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专题06 电学实验大题综合
一、实验题
1．（2023·山东·高三专题练习）某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功
率随电压变化的规律，该灯泡在25℃时的电阻约为2.5Ω，所加电压为2V 时的电阻约
为4.0Ω。图甲中其它部分器材的参数如下：
电源（电动势为4V，内阻不计）；
电压表（量程为3V 时内阻约为
，量程为15V 时内阻约为
）；
电流表（量程为0.6A 时内阻约为
，量程为3A 时内阻约为
）。
（1）将图甲所示的实验电路补充完整，要求灯泡两端的电压自零开始调节；( )
（2）电压表示数用U 表示，电流表示数用I 表示，调整滑动变阻器滑片位置，得到多
组U、I 数据，根据得到的U、I 数据画出的
图像如图乙所示，由图像可得灯泡在
时的电阻为 Ω（保留两位有效数字），由于实验存在系统误差，
该测量值比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）；
（3）将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3V，内阻为2Ω 的电源上，则每个小灯
泡消耗的功率约为 W，电源的效率约为 （保留两位有效数字）。
【答案】
2.0 偏小 0.50
67%
【详解】（1）[1]要求灯泡两端的电压自零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法；电
1
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动势为
，则电压表量程选择
，由于灯泡的电阻远小于电压表内阻，则电流表应
采用外接法，则实物连线如图所示
（2）[2]根据
图像可知，
时，电流为
，此时灯泡电阻为
[3]由于电流表采用外接法，误差来源于电压表的分流，使得电流表的示数大于通过灯
泡的实际电流，则灯泡电阻的测量值比真实值偏小。
（3）[4]将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3V，内阻为2Ω 的电源上，设每个
灯泡的电压为
，电流为
，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在灯泡的
图像画出对应关系图像，如图所示
由图像交点可知，每个小灯泡消耗的功率约为
[5]电源的效率约为
2．（2023·山东·高三专题练习）某实验小组利用如图甲所示电路图测量一节干电池的
2
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电动势和内阻，实验器材如下：
一节待测干电池（电动势约为1.5V）
电流表A1（满偏电流15mA，内阻r1=10Ω）；
电流表A2（满偏电流90mA，内阻r2=5Ω）；
滑动变阻器R1（0~30Ω）；
滑动变阻器R2（0~500Ω）；
定值电阻R3=90Ω；
开关S 和导线若干。
（1）为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选
（选填“R1”或者“R2”）；
（2）根据图甲所示电路图，在答题纸上将图乙中实物图连接起来，组成完整的电路
；
（3）图丙为该同学根据实验数据作出的电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2的图
线，由该图线可得被测干电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均
保留三位有效数字）
【答案】 R1
1.48 1.94
【详解】（1）[1]电动势约为1.5V，电流表A2的量程为 90mA，则变阻器的最小阻值
为
所以选滑动变阻器R1；
3
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（2）[2]按照电路图连接电路如图所示
（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律得
E=I1（r1+R3）+I2（r2+r）
变形代入数据可得
结合I1-I2图象可知截距为
斜率为
联立解得
E=1.48V
r=1.94Ω
3．（2023·山东泰安·统考模拟预测）某物理兴趣小组设计了一个如图所示的多用电表
电路图。如图所示，已知表头G 的满偏电流为Ig=30mA，内阻Rg=90Ω。定值电阻
R1=10Ω。电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻箱R2和R3的调节范围都是0~999.9Ω。
（1）与多用电表B 端相连的是 （填“红”或者“黑”）表笔。
（2）选择开关置于1 位置，闭合开关S，电流表的量程为
，保持S 闭
合，选择开关置于3 位置，将其改装为量程60V 的电压表，电阻箱R3应调节为
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Ω。
（3）选择开关置于2 位置，通过开关S 的通断可以实现欧姆表“×1”与“×10”两种倍
率，则 （填“闭合”或者“断开”）开关S，欧姆表为“×1”倍率。将欧
姆表切换至“×10”倍率，红、黑表笔短接进行欧姆调零，将某一待测电阻接在红黑表
笔之间，当表头G 的指针偏转角度为满量程的
时，待测电阻为 Ω。
【答案】 黑 300 191.0 闭合 200
【详解】（1）[1]根据多用电表“红进黑出”可知B 相连的为黑表笔。
（2）[2] [3]选择开关置于1 位置，闭合开关S 时
R1与Rg并联后总电阻为
RA=9Ω
S 闭合，选择开关置于3 时
U=IA(RA+R3)
解得
R3=191.0Ω
（3）[4] [5]欧姆表中，正确调零后，待测电阻与电流
的关系为
闭合开关S 时，电流表量程为S 断开时的10 倍，故而所测电阻是开关断开时的
，因
此开关S 闭合为×1 倍率，S 断开为×10 倍率，使用×10 时，电流表量程为30mA，因此
4．（2023·山东济南·济南市历城第二中学校考模拟预测）现要组装一个酒精测试仪，
它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。此传感器的电阻Rx 随酒精气体浓
度的变化而变化，规律如图甲所示。酒精测试仪的调试电路如图乙所示。目前国际公
认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度
≥0.8mg/mL”提供的器材有：
A．二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
B．直流电源（电动势为4V，内阻不计）
C．电压表（量程为3V，内阻非常大）
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D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）
E．定值电阻
（阻值为50Ω）
F．定值电阻
（阻值为10Ω）
G．单刀双掷开关一个，导线若干
（1）为使电压表改装成酒精浓度测试表以判断是否酒驾，R 应选用定值电阻
（填
或
）；
（2）按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向 （填“a”或“b”）端闭合，
将电压表此时指针对应的刻度线标记为 mg/L；（保留小数点后一位）
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断 （填“变大”或“变小”）。
按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”；此浓度表刻度线
上对应的浓度值是 （填“均匀”或“非均匀”）变化的；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
