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专题 19 电学试验
目录
一、必修实验.............................................................................................................................1
【题型一】 基本仪器使用与读数...................................................................................1
【题型二】以测电阻为核心的实验.................................................................................5
【题型三】 以测电动势和内电阻为核心的实验.........................................................30
【题型四】欧姆表的结构与原理...................................................................................40
二．选修实验...........................................................................................................................53
三．创新实验...........................................................................................................................63
一、必修实验
【题型一】 基本仪器使用与读数
【解题指导】1．电压表、电流表、多用电表的读数技巧
(1)对电表读数问题，要先弄清楚电表的分度值，即每小格的数值。
①最小分度为“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。
②最小分度是“2”和“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一
或五分之一估读。
(2)多用电表的使用问题，在弄清其基本原理的基础上，会选择测量项目及量程、挡位，
能区分机械调零和欧姆调零，掌握测量电阻的步骤。
2．电表的“三用”
如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为
定值电阻来用，即“一表三用”。
【典例分析1】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、
乙所示．(1)若使用的是0～3 V量程的电压表，读数为________ V．若使用的是0～15 V量程的
电压表，读数为________ V.
(2)若使用的是0～0.6 A量程的电流表，读数为______ A．若使用的是0～3 A量程的电
流表，读数为________ A.
(3)如图丙所示，电阻箱的读数为________．
【答案】 (1)1.68(1.67～1.69均正确) 8.4(8.3亦可) (2)0.46 2.30 (3)530.0 Ω
【解析】 (1)(2)对于电压表，当选取0～3 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68
V，当选取0～15 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取0～
0.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取0～3 A量程时，每小格为0.1
A，读数为2.30 A.
(3)电阻箱的读数为530.0 Ω.
【典例分析2】．某同学在做“用多用电表测电阻”的实验中：
(1)测量某电阻时，用“×10 Ω”挡时发现指针偏角过大，他应该换用“________”(填
“×1 Ω”或“×100 Ω”)挡，换挡后，在测量前要先进行________．
(2)某次使用多用电表的实验中，多用电表指针的位置如图所示，
①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡，则读数为______ V；
②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡，则读数为________ Ω；
③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡，则读数为____ mA.
【答案】 (1)×1 Ω 欧姆调零 (2)①0.80 ②3.0×103 ③3.2
【解析】 (1)根据欧姆表的工作原理可知，指针的偏角过大，说明电阻较小，即所选
的倍率过大，应选择“×1 Ω”挡，换挡后在测量前要重新进行欧姆调零．
(2)①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡，则每小格代表0.05 V，读数为16×0.05 V＝
0.80 V；
②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡，则读数为30×100 Ω＝3.0×103 Ω；
③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡，则每小格代表0.2 mA，读数为16×0.2 mA＝
3.2 mA.
【方法提炼】
1．电流表和电压表
量程 精确度 读数规则
电流表0～3 A 0.1 A 与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，只需要精确值
电压表0～3 V 0.1 V 后加一估读数即可
电流表0～0.6 A 0.02 A 估读位与最小刻度在同一位，采用估读
电压表0～15 V 0.5 V 估读位与最小刻度在同一位，采用估读
2.多用电表的读数及使用(1)电流的流向
电流从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，即“红进、黑
出”．
(2)“机械零点”与“欧姆零点”
“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆
零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮．
(3)欧姆表刻度不均匀的原因
当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I ＝，此
0 g
时中值电阻R ＝R ＋R ＋r，当两表笔接入电阻R 时，I＝，电阻R 与电路中的电流相
中 g 0 x x
对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀．
【变式演练】
1.图甲中螺旋测微器的读数为__________mm。如图乙所示为用多用电表的“×1”欧姆
挡正确操作后测某电阻时指针的位置，其读数为__________Ω。
【答案】 0.730 8
【解析】 螺旋测微器固定刻度为0.5 mm，可动刻度为23.0×0.01 mm，则读数为0.5
mm＋23.0×0.01 mm＝0.730 mm；多用电表指针读数为8.0，而多用电表采用的是“×1”
欧姆挡，故最终读数为8×1 Ω＝8 Ω。
2．某同学在做“用多用电表测电阻”的实验中：
(1)测量某电阻时，用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用“__________”(填“×1 Ω”或“×100 Ω”)挡，换挡后，在测量前先要进行________________。
(2)某次使用多用电表的实验中，多用电表指针的位置如图所示：
①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡，则读数为________V；
②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡，则读数为________ Ω；
③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡，则读数为______mA。
【答案】 (1)×1 Ω 欧姆调零 (2)①0.85 ②3.0×103 ③3.4
【解析】 (1)根据欧姆表的工作原理可知，指针的偏角过大，说明电阻较小，即所选
的倍率过大，应选择“×1 Ω”挡，换挡后在测量前要重新进行欧姆调零。
(2)①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡，则每小格代表0.05 V，
读数为17×0.05 V＝0.85 V；
②如果使用的是“×100 Ω”的电阻挡，则读数为30×100 Ω＝3.0×103 Ω；
③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡，则每小格代表0.2 mA，读数为17×0.2 mA＝
3.4 mA。
【题型二】以测电阻为核心的实验
【解题指导】1．测量电阻类实验的基本思路
电阻测量首先要根据实验目的、实验原理、实验器材的不同而灵活选用“伏安法”(又
分为内接法和外接法)“安安法”“伏伏法”“伏安加R法”等测量电路。从供电方式
上又可分为限流电路和分压电路。
2．定值电阻的作用
在高考电学设计性实验中，常以定值电阻的合理使用为背景来命题。求解这类问题的
关键是必须弄清定值电阻在设计电路中的主要作用，一般来说，定值电阻有三种作用：
【典例分析】（2024·西藏拉萨·校联考一模）某学校实验小组设计了如图甲所示的电路
图，可以同时测量电压表V的内阻和电流表G的内阻。可供选用的仪器有：A．内阻约3kΩ的待测电压表V，量程
B．内阻约500Ω的待测电流表G，量程
C．定值电阻R（阻值已知）
D．电阻箱
E.滑动变阻器 （ ）
F.滑动变阻器 （ ）
G.电源电动势 ，内阻忽略不计
H.开关、导线若干
（1）为了准确测量电压，电流表的内阻，滑动变阻器应选 （选填“ ”或“
”）。
（2）实验中电阻箱的示数如图乙所示，则 。
（3）闭合S 前，将滑动变阻器的滑片Р调到 （选填“a”或“b”）处。
1
（4）将单刀双掷开关拨到1，调节滑动变阻器使得V和G有明显的读数，分别为 、
；再将单刀双掷开关拨到2，调节滑动变阳阻器，使得V和G有明显的读数，分别
为 、 ，则电压表V的内阻 ，电流表G的内阻 。（均
选用 、 、 、 ，R和R 表示）
0
【答案】 2500.0 a
【详解】（1）[1]由于滑动变阻器采用了分压式接法，滑动变阻器的总阻值应当选择小
一些的，则滑动变阻器选择最大阻值为50Ω，即选择R。
2
