文档内容
第17讲 电学实验CONTENTS
精研典型例题
01
提升关键能力
02精研典型例题
目录考点一 观察测量型实验
（或电路图）
实验 装置图 注意事项 考查热点
①考现象：充、
①安装：按实验
放电时电路中的
装置图连接好电
电流情况
观察电容 路
②考图像：描绘
器的充、 ②观察：开关 接
S
曲线
I-t
放电现象 或 ，仔细观察
1 2
③考计算：由
I-t
电压表，电流表
曲线下的面积求
示数的变化特点
电荷量
目录（或电路图）
实验 装置图 注意事项 考查热点
①考读数：电
①电压、电流 压、电流、电阻
挡：相当于电压 挡的读数
表、电流表 ②考使用：欧姆
用多用电 ②欧姆挡：闭合 表选挡、调零、
表测量电 电路欧姆定律 规范操作等
学中的物 ③调零：机械调 ③考黑箱：多用
理量 零、欧姆调零 电表探测黑箱内
④电流方向：红 的元件
表笔进，黑表笔 ④电表改装：所
出 需电阻或改后量
程的计算
目录实验 装置图
（或电路图）
注意事项 考查热点
①考读数： 、
U
、 及
I L d
①测量 ： ＝
R R
②考电路：电路
x x
U
测定金属
（伏安法）
设计或选择、实
I
②计算 ： ＝
的电阻率 ρ R 物连线，器材选
x
择
， ＝
ρ ρ
L SRx ③考运算：由
U-I
S L
图像求 、
R ρ
x
目录实验 装置图
（或电路图）
注意事项 考查热点
①考电路：电路
设计或选择、实
①伏安法： ＝
E U
物连线或改错，
＋
Ir
器材选择
测量电源
②安阻法： ＝
E I
②考作图：描点
的电动势
（ ＋ ）
R r
连线画图线
和内阻
③伏阻法： ＝
E U
③考运算：由
U-I
＋
r
或 或 图
-R -
U
1 1 1
像，求 、
E r
R
I U R
目录某同学通过实验观察电容器的放电现象，采用的实验电路如
【典例1】
图甲所示，已知所用电容器的长引线是其正极，短引线是其负极。
（ ）实验时，开关 应先接到 ，再接到 ，观察电容器的放电现
1 S 1 2
象。（选填“ ”或“ ”）
1 2
解析： 实验时，开关 应先接到 ，对电容器进行充电，再接到 ，电
S 1 2
容器开始放电，观察电容器的放电现象。
目录（ ）根据图甲所示的电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电
2
路的连接。
答案：见解析图
解析： 根据图甲所示的电路图连接实物电路图，实物电路图如图
所示。
a
目录（ ）电容器放电的同时开始计时，每隔 读一次电流 的值，记录数据如
3 5 s i
下表：
时间
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
t/s
电流
500 392 270 209 158 101 75 49 33 23 9 3
i/μA
请根据表中的数据，在图丙中作出电流 随时间 变化的图线。
i t
答案：见解析图
目录解析： 根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，画曲线时让尽可能
多的点落在曲线上，不在曲线上，应使尽量多的点均匀分布在曲线两侧，
作出图像如图 所示。
b
目录【典例2】 （ 2023· 辽宁高考 12 题）导电漆是将金属粉末添加于特定树脂
原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正
方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，设计了如图（ ）所示
a
的电路图，实验步骤如下：
目录.测得样品截面的边长 ＝ . ；
a a 0 20 cm
.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、
b
丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；
.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离 ；
c L
.闭合开关 ，调节电阻箱 的阻值，使电流表示数 ＝ . ，读出相应的
d S R I 0 40 A
电压表示数 ，断开开关 ；
U S
.改变丙的位置，重复步骤 、 ，测量多组 和 ，作出 图像如图（ ）
e c d L U U-L b
所示，得到直线的斜率 。
k
回答下列问题：
目录（ ） 是丙到 乙 （填“甲”“乙”或“丁”）的距离；
1 L
解析： 由题图（ ）可知，电压表测的是乙、丙探针之间的样品
a
两端的电压，从题图（ ）中可以看出 越大，电压表示数 越大，且
b L U
图像的延长线过坐标原点，在串联电路中电压表所测电阻部分的
U-L
阻值越大，电压越大，说明 为电压表所测样品部分的长度，即 是
L L
丙到乙的距离。
目录（ ）写出电阻率的表达式 ＝ （用 、 、 表示）；
2 ρ k a I
2
解析： 电阻决定式为 ＝ ，其中所测样品横截面积为 ＝ ，
R ρ S a2
解得 ＝ ＝ ，其中电阻 ＝ ，解得 ＝ ，由题图（ ）可知，
ρ R ρ b
2 2
图像的斜率为 ＝ ，所以该样品的电阻率可以表示为 ＝ 。
U-L k ρ
2
目录（ ）根据图像计算出该样品的电阻率 ＝ . × － （保留两位有
3 ρ 6 5 10 5 Ω·m
效数字）。
解析： 由题图（ ）可知斜率为 ＝ ＝ . ，代入
b k 6 5 V/m
0 13V
.
−2
（ 2 0×1）0 m
电阻率的表达式得 ρ ＝ ＝ . Ω ·m ＝ 6 . 5 × 10 － 5 Ω·m 。
2
2 −2
6 5× 0 2×10
. .
