专题27 高中电学实验（专项训练）2027年高考物理一轮复习高效培优系列

专题26 高中电学实验 参考答案 聚焦・考点突破 考法01 实验：观察电容器的充、放电现象 1．（1）1000 （2）c （3）②①③ （4）电容器极板所带电荷量逐渐减少，两极板间电压逐渐降低，电流逐渐减小且减小越来越慢，最终趋近于。 （5）同意。铝框随指针转动时产生感应电流，感应电流受到的安培力形成电磁阻尼，阻碍指针摆动，使指针较快稳定，便于读数。 2．（1）C （2）41（40~43） （3）B 3．（1） （2）1.0 0.5 （3） 等于 考法02 长度的测量及其测量工具的使用和读数 电表的改装 1．0.830 2．（1）1 15 （2）172.5 3．（1）250 （2）4000 （3）黑 1400 考法03 测量金属丝的电阻率 电阻的测量 1．（1） （2）36.2 36.2 （3） （4） 2．N 分压 1.292/1.291/1.293 3.3 3．（1）// （2）/ （3）4.8 （4） 等于 4．（1）CAB 负极、正极 1.6 （2） a （3） 5．（1）不可以 可以 （2）分压式 （3）小于 大于 6．（1）23.8 3.170/3.169/3.171 （2）右 （3） 准确 考法04 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 1．（1） （2）最左端 小灯泡断路 （3）10（9.8~10均可） 2．（1） （2） （3）变大 0.81/0.82/0.83 3．（1） （2）8.0 （3）0.18/0.17/0.19 （4）偏大 考法05 实验：测量电源的电动势和内阻 1．（1）1.44 （2）1.20 2.0 2．（1） （2） （3）最大值 3．（1） （2）1.220 （3）b1 4．2 = 5．（1）1.45 1.30 （2）< < （3） 考法06 实验：用多用电表测量电学中的物理量 1．（1）a （2）0.377/0.376/0.378 （3） （4）甲 2．（1）低 ×1 需要 （2）1.70 1 电阻箱的最小分度（精度）与待测电阻的阻值接近，最小分度值太大，精度不够。（提到最小精度引起误差就给分） 3．（1）150 偏大 （2）144 （3）40/39/38 4．（1）AC （2）5.4 27.0 （3）很小 BDA （4）C 考法07 实验：探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系 1．（1）34 （2）AD （3）C 2．（1）A （2）大于 （3）丁 丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小 3．（1）AD （2）C （3）> （4）B 4．（1）A （2）Na （3）C 考法08 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置 1．（1）变大 （2）400 （3）480 （4） 93.0 2．（1）较大 （2）下通道 48.0 （3）变大 3．（1）增大 （2）85 （3）A （4）大一些 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题26 高中电学实验 目 录 聚焦・考点突破 考法01 实验：观察电容器的充、放电现象 1 考法02 长度的测量及其测量工具的使用和读数 电表的改装 5 考法03 测量金属丝的电阻率 电阻的测量 7 考法04 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 15 考法05 实验：测量电源的电动势和内阻 19 考法06 实验：用多用电表测量电学中的物理量 25 考法07 实验：探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系 30 考法08 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置 35 聚焦・考点突破 考法01 实验：观察电容器的充、放电现象 1．（2026·江苏·高考真题）小明探究电容器充电过程中电流随时间的变化关系，实验电路图如题图1所示，所用的器材有：干电池1节；电容器1只；电阻箱1个；定值电阻1个；指针式电流表1个；单刀双掷开关1个及导线若干，实验中为了完整记录电流随时间的变化，使用手机进行录像。 （1）小明选用的电容器如题图2所示，电容为_____________。 （2）题图3为该实验的实物电路，导线a端应与单刀双掷开关的接线柱_____________连接（选填“b”“c”或“d”） （3）先给电容器放电，再给电阻箱选定合适的阻值，接着开始进行电容器充电实验，主要操作步骤有： ①将开关掷向b端 ②打开手机，录制电流表示数的变化 ③观察到电流表示数趋于0，停止录像 以上操作的正确顺序是_____________（填写各步骤前的序号） （4）给电容器放电后，整理器材，导出录制的实验视频，读取电流表示数I随时间t变化的数据，画出图像如题图4所示，请定性描述时刻后电流随时间的变化关系。 （5）小明在视频中观察到，刚对电容器充电时电流表指针来回摆动几次后就能稳定变化，他知道所使用的电流表是磁电式仪表，其指针固定在一绕有线圈的铝框上，他认为这个构造能帮助电流表指针摆动几次后稳定下来，你是否同意他的观点？请简要说明理由。 【答案】（1）1000 （2）c （3）②①③ （4）电容器极板所带电荷量逐渐减少，两极板间电压逐渐降低，电流逐渐减小且减小越来越慢，最终趋近于。 （5）同意。铝框随指针转动时产生感应电流，感应电流受到的安培力形成电磁阻尼，阻碍指针摆动，使指针较快稳定，便于读数。 【解析】（1）由题图2的标识可知电容器的电容为 （2）导线端应接在开关的公共接线柱上，才能使开关分别控制电容器的充电和放电回路。选项和均为定触点，不能作为公共接线柱，选项为公共接线柱。 故选c。 （3）为完整记录从开始充电到电流为零的过程，应先开启手机录像，再将开关拨向端开始充电，待电流表示数为时停止录像，故顺序为②①③。 （4）放电过程中，电容器极板所带电荷量逐渐减少，两极板间电压逐渐降低，电流逐渐减小且减小越来越慢，最终趋近于。下图定性表示时刻后电流随时间的变化。 （5）铝框是导体，随指针在磁场中转动时会产生感应电流。感应电流在磁场中受到安培力作用，该力阻碍铝框和指针的转动，形成电磁阻尼，所以指针摆动几次后能较快稳定。 2．（2026·云南昆明·模拟预测）C0G电容是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器，某兴趣小组要测定一个C0G电容器的电容，设计的电路图如图甲所示，其中电源的电动势为E=3V，内阻不可忽略。用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时间变化的曲线，先使开关S与1相连，充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻箱R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图乙所示。 （1） 充电过程中，经过足够长时间t0，电容器电压U随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A．B．C．D． （2）根据图乙中的放电曲线，可估算出该电容器的电容C=________μF。（保留2位有效数字） （3）一同学在深入研究的过程中发现：当改变一个或几个物理量时，I-t图像会发生有规律的变化，图中的虚线示意了4种可能的变化情形。如果只减小电阻箱的电阻值，则I-t图像的变化应该是（　　） A．B．C．D． 【答案】（1）C （2）41（40~43） （3）B 【解析】（1）根据公式可知，充电的过程中，电流逐渐减小，电荷量增加的越来越慢，电容器两端的电压增加的越来越慢，电容器充满电时，两端电压等于电源的电动势E。 故选C。 （2）图乙中图线围成的面积约为125格，对应的电荷量约为 所以电容 （3）根据题意，只减小电阻R，由于电容器放电的初始电压等于电源电动势不变，由公式可知，开始放电时的电流增大，由公式可知，电容器所带的电荷总量不变，所以I-t图线与坐标轴围成的面积不变。故选B。 3．（2026·安徽合肥·模拟预测）某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电过程中的电流变化。实验电路如图（a）所示，其中电源电动势、内阻不计，定值电阻，定值电阻，电流传感器内阻忽略不计。 （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“”）； （2）电流传感器记录整个过程中电流随时间变化的图像如图（b）所示，根据元件参数，可计算出图像中的大小为________mA、的大小为________mA； （3）已知图（b）中内图线与坐标轴围成的面积大小为，则该实验使用的电容器电容大小________F。若考虑电流传感器的内阻，则电容的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】（1） （2）1.0 0.5 （3） 等于 【解析】（1）开关接1充电时，电源正极接电容器上极板，故上极板带正电。开关接2放电时，电容器相当于电源，上极板为正极，电流从上极板流出，经开关流向点，再经过流向点，最后经地线流回电容器下极板。故经过的电流方向为。 （2）[1]充电瞬间（），电容器相当于短路，电路中电流最大，由闭合电路欧姆定律得 [2]放电瞬间（），电容器电压等于电源电动势，回路总电阻为，电流大小 （3）[1]图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，即 电容器充满电后电压为，由电容定义式 得 [2]若考虑电流传感器内阻，充电结束时电路中电流为零，传感器内阻上无电压降，电容器两端电压仍等于电源电动势，故电容测量值等于真实值。 考法02 长度的测量及其测量工具的使用和读数 电表的改装 1．（2026·广东广州·三模）某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图所示，可知金属丝的直径D=________mm。 【答案】0.830 【解析】螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为33.0×0.01mm=0.330mm，所以最终读数为：0.5mm+0.330mm=0.830mm 2．（2025·贵州毕节·三模）电流表的量程为，内阻为。把它改装成如图所示的一个多用电表，其中电流挡有两个量程，分别为和。完成下列问题： （1）开关S接位置_____（选填“1”或““2”）时是0~20mA挡，图中电阻_____。 （2）开关S接位置3时是欧姆挡，电源的电动势为，内阻为。将A、B表笔短接，调节滑动变阻器完成欧姆调零，接入电路的阻值应为_____。 