专题18 电学实验（4大核心考点，举一反三复习讲义）（全国通用）（全国通用）2026年高考物理二轮复习

该高中物理高考复习讲义聚焦电学实验专题，覆盖电学仪器使用及读数、电阻测量、电源电动势测量、电学探究实验四大核心考点，通过思维导图构建知识网络，核心考点精讲梳理仪器对比、实验原理等关键内容，题海精炼强化应用，形成“考点梳理-方法指导-真题训练”的系统复习链条。 讲义突出科学思维与科学探究素养培养，如伏安法测电阻中通过内接外接法误差分析渗透科学论证，半偏法实验设计强化模型建构。设置典例与变式题分层训练，结合实验操作细节指导，帮助学生高效突破实验难点，为教师提供精准复习框架，助力提升学生实验设计与问题解决能力。

专题18 电学实验 第一部分 思维导图 第二部分 核心考点精讲 【考点01】 电学仪器的使用及读数 【考点02】 以测电阻为核心的实验 【考点03】 以测电源电动势为核心的实验 【考点04】 三个电学探究实验 第三部分 题海精炼 考点01 电学仪器的使用及读数 1．电流表、电压表、欧姆表的对比 仪器 极性 量程选择 读数 电流表 有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出 使指针指在比满偏刻度多的位置 若分度值为1、0.1、0.01等，需要估读到分度值的下一位；如果分度值不是1、0.1、0.01等，只需要读到分度值位即可 电压表 欧姆表 使指针尽量指在表盘的中间位置左右 取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率 [提醒]　欧姆表使用的几点注意 (1)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小均有较大误差，指针偏转角度在满偏到满偏之间读数较准确． (2)换挡需重新进行欧姆调零． (3)读数之后要乘以倍率得阻值． (4)电池用久了，电动势变小，内阻变大，使测量结果偏大． 2．3类常考的电表改装比较 类型 把电流表改装为电压表 扩大电流表量程 把电流表改装为欧姆表 电路图 原理 U＝Ig(Rg＋R) I＝Ig＋ R内＝R中＝ Rx＝－R内 辅助 电路 校正电路：改装后的电压表示数偏大(或偏小)，则需增大(或减小)串联的定值电阻R的阻值 校正电路：改装后的电流表示数偏大(或偏小)，则需减小(或增大)并联的定值电阻R的阻值 通过选择开关使用不同的电路模式改变倍率 误差 分析 无误差 无误差 电池用久了，电动势变小，内阻变大，使测量结果偏大 【典例1】（2025·辽宁大连·三模）一双量程电流表的刻度盘及其指针所在位置如图甲所示，当量程为时，其示数为______A；当量程为时，其示数为______A。图乙为该电流表的内部简化电路原理图，其中为灵敏电流计，表头内阻，满偏电流，若接在“”和______（选填"a"或"b"）接线柱间，电流表的量程较大，其量程为______（用、、、表示）。 【答案】 【解析】【小题1】[1]当量程为0.6A时，由图示表盘可知，其分度值为 0.02A，则其示数为0.42A； [2]当量程为3A时，由图示表盘可知，其分度值为0.1A ，则其示数为2.10A； [3]由图示电路图可知，接在和接线柱时，分流电阻阻值较小，此时电流表量程较大； [4]由图示电路图可知，其量程 【变式1-1】（2025·湖北荆州·模拟预测）某同学想把量程为0~3mA但内阻未知的毫安表G改装成量程为0~30mA的电流表A1：他先测量出毫安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电流表A，对改装后的电流表进行检测，具体实验步骤如下： ①按如图甲所示的电路图连接好线路； ②将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R的阻值，使毫安表G的指针满偏； ③闭合开关S2，保持R不变，调节电阻箱R′的阻值，使毫安表G的示数为1mA，此时R′接入电路的阻值为90.0Ω。回答下列问题： (1)由实验操作步骤可知，毫安表G内阻的测量值Rg=______Ω（结果保留三位有效数字） (2)在图甲所示的电路图中，为减小系统误差，下列操作正确的是（　　） A．减小R的总阻值 B．增大R的总阻值 C．选择电动势较大的电源 D．选择电动势较小的电源 (3)用图乙所示的电路对改装后的电流表进行校准，由于内阻测量时造成的误差，当标准电流表的示数为30mA时，改装电流表中毫安表G的示数为2.5mA。改装后电表的实际量程为______。 (4)为了尽量消除改装后的电流表测量电流时带来的误差，需选用一新电阻替换原并联电阻，选用的新电阻为原电阻的______倍。 【答案】(1)180；(2)C；(3)36mA；(4) 【详解】（1）闭合开关S2，保持R不变，调节电阻箱R′的阻值，使毫安表G的示数为1mA，由并联电路特点可知 解得 （2）本实验成功的关键是R接入回路的电阻比表头所在局部的电阻大得多，这样就可以保证在R′与表头并联对干路电流的影响足够小，由于表头满偏电流一定，故而电源的电动势越大，R接入干路的阻值就可以越大，实验的系统误差就越小。 故选C。 （3）当标准电流表的示数为30mA时，改装电流表中毫安表G的示数为2.5mA，根据 解得改装后电表的实际量程为 （4）根据电流表原理可知， 其中 解得 【变式1-2】（2026·福建·一模）某实验小组用满偏电流且内阻的灵敏电流计和电动势分别为E=4.5V和E'=45V的电源等器材来制作多用电表，设计的电路图如图甲。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为0~3mA和0~30mA，两个电压挡的量程分别为0~3V和0~15V， (1)该多用电表的B表笔为___________（选填“红”“黑”）表笔。 (2)将开关S拨至2，正确操作后，将该多用电表串联接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为___________。 (3)电阻 _________ (4)将开关S拨至4，欧姆调零完成后，测某电阻时发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该待测电阻阻值为___________。 【答案】(1)黑；(2)2.00mA；(3)990；(4)7500 【详解】（1）电流方向与接线柱（表笔）颜色的对应关系：对电表来说都是红进黑出，结合图中电表内所接的电源正负极，可判断出多用电表的B表笔应为黑表笔。 （2）将开关S拨至2，选择的功能为多用电表的0～3mA量程的电流表，指针指在表盘的“20”位置上，表盘上每一小格代表0.1mA，应读到下一位即0.01mA，所以电表读数为2.00mA。 （3）将开关S拨至2，选择的功能为多用电表的0～3mA量程的电流表，设电流表的内阻为，根据欧姆定律 解得 S接5时为量程为0～3V的电压表，根据欧姆定律 解得 （4）将开关S拨至4，所选电源电动势，电流表的量程为0～3mA，欧姆调零完成后，电流表示数为满偏示数，根据闭合电路欧姆定律可知该挡位下多用电表的总内阻为 测某电阻时发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该待测电阻阻值为 【变式1-3】（2026·山东泰安·一模）某同学在探究电表改装实验时，先将一内阻为、量程的微安表改装成量程为的电流表，再改装成量程为电压表，并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与量程为标准电压表对比校准的电路图，虚线中是改装后电压表电路。电阻箱调节范围均为。步骤如下： (1)根据题中给出条件，先将微安表并联电阻箱改装成的电流表，再串联电阻箱改装成量程为的电压表，图甲中电阻箱的阻值应分别调节到_____，_____； (2)闭合电键将改装后电压表进行对比校准。当标准电压表的示数为时，微安表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出改装的电压表实际量程是___________V（保留3位有效数字）。 (3)检测发现电阻箱，阻值准确，微安表真实内阻标记不准确，微安表真实内阻___________700（选填“大于”或“小于”）。 【答案】(1) 300 2790；(2)3.25；(3)大于 【详解】（1）[1]由题意微安表的满偏电流和内阻分别为和，改装后的电流表的满偏电流，根据欧姆定律改装前后的电流表的满偏电流满足① 解得 [2]将电流表改装成量程为的电压表，根据欧姆定律有② 解得 （2）由题图乙可知，当电压为时，微安表指针转过了48小格，则每一小格表示的电压值为，则量程为 （3）联立①②推导得改装的电压表量程 可以看出改装的电压表量程随微安表内阻的增大而增大，使用时为，而真实的电压表量程大于，因此微安表真实内阻大于 考点02 以测电阻为核心的实验 常见测电阻的四种方法 (1)伏安法测电阻 用电压表和电流表测出待测电阻Rx的电压U和电流I. ①多测几组U、I值，利用Rx＝求出Rx的平均值． ②描绘出U－I图像，利用图线的斜率求出Rx. (2)等效替代法测电阻 实验电路如图所示． 电阻R2保持不变，把待测电阻R和电阻箱R1分别接入电路，如果两次电路中的电流相同，则可以认为待测电阻的阻值R等于此时电阻箱的电阻R1，即R＝R1. (3)半偏法测电阻 ①用半偏法测电流表内阻，如图所示，电阻箱应和电流表并联，然后与滑动变阻器串联，R测<R真． ②若测电压表内阻，如图所示，电阻箱应和电压表串联，然后与滑动变阻器并联，且R测>R真． (4)电桥法测电阻 测量电路如图所示，实验中调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，R1和R3两端的电压相等，设为U1，同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2. 根据欧姆定律有：＝，＝，由以上两式解得：R1Rx＝R2R3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值． 【典例2】（2026·河北·一模）某科学小组受电阻表工作原理的启发，设计了一个测量电阻的方法，其工作电路图如图甲所示。 图甲中对应的器材规格为： 定值电阻、、、的阻值均为 电阻箱（阻值为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 电源E（电动势为15V，内阻较小） 毫安表A（量程为，内阻较小） 开关，多触点选择开关，导线若干 该小组进行如下操作： (1)按照图甲所示电路图连接实物后，将鳄鱼夹a、b进行短接，将电阻箱阻值调到最大，滑动变阻器的滑片移至最__________（填“左”或“右”）端，将多触点选择开关打在位置1，闭合，调节滑动变阻器，使毫安电流表指针指在图乙所示的位置，则此时电流表示数__________mA，将此示数作为测量未知电阻的标定值。 (2)保持滑动变阻器的滑片不动，用鳄鱼夹a、b夹住待测电阻两端。将依次打在位置1、2、3，发现电流表示数均小于标定值I；打到位置4、5时，电流表示数大于标定值I，由此确定的阻值在__________（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）范围内。 (3)将重新打在位置__________（填“1”“2”“3”“4”或“5”），调节电阻箱的阻值，直到电流表指针重新回到标定值位置，此时电阻箱的阻值为，可得的阻值为__________。 (4)对此实验原理或装置，写出一条提高测量准确程度的方法__________。 【答案】(1) 最右端 20.0/20.1；(2)200~300；(3) 3 263.4；(4)使用精度更高的电阻箱/换用灵敏度更好的电流表 【详解】（1）[1]滑动变阻器R6的滑片滑到最右端时接入电路的阻值最大； [2]由图可得，电流表量程30mA，最小刻度为1mA，指针指在20mA的位置上，需要估读到下一位，故电流表示数为20.0mA （2）通过分析电路及实验步骤，可知测量原理为“等效替代法”，电流表示数不变，就是保证总电路电阻不变，用待测电阻的阻值等效替代了原电路减小的阻值，进而测出待测电阻的阻值。接通S1，开关S2接1，接线夹a、b短接，电阻箱R5为最大值，电路中可替换部分电阻为串联关系（总电阻为）；开关S2接3，有 则有 开关S2接4，有 则有 可得的阻值范围为。 （3）的阻值范围为，应将开关S2重新打在3的位置上。由电路图可知，开关打在3的位置时，原电路的阻值减小；当R5向左调节到36.5时，即其接入电路的电阻值减小了时，电流表的示数重新回到定标值I，因此待测电阻等于原电路减小的总电阻，故. （4）根据实验原理，接入待测电阻后，使电流表指针重新回到标定值位置，来确保原电路减小的电阻值与相等，从原理上讲是没有误差的，但电流表的灵敏度及电阻箱的精度会对电路调节及测量产生影响。故使用精度更高的电阻箱；换用灵敏度更好的电流表等可增加测量的精确度。 【变式2-1】（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 【变式2-2】（2026·贵州贵阳·一模）一实验小组将铜片和锌片贴着透明长方体塑料杯平行插入杯中，在杯中注入某种一定浓度的电解质溶液，形成一个可变内阻的原电池，如图甲所示。经查阅资料发现该原电池的电动势约为1V并与电解质溶液的体积无关。为了测量该原电池的电动势E和该电解质溶液的电阻率ρ，实验小组按照如图乙所示的电路图将阻值的定值电阻、数字式多用电表、原电池、开关等元件用导线连接成如图丙所示的实物图。实验步骤如下： ①测出透明杯的内部宽度、铜片和锌片间的距离，如图甲所示。 ②在透明杯中注入一定量的该种溶液，通过贴在杯上的刻度尺读出溶液的高度h。 ③选择数字式多用电表合适量程的电流挡后，闭合开关，读出电表示数I。 ④多次注入该种溶液，每注入一次溶液都重复步骤②③，得到的数据如下表所示。 ⑤断开电路，整理器材。 组数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 高度h/mm 5 10 15 20 25 30 35 40 45 电流I/mA 3.3 6.3 9.7 12.8 16.2 19.3 22.5 25.2 28.1 请回答下列问题： (1)通过上表数据发现，随溶液高度增加，原电池内阻___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)已知电解质溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，则原电池的内阻___________（用“ρ”“L””d”和“h”表示）。 (3)该小组利用WPS表格软件对上表实验数据进行处理，分别作出了和的图像如下图A、B所示。为了能够根据闭合电路欧姆定律和图像信息计算出该原电池电动势E和该电解质溶液的电阻率ρ，应选图___________（选填“A”或“B”）更合适。 (4)根据（3）中选择的图像拟合的函数关系式，可得出该原电池电动势___________V，该电解质溶液的电阻率___________Ω·m。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)减小；(2)；(3)B；(4) 0.95 0.48 【详解】（1）当溶液高度h增加时，电流I增大，根据 可知总电阻R+r减小。由于定值电阻R不变，因此原电池内阻r减小。 （2）电解质溶液的电阻遵循电阻定律，故 （3）根据闭合电路欧姆定律有 整理得 可知图像是线性关系，便于通过图像斜率和截距计算E和。因此选图B。 （4）[1][2]结合图B的拟合函数，可知， 代入题中数据，联立解得， 【变式2-3】（2026·陕西榆林·模拟预测）在现代农业大棚中，光照强度直接影响农作物的生长与品质。例如，草莓等喜光作物在光照不足时生长缓慢，但夏季正午阳光过强又容易导致叶片灼伤、果实早衰。某校物理兴趣小组参观本地生态农场后，尝试利用所学电路知识设计一款简易光强报警器，帮助农户实时监测棚内光照强度。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（）、数字电流表（）、滑动变阻器R（最大阻值，）、白炽灯、可调电阻（）、发光二极管LED、光敏电阻，NPN型三极管VT、开关和若干导线等。 (1)判断发光二极管的极性。 使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中b位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中a位置（见图2），由此判断M端为二极管的________（填“正极”或“负极”）。 (2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性。 ①请根据图3电路图完成实物图连线________。 ②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性的3条曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而________（填“增大”或“减小”）。      (3)组装光强报警器电路并测试其功能。 图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、c间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，为使报警器正常工作，应______（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值。 【答案】(1)正极；(2) 见解析 减小；(3)减小 【详解】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻很小，说明二极管正向连接，故M端为二极管正极。 （2）①[1]电路连接如图所示 ②[2]由图像可知，随光照强度增加，图像斜率增大，所以电阻减小。 （3）三极管未导通时，与串联。随着光强增强，电阻减小，照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，说明分压大，故需要减小。 考点03 以测电源电动势为核心的实验 测量电源电动势和内阻的三个常用方案 方案 伏安法 伏阻法 安阻法 原理 E＝U＋Ir E＝U＋r E＝IR＋Ir 电路图 关系式 U＝E－Ir ＝＋ ＝＋ 图像 纵轴截距：E 斜率大小：r 纵轴截距： 斜率： 纵轴截距： 斜率： 误差 分析 E测<E真 r测<r真 E测＝E真 r测>r真 E测<E真 r测<r真 E测＝E真 r测>r真 【典例3】（2026·四川绵阳·二模）物理小组的同学在实验室练习测量某电流表的阻值，老师提供了如下器材： A．电流表（量程，内阻较小） B．电压表（量程，理想电压表） C．滑动变阻器（最大阻值为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E.电源（电动势为，内阻较小） F.电阻箱 G.开关， H.导线若干 经过讨论，他们设计了如图甲所示的电路。 (1)应选择的滑动变阻器为______（选填“C”或“D”）。 (2)断开开关，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应放置在滑动变阻器______（选填“左端”“右端”或“中间”）位置。改变滑动变阻器滑片位置使电流表的读数等于其量程。保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关，调节电阻箱阻值，使电流表读数等于。图乙是电阻箱调节后的面板，则电流表的内阻为______，该测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 (3)替换为未知大内阻电源后，保持电阻箱阻值不变并闭合。闭合，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压和电流数据，绘制图像如图丙。若电流表内阻测量无误，则电源电动势为______，内阻为______。 【答案】(1)D；(2) 右端 5.2 小于；(3) 2.4 147.4 【详解】（1）电流表的量程，电动势为，为了将电流控制在电流表量程内，电路总电阻至少应该为，故应选择滑动变阻器。 故选D。 （2）[1]为了保护电路，滑动变阻器接入电路时应该接入最大阻值，因此应该将滑片置于滑动变阻器右端； [2]根据半偏法的测量原理可知，读出的电阻箱读数即为电流表内阻，则由图乙可知电流表内阻为 [3]闭合开关后，电流表和电阻箱的并联电阻小于闭合前电流表的阻值，干路电流大于原来的电流，则流过电阻箱的电流大于，故电阻箱阻值小于电流表阻值。 （3）[1][2]由于电阻箱的分流作用，干路电流，根据闭合电路欧姆定律有，整理为关于的一次函数表达式： 故图像中的斜率，纵截距 代入数据解得， 【变式3-1】（2026·山东济南·模拟预测）某实验小组测量电源的电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势约为3V；内阻较小，阻值未知） 电压表（量程0~3V，内阻约为3k） 电流表（量程0~0.6A，内阻约为1） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值50） 单刀双掷开关 导线若干 该小组设计了如图甲的实验电路： 回答下列问题： (1)正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数和对应的电流表示数，描绘出如图乙所示的图线，发现电压表示数变化范围比较小，可以判断此图线是开关与______（选填“a”、“b”）端相连接时的测量结果； (2)改变（1）中开关的连接，调节滑动变阻器，记录电压表示数和对应的电流表示数如下表，根据表格的数据在图乙中重新绘制图线______； 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 (3)由（2）中绘制的图线可求得电源电动势测量值______V，内阻测量值______（结果均保留三位有效数字）； (4)由于电压表分流会引起测量误差，若电压表的内阻已知，（2）中描绘的图线的斜率为，则电源内阻的真实值______（用，，表示）。 【答案】(1) a；(2)(3) 2.90 ，2.00(4) 【详解】（1）当开关 K 接在a 端时，电压表测量的是路端电压，此时 U-I 图线的斜率绝对值等于电源内阻 r。 当开关 K 接在b 端时，此时电路中多串联了一个定值电阻，U-I 图线的斜率绝对值等于。 从图乙可以看出，U-I 图线的斜率绝对值很小，说明测量的内阻很小，因此这是开关 K 与a端相连接时的测量结果。 （2） 把表格中数据点描在坐标纸上，可看出这些点大致在一条直线上，过尽量更多的点画一条直线，其他点均匀分布在直线两侧，结果如图所示。 （3）[1] [2] 根据闭合电路欧姆定律 结合图像可得，图像纵坐标表示电源电动势 图像斜率，可得 （4）考虑到电压表分流，根据闭合电路欧姆定律 公式变形可得 解得 【变式3-2】（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。 【变式3-3】（2026·新疆·模拟预测）某实验小组测量电池组的电动势和内电阻的实验如下： (1)依图1完成图2的实物连线，将未接导线的A端接在_______点（选填“B”或“C”）。 闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于最_______端（选填“左”或“右”）。 (2)用图1电压表的示数U和电流表的示数I分别为纵轴和横轴，计算机拟合得到如图3所示的图像，拟合公式是：，则电池组的电动势_______V，内电阻_______Ω（保留两位小数）。 (3)上述实验产生的系统误差主要原因是_______。（单选） A．电压表的分流作用 B．电流表的分压作用 C．定值电阻的分压作用 (4)现在实验桌上有如下器材：电压表（0~3V，内阻很大）、电流表（0~0.6A、内阻很小）、电阻箱（0~9999.9Ω）、滑动变阻器（0~10Ω）、电键各一个、电池盒（两节串联）、导线若干。选用合适的器材（不得添加其他器材），设计两种测量电池组电动势和内电阻的电路，将电路图画在方框中。 【答案】(1) B 左；(2) 2.87 0.20；(3)A (4)任选两种 【详解】（1）[1]依据图1、2，电压表要测量滑动变阻器和电流表两端的总电压，故导线的A端应接在B点； [2]闭合开关S前，滑动变阻器接入电路的电阻应为最大值，故滑动变阻器的滑片应置于最左端。 （2）[1]依据图1，根据闭合电路欧姆定律，可知 结合拟合公式，可得电动势 [2]同上可知 结合图1，解得电源内阻 （3）图1中的电压表不是理想的元件，有内阻，闭合电路中流过电源的电流并没有全部被电流表测得，其中一小部分流过电压表，即 所以系统误差是由电压表的分流作用引起的，故选A。 （4）方法一和方法二：用伏安法来测量电池组电动势和内电阻，电路图如下 不论是电流表内接法还是外接法，都可根据闭合电路欧姆定律列式 可作出图像并求出对应的电池组电动势和内电阻； 方法三：可将电路图简化，不使用滑动变阻器，仅使用电阻箱和电压表，即伏阻法。电路图如下 根据闭合电路欧姆定律可知 又因为 联立可得 可作出图像并求出对应的电池组电动势和内电阻； 方法四：可将电路图简化，不使用滑动变阻器，仅使用电阻箱和电流表，即安阻法。电路图如下 根据闭合电路欧姆定律可知 又因为 联立可得 可作出图像并求出对应的电池组电动势和内电阻。 考点04 三个电学探究实验 1．观察电容器的充、放电现象 (1)电容器的充电过程 如图甲所示，当开关S接1时，电容器接通电源在电场力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因失去电子而带正电，负极板因获得电子而带负电．正、负极板带等量的正、负电荷，电荷在移动的过程中形成电流．在充电开始时电流比较大，以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小，当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止移动，电流I＝0. (2)电容器的放电过程 如图乙所示，当开关S接2时，将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发生中和，在电子移动过程中，形成电流，放电开始电流较大，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小，两极板间的电压也逐渐减小，最后减小到零． 2．探究影响感应电流方向的因素 实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是：采用如图所示的电路，把一节干电池与电流表及线圈串联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入限流变阻器R，电池采用旧电池，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向． 3．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中的磁场也在不断地变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就存在交变电压．本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系． 【典例4】（多选）（2026·江西上饶·一模）小饶同学在实验室利用可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。可拆变压器零部件如图（a）所示，组装后如图（b）所示。某一次实验中小饶同学选择的原线圈匝数为800匝，副线圈匝数为100匝，原线圈输入12V的正弦交流电，则下列说法正确的是（　　） A．本次实验时原线圈中导线更粗 B．本次实验时副线圈中导线更粗 C．该同学正确操作后，交流电压表测得副线圈的电压一定为1.5V D．为保证实验安全，该同学应选低压交流电源接入原线圈 【答案】BD 【详解】AB．根据变压器电流与匝数关系可知 可知副线圈电流更大。电流越大，导线需要越粗以减少发热，因此副线圈导线更粗，故A错误，B正确； C．根据理想变压器电压与匝数关系可知 但实际变压器存在漏磁、线圈电阻等损耗，导致副线圈电压略小于1.5V，故C错误； D．实验中为保证安全，原线圈必须接入低压交流电源，避免高压带来的触电风险，故D正确。 故选BD。 【变式4-1】（2026·云南昆明·模拟预测）实验小组探究某一新型导电材料制成的均匀长方体压敏电阻的阻值随压力变化的规律，电源的电动势为3.0V，内阻忽略不计。除图中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择： 电压表V（量程为0~15V，内阻约为20kΩ，其读数用表示） 电流表（量程为0~0.6A，内阻，其读数用表示） 电流表（量程为0~0.6A，内阻约为2Ω，其读数用表示） (1)为较精确的进行测量，请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路； (2)在电阻上施加压力，闭合开关S，记下电表读数，该电路测量电阻阻值的表达式为______（用题目中给出的字母表示）。改变压力，得到不同的值，记录数据并绘成图像如图乙所示； (3)探究小组完成上述实验后，利用该规格的压敏电阻设计了一个自动控制开关电路，如图丙所示。图中为直流电源（电动势为3.0V，内阻可忽略），当图中的输出电压达到或超过2.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求压力超过2N时开始报警时，则图中______（填“”或“”）应使用压敏电阻，另一固定电阻的阻值应为______（保留2位有效数字）；如果要提高此装置的灵敏度（即在压力更小时就能触发报警），则可以采取的措施为____________________。 【答案】(1)；(2)；(3) R1 28 增大R2/增大电源电动势 E 【详解】（1）因电源的电动势为3.0V, 电压表V量程为0~15V,故电压表不宜使用,用安安法测电阻，把已知内阻的电流表与压敏电阻并联, 电流表接在干路中,电路图如下 （2）根据串并联电路规律和欧姆定律可得，该电路测量电阻阻值的表达式为 （3）[1]压力增大，压敏电阻减小，分压减小，故要求压力超过2N时，输出电压达到或超过2.0V时触发报警，那么输出端应与R2并联，故R1是压敏电阻 [2]根据闭合电路欧姆定律可得输出电压为 已知报警电压为，而F=2N时， 解得 [3]如果要提高此装置的灵敏度，即在压力更小时，R1的阻值更大，分压更大，使得 R2分到更小的电压就触发报警，那么应该增大R2或电源电动势E。 【变式4-2】（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4-3】（2026·浙江·二模）某同学用传感器观察电容器的放电过程，实验操作如下： (1)本实验的电路如图甲所示，请在图乙中用笔画线代替导线连接实物图（传感器正常工作时电流从红鳄鱼夹流入，从黑鳄鱼夹流出）___________； (2)为校验电阻箱阻值，在电路断开的情况下该同学用欧姆表“×1k”挡测量了电阻箱的阻值，测量结果如图丁所示，则电表读数为___________Ω； (3)已知蓄电池的电动势为6V，内阻不计，实验结束后描绘的电容器放电i-t图像如图丙所示，根据图像求得该电容器的电容大小约为___________F（保留二位有效数字）； (4)实验结果表明，电容的测量值小于标识值，请写出导致该现象的一个主要原因___________； 【答案】(1)；(2)60000.0；(3) (4)电容器的放电时间比较长，而实验测量的时间有限，所以测得的电荷量偏小，导致电容的测量值偏小 【详解】（1）实物图如下： （2）电表读数为 （3）根据公式可知图丙图线与坐标轴围成的面积为整个放电过程中释放的电荷量，图丙中一个小方格对应的电荷量为 故整个放电过程释放的电荷量为 可得该电容器的电容大小为 （4）导致该现象的一个主要原因为电容器的放电时间比较长，而实验测量的时间有限，所以测得的电荷量偏小，导致电容的测量值偏小。 1．（2026·福建·一模）某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电的电流变化。电路图如图（a）所示，其中电源电动势、内阻，定值电阻，定值电阻，电流传感器内阻忽略不计。 (1)将单刀双掷开关先接1充电，当电容器充满电后，再将单刀双掷开关接到2放电，放电过程中经过的电流方向为______（填“”或“”）；电脑通过电流传感器记录整个过程中的电流变化情况如图（b）所示，图像中的大小为______mA；已知图像中电流随时间变化的关系图线与坐标轴围成的面积均为，则该实验使用的电容器电容大小______F。 (2)若将定值电阻换成一个阻值更大的电阻，则电容充满电所用时间______（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1) 0.6 ；(2)大于 【详解】（1）[1]由电路图可知，电容器充满电后，上极板带正电，放电时流过电阻的方向为。 [2]电容器充满电，两极板间的电压等于电源电动势3V，开始放电瞬间，流过电阻的电流大小为。 [3]根据电容的定义式可知， （2）换用阻值更大的电阻后，充电电流会变小，充电时间变长。 2．（2026·广东湛江·一模）(1)我国某电动汽车公司发布了刀片电池，该电池采用磷酸铁锂技术，通过结构创新，显著提高了体积利用率和续航里程。某研究小组利用所学知识设计电路，测量其中一个电池片的电动势E和内阻r。小组成员首先使用多用电表的5V直流电压挡粗测该电池片的电动势，读数如图甲所示，测得的电动势读数为 ______ V；测量时，多用电表的红表笔应与电池片的 ______ （选填“正”或“负”）极相连。随后，小组成员利用以下器材进行精确测量 A．电源，内阻不计 B．电压表、（均可视为理想电表） C． 定值电阻（阻值为），定值电阻（阻值为），定值电阻（阻值为） D．电流表（量程3 mA，内阻未知） E. 电压表（量程3 V，内阻很大） F. 电阻箱（阻值） G. 滑动变阻器（阻值范围，额定电流1 A） H. 开关和导线若干 根据提供的器材，小组设计了如图乙所示的实验电路图。由于电流表的内阻未知，无法直接测量电池片的电动势和内阻，因此他们进一步设计了如图丙所示的电路，先测量电流表的内阻，再测量电池片的电动势和内阻。 (2)该小组连接好电路后，首先对电流表的内阻进行测量，请完善测量步骤。 ①把S拨到1位置，记录电压表的示数。 ②把S拨到2位置，调节电阻箱阻值，使电压表的示数与电压表的示数相同，记录此时电阻箱的阻值，则电流表的内阻 ______ 。 ③断开S，整理好器材。 (3)该小组测得电流表的内阻之后，利用图乙实验电路测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图丁所示的图线。则该小组同学测得这个电池片的电动势 ______ V，内阻 ______ 。（计算结果均保留三位有效数字） 【答案】(1) 2.90 正；(2)199；(3) 3.00 2.00 【详解】（1）[1]直流电压5.0 V挡，又由于此时电压挡的分度值为0.1 V，所以读数为2.90 V； [2]由于多用电表的电流从红表笔进入后从黑表笔出来，所以测量时多用电表的红表笔应该与电池的正极相连。 （2）把S拨到1位置时，根据闭合电路欧姆定律有 把S拨到2位置时，有 解得 （3）[1][2]设电流表的读数为I，电压表读数为U，则电路中的总电流为，根据闭合电路的欧姆定律有 可知图像的纵截距表示电源电动势，则有 可知的图像的斜率为 解得 3．（2026·广西贵港·一模）某学习小组进行“研究充电宝不同电量时的电动势和内阻”的实验，实验器材有： A．待测充电宝，电动势约为，内阻很小，最大放电电流为； B．量程为，内阻约为的电流表； C．量程为，内阻约为的电压表； D．量程为，内阻约为的电压表； E.阻值为，额定电流为的滑动变阻器； F.阻值为的定值电阻； G.阻值为的定值电阻； H.开关一个，导线若干。 (1)该学习小组设计的实验电路图如图甲所示，则电压表应选用___________（填“C”或“D”），定值电阻应选用___________（填“F”或“G”）。 (2)请根据电路图甲，把实物图乙电路的连线补充完整。 (3)记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出图像如图丙，由图像可得充电宝的电动势___________（保留两位小数），内阻___________（保留两位小数）。 (4)当充电宝电量为80%、60%、40%、20%、5%时重复上述实验操作，得到不同电量下各组的实验数据，算出对应的电动势和内阻如下表：请结合实验数据分析，充电宝的电量对充电效果是否有影响？请简要说明理由___________ 电量/% 100 80 60 40 20 5 充电宝电动势/V 5.04 5.00 5.04 5.14 5.08 充电宝内阻/ 0.21 0.20 0.21 0.25 0.15 【答案】(1) C F；(2)(3) 5.06 0.10 (4)没有影响，由实验数据可知，在误差允许范围内，该充电宝电量减少时，它的电动势几乎没有变化，内阻始终很小，对充电效果没有影响 【详解】（1）[1]充电宝的电动势约为，电压表应选用C； [2]根据闭合电路欧姆定律得 可知定值电阻应选用。 （2）根据电路图可得实物连接图如图所示 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 则图像的纵截距代表电动势，斜率绝对值代表内阻，则有 （4）没有影响，由实验数据可知，在误差允许范围内，该充电宝电量减少时，它的电动势几乎没有变化，内阻始终很小，对充电效果没有影响。 4．（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。 5．（2026·河南郑州·一模）某实验小组设计了如下实验测量自来水的电阻率。实验器材有：绝缘性能良好的塑料圆柱形容器、金属探针、金属圆片、游标卡尺、电源、电压表、电流表等。 （1）先用游标卡尺测量塑料圆柱形容器的内径，结果如图甲所示，该读数_____。 （2）将采集的水样装入容器内。容器顶部等间距插有金属探针，两端用金属圆片密封（探针和圆片电阻均可忽略不计）。按图乙连接电路，将电压表与任意两探针相连，连接的两探针间距离记为。 （3）闭合开关，调节电阻箱阻值，使得电流表示数，读出电压表示数，断开开关。 （4）改变，重复步骤（3），测得多组数据，作出图像如图丙中①所示，得到直线的斜率为，则水样电阻率的表达式_____（用，，，表示），根据图像计算得出该水样的电阻率为_____（取3.14，结果保留两位有效数字）。 （5）给水样升温后，重复测量，作出图像如图丙中②所示，实验结果表明，温度越高，水样的电阻率越_____（填“大”或“小”）。 【答案】 （1）20.0 37或38 小 【详解】[1]刻度尺的读数包含两部分，为 [2] 由电阻率公式，，， 联立得 [3]取点（0.01m，0.37V）代入 解得 [4] 升温后，水中离子热运动加剧，导电能力增强，电阻率减小，从图丙中直线②相对于直线①的变化可知L相同，电压 U减小，由此可知电阻率 变小。 6．（2026·湖北·一模）某同学为测量表头的内阻，设计了如图所示电路，其中是标准电流表（内阻很小）；的量程略大于的量程，、为电阻箱，实验步骤如下： ①保持两开关、断开，分别将和的阻值调至最大 ②保持开关断开，合上开关，调节，使的指针达到满偏刻度，记下此时的示数 ③合上开关，反复调节和，使的示数仍为，使的指针达到满偏刻度的一半，记下此时电阻箱的阻值为R (1)由此可知电流表的内阻为______（用所测物理量表示），该实验内阻的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； (2)若不考虑的内阻的影响，使用该图测量电源电动势E与内阻r，断开，记录不同对应的电流表示数，记录多组数据，作出图像，其中斜率为k，纵轴截距为b，则电源电动势的测量值为______，电源内阻的测量值为______（用题目中已知量所对应的符号表示）；若考虑的内阻的影响，则电源内阻r的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1) R 等于 (2) 大于 【详解】（1）[1][2]因的示数仍为，的指针达到满偏刻度的一半，说明两并联支路的电流相等，则两支路电阻相同，的电阻为R，该测量值等于真实值。 （2）[1][2]设为两个电流表电阻之和，由闭合电路欧姆定律得 则 由关系式可得斜率的倒数为电动势，即 截距满足 在不考虑的内阻影响情况下 [3]若考虑的内阻的影响， 故电源内阻r的测量值大于真实值。 7．（2026·河北·一模）如图甲所示的多用电表是一种多功能仪表，可以用来测量电流、电压以及电阻。某同学将该多用电表的选择开关旋至欧姆挡位置，并作出欧姆挡内部简化电路如图乙所示，虚线框中的阴影部分为正负极不确定的电源，随后进行了以下的操作。 (1)为了测量如图丙所示晶体二极管的电阻，该同学先把选择开关旋至“×10”挡，将两表笔A、B短接，调节，使表头G的指针达到满偏，再将表笔A与二极管的Q端连接，将表笔B与二极管的P端连接，观察到欧姆表指针偏转角度很小，则表笔A应接内部电源的_________（选填“正极”或“负极”）。 (2)该同学随后将表笔A与二极管的P端连接，将表笔B与二极管的Q端连接，观察到欧姆表指针偏转角度太大，为了减小测量误差，应将选择开关旋至_________（选填“×1”或“×100”）挡，再次将两表笔A、B短接，调节R₀，使表头⑥的指针达到满偏，之后进行测量，得到多用电表刻度盘上指针偏转情况如图丁所示，则此时测得的二极管的正向电阻为_________Ω（保留两位有效数字）。 (3)为了深入了解欧姆挡内部的情况，该同学设计了如图戊所示的电路图，用来测量（2）中换挡后欧姆表内部电源的电动势及在该挡位下欧姆表的总电阻。 操作步骤如下： A．按图戊所示，正确连接好电路后，读取电流表的示数为Ⅰ，欧姆表的示数为R； B．仅调节，得到多组Ⅰ、R的数据； C．利用记录的电流表示数I和相应的欧姆表示数R，作出图像如图己所示。 根据图己，可知欧姆表内部电源的电动势E=_________V。该挡位下欧姆表的总电阻_________（结果均保留三位有效数字） 【答案】(1)负极 (2) ×1 9.0 (3) 1.50 14.9 【详解】（1）因欧姆表指针偏转角度很小，说明二极管电阻很大，又因其反向电阻很大，说明测量的是其反向电阻，表笔A与二极管的Q端连接，二极管的Q端是其正极，应连接电源负极，即表笔A接里边电源的负极 （2）[1]欧姆表指针偏转角度太大，说明二极管正向电阻很小，应选择更低倍率的挡位，即将选择开关旋至×1挡位 [2] 二极管正向电阻为 （3）[1][2]由闭合电路的欧姆定律满偏时有 联立解得 结合图己有，斜率 电动势E=1.50V。该挡位下欧姆表的总电阻 8．（2026·安徽黄山·一模）某同学要绘制标有“6V  0.5A”小灯泡的伏安特性曲线，器材如下： A．电源E（电动势，内阻不计） B．电流表A1（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻约为） D．电压表（量程，内阻为） E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.电阻箱 (1)为绘制完整图像，把电压表V量程扩大为，将电阻箱和电压表_____（选填“串联”或“并联”），调到_____。 (2)画出实验电路图（图中标上所选器材的符号）。 (3)绘制小灯泡的伏安特性曲线如下图（a）所示，现将此小灯泡接入图（b）电路中（各已知量均已标记在图中），则小灯泡实际功率约为_____（保留三位有效数字）。 【答案】(1) 串联 3000 (2) (3)1.60（1.56-1.64） 【详解】（1）改装电压表，应串联电阻。串联电阻前后满足满偏电流不变，即 解得 （2）由于电压表电阻已知，电压表分流可以被精确计算，故选用电流表外接法； 小灯泡额定电压等于电源电动势，需要在实验过程中给小灯泡调整电压达到6V，故选用滑动变阻器分压接法； 如图： （3）将电源（E=6V，r=2Ω）与电阻（R=3Ω）视作等效电源，将该等效电源（E=6V，r=5Ω）的伏安特性曲线绘制到小灯泡的伏安特性曲线图像中，如下图： 两曲线交点坐标约为3.8V，0.42A 则小灯泡此时实际功率约为 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题18 电学实验 第一部分 思维导图 第二部分 核心考点精讲 【考点01】 电学仪器的使用及读数 【考点02】 以测电阻为核心的实验 【考点03】 以测电源电动势为核心的实验 【考点04】 三个电学探究实验 第三部分 题海精炼 考点01 电学仪器的使用及读数 1．电流表、电压表、欧姆表的对比 仪器 极性 量程选择 读数 电流表 有正、负极的电表，电流由电表的正极流入，负极流出 使指针指在比满偏刻度多的位置 若分度值为1、0.1、0.01等，需要估读到分度值的下一位；如果分度值不是1、0.1、0.01等，只需要读到分度值位即可 电压表 欧姆表 使指针尽量指在表盘的中间位置左右 取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率 [提醒]　欧姆表使用的几点注意 (1)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针过大或过小均有较大误差，指针偏转角度在满偏到满偏之间读数较准确． (2)换挡需重新进行欧姆调零． (3)读数之后要乘以倍率得阻值． (4)电池用久了，电动势变小，内阻变大，使测量结果偏大． 2．3类常考的电表改装比较 类型 把电流表改装为电压表 扩大电流表量程 把电流表改装为欧姆表 电路图 原理 U＝Ig(Rg＋R) I＝Ig＋ R内＝R中＝ Rx＝－R内 辅助 电路 校正电路：改装后的电压表示数偏大(或偏小)，则需增大(或减小)串联的定值电阻R的阻值 校正电路：改装后的电流表示数偏大(或偏小)，则需减小(或增大)并联的定值电阻R的阻值 通过选择开关使用不同的电路模式改变倍率 误差 分析 无误差 无误差 电池用久了，电动势变小，内阻变大，使测量结果偏大 【典例1】（2025·辽宁大连·三模）一双量程电流表的刻度盘及其指针所在位置如图甲所示，当量程为时，其示数为______A；当量程为时，其示数为______A。图乙为该电流表的内部简化电路原理图，其中为灵敏电流计，表头内阻，满偏电流，若接在“”和______（选填"a"或"b"）接线柱间，电流表的量程较大，其量程为______（用、、、表示）。 【变式1-1】（2025·湖北荆州·模拟预测）某同学想把量程为0~3mA但内阻未知的毫安表G改装成量程为0~30mA的电流表A1：他先测量出毫安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电流表A，对改装后的电流表进行检测，具体实验步骤如下： ①按如图甲所示的电路图连接好线路； ②将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R的阻值，使毫安表G的指针满偏； ③闭合开关S2，保持R不变，调节电阻箱R′的阻值，使毫安表G的示数为1mA，此时R′接入电路的阻值为90.0Ω。回答下列问题： (1)由实验操作步骤可知，毫安表G内阻的测量值Rg=______Ω（结果保留三位有效数字） (2)在图甲所示的电路图中，为减小系统误差，下列操作正确的是（　　） A．减小R的总阻值 B．增大R的总阻值 C．选择电动势较大的电源 D．选择电动势较小的电源 (3)用图乙所示的电路对改装后的电流表进行校准，由于内阻测量时造成的误差，当标准电流表的示数为30mA时，改装电流表中毫安表G的示数为2.5mA。改装后电表的实际量程为______。 (4)为了尽量消除改装后的电流表测量电流时带来的误差，需选用一新电阻替换原并联电阻，选用的新电阻为原电阻的______倍。 【变式1-2】（2026·福建·一模）某实验小组用满偏电流且内阻的灵敏电流计和电动势分别为E=4.5V和E'=45V的电源等器材来制作多用电表，设计的电路图如图甲。已知该实验小组设计的多用电表的两个电流挡的量程分别为0~3mA和0~30mA，两个电压挡的量程分别为0~3V和0~15V， (1)该多用电表的B表笔为___________（选填“红”“黑”）表笔。 (2)将开关S拨至2，正确操作后，将该多用电表串联接入电路，发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该挡位下的读数为___________。 (3)电阻 _________ (4)将开关S拨至4，欧姆调零完成后，测某电阻时发现灵敏电流计的表盘指针指向如图乙所示，则该待测电阻阻值为___________。 【变式1-3】（2026·山东泰安·一模）某同学在探究电表改装实验时，先将一内阻为、量程的微安表改装成量程为的电流表，再改装成量程为电压表，并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与量程为标准电压表对比校准的电路图，虚线中是改装后电压表电路。电阻箱调节范围均为。步骤如下： (1)根据题中给出条件，先将微安表并联电阻箱改装成的电流表，再串联电阻箱改装成量程为的电压表，图甲中电阻箱的阻值应分别调节到_____，_____； (2)闭合电键将改装后电压表进行对比校准。当标准电压表的示数为时，微安表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出改装的电压表实际量程是___________V（保留3位有效数字）。 (3)检测发现电阻箱，阻值准确，微安表真实内阻标记不准确，微安表真实内阻___________700（选填“大于”或“小于”）。 考点02 以测电阻为核心的实验 常见测电阻的四种方法 (1)伏安法测电阻 用电压表和电流表测出待测电阻Rx的电压U和电流I. ①多测几组U、I值，利用Rx＝求出Rx的平均值． ②描绘出U－I图像，利用图线的斜率求出Rx. (2)等效替代法测电阻 实验电路如图所示． 电阻R2保持不变，把待测电阻R和电阻箱R1分别接入电路，如果两次电路中的电流相同，则可以认为待测电阻的阻值R等于此时电阻箱的电阻R1，即R＝R1. (3)半偏法测电阻 ①用半偏法测电流表内阻，如图所示，电阻箱应和电流表并联，然后与滑动变阻器串联，R测<R真． ②若测电压表内阻，如图所示，电阻箱应和电压表串联，然后与滑动变阻器并联，且R测>R真． (4)电桥法测电阻 测量电路如图所示，实验中调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，R1和R3两端的电压相等，设为U1，同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2. 根据欧姆定律有：＝，＝，由以上两式解得：R1Rx＝R2R3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值． 【典例2】（2026·河北·一模）某科学小组受电阻表工作原理的启发，设计了一个测量电阻的方法，其工作电路图如图甲所示。 图甲中对应的器材规格为： 定值电阻、、、的阻值均为 电阻箱（阻值为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 电源E（电动势为15V，内阻较小） 毫安表A（量程为，内阻较小） 开关，多触点选择开关，导线若干 该小组进行如下操作： (1)按照图甲所示电路图连接实物后，将鳄鱼夹a、b进行短接，将电阻箱阻值调到最大，滑动变阻器的滑片移至最__________（填“左”或“右”）端，将多触点选择开关打在位置1，闭合，调节滑动变阻器，使毫安电流表指针指在图乙所示的位置，则此时电流表示数__________mA，将此示数作为测量未知电阻的标定值。 (2)保持滑动变阻器的滑片不动，用鳄鱼夹a、b夹住待测电阻两端。将依次打在位置1、2、3，发现电流表示数均小于标定值I；打到位置4、5时，电流表示数大于标定值I，由此确定的阻值在__________（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）范围内。 (3)将重新打在位置__________（填“1”“2”“3”“4”或“5”），调节电阻箱的阻值，直到电流表指针重新回到标定值位置，此时电阻箱的阻值为，可得的阻值为__________。 (4)对此实验原理或装置，写出一条提高测量准确程度的方法__________。 【变式2-1】（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）。 【变式2-2】（2026·贵州贵阳·一模）一实验小组将铜片和锌片贴着透明长方体塑料杯平行插入杯中，在杯中注入某种一定浓度的电解质溶液，形成一个可变内阻的原电池，如图甲所示。经查阅资料发现该原电池的电动势约为1V并与电解质溶液的体积无关。为了测量该原电池的电动势E和该电解质溶液的电阻率ρ，实验小组按照如图乙所示的电路图将阻值的定值电阻、数字式多用电表、原电池、开关等元件用导线连接成如图丙所示的实物图。实验步骤如下： ①测出透明杯的内部宽度、铜片和锌片间的距离，如图甲所示。 ②在透明杯中注入一定量的该种溶液，通过贴在杯上的刻度尺读出溶液的高度h。 ③选择数字式多用电表合适量程的电流挡后，闭合开关，读出电表示数I。 ④多次注入该种溶液，每注入一次溶液都重复步骤②③，得到的数据如下表所示。 ⑤断开电路，整理器材。 组数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 高度h/mm 5 10 15 20 25 30 35 40 45 电流I/mA 3.3 6.3 9.7 12.8 16.2 19.3 22.5 25.2 28.1 请回答下列问题： (1)通过上表数据发现，随溶液高度增加，原电池内阻___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)已知电解质溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，则原电池的内阻___________（用“ρ”“L””d”和“h”表示）。 (3)该小组利用WPS表格软件对上表实验数据进行处理，分别作出了和的图像如下图A、B所示。为了能够根据闭合电路欧姆定律和图像信息计算出该原电池电动势E和该电解质溶液的电阻率ρ，应选图___________（选填“A”或“B”）更合适。 (4)根据（3）中选择的图像拟合的函数关系式，可得出该原电池电动势___________V，该电解质溶液的电阻率___________Ω·m。（结果均保留两位有效数字） 【变式2-3】（2026·陕西榆林·模拟预测）在现代农业大棚中，光照强度直接影响农作物的生长与品质。例如，草莓等喜光作物在光照不足时生长缓慢，但夏季正午阳光过强又容易导致叶片灼伤、果实早衰。某校物理兴趣小组参观本地生态农场后，尝试利用所学电路知识设计一款简易光强报警器，帮助农户实时监测棚内光照强度。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（）、数字电流表（）、滑动变阻器R（最大阻值，）、白炽灯、可调电阻（）、发光二极管LED、光敏电阻，NPN型三极管VT、开关和若干导线等。 (1)判断发光二极管的极性。 使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中b位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中a位置（见图2），由此判断M端为二极管的________（填“正极”或“负极”）。 (2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性。 ①请根据图3电路图完成实物图连线________。 ②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性的3条曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而________（填“增大”或“减小”）。      (3)组装光强报警器电路并测试其功能。 图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、c间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，为使报警器正常工作，应______（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值。 考点03 以测电源电动势为核心的实验 测量电源电动势和内阻的三个常用方案 方案 伏安法 伏阻法 安阻法 原理 E＝U＋Ir E＝U＋r E＝IR＋Ir 电路图 关系式 U＝E－Ir ＝＋ ＝＋ 图像 纵轴截距：E 斜率大小：r 纵轴截距： 斜率： 纵轴截距： 斜率： 误差 分析 E测<E真 r测<r真 E测＝E真 r测>r真 E测<E真 r测<r真 E测＝E真 r测>r真 【典例3】（2026·四川绵阳·二模）物理小组的同学在实验室练习测量某电流表的阻值，老师提供了如下器材： A．电流表（量程，内阻较小） B．电压表（量程，理想电压表） C．滑动变阻器（最大阻值为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E.电源（电动势为，内阻较小） F.电阻箱 G.开关， H.导线若干 经过讨论，他们设计了如图甲所示的电路。 (1)应选择的滑动变阻器为______（选填“C”或“D”）。 (2)断开开关，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应放置在滑动变阻器______（选填“左端”“右端”或“中间”）位置。改变滑动变阻器滑片位置使电流表的读数等于其量程。保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关，调节电阻箱阻值，使电流表读数等于。图乙是电阻箱调节后的面板，则电流表的内阻为______，该测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 (3)替换为未知大内阻电源后，保持电阻箱阻值不变并闭合。闭合，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压和电流数据，绘制图像如图丙。若电流表内阻测量无误，则电源电动势为______，内阻为______。 【变式3-1】（2026·山东济南·模拟预测）某实验小组测量电源的电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势约为3V；内阻较小，阻值未知） 电压表（量程0~3V，内阻约为3k） 电流表（量程0~0.6A，内阻约为1） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值50） 单刀双掷开关 导线若干 该小组设计了如图甲的实验电路： 回答下列问题： (1)正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数和对应的电流表示数，描绘出如图乙所示的图线，发现电压表示数变化范围比较小，可以判断此图线是开关与______（选填“a”、“b”）端相连接时的测量结果； (2)改变（1）中开关的连接，调节滑动变阻器，记录电压表示数和对应的电流表示数如下表，根据表格的数据在图乙中重新绘制图线______； 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 (3)由（2）中绘制的图线可求得电源电动势测量值______V，内阻测量值______（结果均保留三位有效数字）； (4)由于电压表分流会引起测量误差，若电压表的内阻已知，（2）中描绘的图线的斜率为，则电源内阻的真实值______（用，，表示）。 【变式3-2】（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。 【变式3-3】（2026·新疆·模拟预测）某实验小组测量电池组的电动势和内电阻的实验如下： (1)依图1完成图2的实物连线，将未接导线的A端接在_______点（选填“B”或“C”）。 闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于最_______端（选填“左”或“右”）。 (2)用图1电压表的示数U和电流表的示数I分别为纵轴和横轴，计算机拟合得到如图3所示的图像，拟合公式是：，则电池组的电动势_______V，内电阻_______Ω（保留两位小数）。 (3)上述实验产生的系统误差主要原因是_______。（单选） A．电压表的分流作用 B．电流表的分压作用 C．定值电阻的分压作用 (4)现在实验桌上有如下器材：电压表（0~3V，内阻很大）、电流表（0~0.6A、内阻很小）、电阻箱（0~9999.9Ω）、滑动变阻器（0~10Ω）、电键各一个、电池盒（两节串联）、导线若干。选用合适的器材（不得添加其他器材），设计两种测量电池组电动势和内电阻的电路，将电路图画在方框中。 可作出图像并求出对应的电池组电动势和内电阻。 考点04 三个电学探究实验 1．观察电容器的充、放电现象 (1)电容器的充电过程 如图甲所示，当开关S接1时，电容器接通电源在电场力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因失去电子而带正电，负极板因获得电子而带负电．正、负极板带等量的正、负电荷，电荷在移动的过程中形成电流．在充电开始时电流比较大，以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小，当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止移动，电流I＝0. (2)电容器的放电过程 如图乙所示，当开关S接2时，将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发生中和，在电子移动过程中，形成电流，放电开始电流较大，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小，两极板间的电压也逐渐减小，最后减小到零． 2．探究影响感应电流方向的因素 实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是：采用如图所示的电路，把一节干电池与电流表及线圈串联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入限流变阻器R，电池采用旧电池，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向． 3．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中的磁场也在不断地变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就存在交变电压．本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系． 【典例4】（多选）（2026·江西上饶·一模）小饶同学在实验室利用可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。可拆变压器零部件如图（a）所示，组装后如图（b）所示。某一次实验中小饶同学选择的原线圈匝数为800匝，副线圈匝数为100匝，原线圈输入12V的正弦交流电，则下列说法正确的是（　　） A．本次实验时原线圈中导线更粗 B．本次实验时副线圈中导线更粗 C．该同学正确操作后，交流电压表测得副线圈的电压一定为1.5V D．为保证实验安全，该同学应选低压交流电源接入原线圈 【变式4-1】（2026·云南昆明·模拟预测）实验小组探究某一新型导电材料制成的均匀长方体压敏电阻的阻值随压力变化的规律，电源的电动势为3.0V，内阻忽略不计。除图中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择： 电压表V（量程为0~15V，内阻约为20kΩ，其读数用表示） 电流表（量程为0~0.6A，内阻，其读数用表示） 电流表（量程为0~0.6A，内阻约为2Ω，其读数用表示） (1)为较精确的进行测量，请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路； (2)在电阻上施加压力，闭合开关S，记下电表读数，该电路测量电阻阻值的表达式为______（用题目中给出的字母表示）。改变压力，得到不同的值，记录数据并绘成图像如图乙所示； (3)探究小组完成上述实验后，利用该规格的压敏电阻设计了一个自动控制开关电路，如图丙所示。图中为直流电源（电动势为3.0V，内阻可忽略），当图中的输出电压达到或超过2.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求压力超过2N时开始报警时，则图中______（填“”或“”）应使用压敏电阻，另一固定电阻的阻值应为______（保留2位有效数字）；如果要提高此装置的灵敏度（即在压力更小时就能触发报警），则可以采取的措施为____________________。 【变式4-2】（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4-3】（2026·浙江·二模）某同学用传感器观察电容器的放电过程，实验操作如下： (1)本实验的电路如图甲所示，请在图乙中用笔画线代替导线连接实物图（传感器正常工作时电流从红鳄鱼夹流入，从黑鳄鱼夹流出）___________； (2)为校验电阻箱阻值，在电路断开的情况下该同学用欧姆表“×1k”挡测量了电阻箱的阻值，测量结果如图丁所示，则电表读数为___________Ω； (3)已知蓄电池的电动势为6V，内阻不计，实验结束后描绘的电容器放电i-t图像如图丙所示，根据图像求得该电容器的电容大小约为___________F（保留二位有效数字）； (4)实验结果表明，电容的测量值小于标识值，请写出导致该现象的一个主要原因___________； 1．（2026·福建·一模）某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电的电流变化。电路图如图（a）所示，其中电源电动势、内阻，定值电阻，定值电阻，电流传感器内阻忽略不计。 (1)将单刀双掷开关先接1充电，当电容器充满电后，再将单刀双掷开关接到2放电，放电过程中经过的电流方向为______（填“”或“”）；电脑通过电流传感器记录整个过程中的电流变化情况如图（b）所示，图像中的大小为______mA；已知图像中电流随时间变化的关系图线与坐标轴围成的面积均为，则该实验使用的电容器电容大小______F。 (2)若将定值电阻换成一个阻值更大的电阻，则电容充满电所用时间______（填“大于”“小于”或“等于”）。 2．（2026·广东湛江·一模）(1)我国某电动汽车公司发布了刀片电池，该电池采用磷酸铁锂技术，通过结构创新，显著提高了体积利用率和续航里程。某研究小组利用所学知识设计电路，测量其中一个电池片的电动势E和内阻r。小组成员首先使用多用电表的5V直流电压挡粗测该电池片的电动势，读数如图甲所示，测得的电动势读数为 ______ V；测量时，多用电表的红表笔应与电池片的 ______ （选填“正”或“负”）极相连。随后，小组成员利用以下器材进行精确测量 A．电源，内阻不计 B．电压表、（均可视为理想电表） C． 定值电阻（阻值为），定值电阻（阻值为），定值电阻（阻值为） D．电流表（量程3 mA，内阻未知） E. 电压表（量程3 V，内阻很大） F. 电阻箱（阻值） G. 滑动变阻器（阻值范围，额定电流1 A） H. 开关和导线若干 根据提供的器材，小组设计了如图乙所示的实验电路图。由于电流表的内阻未知，无法直接测量电池片的电动势和内阻，因此他们进一步设计了如图丙所示的电路，先测量电流表的内阻，再测量电池片的电动势和内阻。 (2)该小组连接好电路后，首先对电流表的内阻进行测量，请完善测量步骤。 ①把S拨到1位置，记录电压表的示数。 ②把S拨到2位置，调节电阻箱阻值，使电压表的示数与电压表的示数相同，记录此时电阻箱的阻值，则电流表的内阻 ______ 。 ③断开S，整理好器材。 (3)该小组测得电流表的内阻之后，利用图乙实验电路测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图丁所示的图线。则该小组同学测得这个电池片的电动势 ______ V，内阻 ______ 。（计算结果均保留三位有效数字） 3．（2026·广西贵港·一模）某学习小组进行“研究充电宝不同电量时的电动势和内阻”的实验，实验器材有： A．待测充电宝，电动势约为，内阻很小，最大放电电流为； B．量程为，内阻约为的电流表； C．量程为，内阻约为的电压表； D．量程为，内阻约为的电压表； E.阻值为，额定电流为的滑动变阻器； F.阻值为的定值电阻； G.阻值为的定值电阻； H.开关一个，导线若干。 (1)该学习小组设计的实验电路图如图甲所示，则电压表应选用___________（填“C”或“D”），定值电阻应选用___________（填“F”或“G”）。 (2)请根据电路图甲，把实物图乙电路的连线补充完整。 (3)记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出图像如图丙，由图像可得充电宝的电动势___________（保留两位小数），内阻___________（保留两位小数）。 (4)当充电宝电量为80%、60%、40%、20%、5%时重复上述实验操作，得到不同电量下各组的实验数据，算出对应的电动势和内阻如下表：请结合实验数据分析，充电宝的电量对充电效果是否有影响？请简要说明理由___________ 电量/% 100 80 60 40 20 5 充电宝电动势/V 5.04 5.00 5.04 5.14 5.08 充电宝内阻/ 0.21 0.20 0.21 0.25 0.15 4．（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_____。 5．（2026·河南郑州·一模）某实验小组设计了如下实验测量自来水的电阻率。实验器材有：绝缘性能良好的塑料圆柱形容器、金属探针、金属圆片、游标卡尺、电源、电压表、电流表等。 （1）先用游标卡尺测量塑料圆柱形容器的内径，结果如图甲所示，该读数_____。 （2）将采集的水样装入容器内。容器顶部等间距插有金属探针，两端用金属圆片密封（探针和圆片电阻均可忽略不计）。按图乙连接电路，将电压表与任意两探针相连，连接的两探针间距离记为。 （3）闭合开关，调节电阻箱阻值，使得电流表示数，读出电压表示数，断开开关。 （4）改变，重复步骤（3），测得多组数据，作出图像如图丙中①所示，得到直线的斜率为，则水样电阻率的表达式_____（用，，，表示），根据图像计算得出该水样的电阻率为_____（取3.14，结果保留两位有效数字）。 （5）给水样升温后，重复测量，作出图像如图丙中②所示，实验结果表明，温度越高，水样的电阻率越_____（填“大”或“小”）。 6．（2026·湖北·一模）某同学为测量表头的内阻，设计了如图所示电路，其中是标准电流表（内阻很小）；的量程略大于的量程，、为电阻箱，实验步骤如下： ①保持两开关、断开，分别将和的阻值调至最大 ②保持开关断开，合上开关，调节，使的指针达到满偏刻度，记下此时的示数 ③合上开关，反复调节和，使的示数仍为，使的指针达到满偏刻度的一半，记下此时电阻箱的阻值为R (1)由此可知电流表的内阻为______（用所测物理量表示），该实验内阻的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； (2)若不考虑的内阻的影响，使用该图测量电源电动势E与内阻r，断开，记录不同对应的电流表示数，记录多组数据，作出图像，其中斜率为k，纵轴截距为b，则电源电动势的测量值为______，电源内阻的测量值为______（用题目中已知量所对应的符号表示）；若考虑的内阻的影响，则电源内阻r的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 7．（2026·河北·一模）如图甲所示的多用电表是一种多功能仪表，可以用来测量电流、电压以及电阻。某同学将该多用电表的选择开关旋至欧姆挡位置，并作出欧姆挡内部简化电路如图乙所示，虚线框中的阴影部分为正负极不确定的电源，随后进行了以下的操作。 (1)为了测量如图丙所示晶体二极管的电阻，该同学先把选择开关旋至“×10”挡，将两表笔A、B短接，调节，使表头G的指针达到满偏，再将表笔A与二极管的Q端连接，将表笔B与二极管的P端连接，观察到欧姆表指针偏转角度很小，则表笔A应接内部电源的_________（选填“正极”或“负极”）。 (2)该同学随后将表笔A与二极管的P端连接，将表笔B与二极管的Q端连接，观察到欧姆表指针偏转角度太大，为了减小测量误差，应将选择开关旋至_________（选填“×1”或“×100”）挡，再次将两表笔A、B短接，调节R₀，使表头⑥的指针达到满偏，之后进行测量，得到多用电表刻度盘上指针偏转情况如图丁所示，则此时测得的二极管的正向电阻为_________Ω（保留两位有效数字）。 (3)为了深入了解欧姆挡内部的情况，该同学设计了如图戊所示的电路图，用来测量（2）中换挡后欧姆表内部电源的电动势及在该挡位下欧姆表的总电阻。 操作步骤如下： A．按图戊所示，正确连接好电路后，读取电流表的示数为Ⅰ，欧姆表的示数为R； B．仅调节，得到多组Ⅰ、R的数据； C．利用记录的电流表示数I和相应的欧姆表示数R，作出图像如图己所示。 根据图己，可知欧姆表内部电源的电动势E=_________V。该挡位下欧姆表的总电阻_________（结果均保留三位有效数字） 8．（2026·安徽黄山·一模）某同学要绘制标有“6V  0.5A”小灯泡的伏安特性曲线，器材如下： A．电源E（电动势，内阻不计） B．电流表A1（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻约为） D．电压表（量程，内阻为） E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.电阻箱 (1)为绘制完整图像，把电压表V量程扩大为，将电阻箱和电压表_____（选填“串联”或“并联”），调到_____。 (2)画出实验电路图（图中标上所选器材的符号）。 (3)绘制小灯泡的伏安特性曲线如下图（a）所示，现将此小灯泡接入图（b）电路中（各已知量均已标记在图中），则小灯泡实际功率约为_____（保留三位有效数字）。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $