压。他经过技术处理，将电压整流成恒定电压，得到了一个电动势的恒压源。 (2)获得了上述恒压源后，小明同学利用长为粗细均匀的电阻丝cd、刻度尺、灵敏电流计和恒压源，测量某一未知电源的电动势，电路图如图（c）所示。 ①图（d）为实验所需器材，请按原理图补充连接成完整的实验电路 ； ②闭合开关S1、S2，调节夹子P的位置，直至灵敏电流计示数为0，此时用刻度尺测得夹子P到d端的距离为，则待测电源的电动势为 V。 【答案】(1) 5.4 4.2 (2) 4.5 【详解】（1）①[1]由理想变压器的工作原理是原副线圈互感可得： 当存在10%漏磁时，通过副线圈的磁通量只有通过原线圈磁通量的90%，则Δt内副线圈的磁通量变化量也只有原线圈磁通量变化量的90%，可得： 即 ②[2]铁芯闭合后，变压器漏磁可以忽略不计，则 副线圈接入二极管后，在交流电的一个周期内有半个周期电流与二极管导通方向相反，二极管截止。由有效值的定义有 解得 （2）①[1]由电路图可知，还缺少的连线一是由电流计的正接线柱连接到夹子P，二是导线c端连接到开关S1或S2。注意这里导线连接到开关S1或S2都可，但是必须连接到开关的左端。 ②[2]闭合开关S1、S2，调节夹子P的位置，直至灵敏电流计示数为0时，此时电流计两端电势差为0，金属丝上被夹子夹住的位置与待测电源Ex负极电势相等，金属丝c端与待测电源Ex正极电势相等，且则待测电源Ex所在回路电流为0，则待测电源Ex电动势与恒压源电路中金属丝cP两点间电势差相等。则有 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $