专题20 电学实验（知识清单）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习知识清单聚焦电学实验专题，涵盖观察电容器充放电、伏安法测电阻等八大核心实验，通过知识脑图梳理专题框架，搭建从实验原理到数据处理的完整知识体系。 清单采用考点分层突破设计，设重难突破（如电流表内外接选择）、易错剖析（如半偏法误差分析）、技法提炼（如图像法处理数据）模块，结合科学探究与科学思维素养，每个考点配跟踪训练题，助力学生精准突破重难点，教师可据此优化复习策略，提升备考效率。

专题20 电学实验 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 目录导航 01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系 02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，分层突破重难点 ▶重难突破·考向精练 核心考点 电磁学实验 一、观察电容器的充、放电现象 二、测量导体的电阻 三、测量导体的电阻率 四、描绘小灯泡的伏安特性曲线 五、测量电源的电动势和内阻 六、多用电表的使用 七、探究影响感应电流方向的因素 八、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式，提升答题素养 ▶攻坚指南·重难突破 【重难突破01】电流表内接与外接的理解及应用 【重难突破02】滑动变阻器的选择——限流式与分压式 ▶易错剖析·避坑攻略 【易混易错01】半偏法的误差分析 【易混易错02】电表的改装 ▶技法提炼·审题点拨 【方法技巧01】电表的读数估读和精度问题 【方法技巧02】图像法在处理实验数据方面的应用 知识脑图·核心脉络搭建 考点深研·知能分层突破 核心考点 电磁学实验 一、观察电容器的充、放电现象 1. 实验原理 （1）电容器充电:电源使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程,如图甲。 （2）电容器放电:用导线将充好电的电容器的两极板相连,使两极板的异种电荷中和的过程,如图乙。 （3）电容器充放电时的能量转化:充电后,电容器储存了电能。放电时,储存的电能释放出来,转化为其他形式的能。 2. 电容器的充电： 电源正极向极板供给正电荷,负极向极板供给负电荷。电荷在电路中定向移动形成电流,两极板间有电压。S刚合上时,电源与电容器之间存在较大的电压,使大量电荷从电源移向电容器极板,产生较大电流,随着极板电荷的增加,极板间电压增大,电流减小。当电容器两极板间电压等于电源电压时,电荷不再定向移动,电流为0,灯不亮。 电容器的放电： 放电过程中,由于电容器两极板间的电压使回路中有电流产生。开始这个电压较大,因此电流较大,随着电容器极板上的正、负电荷的中和,极板间的电压逐渐减小,电流也减小,最后放电结束,极板间不存在电压,电流为0。 3. I-t图像的的面积表示电荷量Q 【跟踪训练】（2026·湖南长沙·二模）利用如图甲电路中的电流传感器记录电容器充、放电过程，已知电源输出电压恒为。 (1)开关S拨至1处，得到图像如图乙所示，则该过程为__________过程。已知电流图线与时间轴所围的面积约为40个方格，根据以上数据估算，该电容器电容的测量结果为__________（结果保留两位有效数字）。 (2)图甲中的电阻R是可变电阻，每次开关拨至1处，电流为零后，将开关S拨至2处，得到放电过程的图像如图丙中图线a、b两条曲线中，对应电阻阻值较小的一条是__________（填“a”或“b”）。 (3)已知电容器储存的能量等效于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。小明作出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像如图所示。下列说法正确的是__________。 A．图线的斜率越大，电容越小 B．搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积 C．对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比 D．若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 【答案】(1) 充电 (2)a (3)ABD 【详解】（1）[1]开关S拨至1处，电源对电容器充电，电流逐渐减小到零，该过程为充电过程。 [2]图线与时间轴围成的面积代表电容器积累的电荷量。每个方格对应的电荷量 总面积约格，总电荷量 电源电压，电容 （2）开关拨至2处，电容器通过电阻放电。放电初始电流，越小，越大，图丙中曲线a的大于线b，故电阻较小的是a。 （3）A．由知，图像为过原点的直线，斜率，斜率越大，越大，电容越小，故A正确； B．类比图像与横轴围成的面积表示位移，则图像与横轴围成的面积代表克服电场力所做的功，所以搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积，故B正确； C．电容器储存能量，与成正比，而非，故C错误； D．由，当电荷量减半时，能量，故D正确。 故选ABD。 二、测量导体的电阻（伏安法） 1．无特殊说明，滑动变阻器分压限流接法均可，若有要求实验尽可能精确，扩大测量范围等说明则选用分压式接法。（如图是限流接法，若是分压接法同实验八） （一般考试会考分压接法。） 2．需要选择内外接法：“内大大，外小小。” 3．数据处理：（或作U-I图求斜率） 【跟踪训练】（2026·湖南长沙·三模）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”现用如图甲所示的电路研究某长薄板电阻的压阻效应，已知的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材： A．电源（，内阻约为） B．电流表（，内阻） C．电流表（，内阻约为） D．开关，定值电阻。 (1)为了较准确测量电阻，请完成虚线框内电路图的设计__________ (2)在电阻上加一个竖直向下的力（设竖直向下为正方向），闭合开关，记下电表读数，读数为，读数为，可得__________（用已知物理量的字母表示） (3)改变力的大小，得到不同的值然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的值，最后绘成如图乙所示的图像，纵坐标起点数值从“”开始除观察到电阻的阻值随压力增大而均匀减小外，还可得到压力反向阻值不变的结论当竖直向下时，可得与所受压力的数值关系是_____ (4)定值电阻的阻值应选用（       ） A． B． C． D． 【答案】(1) (2) (3) (4)B 【详解】（1）测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联，测出电阻两端电压，另一个电流表串联在电路中测电路电流，电路如图 （2）电阻两端电压 通过电阻的电流 电阻阻值 （3）由图乙所示图像可知，图像具有对称性，当正反向压力大小相等时，对应的电阻阻值相等；由图像可知，电阻与压力是一次函数关系，设为 由图像可知 把，代入关系式解得 则关系式为 （4）推导前提为取最小值（或短路）时总电流不超过电流表量程，该计算为保守临界计算，则电流表的量程,内阻，作为保护电阻需满足 解得，故B接近。 故选B。 三、测量导体的电阻率 1. 实验原理 设计实验电路，如实验电路图，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d（S＝），由R＝ρ得：ρ＝（用R、S、l表示）＝（用R、d、l表示），从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率。 2. 实验电路图 3. 实验器材 被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。 4. 实验步骤 用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径d，求出其平均值。 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度l，反复测量三次，求出平均值。 连接好用伏安法测电阻的实验电路。 把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。 闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记录在表格内。 5. 实验数据处理 求Rx的平均值的方法：①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值；②用U－I图线的斜率求出。 金属丝电阻率的计算：ρ＝Rx＝。 6. 实验误差分析 偶然误差：金属导线的直径测量、长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。 统误差：(1)采用伏安法测量金属导线的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。 由于金属导线通电后会发热升温，使金属导线的电阻率变大，造成测量误差。 7. 实验注意事项 ①先测直径，再连电路。为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度（测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测金属丝长度），且各测量三次，取平均值。 ②实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。 ③本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。 ④实验过程中电流不宜过大，通电时间不宜太长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。 ⑤闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在阻值最大的位置。 ⑥为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，若采用图像法求R的平均值时，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。 【跟踪训练】（2026·陕西榆林·模拟预测）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件__________（填“A”“B”“C”或“D”）。从图甲中的示数可读出合金丝的直径__________mm。 (2)设计如图乙所示的实物电路，调节滑动变阻器的滑片和合金丝上的金属夹P，某次电流表示数，电压表的示数如图乙中指针所示，则此时合金丝的接入电阻为__________Ω，该测量值比真实值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)图乙所示的实物电路中，向左调节滑动变阻器的滑片同时向右调节合金丝上的金属夹使电流表示数保持不变，记录合金丝的接入长度L和对应电压表的示数U，测量多组数据，作出U-L图像如图丙所示，由图丙可测得该合金丝的电阻率为__________Ω·m（π取3.14，保留两位有效数字）。 【答案】(1) B 0.410/0.409/0.411 (2) 30 偏小 (3) 【详解】（1）[1]螺旋测微器读数前，需要旋紧锁紧装置B，防止测微螺杆转动，保证读数准确。 [2]固定刻度读数为，可动刻度读数为 因此直径 （2）[1]电压表量程为，分度值，读数为，已知 根据欧姆定律，接入电阻 [2]本电路为电流表外接法：电压表测量合金丝电压是准确值，电流表测量的是合金丝和电压表的总电流，测量电流大于合金丝的真实电流，因此测得的电阻值比真实值偏小。 （3）根据电阻定律，结合欧姆定律， 可得，因此图像的斜率。 由图丙得斜率，横截面积 整理得电阻率 联立可得 四、描绘小灯泡的伏安特性曲线 1. 实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来。 2. 实验电路图 3. 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔、小灯泡一个（(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)）。 4. 实验步骤 ①确定电表量程，按照实验电路图连接电路。 ②将滑动变阻器滑片滑到a端，闭合开关，使电压从0开始变化。 ③移动滑片，测出多组不同的电压与电流值。 ④在坐标纸上以I为纵轴，以U为横轴，建立坐标系，在坐标纸上描出各组数据所对应的点，将各点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。 ⑤拆除电路，整理器材。 5. 实验注意事项 电流表应采用外接法：因为小灯泡(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大。 滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化。 闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应移到使小灯泡分得电压为0的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝。 I－U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V附近描点要密集一些，以防出现较大误差。 6. 实验误差分析 偶然误差：测量时读数带来误差；描点、作图不准确带来误差。 系统误差：由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值。 【跟踪训练】（25-26高二上·云南红河·期末）某实验小组要探究额定电压为3V的小灯泡的电阻随电流的变化情况。实验室提供的器材有： 电流表（量程为0~60mA，内阻约为30Ω） 电流表（量程为0~30mA，内阻） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值）一只 学生电源（输出电压，内阻不计） 开关一只，导线若干 (1)同学们设计了如图1所示的电路进行测量，根据器材的参数，位置1应连接______，位置2应连接______（均填“”或“”）； (2)根据图1所示的实验原理图，完成图2中未完成的实物连线______； (3)调节滑动变阻器，得到两个电流表的多组读数，设位置1处电流表的读数为，位置2处电流表的读数为，则在图像中描点作图，如图3所示。由图可知，灯泡的电阻随着电流的增大而______（填“增大”“减小”或“不变”）；灯泡正常工作时的电阻为____（结果保留3位有效数字）； (4)用该方案测量电阻，______（填“有”或“没有”）系统误差。 【答案】(1) (2)见解析 (3) 增大 100 (4)没有 【详解】（1）根据电路图可知，灯泡的电压等于位置2的电表与电阻的总电压，要获得这个总电压，位置2的电表需要知道精确的内阻，故位置2应连接，位置1应连接； （2）根据电路图，将实物图依次连接，如图所示 （3）[1]由题图1可知，灯泡两端的电压为，灯泡的电流为，所以灯泡的电阻，整理得，由图像可知，斜率随着电流的增大逐渐减小，即逐渐减小，所以随着电流的增大而增大； [2]灯泡正常工作时，，所以此时，由题图3可知此时，所以灯泡的电阻； （4）该方案中，从理论来说，灯泡的电压为准确值，灯泡的电流也为准确值，所以该方案测电阻，没有系统误差。 五、测量电源的电动势和内阻 1．滑动变阻器固定用限流接法，无需选内外接法（保证电压表测路端电压）。 2．注意电键一定要接在电源边上，要能控制到电压表。 3．数据处理：作U-I图法。 实验原理：U=E-Ir ①图线与纵轴交点为E；②图线的斜率表示r＝||； ③图线与横轴交点为I短＝ 4.注意事项：（1）使用内阻较大的旧电池，U随I的变化会更明显，方便实验。（因为r＝||） (2)若U－I图线纵轴刻度若不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流。 5.误差分析：系统误差（电压表分流导致I比流过电源的电流偏小，U为准确的路端电压。） 【拓展1】辨析本实验的电表误差与伏安法测电阻的电表误差的不同点。 1．伏安法测电阻U与I关系为U=IR；测E、r实验中U与I关系为：U=E-Ir。 2．见本实验电路图，若是伏安法测电阻，则电流表准确，电压表偏大；若是测E、r实验，则电压表准确，电流表偏小。原因是需要测的对象不同，伏安法测电阻中U是电阻两端电压，I是流过电阻电流，而测E、r实验中U是电源的路段电压，I是流过电源的电流。 【拓展2】电池内阻太小可以在电池旁边串联一个已知电阻（假设为内阻一部分）的实验方案。 【拓展3】采用电阻箱加电流表的实验方案或电阻箱加电压表的实验方案。 【跟踪训练】（2026·四川德阳·模拟预测）某组同学用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻， (1)记录多组电压U和电流I，作出的U-I图线如图乙。根据图线可得：该电源的电动势E________，内阻r________；（结果均保留三位有效数字） (2)仅考虑电表内阻引起的实验误差，则该误差导致________，________， （均选填“”、“”或“ ） (3)该组同学找来一个阻值为的定值电阻，设计了图丙所示电路继续进行实验。他们将电压表接在a、b间测得电压，再将电压表接在b、c间测得的电压为，改变滑动变阻器的滑片位置多次测量，根据测得的数据作出-图像如图丁。图丁中图线的横截距为d，纵截距为e，可得该电源的内阻________（用字母d、e和表示）。 【答案】(1) 1.45 1.30 (2) < < (3) 【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律得，由表达式可知图像的纵截距表示电动势，斜率的大小表示电源电动势 图线在轴上的截距为，故 [2]取图线上的两点和，由图线斜率绝对值得 （2）[1][2]设电压表内阻为，则干路电流为 由闭合电路欧姆定律得 整理得 故，，两空均填“<”。 （3）设电路中电流为，由闭合电路欧姆定律得，又有 代入得 当时，，故 当时， 有 解得，即为电源内阻。 六、多用电表的使用 1．欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联. 欧姆表内阻：R内= Rg＋R＋r 2．工作原理：闭合电路欧姆定律，电流值与待测电阻值一一对应，换刻度即可。 3.刻度的标定：红、黑表笔短接(Rx＝0)时，调节欧姆调零电阻，使I＝Ig，（即欧姆调零过程）。 (1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”.(图甲)欧姆表刻度不均匀 (2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”.(图乙) (3)当I＝时，Rx＝R内，中央刻度的电阻值等于欧姆表的内阻值。 4．无论作什么表使用，多用电表的电流方向必定是红（+）进黑（-）出。（“+进-出”是本质，红进黑出是形式。） 5．二极管的单向导电性 利用欧姆表判断出二极管的正、负极。 6．欧姆表使用注意事项： （1）机械调零与欧姆调零 （2）将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔. （3）换挡必须重新欧姆调零 （4）选择合适档位使得表盘读数在中值电阻附近。（测量值=表盘读数x档位倍率） （特别注意：欧姆表偏转角越大，表盘读数越小，若偏转角太大，即表盘速读数太小，为了增大表盘读数，则需要减小档位倍率。） （5）测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡. （6）在测电阻时，手不能接触表笔的金属杆，但在两表笔短接进行欧姆调零时可以用手捏住。 （7）测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则会影响测量结果与可能损坏电表。 【跟踪训练】（2026·天津河西·模拟预测）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池；、、、和是固定电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为，内阻为。虚线方框内为换挡开关，端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压挡和挡，直流电流挡和挡，欧姆挡。 (1)图（a）中的端与__________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 (2)关于的使用，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A．在使用多用电表之前，调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得__________，__________。 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时端是与“3”相连的，则读数为__________；若此时端是与“5”相连的，则读数为__________。（结果均保留3位有效数字） 【答案】(1)黑 (2)B (3) (4) 【详解】（1）多用电表遵循“红进黑出”原则，内部电源正极与黑表笔相连，端接内部电源正极，故与黑色表笔相连接。 （2）为欧姆调零可变电阻，只在欧姆挡位使用。左端电流机械零位由表盘旁机械调零螺丝调节，与无关，欧姆挡使用前，两表笔短接，调节使指针指右端电阻零刻度，完成欧姆调零，故AC错误，B正确。 故选B。 （3）挡位2为量程，根据并联分流有 解得 表头并联后总内阻，挡位4是电压挡， 解得。 （4）B接3对应欧姆挡，刻度示数为11，所以读数 B接5对应直流电压挡，满偏250格，分度值，指针指向147格， 七、探究影响感应电流方向的因素 相对运动情况 ··· ··· ··· ··· ··· 1.该探究实验过程中需要记录的要素：磁场的方向、磁通量的增减、电流的流向（结合螺线管的绕法、电流表电流流向与指针偏转方向的关系来确定。） 2.结论（楞次定律）：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。（增反减同） 楞次定律另种描述“电磁感应现象中出现的感应电流、形变、相对运动等结果都朝着阻碍磁通量变化的方向进行。”（增反减同、增缩减扩、来拒去留、增撤减引等实例） 【跟踪训练】（2026·广西桂林·二模）物理探究小组选用图示器材和电路研究电磁感应规律。 (1)请将图中接线柱P与________（选填“a”或“b”或“c”）、Q与_________（选填“a”或“b”或“c”）连接起来，组成正确的实验电路； (2)把A线圈插入B线圈中后，如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，则下列操作出现的情况为： ①向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计指针将向________（选填“左”或“右”）偏转； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，灵敏电流计指针将向________（选填“左”或“右”）偏转； (3)根据所学知识结合本实验结果得出产生感应电流的本质是________________________。 【答案】(1) b c (2) 右 左 (3)穿过闭合回路的磁通量发生变化 【详解】（1）[1][2]本实验中，原线圈A需要和电源、开关、滑动变阻器串联组成通电原回路，副线圈B需要和灵敏电流计组成检测感应电流的副回路，因此待接的接线柱P接滑动变阻器的，接线柱Q接灵敏电流计的。 （2）由题意，闭合开关时穿过副线圈B的磁通量增加，灵敏电流计右偏，可得规律：穿过B的磁通量增加时指针右偏，磁通量减少时指针左偏： [1]向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电阻减小，原线圈电流增大，穿过B的磁通量增加，因此指针向右偏转； [2]拔出A中的铁芯，磁场减弱，穿过B的磁通量减小，因此指针向左偏转。 （3）当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就会产生感应电流。 八、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.变压器工作原理：法拉第电磁感应定律（实现电能无线传输） 2.实验方法：通过改变原副线圈的匝数比探究变压规律。 3.实验结论：原副线圈的电压之比等于匝数之比。 （理想变压器） 4.特别注意：若是实际变压器，则输出电压会偏小。 实际变压器引起误差的原因：涡流、磁漏等 5.安全操作：每次改变匝数时先断开电压，使用交流电压表时先用最大量程档试测。 【跟踪训练】（25-26高三下·重庆渝中·阶段检测）雅鲁藏布江下游水电工程开工仪式于2025年7月19日上午在西藏自治区林芝市举行。工程主要采取截弯取直，隧洞引水的方式，建设五座梯级电站，总投资约1.2万亿元。该工程的电力外送离不开变压器，某兴趣小组在实验室发现图甲所示的变压器，与物理课上展示的外形不同，小组成员拆开变压器研究其内部结构画出了图乙所示理想模型图和图丙所示电路图。 (1)兴趣小组为探究该变压器原副线圈电压与匝数的关系，设计出了图丁所示实验电路，电路中原线圈接入的电源应该选择接法____（选填“A”或“B”）。 A． B． (2)兴趣小组分别在实验电路图1、2之间，3、4之间，5、6之间接入交流电压表测得原副线圈电压分别为，为了多测一组不同匝数的副线圈电压，兴趣小组还需要连接______（选填“34”“45”或“56”），并在_____（选填“35”“36”或“46”）之间接入交流电压表测量电压记作。 (3)兴趣小组部分实验数据记录如下： 12间电压 34间电压 56间电压 _____间电压 4.31 1.04 4.14 2.14 2.01 3.21 1.34 6.36 1.55 4.10 3.16 2.01 4.75 1.34 在实际实验中兴趣小组测出34间电压为2.00V，则12间和56间电压可能为____________。 A．， B．， C．， (4)等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科 “化繁为简” 之美，如图所示，心电图仪中有兴趣小组研究的变压器装置，左侧虚线框部分可等效为内阻为的电源，右侧虚线框部分可等效为一个电阻，等效电阻_____（用表示）。 【答案】(1)B (2) 45 36 (3)C (4) 【详解】（1）变压器的工作原理是互感现象，需要原线圈输入变化的电流（即交流电源）才能在副线圈产生感应电压，题图B接的是交流输出端。 故选B。 （2）[1][2] 已测得匝数为（34间）、（56间）的副线圈电压，要得到一组新的不同匝数数据，可将两个副线圈顺向串联，即连接使两个线圈串联，总匝数为，再在间接入电压表测量总电压。 （3）根据给出的实验数据，实际测量的平均比值为， 当时，可得， 实际实验存在误差，不是理想整数比，只有选项C符合该结果。 故选C。 （4）设原线圈电压为，原线圈总功率等于两个副线圈功率之和，即 其中， 解得等效电阻 素养进阶·答题技法突破 攻坚指南・重难突破——解题思路 【重难突破01】电流表内接与外接的理解及应用 电流表内、外接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA＞Rx 测量值大于真实值 R测＝＝＜Rx 测量值小于真实值 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 2.电流表的内、外接法的选择 定性法 先将待测电阻的估计值（或大约值）与电压表、电流表内阻进行比较： （1）若Rx较小，宜采用电流表外接法；（2）若Rx较大，宜采用电流表内接法 比较法 当已知Rx、RA、RV的大约阻值时： （1）Rx＜时，用电流表外接法； （2）Rx＞时，用电流表内接法； （3）Rx＝时，内、外接法均可 试触法 按图接好电路，让电压表一个接线柱固定接好，另一个接线柱P先后与a、b处接触一下记录两表的读数为Ia、Ua、Ib、Ub： （1）如果电压表的示数变化比电流表的示数变化更明显，对应表达式为＜，则应采用电流表外接法； （2）如果电流表的示数变化比电压表的示数变化更明显，对应表达式为＞，则应采用电流表内接法 【跟踪训练】（2026·陕西榆林·模拟预测）实验小组在“描绘小灯泡的伏安特性”的实验中，准备了器材：电源、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干，并设计如图甲所示的电路图来进行实验。回答下列问题： (1)用笔画线代替导线，在如图乙所示中画出正确的连线。 (2)正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至_______端（填“最左端”或“最右端”）；闭合开关S，移动滑片P，小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数，则故障原因是________。 (3)故障排除后，移动滑片P进行多次测量，作出了小灯泡的图像，如图丙所示，若小灯泡的额定电压为2.5 V，则小灯泡正常发光时电阻为_______（保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2) 最左端 小灯泡断路 (3)10（9.8~10均可） 【详解】（1）如图所示，电流表采用外接法 （2）[1]为了使小灯泡的电压从零开始变化，同时也为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝，因此闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至最左端。 [2]闭合开关S，移动滑片P，小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数，说明与电压表并联的部分断路，因此故障可能为小灯泡断路。 （3）由图丙可知小灯泡的电压为2.5 V时，通过小灯泡的电流为0.25A，小灯泡正常发光时电阻为 【重难突破02】滑动变阻器的选择——限流式与分压式 滑动变阻器两种接法的比较 项目 限流接法 分压接法 对比说明 电路图 串、并联关系不同 电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路的调节范围大 电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 分压电路的调节范围大 闭合S前滑片P的位置 b端 a端 都是为了保护电路元件 注意：分压式接法中电压和电流的调节范围大，但限流式接法较节能且电路简单。 2.滑动变阻器两种接法的选择 （1）滑动变阻器必须采用分压式接法的几种情况 ①要求电压（或电流）能从零开始变化； ②当待测电阻Rx≫R滑（R滑为滑动变阻器的最大阻值）时； ③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。 （2）除了上述三种情况外，如果滑动变阻器采用两种接法都能满足要求，则从节能、方便操作角度考虑，优先选用限流式接法。 滑动变阻器必须采用分压式接法的四种情况 (1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路)，或要求大范围内测量电压和电流时，必须采用分压式接法。 (2)当待测用电器的电阻R远大于滑动变阻器的最大值R0时，必须采用分压式接法。 (3)当电压表或电流表的量程太小时，若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表或电流表的量程，只能采用分压式接法。 (4)在题目中有以下语言暗示时，比如：要求多测几组测量数据，要求精确测量等，一般也采用分压式接法。 【跟踪训练】（2026·陕西西安·模拟预测）某兴趣小组用如图（a）所示电路测量待测电阻的阻值（为几百欧），图中：G（内阻 ）为量程的灵敏电流计，为定值电阻（ ），R为滑动变阻器（滑动变阻器：阻值范围；滑动变阻器：阻值范围）。 (1)操作一：将滑动变阻器的滑片置于适当位置后，闭合开关S1，将单刀双掷开关S2接1端，改变滑动变阻器滑片的位置，记录此时电流计的示数； 操作二：保持滑动变阻器滑片不动，将接2端，记录此时电流计的示数。若要求上述两次操作中M、N两点间的电压变化极小，可以忽略，则滑动变阻器应选择______（填“”或“”）。改变滑动变阻器的位置重复上述操作并记录对应的和。 (2)由（1）中电流的数据描点作图，以为纵坐标，以为横坐标，得到如图（b）所示的图线，图线斜率的物理意义用表达式表示为_________（用物理量的标号表示），则______Ω（结果保留3位有效数字）。 (3)由于（1）中操作一和操作二，M、N两点间的电压会发生变化，实验过程中认为该电压不变，这会给实验结果带来______（填“系统”或“偶然”）误差；该误差的存在会使得的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1) (2) 700 (3) 系统 大于 【详解】（1）两次操作中M、N两点间的电压变化极小，可以忽略，滑动变阻器越小越好，应选。 （2）[1]根据题意，电路M、N间电压保持不变，由串联电路特点与欧姆定律有 解得     故图线斜率的物理意义用表达式表示为 [2]将k代入解得 （3）[1]由于实验原理本身带来的误差应为系统误差； [2]单刀双掷开关接2时，电路总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路电流变小，路端电压变大，分压电路分压变大，即M、N间电压变大，的测量值偏大，待测电阻阻值为      电流值偏大，则待测电阻测量值大于真实值。 易错剖析・避坑攻略——易错归纳 【易混易错01】半偏法的误差分析 利用半偏法测量电流表或电压表的内阻时，先不连接电阻箱或将电阻箱阻值调为零，将电流表或电压表的指针调至满偏，然后再并联或串联上电阻箱，调节电阻箱的阻值，使电表示数为满偏刻度的一半，则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表内阻相等。 原理： 电流表半偏法，电路图如下，实验步骤为：①按如图所示连接实验电路；②断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表满偏；③保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表半偏，然后读出R2的值，则RA＝R2。 测量结果偏小（RA测＝R2<RA），原因：当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。减少误差的方法：选电动势较大的电源E，滑动变阻器R1满足条件为R1≫RA。 电压表半偏法，电路图如下，实验步骤为：①按如图所示连接实验电路；②将R2的值调为零，闭合S，调节R1的滑片，使电压表满偏；③保持R1的滑片不动，调节R2，使电压表半偏，然后读出R2的值，则RV＝R2。 测量结果偏大（RV测＝R2>RV），原因：当R2的阻值由零逐渐增大时，R2与电压表两端的总电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于Um时，R2两端的电压将大于Um，使R2>RV，从而造成RV的测量值偏大．显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。减少误差的方法：选电动势较大的电源E，滑动变阻器R1满足条件为R1≪RV。 【跟踪训练】（2026·湖北十堰·模拟预测）某学习小组要测一电池组的电动势和内阻，先用图甲电路测量一个量程为100 μA，内阻约为2000 Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为10 V，有两个电阻箱可选，R1（0-9999.9 Ω），R2（0-99999.9 Ω）；之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻（电动势约为3.2 V，内阻约为1 Ω），定值电阻R0=1 Ω。 (1)某次测微安表内阻的实验中，先将S2断开，闭合S1，调节滑片P和电阻箱RN，使微安表满偏；然后保持滑片P和RN不变，闭合S2，调节电阻箱RM，使微安表半偏，读出此时RM的读数；则微安表内阻测量值等于RM的读数。该实验中RN应选________（填“R1”或“R2”），微安表内阻Rg的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 (2)微安表内阻测量值Rg=2026.0 Ω，把该微安表改装成量程为4 V的电压表，需要串联电阻箱R2，并调节其阻值R2=________Ω。（结果保留小数点后一位） (3)学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时，根据采集到的微安表的读数I和电阻箱R1的读数R，作出的图像如图丙，已知图线的斜率为k，纵截距为b，若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流，则所测得电池组的电动势E=________，内阻r=________。（均用字母k，b，Rg，R2，R0表示） 【答案】(1) 小于 (2)37974.0 (3) 【详解】（1）[1]根据半偏法的测量原理可知，与电表内阻阻值相当，当闭合S2之后，与滑动变阻器并联的支路的电流应基本不变，则需要较大。 故应选。 [2]闭合S2后，与的并联阻值小于的阻值，则流过的电流大于原来的满偏电流，流过电表的电流为半偏电流，则流过的电流大于，的电阻小于，实验中用的阻值来当作微安表内阻，故的测量值小于真实值。 故填小于。 （2）微安表内阻测量值 把该微安表改装成量程为4V的电压表，需要串联电阻箱R2，根据电表改装原理可知 根据， 可得 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 结合图丙可得， 电池组的内阻约为1 Ω，定值电阻。则 解得电池组的电动势，内阻 【易混易错02】电表的改装 电压表、电流表的改装 1. 小量程电流表(表头) ①工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成。当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，从表盘上可直接读出电流值。 ②三个参数：满偏电流Ig，表头电阻Rg，满偏电压Ug，它们的关系：Ug＝IgRg。 总结：电压表和电流表实质上都是电流表，依靠流过的电流使指针发生偏转，并且还可以看做是一个特殊的电阻 2. 电压表、电流表的改装 电流表、电压表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。它们的改装原理见下表： 改装成电压表 改装成大量程电流表 原理 串联较大电阻分压 并联较小电阻分流 改装原理图 分压电阻或分流电阻 U＝Ig(Rg＋R) 所以R＝－Rg＝(n－1)Rg n＝ IgRg＝(I－Ig)·R 所以R＝＝ n＝ 改装后电表内阻 RV＝Rg＋R＝nRg>Rg (n为量程扩大倍数) RA＝＝<Rg (n为量程扩大倍数) 两表改装对比 改装成电压表V 改装成电流表A 内部电路 扩大后的量程 U I 电阻R的作用 分压 分流 电阻R的数值 R＝－Rg＝(n－1)Rg R＝＝ 电表的总内阻 RV＝Rg＋R＝ RA＝＝ 3. 电表改装问题的两点提醒 (1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。 (2)改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的电压；改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流。 【跟踪训练】（2026·海南儋州·二模）某同学利用图甲电路测量电流表A的内阻，并利用图乙电路改装成两个不同量程的电压表，已知电流表的量程为。 (1)图甲电路中，为变阻器，为电阻箱，电源电动势，内阻可忽略，断开，闭合前，滑动触头应调在的_________（选填“左端”或“右端”）；闭合，移动滑动触头使电流表满偏：接着闭合，调节，使电流表示数为满偏值的，此时的阻值为，则电流表内阻测量值为__________。 (2)将的阻值调为40 Ω，按图乙电路连接，改装成量程为3 V和15 V的电压表，则为________Ω，开关接至b上时，图丙中电流表A刻度盘上“口”处对应的电压值应为__________V。 (3)用V表示改装后的电压表，表示标准电压表，请你在图丁方框内设计电路对改装的电压表在的范围内进行校准_____。由于实验原理不完善导致电流表内阻的测量存在误差，则改装后电压表的示数都要略比标准电压表的示数__________（选填“大”或“小”） 【答案】(1) 右端 40 (2) 6000 2 (3) 小 【详解】（1）[1][2]断开，闭合前，为保护电路，滑动变阻器接入阻值应最大，由图甲可知滑片应调在右端。闭合电流表满偏，接着闭合，调节使电流表示数为满偏值的，认为干路电流不变，则流过的电流为满偏电流的，由并联电路电压相等 即 解得 （2）[1][2]将调为，与电流表内阻 并联，并联部分总电阻 。电流表满偏电流，则并联部分满偏时总电流 。开关接时量程为，由 得 ，解得 。 开关接时量程为，由 ，即，得，解得 。开关接时量程为，图丙中"口"处对应电压值 （3）[1]校准电压表需要将改装电压表与标准电压表并联，且电压从0开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法，电路设计如图所示 [2]半偏法测内阻时，闭合后总电阻减小，总电流增大，导致分流大于理论值，测得偏小。改装电压表时，串联电阻是按偏小的计算的，导致实际总内阻偏大。在相同电压下，流过表头的电流偏小，指针偏角小，故示数比标准电压表示数小。 技法提炼・审题点拨——技巧总结 【技法点拨01】电表的读数估读和精度问题 电流表、电压表的使用及读数 量程选择 使用事项 电表估读 选择合适量程：使得测量时指针偏转角度要尽可能大，一般要求超过量程的，但又不能超过量程 （1）使用前应先进行零点调整（机械调零）； （2）红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔； （3）红表笔接电势高处，黑表笔接电势低处，即电流从红表笔进表，从黑表笔出表 （1）最小分度是“1，0.1，0.01，…”时，估读到最小分度的（即估读到最小分度的下一位）； （2）最小分度是“2，0.2，0.02，…”时，估读到最小分度的（即估读到最小分度的那一位）； （3）最小分度是“5，0.5，0.05，…”时，估读到最小分度的（即估读到最小分度的那一位） 【跟踪训练】（2026·辽宁锦州·一模）巨磁电阻传感器可以用来测量磁场、位移、角度、电压、电流等物理量，因此在工业生产、交通运输、医疗卫生等方面有着广泛的应用。一名同学为探究巨磁电阻（GMR）的特性，进行了如下实验： (1)该同学先用多用电表欧姆挡测量未加磁场时该巨磁电阻的阻值，操作如下： a．将选择开关置于“欧姆挡”×100 Ω倍率的挡位； b．将红黑表笔短接，旋动________；直至指针指到欧姆挡的0刻线。 c．测量该巨磁电阻，指针示数如图乙所示，则该巨磁电阻在未加磁场时阻值约为________Ω。 (2)接下来该同学设计了如图丙所示电路进行实验。该电路主要部分由四个相同的巨磁电阻组成，其中R1和R3在磁性材料上方，受磁场作用时电阻减小，而R2和R4在磁性材料下方，被屏蔽而不受外界磁场的影响，电阻不变。电路中电源电动势为E，内阻不计；电压表为理想电压表。 d．当外界磁场为“0”时，电压表示数为________； e．当外界磁场不为“0”时，R1和R3电阻减小，均变为RB；被屏蔽的R2和R4电阻不变，设此时R2=R4=R0，且此时电压表示数为U，则RB=________（用R0、U、E来表示）因此，可以利用上述电路研究巨磁电阻阻值随磁场变化的规律。 【答案】(1) 欧姆调零旋钮 1900 (2) 0 【详解】（1）[1]多用电表欧姆挡使用时，选好倍率后需要红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零； [2]开关置于“欧姆挡”×100 Ω倍率的挡位， 由图乙可知欧姆表读数为 （2）[1]磁场为0时，四个巨磁电阻阻值均为，电路结构为与串联、与串联，两条支路并联在电源两端，由电路图可知M、N两点电势相等，因此电压表示数为。 [2]设电源负极电势为0，正极电势为，对和支路，电流 可得 故M点电势 对和支路，电流 可得 故N点电势 电压表示数 代入整理得 解得 【技法点拨01】图像法在处理实验数据方面的应用 在电学实验中，图像法是分析元件特性和电路规律的关键。 描绘小灯泡/二极管的伏安特性曲线 I-U 图像：小灯泡的图线是曲线，直观反映了其电阻随电压升高而增大（灯丝温度升高）。二极管的图线则清晰地展示了单向导电性和死区电压、导通电压。 测定电源电动势和内阻 U-I 图像：根据闭合电路欧姆定律 U=E−Ir，路端电压U与干路电流I成线性关系。 纵轴截距：代表电动势E（当 I=0时，外电路断路）。 横轴截距：代表短路电流 I（当 U=0时）。 斜率：其绝对值代表电源内阻r 探究导体电阻与长度/横截面积的关系 R-L 图像：得到一条过原点的直线，其斜率与电阻率ρ 和横截面积S 有关，验证 R∝L。 R-1/S 图像：得到一条过原点的直线，验证 R∝1/S。 【跟踪训练】（2026·湖北武汉·模拟预测）某实验小组使用多用电表测量一个刻度模糊的直流电流表的内阻，所用的实验器材有：电动势为，内阻未知的直流电源以及多用电表、待测电流表、电阻箱、开关K、导线若干。 (1)如图（a）所示连接电路，将多用电表选择开关置于直流电压“10 V”挡，红、黑表笔分别接“__________、__________”两端（选填“1”“2”或“3”），调节电阻箱的阻值，记录多组多用表的示数和电阻箱的阻值，并作出相应的关系图像如图（b）所示。 (2)根据图像求得电流表的内阻__________（结果保留两位有效数字），考虑多用电表的内阻，电流表的内阻的测量值__________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1) 3 2 (2) 5.0 小于 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，若多用电表接在2、3两端测量电流表两端电压，有 变形可得 该式表明与成线性关系，与图（b）相符，故多用电表应接在2、3两端。电路中电流从3流向2，3点电势高于2点电势，多用电表作为电压表使用时红表笔接高电势，黑表笔接低电势，故红、黑表笔分别接3、2两端。 （2）[1]由 可知，图像的斜率 由图（b）可知斜率 已知电源电动势 代入解得 [2]考虑多用电表内阻时，多用电表与电流表并联，实际测量的是两者的并联电阻 由于并联电阻小于任一支路电阻，即，故电流表内阻的测量值小于真实值。 $专题20 电学实验 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 目录导航 01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系 02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，分层突破重难点 ▶重难突破·考向精练 核心考点 电磁学实验 一、观察电容器的充、放电现象 二、测量导体的电阻 三、测量导体的电阻率 四、描绘小灯泡的伏安特性曲线 五、测量电源的电动势和内阻 六、多用电表的使用 七、探究影响感应电流方向的因素 八、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式，提升答题素养 ▶攻坚指南·重难突破 【重难突破01】电流表内接与外接的理解及应用 【重难突破02】滑动变阻器的选择——限流式与分压式 ▶易错剖析·避坑攻略 【易混易错01】半偏法的误差分析 【易混易错02】电表的改装 ▶技法提炼·审题点拨 【方法技巧01】电表的读数估读和精度问题 【方法技巧02】图像法在处理实验数据方面的应用 知识脑图·核心脉络搭建 考点深研·知能分层突破 核心考点 电磁学实验 一、观察电容器的充、放电现象 1. 实验原理 （1）电容器充电:电源使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程,如图甲。 （2）电容器放电:用导线将充好电的电容器的两极板相连,使两极板的异种电荷中和的过程,如图乙。 （3）电容器充放电时的能量转化:充电后,电容器储存了电能。放电时,储存的电能释放出来,转化为其他形式的能。 2. 电容器的充电： 电源正极向极板供给正电荷,负极向极板供给负电荷。电荷在电路中定向移动形成电流,两极板间有电压。S刚合上时,电源与电容器之间存在较大的电压,使大量电荷从电源移向电容器极板,产生较大电流,随着极板电荷的增加,极板间电压增大,电流减小。当电容器两极板间电压等于电源电压时,电荷不再定向移动,电流为0,灯不亮。 电容器的放电： 放电过程中,由于电容器两极板间的电压使回路中有电流产生。开始这个电压较大,因此电流较大,随着电容器极板上的正、负电荷的中和,极板间的电压逐渐减小,电流也减小,最后放电结束,极板间不存在电压,电流为0。 3. I-t图像的的面积表示电荷量Q 【跟踪训练】（2026·湖南长沙·二模）利用如图甲电路中的电流传感器记录电容器充、放电过程，已知电源输出电压恒为。 (1)开关S拨至1处，得到图像如图乙所示，则该过程为__________过程。已知电流图线与时间轴所围的面积约为40个方格，根据以上数据估算，该电容器电容的测量结果为__________（结果保留两位有效数字）。 (2)图甲中的电阻R是可变电阻，每次开关拨至1处，电流为零后，将开关S拨至2处，得到放电过程的图像如图丙中图线a、b两条曲线中，对应电阻阻值较小的一条是__________（填“a”或“b”）。 (3)已知电容器储存的能量等效于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。小明作出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像如图所示。下列说法正确的是__________。 A．图线的斜率越大，电容越小 B．搬运的电量，克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积 C．对同一电容器，电容器储存的能量与两极间电压成正比 D．若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 二、测量导体的电阻（伏安法） 1．无特殊说明，滑动变阻器分压限流接法均可，若有要求实验尽可能精确，扩大测量范围等说明则选用分压式接法。（如图是限流接法，若是分压接法同实验八） （一般考试会考分压接法。） 2．需要选择内外接法：“内大大，外小小。” 3．数据处理：（或作U-I图求斜率） 【跟踪训练】（2026·湖南长沙·三模）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”现用如图甲所示的电路研究某长薄板电阻的压阻效应，已知的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材： A．电源（，内阻约为） B．电流表（，内阻） C．电流表（，内阻约为） D．开关，定值电阻。 (1)为了较准确测量电阻，请完成虚线框内电路图的设计__________ (2)在电阻上加一个竖直向下的力（设竖直向下为正方向），闭合开关，记下电表读数，读数为，读数为，可得__________（用已知物理量的字母表示） (3)改变力的大小，得到不同的值然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的值，最后绘成如图乙所示的图像，纵坐标起点数值从“”开始除观察到电阻的阻值随压力增大而均匀减小外，还可得到压力反向阻值不变的结论当竖直向下时，可得与所受压力的数值关系是_____ (4)定值电阻的阻值应选用（       ） A． B． C． D． 三、测量导体的电阻率 1. 实验原理 设计实验电路，如实验电路图，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d（S＝），由R＝ρ得：ρ＝（用R、S、l表示）＝（用R、d、l表示），从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率。 2. 实验电路图 3. 实验器材 被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。 4. 实验步骤 用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径d，求出其平均值。 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度l，反复测量三次，求出平均值。 连接好用伏安法测电阻的实验电路。 把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。 闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记录在表格内。 5. 实验数据处理 求Rx的平均值的方法：①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值；②用U－I图线的斜率求出。 金属丝电阻率的计算：ρ＝Rx＝。 6. 实验误差分析 偶然误差：金属导线的直径测量、长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。 统误差：(1)采用伏安法测量金属导线的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。 由于金属导线通电后会发热升温，使金属导线的电阻率变大，造成测量误差。 7. 实验注意事项 ①先测直径，再连电路。为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度（测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测金属丝长度），且各测量三次，取平均值。 ②实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。 ③本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。 ④实验过程中电流不宜过大，通电时间不宜太长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。 ⑤闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在阻值最大的位置。 ⑥为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，若采用图像法求R的平均值时，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。 【跟踪训练】（2026·陕西榆林·模拟预测）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件__________（填“A”“B”“C”或“D”）。从图甲中的示数可读出合金丝的直径__________mm。 (2)设计如图乙所示的实物电路，调节滑动变阻器的滑片和合金丝上的金属夹P，某次电流表示数，电压表的示数如图乙中指针所示，则此时合金丝的接入电阻为__________Ω，该测量值比真实值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (3)图乙所示的实物电路中，向左调节滑动变阻器的滑片同时向右调节合金丝上的金属夹使电流表示数保持不变，记录合金丝的接入长度L和对应电压表的示数U，测量多组数据，作出U-L图像如图丙所示，由图丙可测得该合金丝的电阻率为__________Ω·m（π取3.14，保留两位有效数字）。 四、描绘小灯泡的伏安特性曲线 1. 实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来。 2. 实验电路图 3. 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔、小灯泡一个（(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)）。 4. 实验步骤 ①确定电表量程，按照实验电路图连接电路。 ②将滑动变阻器滑片滑到a端，闭合开关，使电压从0开始变化。 ③移动滑片，测出多组不同的电压与电流值。 ④在坐标纸上以I为纵轴，以U为横轴，建立坐标系，在坐标纸上描出各组数据所对应的点，将各点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。 ⑤拆除电路，整理器材。 5. 实验注意事项 电流表应采用外接法：因为小灯泡(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大。 滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化。 闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应移到使小灯泡分得电压为0的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝。 I－U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V附近描点要密集一些，以防出现较大误差。 6. 实验误差分析 偶然误差：测量时读数带来误差；描点、作图不准确带来误差。 系统误差：由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值。 【跟踪训练】（25-26高二上·云南红河·期末）某实验小组要探究额定电压为3V的小灯泡的电阻随电流的变化情况。实验室提供的器材有： 电流表（量程为0~60mA，内阻约为30Ω） 电流表（量程为0~30mA，内阻） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值）一只 学生电源（输出电压，内阻不计） 开关一只，导线若干 (1)同学们设计了如图1所示的电路进行测量，根据器材的参数，位置1应连接______，位置2应连接______（均填“”或“”）； (2)根据图1所示的实验原理图，完成图2中未完成的实物连线______； (3)调节滑动变阻器，得到两个电流表的多组读数，设位置1处电流表的读数为，位置2处电流表的读数为，则在图像中描点作图，如图3所示。由图可知，灯泡的电阻随着电流的增大而______（填“增大”“减小”或“不变”）；灯泡正常工作时的电阻为____（结果保留3位有效数字）； (4)用该方案测量电阻，______（填“有”或“没有”）系统误差。 五、测量电源的电动势和内阻 1．滑动变阻器固定用限流接法，无需选内外接法（保证电压表测路端电压）。 2．注意电键一定要接在电源边上，要能控制到电压表。 3．数据处理：作U-I图法。 实验原理：U=E-Ir ①图线与纵轴交点为E；②图线的斜率表示r＝||； ③图线与横轴交点为I短＝ 4.注意事项：（1）使用内阻较大的旧电池，U随I的变化会更明显，方便实验。（因为r＝||） (2)若U－I图线纵轴刻度若不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流。 5.误差分析：系统误差（电压表分流导致I比流过电源的电流偏小，U为准确的路端电压。） 【拓展1】辨析本实验的电表误差与伏安法测电阻的电表误差的不同点。 1．伏安法测电阻U与I关系为U=IR；测E、r实验中U与I关系为：U=E-Ir。 2．见本实验电路图，若是伏安法测电阻，则电流表准确，电压表偏大；若是测E、r实验，则电压表准确，电流表偏小。原因是需要测的对象不同，伏安法测电阻中U是电阻两端电压，I是流过电阻电流，而测E、r实验中U是电源的路段电压，I是流过电源的电流。 【拓展2】电池内阻太小可以在电池旁边串联一个已知电阻（假设为内阻一部分）的实验方案。 【拓展3】采用电阻箱加电流表的实验方案或电阻箱加电压表的实验方案。 【跟踪训练】（2026·四川德阳·模拟预测）某组同学用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻， (1)记录多组电压U和电流I，作出的U-I图线如图乙。根据图线可得：该电源的电动势E________，内阻r________；（结果均保留三位有效数字） (2)仅考虑电表内阻引起的实验误差，则该误差导致________，________， （均选填“”、“”或“ ） (3)该组同学找来一个阻值为的定值电阻，设计了图丙所示电路继续进行实验。他们将电压表接在a、b间测得电压，再将电压表接在b、c间测得的电压为，改变滑动变阻器的滑片位置多次测量，根据测得的数据作出-图像如图丁。图丁中图线的横截距为d，纵截距为e，可得该电源的内阻________（用字母d、e和表示）。 六、多用电表的使用 1．欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联. 欧姆表内阻：R内= Rg＋R＋r 2．工作原理：闭合电路欧姆定律，电流值与待测电阻值一一对应，换刻度即可。 3.刻度的标定：红、黑表笔短接(Rx＝0)时，调节欧姆调零电阻，使I＝Ig，（即欧姆调零过程）。 (1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”.(图甲)欧姆表刻度不均匀 (2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”.(图乙) (3)当I＝时，Rx＝R内，中央刻度的电阻值等于欧姆表的内阻值。 4．无论作什么表使用，多用电表的电流方向必定是红（+）进黑（-）出。（“+进-出”是本质，红进黑出是形式。） 5．二极管的单向导电性 利用欧姆表判断出二极管的正、负极。 6．欧姆表使用注意事项： （1）机械调零与欧姆调零 （2）将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔. （3）换挡必须重新欧姆调零 （4）选择合适档位使得表盘读数在中值电阻附近。（测量值=表盘读数x档位倍率） （特别注意：欧姆表偏转角越大，表盘读数越小，若偏转角太大，即表盘速读数太小，为了增大表盘读数，则需要减小档位倍率。） （5）测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡. （6）在测电阻时，手不能接触表笔的金属杆，但在两表笔短接进行欧姆调零时可以用手捏住。 （7）测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则会影响测量结果与可能损坏电表。 【跟踪训练】（2026·天津河西·模拟预测）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池；、、、和是固定电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为，内阻为。虚线方框内为换挡开关，端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压挡和挡，直流电流挡和挡，欧姆挡。 (1)图（a）中的端与__________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 (2)关于的使用，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A．在使用多用电表之前，调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得__________，__________。 (4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时端是与“3”相连的，则读数为__________；若此时端是与“5”相连的，则读数为__________。（结果均保留3位有效数字） 七、探究影响感应电流方向的因素 相对运动情况 ··· ··· ··· ··· ··· 1.该探究实验过程中需要记录的要素：磁场的方向、磁通量的增减、电流的流向（结合螺线管的绕法、电流表电流流向与指针偏转方向的关系来确定。） 2.结论（楞次定律）：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。（增反减同） 楞次定律另种描述“电磁感应现象中出现的感应电流、形变、相对运动等结果都朝着阻碍磁通量变化的方向进行。”（增反减同、增缩减扩、来拒去留、增撤减引等实例） 【跟踪训练】（2026·广西桂林·二模）物理探究小组选用图示器材和电路研究电磁感应规律。 (1)请将图中接线柱P与________（选填“a”或“b”或“c”）、Q与_________（选填“a”或“b”或“c”）连接起来，组成正确的实验电路； (2)把A线圈插入B线圈中后，如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，则下列操作出现的情况为： ①向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计指针将向________（选填“左”或“右”）偏转； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，灵敏电流计指针将向________（选填“左”或“右”）偏转； (3)根据所学知识结合本实验结果得出产生感应电流的本质是________________________。 八、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.变压器工作原理：法拉第电磁感应定律（实现电能无线传输） 2.实验方法：通过改变原副线圈的匝数比探究变压规律。 3.实验结论：原副线圈的电压之比等于匝数之比。 （理想变压器） 4.特别注意：若是实际变压器，则输出电压会偏小。 实际变压器引起误差的原因：涡流、磁漏等 5.安全操作：每次改变匝数时先断开电压，使用交流电压表时先用最大量程档试测。 【跟踪训练】（25-26高三下·重庆渝中·阶段检测）雅鲁藏布江下游水电工程开工仪式于2025年7月19日上午在西藏自治区林芝市举行。工程主要采取截弯取直，隧洞引水的方式，建设五座梯级电站，总投资约1.2万亿元。该工程的电力外送离不开变压器，某兴趣小组在实验室发现图甲所示的变压器，与物理课上展示的外形不同，小组成员拆开变压器研究其内部结构画出了图乙所示理想模型图和图丙所示电路图。 (1)兴趣小组为探究该变压器原副线圈电压与匝数的关系，设计出了图丁所示实验电路，电路中原线圈接入的电源应该选择接法____（选填“A”或“B”）。 A． B． (2)兴趣小组分别在实验电路图1、2之间，3、4之间，5、6之间接入交流电压表测得原副线圈电压分别为，为了多测一组不同匝数的副线圈电压，兴趣小组还需要连接______（选填“34”“45”或“56”），并在_____（选填“35”“36”或“46”）之间接入交流电压表测量电压记作。 (3)兴趣小组部分实验数据记录如下： 12间电压 34间电压 56间电压 _____间电压 4.31 1.04 4.14 2.14 2.01 3.21 1.34 6.36 1.55 4.10 3.16 2.01 4.75 1.34 在实际实验中兴趣小组测出34间电压为2.00V，则12间和56间电压可能为____________。 A．， B．， C．， (4)等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科 “化繁为简” 之美，如图所示，心电图仪中有兴趣小组研究的变压器装置，左侧虚线框部分可等效为内阻为的电源，右侧虚线框部分可等效为一个电阻，等效电阻_____（用表示）。 素养进阶·答题技法突破 攻坚指南・重难突破——解题思路 【重难突破01】电流表内接与外接的理解及应用 电流表内、外接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA＞Rx 测量值大于真实值 R测＝＝＜Rx 测量值小于真实值 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 2.电流表的内、外接法的选择 定性法 先将待测电阻的估计值（或大约值）与电压表、电流表内阻进行比较： （1）若Rx较小，宜采用电流表外接法；（2）若Rx较大，宜采用电流表内接法 比较法 当已知Rx、RA、RV的大约阻值时： （1）Rx＜时，用电流表外接法； （2）Rx＞时，用电流表内接法； （3）Rx＝时，内、外接法均可 试触法 按图接好电路，让电压表一个接线柱固定接好，另一个接线柱P先后与a、b处接触一下记录两表的读数为Ia、Ua、Ib、Ub： （1）如果电压表的示数变化比电流表的示数变化更明显，对应表达式为＜，则应采用电流表外接法； （2）如果电流表的示数变化比电压表的示数变化更明显，对应表达式为＞，则应采用电流表内接法 【跟踪训练】（2026·陕西榆林·模拟预测）实验小组在“描绘小灯泡的伏安特性”的实验中，准备了器材：电源、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干，并设计如图甲所示的电路图来进行实验。回答下列问题： (1)用笔画线代替导线，在如图乙所示中画出正确的连线。 (2)正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至_______端（填“最左端”或“最右端”）；闭合开关S，移动滑片P，小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数，则故障原因是________。 (3)故障排除后，移动滑片P进行多次测量，作出了小灯泡的图像，如图丙所示，若小灯泡的额定电压为2.5 V，则小灯泡正常发光时电阻为_______（保留两位有效数字）。 【重难突破02】滑动变阻器的选择——限流式与分压式 滑动变阻器两种接法的比较 项目 限流接法 分压接法 对比说明 电路图 串、并联关系不同 电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路的调节范围大 电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 分压电路的调节范围大 闭合S前滑片P的位置 b端 a端 都是为了保护电路元件 注意：分压式接法中电压和电流的调节范围大，但限流式接法较节能且电路简单。 2.滑动变阻器两种接法的选择 （1）滑动变阻器必须采用分压式接法的几种情况 ①要求电压（或电流）能从零开始变化； ②当待测电阻Rx≫R滑（R滑为滑动变阻器的最大阻值）时； ③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。 （2）除了上述三种情况外，如果滑动变阻器采用两种接法都能满足要求，则从节能、方便操作角度考虑，优先选用限流式接法。 滑动变阻器必须采用分压式接法的四种情况 (1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路)，或要求大范围内测量电压和电流时，必须采用分压式接法。 (2)当待测用电器的电阻R远大于滑动变阻器的最大值R0时，必须采用分压式接法。 (3)当电压表或电流表的量程太小时，若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表或电流表的量程，只能采用分压式接法。 (4)在题目中有以下语言暗示时，比如：要求多测几组测量数据，要求精确测量等，一般也采用分压式接法。 【跟踪训练】（2026·陕西西安·模拟预测）某兴趣小组用如图（a）所示电路测量待测电阻的阻值（为几百欧），图中：G（内阻 ）为量程的灵敏电流计，为定值电阻（ ），R为滑动变阻器（滑动变阻器：阻值范围；滑动变阻器：阻值范围）。 (1)操作一：将滑动变阻器的滑片置于适当位置后，闭合开关S1，将单刀双掷开关S2接1端，改变滑动变阻器滑片的位置，记录此时电流计的示数； 操作二：保持滑动变阻器滑片不动，将接2端，记录此时电流计的示数。若要求上述两次操作中M、N两点间的电压变化极小，可以忽略，则滑动变阻器应选择______（填“”或“”）。改变滑动变阻器的位置重复上述操作并记录对应的和。 (2)由（1）中电流的数据描点作图，以为纵坐标，以为横坐标，得到如图（b）所示的图线，图线斜率的物理意义用表达式表示为_________（用物理量的标号表示），则______Ω（结果保留3位有效数字）。 (3)由于（1）中操作一和操作二，M、N两点间的电压会发生变化，实验过程中认为该电压不变，这会给实验结果带来______（填“系统”或“偶然”）误差；该误差的存在会使得的测量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 易错剖析・避坑攻略——易错归纳 【易混易错01】半偏法的误差分析 利用半偏法测量电流表或电压表的内阻时，先不连接电阻箱或将电阻箱阻值调为零，将电流表或电压表的指针调至满偏，然后再并联或串联上电阻箱，调节电阻箱的阻值，使电表示数为满偏刻度的一半，则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表内阻相等。 原理： 电流表半偏法，电路图如下，实验步骤为：①按如图所示连接实验电路；②断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表满偏；③保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表半偏，然后读出R2的值，则RA＝R2。 测量结果偏小（RA测＝R2<RA），原因：当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。减少误差的方法：选电动势较大的电源E，滑动变阻器R1满足条件为R1≫RA。 电压表半偏法，电路图如下，实验步骤为：①按如图所示连接实验电路；②将R2的值调为零，闭合S，调节R1的滑片，使电压表满偏；③保持R1的滑片不动，调节R2，使电压表半偏，然后读出R2的值，则RV＝R2。 测量结果偏大（RV测＝R2>RV），原因：当R2的阻值由零逐渐增大时，R2与电压表两端的总电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于Um时，R2两端的电压将大于Um，使R2>RV，从而造成RV的测量值偏大．显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。减少误差的方法：选电动势较大的电源E，滑动变阻器R1满足条件为R1≪RV。 【跟踪训练】（2026·湖北十堰·模拟预测）某学习小组要测一电池组的电动势和内阻，先用图甲电路测量一个量程为100 μA，内阻约为2000 Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为10 V，有两个电阻箱可选，R1（0-9999.9 Ω），R2（0-99999.9 Ω）；之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻（电动势约为3.2 V，内阻约为1 Ω），定值电阻R0=1 Ω。 (1)某次测微安表内阻的实验中，先将S2断开，闭合S1，调节滑片P和电阻箱RN，使微安表满偏；然后保持滑片P和RN不变，闭合S2，调节电阻箱RM，使微安表半偏，读出此时RM的读数；则微安表内阻测量值等于RM的读数。该实验中RN应选________（填“R1”或“R2”），微安表内阻Rg的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 (2)微安表内阻测量值Rg=2026.0 Ω，把该微安表改装成量程为4 V的电压表，需要串联电阻箱R2，并调节其阻值R2=________Ω。（结果保留小数点后一位） (3)学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时，根据采集到的微安表的读数I和电阻箱R1的读数R，作出的图像如图丙，已知图线的斜率为k，纵截距为b，若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流，则所测得电池组的电动势E=________，内阻r=________。（均用字母k，b，Rg，R2，R0表示） 【易混易错02】电表的改装 电压表、电流表的改装 1. 小量程电流表(表头) ①工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成。当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，从表盘上可直接读出电流值。 ②三个参数：满偏电流Ig，表头电阻Rg，满偏电压Ug，它们的关系：Ug＝IgRg。 总结：电压表和电流表实质上都是电流表，依靠流过的电流使指针发生偏转，并且还可以看做是一个特殊的电阻 2. 电压表、电流表的改装 电流表、电压表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。它们的改装原理见下表： 改装成电压表 改装成大量程电流表 原理 串联较大电阻分压 并联较小电阻分流 改装原理图 分压电阻或分流电阻 U＝Ig(Rg＋R) 所以R＝－Rg＝(n－1)Rg n＝ IgRg＝(I－Ig)·R 所以R＝＝ n＝ 改装后电表内阻 RV＝Rg＋R＝nRg>Rg (n为量程扩大倍数) RA＝＝<Rg (n为量程扩大倍数) 两表改装对比 改装成电压表V 改装成电流表A 内部电路 扩大后的量程 U I 电阻R的作用 分压 分流 电阻R的数值 R＝－Rg＝(n－1)Rg R＝＝ 电表的总内阻 RV＝Rg＋R＝ RA＝＝ 3. 电表改装问题的两点提醒 (1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。 (2)改装后电压表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头串联电路的电压；改装后电流表的量程指小量程电流表表头满偏时对应的R与表头并联电路的总电流。 【跟踪训练】（2026·海南儋州·二模）某同学利用图甲电路测量电流表A的内阻，并利用图乙电路改装成两个不同量程的电压表，已知电流表的量程为。 (1)图甲电路中，为变阻器，为电阻箱，电源电动势，内阻可忽略，断开，闭合前，滑动触头应调在的_________（选填“左端”或“右端”）；闭合，移动滑动触头使电流表满偏：接着闭合，调节，使电流表示数为满偏值的，此时的阻值为，则电流表内阻测量值为__________。 (2)将的阻值调为40 Ω，按图乙电路连接，改装成量程为3 V和15 V的电压表，则为________Ω，开关接至b上时，图丙中电流表A刻度盘上“口”处对应的电压值应为__________V。 (3)用V表示改装后的电压表，表示标准电压表，请你在图丁方框内设计电路对改装的电压表在的范围内进行校准_____。由于实验原理不完善导致电流表内阻的测量存在误差，则改装后电压表的示数都要略比标准电压表的示数__________（选填“大”或“小”） 技法提炼・审题点拨——技巧总结 【技法点拨01】电表的读数估读和精度问题 电流表、电压表的使用及读数 量程选择 使用事项 电表估读 选择合适量程：使得测量时指针偏转角度要尽可能大，一般要求超过量程的，但又不能超过量程 （1）使用前应先进行零点调整（机械调零）； （2）红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔； （3）红表笔接电势高处，黑表笔接电势低处，即电流从红表笔进表，从黑表笔出表 （1）最小分度是“1，0.1，0.01，…”时，估读到最小分度的（即估读到最小分度的下一位）； （2）最小分度是“2，0.2，0.02，…”时，估读到最小分度的（即估读到最小分度的那一位）； （3）最小分度是“5，0.5，0.05，…”时，估读到最小分度的（即估读到最小分度的那一位） 【跟踪训练】（2026·辽宁锦州·一模）巨磁电阻传感器可以用来测量磁场、位移、角度、电压、电流等物理量，因此在工业生产、交通运输、医疗卫生等方面有着广泛的应用。一名同学为探究巨磁电阻（GMR）的特性，进行了如下实验： (1)该同学先用多用电表欧姆挡测量未加磁场时该巨磁电阻的阻值，操作如下： a．将选择开关置于“欧姆挡”×100 Ω倍率的挡位； b．将红黑表笔短接，旋动________；直至指针指到欧姆挡的0刻线。 c．测量该巨磁电阻，指针示数如图乙所示，则该巨磁电阻在未加磁场时阻值约为________Ω。 (2)接下来该同学设计了如图丙所示电路进行实验。该电路主要部分由四个相同的巨磁电阻组成，其中R1和R3在磁性材料上方，受磁场作用时电阻减小，而R2和R4在磁性材料下方，被屏蔽而不受外界磁场的影响，电阻不变。电路中电源电动势为E，内阻不计；电压表为理想电压表。 d．当外界磁场为“0”时，电压表示数为________； e．当外界磁场不为“0”时，R1和R3电阻减小，均变为RB；被屏蔽的R2和R4电阻不变，设此时R2=R4=R0，且此时电压表示数为U，则RB=________（用R0、U、E来表示）因此，可以利用上述电路研究巨磁电阻阻值随磁场变化的规律。 【技法点拨01】图像法在处理实验数据方面的应用 在电学实验中，图像法是分析元件特性和电路规律的关键。 描绘小灯泡/二极管的伏安特性曲线 I-U 图像：小灯泡的图线是曲线，直观反映了其电阻随电压升高而增大（灯丝温度升高）。二极管的图线则清晰地展示了单向导电性和死区电压、导通电压。 测定电源电动势和内阻 U-I 图像：根据闭合电路欧姆定律 U=E−Ir，路端电压U与干路电流I成线性关系。 纵轴截距：代表电动势E（当 I=0时，外电路断路）。 横轴截距：代表短路电流 I（当 U=0时）。 斜率：其绝对值代表电源内阻r 探究导体电阻与长度/横截面积的关系 R-L 图像：得到一条过原点的直线，其斜率与电阻率ρ 和横截面积S 有关，验证 R∝L。 R-1/S 图像：得到一条过原点的直线，验证 R∝1/S。 【跟踪训练】（2026·湖北武汉·模拟预测）某实验小组使用多用电表测量一个刻度模糊的直流电流表的内阻，所用的实验器材有：电动势为，内阻未知的直流电源以及多用电表、待测电流表、电阻箱、开关K、导线若干。 (1)如图（a）所示连接电路，将多用电表选择开关置于直流电压“10 V”挡，红、黑表笔分别接“__________、__________”两端（选填“1”“2”或“3”），调节电阻箱的阻值，记录多组多用表的示数和电阻箱的阻值，并作出相应的关系图像如图（b）所示。 (2)根据图像求得电流表的内阻__________（结果保留两位有效数字），考虑多用电表的内阻，电流表的内阻的测量值__________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 $