（3）在电压表刻度线上标注一段红色的长度以提醒酒驾的读数范围，该长度与电压表
总刻度线长度的比例为1∶ 。（保留一位有效数字）
（4）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，其测量结果
（填“偏大”“偏小”或“准确”）。
【答案】
b 200.0 变大 非均匀 3 偏小
【详解】（1）[1]由于电压表量程为3V，本实验电压表并联在定值电阻两端，由欧姆
定律可得，定值电阻两端的电压
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由图甲可知
，电动势为4V，电压表量程为3V，得
可得
故R 应选用定值电阻选
。
（2）①[2]本实验采用替代法，用电阻箱的阻值替代传感器的电阻
，故应先电阻箱
调到30.0Ω，结合电路，开关应向b 端闭合；
[3]由图甲可知
时，酒精气体浓度为
0.20mg/mL=200.0mg/L
[4]
②
逐步减小电阻箱的阻值，定值电阻上的分压变大，电压表的示数不断变大。
[5]由甲图知，传感器的电阻
随酒精气体浓度是非均匀变化，故此浓度表刻度线上对
应的浓度值是非均匀变化的。
（3）[6]根据电路分压原理，酒精浓度0.20mg/mL 时传感器电阻为30Ω，此时电压表
示数为
酒精浓度0.80mg/mL 时传感器电阻为10Ω，此时电压表示数为
故电压表
为酒驾范围，占总量程
；则该长度与电压表总刻度线长度的比例为
。
（4）[7]使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，电路中电流将减小，
电压表示数将偏小，故其测量结果将偏小。
5．（2023·山东·统考二模）某学习小组利用量程为15V 电压表V、电源E 和电位器R
（相当于最大阻值很大的滑动变阻器），改装成一个能够测量电阻的欧姆表。实验原
理图如图甲所示。实验主要步骤如下，请完成有关内容。
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（1）按照实验原理图连接电路，先把电位器R 的滑片P 调到 （填“a”或
“b”）端，将红、黑表笔短接，调节滑片P 使电压表满偏。
（2）保持电位器R 的滑片P 不动，在红、黑表笔间接入电阻箱，调节电阻箱的阻值，
当电压表半偏时，电阻箱的示数如图乙所示，读出电阻箱的阻值
Ω。
（3）在红、黑表笔间接入待测电阻，若电压表的示数为U，已知电压表的满偏电压为
。把电压表的示数标示为待测电阻的阻值
，换算公式是
（用
、U 和
表示）。
（4）利用改装好的欧姆表测量人体两手间的电阻。测试者两手分别捏紧红、黑表笔，
电压表指针读数如图丙所示，则人体电阻
kΩ（结果保留两位有效数
字）。
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（5）经过一段时间之后，电池的电动势降低，内阻增大，则重新欧姆调零之后，测得
的电阻阻值将 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】 b 7968Ω
23kΩ 偏大
【详解】（1）[1]为防止电压表的电流过大，应先把电位器的阻值调到最大，滑片P 应
先调到b 端；
（2）[2]电阻箱的阻值
（3）[3]电表满偏时有
调节电阻箱的阻值，当电压表半偏时
在红、黑表笔间接入待测电阻时
解得
（4）[4]测量人体两手间的电阻时，电压表指针读数
，代入公式
解得
（5）[5]电池的电动势降低，内阻增大，电压表半偏时
将减小，但计算时仍按照
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计算，故测得的电阻阻值将偏大。
6．（2023 春·山东烟台·高三统考期中）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
）
C．电流表（量程0~500mA，内阻为
）
D．电阻箱（阻值范围
）
E.电阻箱（阻值范围
）
F.滑动变阻器（阻值范围
，额定电流0.2A）
G.滑动变阻器（阻值范围
，额定电流0.2A）
H.开关，导线若干
（1）实验室所提供的电压表的量程不够用，需要对电压表进行改装。
①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 （选填“最上端”
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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，改装后的电压表量程为4.5V，完成了扩大量程，而后断
开
；
②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
）的读数U 和电流表（量程0~500mA，内阻为
）的读数
I，并作出
图像如图丙所示，可得该电池的电动势为 V，内阻为
。（结果
均保留三位有效数字）
【答案】 最上端 2.00 G E 4.20 1.90
【详解】（1）①[1][2]电压表支路与R1 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；电压表示数为3V 且保持R1 接入电路的阻值不变时，
电压表和R2 电压之和可认为始终等于3.0V。当电压表的示数为2.00V 时，说明电阻
R2 两端电压为1.00V，由串联电路分压原理可知，此时R2 的电阻为电压表内阻的一半，
电压表的量程被扩大为1.5 倍，即为0-4.5V。
[3]
②
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G；
[4]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R2 的阻值应能调节为
电压表内阻的一半，即电阻箱能调节到
，故选电阻箱F；
（2）[5][6]改装后电流表的阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
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则有
根据图像斜率和截距有
，
解得
，
7．（2023·山东泰安·统考模拟预测）实验室有一只电压表V，已知该电压表的满偏电
压Ug=3V，内阻为几千欧，为了测出电压表内阻，小明设计了如图甲所示的电路。除
电压表外，提供的器材有：
①滑动变阻器R1（020Ω，2A），滑动变阻器R2（02000Ω，0.5A）
②电阻箱R3（099.9Ω），电阻箱R4（09999.9Ω）
③电池组（电动势E=6V，内阻忽略不计）
④开关、导线若干
（1）为测出电压表内阻，滑动变阻器RL应选择 ，电阻箱R 应选择
。
（2）将图甲中的电阻箱R 调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电
压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，电压表指针指在2.4V，此时
电阻箱读数为1.2kΩ，则RV为
。此时电阻箱两端电压 （选
填“大于”“小于”或“等于”）0.6V。
（3）若准确测得电压表内阻RV=4.5
后，小明同学用所给电池组（E=6V）、电阻箱
和电压表连接了图乙所示的电路，在电压表两端接上两个表笔，设计出一个简易的欧
姆表，并将表盘的电压刻度转换为电阻刻度：
①将两表笔断开，闭合开关S，调节电阻箱R=
，使电压表指针指在
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“3V”处，此处刻度应标阻值为∞；
②再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同已知阻值的电阻Rx，对应不同的电压刻
度U，当电压示数1V 时电阻为 kΩ。
【答案】 R1 R4 4.8 大于 4.5 1.125
【详解】（1）[1]图中滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节且使电表示数变化比
较明显，所以滑动变阻器应选择阻值较小的R1。
[2]由于电压表的满偏电压为3V，其内阻为几千欧，而电源电动势为6V，所以与电压
表串联的电阻箱的阻值较大，所以电阻箱应选择R4。
（2）[3]电压表和电阻箱的电流相等，即
解得
[4]将图甲中的电阻箱R 调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表
指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，测量电路的总电阻增大，则分压
增大，所以电阻箱两端的实际电压大于0.6V。
（3）[5]当指针指向3V 时，电路中的电流为
此时滑动变阻器的阻值为
[6]U 与Rx关系式
当电压表示数为1V 时，代入函数关系式有
8．（2023·山东·模拟预测）某科学兴趣小组为测定一根长度为l 的电阻丝的电阻率，
将该电阻丝截成等长的8 份小电阻丝（不考虑电阻丝的变形），通过以下实验器材测
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量电阻丝的电阻率。
A．理想电流表A
B．电源（电动势为E，内阻为r）
C．滑动变阻器R 滑
D．开关S
E．游标卡尺
F．导线若干
（1）将8 份小电阻丝并排后，用游标卡尺测量并排后的总直径，测量结果如图甲所示，
则该电阻丝的直径D= mm。
（2）为了测量小电阻丝的电阻，现将一根小电阻丝接入图乙所示电路后，调节滑动变
阻器，读出电流表示数I1，然后将第二根与第一根小电阻丝并联，读出此时电流表示
数I2，再将第三根并联进去，读出电流表示数I3……最后画出
图像，测得图像斜
率为k，则一根小电阻丝的电阻Rx= ，电阻率ρ= （上述两个结果用题中所
给的物理量符号表示）。若考虑电流表内阻，测量值与实际值相比 （填“偏
大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 3.725 Ek
不变
【详解】（1）[1]由题图甲可知，副尺第8 个刻度与主尺对齐，则长度为
因此一根电阻丝的直径
（2）[2]由并联电路的电阻规律可知
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即随着小电阻丝逐渐并联到电路中，接入到电路中的电阻大小与根数的关系为
由闭合电路欧姆定律可得
变形得
则
图像的斜率为
，即
解得
[3]电阻率
[4]若考虑电流表内阻，则由闭合电路欧姆定律可得
变形得
即斜率不变，测量值与实际值相比不变。
9．（2023·山东·高三专题练习）某兴趣小组测定一长为L 的金属丝（电阻约为20Ω）
的电阻率，实验室提供的器材如下：
A．游标卡尺
B．电流表A1（量程为30mA，内阻为r1=10Ω）
C．电流表A2（量程为1mA，内阻为r2=100Ω）
D．电压表V（量程为5V，内阻约为3kΩ）
E.定值电阻R1（阻值为10Ω）
F.定值电阻R2（阻值为1400Ω）
G.滑动变阻器R（阻值为10Ω）
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H.一节新的干电池
I.开关及导线若干
（1）该兴趣小组利用游标卡尺测量金属丝不同部位的直径，如下图可知其中一次测量
的结果d= mm；
（2）该兴趣小组利用上述器材，设计了一系列的实验电路图测量金属丝电阻Rx，其中
最合理的电路图为 ；
A．
B．
C．
D．
（3）利用所选的最合理的电路图得到此金属丝的电阻为Rx= （用题中所给的物
理量符号表示，电压表示数为U，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，内阻分别为r1、
r2，定值电阻R1、R2），进一步可求出金属丝的电阻率；
（4）不考虑偶然误差，该实验中电阻率的测量值 （填写“大于”、“小于”或
者“等于”）电阻率的真实值。
【答案】 5.30 C
等于
【详解】（1）[1] 游标卡尺测量金属丝的直径，其中一次测量的结果
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（2）[2]电源是一节新的干电池，电动势约为1.5V，通过金属丝的最大电流约为
电流表量程太小，电流表A1与定值电阻R1并联改装电流表；电压表V 量程太大，可用
电流表A2与定值电阻R2串联改装电压表；为了测量更多数据，滑动变阻器采用分压式
接法。故ABD 错误，C 正确。
故选C。
（3）[3]金属丝的电阻为
（4）[4]由于考虑了电表的内阻，则该实验中电阻率的测量值等于电阻率的真实值。
10．（2023·山东聊城·校联考模拟预测）某同学设计实验测定某型号电池的电动势及电
流表的内阻，电池表面有“3.0V，22A·h”的字样，查阅资料可知该型号电池内阻可忽
略不计，待测电流表A（量程为0~3A，内阻r 待测）。为了精确地测定电源电动势和
电流表内阻，该同学设计了如图甲所示的实验方案。则：
（1）电流表应安装在 处（选填①或②）。
（2）该同学通过实验测得多组数据，绘制出如图乙所示的U-I 图线，则该型号电池的
电动势为 V，电流表内阻为 Ω。（结果均保留两位有效数字）
（3）若电池内阻不可忽略，从实验原理上判断电流表内阻的测量值 （选
填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 ② 2.7 0.60 大于
【详解】（1）[1]电流表安装在②处，可将待测电池和电流表看成等效电源，由于电池
内阻可忽略不计，电流表内阻等于等效电源的内阻。
（2）[2] [3]根据闭合电路欧姆定律有
由图知
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E=2.7V，
。
（3）[4]由于
，所以电流表内阻的测量值大于真实值。
11．（2023·山东·高三专题练习）某课外兴趣小组要精确测定一节圆筒状碳布鱼竿的电
阻，可选择的实验仪器有：
A．电源（
，内阻可以忽略
B．电压表V（
，内阻约为
）
C．电流表A（
，内阻为
）
D．定值电阻
E．定值电阻
F．滑动变阻器
G．开关、导线
H．多用电表
完成下列问题：
（1）小组用多用电表测得该节鱼竿的电阻约为
，为了精确测量该节鱼竿的电阻，
要求电压调节范围尽量大一些，根据提供的实验器材，请你选出最佳电路图
（选填“A”或“B”）；
（2）实验中应该选用的定值电阻是 （选填“
”或“
”）；
（3）根据选取的电路图，用笔画线代替导线，在答题卡上把实物图连接完整 ；
0
0
1.61
21.5
18
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2.01
26.8
2.2
29.3
2.42
32.3
2.66
35.5
2.82
37.6
（4）移动滑动变阻器的滑片，将电流表和电压表的对应的示数填在上面的表格中，并
在
图像中描点作图如图所示，则该节鱼竿的电阻大小为
（结果保留3 位
有效数字）。
【答案】 A R1
14.6
【详解】（1）[1]实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法，
故选A 电路。
（2）[2]实验中定值电阻与电流表并联，起扩充量程作用，应选电阻较小的R1。
（3）[3]实验中实物图连接如图所示
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（4）[4]因
R1=4RA
流过鱼竿的电流为5I，有
鱼竿的电阻大小为
12．（2023·山东·高三专题练习）某实验小组要测量定值电阻
的阻值。
（1）先用多用电表粗测。当用电阻“×100”挡时，发现指针在如图甲中的a 位置进行
一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲中的b 所示，其阻值约为
（2）为了更精确地测量定值电阻的阻值，将多用电表的选择开关调至如图乙所示的位
置，实验室还提供了下列器材：
干电池E（电动势
，内阻未知）：
定值电阻
（阻值为
）；
滑动变阻器R（最大阻值足够大）；
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开关S，导线若干。
测量电路如图丙所示。
①断开开关。连接电路，多用电表的红表笔接在 （填“1”或“2”）端。
②将滑动变阻器R 的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻
接入电路，闭合开关，调
节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的
处：再断开开关，保持滑片的位置不变。
用
替换
，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的
处。则
的测量值为
。
③本实验中电池内阻对
的测量值 （填“有”或“无”）影响。
【答案】 120 2 125 无
【详解】（1）[1]当用电阻“×100”挡时，发现指针在如图甲中的a 位置，说明所选倍
率偏大，所以换用较小倍率，故正确操作后，选用的是“×10”挡，可知指针静止时位
置如图甲中的b 所示，其阻值约
12.0×10Ω＝120Ω
（2）[2]根据“红入黑出”，多用电表的红表笔应该接在2 端；
[3]根据闭合电路欧姆定律，有
联立解得
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[4]根据实验原理可知，电源的内阻对测量电阻的阻值无影响。
13．（2023·山东·高三专题练习）某小组设计了图甲所示的实验电路，用来研究稀盐水
溶液的电阻率与浓度的关系。图中
为开关，
为单刀双掷开关，
为待测稀盐水溶
液液柱。
（1）实验时，闭合
之前应将
的滑片P 置于 （填“C”或“D”）端。
（2）实验时，闭合
，
置于位置1，改变滑动变阻器滑动触头P 的位置，电流表示
数有明显变化，电压表没有示数；再将
置于位置2，情况相同。经检查，电路中所
有元件完好，则导线
中出现断路故障的是 导线。
（3）修复故障后，用电流表内接法测量
的阻值时应该将
置于位置 （填
“1”或“2”）。
（4）用电流表内、外接法得到
的电阻率随浓度变化的两条曲线如图乙所示（不计
由于通电导致的化学变化）。某次用电流表内接法测得
的阻值为
，
的横截
面积为
，长度为
，则其电阻率为
，由图乙中对应曲线
（填“A”或“B”）可得此时溶液浓度约为 %。
【答案】 D
2 28 A 0.02
【详解】（1）[1]根据图甲可知，为了防止电压过大，烧坏电表，则让电压从零开始逐
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渐增加，应将
的滑片P 置于D 端。
（2）[2]根据题意可知，
置于位置1，电流表示数有明显变化，电压表没有示数，说
明是
或故障，
置于位置2，情况相同，说明
或故障，则出现断路故障的是
导线。
（3）[3]根据实验原理，由图甲可知，将
置于位置2 时为电流表内接法测量
的阻
值。
（4）[4]根据题意，由电阻定律
可得，电阻率为
[5][6]根据实验原理可知，电流表内接法测得电阻偏大，则电阻率偏大，则对应图乙中
曲线A，由图乙中对应曲线A 可得此时溶液浓度约为
。
14．（2023·山东·高三专题练习）某实验兴趣小组要精确测量某电阻
的阻值，请回
答下面问题：
（1）该小组同学先后用图甲和图乙所示电路测量了待测电阻
的阻值，则采用甲电
路测得阻值 其真实值，采用乙电路测得阻值 其真实值；（选填“小于”
或“大于”）
（2）该小组同学通过讨论发现，无论采用甲或乙电路，都无法精确测得该电阻的阻值。
该小组同学为此进行了深入研究，设计了如图丙所示电路，以实现对该电阻
的精确
测量。
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图丙中各实验器材规格如下：电源E（电动势为3V，内阻不计）、滑动变阻器
（0~4700Ω）。滑动变阻器
）、滑动变阻器
（0~100Ω）、电流表A（量
程5mA）、电压表V（量程3V）、灵敏电流计G（量程
）。
该小组同学连接好实验电路后，实验操作如下；
①闭合开关S1，断开开关S2，调节
的滑片位置，使电流表A 的示数超过其
量程；
②将
的滑片滑至下端，闭合开关S2，调节
滑片位置，使灵敏电流计G 示数为零；
③断开开关S2，将
滑片滑至上端，然后使S2断续接通，调节
，使灵敏电流计G 示
数为零；
④记录电压表、电流表的读数U、I；
⑤改变
的滑片位置，重复实验操作②③④，再测几组U、I 值。
在步骤②中“将
的滑片滑至下端”的原因是 ；
（3）实验过程记录的数据如下表
U（V）
1.50
1.74
2.00
2.24
2.50
I（mA）
3.02
3.50
4.01
4.49
4.99
根据实验数据，作出的U-I 图像如图丁所示，根据
图线可得
= Ω（计算
结果保留三位有效数字）；
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（4）与采用图甲或图乙电路测量电阻比较，采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，
主要原因是 。
【答案】 大于 小于 保护灵敏电流计G 500 见解析
【详解】（1）[1][2]甲图接法：电压表的示数为R 两端的电压和安培表两端的电压之
和，即
U=UR+UA
电流表的示数I 是通过R 的真实值，则
乙图接法：电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和，即
I=IR+IV
电压表的示数U 是R 两端电压的真实值，则
故选填大于、小于。
（2）[3]将
的滑片滑至下端，R2阻值最大，保护灵敏电流计G。
（3）[4]由图丁可得Rx阻值为
（4）[5]采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是电压表测量的电压始终
等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流，避免了电压表分流作用，消除了系统误
差。
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15．（2023·山东·高三专题练习）太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体
薄片，又称为“太阳能芯片“或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输
出电压。某物理兴趣小组想利用下面所给器材测量某光电池的电动势和内阻，已知相
同光照强度下该光电池的电动势不变。
待测光电池（电动势约为
、内阻约为
）；
电流表
（量程为
、内阻
）；
电流表
（量程为
、内阻约为
）；
定值电阻
；
定值电阻
；
滑动变阻器
；
开关S，导线若干。
（1）根据所给器材设计最合理的实验电路，其中定值电阻应选 （填“
”或
“
”），并在答题纸上完成实物连接 。
（2）该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R 的阻值，读
出电流表
的读数
和电流表
的读数
，得到该电池的
曲线如图所示。由图
可知，该电池的电动势为 V（保留三位有效数字），当
的示数为
时，
电池内阻为
（保留两位有效数字）。
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（3）当滑动变阻器接入电路的电阻为
时，滑动变阻器上消耗的电功率为
W（保留两位有效数字）。
【答案】
2.90（2.88~2.92 范围内均可） 7.5（7.3~8．0 范围内均可） 0.28（0.26~0.30
范围内均可）
【详解】（1）[1]待测光电池的电动势约为
，则将电流表
改装成3V 的电压表，
则
故选
；
[2]电路的实物连接图如图所示
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（2）[3]根据闭合电路欧姆定律有
得
有
解得
电动势计算结果在2.88V~2.92V 范围内均可；
[4]当
的示数为
时，由图知电流表
的读数80mA，根据闭合电路欧姆定律
带入数据得电池内阻为
电池内阻阻值在7.3Ω~8.0Ω 范围内均可；
（3）[5]当滑动变阻器接入电路的电阻为
时，将
的定值电阻的U-I 图像画到电源
的U-I 图像中，由于电压表是用电流表
改装成3V 的电压表，则有
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可知此时
的示数为
时，电流表
的读数185mA，则滑动变阻器接入电路的
电阻为
时，滑动变阻器上消耗的电功率为
滑动变阻器上消耗的电功率在0.26W~0.30W 范围内均可
16．（2023·山东·高三专题练习）利用如图所示电路测量灵敏电流表的内阻。其中E 为
电源，K 为开关，R 为滑动变阻器，P 为滑动触头，R1、R2为电阻箱，V 为电压表，G
为待测内阻的灵敏电流表。
A．电压表（量程0 ~ 2V，内阻约10kΩ）
B．电压表（量程0 ~ 10V，内阻约100kΩ）
C．灵敏电流表（量程0 ~ 300μA，内阻未知）
D．电源（电动势1.5V，内阻不计）
E．滑动变阻器（阻值范围0 ~ 10Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（阻值范围0 ~ 1000Ω，额定电流0.6A）
（1）为减少实验误差，关于仪器选择，下列说法正确的是 。
①电压表选A，滑动变阻器选E②电压表选A，滑动变阻器选F
③电压表选B，滑动变阻器选E④电压表选B，滑动变阻器选F
（2）闭合开关K，调节滑动触头P 的位置和电阻箱R1、R2的阻值，读出灵敏电流表的
示数为I，电压表的示数为U，电阻箱R2的阻值为a，灵敏电流表的内阻为 。
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（3）闭合开关K，调节滑动触头P 的位置和电阻箱R1、R2的阻值，使灵敏电流表达到
半偏，此时电阻箱R2的阻值为b；再次调节，使灵敏电流表达到满偏，此时电阻箱R2
的阻值为c。两次调节过程中，电压表示数保持不变，则灵敏电流表的内阻 。
若考虑电压表的内阻，灵敏电流表内阻测量值与真实值相比 （填“偏大”、
“偏小”或“相同”）．
【答案】 ①
b－2c 相同
【详解】（1）[1]电源电动势为1.5V，电压表应选择A，为方便调节，滑动变阻器应
选择E。
故选①。
（2）[2]根据欧姆定律有
（3）[3]电流表半偏时有
电流表满偏时有
U = IG(RG＋c)
解得
RG = b－2c
[4]实验中保持电压表电压不变，微安表和电阻箱串联，通过微安表的电流和两端的电
压均为准确值，灵敏电流表内阻测量值与真实值相比相同。
17．（2023·山东·高三专题练习）光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，由于其能量
来源于“取之不尽”的太阳能辐射，而且清洁、安全、无污染，目前已广泛应用于人
们生活的各个方面。小明家里就安装了一套太阳能庭院灯，小明和科技小组的同学拆
下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格
为“12V
6Ah”，高亮度LED 照明灯的规格为“3W10V”。
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（1）若通过分压电阻保证LED 灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使
LED 灯连续照明 h；
（2）实验室可提供的器材如下：
①电流表A（量程0.6A，内阻约为
）
②电压表V（量程15V，内阻约为
）
③滑动变阻器
（0〜
）
④电阻箱
（最大阻值
，最小分度
）
⑤电阻箱
（最大阻值
，最小分度
）
⑥单刀单掷开关
、单刀双掷开关
及导线若干
为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行
操作：
①闭合开关
，断开开关
，调节滑动变阻器
使电流表指针满偏；
②保持滑片P 不动，把开关
与1 接通，调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱
的阻值
，则可得电流表的内阻
，该测量值 真实值（选填“大于”
“小于”或“等于”），其中电阻箱应选择 （选填“
”或“
”）；
③闭合开关
，把开关
与2 接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I
和相应电压表的示数U；
④以U 为纵坐标，I 为横坐标，作出
图线如图乙所示，图线斜率为k，纵截距为
b，根据图线求得电动势
，内阻
；
（3）在不计电流表内阻测量误差的情况下，测量电动势和内阻时电流表和电压表
（选填“会”或“不会”）引起系统误差。
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【答案】 20
小于
b
不会
【详解】（1）[1]理论上可使LED 灯连续照明
（2）[2]调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值
，则电流表的内阻约等于
电阻箱的阻值
。
[3]开关S2与1 接通，电路中的总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，电路中的总
电流增大，通过R1的电流大于满偏电流，通过电阻箱的电流大于电流表的电流，电阻
箱的电阻小于电流表的电阻，则测得的电流表内阻小于真实值。
[4]由于电流表内阻较小，应选择分度值较小的R2。
[5][6]由
纵截距为b，则
斜率为k，则
（3）[7]在不计电流表内阻测量误差的情况下，由上述分析可知测量电动势和内阻时电
流表和电压表不会引起系统误差。
18．（2023 春·山东·高三统考学业考试）随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入
千家万户。济南市定期对市场出售的纯净水质量进行抽测，通过测量电导率判定是否
合格（电导率
是电阻率的倒数，电导率小于10 为水质合格）。测量时将采集的水样
装入绝缘性能良好的圆柱形容器，容器两端用圆片形的金属电极密封，两电极相距L
＝0.50m，该实验还用到如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、单刀单
掷开关一个和导线若干。图甲为用10 分度的游标卡尺测量容器内径的图示。图乙为测
量电路，图丙为根据电流表和电压表的实验数据所画出的U－I 图像。
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请根据以上所述完成下列问题：
（1）容器的内径d 的测量值为 cm。
（2）请根据图乙所示的实物图画出电路图 （被测电阻用
符号表
示）。
（3）根据图丙的
图像，求出水样的电阻
（保留两位有效数字）。
（4）计算出该水样的电导率
（保留三位有效数字），通过数据对
比可以判定此水样水质 （选填“合格”或者“不合格”）。
【答案】 2.16 见解析 52 26.3 不合格
【详解】（1）[1]10 分度游标卡尺的精确值为
，由图甲可知容器的内径为
（2）[2]根据图乙所示的实物图，滑动变阻器采用了分压式接法，电流表采用了内接法，
故电路图如图所示
（3）[3]根据图丙的
图像可知水样的电阻为
（4）[4]由电阻定律
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又
，
联立可得该水样的电导率为
[5]由于
可知此水样水质不合格。
19．（2023·山东·校联考模拟预测）小明同学想用所学的知识来测量市场上销售的某型
号电热丝的电阻率，他选用了长度为50m 的某规格电阻丝，粗略测量，电阻丝的电阻
约为400Ω。从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，精确测量该规格电
热丝的电阻率。
A．电源E（电动势为3V，内阻不计）
B．电压表
（量程为0～10V，内阻约为5kΩ）
C．电流表
（量程为0～5mA，内阻约为50Ω）
D．电流表
（量程为0～3.0mA，内阻
）
E．滑动变阻器
（最大阻值10Ω，额定电流2.0A）
F．定值电阻
（阻值为500Ω）
G．开关一个，导线若干
（1）用螺旋测微器测量电热丝的直径。如图所示，在测量电热丝直径时，先将电热丝
轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动 （选填“A”“B”“C”或“D”），直
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到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。从图中的示
数可读出合金丝的直径为 mm。
（2）请根据所提供的器材，在虚线框里按要求画出实验电路图，并在图中标明所选元
件 。
（3）测电阻时，两电表读数如下表，由第5 组数据可求得电热丝的电阻率ρ＝
Ω·m（结果保留三位有效数字）。
组
1
2
3
4
5
6
7
8
（mA）
2.2
2.4
2.9
3.2
3.7
4.2
4.4
4.7
（mA）
0.9
1.0
1.2
1.3
1.5
1.7
1.8
1.9
【答案】 D 0.410
【详解】（1）[1]D 为微调旋钮，测量时注意避免夹得过紧，同时防止损坏螺旋测微器。
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[2] 从图中的示数可读出合金丝的直径为
（2）[3]实验器材中电压表量程较大，需要把电流表
串联定值电阻
改装成电压表
测量电阻丝的电压，电路中可以直接读出两电表的读数，电流表
采用外接法时可以
计算电阻丝的电流值，便于分析电路，滑动变阻器采用分压式有利于调节测量电路的
电压范围。原理图如图所示。
（3）[4]根据
解得
再由电阻定律
求得电阻率
20．（2023·山东·模拟预测）某实验小组用多用电表、电流表G 和电阻箱进行一系列
实验，分别是练习使用多用电表、测量电流表的内阻、改装电压表，实验器材如下：
A．多用电表
B．电流表G（满偏电流Ig= 15mA，内阻未知）
C．标准电流表G0
D．电阻箱R（最大阻值为9999.9Ω）
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E．电源（电动势E = 3.0V，内阻可忽略不计）
F．导线、开关若干
（1）用多用电表欧姆挡粗略测量电流表的内阻；
（2）精确测量电流表G 的内阻Rg；
①按如图甲所示的电路图连接好电路，先将电阻箱R 的阻值调到最大，闭合开关S1，
断开开关S2，调节电阻箱R，使标准电流表G0的示数大于量程的
，且两电流表的示
数都没有超过量程，读出标准电流表G0的示数为I0，电阻箱的示数为R1；
②保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱R，使标准电流表G0的示数仍为I0，
读出电阻箱的示数为R2。
（3）用该电流表G 和电阻箱R 改装一个电压表；
根据实验回答以下问题：
①用多用电表欧姆挡测量电流表G 的阻值，应将多用电表的红表笔与电流表G 的
（填“正”或“负”）接线柱相连，开始时选用“ × 100”的挡位发现指针偏角太大，
挡位应调整为 （填“ × 1000”或“ × 10”）挡，正确调整挡位后经过欧姆调零重
新测量，指针如图乙所示，那么电流表阻值为 Ω。
②电流表G 内阻的表达式为Rg= （用R1、R2表示）。
③通过以上测量得到电流表G 内阻为Rg= 100Ω，用电流表G 和电阻箱R 改装成量程
为0 ~ 5V 的电压表，应将电阻箱R 与电流表G （填“串联”或“并联”），将
电阻箱R 的阻值调到 Ω。
【答案】 负 × 10 110 R2－R1 串联 233.3
【详解】①[1]多用电表红表笔接内电源的负极，所以应与电流表负接线柱相连。
[2]用多用电表测电阻时选用“ × 100”的挡位发现指针偏角太大，说明待测电阻阻值较
小，需要把倍率调小，所以挡位应调整为“ × 10”。
[3]读数为
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11 × 10Ω = 110Ω
[4]
②
第一次和第二次电流表读数相同，说明两次电路中总电阻相同，闭合开关S2后电
流表G 短路，则电阻箱的阻值要增大，电阻箱增大的阻值，即为电流表G 的内阻，即
Rg = R2－R1
[5][6]
③
改装电压表应将电阻箱R 与电流表G 串联，串联的电阻为
因为电阻箱的最大阻值为9999.9Ω，可精确到0.1Ω，所以电阻箱阻值调到233.3Ω。
21．（2023·山东·高三专题练习）某实验小组要将一个灵敏电流计
改装为“
”和
“
”两个倍率挡的简易欧姆表，设计了如图甲所示的电路图。已知灵敏电流计
的内阻为
、满偏电流
，电源的电动势
，内阻
。图乙
为该多用电表的表盘，欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。不计导线的电阻，请回答下
列问题：
（1）在正确操作的情况下，图甲中 （填“
”或“
”）表笔应为红表笔；
（2）电键
断开时欧姆表的倍率为 （选填“
”和“
”）；图甲中定值
电阻
的阻值为
；
（3）将图甲中的电键
闭合后，进行欧姆调零，当调零完毕时，滑动变阻器接入电路
的阻值
；欧姆调零后用该欧姆表测量某一待测电阻
的阻值，稳定后电
表指针指示位置如图乙所示，则该待测电阻的阻值
。
【答案】 b ×100 4 145.4 140
【详解】（1）[1]在多用电表的使用过程中，我们需要让电流从红笔流入，黑笔流出，
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所以在当欧姆挡使用时，黑表笔接着内部电源正极，b 表笔应为红表笔。
（2）[2]当开关断开时，电路中的电流小，对应欧姆表内阻较大的状态，对应是大倍率，
故欧姆表倍率为×100。
[3]当开关断开时，欧姆表内阻为
闭合开关时，欧姆表为“×10”倍率，电流表满偏时，内阻为150Ω，欧姆表的满偏电流
为
此时表头中电流应为满偏电流0.001A，则与之并联电阻R 电流应为
则并联电阻R0为
（3）[4]闭合开关时，并联部分电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值
[5]电表指针指示位置如图乙所示，该待测电阻的阻值
22．（2023·山东·高三专题练习）某科技小组要测量一只电流表A1（量程为1mA）的
内阻。
（1）该小组同学首先用多用电表进行测量，红表笔应该接电流表A1的
（选填“正”或“负”）接线柱。测量如图所示，为测量尽量精确，应改用欧姆挡
继续测量。
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（2）该小组继续选用以下器材用另一方案进行更为精确的测量
电流表A2：量程为3mA，内阻约为200Ω；
定值电阻R1：阻值为10Ω；
定值电阻R2：阻值为60Ω；
滑动变阻器R3：最大电阻20Ω，额定电流1A；
直流电源：电动势1.5V，内阻为0.5Ω；
开关，导线若干。
①实验电路中的定值电阻应选用 （选填“R1”或“R2”）。
②在下图中将正确的实验电路图补充完整（必须在图中注明所选器材的符号）。
③该小组通过调节滑动变阻器进行了多次测量，以I2为纵轴，I1为横轴，根据测量数据
画出的图像如图所示，则所测电流表A1的内阻应为 Ω。
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【答案】 负 ×10 R2
105
【详解】（1）[1]红表笔与多用电表内部电池的负极相连，所以红表笔应该接电流表
A1的负接线柱。
[2]测量如图所示，因为指针偏角较大，表明阻值较小，约为100Ω，为测量尽量精确，
应改用欧姆挡×10 继续测量。
（2）[4]电路如图所示
[3]因为电流表A1的内阻约为
与A1并联的电阻的阻值约为
所以，实验电路中的定值电阻应选用R2；
[5]根据实验电路图得
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解得
根据图像得
解得
23．（2023·山东·高三专题练习）某实验小组利用如图甲所示的电路测定电源
的电
动势E 和内阻r，已知图中电源
的电动势为
，内阻为
，保护电阻的阻值为
，
S 为单刀双掷开关。
（1）S 与1 接通前，滑动变阻器的滑片P 应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（2）S 与1 接通，改变滑片P 的位置，记下电流表的示数
，保持P 不动，S 与2 接
通，记下电流表的示数
，重复以上操作，得到多组
和
的值；
（3）该实验小组作出的
的图像如图乙所示，若测得图线的斜率为k，纵轴上的
截距为b，则电源
的电动势E= ，内阻r= ；（选用
，
、
k、b、
表示）
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（4）若不考虑偶然误差，该实验小组测得电源内阻的测量值 真实值。（选填
“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】 左
等于
【详解】（1）[1]为保护电路，S 与1 接通前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，
故滑动变阻器的滑片P 应置于左端；
（3）[2] [3]根据闭合电路欧姆定律有
解得
测得图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，可解得
，
（4）[4]根据（3）中测量原理可知该实验测得电源内阻的测量值等于真实值。
24．（2023·山东·模拟预测）某实验小组采用如图甲所示的实验装置测量两节干电池的
电动势E 和内阻r，电路中定值电阻
。
（1）有以下两种型号的滑动变阻器：
A．最大阻值
，额定电流2A
B．最大阻值
，额定电流1A
（2）为了方便调节，实验中选用滑动变阻器 （填“A”或“B”）
（3）某次测量时，电流表的量程为
，电流表示数如图乙所示，则电流为
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A。
实验中不断调节滑动变阻器的阻值，读取电流表和电压表对应的示数I、U，利用多组
I、U 数据绘制
图像如图丙所示，根据图线得出该两节干电池的电动势
（保留三位有效数字），内阻
（保留两位有效数字）。
（4）若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图丙中重新绘制
图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将 ，与纵坐标
轴交点的数值将 （两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 A 0.50 2.90 2.1 不变 变大
【详解】（2）[1]一般干电池内阻较小，为了使电流表示数较明显，提高测量精确度，
也为了调节方便，实验中滑动变阻器应选最大阻值较小的A。
（3）[2]电流表最小刻度为
，则读数为
。
[3][4]由闭合电路欧姆定律可得
图线与纵轴交点表示电动势，故此干电池的电动势为
图线斜率绝对值表示内阻r 与
的串联的总电阻，可得
则内阻为
（4）[5][6]分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，使得电流表的示
数小于流过电池的电流，考虑电压表内阻
的影响，流过电压表的电流为
可知流过电池的电流为
因电压表内阻
不变，随着电压
值减小，电压表电流
减小，当电压
值趋于0
时，I 趋于
，故新绘制的
图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点
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的数值将变大。
25．（2023·山东·高三专题练习）小灯泡
的说明书上标明额定电压为
，伏安特
性曲线如图甲所示。某同学通过实验验证它的伏安特性，所使用的器材有：电压表
（量程
，内阻
）；电流表
（量程
，内阻
）；定值电阻
（阻值
）；滑动变阻器
（阻值
）；电源
（电动势
，内阻不计）；开关
；导
线若干。
（1）实验要求能够实现在
的范围内对小灯泡的电压进行测量，在答题卡的虚
线框内画出实验电路原理图 。
（2）请根据原理图，用笔画线代替导线在图乙实物接线图中完成导线的连接 。
（3）经验证，小灯泡
的伏安特性曲线与说明书上的一致。现用另一电源
（电动势
，内阻
）和小灯泡
、滑动变阻器
、开关
以及导线连接成图丙所示的电路。
滑动变阻器的滑片在最左端时闭合开关
，稳定后小灯泡的电阻
。调节
滑动变阻器
的阻值，在可变化范围内，小灯泡的最大功率
W。（结果
均保留2 位有效数字）
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【答案】
9.0 0.94
【详解】（1）[1]实验要求能够实现在
的范围内对小灯泡的电压进行测量，应
采取分压法，电流表量程太小，应并联定值电阻
增大量程，如图
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（2）[2]如图
（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律
整理得
在小灯泡
的伏安特性曲线上作图
交点对应电压
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U=1.9V
电流
I=0.21A
当滑动变阻器接入电路中电阻为零时，灯泡功率最大，此时电源内阻
，作出电源
的伏安特性曲线（虚线）如图交点对应电压
U1=3.48V
电流
I1=0.27A
小灯泡的最大功率
0.94W
26．（2023·山东·高三专题练习）电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等
方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过
程，器材如下：
电容器C（额定电压
，电容标识不清）；
电源E（电动势
，内阻不计）；
电阻箱
（阻值
）；
滑动变阻器
（最大阻值
，额定电流
）；
电压表V（量程
，内阻很大）；
发光二极管
，开关
，电流传感器，计算机，导线若干。
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回答以下问题：
（1）按照图甲连接电路，闭合开关
，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应
向 端滑动（填“a”或“b”）。
（2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为 V（保
留1 位小数）。
（3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为
时，开关
掷向1，得到电
容器充电过程的
图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验
中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为
C（结果保留2 位有效数字）。
（4）本电路中所使用电容器的电容约为 F（结果保留2 位有效数字）。
（5）电容器充电后，将开关
掷向2，发光二极管 （填“
”或“
”）闪光。
【答案】 b
6.5
【详解】（1）[1]滑动变阻器分压式接法，故向b 端滑动充电电压升高；
（2）[2]量程15 V，每个小格0.5 V，
估读，故6.5 V；
（3）[3]
图像所围的面积，等于电容器存储的电荷量，38 个小格，故电容器存储的
电荷量为
C；
（4）[4]由电容的定义式
得：
C；
（5）[5]开关
掷向2，电容器放电，故
闪光。
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27．（2023·山东·高三专题练习）采用伏安法测量电源电动势E 和内阻r 时，某研究性
学习小组对此实验进行了如下探究：
（1）研究性学习小组首先按图甲所示的实验电路进行了测量。实验后，同学们对该实
验方案进行了认真研究分析，发现实验的系统误差是由于电表的因素造成的，该实验
的系统误差主要来源于 。
（2）研究性学习小组对实验方案进行了优化，改进后的实验电路如图乙所示，a 为待
测电源，b 为辅助电源，A、B 两点间接有一灵敏电流计G。
①闭合开关
，调节R 和
使灵敏电流计G 的示数为零，读出电流表和电压表的
示数
和
；
②改变滑动变阻器R 和
的阻值，再次使灵敏电流计G 示数为零，读出电流表和电压
表的示数
和
；
③由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E 表达式为 ，内电阻r 的表
达式 。
④该实验中
（选填“>”、“<”或“=”），
（选填“>”、
“<”或“=”）。
【答案】 电流表的分压作用
= =
【详解】（1）[1]该电路图相当于电流表的内接，误差来源于电流表的分压作用；
（2）[2] [3]根据闭合电路的欧姆定律有
，
联立解得
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[4] [5] 在实验过程中，灵敏电流计G 的示数为零，相当于A、B 之间的等效电阻为零，
利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差，故有E 测=E 真，r 测=r 真。
28．（2023·山东·模拟预测）新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小
组通过网络找到了比亚迪秦电池铭牌如图所示，电池采用的是比亚迪的刀片电池技术。
已知该车内的整块电池是由15 块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池由8 块电芯串
联而成。现将一块刀片电池拆解出来，测量其中一块电芯的电动势E 和内阻r，现有如
下器材：一个电阻箱、一个电流表、一个定值电阻（
已知）、开关和若干导线、一
块电芯、坐标纸和刻度尺。
（1）实验前利用1A 恒流电源对电芯进行充电，充满的时间最多要 h（保留三位
有效数字）；
（2） 某物理实验小组按图甲连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R
和电流表的相应读数I，利用测量数据，作
图线如图丙所示，图线的纵轴截距为
a，斜率为
，则一块电芯的电动势E= ，r= ；
（3）利用图甲所示电路测得的电动势
和内阻
与真实值
和
相比，
，
（填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）为了消除电流表内阻误差，实验小组再按图乙组装电路，闭合开关，多次调节电
阻箱，记录下阻值R 和电流表的相应读数I，利用测量数据，作
图线如图丁所示，
斜率为
，则一块电芯的内阻
= 。
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【答案】 0.217
等于 大于
【详解】（1）[1] 由铭牌可知一块电芯额定容量为
则用1A 恒流电充电有
（2）[2][3]根据甲图可知
得
可得
得
（3）[4] [5] 根据等效电源法可知电动势测量值等于真实值，电阻测量值大于真实值。
（4）[6]根据乙图可知
可得
可知
得
结合（2）问中E 值可知
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29．（2023·山东·高三专题练习）某小组要测量图甲电路中的电流，需要在电路中串联
电流表，如图乙所示，由于电流表存在内阻，从而引起电流测量误差。为消除电表内
阻的影响，该小组采用图丙所示的电路，由电源
、滑动变阻器
和电流表A 组成补
偿电路，调节滑动变阻器
，使灵敏电流计G 的示数为零，电流表A 的示数即图甲电
路中的待测电流。
该小组想在图丙中添加一电压表，进一步测量电源E 的电动势和内阻。
（1）请你将电压表接入电路中的合适位置；
（2）闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R 和
，使灵敏电流计G 的示数为零，读出
电流表和电压表的示数I1和U1；
（3）改变滑动变阻器R 和
的阻值，重新使灵敏电流计G 的示数为零，读出电流表
和电压表的示数I2和U2；
（4）电源的电动势E= ，内阻r= （用I1、I2、U1和U2表示）；
（5）不考虑偶然误差，电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真
实值（填“>”“<”或“=”）。
【答案】
= =
【详解】（1）[1]测量电源E 的电动势和内阻，需用电压表测量甲图电路中的路端电压，
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所以电压表与滑动变阻器R 并联，如图
（4）[2][3]由闭合电路欧姆定律
联立解得
（5）[4][5]图丙中，由于灵敏电流计G 的示数为零，所以电压表所测电压即为电源E
的路端电压；由题意可得电流表所测电流即为干路电流，所以不考虑偶然误差，电源
电动势的测量值等于其真实值，电源内阻的测量值也等于其真实值。
30．（2023·山东·高三专题练习）某同学利用如图所示的电路测量多个物理量。实验室
提供的器材有：
两个相同的待测电源（内阻r 约为
）
电阻箱
（最大阻值为
）
电阻箱
（最大阻值为
）
电压表V（内阻约为
）
电流表A（内阻约为
）
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灵敏电流计G，两个开关
、
主要实验步骤如下：
①按图连接好电路，调节电阻箱
和
至最大，闭合开关
和
，再反复调节
和
，使电流计G 的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱
、电阻箱
的示数
分别为0.41A、12.0V，30.0Ω，28.2Ω；
②反复调节电阻箱
和
（与①中的电阻值不同），使电流计G 的示数为0，读出电
流表A、电压表V 的示数分别为0.60A、11.7V。
回答下列问题：
（1）步骤①中：电流计G 的示数为0 时。A 和D 两点的电势差
V；
（2）利用步骤①中的测量数据可以求得电压表V 的内阻
；
（3）结合步骤①步骤②的测量数据，电源的电动势的测量值
（保留1
位小数），
（选填“
”、“
”、“
”）
【答案】
1200 12.6 =
【详解】（1）[1] 电压表示数为A、C 两点电势差，即
由闭合电路欧姆定律可知，D、A 和A、C 之间的电势差相等，故
故
（2）[2]有欧姆定律可得
解得
（3）[3]由步骤①可得
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由步骤②可得
联立可解得
[4]电路中电源的路端电压通过电压表测得，电流通过电流表测得，均为准确值，故测
量电动势等于真实电动势。
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