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专题20 电学实验
目录
01 模拟基础练.........................................................................................................2
题型一 电学基本仪器的使用和读数......................................................................................2
题型二 电表改装.......................................................................................................................7
题型三 练习使用多用电表.......................................................................................................9
题型四 电阻及电阻率类测量实验........................................................................................11
题型五 测量电源的电动势和内阻........................................................................................39
题型六 观察电容器的充、放电现象...................................................................................46
题型七 探究电磁感应的产生条件........................................................................................51
题型八 探究感应电流方向的规律........................................................................................52
考向九 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系..........................................................53
1
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题型一 电学基本仪器的使用和读数
1．（2024·湖南·高考真题）（删减）某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图
（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E 是电源，V 为电压表，A 为电流表。
（1）保持玻璃管内压强为1 个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所
示，示数为 V，
【答案】 1.23
【详解】（1）[1]电压表量程为0—3V，分度值为0.1V，则电压表读数需估读一位，读数为1.23V，
2．（2023·海南·高考真题）（删减）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）
（4）如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为
2
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【答案】1998.0Ω
3．（2022·全国乙卷·高考真题）（删减）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。
（c）所示，则此时
两端的电压为 V，流过
的电流为
，
3
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【答案】
【详解】（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
；
4．（2023·浙江·高考真题）（删减）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中
（1）某次测量中电压表指针位置如图2 所示，其示数为 V。
【答案】1.20
4
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【详解】 [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；
5．（2022·福建·高考真题）（删减）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
。
（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。
【答案】1.30
【详解】（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
6．（2023·山东·高考真题）（删减）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
）；
5
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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：
（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）。
【答案】6.5
【详解】（2）[2]量程15 V，每个小格0.5 V，
估读，故6.5 V；
7．（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“
”）；
6
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（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
，
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
7
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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
，通过干路的电流为
电流表偏转了量程的
，则
结合第二次和第三次，解得
题型二 电表改装
8．（2025·重庆·模拟预测）小开同学要把一个电流计（满偏电流为
，内阻未知）改装成一个量程为
的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中
为总阻值
较大的滑动变阻器。连接好电路后，小开同学进行了如下实验操作：
①开关闭合之前将
、
调到最大值；
8
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②只闭合开关
，将
由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流
；
③保持
不变，再闭合
，调节电阻箱
的值，使电流计读数等于
，同时记录下此时电阻箱的读数为
。
(1)根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为
；
(2)小开同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为
的电压表，需要串联一个
的电阻；
(3)小开同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示
时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表量程为 V（保留两位有效数字），改装电
表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）；
(4)要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为
的电阻换为一个阻值为
的电阻
即可，其中
。
【答案】(1)120 (2)5880 (3) 6.4 偏小 (4)
【详解】（1）由题意，根据部分电路欧姆定律可得
可得待测电流计的内阻为
（2）将电流表改装成量程为
的电压表，需要串联电阻的阻值为
（3）[1]图乙标准电压表的示数为3.2V，毫安表的读数为0.50mA，即对应改装表的电压为3.2V，则改
装后电压表量程为
[2]因为改装后的电压表量程偏大，可能的原因是因为电流计内阻的测量值比真实值偏小。
（4）由于改装后的量程为6.4V，则改装后的电表的电阻为
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而正确量程下，电表的内阻应为
,要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，
只需将阻值为
的电阻换为一个阻值为
的电阻即可，故
即
题型三 练习使用多用电表
9．（2024·浙江·模拟预测）(1)如图甲所示，多用电表在测量小灯泡的电流，两表笔中（选填“A”或
“B”） 是红表笔；
(2)用多用电表的欧姆挡测量“2.5V 0.3A”小灯泡的电阻时，欧姆表使用的倍率是“×10”时，电表指针如图
乙所示，为更准确的测量小灯泡的电阻，欧姆表使用的倍率应改为 （选填“×l”或“×100”）；
(3)现用两只多用电表测量该小灯泡的伏安特性曲线，连接好电路后，测量电压用多用电表的直流2.5V 挡，
测量电流用多用电表的直流500mA 挡，如图丙中电流的测量值是 A。
【答案】(1)B (2)×1 (3)0.120
【详解】（1）根据多用电表使用时流经电表电流的流向“红进黑出”，可知图甲中表笔B 应为红表笔；
（2）用多用电表的欧姆挡测量电阻时，指针从左向右偏转，由图乙可知指正偏转角度过大，说明所测
电阻为较小的电阻，所选倍率过大，应选较小一些的倍率，故应选用“×1”的倍率；
（3）用多用电表的直流500mA 挡测电流，以最上面的最大数250 为基准，指针约指在60 上，因为挡
位选择了500mA 挡，所以最终读数为
10．（2024·山东·模拟预测）其欧姆表的内部示意图如图甲所示，该表有“
”“
”两个挡位。已知
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电源电动势
，表头允许通过的电流最大值
，内阻
。现用该表测量一个阻值
小于
的定值电阻
。
(1)图甲中
表笔为 （选填“红表笔”或“黑表笔”），要测量
，开头应与 （选填“
”或“ ”）相连，然后进行 ，测量
时指针位置如图乙所示，欧姆表的读数为
。
(2)若与相连，图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”，则图甲中
（结果保留三位有效
数字）。
(3)欧姆表电源经久末换，测量后发现其电动势小于
，在正确的操作下，
的测量值 （选填
“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】(1) 黑表笔
欧姆调零 32 (2)2.73 (3)大于
【详解】（1）[1]
表笔与电源正极相连，故其为黑表笔。
[2]由图甲可知接
时干路电流的最大值大于接时干路电流的最大值，结合欧姆表的内阻
可
知，接
时为“
”挡位，接时为“
”挡位，结合图乙可知应选用“
”挡位，故应该接
。
[3]换挡后要进行欧姆调零。
[4]图乙中的读数为
（2）接时，欧姆表的内阻为
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此的欧姆表中流过的电流最大值
相当于表头量程扩大了100 倍，故
（3）使用欧姆表的时候换挡必须调零，欧姆调零之后有
根据闭合回路欧姆定律可知，此时干路电流
变小了，流过表头的电流将变小，指针较正常时往左偏，测量值大于真实值。
题型四 电阻及电阻率类测量实验
11．（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一
款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑
动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5 号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。
（1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路；
（2）滑动变阻器滑片先置于 （填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位
置，记录对应的电流表示数I 和电压表示数U；
（3）某次电流表示数为10.0mA 时，电压表示数如图（b）所示，示数为 V，此时发光元件的电阻
为 Ω（结果保留3 位有效数字）；
（4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在
1.0~18.0mA 范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是： ；
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（5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA 的电流下
工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。
【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小
【详解】（2）[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了保护用电器，开关S 闭合前应将滑动变
阻器的滑片置于a 端，使测量部分电路两端电压为0；
（3）[2]电压表量程为3V，分度值为0.1V，所以图（b）所示电压表示数为2.82V；
[3]根据欧姆定律可知，发光元件的电阻为
（4）[4]根据欧姆定律
可知，电流在1.0~18.0mA 范围内，两个发光元件的电阻随电压增大而减小；
（5）[5]由图（c）可知，电流为10.0mA 时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件，因此可将滑动变阻
器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路，如图所示
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12．（2024·新疆河南·高考真题）学生实验小组要测量量程为3V 的电压表V 的内阻
。可选用的器材有：
多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻
（阻值为800Ω），
滑动变阻器
（最大阻值50Ω），滑动变阻器
（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。
完成下列填空：
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 （把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；
A．将红、黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 （填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧
姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡 （填
“×1”“×100”或“
”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的
该电压表内阻为 kΩ（结果保留1 位小数）；
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(2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选 （填“
”或“
”），闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端；
(3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表
，待测电压表的示数分别为
、
，则待测电
压表内阻
（用
、U 和
表示）；
(4)测量得到
，则待测电压表内阻
（结果保留3 位有效数字）。
【答案】(1) CAB 负极、正极 ×100 1.6 (2)
a (3)
(4)1.57
【详解】（1）[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C 选项：将多用电表选择
开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A 选项；进行欧姆调零即B 选项：调节欧姆调
零旋钮，使指针指向零欧姆。
故首先操作顺序为CAB。
[2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的
红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。
[3]读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误
差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“
