第30讲 电学实验基础（专项训练）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电学实验核心技能，以“基础操作-电路设计-仪器改装”为逻辑主线，通过分层演练培养科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基本仪器使用及读数|5题|游标卡尺/螺旋测微器读数、电表估读|从基本测量工具操作切入，夯实实验数据获取能力| |测量电路与控制电路|5题|内/外接法选择、滑动变阻器限流/分压应用|基于仪器特性延伸至电路设计，强化误差分析思维| |电表的改装|5题|电流表/电压表量程扩展、校准|结合串并联规律实现仪器功能拓展，深化电路原理应用|

第30讲 电学实验基础 目录 模拟·基础演练 1 题型01 基本仪器的使用及读数 1 题型02 测量电路与控制电路 4 题型03 电表的改装 10 重难·创新演练 14 真题·实战演练 17 模拟·基础演练 考查重点：游标卡尺、螺旋测微器、电流表和电压表读数；内接法和外接法、滑动变阻器的限流和分压接法；电流表和电压表的改装。 ⏳题型01 基本仪器的使用及读数 1．（2026·江苏·二模）20分度的游标卡尺测量金属球直径时读数如图，则金属球直径测量值为（　　） A．20.30mm B．22.30mm C．20.06mm D．22.06mm 【答案】B 【详解】20分度的游标卡尺精度为，可知金属球直径测量值 故选B。 2．（2026·北京房山·二模）用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图所示。则此次测量的结果为________mm。 【答案】0.370/0.371/0.369 【详解】固定刻度仅露出刻度线，刻度线未露出，因此固定刻度读数为 可动刻度：图中固定刻度水平线对齐可动刻度的格，因此可动读数为 结果为 3．（2026·广东广州·二模）用螺旋测微器和游标卡尺测量圆柱体的直径和长度，圆柱体的直径为_______mm，长度为_______cm。 【答案】 4.620 10.14 【详解】[1]螺旋测微器的精确值为，由图可知圆柱体的直径为 [2]10分度游标卡尺的精确值为，由图可知圆柱体的长度为 4．（2026·福建泉州·模拟预测）某学习小组使用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。用不可伸长的细线悬挂一个质量为m的小球，将光电门置于小球平衡位置，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。将小球拉开一定角度，测出细线偏离竖直方向的角度，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光电门的挡光时间t。当地重力加速度大小为g。 (1)用螺旋测微器测小球的直径d，如图乙所示，则小球的直径________mm。 (2)在小球从释放到经过光电门的过程中，小球的动能增加量________（用m、d、t表示）。 (3)为验证机械能守恒，还需要测量的物理量为________（填下列选项前的字母序号）。 A．细线长度L B．小球从释放至光电门过程经历的时间T (4)该过程中小球减小的重力势能________（用题中所给的、测出的及所选的物理量字母表示），在误差允许范围内，若与近似相等，则此过程小球机械能守恒。 【答案】(1)4.620(2)(3)A(4) 【详解】（1）小球的直径 （2）小球经过光电门速度小球动能增量 （3）为了计算重力势能的减小，还需要测量细线长度L。不需要测量小球从释放至光电门过程经历的时间T。故选A。 （4）该过程小球重心下降高度为，重力势能减小量 5．（2026·福建厦门·模拟预测）小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数，从而得到多个的值，并作出图像，如图2所示。 (1)在实验中使用的是____________（选填“”或“”）的滑动变阻器。 (2)在某次测量时，电压表的指针位置如图3所示，量程为3V，则读数____________。 (3)已知合金丝的横截面积为，则其电阻率为____________（结果保留2位有效数字）。 (4)本实验中，电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果____________（选填“有”或“无”）影响。 【答案】(1) (2)1.31/1.32 (3) (4)无 【详解】（1）实验中需要多次改变合金丝接入电路的长度并调节滑动变阻器，使电流表的读数达到某一相同值；根据图2可知，合金丝对应的在至之间变化，为了方便调节电流并使电流表读数稳定在某一合适数值，滑动变阻器的最大阻值不宜过大，应选择与待测电阻阻值相近、量程为的滑动变阻器。 （2）电压表选择的量程为，此时对应表盘下排的刻度，由图读得电压为 （3）根据欧姆定律和电阻定律，电压表测量的电压与电流的比值满足 因此图像的斜率由图2可知，图线的斜率解得金属丝的电阻率。 （4）根据关系式可知，电流表的内阻作为常数项仅影响图像在纵轴上的截距，而合金丝的电阻率是通过图像的斜率计算得出的，所以电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果无影响。 ⏳题型02 测量电路与控制电路 6．（2026·四川·模拟预测）某同学用伏安法测量一电阻的阻值。