20 专题六 第19课时 电学实验及其创新（课件PPT）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与策略（广东专版）

专题六　实验与探究 第19课时　电学实验及其创新 1 真题呈现 2022·T12——弹性导电绳电阻与伸长量的关系 2023·T12——测量盐水电导率及实物连线 2024·T12——太阳能发电自动跟踪系统 2025·T12——基本仪器读数，电路连线 考情分析 电学实验是必考实验之一，广东近几年高考都有考，主要考查内容有电阻的测量，测电池的电动势和内阻，测仪表的内阻以及创新实验和误差分析，真实值与测量值的比较。 第19课时　电学实验及其创新 真题情境 　　　 　　　 2022·广东卷T12 第19课时　电学实验及其创新 真题情境 　　　 　　　 2023·广东卷T12 第19课时　电学实验及其创新 真题情境 　　　 　　　 2024·广东卷T12 第19课时　电学实验及其创新 真题情境 　　　 　　　 2025·广东卷T12 第19课时　电学实验及其创新 突破点一　基本仪器的使用与读数 1．游标卡尺和螺旋测微器读数的“三点注意” (1)螺旋测微器读数时要估读，以毫米为单位，小数点后必须为3位，同时注意固定刻度上的半刻度是否露出。 (2)游标卡尺不估读，以毫米为单位，10分度游标卡尺读数结果为小数点后只有1位，20分度和50分度游标卡尺读数结果为小数点后有2位。 (3)注意题目要求的单位是否为mm，若不是则要先以mm为单位读数，然后再换算为题目要求的单位。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 7 2．电流表和电压表的读数和选用 (1)电表读数 量程 精确度 读数规则 电流表 0～3 A 0.1 A 与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，只需要精确值后增加一估读数即可 电压表 0～3 V 0.1 V 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 量程 精确度 读数规则 电流表 0～0.6 A 0.02 A 估读位与最小刻度在同一位，采用估读 电压表 0～15 V 0.5 V 估读位与最小刻度在同一位，采用估读 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (2)电表的选用 根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转(一般取满偏的～左右)，以减少实验误差。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 3．欧姆表使用的“六点注意” (1)电流的流向：使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接黑表笔，负极接红表笔，从电表外部看，电流从红表笔流入，从黑表笔流出。 (2)区分“机械调零”和“欧姆调零”：“机械调零”至表盘刻度左侧“0”位置，调节表盘下边(指针转轴处)的指针定位螺丝；“欧姆调零”至表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调节欧姆调零旋钮。 (3)倍率选择：使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大(太靠右)或过小(太靠左)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。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (4)换挡需重新进行欧姆调零。 (5)读数之后要乘以倍率。(欧姆表读数：由于不精准，可以不估读) (6)电池用久了，电动势变小，内阻变大，会使测量结果偏大。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例1]　请按要求填写： (1)某同学用游标卡尺的________测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为______ cm。 (2)又用螺旋测微器测得其玻璃厚度如图乙所示，则厚度为_______ mm。 (3)该同学用螺旋测微器又测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731 mm，则a＝________，b＝________。 深度尺　 10.03　 2.760 20 　0　 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (4)某同学测量一金属杆的长度和直径，示数如图丁、戊所示，则该金属杆的长度和直径分别为_______ cm和________ mm。 丁 戊 60.10　 4.20 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度，所以要用游标卡尺的深度尺测量，根据题图甲可知游标卡尺主尺上的整毫米数为 100 mm，游标尺的精确度为0.1 mm，且第3条刻度线与主尺上的刻度线对齐，可知玻璃杯的内高为100 mm＋0.1 mm×3＝100.3 mm＝10.03 cm。 (2)螺旋测微器的读数规则：测量值＝固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)＋精确度(0.01 mm)×可动刻度读数(一定要估读)，所以玻璃厚度为2.5 mm ＋0.01 mm×26.0＝2.760 mm。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)因1.731 mm＝1.5 mm＋0.01 mm×23.1，由螺旋测微器读数规则知a应为20，b应为0。 (4)金属杆长度由刻度尺示数可得，由题图丁得L＝60.10 cm。由题图戊知，此游标尺为50分度，游标尺上第10条刻度线与主尺上的刻度线对齐，则金属杆直径为d＝4 mm＋0.02×10 mm＝4.20 mm。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例2]　如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)如图甲所示，若使用的是0～3 V量程的电压表，读数为________________________ V。若使用的是0～15 V量程的电压表，读数为___________________ V。 (2)如图乙所示，若使用的是0～0.6 A量程的电流表，读数为____________ A。若使用的是0～3 A量程的电流表，读数为_______________________ A。 (3)如图丙所示，电阻箱的读数为__________。如图丁所示，选择开关旋在“×10”挡，读数为_________。 1.68(1.66～1.69均正确) 8.4(8.3～8.5均正确)　 　2.37(2.35～2.39均正确)　 0.47 530.0 Ω　 50 Ω 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)对于电压表，当选取0～3 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V；当选取0～15 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V。 (2)对于电流表，当选取0～0.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.47 A；当选取0～3 A量程时，每小格为0.1 A，读数为2.37 A。 (3)电阻箱读数为：(100×5＋10×3＋0×1＋0×0.1) Ω ＝530.0 Ω。欧姆表读数为：5×10 Ω＝50 Ω。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 【教师备选资源】 1．一多用电表的内部电路如图甲所示，已知表头G的内阻为400 Ω，满偏电流为2 mA，R1＝1.0 Ω，R2＝99.0 Ω，R5＝920.0 Ω，R6＝9.0×103 Ω，E＝1.5 V，E'＝9.0 V。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)将选择开关S置于“6”时，多用电表测量的是______(选填“电流”或“电压”)，其量程为________。 (2)现将选择开关S置于“3”，将红、黑表笔短接进行欧姆调零后，多用电表的内阻为____________ Ω，断开两表笔，将一定值电阻Rx接入两表笔间，表盘指针位置如图乙所示，则该电阻的阻值为___________________ Ω。 电压　 100 V　 150　 126(125～127均可)　 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)为进一步精确地测量该电阻的阻值Rx，将多用电表的选择开关S置于“2”，根据图丙所示的电路图正确连接实验电路，已知电源提供的电压U恒定，多次改变电阻箱的阻值，并记录流经电阻箱的电流I及对应的电阻箱的阻值R，得到R-的关系如图丁所示，则Rx＝________ Ω(结果保留3位有效数字)。 120 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)表头两端满偏电压U0＝400×2×10-3 V＝0.8 V 当选择开关置于“6”时，R1和R2串联后与表头并联，然后与R5和R6串联，多用电表测量的是电压。通过R5和R6的最大电流为 Imax＝Ig＋＝10.0 mA 其量程为U＝Imax(R5＋R6)＋U0＝100 V。 (2)现将选择开关S置于“3”，将红、黑表笔短接进行欧姆调零后，多用电表的内阻为R＝＝150 Ω；根据欧姆表的中值电阻等于其内阻，可知欧姆表选择的是“×10”挡，由题图可知，电阻的阻值为12.6×10 Ω ＝126 Ω。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)将多用电表的选择开关S置于“2”时，多用电表的内阻为 R内＝＝80 Ω 由题图丙可知，电阻为串联关系，则有I＝ 整理得R＝U·－(Rx＋R内) 由题图丁可知，图像中纵轴截距的绝对值为 Rx＋R内＝200 Ω，故Rx＝120 Ω。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 2．(1)灵敏电流计G的满偏电流Ig＝100 μA、内阻Rg＝900 Ω，某实验小组学习多用电表原理后将G改装成一个1 mA的电流表，然后利用电流表改装成量程为3 V的电压表，实验室提供的定值电阻有R1＝100 Ω、R2＝2 000 Ω、R3＝2 910 Ω、R4＝8 100 Ω，应选定值电阻________和________完成改装。 (2)用改装的电压表测量某电阻两端的电压，G的指针位置如图甲所示，则电压为________ V。 R1 R3 1.5　 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)①将改装后的电压表与标准电压表校对，用笔画线完成图乙电路。 ②校对时，闭合S前滑片应在______(选填“a”或“b”)端。 甲　　　　　　　乙 见解析图 a 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)把灵敏电流计改装成量程是1 mA 的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值R并＝＝ Ω＝100 Ω，改装后电流表内阻RA＝＝ Ω＝90 Ω， 把电流表改装成量程是3 V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值R串＝－RA＝ Ω－90 Ω＝2 910 Ω，因此需要的定值电阻是R1和R3。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (2)改装后电压表量程是3 V，由题图甲所示表盘可知，其分度值为0.3 V，示数是1.5 V。 (3)①校对改装后的电压表，待校正的电压表与标准电压表并联，电压应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示。 ②滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，校对时，闭合S前滑片应在a端，使分压电路分压为零。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 突破点二　以“测电阻”为核心的实验 1．常见的电阻测量方法对比 名称 电路 测量原理 伏安法   R＝，“小外小，大内大”(小电阻采用电流表外接法，测量值小于真实值；大电阻采用电流表内接法，测量值大于真实值) 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 30 名称 电路 测量原理 安安法   如果已知 的内阻R1，则可测得 的内阻R2＝   串联一定值电阻R0后，同样可 测得的内阻R2＝ 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 名称 电路 测量原理 伏伏法   两电表的满偏电流接近时，若已知 的内阻R1，则可测出 的内阻R2＝R1   并联一定值电阻R0后，同样可得 的内阻R2＝ 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 名称 电路 测量原理 替代法   单刀双掷开关分别与1、2相接，调节电阻箱R1，保证电流表两次读数相等，则R1的读数即为待测电阻的阻值 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 名称 电路 测量原理 半偏法   测量电流表内阻 闭合S1，断开S2，调节R1使G表满偏；闭合S2，只调节R2，使G表半偏(R1≫R2)，则R2＝R测，R测<R真   测量电压表内阻 使R2＝0，闭合S，调节R1使V表满偏；只调节R2使V表半偏(RV≫R1)，则R2＝R测，R测>R真 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 名称 电路 测量原理 电桥法   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：R1·Rx＝R2·R3，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 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 2．滑动变阻器分压式接法与限流式接法的选择 (1)“以小控大用分压，相差无几用限流” ①当采用分压式接法时，一般应选用最大阻值较小而额定电流较大的滑动变阻器； ②当采用限流式接法时，一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器。 (2)必须采用分压式接法的几种情况： ①要求电压从零开始变化； ②滑动变阻器阻值太小，不能起到限流的作用； ③限流式接法不能获取有区分度的多组数据； ④限流式接法通过电流表的电流超过量程。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 3．连接实物图的四点注意 (1)各导线都应接在接线柱上。 (2)不应在导线中间出现分叉，且导线不能跨过仪器。 (3)连接电表应注意选用正确量程，正、负接线柱不要接反。 (4)开关要控制整个电路，开关要与电源串联。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例3]　(2025·黑吉辽蒙卷)在测量某非线性元件的伏安特性时，为研究电表内阻对测量结果的影响，某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下： 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 ①滑动变阻器滑片置于适当位置，闭合开关； ②表笔分别连a、b接点，调节滑片位置，记录电流表示数I和a、b间电压Uab； ③表笔分别连a、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录a、c间电压Uac； ④表笔分别连b、c接点，调节滑片位置，使电流 表示数仍为I，记录b、c间电压Ubc，计算Uac－Ubc； ⑤改变电流，重复步骤②③④，断开开关。作出 I-Uab、I-Uac及I-(Uac－Ubc)曲线如图(b)所示。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 回答下列问题： (1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔，测量a、b间的电压时，红表笔应连______(选填“a”或“b”)接点； (2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“0.5 V”位置，电表示数如图(c)所示，此时电表读数为________________________V(结果保留3位小数)； a　 0.377(0.376～0.378均可)　 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)图(b)中乙是________(选填“I-Uab”或“I-Uac”)曲线； (4)实验结果表明，当此元件阻值较小时，________(选填“甲”或“乙”)曲线与I-(Uac－Ubc)曲线更接近。 I-Uac　 甲 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)多用电表作为电压表使用时，电流需从红表笔流入、黑表笔流出。在题图(a)电路中，电流从电源正极流出，经滑动变阻器、元件、电流表回到负极。a点电势高于b点，所以红表笔应接高电势的a点。 (2)选择直流电压挡“0.5 V”，表盘刻度需对应题图(c)中表盘中间刻线50分格读数，每小格代表0.01 V。指针所指位置在37～38格之间偏右，读数为37.7×0.01 V＝0.377 V。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)由题图(b)可知，在同样电流的情况下，图线乙对应的电压值最大，说明多用电表测的电压是元件和电流表两端的电压之和，故图线乙应该是I-Uac曲线。 (4)由题意可知，I-(Uac－Ubc)曲线是题图(b)中的实线，当元件阻值较小时，在题图(b)中的I-U图线上的点与坐标原点连线的斜率k＝＝较大，由题图(b)可知，当图线上的点与坐标原点的连线的斜率k＝＝越大，即元件中阻值越小时，甲曲线与I-(Uac－Ubc)曲线更接近。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例4]　某实验兴趣小组根据以下器材想要精确测量电压表V1的内阻，其量程为3 V，内阻大约为2 kΩ，除此以外提供的器材有： A．电源E(电动势9 V，内阻忽略不计) B．电压表V2(量程15 V，内阻约为5 kΩ) C．电流表A1(量程0.6 A，内阻约为5 Ω) D．滑动变阻器R1(阻值范围为0～10 Ω) E．滑动变阻器R2(阻值范围为0～1 500 Ω) F．定值电阻R3＝5 kΩ G．定值电阻R4＝500 Ω H．开关一个，导线若干 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)实验过程中，为减小实验误差，要求电表示数至少要达到量程的，同时方便电路调节，滑动变阻器应选择________，实验所需的另一个电表应选择________，定值电阻应选择______(均选填器材前的字母代号)。 (2)请在虚线框内画出实验电路图。 　 　 　 D　 B　 F　 见解析图　 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)将电压表V1的示数记为U1，将另一个电表的示数记为X2，将所选定值电阻的阻值记为R，在获得多组U1、X2的值后建立坐标系，绘制X2-U1图像，拟合得到线性图像的斜率为k，则电压表V1的内阻RV＝________(用k、R)表示。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)为了精确测量和方便电路调节，电路控制部分应该采用分压接法，因此滑动变阻器选总阻值小的R1，即选择D；电流表因为量程太大，无法使用，因此另一个电表应该选择V2，即选择B；由于V1、V2两者量程差别较大，为了能够更好使用，需要给V1串联一个分压电阻，再和V2并联，根据电压分配关系，分压电阻选择R3，即定值电阻应选择F。 (2)根据(1)问分析，实验电路图如图所示。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)根据欧姆定律有·RV＝U1 整理得X2＝U1 可知X2-U1图像的斜率为k＝ 可得RV＝。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例5]　(2025·陕晋青宁卷)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的，与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。 (1)某同学使用多用电表正确测量了一个15.0 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是15 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选出以下必要的操作步骤并排序。 ①把选择开关旋转到“×100”位置。 ②把选择开关旋转到“×1 k”位置。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 ③将红表笔和黑表笔接触。 ④调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。 下列选项中正确的是________。(单选，填正确答案标号) A．①③④　 B．②③④ C．②④③　 D．①④③ (2)若将一个内阻为20 Ω、满偏电流为1 mA的表头改装为量程0～2 V的电压表，需要______(选填“串联”或“并联”)一个________Ω的电阻。 B　 串联　 　1 980　 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)如图所示，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻RA及一个电阻RB(RA>RB)组成的串联电路中各元器件的位置，利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压，测得数据如下表： 接线柱 1和2 2和3 3和4 1和4 2和4 1和3 U/V 0 1.53 0 0.56 1.05 0.66 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 根据以上数据可判断，直流电源E处于______之间，电容器C处于______之间，电阻RA处于______之间。(选填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”) 2和3　 1和4　 　1和2 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)由于继续测量电阻的阻值约为上次测量电阻的1 000倍，则测量阻值约为15 kΩ的电阻时应把选择开关旋转到“×1 k”位置，A、D错误；使用多用电表欧姆挡时应先将红黑表笔短接，再欧姆调零，B正确，C错误。 (2)将量程较小的表头改装成电压表需串联一个电阻，由欧姆定律可知Ig(rg＋R)＝Ug，解得串联电阻为R＝1 980 Ω。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)当电压表直接连在电源两端时示数最大，而题表中2和3之间电压最大，则直流电源E处于2和3之间；当电压表分别连在RA、RB两端时，无法构成回路，电压表示数为0，题表中1和2之间、3和4之间为电阻，则电容器C处于1和4之间；由于电容器相当于断路，由题表可知电压表接接线柱2和4时电压表两端电压大于接1和3时的电压，则1和2之间为大电阻，即电阻RA处于1和2之间。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 【教师备选资源】 1．(2025·广东佛山二模)碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能，它还具有较好的导电性，在一些高端器械上被广泛使用。小明为了探究碳纤维板的导电性能，找了一块长20 cm、宽2 cm、厚约为2 mm的碳纤维板来测量其电阻率。实验步骤如下： 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示，其读数为d＝____ mm。 (2)再用图2所示的电路测量碳纤维板的电阻，电路中定值电阻R0＝20 Ω，电压表可视为理想电压表。闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压表读数为2.0 V，单刀双掷开关打到b时，电压表读数为 4.5 V。由此求得碳纤维板的电阻R＝______ Ω。碳纤维板的电阻率ρ＝__________ Ω·m。(结果均保留2位有效数字) 1.4　 25　 5.0×10-3 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)游标卡尺的主尺读数为1 mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为4×0.1 mm＝0.4 mm，所以最终读数为1 mm＋0.4 mm＝1.4 mm。 (2)闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压表读数为2.0 V，则电路中电流I＝＝ A＝0.1 A；单刀双掷开关打到b时，电压表读数为4.5 V，则碳纤维板两端电压U2＝4.5 V－U1＝2.5 V，碳纤维板的电阻为R＝＝ Ω＝25 Ω。由R＝ρ，解得碳纤维板的电阻率ρ＝＝ Ω·m＝5.0×10-3 Ω·m。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 1．测电源电动势和内阻的常用方法 突破点三　以“测电动势和内阻”为核心的实验   伏安法 伏阻法 安阻法 实验 原理 E＝U＋Ir E＝U＋r E＝IR＋Ir 实验 电路       课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新   伏安法 伏阻法 安阻法 数据 处理 计算法 由 解得E、r 由 解得E、r 由 解得E、r 图像法       U＝－rI＋E       ＝·＋       ＝·R＋ 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新   伏安法 伏阻法 安阻法 误差 来源 电压表的分流 E测<E真；r测<r真 电压表的分流 E测<E真；r测<r真 电流表的分压 E测＝E真； r测>r真 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 2．对实验的两点说明 (1)任何一种实验方法，一定要紧扣闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，其中最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I。 (2)“化曲为直”思想的应用。利用图像得出电动势和内阻是常见的方法，当图线不为直线时，往往要变换坐标轴表示的物理量，使图线为直线。以安阻法为例，可作-R图像；以伏阻法为例，可作-图像，也可作U-图像等，目的是使图像是直线。故这类问题重点关注图像的斜率、截距的物理意义。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例6]　(2025·湖北卷)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)R0在电路中起________(选填“保护”或“分流”)作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为＝____________。 (3)根据记录数据作出-R图像，如图(b)所示。已知R0＝9.0 Ω，可得E＝______ V(保留3位有效数字)，r＝_____ Ω(保留2位有效数字)。 (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______(选填“有”或“无”)影响。 保护 (R＋R0＋r)　 1.47　 　1.3　 有 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)R0能避免电路中的电流过大，起到保护作用。 (2)对整个回路由闭合电路欧姆定律有E＝I(R＋R0＋r)，整理得＝(R＋R0＋r)。 (3)结合(2)中关系式与题图(b)可知，干电池的电动势E＝＝ V ≈1.47 V，内阻r＝－R0＝ Ω－9 Ω≈1.3 Ω。 (4)结合(2)(3)项分析可知，实验测量的是干电池与电流传感器的总电阻，所以电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例7]　(2025·海南卷)如图所示是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。 有如下器材： 电源E1(约为3 V，内阻未知) 电压表V(0～3 V，RV约为3 kΩ) 电流表A(0～6 A，RA约为1 Ω) 定值电阻R0＝3 Ω 滑动变阻器R1(0～50 Ω) 滑动变阻器R2(0～500 Ω) 开关S 导线若干 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选________。 (2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如表： 根据表中数据作出U-I图像。 U/V 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 I/A 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 R1　 见解析图 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)由U-I图像可求出电动势E1＝______V，内阻r＝______Ω(均保留3位有效数字)。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则E测 ______(选填“大于” “等于” 或“小于”)E真；r测与真实值r真之间的关系式为_________________ (用RV、R0、r测、r真表示)。 2.90　 　2.18 小于　 r测＝－R0 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。 (2)如图所示。 (3)根据闭合电路欧姆定律有U＝E1－I 结合图线可得E1＝2.90 V，R0＋r＝ Ω 解得r≈2.18 Ω。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (4)将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为E测＝·RV ，故E测<E真； 将R0等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为r测＋R0＝，则r测＝－R0。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例8]　(2024·广东佛山禅城区二模)如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5～0.6 V之间，内阻几千欧左右。某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5 V”挡位测量出可乐电池的电动势大小为______ V(保留2位有效数字)。 (2)现有实验器材： A．电压表(0～3 V，RV约为3 000 Ω) B．电流表(0～300 μA，RA为300 Ω) C．电阻箱(0～9 999 Ω) D．滑动变阻器(0～20 Ω) E．开关，导线若干 0.50　 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 ①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图______完成电路连接； A　　 　　　　B C　　　　 　　D D　 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 ②通过数据处理画出相应的可乐电池R-(R为电阻箱或滑动变阻器的电阻)图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为_____ Ω，测量值________(选填“>”“＝”或“<”)真实值； ③将该可乐电池静置5 h后再次测量获得的R-图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势______(选填“增大”“减小”或“不变”)。 1 700　 ＝　 不变 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)选择“直流2.5 V”挡位时，分度值为0.05 V，则可乐电池的电动势大小为E＝0.05×10 V＝0.50 V。 (2)①电池的内阻远大于滑动变阻器的阻值，因此用滑动变阻器调节范围很小，电流表内阻已知，且电压表量程过大，所以应采用安阻法进行测量，即将电流表与电阻箱串联，使系统误差最小。故选D。 ②根据闭合电路欧姆定律有E＝I(RA＋R＋r)，所以R＝－(RA＋r) 结合题图丙可得RA＋r＝2 000 Ω 所以r＝1 700 Ω。 由于不存在系统误差，所以内阻的测量值等于真实值。 ③根据以上分析可知，由于题图丙中图线的斜率不变，所以该可乐电池的电动势不变。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 【教师备选资源】 1．小明要精确测量某电源的电动势(约3 V)和内阻(约几欧)，现有以下实验仪器： A．电压表V1(量程5 V，内阻较大) B．电压表V2(量程3 V，内阻较大) C．电流表A(量程10 mA，约为几十欧) E．电阻箱R(0～9 999.9 Ω) F．若干导线和开关 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)为了消除系统误差，先设计了如图甲所示的电路图，测量电流表内阻rA： ①连接好实验仪器，先将电阻箱阻值R调到最大值； ②闭合开关S1 调节电阻箱阻值到适当值，读出此时电压表V1、V2的示数为U1、U2，电流表A的示数为I1，则电流表的内阻rA＝________； 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (2)该同学设计如图乙所示的电路图，电流表应安装在_______(选填“ab”或“cd”)之间，另一处用导线连接，闭合开关，调节电阻箱，得到多组电压U和电流I，做出U-I图如图丙所示，则由图像可知电 源的电动势E＝________，内阻r＝________。(用U0、I0、rA表示) cd　 U0　 －rA 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)②电流表两端的电压为UA＝U1－U2 所以电流表的内阻rA＝。 (2)若将电流表接在ab之间，由于电压表的分流作用，电流表的测量值会有系统误差，因电压表内阻未知，这个系统误差不可消除，所以应将电流表接在cd之间，这样电流的测量值没有系统误差，虽然电压表的测量值有系统误差，但可将电流表内阻与电源看作一个整体，这样电压表的示数就是这个整体的路端电压，电动势的测量值就等于待测电源的电动势，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 阻之和，因电流表的内阻已测出，所以用内阻的测量值减去电流表内阻就得到电源内阻的真实值。 图丙中图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻和电流表内阻之和，所以E＝U0，r＝－rA。 课后限时练 突破点一 突破点二 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 1．求解电学创新实验的基本思路 明确目的→选择方案→选定器材→实验操作→数据处理→得出结论。 2．求解电学创新实验的“两点注意” (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。 突破点四　电学创新实验 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (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不需要另并联电压表，测电流表内阻时不需要再串联电流表。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 3．用好一个“电阻” 在高考电学设计型实验中，常以定值电阻的合理使用为背景来命题。求解这类问题的关键是必须弄清定值电阻在设计电路中的主要作用，一般来说，定值电阻有三种作用： 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 4．电学创新实验的几种类型 (1)基于教材实验，在器材、原理上有微调的创新类实验。 (2)基于教材实验，在数据处理、探究目的上有变更的创新类实验。 (3)在器材、探究目的及原理上有重大创新的实验。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例9]　(2024·广东卷T12)某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统，制作光源跟踪演示装置，实现太阳能电池板方向的调整，使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有：电源E(电动势3 V)；电压表V1和V2(量程均有3 V和15 V，内阻均可视为无穷大)；滑动变阻器R；两个相同的光敏电阻RG1和RG2；开关S；手电筒；导线若干。图乙是实物图，图中电池板上垂直安装有半透明隔板，隔板两侧装有光敏电阻，电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出，控制单元对光照方向检测电路无影响。请完成下列实验操作和判断。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)电路连接。 图乙中已正确连接了部分电路，请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线。 (2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试。 ①将图甲中R的滑片置于________端。用手电筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照强度比RG2表面的小。 ②闭合S，将R的滑片缓慢滑到某一位置。V1的示数如图丙所示，读数U1为______V，V2的示数U2为1.17 V。由此可知，表面光照强度较小的光敏电阻的阻值______(选填“较大”或“较小”)。 ③断开S。 见解析图　 b　 1.60 较大 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)光源跟踪测试。 ①将手电筒的光从电池板上方斜照射到RG1和RG2。 ②闭合S，并启动控制单元，控制单元检测并比较两光敏电阻的电压，控制电动机转动。此时两电压表的示数U1<U2，图乙中的电动机带动电池板________(选填“逆时针”或“顺时针”)转动，直至__________时停止转动，电池板正对手电筒发出的光。 逆时针 U1＝U2 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)实物图连线如图所示。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (2)①为了保证电路的安全，实验开始前要将R的滑片置于b端。 ②电压表V1量程为3 V，最小刻度为0.1 V，则读数为1.60 V；电压表V1比电压表V2的示数大，说明RG1>RG2，由此可知表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大。 (3)电压表的示数U1<U2，说明RG1表面的光照强度比RG2表面的大，因此电动机带动电池板逆时针转动，直至U1＝U2时停止转动，电池板正对手电筒发出的光。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例10]　(2025·广东卷T12)科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。 图甲(a)是电磁铁磁感应强度的测量电路，所用器材有：电源E(电动势15 V，内阻不计)；电流表Ⓐ(量程有0.6 A和3 A，内阻不计)；滑动变阻器RP(最大阻值100 Ω)；定值电阻R0(阻值10 Ω)；开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁(线圈电阻16 Ω)；导线若干。图甲(b)是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。 请完成下列实验操作和计算。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 请完成下列实验操作和计算。 (1)量程选择和电路连接。 ①由器材参数可得电路中的最大电流为_________A(结果保留2位有效数字)，为减小测量误差，电流表的量程选择0.6 A挡。 ②图甲(b)中已正确连接了部分电路。请在虚线框中完成RP、R0和Ⓐ间的实物图连线。 0.58　 见解析图　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (2)磁感应强度B和电流I关系测量。 ①将图甲(a)中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中的电流________，保护电路安全。 ②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S，此时Ⓐ的示数如图乙所示，读数为________A，分别记录测试仪示数B和I，断开S。 最小　 0.48　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 ③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。 ④图丙是根据部分实验数据描绘的B-I图线，其斜率为____mT/A(结果保留2位有效数字)。 (3)制动时间t测量。 利用图甲(b)所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。 30 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)①当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电路中的电流最大，则由闭合电路欧姆定律可知电路中的最大电流为Im＝≈0.58 A。②根据电路图连接实物图如图所示。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (2)①滑动变阻器的滑片置于b端，滑动变阻器连入电路的阻值最大，目的是使电路中的电流最小，保护电路安全。 ②由于电流表的量程选择0.6 A挡，则由题图乙可知其分度值为 0.02 A，所以题图乙电流表的读数为I＝0.4 A＋4×0.02 A＝0.48 A。 ④根据题图丙中图线可知，其斜率k＝ mT/A＝30 mT/A。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [典例11]　(2025·山东卷)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器T1、T2； 电阻箱R； 灯泡L(额定电压为6 V)； 交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2； 开关S1、S2，导线若干。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为12 V，闭合S1，调节电阻箱阻值，使V1示数为6.00 V，此时A1(量程为250 mA)示数如图乙所示，为______ mA，学生电源的输出功率为________ W。 200　 2.4　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合S2。调节T1、T2，使V2示数为6.00 V，此时A2示数为20 mA，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)A3示数为125 mA，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________ W。 100　 0.9 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)由题图乙可知A1的示数为I1＝200 mA，又学生电源的输出电压为12 V，由题图甲可知A1测量干路电流，则学生电源的输出功率为P低＝UI1＝2.4 W。 (2)电阻箱阻值不变，由P＝I2R可知低压输电时电阻箱消耗的功率与高压输电时电阻箱消耗的功率之比为＝100，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。 (3)高压输电时学生电源的输出功率为P高＝UI3＝1.5 W，则高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了ΔP＝P低－P高＝0.9 W。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 【教师备选资源】 1．用如图甲所示的电路测量一个量程为100 μA、内阻约为2 000 Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12 V，有两个电阻箱可选，R1(0～9 999.9 Ω)，R2(0～99 999.9 Ω)。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)RM应选________，RN应选________。 (2)根据电路图甲，请把实物连线图乙补充完整。 R1　 R2　 见解析图　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)下列操作顺序合理排列的是：___________。 ①将滑动变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值； ②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM的阻值； ③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； ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。 ①③②④　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (4)如图丙是RM调节后面板，则待测表头的内阻为___________，该测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 1 998.0 Ω　 小于　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后，某次测量指针指在图丁所示位置，则待测电压为________V。 (6)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的值，在滑动头P不变的情况下，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)。 1.28 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)根据半偏法的测量原理可知，当闭合开关S2之后，通过RN的电流应基本不变，就需要RN较大，对下方分压电路影响甚微，故RM应选R1，RN应选R2。 (2)按实验原理图依次连接实物电路，如图所示。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)闭合开关前，需要调节滑动变阻器滑动头，使测量电路分压最小，即滑动头P移至最左端，然后断开S2、闭合S1，使微安表达到满偏，接着闭合S2，保证滑动头P不动，调节RM，使微安表半偏，最后断开所有开关，拆除导线，整理器材。故合理的操作顺序是①③②④。 (4)根据半偏法的测量原理可知，读出的RM即是微安表的内阻，则由题图丙可知微安表的内阻为1 998.0 Ω。闭合S2后，相当于RM由无穷大变成有限值，RM的阻值变小，流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电流大于，故RM的阻值小于RA。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (5)按读数规则，微安表的示数为64 μA，按换算关系＝，可知待测电压为1.28 V。 (6)根据题意可得I(RA＋RN)＝RN＋·RA，得RA＝。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 2．小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响。所用器材有：干电池(电动势约1.5 V，内阻不计)2节；两量程电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ；量程0～15 V，内阻约15 kΩ)1个；滑动变阻器(最大阻值50 Ω)1个；定值电阻(阻值50 Ω)21个；开关1个及导线若干。实验电路如图1所示。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)电压表量程应选用_______ (选填“3 V”或“15 V”)。 (2)图2为该实验的实物电路。先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱_____(选填“B”“C”或“D”)连接，再闭合开关，开始实验。 3 V　 D　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压。某次测量时，电压表指针位置如图3所示，其示数为________V。根据测量数据作出电压U与被测电阻R的关系图线，如图4中实线所示。 1.50　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (4)在图1所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入电路的阻值为R1，定值电阻的总阻值为R2，当被测电阻为R时，其两端的电压U＝________(用E、R1、R2、R表示)，据此作出U-R理论图线如图4中虚线所示。小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小。 　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (5)分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小。小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因。你是否同意他的观点?请简要说明理由。 ______________________________________________________。 见解析 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)由于电源的电动势约为3 V，为了减小实验误差，电压表应选择较小量程，所以电压表的量程应选用3 V。 (2)为使接入电路的阻值最大，则电池盒上接线柱A应与滑动变阻器的接线柱D相连接。 (3)由电压表的读数规则可知题图3中电压表的示数为1.50 V。 (4)由题意可知电路的总电流I＝，根据欧姆定律，被测电阻R两端的电压U＝IR＝。 (5)不同意。当R较小时，电压表的内阻大，分流小；当R较大时，和电压表并联以外的电阻分压很小，电压表是否理想对电压表读数的影响不大。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 3．(2023·广东卷T12)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表mA(量程15 mA，内阻可忽略)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。 (1)电路连接 图甲为实验原理图。在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的________(选填“左”或“右”)端接线柱。 右　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (2)盐水电导率和温度的测量 ①测量并记录样品池内壁的长宽高。在样品池中注满待测盐水。 ②闭合开关S1，________开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为________mA。 ③________开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I2为________mA。 ④断开开关S1，测量并记录盐水的温度。 (3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为________Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。 断开　 40.0　 闭合　 60.0　 100 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)根据题图甲的电路图可知，R4一端的导线应接到R3的右端接线柱。 (2)②闭合开关S1，断开开关S2，毫安表的示数为10.0 mA， 则通过电阻R4的电流为 I4＝＝30 mA 则流过样品池的电流为 I1＝I3＋I4＝40.0 mA。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 ③闭合开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，则流过R4的电流为I'4＝＝45 mA 流过样品池的电流I2为 I2＝I'3＋I'4＝60.0 mA。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)设待测盐水的电阻为R0，根据闭合电路欧姆定律，开关S2断开时 E＝I1 开关S2闭合时 E＝I2 代入数据解得 R0＝100 Ω。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 4．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(a)所示，R1、R2、R3为电阻箱，RF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)。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是________Ω。 (2)适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，RF的阻值为________(用R1、R2、R3表示)。 1 000　 　 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (3)依次将0.5 g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小)，读出电压传感器示数U，所测数据如表所示： 次数 1 2 3 4 5 6 砝码质量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电压U/mV 0 57 115 168 220 280 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 根据表中数据在图(c)上描点，绘制U-m关系图线。 见解析图 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (4)完成前面三步的实验工作后，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F0，电压传感器示数为200 mV，则F0大小是________N(重力加速度取9.8 m/s2，保留2位有效数字)。 (5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为 200 mV，则F1 _______(选填“>”“＝”或“<”)F0。 0.018 > 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 [解析]　(1)由题图(b)可知，欧姆表读数为10×100 Ω＝1 000 Ω。 (2)电压传感器示数为0，则C、D两点电势相等，则＝，解得RF＝。 (3)U-m图像如图所示。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 (4)由(3)的解析图得U和m的关系式为U＝112m，当U＝200 mV时，m≈1.79 g，则F0＝mg≈0.018 N。 (5)可将C、D以外的电路等效为新的电源，C、D两点电压看作路端电压，因为换用非理想毫伏表后，当读数为200 mV时，实际上C、D间断路时(接理想毫伏表时)的电压大于200 mV，则在压力传感器上施加微小压力F1时，C、D间的电压大于在压力传感器上施加微小压力F0时C、D间的电压，结合U-m关系图线可知，F1>F0。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 突破点四 第19课时　电学实验及其创新 $