文档内容
押江苏卷 12 题
实验
考点内容 考情分析
考点一 纸带类实验
考点二 光电门类实验
力学、电学创新实验是近几年高考的热点内
考点三 橡皮条、弹簧类实验
容，以分组或演示实验为背景，考查对实验原
考点四 电阻（率）测量实验
理、实验方法的掌握情况。
考点五 电源电动势和内阻测量实验
考点六 电学创新实验
考向一、力学实验
1. 纸带类和光电门类实验常见问题
1）探究小车速度随时间变化的规律
注意事项：①细绳与长木板平行。②释放前小车应靠近打点计时器。③先接通电源，再释放小车，打点结
束先切断电源，再取下纸带。④钩码质量适当。
2）探究加速度与物体受力、物体质量的关系
注意事项：①补偿阻力，垫高长木板使小车能匀速下滑。②在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小
车上，实验过程中不用重复补偿阻力。③实验必须保证的条件：小车质量m≫槽码质量m′。④释放前小车要靠近打点计时器，应先接通电源，后释放小车。
3）验证机械能守恒定律
注意事项：①要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。②
1
mgh> mv2
由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使 2 。③本实验不需要在打下的点中取计数
点。也不需要测重物的质量。
4）验证动量守恒定律
方法一：
注意事项：①必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。
②小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均
位置。③若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开
始做平抛运动，于是验证式就变为：m1（OP=m1（OM+m2（ON，两个小球的直径也不需测量了。
方法二：
注意事项：①气垫导轨要调整到水平。②安装到滑块上的挡光片宽度适当小些，计算速度会更精确。
2. 弹簧类、橡皮绳类及其他力学实验常见问题
1）探究弹簧弹力与形变量的关系
注意事项：①尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响②要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。2）探究两个互成角度的力的合成规律
注意事项：①被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动小圆环时弹簧不可与外壳相碰或摩擦。②
在同一次实验中，小圆环的位置O一定要相同。③在具体实验时，两分力F1和F2间夹角不宜过大，也不宜过
小，以60°～120°之间为宜。
3）探究平抛运动的特点
注意事项：①斜槽末端的切线必须水平。②用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。③以斜槽末端所在
的点为坐标原点。④如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤
线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。⑤每次小球应从斜槽上的同一
位置由静止开始下滑。
4）探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
注意事项：①实验时，可先使短槽小球标尺达到，再去观察长槽小球标尺。②实验时，转速应从慢到快。
5）用单摆测量重力加速度的大小注意事项：①开始摆动时需注意：摆角要小于5°（保证做简谐运动）；不要使摆动成为圆锥摆。②必须从
摆球通过最低点时开始计时，测出单摆做50次全振动所用时间，算出周期的平均值T。③改变摆长重做几次实
验，计算每次实验得到的重力加速度，再求这些重力加速度的平均值。
3. 力学创新拓展类实验问题及解题思路
1）力学实验题的创新主要体现在对课本实验的改编、拓展或延伸，核心原理为:
①以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和动力学定律设计实验。
②将实验的基本方法控制变量法，处理数据的基本方法图象法、逐差法，融入到实验的综合分析之中。
2）力学创新实验的解法为:
①根据题目情境，提取相应的力学模型，明确实验的理论依据和实验目的，设计实验方案。
②进行实验，记录数据，应用原理公式或图象法处理实验数据，结合物体实际受力情况和理论受力情况对
结果进行误差分析。
3）题型一：实验器材的等效与替换
①特点:实验装置、器材变化，但实验原理、方法等不变。
②创新形式:
Ⅰ、用气垫导轨代替长木板:应调整导轨水平，不必平衡摩擦力。
Ⅱ、用光电门、频闪相机代替打点计时器。
Ⅲ、用电子秤、力传感器或已知质量的钩码等代替弹簧测力计，
4）题型二：实验结论的拓展与延伸
①特点:实验的装置、器材等不变，但实验目的变了.利用所测数据，求另一物理量或验证另一个物理规律。
②创新形式:
Ⅰ、由测定加速度延伸为测定动摩擦因数，通过研究纸带、频闪照片或光电装置得出物体的加速度，再利
用牛顿第二定律求出物体所受的阻力或小车与木板间的动摩擦因数。
Ⅱ、由测定加速度延伸为测定交流电的频率.
5）提醒三：实验情景的设计与创新
①特点:用学过的物理规律和实验方法设计或解答新情景实验
②创新形式:
Ⅰ、利用平抛运动探究功与速度变化的关系。
Ⅱ、利用钢球摆动验证机械能守恒定律。
Ⅲ、利用凹形桥模拟器测小车过桥最低点的速度。
Ⅳ、利用能量守恒定律测动摩擦因数。
Ⅴ、利用运动公式解决新情景实验。
考向二、电学实验
1. 电表改装 多用电表的原理及使用问题
1）关于电表改装的四点提醒
①电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻R 即可。
g
②无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个参量U 、I 、R 是不变的，即通过表头的最大电流并不改
g g g
变。③由改装后电压表的内阻R ＝R ＋R ＝nR （其中 ）可知，电压表量程越大，其分压电阻
V 串 g g
R越大，电压表内阻R 越大。
V
④由改装后电流表的内阻 （其中 ）可知，电流表的量程越大，其
分流电阻R并越小，电流表的内阻R 越小。
A
2）多用电表测电压、电流和电阻的注意事项
Ⅰ、使用前要机械调零。
Ⅱ、电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出。
Ⅲ、测电阻时注意：
①测电阻必须把待测电阻隔离。
②牢记两个调零过程，切记换挡需进行欧姆调零。
③合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近。
④读数时应乘相应的倍率。
⑤欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读。
⑥中值电阻R ＝R＋R＋r
中 g
2. 电阻测量类实验问题及相关创新方案对比
1）常规电阻测量方法
伏安法测 ，适合测量大电阻
电阻
，适合测量小电阻
1.测电阻
导体电阻
率的测量 2.测电阻率 ρ， ，而 ，
，联立得2）测量电阻创新方案对比
如果已知 的内阻R1，则可测得 的内阻
R2＝
安安法
串联一定值电阻R0后，同样可测得 的
内阻R2＝
两电表的满偏电流接近时，若已知 的内阻
R1，则可测出 的内阻R2＝R1
伏伏法
并联一定值电阻R0后，同样可得 的内
阻R2＝
单刀双掷开关分别与1、2相接，调节电阻箱
替代法 R1，保证电流表两次读数相等，则R1的读数即等
于待测电阻的阻值
闭合S1，断开S2，调节R1使G表满偏；再
闭合S2，只调节R2，使G表半偏（R1≫R2），
则R2＝R测，R测R真
测量电压表内阻
调节电阻箱 R3，当 A、B 两点的电势相等
时，R1和R3两端的电压相等，设为U1，同时R2
和Rx两端的电压也相等，设为U2，根据欧姆定律
电桥法
有：＝，＝。由以上两式解得：R1·Rx＝R2·R3，
这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测
电阻Rx的阻值
3. 测量电源的电动势和内电阻类实验常见问题
1.原理：U＝E－Ir
测量电源的 2.误差来源：电压表的分流
电动势和内 3.误差分析：E 测r真 （r测＝r
＋RA）
伏安法
1.原理：
2.关系式：
3.误差分析：E 测r真 （r测＝r
安阻法
＋RA）
4. 电磁感应及变压器类实验常见问题
1）探究电磁感应的产生条件 探究影响感应电流方向的因素
①实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是：用一节干电池
与电流表及线圈串联，瞬间接触，记录指针偏转方向和电流方向。
②电磁感应的产生条件：只要回路中磁通量发生变化，就产生感应电动势，若电路闭合，就会有感应电
流。
③当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场阻碍磁通量增加；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流
的磁场阻碍磁通量减少。
2）探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系
①原理：保持原线圈电压不变，多次改变原线圈、副线圈的匝数，记录下每次的副线圈匝数和对应的电压
值．探究原、副线圈的电压与匝数的关系。
②注意事项
Ⅰ、在改变学生电源电压（交流）、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作。
Ⅱ、为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，不能用手接触裸露的导线和接线柱。
Ⅲ、为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用
适当的挡位进行测量。
3）传感器的应用5. 电学创新拓展类问题
1）对实验原理的创新考查：在高考的电学实验中，并不仅仅测量电阻的阻值或测定电源的电动势和内阻，
有时可能会测定二极管的导电特性、电容器的充、放电规律等。处理此类问题时，首先要掌握被测实验器材的
电学特性，其次要熟练把握控制电路、测量电路的特点。
2）对实验器材的创新考查：在测量电表的内阻时，要把电表当作能读数的电阻，充分利用待测电表自身的