【答案】（1）1 15 （2）172.5 【解析】（1）[1]开关S分别接位置1、2时，对应的量程分别为， 则有，可知开关S接位置1时是0~20mA挡； [2]代入数据可得， 联立解得， （2）开关S接位置3时，此时改装后的电流表量程为，改装后的电流表内阻为 完成欧姆调零时，有 可得 3．（2026·广西河池·一模）某学习小组将一内阻为1000、量程为200μA的微安表分别改装成量程为1.0mA的电流表和量程为1.0V的电压表，再把改装后的电流表改装成一多挡位欧姆表。 （1）把该微安表改装成量程为1.0mA的电流表，需要并联一个________Ω的电阻。 （2）把该微安表改装成量程为1.0V的电压表，需要串联一个________Ω的电阻。 （3）取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中B为________（填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，则所测电阻为________Ω。 【答案】（1）250 （2）4000 （3）黑 1400 【解析】（1）根据并联电路的特点得 解得 （2）根据串联电路的特点得 解得 （3）[1]由图可知，B与电源正极连接，则电流从B流出，可知B为黑表笔。 [2]欧姆表内阻 而图乙的中值示数为15，则欧姆表挡位是，则所测电阻为。 考法03 测量金属丝的电阻率 电阻的测量 1．（2026·贵州·高考真题）在绝缘板上均匀涂敷一种导电材料，制作的电阻样品如图（a）所示。所制三个电阻的涂层长度相同、宽度较小且相同、厚度不同（几微米），阻值均约为几十欧。某实验小组通过测量三个电阻阻值，比较其涂层厚度，所用器材有： 待测电阻、和； 电压表V1（量程0~3 V）； 电压表V2（量程0~5 V）； 电阻箱（阻值）； 滑动变阻器 （阻值）； 直流电源E（电动势4.5 V）； 开关；导线若干。 请完成下列步骤： （1）实验小组设计了如图（b）所示的电路图。根据图（b）完成图（c）中的实物图连线。 （2）接入，闭合，调节 和，的示数如图（d）所示，此时读数为_____，电压表V1和V2读数分别为和，由此可知_____。断开，改换待测电阻，重复上述步骤。分别测得，。 （3）由三个电阻测量值可知_____（填“”“”或“”）涂层最厚。 （4）实验完成后，该小组通过原理分析，发现此方法测电阻未考虑电压表V1内阻的影响。若已知电压表V1内阻为，电压表V1和V2示数分别为和，电阻箱示数为，则________（用、、和表示）。经分析发现，本实验中考虑电压表V1内阻后，不影响判断三个电阻涂层厚度关系。 【答案】（1） （2）36.2 36.2 （3） （4） 【解析】（1）根据电路图可得实物连接图如图所示 （2）由题图（d）可知的读数为，结合题图（b）和串联电路分压规律 解得 代入电压表的读数可得 （3）三个电阻导电材料相同、涂层长度相同、宽度较小且相同，由电阻定律可知横截面积越大，即涂层越厚的电阻，阻值越小，由于阻值最小，则涂层最厚。 （4）若考虑电压表内阻，则根据串、并联电路规律和欧姆定律有 2．（2026·甘肃·高考真题）热敏电阻是传感器中常见的感知温度的敏感元件。某实验小组采用如图1所示的电路图测量一热敏电阻在某温度下的阻值。实验器材有：待测热敏电阻（阻值约几千欧姆）、电源（电动势3 V，内阻很小）、毫安表（内阻很小）、滑动变阻器（最大阻值）、定值电阻（阻值）、开关和、温控装置、导线若干。 主要实验步骤及问题如下： （1）断开开关，连接电路，通过温控装置将热敏电阻的工作温度升至目标温度，并保持稳定。 （2）闭合开关前，应将的滑片置于__________（填“”或“”）端。实验中的作用是__________（填“限流”或“分压”）。 （3）闭合，调节的滑片至某一位置，记录毫安表的示数；保持滑片位置不变，闭合，记录毫安表的示数。该温度下热敏电阻的阻值__________（用、和表示）。 （4）某次测量时，毫安表选择量程，其指针稳定在图2所示位置，则读数为__________。 （5）改变的滑片位置，重复实验步骤（3），记录多组和数据。以为横坐标，为纵坐标描点作直线图。若直线的斜率为1.6，可求得该温度下热敏电阻的阻值为__________（保留2位有效数字）。 【答案】N 分压 1.292/1.291/1.293 3.3 【解析】（2）[1][2]由图1可知，实验中采用的分压接法，闭合开关前，应将的滑片置于端，其作用是分压。 （3）[3]根据题意，由欧姆定律有 解得 （4）[4]由图2可知，毫安表的最小分度为，则读数为 （5）[5] 根据题意，由欧姆定律有。整理可得 则有 解得 3．（2026·湖北黄石·一模）某同学为测量某段导体的电阻率，进行了如下实验。 （1）该同学先用螺旋测微器测量该导体的截面直径，示数如图1所示，则导体的截面直径______。 （2）该同学用多用电表欧姆“”挡粗测该导体的电阻，示数如图2所示，则该导体电阻为______。 （3）除了待测导体，实验室提供的器材如下。 A、电源（电动势，内阻未知） B、电流表（量程，内阻约） C、电流表（量程，内阻） D、电阻箱（阻值范围为） E、滑动变阻器（最大阻值为） F、开关一个，导线若干 该同学设计了一个电路如图，能精确测量该导体的电阻，通过调整滑动变阻器接入电路的阻值和电阻箱接入电路的阻值，得到对应的电流表示数、。通过所得实验数据画出了如图所示的图像，则可知该导体的阻值为______。 （4）经测量得到该导体的长度为，结合以上实验数据可知，该导体的电阻率为______（结果保留1位有效数字），忽略实验过程中的偶然误差，该导体的电阻率的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）// （2）/ （3）4.8 （4） 等于 【解析】（1）由螺旋测微器读数规则可知 （2）由欧姆表读数规则可知，待测导体的阻值约为 （3）根据欧姆定律得 变式得 结合图像有 可知该导体电阻 （4）[1] 根据电阻定律有 又 可得 [2] 由上述分析可知，电流表内阻对实验结果无影响，在不考虑偶然误差时，电阻率测量值等于真实值。 4．（2025·湖南湘西·模拟预测）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（量程5V，内阻约） 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________（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甲中虚线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甲中实线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，他们设计了如图乙所示的电路，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、和表示）。 【答案】（1）CAB 负极、正极 1.6 （2） a （3） 【解析】（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，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，进行欧姆调零； 最后调节欧姆调零旋钮，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甲中虚线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“”的位置； [4]测量得到指针位置如图甲中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为。 （2）[1]图乙所示的电路，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，且满足“测量电路部分电压从零开始”的条件，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，电流大小为 根据欧姆定律得待测电压表的阻值为。 5．（2026·吉林·模拟预测）实验小组用半偏法来测量电流表和电压表的内阻。如图1所示，正确连接好电路后，在闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合开关，调节，使电流表指针指到满刻度，保持开关闭合，滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表的指针指到满刻度的一半处，此时电阻箱的示数为；如图2所示，正确连接好电路后，在闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合开关和，调节，使电压表指针指到满刻度处，保持开关闭合，滑动变阻器的滑片位置不变，断开，调整电阻箱的阻值，使电压表的指针指到满刻度的一半处，此时电阻箱的示数为，回答下列问题。 （1）图1中，________用滑动变阻器替代，________用电阻箱替代，电流表内阻的测量阻值为（均选填“可以”或“不可以”）。 （2）图2中滑动变阻器采用的接法为________；对图2，电压表内阻的测量阻值为________。 （3）由于闭合图1中开关和图2中开关，造成电路总电阻变化，则电流表内阻的测量值________真实值，电压表内阻的测量值________真实值（均选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】（1）不可以 可以 （2）分压式 （3）小于 大于 【解析】（1）[1]的作用是与电流表并联，调节它的阻值使电流表半偏，最终需要读出它的具体阻值，滑动变阻器只能调节阻值，无法获取阻值，因此不可以用滑动变阻器替代； [2]的作用是在第一步调节时让电流表满偏，后续实验中需要保持滑片位置固定、不需要读取它的阻值，因此可以用电阻箱替代。 （2）[1]图2中滑动变阻器的左端和滑片作为输出端，将滑动变阻器的全部电阻接在电源两端，取出部分电压供给上方支路，属于分压式接法； [2]该半偏法的前提是滑动变阻器输出的支路电压保持不变，当电压表半偏时，电压表和电阻箱串联、电流相同，二者分压相等，因此电压表内阻等于电阻箱的示数。 （3）[1]图1中闭合S1后，电流表与并联，总并联电阻小于原电流表内阻，电路总电阻减小，总电流大于原来的满偏电流。当电流表半偏时，流过的电流大于，根据并联分流规律，可得 因此测量值小于电流表真实内阻； [2]图 2中由于断开开关后并联电阻增大，上面支路分得的总电压比开始的电压多，故电阻箱的实际电压大于，测量结果较真实值偏大。 6．（2026·四川·一模）碳纤维材料具有强度高、重量轻、耐腐蚀和导电性良好等优点，在航空航天、高端器械等领域应用广泛。某物理兴趣小组为测量碳纤维材料的电阻率，从实验室找到了一个由碳纤维材料制成的圆柱体样品。 （1）分别用10分度游标卡尺、螺旋测微器测该样品的长度、直径，测量结果分别如图甲、乙所示，则_______，_______。 （2）实验小组设计测量样品电阻的电路图如图丙所示，具体操作步骤如下： ①接好电路后，在闭合任何开关前应将滑动变阻器的滑片滑到最_______（填“左”或“右”）端。 ②先断开开关，闭合开关，调节，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录电压表的示数和电流表的示数。再闭合，调节，使电压表的示数仍为，记录电流表的示数，则样品电阻为_______（用、和表示）。 （3）重复实验测得样品电阻的平均值为，则样品的电阻率为_______（用、、、表示）。考虑到电压表和电流表都不是理想电表，利用该实验方案测出来的样品电阻_______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】（1）23.8 3.170/3.169/3.171 （2）右 （3） 准确 【解析】（1）[1]10分度游标卡尺的精确度为0.1mm，图甲读数为。 [2]图乙螺旋测微器的读数为。 （2）[1]滑动变阻器采用的是限流式接法，为保护电路，接通电路前应将滑动变阻器的滑片滑到最右端。 [2]开关断开时有 开关闭合时有 联立解得 （3）[1]根据电阻定律 解得样品的电阻率为 [2]电压表和电流表都不是理想电表，因，其中是的电压，是的电流，故利用该实验方案测出来的样品电阻的测量值没有系统误差，测量值准确。 考法04 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 1．（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） 【解析】（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 2．（2026·河南开封·模拟预测）一小灯泡的说明书上画有如图1所示的伏安特性曲线，并标注额定电压为。小明同学想通过实验验证实际工作时的伏安特性曲线是否与说明书上一致。实验时，实验室提供的器材如下： 电压表V（量程为，内阻约为） 电流表A（量程为，内阻约为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 电源（，） 开关、导线若干。 （1）滑动变阻器应选________（选填“”或“”）。 （2）请用笔画线代替导线，将图2的实物图补充完整。 （3）多次实验测得不同电流和对应的电压，绘制的图像与图1一致，由图1可知，随着电压增大，小灯泡的电阻将________（选填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率约为________（保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3）变大 0.81/0.82/0.83 【解析】（1）验证小灯泡伏安特性曲线需要电压从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，分压式接法优先选择阻值小、额定电流大的滑动变阻器，调节会更加简便，阻值过大、额定电流过小，因此选。 （2）滑动变阻器分压式接法 ，电流表外接法。电路图如图所示 （3）[1]小灯泡电阻，在图像中，等于点与原点连线斜率的倒数，由图可知，随电压增大，连线斜率减小，因此电阻变大。 [2]额定电压，从图中读得时，电流，因此额定功率 3．（2026·山东青岛·三模）某兴趣小组利用图甲所示电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验步骤如下： A．根据电路图连接好实物图，将滑片滑至最左端； B．闭合开关，向右滑动滑片，改变小灯泡两端电压，记录多组电压和电流数值； C．描点并拟合出图像，如图丙所示。 请根据以上操作，回答以下问题： （1）根据图甲，在答题卡上的实物图中用笔画线代替导线补全实物连接； （2）根据丙图，当电压为时，小灯泡的电阻为________（结果保留两位有效数字）； （3）把该灯泡与一节电动势为、内阻为的干电池相连，灯泡消耗的功率为________（结果保留两位有效数字）； （4）考虑图甲中电压表的分流作用，则（3）中所求得小灯泡的功率较真实功率________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2）8.0 （3）0.18/0.17/0.19 （4）偏大 【解析】（1）图甲电路中，滑动变阻器为分压接法，将滑动变阻器的左下接线柱连接到电源负极。电流表外接，电压表并联在灯泡两端，将电压表的正接线柱连接到小灯泡右端。实物连接如答案图所示。 （2）由丙图可知，当时，对应电流 根据欧姆定律，​解得 （3）灯泡接电源时，由闭合电路的欧姆定律，整理得 将该直线画在丙图中，与小灯泡伏安曲线交点为工作点，如图所示 可得工作点， 灯泡消耗的功率 （4）本电路为电流表外接，考虑图甲中电压表的分流作用，电流表测得的电流是灯泡和电压表的总电流，大于灯泡真实电流，而电压测量值等于灯泡真实电压，因此计算功率，比真实功率偏大。 考法05 实验：测量电源的电动势和内阻 1．（2026·广西·高考真题）某同学按图甲电路测量干电池的电动势和内阻，所用器材有电压表（量程，可视为理想电压表）、定值电阻、开关，和、干电池、导线若干。 （1）断开，再闭合，电压表读数为1.44V，则干电池电源电动势的测量值__________； （2）保持闭合，再闭合，电压表示数，如图乙，则=__________，干电池内阻的测量值__________。 【答案】（1）1.44 （2）1.20 2.0 【解析】（1）只闭合S1，理想电压表所在支路相当于断路，电压表示数为电源电动势，则电源电动势 （2）[1][2]由题图乙可知，电压表的分度值为0.1V，电压表读数为1.20V。 S1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 2．（2026·陕西渭南·二模）某课外活动小组利用铜片、锌片和新采摘的苹果制作了一个水果电池，该小组同学想尽可能准确地测量该“苹果电池”的电动势E和内阻r，他们在实验室找到了一个微安电流表（量程为0~200μA，内阻），两个相同的电阻箱（0~9999Ω），以及导线和开关，设计了图甲的电路进行实验： （1）经分析，实验电路中的最大电流约1~2mA，将微安电流表改装为2mA的电流表，则与微安电流表并联的电阻箱的阻值应调为_________。 （2）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物图的连接。 （3）为保证电流表的安全，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调整为_________（选填“最大值”“最小值”或“任意值”）；正确设置后，不断调节R的值，读出微安电流表的示数并算出电路中的总电流I，作出图线如图丙所示，根据图线可求得：该水果电池的_________，_________。（后两空结果保留2位有效数字） 【答案】（1） （2） （3）最大值 【解析】（1）微安表的满偏电流为，内阻为，改装后的满量程为。并联支路电压相等，且总电流等于两支路电流之和，因此有 解得 （2）按图甲，与微安表并联后作为改装电流表，该并联支路再与电阻箱、水果电池和开关串联。接线如答案图所示：水果电池正极经开关、电阻箱接到微安表“+”接线柱，微安表“−”接线柱接电池负极，的两端分别接到微安表的“+”“−”接线柱。 （3）[1]改装电流表的内阻是微安表与的并联电阻，记为，则 闭合开关后，由闭合电路欧姆定律可知总电流为 增大串联电阻箱的阻值会减小电路电流，因此闭合开关前应将调到最大值。 [2][3]设微安表的示数为，流过的电流为。两并联支路电压相等，故 总电流为 实验时将微安表示数乘以10换算为总电流。将上述闭合电路欧姆定律的表达式改写，得 图丙以为横坐标、为纵坐标，由上式可知图线斜率与电动势的关系为 纵截距与电池内阻的关系为 由图线上的与两点求斜率，得 所以 图线的纵截距为，利用纵截距与电池内阻的关系，得 3．（2026·云南昆明·模拟预测）为了测量一圆柱形金属丝的电阻率和电源的电动势和内阻，某同学设计了如图（a）所示的实验电路图，实物图如图（b）所示，图中定值电阻的阻值为R0，Rx为待测金属丝，P、Q为将待测金属丝接入电路的接线柱，P可以在金属丝上滑动，从而改变金属丝接入电路的长度，电流表和电压表可视为理想电表。 （1）请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物连线； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图（c）所示，可得金属丝的直径d=______mm； （3）该同学连接好电路以后，不断改变待测金属丝接入电路的长度，测得电压表示数U、电流表示数I、金属丝接入电路的长度L的多组数据。作图得到U-I图像如图（d）所示，该图像截距为b1；图像如图（e）所示，该图像截距为b2，斜率为k。可得该电源的电动势E=______，内阻r=______，该金属丝的电阻率为ρ=______。（以上三空用b1、b2、k、d、R0中的相关物理量表示） 【答案】（1） （2）1.220 （3）b1 【解析】（1）如图所示； （2）螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为，最终直径。 （3）[1]U—I图像的截距表示电源的电动势，故E=b1 [2][3]据闭合电路的欧姆定律可得 可得 ， 解得：， 4．（2026·山东菏泽·三模）某探究小组准备用图所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下： 待测电源（电动势约）； 电阻箱（最大阻值为）； 定值电阻（阻值为）； 定值电阻（阻值为）； 电流表（量程为，内阻）。 开关，导线若干。 ①将定值电阻和电流表串联，相当于把电流表改装成了一个量程为____________的电压表； ②闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值和电流表的示数； ③现要用图像法求出电源的电动势和内阻，可作出图像，则和的关系式为____________（用题中字母表示）； ④该实验测得的电动势与真实值相比，理论上____________。（填“”“”或“”） 【答案】 = 【解析】①[1]定值电阻和电流表串联，构成的电压表量程为 ③[2]由电路图可知，与串联后与电阻箱并联，然后再与串联，电流表与串联充当电压表使用，测量的是路端电压；干路电流为 由闭合电路欧姆定律可知 整理得 ④[3]因电流表内阻已知，流过电源的电流是两支路的电流之和，为准确值，故本实验无系统误差，理论上电动势和内阻测量均准确，故理论上。 5．（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） 【解析】（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。 