電學實驗必須熟練掌握的基本技能（練習）（解析版）-2025年高考物理一輪復習（新教材新高考）

第41講電學實驗必須熟練掌握的基本技能

目錄

01模擬基礎練

【題型一】基本儀器的讀數(shù)

【題型二】電路的選擇

【題型三】電表的改裝

02重難創(chuàng)新練

【題型一】基本儀器的讀數(shù)

1.某同學用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為mm；用游標卡尺測量某

物體的厚度時，示數(shù)如圖乙所示，此示數(shù)為emo另一位學生用游標尺上標有50等分刻度的游標卡

尺測一工件的長度，測得的結果如圖丙所示，則該工件的長度乙=cm。

1()

012;3456：.

【答案】8.021（8.020、8.022均可）2.0605.236

【解析】螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8mm,可動刻度讀數(shù)為2.1x0.01mm=0.021mm,所以最終讀數(shù)

為8mm+0.021mm=8.021mm,由于需要估讀，因止匕8.020mm、8.022mm均正確。游標卡尺的主尺讀數(shù)

為20mm,游標尺上第12個刻度與主尺上某一刻度對齊，故游標尺讀數(shù)為12x0.05mm=0.60mm,所以最

終讀數(shù)為20mm+0.60mm=20.60mm=2.060cm。工件的長度L=52mm+0.02xl8mm=5.236cm,

2.某同學利用三個不同規(guī)格的游標卡尺測量三個物體的長度，示數(shù)如圖所示，則三個物體的長度分別為

mm、________mm、________mm。

(c)

【答案】11,442.4010.32

【解析】圖(a)中，游標卡尺的讀數(shù)為乙=11mm+4x0.1mm。圖(b)中，游標卡尺的讀數(shù)為L=

42mm+8x0.05mm=42.40mmo圖(c)中，游標卡尺的讀數(shù)為￡=10mm+16x0.02mm=10.32mm。

3.圖甲讀數(shù)為______mm,圖乙讀數(shù)為_______mm。

【答案】2.320(2.319?2.321均可)13.870(13,869—13.871均可)

【解析】螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度之和，所以題圖甲讀數(shù)為2.0mm+32.0x0.01mm=2.320

mm,題圖乙的讀數(shù)為13.5mm+37.0x0.01mm=13.870mmo

4.(1)如圖甲所示，當電流表使用的量程為。?0.6A時，對應刻度盤上每一小格代表A,圖中表針所

指位置的示數(shù)為A；當電流表使用的量程為。?3A時，對應刻度盤上每一小格代表A,圖

中表針所指位置的示數(shù)為Ao

(2)如圖乙所示，當電壓表使用的量程為0?3V時，每一小格代表V,圖中表針所指位置的示數(shù)為

V；當電壓表使用的量程為。?15V時，表盤刻度每一小格代表V,圖中表針所指位置的示

數(shù)為Vo

【答案】(1)0.020.360.11.80(2)0.12.100.510.5

【解析】(1)當電流表使用。?。.6A量程時，刻度盤上的每一小格代表0.02A,表針所指位置的示數(shù)為0.36

A；當電流表使用。?3A量程時，每一小格代表0.1A,表針所指位置的示數(shù)為1.80A。

(2)當電壓表使用0?3V量程時，每一小格代表0.1V,表針所指位置的示數(shù)為2.10V；當電壓表使用。?15

V量程時，每一小格代表0.5V,表針所指位置的示數(shù)為10.5V。

5.某同學測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓

柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲和乙所示，長度為mm,直徑為mm；

012345cm

11111llipnlp111111111II1ffffTrf1f1111卜石小)

|6123456789()0J-35

甲乙

正確連接電路后，測得電壓表、電流表示數(shù)如圖所示，接3V量程時讀數(shù)為V,接0.6A量程時讀

數(shù)為Ao

【答案】10.520.9002.130.16

【解析】游標卡尺的精度為0.02mm,主尺示數(shù)為10mm,游標尺示數(shù)為26x0.02mm=0.52mm,故示數(shù)

為10mm+0.52mm=10.52mm；螺旋測微器精度為0.01mm,螺旋測微器的讀數(shù)為0.5mm+40.0x0.01mm

=0.900mm；接3V量程時分度值為0.1V,讀數(shù)為2.13V；接0.6A量程時分度值為0.02A,讀數(shù)為0.16A。

【題型二】電路的選擇

6.某同學用伏安法測繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈泡的伏安特性曲線，實驗所用電壓表內

阻約為6k。，電流表內阻約為1.5。。實驗中有圖(a)和(b)兩個電路圖供選擇。

⑴實驗中得到的電流/和電壓U的關系曲線如圖(c)所示，該同學選擇的電路圖是圖()(填"a”或"b”)。

(2)若選擇另一個電路圖進行實驗，在圖(c)上用實線畫出實驗中應得到的/-U關系曲線的示意圖。

【答案］⑴a(2)見解析圖

【解析】：(1)燈泡正常工作時的電阻凡=伊=號■C=12由題圖(c)可知，當U=6V時，7=0.5A,此時

電阻R=§=12C=&。因Rv七6kO》7?L,RA七L5O,由電阻關系可知，該同學選擇的電路圖是題圖(a)。

(2)若選用另一個電路圖即題圖(b)實驗，會有U=U"+IRA,則分別代入電流/=200mA、/=400mA、/=

500mA,可得對應的電壓應為1.3V、3.8V,6.75V,描點連線得到的/-U關系曲線如圖所示。

7.物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。

⑴用電壓表（內阻約為3k。）和電流表（內阻約為0.1。）測量一個電阻的阻值（約為2kQ）。要求盡量減

小實驗誤差，應該選擇的測量電路是圖1中的—（選填“甲”或“乙，

甲乙

圖1

（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約18kQ電阻的阻值，下列實驗步驟正確

的操作順序為（填各實驗步驟前的字母）。

A.將選擇開關置于“xlk”位置

B.將選擇開關置于“OFF”位置

C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開

D.將兩表筆直接接觸，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指向“0”

（3）圖2是“測量電源的電動勢和內電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動

滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，

他將電壓表連接。位置的導線端分別試觸6、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸6、c、d時，電壓表均沒有示數(shù)。

B.導線〃斷路

C.滑動變阻器斷路

D.滑動變阻器短路

【答案】（1）乙（2）ADCB（3）A

【詳解】（1）因為待測電阻約為2kQ,由

&＞奴人=10瓜

可知為了減小誤差應該采用電流表的內接法，即選用乙圖；

(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約18kQ電阻的阻值，先將選擇開關置

于“xlk”位置，將兩表筆直接接觸，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指向“0”，將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，

讀出其阻值后隨即斷開，將選擇開關置于“OFF”位置，故正確的順序為ADCB。

(3)在實驗中，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒

有示數(shù)，說明在電路中有斷路的地方。在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接。位置的導線端分別試

觸從c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸6、。、d時，電壓表均沒有示數(shù)，則說明導線仍斷路。

故選Ao

【題型三】電表的改裝

9.某實驗小組把一只滿偏電流/g=3mA,內阻4=100。的靈敏電流計，改裝成雙量程電壓表3V和0~15V)。

該小組根據(jù)電表改裝原理設計電路圖如圖，請結合電路圖完成下列問題：

oAoBoC

(1)選。~3V量程時應該使用兩個接線柱；選0~15V量程時應該使用兩個接線柱(選填“A3”、

“AC；

(2)若要達到改裝目的，圖中兩個電阻的阻值應為：Ri=Q,R2=Qo

【答案】⑴ABAC

⑵9004000

【詳解】(1)[1]⑵根據(jù)歐姆定律可得4B和AC接線柱對應量程分別為

UAB=M4+RJ,UAC=I^+R1+R2)

可知

UAB<UAC

則選0~3V量程時應該使用AB兩個接線柱；選0-15V量程時應該使用AC兩個接線柱。

(2)臼⑵若要達到改裝目的，則有

UAB=4(&+RJ=3V,UAC=4(叫+K+K)=15V

解得

N=900O,R2=4000Q

10.用電壓表和電流表測電源的電動勢和內電阻，有如圖甲、乙所示的兩種電路，測得多組數(shù)據(jù)，把它們

標在丙圖的坐標紙上，并作出路端電壓U與干路電流/間的關系(U-/)圖像。

UN

(1)由丙圖的圖像可知，電源的電動勢E=V,內電阻廠=。。(結果均保留兩位有效數(shù)字)

(2)如果丙圖是采用乙圖所示的電路進行測量并作出的圖像，所得的電源電動勢E的測量值_________(選填

“大于,，”等于,，或“小于真實值。

(3)如果做實驗時，實驗室沒有合適量程的電表，需要進行改裝，以下電表改裝正確的是。

A.將一個量程為10mA、內阻為20。的電流表，串一個280。的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表

B.將一個量程為10mA、內阻為20。的電流表，并一個1。的電阻可以改裝為量程為0.6A的電流表

C.將一個量程為10mA、內阻為20。的電流表，并一個300。的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表

D.將一個量程為3V、內阻為2kQ的電壓表，串一個8k。的電阻可以改裝為量程為10V的電壓表

【答案】(1)1.51.0(2)小于(3)A

【詳解】(1)口］根據(jù)閉合電路的歐姆定律

E=U+Ir

整理得

U=-Ir+E

圖像的縱截距表示電源的電動勢，為

E=1.5V

⑵圖像斜率的絕對值表示電源內阻，為

r==———Q=1.0Q

110.5

(2)若采用(乙)圖所示的電路進行測量并作出圖像，由于電壓表分流的緣故，當電流表示數(shù)為零時，實

際通過電源的電流并不為零，所以電源的內電壓不為零，從而導致所作圖像的縱截距偏小，所得的電源電

動勢E的測量值小于真實值。

(3)AC.將電流表改裝成電壓表，需串聯(lián)電阻，根據(jù)電壓表改裝原理可得

-3

U、=4(%+7?1)=10X10X(20+280)V=3V

則將一個量程為10mA、內阻為20。的電流表，串一個280。的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表，故A

正確，C錯誤；

B.根據(jù)電流表改裝原理

I.=I+^^=10+^^mA=210mA=0.21A

1gR,1

則將一個量程為10mA、內阻為20。的電流表，并一個1。的電阻可以改裝為量程為0.21A的電流表，故B

錯誤；

D.根據(jù)電壓表改裝原理

U3

U,=U.+—■凡=3+—x8V=15V

s

Rs2

則將一個量程為3V、內阻為2k。的電壓表，串一個8k。的電阻可以改裝為量程為15V的電壓表，故D錯

誤。

故選Ao

11.為了精確測量阻值約為120歐姆的待測電阻的阻值，實驗室提供了如下器材：

A.待測電阻R,

B.電壓表V（量程W、內阻仆=3。0。）

C.電流表A1（量程2A、內阻8名20。）

D.電流表A2（量程30mA、內阻4合50）

E.滑動變阻器4（。~1?？冢?/p>

F.滑動變阻器用（O~lkA）

G.電阻箱4,（0~999口）

H.電源（電動勢3V、內阻不計）、開關，導線若干

（1）該同學分析實驗器材，發(fā)現(xiàn)電壓表的量程太小，需將該電壓表改裝成3V量程的電壓表，應_____（填“串

聯(lián)”或“并聯(lián)”）電阻箱小，并將&的阻值調為Q；

（2）實驗時，為了減小實驗誤差，且要求電表的示數(shù)從零開始調節(jié)，請將設計的電路畫在虛線框中，并標出

所選用“電流表”和“滑動變阻器”相應的符號:

-Q-H=l—

,R'

T-

某次測量時，電壓表與電流表的示數(shù)分別為U、I,則待測電阻的阻值段=（用已知物理量的字母表

示）。

【答案】（1）串聯(lián)600

3UR

⑵y

IRv-U

【詳解】(1)口］［2］把量程為IV電壓表改裝成3V量程的電壓表，應串聯(lián)電阻箱凡，由串聯(lián)電路的特點可得

Ug_U-Ug

RvR)

解得

U-Ug

舄=Rv=『x3000=6000

Ug

(2)［1］實驗時，為了減小實驗誤差，且要求電表的示數(shù)從零開始調節(jié)，滑動變阻器采用分壓器的接法，為

了便于調節(jié)，滑動變阻器選用與；電源電動勢E=3V,通過待測電阻的電流約為

F3

1=——=——A=25mA

氏120

為了精確測量，所以電流表選A2；由于電壓表的內阻已知，可以求出電壓表的電流，所以為了減小實驗誤

差，電流表應采用外接法；電路圖如圖

⑵某次測量時，電壓表與電流表的示數(shù)分別為U、/,通過電壓表的電流為

U

Rv

通過號的電流為

則待測電阻的阻值

R、=絲

解得

3U%

尺=

IRN-U

㈤2

//

1.用伏安法測某金屬絲的電阻尺（約為5。）?，F(xiàn)有電池組（電動勢3V,內阻約1。）、滑動變阻器品（0?20。，

額定電流2A）、雙量程電流表（。?0.6A,內阻約0.125Q；0-3A,內阻約0.025。）、雙量程電壓表（0?3V,

內阻約3k。；0~15V,內阻約15k。）、開關、導線若干。

（1）為減小測量誤差，該實驗中，電流表量程應選用（選填“0?0.6A”或“。?3A”），電壓表量程

應選用（選填“。?3V”或“0?15V"）o

（2）在圖（a）中選擇測量尺的電路原理圖________（選填“甲”或“乙”），并在圖（b）中完成相應的實物連線圖。

⑶如圖（c）所示,請利用圖中的實驗數(shù)據(jù)繪出電阻R,的U-I圖線。由圖線可得金屬絲的阻值&=

Q（保留兩位有效數(shù)字）。

（4）實驗中，在不損壞電表的前提下，隨著滑動變阻器滑片從最右端向左移動的距離x的變化，電池組的總

功率P也會發(fā)生變化。下列能正確反映P—x關系的是。

pp

【答案】（1）0?0.6A0-3V（2）甲見解析圖⑶見解析圖4.5（4）B

【解析】（1）金屬絲的電阻尺約為5。，根據(jù)閉合電路歐姆定律得小E=*-=13A=0.5A

i\x?ro

故電流表量程應選用。?0.6A；

電池組電動勢為3V,故電壓表量程應選用0-3V；

（2）因為亞瓦，待測電阻阻值較小，故采用電流表外接法，即電路原理圖甲;

實物圖連接如圖所示

（3）如圖所示

UN

2.5

2.0

1.5

1.()

0.5

00.10.20.30.40.50.6//A

根據(jù)u-l圖像斜率可得凡=巖=旋Q

（4）根據(jù)電源總功率公式得

E2

P=EI=

氐Rx

Fr+Hom-kx

Rv+Rx

；

=-?...p——7^—，可知尸一x圖像是一個向右平移的反比例函數(shù)圖像，故選B。

KA十//（On】RvRx

X~kRv+&）

2.物理興趣小組利用“伏安法”測量一個阻值較小的定值電阻&的阻值，可用器材有：電壓表（量程為15V,

內阻約為5000Q）,電流表（量程為0.6A,內阻為5。），電源E（電動勢為12V,內阻不計），滑動變阻器R

最大阻值為10。，定值電阻Ro阻值為15。，開關S,導線若干。（R）、&、R、電流表、電壓表、電源、開

關等儀器均無斷路和短路，導線無斷路）

(1)將圖甲所示的器材符號連線，畫出實驗電路的原理圖。要求電流表和電壓表的示數(shù)從零開始變化。

(2)連接電路后，閉合開關，逐漸移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表始終沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)逐漸增大最終接近電源

電壓。則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是o

(3)該電路中&的作用是0

(4)測出多組數(shù)據(jù)，作出/一U圖像，如圖乙所示。則以阻值為Qo

【答案】(1)見解析圖(2)&與兄之間接線處斷路(或凡與電流表之間接線處斷路)

(3)①保護電路；②減小讀數(shù)誤差(4)4

【解析】(1)因待測電阻尺的電阻和電流表的內阻都較小，為保護電路，應將定值電阻Ro與它們串聯(lián)，又

要求電流表和電壓表的示數(shù)從零開始變化，故滑動變阻器采用分壓式接法，由于電流表的內阻已知，故電

流表采用內接法，故實驗電路的原理圖如圖所示。

(2)出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是R)與凡之間接線處斷路。

(3)由(1)分析可知該電路中扁的作用是：①保護電路；②減小讀數(shù)誤差。

，

(4)根據(jù)/一U圖像可知斜率為A=￡=卷"|=/?、"+心代入數(shù)據(jù)解得以=4。。

3.智能手機中都配有氣壓傳感器，傳感器的電阻會隨所處環(huán)境氣壓變化而變化。某實驗小組在室溫下用以

下可供選擇的器材探究“氣壓傳感器的電阻值尺,隨氣壓變化規(guī)律”：

A.阻值隨氣壓變化而變化的氣壓傳感器一個(阻值變化范圍從幾十歐到幾百歐)；

B.直流電源，電動勢6V,內阻不計；

C.電壓表Vi,量程為0?3V,內阻為3kQ；

D.電壓表V2，量程為0?15V,內阻為15k。；

E.電流表Ai，量程為0?0.6A,內阻忽略不計；

F.電流表A2,量程為0?60mA,內阻忽略不計；

G.定值電阻Ri=3k。；

H.定值電阻R2=12k。；

I.滑動變阻器R,最大阻值約為50Q；

J.開關與導線若干。

<(—■

(1)小明設計了如圖甲所示的實驗電路原理圖，其中電壓表應選擇,電流表應選擇，定值

電阻應選擇。(均選填實驗器材前字母)

(2)請在圖乙中將實物圖連線補充完整。

(3)當氣壓傳感器所處環(huán)境壓強為p時，閉合開關S,測得兩個電表的讀數(shù)分別為U=2.30V和/=23.0mA,

則氣壓傳感器阻值Rx=Qo

(4)當環(huán)境壓強〃改變時，測得不同的心值，繪成圖像如圖丙所示，由圖可得&和壓強p的關系表達式為

Rx=Qo

(3)200(4)1000-8xl0-3p

【解析】(1)電源電動勢為6V,電壓表讀數(shù)時要在滿偏刻度的三分之一以上更準確，而且串聯(lián)定值電阻可

以擴大量程，故電壓表選C；

氣壓傳感器阻值變化范圍從幾十歐到幾百歐，流經電流表的電流約為幾十毫安，故電流表選F；

串聯(lián)定值電阻，相當于擴大電壓表量程，擴大到6V即可，電壓表內阻為3k。，定值電阻選G。

(2)如圖所示

(3)根據(jù)歐姆定律得&=華=200Q

(4)根據(jù)題圖丙，設Rx=R°—kp

代入數(shù)據(jù)可得&=1OOO-8xlO->(Q)o

4.某同學要測量一個未知電阻的阻值，實驗室提供的器材有:

A.電流表Ai：量程為0?3mA,內阻n約為15。

B.電流表A2：量程為0?1.5mA,內阻冷為25。

C.定值電阻Ri：Ri=9975O

D.定值電阻&：&=1975。

E.滑動變阻器心：最大阻值為10。

F.電源E,電動勢為3V,內阻很小

G.開關S及導線若干

(1)該同學根據(jù)實驗器材設計了如圖所示的測量電路，閉合開關S之前，滑動變阻器心的滑片應置于

(選填“最左端”或“最右端”)。

(2)實驗中需要量程為。?3V的電壓表，則電路圖中的電流表①應選擇,定值電阻R應選擇

(均填器材前面的字母)。

(3)①、②位置放置好電流表，調節(jié)滑動變阻器，將滑動變阻器的滑片置于合適的位置，若此時電流表Ai的

示數(shù)為電流表A2的示數(shù)為h，則待測電阻&=(用物理量的符號表示)。

【答案】(1)最左端(2)BD(3)華+個)

/2

【解析】(1)為了實驗安全，閉合開關S之前，應使電路中電流從最小值開始調節(jié)，滑動變阻器采用分壓

接法，故應將滑片置于最左端。

(2)實驗器材中沒有電壓表，要用電流表改裝，只有內阻已知的電流表才能改裝成電壓表，所以電路圖中的

電流表①選擇B。

把A2改裝成量程為3V的電壓表，

根據(jù)電壓表改裝原理可得R==3—125。=]975。,

M21.5X10

故定值電阻應選擇D。

(3)由串、并聯(lián)電路的特點和歐姆定律有

/2S+&)=(/l—㈤氏

/2&2+R2)

解得R=

x/1T2

5.（2023?江蘇卷J2）小明通過實驗探究電壓表內阻對測量結果的影響。所用器材有：干電池（電動勢約1.5V,

內阻不計）2節(jié)；兩量程電壓表（量程0?3V,內阻約3kQ；量程0?15V,內阻約15kQ）l個；滑動變阻器（最

大阻值500）1個；定值電阻（阻值500）21個；開關1個及導線若干。實驗電路如圖甲所示。

⑴電壓表量程應選用（選填“3V”或“15V”）。

（2）圖乙為該實驗的實物電路（右側未拍全）。先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置，然后用導線將電池

盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱（選填“8”“C”或“D"）連接，再閉合開關，開始實驗。

（3）將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變，依次測量電路中。與1,