”倍率又过大，故应选择
欧姆挡“×100”的位置；
[4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为
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（2）[1]图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的
滑动变阻器即
；
[2]为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片应置于a 端。
（3）通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
（4）测量得到
，带入待测电压表的阻值表达式
则待测电压表内阻
13．（2024·江苏·高考真题）某种材料制成的长方体样品如图1 所示，
和
方向分别用导线引出。小
明实验测量该样品的电阻率，采用的实验电路图如图2 所示，电源、电压表规格已在图中标出，可选用的
电流表和滑动变组器有：电流表
(量程
，内阻约
），电流表
（量程
，内阻约
）；滑动变阻器
（最大阻值
），滑动变组器
（最大阻值
）。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆档，试测样品
、
间的电阻，多用电表的读数如图3 所示，电阻值
为
。试测样品
、
间的电阻，电阻值约为
。
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(2)按图2 连接实物电路，如图4 所示，其中滑动变阻器应选用 （选填“
”或“
”）。
(3)图4 中有一根导线连接错误，出现在 区域（选填“①”“②”“③”或“④”）。正确连线后，
用电压表、电流表
测得样品
、
间的电阻值
。
(4)换用电流表
对样品
、
间的电阻进行测量。闭合开关前，应将图4 所示的滑动变阻器的滑片置于
（选填“最左端”或“最右端”）。闭合开关，测量样品
、
间的电压和电流，得到电阻值
.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着
和
方向的电阻率，结果如下表实验中测量A、B 间电阻时选用电
流表
，测量C、D 间电阻时选用电流表
，经过一系列测量后得到金属块的电阻率
和
。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现，两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为，沿
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方向样品的电阻率的测量值较为准确，因为沿
方向所用电流表
的内阻比
小，对测量结果影响
较小。你是否同意该同学的观点？请简要说明理由。 。
【答案】(1)320 (2)
(3)② (4)最右端 (5)错误；理由见解析
【详解】（1）由图可得，多用电表欧姆当选用“×100”倍率，则C、D 端电阻
；
（2）由图1 可得，滑动变阻器采用限流式接入电路，为了多次测量时电压表、电流表数据有明显变化，
应该接入阻值和
、
端电阻接近的滑动变阻器
。
（3）电压表测量金属块和电流表两端的电阻，连接错误的区域是②区域，目前电压表只测量电流表两
端的电压，应将电压表的
的接线柱和电阻的右端相连；
（4）接通开关前，为了保护电阻，滑动变阻阻滑片应放在阻值最大处，即最右端位置；
（5）金属块
、
间的电阻约为10Ω，用电流表
测量，电流表内阻约为1Ω，测量值的相对误差约
为
；测量金属块
、B 间约320Ω 电阻,测量值得相对误差约为
,其误差
更小，测得的电阻计算电阻率更准确，则该某学的说法错误。
14．（2023·河北·高考真题）某实验小组测量绕制滑动变阻器电阻丝的电阻率
，实验器材：电源E（
，内阻很小）、电压表（量程为
，内阻很大）、待测滑动变阻器
（最大阻值几十欧姆）、电阻箱
（最大阻值
）、滑动变阻器
（最大阻内值
）、毫米刻度尺、开关S 以及导线若干。实验电
路如图。
第一步：按图连好电路。将滑动变阻器
和
的滑片均置于最左端，电阻箱
阻值调为零。闭合开关S，
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调整
滑片的位置，使电压表的示数为
。
第二步：断开开关S，保持
滑片的位置不动，将
的阻值调为
。
第三步：闭合开关S，向右移动
的滑片P，使电压表的示数仍为
，记录
的阻值R 以及
的滑片
P 到左端点a 之间的距离l。
第四步：断开开关S，保持
滑片的位置不动，调节
的阻值分别为
…，重复第三步。
第五步：实验结束，整理仪器。
实验记录的部分数据见下表。
组次
1
2
3
4
5
R/Ω
0
5
10
15
20
l/mm
0
20.3
36.8
60.5
81.1
（1）上表中不合理的一组数据为 （填组次序号）。
（2）当l 为
时，
的滑片P 到a 之间电阻丝的匝数为133，电阻丝的半径
mm（保留
2 位有效数字）。
（3）用
拟合上表数据，得k 近似为
，测得单匝电阻丝周长为
，则电阻丝的电
阻率
（保留2 位有效数字）
（4）若电阻率
的测量值与参考值相比偏大，产生误差的原因可能是 。
A．未考虑电压表内阻 B．未考虑电阻丝绝缘层厚度 C．未考虑电源内阻
【答案】 3 0.30
B
【详解】（1）[1]根据实验原理可知，待测电阻接入电路中的电阻阻值与电阻箱阻值之和应保持不变，
而根据电阻定律有
即电阻箱阻值增加多少，相应的待测电阻的阻值应减小多少，根据电阻定律可知，待测电阻的减少量与
其接入电路中长度的减小少量成正比，即在误差允许范围内，减少相同的量则长度的减少量也应基本相
同，则滑片P 到a 端长度的增加量应基本相同，根据表中数据可知，电阻箱每增加
，滑片P 到a 端
长度的增加量分别是
、
、
、
，由此可知第3 组数据不合理。
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（2）[2]当l 为
时，
的滑片P 到a 之间电阻丝的匝数为133，则有
因此可得电阻丝的半径
其中
代入解得
（3）[3]用
拟合上表数据，得k 近似为
，而电阻箱的阻值等于待测电阻滑片P 到a
端电阻阻值的大小，即
而根据拟合公式有
而单匝电阻丝长度为
单匝电阻丝周长
联立可得
（4）[4]A．由于待测电阻接入电路中的电阻与电阻箱串联，而二者之和始终保持不变，因此电压表内
阻不会对该实验产生影响，故A 错误；
B．根据该实验中电阻率的计算公式可知，若未考虑电阻丝绝缘层厚度，则会造成测量值偏大，故B 正
确；
C．由于该实验采用分压式接法，而与滑动变阻器
右边所串联的并联部分的电路的总电阻始终不变因
此回路中的总电阻始终不变，则电源内阻对该实验不产生影响，故C 错误。
故选B。
15．（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
20
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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
21
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流过样品池的电流
为
（3）[6]设待测盐水的电阻为
，根据闭合电路欧姆定律，开关
断开时
开关
闭合时
代入数据解得
16．（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”档挡正确测量，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：
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）
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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 B D AC/CA
【详解】（1）[1]电阻大小读数为7Ω×1=7Ω
（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。
17．（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。
（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 。
23
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【答案】 M b 移动滑片时，电压表和电流表的示数为0
【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为0。
18．（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
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（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
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解得
19．（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；
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
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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
20．（2023·全国乙卷·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：
（
）
0.57
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】
0.150/0.151/0.149 5.0
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【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
21．（2023·全国甲卷·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
。
30
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【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
22．（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
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“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）
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【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
23．（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）。
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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）。
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。
24．（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）；
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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
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
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联立计算出的Rx不受电源内阻r 的影响。
25．（2022·全国甲卷·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
【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
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加在微安表两端的电压
微安表的内电阻
26．（2022·全国乙卷·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 ；
（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）。
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【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
（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
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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
27．（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。
（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
39
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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。
28．（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。
R/Ω
I/A
/A-1
40
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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】 3.700/3.699/3.701 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
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（2）（3）[2][3][4][5]由电路可知，当将S2置于位置1，闭合S1时
即
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。
29．（2025·江西上饶·一模）某兴趣小组在实验室发现一段电阻未知的合金丝导线，小组成员通过实验测
出了这段合金丝导线的电阻。
(1)兴趣小组设计的实验电路如图所示，闭合开关
，将开关
先与
相连，调节滑动变阻器阻值为适当值
时，电压表的示数为
，电流表的示数为
；再将
与相连，电压表的示数为
，电流表的示数为
。根据以上测量数据判断，当
处于位置 （填“
”或“
”）时，测量结果相对准确，对应的电阻测量值 （填“偏大”或“偏小”）。
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(2)考虑到电流表不管外接还是内接都有实验误差，兴趣小组通过讨论研究，设计了一个新的实验方案：按
图连接实验电路，先闭合开关
，调节
，使电流计的示数为零，再闭合
，调节
，使电流计的示数
再次为零，此时读出电压表的示数
和电流表的示数
。按照这个改进后的实验方案，待测电阻的阻值计
算式为
（用实验步骤中所测物理量表示），该方案能使测量结果更准确的原因是： 。
【答案】(1) a 偏小
(2)
消除了电压表分流的影响
【详解】（1）[1][2]根据题意有
，
因为
可知，电流表分压明显，所以电流表选用外接，即接在a 处；因为电压表的分流作用测量值要小于真实
值，所以测量值偏小。
（2）[1]当闭合S1，调节R2时，使电流计为零。可知，图中A、B 两点电势相等，此时Rx 与R2左半部
分电阻相等，当闭合S2后，调节R1再使电流计为零，目的是使R1接入电路的部分与R2的右半部分电阻
相等。此时由于电流计示数为0。此时整个电路变为两条支路并联组成。电流表测得的电流I，即为通
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过Rx 的电流。电压表所测电压，即为Rx 两端的电压，根据欧姆定律，有
；
[2]两次电洗计示数为零均是为了实现电势平衡，相应部分电阻对应相等，消除了电压表分流的影响。
题型五 测量电源的电动势和内阻
30．（2023·浙江·高考真题）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中
（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；
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（2）[3][4]作出
如图所示
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
31．（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
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（3）[4]根据
可得
由图像可知
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。
32．（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
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，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
（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。
33．（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 。
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（2）实验操作步骤如下：
①将滑动变阻器滑到最左端位置
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）
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（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
（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
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（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。
题型六 观察电容器的充、放电现象
34．（2024·重庆·高考真题）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电
容器C，单刀双置开关S。
(1)为测量电容器充放电过程电压U 和电流I 变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测
（电流、电压）仪器。
(2)接通电路并接通开关，当电压表示数最大时，电流表示数为 。
(3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U 与电流I 的关系图如图乙所示。该过程为 （充电，放
电）。放电过程中电容器两端电压U 随时间t 变化关系如图丙所示。0.2s 时R0消耗的功率 W。
【答案】(1)电压 (2)0 (3) 放电 0.32
【详解】（1）位置②与电容器并联，为测电压仪器。
（2）电压表示数最大时，电容器充电完毕，电流表示数为零。
（3）[1]电容器放电时电压和电流都减小，图像逆向分析，该过程为电容器放电过程。
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[2]电容器充电完毕后的电压等于电源电动势，大小为12V，由题图丙可知t = 0.2s 时电容器两端电压为
U = 8V，由题图乙可知当U = 8V 时，电流I = 40mA，则电阻R0消耗的功率为P = 8 × 4 0× 10－3W =
0.32W
35．（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
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
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联立可得
36．（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）。
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（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：
F；
（5）[5]开关
掷向2，电容器放电，故
闪光。
37．（2023·新课标卷·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。
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（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
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后电容器上的电荷量。
题型七 探究电磁感应的产生条件
38．某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素
（1）图a 中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。
A．灯泡A、B 均不发光 B．灯泡A、B 交替短暂发光
C．灯泡A 短暂发光、灯泡B 不发光 D．灯泡A 不发光、灯泡B 短暂发光
（2）通过实验得知：当电流从图b 中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体
（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c 的电路。
（4）若图c 电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或
“右”）端。
（5）若图c 电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P 中快速抽出时，观察到电流
计指针 。
A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转
【答案】 B 向上 左 C
【详解】（1）[1]条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿
过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯
泡A、B 交替短暂发光。
故选B。
（2）[2]当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感
应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运
动。
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（4）[3]闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应
电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。
（5）[4]开关闭合瞬间，穿过螺线管的磁通量增多，根据题意可知指针向左偏转，所以将铁芯从线圈P
中快速抽出时，穿过螺线管的磁通量减少，观察到电流计指针向右偏转。
故选C。
题型八 探究感应电流方向的规律
39．（2024·北京海淀·三模）请根据下列实验的实验原理或实验方法回答问题。
(4)“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插
入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下
列说法正确的是_______
A．实验时必须使磁铁加速“插入”或“拔出”
B．该实验必须记录磁铁的磁极方向
C．该实验不需要知道线圈的绕向
D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系
【答案】(4)BD
【详解】（4）A．该实验无需使磁铁加速“插入”或“拔出”，故A 错误；
B．该实验必须记录磁铁的磁极方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，故B 正确；
C．该实验需要知道产生的感应磁场的方向，即需要知道线圈的绕向，故C 错误；
D．该实验要想知道产生感应电流的具体方向，需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系，
故D 正确。
故选BD。
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考向九 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
40．（2024·福建厦门·三模）小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆
式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
(1)除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是 （填仪器前的字母）；
A．
干电池
B．
磁铁
C．
低压交流电源
D．
多用电表
E.
直流电压表
F.
直流电流表
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(2)变压器铁芯的结构和材料是 ；
A．整块不锈钢铁芯
B．整块硅钢铁芯
C．绝缘的硅钢片叠成
(3)如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1=4V，匝数为n1=200 匝，改
变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线
（选填“a”“b”或“c”）。
【答案】(1)CD (2)C (3)c
【详解】（1）在 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是低压交流电源，所以不
需要干电池，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，测量线圈两端的电压需要使用多用
电表的交流电压挡，不需要直流电压表和直流电流表。故选CD。
（2）变压器铁芯的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选C。
（3）操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，则可能导致漏磁，使得输出电压偏小，则有
,则
可能正确的是图线只有c，故选c。
41．（2024·河北·二模）某同学欲研究实验室可拆变压器工作时原线圈输入功率和副线圈输出功率之间的
关系，可供选择的器材如下：
a.可拆变压器（如图1
中所示，原线圈接线柱标注0、4、8、12，副线圈接线柱标注0、1、2）
b.学生电源
c.小灯泡（2.5V，2.0 W）
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d.交流电压表
（量程0~30V）
e.交流电压表
（量程0~6V）
f.交流电流表
（量程0~0.3A）
g.交流电流表
（量程0~1.0A）
h.滑动变阻器（0~5Ω）
实验电路如图2：
(1)用笔画线代替导线将图1 中的实物图补充完整 。
(2)连接好电路后，该同学将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，学生电源电压调至20V，打开电源开关，调
整滑动变阻器滑片位置，当灯泡较亮时，读出四个电表的示数分别为
，
，
，
，通过计算发现
，可能的原因是________（填选项标号）
A．未考虑电压表
的内阻
B．未考虑电压表
的内阻
C．变压器漏磁
D．由于涡流变压器铁芯发热
(3)继续调整滑动变阻器滑片位置，使灯泡更亮，测得四个电表的示数分别为
、
、
、
，则
与
的差值将 （忽略电流表内阻的影响，选填“增大”或“减小”）。
(4)若将可拆变压器上水平放置的铁芯拆下，则要使小灯泡能够正常发光，左侧原线圈应选择接线柱“0”与
（选填“4”或“12”）相连。
【答案】(1)见解析 (2)CD (3)增大 (4)4
【详解】（1）左侧原线圈应与电源交流输出相连，灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为2W，额定电
流为0.8A，正常工作时的电阻约为3Ω，滑动变阻器最大阻值为5Ω，电源电压为20V，故副线圈匝数接
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线柱应选择“0”“2”；
（2）电压表
的内阻对原线圈
、
的测量无影响，电压表
的内阻对副线圈
、
的测量无影响，
原线圈功率大于副线圈功率的原因是漏磁、涡流和导线发热，故选项CD 正确，AB 错误。
故选CD。
（3）副线圈电流增大后，原线圈电流增大，磁场增强，涡流增大，变压器左右两侧功率差值增大；
（4）可拆变压器上水平放置的铁芯拆下后漏磁增多，应减小原副线圈匝数比，选择“0”“4”接线柱。
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