专题十四：电学实验 导学案 -2026届高考物理二轮复习备考

二轮复习 专题十四：电学实验（解析版） 01 考情分析 2 02知识构架 3 03题型突破 4 一、以测电阻为核心的实验 4 考向一：伏安法测电阻 金属丝电阻率 7 考向二：双安法 10 考向三：双伏法 11 考向四：等效替代法 14 考向五：半偏法 15 考向六：电桥法 19 二、以闭合电路为欧姆定律为核心的实验 29 考向一：多用电表的使用 31 考向二：伏安法测量电源电动势和内阻 33 考向三：伏阻法测量电源电动势 35 考向四：安阻法测量电源电动势和内阻 37 三、其他类型电学实验 46 考向一：传感器的应用 46 考向二：电容器充电、放电实验 47 考向三：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 48 考向四：二极管 51 04 自我提升 58 01 考情分析 往年命题规律 从近3年以来的高考命题来分析，电学实验属于必考考点之一，主要围绕实验原理、实验操作、数据分析和误差分析进行考查，结合现代科技创新场景，例如二极管、光敏电阻、热敏电阻等进行考查。 考点频次总结 考点 2025年 2024年 2023年 以测电阻为核心的实验 福建 ·高考真题 天津 ·高考真题 全国卷 ·高考真题 甘肃 ·高考真题 四川 ·高考真题 湖南 ·高考真题 陕晋青宁卷 ·高考真题 黑吉辽蒙 ·高考真题 浙江 ·高考真题 福建 ·高考真题 浙江 ·高考真题 江西 ·高考真题 山东 ·高考真题 湖南 ·高考真题 新疆河南 ·高考真题 江苏 ·高考真题 河北 ·高考真题 广东 ·高考真题 天津 ·高考真题 北京 ·高考真题 辽宁 ·高考真题 海南 ·高考真题 湖南 ·高考真题 全国甲卷 ·高考真题 全国乙卷 ·高考真题 浙江 ·高考真题 以闭合电路为欧姆定律为核心的实验 浙江 ·高考真题 湖北 ·高考真题 北京 ·高考真题 甘肃 ·高考真题 辽宁 ·高考真题 浙江 ·高考真题 其他类型实验 山东 ·高考真题 重庆 ·高考真题 重庆 ·高考真题 海南 ·高考真题 北京 ·高考真题 浙江 ·高考真题 福建 ·高考真题 山东 ·高考真题 新课标 ·高考真题 2026年向预测 2026年高考力学实验考查仍然是以测电阻为核心的实验和以闭合电路欧姆定律为核心的实验为主要考查对象，掌握其基本原理和创新情景，尝试从实验原理，数据处理，误差分析和实验创新几个角度进行理解和分析实验。并且需要关注一些其他类型的实验，例如电容器的充电放电，二极管，电磁继电器，变压器等。 素养目标 1.掌握实验的基本原理原理，实验的基本操作，提高数据处理和误差分析； 2.能从实验的基本原理整理得到实验创新的方案，减小实验误差。 核心能力 1.数据处理的能力，通过实验原理推导出实验的结果； 2.掌握误差分析的能力，从而提出减小误差的方案； 3.掌握函数应用能力，可以通过实验原理推导物理量之间的关系，从而求出所需的物理量。 02知识构架 03题型突破 一、以测电阻为核心的实验 【知识储备】 （一）电流表、电压表、电阻表的使用及读数 仪器 极性 量程选择 读数 电流表 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、比满偏刻度少的位置 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 电阻表 电流由电阻表的红色接线柱流入，黑色接线柱流出 使指针尽量指在表盘的中间位置左右 指针所指刻度值乘以相应挡位的倍率 （二）伏安法测电阻　金属丝电阻率的测量 伏安法测电阻 R测==Rx+RA>Rx，适合测量大电阻 R测==<Rx，适合测量小电阻 金属丝电阻率的测量 (视情况滑动变阻器 也可用限流式接法) 1.测电阻Rx= 2.测电阻率ρ，Rx=ρ，而S=，Rx=，联立得ρ= 测量元件的伏安特性 1.待测元件：线性元件(如电阻)；非线性元件(如二极管) 2.滑动变阻器采用分压式接法，使电压从0开始增大 3.若测量元件是二极管，在拐点附近(硅二极管0.5~0.7 V)电流明显增大，在此区域要密集测量，电压区间取小些 （三）测量电阻创新方案对比 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，可测得的内阻R2= 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= 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的读数即等于待测电阻的阻值 半偏法 测量电流表内阻 闭合S1，断开S2，调节R1使A表满偏；再闭合S2，只调节R2，使A表半偏(R1≫RA)，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 电桥法 调节电阻箱R3，灵敏电流计G的示数为0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 【必备能力】 （一）器材选择与电路设计能力 1.会选：电源、电表、滑动变阻器、定值电阻 2.会判： (1)电流表内接 / 外接 (2)滑动变阻器限流 / 分压 (3)电表量程是否合适 3.能画出：原理图 + 实物连线图 （二）数据处理能力 1.根据实验的原理推导实验中的电阻的表达式 2.根据实验原理判断实验的误差 （三）实验拓展与创新能力 1.能用基本实验原理做： (1)测未知电阻 (2)测电源电动势和内阻 (3)改装电表（电流表→电压表、扩量程） 2.能看懂新情景电学实验，迁移旧方法。 【考向预测】 考向一：伏安法测电阻 金属丝电阻率 （2026·贵州遵义·一模）有一长度为L电阻率为的圆柱形金属管（阻值约几欧姆），管内部中空，其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分的横截面积S，某实验小组设计了如下实验。所用实验器材为：例1 ①电流表A（量程为0.3A，内阻为）； ②电压表V（量程为3.0V，内阻约为）； ③滑动变阻器R（最大阻值为）； ④电源E（电动势为3V，内阻可忽略）； 待测金属管、开关S、导线若干。部分实验步骤如下： (1)先用螺旋测微器测量金属管的直径d，如图乙所示其读数为______mm。 (2)闭合开关S之前应把滑动变阻器滑片滑到最______端（选填“左”或“右”）；按图丙连接电路，电压表右端应连接______点（选填“M”或“N”）。 (3)该实验小组同学测得多组电压数据U和电流数据I，描绘出图像如图丁所示利用此电路图测得______（保留3位有效数字）；则金属管的中空截面积______。（用L、、d、表示） 【答案】(1)10.400 (2) 左 N (3) 5.93 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规律可知，该读数为 （2）[1]滑动变阻器采用分压式接法，为了确保电路安全，闭合开关S之前，需要使输出电压为零，即闭合开关S之前应把滑动变阻器滑片滑到最左端； [2]由于电流表内阻已知，实验可以进行精确测量，则按图丙连接电路，电压表右端应连接N点。 （3）[1]根据欧姆定律有 则有 根据图像有 解得 [2]根据电阻定律有 其中 解得 （2026·黑龙江哈尔滨·一模）图甲是测量某合金丝电阻率的原理图。变1-1 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径如图乙，其读数________mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与相等； (2)图丙中滑动变阻器上少了一根连线，请用笔画线代替导线在图中将电路连接完整，使得滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大______； (3)多次改变合金丝接入电路的长度，调节滑动变阻器的阻值，使电流表示数都为时记录电压表相应示数，作出图像如图丁。由此可算出该合金丝的电阻率为________（结果保留3位有效数字）：考虑到电流表不是理想表，这一因素是否会导致在上述电阻率的测量中产生系统误差？________（填“是”或“否”）。 【答案】(1)1.000 (2) (3) 否 【详解】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，合金丝的直径为1mm+ （2）滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大，连接实物图如图 （3）[1]图线的斜率为 根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 整理得 图线的斜率为 该合金丝的电阻率为 [2]若考虑电流表内阻的影响，则， 整理得 可知图像的斜率不变，若考虑电表内阻的影响，上述电阻率的测量值不变，不会产生系统误差。 考向二：双安法 （2026·云南·一模）某同学要测量一段金属丝的电阻率，可供选择的实验器材有：例2 A．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻r1约为2Ω） B．电流表A2（量程为0~3mA，内阻r2=100Ω） C．定值电阻R1=900Ω D．定值电阻R2=9900Ω E.滑动变阻器R3（0~20Ω，允许通过的最大电流为3A）； F.滑动变阻器R4（0~100Ω，允许通过的最大电流为3A）； G.电池E（电动势为3V，内阻很小）； H.开关S及若干导线。 (1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量时如图甲所示，读出该金属丝的直径d=______mm。 (2)该同学设计了如图乙所示的测量电路，滑动变阻器应选择_______（填“R3”或“R4”）；定值电阻R应选择_______（填“R1”或“R2”）；A处电流表应该选________（填“A1”或“A2”）。 (3)某次测量时，电流表A示数为2.40mA，电流表B示数为0.50A，则待测金属丝的电阻值为________Ω。（计算结果保留2位有效数字） (4)调节滑动变阻器，测得多组电流表A的示数和电流表B的示数，并作出图像如图丙所示，图像的斜率为k。测得金属丝的长度为L，定值电阻R和电流表A的总阻值用R0表示，可知该金属丝的电阻率ρ=________（用R0、d、k、L的字母表示） 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）螺旋测微器的精度为，可知金属丝的直径 （2）[1]滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器选用最大阻值较小的 [2][3]因题中没有提供电压表，故需要将电流表与定值电阻串联，改成一个电压表，其量程为 （3）电流表A示数为2.40mA，则对应的改装电压表的电压为 电流表B示数为0.50A，则待测金属丝的电阻值为 （4）由欧姆定律可知 解得 图像的斜率 解得 考向三：双伏法 （2025·陕西西安·一模）学校实验室购买了一捆铜导线（阻值约为50Ω），某同学想通过实验测定铜导线的电阻率。该同学首先用游标卡尺和米尺分别测得铜导线的直径为D，长度为L，再设计实验电路测出铜导线的电阻，从而确定导线的电阻率。实验室可供使用的器材有：例3 直流电源E：电动势E约为9V，内阻不计； 电压表：量程3V，内阻约9kΩ； 电压表：量程15V，内阻约50kΩ； 滑动变阻器R：最大阻值10Ω； 定值电阻：； 铜导线（阻值约为50Ω） 开关S、导线若干。 回答下列问题： (1)利用以上实验器材设计测量铜导线电阻的电路图，将其画在图中的线框内（标明每一个仪器对应的字母）； (2)若电压表、的读数分别用、表示，定值电阻用表示，则铜导线电阻的表达式为：______； (3)用直接测量的物理量的符号表示铜导线的电阻率表达式为______； (4)为了减小实验误差，该同学通过调节滑动变阻器，得到电压表、的多组读数。建立直角坐标系，采用描点法得到图像是过坐标原点的直线，如图所示。若测得直线的斜率为k，则铜导线电阻______。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）因滑动变阻器的最大电阻比铜导线小的多，故滑动变阻器用分压式接法，两只电压表用伏伏法测铜导线电阻，其中电压表直接与定值电阻并联，电压表测铜导线与定值电阻串联后的总电压，电路图如下 （2）根据串联电路的特点，铜导线电阻 （3）又据电阻定律 联立解得 （4）因图像中直线的斜率为 故 考向四：等效替代法 （2026·福建福州·二模）磁敏电阻是一种基于磁阻效应的电阻元件，可用于磁感应强度测量。某磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，某小组利用其特性设计了一款磁感应强度大小测量仪，电路图如图乙所示，提供的器材有：例4 A．磁敏电阻（工作范围为） B．电源（电动势为3V，内阻不计） C．电流表（量程为3.0mA，内阻不计） D．电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为） F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 (1)按照图乙所示连接实验电路________，定值电阻应选________（选填“”或“”） (2)按下列步骤标注表盘： ①闭合开关，然后将开关向端闭合，将电阻箱调为________，标记电流表此时指针对应的刻度线为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，依据图甲规律，将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向端闭合，测量仪即可正常使用。 (3)用标注好的磁场测量仪进行测量，若电流表的指针指在如图丙所示的位置，记录电流表示数为________mA，则此时对应磁感应强度为________T（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2)1300.0/1300 (3) 2.00 1.0 【详解】（1）[1]按照图乙所示连接实验电路如图所示： [2]当磁感应强度为零时，磁敏电阻的阻值为 为了保护电流表，定值电阻R的最小阻值为 故定值电阻应选。 （2）由图甲可知，当将电阻箱调为时，标记电流表此时指针对应的刻度线为1.5T。 （3）[1][2]由图丙可知，电流表的示数为，此时磁敏电阻的阻值为 由图甲可知待测磁场的磁感应强度为1.0T。 考向五：半偏法 （2026·湖南长沙·二模）在学校科技节上，高三（8）班探究小组计划用图示电路测定一枚灵敏电流计G的内阻。实验室提供的器材如下：例5 A．待测灵敏电流计G（满偏电流，内阻约为200Ω）； B．可调直流电源E（电动势范围0〜9.0V，内阻忽略不计）； C．滑动变阻器（最大阻值50kΩ）； D．滑动变阻器（最大阻值20Ω）； E．电阻箱R（阻值范围0〜9999Ω）； F．开关、及导线若干。 (1)实验中滑动变阻器应选用______（填器材前面的字母代号）； (2)小圆同学负责操作，步骤如下，请帮她补充完整： ①断开、闭合，调节滑动变阻器，使灵敏电流计满偏； ②保持滑片位置不变，闭合，调节R，在将灵敏电流计指针调至半偏时，发现指针难以对齐中间刻度线； ③继续调节R，使灵敏电流计指针指在满刻度的处，此时正好对齐刻度线，电阻箱读数为，则灵敏电流计内阻测量值______（用表示）。 (3)在复盘会上，针对“三分之一偏法”与“半偏法”产生的相对误差，组员们发生了激烈的争论，提出了三种观点（假定两种方法下读数均准确无误），其中正确的是______。 A．“三分之一偏法”误差小。因为接入的分流电阻小，并联电路的“等效内阻”更接近理想电流表“零电阻” B．“半偏法”误差小。