实验室提供的器材有：直流电源（电动势E=3.0 V，内阻不计）、电流表（量程为0~10 mA，内阻RA未知）、电压表（量程为0~3 V，内阻RV未知）、滑动变阻器R（0~20 Ω）、开关S和导线若干。 实验步骤如下： （1）如图所示，连接电路，闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片置于最左端。 （2）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至合适位置，然后将连接电压表的触头P分别触碰电流表的左、右两端，发现电压表的示数变化明显，电流表的示数变化不明显，则此时应选用电流表________（选填“内”或“外”）接法。 （3）若采用（2）中所选的接法完成实验，测得电压表的示数U=2.80 V，电流表的示数I=2.90 mA。则待测电阻的测量值________Ω（保留整数），该测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （4）若改用内阻RA=100 Ω的电流表以及内阻RV足够大的电压表，采用（2）中未选用的接法，测得电压表的示数，电流表的示数，则待测电阻的准确值为________Ω（保留整数）。 【答案】 外 966 小于 1022 【详解】（2）[1] 当P触碰电流表左、右两端时，电压表示数变化明显，说明电流表分压作用显著，内接法误差大；电流表示数变化不明显，说明电压表分流作用很小，外接法误差小，因此选电流表外接法。 （3）[2][3]根据欧姆定律有 由于电压表分流使得电流表示数大于待测电阻电流，则测量值偏小。 （4）[4]（2）中未选用的接法是电流表内接法，已知电流表内阻为，则有 解得 7．（2026·北京昌平·一模）某实验小组做“测量金属丝的电阻率”的实验。 (1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量时螺旋测微器的示数如图1所示，其读数为___________mm。 (2)用电流表（内阻约为）和电压表（内阻约为）测量金属丝的电阻（阻值约为），要求尽量减小实验误差，应该选择的部分测量电路是图2中的___________（填“甲”或“乙”），若用图2中的甲电路测量金属丝电阻，不考虑偶然误差，测量值与真实值相比较将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”），误差主要是由___________（填“电流表”或“电压表”）的内阻引起的。 (3)某同学用图3所示的电路测量金属丝的电阻率。实验步骤如下： ①将滑动触头P调节至某位置，测量P到金属丝端之间的距离； ②闭合开关S，调节电阻箱的阻值，使电流表示数，读出相应的电压表示数，断开开关S； ③改变P的位置，重复步骤①、②，测量多组和，作出图像如图4所示，得到直线的斜率。 写出测量金属丝电阻率的表达式___________（用k、d、I表示）；根据图像计算出该金属丝的电阻率___________（取图1所示示数；取3；结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)0.730 (2) 甲 偏小 电压表 (3) 【详解】（1）图1可知直径 （2）[1]由题中数据发现，可知电流表应采用外接法，故选甲。 [2][3]若用图2中的甲电路测量金属丝电阻，电压表测量真实电压，电流表测量值为金属丝电流和电压表电流，电流的测量值偏大，根据可知电阻的测量值偏小，误差来源为电压表的分流作用。 （3）[1]根据 可知图像斜率为 解得 [2]根据图4可知斜率 题意可知I=0.40A，联立解得 8．（2026·江西·模拟预测）某同学为测定一节干电池的电动势和内阻，准备的实验器材有： 电流表A（量程为0~200 mA，内阻r1=1 Ω）； 电压表V（量程为0~3 V，内阻约为2000 Ω）； 滑动变阻器Rx（0~5 Ω，额定电流为1 A）； 两个定值电阻（R1=2 Ω，R2=0.4 Ω）； 开关S一个，导线若干。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至__________（填“左”或“右”）端。 (2)由于电流表量程太小，因此需要将其量程改装为0~700 mA，则定值电阻应选__________（填“R1”或“R2”）。 (3)按图甲正确连线后规范操作，记录电压表和电流表的示数U、I，并作出U-I图像如图乙所示，则该电源的电动势为__________V，内阻为__________Ω。（结果均保留三位有效数字） 【答案】(1)右 (2) (3) 1.40 1.90 【详解】（1）滑动变阻器采用的是限流式接法，为保护电路，应使它接入电路中的电阻最大，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至右端。 （2）由于电流表量程太小，因此需要将其量程改装为0~700mA，由并联知识，定值电阻 故定值电阻应选。 （3）[1][2]乙图像纵轴截距为电动势，则该电源的电动势，题图乙图像斜率的绝对值为内阻，则内阻 由于电流表量程已经改装为0~700mA，所以图像中电流的实际值应变为其数值的3.5倍，则内阻 9．