電學實驗-2025高考物理二輪復習與策略（解析版）

電學實驗

突破點一基本儀器的讀數與使用

i.游標卡尺

(1)弄清精確度:10分度---0.1mm,20分度----0.05mm,50分度----0.02mm。

(2)讀出測量結果：測量值=主尺刻度整毫米數+〃X精確度(mm)。

2.螺旋測微器

測量值=固定刻度整毫米數+半毫米數+可動刻度讀數(含估讀值)義0.01mm

3.電壓表、電流表

(1)為減小測量誤差，一般使電流表、電壓表的示數超過滿偏刻度的

(2)若最小分度為1、0.1、0.01等，需要估讀到最小分度的下一位；如果最小分

度不是1、0.1、0.01等，只需要讀到最小分度位即可。

4.多用電表的使用

(1)使用多用電表時，不管測量什么，電流都要從電表的“+”插孔(紅表筆)流入

電表，從“一”插孔(黑表筆)流出電表，即“紅入黑出”。

(2)測電阻時每變換一次擋位，都要重新進行歐姆調零。

(3)電阻擋的讀數

①為了減小讀數誤差，指針應指在表盤中央刻度附近；

②電阻值等于指針示數與所選倍率的乘積。

提醒：電表的“三用”

如果知道電表的內阻，電流表、電壓表就既可以測電流，也可以測電壓，還可

以作為定值電阻來用，即“一表三用”。

[典例1](基本儀器的讀數)請正確填寫下列基本儀器的讀數：

1/22

(1)圖甲讀數為cmo

(2)圖乙讀數為mm。

(3)圖丙若為“X10”倍率擋，讀數為。。

(4)圖丁讀數為。。

⑸圖戊讀數為Ao

⑹圖己讀數為Vo

［解析］(1)游標尺零刻度線對應的主尺上整數部分為11mm,游標尺第14條刻

度線與主尺25mm刻度線對齊，則游標卡尺讀數為11mm+14X0.05mm=11.70

mm=1.170cmo

(2)螺旋測微器讀數為2.5mm+48.7X0.01mm=2.987mm0

(3)多用電表測電阻時，電阻的測量值=表的示數X倍率，故答案為24X10。=

240Qo

(4)電阻箱的讀數方法：將每個旋鈕上指針所指的數值(都為整數)乘以各自的倍率,

從最高位依次往下讀，即可得到電阻箱的實際阻值，故讀數為84580.2Qo

(5)電流表使用的是0?0.6A的量程，刻度盤上每一小格表示0.02A,只需半格

估讀，則讀數為0.34A。

(6)電壓表使用的是0?3V的量程，刻度盤上每一小格表示0.1V,需估讀到最

2/22

小分度值下一位，則讀數為2.25V。

［答案］(1)1.170(2)2.987(2.985?2.989均正確)(3)240(4)84580.2(5)0.34

(6)2.25(2.23?2.27均正確)

［典例2］(多用電表的使用)(2024?安徽統(tǒng)考一模)多用電表是一種多功能、多量

程的電學儀表，可測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻等物理量。

⑵某電阻阻值約為幾百歐姆，現用該電表測此電阻，測量前，需要以下操作，

其順序是O(填寫序號)

A.將紅表筆和黑表筆直接接觸

B.把選擇開關旋轉到“X10”位置

C.調節(jié)歐姆調零旋鈕使指針指向歐姆“0”點

正確進行實驗操作后，電表的讀數如圖甲所示，該讀數是

⑶圖乙是某同學設計的多用電表測電阻的歐姆調零原理圖，電池的負極應接

(選填“紅”或“黑”)表筆。圖中G為表頭，量程100pA,內阻&=

2.5k。，Rr=0.5kQ,通過調節(jié)a、8間的觸點，使G滿偏。已知&=4.8k。，

電池電動勢為1.50V(電池內阻可忽略)，觸點在a端時G滿偏，則Ri=

k￡2o

［解析］(1)指針式多用電表使用前應該調整指針定位螺絲，使指針指向“0”。

(2)用指針式多用電表測幾百歐姆電阻時，應先將選擇開關旋轉到“義10”位置，

再將紅表筆和黑表筆直接接觸，最后調節(jié)歐姆調零旋鈕使指針指向歐姆“0”點,

所以正確的順序是BAC。該電阻的阻值為19.3X100=193。。

(3)電池的負極應接多用電表的負極，則應接多用電表的紅表筆；觸點在a端時

G滿偏，則KT與G串聯，串聯部分的電壓為。1=&便T+&)=0.30V,根據串

并聯電路的特點可知出兩端的電壓為U2=E-UI=1.20V,所以通過&的電流

為/=^=250pA,則通過拈的電流為/i=/一&=150pA,根據部分電路歐姆

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定律得Ri=--=2000￡2=2k￡2o

ii

［答案］⑴指針定位螺絲（2）BAC193（3）紅2

［典例3］（電流表和電壓表改裝）（2024?遼寧名校聯考）在學校社團活動中，某實

驗小組欲將一只量程為0~250gA的微安表頭G改裝為能夠測量電流和電壓的

雙量程電表，首先利用如圖甲所示的電路測量微安表的內阻，可供選擇的實驗

器材有：

變阻器2H

A.待改裝的微安表頭G（量程為0?250NA,內阻為幾百歐姆）

B.微安表Gi（量程為0?300pA）

C.滑動變阻器火滑i（0?10k。）

D.滑動變阻器火滑2（0?50kQ）

E.電阻箱火（019999。）

F.電源E（電動勢約為9V）

G.開關、導線若干

（1）為順利完成實驗，變阻器1應選擇,變阻器2應選擇o（從

C、D、E中選擇）

（2）實驗時，除了微安表Gi的示數和微安表G的示數心，還需要記錄的數據

是（寫出待測物理量及其字母），則待測微安表的內阻

（用上述物理量字母表示）。

（3）現將待測微安表接入如圖乙所示的電路，當接線柱1、3接入電路時，改裝成

的電壓表的量程為o（用待測微安表的滿偏電流4、內阻心及定值電阻

阻值小、區(qū)2表示）

［解析］（1）在該實驗中，閉合開關S,當微安表G1偏轉到滿刻度時，電路中總

電阻火總=二=9Q=30k。，為了確保微安表的安全，則變阻器1應該選

擇阻值較大的滑動變阻器，即選擇D;該實驗的實驗原理是采用安安法測電阻，

即通過兩個微安表測量出通過變阻器2的電流，然后利用變阻器2求出并聯部

分的電壓，從而求出微安表G的內阻，可知變阻器2的阻值必須能夠確定，即

4/22

變阻器2必須要用電阻箱，故變阻器2應該選擇E。

(2)實驗時，除了微安表Gi的示數/i和微安表G的示數上，還需要記錄的數據

是變阻器2的阻值R,根據上述可知待測微安表的內阻為t=色？2)&

(3)當接線柱1、3接入電路時，微安表G與國并聯后再與出串聯，根據串并聯

電路規(guī)律可知，干路電流/=/g+錚，則改裝后電壓表的量程U=/gO+〃f2=/g「g

Ri

+(/g+制出。

［答案］(1)DE⑵變阻器2的阻值A魚泮(3)/grg+(/g+器)&

突破點二以“測電阻”為核心的實驗

1.滑動變阻器分壓式與限流式接法的選擇

(1)“以小控大用分壓，相差無幾用限流”。

①當采用分壓式接法時，一般應選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動變

阻器。

②當采用限流式接法時，一般應選用最大阻值比待測電阻稍大或差不多的滑動

變阻器。

(2)必須采用分壓式接法的三種情況。

①要求電壓從。開始變化；

②滑動變阻器阻值太小，不能起到限流的作用；

③限流式接法不能獲取有區(qū)分度的多組數據。

2.伏安法內'外接測電阻

(1)簡記：內接大，外接小(含義有兩層：大電阻用內接，測量值偏大；小電阻用

外接，測量值偏小)。

(2)大小電阻判斷：若RX>{RARV，為大電阻，用內接；若RF再而,為小電

阻，用外接；R、=JRARV，內、外接法均可。

3.測電阻的方法

(1)最常用的測量方法——伏安法(及其變式)