（2）[2]根据题图乙所示可以知道该电阻箱可以精确到0.1Ω，则读数为
R=2500.0Ω
0
（3）[3]为了确保电路的安全，闭合S前，应将滑动变阻器的滑片调到最左端即a处。
（4）[4][5]将单刀双掷开关拨到1时，有将里刀双掷开关拨到2，有
联立解得
【典例分析2】．（2023·四川成都·棠湖中学校考一模）小张同学用伏安法测量待测电
阻 的阻值，测量电路图如图a所示，所用电压表和电流表的量程分别为0～3 V和0
～1 mA，两电表的内阻均未知。
（1）在某次测量中，电压表和电流表的示数如图b所示，此时电流表的示数为
mA，此组数据得到 的阻值为 kΩ（第二空保留3位有效数字）。
（2）待测电阻 阻值的测量值和真实值分别用 和 表示，电流表的内阻 越小，
对 测量产生的误差 越 （填“大”或“小”）。
【答案】 0.84 2.74 小
【详解】（1）[1][2]电流表最小刻度0.02mA，则示数为I=0.84mA，电压表读数为
U=2.30V，则此组数据得到
（2）[3]因R =R +R ，则
测 真 A
则电流表的内阻 越小，对 测量产生的误差 越小。
【典例分析3】．（2023上·河南郑州·高三校联考阶段练习）某实验小组同学想测量一个约几欧姆电阻 的阻值，实验室提供的器材：
A．电池组（电动势为 ）
B．电压表 （量程为 ，内阻约 ）
C．电压表 （量程为 ，内阻约 ）
D．电流表 （量程为 ，内阻约 ）
E.电流表 （量程为 ，内阻约 ）
F.滑动变阻器 （ ，额定电流2A）
G.开关、导线若干
（1）为了减小实验误差，电压表应选 ，电流表应选 （填写所选器材
前的序号）。
（2）要使得测量误差最小，他们测量是采用如图哪种接法 。
A． B． C．
D．
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，根据测得的多组数据在坐标纸上（如图）
建立U、I坐标系，描绘出 图线，则待测电阻的阻值为 Ω（结果保留2位
有效数字），测量结果与真实结果相比 （填“偏大”、“偏小”或“无误
差”）。【答案】 B D C 5.4 偏小
【详解】（1）[1][2]由于电池组的电动势为 ，为了减小实验误差，电压表应选B，
由于待测电阻约几欧姆，由欧姆定律可知，电路中最大电流
则电流表应选D。
（2）[3]要使得测量误差最小，由于待测电阻较小，应采用电流表外接法，电压表和电
流表示数从0开始变化，滑动变阻器采用分压接法。
故选C。
（3）[4]根据题意，由欧姆定律可知， 图像的斜率表示待测电阻的阻值，则有
[5]由于电压表的分流，所测电流偏大，则电阻的测量结果与真实结果相比偏小。
【典例分析4】（2024·云南·怒江傈僳族自治州民族中学校联考模拟预测）在“把电流
表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材：
A．待测电流表（量程1mA，内阻约几十欧）
B．滑动变阻器（阻值范围0~100Ω）
C． 滑动变阻器（阻值范围0~20kΩ）
D．电阻箱（0~999Ω）
E. 电阻箱（0~9999Ω）
F. 电源（电动势15V，有内阻）
G. 开关，导线（1）若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，
应选用 ， 应选用 （用器材前的英文字母表示）。
（2）实验要进行的步骤有：
A．合上开关
B．合上开关
C． 将 的阻值调到最大
D．调节 的阻值，使电流表指针满偏
E. 调节 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处
F. 记下 的阻值并断开
G. 按上图所示连接好实验电路
以上步骤，合理的顺序是G、C、 、E、F（用步骤前的英文字母表示）。
（3）若在步骤F中读得 的阻值是 ，则电流表内阻 ，若要将该电
流表改装成量程是6V的电压表，则表的刻度盘上原0.4mA处应改写成 V，因使
用半偏法测量表头内阻存在的系统误差，而使得改装后的电压表测量值比真实值
。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
【答案】 C D A、D、B 40 2.4 偏小
【详解】（1）[1]当待测电流表满偏时，根据闭合电路欧姆定律可得
可知滑动变阻器 应选用C；
[2]由于待测电流表阻值约几十欧，则电阻箱 应选用阻值较小的D。（2）[3]实验要进行的步骤顺序应为：按上图所示连接好实验电路，将 的阻值调到
最大；合上开关 ，调节 的阻值，使电流表指针满偏；合上开关 ，调节 的阻值，
使电流表指针偏转到满刻度一半处，记下 的阻值并断开 ；故合理的顺序是G、
C、A、D、B、 E、F。
（3）[4]若在步骤F中读得 的阻值是 ，则电流表内阻为
[5]若要将该电流表改装成量程是6V的电压表，应与电流表串联一个电阻，则有
解得
则表的刻度盘上原0.4mA处对应的电压为
[6]使用半偏法测量表头内阻，当电流表指针偏转到满刻度一半处时，电路总电流大于
电流表满偏电流，则通过电阻箱 的电流大于满偏电流的一半，则有
可得
可知表头内阻的测量值偏小，根据
可知因使用半偏法测量表头内阻存在的系统误差，而使得改装后的电压表测量值比真
实值偏小。
【方法提炼】
1．测绘小灯泡的伏安特性曲线、探究导体电阻与其影响因素、测定小灯泡的电功率，
都要用到伏安法，需用电压表测量元件的电压，用电流表测量电流．2．电流表内接法与外接法的比较
电流表内接法 电流表外接法
电路图
误差原因 电流表分压U ＝U＋U 电压表分流I ＝I＋I
测 x A 测 x V
R ＝＝R＋R >R R ＝＝