相较“三分之一偏法”，该方法接入电阻箱后引起的电路总电阻变化小，对干路电流“恒流假设”影响小 C．两者相对误差一样大。虽然两种方法的偏转比例不同，但在相同的电路条件下，两者的相对误差与偏转多少无关 (4)指导老师点评：虽然本实验存在系统误差，但我们可以通过调整硬件参数将误差控制在允许范围内。随后老师给出灵敏电流计的实际内阻，并提出一项挑战任务：要求探究小组通过调节电动势，将本实验（采用“三分之一偏法”）的相对误差控制在1%以内。请你通过计算得出实验所需的电动势E至少为______V。（，注意计算结果保留一位小数） 【答案】(1)C (2) (3)C (4)6.1/6.0 【详解】（1）电源电动势最大为9V左右，由，知应选用50kΩ滑动变阻器C。 （2）读数为时，电阻箱分流，根据并联电压相等 得。 （3）观点A、B表述正确，但观点错误。误差的产生是由“电流冲击”和“分流比”共同决定的，推导可证明干路电流变化会被分流系数的改变所抵消，相对误差在理论上是相等的，与偏转角度无关。 证明如下：设偏转时，读数为，滑动变阻器阻值为，测量值为， ， 联立得 即证，与n无关。 （4）由 联立式得 由，有，分析知 （2025·安徽六安·模拟预测）一实验小组要测量电压表V1的内阻，实验室提供如下器材∶变5-1 A．待测电压表V1（量程为0~ 2V，内阻约2kΩ） B．标准电压表V2（量程为0~ 9V，内阻约4kΩ） C．滑动变阻器R1（阻值范围∶0~ 10Ω） D．定值电阻R2=20Ω E. 定值电阻R3 =5.0kΩ F. 直流电源（内阻约1Ω，电动势为12V） G. 开关、导线若干 (1)为使实验结果尽可能准确，除待测电压表、直流电源、滑动变阻器、开关和导线之外，该实验小组还选取了标准电压表V2和一个定值电阻，定值电阻选_______（填器材前面的序号）。 (2)某同学按所给的器材完成了电路设计，通过S2切换分压接法与限流接法。为确保各电表示数变化范围较大，测量时，开关S2应处于_____________状态。 (3)根据选用的器材，待测电压表V1的读数为U1，定值电阻阻值为R，标准电压表V2的读数为U2，由此得出，待测电压表内阻的表达式为______。 【答案】(1)E (2)闭合 (3) 【详解】（1）由题知，要测电压表V1的内阻，则需要测出V1的电压和电流，其电压即为V1的示数，但没有电流表，所以无法直接测出电流，故为使实验结果尽可能准确，需要将一定值电阻与V1串联起来分压，然后再与电压表V2并联，故需要大电阻才能满足分压的要求，故定值电阻应选E； （2）为确保电路安全，测量时，开关S2应处于闭合状态，则一开始测量电压表的示数可以从零开始变化，不会因为电压过大而烧坏仪器。 （3）根据串联电路电压关系，电压表V2示数为U2，则定值电阻R3两端电压为U2-U1，电流为 根据 解得 考向六：电桥法 （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。例6 (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) (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。 【直击真题】 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 2.（2025·全国卷·高考真题）用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 (1)利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则___________元件两端的电压，___________元件的电阻；将电流表外接，则___________流过元件的电流，___________元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） (2)图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是__________（选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图__________。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则___________（用和表示）。 【答案】(1) 大于 大于 大于 小于 (2) 非线性 减小 (3) 【详解】（1）[1][2]若将电流表内接，电流表与元件串联，电流表的示数为流过元件的真实电流，而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压，所以U大于元件两端的电压。根据可知，此时U偏大，I为真实值，所以大于元件的电阻。 [3][4]将电流表外接，电压表与元件并联，电压表的示数为元件两端的真实电压，而电流表测量的是通过电压表和元件的总电流，所以I大于流过元件的电流。根据可知，此时U为真实值，I偏大，所以小于元件的电阻。 （2）[1]根据线性元件与非线性原件的定义由图(a)可知，所测元件的伏安特性曲线不是直线，所以所测元件是非线性电阻元件。 [2]根据，在伏安特性曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，随着电流的增加，曲线某点与原点连线的斜率逐渐增大，其倒数逐渐减小，所以元件的电阻减小。 （3）[1]将电流表A1与Rx并联，再与电流表A2、定值电阻R0串联接入电路。电路图如图所示 [2]根据并联电路电压相等有 可得 3.（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是的电阻。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“”位置。      ②把选择开关旋转到“”位置。 ③将红表笔和黑表笔接触。               ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。 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、满偏电流为的表头改装为量程的电压表，需要_________（填“串联”或“并联”）一个_________的电阻。 (3)如图，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻及一个电阻（）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 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，电阻处于_________之间。（填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”） 【答案】(1)B (2) 串联 (3) 2和3 1和4 1和2 【详解】（1）要测量一个阻值约为的电阻，需要选择电阻“”挡，即把选择开关旋转到“”位置，后将红表笔和黑表笔短接，然后调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零。 故选B。 （2）[1][2]将表头改装为电压表需要串联一个电阻，串联电阻的阻值为 （3）[1][2][3]用电压表进行测量，电源两端电压最大，可知直流电源E处于2和3之间；接1和2、3和4时电压表示数为0，接1和4时电压表有示数，则1和2、3和4之间为电阻，电容器在1和4之间；接1和3时电压表示数比接2和4时小，则1和2之间的电阻阻值比3和4之间的大，即1和2之间电阻为，3和4之间电阻为。 4.（2025·福建·高考真题）某实验小组基于“等效替代法”设计了如图（a）所示的电路用于电阻测量。使用的器材有：电源E（电动势3V），电流表A（量程30mA），定值电阻（阻值均为），定值电阻（阻值），滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5 A），带标尺的滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5A），选择开关，单刀开关，待测电阻（阻值小于），导线若干。 (1)按照图（a），将图（b）中的实物连线补充完整________； (2)将鳄鱼夹a、b短接，滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处，打在位置1。接通，调节滑动变阻器，电流表指针指在图（c）所示的位置，记录电流表示数________mA，此示数作为本次实验的电流定标值； (3)断开、，用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通，将依次打在位置1、2，发现电流表示数均小于定标值I；打到位置3时，电流表示数大于定标值I，由此确定的阻值范围为________．（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）； (4)将重新打在位置________（填“1”“2”或“3”），向左调节滑动变阻器的滑片，直到电流表指针重新回到定标值位置，此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理，可得的阻值为________； (5)以下因素可能影响测量结果的有________。（多选，填正确答案标号） A．电源存在内阻 B．电流表存在内阻 C．滑动变阻器读数有偏差 D．步骤（4）电流表指针未重新回到定标值位置 【答案】(1) (2)16.0/15.9/16.1 (3)100~200 (4) 2 145 (5)CD 【详解】（1）根据图（a）的实验电路图，需要将实物图中电流表负极、滑动变阻器与和之间用导线连接，如图所示。 （2）由图（c）可得，电流表量程30mA，最小刻度为1mA，指针指在16mA的位置上，需要估读到下一位，故电流表示数为16.0mA （3）通过分析电路及实验步骤，可知“等效替代法”测量原理就是在保证总电路电阻不变，用原电路减小的阻值等效替代待测电阻的阻值，进而测出待测电阻的阻值。 接通，开关接1，鳄鱼夹a、b短接，滑动变阻器为最大值，电路中、串联（总电阻为）；开关接2，有 可得 开关接3，有 可得 可得的阻值范围为 （4）[1]的阻值范围为，应将开关重新打在2的位置上。 [2]由电路图可知，开关打在2的位置时，原电路的阻值减小；当向左调节到标尺刻度读数为时，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 （5）AB．由实验原理可知，接入待测电阻后，通过调节使电流表指针重新回到定标值位置，来确保原电路减小的电阻值与相等，因此电源和电流表的内阻对实验没有影响。 故AB错误； CD．读数有偏差和电流表指针未重新回到定标值位置都将影响测量结果的准确性。 故CD正确。 故选CD。 5.（2023·湖南·高考真题）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，为电阻箱，为半导体薄膜压力传感器，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（b）所示，对应的读数是____; (2)适当调节，使电压传感器示数为0，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（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数，所测数据如下表所示： 次数 1 2 3 4 5 6 砝码质量 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电压 0 57 115 168 220 280 根据表中数据在图（c）上描点，绘制关系图线_____； (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，电压传感器示数为，则大小是_____（重力加速度取，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_____（填“>”“=”或“<”）． 【答案】(1)1000 (2) (3) (4)1.7×10-2 (5)> 【详解】（1）欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω （2）当电压传感器读数为零时，CD两点电势相等，即 即 解得 （3）绘出U-m图像如图 （4）由图像可知，当电压传感器的读数为200mV时，所放物体质量为1.75g，则 （5）可将CD以外的电路等效为新的电源，电动势E＇，内阻r＇，CD两点电压看作路端电压，因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大，此时电压传感器读数 当读数为U＇=200mV时，实际CD间断路（接理想电压传感器时）时的电压等于E＇大于200mV，则此时压力传感器的读数F1>F0。 二、以闭合电路为欧姆定律为核心的实验 【知识梳理】 （一）以闭合电路欧姆定律为核心的实验 用多用电表测量电学中的物理量 1.原理：闭合电路欧姆定律，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” 测量电源的电动势和内阻 伏安法 1.原理：U=E-Ir 2.误差来源：电压表的分流 3.误差分析：E测<E真，r测<r真(r测=) 伏安法 1.原理：U=E-Ir 2.误差来源：电流表的分压 3.误差分析：E测=E真，r测>r真(r测=r+RA) 伏阻法 1.原理：E=U+r 2.关系式：=·+ 3.误差分析：E测<E真，r测<r真(r测=) 安阻法 1.原理：E=IR+Ir 2.关系式：=·R+或R=E·-r 3.误差分析：E测=E真，r测>r真(r测=r+RA) 传感器 的应用 【必备能力】 （一）函数推导和图像应用能力 根据实验的原理推导出函数的基本表达式，再根据函数的截距、斜率判断出电源的电动势和内阻。 【考向预测】 考向一：多用电表的使用 （2026·安徽合肥·模拟预测）实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。完成下列填空：例7 (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先将多用电表选择开关置于欧姆挡“”位置，将红、黑表笔短接，调节__________（“欧姆调零旋钮”、“机械调零旋钮”），使指针指向零欧姆。再将多用电表的红表笔与待测电压表的______（填“正极”或“负极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“”“”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度设计如图（b）所示电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”）； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表V1、待测电压表V的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）； 【答案】(1) 欧姆调零旋钮 负极 ×100 1.6 (2) (3) 【详解】（1）[1]利用多用电表的欧姆挡测量电阻时，需要先选择合适的倍率，将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。 [2]按照欧姆表“红进黑出”的原则，电流从欧姆表的黑表笔流出，流入电压表的正接线柱，再从电压表的负接线柱流出，流入欧姆表的红表笔。 [3]由图（a）可知，欧姆表指针偏转较小，说明待测的电压表的内阻为大电阻，则倍率选择过小，故应选择欧姆挡“”的位置。 [4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为 （2）图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，最大阻值较小的滑动变阻器符合要求。 （3）图（b）所示的电路，通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同，为 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为 （2026·山东·一模）某实验室内，一多用电表的表盘如图1所示，表盘的中央刻度值为15，其内部电路如图2所示。已知表头的满偏电流，图2对应的倍率为“”。变7-1 (1)该多用电表所用电源的电动势______V，其中为______表笔（选填“红”或“黑”）。 (2)按照图3改装该多用电表的内部电路，使其具有两个倍率，分别是“”和“”。已知定值电阻，则定值电阻______。 (3)多用电表的电池使用一段时间后，电动势不变、内阻变大了，规范操作测量某电阻的阻值，其测量结果______（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。 【答案】(1) 1.5 黑 (2)90 (3)准确 【详解】（1）图2对应的多用电表内阻，因此电源电动势 又根据多用电表的电流“红进黑出”原理可知为红表笔，为黑表笔。 （2）由于改装后的倍率是“”和“”，对应的欧姆表内阻分别为和，相当于表头G和、一起改装的电流表的量程分别为100mA和10mA，且由图3知开关左侧接线柱对应的电流表量程更大，所以， 联立解得 （3）因为电动势没变，所以欧姆调零后：欧姆表满偏电流不变、内阻不变，故测量结果仍准确。 考向二：伏安法测量电源电动势和内阻 （2026·陕西西安·模拟预测）某小组测定一节干电池的电动势和内电阻，器材如下：例8 干电池一节（电动势约为1.5V）； 电压表V（量程为0~3V，内阻约为8kΩ）； 电流表A（量程为0~0.6A，内阻RA等于1Ω）； 滑动变阻器（最大阻值为20Ω）； 开关、导线若干。 （1）现提供图甲和图乙两种测量电路，要求尽量减小干电池内电阻的实验误差，应选择________（选填“甲”或“乙”）电路图。 （2）该组同学记录了若干组数据，并将对应点标在图中的坐标纸上，画出了U-I图线，如图丙所示。 （3）利用图像求得干电池的内电阻r=________Ω（结果均保留到小数点后两位）。 （4）若实验采用图甲所示的电路，则内阻测量的相对误差δ1=________。若实验采用图乙所示的电路，则内阻测量的相对误差δ2=________。（设电压表、电流表电阻分别为RV和RA，电源内阻为r，相对误差） 【答案】 乙 0.30 0 【详解】[1]由于电流表内阻已知，则电流表的分压可以确定，所以电流表应采用相对电源的内接法，即图乙； [2]根据闭合回路欧姆定律可得 结合图线可得， 所以 [3]若实验采用图甲所示的电路，根据等效电源法可得 所以 [4]若实验采用图乙所示的电路，由于电流表内阻已知，则电源内阻的测量值等于真实值，所以相对误差为 （2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）在寒假研究性学习活动中，某学习小组测量一款国产新能源汽车上电池小组件的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，是标值为5.0Ω的定值电阻。变8-1 (1)已知灵敏电流计G的满偏电流、内阻，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只阻值约为________Ω的定值电阻（结果保留2位有效数字） (2)调节滑动变阻器的滑片在不同位置，多次记录下对应的电压表的示数U和灵敏电流计的示数I，得到如图乙所示的图像，则电池的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留2位有效数字） (3)实验室中已有灯泡的伏安特性曲线如图丁所示。将该电池小组件和此规格三个完全相同的灯泡A、B、C连成电路，如图丙所示，当、、全闭合时，该电源的效率为________（结果保留2位有效数字） 【答案】(1)2.0 (2) 3.0 5.0 (3)15%/18%/16%/17% 【详解】（1）根据并联电路特点及欧姆定律可得 解得 （2）根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 所以，图线的纵截距为 斜率的绝对值为 解得 （3）设每个灯泡两端的电压为，通过灯泡的电流为，根据闭合电路欧姆定律可得 将此关系式，描绘在图丁中，如图所示 由图可知 则电源的效率为 考向三：伏阻法测量电源电动势 （2026·河北·一模）某实验小组用伏安法测一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：例9 A．被测干电池一节 B．电流表（量程为0～0.6A，内阻约为） C．电压表（量程为0～3V，内阻约为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E.开关、导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整。 (2)该实验小组连接好电路后进行实验，多次调节滑动变阻器，记录对应电流表、电压表的示数I、U，得到了如图乙所示的图像。根据图像可求得干电池的电动势和内阻，被测干电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留两位小数） (3)由于电流表不慎损坏，实验桌上还有一个电阻箱，该实验小组设计了如图丙所示的实验电路，多次改变电阻箱的阻值R，记录电压表的示数U，得到了如图丁所示的图像。且斜率为k、纵轴截距为b，则该干电池的电动势______，内阻______。（均选用k、b表示） 【答案】(1) (2) 1.48（相差不大均可） 0.80（相差不大均可） (3) 【详解】（1）因为干电池内阻约为零点几欧姆，远小于电压表内阻，因此采用相对电源的电流表外接法，电压表需要测量变阻器和电流表的电压，电路图如图 （2）[1]根据欧姆定律有① 因此图截距为，由图乙可知 [2]由①知图斜率为，取图乙中直线与网格交点重合的两个点（0.10，1.40）和（0.40，1.16），计算内阻 （3）[1][2]电压表示数 电流 联立解得 因此图像斜率 纵截距 推导出， 考向四：安阻法测量电源电动势和内阻 （2026·山东临沂·一模）某同学为了同时测量出蓄电池的电动势和内阻以及电流表的内阻，他设计了如图甲所示的电路，所用器材如下：例10 电流表（量程，内阻未知）； 电流表（量程，内阻约）； 定值电阻； 定值电阻； 电阻箱（阻值）； 蓄电池（电动势约为6V，内阻约）； 开关两个和导线若干。 (1)调节电阻箱到最大阻值，断开，闭合。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表和的示数及电阻箱的读数，该同学发现两表指针偏转角度总是相同，则的内阻为_________Ω（电流表、由相同表头改装）； (2)闭合开关，重新测量并记录了多组电流表读数与电阻箱阻值R，并作出图像如图乙，则电源的电动势为_________V，内阻为_________Ω（结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1)5 (2) 5.9 0.75/0.76 【详解】（1）电流表的量程0~120mA，电流表的量程0~0.6A；两表指针偏转角度总是相同，则两电流表示数的关系为 根据并联电路的电流特点可知 则 根据欧姆定律和并联电路的电压特点 解得电流表的内阻 （2）[1][2]闭合后，被短路，与串联后和并联： 支路电压 支路电流 总电流 根据闭合电路欧姆定律： 整理得的关系： 由图乙得：斜率 ，且，因此： 纵轴截距 代入得：r=0.76Ω （2026·山东济宁·模拟预测）某同学利用图甲所示电路通过下列操作来测定电源E1的电动势E1及内阻r1。已知图中电源E2的电动势E2 = 3.0V，内阻r2 = 1.2Ω。变10-1 (1)该同学把单刀双掷开关拨至a，多次适当调节电阻箱的阻值R，并记下对应的电流表示数I，计算出两者的乘积，记录在表格中。 ①根据记录数据，在坐标系里作出的的图像如图乙所示。 ②若不考虑电流表的内阻影响，依据图像可知电源的电动势E1 =________V，内阻r1 =________。（结果均保留一位小数） (2)该同学再次把单刀双掷开关拨至a，适当调节电阻箱的阻值，记下电流表示数I1，保证电阻箱R的阻值不变，再把单刀双掷开关拨至b，记下电流表示数I2，多次改变电阻箱的阻值，重复上述操作，依据记录的数据，作出的图像如图丙所示，根据这一图像及（1）分析可知，电源的内阻________，电流表的内阻rA=________。 【答案】(1) 2.0 2.0 (2) 1.2 0.8 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 即 结合图像可得， （2）[1][2]开关拨至a时有 即 同理当开关拨至b时有 联立可得 丙中图线的纵截距为零，则 根据（1）的测量原理可知，，所以 【直击真题】 1.（2025·湖北·高考真题）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： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)保护 (2) (3) 1.47 1.3 (4)有 【详解】（1）R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 （2）根据闭合电路欧姆定律 化简可得 （3）[1][2]结合上述有 结合图（b）有， 解得， （4）当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻 导致电源内阻测量值偏大，即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。 2.（2024·辽宁·高考真题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的_____。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 (2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势_____。 (3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻____（用和表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由图可知，应该置于端。 （2）对于电路图（a），根据闭合电路欧姆定律有 设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律 联立可得 整理可得 对于电路图（b），根据闭合电路欧姆定律有 结合欧姆定律和电阻定律 联立后整理 可知图线的纵轴截距 解得 （3）由题意可知 又 联立解得 3.（2022·湖北·高考真题）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。 （1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。 （2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。 R/Ω I/A /A-1 5.0 0.414 2.42 10.0 0.352 2.84 15.0 0.308 3.25 20.0 0.272 3.68 25.0 0.244 4.10 30.0 0.222 4.50 根据表中数据，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0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式____得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。 （3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______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。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 3.700/3.699/3.701 6.0 12 3.0 偏大 【详解】（1）[1]用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，其读数为 （2）（3）[2][3][4][5]由电路可知，当将S2置于位置1，闭合S1时 即 由图像可知 解得 解得 再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A，则 解得 根据 解得 （3）由（2）可知 （4）根据表达式 因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表由相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏大。 三、其他类型电学实验 【考向预测】 考向一：传感器的应用 （2026·广东梅州·一模）光照强度简称照度，反映光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（）。为了控制蔬菜大棚内的照度，农技人员对大棚设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于某阈值时，启动照明系统进行补光。例11 (1)为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图乙所示的多用电表进行测量。步骤如下： ①机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________（填“S”或“T”），直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②用可调照度的灯照射光敏电阻。某次测量中，指针指示如图丙所示，则光敏电阻的阻值________，并用照度传感器记录此时的照度值。 ③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。 表1  光敏电阻阻值与照度对应表 照度/ 65890 41570 30840 20760 16040 12070 10530 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 (2)图甲电路中，电源电动势，内阻不计。定值电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时，照明系统开始工作。现大棚内拟种植叶菜类蔬菜，农技人员设置照度阈值，当照度降低到时开始补光，电阻箱的阻值应调为________。 (3)当大棚内种植果菜类蔬菜时，需提高照度阈值，需要________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 【答案】(1) T /800.0 (2)1700 (3)减小 【详解】（1）[1]选择倍率后，需要将红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的欧姆调零旋钮T进行欧姆调零； [2]多用电表的读数为 （2）由表1可知，当照度时， 电流 根据欧姆定律，电阻箱接入的阻值 （3）由表1可知，光敏电阻阻值随照度的增大而减小。