考法06 实验：用多用电表测量电学中的物理量 1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）在测量某非线性元件的伏安特性时，为研究电表内阻对测量结果的影响，某同学设计了如图（a）所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下： ①滑动变阻器滑片置于适当位置，闭合开关； ②表笔分别连a、b接点，调节滑片位置，记录电流表示数I和a、b间电压； ③表笔分别连a、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录a、c间电压； ④表笔分别连b、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录b、c间电压，计算； ⑤改变电流，重复步骤②③④，断开开关。 作出、及曲线如图（b）所示。 回答下列问题： （1）将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔，测量a、b间的电压时，红表笔应连_________接点（填“a”或“b”）； （2）若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置，电表示数如图（c）所示，此时电表读数为________V（结果保留三位小数）； （3）图（b）中乙是_________（填“”或“”）曲线； （4）实验结果表明，当此元件阻值较小时，_________（填“甲”或“乙”）曲线与曲线更接近。 【答案】（1）a （2）0.377/0.376/0.378 （3） （4）甲 【解析】（1）电流从红表笔流入，黑表笔流出，故测量a、b间的电压时，红表笔应连a接点。 （2）0.5V的直流电压挡，分度值为0.01V，由图可知此时电压表读数为0.377V。 （3）由图可知，当表笔分别连a、c接点时测得是元件和电流表两端的电压和电流，则 当表笔分别连a、b接点时测得是元件两端的电压和电流，则 由于 所以相同电流情况下， 故图（b）中乙是曲线。 （4）由题意可知，图像测得是元件两端的电压和电流的关系，则实验结果表明，当此元件阻值较小时，甲曲线与曲线更接近。 2．（2026·浙江·一模）在实验室测量一电阻的阻值。 （1）该同学先用多用电表测量其阻值，选用倍率为“×10”的欧姆挡测电阻时，表针如图1所示，此时，红表笔（上）接触点的电势比黑表笔（下）__________（填“高”或“低”）。观察此时指针的偏转情况，为了使测量结果更精确，该同学应该使倍率更换为__________（选填“×1”“×100”或“×1k”），更换倍率后__________（填“需要”或“不需要”）重新欧姆调零后再进行测量。 （2）根据上述实验的测量情况，该同学尝试用如图2电路图方案进行进一步测量。已知图2中定值电阻，电压表采用的量程为3V。实验时，先将单刀双掷开关掷到位置1，电压表的示数如图3所示，其读数为__________V，记录电压表读数；再将单刀双掷开关掷到位置2，调节电阻箱的阻值，使电压表的读数与前一次相同，电阻箱的示数如图4所示。则待测电阻__________Ω。该同学通过观察所用电阻箱的表盘，分析该实验有明显的实验误差，理由是__________。 【答案】（1）低 ×1 需要 （2）1.70 1 电阻箱的最小分度（精度）与待测电阻的阻值接近，最小分度值太大，精度不够。（提到最小精度引起误差就给分） 【解析】（1）[1]多用电表欧姆挡内部自带电源，黑表笔接内部电源的正极，红表笔接内部电源的负极，电流从黑表笔流出、经待测电阻流入红表笔，因此红表笔接触点的电势比黑表笔低。 [2]选用×10欧姆挡时，指针偏转角度极大，指向欧姆挡刻度右侧小阻值区域，说明待测电阻阻值较小、当前倍率选大了，因此要换更大的×1倍率，让指针落到欧姆表中值刻度附近，保证测量精度。 [3] 欧姆表每次更换倍率后，内部电路总内阻发生变化，必须重新进行欧姆调零才能测量。 （2）[1]电压表用3V量程，分度值为0.1V，估读一位后读数为1.70V。 [2]该方法为等效替代法，两次开关分别接1、2时，两次电压相等，说明 由电阻箱读数得 已知，可得 [3]  该电阻箱的最小步进为1Ω，无法连续调节阻值，不能让两支路总电阻严格相等，很难实现两次电压表示数完全一致，因此存在明显系统误差。 3．（2026·浙江·一模）压敏传感器是设计机器人的重要元件，一实验小组研究某压敏电阻的电学特性，完成如下操作： （1）首先用多用电表的“”欧姆挡，粗略测得无压力状态下的阻值，图甲为欧姆表的原理图，图乙为正确测量时的指针位置，则的阻值约为________Ω；测量后发现欧姆挡内置电源为旧电池，电动势略有减小，则测量值与真实值相比________（选填“相等”、“偏大”或“偏小”）。 （2）为精确测量无压力状态下的阻值，该小组设计了如图丙所示的电路，定值电阻，，电阻箱的调节范围为，为灵敏电流计，当电阻箱的阻值调为时，灵敏电流计示数为0，则的阻值为________Ω。 （3）该小组测得不同压力下的的数据图像如图丁所示。同时将该压敏电阻安装在机器人的手指处，用图戊的电路为其供电，已知电源的电动势（内阻不计），电阻箱接入电路的阻值，电流表的量程为（内阻不计）。则机器人手指感受的最大压力为________N（保留两位有效数字）。 【答案】（1）150 偏大 （2）144 （3）40/39/38 【解析】（1）[1]图乙指针指向欧姆刻度15的位置，倍率为，因此 [2] 欧姆表调零时满足，若内置电源电动势变小，调零后实际内阻会比标称值更小。测量待测电阻时，同一待测阻值下电路电流会比正常电动势时更小，指针偏左，对应欧姆刻度的示数偏大，因此测量值大于真实值。 （2）灵敏电流计示数为0时，电桥达到平衡，满足电桥平衡条件 代入数值、、，解得 （3）电流表量程为10mA，对应电路允许的最大电流 电源内阻不计，由闭合电路欧姆定律 代入、，可得此时压敏电阻的最小阻值 结合图丁的曲线，当时，对应压力约为40N，即为可测量的最大压力。 4．（2026·四川成都·模拟预测）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 （1）如图1所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是 。（选填选项前面的字母） A．接的是红表笔，接的是黑表笔 B．当接1，是电压表 C．当接2，是欧姆表 D．当接3，是电流表 （2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示。若所选挡位为“直流”挡，则示数为__________；若所选挡位为“直流”挡，则示数为__________。 （3）用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后，如果再直接测量一个阻值约的电阻，发现指针偏角__________（填“很大”或“很小”）。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：__________。 A、调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 B、把选择开关旋转到“”位置 C、把选择开关旋转到“”位置 D、将红表笔和黑表笔接触 （4）黑盒中有一个二极管，还有两个阻值均为的电阻，它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表所示，那么黑箱中的线路可能是 。 黑表笔触点 1 1 2 红表笔触点 2 3 1 表头读数 0 A．B．C．D． 【答案】（1）AC （2）5.4 27.0 （3）很小 BDA （4）C 【解析】（1）A．欧姆挡内部电源的正极接黑表笔、负极接红表笔，所以接的是红表笔，接的是黑表笔，故A正确； B．当接1，表头与并联，是扩大量程的电流表，故B错误； C．当接2，电路接入了内部电源和调零电阻，符合欧姆表的结构，故C正确； D．当接3，表头与并联后，与电阻串联，起分压作用，是电压表，故D错误。 故选AC。 （2）[1] 用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示。若所选挡位为“直流”挡，则电流表的分度值为，根据电流表量程和分度值可知示数为； [2] 若所选挡位为“直流”挡，则电压表的分度值为，根据量程和最小分度确定电压的示数为。 （3）[1] 之前测量电阻使用的是“”欧姆挡，远大于该挡位的中值电阻，根据欧姆表“大电阻小偏角”的特点，指针偏角很小。 [2] 电阻适合用“”挡位测量，换挡后必须重新进行欧姆调零，操作顺序为：先将选择开关转到“”位置，再将红黑表笔短接，最后调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，故顺序为BDA。 （4）黑盒中有一个二极管，还有两个阻值均为的电阻，用多用电表测试时，黑表笔相当于正极，红表笔相当于负极。 B．接1、2时，示数很小，只能是二极管正向接入，故B错误； A．接1、3时，读数只有，只能是两个的电阻并联，故A错误； CD．接2、1时读数为，只能是两个的电阻串联，故D错误，C正确。 故选C。 考法07 实验：探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系 1．（2026·浙江·高考真题）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2，经规范操作，指针位置如图3，测得阻值为 ________。 （2）用匝数和的两线圈进行实验，分别测得两端电压为和，记录于下表。下列说法正确的是________（多选）； /V 1.02 2.20 3.24 4.28 5.36 /V 2.12 4.52 6.64 8.78 11.02 A．与对应的是副线圈 B．与对应的是副线圈 C．实验中采用低压直流电源 D．多用电表选择开关应调至交流电压挡 （3）小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示，上层线圈与示波器相连，则示波器上显示的波形为________。 A． B． C． 【答案】（1）34 （2）AD （3）C 【解析】（1）从图2可知，多用电表选择开关置于电阻×10挡位，图3中指针指向3.4，所以测得阻值为R=3.4×10=34Ω （2）AB．根据变压器电压与匝数的关系，匝数多的线圈电压高；因为变压器由漏磁等损失，又因为，所以n1对应副线圈，故A正确，B错误。 C．变压器的工作原理是电磁感应，需要交流电源，不能用直流电源，C错误。 D．变压器输出的是交流电，测量其电压时，多用电表选择开关应调至交流电压挡，D正确。 故选AD。 （3）由题意可知下层线圈输入的是锯齿波电压，它的变化率（斜率）在每个周期内是恒定的；根据电磁感应原理可知上层线圈的感应电动势，与磁通量的变化率成正比，也就是与输入电压的变化率成正比；输入电压的斜率恒定，所以感应电动势的大小也恒定，对应的波形是方波。故选C。 2．（2026·四川成都·模拟预测）在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中，可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈的匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 D．合理外推法 （2）实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的电压之比__________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 （3）某同学在此实验中设计了如图丙、丁所示的两个电路图，实验时应选用图__________（选填丙或丁），理由是__________。 【答案】（1）A （2）大于 （3）丁 丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小 【解析】（1）探究电压比和匝数比的关系时，需要保持一个线圈匝数不变，改变另一个线圈匝来研究电压比与匝数比的关系，采用的是控制变量法。 故选A。 （2）理想变压器满足 实际变压器存在能量损耗，副线圈电压小于理想输出电压，因此测得的电压比大于实际的原、副线圈的匝数比。 （3）[1]本实验需要减小副线圈的能量损耗，丙图副线圈接小灯泡，负载电流大，损耗大，误差大；丁图副线圈接内阻极大的电压表，电流近似为零，损耗小更接近理想变压器规律，因此选丁。 [2]丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小。 3．（2026·安徽合肥·模拟预测）在 “探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” 实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的可拆式变压器进行研究，图乙中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）除了上图变压器之外，该同学还需要的实验器材是________； A． B． C． D． （2）某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，则下列说法正确的是______。 1.82 2.83 3.90 4.90 4.00 6.02 8.01 9.99 A．原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B．副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C．原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D．副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 （3）若考虑到变压器工作时有漏磁等因素，实验测得的原、副线圈的电压比 ______（选填 “>”、“=” 或 “<”）原、副线圈的匝数比 （4）作为横挡的变压器铁芯的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______ A．B．C．D． 【答案】（1）AD （2）C （3）> （4）B 【解析】（1）变压器的工作原理是电磁感应，需要变化的电流产生变化的磁场，因此电源必须使用交流电源，图A为学生电源（含交流输出），图B为干电池（直流），故电源选A；测量变压器线圈两端的电压需要使用交流电压表，图C为直流电压表，图D为多用电表（可测交流电压），故电表选D。 故选AD。 （2）已知，如果是理想变压器有实际中存在损耗，根据表格数据可知。可知为原线圈电压，原线圈的匝数为，且线圈为高压侧，线圈为低压侧。在变压器设计中，为了减小电阻损耗，低压大电流线圈使用较粗导线，高压小电流线圈使用较细导线。 故选C。 （3）理想变压器无漏磁，原副线圈磁通量变化率相同，电压比等于匝数比。实际变压器存在漏磁，原线圈产生的磁通量只有一部分穿过副线圈，即。则。 （4）为了减小涡流引起的热损，同时又为了防止磁漏，变压器的铁芯采用硅钢片叠加而成。作为横挡的铁芯的硅钢片应该与下面的硅钢片平行。 故选B。 4．（2026·安徽合肥·模拟预测）一研究小组用如图所示的可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。 实验次数 1 2 3 4 5 2.9 3.8 4.9 5.7 6.7 1.4 1.8 2.4 2.8 3.2 （1）本实验主要运用的科学研究方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 （2）某次实验，选用匝数匝和匝的变压器，得到一组实验数据如上表，则原线圈是__________（填或）。 （3）改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800匝、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8 V时，输出电压可能为__________。 A．4.0 V B．3.9 V C．1.4 V 【答案】（1）A （2）Na （3）C 【解析】（1）这个实验是探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，实验中需要控制其他变量不变，只改变匝数或电压来研究规律，所以采用的是控制变量法。 故选A。 （2）变压器原、副线圈电压与匝数的关系为 由表中数据可知，原线圈电压大于副线圈电压，因此原线圈的匝数更多。已知匝和匝，所以原线圈是。 （3）若为理想变压器，应满足 即当原线圈电压为时，副线圈电压应为 但由于未安装铁芯横梁，漏磁严重，使得通过副线圈的磁通量明显小于通过原线圈的磁通量，所以副线圈的电压会远小于。故选C。 考法08 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置 1．（2024·全国·模拟预测）在密闭空间（如空间站等）生活的人需要时刻检测氧气的浓度，以保证人能正常生活和工作。某同学购买了一款电阻型氧气传感器，并设计了如图（a）所示的电路来探究该氧气传感器的工作特性，已知电源电动势为（内阻不计），电阻箱阻值变化范围。 （1）该同学查得该传感器电阻的阻值随氧气浓度的变化关系如图（b）所示，则当氧气浓度变大时，图（a）中电压表的示数将_____（选填“变大”“不变”或“变小”）。 （2）该同学测得当气室中氧气浓度为8%时，电压表的示数为0.8V，则电阻箱R的阻值应为R=_____Ω。 （3）当氧气浓度低于18%时，人会处于缺氧状态，从而对人的生命产生威胁。为保障人的生命安全，该同学设定当电压表的示数超过1.5V时，将触发报警装置，则应将电阻箱的阻值调整为R=_______Ω。 （4）为使报警效果更好，该同学将图（a）所示的电路改造成了如图（c）所示的报警电路图，其中灯泡L的电阻为，两端电压不低于1.5V时会发出绿光，表明氧气浓度不低于18%。当灯泡正常发光时，光控开关P断开，否则便会接通，蜂鸣器发出报警声。 ①图（c）的虚线框内是由氧气传感器和电阻箱组成的电路，请将该电路补充完整_____； ②此时电阻箱的阻值应调整为R=_______Ω。 【答案】（1）变大 （2）400 （3）480 （4） 93.0 【解析】（1）由图（b）可知，氧气浓度增大时传感器电阻减小。与串联，电压表测两端电压，不变，减小时电路中的电流增大，故电压表示数变大。 （2）由图（b）读得，当时， 由串联电路电压关系有 解得 （3）由图（b）读得，当时， 按题意以 作为报警临界点，令电压表示数为，有 解得 （4）[1]将与并联后再与灯泡串联，将蜂鸣器与光控开关串联接在电源两端。氧气浓度降低时增大，并联部分的电阻增大，灯泡两端电压减小；灯泡熄灭时接通，蜂鸣器报警。 [2]当时， 灯泡恰好正常发光时，并联部分两端电压 由串联电路电压关系得 由与并联可得 解得 2．某水果加工厂的苹果自动分拣装置的示意图如图甲所示，该装置能把大小不同的苹果按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果，装置中 为半导体薄膜压力传感器，托盘置于 上，托盘所受重力不计。苹果经过托盘时对 产生压力，半导体薄膜压力传感器 的阻值随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平，当电阻箱 两端电压 时，控制电路使电磁铁工作吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势 ，内阻 ，取重力加速度大小 。 （1）当质量较大的苹果通过托盘时，流过压力传感器 的电流_________(填“较大”或“较小”)。 （2）现以0.15kg为标准质量将苹果分拣开，根据题述条件可知，质量大于0.15kg的大果将通过_____(填“上通道”或“下通道”)， 电阻箱R₂的阻值应调为________Ω(结果保留一位小数)。 （3）若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，则分拣标准质量将会_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】（1）较大 （2）下通道 48.0 （3）变大 【解析】（1）苹果通过托盘时，质量较大的苹果托盘对R1的压力较大，根据图乙可知，R1的阻值较小，流过的电流较大。 （2）[1]若苹果质量小于0.15kg时，则R1阻值增大，分压增大，由于电源电动势不变，R2两端分压减小，电磁铁电压小、电流小、产生磁场的磁感应强度小，则衔铁将不被吸合，小苹果将通过上通道，若苹果质量大于0.15kg时，则电衔铁将被吸合，大果将通过下通道。 [2]当时，由图乙可知， 两端电压 时实现分拣目的，则 （3）若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，根据可知内阻r增大，则实际要吸引衔铁打开通道时的电流不变，则R1电阻变小，需要的压力变大，即分拣标准质量将会变大。 3．（2026·江西宜春·模拟预测）某化工厂的蓄液池水温必须控制在10℃到15℃之间，其控制原理图如图甲所示，当水温低于10℃时低温指示灯亮，高于15℃时高温指示灯亮。已知当继电器线圈中的电流大于或等于20 mA时衔铁被吸引下移，当继电器线圈中的电流大于或等于30 mA时衔铁被吸引上移，控制电路中连接在定值电阻与热敏电阻之间的电源电动势，热敏电阻的阻值与温度关系如图乙所示，请回答下列问题。 （1）若水温从11℃上升到14℃，则控制电路中电流表A的示数__________（选填“增大”或“减小”）。 （2）若控制电路中，电流表A的内阻为15Ω，除了热敏电阻和定值电阻，其他电阻可忽略，则定值电阻的阻值为__________Ω。 （3）图甲电路中，接线C应与__________（选填“A”或“B”）端相连。 （4）实际测试中发现水温下降到8℃时，低温指示灯才开始亮，则应选用__________（选填“大一些”或“小一些”）的定值电阻。 【答案】（1）增大 （2）85 （3）A （4）大一些 【解析】（1）水温升高，从乙图可知热敏电阻阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电动势不变，由欧姆定律可知，电路电流增大，因此电流表示数增大。 （2）由题意，时，，此时电流刚好达到 由闭合电路欧姆定律可得 代入，，解得 验证时，，电流，符合题意。 故。 （3）当水温高于时，线圈电流达到，衔铁被吸引上移，需要接通高温指示灯电路，因此动触点随衔铁上移后与上端静触点接触，电路导通，高温灯亮，因此接线应与端相连。 （4）本来要求温度降到时低温灯亮，现在降到才亮，说明时电流仍大于，仍被吸引，未释放。要让时电流减小到以下，需要增大总电阻，因此应换用阻值大一些的。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题26 高中电学实验 目 录 聚焦・考点突破 考法01 实验：观察电容器的充、放电现象 1 考法02 长度的测量及其测量工具的使用和读数 电表的改装 3 考法03 测量金属丝的电阻率 电阻的测量 4 考法04 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 10 考法05 实验：测量电源的电动势和内阻 11 考法06 实验：用多用电表测量电学中的物理量 14 考法07 实验：探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系 17 考法08 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置 21 聚焦・考点突破 考法01 实验：观察电容器的充、放电现象 1．（2026·江苏·高考真题）小明探究电容器充电过程中电流随时间的变化关系，实验电路图如题图1所示，所用的器材有：干电池1节；电容器1只；电阻箱1个；定值电阻1个；指针式电流表1个；单刀双掷开关1个及导线若干，实验中为了完整记录电流随时间的变化，使用手机进行录像。 （1）小明选用的电容器如题图2所示，电容为_____________。 （2）题图3为该实验的实物电路，导线a端应与单刀双掷开关的接线柱_____________连接（选填“b”“c”或“d”） （3）先给电容器放电，再给电阻箱选定合适的阻值，接着开始进行电容器充电实验，主要操作步骤有： ①将开关掷向b端 ②打开手机，录制电流表示数的变化 ③观察到电流表示数趋于0，停止录像 以上操作的正确顺序是_____________（填写各步骤前的序号） （4）给电容器放电后，整理器材，导出录制的实验视频，读取电流表示数I随时间t变化的数据，画出图像如题图4所示，请定性描述时刻后电流随时间的变化关系。 （5）小明在视频中观察到，刚对电容器充电时电流表指针来回摆动几次后就能稳定变化，他知道所使用的电流表是磁电式仪表，其指针固定在一绕有线圈的铝框上，他认为这个构造能帮助电流表指针摆动几次后稳定下来，你是否同意他的观点？请简要说明理由。 2．（2026·云南昆明·模拟预测）C0G电容是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器，某兴趣小组要测定一个C0G电容器的电容，设计的电路图如图甲所示，其中电源的电动势为E=3V，内阻不可忽略。用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时间变化的曲线，先使开关S与1相连，充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻箱R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图乙所示。 （1） 充电过程中，经过足够长时间t0，电容器电压U随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A．B．C．D． （2）根据图乙中的放电曲线，可估算出该电容器的电容C=________μF。（保留2位有效数字） （3）一同学在深入研究的过程中发现：当改变一个或几个物理量时，I-t图像会发生有规律的变化，图中的虚线示意了4种可能的变化情形。如果只减小电阻箱的电阻值，则I-t图像的变化应该是（　　） A．B．C．D． 3．（2026·安徽合肥·模拟预测）某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电过程中的电流变化。实验电路如图（a）所示，其中电源电动势、内阻不计，定值电阻，定值电阻，电流传感器内阻忽略不计。 （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“”）； （2）电流传感器记录整个过程中电流随时间变化的图像如图（b）所示，根据元件参数，可计算出图像中的大小为________mA、的大小为________mA； （3）已知图（b）中内图线与坐标轴围成的面积大小为，则该实验使用的电容器电容大小________F。若考虑电流传感器的内阻，则电容的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 考法02 长度的测量及其测量工具的使用和读数 电表的改装 1．（2026·广东广州·三模）某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图所示，可知金属丝的直径D=________mm。 2．（2025·贵州毕节·三模）电流表的量程为，内阻为。把它改装成如图所示的一个多用电表，其中电流挡有两个量程，分别为和。完成下列问题： （1）开关S接位置_____（选填“1”或““2”）时是0~20mA挡，图中电阻_____。 （2）开关S接位置3时是欧姆挡，电源的电动势为，内阻为。将A、B表笔短接，调节滑动变阻器完成欧姆调零，接入电路的阻值应为_____。 3．（2026·广西河池·一模）某学习小组将一内阻为1000、量程为200μA的微安表分别改装成量程为1.0mA的电流表和量程为1.0V的电压表，再把改装后的电流表改装成一多挡位欧姆表。 （1）把该微安表改装成量程为1.0mA的电流表，需要并联一个________Ω的电阻。 （2）把该微安表改装成量程为1.0V的电压表，需要串联一个________Ω的电阻。 （3）取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中B为________（填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，则所测电阻为________Ω。 考法03 测量金属丝的电阻率 电阻的测量 1．（2026·贵州·高考真题）在绝缘板上均匀涂敷一种导电材料，制作的电阻样品如图（a）所示。所制三个电阻的涂层长度相同、宽度较小且相同、厚度不同（几微米），阻值均约为几十欧。某实验小组通过测量三个电阻阻值，比较其涂层厚度，所用器材有： 待测电阻、和； 电压表V1（量程0~3 V）； 电压表V2（量程0~5 V）； 电阻箱（阻值）； 滑动变阻器 （阻值）； 直流电源E（电动势4.5 V）； 开关；导线若干。 请完成下列步骤： （1）实验小组设计了如图（b）所示的电路图。根据图（b）完成图（c）中的实物图连线。 （2）接入，闭合，调节 和，的示数如图（d）所示，此时读数为_____，电压表V1和V2读数分别为和，由此可知_____。断开，改换待测电阻，重复上述步骤。分别测得，。 （3）由三个电阻测量值可知_____（填“”“”或“”）涂层最厚。 （4）实验完成后，该小组通过原理分析，发现此方法测电阻未考虑电压表V1内阻的影响。若已知电压表V1内阻为，电压表V1和V2示数分别为和，电阻箱示数为，则________（用、、和表示）。经分析发现，本实验中考虑电压表V1内阻后，不影响判断三个电阻涂层厚度关系。 2．（2026·甘肃·高考真题）热敏电阻是传感器中常见的感知温度的敏感元件。某实验小组采用如图1所示的电路图测量一热敏电阻在某温度下的阻值。实验器材有：待测热敏电阻（阻值约几千欧姆）、电源（电动势3 V，内阻很小）、毫安表（内阻很小）、滑动变阻器（最大阻值）、定值电阻（阻值）、开关和、温控装置、导线若干。 主要实验步骤及问题如下： （1）断开开关，连接电路，通过温控装置将热敏电阻的工作温度升至目标温度，并保持稳定。 （2）闭合开关前，应将的滑片置于__________（填“”或“”）端。实验中的作用是__________（填“限流”或“分压”）。 （3）闭合，调节的滑片至某一位置，记录毫安表的示数；保持滑片位置不变，闭合，记录毫安表的示数。该温度下热敏电阻的阻值__________（用、和表示）。 （4）某次测量时，毫安表选择量程，其指针稳定在图2所示位置，则读数为__________。 （5）改变的滑片位置，重复实验步骤（3），记录多组和数据。以为横坐标，为纵坐标描点作直线图。若直线的斜率为1.6，可求得该温度下热敏电阻的阻值为__________（保留2位有效数字）。 3．（2026·湖北黄石·一模）某同学为测量某段导体的电阻率，进行了如下实验。 （1）该同学先用螺旋测微器测量该导体的截面直径，示数如图1所示，则导体的截面直径______。 （2）该同学用多用电表欧姆“”挡粗测该导体的电阻，示数如图2所示，则该导体电阻为______。 （3）除了待测导体，实验室提供的器材如下。 A、电源（电动势，内阻未知） B、电流表（量程，内阻约） C、电流表（量程，内阻） D、电阻箱（阻值范围为） E、滑动变阻器（最大阻值为） F、开关一个，导线若干 该同学设计了一个电路如图，能精确测量该导体的电阻，通过调整滑动变阻器接入电路的阻值和电阻箱接入电路的阻值，得到对应的电流表示数、。通过所得实验数据画出了如图所示的图像，则可知该导体的阻值为______。 （4）经测量得到该导体的长度为，结合以上实验数据可知，该导体的电阻率为______（结果保留1位有效数字），忽略实验过程中的偶然误差，该导体的电阻率的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 4．（2025·湖南湘西·模拟预测）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（量程5V，内阻约） 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________（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甲中虚线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甲中实线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，他们设计了如图乙所示的电路，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、和表示）。 5．（2026·吉林·模拟预测）实验小组用半偏法来测量电流表和电压表的内阻。如图1所示，正确连接好电路后，在闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合开关，调节，使电流表指针指到满刻度，保持开关闭合，滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表的指针指到满刻度的一半处，此时电阻箱的示数为；如图2所示，正确连接好电路后，在闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合开关和，调节，使电压表指针指到满刻度处，保持开关闭合，滑动变阻器的滑片位置不变，断开，调整电阻箱的阻值，使电压表的指针指到满刻度的一半处，此时电阻箱的示数为，回答下列问题。 （1）图1中，________用滑动变阻器替代，________用电阻箱替代，电流表内阻的测量阻值为（均选填“可以”或“不可以”）。 （2）图2中滑动变阻器采用的接法为________；对图2，电压表内阻的测量阻值为________。 （3）由于闭合图1中开关和图2中开关，造成电路总电阻变化，则电流表内阻的测量值________真实值，电压表内阻的测量值________真实值（均选填“大于”“小于”或“等于”）。 6．（2026·四川·一模）碳纤维材料具有强度高、重量轻、耐腐蚀和导电性良好等优点，在航空航天、高端器械等领域应用广泛。某物理兴趣小组为测量碳纤维材料的电阻率，从实验室找到了一个由碳纤维材料制成的圆柱体样品。 （1）分别用10分度游标卡尺、螺旋测微器测该样品的长度、直径，测量结果分别如图甲、乙所示，则_______，_______。 （2）实验小组设计测量样品电阻的电路图如图丙所示，具体操作步骤如下： ①接好电路后，在闭合任何开关前应将滑动变阻器的滑片滑到最_______（填“左”或“右”）端。 ②先断开开关，闭合开关，调节，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录电压表的示数和电流表的示数。再闭合，调节，使电压表的示数仍为，记录电流表的示数，则样品电阻为_______（用、和表示）。 （3）重复实验测得样品电阻的平均值为，则样品的电阻率为_______（用、、、表示）。考虑到电压表和电流表都不是理想电表，利用该实验方案测出来的样品电阻_______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 考法04 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 1．（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）。 2．（2026·河南开封·模拟预测）一小灯泡的说明书上画有如图1所示的伏安特性曲线，并标注额定电压为。小明同学想通过实验验证实际工作时的伏安特性曲线是否与说明书上一致。实验时，实验室提供的器材如下： 电压表V（量程为，内阻约为） 电流表A（量程为，内阻约为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 电源（，） 开关、导线若干。 （1）滑动变阻器应选________（选填“”或“”）。 （2）请用笔画线代替导线，将图2的实物图补充完整。 （3）多次实验测得不同电流和对应的电压，绘制的图像与图1一致，由图1可知，随着电压增大，小灯泡的电阻将________（选填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率约为________（保留2位有效数字）。 3．（2026·山东青岛·三模）某兴趣小组利用图甲所示电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验步骤如下： A．根据电路图连接好实物图，将滑片滑至最左端； B．闭合开关，向右滑动滑片，改变小灯泡两端电压，记录多组电压和电流数值； C．描点并拟合出图像，如图丙所示。 请根据以上操作，回答以下问题： （1）根据图甲，在答题卡上的实物图中用笔画线代替导线补全实物连接； （2）根据丙图，当电压为时，小灯泡的电阻为________（结果保留两位有效数字）； （3）把该灯泡与一节电动势为、内阻为的干电池相连，灯泡消耗的功率为________（结果保留两位有效数字）； （4）考虑图甲中电压表的分流作用，则（3）中所求得小灯泡的功率较真实功率________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 考法05 实验：测量电源的电动势和内阻 1．（2026·广西·高考真题）某同学按图甲电路测量干电池的电动势和内阻，所用器材有电压表（量程，可视为理想电压表）、定值电阻、开关，和、干电池、导线若干。 （1）断开，再闭合，电压表读数为1.44V，则干电池电源电动势的测量值__________； （2）保持闭合，再闭合，电压表示数，如图乙，则=__________，干电池内阻的测量值__________。 2．（2026·陕西渭南·二模）某课外活动小组利用铜片、锌片和新采摘的苹果制作了一个水果电池，该小组同学想尽可能准确地测量该“苹果电池”的电动势E和内阻r，他们在实验室找到了一个微安电流表（量程为0~200μA，内阻），两个相同的电阻箱（0~9999Ω），以及导线和开关，设计了图甲的电路进行实验： （1）经分析，实验电路中的最大电流约1~2mA，将微安电流表改装为2mA的电流表，则与微安电流表并联的电阻箱的阻值应调为_________。 （2）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物图的连接。 （3）为保证电流表的安全，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调整为_________（选填“最大值”“最小值”或“任意值”）；正确设置后，不断调节R的值，读出微安电流表的示数并算出电路中的总电流I，作出图线如图丙所示，根据图线可求得：该水果电池的_________，_________。（后两空结果保留2位有效数字） 3．（2026·云南昆明·模拟预测）为了测量一圆柱形金属丝的电阻率和电源的电动势和内阻，某同学设计了如图（a）所示的实验电路图，实物图如图（b）所示，图中定值电阻的阻值为R0，Rx为待测金属丝，P、Q为将待测金属丝接入电路的接线柱，P可以在金属丝上滑动，从而改变金属丝接入电路的长度，电流表和电压表可视为理想电表。 （1）请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物连线； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图（c）所示，可得金属丝的直径d=______mm； （3）该同学连接好电路以后，不断改变待测金属丝接入电路的长度，测得电压表示数U、电流表示数I、金属丝接入电路的长度L的多组数据。作图得到U-I图像如图（d）所示，该图像截距为b1；图像如图（e）所示，该图像截距为b2，斜率为k。可得该电源的电动势E=______，内阻r=______，该金属丝的电阻率为ρ=______。（以上三空用b1、b2、k、d、R0中的相关物理量表示） 4．（2026·山东菏泽·三模）某探究小组准备用图所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下： 待测电源（电动势约）； 电阻箱（最大阻值为）； 定值电阻（阻值为）； 定值电阻（阻值为）； 电流表（量程为，内阻）。 开关，导线若干。 ①将定值电阻和电流表串联，相当于把电流表改装成了一个量程为____________的电压表； ②闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值和电流表的示数； ③现要用图像法求出电源的电动势和内阻，可作出图像，则和的关系式为____________（用题中字母表示）； ④该实验测得的电动势与真实值相比，理论上____________。（填“”“”或“”） 5．（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）。 考法06 实验：用多用电表测量电学中的物理量 1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）在测量某非线性元件的伏安特性时，为研究电表内阻对测量结果的影响，某同学设计了如图（a）所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下： ①滑动变阻器滑片置于适当位置，闭合开关； ②表笔分别连a、b接点，调节滑片位置，记录电流表示数I和a、b间电压； ③表笔分别连a、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录a、c间电压； ④表笔分别连b、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录b、c间电压，计算； ⑤改变电流，重复步骤②③④，断开开关。 作出、及曲线如图（b）所示。 回答下列问题： （1）将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔，测量a、b间的电压时，红表笔应连_________接点（填“a”或“b”）； （2）若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置，电表示数如图（c）所示，此时电表读数为________V（结果保留三位小数）； （3）图（b）中乙是_________（填“”或“”）曲线； （4）实验结果表明，当此元件阻值较小时，_________（填“甲”或“乙”）曲线与曲线更接近。 2．（2026·浙江·一模）在实验室测量一电阻的阻值。 （1）该同学先用多用电表测量其阻值，选用倍率为“×10”的欧姆挡测电阻时，表针如图1所示，此时，红表笔（上）接触点的电势比黑表笔（下）__________（填“高”或“低”）。观察此时指针的偏转情况，为了使测量结果更精确，该同学应该使倍率更换为__________（选填“×1”“×100”或“×1k”），更换倍率后__________（填“需要”或“不需要”）重新欧姆调零后再进行测量。 （2）根据上述实验的测量情况，该同学尝试用如图2电路图方案进行进一步测量。已知图2中定值电阻，电压表采用的量程为3V。实验时，先将单刀双掷开关掷到位置1，电压表的示数如图3所示，其读数为__________V，记录电压表读数；再将单刀双掷开关掷到位置2，调节电阻箱的阻值，使电压表的读数与前一次相同，电阻箱的示数如图4所示。则待测电阻__________Ω。该同学通过观察所用电阻箱的表盘，分析该实验有明显的实验误差，理由是__________。 3．（2026·浙江·一模）压敏传感器是设计机器人的重要元件，一实验小组研究某压敏电阻的电学特性，完成如下操作： （1）首先用多用电表的“”欧姆挡，粗略测得无压力状态下的阻值，图甲为欧姆表的原理图，图乙为正确测量时的指针位置，则的阻值约为________Ω；测量后发现欧姆挡内置电源为旧电池，电动势略有减小，则测量值与真实值相比________（选填“相等”、“偏大”或“偏小”）。 （2）为精确测量无压力状态下的阻值，该小组设计了如图丙所示的电路，定值电阻，，电阻箱的调节范围为，为灵敏电流计，当电阻箱的阻值调为时，灵敏电流计示数为0，则的阻值为________Ω。 （3）该小组测得不同压力下的的数据图像如图丁所示。同时将该压敏电阻安装在机器人的手指处，用图戊的电路为其供电，已知电源的电动势（内阻不计），电阻箱接入电路的阻值，电流表的量程为（内阻不计）。则机器人手指感受的最大压力为________N（保留两位有效数字）。 4．（2026·四川成都·模拟预测）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 （1）如图1所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是 。（选填选项前面的字母） A．接的是红表笔，接的是黑表笔 B．当接1，是电压表 C．当接2，是欧姆表 D．当接3，是电流表 （2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示。若所选挡位为“直流”挡，则示数为__________；若所选挡位为“直流”挡，则示数为__________。 （3）用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后，如果再直接测量一个阻值约的电阻，发现指针偏角__________（填“很大”或“很小”）。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：__________。 A、调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 B、把选择开关旋转到“”位置 C、把选择开关旋转到“”位置 D、将红表笔和黑表笔接触 （4）黑盒中有一个二极管，还有两个阻值均为的电阻，它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据如表所示，那么黑箱中的线路可能是 。 黑表笔触点 1 1 2 红表笔触点 2 3 1 表头读数 0 A．B．C．D． 考法07 实验：探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系 1．（2026·浙江·高考真题）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2，经规范操作，指针位置如图3，测得阻值为 ________。 （2）用匝数和的两线圈进行实验，分别测得两端电压为和，记录于下表。下列说法正确的是________（多选）； /V 1.02 2.20 3.24 4.28 5.36 /V 2.12 4.52 6.64 8.78 11.02 A．与对应的是副线圈 B．与对应的是副线圈 C．实验中采用低压直流电源 D．多用电表选择开关应调至交流电压挡 （3）小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示，上层线圈与示波器相连，则示波器上显示的波形为________。 A． B． C． 2．（2026·四川成都·模拟预测）在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中，可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈的匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 D．合理外推法 （2）实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的电压之比__________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 （3）某同学在此实验中设计了如图丙、丁所示的两个电路图，实验时应选用图__________（选填丙或丁），理由是__________。 3．（2026·安徽合肥·模拟预测）在 “探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” 实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的可拆式变压器进行研究，图乙中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）除了上图变压器之外，该同学还需要的实验器材是________； A． B． C． D． （2）某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，则下列说法正确的是______。 1.82 2.83 3.90 4.90 4.00 6.02 8.01 9.99 A．原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B．副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C．原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D．副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 （3）若考虑到变压器工作时有漏磁等因素，实验测得的原、副线圈的电压比 ______（选填 “>”、“=” 或 “<”）原、副线圈的匝数比 （4）作为横挡的变压器铁芯的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______ A．B．C．D． 4．（2026·安徽合肥·模拟预测）一研究小组用如图所示的可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。 实验次数 1 2 3 4 5 2.9 3.8 4.9 5.7 6.7 1.4 1.8 2.4 2.8 3.2 （1）本实验主要运用的科学研究方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 （2）某次实验，选用匝数匝和匝的变压器，得到一组实验数据如上表，则原线圈是__________（填或）。 （3）改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800匝、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8 V时，输出电压可能为__________。 A．4.0 V B．3.9 V C．1.4 V 考法08 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置 1．（2024·全国·模拟预测）在密闭空间（如空间站等）生活的人需要时刻检测氧气的浓度，以保证人能正常生活和工作。某同学购买了一款电阻型氧气传感器，并设计了如图（a）所示的电路来探究该氧气传感器的工作特性，已知电源电动势为（内阻不计），电阻箱阻值变化范围。 （1）该同学查得该传感器电阻的阻值随氧气浓度的变化关系如图（b）所示，则当氧气浓度变大时，图（a）中电压表的示数将_____（选填“变大”“不变”或“变小”）。 （2）该同学测得当气室中氧气浓度为8%时，电压表的示数为0.8V，则电阻箱R的阻值应为R=_____Ω。 （3）当氧气浓度低于18%时，人会处于缺氧状态，从而对人的生命产生威胁。为保障人的生命安全，该同学设定当电压表的示数超过1.5V时，将触发报警装置，则应将电阻箱的阻值调整为R=_______Ω。 （4）为使报警效果更好，该同学将图（a）所示的电路改造成了如图（c）所示的报警电路图，其中灯泡L的电阻为，两端电压不低于1.5V时会发出绿光，表明氧气浓度不低于18%。当灯泡正常发光时，光控开关P断开，否则便会接通，蜂鸣器发出报警声。 ①图（c）的虚线框内是由氧气传感器和电阻箱组成的电路，请将该电路补充完整_____； ②此时电阻箱的阻值应调整为R=_______Ω。 2．某水果加工厂的苹果自动分拣装置的示意图如图甲所示，该装置能把大小不同的苹果按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果，装置中 为半导体薄膜压力传感器，托盘置于 上，托盘所受重力不计。苹果经过托盘时对 产生压力，半导体薄膜压力传感器 的阻值随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平，当电阻箱 两端电压 时，控制电路使电磁铁工作吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势 ，内阻 ，取重力加速度大小 。 （1）当质量较大的苹果通过托盘时，流过压力传感器 的电流_________(填“较大”或“较小”)。 （2）现以0.15kg为标准质量将苹果分拣开，根据题述条件可知，质量大于0.15kg的大果将通过_____(填“上通道”或“下通道”)， 电阻箱R₂的阻值应调为________Ω(结果保留一位小数)。 （3）若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，则分拣标准质量将会_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 3．（2026·江西宜春·模拟预测）某化工厂的蓄液池水温必须控制在10℃到15℃之间，其控制原理图如图甲所示，当水温低于10℃时低温指示灯亮，高于15℃时高温指示灯亮。已知当继电器线圈中的电流大于或等于20 mA时衔铁被吸引下移，当继电器线圈中的电流大于或等于30 mA时衔铁被吸引上移，控制电路中连接在定值电阻与热敏电阻之间的电源电动势，热敏电阻的阻值与温度关系如图乙所示，请回答下列问题。 （1）若水温从11℃上升到14℃，则控制电路中电流表A的示数__________（选填“增大”或“减小”）。 （2）若控制电路中，电流表A的内阻为15Ω，除了热敏电阻和定值电阻，其他电阻可忽略，则定值电阻的阻值为__________Ω。 （3）图甲电路中，接线C应与__________（选填“A”或“B”）端相连。 （4）实际测试中发现水温下降到8℃时，低温指示灯才开始亮，则应选用__________（选填“大一些”或“小一些”）的定值电阻。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $