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专题19 电学实验
…………………………………………………………………………………………
........................................1
........................................1
........................................2
考点01 电学实验........................................................2
考向一 电表改装多用电表的原理及使用问题....2
考向二 电阻测量类实验问题................................5
考向三 测量电源的电动势和内电阻类实验问题31
考向四 电磁感应、变压器类及其他电学实验问题
42
考向五 电学创新拓展类问题..............................49
…………………………………………………………………………………………
考点要求
考题统计
电学实验
考向一电表改装多用电表的原理及使用问题：2023•海南•高考真题、2022•辽
宁•高考真题、2022•湖南•高考真题、
考向二电阻测量类实验问题：2023•全国•高考真题、2023•天津•高考真题、
2023•北京•高考真题、2023•全国•高考真题、2023•浙江•高考真题、2023•辽
宁•高考真题、2022•北京•高考真题、2022•湖北•高考真题、2022•山东•高考
真题、2022•全国•高考真题、2022•全国•高考真题、2022•浙江•高考真题、
2021•福建•高考真题、2021•海南•高考真题、2021•北京•高考真题、2021•浙
江•高考真题、2021•广东•高考真题、2021•全国•高考真题、2021•河北•高考
真题、
考向三测量电源的电动势和内电阻类实验问题：2023•浙江•高考真题、2023•
湖北•高考真题、2022•天津•高考真题、2022•福建•高考真题、2021•全国•高
考真题、2021•湖南•高考真题、2021•浙江•高考真题、
考向四电磁感应、变压器类及其他电学实验问题：2023•浙江•高考真题、
2024•浙江•高考真题、2023•福建•高考真题、2023•山西•高考真题、2022•浙
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江•高考真题
考向五电学创新拓展类问题：2023•山东•高考真题、2023•广东•高考真题、
2023•江苏•高考真题、2023•湖南•高考真题、2022•广东•高考真题、2022•河
北•高考真题、2021•湖北•高考真题、2021•天津•高考真题、2021•山东•高考
真题
1.考频：本专题属于热点内容；
2.考向：
①电表改装 多用电表的原理及使用问题：电表改装，表头电阻测量，多用电表使用
②电阻测量类实验问题：电阻测量，电阻率测量，小灯泡伏安特性曲线
③测量电源的电动势和内电阻类实验问题：电源（干电池、水果电池等电源）电动势及内阻测量
④电磁感应、变压器类及其他电学实验问题：电磁感应产生的条件，感应电流的方向，变压器原、副线
圈的电压与匝数关系，电容器的充放电
⑤电学创新拓展类问题：电学量测量、实验方案等相关创新实验问题
3.应试策略
高考物理中电学实验的复习可以从以下几个方面展开：
①加强知识点理解：首先，你需要对电学的基本概念、原理和定律有清晰的理解，如欧姆定律、基尔霍
夫定律、电功和电功率的计算等。这些知识点是理解和完成电学实验的基础。
②掌握实验原理：理解每个实验的原理是非常重要的，比如伏安法测电阻的内接法和外接法、分压限流
法等。只有搞清楚了实验原理，才能正确设计电路、选择合适的仪器并准确读取数据。
③熟悉实验操作：电学实验通常包括电路的搭建、仪器的使用和数据的读取等操作。通过实际操作或者
观看相关教学视频，熟悉各种电学实验器材的使用方法和实验步骤。
④解题技巧训练：通过历年高考真题和模拟题的练习，掌握解答实验题的技巧，如如何根据实验目的设
计实验方案、如何撰写实验报告等。
⑤实践操作：如果条件允许，可以亲自动手做一些基础的电学实验，加深对实验原理和步骤的理解
⑥分析实验误差：学会分析实验中可能出现的误差来源，并掌握如何减小误差的方法。
⑦数据处理能力：熟练掌握数据的处理方法，包括数据记录、数据整理、图表绘制、线性拟合、结果计
算等。
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考点01 电学实验
考向一 电表改装多用电表的原理及使用问题
1．（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，R1 和R2 串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电
压为
，此时R1 和R2 的电流为
3
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，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R1 和电流表串联再和R2 并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满
偏时，流过R2 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。（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。
2．（2022·湖南·高考真题）小梦同学自制了一个两挡位（“
”“
”）的欧姆表，其内部结构如图所
示，
为调零电阻（最大阻值为
），
、
、
为定值电阻（
），电流计G 的内
阻为
。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：
（1）短接①②，将单刀双掷开关
与
接通，电流计G 示数为
；保持电阻
滑片位置不变，将单刀双
掷开关
与
接通，电流计G 示数变为
，则
（填“大于”或“小于”）；
（2）将单刀双掷开关
与接通，此时欧姆表的挡位为（填“
”或“
”）；
（3）若从“
”挡位换成“
”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计G 满偏刻度处）时，调零电
阻
的滑片应该调节（填“向上”或“向下”）；
（4）在“
”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为
的定值电阻
，稳定后电流计G 的指针
偏转到满偏刻度的
；取走
，在①②间接入待测电阻
，稳定后电流计G 的指针偏转到满偏刻度的
，
4
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则
。
【答案】大于
向上
【详解】（1）[1]根据题意可知
，所以开关拨向
时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻，
电源电动势
不变，根据
可知
；（2）[2]当开关拨向时，全电路的总电阻较大，中值电阻
较大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大，即
；（3）
[3]从“
”挡位换成“
”挡位，即开关从
拨向，全电路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，
为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计
所在支路的电流，所以需要将
的滑片向上调节；（4）[4]
在“
”挡位，令
与
串联部分的总电阻为
，
上半部分单独叫
，电路图结构简化如图
第一次，当①②短接，全电路的总电阻为
，通过干路的电流为
，电流表满偏，
根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知
，第二次，①②之间接入
，全电路
总电阻为
，通过干路的电流为
，电流表偏转了量程的
，则
，结合第
一次和第二次解得
，第三次，①②之间接入
，全电路总电阻为
，通过干路的电流
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为
，电流表偏转了量程的
，则
，结合第二次和第三次，解得
。
考向二 电阻测量类实验问题
3．（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
【详解】（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
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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
4．（2023·海南·高考真题）用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω 的微安表头的内阻，
所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，R1（0 ~ 9999.9Ω），R2（99999.9Ω）
（1）RM应选，RN应选；
（2）根据电路图，请把实物连线补充完整；
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（3）下列操作顺序合理排列是：
①将变阻器滑动头P 移至最左端，将RN调至最大值；
②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；
③断开S2，闭合S1，调节滑动头P 至某位置再调节RN使表头满偏；
④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材
（4）如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为，该测量值（填“大于”、“小于”、“等于”）真实
值。
（5）将该微安表改装成量程为2V 的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为V（保留3 位
有效数字）。
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（6）某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P 不变，S2闭合后调
节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP 间电压不变，则微安表内阻为（用RM、RN表示）
【答案】 R1 R2
①③②④
1998.0Ω 小于 1.28
【详解】（1）[1][2]根据半偏法的测量原理可知，RM 与R1 相当，当闭合S2 之后，变阻器上方的电流应
基本不变，就需要RN 较大，对下方分压电路影响甚微。故RM 应选R1，RN 应选R2。（2）[3]根据电路
图连接实物图有
（3）[4]根据半偏法的实验步骤应为①将变阻器滑动头P 移至最左端，将RN 调至最大值；③断开S2，闭
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合S1，调节滑动头P 至某位置再调节RN 使表头满偏；②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出
RM 阻值；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。（4）[5]根据RM 调节后面板读数为1998.0Ω。[6]当
闭合S2 后，原电路可看成如下电路
闭合S2 后，相当于RM 由无穷大变成有限值，变小了，则流过RN 的电流大于原来的电流，则流过RM 的
电流大于
，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。（5）[7]将该微安表改装成量程为2V 的电压表，
则需要串联一个电阻R0，则有U = Ig(Rg＋R0)，此时的电压读数有U′ = I′(Rg＋R0)，其中U = 2V，Ig=
100μA，I′ = 64μA，联立解得U′ = 1.28V。（6）根据题意OP 间电压不变，可得
，解得
，
5．（2023·天津·高考真题）某同学测量金属丝的电阻R 大小。
（1）首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测，用“×1”档位正确测量，指针偏转如图所示对应的读数为Ω；
（2）该同学设计了如图所示的电路，再次开展测量，除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、
导线外，还提供如下器材：
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A．电压表（量程0—15V，内阻约15kΩ） B．电压表（量程0—3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程0—3A，内阻约0.025Ω） D．电流表（量程0—0.6A，内阻约0.125Ω）
①为了测量准确，实验时应选用测量电压U，应选用测量电流I；（填器材前对应字母）
②关于该实验下列哪些说法是正确的？
A．电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B．闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b 端
C．滑动变阻器采用图示接法电压U 可以调为零
D．通过测量多组数据绘制
图像可减小系统误差
【答案】 7.0 B D AC/CA
【详解】（1）[1]电阻大小读数为7.0Ω×1=7.0Ω，（2）[2]由于同学们使用学生电源（4V），则为减小读数
误差，则应选择量程为0—3V 的电压表测量电压U，即实验时应选用B 测量电压U。故选B。[3]电路中的
最大电流为
，则应选用量程0—0.6A 的电流表测量电流I，即应选用D 测量电流
I。故选D。[4]A．电压表分流属于系统误差，故A 正确；B．为保护电路，实验开始前滑动变阻器滑片应
该调到a 端，使电压表示数为零，故B 错误；C．如图所示的电路为分压式电路，可以通过调节滑片使电
压表示数为0，即滑动变阻器滑片调到a 端，电压表示数为零，故C 正确；D．通过测量多组数据绘制
图像可减小偶然误差，故D 错误。故选AC。
6．（2023·北京·高考真题）采用图1 所示的电路图来测量金属丝
的电阻率。
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（1）实验时，闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片P 应处在（填“M”或“N”）端。
（2）按照图1 连接实物图，如图2 所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为（填
“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有。
【答案】 M b 移动滑片时，电压表和电流表的示数不变
【详解】（1）[1]实验时，闭合开关S 前，为保护电路，滑动变阻器滑片P 应处在最大阻值处，滑动变阻
器的滑片P 应处在M 端。（2）[2][3]滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，
故b 导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。
7．（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：
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（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：
（
）
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
（
）
0.97
1.21
1.45
1.94
2.43
（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
【详解】（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
。
8．（2023·浙江·高考真题）在“测量金属丝的电阻率”实验中：
（1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1 所示，图中的导线a 端应与（选填“一”、
“0.6”或“3”）接线柱连接，b 端应与（选填“—”、“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图1 中滑
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动变阻器滑片应置于（选填“左”或“右”）端。
（2）合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U 和I 数据。甲同学由每组U、I 数据计算电阻，然后求电阻
平均值；乙同学通过
图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是（选填“甲”或“乙”）。
（3）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流
的表头G 改装成电流表。如图2 所示，表头G 两端
并联长为L 的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G 满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组
I、L 数据，作出
图像如图3 所示。
则
图像斜率
。若要把该表头G 改装成量程为
的电流表，需要把长为m 的镍铬丝并联
在表头G 两端。（结果均保留两位有效数字）
【答案】 0.6 0.6 左乙 2.1/2.2/2.3/2.4/2.5 0.24/0.25/0.26/0.27/0.28
【详解】（1）[1][2][3]实验中用两节干电池供电，滑动变阻器分压式连接，电压从零开始调节，电流表选
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较小量程测量电流减小误差，则图中的导线a 端应与 “0.6”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，则金
属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故b 端应与 “0.6”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，图
1 中滑动变阻器滑片应置于左端。（2）[4]做U-I 图象可以将剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度，
减少实验的误差，则乙同学通过U-I 图像求电阻，求电阻的方法更合理；（3）[5]由图像可知
图像斜
率
，[6]方法一：由电路可知
，解得
，则
，若要把该满偏电流为
表头G 改装成量程为
的电流表，则并联的电阻
，解得
，方法二：延长图像可知，当I=9.0mA 时可得
，即
。
9．（2023·辽宁·高考真题）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（a）所
示的电路图，实验步骤如下：
a．测得样品截面的边长a= 0.20cm；
b．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、丁位置固定，丙可在乙、丁间
左右移动；
c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；
d．闭合开关S，调节电阻箱R 的阻值，使电流表示数I= 0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；
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e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L 和U，作出U—L 图像如图（b）所示，得到直线的斜率k。
回答下列问题：
（1）L 是丙到（填“甲”“乙”或“丁”）的距离；
（2）写出电阻率的表达式ρ=（用k、a、I 表示）；
（3）根据图像计算出该样品的电阻率ρ=Ω∙m（保留两位有效数字）。
【答案】乙
6.5 × 10－5
【详解】（1）[1]由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L 是丙到乙的距离。（2）[2]根据电阻定律有
，
再根据欧姆定律有
，联立有
，则
。（3）[3]根据图像可知k = 6.5V/m，则根据
（2）代入数据有ρ = 6.5 × 10－5Ω∙m
10．（2022·北京·高考真题）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、
数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为
）和电流表（内阻约为
）测量一个电阻的阻值（约为
）。要求尽量
减小实验误差，应该选择的测量电路是图1 中的（选填“甲”或“乙”）。
（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约
电阻的阻值，下列实验步
骤正确的操作顺序为（填各实验步骤前的字母）。
A．将选择开关置于“
”位置
B．将选择开关置于“
”位置
C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”
（3）图2 是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么
移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情
况下，他将电压表连接a 位置的导线端分别试触b、c、d 三个位置，发现试触b、c 时，电压表有示数；试
触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则（选填选项前的字母）。
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A．导线
断路
B．滑动变阻器断路
C．导线
断路
D．滑动变阻器短路
【答案】甲 ADCB C
【详解】（1）[1]因为待测电阻约为
，而
，故为了减小误差应该采用电流表的外
接法，即选用甲图；（2）[2]测量过程中应该先选择合适挡位，根据题意选择“
”挡位，然后进行欧
姆调零，再进行测量，测量完成后要将开关置于“
”挡，故顺序为ADCB。（3）[3]闭合电键后，却
发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变
化，说明电压表串联在电路中；当试触b、c 时依然是这个情况说明b、c 段是正常的，试触d 时，电压表
没有示数说明在cd 之间某处发生了断路，故选C。
11．（2022·湖北·高考真题）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料
制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。
（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为mm。再用游标卡尺测
得其长度L。
（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定
值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R 的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻
箱R 的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。
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R/Ω
I/A
/A-1
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0.272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
0.222
4.50
根据表中数据，在图丙中绘制出
图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中
的图像可得
Ω（结果保留2 位有效数字）。最后可由表达式
得到该材料的电阻率（用D、L、
表
示）。
（3）该小组根据图乙的电路和图丙的
图像，还可以求得电源电动势
V，内阻
Ω。（结果均保
留2 位有效数字）
（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的
电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 3.700 6.0
12 3.0 偏大
【详解】（1）[1]用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，其读数为
，
（2）（3）[2][3][4][5]由电路可知，当将S2 置于位置1，闭合S1 时
，即
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，由图像可知
，解得
，
，解得
，再将S2
置于位置2，此时电流表读数为0.400A，则
，解得
，根据
，解得
，（3）由（2）可知
，
，（4）根据表达式
，因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表由相同读数时，得到的
的值偏小，
即
测量值偏大。
12．（2022·山东·高考真题）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：
干电池E（电动势1.5V，内阻未知）；
电流表A1（量程10mA，内阻为90Ω）；
电流表A2（量程30mA，内阻为30Ω）；
定值电阻R0（阻值为150Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）；
待测电阻Rx；
开关S，导线若干。
测量电路如图所示。
（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R 的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0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。该同学选用的电流表为（填“A1”或“A2”）；若不
考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为Ω。
（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的
处，则Rx
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的测量值为Ω。
（3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值（填“有”或“无”）影响
【答案】 A1 60 100 无
【详解】（1）[1]若不考虑电源内阻，且在电源两端只接R0 时，电路中的电流约为
，
由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的
处，则该同学选到的电流表应为A1。
[2]当不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有
，计算出R = 60Ω，（2）[3]断开开
关，保持滑片的位置不变，用Rx 替换R0，闭合开关后，有
，代入数据有Rx =
100Ω，（3）[4]若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有
，
，联立计算出的Rx不受电源内阻r 的影响。
13．（2022·全国·高考真题）某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势
，内
阻很小），电流表（量程
，内阻约
），微安表（量程
，内阻
待测，约
），滑动变
阻器R（最大阻值
），定值电阻
（阻值
），开关S，导线若干。
（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
（2）某次测量中，微安表的示数为
，电流表的示数为
，由此计算出微安表内阻
。
【答案】见解析 990
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【详解】（1）[1]为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻R0 并联，再与电流表串联，
通过电流表的电流与微安表的电流之差，可求出流过定值电阻R0 的电流，从而求出微安表两端的电压，
进而求出微安表的内电阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动电阻器采用分压式解法，实
验电路原理图如图所示
（2）[2]流过定值电阻R0 的电流
，加在微安表两端的电压
，微安表的内电阻
。
14．（2022·全国·高考真题）一同学探究阻值约为
的待测电阻
在
范围内的伏安特性。可用
器材有：电压表V（量程为
，内阻很大），电流表A（量程为
，内阻为
），电源E（电动势
约为
，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选
或
），定值电阻
（阻值可选
或
），开关S，导线若干。
（1）要求通过
的电流可在
范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出
实验电路的原理图；
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（2）实验时，图（a）中的R 应选最大阻值为（填“
”或“
”）的滑动变阻器，
应选阻值为
（填“
”或“
”）的定值电阻；
（3）测量多组数据可得
的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图
（c）所示，则此时
两端的电压为V，流过
的电流为
，此组数据得到的
的阻值为
（保留3 位
有效数字）。
【答案】
【详解】（1）[1]电流表内阻已知，电流表与
并联扩大电流表量程，进而准确测量通过
的电流，电压
表单独测量
的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从开始测量，满足题中通过
的电流从
连续可调，电路图如下
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（2）[2]电路中
应选最大阻值为
的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小；[3]通
过
的电流最大为
，需要将电流表量程扩大为原来的倍，根据并联分流的规律示意图如下
根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知
，解得
，（3）[4]电
压表每小格表示
，向后估读一位，即
；[5]电流表每小格表示
，本位估读，即
，电流表量程扩大倍，所以通过
的电流为
；[6]根据欧姆定律可知
。
15．（2022·浙江·高考真题）小明同学根据图1 的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关
系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数达到某一相
同值时记录电压表的示数U，从而得到多个
的值，作出
图像，如图2 中图线a 所示。
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（1）在实验中使用的是（选填“0~20
”或“0~200
”）的滑动变阻器。
（2）在某次测量时，量程为3V 电压表的指针位置如图3 所示，则读数U=V。
（3）已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2，则合金丝甲的电阻率为
·m（结果保留2 位有效数字）。
（4）图2 中图线b 是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的
图像，由图可知合金丝甲的横截面积（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝乙的横截面积。
【答案】 0~20
1.32（1.31~1.34） 1.1×10-6（0.90×10-6~1.3×10-6）小于
【详解】（1）[1]由实验原理可知
，而由
图像可知待测电阻最大约为8
，为了使电压表有明
显的读数变化，则滑动变阻器的阻值不能太大，故选0~20
比较合适；（2）[2]量程为3V 的电压表，精
度为0.1V，估读到0.01V，则电压为1.32V（1.31~1.34）；（3）[3]根据电阻定律有
，则
图像的斜率为
，可得合金丝甲的电阻率为
，
（4）[4] 另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，而横截面积变为
，
由图2 中图线b 可得
，解得
。故合金丝甲的
横截面积小于合金丝乙的横截面积。
16．（2021·福建·高考真题）某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为
电阻丝的电阻
率，该电阻丝的电阻值约为
，材料未知。实验过程如下：
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（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示。该电阻丝的直径为
。
（2）对多用电表进行机械调零。
（3）将多用电表的选择开关旋至倍率的电阻挡（填“
”“
”“
”或“
”）。
（4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线。
（5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示。该电阻丝的电阻值为
。
（6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置。
（7）实验测得的该电阻丝电阻率为
（结果保留3 位有效数字）。
【答案】 1.414
160
【详解】（1）[1]该电阻丝的直径为
，（3）[2]使用多用电表欧姆挡测
电阻时，为了减小误差，应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近，由于该电阻丝的阻值在100~200Ω，而
表盘中央刻度在15~20 左右，所以应选择×10 倍率的电阻挡；（5）[3]15~20 之间的分度值为1，所以该电
阻丝的电阻值为
，（7）[4]根据电阻定律有
，解得该电阻丝的电阻率为
。
17．（2021·海南·高考真题）在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E（电动势约
，内阻
约
），待测电阻
（阻值小于
），电压表V（量程
，内阻约
），电流表A（量程
，内
阻约
），滑动变阻器（最大阻值
），单刀开关
，单刀双掷开关
，导线若干。某同学利用上述
实验器材设计如图所示的测量电路。
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回答下列问题：
（1）闭合开关
前，滑动变阻器的滑片P 应滑到（填“a”或“b”）端；
（2）实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将
拨向（填“c”或“d”）；在上述操作正确的
情况下，引起实验误差的主要原因是（填正确选项前的标号）；
A．电流表分压 B．电压表分流 C．电源内阻分压
（3）实验时，若已知电流表的内阻为
，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将
拨向（填“c”或“d”）；读得电压表的示数为
，电流表的示数为
，则
（结果保留两位
有效数字）。
【答案】
B
【详解】（1）[1]滑动变阻器采用限流式接入电路，开关
闭合前，滑片
应滑到
端，使滑动变阻器接入
电路阻值最大，保护电路；（2）[2]根据题意可知待测电阻的阻值
满足
，所
以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关
应拨向端；[3]外接法的测量误差主要来源
于电压表的分流，故选B；（3）[4]若电流表内阻
，则电流表的分压可以准确计算，所以电流表
采用内接法，所以开关
应拨向
端；[5]电压表测量电流表和待测电阻的总电压
，电流表分压
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为
，根据欧姆定律可知待测电阻阻值为
。
18．（2021·北京·高考真题）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝
的电阻。
（1）该同学先用欧姆表“
”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1 所示，对应的读数是
。
（2）除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还
提供如下实验器材：
A．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω）
B．电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0. 02 Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）
D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A）
为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用。（选填实验器材前对应的字母）
（3）该同学测量金属丝两端的电压U 和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2
所示。请作出该金属丝的U- I 图线，根据图线得出该金属丝电阻R =Ω（结果保留小数点后两位）。
（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3 所示。将定值电阻替换为小灯
泡，电流随时间变化的图线如图4 所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。(
)
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【答案】 6 A C
5.80 刚闭合开关时，灯
丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散
热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变
【详解】（1）[1]将选择开关调节到“×1Ω”，由图1 可知，金属丝的电阻Rx=6×1Ω=6Ω，（2）[2]由题知，
电源电动势为3V，则回路中的最大电流为
，故电流表选A；[3] 为了调节方便、测
量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选C；（3）[4]将描出的点用直线连接，即可得U-I 图线，则有
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[5]取（0.3A，1.75V），可得
，（4）[6] 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电
流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻
不变，电流保持不变。
19．（2021·浙江·高考真题）小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
（1）因电表内阻未知，用如图1 所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将
滑动变阻器的滑片P 移至合适位置。单刀双掷开关K 掷到1，电压表的读数
，电流表的示数如
图2 所示，其读数
A；将K 掷到2，电压表和电流表的读数分别为
，
。由此可知
应采用电流表（填“内”或“外”）接法。
（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：
①器材间连线如图3 所示，请在虚线框中画出对应的电路图；
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电
流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3 所示。则待测电阻
。此方法（填“有”或
“无”）明显的实验误差，其理由是。
【答案】 0.34 见解析外 5 有电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近（或其它合理解
释）
【详解】（1）[1]由电流表的表盘可知电流大小为0.34A，[2]电压表的百分比变化为
，电流表的百分比变化为
，因此可知电压表
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的示数变化更明显，说明电流表的分压更严重，因此不能让电流表分压，采用外接法（2）①[3]电路图如
图
[4]
②
两次实验中电路电流相同，因此可有
，可得
，读数可得
，
[5][6]电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近，这样测得的阻值不够精确，如待测电阻阻值为5.4Ω，则实
验只能测得其为
，误差较大。
20．（2021·广东·高考真题）某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和
量程合适的器材。
（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔，调节欧姆
调零旋钮，使指针指向右边“
”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右
偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而。
（2）再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S 前，将滑动变阻器
的滑片滑到端（选填“a”或“b”）。
将温控室的温度设置为T，电阻箱
调为某一阻值
。闭合开关S，调节滑动变阻器
，使电压表和电
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流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T 和
。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C 端间的导线改接到D 端，闭合开关S。反复调节
和
，使电压表和电流表的
示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值
。断开开关S。
②实验中记录的阻值
（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值
。
【答案】短接减小 b 大于
【详解】（1）[1][2]选择倍率适当的欧姆挡，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越小，
可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。（2）①[3]闭合开关S 前，应将滑动变阻器R1的阻值调到最大，
即将滑片滑到b 端；②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同，因为
，即
，可
知R01 大于R02。
21．（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R0
滑动变阻器R1（阻值0-20
）
电阻箱R2（最大阻值9999.9
）
电源E（电动势6V，内阻不计）
开关S、导线若干。
完成下列填空：
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（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，R0应选取阻值为
的定值电阻；
（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R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和
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R2的阻值调整为
。
然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示：
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
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（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P1=W（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P2，则
=（保留至整数）。
【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R0 应选取阻值为10
；（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P1=0.46V×0.16A≈0.074W，[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P2=2.5V×0.3A=0.75W，故有
。
22．（2021·河北·高考真题）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（
，
），直流电源（
），滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设计的电路如
图1 所示。
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（1）根据图1，完成图2 中的实物连线；
（2）按照图1 连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是（单项选择，
填正确答案标号）；
A．电流表短路
B．滑动变阻器的滑片接触不良
C．滑动变阻器滑片的初始位置在b 端
（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到
图像，其中一部分如
图3 所示，根据图像计算出P 点对应状态下小灯泡的电阻为
（保留三位有效数字）。
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【答案】
C
【详解】（1）[1]电流表负极与滑动变阻器的右端的位置连接，如图
（2）[2]开关闭合，小灯泡闪亮一下后灯丝烧断，说明通过小灯泡的电流过大。A．电流表内阻非常小，短
路几乎不影响通过小灯泡的电流，与灯丝烧断无关，A 错误；B．滑动变阻器滑片接触不良，无电流通过
小灯泡，B 错误；C．滑动变阻器的滑片开始时置于
端，小灯泡部分分压达到最大，通过电流最大，可能
会烧断小灯泡灯丝，C 正确；故选C。（3）根据小灯泡的伏安特性曲线可知在
点时的电压和电流分别为
，
，根据欧姆定律
可知小灯泡的电阻为
。
考向三 测量电源的电动势和内电阻类实验问题
23．（2023·浙江·高考真题）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中
35
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（1）部分连线如图1 所示，导线a 端应连接到（选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，
某次测量中电压表指针位置如图2 所示，其示数为V。
（2）测得的7 组数据已标在如图3 所示
坐标系上，用作图法求干电池的电动势
V 和内阻
Ω。
（计算结果均保留两位小数）
【答案】 B 1.20 1.50 1.04
【详解】（1）[1]电压表测量的电压应为路端电压，开关应能控制电路，所以导线a 端应连接到B 处；[2]
干电池电动势约为1.5V，电压表选择
量程，分度值为0.1V，题图中电压表读数为1.20V；
（2）[3][4]作出
如图所示
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根据闭合电路欧姆定律
，可知
图像纵轴截距为电源电动势可得
，
图像斜率
的绝对值等于电源内阻
。
24．（2023·湖北·高考真题）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用
器材如下：
电压表（量程
，内阻很大）；
电流表（量程
）；
电阻箱（阻值
）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
（1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线。
（2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I 和
电压表示数U。根据记录数据作出的
图像如图（c）所示，则干电池的电动势为V（保留3 位有效数
字）、内阻为
（保留2 位有效数字）。
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（3）该小组根据记录数据进一步探究，作出
图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，
结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为
（保留2 位有效数字）。
（4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】
1.58 0.64 2.5 偏小
【详解】（1）[1]实物连线如图：
（2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
，由图像可知E=1.58V，内阻
，（3）[4]根据
，可得
，由图像可知
，
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解得
。（4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，
即实验中测得的电池内阻偏小。
25．（2022·天津·高考真题）实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、
待测电池等器材组成如图1 所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的
图像如图2 所示。
（1）图1 的电路图为下图中的。（选填“A”或“B”）
（2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2 得到该电池的电动势
V，内阻
。
（3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。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2 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】 B 4.5 1.8 不变变大
【详解】（1）[1]通过观察实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为B；（2）[2][3]根据闭合电路欧姆
定律
，有
，则
图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E，斜率是电池的内阻
r，根据图像可知，纵轴截距为4.5，横轴截距为2.5，结合上述分析可知电池电动势
；内阻
，
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（3）[4][5]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
，在图2 中重新绘制的
图线如图所示
故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。
26．（2022·福建·高考真题）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种
接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进
行测量。已知
。
（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整。
（2）实验操作步骤如下：
①将滑动变阻器滑到最左端位置
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②接法Ⅰ：单刀双掷开关S 与1 接通，闭合开关
，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据
的值，
断开开关
③将滑动变阻器滑到最左端位置
④接法Ⅱ：单刀双掷开关S 与2 闭合，闭合开关
，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据
的值，
断开开关
⑤分别作出两种情况所对应的
和
图像
（3）单刀双掷开关接1 时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时
V。
（4）根据测得数据，作出
和
图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势
V，内阻
Ω。
（结果均保留两位小数）
（5）由图丁可知（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。
（6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。
【答案】见解析 1.30 1.80 2.50 接法Ⅱ 接法Ⅱ
【详解】（1）[1]根据图甲所示的电路图，实物连接如图所示
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（3）[2]量程为
的电压表分度值为
，需要估读到分度值的下一位，由图丙可知电压表读数为
，（4）[3]当单刀双掷开关接1 时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电动势为
的
纵轴截距，则有
，[4]当单刀双掷开关接2 时，电压表示数为零时，电流表测量准确，由
图像可知此时电路电流为
，根据闭合电路欧姆定律可知
，解得内阻为
，（5）[5]由图丁可知
图像的斜率为
，解得
，由图丁可知
图像的斜率为
，解得
，可得
，故接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值。（6）[6]由电
路图可知接法Ⅰ的误差来源是电流表的分压，接法Ⅱ的误差来源是电压表的分流，由于电源内阻较小，远
小于电压表内阻，结合（5）问分析可知，若只能选择一种接法，应选择接法Ⅱ更合适。
27．（2021·全国·高考真题）一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约
）和内阻
r（小于
）。图中电压表量程为
，内阻
：定值电阻
；电阻箱R，最大阻值为
；S 为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：
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（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选
（填“5.0”或“15.0”）；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R 和电压表的相应读数U；
（3）根据图（a）所示电路，用R、
、
、E 和r 表示
，得
；
（4）利用测量数据，做
图线，如图（b）所示：
（5）通过图（b）可得
V（保留2 位小数），
（保留1 位小数）；
（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为
，由此产生的误差为
%。
【答案】 15.0
1.58 2.0 5
【详解】（1）[1]为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电表满偏电压大，则由并
联电路分压可得
，代入数据解得
，因此选
。（3）[2]由闭合回路的欧姆定
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律可得
，化简可得
，（5）[3][4]由上面公式可得
，由
图象计算可得
，代入可得
，将
代入解析式可得
，解得
，（6）[5]如果电压表为理想电压表，则可有
，
则此时
，因此误差为
。
28．（2021·湖南·高考真题）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
）、一个电流表（内阻为
）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大
于
，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）将器材如图（a）连接：
（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的端（填“a”或“b”）；
（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多
组数据；
（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为
，设单
位角度对应电阻丝的阻值为
，该电池电动势和内阻可表示为
，
（用
、
、、
、
表示）
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（5）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
。利用现有器材设计实验，在图（c）
方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；
（6）利用测出的
，可得该电池的电动势和内阻。
【答案】
【详解】（2）[1]开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律
，可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的端。（4）[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
，结合图象的斜率和截距满足
，
，解得电源电动势和内阻为
，
。（5）[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
原理的简单说明：① 将开关置于
位置，读出电流表示数
；② 将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角
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度，直到电流表示数为
，读出此时角度θ ；③ 此时
，即可求得
的数值。
29．（2021·浙江·高考真题）在“测定电池的电动势和内阻”实验中，
（1）用如图1 所示的电路图测量，得到的一条实验数据拟合线如图2 所示，则该电池的电动势E=V（保留
3 位有效数字）；内阻r=（保留2 位有效数字）；
（2）现有如图3 所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0～9999Ω，滑动变阻器阻值变化范围为
0～10Ω，电流表G 的量程为0～3mA、内阻为200Ω，电压表的量程有0～3V 和0～15V。请在图3 中选择
合适的器材，在答题纸相应方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图。
【答案】 1.46（1.45~1.47 均可） 0.64（0.63~0.67 均可）
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【详解】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律
可得
，将题干中得图线延长与横纵轴分别相交，
如图
可知图像与纵轴交点即为电动势，即
，[2]图像斜率的绝对值为电源内阻，即
，（2）[3]电流表量程太小，使用电阻箱和电压表代替电流表进行测量，电路图如
图
根据闭合电路欧姆定律
，变形得
，绘制
图像，可知图像斜率为
，与纵轴截距为
，从而求解电动势和内阻；也可以通过电阻箱改装电流表，扩大电流表得量程，实现
电流得测量，电路图如图
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I 为改变量程之后的电流表示数，根据闭合电路欧姆定律
，可以绘制
图像求解电动势和内
阻。
考向四 电磁感应、变压器类及其他电学实验问题
30．（2023·浙江·高考真题）以下实验中，说法正确的是（ ）
A．在LC 振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐
减小
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜
面积
C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温
度升高，金属热电阻阻值增大
D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原
线圈接入10V 的交流电时，副线圈输出电压不为零
【答案】CD
【详解】A．在LC 振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐减小，放电时电流
逐渐增大，故A 错误；B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶
液全部散开,形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在玻璃板上，测出
油膜面积，故B 错误；C．“观察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；“观察金
属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值增大，故C 正确；D．“探究变压器原、副线圈电压
与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V 的交流电时，变压器的
效果减弱，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D 正确。
故选CD。
31．（2024·浙江·高考真题）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱
（
）、一节
干电池、微安表（量程
，零刻度在中间位置）、电容器
（
、
）、单刀双掷开关组
装成如图1 所示的实验电路。
（1）把开关S 接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S 接2，微安表指针偏转
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情况是；
A．迅速向右偏转后示数逐渐减小 B．向右偏转示数逐渐增大
C．迅速向左偏转后示数逐渐减小 D．向左偏转示数逐渐增大
（2）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压变化情况。把开关S 接1，微安表
指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到
时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2 所
示位置时保持不变，则电压表示数为V，电压表的阻值为
（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 C 0.50 3.1
【详解】（1）[1]把开关S 接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数
逐渐减小到零；把开关S 接2，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左偏转后示
数逐渐减小。故选C。（2）[2]由题意可知电压表应选用0~3V 量程，由图2 可知此时分度值为0.1V，需要
估读到0.01V，则读数为0.50V。[3]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，根据闭合电路欧姆定律有
，根据串联电
路规律有
，联立可得
。
32．（2023·福建·高考真题）某同学用图（a）所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器
材有：电源、电压传感器、电解电容器C（
，
），定值电阻R（阻值
）、开关S、导线若
干。
（1）电解电容器有正、负电极的区别。根据图（a），将图（b）中的实物连线补充完整；
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（2）设置电源，让电源输出图（c）所示的矩形波，该矩形波的频率为
；
（3）闭合开关S，一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压
随时间周期性变化，结果
如图（d）所示，A、B 为实验图线上的两个点。在B 点时，电容器处于状态（填“充电”或“放电”）在
点时（填“A”或“B”），通过电阻R 的电流更大；
（4）保持矩形波的峰值电压不变，调节其频率，测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况，
并在坐标纸上作出电容器上最大电压
与频率f 关系图像，如图（e）所示。当
时电容器所带电
荷量的最大值
C（结果保留两位有效数字）；
（5）根据实验结果可知，电容器在充放电过程中，其所带的最大电荷量在频率较低时基本不变，而后随
着频率的增大逐渐减小。
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【答案】
充电 B
【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图，如图所示
（2）[2]由图（c）可知周期
，所以该矩形波的频率为
，（3）[3][4]由图（d）可
知，B 点后电容器两端的电压慢慢增大，即电容器处于充电状态；从图中可得出，A 点为放电快结束阶段，
B 点为充电开始阶段，所以在B 点时通过电阻R 的电流更大。（4）[5]由图（e）可知当
时，电容
器此时两端的电压最大值约为
，根据电容的定义式
得此时电容器所带电荷量的最大值为
。
33．（2023·山西·高考真题）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、
电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。
（1）用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的（填“正极”或“负极”）接
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触。
（2）某同学设计的实验电路如图（a）所示。先将电阻箱的阻值调为
，将单刀双掷开关S 与“1”端相接，
记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S 再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是。
（填正确答案标号）
A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定
B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定
C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭
（3）将电阻箱的阻值调为
，再次将开关S 与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两
次得到的电流I 随时间t 变化如图（b）中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为（填“R1”或“R2”）时的结
果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的（填“电压”或“电荷量”）。
【答案】正极 C
电荷量
【详解】（1）[1]多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触；
（2）[2]电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形
成电流，灯泡的迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至
两极板电荷量为零不带电，则无电流流过小灯泡即熄灭，故选C。
（3）[3]开始充电时两极板的不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r，则开始充电时有
由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为
；
[4]图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电
容器上的电荷量。
34．（2022·浙江·高考真题）（1）探究滑动变阻器的分压特性，采用图1 所示的电路，探究滑片P 从A 移
到B 的过程中，负载电阻R 两端的电压变化。
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①图2 为实验器材部分连线图，还需要（选填af、bf、fd、fc、ce 或cg）连线。
②图3 所示电压表的示数为 V。
③已知滑动变阻器的最大阻值R0=10Ω，额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω，以R 两端电压U 为纵轴，
为横轴（x 为AP 的长度，L 为AB 的长度），得到
分压特性曲线为图4 中的“I”；当R=100Ω，分
压特性曲线对应图4 中的（选填“Ⅱ”或“Ⅲ”）；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是。
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（2）两个相同的电流表G1和G2如图5 所示连接，晃动G1表，当指针向左偏时，静止的G2表的指针也向
左偏，原因是。
A．两表都是“发电机”
B．G1表是“发电机”，G2表是“电动机”
C．G1表和G2表之间存在互感现象
D．G1表产生的电流流入G2表，产生的安培力使G2表指针偏转
【答案】 af、fd、ce
Ⅱ
BD/DB
【详解】（1）[1]依原理图可知，还需要af、fd、ce 连线；[2]依题意，所示电压表的示数为1.50V，考虑到
偶然误差
也可；[3] 假定AP 部分的电阻为
，
分别与10Ω 与100Ω 并联再与BP 部分的电
阻串联；由于相同的
与100Ω 并联后的电阻较与10Ω 并联后的电阻大，则根据闭合电路的欧姆定律可知，
滑片在相同位置下，负载电阻越大，其两端电压越大；即在相同横坐标下，此时负载100Ω 时，电压表的
示数应该较曲线为图4 中的“I”来得大，故应该选“Ⅱ”。[4]由上述分析可知，对于不同的负载电阻，调
节滑动触头时负载两端的电压变化规律不同，当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压
随滑动触头的变化而更迅速变化；当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头
的变化而更加平稳变化，从而获得更多的实验数据。所以，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器最大阻
值的选择依据是相比负载电阻越小越好，即
。（2）[5]据题意可知：电流表主要部件是永久磁铁和
带有指针的线圈，G1 和G2 用导线连接起来．当晃动G1 时，相当于G1 中的线圈做切割磁感线运动，电路
中会产生感应电流；由于两个电表构成了闭合电路，则电流会通过G2 表中的线圈，而该线圈处于磁场中，
由于通电导线在磁场中受力的作用，G2 的指针也会偏转；则G1 表相当于“发电机”，G2 表相当于“电
动机”，故AC 错误，BD 正确。故选BD。
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考向五 电学创新拓展类问题
35．（2023·山东·高考真题）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。
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
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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
；（4）[4]由电容的定义式
得：
（5）[5]开关
掷向2，
电容器放电，故
闪光。
36．（2023·广东·高考真题）某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源
（电动势恒
定，内阻可忽略）；毫安表mA（量程
，内阻可忽略）；电阻
（阻值
）、
（阻值
）、
（阻值
）和
（阻值
）；开关
和
；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线
若干。请完成下列实验操作和计算。
（1）电路连接
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图（a）为实验原理图．在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，只有
一端的导线还未连接，该
导线应接到
的（填“左”或“右”）端接线柱
（2）盐水电导率和温度的测量
①测量并记录样品池内壁的长宽高．在样品池中注满待测盐水
②闭合开关
，开关
，毫安表的示数为
，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流
为
③开关
，毫安表的示数为
，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流
为
④断开开关
，测量并记录盐水的温度
（3）根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为
，进而可求得该温度时待测盐水的
电导率。
【答案】右断开 40.0 闭合 60.0 100
【详解】（1）[1]根据图（a）为电路可知，
一端的导线应接到
的右端接线柱；（2）②[2][3]闭合开关
，断开开关
，毫安表的示数为
，则通过电阻
的电流为
，根据电路构造可知，流过
样品池的电流为
，③[4][5]闭合开关
，毫安表的示数为
，则流过
的电流为
，流过样品池的电流
为
，（3）[6]设待测盐水的电阻为
，根据闭合电路
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欧姆定律，开关
断开时
，开关
闭合时
，代入数
据解得
。
37．（2023·江苏·高考真题）小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响．所用器材有：干电池（电
动势约1.5V，内阻不计）2 节；两量程电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ；量程0~15V，内阻约15kΩ）1 个；
滑动变阻器（最大阻值50Ω）1 个；定值电阻（阻值50Ω）21 个；开关1 个及导线若干．实验电路如题1
图所示．
（1）电压表量程应选用（选填“3V”或“15V”）．
（2）题2 图为该实验的实物电路（右侧未拍全）．先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导
线将电池盒上接线柱A 与滑动变阻器的接线柱（选填“B”“C”“D”）连接，再闭合开关，开始实验．
（3）将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O 与1，2，…，21 之间的电压．某
次测量时，电压表指针位置如题3 图所示，其示数为V．根据测量数据作出电压U 与被测电阻值R 的关系
图线，如题4 图中实线所示．
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（4）在题1 图所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为
，
定值电阻的总阻值为
，当被测电阻为R 时，其两端的电压
（用E、
、
、R 表示），据此作出
理论图线如题4 图中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小．
（5）分析可知，当R 较小时，U 的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量
结果影响较小．小明认为，当R 较大时，U 的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因．你是否同
意他的观点？请简要说明理由．
【答案】 3V D 1.50
不同意，理由见解析
【详解】（1）[1]所用电源为两节干电池，电动势为3V，则所用电表量程为3V；（2）[2]闭合电键之前，
滑动变阻器阻值应该调到最大，则由图可知，电池盒上的接线柱A 应该与滑动变阻器的接线柱D 连接；
（3）[3]电压表最小刻度为0.1V，则读数为1.50V；（4）[4]由闭合电路欧姆定律可得
，当被测
电阻阻值为R 时电压表读数
，（5）[5]不同意；当R 较大时，则电压表内阻不能忽略，则
电路中的电流
，则电压表读数为
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，当R 较大时，R=R2 时R 最大，此时
，因RV>>R1，则电压表读数接近于
。
38．（2023·湖南·高考真题）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（a）所示，
为电阻箱，
为半导体薄膜压力传感器，
间连接电压传感器
（内阻无穷大）．
（1）先用欧姆表“
”挡粗测
的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是
;
（2）适当调节
，使电压传感器示数为0，此时，
的阻值为（用
表示）；
（3）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
电压
0
57
115
168
22
0
280
根据表中数据在图（c）上描点，绘制
关系图线；
60
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（4）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
，则
大小是
（重力加速度取
，保留2 位有效数字）；
（5）若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量
间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力
，
此时非理想毫伏表读数为
，则
（填“>”“=”或“<”）．
【答案】 1000#1000.0
1.7×10-2 >
【详解】（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
61
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（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F1>F0。
39．（2022·广东·高考真题）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹
性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
（1）装置安装和电路连接；如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金
属夹A、B 的导线接入如图（b）所示的电路中。
（2）导电绳拉伸后的长度L 及其电阻Rx的测量
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B 间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。
62
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②将滑动变阻器R 的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转
到合适位置。记录两表的示数U 和I1。
③闭合S2，电压表的示数（选填“变大”或“变小”）。调节R 使电压表的示数仍为U，记录电流表的示
数I2，则此时导电绳的电阻Rx=（用I1、I2和U 表示）。
④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B 间的距离，重复步骤②和③。
（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值（选填“有”或“无”）影响。
（4）图11(c）是根据部分实验数据描绘的Rx—L 图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯
曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为cm，即为机械臂弯曲后的
长度。
【答案】变小
无 51.80
【详解】（2）[1]闭合S2 后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小。[2]加在
导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2—I1，因此导电绳的电阻
，（3）[3]在闭合S2
之前，电流表I1 的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2 之后，加在电压表两端的电压
保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2—I1，与电压表内阻无
关，电压表内阻对测量没有影响。（4）[4]由图c 可知，导电绳拉伸后的长度为51.80cm。
40．（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S1（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，之后不能自动闭合）；保温开关S2（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R1和R2，（阻值均为1kΩ）：指示灯L1和L2（2.5V，0.6W，当电流低于30mA 时可视为熄灭）；保险
丝T。
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（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S1，L1和L2均发光
B．当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，L1和L2均发光
C．保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换
D．当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭
（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L1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，
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L1两端的阻值
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L1两端接触，若指针如图3 所示，可判断是断路损坏；若指针如图4 所示，
可判断是断路损坏。（用电路中的元件符号表示）
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【答案】 CD/DC CABDE L1 R1
【详解】[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RL=
10.42Ω
R 并 = 56.64Ω，则回路总电阻R 总 = 1067.06Ω，则回路总电流
，则L2 一定发光，此时并
联的整体的电压为U 并= I 总R 并 = 11.89V，则流过L1 的电流为
，则
流过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L1的电流大于30mA，则L1发光，D 正确。故选CD。
（2）[2]多用电表的操作步骤为：调整“指针定位螺丝”，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。
41．（2021·湖北·高考真题）小明同学打算估测5 个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A 的电流表、
一个电池组（电动势E 不大于4.5 V、内阻r 未知）、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电
阻（用作保护电阻），开关S 和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下：
第一步∶把5 个待测电阻分别单独接入A、B 之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5 个电阻的阻
值相等，均设为R。
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第二步∶取下待测电阻，在A、B 之间接入定值电阻R0，记下电流表的示数I0。
第三步∶取下定值电阻R0，将n 个（n=1，2，3，4，5）待测电阻串联后接入A、B 之间，记下串联待测电
阻的个数n 与电流表对应示数In。
请完成如下计算和判断∶
（1）根据上述第二步，
与R0、R1、E、r 的关系式是
=。
（2）定义
，则Y 与n、R、R0、E 的关系式是Y=。
（3）已知R0=12.0Ω，实验测得I0=0.182 A，得到数据如下表∶
n
1
2
3
4
5
In/A
0.334
0.286
0.250
0.224
0.200
Y/A-1
2.500
1.998
1.495
1.030
0.495
根据上述数据作出
图像，如图（b）所示，可得R=Ω（保留2 位有效数字），同时可得E=V（保留2
位有效数字）。
（4）本实验中电流表的内阻对表中Y 的测量值影响（选填“有"或“无"）。
【答案】
2.0 4.0 无
【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律得
，整理得
，（2）[2]A、B 间接入
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n 个待测电阻后，由闭合电路欧姆定律得
，又
，由以上整理得
，
（3）[3][4]由
，变形得
，结合图（b）得
，
，又
，
解得
，
。（4）[5]如果考虑电流表的内阻，则有
，
，整理得
，显然电流表的内阻对Y 的测量值没有影响。
42．（2021·天津·高考真题）随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电
宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为
，内阻很小，最大放电电流为
，某实验
小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正
极，黑导线为充电宝的负极，其余两根导线空置不用，另有滑动变阻器R 用于改变电路中的电流，定值电
阻
，两只数字多用电表M、N，两表均为理想电表，并与开关S 连成如图所示电路。
①图中测量电流的电表是，测量电压的电表是。（均填写字母“M”或“N”）
②调节滑动变阻器，测得多组I、U 数据，记录如下表，其中只有一个数据记录有误，审视记录的数据，
可以发现表中第次的记录数据有误。（填测量次数的序号）
次数
1
2
3
4
5
6
7
67
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电流
0.299
0.477
0.684
0.877
1.065
1.281
1.516
电压
4.970
4.952
4.932
4.942
4.894
4.872
4.848
③电路中接入
可以达到下列哪个效果。（填选项前的字母）
A．使测电流的电表读数变化明显 B．为了更准确地测量充电宝内阻
C．避免使充电宝的放电电流过大 D．减小测量电压的电表分流作用
【答案】 N M 4 C
【详解】①[1]器件N 串联在电路中，测量干路电流，所以N 为电流表；[2]器件M 一端接在开关上，另一
端接在充电宝的负极，闭合开关后相当于并联在电源两端，所以M 为电压表，测量路端电压；②[3]题中
表格的电流
不断增大，根据闭合电路欧姆定律
可知路端电压
不断减小，电压表的示数不断
减小，所以第4 次的记录数据有误；③[4]因为充电宝的内阻很小，所以电阻
串联在电路中，起保护电路
的作用，避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件。故选C。
43．（2021·山东·高考真题）热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值
随温度变化的规律。可供选择的器材有：
待测热敏电阻
（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）；
电源E（电动势
，内阻r 约为
）；
电阻箱R（阻值范围
）；
滑动变阻器
（最大阻值
）；
滑动变阻器
（最大阻值
）；
微安表（量程
，内阻等于
）；
开关两个，温控装置一套，导线若干。
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同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：
①按图示连接电路；
②闭合
、
，调节滑动变阻器滑片P 的位置，使微安表指针满偏；
③保持滑动变阻器滑片P 的位置不变，断开
，调节电阻箱，使微安表指针半偏；
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题：
（1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用（填“
”或“
”）。
（2）请用笔画线代替导线，将实物图（不含温控装置）连接成完整电路。
（3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为
，该温度下热敏电阻的测量值为
（结果保留到
个位），该测量值（填“大于”或“小于”）真实值。
（4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐
渐（填“增大”或“减小”）。
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【答案】
3500 大于减小
【详解】（1）[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在S2 闭合前、后保持不变，由于
该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联，滑动变阻器的阻值越小，S2 闭合前、后并联部分电阻变化越小，
从而并联部分的电压值变化越小，故滑动变阻器应选R1。（2）[2]电路连接图如图所示
70