（2026·天津和平·三模）某同学想要测定一个定值电阻R的阻值（2 kΩ左右），实验室提供的实验器材如下： 电流表A1（量程为200 mA，内阻RA1=8 Ω） 电流表A2（量程为0.6A，内阻RA2=4 Ω） 电压表V1（量程3V，内阻RV1=3 kΩ） 电压表V2（量程5V，内阻RV2=5 kΩ） 滑动变阻器R1（最大阻值50 Ω） 滑动变阻器R2（最大阻值3 kΩ） 待测定值电阻Rₓ 电源E（电动势约15 V，内阻较小但不可忽略），单刀开关S，导线若干 (1)实验时，应选择滑动变阻器_______________________（选填“R1”或“R2”）； (2)请在虚线框中画出完整的实验电路原理图；   _______________________ (3)根据设计的实验电路可求得Rₓ=________________________（用电表示数U1、U2、I1、I2、及电表内阻RA1、RA2、RV1、RV2中的部分符号表示）。 【答案】(1) (2)见解析 (3) 【详解】（1）待测电阻约为，电源电动势，若用限流接法，两个滑动变阻器最大限度为，两个电压表最大量程为，为保护电路，电流变化范围有限，因此不选；而阻值远小于，适更合采用分压式接法。 （2） 如图所示，由上问可知，滑动变阻器应采用分压式接法。电压表最大量程为，假设到达电压表的最大量程，则待测电阻可通过最大电流约为，可知已有的两电流表量程均过大。但可以使用电压表代替电流表与待测电阻串联，再与电压表并联，此时待测电阻通过最大电流约为，而电压表则相当于量程为的电流表，可以使用。 （3）由题意可得，待测电阻通过的电流为 根据欧姆定律，有 解得 10．（2026·海南省直辖县级单位·模拟预测）兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。用图甲所示电路测量金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有： A．待测金属丝（接入电路部分的阻值约） B．直流电源（电动势） C．电流表（，内阻约） D．电流表（，内阻约） E.电压表（，内阻约） F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流） G.滑动变阻器（，允许通过的最大电流） H.开关，导线若干 (1)实验中，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（填器材的序号） (2)用笔画线代替导线，在图乙中完成实物电路的连接______。 (3)测得金属丝接入电路部分的长度和金属丝直径的平均值、正确连接电路，测得多组电压表示数和对应电流表的示数，通过描点画出的图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为，则金属丝的电阻率______。 (4)由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。 【答案】(1) D F (2)见解析 (3) (4)小于 【详解】（1）[1][2]电路中最大电流约为 故电流表应选择D。因为是分压电路，所以为方便实验操作滑动变阻器应选择F。 （2）由电路图可得实物图连接如下图所示 （3）图像的斜率为电阻的阻值，由电阻定律得解得 （4）由于电压表的分流作用，导致电流表测量的电流值比实际值大，由欧姆定律 可得实验中电阻率的测量值小于真实值。 ⏳题型03 电表的改装 11．（2026·北京海淀·二模）如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等，R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，将接线柱1、2接入电路时，电流表的量程为I。下列说法正确的是（　　） A．将接线柱1、2接入电路时，通过R2的电流为 B．将接线柱1、3接入电路时，电流表的量程为 C．将接线柱1、2接入电路时，若仅使R2阻值变小，电流表的量程会变大 D．将接线柱1、3接入电路时，若仅使R2阻值变小，电流表的量程会变大 【答案】D 【详解】设表头G的内阻为r，则R1=r，R2=4r； A．将接线柱1、2接入电路时，电流表的量程为I。通过R2的电流为，A错误； B．电流表的最大满偏电流为；将接线柱1、3接入电路时， 解得电流表的量程为，B错误； C．将接线柱1、2接入电路时，若仅使R2阻值变小，当电流计满偏的情况下，电流计与R2两端的电压之和减小，则R1两端电压减小，R1的分流减小，则电流表的量程会变小，C错误； D．将接线柱1、3接入电路时，根据，若仅使R2阻值变小，电流表的量程I＇会变大，D正确。 故选D。 12．（2026·江苏南通·一模）某同学设计了甲、乙两个电路，都能将同一个小量程电流表改装成0~1mA、0~10mA的两个量程的电流表，电路如图所示，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．甲图中量程I1=10mA时，分流电阻R1与电流表并联，则由并联电压相等，可得 量程I2=1mA时，分流电阻R2与电流表并联，则由并联电压相等，可得 可知，故A错误； BCD．乙图中量程I1=10mA时，可得 乙图中量程I2=1mA时，可得 比较可知，，，故B正确，CD错误； 故选B。 13．（2025·山东枣庄·一模）已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，图甲为两个量程的电压表，量程分别为0~3V和0~15V；图乙为两个量程的电流表，量程分别为0~1A和0~0.1A。关于电阻R1、R2、R3、R4的值，正确的是（ ） A．R1=1500Ω B．R2=1500Ω C．R3=0.41Ω D．R4=5.00Ω 【答案】C 【详解】A B．双量程电压表，， 由甲图可得，，A错误，B错误； C D．双量程电流表，， 由乙图可得 ， 解得 ，，C正确，D错误。 故选C。 14．（2026·山东潍坊·三模）某兴趣小组为探索电表改装的原理与规律，进行了如下实验。 实验器材：电流计（满偏电流为，内阻为），定值电阻、，滑动变阻器，干电池，电阻箱，导线若干。 (1)如图甲所示，把电流计与阻值为的电阻串联改装为新电压表，若新表量程为原电流计满偏电压的倍，则___________； (2)如图乙所示，把电流计改装成量程连续可调的新电流表。已知定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。滑动触头，新电流表量程会随之连续调整，此新电流表能调到的最大量程为___________（用表示）。若要在滑动变阻器上标记量程的刻度，则刻度应___________（填“均匀”或“不均匀”）分布； (3)用干电池、电阻箱及电流计改装成欧姆表。用该表测量阻值为的定值电阻时，指针恰好指在电流计刻度盘满偏的处，则该欧姆表的总内阻为___________（用表示）。 【答案】(1) (2) 不均匀 (3) 【详解】（1）电流计满偏电压为 改装后电压表量程为 联立两式得 解得 （2）[1]电流表改装的核心是给电流计并联分流电阻，量程越大，电阻越小，要使量程最大，需要让分流电阻阻值最小，此时完全和串联有 其中为最大量程，解得 [2]设滑动变阻器接入所在支路阻值为，则所在支路的阻值为，根据并联电路电压相等有 整理得 与不是线性关系，所以刻度不均匀分布。 （3）欧姆表工作原理是闭合电路欧姆定律 当时， 题中测量时，电流为 代入公式得到 联立得到 解得 15．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）小飞同学完成了一个改装电压表的校准实验，具体步骤如下： (1)选用一满偏电流 的G表，用欧姆表测其内阻为 ，如果他想把G表改装成量程为的电压表，需要 ____（选填“串联”或“并联”）一个 ____Ω 的电阻； (2)取量程 的标准电压表， 按题图甲所示电路对改装后的电压表进行校准， 当标准电压表的示数为 时， 改装电压表表头的指针位置如图乙所示， 由此可以推测出改装电压表的量程不是预期值， 那么改装电压表的实际量程是 ___V 【答案】(1) 串联 1100 (2)6.1 【详解】（1）[1][2]想把G表改装成量程为的电压表，需要串联一个电阻，阻值为 （2）电流表示数为3mA，此时对应的实际电压值为3.66V，则改装后的电压表满量程对应的电压值为，即改装电压表的实际量程是 。 重难·创新演练 设题创新:结合分光计考查类似游标卡尺的读数(T16);结合压力传感器考查电流表的内接法(T17);新角度考查电表改装的校准(T18); 16．（25-26高三上·河北张家口·期末）分光计测量角度的角游标结构与游标卡尺类似，如图所示。它由主尺和游标尺组成，主尺刻度盘上一小格为，游标尺上有30等分刻度。已知，则图中显示的角度为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】角度读数为，故选C。 17．（25-26高三上·河南南阳·期末）压力传感器是一种常用的传感器，其原理是利用压力传感器中压敏电阻的阻值随压力变化而变化的现象，即“压阻效应”，某探究小组利用压敏电阻设计如下实验。 (1)进行电阻压力特性探究，实验器材如下。 A．压敏电阻，无压力时阻值 B．滑动变阻器，最大阻值为200Ω C．滑动变阻器，最大阻值为10kΩ D．电流表G，量程300μA，内阻约30Ω E.电压表V，量程3 V，内阻约3kΩ F.直流电源E，电动势3 V，内阻可忽略 G.开关S，导线若干 ①已知压敏电阻在10 N以内压力下，其阻值在几千欧到十几千欧之间，为了操作简便，滑动变阻器应选用________（选填“”或“”）。 ②补充完成图甲的电路图_______。 ③闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“a”或“b”）端，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值，使得电流表和电压表指针有较大的偏转，测出不同压力下压敏电阻的阻值，并描出压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线如图乙所示。观察图像可知，压力越大，阻值________（选填“越大”或“越小”），且压力小于4.0 N时的灵敏度比压力大于4.0 N时的灵敏度（灵敏度指电阻值随压力的变化率）________（选填“高”或“低”）。 (2)压敏电阻的应用。 利用5个上述压敏电阻制作如图丙所示机械手，每个指尖对应一个压敏电阻，电路如图丁所示。已知电源电动势为6.0 V，内阻忽略不计，检测电压表为理想电压表，电阻箱接入电路阻值大小为1.2kΩ，机械手指尖与圆柱体间的动摩擦因数为0.50，如果机械手有五个指尖且每个指尖对易拉罐施加的压力大小相等，方向均水平，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要用一个机械手顺利抓起重力为5 N的圆柱体且不滑落，则检测电压表的示数至少为________V（结果保留2位有效数字） 【答案】(1) a 越小 高 (2)3.0（2.9-3.1） 【详解】（1）[1] 实验要求误差较小，应该多测几组数据，滑动变阻器应采用分压式接法，且选用最大阻值较小的； [2]因为压敏电阻的阻值较大，所以电流表采用内接法，故电路图补全如下： [3]闭合开关前，应使测量支路短路，即电压表示数为0，故滑片置于； [4]由图乙可知，压力越大，阻值越小； [5]由图乙可知，压力小于时，随压力变化阻值变化较大，压力大于时，阻值变化较小，所以压力小于时的灵敏度比压力大于时的灵敏度高。 （2）根据题意可知，圆柱体恰好不滑落时，每个机械手的指尖最大静摩擦力为，根据滑动摩擦力 解得 由图乙可知，当压力为时，压敏电阻的阻值为 根据并联电路规律，五个指尖的并联总电阻为 电阻箱阻值为 根据串联电路分压规律可知，电压表读数。 18．（24-25高三下·浙江·开学考试）把满偏电流，内阻未知的毫安表改装成量程的电压表。 (1)如图1所示，把毫安表，电阻箱，电键S串联后接到一节新干电池上，闭合电键，当时，毫安表满偏，当时，毫安表半偏，在误差允许范围内，可测得______；改装成量程的电压表时，需要______（选填“串联”或“并联”）______的电阻。 (2)重新标度毫安表表盘，如图2所示用标准电压表对改装电压表校准。调节滑动变阻器，发现改装后的电压表的读数总比标准电压表读数略大，造成误差的原因主要是______，此时需要把的值略调_______（选填“小”或“大”） 【答案】(1) 500 串联 2500 (2) 未考虑新电池的内阻 大 【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆可得， 联立解得 [2][3]改装成量程的电压表时，需要串联一定值电阻分压，则有 解得 （2）[1][2]用标准电压表对改装电压表校准。调节滑动变阻器，发现改装后的电压表的读数总比标准电压表读数略大，造成误差的原因主要是：在测得电流表内阻时，未考虑新电池的内阻；考虑新电池的内阻，则有 可知电流表内阻的真实值小于，此时需要把的值略调大。 真题·实战演练 高频考点：仪器的读数、滑动变阻器的分压接法 19．（2026·湖南·高考真题）某探究小组用霍尔元件设计了一个测量微小位移的实验装置。 （1）将螺旋测微器通过铜杆连接霍尔元件。霍尔元件伸入两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体间隙中，并处于两磁体中心竖直线上。以中心竖直线为轴，其示意图如图1所示；霍尔元件上的导线与外部工作电路连接，其示意图如图2所示。 （2）将电压表接在霍尔元件的_______（填“、”或“、”）两端，闭合开关，测量其霍尔电压，电压表指针如图3所示，此时电压为_______。 （3）旋转螺旋测微器的旋钮，使霍尔元件沿轴移动至霍尔电压为0处，该处磁感应强度为0，此时的螺旋测微器读数如图4所示，该读数为_______。 （4）保持电流不变，旋转螺旋测微器的旋钮，读出霍尔元件在不同位置的霍尔电压，得到10组数据如下表所示。 1 11.670 9 2 11.960 16 3 12.302 25 4 12.633 35 5 12.952 42 6 13.270 48 7 13.594 57 8 13.930 67 9 14.246 74 10 14.585 81 （5）在图5中描出第4、5组测量数据的坐标点，并作出图像。_______ （6）用此装置测量微小位移。取下螺旋测微器，将待测物体与铜杆连接，待测物体在轴方向移动，其位移与霍尔元件的位移相等。某次测量中待测物体移动前电压表示数为，移动后电压表示数为，根据图像，此过程中物体位移的大小为_______（保留2位小数）。 【答案】 、 50 // 【详解】（2）[1]由霍尔效应原理可知，霍尔电压会出现在垂直电流和磁场方向上，结合图2可知，将电压表接在霍尔元件的、两端。 [2]由图3可知，电压表的最小刻度为，则此时电压为。 （3）[3]图4中螺旋测微器读数为。 （5）[4]根据表格中数据，在图5中描出第4、5组测量数据的坐标点，并作出图像，如图所示 （6）根据图像可知，电压表示数为时，有，移动后电压表示数为时，有，则此过程中物体位移的大小为。 20．（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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第30讲 电学实验基础 模拟·基础演练 1．B 2．【答案】0.370/0.371/0.369 3．【答案】 4.620 10.14 4．【答案】(1)4.620(2)(3)A(4) 5．【答案】(1) (2)1.31/1.32 (3) (4)无 6．【答案】 外 966 小于 1022 7．【答案】(1)0.730 (2) 甲 偏小 电压表 (3) 8．【答案】(1)右 (2) (3) 1.40 1.90 9．【答案】(1) (2) (3) 10．【答案】(1) D F (2) (3) (4)小于 11．【答案】D 12．【答案】B 13．【答案】C 14．【答案】(1) (2) 不均匀 (3) 15．【答案】(1) 串联 1100 (2)6.1 重难·创新演练 16．【答案】C 17．【答案】(1) a 越小 高 (2)3.0（2.9-3.1） 18．【答案】(1) 500 串联 2500 (2) 未考虑新电池的内阻 大 真题·实战演练 19．【答案】 、 50 // 20．【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第30讲 电学实验基础 目录 模拟·基础演练 1 题型01 基本仪器的使用及读数 1 题型02 测量电路与控制电路 3 题型03 电表的改装 6 重难·创新演练 8 真题·实战演练 11 模拟·基础演练 考查重点：游标卡尺、螺旋测微器、电流表和电压表读数；内接法和外接法、滑动变阻器的限流和分压接法；电流表和电压表的改装。 ⏳题型01 基本仪器的使用及读数 1．（2026·江苏·二模）20分度的游标卡尺测量金属球直径时读数如图，则金属球直径测量值为（　　） A．20.30mm B．22.30mm C．20.06mm D．22.06mm 2．（2026·北京房山·二模）用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图所示。则此次测量的结果为________mm。 3．（2026·广东广州·二模）用螺旋测微器和游标卡尺测量圆柱体的直径和长度，圆柱体的直径为_______mm，长度为_______cm。 4．（2026·福建泉州·模拟预测）某学习小组使用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。用不可伸长的细线悬挂一个质量为m的小球，将光电门置于小球平衡位置，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。将小球拉开一定角度，测出细线偏离竖直方向的角度，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光电门的挡光时间t。当地重力加速度大小为g。 (1)用螺旋测微器测小球的直径d，如图乙所示，则小球的直径________mm。 (2)在小球从释放到经过光电门的过程中，小球的动能增加量________（用m、d、t表示）。 (3)为验证机械能守恒，还需要测量的物理量为________（填下列选项前的字母序号）。 A．细线长度L B．小球从释放至光电门过程经历的时间T (4)该过程中小球减小的重力势能________（用题中所给的、测出的及所选的物理量字母表示），在误差允许范围内，若与近似相等，则此过程小球机械能守恒。 5．（2026·福建厦门·模拟预测）小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数，从而得到多个的值，并作出图像，如图2所示。 (1)在实验中使用的是____________（选填“”或“”）的滑动变阻器。 (2)在某次测量时，电压表的指针位置如图3所示，量程为3V，则读数____________。 (3)已知合金丝的横截面积为，则其电阻率为____________（结果保留2位有效数字）。 (4)本实验中，电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果____________（选填“有”或“无”）影响。 ⏳题型02 测量电路与控制电路 6．（2026·四川·模拟预测）某同学用伏安法测量一电阻的阻值。实验室提供的器材有：直流电源（电动势E=3.0 V，内阻不计）、电流表（量程为0~10 mA，内阻RA未知）、电压表（量程为0~3 V，内阻RV未知）、滑动变阻器R（0~20 Ω）、开关S和导线若干。 实验步骤如下： （1）如图所示，连接电路，闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片置于最左端。 （2）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至合适位置，然后将连接电压表的触头P分别触碰电流表的左、右两端，发现电压表的示数变化明显，电流表的示数变化不明显，则此时应选用电流表________（选填“内”或“外”）接法。 （3）若采用（2）中所选的接法完成实验，测得电压表的示数U=2.80 V，电流表的示数I=2.90 mA。则待测电阻的测量值________Ω（保留整数），该测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （4）若改用内阻RA=100 Ω的电流表以及内阻RV足够大的电压表，采用（2）中未选用的接法，测得电压表的示数，电流表的示数，则待测电阻的准确值为________Ω（保留整数）。 7．（2026·北京昌平·一模）某实验小组做“测量金属丝的电阻率”的实验。 (1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量时螺旋测微器的示数如图1所示，其读数为___________mm。 (2)用电流表（内阻约为）和电压表（内阻约为）测量金属丝的电阻（阻值约为），要求尽量减小实验误差，应该选择的部分测量电路是图2中的___________（填“甲”或“乙”），若用图2中的甲电路测量金属丝电阻，不考虑偶然误差，测量值与真实值相比较将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”），误差主要是由___________（填“电流表”或“电压表”）的内阻引起的。 (3)某同学用图3所示的电路测量金属丝的电阻率。实验步骤如下： ①将滑动触头P调节至某位置，测量P到金属丝端之间的距离； ②闭合开关S，调节电阻箱的阻值，使电流表示数，读出相应的电压表示数，断开开关S； ③改变P的位置，重复步骤①、②，测量多组和，作出图像如图4所示，得到直线的斜率。 写出测量金属丝电阻率的表达式___________（用k、d、I表示）；根据图像计算出该金属丝的电阻率___________（取图1所示示数；取3；结果保留两位有效数字）。 8．（2026·江西·模拟预测）某同学为测定一节干电池的电动势和内阻，准备的实验器材有： 电流表A（量程为0~200 mA，内阻r1=1 Ω）； 电压表V（量程为0~3 V，内阻约为2000 Ω）； 滑动变阻器Rx（0~5 Ω，额定电流为1 A）； 两个定值电阻（R1=2 Ω，R2=0.4 Ω）； 开关S一个，导线若干。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至__________（填“左”或“右”）端。 (2)由于电流表量程太小，因此需要将其量程改装为0~700 mA，则定值电阻应选__________（填“R1”或“R2”）。 (3)按图甲正确连线后规范操作，记录电压表和电流表的示数U、I，并作出U-I图像如图乙所示，则该电源的电动势为__________V，内阻为__________Ω。（结果均保留三位有效数字） 9．（2026·天津和平·三模）某同学想要测定一个定值电阻R的阻值（2 kΩ左右），实验室提供的实验器材如下： 电流表A1（量程为200 mA，内阻RA1=8 Ω） 电流表A2（量程为0.6A，内阻RA2=4 Ω） 电压表V1（量程3V，内阻RV1=3 kΩ） 电压表V2（量程5V，内阻RV2=5 kΩ） 滑动变阻器R1（最大阻值50 Ω） 滑动变阻器R2（最大阻值3 kΩ） 待测定值电阻Rₓ 电源E（电动势约15 V，内阻较小但不可忽略），单刀开关S，导线若干 (1)实验时，应选择滑动变阻器_______________________（选填“R1”或“R2”）； (2)请在虚线框中画出完整的实验电路原理图；   _______________________ (3)根据设计的实验电路可求得Rₓ=________________________（用电表示数U1、U2、I1、I2、及电表内阻RA1、RA2、RV1、RV2中的部分符号表示）。 10．（2026·海南省直辖县级单位·模拟预测）兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。用图甲所示电路测量金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有： A．待测金属丝（接入电路部分的阻值约） B．直流电源（电动势） C．电流表（，内阻约） D．电流表（，内阻约） E.电压表（，内阻约） F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流） G.滑动变阻器（，允许通过的最大电流） H.开关，导线若干 (1)实验中，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（填器材的序号） (2)用笔画线代替导线，在图乙中完成实物电路的连接______。 (3)测得金属丝接入电路部分的长度和金属丝直径的平均值、正确连接电路，测得多组电压表示数和对应电流表的示数，通过描点画出的图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为，则金属丝的电阻率______。 (4)由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。 ⏳题型03 电表的改装 11．（2026·北京海淀·二模）如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等，R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，将接线柱1、2接入电路时，电流表的量程为I。下列说法正确的是（　　） A．将接线柱1、2接入电路时，通过R2的电流为 B．将接线柱1、3接入电路时，电流表的量程为 C．将接线柱1、2接入电路时，若仅使R2阻值变小，电流表的量程会变大 D．将接线柱1、3接入电路时，若仅使R2阻值变小，电流表的量程会变大 12．（2026·江苏南通·一模）某同学设计了甲、乙两个电路，都能将同一个小量程电流表改装成0~1mA、0~10mA的两个量程的电流表，电路如图所示，则（　　） A． B． C． D． 13．（2025·山东枣庄·一模）已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，图甲为两个量程的电压表，量程分别为0~3V和0~15V；图乙为两个量程的电流表，量程分别为0~1A和0~0.1A。关于电阻R1、R2、R3、R4的值，正确的是（ ） A．R1=1500Ω B．R2=1500Ω C．R3=0.41Ω D．R4=5.00Ω 14．（2026·山东潍坊·三模）某兴趣小组为探索电表改装的原理与规律，进行了如下实验。 实验器材：电流计（满偏电流为，内阻为），定值电阻、，滑动变阻器，干电池，电阻箱，导线若干。 (1)如图甲所示，把电流计与阻值为的电阻串联改装为新电压表，若新表量程为原电流计满偏电压的倍，则___________； (2)如图乙所示，把电流计改装成量程连续可调的新电流表。已知定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。滑动触头，新电流表量程会随之连续调整，此新电流表能调到的最大量程为___________（用表示）。若要在滑动变阻器上标记量程的刻度，则刻度应___________（填“均匀”或“不均匀”）分布； (3)用干电池、电阻箱及电流计改装成欧姆表。用该表测量阻值为的定值电阻时，指针恰好指在电流计刻度盘满偏的处，则该欧姆表的总内阻为___________（用表示）。 15．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）小飞同学完成了一个改装电压表的校准实验，具体步骤如下： (1)选用一满偏电流 的G表，用欧姆表测其内阻为 ，如果他想把G表改装成量程为的电压表，需要 ____（选填“串联”或“并联”）一个 ____Ω 的电阻； (2)取量程 的标准电压表， 按题图甲所示电路对改装后的电压表进行校准， 当标准电压表的示数为 时， 改装电压表表头的指针位置如图乙所示， 由此可以推测出改装电压表的量程不是预期值， 那么改装电压表的实际量程是 ___V 重难·创新演练 设题创新:结合分光计考查类似游标卡尺的读数(T16);结合压力传感器考查电流表的内接法(T17);新角度考查电表改装的校准(T18); 16．（25-26高三上·河北张家口·期末）分光计测量角度的角游标结构与游标卡尺类似，如图所示。它由主尺和游标尺组成，主尺刻度盘上一小格为，游标尺上有30等分刻度。已知，则图中显示的角度为（　　） A． B． C． D． 17．（25-26高三上·河南南阳·期末）压力传感器是一种常用的传感器，其原理是利用压力传感器中压敏电阻的阻值随压力变化而变化的现象，即“压阻效应”，某探究小组利用压敏电阻设计如下实验。 (1)进行电阻压力特性探究，实验器材如下。 A．压敏电阻，无压力时阻值 B．滑动变阻器，最大阻值为200Ω C．滑动变阻器，最大阻值为10kΩ D．电流表G，量程300μA，内阻约30Ω E.电压表V，量程3 V，内阻约3kΩ F.直流电源E，电动势3 V，内阻可忽略 G.开关S，导线若干 ①已知压敏电阻在10 N以内压力下，其阻值在几千欧到十几千欧之间，为了操作简便，滑动变阻器应选用________（选填“”或“”）。 ②补充完成图甲的电路图_______。 ③闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“a”或“b”）端，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值，使得电流表和电压表指针有较大的偏转，测出不同压力下压敏电阻的阻值，并描出压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线如图乙所示。观察图像可知，压力越大，阻值________（选填“越大”或“越小”），且压力小于4.0 N时的灵敏度比压力大于4.0 N时的灵敏度（灵敏度指电阻值随压力的变化率）________（选填“高”或“低”）。 (2)压敏电阻的应用。 利用5个上述压敏电阻制作如图丙所示机械手，每个指尖对应一个压敏电阻，电路如图丁所示。已知电源电动势为6.0 V，内阻忽略不计，检测电压表为理想电压表，电阻箱接入电路阻值大小为1.2kΩ，机械手指尖与圆柱体间的动摩擦因数为0.50，如果机械手有五个指尖且每个指尖对易拉罐施加的压力大小相等，方向均水平，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要用一个机械手顺利抓起重力为5 N的圆柱体且不滑落，则检测电压表的示数至少为________V（结果保留2位有效数字） 18．（24-25高三下·浙江·开学考试）把满偏电流，内阻未知的毫安表改装成量程的电压表。 (1)如图1所示，把毫安表，电阻箱，电键S串联后接到一节新干电池上，闭合电键，当时，毫安表满偏，当时，毫安表半偏，在误差允许范围内，可测得______；改装成量程的电压表时，需要______（选填“串联”或“并联”）______的电阻。 (2)重新标度毫安表表盘，如图2所示用标准电压表对改装电压表校准。调节滑动变阻器，发现改装后的电压表的读数总比标准电压表读数略大，造成误差的原因主要是______，此时需要把的值略调_______（选填“小”或“大”） 真题·实战演练 高频考点：仪器的读数、滑动变阻器的分压接法 19．（2026·湖南·高考真题）某探究小组用霍尔元件设计了一个测量微小位移的实验装置。 （1）将螺旋测微器通过铜杆连接霍尔元件。霍尔元件伸入两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体间隙中，并处于两磁体中心竖直线上。以中心竖直线为轴，其示意图如图1所示；霍尔元件上的导线与外部工作电路连接，其示意图如图2所示。 （2）将电压表接在霍尔元件的_______（填“、”或“、”）两端，闭合开关，测量其霍尔电压，电压表指针如图3所示，此时电压为_______。 （3）旋转螺旋测微器的旋钮，使霍尔元件沿轴移动至霍尔电压为0处，该处磁感应强度为0，此时的螺旋测微器读数如图4所示，该读数为_______。 （4）保持电流不变，旋转螺旋测微器的旋钮，读出霍尔元件在不同位置的霍尔电压，得到10组数据如下表所示。 1 11.670 9 2 11.960 16 3 12.302 25 4 12.633 35 5 12.952 42 6 13.270 48 7 13.594 57 8 13.930 67 9 14.246 74 10 14.585 81 （5）在图5中描出第4、5组测量数据的坐标点，并作出图像。_______ （6）用此装置测量微小位移。取下螺旋测微器，将待测物体与铜杆连接，待测物体在轴方向移动，其位移与霍尔元件的位移相等。某次测量中待测物体移动前电压表示数为，移动后电压表示数为，根据图像，此过程中物体位移的大小为_______（保留2位小数）。 20．（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。_____ 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $