文档内容
考点 37 电学实验基础
1. 高考真题考点分布
题型 考点考查 考题统计
实验题 电表改装 2024年安徽卷
实验题 电表读数 2024年甘肃卷
实验题 控制电路选择问题 2024年新疆卷、河南卷
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】高考对电学实验基础的考查较为频繁，大多在电学实验题中穿插考查，题目难度不同省市各
年份有所不同。
【备考策略】
1.理解和掌握常用仪器的使用方法。
2.理解和掌握测量电路和控制电路的选择。
3.理解和掌握电表改装的原理。
【命题预测】重点关注测量电路、控制电路和电表改装原理在综合性实验中的应用。
一、游标卡尺
1．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它
的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm。
2．精度：对应关系为10分度0.1 mm，20分度0.05 mm，50分度0.02 mm。
二、螺旋测微器的使用方法
1．原理：测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后
退0.5 mm，而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，测微螺杆前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
三、内外两种接法的比较
内接法 外接法
电路图
误差 电流表分压 电压表分流
原因 U ＝U＋U I ＝I＋I
测 x A 测 x V
电阻
R ＝＝R＋R >R，测量值大于真实值 R ＝＝ 时，用电流表内接法。
x
3．实验试探法
按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，
而电流表的示数变化不大，则应采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变
化不大，则应采用电流表内接法。
7．用伏安法测某一电阻：电压表示数为U，电流表示数为I，电阻测量值R＝ 。如果采用如图甲所示
的电路，测量值为R，如果采用如图乙所示电路，测量值为R，电阻的真实值为R ，它们之间的关系是：
1 2 真
R R ，这种针对 的接法称为外接法；R R （填“>”“＝”或“<”），这种误差
1 真 2 真
属于 误差。
【答案】 < 电流表 > 系统
【详解】[1][2]甲电路中电流表的读数大于待测电阻的电流，根据R＝ 可知电阻的测量值小于真实值，即
RR
2 真
[4]这种误差属于仪器本身造成的系统误差。8．(1)在测电阻的实验中，部分电路按照图1连接。当电压表的右端由试触a点改为试触 b点时，发现电
流表的示数变化明显，则测电阻时，电压表的右端接在 （选填“a”或“b”）时， 测量误差较
小。
(2)如果待测电阻Rₓ约为 200Ω，电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为10Ω。则图1所示的电路中，电压
表的右端接在 （选填“a”或“b”） 时，测量误差较小。
(3)用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示。若所选挡位为直流 50mA 挡，则
示数为 mA．若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为 Ω。
(4)某小组同学发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rₓ
关系，分别画出了下面几种图象，其中可能正确的是___________。 （选填选项下面的字母）
A． B． C． D．
【答案】(1)b(2)b(3) 22.0 190(4)BD
【详解】（1）当电压表的右端由试触a点改为试触 b点时，发现电流表的示数变化明显，说明电压表的
分流作用较大，电压表内阻不是远大于待测电阻，而可认为电流表内阻远小于待测电阻，则测电阻时，应
该采用电流表内接，电压表的右端接在b时，测量误差较小。
（2）如果待测电阻Rₓ约为 200Ω，电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为10Ω。因为
则应该采用电流表内接电路，即图1所示的电路中，电压表的右端接在b时，测量误差较小。
（3）[1]若所选挡位为直流 50mA 挡，最小刻度为1mA，则示数为22.0mA；
[2]若所选挡位为电阻“×10”挡，则示数为19×10Ω=190Ω。
（4）CD．根据闭合电路的欧姆定律可知 则随R 增加，电流I非线性减小，最终趋近于0，选项
x
C错误，D正确；AB．根据 可得 则 图像为在纵轴上有截距的倾斜的直线，选项B正确，A错
误。故选BD。
考向 2 滑动变阻器的选择
①要求待测电阻两端的电压从零开始变化，或精确性要求较高时
采用
②滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻或串联的其他电阻的阻值时 分压
接法
③题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够时
采用
①待测电阻接近或略小于滑动变阻器的最大阻值时
限流
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求时 接法
③没有很高的精确性要求，考虑安装简捷和节能因素时
9．实验室有一阻值约为 的金属电阻丝，小吴欲测量该金属的电阻率，实验器材和步骤如下：
A．电流表 （量程为0~0.6A，内阻为 ）
B．电流表 （量程为0~200mA，内阻为 ）
C．滑动变阻器 （阻值范围 ，允许最大电流0.2A）
D．滑动变阻器 （阻值范围 ，允许最大电流1.0A）
E．螺旋测微器
F．电压表（量程0~3V，内阻约为 ）
G．电池组（电动势3V，内电阻 ）
H．开关一个和导线若干
(1)小吴同学采用分压式电路进行试验，为了准确测量出电阻丝的电阻，电流表应选 ，滑动变阻器应
选 （填写器材前面的字母）；
(2)如图（a）所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头P，触头的上端为接线柱c。当按下触头P时，它才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读
出。在图（b）线框中画出实验原理图。在实验过程中改变触头与电阻丝接触的位置，记录接入电路的电
阻丝R的长度L，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，记录对应的电压表读数U。
(3)利用测量数据描点作出 图线，该图线为一条倾斜的直线，若所有操作都规范，理论上该直线
（填“会”或“不会”）过坐标原点。若求得图线的斜率k，用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻
丝的电阻率 。
【答案】(1) B C(2)见解析(3) 不会
【详解】（1）[1]电池组电动势为 ，根据欧姆定律，通过电阻丝的最大电流约为
因此电流表选B
[2]滑动变阻器采用分压式接法，为了保证电路安全和方便实验操作，滑动变阻器选阻值较小的，因此选C
（2）由于电流表 内阻已知，因此电流表采用内接法，滑动变阻器采用分压式接法，设计的实验原理图
为
（3）[1]根据欧姆定律得 电阻丝的接入电阻 根据电阻定律得
联立解得 若所有操作都规范， 图线理论上不会过坐标原
点
[2] 图线斜率 解得
10．某实验小组“测定某金属丝的电阻率”
(1)该小组成员在实验过程中，正确操作用游标卡尺（如图甲所示）测得金属丝的长度L为 cm，用螺
旋测微器（如图乙所示）测得金属丝的直径d为 mm；通过图丙、丁读出某一次测金属丝电阻时，
电流表和电压表的读数依次是 A、 V(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约 20kΩ，电源为干
电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势 E=4.5V，内阻很小。则以下电路图中， （选填
“A”或“B”或“C”或“D”）电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真
实值偏 （选填“大”或“小”）。
A． B． C． D．
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值 则精确测量金属丝Rx的阻值的最佳电路应是（2）中
电路（选填“A”或“B”）。此时测得电流为I、电压为U，那么金属丝的电阻率为 （用第
（1）问直接测量的物理量符号以及本小题提供的物理量符号来表示）。
【答案】(1) 1.050 0.530 0.42 2.25(2) A 偏小(3) B
【详解】（1）[1]游标卡尺的精确度为0.05mm，读数为10mm+ mm=10.50mm=1.050cm
[2]螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为0.5mm+ mm=0.530mm
[3]电流表的分度值为0.02A，读数为0.42A
[4]电压表的分度值为0.1V，读数为2.25V
（2）[1][2]因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法（滑动变阻器必须接成分压电路
的情况：①要求电压表能从零开始读数；②当待测电阻Rₓ>>R（滑动变阻器的最大阻值）时；③若采用限
流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。滑动变阻器的最大阻值和用电器
的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，使用限流接法最
佳）；由图丙、丁读数可知，待测电阻的内阻约为R ≈5 Ω故采用电流表外接法误差较小，故A正确；
在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律知得出的结果偏
小。（3）因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，可以用B电路，由欧姆定律可
得 则待测电阻 且 联立可得。
考点三 电表的改装
改装成电压表 改装成电流表
内部电路
改装原理 串联大电阻分压 并联小电阻分流
改装后
U＝I(R＋R) I＝I
g g g
的量程
量程扩大
n＝1＋ n＝1＋
的倍数
接入电阻
R＝(n－1)R R＝
g
的阻值
改装后的
R ＝nR R ＝
V g A
总内阻
校准电路
考向 1 电流表的改装
11．如图所示是有两个量程的电流表，已知表头的内阻R=2000Ω，满偏电流I=200μA，电阻R=100Ω，
g g 1
R=400Ω，当使用A、B两个端点时，电流表的量程为I，当使用A、C两个端点时，电流表的量程为I，
2 2 1
则I 为 A，I 为 A。
1 2【答案】
【详解】[1][2]当使用A、B两个端点时，表头与R 串联后再与R 并联，可得 当使用
2 1
A、C两个端点时，R 与R 串联后再与表头并联，可得 代入数值解得 ，
2 1
12．罗同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻（约为 ）。实验器材有：待测的干电
池（一节）、电流表A（量程为0~150mA、内阻 ）、电压表V（量程为0~3V、内阻R约为 ）、
电阻箱 、开关和若干导线。该同学在设计实验电路时发现电流表的量程较小。
(1)该同学利用现有的电流表和电阻箱改装成一量程为0~0.6A的电流表，则电阻箱 的阻值应调整到
（保留一位小数），并在图甲的虚线框内画出改装后的电路图 。
(2)该同学正确操作，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电压表V的示数U和电流表A的示数I（表盘
刻度值并未修改），根据实验数据所绘出的 图像如图乙所示。根据该图像可得，被测电池的电动势
V，内阻 。（结果均保留到小数点后两位）
【答案】(1) 1.0 (2) 1.48/1.46/1.47/1.49 0.84/0.83/0.85
【详解】（1）[1]小量程电流表改装成大量程电流表，需要并联一个电阻，根据欧姆定律有
解得[2]相对于电源，电流表的分压不能忽略，故采用电流表外接，电路图如图所示
（2）[3][4] 电流表改装后的量程为原来的4倍，干路中的电流 ，根据闭合电路的欧姆定律有
题图乙图像的纵截距表示电动势，则电池的电动势 题图乙图像的斜率的
绝对值表示内阻,则
考向 2 电压表的改装
13．用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻，有如图甲、乙所示的两种电路，测得多组数据，把它们
标在丙图的坐标纸上，并作出路端电压U与干路电流I间的关系 图像。
(1)由丙图的图像可知，电源的电动势 V，内电阻 。（结果均保留两位有
效数字）
(2)如果丙图是采用乙图所示的电路进行测量并作出的图像，所得的电源电动势E的测量值
（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
(3)如果做实验时，实验室没有合适量程的电表，需要进行改装，以下电表改装正确的是___________。
A．将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，串一个280Ω的电阻可以改装为量程为3V的电压表
B．将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，并一个1Ω的电阻可以改装为量程为0.6A的电流表
C．将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，并一个300Ω的电阻可以改装为量程为3V的电压表
D．将一个量程为3V、内阻为2kΩ的电压表，串一个8kΩ的电阻可以改装为量程为10V的电压表
【答案】(1) 1.5 1.0(2)小于(3)A
【详解】（1）[1]根据闭合电路的欧姆定律 整理得 图像的纵截距表示电源的电动势，为
[2]图像斜率的绝对值表示电源内阻，为
（2）若采用（乙）图所示的电路进行测量并作出图像，由于电压表分流的缘故，当电流表示数为零时，
实际通过电源的电流并不为零，所以电源的内电压不为零，从而导致所作图像的纵截距偏小，所得的电源
电动势E的测量值小于真实值。
（3）AC．将电流表改装成电压表，需串联电阻，根据电压表改装原理可得
则将一个量程为10mA、内阻为20Ω的电流表，串一个280Ω的
电阻可以改装为量程为3V的电压表，故A正确，C错误；
B．根据电流表改装原理 则将一个量程为10mA、内阻为
20Ω的电流表，并一个1Ω的电阻可以改装为量程为0.21A的电流表，故B错误；
D．根据电压表改装原理 则将一个量程为3V、内阻为2kΩ的电压表，串一
个8kΩ的电阻可以改装为量程为15V的电压表，故D错误。故选A。
14．某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值，实验室提供了以下实验器材供选择，请你帮助
该实验小组完成以下操作。
A．待测电阻 ：阻值约为 ；
B．电源E：电动势为3.0V，内阻可忽略不计；
C．电流表 ：量程为 ，内电阻 ；
D．电流表 ：量程为 ，内电阻 约为 ；
E．电压表V：量程为 ，内电阻 约为 ；
F.定值电阻 ：阻值 ；
G.滑动变阻器 ：最大阻值为
H.滑动变阻器 ：最大阻值为 ；
J。开关S，导线若干。
(1)由于实验室提供的电压表量程太大，测量误差较大，所以实验小组的同学准备将电流表 和定值电阻
改装成电压表，则改装成的电压表的量程为 V；
(2)请根据所学的知识设计电路，并将设计好的电路图画在图中的虚线框内 。(3)为了使测量过程中获得尽可能大的电压调节范围，滑动变阻器应选择 （填写实验器材前面的序号）。
(4)若某次测量中电流表 的示数为 ，电流表 的示数为 ，则 的表达式为 。
(5)多次测量取平均值，可减小 （选填“偶然误差”或“系统误差”）。
【答案】(1)3.0(2)见解析(3)G(4) (5)偶然误差
【详解】（1）根据电压表改装原理，可知改装后的电压表量程为 代入得
（2）由题意可知，电流表 改装成电压表，且改装后的电压表流过的电流和内阻已知，电流表 的量程
较大，则电流表 应采用外接法，实验电路图如图所示
（3）由实验室提供的实验器材，可知用伏安方式测量电阻，因此需要电压从零开始变化，则滑动变阻器
应采用分压接法，为减小实验误差、方便实验操作，滑动变阻器应选择最大阻值较小的 ，即选G。
（4）根据图示电路图，若某次测量中电流表 的示数为 ，电流表 的示数为 ，可知待测电阻阻值为
代入得
（5）多次测量取平均值只能减小偶然误差，不能减小系统误差。系统误差是由仪器结构缺陷，实验方法
不完善造成的。
1．读出游标卡尺和螺旋测微器的读数
（1）游标卡尺示数 cm（2）螺旋测微器的示数 cm
（3）如图为量程为0.6A的电流表，其示数是
【答案】 1.090 0.5365/0.5364/0.5366/0.5367 0.48A
【详解】（1）[1]游标卡尺的最小刻度为0.005cm，示数为
（2）[2]螺旋测微器的最小刻度为0.001cm，示数为固定刻度读数为0.5cm，可动刻度读数为
（3）[3]电流表的最小刻度为0.02A，示数为
2．(1)如图1所示的游标卡尺，它的游标尺的刻度分为19 mm长20等分，则它的读数为 mm．
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，则金属丝的直径是 mm.
(3)如图3所示的电流表使用0.6 A量程时，图中表针示数是 A；
使用3 A量程时，图中表针示数为 A．
如图所示的电压表使用较小量程时，图中表针的示数为 V．
使用的是较大量程，图中表针示数为 V.【答案】 23.85 2.150 0.44 2.20 1.70 8.5
【详解】由图示游标卡尺可知，其示数为： ；
由图示螺旋测微器可知，其示数为： ；
电流表量程为0.6A，由图示表盘可知，其分度值为0.02A，示数为0.44A；
电流表量程为3A，由图示表盘可知，其分度值为0.1A，示数为2.20A
电压表量程为3V，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，示数为1.70V
电压表量程为15V，由图示表盘可知，其分度值为0.5V，示数为8.5V；
3．某同学采用伏安法做“测量金属丝的电阻率”实验。可选择的器材如下：
金属丝一条（待测金属丝的电阻约为7Ω）
电源E（电动势约为3V）
电流表A （量程0~0.6A，内阻约为0.125Ω）
1
电流表A （量程0~3A，内阻约为0.025Ω）
2
电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）
滑动变阻器R（最大阻值为5Ω）
1
滑动变阻器R（最大阻值为500Ω）
2
开关及导线若干
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径示数如图所示，则金属丝直径的测量值d= mm。
（2）为使测量准确、操作方便，电流表应选择 （选填A 或A ）；
1 2
（3）选择电流表的接法时，某同学采用的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。
如图所示，他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。据此应该选择电压表接在
点（填写“B”或“C”）的电路。
（4）由于电表内阻的影响，金属丝电阻的测量值比其真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 1.743/1.744/1.742 B 偏小
【详解】（1）[1]金属丝直径为（2）[2]通过金属丝的最大电流为 为减小误差，电流表应选量程为 的电流表，
故选 。
（3）[3]电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化，说明电压表分流不明显，所测电压误差小，
电流表应采用外接法，据此应该选择电压表接在B点。
（4）[4]由于电压表的分流，电流表示数大于流过金属丝的电流实际值，金属丝电阻的测量值偏小，根据
欧姆定律 可知金属丝电阻的测量值比其真实值偏小。
4．小印同学欲用伏安法测定一段阻值约为 左右的金属导线的电阻率，步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为 。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为 。
（3）现用伏安法较准确的测量这个金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组（ ，内阻 ）
B．电流表（ ，内阻约 ）
C．电流表（ ，内阻约 ）
D．电压表（ ，内阻 ）
E．电压表（ ，内阻 ）
F．滑动变阻器（0~20，额定电流 ）
G．滑动变阻器（ ，额定电流 ）
H．开关、导线
①上述器材中电压表和电流表应选用的是 ；（填写各器材的字母代号）
②实验电路应该采用电流表 接法；（填“内”或“外”）为使通过待测金属导线的电流能在
范围内改变，滑动变阻器采用的方法是 式（填“分压”或“限流”）；
③在虚线框里画出测电阻的电路图 。【答案】 DC/CD 外 分压
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
（2）[2]螺旋测微器读数为
（3）①[3] 电源电动势为3V，因此电压表选D，所以电路最大电流约为 故电流表应选C。
②[4] 待测电阻阻值约为 ，电流表内阻约为0.125A，电压表内阻约为 ，相对来说，电压表内阻远
大于待测定值阻值，因此电流表应采用外接法。
[5] 为了使电流能从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法。
③[6]由上述分析可知，电路图如下
5．一同学测定某特殊材料（形状为圆柱体，后面用x表示）的电阻率：
（1）首先用螺旋测微器测定了x的直径，如图 mm，再用多用电表的欧姆挡（倍率×1k）粗
测其电阻，指针位置如图所示，如图 。
然后用以下器材测量x的电阻后求出它的电阻率；除了待测材料电阻 、开关S、导线外，还有下列器材
供选用：
A．电压表（量程0~12V，内阻约120kΩ）
B．电压表（量程0~3V，内阻约30kΩ）
C．电流表（量程0~0.3A，内阻约0.05Ω）
D．电流表（量程0~750μA，内阻约30Ω）
E．电源（电动势15V，额定电流2A，内阻不计）
F．电源（电动势3V，额定电流0.5A，内阻不计）
G．滑动变阻器 （阻值范围0~20Ω，额定电流2A）
（2）为使测量尽可能准确，实验中所选用器材（滑动变阻器G除外）有 。（用器材前的字母
表示）（3）实验时，应选用下图中的电路图 来完成实验。
A． B．
C． D．
（4）实验中测量该材料的直径为d，长度为L，伏安法测得的电阻为R，利用以上字母，写出计算电阻率
的表达式 ：按照（3）中的方案进行实验，会出现系统误差，导致电阻率 的测量值比真
实值： （填“偏大”或者“偏小”）
【答案】 0.653/0.652/0.654 22000 ADE A 偏大
【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为 ，由图可知直径为
[2]用多用电表的欧姆挡（倍率×1k）粗测其电阻，由图可知
（2）[3]由于待测电阻阻值较大，所以电路中电流不宜太大，所以电流表选择量程 ，要使电流表
示数达到满偏的 左右，所以电压表选择量程0~12V，则电源应选择15V，所以实验中所选用器材有：
ADE。
（3）[4]由于待测阻值较大，所以电流表应选择内接法；滑动变阻器阻值相对待测阻值较小，应选择分压
接法，所以电路图选A来完成实验。
（4）[5]根据电阻定律可得 又 联立可得电阻率为
[6]实验时电流表采用内接法，由于电流表的分压使得电压表的读数大于待测电阻的真实电压，根据欧姆定
律可知，待测电阻测量值偏大，则电阻率 的测量值比真实值偏大。
6．在做测定金属的电阻率的实验中，若待测电阻丝的电阻约为 5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器
材：
A．电池组（3V，内阻r=1Ω）
B．电流表（0~3A，内阻约 0.0125Ω）
C． 电流表（0~0.6A，内阻约 0.125Ω）
D．电压表（0~3V，内阻约 4kΩ）E. 电压表（0~15V，内阻约 15kΩ）
F. 滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流1A）
G. 滑动变阻器（0~2000Ω，允许最大电流0.3A）
H. 开关、导线
（1）上述器材中应选用的是 （只填写字母代号）。
（2）在本实验中，电阻丝长度为L，某同学用螺旋测微器测该电阻丝的直径d，如下图，则用螺旋测微器
测金属棒直径d为 mm。
（3）实验电路应采用如图所示哪个 电路（选填“甲”或“乙”），闭合开关前，滑动变阻器的
滑片应置于 端（选填“最左”或“最右”）；
（4）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置。并记录对应的电流表示数I，电压表示数U。
（5）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该电阻丝电阻率的表达式为ρ= 。
【答案】 ACDFH 0.655/0.656/0.654 乙 最右
【详解】（1）[1]电源电动势为3V，为确保实验的安全与精度，电压表采用0~3V量程，此时电流允许的最
大电流约为0.6A，即电流表采用0~0.6A量程，为了调节的方便与测量数据的连续性，滑动变阻器选用总阻
值小的，即采用0~20Ω，另外还需用到电池组，开关与导线，则上述器材中应选用的是ACDFH。
（2）[2]根据螺旋测微器的读数原理可知金属棒直径为
（3）[3]电压表内阻远大于待测电阻，则采用电流表外接，滑动变阻器的最大阻值为待测电阻的好几倍，
因此滑动变阻器应选择限流式接法，故选乙图。
[4]为了确保电路安全，闭合开关之前，应该使滑动变阻器的滑片应置于最右端。
（5）[5]根据 又 解得
7．某同学测量均匀金属丝的电阻率。
（1）使用螺旋测微器测定金属丝直径 ，某次测量结果如图1所示，读数为 ，然后用毫
米刻度尺测出其长度 。（2）用伏安法测金属丝 的阻值，实验室提供如下器材：
电池组 ：电动势 ，内阻不计；
电流表 ：量程 ，内阻约 ；
电流表 ：量程 ，内阻为 ；
滑动变阻器 ：阻值范围 ，额定电流为 ；
电阻箱 ：阻值范围 ，额定电流为 ；
开关 ，导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量 的阻值，请回答下列问题：
在方框中画出测量 阻值的电路图，并在图中标明器材代号。
（3）金属丝的电阻率为 （用 表示）。
【答案】 0.680/0.681/0.679
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为
（2）[2]因为要求实验中尽可能准确地测量 的阻值，且电流表 内阻已知，所以可将电流表 与电阻
箱 串联改装成量程为3V的电压表，电流表 采用外接电路，滑动变阻器分压接法，电路图如图[3]根据电阻定律 ， 可得
8．某学习小组探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”，实验器材如下：
小灯泡（额定电压为 ，额定功率为 ）
电池组（电动势E约为 ，内阻忽略不计）；
电流表 （量程 ，内阻约为 ）；
电流表 （量程 ，内阻为 ）；
电阻箱R（阻值 ）；
滑动变阻器 （阻值 ）；
开关一只，导线若干。
主要实验步骤如下：
（1）将电流表 与电阻箱R （选填“串联”或“并联”）改装为量程 的电压表，此时电阻
箱接入电阻的阻值为 ；
（2）在答题纸虚线框内补全实验电路图( )。为保护电路，实验开始前应将滑动变阻器的滑片滑动到
（选填“a端”或者“b端”）；
（3）测得的 表的多组数据 ，作出小灯泡的 图线如图所示。若将该小灯泡直接接到一个
电动势为 、内阻为 的旧电池组两端，小灯泡两端的电压 （选填“会”或“不会”）超过额
定电压。
【答案】 串联 950/950.0 a 会【详解】（1）[1][2]要改装成量程为3V的电压表，应串联一个分压电阻，其阻值为
（2）[3]小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如图所示
[4]开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于a端使待测支路电压为零。
（3）[5]旧电池阻与小灯泡组成闭合电路，路端电压 路端电压 ，则有
图像如图所示
图象交点应该在坐标轴描点最后一点的上方，此时电流I>2.5mA灯泡两端电压 因此小灯
2
泡两端的电压会超过额定电压
9．在飞行器仪表上使用的电阻元件是由新材料制成的，要求该新材料具有电阻温度系数低，耐磨等性能．
某同学想测量一个由此材料制成的圆柱体的电阻率 ，操作如下：（1）用如图甲所示的游标卡尺测新材料制成的圆柱体长度，其读数为 ．使用螺旋测微器
测量新材料制成的圆柱体的直径，示数如图乙所示，其读数为 ．
（2）先用多用电表粗测其电阻为 ．为了减小实验误差，需进一步测其电阻，要求待测电阻两端的电压
调节范围尽量大．实验室准备的实验器材如下：
A．电压表 （量程 ,内阻约为 ）
B．电压表 （量程 ,内阻约为 ）
C．电流表A（量程 ,内阻约为 ）
D．滑动变阻器
E．滑动变阻器
F． 的干电池两节
G．开关S,导线若干
测滑动变阻器应选 （填“ ”或“ ”）,电压表应选 （填“ ”或“ ”）请
在方框内设计最合理的电路图（用电阻符号表示新材料制成的圆柱体） ．
【答案】 2.335 2.340/2.341
【详解】（1）[1][2]游标卡尺读数为
螺旋测微器测得直径的读数为
（2）[3][4][5]所测为小电阻约 ，为了减小实验误差，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，故选
用分压外接的方法测电阻，故滑动变阻器选 ，根据题意电源是 的干电池两节，故电压表选 ，最合
理的电路图是
10．现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值 ，允许通过的最大电流为0.5 A．现提供如下器材：
电流表A（量程0.6 A，内阻约0.6 Ω） 电压表V（量程3 V，内阻约3 kΩ）
待测的电阻丝R（阻值约为0.5 Ω） 标准电阻R（阻值5 Ω）
x 0
A、滑动变阻器R（5 Ω，2 A） B、滑动变阻器R（200 Ω，1.5 A）
1 2
直流电源E（电动势6 V） 开关S、导线若干
（1）下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是 。
A． B．
C． D．
（2）实验中滑动变阻器应该选择 （选填，“A：R”或“B：R”），并采用 （选填，
1 2
“A分压”或“B限流”）接法。
（3）实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝
的电阻率ρ的计算式为ρ= 。（用题中所给的字母回答）
（4）用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D= mm。
【答案】 C A A 1.205/1.203/1.204/1.206/1.207
【详解】（1）[1]电阻丝 两端的最大电压 比电压表量程小得多，需要串联一分压电阻，
即串联一标准电阻 ，此时 则电流表采用外接法。故选C。
（2）[2]由于 为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的R，即选
1
择A；
[3]由于电源电动势为 ，电压表量程为 ，为了保证安全，滑动变阻器应采用分压接法，即选择A。
（3）[4]根据欧姆定律可得 由电阻定律得 联立解得
（4）[5]螺旋测微器的精确值为 ，由图可知该电阻丝的直径为11．为了测量某待测电阻 的阻值（约为 ），提供了以下器材：
电压表V （量程为0~3V，内阻很大）；
1
电压表V （量程为0~15V，内阻很大）；
2
电流表A （量程为0~50mA，内阻约为 ）；
1
电流表A （量程为0~3A，内阻约为 ）；
2
电源E（电动势约为3V，内阻约为 ）；
定值电阻R（ ，允许通过的最大电流为1.0A）；
滑动变阻器 （ ），允许通过的最大电流为2.0A；
滑动变阻器 （ ），允许通过的最大电流为0.5A；
单刀单掷开关S一个，导线若干。
（1）现有四位同学利用所学的伏安法设计了下列A、B、C、D四个测电阻的实验电路图，为了使测量范
围尽可能大，读数误差尽可能小，应选择电路 ，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻
器应选 。（填字母代号）
A． B． C． D．
（2）某次测量中，电压表示数为 时，电流表示数为 ，则待测电阻阻值的表达式为 （用字
母表示）。
【答案】 C V A
1 1
【详解】（1）[1][2][3][4]因为电源电动势为3V，所以被测电阻两端电压不会超过3V，电压表选择V ；因
1
为电源电压为3V，所以电路中的最大电流不会超过 电流表选择A ；本实验要求测量范
1
围尽可能大，应该选用滑动变阻器的分压式接法，因此选择电路C，滑动变阻器应该选用 。由于电流表
量程只有0~50mA，若只接待测电阻，电路中电流过大，损坏电流表，故可将定值电阻与待测电阻串联接
入；由于电压表的内阻很大，则有 电压表分流较小，应采用电流表外接法。
（2）[5]由欧姆定律可知 解得
12．正确读出下列各数：
（1）游标卡尺的读数为 mm，螺旋测微器的读数 mm；（2）某同学对一个表头G进行改装，已知满偏电流I=100μA，内阻R=900Ω，先利用定值电阻R 将表头
g g 1
改装成一个1mA的电流表，然后利用定值电阻R 再将此电流表改装成一个3V的电压表V ；则定值电阻
2 1
R= Ω，R= Ω；
1 2
（3）改装完毕后，他用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表V 对此电压表从0开始全范围的刻度进行
2
校准。滑动变阻器R有两种规格：
滑动变阻器A：0~20Ω
滑动变阻器B：0~2000Ω
为了实验中电压调节方便，R应选用 （填A或B）
（4）完成图2中的校准电路图，要求：滑动变阻器的触头画在开始实验时的位置上； ；
（5）由于表头G上标注的R 小于真实值，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数 。填
g
“偏大”或“偏小”
【答案】 100.4 1.604 100 2910 A 偏小
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为
[2]螺旋测微器的读数为
（2）[3]由电路图可得
[4]改装后电流表的内阻 把电流表改装成电压表，串联电阻
（3）[5]由题意可知，电压表的电压从零开始，则滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节，滑动变阻
器应选最大阻值较小的A；
（4）[6]为了保护电路，闭合开关前，滑片应放在电路最大阻值处，电路图如下图所示（5）[7]表头G上的标称值R 小于真实值，改装后的电流表内阻偏小，改装后的电压表串联电阻偏大电压
g
表内阻偏大，两电压表并联，由于改装后的电压表内阻偏大，通过改装电压表的电流偏小，改装后的电压
表指针偏角较小，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数偏小。
13．某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R 的阻值。
x
（1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列
电表：
A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 （选填器材前的字母）；实验电
路应采用图中的 （选填“甲”或“乙”）；
（2）下图是测量R 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在（1）问中所选的电路图，补充
x
完成图中实物间的连线 ；
（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示
数如图所示，可得该电阻的测量值R= = Ω；（保留两位有效数字）
x（4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是 ；若在（1）问中选用乙电路，产生误差
的主要原因是 ；（选填选项前的字母）
A．电流表测量值小于流经R 的电流值
x
B．电流表测量值大于流经R 的电流值
x
C．电压表测量值小于R 两端的电压值
x
D．电压表测量值大于R 两端的电压值
x
（5）实验中为减少温度的变化对电阻率的影响，采取了以下措施，其中正确的是 。
A．多次测量U、I，画U-I图像，再求R值
B．多次测量U、I，先计算R，再求R的平均值
C．实验中通电电流不宜过大，通电时间不宜过长
D．多次测量U、I，先求U、I的平均值，再求R
【答案】 B C 甲 5.2 B D C
【详解】（1）[1][2]由于电源电动势为4V，待测电阻的阻值约为5Ω，故电路最大电流为0.8A，再考虑到滑
动变阻器的影响，电流表应选用B，电压表应选C。
[3]由于待测电阻的阻值较小，采用电流表外接法，电压表的分流作用影响较小，误差较小，故实验电路应
采用图中的甲。
（2）[4]实物图的连接如图所示
（3）[5]电流表的最小分度为0.02A，只要估读到0.01A即可，故读数为0.50A，电压表的最小分度为
0.1V，要估读到0.01V，故读数为2.60V，可得该电阻的测量值为
（4）[6]若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是电压表的分流作用，使电流表测量值大于流经
R 的电流值。故选B。
x
[7]若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是电流表的分压作用，使电压表测量值大于R 两端的
x
电压值。故选D。（5）[8]实验中为减少温度的变化对电阻率的影响，通电电流不宜过大，通电时间不宜过长，避免发热，
温度升高，其他选项与该要求无关。故选C。
14．某同学在测量一个阻值约为 的均匀新材料制成的圆柱体电阻 的电阻率 。
（1）该同学首先用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数 ；用螺旋测微器测得
该材料的直径如图乙所示，读数 。
（2）现有可供选择的器材如下：
A．电压表 （量程为 ，内阻 约为 ）
B．电流表 （量程为 ，内阻 约为 ）
C． 电流表 （量程为 ，内阻 为 ）
D．定值电阻 （阻值为 ）
E. 滑动变阻器 （ ， ）
F. 滑动变阻器 （ ， ）
G. 电源 （电动势为 ，内阻很小）
H. 开关 ，带夹子的导线若干
（3）请根据给出的仪器在虚线框中画出测量电阻的实验电路图，并标出所选器材代号，要求尽量减小误
差，获得较多的数据，且电表的示数均能超过量程的三分之一。( )
（4）若用 、 分别表示所选电流表 、 的读数，该电阻的长度为 ，直径为 ，电流表 的内阻
为 ，定值电阻为 ，则该金属丝的电阻率表达式为 （用上述物理量的字母表达）。
【答案】 54.4 3.852 电路图为【详解】(1)[1] 该材料的长度为
[2] 该材料的直径为
(3)[3]电源电动势为3V，电压表量程太大，不能偏转三分之一，所以需要改装电压表，根据器材，电流表
与定值电阻串联可以得到量程为3V的电压表；电路中的最大电流为
故电流表选择 ；因为改装后电压表内阻已知，所以应使用电流表外接法；滑动变阻器 的阻值太大，不
方便调节，所以选择滑动变阻器 ，而 电阻远小于待测电阻，故应使用分压电路，则电路图为
(4)[4]待测电阻为 根据电阻定律得 联立解得
15．某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。
(1)已知表头G满偏电流为 ，表头上标记的内阻值为 ， 和 是定值电阻。利用 和表头构成
1mA的电流表，然后再将其改装为量程为3V的电压表。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选
， 。
(2)用量程为3V、内阻为 的标准电压表V对改装电压表进行校准。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑
动端P应靠近 端（填“A”或“B”）。
(3)若表头G内阻的真实值小于 ，则会造成改装后电压表的读数与标准电压表的读数相比 （填
“偏大”或“偏小”）。
【答案】(1) (2)A(3)偏大
【详解】（1）[1][2] 根据题意， 与表头G构成1mA的电流表，则 解得此时电流表的电阻为 然后再将其与 串联改装为量程为3V的电压表，则
联立解得
（2）用量程为3V、内阻为 的标准电压表V对改装电压表进行校准。在闭合开关S前，滑动变阻器
的滑动端P应靠近A端，可以使电压表从零开始逐渐变大。
（3）若表头G内阻的真实值小于 ，则实际通过表头G的电流偏大，则会造成改装后电压表的读数与
标准电压表的读数相比偏大。
16．某同学要将一量程为 的微安表改装为量程为10mA的电流表。该同学测得微安表内阻为
1200Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图甲
（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
（1）根据图甲（a）和题给条件，将图甲（b）中的实物连线 。
（2）当标准毫安表的示数为8.0mA时，微安表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出改装的电表量程
不是预期值，而是 （填正确答案标号）
A．10mA B．12.5mA C．15mA D．20mA
（3）产生上述问题的原因可能是 。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200Ω
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200Ω
C．R值计算错误，接入的电阻偏小
D．R值计算错误，接入的电阻偏大
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一
个阻值为kR的电阻即可，其中k= 。
【答案】 B AC
【详解】（1）[1]根据电路图可得实物连线如图所示（2）[2]串联电路中电流处处相等，根据比例关系得，毫安表示数为8.0mA时，对应微安表的刻度为
160μA说明量程扩大了50倍，所以当微安表指针到满量程250μA时，毫安表的示数应为12.5mA，即为改
装后电表的量程，故选B。
（3）[3] CD．由（2）可知，改装后电流表量程偏大，则流过分流电阻的电流偏大，由并联电路特点可知，
分流电阻阻值偏小， 如果R值计算错误，接入的电阻偏小会导致改装后电流表量程偏大，故C正确，D错
误；
AB．把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为 如果微安内阻 测量值错误，
微安表内阻实际阻值大于1200Ω，即内阻 测量值偏小， 并联电阻阻值 偏小，会导致改装后电
流表量程偏大，故A正确，B错误。故选AC。
（4）[4] 把微安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值 由（2）可知，流过分流电阻
电流为流过微安表电流的49倍，则并联电阻为 可得 把微安表改装成10mA的电流表，并联
电阻阻值为 则
17．（2022·辽宁·高考真题）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为 ，内阻为 ）改装成有两
个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻 ， 。（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为 ；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时 （填“大”或“小”）
（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻 的阻值，设计了图（b）
中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用 （填“甲”或“乙”）电路可修正由电
表内阻引起的实验误差。
【答案】 1 大 乙
【详解】（1）[1]由图可知当S接A时，R 和R 串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压
1 2
为 此时R 和R 的电流为
1 2
所以总电流为 即量程为0~1mA。
（2）[2]当开关S接B端时，由图可知R 和电流表串联再和R 并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电
1 2
流表满偏时，流过R 的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。
2
（3）[3]图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于
电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误
差。
18．（2021·全国·高考真题）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：
小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）
电压表（量程300mV，内阻300 ）
电流表（量程300mA，内阻0.27 ）
定值电阻R
0
滑动变阻器R（阻值0-20 ）
1
电阻箱R（最大阻值9999.9 ）
2
电源E（电动势6V，内阻不计）
开关S、导线若干。
完成下列填空：（1）有3个阻值分别为10 、20 、30 的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I
曲线，R 应选取阻值为 的定值电阻；
0
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的 （填“a”或“b”）端；
（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R 的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和
2
电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为
（保留1位有效数字）；
（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R 的阻值调整为
2
。然后调节滑动变阻器R，测得数据如下表所示：
1
U/mV 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 152.0 184.0 216.0 250.0
I/mA 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 240.0 260.0 280.0 300.0
（5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻 （填“增大”“减
小”或“不变”）；
（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡电功率P=
1W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为P，则 = （保
2
留至整数）。
【答案】 10 a 0.7 2700 增大 0.074 10
【详解】（1）[1]因为小灯泡额定电压2.5V，电动势6V，则滑动滑动变阻器时，为了保证电路安全，需要
定值电阻分担的电压 则有 则需要描绘小灯泡在0~300mA的伏安特性
曲线，即R 应选取阻值为10 ；
0
（2）[2]为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端；
（3）[3]由图可知当流过电流表的电流为10mA时，电压为7mV，则小灯泡的电阻为
（4）[4]由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时，有 解得
（5）[5]由图（b）和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中 变大，则灯丝的电阻增大；
（6）[6]根据表格可知当电流为160mA时，电压表的示数为46mV，根据（4）的分析可知此时小灯泡两端
电压为0.46V，则此时小灯泡电功率P=0.46V×0.16A≈0.074W
1
[7]同理可知当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡两端电压为2.5V，此时小灯泡电功率
P=2.5V×0.3A=0.75W故有
2