测量功能，即电流表可测定通过自身的电流，电压表可测定自身两端的电压，不需要其他的电表来测量。
3） 对数据处理的创新考查：在实验中，数据处理的常用方法有公式法、列表法、图像法、逐差法等，恰
当的数据处理方法可以提高实验的准确程度、减少测量误差、节约解题时间。
考点一 纸带类实验
解题指导
1．平衡摩擦力的两个实验及方法
探究加速度与力、质量的关系及探究做功与速度变化的关系两个实验均需平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法
是垫高有打点计时器的一端，给小车一个初速度，小车能匀速下滑。
2．三个关键点
(1)区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点；计数点是指测量和计算时在纸带上所
选取的点。要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。
(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源。打点稳定后，再释放纸带。
(3)实验数据处理可借助图象，充分利用图象斜率、截距等的物理意义。
【真题精讲】
1．（2023·全国·高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间
的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器
打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。
（1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移 填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为 和 ，表中
cm， 。
位移区间 AB AC AD AE AF
6.60 14.60 34.90 47.30
66.0 73.0 87.3 94.6
（2）根据表中数据得到小车平均速度 随时间 的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实
验点 。
（3）从实验结果可知，小车运动的 图线可视为一条直线，此直线用方程 表示，其中
， cm/s。（结果均保留3位有效数字）
（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小
，小车的加速度大小 。（结果用字母k、b表示）
【答案】24.00 80.0 71.5 58.7 b 2k
【解析】（1）[1]根据纸带的数据可得 ，[2]平均
速度为 ，（2）[3]根据第（1）小题结果补充表格和补全实验点图像得（3）[4][5]从实验结果可知，小车运动的 图线可视为一条直线，图像为
此直线用方程 表示，由图像可知其中 ， ，（4）[6]
[7]小球做匀变速直线运动，由位移公式 ，整理得 ，即 ，故根据图像斜率和
截距可得 ， 。
【巩固训练】
1．（2024·河北·统考一模）小明同学用如图1所示的装置来完成探究“加速度与力、质量的关系”实验。
（1）用该装置进行实验， （选填“需要”或“不需要”）补偿阻力；
（2）根据实验要求进行实验，实验得到如图2所示的一条纸带，已知电源的频率为50Hz，每两个相邻计
数点间还有四个计时点没有画出，则小车运动的加速度大小为 （保留2位有效数字）；
（3）改变钩码的质量，根据得到的多条纸带得到小车运动的加速度大小a并记录对应的力传感器的示数
F，则根据实验数据得到的 关系可能是 。
【答案】需要 0.75 A
【解析】（1）[1]因木板所受的滑动摩擦力不便于测出，则需垫高木板用小车所受重力的分力平衡掉滑动
摩擦力，故实验需要补偿阻力；
（2）[2] 每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则计数点间的时间间隔为 ,由匀
变速直线运动的判别式 ，结合连续的六段位移由逐差法可得
,（3）[3]因平衡了摩擦力，力传感器测出了绳的拉力
，对小车有 ,可得 ,则 图像为过原点的倾斜直线，因测出了准确的合力则图像不会弯曲，故选A。
2．（2024·辽宁·校联考一模）某同学利用图（a）所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑
块均带有弹簧片和宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含弹簧片和遮光片）的质量分别为 和 。将两滑
块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。
（1）实验前，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图（b）所示，则 mm。
（2）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。
此时，应调节左支点使其高度 （填“升高”或“降低”）。
（3）将气垫导轨调节水平后，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电
门1的遮光时间为 ，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为 和 ，则该同学所要验证的动
量守恒定律的表达式为 （用 、 、 、 和 表示）。
【答案】 降低
【解析】（1）[1]由图（b）可知，遮光条的宽度为 ,
（2）[2]开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左
支点使其高度降低。（3）[3]根据滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，滑块A碰前通过光电门1
时的速度大小为 ,方向水平向右，同理可得，滑块A碰后通过光电门1时的速度大小为 ,方向水平向
左，滑块B碰后通过光电门2时的速度大小为 ,方向水平向右，若碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，
则有 ,整理可得 。
考点二 光电门类实验
速度的测量方法：
（1）光电门与计时器相连可以测出物块通过光电门的时间Δt，由于Δt很短，从而可用v＝求出物块通过光
电门的瞬时速度，再由 ，测出物体的加速度。
（2）两光电门同时与计时器相连，可测出物块在两光电门间运动时间。
【真题精讲】
1．（2023·天津·高考真题）某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：
A．将桌面上的气垫导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间（t
E．秤出托盘和砝码总质量 ，滑块（含遮光条）的质量
已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）
（1）遮光条通过光电门时的速度大小为 ；
（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了 ，遮光条经过光电门时，滑块、
托盘和砝码的总动能为 ；
（3）通过改变滑块的释放位置，测出多组 、 数据﹐利用实验数据绘制 图像如图。若图中直线
的斜率近似等于 ，可认为该系统机械能守恒。
【答案】
【解析】（1）[1]小车通过光电门时的速度为 ，（2）[2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系
统重力势能减少量为 ，[3]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为
，（3）[4]改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以 为纵坐标的图像，若机
械能守恒成立有 ，整理有 ，可知，若图中直线的斜率近似等于
，可认为该系统机械能守恒。
【巩固训练】
1．（2023·福建·高考真题）某小组用图（a）所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。
所用器材有：绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下：（1）将绒布平铺并固定在木板上，然后将光电门A、B固定在木板上。用米尺测量A、B间距离L；
（2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示。该挡光片宽度
（3）调节并记录木板与水平面的夹角 ，让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片依次经过光电
门A和B的挡光时间 和 ，求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小 和 。某次测得
，则 （结果保留3位有效数字）
（4）推导滑块与绒布间动摩擦因数 的表达式，可得 （用L、 、 、 和重力加速度大小
g表示），利用所得实验数据计算出 值；
（5）改变 进行多次实验，获得与 对应的 ，并在坐标纸上作出 关系图像，如图（c）所示；
（6）根据上述实验，在误差允许范围内，可以得到的结论为 。
【答案】 5.25 1.00 斜面倾角对动摩擦因数没有影响
【解析】（2）[1]该挡光片宽度d=5mm+5×0.05mm=5.25mm，（3）[2]根据时间极短的平均速度近似等于瞬
时速度，挡光片经过光电门A的速度 ，（4）[3]挡光片依次经过光电门A和
B，由动能定理可得 ，解得 ，（5）[4]根据图像可
知，动摩擦因数并不随角度的变化而发生变化，所以可以得到的结论为斜面倾角对动摩擦因数没有影响。
考点三 弹簧、橡皮条类实验
力学实验中用到弹簧或橡皮条的实验有探究求合力的方法、探究做功与物体速度变化的关系．
1．探究求合力的方法
(1)实验原理：使一个力的作用效果跟两个力的共同作用效果相同。
(2)操作关键①每次拉伸时结点位置O必须保持不变；
②记下每次各力的大小和方向；
③画力的图示时应选择适当的标度．
2．探究做功与物体速度变化的关系
(1)实验前，先平衡摩擦力，使橡皮条的拉力等于小车受到的合外力。
(2)实验中必须使用完全相同的橡皮条，当用一根、两根、三根……橡皮条做实验时，拉力做的功分别为
W、2W、3W….
(3)测量小车速度时用间隔均匀的那段纸带。
(4)数据处理方法：图象法。
作W－v2图象，且纵坐标标度为W的倍数，若图象为一条过原点的直线，则说明W∝v2。
3．探究弹力和弹簧伸长量的关系的操作关键
(1)实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过弹性限度。
(2)画图象时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线两侧。
【真题精讲】
1．（2023·全国·高考真题）在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标
准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：
①用图钉将白纸固定在水平木板上。
②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均
挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计
的示数得到两拉力 和 的大小，并 。（多选，填正确答案标号）
A．用刻度尺量出橡皮条的长度
B．用刻度尺量出两细线的长度
C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到 ，由测力计的示数得到拉力 的大小，沿细
线标记此时 的方向。
④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作 和 的合成图，得出合力 的
大小和方向；按同一标度在白纸上画出力 的图示。
⑤比较 和 的 ，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
【考向】橡皮绳类实验问题
【答案】 CD/DC 相同位置 大小和方向
【解析】②[1]将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们
的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由
两个测力计的示数得到两拉力 和 的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上
标记出两细线的方向。故选CD。③[2]撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到相同位置，由测力计的
示数得到拉力 的大小，沿细线标记此时 的方向；⑤[3]比较 和 的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
【巩固训练】
1．（2023·浙江·高考真题）如图所示，某同学把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂，探究A、B弹簧弹
力与伸长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m的钩码，静止时指针所指刻度 、 的数据如表。
钩码个数 0 1 2 …
x /cm 7.75 8.53 9.30 …
A
18.5
x /cm 16.45 20.60 …
B
2
钩码个数为1时，弹簧A的伸长量 cm，弹簧B的伸长量 cm，
两根弹簧弹性势能的增加量 （选填“=”、“<”或“>”）。
【答案】0.78 1.29 <
【解析】[1]钩码个数为1时，弹簧A的伸长量 ，[2]弹簧B的伸长量
，[3]根据系统机械能守恒定律可知两根弹簧的重力势能减少量等于弹
簧增加的弹性势能和空气阻力的热能 。
2．（2022·河北·高考真题）某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机
械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能
0
表达式为 ，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。
（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两
点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间
内，弹簧的弹性势能减少量为 ，钩码的动能增加量为 ，钩码的重力势能增加量为 。
（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上
升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是
。
【答案】 mgh5 见解析
【解析】（1）[1]从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为
，
整理有 ，[2]打F点时钩码的速度为 ，由于在误差允许的范围内，认为
释放钩码的同时打出A点，则钩码动能的增加量为 ，[3]钩码的重力势能增加量为
（Ep重 = mgh5。（2）[4]钩码机械能的增加量，即钩码动能和重力势能增加量的总和，若无阻力做功则弹簧弹
性势能的减少量等于钩码机械能的增加量。现在随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，而两条曲线在
纵向的间隔即阻力做的功，则产生这个问题的主要原因是纸带与限位孔的摩擦力做功变多导致两曲线间隔变
大。
考点四 电阻（率）测量实验
1．数据处理
(1)公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值。
(2)图像法求电阻：作出U－I图像，由图像的斜率求出电阻值，在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大
一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点可以不予考虑。
(3)计算导体的电阻率：将三个测量值代入公式ρ＝＝即可求电阻丝的电阻率。2．误差分析
(1)电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大。
(2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确。
【真题精讲】
1．（2023·全国·高考真题）某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲
线，实验所用电压表内阻约为 ，电流表内阻约为 。实验中有图（a）和（b）两个电路图供选择。
（1）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图（c）所示，该同学选择的电路图是图 （填
“a”或“b”）
（2）若选择另一个电路图进行实验，在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图
。
【答案】a
【解析】（1）[1] 灯泡的额定电流为 ，灯泡正常发光时的电阻为 ，图
（a）中电流表外接，则电压表读数为6V时，电压表和灯泡并联，两者阻值为 ，则小灯泡
正常发光时，流过小灯泡的电流非常接近电流表示数，电流表的读数略大于500mA；图（b）中电流表内接，
则电压表读数为6V时，电流表读数小于500mA。电流表读数为500mA时，对应的电压表读数为
，故根据图（c）的数据可得，该同学选择的电路图是图（a）。 [2]若选用另一个电路图
即图（b）实验，会有U = U灯＋IRA根据图（c）曲线可得，电流分别为200mA、300mA、500mA时，U灯为
1.0V、2.0V、6.0V，可知对应的电压应为1.3V、2.45V、6.75V，描点连线有【巩固训练】
1．（2023·全国·高考真题）一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。现有实验器材：螺旋
测微器、米尺、电源E、电压表（内阻非常大）、定值电阻 （阻值 ）、滑动变阻器R、待测金属丝、
单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图（a）是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：
（1）实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S
（2）将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为 ，然后将K与2
端相连，此时电压表读数记为 。由此得到流过待测金属丝的电流I= ，金属丝的电阻 。（结
果均用 、 、 表示）
（3）继续微调R，重复（2）的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
0.7 1.1
（ ） 0.57 0.85 1.43
1 4
（ 1.2 1.9
0.97 1.45 2.43
） 1 4
（4）利用上述数据，得到金属丝的电阻 。
（5）用米尺测得金属丝长度 。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如
图（b）所示，该读数为 mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。
（6）由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率 。（保留2位有效数字）
【答案】 0.150 5.0
【解析】（1）[1]根据题意可知， 两端的电压为 ，则流过 即流过待测金属丝的电流，[2]金属丝的电阻 ，联立可得 ，（5）[3]螺旋测微器的读数为
，（6）[4]根据电阻定律 ，又 ，代入数据联立解得
。
考点五 电源电动势及内阻测量实验
1．误差分析
（1）偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确。
（2）系统误差：主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过
电源的电流)要小一些。U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在 U－I坐标系
中表示出来，如图所示，可见E ”“=”或“<”）．
【答案】 1000#1000.0 1.7×10-2 >
【解析】（1）[1]欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω，（2）[2]当电压传感器读数为零时，CD两点电势相等，
即 ，即 ，解得 。（3）[3]绘出U-m图像如图（4）[4]由图像可知，当电压传感器的读数为200mV时，所放物体质量为1.75g，则
，（5）[5]可将CD以外的电路等效为新的电源，电动势E＇，内阻r
＇，CD两点电压看做路端电压，因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大，此时电压传感器读数
，当读数为U＇=200mV时，实际CD间断路（接理想电压传感器时）时的电压等于E＇大于
200mV，则此时压力传感器的读数F>F 。
1 0
【巩固训练】
1．（2022·河北·高考真题）某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1
所示。选用的器材有：限温开关S（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，
1
之后不能自动闭合）；保温开关S（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）；电饭煲的
2
框架（结构如图2所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60Ω，用于加热煮饭）；限流电阻R 和R ，
1 2
（阻值均为1kΩ）：指示灯L 和L（2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T。
1 2
（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是 （多选）。
A．按下S，L 和L 均发光
1 1 2
B．当锅内温度高于103℃时，S 自动断开，L 和L 均发光
1 1 2
C．保温过程中，S 自动在闭合、断开状态之间交替切换
2
D．当锅内温度低于70℃时，S 自动闭合，L 发光，L 熄灭
2 1 2
（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L 始终不亮，但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下，
1
断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是 （填写各步骤前的字母）。A．将选择开关旋转到“ × 100”位置
B．将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点
C．调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度
D．测量指示灯L 两端的阻值
1
E．将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
操作时，将多用电表两表笔与L 两端接触，若指针如图3所示，可判断是 断路损坏；若指针如图4
1
所示，可判断是 断路损坏。（用电路中的元件符号表示）
【答案】CD/DC CABDE L1 R1
【解析】[1]A．按下S1后L2支路被短路，则L2不会发光，A错误；
B．当锅内温度高于103℃时，S1断开，而要温度降到70℃以下时S2才会闭合，则此时L2可能发光，此
时电路中R与R1和L1的串联部分并联，并联的整体再和L2、R2串联，则回路中并联的整体电阻R = 10.42Ω
L
R = 56.64Ω，则回路总电阻R = 1067.06Ω，则回路总电流 ，则L2一定发光，此时并
并 总
联的整体的电压为U = I R = 11.89V，则流过L1的电流为 ，则流过
并 总 并
L1的电流小于30mA，则L1熄灭，B错误；C．由题知，S2在锅内温度高于80℃时自动断开，锅内温度降到
70℃以下时S2自动闭合，C正确；D．当锅内迢度低于70℃时，S2自动闭合，L2支路被短路，则L2不会发
光，此时电路中R与R1和L1的串联部分并联，则此时流过L1的电流为
，则此时流过L 的电流大于30mA，则L 发光，D正确。故选CD。（2）[2]多用电表的操作步骤为：调整“指
1 1
针定位螺丝”，使指什指到零刻度——机械调零；将选择开关旋转到“ × 100”位置——选挡；将两支表笔直
接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指计指向欧姆零点——欧姆调零；测量指示灯L1两端的阻值——测量；将
选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡——关闭多用电表。
故正确顺序为CABDE。[3]由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图3可看出L1两端有
1090Ω左右的电阻，则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏。[4]由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功
能均正常，如图3可看出欧姆表的示数几乎为零，但由于RL= 10.42Ω此时选用的是“ × 100”挡则说明灯泡L1
正常，则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏。1．（2023秋·江苏南京·高三校考开学考试）某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。
弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左
拉，使结点O静止在某位置，分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和
拉线的方向。
（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为 N。
（2）下列不必要的实验要求是 （请填写选项前对应的字母）
A．应测量重物M所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
【答案】3.6 D
【解析】（1）由图中可以读出示数为3.6N。
（2）实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故A
正确；弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故 B正确；拉线方向必须与木板平面平
行，这样才确保力的大小准确性，故C正确；当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的
重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计 B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实
验。故D错误。故选D。
2．（2023秋·江苏南通·高三统考期末）在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，某实验小组利用智
能手机中自带的定位传感器设计了如图所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位
移。
（1）实验小组进行了如下主要的实验步骤，正确的顺序是
A．按图安装实验器材，弹簧分别与手机和上螺栓连接，手机重心和弹簧在同一竖直线；B．重复上述操作；
C．手掌托着手机缓慢下移，当手机与手分离时，打开手机中的位移传感器软件；
D．根据钩码数量及对应手机下降高度的数值画 图像；
E．在手机下方悬挂等重钩码，缓慢释放，当钩码平衡时记录下手机下降的高度x。
（2）根据表格中的数据，在答题纸图中描点作出钩码数量与手机位移 图像；（ ）
钩码数目n 1 2 3 4 5 6
手 机 位 移 1.9
0.49 1.01 1.51 2.39 2.51
9
（3）根据图像可得出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系是 ；
（4）已知每个钩码的质量为 ，重力加速度 ，由图像可以求得弹簧的劲度系数为
。
（5）实验中未考虑弹簧自身受到的重力，这对弹簧劲度系数的测量结果 （选填“有”或
“无”）影响，说明理由 。
【答案】ACEBD 在弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量成正比 9.8~10.2
无 劲度系数是通过图像斜率 测得的
【解析】（1）“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验步骤为：将弹簧竖直悬挂在装置上，在弹簧下端悬
挂等重钩码，并记录弹簧伸长的长度，逐一添加钩码，重复实验，最后处理实验数据。本次实验中利用手机软
件测量弹簧伸长的长度，故正确的实验步骤为ACEBD。
（2）以x为横坐标，n为纵坐标，在坐标纸中描点画线，让多数的点分布在直线上，其余点均匀分布直线
两侧，偏差太多的点舍弃，所得图像如下图（3）由图像为一过原点的直线可知，钩码数量与弹簧伸长长度成正比。又因为钩码为等重钩码，弹簧弹力
等于钩码总重量，故在弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量成正比。
（4）由胡克定律
（5）劲度系数是通过图像斜率 测得的，故弹簧自身重力对弹簧劲度系数的测量结果无影响。
3．（2023秋·江苏·高三统考期末）某实验小组设计了图甲所示的实验装置来测量木块与平板间的动摩擦因
数，其中平板的倾角 可调。
（1）获得纸带上点的部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取下纸带
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开木块
C．把打点计时器固定在平板上，将木块尾部与纸带相连，使纸带穿过限位孔
D．将木块靠近打点计时器
上述实验步骤的正确顺序是： （用字母填写）；
（2）打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图乙所示．根据纸带求出木块的加速度
（保留两位有效数字）﹔
（3）若重力加速度 ，测出斜面的倾角 ，查表知 ， ，若木块的质量为
，则木块与平板间的动摩擦因数 （保留两位有效数字）；
（4）若另一小组利用图甲装置验证了牛顿第二定律，则实验时通过改变 ，验证质量一定时，加速
度与力成正比的关系；通过改变 ，验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。
【答案】 CDBA 1.6 0.55 斜面倾角 滑块的质量和斜面倾角【解析】（1）实验时首先要安装仪器，然后测量，最后整理仪器，则此实验步骤的正确顺序是CDBA。
（2）根据△x=aT2，运用逐差法得
（3）根据牛顿第二定律
解得
（4）探究牛顿第二定律采取的是控制变量法，验证质量一定时，加速度与力成正比的关系，通过改变倾角
来改变合外力。验证力一定时，加速度与质量成反比的关系，由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分
力和摩擦力提供，所以要保证向下的合力不变，应该使 不变，所以需要同时改变滑块的质
量和斜面倾角。
4．（2023秋·江苏南通·高三校考开学考试）物理学离不开实验，要学好物理就要做好实验，请完成下面三
个小实验。
（1）如图所示，在“探究求合力的方法”的实验中，要求用一个弹簧测力计拉橡皮条与用两个弹簧测力计
同时拉橡皮条的“作用效果相同”。为满足此要求，实验中应保证 。
（2）用如图所示的装置研究平抛运动。敲击弹性金属片后，A、B两球同时开始运动，均落在水平地面
上，下列说法中合理的是 。
A．B球比A球先落地
B．A球比B球先落地
C．A球与B球同时落地
D．该实验可以验证A球在水平方向上做匀速直线运动
（3）某物理探究小组测量图（a）所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图（b）在水平面自然平展，总长度为51cm；
②如图（c）用两个弹簧测力计同时缓慢拉 A、B端，当两个弹簧测力计示数均为 1.5N时，总长度为
81cm。
可知图（c）中每条弹性绳的形变量为 cm，每条弹性绳的劲度系数为 N/m。
【答案】两次将结点O拉至同一位置 C 15 10
【解析】（1） 用一个弹簧测力计拉橡皮条与用两个弹簧测力计同时拉橡皮条产生的作用效果都是让橡皮
条拉伸到同一位置，故两次需要将结点O拉至同一位置。
（2） ABCD．敲击弹性金属片后，B球做自由落体运动，A球做平抛运动，竖直方向也是做自由落体运
动，两球下落高度相同，根据
可知两球将同时落地，由此可验证A球在竖直方向上做自由落体运动，故A、B、D错误；C正确。故选
C。
（3）由实验步骤分析可知，每条弹性绳的形变量为
根据胡克定律有
5．（2023秋·江苏扬州·高三扬州中学校考开学考试）物理实验不仅要动手操作还要动脑思考，小明同学就
注意到图甲所示的装置可以完成多个力学实验。
（1）探究速度随时间变化规律时，实验室有电磁打点计时器和电火花计时器，但只提供220V的交流电
源，小明应选用 计时器。
某次实验中打出的纸带如图乙可所示。已知相邻计数点间的时间间隔为 0.1s，则小车的加速度 a=
m/s2（保留2位有效数字）；
（2）利用上述数据测小车与水平长木板之间的动摩擦因数。已知小车质量为 m=0.5kg，钩码质量为
M=0.1kg，重力加速度取 g=10m/s2，则小车与长木板间的动摩擦因数 μ= ；动摩擦因数的测量值
（填“小于”“等于”“大于”）真实值。
（3）探究加速度与力和质量关系的实验时，除了平衡摩擦力，还应该 。
①钩码质量远大于小车的质量
②每次改变小车质量后要重新平衡摩擦力
③先接通电源打点再释放小车
（4）用图甲装置 （填“能”或“不能”）验证小车和钩码组成的系统机械能守恒。
【答案】电火花 0.50 0.14 大于 ③ 不能【解析】（1）电磁打点计时器使用的是4-6V的交流电压，电火花计时器的工作电压为220V，可知小明应
选用电火花计时器；
图中x=4.20cm=0.042m，x'=5.70cm=0.057m
1 1
根据x'-x=3aT2
1 1
代入数据解得加速度a=0.50m/s2
（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得mg-μMg=（M+m）a
代入数据解得μ=0.14
由于纸带与打点计时器之间有摩擦力以及空气阻力，所以测得的动摩擦因数大于真实值。
（3）探究加速度与力和质量关系的实验时，除了平衡摩擦力，还应该使得钩码质量远小于小车的质量，不
需要每次都重新平衡摩擦力；同时先接通电源打点再释放小车，故选③。
（4）图甲装置不能验证小车和钩码组成的系统机械能守恒，理由是系统除重力做功外还有阻力做功。
6．（2023秋·江苏南通·高三统考开学考试）利用如图甲所示的实验装置来探究平抛体运动的特点.（取
）
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）该实验中，在取下白纸前，应确定坐标轴原点 ，并建立直角坐标系，下列关于图像坐标原点和坐标
系的选择正确的是
A． B． C．
（3）如图乙是根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取三个水平距离相等的点 A、B和C，两点
间的水平间距均为 .以A点为坐标系的原点，水平方向为 轴，竖直方向为 轴，测得 、 两点竖
直坐标 ， ，则小球平抛的起点 的坐标为（4）以平抛起点 为坐标原点，在轨迹上取一些点，测量它们的水平坐标 和竖直坐标 ，作出如图丙所
示的 图像，图像的斜率为 ，则平抛小球的初速度为
（5）如图丁所示，在斜槽的末端放置一倾斜的长板，某小组测得小球在 处的水平速度 及 至落点的水
平射程 ，记录的数据如下表，则斜面的倾角 为
序号 1 2 3 4
0.5 1 2 3
0.
0.05 0.8 1.8
2
【答案】AC/CA C （-20cm，-5cm） 45°
【解析】（1）A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平，这样才能保证小球做平抛运动，选项A正确；
BC.为了保证小球到达底端时速度相同，则每次必须要使小球从同一高度由静止释放，选项B错误，C正
确；
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑曲线连接，选项D错误。
故选AC。
（2）建立坐标系时，y轴应该由铅垂线的方向决定；坐标原点应该是小球球心的投影点，故选C。
（3）因三点的水平距离相等，可知时间间隔相等；平抛运动在竖直方向的位移之比应该是1:3:5，因为
可知抛出点的纵坐标为 y=-5cm，横坐标为 x=-20cm，即小球平抛的起点 的坐标为
（-20cm，-5cm）
（4）根据 ，
可得由题意可知
解得
（5）由平抛运动的规律可知 ，x=vt
0
解得
由表中数据可知
可得
即θ=45°
7．（2023秋·江苏无锡·高三江苏省南菁高级中学校考阶段练习）某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒
定律。在斜槽轨道的末端 点处安装一个光电门，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平，离地面高度
。地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上某位置 A点无初速度释放，通过光电门后落在地
面的复写纸上，在白纸上留下打击印。已知当地重力加速度 。
（1）本实验还需用到的实验器材是 。
A．天平 B．秒表 C．刻度尺
（2）用游标卡尺测得小球直径的读数如图乙所示，则小球直径 。
（3）某次实验测得小球通过光电门的时间为 ，则小球通过光电门的速度 ；实
验还测得小球的落点 到斜槽末端正下方 点的距离为 ，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度
。实验发现， 略大于 ，可能原因是 。（计算结果均保留两位有效数字）
（4）改变小球从斜槽上释放的位置A，多次实验，得到多组 ， 数据，作出 图像；若图像的斜率
近似等于 （用题中所给物理量的符号表示），就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的。
【答案】 C 1.450 0.97 0.90 空气有阻力
【解析】（1）测距离需要刻度尺。故选C。
（2）小球直径（3）小球通过光电门的速度
根据平抛运动规律有 ，
联立解得 ， 略大于 ，可能原因是空气有阻力。
（4）在误差允许的范围内，测量出的速度v与由平抛运动规律求解平抛初速度v 相等，则说明没有能量损
0
失，机械能守恒，即 ，
则 图像的斜率 时机械能守恒。
8．（2023秋·江苏扬州·高三仪征中学校考开学考试）某物理兴趣小组利用如图 1 所示装置验证机械能守
恒定律，该小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带如图 2 所示（在误差
允许范围内，认为释放重锤的同时打出O点）。
（1）下列关于该实验说法正确的是 。
A．实验时应先释放重锤，后接通电源
B．实验时应选择体积和密度较小、下端有胶垫的重锤
C．安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上
D．为准确测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，利用 计算
（2）在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h 、h 、h 。已知
A B C
当地重力加速度为g，打点计时器所用交流电源的频率为f，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重
物动能变化量（E = 。
k
（3）该小组通过多次实验发现重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，出现这种现象的原因可能是
。
A．工作电压偏高
B．由于有空气和摩擦阻力的存在
C．重物质量测量得不准确D．重物释放时距打点计时器太远
【答案】C B
【解析】（1）为充分利用纸带，实验时应先接通电源，后释放重锤，故 A错误；为减小空气阻力的影
响，实验时应选择体积小，密度较大、下端有胶垫的重锤，故B错误；安装实验器材时，必须使打点计时器的
两个限位孔在同一竖直线上，故C正确；为准确测量打点计时器打下某点时重锤的速度 v，不能利用
计算，应用速度的定义式计算，故D错误。故选C。
（2）B点的速度为
重物动能变化量为
（3）重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，出现这种现象的原因可能是由于有空气和摩擦阻力的存
在。故选B。
9．（2023秋·江苏扬州·高三仪征中学校考开学考试）在“探究平抛运动的特点”的实验中，利用图甲所示
的装置可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。若图乙中A、B、C 恰好为某次实验过程中记录的三
点，图中小方格的边长均为 0.05m，则小球由A运动B的时间为 s，小球抛出时的初速度为
m/s（g（10m/s2）。
【答案】 0.1 1.5
【解析】（1）小球做平抛运动，竖直方向有
小球由A运动B的时间为
（2）小球抛出时的初速度为
10．（2023秋·江苏南通·高三统考开学考试）（1）小华利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
该同学经正确操作得到打点纸带，打点周期为0.02s，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、
3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v。各计数点对应的数据
见下表，则打计数点6时的速度 m/s。
计数点 1 2 3 4 5 6 7
0.63
h（m） 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.777
0v（m/s） 1.94 2.33 2.73 3.13
3.76 5.43 7.45 9.80
请在图乙坐标中，描点作出 图线 ；由图线可知，重锺下落的加速度 （保留三
位有效数字）；若当地的重力加速度 ，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的
依据是 。
（2）小明采用如图所示的装置验证机械能守恒定律。提供器材有：气垫导轨（长度为 L）、滑块（总质量
为m，装有宽度为d的遮光板）、光电门两只（配接数字计时器）、木块若干、米尺。在一次实验中，测出两
光电门AB间的距离为 ，导轨顶端距水平面的高度为h，接通气源，让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动，
读出遮光板通过光电门1的时间为 ，通过光电门2的时间为 ，重力加速度为g。滑块在AB间运动过程验证
机械能守恒的表达式可表示为 。实验结果显示，滑块有机械能的损失，原因是要克服空气阻力做功。在
图中，保持其他条件不变，只调整光电门2位置，使 不断增大，结果表明，平均空气阻力f随 增大而增
大，究其本质，说明空气阻力与 有关。
【答案】3.50 9.69（9.69~9.79） 图线为通过坐标原点的一条直线，斜率与 2g 基本相等
速度
【解析】（1）根据中间时刻速度公式
利用描点发作出图像，如图根据
得
图线斜率为2g，则重力加速度为，则
能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的依据是图线为通过坐标原点的一条直线，斜率与2g基本相等。
（2）通过光电门1的速度
通过光电门2的速度
滑块在AB间运动的高度
根据
可得验证机械能守恒的表达式可表示为
在图中，保持其他条件不变，只调整光电门2位置，使 不断增大，结果表明，平均空气阻力f随 增大
而增大，究其本质，说明空气阻力与速度有关。
11．（2023春·江苏徐州·高三徐州市第七中学校考阶段练习）某同学测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，
器材如下：金属丝 ，电源 （电动势3V、内阻不计），电流表（量程0~0.6A、内阻0.5Ω），电压表（量程
0~3V、内阻约3kΩ），滑动变阻器 （最大阻值15Ω），毫米刻度尺，开关S及导线若干。实验步骤如下：
（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度 ，再用螺旋测微器测金属丝直径，示数
如图甲所示，金属丝直径的测量值 mm；（2）为减小误差，应选用乙图中的 （选填“a”或“b”）连接线路；
（3）实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图丙所示的 图像，可
得金属丝的电阻 ，电阻率 （结果均保留2位有效数字）；
（4）电路保持闭合，若测量时间较长，会使电阻率的测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不
变”）。
【答案】0.499/0.500/0.501 3.9/4.0/4.1 偏大
【解析】（ 1）用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值
（2）由于电源内阻不计，而电压表的内阻未知，电流表的内阻已知，为减小误差，应选用乙图中的“a”
连接线路；
（3）根据图a，可得
作出如图丙所示的 图像，可得直线斜率为
可得金属丝的电阻
根据电阻定律可得，电阻率
（4）电路保持闭合，若测量时间较长，金属丝发热，温度升高，会使金属丝的电阻率增大，所以测量结果
将偏大。
12．（2023秋·江苏南通·高三统考期末）某同学为了测量一电流表内阻，采用如图甲所示的电路进行实
验。已知电流表的量程是2mA，内阻约是50Ω，电池的电动势约为6V。（1）请用笔画线代替导线，在图中完成实物电路的连接 ；
（2）按图甲连接好电路后，接下来的正确操作顺序是 ；
①将电阻箱R的电阻调到零，滑动变阻器R 的滑片调到最右端；
1
②读出电阻箱的电阻值R ，可以认为电流表的内阻r=R ；
x x
③保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使得电流表的示数为 ；
④闭合开关S，调节变阻器R 的滑片，使得电流表达到满偏电流I；
1 0
（3）可供选择的器材有：
A．滑动变阻器（0~5Ω，3A）
B．滑动变阻器（0~50Ω，1A）
C．电阻箱（0~999.9Ω）
D．电阻箱（0~9999Ω）
为了比较准确地测量出电流表的内阻，应选用的滑动变阻器 R 是 ；电阻箱R是
1
；（填仪器前的字母序号）
（4）本实验中电流表内阻的测量值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）电流表内阻的真
实值；
（5）如果升高电池的电动势，用此电路测出的电流表的内阻的误差将 （选填“增大”、“减
小”或“不变”）；
（6）若测得电流表的内阻为R ，为将其改装成量程为0.6A的安培表，应 （选填“串联”、“并
0
联”）阻值为 电阻。
【答案】 ①④③② A C 大于 减小 并联
【解析】（1）实物电路的连接图如下（2）该实验为半偏法测电流表内阻，实验原理与步骤为：刚开始将电阻箱R的电阻调到零，滑动变阻器
R 的滑片滑到最右端；接着闭合开关S，调节变阻器R 的滑片，使得电流表达到满偏电流I ，则并联电压为
1 1 0
再保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使得电流表的示数为 ，此时
最后读出电阻箱的电阻值R ，可以认为电流表的内阻r=R
x x
故正确操作顺序是①④③②；
（3）本实验滑动变阻器采用分压式接法，为方便操作，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，故选A；
由于电流表内阻较小，因此电阻箱应选用最大阻值较小、最小测量挡位更小的C；
（4）此实验过程中认为电阻箱串联电流表后并联电压不变，而实际情况是电阻箱串联电流表后电路总电阻
变大，干路电流减小，并联电压变大，故所串联的电阻箱分压大于电流表的分压，其阻值大于电流表的内阻，
故测量值大于真实值；
（5）若升高电源的电动势，电阻箱阻值接入电路后，对全电路电压分配的影响减小，因此测量误差减小；
（6）改装成安培表，需要并联分流电阻，并联的分流电阻阻值为
13．（2023秋·江苏常州·高三校联考期末）某同学测量一新型电源的电动势和内阻，使用的器材有：一个
满偏电流为100 μA、内阻为2500 Ω的表头，一个开关，电阻箱（0～999.9 Ω），滑动变阻器R （最大阻值
0
100Ω，允许最大电流1.5A），若干导线，刻度尺和记号笔。
（1）由于表头量程偏小，该同学将表头与电阻箱连接，将表头改装成量程为 50 mA的电流表，该电阻箱
阻值应为 Ω。
（2）该同学用改装后的电流表测量电源的电动势及内阻，请用笔画线代替导线，完成表头改装和实验电路
的实物图连接 。
（3）开关闭合前，借助刻度尺和记号笔将滑动变阻器的电阻丝螺线管均分成 5等份，将相应位置标记为
n=0、1、2、3、4、5,闭合开关，将滑动变阻器滑片依次置于不同标记点n，并记录相应电流表示数，即可得到下表的5组数据,请在坐标系中作出 图像 。
n 5 4 3 2 1
I（mA） 16.0 19.1 25.0 32.0 49.0
62.5 52.4 42.0 31.2 20.0
（A-1）
（4）求出该电源的电动势E= V，内阻r= Ω（均保留2位有效数字）。
【答案】5.0 1.9 14
【解析】（1）将小量程的电流表改装成大量程的电流表需要并联一个电阻，根据欧姆定律可知并联电阻的
阻值为 ，故电阻箱阻值应为5.0 ；
（2）将电流表与电阻箱并联，与其它元件串联，实物图连接如下图
（3）根据表格中数据在坐标系中描点，用直线连线，让大部分点落在直线上或均匀分布在直线两侧，距离
较大的点舍去。图像如下图所示（4）改装后电流表的内阻为
根据闭合电路欧姆定律有
即
图像的斜率为
图像纵轴截距为
代入数据解得 ，
14．（2023·江苏·统考二模）某实验小组发现一款智能手机内部使用的电池是一块扁平电池，如图甲所
示，外壳上标有电动势4.50V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员利用身边的仪器，设计方案对
其进行测量。
A．待测手机电池
B．电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）
C．电流表（量程0~100mA，内阻为1Ω）
D．电阻箱（阻值范围0~99.99Ω）
E.电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）
F.电阻箱（阻值范围0~9999Ω）
G.滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流0.2A）
H.滑动变阻器（阻值范围0~50Ω，额定电流0.2A）
I.滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流0.2A）
J。开关，导线若干
（1）实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用。
①如果将电流表量程增大到原来的 5倍，则应 （填“串联”或者“并联”）一个阻值为
Ω的电阻，将改装后的电流表记为 ；
②为将电压表的量程扩大为0~4.50V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无
误后，将开关 接b，将 的滑片移至 （填“最上端”或“最下端”），将电阻箱 调为零，闭合开关 ，保持开关 断开，适当移动 的滑片，使电压表示数为3.00V；保持 接入电路中的阻值不变，改变
电阻箱 的阻值，当电压表示数为 V时，完成扩大量程，断开 ；
③小组成员按照乙所示的实验电路图完成了该实验。图中滑动变阻器 应选 ，电阻箱 应选
。（均填写器材前面字母标号）
（2）用改装好的电表测量该电池的电动势和内阻，步骤如下：保持电阻箱 的阻值不变，开关 接a，闭
合 、 ，从下到上移动 的滑片，读出电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）的读数U和电流表（量程
0~100mA，内阻为1Ω）的读数I，并作出U-I图像如图丙所示，可得该电池的电动势为 V，内阻为
Ω。（结果保留三位有效数字）
【答案】并联 0.25 最上端 2.00 H F 4.20 1.90
【解析】（1）①将电流表量程增大到原来的5倍,应并联一个电阻，根据欧姆定律可知并联电阻的阻值为
②电压表支路与R 上端并联，接通电路前要保证其分压为零，故滑动变阻器滑片应移至最上端；电压表示
1
数为3V且保持R 接入电路的阻值不变时，电压表和 R 电压之和可认为始终等于3.0V。当电压表的示数为
1 2
2.00V时，说明电阻R 两端电压为1.00V，由串联电路分压原理可知，此时R 的电阻为电压表内阻的一半，电
2 2
压表的量程被扩大为1.5倍，即为0-4.5V。
③滑动变阻器阻值过大，不方便调节，滑动变阻器G取最大值接入电路，也会超过额定电流，故选择滑动
变阻器H；
由实验步骤可知电压表要扩大量程为0-4.5V，则串联的电阻箱R 的阻值应能调节为电压表内阻的一半，即
2
电阻箱能调节到 ，故选电阻箱F；
（2）改装后电流表的阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
则有
根据图像斜率和截距有 ，
解得E=4.20V，
15．（2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择
一根粗细均匀、阻值约为 的电阻丝进行测量。
（1）先测量电阻丝的长度，再用螺旋测微器测量其直径，结果如图1所示为 。（2）现有电源（电动势 为 ，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（量程 ，内阻约 ）
B．电压表（量程 ，内阻约 ）
C．滑动变阻器（ ，额定电流 ）
D．滑动变阻器（ ，额定电流 ）
为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选 （填器材前的字母）。
（3）补充完成图2中实物间的连线 。
（4）上述实验，下列说法正确的是 。
A．多次测量金属丝直径并求平均值可以减小系统误差
B．用电压—电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
C．电压表分流会导致电阻测量值偏小
D．电流表分压会导致电阻测量值偏大
（4）电导率是电阻率的倒数，常用单位是（ 。电导率是反映水质的一项重要指标。某种饮用水
的电导率约为 。将该饮用水灌入一个高约 、容积约 的薄壁塑料瓶（如图 3所
示），瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封。使说明采用图2中的实验器材能否较为精确
地测量该饮用水的电导率。 。
【答案】0.669/0.670/0.671 C BC/CB 不能，原因见解析
【解析】（1）根据题意，由图可知，电阻丝的直径为 0.669~0.671
均算正确；
（2）为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器采用分压接法，且选阻值较小的。故选C；（3）待测电阻约为 ，电压表内阻远大于待测电阻，故电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压接法，
故补充完成图如下图所示
（4）A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小偶然误差，故A错误；
B．用电压—电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故B正确；
CD．只考虑电表内阻引起的误差，本实验采用电流表外接，误差来源于电压表分流会导致电流的测量值较
大，则电阻测量值偏小，故C正确，D错误。
故选BC。
（5）由电阻定律和 ，可得塑料瓶中装满该饮用水后的电阻为
当该同学用上述装置进行检测时，电路中最大电流为
几乎无法使电流表指针发生偏转，因此不能用上述实验装置完成精确测量。
16．（2023春·江苏镇江·高三统考开学考试）课外学习小组选择图甲所示的发光二极管用作电源指示灯，
进行了如下实验。
（1）为了判断二极管的正负极，选择多用电表的同一欧姆挡进行测量，如图乙所示，可知二极管的 （选
填“a”或“b”）端为正极。
（2）为研究二极管的特性，利用数字化信息系统（DIS）和电源（电压可调节）测得二极管两端的正向电
压U和通过二极管电流I的多组数据，并在方格纸上描出了相关数据点，请在图丙中作出I-U图线 。（3）根据I-U图线，二极管导通时，其正向电阻随两端电压增大而 （选填“增大”或“减小”）。
（4）根据资料信息，该类型二极管正常工作电流约为20mA．将该二极管与一个定值电阻串联作为6.0V电
源的指示灯，现有三种阻值的定值电阻：① ；②200Ω；③300Ω，应选用 （填写相应的序号）。
（5）选择（4）中合适的电阻与该二极管串联连接在6.0V电源两端时，该二极管消耗的功率约为 W
（结果保留两位有效数字）。
【答案】a 减小 ②
【解析】（1）按照 “红进黑出”以及欧姆表的读数可知二极管从a到b是导通转态，所以a为二极管的
正极。
（2）根据图上坐标点可画出图像
（3） 根据I-U图线，图像的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，所以二极管导通时，其正向电
阻随两端电压增大而减小。
（4）该类型二极管正常工作电流约为 20mA．二极管的电压为 ，则二极管的电阻为
将该二极管与一个定值电阻串联作为6.0V电源的指示灯
解得：
所以应该选200Ω的定值电阻即选②
（5）根据得
画出图像如图所示
有图可知二极管工作时 ，电压 由功率 得
17．（2023春·江苏扬州·高三统考开学考试）小明用如图1所示的电路测量电池组的电动势和内阻。
（1）开关闭合前，应先将电阻箱的电阻调到 （选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）。
（2）闭合开关，发现电压表指针不偏转，小明用多用电表的直流电压挡来检测故障，保持开关闭合，将
（选填“红”或“黑”）表笔始终接触a位置，另一表笔依次试触b、c、d、e、f五个接线柱，发现试触b、
c、d时，多用电表均有示数，试触e、f时多用电表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障是 。
A．接线柱bd间短路
B．接线柱de间断路
C．定值电阻断路
（3）排除故障后按规范操作进行实验，改变电阻箱R的阻值，分别读出电压表和电阻箱的示数U、R。某
一次测量，电压表的示数如图2所示，示数为 V。
（4）作出 图线如图 3 所示，已知图线斜率为 k，纵轴截距为 b，则可得电池组的电动势 E=
，内阻r= 。（用k、b和R 表示）
0
（5）为了分析电表内阻引起的误差，有同学根据所测数据，用 计算出相应的电流，并作出U-I图
像，如图中实线所示．然后作出电压表示数U随通过电源的电流I变化的图像，如图中虚线所示，其中分析正
确的是 。【答案】最大值 黑 B 2.50 D
【解析】（1）开关闭合前，应将电路中电阻调到最大值，从而使开关闭合后电路中电流最小，起到保护电
路的作用。
（2）a与电源负极相连，应将黑表笔始终接触a位置。
试触b、c、d时，多用电表均有示数，试触e、f时多用电表均无示数，说明接线柱de间断路。
故选B。
（3）如图2所示，电压表示数为2.50V。
（4）由欧姆定律和闭合电路欧姆定律可知 ，
联立可得
结合 图像可知 ，
解得电动势为
内阻为
（5）由题意可知
可知电流I为电阻箱中的电流，由于电压表的分流作用通过电源的电流满足
当电压表示数为0时，即外电路短路时，有
故D正确，ABC错误。故选D。
18．（2023·江苏淮安·统考三模）某实验小组计划用一个实验方案完成对一个电流表内阻的测量和电源电
动势及内阻的测量。实验器材有：待测电源E，待测内阻的电流表A，电压表V（量程为3.0V，内阻很大），
电阻箱R（0~99.99Ω），单刀开关 ，单刀双掷开关 ，导线若干。设计的电路图如图所示，进行了如下操
作：Ⅰ.将 接到a，闭合 ，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置，记录下此时的电压
表示数为2.00V，然后断开 ；
Ⅱ.保持电阻箱示数不变，将 切换到b，闭合 ，记录此时电压表的读数（如图乙所示），然后断开 。
请你解答下列问题：
（1）图甲所示电阻箱的读数甲丙为 Ω，图乙所示的电压表读数为 V。由此可算出电流表内
阻 的阻值为 。
（2）在完成上述操作后，继续以下操作：将 切换到 ，闭合 ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的
示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图丙所示的 图线。根据实验原理得到 和 的函
数关系式为 ；由函数关系式和图像可求得电源电动势E和电源内阻r，其中 ，
（计算结果保留三位有效数字）。
【答案】20.00 2.50 2.63 1.00
【 解 析 】 （ 1 ） 电 阻 箱 的 读 数 等 于 各 挡 位 的 电 阻 之 和 ， 图 中 电 阻 箱 的 读 数 为
电压表的精度为0.1V，读数应估读一位，该电压表读数为 ；
（2）根据闭合电路欧姆定律有
变形得结合图像有 ，
解得 ，
19．（2023·江苏南通·统考模拟预测）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、
一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为R ）、一个电流表（内阻为R ）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值
0 A
大于R ，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌
0
上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度，主要
实验步骤如下：
（1）将器材按如图甲连接，已接入电路的导线（不含金属夹所在的导线）有一处错误，请在该导线上画
“×”，并重新画出该导线的正确连接方式 。
（2）改变金属夹夹在电阻丝上的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角 θ和电流表示
数I，得到多组数据，整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示，图线斜率为 k，与纵轴截距为
d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r，则该电池电动势可表示为E= ，内阻可表示为r= 。
0
（3）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r。
0
①利用现有器材设计实验，在图丙方框中补全实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示） 。
②先将单刀双掷开关闭合到一端，记录电流表示数I ，再将单刀双掷开关闭合到另一端，调节接入电路的
0
电阻丝长度，当 时，记录接入电路的电阻丝对应的圆心角θ。
0
③利用测出的r= ，可得该电池的电动势和内阻。
0【答案】
电流表示数为
【解析】（1）开关要能够控制电路的断开合闭合，因此开关接线柱接错，应该为
（2）设圆心角为 时，电阻丝接入电路中的电阻为 ，根据闭合电路欧姆定律 可知
整理得
结合图像的斜率和截距满足 ，
解得电源电动势和内阻为 ，
（3）实验器材中有定值电阻 和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图
电路用等效替代法，因此将单刀双掷开关闭合到另一端，调节接入电路的电阻丝长度，直到电流表示数为
，此时连入电路电阻和 相同；此时 ，即得
20．（2023·江苏徐州·校考模拟预测）实验室有一只50分格没有刻度值的电流表，一兴趣小组想用它来测
量两节干电池的电动势和内电阻。能够使用的器材还有:电压表V（量程为0-3V，内阻R 约为3kΩ）、电阻箱
V
R（调节范围0~999Ω）、滑动变阻器 （最大阻值200Ω）、电键及导线若干。
1
（1）该小组先用欧姆表粗测电流表的内电阻∶用“×10”档测量时，欧姆表的黑表笔应该接电流表的
（填“正”或“负”）极。测量时指针如图甲所示，则应该换 挡再次测量。（2）该小组设计了更精确的测量方案如图乙。将开关 S闭合，多次改变R 、R 并保持电压表示数恒为
1 2
U=2.00V，记录R 和电流表偏转的格数N。再根据记录的多组数据在 坐标系中描出一系列的点（如图
1
丙），在丙图中连线求出电流表的内阴 Ω（保留两位有效数字）。
（3）用题给器材设计尽可能减小系统误差、实验操作和数据处理简单的测量电池电动势和内阻的实验方
案，将实验原理图画在丁图方框中 。
【答案】正 ×1 见解析
【解析】（1）多用电表的欧姆档从黑表笔流出，所以黑表笔应该接电流表的正极。由图乙可知，用
“×10”挡测量时指针偏角过大，说明电阻较小，为了较准确测量，应选用×1挡；
（2）用直线连接坐标系中各点，远离的点舍去，画出图像如图所示在保证电压表示数不变的情况下，由欧姆定律有
设电流表每格电流为 ，则有
整理得
由图像可知斜率
截距为
解得 。
（3）电流表接在干路上则有 ，
可知电流表接在干路可以减小系统误差且操作简单。电路图如图所示
21．（2023秋·江苏·高三统考开学考试）某物理兴趣实验小组的同学探究热敏电阻的阻值和温度的关系，
实验室为其提供了如下的实验器材：
A．电源电动势 ，内阻不计；
B．电流表 （0.6A，内阻 ）；
C．电流表 （0.6A，内阻 约为1Ω）；
D．定值电阻 （用于保护电源）；
E．滑动变阻器 （最大阻值为10Ω）；F．滑动变阻器 （最大阻值为100Ω）；
G．热敏电阻 ；
H．绝缘温度计；
I．开关S、导线若干。
（1）实验时要求电流表的示数从0开始调节，则滑动变阻器应选择 （填器材前的字母）；
（2）为了较精确地测量热敏电阻在不同温度下（所加电压不超过3.0V）的阻值，利用以上的实验器材设
计电路，并将设计好的电路画在虚线框中 ；
（3）根据设计的电路，闭合开关，调节滑动变阻器，两电表 、 的读数分别记为 、 ，则此次测量
时，热敏电阻的阻值为 （用题中所给的物理量的符号表示）；
（4）该小组的同学通过测量的实验数据描绘出了该热敏电阻的阻值关于温度的函数图像，如图甲所示，则
该热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐 （填“减小”、“不变”或“增大”）；
（5）该小组的同学将热敏电阻接在如图乙所示的电路中，已知电源为输出电流恒为 的恒流电源，
定值电阻 、 ，接通电路后理想电压表的示数为 1.2V，则热敏电阻所处环境的温度为
℃。
【答案】R 见解析 减小 30
1
【解析】实验时要求电流表的示数从0开始调节，则滑动变阻器应采用分压式接法，为了方便调节且使电
表示数变化比较明显，滑动变阻器应选择阻值较小的R；
1
滑动变阻器采用分压式接法，实验器材有两个电流表，没有电压表，可以采用双安法测电阻的方式测量热
敏电阻的阻值。电流表A 的阻值已知，所以A 可以作为电压表使用，设计电路图如下所示。
1 1电流表A 两端电压为
1
热敏电阻R 与电流表A 并联，所以热敏电阻R 两端的电压为
T 1 T
通过热敏电阻R 的电流为
T
所以热敏电阻的阻值为
由图甲中信息可知， 随温度的升高而逐渐增大，所以 随温度的升高而逐渐减小。
图乙中，电压表示数
所以通过电阻R 的电流为
4
通过电阻R 的电流为
3
电阻R 两端的电压为
3
热敏电阻 两端的电压为
所以热敏电阻的阻值为
由图甲中信息可知， 与温度t之间存在如下线性关系
解得
22．（2023·江苏南通·江苏省如东高级中学校联考模拟预测）图甲为一多用电表，由量程为 1mA的电流表
改装而成，该电流表的内阻约100Ω，多用电表内有一节干电池（电动势1.5V，内阻约1Ω）。现测量电流表的
内阻及多用电表“×10”欧姆档的内阻。
（1）开始实验时，首先需要调节图甲中的旋钮 （选填“A”或“B”），进行多用电表的机械调
零。
（2）用图乙所示电路测量量程为1mA的电流表的内阻，电源电动势1.5V，电源内阻约1Ω，滑动变阻器R
（0~2kΩ），其中定值电阻 和电压表应分别选用 和 （选填器材前的代号）。
A．定值电阻 （3.0kΩ）
B．定值电阻 （6.0kΩ）
C．电压表V（量程0.6V，内阻3.0kΩ）D．电压表V（量程3V，内阻4.0kΩ）
（3）用图丙所示电路测量多用电表“×10”欧姆档的内阻，其中电源电动势 ，内阻r已知。电路
连接后，多用电表的红表笔应接在 （选填“a”或“b”）。下列操作步骤的顺序为 。
①将选择开关旋转到欧姆挡“×10”位置
②将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”
③将单刀双掷开关K接1，电阻箱调节到阻值为 时，电流表的读数为I
0
④将单刀双掷开关K接2，电流表的读数为I
0
⑤把多用电表的选择开关旋转到交流电压最高档，拆除电路，整理器材
（4）以上实验操作测得的多用电表“×10”欧姆档的内阻为 ，该测量值 （选填“大于”、
“等于”或“小于”）真实值。
【答案】A A D ①②④③⑤ 等于
【解析】（1）A为机械调零旋钮，B为欧姆调零旋钮，若要进行机械调零，则需调节旋钮A。
（2）由于电流表的量程为1mA，电源的电压为1.5V，则用直除法，若选择 的定值电阻，回路中
的最大电流为
不足电流表量程的 ，故应选择 的定值电阻；而电压表应该选择更接近电源电动势的量程，该电路
回路中电阻很大，故而电流较小，而电源的内阻很小，内阻分压就很小，因此 的电压表并不能满足要求，
故选量程为 的电压表；
（3）该实验用的是等效替代法测电阻，将选择开关旋转到欧姆挡“×10”位置，接着将两表笔短接，调节
欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”，然后将将单刀双掷开关K接2，记录电流表的读数为 ，接着将单刀双掷开
关K接1，电阻箱调节到阻值为 时，使电流表的读数仍为 ，最后把多用电表的选择开关旋转到交流电压最
高档，拆除电路，整理器材，因此正确的实验操作顺序应该是①②④③⑤；而欧姆表的欧姆档利用的是多用电
表的内置电源，当将选择开关置于欧姆档时就接通了内置电源，此时黑表笔与内置电源的正极相连，红表笔与
内置电源的负极相连，而根据电路图可知， 端连接的时电流表的负接线柱，因此红表笔应接在 端。
（4）等效替代法测得的电阻 不包括欧姆表“×10”的内置电源的内阻，而外部电源和内置电源有相同的
内阻，因此可知欧姆表“×10”的内阻为此种方法所测电阻等于真实值。
23．（2023秋·江苏南通·高三统考开学考试）某同学通过实验来测定如图所示的电阻圈中合金丝的电阻
率。
（1）所用实验器材：学生电源、电流表（ ，内阻约 ）、电压表（ ，内阻约 ）、滑动
变阻器（ ， ）。某次测量时电压表示数如图所示，其读数为 。
（2）该同学进行正确的电路连接，将测量数据描在如下图所示的 坐标中，则电阻圈的电阻 为
（保留两位有效数字）。由测量数据可知，该同学所用电路中滑动变阻器的连接方式为 （填“分压
式”或“限流式”）。
（3）实验再测量绕线轴的直径 ，合金丝的直径 ，合金丝的匝数 匝，结合上述
电阻圈的阻值，可计算合金丝的电阻率 （保留两位有效数字）。
（4）由于电表内阻的影响，用伏安法测定电阻存在着一定的系统误差，利用如上图所示的桥式伏安法可以
进一步减小系统误差。实验过程：先闭合 ，调节 滑片处于合适位置，再闭合 ，调节 、 ，使流过检
流计 的电流为零时，记录两电表的数据，计算求得电阻的阻值。请解释此方法能减小系统误差的原因：
。
【答案】0.97/0.98/0.99 9.6/9.7/9.8/9.9/1.0 分压式 4.5×10-7/4.6×10-7/4.7×10-7/4.8×10-7/4.9×10-7
CD支路没有分流，安培表示数等于待测电阻电流；CD两点电势相等，伏特表示数等于待测电阻电压
【解析】（1）电压表量程为3V，则读数时读取下面所示刻度，其最小刻度表示0.1V，因此需要估读一
位，可读的其读数为0.98V。（2）在 图像中，图像的斜率表示电阻，因此跟你举图像可得
根据 图像所描点迹对应的电压范围可知，电压范围变化大，而分压式接法的一大特点就是电压可调范
围大，因此可知，该同学所用电路中滑动变阻器的连接方式为分压式接法。
（3）根据已知条件可得该合金丝的长度为
该合金丝的横截面积为
根据电阻定律有
可得
联立以上各式，代入数据可得
（4）惠更斯电桥法的原理就是通过调节滑动变阻器与两个电阻箱，使连接检流计 的电流为零时，即使
CD支路没有分流，则可保证安培表示数等于待测电阻电流；而检流计 的电流为零，则说明CD两点电势相
等，即伏特表示数就等于待测电阻得电压，电流表和电压表所测均为待测电阻电流与电压得真实值。
24．（2023·江苏·模拟预测）小明同学通过实验探究多用电表欧姆挡的工作原理。
（1）小明同学利用自己所学物理知识，自制了一个欧姆表，他采用的内部等效电路图为甲图中的
，表笔a为 （选填“红”或“黑”）色。
（2）已知G表的满偏电流为 ，制作好欧姆表后，小明同学对欧姆表进行欧姆调零，他将上图中欧姆
表的红黑表笔短接，G表指针位置如图乙，调节欧姆调零旋钮，使 G表指针指在 位置（选填“0刻
度”、“满偏”），即完成欧姆调零。用此欧姆表粗测某电阻的阻值，当用“ ”挡时发现指针偏转角度过
大，应该换用 （选填“ ”或“ ”）挡，并重新欧姆调零后进行测量。
（3）经欧姆调零后，小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻，他找到 5个规格相同的标准电阻
，他将 个（ ，2，3，4，5）电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间，记下串联电阻的个
数 和对应电流表的读数 。根据所得数据做出 图像，如图丙所示，可求得欧姆表中电源的电动势为
V，该欧姆表的内阻为 。（结果保留三位有效数字）（4）用欧姆挡测量一电阻的阻值，进行了如图所示虚线框中 A、B、C、D四个操作，正确的操作顺序是
；
A ． B ． C ． D ．
（5）小明同学发现该欧姆表使用一段时间后，电源电动势减少，内阻增加，但仍然能欧姆调零，结合上述
分析，则调零后用该表测量的电阻的测量值 真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】C 红 满偏 ×1 1.58 256 CADB 大于
【解析】（1）根据欧姆表的原理可知其内部有电源，有滑动变阻器调节其内阻，并且黑表笔接电源的正
极，红表笔接电源的负极。则他采用的内部等效电路图为甲图中的C；表笔a为红色。
（2）小明同学对欧姆表进行欧姆调零，他将上图中欧姆表的红黑表笔短接，G表指针位置如图乙，调节欧
姆调零旋钮，使G表指针指在满偏位置，即完成欧姆调零；
用此欧姆表粗测某电阻的阻值，当用“ ”挡时发现指针偏转角度过大，可知待测电阻较小，应该换用
“ ”挡，并重新欧姆调零后进行测量。
（3）根据闭合欧姆定律可知
整理得
由图丙可知 ，解得
（4）使用多用电表测电阻，首先进行机械调零，用刻度盘下的调零旋钮手动把指针拨到零刻度线处，然后
选择欧姆挡位，再进行欧姆调零，两个表笔短接，调整调零旋钮，调整好之后，把两表笔接在电阻两端，进行
测量。故正确的操作顺序是CADB。
（5）当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式
欧 姆 表 内 阻 得 调 小 ， 待 测 电 阻 的 测 量 值 是 通 过 电 流 表 的 示 数 体 现 出 来 的 ， 由
可知当 变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了，即调零后用该表测量的
电阻的测量值大于真实值。
25．（2023·江苏连云港·统考模拟预测）某同学测量干电池的电动势和内阻，现有器材：
干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于 ）；
电压表V（量程3V，内阻约 ）；
电流表A（量程0.6A，内阻约 ）；
滑动变阻器 （最大阻值为 ）；
开关一个，导线若干。
（1）请在虚线框中画出实验电路图 ；
（2）电路正确连接后进行实验，在调节滑动变阻器时 （选填“电流表”或“电压表”）示数的变化
范围比较小；
（3）为解决（2）问中的问题，该同学在废旧电路板上拆下一个定值电阻R，先用多用电表“×10”档进行
测量，发现指针偏转角很大，则应改用 档再进行测量。正确操作后测得定值电阻R的阻值如图甲所示，
则定值电阻R＝ ；（4）将定值电阻正确接入电路中进行实验，由测量数据得到 U－I图像如图乙所示，根据图像可得干电池
内电阻r＝ 。
【答案】 电压表 “×1” 2.5 0.60
【解析】（1）根据实验原理设计电路图如图；
（2）电源内阻较小，且电压表量程较大，在调节滑动变阻器时，电压表示数变化较小；
（3）选用“×10”挡，调零后测量定值电阻的电阻，发现指针偏转角度很大，说明所选挡位太大，为准确
测量，应换小挡，应该将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位，然后进行欧姆调零，由图示表盘可知R=2.5×1=2.5
（4）根据闭合电路欧姆定律有
图象的斜率的绝对值代表电源内阻与定值电阻之和，则有
则内阻为
26．（2023·江苏南通·统考模拟预测）某兴趣小组的同学测量一根长直金属丝的电阻率。按-1图所示的电
路测出该金属丝的电阻 ；先将电阻箱 阻值调到最大，粗调 ，使灵敏电流计G（零刻度在中央）读数为
零，再边减小 ，边细调 ，直到 为零时电流计G读数也为零，读出电压表和电流表的示数，即可得到金
属丝接入电路的电阻。（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径，然后求出直径的平均值 d、某次测量
时，螺旋测微器示数如-2图所示，该示数为 mm。
（2）根据-1图的电路，请用笔画线代替导线，将-3图中的实物电路连接完整 。
（3）按-1图连接好电路后，正确操作顺序是 。
①闭合开关S
②将滑动变阻器 、 的滑片置于其中央附近
③读出电压表的示数U和电流表的示数I
④调节 和 ，使电流计的示数为零
⑤调节 ，使电流计的示数为零
（4）测出待测金属丝接入电路部分的长度L，金属丝的电阻率 （用 表示）。
（5）由于电流表和电压表并非理想电表，你认为这对电阻率的测量值有无影响，并简要说明理由
。
【 答 案 】 2.050 ② ① ⑤ ④ ③
无影响，因为电压表和电流表的示数均为电阻丝的电压和电流的真实值。
【解析】（1）如-2图所示，该示数为
（2）根据-1图的电路，将-3图中的实物电路连接完整，如图所示（3）根据题意及实验原理可知，正确的操作顺序是②①⑤④③。
（4）根据实验原理可知，接入电路的电阻为
由电阻定律 可得，金属丝的电阻率
（5）根据题意及实验原理可知，无影响，因为电压表和电流表的示数均为电阻丝的电压和电流的真实值。