“伏安法”有電壓表、電流表且電表量程恰當時選擇“伏安法”

電壓表不能用或沒有電壓表的情況下，若知道電流表內阻，

“安安法”

可以將電流表當作電壓表使用，即選擇“安安法”

5/22

電流表不能用或沒有電流表的情況下，若知道電壓表內阻，

“伏伏法”

可以將電壓表當作電流表使用，即選擇“伏伏法”

在運用伏安法測電阻時，由于電壓表或電流表的量程太小或

“伏安加

太大，為了滿足安全、精確的要求，加保護電阻的方法就應

R法”

運而生，“伏安加火法”又叫“加保護電阻法”

(2)最精確的測量方法——等效替代法

①用半偏法測電流表內阻，如圖甲所示,電阻箱和電流表并聯，然后與大電阻

滑動變阻器串聯，火測〈火真。

②用半偏法測電壓表內阻，如圖乙所示,電阻箱和電壓表串聯，然后與小電阻

滑動變阻器并聯，火測〉火真。

(4)最“獨特”的測量方法——電橋法

其測量電路如圖所示，實驗中調節(jié)電阻箱舄，當N、5兩點的電勢相等時，Ri

和用兩端的電壓相等，設為Ui。同時已和后兩端的電壓也相等，設為S。根

據歐姆定律有空=詈，詈=詈。由以上兩式解得KIX&=&XR3,即電橋平衡

K1K2K3KX

的條件(又稱“電阻十字交叉相乘”)。由該平衡條件可求出被測電阻4的阻值。

6/22

A

R

[典例4](測水的電阻率)(2024?江西卷)某小組欲設計一種電熱水器防觸電裝

置，其原理是：當電熱管漏電時，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至

人體安全電流以下。為此，需先測量水的電阻率，再進行合理設計。

⑴如圖(a)所示，在絕緣長方體容器左右兩側安裝可移動的薄金屬板電極，將自

來水倒入其中，測得水的截面寬d=0.07m和高A=0.03m。

電極板

(a)

(2)現有實驗器材：電流表(量程300pA,內阻KA=2500。)、電壓表(量程0?3V

或10?15V,內阻未知)、直流電源(3V)、滑動變阻器、開關和導線。請在圖(a)

中畫線完成電路實物連接。

⑶連接好電路，測量26℃的水在不同長度/時的電阻值將水溫升到65℃,

重復測量。繪出26c和65℃水的區(qū)「/圖線，分別如圖(b)中甲、乙所示。

(4)若Rx-l圖線的斜率為k,則水的電阻率表達式為〃=(用k、d、h表示)。

實驗結果表明，溫度(選填“高”或“低”)的水更容易導電。

(5)測出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為

保證出水量不變，選用內直徑為8.0X10-3m的水管。若人體的安全電流為

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LOX10-3A,熱水器出水溫度最高為65C,忽略其他電阻的影響（相當于熱水器

220V的工作電壓直接加在水管兩端），則該水管的長度至少應設計為mo

（保留兩位有效數字）

［解析］（2）由于電流表內阻準確已知，則電流表的分壓可以求出，故電流表采用

內接法，又電源電動勢為3V,則電壓表應以量程3V接入電路，電路連接如答

圖所示。

（4）根據電阻定律有&=年，又S=d〃，聯立得&=白，故R”圖像中圖線的斜

隼k=%解得p=A詼，根據題圖（b）可知，溫度高的水的R3圖線（圖線乙）斜率

較小，則溫度高的水的電阻率較小，更容易導電。

（5）根據歐姆定律和電阻定律有R=^=/,代入數據解得水管長度的最小值為

Hr-r~

4

0.46m。

［答案］（2）如圖所示⑷kdh高（5）0.46

［典例5］（伏伏法測電阻）（2024?新課標卷）學生實驗小組要測量量程為3V的電

壓表⑦的內阻Kv。可選用的器材有：多用電表，電源E（電動勢5V）,電壓表?（量

程0?5V,內阻約3kQ）,定值電阻用（阻值為800。），滑動變阻器R（最大阻

值50。），滑動變阻器火2（最大阻值5k。），開關S,導線若干。

完成下列填空：

（1）利用多用電表粗測待測電壓表的內阻。首先應（把下列實驗步驟前的

字母按正確操作順序排列）；

A.將紅、黑表筆短接

B.調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指向零歐姆

C.將多用電表選擇開關置于電阻擋“X10”位置

再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的（選填“正極、負極”

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或“負極、正極”)相連；電阻表的指針位置如圖(a)中虛線I所示，為了減少測

量誤差，應將選擇開關旋轉到電阻擋(選填"XI”“X100”或“XI

k”)位置。重新調節(jié)后，測量得到指針位置如圖(a)中實線H所示，則粗測得到

的該電壓表內阻為k。(結果保留一位小數)；

(b)

⑵為了提高測量精度，他們設計了如圖(b)所示的電路，其中滑動變阻器應選

(選填"RJ或)，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片應置于

(選填"a”或"b”)端；

(3)閉合開關S,滑動變阻器滑片滑到某一位置時，電壓表?、待測電壓表的示數

分別為Ui、U,則待測電壓表內阻Kv=(用Ui、U和Ko表示)；

(4)測量得到口=4.20V,［7=2.78V,則待測電壓表內阻&=kQ(結果

保留三位有效數字)。

［解析］(1)使用多用電表粗測電阻的步驟應為①機械調零：使用前，若指針沒有

指在左端“8”位置，要用螺絲刀轉動指針定位螺絲，使指針指在“8”位置；

②選擋：估計待測電阻的大小，旋轉選擇開關，使其置于電阻擋的合適擋位；

③歐姆調零：將紅、黑表筆短按，調整調零旋鈕，使指針指在表盤右端“0”刻

度處；④測量示數：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，指針示數乘以倍率

即為待測電阻阻值。故該實驗中正確的操作順序應為CAB;由于多用電表在使

用時電流流向為“紅進黑出”，且通過電壓表的電流流向為“正進負出”，所

以在用多用電表粗測電壓表內阻時多用電表的紅、黑表筆應分別與待測電壓表

的負極、正極相連；由題圖(a)中的虛線I可知，待測電壓表的內阻約為1500Q,

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則為使指針指在中央刻度線附近，應將選擇開關旋轉到電阻擋“X100”位置；

由題圖(a)中的實線II可知該電壓表的內阻為火熬=16X1000=1.6kQo

(2)由題圖(b)可知，滑動變阻器用分壓式接法，則為了方便調節(jié)，滑動變阻器應

選最大阻值較小的為了保護電路，閉合開關前測量電路部分分壓應為0,

即滑動變阻器的滑片應置于a端。

(3)由題圖(b)可知，流過待測電壓表和流過定值電阻凡的電流相等，則結合歐姆

定律和串聯電路分壓規(guī)律有2=￥，可得火丫=普。

(4)將Ui=4.20V、U=2.78V、&=800。代入(3)中表達式，可得火丫=冬曙

4.20—2.78

。=1.57kHo

［答案］(l)CAB負極、正極X1001.6(2)Ra(3)舞(4)1.57

突破點三”以測電源的電動勢和內阻”為核心的實驗

測電動勢和內阻的常用方法：

1.伏安法測電動勢和內阻

(1)閉合電路方程為￡=。+〃，利用兩組數據，聯立方程求解E和r；

(2)作出圖像，圖線的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的

內阻。

2.安阻法測電動勢和內阻

(1)閉合電路方程為E=/(K+r),利用兩組數據聯立方程求解；

(2)將方程線性化處理為;=%+￡,作;火圖像，利用圖線的截距和斜率求E和入

3.伏阻法測電動勢和內阻

(1)閉合電路方程為E=U(1+；),利用兩組數據聯立方程求解；

(2)將方程線性化處理為"或U=~^+E,作：曲像或U］圖像，

UtKtKUKK

利用圖線的截距和斜率求E和r。

4.等效電源法測電源內阻

當電源內阻，過小時，如果直接測量，測出電源的內阻誤差較大，可以用等效電

源法來測量。如圖所示，用一個適當的定值電阻島與電源串聯，并把它們看成

一個等效電源，這個等效電源的內阻外=島+,，其中r是被測電源的內阻。測

出這個等效電源的內阻ro,則被測電源的內阻r=ro-^oo

10/22

等效電源⑦

提醒：對實驗的兩點說明

(1)任何一種實驗方法，一定要緊扣閉合電路歐姆定律￡=〃+",其中最關鍵的

是看電路中如何測量出路端電壓U和電路中的總電流/。

⑵利用圖像得出電動勢和內阻是常見的方法，對于不同的電路設計，在作圖像

時都要畫出傾斜直線，即得到有關電動勢和內阻的一次函數關系，再利用圖像

中的斜率與截距求解。

[典例6](伏阻法測電源電動勢和內阻)(2024?吉林卷)某探究小組要測量電池

的電動勢和內阻。可利用的器材有：電壓表、電阻絲、定值電阻(阻值為&)、金

屬夾、刻度尺、開關S、導線若干。他們設計了如圖所示的實驗電路原理圖。

(1)實驗步驟如下：

①將電阻絲拉直固定，按照圖(a)連接電路，金屬夾置于電阻絲的(選填

“N”或“6”)端；

②閉合開關S,快速滑動金屬夾至適當位置并記錄電壓表示數U,斷開開關S,

記錄金屬夾與6端的距離L；

③多次重復步驟②，根據記錄的若干組U、上的值，作出圖?中圖線I；

④按照圖(b)將定值電阻接入電路，多次重復步驟②，再根據記錄的若干組U、L

的值，作出圖(c)中圖線H。

(2)由圖線得出縱軸截距為兒則待測電池的電動勢E=

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⑶由圖線可求得I、II的斜率分別為M、k2,若得=〃，則待測電池的內阻『=

(用n和島表示)。

［解析］(1)為了保護電路，開關閉合前應將金屬夾置于電阻絲接入電路電阻最大

處，即N端。

(2)(3)設金屬絲的總電阻為火，總長度為X,對題圖(a)根據閉合電路歐姆定律有E

=。+洗/，可得2=!+為?3對題圖(1>)有石=。+%?+火0),可得5=5+

至贊2二，結合題圖(c)可知A1=言，42=軍等，又對〃，解得E=a

T。

n—1

［答案］(1M(2*(3嚕

［典例7］(安阻法測電源的電動勢和內阻)(2024?河南洛陽測試卷)一個同學想

要測定某電源的電動勢和內阻，所使用的器材有：待測電源、電流表A(量程0?

0.6A,內阻KA小于1。)、電流表Ai(內阻未知)、電阻箱拈(0?999.99。)、滑動

變阻器火2(0?10。)、電阻表、單刀雙擲開關S、單刀單擲開關K各一個、導線

若干。(計算結果均保留兩位有效數字)

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⑴該同學先用電阻表粗略測量電流表A的內阻，如圖甲所示，電阻表內部電源

電動勢為4.50V,表盤中間刻線示數為“15”，將該電阻表紅、黑表筆接在電流

表兩接線柱上，則黑表筆應接在電流表(選填“正”或“負”)接線柱，電

阻表選取“XI”擋位時，電阻表指針偏轉角度為滿偏的蓑，可知電流表A的內

阻約為。。

(2)該同學又設計了如圖乙所示電路進行實驗操作。

①實物電路圖有一處未連接好，請在圖丙中補全電路。

②利用該電路測電流表A的內阻：閉合開關K,將開關S與刀接通，通過調節(jié)

電阻箱R和滑動變阻器火2,讀取電流表A的示數為0.24A、電流表A1的示數

為0.60A,電阻箱拈的示數為0.64。，則電流表A的內阻KA=

③利用步驟②測得電流表A的內阻阻值后，繼續(xù)測量電源的電動勢和內阻：斷

開開關K,將開關S接C,調節(jié)電阻箱記錄電阻箱R的阻值和電流表A的

示數；多次調節(jié)電阻箱R重新實驗，并記錄多組電阻箱拈的阻值火和電流表A

的示數如圖丁所示是由實驗數據繪出的十氏圖像，由此求出電源電動勢E=

V、內阻Qo

［解析］(1)電阻表黑表筆接內部電源的正極，故黑表筆應與電流表正接線柱連接,

電阻表選取“義1”擋位時，電阻表內部電阻為15。，根據閉合電路歐姆定律有

4=患，￡g=R:R，聯立可得

爪內15人內十

(2)①實物連接如圖所示。

②開關S與Z)接通，電流表A的示數為0.24A、電流表Ai的示數為0.60A,電

阻箱M的示數為0.64Q,則仍一7)火I="?A,解得RA=0.96Q。

③斷開開關K,將開關S接。，記錄電阻箱R的阻值火和電流表A的示數/,

多次重復實驗得到多組數據，根據閉合電路歐姆定律有/即==京+

R+RA+『IE

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修，結合題圖丁圖線有人=1=映#V-1,6=^=2.oA1,解得E=2.9V,

EE8.70E

r=4.8Qo

［答案］⑴正1.1(2)①見解析圖②0.96③2.94.8

▼圈堂維▼?臨考預測，名師押題*........................

1.(創(chuàng)新考法：電橋法測電阻)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某小組的同

學用刻度尺測出待測金屬絲接入電路的長度Z=0.5m,用游標卡尺測量金屬絲的

直徑"，并設計了如圖(a)所示的實驗電路圖測量金屬絲的電阻。

(1)用游標卡尺測量金屬絲橫截面的直徑時，示數如圖(b)所示，則金屬絲橫截面

的直徑d=mm。

(2)圖(a)所示電路中，出為阻值已知的定值電阻，NC為一段粗細均勻的電阻絲,

閉合開關，調節(jié)滑動觸頭使電流計示數為0,則要測出金屬絲的電阻Kx,還需

要測量的物理量有,金屬絲電阻的阻值&=(用上一空所填及

題中所給物理量的字母表示)。

(3)若測得待測金屬絲的阻值&=0.52。，則待測金屬絲的電阻率為》=

。?m(結果保留三位有效數字)。

(4)若改用另一個實驗電路，測得該金屬絲接入電路的長度為/1,金屬絲橫截面

的直徑為功，金屬絲兩端的電壓和通過它的電流分別為U、/,則金屬絲的電阻

率可表示為6=嘿。由表達式分析可知，在測量誤差相同且不大的情況下，對

電阻率測量影響最大的是o

A.金屬絲橫截面的直徑

B.金屬絲兩端的電壓

C.通過金屬絲的電流

D.金屬絲的長度

［解析］(1)該游標卡尺為20分度，由游標卡尺的讀數規(guī)則可知，金屬絲橫截面

的直徑d=lmm+7X0.05mm=1.35mm0

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(2)當電流計示數為0時有*=萼，可得待測電阻&=#些，故需栗測量的物理

R2IBClBC

量有48和5。的長度ZBCO

(3)由電阻定律&=若可得"=寫=筆?-弋1.49X10-6。?mo

(4)由電阻率的表達式可知，pi與U是正比關系，與/、/i都是反比關系，與小

的平方是正比關系，故金屬絲橫截面的直徑4對電阻率的測量影響最大，A正

確，BCD錯誤。

［答案］(1)1.35(2乂8和6。的長度加、肽華垣(3)1.49X10-6(4)A

LBC

2.(結合半偏法測電流表內阻來測電池組電動勢和內阻)某探究小組為了測量一

個電池組的電動勢和內阻，實驗室提供下列器材：A.電池組(電動勢約為3.0V,

內阻約為0.3。)；B.直流毫安表(量程為0?10mA,內阻約為100。)；C.電

阻箱R(最大阻值為999.9。)；D.電阻箱叢(最大阻值為999.9。)；E.定值電

阻火o(阻值為100。)；F.開關、導線若干。設計了如圖甲所示的電路。

(1)請用筆畫線代替導線，根據圖甲的電路圖，在圖乙中完成實物連線。

(2)閉合開關Si,調節(jié)電阻箱M的阻值，使毫安表的示數為10mA,再閉合開關

S2,調節(jié)電阻箱出使毫安表的示數為5mA,記下電阻箱的阻值為兄，可認為

毫安表的內阻KA=o調節(jié)品的阻值，得到多組毫安表的讀數/和用

的阻值，則通過電池組的電流為o

⑶根據測得的數據作出:拈圖像，若已知圖線的斜率為A,縱截距為兒則電池

組電動勢E=,內阻r=o

(4)采用這種方法測毫安表內阻，測量結果與真實值比較，會(選填“偏

大”“偏小”或“準確”)o

［解析］(1)實物連線如圖所示。

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（2）閉合開關Si,調節(jié)電阻箱國的阻值，使毫安表的示數為滿偏電流10mA,再

閉合開關S2,調節(jié)電阻箱區(qū)2,使毫安表的示數為5mA,電流減半了，可認為毫

安表的內阻區(qū)A=&。調節(jié)R的阻值，得到多組毫安表的讀數/和M的阻值，

則通過電池組的電流是通過毫安表電流的2倍，應為2/o

（3）根據閉合電路歐姆定律得E=2/（華+&+R0+「）=2/（等+&+R0+r）,

解得:=華+游+&+r），貝冷=A，2管+&+「）=-可得E哼，=,-y

—Roo

（4）閉合開關S2,接入電阻箱出后，必與KA并聯，使電路總電阻減小，總電流

增大，毫安表示數即為通過毫安表的電流，所以毫安表半偏時通過電阻箱出的

電流大于滿偏電流的一半，RA的測量值偏小。

［答案］⑴見解析圖（2展21（3年（4）偏小

專題限時集訓（十六）

1.（2024?江蘇連云港統(tǒng)考一模）精密儀器中常用到金屬膜電阻，它是通過金屬

電鍍工藝將金屬層濺射到絕緣陶瓷基底的表面形成的。如圖甲所示，某金屬膜

電阻長度為，金屬膜厚度為肌實驗室提供的器材有：干電池2節(jié)，電壓表

V（量程0?3V,內阻約3kQ）,電流表（0?5mA,內阻約為50。），滑動變阻器

（最大阻值10。），開關S,導線若干。某同學用圖乙所示電路測量該金屬膜電阻

的電阻率，請回答以下問題：

⑴閉合S前，應將滑動變阻器的滑片置于（選填%”或"b”）端。

（2）用螺旋測微器測量鍍膜后的陶瓷管直徑刀，示數如圖丙所示，則刀=

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mmo

⑶閉合開關后，移動滑片，測出多組電表示數的U、/值，并畫出U-1圖像如圖

丁所示，可得金屬膜電阻的阻值尺=

(4)用字母L、R、力表示金屬膜電阻的電阻率"=0

⑸金屬膜電阻的電阻率測量值偏大，試寫出產生誤差的主要原因

［解析］(1)分壓式接法滑片置于待測電路分壓最小的位置，目的是保護待測電路。

閉合S前，應將滑動變阻器的滑片置于a端，從而使閉合開關之后分壓部分電

路電壓從零開始變化。

⑵根據螺旋測微器讀數規(guī)則，由題圖丙可知固定刻度為3.5mm,可動刻度為

20.0X0.01mm,得鍍膜后的陶瓷管直徑O為刀=3.5mm+20.0X0.01mm=

3.700mm0

(3)如圖所示

U-1圖像的斜率為電阻大小，得火=丁%。=645?！?/p>

4X1。

(4)根據電阻定律有R=,,而金屬膜的橫截面積為S=n^—n^D^)=nh(D—h),

聯立解得金屬膜電阻的電阻率為〃=吧等”。

(5)如題圖乙所示，電流表采用內接法，在電路中電流表會分壓，使得電壓表讀

數偏大，由歐姆定律火=多得測量的電阻值偏大，由"=史更產，可知電阻率

測量值偏大。

［答案］⑴a(2)3.700(3)645(4胖產⑸見解析

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2.（2024?1月九省聯考貴州卷）摻氟氧化錫（FTO）玻璃在太陽能電池研發(fā)、生物

實驗、電化學實驗等領域有重要應用，它由一層厚度均勻、具有導電性能的薄

膜和不導電的玻璃基板構成。為了測量該薄膜厚度力某興趣小組開展了如下實

驗：

薄膜

Ms

L

玻璃基板

(a)

定值電阻

(b)

（1）選取如圖（a）所示的一塊長條形FTO玻璃，測出其長度為L寬度為伉

⑵用電阻表接薄膜V、N兩端，測得薄膜電阻&約為40Qo為了獲得多組數據,

進一步精確測量通的阻值，有如下器材可供選用：A.電源E（電動勢為3V,

內阻約為0.2。）；B.電壓表V（量程0?IV,已測得內阻Kv=1000。）；C.電

流表Ai（量程0?0.6A,內阻約為1。）；D.電流表42（量程0~1001!14,內阻

約為3。）；E.滑動變阻器火（最大阻值為10。）；F.定值電阻R=20Q；G.定

值電阻火2=2000。；H.開關一個，導線若干。

（3）其中，電流表應選（選填“Ai”或“A2”）,定值電阻應選（選

填“Ai”或）o

（4）根據以上要求，將圖（b）所示的器材符號連線，組成測量電路圖。

（5）已知該薄膜的電阻率為〃，根據以上實驗，測得其電阻值為K、，則該薄膜的厚

度〃=（用"、L、6和&表示）。

（6）實驗后發(fā)現，所測薄膜的厚度偏大，其原因可能是（填正確答案前的

序號）。

①電壓表內阻Rv測量值比實際值偏大

②電壓表內阻Rv測量值比實際值偏小

③選用的定值電阻標定值比實際值偏大

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④選用的定值電阻標定值比實際值偏小

［解析］(3)由歐姆定律可得/max=f=。A=75mA,故電流表選A2。由于電壓

4U

表量程較小，需串聯一個電阻，即該串聯的電阻為&=之一Rv=200()。，則

定值電阻應選品。

(4)由題意可知，滑動變阻器應采用分壓式接法，又因為Av已知，無系統(tǒng)誤差,

所以電流表采用外接法，故電路圖如圖所示。

定值電阻

(5)由電阻定律有&=4=〃白，可得該薄膜的厚度為〃=去。

Sbcl

(6)實驗后發(fā)現，所測薄膜的厚度偏大，則所測電阻&偏小，可能原因為電壓表

內阻Kv測量值比實際值偏大，則串聯的電阻偏大，電壓表內阻偏大，則測量電

壓時讀數偏小，電阻測量值偏??；或選用的定值電阻標定值比實際值偏小，則

電壓的測量值偏小，故選①④。

［答案］(3)A2RI(4)見解析圖(5卷⑹①④

3.(2024?河北卷)某種花卉喜光，但陽光太強時易受損傷。某興趣小組決定制

作簡易光強報警器，以便在光照過強時提醒花農。該實驗用到的主要器材如下:

學生電源、多用電表、數字電壓表(0?20V)、數字電流表(0?20mA)、滑動變

阻器火(最大阻值50。，1.5A)、白熾燈、可調電阻拈(0?50kQ)、發(fā)光二極管

LED、光敏電阻KG、NPN型三極管VT、開關和若干導線等。

(1)判斷發(fā)光二極管的極性

使用多用電表的“XIOk”電阻擋測量二極管的電阻。如圖1所示，當黑表筆與

接線端V接觸、紅表筆與接線端N接觸時，多用電表指針位于表盤中a位置(見

圖2)；對調紅、黑表筆后指針位于表盤中8位置(見圖2)。由此判斷初端為二極

管的(選填“正極”或“負極”)o

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⑵研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性

①采用圖3