第9章 第3课时 电学实验基础 演练知能提升(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

**基本信息** 聚焦物理实验基础技能，以仪器使用-数据处理-电路设计为逻辑主线，提炼读数规则、仪器操作、实验方案设计等方法，培养科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |仪器读数|3题|游标卡尺“主尺+游标尺”、螺旋测微器“固定刻度+可动刻度”读数规则|从基本仪器原理到数据精确读取，构建实验测量基础| |多用电表使用|1题|倍率选择（指针偏转判断）、欧姆调零操作流程|基于电阻测量需求，形成仪器规范操作方法| |仪器改装|1题|电流表扩程“并联分流电阻”计算、分压电路滑动变阻器选择|应用串并联规律解决仪器量程问题，体现模型建构思想| |实验设计|1题|电阻率测量电路（分压+外接法）、误差分析方法|结合电阻定律，实现从原理到方案设计的综合应用|

1．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如，用游标卡尺测金属小球的直径，其示数如图所示，则该小球的直径为________mm。 解析：根据游标卡尺的读数规律，可知该读数为13 mm＋0.1×7 mm＝13.7 mm。 答案：13.7 2．在练习使用游标卡尺和螺旋测微器的实验中，测量一枚1元硬币的直径和厚度，如图a所示。 (1)用游标卡尺测量其直径，如图b所示，直径是________mm。 (2)用螺旋测微器测量其厚度，如图c所示，厚度是________mm。 解析：(1)用游标卡尺测量其直径是25 mm＋0.05 mm×0＝25.00 mm。 (2)用螺旋测微器测量其厚度是1.5 mm＋0.01 mm×35.0＝1.850 mm。 答案：(1)25.00　(2)1.850 3．物理是一门以实验为基础的科学，要学会正确使用基本仪器(如：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、气垫导轨、多用电表、电压表、电流表等)进行实验探究，请回答下列问题： (1)某同学用多用电表粗测某一元件的电阻，选用“×100倍率”挡，红黑表笔短接调零后进行测量，此时指针如图甲中a所示，为了尽量测量准确，该同学应换用________(选填“×10倍率”或“×1 k倍率”)挡，并进行必要的操作是________，最终指针如图甲中b所示，则待测元件的电阻为________Ω。 (2)某同学用20分度的游标卡尺测量一物体的长度，如图乙所示(部分示意图)，可知其长度为________cm。 (3)某同学用电压表测量一节干电池两端电压时的示数，如图丙所示，可知电压为________V。 (4)某同学用螺旋测微器测量一工件直径，如图丁所示，可知其直径为________mm。 解析：(1)从题图甲中的a可见指针偏转过大，说明元件电阻很小，所以应该换小的“×10倍率”挡；换倍率挡要重新进行欧姆调零；从题图甲中的b可知待测电阻的阻值R＝14.0×10 Ω＝140 Ω。 (2)物体的长度L＝54 mm＋8×0.05 mm＝5.440 cm。 (3)测一节干电池电压，应用0～3 V量程的电压表，所以电压E＝1.30 V。 (4)工件直径d＝1.5 mm＋23.0×0.01 mm＝1.730 mm。 答案：(1)×10倍率　欧姆调零　140　(2)5.440　(3)1.30　(4)1.730 4．(2026·浙江金丽衢十二校模拟)小刘同学在家找到一个老旧的白炽灯泡，他对这个灯泡进行研究，先用电阻表×10挡进行测量，正确操作后发现指针如图甲所示，小刘同学为了更准确地测量灯泡的电阻，找到了下列器材： A．量程为0～3 V的电压表，内阻约为3 kΩ； B．量程为0～10 mA的电流表，内阻为6 Ω； C．滑动变阻器R1(0～10 Ω)； D．滑动变阻器R2(0～100 Ω)； E．电阻箱R(999.9 Ω)； F．电源3 V； G．开关及导线若干。 (1)小刘同学发现电流表的量程太小，想改装成量程为0～40 mA的电流表，则电流表与电阻箱____________(选填“并联”或“串联”)，阻值为____________Ω。 (2)若要求电压从0开始测量，滑动变阻器选____________(填器材前的字母)。 (3)根据所选器材，把实物连接图乙补充完整。 (4)根据所测量的数据，画出I－U图线如图丙所示，若已知图线的斜率为k，则灯泡的电阻为____________。 解析：(1)并联可以分流，要扩大电流表的量程，需并联一个定值电阻；根据并联电路的特点及欧姆定律可得IgRg＝(I－Ig)R，代入数据解得并联电阻的阻值R＝2 Ω。 (2)实验要求电压从0开始测量，故滑动变阻器采用分压式接法，为了便于实验调节，应选用规格较小的滑动变阻器，故选R1，即选C。 (3)由于电流表的内阻已知，故电流表采用内接法，结合上述分析可知，滑动变阻器采用分压式接法，电路连接情况如图所示。 (4)根据欧姆定律可得(I＋)Rx＋IRg＝U，其中R＝2 Ω，Rg＝6 Ω，整理可得I＝，故在I－U图像中，其斜率k＝，解得Rx＝－1.5 Ω。 答案：(1)并联　2　(2)C　(3)图见解析　(4)－1.5 Ω 5．某公司发明了某种新材料，其导电性能是其重要的参数。广西某中学实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。 (1)如图甲所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻R＝________Ω，然后用图乙所示的螺旋测微器测出其直径d＝________mm，再用毫米刻度尺测出其长度为L。 (2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)； B．电压表V2(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)； C．电流表A1(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)； D．电流表A2(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)； E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，2 A)； F．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)； G．1.5 V的干电池两节，内阻不能忽略； H．电阻箱； I．开关S，导线若干。 为了测多组实验数据，电压调节范围应尽量大一些，则滑动变阻器应选用________，电压表应选用________，电流表应选用________。(均填选项前面的字母代号) (3)根据以上器材和要求，请在虚线框内设计最合理的电路图。 (4)通过移动滑动变阻器测得多组电压U和电流I的值，并以U为纵轴、I为横轴建立U－I图像，作出一条过原点的倾斜直线，若斜率大小为k，则该金属丝电阻率ρ＝__________(用题中相关字母表示)。 解析：(1)电阻R＝6×1 Ω＝6 Ω，螺旋测微器读数为4.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm。 (2)为了测多组实验数据，电压调节范围尽量大一些，则应选择分压式电路，滑动变阻器应选用电阻较小的，故选E；两节干电池的电源电动势为3.0 V，电压表应该选量程为0～3 V的电压表，故选A；由电源电动势及待测电阻粗测阻值可以估算出流过电阻的最大电流约为I＝ A＝0.5 A，故电流表选C。 (3)由上述分析可知，本实验应选择分压式电路，待测电阻较小，应选择电流表外接法，电路图如图所示。 (4)由欧姆定律可得U＝IR，故R＝k，又R＝ρ，S＝，联立可得ρ＝。 答案：(1)6　4.700(4.698～4.702均可)　(2)E　A　C　(3)图见解析　(4) 6．某同学用如图甲所示电路图测某电压表的内阻，实验室提供的器材如下。 A．电源(电动势约为9 V) B．待测电压表(量程为0～3 V，内阻约为2 000 Ω) C．滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω) D．滑动变阻器R2(最大阻值为500 Ω) E．电阻箱R3(最大阻值为99 999.9 Ω) F．定值电阻R0(阻值为8 448 Ω) G．开关S、导线若干 操作步骤如下： a．将电阻箱调到零，闭合开关S，调节滑动变阻器R，使电压表满偏； b．保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，当电阻箱阻值如图乙所示时，电压表指针恰好指在满刻度的处。 (1)滑动变阻器应选用________(选填“C”或“D”)。 (2)电阻箱的读数为________Ω，测得待测电压表的内阻RV＝________Ω。 (3)用待测电压表与定值电阻R0串联，可改装成另一个大量程的电压表，改装后的电压表的量程为________V，用该电压表测电压，其测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 解析：(1)由题图甲可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器应选用阻值较小的C。 (2)由题图乙可得，电阻箱的读数R3＝6 336.0 Ω；保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，电压表指针恰好指在满刻度的处，可认为电压表与电阻箱串联支路总电压保持不变，则根据分压关系可得RV＝×6 336.0 Ω＝2 112.0 Ω。 (3)改装成的电压表的最大量程U＝×3 V＝15 V，由于调节电阻箱，电压表指针恰好指在满刻度的处，此时由于电压表与电阻箱串联支路电阻增大，使得电压表与电阻箱串联支路总电压增大，则电压表电阻应小于电阻箱阻值的，所以电压表电阻的测量值大于真实值，因此用该电压表测电压，其测量值小于真实值。 答案：(1)C　(2)6 336.0　2 112.0　(3)0～15　小于 学科网（北京）股份有限公司 $