0 40
.
目录【典例3】 （ 2024· 新课标卷 23 题）学生实验小组要测量量程为 3 V 的电压
表 的内阻 。可选用的器材有：多用电表，电源 （电动势 ），电压
R E 5 V
V
表 （量程 ，内阻约 ），定值电阻 （阻值为 ），滑动变阻
5 V 3 kΩ R 800 Ω
0
器 （最大阻值 ），滑动变阻器 （最大阻值 ），开关 ，导线若
R 50 Ω R 5 kΩ S
1 2
干。
完成下列填空：
（ ）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 （把下列实
1 CAB
验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；
. 将红、黑表笔短接
A
. 调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
B
. 将多用电表选择开关置于欧姆挡“× ”位置
C 10
目录再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 负极、正极
（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置
如图 中虚线 所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆
a Ⅰ
挡 × （填“× ”“× ”或“× ”）位置。重新调节
100 1 100 1 k
后，测量得到指针位置如图 中实线 所示，则粗测得到的该电压表
a Ⅱ
内阻为 . （结果保留 位小数）；
1 6 kΩ 1
目录解析： 使用多用电表粗测电阻的步骤应为①机械调零：使用前，若指针
没有指在左端“∞”位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指在
“∞”位置；②选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其置于
欧姆挡的合适挡位；③欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零旋钮，
使指针指在表盘右端“ ”刻度处；④测量：将两表笔分别与待测电阻的
0
两端接触，指针示数乘以倍率即为待测电阻阻值。故该实验中正确的操
作顺序应为 、 、 ；由于多用电表在使用时电流流向为“红进黑
C A B
出”，且通过电压表的电流流向为“正进负出”，所以在用多用电表粗
测电压表内阻时多用电表的红、黑表笔应分别与待测电压表的负极、正
极相连；由题图 中的虚线 可知，待测电压表的内阻约为 ，则为
a Ⅰ 1 500 Ω
使指针指在中央刻度线附近，应将选择开关旋转到欧姆挡“× ”位
100
置；由题图 中的实线 可知该电压表的内阻为 ＝ × ＝ .
a Ⅱ R 16 100 Ω 1 6
粗
；
kΩ
目录（ ）为了提高测量精度，他们设计了如图 所示的电路，其中滑动变阻器
2 b
应选 R （填“ ”或“ ”），闭合开关 前，滑动变阻器的滑
R R S
1
1 2
片应置于 （填“ ”或“ ”）端；
a a b
解析： 由题图 可知滑动变阻器用作分压式接法，则为了方便
b
调节，滑动变阻器应选最大阻值较小的 ，为了保护电路，闭合开关
R
1
前测量电路部分分压应为 ，即滑动变阻器的滑片应置于 端；
0 a
目录（ ）闭合开关 ，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表 、待测电压
3 S
表的示数分别为 、 ，则待测电压表内阻 ＝ （用 、
U U R U U
1 V 1
U 0
和 表示）；
R 1−U
0
解析： 由题图 可知流过待测电压表和流过定值电阻 的电流相
b R
0
等，则结合部分欧姆定律和串联电路分压规律有 ＝ ，可得
R
V
1−
V 0
＝ ；
0
1−
目录（ ）测量得到 ＝ . ， ＝ . ，则待测电压表内阻
4 U 4 20 V U 2 78 V R
1 V
＝ . （结果保留 位有效数字）。
1 57 kΩ 3
解析： 将 ＝ . 、 ＝ . 、 ＝ 代入（ ）中表
U 4 20 V U 2 78 V R 800 Ω 3
1 0
达式可得 ＝ ≈ . 。
R Ω 1 57 kΩ
V
2 78×800
.
4 20−2 78
. .
目录测量电阻的特殊方法
（其中
R
阻值已知）
0
主要仪
电路图 步骤 表达式
器
①如图所示，将被测电阻
R
x
由 ＝ 得
与定值电阻 串联接入电
R
0
U1 Rx
路；②用电压表分别测电阻
电压表
＝
R R
U2 R0
x 0
、 两端的电压 、
和定值 R R U U
U1
x 0 1 2
电阻 ①如图所示，连接电路，闭 U2
由 ＝ 得
R
R 合开关 、 ，记下电压表示
S S x
0
1 2
U1−U2 U2
数 ；②断开开关 ，记下
U S ＝
R
1 2
R0 0Rx
电压表示数
U
U2
2
U1−U2
目录主要
电路图 步骤 表达式
仪器
①如图所示，将被测电阻
R
x
由 ＝ 得
I R I R R
与定值电阻 并联接入电
R 1 x 2 0 x
电流 0
路；②用电流表分别测量通
＝
R
表和
0
I2
过电阻 、 的电流 、
R R I I
定值 x 0 1 2
I1
由 ＝（ －
I R I
电阻 ①闭合 、断开 ，读出电流
S S 1 0 2
1 2
） 得 ＝
I R R
R 表的示数 ；②闭合 、 ，
I S S 1 x x
0
1 1 2
读出电流表的示数
I
R
2
0
I1
目录
I2−I1主要仪器 电路图 步骤 表达式
由 ＝ （ ＋
I R I R
1 0 2 x
电流表和 ①闭合 S 、 S ，读出电流表的 R ）
1 2 0
定值电阻 示数 I ；②闭合 S 、断开 S ， 得 R ＝
1 1 2 x
读出电流表的示数
R I
（ ）
0 2
1 2 0
I − I R
2
I
目录主要仪器 电路图 步骤 表达式
①闭合 ，将滑片
S
移动到 端读出
P a
一只电流表和已
由
I R
电流表的示数
1 x
知最大阻值
＝ （ ＋ ）
I R R
；②闭合 ，将
I S 2 x 0
1
为
R
的滑动变阻
0
滑片 P 移动到 b 端 得 ＝
R
器
x
I2R0
读出电流表的示
I1−I2
数
I
2
目录【典例4】 （ 2024· 甘肃高考 12 题）精确测量干电池电动势和内阻需要考
虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程 . ，内阻约为 .
1 5 V 1 5
）、电流表（量程 . ）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。
kΩ 0 6 A
某小组开展了以下实验。
（ ）考虑电流表内阻影响
1
①用图 所示电路测量电流表的内阻。从图 电压表和电流表读数可
1 2
得电流表内阻 ＝ . （保留 位有效数字）。
R 1 0 Ω 2
A
目录②用图 所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读
3
数、干电池内阻和电流表内阻分别用 、 、 和 表示，则干电池电
U I r R
A
（ ＋ ）
动势 ＝ ＋ I R r （用 、 和 表示）。
E U I r R
A
A
目录③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图 所示的 图像。则待
4 U-I
测干电池电动势 ＝ . （ . 也可） （保留 位有效数字），
E 1 40 1 41 V 3
内阻 ＝ . （ . 也可） （保留 位小数）。
r 1 0 1 1 Ω 1
目录解析： ①根据题图 可知，电压表示数为 . ，电流表示
2 0 60 V
数为 . ，根据部分电路欧姆定律得 ＝ ≈ . 。②根
0 58 A R Ω 1 0 Ω
A
0 60
.
据闭合电路欧姆定律得 ＝ ＋ （ ＋ ）。③由②可知 ＝ －
E U I R r U E I
A 0 58
.
（ ＋ ），结合题图 可知电源的电动势 ＝ . ，图线斜率
R r 4 E 1 40 V
A
的绝对值表示电流表内阻与电源内阻之和，则 ＋ ＝
R r
A
，解得 ＝ . 。
Ω r 1 0 Ω
1 40−1 00
. .
0 20
.
目录（ ）考虑电压表内阻影响
2
该小组也尝试用图 所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完
5
成。原因是 （单选，填正确答案标号）。
D
. 电路设计会损坏仪器
A
. 滑动变阻器接法错误
B
. 电压太大无法读数
C
. 电流太小无法读数
D
解析：由于电压表内阻很大，且串联接入电路，则回路中的电流
会非常小，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数都非常
小， 正确。
D
目录【典例5】
（
2024·
浙江衢、丽、湖三地质检）某同学为研究水果电池的
电动势和内阻，利用猕猴桃做的水果电池进行实验。
目录（ ）他先后用电压表（量程为 ～ ）和数字多用电表的直流电压 档
1 0 3 V 2 V
（其内阻远大于电压表的内阻）直接测量了水果电池两端的电压，
如图 、图 所示，则该水果电池的电动势更接近 数字多用电表
1 2
（选填“电压表”或“数字多用电表”）测量的值，其值
为 . ；
0 660 V
解析： 由于数字多用电表的内阻远大于电压表的内阻，则电动
势更接近数字多用电表的测量值，由图 可知，读数为 . 。
2 0 660 V
目录（ ）为了估算该水果电池的内阻，该同学需进一步测量电压表的内阻
2
，以一节内阻不计的干电池为电源组成测量电路如图 所示，改变
R 3
V
电阻箱的阻值 ，并读出电压表的读数 ，作出 图像如图 ，则电
R U R- 4
1
压表的内阻为 （用图 中所给字母表示）；
b 4
解析： 根据题意，由串联分
压原理有 ＝
−
V
整理可得 ＝ －
R ER · R
V V
1
结合图 可得，电压表的内阻为 ＝ 。
4 R b
V
目录（ ）若该电压表的内阻为 . ，则可估算该水果电池的内阻约
3 3 2 kΩ
为 . （保留两位有效数字）。
4 1 kΩ
解析：（ ）由图 可知，电压表读数为 . ，则由串联分压原理有
3 1 0 29 V
＝
内
0 29V 0 66V−0 29V
. . .
3
解得 ≈ . × ＝ . 。
3 2×10R Ω 4 1 103 Ω 4 1 kΩ
内
.
目录伏阻法与安阻法测电源电动势和内阻
方案 伏阻法 安阻法
关系式 ＝ ＋ ＝ ＋
· R
1 r 1 1 1 1 r
U E R E I E E
图像
＜ ， ＜
E E r
误差 ＝ ， ＞
测 真 测 E E r
测 真 测
分析 r ＝ r （ r ＝ r ＋ R ）
真 测 ＋ 真 测 A
R r
r R r
目录考点二 探究型实验
实验 装置图 归纳总结 考查热点
①安装：按装置连接 ①考连线：连接电路
电路 ②考现象：分析指针
探究影响
②操作：观察线圈绕 偏转方向
感应电流
向、电流方向 ③考分析：分析多种
方向的因
③记录：实验现象 实验电路及实验现象
素
④分析：感应电流磁 ④考运用：结论的运
场方向 用
目录实验 装置图 归纳总结 考查热点
①估计：被测电压的 ①考操作：改变电
大致范围 压、线圈匝数前均要
探究变压 ②选择：交流电压挡 先断开开关
器原、副 适当量程 ②考注意：电压不能
线圈电压 ③组装：把两个线圈 超过 ，不能用手
12 V
与匝数的 穿在可拆变压器铁芯 接触裸露部件
关系 上，闭合铁芯 ③考选挡：先用最大
④测量：输入、输出 量程挡试测，再选用
电压 适当量程测量
目录【典例6】
（
2024·
山东德州模拟）某同学利用如图
1
所示实验装置来完成
“探究影响感应电流方向的因素”的实验。
目录（ ）下表为该同学记录的实验现象：
1
磁体磁场的方 感应电流的磁
磁体运 指针偏
序号 向 场方向
动情况 转情况
（正视） （正视）
向下 插入线圈 向左 向上
1
向下 拔出线圈 向右 向下
2
向上 插入线圈 向右 向下
3
向上 拔出线圈 向左 向上
4
目录①分析上述 组实验记录的感应电流的磁场方向与原磁场方向，可得
4
结论是感应电流的磁场总要 阻碍引起感应电流的磁通量的变
化 。
②已知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。如图 所示
2
实验中该同学将条形磁体某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电
流表的指针向右偏转，则条形磁体的下端为 极（填“ ”或
S N
“ ”）。
S
目录解析： ①由该同学记录的实验现象可知， 、 组实验中磁
1 3
铁插入线圈，则穿过闭合回路的磁通量增大时，感应电流的磁场
方向与原磁场方向相反。 、 组实验中磁铁拔出线圈，则穿过闭
2 4
合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相
同。由此得出的结论是感应电流的磁场，总是阻碍原磁场磁通量
的变化。②根据题意可知，感应电流方向为顺时针（俯视图），
感应电流引起的磁场向下，条形磁铁的磁通量竖直向上增加，所
以条形磁体的下端为 极。
S
目录（ ）该同学为了进一步研究实验，设计图 所示实验装置。其中甲、乙为
2 3
两个完全相同的电流表。已知闭合开关后，当滑动变阻器 的滑片
R P
不动时，甲、乙两个电流表指针位置如图 所示。若要使电流表乙的
3
指针向右偏转，则进行的操作正确的是 （填正确选项前的字
AD
母）。
. 闭合开关，等电路稳定后再断开开关的瞬间
A
. 断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间
B
. 滑动变阻器的滑片向 端迅速滑动
C M
. 滑动变阻器的滑片向 端迅速滑动
D N
目录解析： 闭合开关后，线圈 中的电流方向是从上到下，电流表甲中的
A
电流从正极流向负极，指针向右偏转，断开开关瞬间，线圈 中电流
A
减小，穿过线圈 的磁通量减小，线圈 中的感应电流的磁场方向与
B B
原磁场方向相同，由右手定则可知，电流表乙中的电流从正极流向
负极，指针向右偏转， 正确；断开开关，等电路稳定后再闭合开关
A
的瞬间，线圈 中电流增大，穿过线圈 的磁通量增大，线圈 中的感
A B B
应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由右手定则可知，电流表乙
中的电流从负极流向正极，指针向左偏转， 错误；
B
目录滑动变阻器的滑片向 端迅速滑动，线圈 中电流增大，穿过线圈 的磁通
M A B
量增大，线圈 中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由右手定则
B
可知，电流表乙中的电流从负极流向正极，指针向左偏转， 错误；滑动
C
变阻器的滑片向 端迅速滑动，线圈 中电流减小，穿过线圈 的磁通量减
N A B
小，线圈 中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手定则可知，
B
电流表乙中的电流从正极流向负极，指针向右偏转， 正确。
D
目录【典例7】
（
2024·
福建厦门三模）小强同学在“探究变压器线圈两端的
电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线
柱对应的数字表示倍率为“× ”的匝数。
100
目录（ ）除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是 （填仪器前的字母）；
1 CD
. 干电池 . 磁铁
A B
. 低压交流电源 . 多用电表
C D
. 直流电压表 . 直流电流表
E F
目录解析： 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验
中，使用的是低压交流电源，所以不需要干电池，磁场是利用了电
流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，测量线圈两端的电压需要使
用多用电表的交流电压挡，不需要直流电压表和直流电流表。故选
、 。
C D
目录（ ）变压器铁芯的结构和材料是 （填选项前字母）；
2 C
. 整块不锈钢铁芯
A
. 整块硅钢铁芯
B
. 绝缘的硅钢片叠成
C
解析： 变压器铁芯的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故
选 。
C
目录（ ）在实验操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为
3
＝ ，匝数为 ＝ 匝，改变副线圈匝数 ，测量副线圈两端的
U 4 V n 200 n
1 1 2
电压 ，得到 图像如图乙所示，则可能正确的是图线
U U -n c
2 2 2
（选填“ ”“ ”或“ ”）。
a b c
解析： 实验操作过程中横铁芯没有与
竖直铁芯对齐，则可能导致漏磁，使得
输出电压偏小，则有 ＞ ，则可能正
1 2
确的图线只有 。
c
1 2
目录考点三 创新型电学实验
【典例8】 （ 2024· 湖南高考 11 题）某实验小组要探究一金属丝的阻值随
气压变化的规律，搭建了如图 所示的装置。电阻测量原理如图 所示，
a b E
是电源， 为电压表， 为电流表。
目录（ ）保持玻璃管内压强为 个标准大气压，电流表示数为 ，电压表
1 1 100 mA
量程为 ，表盘如图 所示，示数为 . （ . ～ . 均可）
3 V c 1 25 1 24 1 26
，此时金属丝阻值的测量值 为 . （保留 位有效数字）；
V R 12 5 Ω 3
解析： 由电压表读数规则可知题图 的示数为 . ；根据题图
c 1 25 V
由欧姆定律可知 ＝ ＝ ＝ . 。
b R Ω 12 5 Ω
1 25
.
−3
100×10
目录（ ）打开抽气泵，降低玻璃管内气压 ，保持电流 不变，读出电压表示数
2 p I
，计算出对应的金属丝阻值；
U
（ ）根据测量数据绘制 关系图线，如图 所示；
3 R-p d
（ ）如果玻璃管内气压是 . 个标准大气压，保持电流为 ，电压表
4 0 5 100 mA
指针应该在图 指针位置的 右 侧（填“左”或“右”）；
c
解析：玻璃管内气压降低到 . 个标准大气压，由题图 可知金属丝
0 5 d
的阻值增大，又保持电流为 ，所以电压表示数增大，即电压
100 mA
表指针应该在题图 指针位置的右侧。
c
目录（ ）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值 小于 真实值
5
（填“大于”“小于”或“等于”）。
解析：若电压表是非理想电压表，则流过金属丝的电流的测量值偏
大，由欧姆定律可知金属丝的电阻的测量值小于真实值。
创新分析
（ ）本实验的实验目的是探究一金属丝的阻值随气压变化的规律；
1
（ ）采用伏安法测量电阻，根据测量数据绘制 关系图线，从而得到不
2 R-p
同气压下的阻值。
目录【典例9】 （ 2024· 河北高考 12 题）某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴
趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要
器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（ ～ ）、数字电流表（ ～
0 20 V 0 20
）、滑动变阻器 （最大阻值 ， . ）、白炽灯、可调电阻 （ ～
mA R 50 Ω 1 5 A R 0 50
1
）、发光二极管 、光敏电阻 、 型三极管 、开关和若干导线等。
kΩ LED R NPN VT
G
（ ）判断发光二极管的极性
1
使用多用电表的“× ”欧姆挡测量二极管的电阻。如图 所示，当黑表笔与接
10 k 1
线端 接触、红表笔与接线端 接触时，多用电表指针位于表盘中 位置（见图
M N a
）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中 位置（见图 ）。由此判断 端为二极管
2 b 2 M
的 负极 （填“正极”或“负极”）。
目录解析： 使用多用电表时，通过多用电表的电流流向遵循“红进
黑出”，使用多用电表的欧姆挡时，当黑表笔与 端接触、红表笔与
M
端接触时，若有电流，则二极管中电流方向为 ，而由题图 可
N M→N 2
知此时多用电表指针位于 位置，即此时二极管电阻无穷大，由二极
a
管的单向导电性可知，此时二极管所接电压为反向电压，则 端为二
M
极管的负极。
目录（ ）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
2
目录①采用图 中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关
3
后电压表和电流表的读数从 开始。导线 、 和 的另一端应分别
0 L L L
1 2 3
连接滑动变阻器的 、 、 （或 ） 接线柱（以上三空
A A C D
选填接线柱标号“ ”“ ”“ ”或“ ”）。
A B C D
②图 为不同光照强度下得到的光敏电
4
阻伏安特性曲线，图中曲线 、 和
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
对应光敏电阻受到的光照由弱到强。
由图像可知，光敏电阻的阻值随其表
减小
面受到光照的增强而 （填
“增大”或“减小”）。
目录解析： 由于要求闭合开关后电压表和电流表的读数从 开
0
始，则滑动变阻器应采用分压式接法， 、 的另一端应接 接
L L A
1 2
线柱， 另一端应接 （或 ）接线柱。② 图像上某点与坐标
L C D I-U
3
原点连线的斜率的倒数表示光敏电阻的阻值，由题图 可知，光
4
照增强时，光敏电阻的阻值减小，即光敏电阻的阻值随其表面受
到光照的增强而减小。
目录创新分析
（ ）本题的实验目的是制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒
1
花农。
（ ）电路中含有二极管，需要判断二极管的极性，三极管的工作原理题
2
目中有提示。
目录【典例10】 （ 2023· 湖南高考 12 题）某探究小组利用半导体薄膜压力传感
器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图（ ）所示， 、
a R
1
、 为电阻箱， 为半导体薄膜压力传感器， 、 间连接电压传感器
R R R C D
2 3 F
（内阻无穷大）。
目录（ ）先用欧姆表“× ”挡粗测 的阻值，示数如图（ ）所示，对应
1 100 R b
F
的读数是 ；
1 000 Ω
解析： 由题图（ ）可知，对应的读数为 × ＝ 。
b 10 100 Ω 1 000 Ω
（ ）适当调节 、 、 ，使电压传感器示数为 ，此时， 的阻值
2 R R R 0 R
1 2 3 F
R
为 （用 、 、 表示）；
3 R R R
1 2 3
1
2
解析： 根据电压传感器示数为 可得 ＝ ， ＝ ，解
0 I R I R I R I R
1 1 2 2 1 F 2 3
得 ＝ 。
R R
F 3
1
2
目录（ ）依次将 . 的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压
3 0 5 g
力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数 ，所测数据如下
U
表所示：
次数
1 2 3 4 5 6
砝码质量
. . . . . .
0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
m/g
电压
U/mV 0 57 115 168 220 280
目录根据表中数据在图（ ）上描点，绘制 关系图线；
c U-m
目录答案：见解析图
解析： 把表格中的数据在图
（ ）上进行描点，然后用一条直
c
线拟合，使尽可能多的点落在直线
上，不在直线上的点均匀分布在直
线的两侧，离直线较远的点舍弃，
如图所示。
目录（ ）完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使
4
用。在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力 ，电压传感器示数为
F
0
，则 大小是 . （重力加速度取 . ，保留 位
200 mV F 0 018 N 9 8 m/s2 2
0
有效数字）；
解析： 根据 图像可知，当 ＝ 时， ＝ . ，故
U-m U 200 mV m 1 80 g F
0
＝ ≈ . 。
mg 0 018 N
目录（ ）若在步骤（ ）中换用非理想毫伏表测量 、 间电压，在半导体薄膜
5 4 C D
压力传感器上施加微小压力 ，此时非理想毫伏表读数为 ，
F 200 mV
1
则 ＞ （填“＞”“＝”或“＜”）。
F F
1 0
解析： 可将 、 以外的电路等效为新的电源， 、 两点电压
C D C D
看作路端电压，因为换用非理想毫伏表后，当读数为 时，实
200 mV
际上 、 间断路（接理想毫伏表时）时的电压大于 ，则在压
C D 200 mV
力传感器上施加微小压力 时， 、 间的电压大于在压力传感器上
F C D
1
施加微小压力 时 、 间的电压，结合 关系图线可知， ＞
F C D U-m F
0 1
。
F
0
目录创新分析
（ ）利用半导体薄膜压力传感器等元件设计测量微小压力。
1
（ ）以设计的测量微小压力的装置为背景，考查欧姆表的读数、实验原
2
理、实验数据处理和误差分析。
目录提升关键能力
目录1 2 3 4 5 6 7
. （ 河北张家口模拟）某同学为“探究变压器原、副线圈电压与匝
1 2024·
数的关系”，他在实验室准备了可拆变压器（如图甲所示）、低压交流
电源、多用电表、开关和导线若干。
（ ）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副
1
线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究
方法是 （选填选项前的字母）。
A
. 控制变量法 . 等效替代法
A B
. 整体隔离法 . 理想实验法
C D
解析： 为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过
改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用
的科学探究方法是控制变量法，故选 。
A
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）该同学认真检查电路无误后，其中一次测量交流电压时选择 .
2 2 5 V
挡位，多用电表读数如图乙所示，此时电表读数为 . 。
2 00 V
解析： 测量交流电压时选择 . 挡位，此时电表读数为 ＝
2 5 V U
. 。
2 00 V
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）某次实验中线圈 接“ ”“ ”，线圈 接“ ”“ ”，测得线
3 N 0 4 N 2 14
1 2
圈 两端的电压 ＝ . ，线圈 两端的电压 ＝ . ，分
N U 2 30 V N U 7 60 V
1 1 2 2
析可知 N （选填“ ”或“ ”）是原线圈。
N N
2
1 2
解析： 若某次实验中用匝数 ＝ 匝、 ＝ 匝的变压
n 400 n 1 200
1 2
器，测得线圈 两端的电压 ＝ . ，线圈 两端的电压 ＝
N U 2 30 V N U
1 1 2 2
. ，匝数之比近似等于电压之比，则有 ＝
7 60 V
1 1
按 ＝ . ，解得 两端的电压
U 2 30 V N
1 2 2 2
＝ . ＜ .
U 6 90 V 7 60 V
2
结合变压器不是理想变压器，存在漏磁，发热等原因，则 是原
N
2
线圈， 是副线圈。
N
1
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）实验发现原、副线圈电压比与匝数比不相等，可能的原因是 有
4
漏磁 。
解析： 变压器不是理想变压器，可能存在漏磁。
目录1 2 3 4 5 6 7
. （ 北京高考 题节选）（ ）用如图 所示的实验装置探究影响感
2 2024· 15 1 1
应电流方向的因素。如图 所示，分别把条形磁体的 极或 极插入、
2 N S
拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。
关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。
BC
. 需要记录感应电流的大小
A
. 通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向
B
. 图 中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是 极还是
C 2 N S
极有关
目录1 2 3 4 5 6 7
解析： 分析实验目的可知，本实验需要通过电流表指针的偏
转方向分析感应电流的方向，不需要记录感应电流的大小， 错
A
误， 正确；比较甲和乙，磁体的 极和 极分别靠近螺线管，感
B N S
应电流方向相反，则感应电流的方向与条形磁体的插入端是 极
N
还是 极有关， 正确。
S C
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电
2
压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势 和内
E
阻 ，实验电路如图 所示。连接电路后，闭合开关 ，多次调节电
r 3 S
阻箱的阻值 ，记录电压表的读数 ，绘出图像，如图 所示，可
R U 4
得：该电池的电动势 ＝ . ，内阻 ＝ . 。（结果
E 1 0 V r 3 3 kΩ
保留两位有效数字）
目录1 2 3 4 5 6 7
解析： 根据题意可知，通过电源的电流为 ＝ ，则根据闭合
I
电路欧姆定律可得 ＝ ＋ ＝ ＋ ，变形得 ＝－ ＋ ，结合
E U Ir U r U r E
图像纵截距可知 ＝ . ，结合 图像斜率的绝 对值可知 ＝
U- E 1 0 V U- r
≈ . 。
Ω 3 3 kΩ
0 4−1
.
−6
180×10
目录1 2 3 4 5 6 7
. （ 江西上饶模拟）要测定一个量程为 的电压表的内阻，某同学
3 2024· 3 V
进行了如下操作。
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）先用多用电表粗测电压表内阻，将多用电表选择开关拨到欧姆挡
1
“× ”挡位，欧姆调零后，将多用电表的红表笔与电压表
1 000
的 负 （填“正”或“负”）接线柱连接，黑表笔连接另一个
接线柱，示数如图甲所示，则粗测电压表的内阻为 。
14 000 Ω
解析： 欧姆表红表笔与内置电源的负极相连，因此红表笔与
电压表的负接线柱相连；粗测电压表的内阻为 。
14 000 Ω
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）为了精确测量电压表的内阻，该同学根据实验室提供的器材，设
2
计了如图乙所示电路。请根据图乙所示的电路将如图丙所示的实
物图连接完整。连接好电路后，闭合开关前，图丙中滑动变阻器
的滑片应先移到最 左 （填“左”或“右”）端，电阻箱的电
阻调为 零 （填“最大”或“零”），闭合开关 ，调节滑动变
S
阻器滑片，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调
节电阻箱阻值，使电压表的示数半偏，若此时电阻箱的阻值为
R
，则测得电压表的内阻为 。
R 0
0
目录1 2 3 4 5 6 7
答案：解析图
解析： 电路连接如图所示
闭合开关前，题图丙中滑动变阻器的滑片应
先移到最左端，使输出电压为零，电阻箱的
电阻调为零，测得的电压表的内阻为 。
R
0
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）该同学发现电源的内阻很小，可以忽略不计，于是他又设计了如
3
图丁所示的电路，按正确的操作，测得多组电压表的示数 及对
U
应的电阻箱接入电路的电阻 ，作 图像，得到图像与纵轴的截
R R-
1
距为 ，则电压表的内阻 ＝ － 。
b R b
V
解析： 根据闭合电路欧姆定律可知 ＝ ＋ ，即 ＝
E U R R ER ·
V
1
－ R ，根据题意可知－ R ＝ b V
V V
解得 ＝－ 。
R b
V
目录1 2 3 4 5 6 7
. （ 浙江 月选考 题）在“观察电容器的充、放电现象”实验
4 2024· 1 16-Ⅱ
中，把电阻箱 （ ～ ）、一节干电池、微安表（量程 ～
R 0 9 999 Ω 0 300
，零刻度在中间位置）、电容器 （ 、 ）、单刀双掷开
μA C 2 200 μF 16 V
关组装成如图 所示的实验电路。
1
（ ）把开关 接 ，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；然
1 S 1
后把开关 接 ，微安表指针偏转情况是 。
S 2 C
. 迅速向右偏转后示数逐渐减小
A
. 向右偏转示数逐渐增大
B
. 迅速向左偏转后示数逐渐减小
C
. 向左偏转示数逐渐增大
D
目录1 2 3 4 5 6 7
解析： 把开关 接 ，电容器充电，电流从右向左流过微安
S 1
表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关 接
S
，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向
2
左偏转后示数逐渐减小。故选 。
C
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电
2
压变化情况。把开关 接 ，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐
S 1
减小到 时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转
160 μA
到如图 所示位置时保持不变，则电压表示数为 . ，电压
2 0 50 V
表的阻值为 . （计算结果保留两位有效数字）。
3 1 kΩ
目录1 2 3 4 5 6 7
解析： 由题意可知电压表应选用 ～ 量程，由图 可知此
0 3 V 2
时分度值为 . ，需要估读到 . ，则读数为 . 。
0 1 V 0 01 V 0 50 V
当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、
电阻箱、微安表和电压表构成回路，可知 ＝ ＝
R
V
V 0 50
.
Ω ≈ 3 . 1 kΩ 。 −6
160×10
目录1 2 3 4 5 6 7
. （ 江西高考 题）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原
5 2024· 12
理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人
体安全电流以下。为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。
（ ）如图 所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属
1 a
板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽 ＝ . 和高
d 0 07 m h
＝ . 。
0 03 m
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）现有实验器材：电流表（量程 ，内阻 ＝ ）、电压
2 300 μA R 2 500 Ω
A
表（量程 或 ，内阻未知）、直流电源（ ）、滑动变阻
3 V 15 V 3 V
器、开关和导线。请在图 中画线完成电路实物连接。
a
答案：见解析图
解析： 由于电流表内阻已
知，则电流表的分压可以求出，故
电流表采用内接法，又电源电动势
为 ，则电压表应以量程 接入
3 V 3 V
电路，电路连接如图所示。
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）连接好电路，测量 的水在不同长度 时的电阻值 。将水温升
3 26 ℃ l R
x
到 ，重复测量。绘出 和 水的 图线，分别如图
65 ℃ 26 ℃ 65 ℃ R -l b
x
中甲、乙所示。
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）若 图线的斜率为 ，则水的电阻率表达式为 ＝ （用 、
4 R -l k ρ kdh k
x
、 表示）。实验结果表明，温度 高 （填“高”或
d h
“低”）的水更容易导电。
解析：根据电阻定律有 ＝ ，又 ＝ ，联立得 ＝ ，故
R ρ S dh R l R -l
x x x
图像中图线的斜率 ＝ ，解得 ＝ ，根据题图 可知，温度高
k ρ kdh b ℎ
的水的 图线（图乙）斜率较小，则温度高的水的电阻率较小，
R -l
x ℎ
更容易导电。
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触
5
电装置。为保证出水量不变，选用内直径为 . × － 的水管。
8 0 10 3 m
若人体的安全电流为 . × － ，热水器出水温度最高为
1 0 10 3 A 65
，
℃
忽略其他电阻的影响（相当于热水器 的工. 作电压直接加在水
220 V 0 46
管两端），则该水管的长度至少应设计为 。（保留两
m
位有效数字）
解析：根据部分电路欧姆定律和电阻定律有 ＝ ＝ ，代入数据
R ρ
′
2
解得水管长度的最小值为 . 。
0 46 m π
4
目录1 2 3 4 5 6 7
. （ 吉林高考 题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利
6 2024· 11
用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为 ）、金属夹、刻度
R
0
尺、开关 、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。
S
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）实验步骤如下：
1
①将电阻丝拉直固定，按照图 连接电路，金属夹置于电阻丝
a
的 （填“ ”或“ ”）端；
A A B
②闭合开关 ，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数 ，
S U
断开开关 ，记录金属夹与 端的距离 ；
S B L
③多次重复步骤②，根据记录的若干组 、
U
的值，作出图 中图线 ；
L c Ⅰ
④按照图 将定值电阻接入电路， 多次重复
b
步骤②，再根据记录的若干组 、 的值，作出图 中图线 。
U L c Ⅱ
目录1 2 3 4 5 6 7
解析： ①为了保护电路，开关闭合前应将金属夹置于电阻丝
接入电路电阻最大处，即 端；
A
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）由图线得出纵轴截距为 ，则待测电池的电动势 ＝ 。
2 b E
1
（ ）由图线求得 、 的斜率分别为 、 ，若 ＝ ，则待测电池的内
3 Ⅰ Ⅱ k k n
1 2
2
阻 ＝ （用 和 表示）。 1
r n R
0
0
解析： （ ）（ ）设金属丝的总电阻为 ，总长度为 ，对题图 根
2 3 R x a
−1
据闭合电路欧姆定律有 ＝ ＋ ，可得 ＝ ＋ ，对题图 有 ＝
E U r · b E
1 1 1
（ ＋ ）
＋ （ ＋ ），可得 ＝ ＋ ， 结 合题 图 可知 ＝ ，
U r R · c b
0
1 1 0 1 1
（ ＋ ）
＝ ， ＝ ， 又 ＝ ， 解 得 ＝ ， ＝ 。
k k n E r
1 2
0 2 1 0
1 −1
目录1 2 3 4 5 6 7
. （ 全国甲卷 题）电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧
7 2024· 23
气含量发生变化。在保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定的条件
下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含量
之间的对应关系，这一过程称为定标。一同学用图 所示电路对他制作
a
的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作
电流 ）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻器、
1 mA
开关、导线若干、 个气瓶（氧气含量分别为 ％、 ％、 ％、 ％、
5 1 5 10 15
％）。
20
完成下列实验步骤并填空：
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）将图 中的实验器材间的连线补充完整，使其能对传感器定标；
1 a
答案： 见解析图
解析： 连接实物图如图所示，注意连线不要有交叉，且电流从电
表的正接线柱流入，从电表的负接线柱流出；
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）连接好实验器材，把氧气含量为 ％的气瓶接到气体入口；
2 1
（ ）把滑动变阻器的滑片滑到 端（填“ ”或“ ”），闭合
3 a a b
开关；
解析：为了保护电路，闭合开关瞬间，电流表和电压表的示数应
为 ，所以闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至 端；
0 a
目录1 2 3 4 5 6 7
（ ）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为 ，记录
4 1 mA
电压表的示数 ；
U
（ ）断开开关，更换气瓶，重复步骤（ ）和（ ）；
5 3 4
（ ）获得的氧气含量分别为 ％、
6 1 5
％、 ％和 ％的数据已标在图
10 15 b
中；氧气含量为 ％时电压表的
20
.
1 40
示数如图 ，该示数为
c V
（结果保留 位小数）。
2
目录1 2 3 4 5 6 7
现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑
动变阻器滑片位置使毫安表的示数为 ，此时电压表的示数为
1 mA
. ，则此瓶气体的氧气含量为 ％（结果保留整数）。
1 50 V 17
目录1 2 3 4 5 6 7
解析：根据电压表的读数规
则可知，电压表的示数为
. ，根据题图 中的数
1 40 V b
据点拟合电压表示数 与氧
U
气含量的曲线如图所示，
则可知当电压表的示数为
. 时，氧气含量为
1 50 V 17
％。
目录