提高照度，光敏电阻减小，在电路中分得的电压减小，为了分得和没有提高照度阈值前相同的电压，需要提高其阻值在总电阻中的占比，因此需要减小电阻箱的阻值。 考向二：电容器充电、放电实验 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。例12 (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。 考向三：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 （25-26高三上·湖北·月考）某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。例13 (1)正确组装可拆变压器后，如图（a）所示，接入学生电源，选择合适的挡位，应使用多用电表的_______挡测量（选填“直流电压”或“交流电压”）。 (2)保持原线圈输入的电压一定，改变原、副线圈的匝数，测量副线圈上的电压，数据如下表所示。 组别 原线圈匝数 副线圈匝数 原线圏电压 副线圏电压 1 300 60 6.2 0.9 6.89 2 300 120 6.2 2.1 2.95 3 300 180 6.2 3.3 1.88 4 600 180 6.2 1.5 4.13 分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时，_______；分析第3、4组数据，大致可得出结论：原线圈电压和副线圈匝数不变时，原线圈匝数越少，副线圈电压越高。 (3)进一步分析实验数据，发现副线圈电压总比理论值小，其原因可能是_______。 (4)该同学找到了一只标有“220V/9V”的变压器，其上有a、b、c、d四个引出线头，且a、b引线比c、d引线粗，如图（b）所示。使用时，应该把引线_______接交流“220V”（选填“a、b”或“c、d”）。 【答案】(1)交流电压 (2)副线圈匝数越多，副线圈电压越高 (3)变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗 (4)c、d 【详解】（1）变压器原副线圈上都是交流电，则应使用多用电表的交流电压挡测量。 （2）分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时，副线圈匝数越多，副线圈电压越高； （3）进一步分析实验数据，发现副线圈电压总比理论值小，其原因可能是变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗； （4）因电压越低，则电流越大，导线越粗，可知应该把引线c、d接交流“220V”。 （2026·重庆沙坪坝·模拟预测）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4V，伏安特性曲线如图1），交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2，开关S1、S2，导线若干。部分实验步骤如下：变13-1 (1)模拟低压输电。按图2连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为4V，闭合，调节电阻箱阻值为40Ω，A1（量程为100mA）示数如图3所示，为______mA，学生电源的输出功率为______W（结果保留两位有效数字）。 (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4连接电路后闭合。若变压器处滑片上移，则电流表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。现调节T1、T2匝数比为1:4和4:1，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的______倍。（结果保留两位有效数字） 【答案】(1) 90 0.36 (2) 变大 1.4 【详解】（1）[1]根据电流表的分度值为2mA，可知该读数为 [2]输出电压为4V，电流为90mA，则学生电源的输出功率为 （2）[1]学生电源输出电压不变，仍然为U1=4V，在变压器处，根据电压匝数关系有 变压器处滑片上移时，增大，则增大。将变压器与灯泡等效为一个电阻，则等效电阻值 令通过A3的电流为I1，通过A2的电流为I2，则有 可知，变压器处滑片上移时，增大，由于学生电源输出功率 由于增大，增大，则电流表的示数I1变大。 [2]低压输电时，电阻箱的电流为 高压输电时，调节T1、T2匝数比为1:4和4:1，根据 解得 设T2原线圈电压为，电流为，副线圈电压为，电流为，则有 输电回路中 联立可得 如图 则灯泡电流为 电阻箱的电流为 则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的比值为 考向四：二极管 （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。例14 (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。 【直击高考】 1.（2024·北京·高考真题）用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是__________（填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 【答案】BC 【详解】A．本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误； B．本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确； C．由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N还是S有关，故C正确。 故选BC。 2.（2024·重庆·高考真题）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。 (1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测_____（电流、电压）仪器。 (2)接通电路并接通开关使电容器充电，当电压表示数最大时，电流表示数为_____。 (3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为_____（充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率_____W。 【答案】(1)电压 (2)0 (3) 放电 0.32 【详解】（1）位置②与电容器并联，为测电压仪器。 （2）电压表示数最大时，电容器充电完毕，电流表示数为零。 （3）[1]电容器放电时电压和电流都减小，图像逆向分析，该过程为电容器放电过程。 [2]电容器充电完毕后的电压等于电源电动势，大小为12V，由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V，由题图乙可知当U = 8V时，电流I = 40mA，电路中只有消耗电功率，则电阻R0消耗的功率为 3.（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。 （1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路； （2）滑动变阻器滑片先置于________（填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U； （3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为________V，此时发光元件的电阻为________Ω（结果保留3位有效数字）； （4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是：________________； （5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。_____ 【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 【详解】（2）[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了保护用电器，开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端，使测量部分电路两端电压为0； （3）[2]电压表量程为3V，分度值为0.1V，所以图（b）所示电压表示数为2.82V； [3]根据欧姆定律可知，发光元件的电阻为 （4）[4]根据欧姆定律可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压增大而减小； （5）[5]由图（c）可知，电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件，因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路，如图所示 4.（2025·重庆·高考真题）熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路（部分连线未完成）进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和_______（填“b”或“c”）处相连，理由是_____。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于_______（填“d”或“e”）端。 (2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为______s（保留3位有效数字）。 【答案】(1) 见解析 (2) 【详解】（1）[1][2]根据题意可知，组合体电阻不超过，相比较远小于数字毫伏表内阻，应采用数字毫安表外接法，即Q端应和处相连。 [3]滑动变阻器采用分压接法，闭合开关时，为了保护电表，滑动变阻器的滑片应置于端。 （2）根据题意，由闭合回路欧姆定律可知，衔铁被释放时，电动势为 停止加热时，热电偶受热产生的电动势最大，如图所示 由图可知，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为。 04 自我提升 1.（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。 2.2025·湖南·高考真题）车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 （1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为__________。 （2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表量程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接__________。 （3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率__________（用R、a、b、c表示）。 （4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。 （5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在__________两端（填“”或“”）。 （6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则__________（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 8000 见解析 大于 【详解】（1）[1]多用电表选择开关旋转到“”挡，故根据图1可知读数为； （2）[2]长方体导电水泥块样品的电阻，故采用电流表内接法；实验中要求滑动变阻器采用分压接法，故连接实物图如图 （3）[3]根据电阻定律 可知 （5）[4]根据图3可知压力越大电阻率越小，即电阻越小；回路中电流增加，电压增加，电压减小，而报警器在两端电压大于或等于时启动，故应将报警器并联在两端； （6）[5]电源电动势E减小，要使报警器启动，即两端电压要仍为3V，根据串联分压有 可知E减小需要R1更小，又因为F越大R1越小，可知F1需要大于F0。 3.（2025·浙江·高考真题）某同学研究半导体热敏电阻（其室温电阻约为几百欧姆）的阻值随温度规律，设计了如图所示电路。器材有：电源E（），电压表（），滑动变阻器R（A：“”或B：“”），电阻箱（），开关、导线若干。 (1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变，滑动变阻器选_____（选填“A”或“B”）； (2)正确连线，实验操作如下： ①滑动变阻器滑片P移到最左端，电阻箱调至合适阻值，合上开关； ②开关切换到a，调节滑片P使电压表示数为；再将开关切换到b，电阻箱调至，记录电压表示数、调温箱温度。则温度下_____（保留三位有效数字）： ③保持、滑片P位置和开关状态不变，升高调温箱温度，记录调温箱温度和相应电压表示数，得到不同温度下的阻值。 (3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变，给出另一种测量电阻的简要方案。 【答案】(1)A (2)157 (3)见解析 【详解】（1）要使得cd两端电压U0在实验中基本不变，则滑动变阻器应该选择阻值较小的A； （2）由电路可知 （3）题中滑片P位置保持不变，则电阻箱R1与热敏电阻Rt两端电压之和保持不变，先让S2接a，此时电压表读数为U，然后接b，读出电阻箱R1的读数和电压表读数U＇，当温度改变时，调整R1，使得R1两端的电压表U＇保持不变，因此可得 整理得 可得热敏电阻Rt的值。 4.（2024·海南·高考真题）用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干 (1)闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3V。在此过程中，电流表的示数_____（填选项标号） A．一直稳定在某一数值 B．先增大，后逐渐减小为零 C．先增大，后稳定在某一非零数值 (2)先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向_____（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8∶7，可求出_____（保留2位有效数字）。 【答案】(1)B (2) 【详解】（1）电容器充电过程中，当电路刚接通后，电流表示数从0增大某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0。 故选B。 （2）[1]根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向； [2]时可知此时电容器两端的电压为 电容器开始放电前两端电压为，根据图像与横轴围成的面积表示放电量可得间的放电量为 后到放电结束间放电量为 根据题意，解得 5.（2024·江西·高考真题）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。 （3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达____________（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度____________（填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为____________m。（保留两位有效数字） 【答案】 高 0.46 【详解】（2）[1]电源电动势为，故电压表量程选择；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下： （4）[2]根据电阻定律 故可得 得 [3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。 （5）[4]根据前面分析可知的水的电阻率为 故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，接入电压时，得 解得水管的长度至少应设计为 6.（2024·新疆河南·高考真题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）； (4)测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。 【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6 (2) a (3) (4)1.57 【详解】（1）[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项：将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。 故首先操作顺序为CAB。 [2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。 [3]读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“×100”的位置； [4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为 （2）[1]图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即； [2]为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。 （3）通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为 （4）测量得到，带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻 7.（2022·福建·高考真题）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。 （1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整_____。 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑到最左端位置 ②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ③将滑动变阻器滑到最左端位置 ④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ⑤分别作出两种情况所对应的和图像 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时_____V。 （4）根据测得数据，作出和图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势____________V，内阻____________Ω。（结果均保留两位小数） （5）由图丁可知____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。 （6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。 【答案】 见解析 1.30 1.80 2.50 接法Ⅱ 接法Ⅱ 【详解】（1）[1]根据图甲所示的电路图，实物连接如图所示 （3）[2]量程为的电压表分度值为，需要估读到分度值的下一位，由图丙可知电压表读数为 （4）[3]当单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电动势为的纵轴截距，则有 [4]当单刀双掷开关接2时，电压表示数为零时，电流表测量准确，由图像可知此时电路电流为，根据闭合电路欧姆定律可知 解得内阻为 （5）[5]由图丁可知图像的斜率为 解得 由图丁可知图像的斜率为 解得 可得 故接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值。 （6）[6]由电路图可知接法Ⅰ的误差来源是电流表的分压，接法Ⅱ的误差来源是电压表的分流，由于电源内阻较小，远小于电压表内阻，结合（5）问分析可知，若只能选择一种接法，应选择接法Ⅱ更合适。 8.（2025·广东·模拟预测）某实验小组想利用热敏电阻制作一个简易的温控报警器，当温度达到或超过60°C时，报警器会发出警报。具体操作如下： (1)测量热敏电阻在60°C时的阻值。已知该热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低。有以下实验器材和实验电路图可供选择。 A．电源E（电动势为15V，内阻不计） B．电流表A（量程为0.6A，内阻约5Ω） C．电压表V（量程为15V，内阻约4000Ω） D．滑动变阻器R1（最大电阻为10Ω，额定电流3.0A） E．滑动变阻器R2（最大电阻为500Ω，额定电流为1.0A） F．热敏电阻RL（60°C时阻值在20∼30Ω之间） G．电阻箱（0~999.9Ω） ①为了更准确测定阻值，滑动变阻器应选择_____（填仪器符号），电路图应选择____（选填“甲”或“乙”）。 ②利用加热装置对热敏电阻加热至60°C，保持温度不变，滑动滑动变阻器的滑片，得到电压表和电流表的多组数据，并画出了出I−U图像，由图像可得RL=_______Ω。（保留三位有效数字） (2)调试报警器。 ①按照图丁连接器材，已知报警器报警最低电流为0.02A，功率极小，电源为可调电源，内阻不计，调试时输出电压为3V。 ②在常温下，闭合开关S1，开关S2接通b，再将电阻箱的阻值调为_______Ω，然后滑动变阻器从c向d滑动，直至报警器发出警报，再将开关S2接通a，报警器调试完成。此步骤有三种滑动变阻器可供选择，应选择_______（选填“R3”、“R4”或“R5”，R3的最大阻值为50Ω，R4的最大阻值为100Ω，R5的最大阻值为200Ω，三者的额定电流都为1.0A） (3)实验中发现达到60°C时，报警器仍没发出警报，在排除仪器故障的前提下，为了保证准确发出警报，在调试中可采取哪些措施（请列举一条）。___________________________ 【答案】(1) R1 乙 25.0 (2) 25.0 R5 (3)调小滑动变阻器阻值或增大电源输出电压 【详解】（1）[1]为了方便调节，滑动变阻器选阻值范围小的R1。 [2]60°C时阻值在20~30Ω之间，所以 所以电流表采用外接法，测量较准确，故选乙图。 [3]通过画出的I−U图像可得 （2）[1]观察图乙，调试时，电阻箱的作用是用来等效60°C时的热敏电阻，故电阻箱的阻值要调成25Ω。 [2]电路中最大电阻 滑动变阻器的最大电阻 所以滑动变阻器应选择R5。 （3）实际调试中，电源有一定的内阻，故可采取调小滑动变阻器阻值或增大电源输出电压。 9.（2025·辽宁沈阳·模拟预测）某同学利用所学知识探究热敏电阻的阻值随温度变化的关系。器材如下：热敏电阻Rt，电源（电动势为E，内阻不计）、电阻箱3个（R1、R2、R3）、灵敏电流计、数字电压表、温度计、加热装置、开关、导线若干。 (1)实验步骤如下： ①按图（a）连接好电路，在A、B间接入灵敏电流计，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定，闭合开关； ②调节电阻箱R1、R2、R3，使灵敏电流计示数为零，则此时A、B两点电势____________（选填“相等”、“不相等”），电桥处于平衡状态，记录此时电阻箱R1、R2、R3的阻值分别为R10、R20、R30，则热敏电阻的阻值Rt=___________（用R10，R20，R30表示）。 (2)该同学发现当热敏电阻的阻值发生变化时，需要重新调节电桥平衡，操作繁琐，故重新设计了实验： ①将A、B间的灵敏电流计取下，改用数字电压表（可视为理想电表）测量A、B间电压UAB； ②保持R10、R20、R30不变，开启加热装置，缓慢升高到一定温度并保持不变，当电压表示数稳定，记录此时温度计示数t=52℃和电压表示数UAB=0.40V，若R10=R30=1000Ω、R20=1500Ω、E=6.0V，则热敏电阻的阻值Rt=__________Ω（结果保留3位有效数字）； ③重复上述实验，缓慢升高温度，每隔一定时间记录一次温度计的示数t和电压表的示数UAB； ④根据实验数据，算出热敏电阻的阻值Rt，绘制出热敏电阻阻值与温度的关系曲线如图（b）。 ⑤当温度从52℃升高少许后，电压表的示数将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1) 相等 (2) 增大 【详解】（1）[1]调节电阻箱R1、R2、R3，使灵敏电流计示数为零，此时电桥处于平衡状态，说明AB两点间电势相同，故电势差为零； [2]根据欧姆定律可得 化简得 （2）[1]由题意可知，设通过R1的电流为I1。通过我R3的电流为I2。根据并联电路电流的分配与电阻成反比的关系有 设电源负极的电势为零，A、B两点之间的电势差 根据欧姆定律 联立解得 [2]温度从52℃升高少许后，根据图像所示，热敏电阻值变小。根据欧姆定律可知，热敏电阻支路的电流变大。电阻R3两端电压变大，B点电势降低。由于电动势不变，电阻R1、R2不变。A点电势不变，则AB两点之间的电势差增大，电压表示数将增大。 10.（2024·广西·三模）气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。该气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图a所示（横轴为） (1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b所示电路。利用如下实验器材测甲醛浓度为时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势，内阻不计） B．电压表（量程，内阻约） C．毫安表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值） E.滑动变阻器（最大阻值） F.开关、导线若干 ①参照图a中的参数，滑动变阻器应选用__________（填“”或“”）； ②单刀双掷开关应接在__________（填“1”或“2”）； (2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，则此时气敏电阻的阻值为__________（保留2位有效数字）。 (3)已知国家室内甲醛浓度标准是。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标。 电源电动势为（内阻不计），电路中、分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为，即发光二极管两端电压时点亮，绿色发光二极管的启动电压为，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻和中，__________是定值电阻，其阻值为__________。 【答案】(1) 1 (2)1.5 (3) 3.9 【详解】（1）[1]根据图b可知，滑动变阻器采用了分压接法，为了调节方便，则滑动变阻器应该选择最大阻值较小的。 [2]由图a可知，甲醛浓度为的气敏电阻的阻值 由于，因此电流表应采用内接法，即开关接到1。 （2）根据欧姆定律可得气敏电阻阻值为 （3）[1]、串联，当甲醛浓度升高，气敏电阻的阻值增大时，红色发光二极管两端电压升高，所以为气敏电阻，为定值电阻。 [2]根据电阻与电压成正比，有 红色发光二极管处于点亮的临界状态，由图a可知时，气敏电阻的阻值，故可得 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 二轮复习 专题十四：电学实验（原卷版） 01 考情分析 2 02知识构架 3 03题型突破 4 一、以测电阻为核心的实验 4 考向一：伏安法测电阻 金属丝电阻率 7 考向二：双安法 8 考向三：双伏法 9 考向四：等效替代法 10 考向五：半偏法 11 考向六：电桥法 13 二、以闭合电路为欧姆定律为核心的实验 19 考向一：多用电表的使用 20 考向二：伏安法测量电源电动势和内阻 22 考向三：伏阻法测量电源电动势 23 考向四：安阻法测量电源电动势和内阻 24 三、其他类型电学实验 28 考向一：传感器的应用 28 考向二：电容器充电、放电实验 29 考向三：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 30 考向四：二极管 31 04 自我提升 36 01 考情分析 往年命题规律 从近3年以来的高考命题来分析，电学实验属于必考考点之一，主要围绕实验原理、实验操作、数据分析和误差分析进行考查，结合现代科技创新场景，例如二极管、光敏电阻、热敏电阻等进行考查。 考点频次总结 考点 2025年 2024年 2023年 以测电阻为核心的实验 福建 ·高考真题 天津 ·高考真题 全国卷 ·高考真题 甘肃 ·高考真题 四川 ·高考真题 湖南 ·高考真题 陕晋青宁卷 ·高考真题 黑吉辽蒙 ·高考真题 浙江 ·高考真题 福建 ·高考真题 浙江 ·高考真题 江西 ·高考真题 山东 ·高考真题 湖南 ·高考真题 新疆河南 ·高考真题 江苏 ·高考真题 河北 ·高考真题 广东 ·高考真题 天津 ·高考真题 北京 ·高考真题 辽宁 ·高考真题 海南 ·高考真题 湖南 ·高考真题 全国甲卷 ·高考真题 全国乙卷 ·高考真题 浙江 ·高考真题 以闭合电路为欧姆定律为核心的实验 浙江 ·高考真题 湖北 ·高考真题 北京 ·高考真题 甘肃 ·高考真题 辽宁 ·高考真题 浙江 ·高考真题 其他类型实验 山东 ·高考真题 重庆 ·高考真题 重庆 ·高考真题 海南 ·高考真题 北京 ·高考真题 浙江 ·高考真题 福建 ·高考真题 山东 ·高考真题 新课标 ·高考真题 2026年向预测 2026年高考力学实验考查仍然是以测电阻为核心的实验和以闭合电路欧姆定律为核心的实验为主要考查对象，掌握其基本原理和创新情景，尝试从实验原理，数据处理，误差分析和实验创新几个角度进行理解和分析实验。并且需要关注一些其他类型的实验，例如电容器的充电放电，二极管，电磁继电器，变压器等。 素养目标 1.掌握实验的基本原理原理，实验的基本操作，提高数据处理和误差分析； 2.能从实验的基本原理整理得到实验创新的方案，减小实验误差。 核心能力 1.数据处理的能力，通过实验原理推导出实验的结果； 2.掌握误差分析的能力，从而提出减小误差的方案； 3.掌握函数应用能力，可以通过实验原理推导物理量之间的关系，从而求出所需的物理量。 02知识构架 03题型突破 一、以测电阻为核心的实验 【知识储备】 （一）电流表、电压表、电阻表的使用及读数 仪器 极性 量程选择 读数 电流表 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、比满偏刻度少的位置 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 电阻表 电流由电阻表的红色接线柱流入，黑色接线柱流出 使指针尽量指在表盘的中间位置左右 指针所指刻度值乘以相应挡位的倍率 （二）伏安法测电阻　金属丝电阻率的测量 伏安法测电阻 R测==Rx+RA>Rx，适合测量大电阻 R测==<Rx，适合测量小电阻 金属丝电阻率的测量 (视情况滑动变阻器 也可用限流式接法) 1.测电阻Rx= 2.测电阻率ρ，Rx=ρ，而S=，Rx=，联立得ρ= 测量元件的伏安特性 1.待测元件：线性元件(如电阻)；非线性元件(如二极管) 2.滑动变阻器采用分压式接法，使电压从0开始增大 3.若测量元件是二极管，在拐点附近(硅二极管0.5~0.7 V)电流明显增大，在此区域要密集测量，电压区间取小些 （三）测量电阻创新方案对比 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，可测得的内阻R2= 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= 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的读数即等于待测电阻的阻值 半偏法 测量电流表内阻 闭合S1，断开S2，调节R1使A表满偏；再闭合S2，只调节R2，使A表半偏(R1≫RA)，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 电桥法 调节电阻箱R3，灵敏电流计G的示数为0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 【必备能力】 （一）器材选择与电路设计能力 1.会选：电源、电表、滑动变阻器、定值电阻 2.会判： (1)电流表内接 / 外接 (2)滑动变阻器限流 / 分压 (3)电表量程是否合适 3.能画出：原理图 + 实物连线图 （二）数据处理能力 1.根据实验的原理推导实验中的电阻的表达式 2.根据实验原理判断实验的误差 （三）实验拓展与创新能力 1.能用基本实验原理做： (1)测未知电阻 (2)测电源电动势和内阻 (3)改装电表（电流表→电压表、扩量程） 2.能看懂新情景电学实验，迁移旧方法。 【考向预测】 考向一：伏安法测电阻 金属丝电阻率 （2026·贵州遵义·一模）有一长度为L电阻率为的圆柱形金属管（阻值约几欧姆），管内部中空，其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分的横截面积S，某实验小组设计了如下实验。所用实验器材为：例1 ①电流表A（量程为0.3A，内阻为）； ②电压表V（量程为3.0V，内阻约为）； ③滑动变阻器R（最大阻值为）； ④电源E（电动势为3V，内阻可忽略）； 待测金属管、开关S、导线若干。部分实验步骤如下： (1)先用螺旋测微器测量金属管的直径d，如图乙所示其读数为______mm。 (2)闭合开关S之前应把滑动变阻器滑片滑到最______端（选填“左”或“右”）；按图丙连接电路，电压表右端应连接______点（选填“M”或“N”）。 (3)该实验小组同学测得多组电压数据U和电流数据I，描绘出图像如图丁所示利用此电路图测得______（保留3位有效数字）；则金属管的中空截面积______。（用L、、d、表示） （2026·黑龙江哈尔滨·一模）图甲是测量某合金丝电阻率的原理图。变1-1 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径如图乙，其读数________mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与相等； (2)图丙中滑动变阻器上少了一根连线，请用笔画线代替导线在图中将电路连接完整，使得滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大______； (3)多次改变合金丝接入电路的长度，调节滑动变阻器的阻值，使电流表示数都为时记录电压表相应示数，作出图像如图丁。由此可算出该合金丝的电阻率为________（结果保留3位有效数字）：考虑到电流表不是理想表，这一因素是否会导致在上述电阻率的测量中产生系统误差？________（填“是”或“否”）。 考向二：双安法 （2026·云南·一模）某同学要测量一段金属丝的电阻率，可供选择的实验器材有：例2 A．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻r1约为2Ω） B．电流表A2（量程为0~3mA，内阻r2=100Ω） C．定值电阻R1=900Ω D．定值电阻R2=9900Ω E.滑动变阻器R3（0~20Ω，允许通过的最大电流为3A）； F.滑动变阻器R4（0~100Ω，允许通过的最大电流为3A）； G.电池E（电动势为3V，内阻很小）； H.开关S及若干导线。 (1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量时如图甲所示，读出该金属丝的直径d=______mm。 (2)该同学设计了如图乙所示的测量电路，滑动变阻器应选择_______（填“R3”或“R4”）；定值电阻R应选择_______（填“R1”或“R2”）；A处电流表应该选________（填“A1”或“A2”）。 (3)某次测量时，电流表A示数为2.40mA，电流表B示数为0.50A，则待测金属丝的电阻值为________Ω。（计算结果保留2位有效数字） (4)调节滑动变阻器，测得多组电流表A的示数和电流表B的示数，并作出图像如图丙所示，图像的斜率为k。测得金属丝的长度为L，定值电阻R和电流表A的总阻值用R0表示，可知该金属丝的电阻率ρ=________（用R0、d、k、L的字母表示） 考向三：双伏法 （2025·陕西西安·一模）学校实验室购买了一捆铜导线（阻值约为50Ω），某同学想通过实验测定铜导线的电阻率。该同学首先用游标卡尺和米尺分别测得铜导线的直径为D，长度为L，再设计实验电路测出铜导线的电阻，从而确定导线的电阻率。实验室可供使用的器材有：例3 直流电源E：电动势E约为9V，内阻不计； 电压表：量程3V，内阻约9kΩ； 电压表：量程15V，内阻约50kΩ； 滑动变阻器R：最大阻值10Ω； 定值电阻：； 铜导线（阻值约为50Ω） 开关S、导线若干。 回答下列问题： (1)利用以上实验器材设计测量铜导线电阻的电路图，将其画在图中的线框内（标明每一个仪器对应的字母）； (2)若电压表、的读数分别用、表示，定值电阻用表示，则铜导线电阻的表达式为：______； (3)用直接测量的物理量的符号表示铜导线的电阻率表达式为______； (4)为了减小实验误差，该同学通过调节滑动变阻器，得到电压表、的多组读数。建立直角坐标系，采用描点法得到图像是过坐标原点的直线，如图所示。若测得直线的斜率为k，则铜导线电阻______。 考向四：等效替代法 （2026·福建福州·二模）磁敏电阻是一种基于磁阻效应的电阻元件，可用于磁感应强度测量。某磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，某小组利用其特性设计了一款磁感应强度大小测量仪，电路图如图乙所示，提供的器材有：例4 A．磁敏电阻（工作范围为） B．电源（电动势为3V，内阻不计） C．电流表（量程为3.0mA，内阻不计） D．电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为） F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 (1)按照图乙所示连接实验电路________，定值电阻应选________（选填“”或“”） (2)按下列步骤标注表盘： ①闭合开关，然后将开关向端闭合，将电阻箱调为________，标记电流表此时指针对应的刻度线为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，依据图甲规律，将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向端闭合，测量仪即可正常使用。 (3)用标注好的磁场测量仪进行测量，若电流表的指针指在如图丙所示的位置，记录电流表示数为________mA，则此时对应磁感应强度为________T（结果保留两位有效数字）。 考向五：半偏法 （2026·湖南长沙·二模）在学校科技节上，高三（8）班探究小组计划用图示电路测定一枚灵敏电流计G的内阻。实验室提供的器材如下：例5 A．待测灵敏电流计G（满偏电流，内阻约为200Ω）； B．可调直流电源E（电动势范围0〜9.0V，内阻忽略不计）； C．滑动变阻器（最大阻值50kΩ）； D．滑动变阻器（最大阻值20Ω）； E．电阻箱R（阻值范围0〜9999Ω）； F．开关、及导线若干。 (1)实验中滑动变阻器应选用______（填器材前面的字母代号）； (2)小圆同学负责操作，步骤如下，请帮她补充完整： ①断开、闭合，调节滑动变阻器，使灵敏电流计满偏； ②保持滑片位置不变，闭合，调节R，在将灵敏电流计指针调至半偏时，发现指针难以对齐中间刻度线； ③继续调节R，使灵敏电流计指针指在满刻度的处，此时正好对齐刻度线，电阻箱读数为，则灵敏电流计内阻测量值______（用表示）。 (3)在复盘会上，针对“三分之一偏法”与“半偏法”产生的相对误差，组员们发生了激烈的争论，提出了三种观点（假定两种方法下读数均准确无误），其中正确的是______。 A．“三分之一偏法”误差小。因为接入的分流电阻小，并联电路的“等效内阻”更接近理想电流表“零电阻” B．“半偏法”误差小。相较“三分之一偏法”，该方法接入电阻箱后引起的电路总电阻变化小，对干路电流“恒流假设”影响小 C．两者相对误差一样大。虽然两种方法的偏转比例不同，但在相同的电路条件下，两者的相对误差与偏转多少无关 (4)指导老师点评：虽然本实验存在系统误差，但我们可以通过调整硬件参数将误差控制在允许范围内。随后老师给出灵敏电流计的实际内阻，并提出一项挑战任务：要求探究小组通过调节电动势，将本实验（采用“三分之一偏法”）的相对误差控制在1%以内。请你通过计算得出实验所需的电动势E至少为______V。（，注意计算结果保留一位小数） （2025·安徽六安·模拟预测）一实验小组要测量电压表V1的内阻，实验室提供如下器材∶变5-1 A．待测电压表V1（量程为0~ 2V，内阻约2kΩ） B．标准电压表V2（量程为0~ 9V，内阻约4kΩ） C．滑动变阻器R1（阻值范围∶0~ 10Ω） D．定值电阻R2=20Ω E. 定值电阻R3 =5.0kΩ F. 直流电源（内阻约1Ω，电动势为12V） G. 开关、导线若干 (1)为使实验结果尽可能准确，除待测电压表、直流电源、滑动变阻器、开关和导线之外，该实验小组还选取了标准电压表V2和一个定值电阻，定值电阻选_______（填器材前面的序号）。 (2)某同学按所给的器材完成了电路设计，通过S2切换分压接法与限流接法。为确保各电表示数变化范围较大，测量时，开关S2应处于_____________状态。 (3)根据选用的器材，待测电压表V1的读数为U1，定值电阻阻值为R，标准电压表V2的读数为U2，由此得出，待测电压表内阻的表达式为______。 考向六：电桥法 （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。例6 (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。 【直击真题】 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___________。 2.（2025·全国卷·高考真题）用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 (1)利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则___________元件两端的电压，___________元件的电阻；将电流表外接，则___________流过元件的电流，___________元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） (2)图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是__________（选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图__________。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则___________（用和表示）。 3.（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是的电阻。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“”位置。      ②把选择开关旋转到“”位置。 ③将红表笔和黑表笔接触。               ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。 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、满偏电流为的表头改装为量程的电压表，需要_________（填“串联”或“并联”）一个_________的电阻。 (3)如图，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻及一个电阻（）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 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，电阻处于_________之间。（填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”） 4.（2025·福建·高考真题）某实验小组基于“等效替代法”设计了如图（a）所示的电路用于电阻测量。使用的器材有：电源E（电动势3V），电流表A（量程30mA），定值电阻（阻值均为），定值电阻（阻值），滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5 A），带标尺的滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5A），选择开关，单刀开关，待测电阻（阻值小于），导线若干。 (1)按照图（a），将图（b）中的实物连线补充完整________； (2)将鳄鱼夹a、b短接，滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处，打在位置1。接通，调节滑动变阻器，电流表指针指在图（c）所示的位置，记录电流表示数________mA，此示数作为本次实验的电流定标值； (3)断开、，用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通，将依次打在位置1、2，发现电流表示数均小于定标值I；打到位置3时，电流表示数大于定标值I，由此确定的阻值范围为________．（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）； (4)将重新打在位置________（填“1”“2”或“3”），向左调节滑动变阻器的滑片，直到电流表指针重新回到定标值位置，此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理，可得的阻值为________； (5)以下因素可能影响测量结果的有________。（多选，填正确答案标号） A．电源存在内阻 B．电流表存在内阻 C．滑动变阻器读数有偏差 D．步骤（4）电流表指针未重新回到定标值位置 5.（2023·湖南·高考真题）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，为电阻箱，为半导体薄膜压力传感器，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（b）所示，对应的读数是____; (2)适当调节，使电压传感器示数为0，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（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数，所测数据如下表所示： 次数 1 2 3 4 5 6 砝码质量 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电压 0 57 115 168 220 280 根据表中数据在图（c）上描点，绘制关系图线_____； (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，电压传感器示数为，则大小是_____（重力加速度取，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_____（填“>”“=”或“<”）． 二、以闭合电路为欧姆定律为核心的实验 【知识梳理】 （一）以闭合电路欧姆定律为核心的实验 用多用电表测量电学中的物理量 1.原理：闭合电路欧姆定律，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” 测量电源的电动势和内阻 伏安法 1.原理：U=E-Ir 2.误差来源：电压表的分流 3.误差分析：E测<E真，r测<r真(r测=) 伏安法 1.原理：U=E-Ir 2.误差来源：电流表的分压 3.误差分析：E测=E真，r测>r真(r测=r+RA) 伏阻法 1.原理：E=U+r 2.关系式：=·+ 3.误差分析：E测<E真，r测<r真(r测=) 安阻法 1.原理：E=IR+Ir 2.关系式：=·R+或R=E·-r 3.误差分析：E测=E真，r测>r真(r测=r+RA) 传感器 的应用 【必备能力】 （一）函数推导和图像应用能力 根据实验的原理推导出函数的基本表达式，再根据函数的截距、斜率判断出电源的电动势和内阻。 【考向预测】 考向一：多用电表的使用 （2026·安徽合肥·模拟预测）实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。完成下列填空：例7 (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先将多用电表选择开关置于欧姆挡“”位置，将红、黑表笔短接，调节__________（“欧姆调零旋钮”、“机械调零旋钮”），使指针指向零欧姆。再将多用电表的红表笔与待测电压表的______（填“正极”或“负极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“”“”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度设计如图（b）所示电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”）； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表V1、待测电压表V的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）； （2026·山东·一模）某实验室内，一多用电表的表盘如图1所示，表盘的中央刻度值为15，其内部电路如图2所示。已知表头的满偏电流，图2对应的倍率为“”。变7-1 (1)该多用电表所用电源的电动势______V，其中为______表笔（选填“红”或“黑”）。 (2)按照图3改装该多用电表的内部电路，使其具有两个倍率，分别是“”和“”。已知定值电阻，则定值电阻______。 (3)多用电表的电池使用一段时间后，电动势不变、内阻变大了，规范操作测量某电阻的阻值，其测量结果______（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。 考向二：伏安法测量电源电动势和内阻 （2026·陕西西安·模拟预测）某小组测定一节干电池的电动势和内电阻，器材如下：例8 干电池一节（电动势约为1.5V）； 电压表V（量程为0~3V，内阻约为8kΩ）； 电流表A（量程为0~0.6A，内阻RA等于1Ω）； 滑动变阻器（最大阻值为20Ω）； 开关、导线若干。 （1）现提供图甲和图乙两种测量电路，要求尽量减小干电池内电阻的实验误差，应选择________（选填“甲”或“乙”）电路图。 （2）该组同学记录了若干组数据，并将对应点标在图中的坐标纸上，画出了U-I图线，如图丙所示。 （3）利用图像求得干电池的内电阻r=________Ω（结果均保留到小数点后两位）。 （4）若实验采用图甲所示的电路，则内阻测量的相对误差δ1=________。若实验采用图乙所示的电路，则内阻测量的相对误差δ2=________。（设电压表、电流表电阻分别为RV和RA，电源内阻为r，相对误差） （2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）在寒假研究性学习活动中，某学习小组测量一款国产新能源汽车上电池小组件的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，是标值为5.0Ω的定值电阻。变8-1 (1)已知灵敏电流计G的满偏电流、内阻，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只阻值约为________Ω的定值电阻（结果保留2位有效数字） (2)调节滑动变阻器的滑片在不同位置，多次记录下对应的电压表的示数U和灵敏电流计的示数I，得到如图乙所示的图像，则电池的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留2位有效数字） (3)实验室中已有灯泡的伏安特性曲线如图丁所示。将该电池小组件和此规格三个完全相同的灯泡A、B、C连成电路，如图丙所示，当、、全闭合时，该电源的效率为________（结果保留2位有效数字） 考向三：伏阻法测量电源电动势 （2026·河北·一模）某实验小组用伏安法测一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：例9 A．被测干电池一节 B．电流表（量程为0～0.6A，内阻约为） C．电压表（量程为0～3V，内阻约为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E.开关、导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整。 (2)该实验小组连接好电路后进行实验，多次调节滑动变阻器，记录对应电流表、电压表的示数I、U，得到了如图乙所示的图像。根据图像可求得干电池的电动势和内阻，被测干电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留两位小数） (3)由于电流表不慎损坏，实验桌上还有一个电阻箱，该实验小组设计了如图丙所示的实验电路，多次改变电阻箱的阻值R，记录电压表的示数U，得到了如图丁所示的图像。且斜率为k、纵轴截距为b，则该干电池的电动势______，内阻______。（均选用k、b表示） 考向四：安阻法测量电源电动势和内阻 （2026·山东临沂·一模）某同学为了同时测量出蓄电池的电动势和内阻以及电流表的内阻，他设计了如图甲所示的电路，所用器材如下：例10 电流表（量程，内阻未知）； 电流表（量程，内阻约）； 定值电阻； 定值电阻； 电阻箱（阻值）； 蓄电池（电动势约为6V，内阻约）； 开关两个和导线若干。 (1)调节电阻箱到最大阻值，断开，闭合。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表和的示数及电阻箱的读数，该同学发现两表指针偏转角度总是相同，则的内阻为_________Ω（电流表、由相同表头改装）； (2)闭合开关，重新测量并记录了多组电流表读数与电阻箱阻值R，并作出图像如图乙，则电源的电动势为_________V，内阻为_________Ω（结果均保留2位有效数字）。 （2026·山东济宁·模拟预测）某同学利用图甲所示电路通过下列操作来测定电源E1的电动势E1及内阻r1。已知图中电源E2的电动势E2 = 3.0V，内阻r2 = 1.2Ω。变10-1 (1)该同学把单刀双掷开关拨至a，多次适当调节电阻箱的阻值R，并记下对应的电流表示数I，计算出两者的乘积，记录在表格中。 ①根据记录数据，在坐标系里作出的的图像如图乙所示。 ②若不考虑电流表的内阻影响，依据图像可知电源的电动势E1 =________V，内阻r1 =________。（结果均保留一位小数） (2)该同学再次把单刀双掷开关拨至a，适当调节电阻箱的阻值，记下电流表示数I1，保证电阻箱R的阻值不变，再把单刀双掷开关拨至b，记下电流表示数I2，多次改变电阻箱的阻值，重复上述操作，依据记录的数据，作出的图像如图丙所示，根据这一图像及（1）分析可知，电源的内阻________，电流表的内阻rA=________。 【直击真题】 1.（2025·湖北·高考真题）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： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 2.（2024·辽宁·高考真题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的_____。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 (2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势_____。 (3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻____（用和表示）。 3.（2022·湖北·高考真题）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。 （1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。 （2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。 R/Ω I/A /A-1 5.0 0.414 2.42 10.0 0.352 2.84 15.0 0.308 3.25 20.0 0.272 3.68 25.0 0.244 4.10 30.0 0.222 4.50 根据表中数据，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0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式____得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。 （3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______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。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 三、其他类型电学实验 【考向预测】 考向一：传感器的应用 （2026·广东梅州·一模）光照强度简称照度，反映光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（）。为了控制蔬菜大棚内的照度，农技人员对大棚设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于某阈值时，启动照明系统进行补光。例11 (1)为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图乙所示的多用电表进行测量。步骤如下： ①机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________（填“S”或“T”），直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②用可调照度的灯照射光敏电阻。某次测量中，指针指示如图丙所示，则光敏电阻的阻值________，并用照度传感器记录此时的照度值。 ③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。 表1  光敏电阻阻值与照度对应表 照度/ 65890 41570 30840 20760 16040 12070 10530 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 (2)图甲电路中，电源电动势，内阻不计。定值电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时，照明系统开始工作。现大棚内拟种植叶菜类蔬菜，农技人员设置照度阈值，当照度降低到时开始补光，电阻箱的阻值应调为________。 (3)当大棚内种植果菜类蔬菜时，需提高照度阈值，需要________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 考向二：电容器充电、放电实验 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。例12 (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”）。 考向三：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 （25-26高三上·湖北·月考）某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。例13 (1)正确组装可拆变压器后，如图（a）所示，接入学生电源，选择合适的挡位，应使用多用电表的_______挡测量（选填“直流电压”或“交流电压”）。 (2)保持原线圈输入的电压一定，改变原、副线圈的匝数，测量副线圈上的电压，数据如下表所示。 组别 原线圈匝数 副线圈匝数 原线圏电压 副线圏电压 1 300 60 6.2 0.9 6.89 2 300 120 6.2 2.1 2.95 3 300 180 6.2 3.3 1.88 4 600 180 6.2 1.5 4.13 分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时，_______；分析第3、4组数据，大致可得出结论：原线圈电压和副线圈匝数不变时，原线圈匝数越少，副线圈电压越高。 (3)进一步分析实验数据，发现副线圈电压总比理论值小，其原因可能是_______。 (4)该同学找到了一只标有“220V/9V”的变压器，其上有a、b、c、d四个引出线头，且a、b引线比c、d引线粗，如图（b）所示。使用时，应该把引线_______接交流“220V”（选填“a、b”或“c、d”）。 （2026·重庆沙坪坝·模拟预测）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4V，伏安特性曲线如图1），交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2，开关S1、S2，导线若干。部分实验步骤如下：变13-1 (1)模拟低压输电。按图2连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为4V，闭合，调节电阻箱阻值为40Ω，A1（量程为100mA）示数如图3所示，为______mA，学生电源的输出功率为______W（结果保留两位有效数字）。 (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4连接电路后闭合。若变压器处滑片上移，则电流表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。现调节T1、T2匝数比为1:4和4:1，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的______倍。（结果保留两位有效数字） 考向四：二极管 （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。例14 (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。 【直击高考】1.（2024·北京·高考真题）用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是__________（填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 2.（2024·重庆·高考真题）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。 (1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测_____（电流、电压）仪器。 (2)接通电路并接通开关使电容器充电，当电压表示数最大时，电流表示数为_____。 (3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为_____（充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率_____W。 3.（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。 （1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路； （2）滑动变阻器滑片先置于________（填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U； （3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为________V，此时发光元件的电阻为________Ω（结果保留3位有效数字）； （4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是：________________； （5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。_____ 4.（2025·重庆·高考真题）熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路（部分连线未完成）进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和_______（填“b”或“c”）处相连，理由是_____。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于_______（填“d”或“e”）端。 (2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为______s（保留3位有效数字）。 04 自我提升 1.（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 aa2.2025·湖南·高考真题）车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 （1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为__________。 （2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表量程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接__________。 （3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率__________（用R、a、b、c表示）。 （4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。 （5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在__________两端（填“”或“”）。 （6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则__________（填“大于”“小于”或“等于”）。 3.（2025·浙江·高考真题）某同学研究半导体热敏电阻（其室温电阻约为几百欧姆）的阻值随温度规律，设计了如图所示电路。器材有：电源E（），电压表（），滑动变阻器R（A：“”或B：“”），电阻箱（），开关、导线若干。 (1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变，滑动变阻器选_____（选填“A”或“B”）； (2)正确连线，实验操作如下： ①滑动变阻器滑片P移到最左端，电阻箱调至合适阻值，合上开关； ②开关切换到a，调节滑片P使电压表示数为；再将开关切换到b，电阻箱调至，记录电压表示数、调温箱温度。则温度下_____（保留三位有效数字）： ③保持、滑片P位置和开关状态不变，升高调温箱温度，记录调温箱温度和相应电压表示数，得到不同温度下的阻值。 (3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变，给出另一种测量电阻的简要方案。 4.（2024·海南·高考真题）用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干 (1)闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3V。在此过程中，电流表的示数_____（填选项标号） A．一直稳定在某一数值 B．先增大，后逐渐减小为零 C．先增大，后稳定在某一非零数值 (2)先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向_____（选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8∶7，可求出_____（保留2位有效数字）。 5.（2024·江西·高考真题）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。 （3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达____________（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度____________（填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为____________m。（保留两位有效数字） 6.（2024·新疆河南·高考真题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）； (2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）； (4)测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。 7.（2022·福建·高考真题）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。 （1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整_____。 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑到最左端位置 ②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ③将滑动变阻器滑到最左端位置 ④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ⑤分别作出两种情况所对应的和图像 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时_____V。 （4）根据测得数据，作出和图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势____________V，内阻____________Ω。（结果均保留两位小数） （5）由图丁可知____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。 （6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。 8.（2025·广东·模拟预测）某实验小组想利用热敏电阻制作一个简易的温控报警器，当温度达到或超过60°C时，报警器会发出警报。具体操作如下： (1)测量热敏电阻在60°C时的阻值。已知该热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低。有以下实验器材和实验电路图可供选择。 A．电源E（电动势为15V，内阻不计） B．电流表A（量程为0.6A，内阻约5Ω） C．电压表V（量程为15V，内阻约4000Ω） D．滑动变阻器R1（最大电阻为10Ω，额定电流3.0A） E．滑动变阻器R2（最大电阻为500Ω，额定电流为1.0A） F．热敏电阻RL（60°C时阻值在20∼30Ω之间） G．电阻箱（0~999.9Ω） ①为了更准确测定阻值，滑动变阻器应选择_____（填仪器符号），电路图应选择____（选填“甲”或“乙”）。 ②利用加热装置对热敏电阻加热至60°C，保持温度不变，滑动滑动变阻器的滑片，得到电压表和电流表的多组数据，并画出了出I−U图像，由图像可得RL=_______Ω。（保留三位有效数字） (2)调试报警器。 ①按照图丁连接器材，已知报警器报警最低电流为0.02A，功率极小，电源为可调电源，内阻不计，调试时输出电压为3V。 ②在常温下，闭合开关S1，开关S2接通b，再将电阻箱的阻值调为_______Ω，然后滑动变阻器从c向d滑动，直至报警器发出警报，再将开关S2接通a，报警器调试完成。此步骤有三种滑动变阻器可供选择，应选择_______（选填“R3”、“R4”或“R5”，R3的最大阻值为50Ω，R4的最大阻值为100Ω，R5的最大阻值为200Ω，三者的额定电流都为1.0A） (3)实验中发现达到60°C时，报警器仍没发出警报，在排除仪器故障的前提下，为了保证准确发出警报，在调试中可采取哪些措施（请列举一条）。___________________________ 9.（2025·辽宁沈阳·模拟预测）某同学利用所学知识探究热敏电阻的阻值随温度变化的关系。器材如下：热敏电阻Rt，电源（电动势为E，内阻不计）、电阻箱3个（R1、R2、R3）、灵敏电流计、数字电压表、温度计、加热装置、开关、导线若干。 (1)实验步骤如下： ①按图（a）连接好电路，在A、B间接入灵敏电流计，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定，闭合开关； ②调节电阻箱R1、R2、R3，使灵敏电流计示数为零，则此时A、B两点电势____________（选填“相等”、“不相等”），电桥处于平衡状态，记录此时电阻箱R1、R2、R3的阻值分别为R10、R20、R30，则热敏电阻的阻值Rt=___________（用R10，R20，R30表示）。 (2)该同学发现当热敏电阻的阻值发生变化时，需要重新调节电桥平衡，操作繁琐，故重新设计了实验： ①将A、B间的灵敏电流计取下，改用数字电压表（可视为理想电表）测量A、B间电压UAB； ②保持R10、R20、R30不变，开启加热装置，缓慢升高到一定温度并保持不变，当电压表示数稳定，记录此时温度计示数t=52℃和电压表示数UAB=0.40V，若R10=R30=1000Ω、R20=1500Ω、E=6.0V，则热敏电阻的阻值Rt=__________Ω（结果保留3位有效数字）； ③重复上述实验，缓慢升高温度，每隔一定时间记录一次温度计的示数t和电压表的示数UAB； ④根据实验数据，算出热敏电阻的阻值Rt，绘制出热敏电阻阻值与温度的关系曲线如图（b）。 ⑤当温度从52℃升高少许后，电压表的示数将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 10.（2024·广西·三模）气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。该气敏电阻说明书给出的气敏电阻随甲醛浓度变化的曲线如图a所示（横轴为） (1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b所示电路。利用如下实验器材测甲醛浓度为时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势，内阻不计） B．电压表（量程，内阻约） C．毫安表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值） E.滑动变阻器（最大阻值） F.开关、导线若干 ①参照图a中的参数，滑动变阻器应选用__________（填“”或“”）； ②单刀双掷开关应接在__________（填“1”或“2”）； (2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和，则此时气敏电阻的阻值为__________（保留2位有效数字）。 (3)已知国家室内甲醛浓度标准是。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标。 电源电动势为（内阻不计），电路中、分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为，即发光二极管两端电压时点亮，绿色发光二极管的启动电压为，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻和中，__________是定值电阻，其阻值为__________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $