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专题十六 电学实验
——精剖细解细备考讲义
电学实验探究题是高考的必考内容，高考对于这部分知识点的命题形式是：根据实验原理，设
计实验，正确处理实验数据，得出实验结论。将考查的知识点延伸到演示实验中，扩展到设计性、
应用性等实验。需要学生能够将所学的实验原理和实验方法知识迁移到情境实验中去。
高考的命题特点是：主要是创新类电学实验。仪器的使用创新：根据题意找到实验在教材中的
原型；装置的改造：运用改装的知识完成实验，测量电表的内阻时要充分利用待测电表自身的测量
功能，不需要其它电表来测量自身的参数；数据的处理：电学实验最常考的就是图像法；电路设计：
从题目给定的电路原理图入手分析，再根据所学的电学知识找到解题突破口。
主要考查的知识点有：
知识点1：电学试验
1、两个测量仪器
测量仪器
游标卡尺
螺旋测微器
1
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图示
构造
主尺、游标尺（主尺和游标尺上
各有一个内、外测量爪）、游标
卡尺上还有一个深度尺。
测砧A 和固定刻度B 固定在尺架C 上，可
动刻度E、旋钮D 和微调旋钮D′是与测
微螺杆F 连在一起的，并通过精密螺纹套
在B 上。
原理
游标卡尺是利用主尺的单位刻度
（1mm）与游标尺的单位刻度之间
固定的微量差值来提高测量精度
的。常用的游标卡尺有10 分度、
20 分度和50 分度三种。
测微螺杆F 与固定刻度B 之间的精密螺纹
的螺距为0.5 mm，即旋钮D 每旋转一周，
F 前进或后退0.5 mm，而可动刻度E 上有
50 个等分刻度，可动刻度每旋转一格，F
前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精
确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千
分位上，因此螺旋测微器又叫千分尺。
读数
测量值＝主尺上读的整毫米数＋
游标尺上对齐格数×精确度
(mm)。
测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋
可动刻度读数(含估读)× mm。
注意
游标卡尺是根据刻度线对齐来读
数的，所以不需要估读，但读数
要注意最小精确度所在的位数，
如果读数最后一位是0，0 要保
留；注意游标尺第几条刻度线
（不含零刻度线）与主尺对齐。
读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001
mm，测量结果若用毫米做单位，则小数
点后面必须保留三位；要注意固定刻度上
半毫米刻度线是否露出。
游标卡尺的三种分度：
刻度格数
精确度（mm）
测量结果
精确度（可精确到）
10
0.1
主尺上读的毫米数＋0.1n
0.1 mm
20
0.05
主尺上读的毫米数＋0.05n
0.05 mm
50
0.02
主尺上读的毫米数＋0.02n
0.02 mm
说明：n 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数。
2、电流表和电压表
两个电表的读数：
电表的选用原则：
2
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电流表的内接和外接的选择：
电流表的接法
内接法
外接法
电路图
适用条件
RA≪Rx
RV≫Rx
适合于测量
大电阻
小电阻
电阻测量值
R 测＝＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值。
R 测＝＝<Rx
测量值小于真实值。
误差分析
电流表分压U 测＝Ux＋UA
电压表分流I 测＝Ix＋IV
选择标准
计算法：当RA≪Rx或Rx>时，选用电流表内接法；当RV≫Rx或Rx<
时，选用电流表外接法（大内偏大，外
偏小）。
实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P 先后与
a、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数
变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变
化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法。
电表的改装：
电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻Rg
即可．无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个参量Ug、Ig、Rg 是不变的，即通过表头的最
大电流并不改变。
改装类型
改装成大量程电压表
改装成大量程电流表
内部电路
改装原理
给表头串联一个较大电阻，常
被称作分压电阻（串联分压）
给表头并联一个较小电阻，
常被称作分流电阻（并联分
3
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流）
所需电阻
阻值
R＝－Rg
R＝
改装后
的量程
U＝Ig(Rg＋R)
I＝Ig
校准电路
3、滑动变组器的分压接法和限流接法
两种接法的对比：
接法类型
限流接法
分压接法
说明
电路图
串、并联关
系不同。
负载R 上电压调节范
围(不计电源内阻)
≤U≤E
0≤U≤E
分压电路调节范围
大。
闭合S 前触头位置
b 端
a 端
原因：保护电路元
件。
两种接法的选择：
滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于
限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式。
滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：①要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测
量范围尽可能大；②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起
作用)；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。
当采用分压式接法时，一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器；当采用限流
式接法时，一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器。
4、电阻的测量方法
双安法：
基本原理：定值电阻R0的电流I0＝I2－I1，电流表A1的电压U1＝(I2－I1)R0，电路图如下：
电阻的求解方法：若r1 为已知量，可求得R0＝。若R0 为已知量，可求得电流表A1 的内阻r1
＝。
4
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双伏法：
定值电阻R0的电压U0＝U2－U1，电压表U1的电流I1＝，电路图如下：
电阻的求解方法：若r1为已知量，可求得R0＝r1。若R0为已知量，可求得电压表V1的内阻
r1＝R0。
等效替代法测电阻：
如下图所示，先让待测电阻串联后接到电动势恒定的电源上，调节R2，使电表指针指在适当位
置读出电表示数；然后将电阻箱串联后接到同一电源上，保持R2阻值不变，调节电阻箱的阻值，
使电表的读数仍为原来记录读数，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值．
电桥法测电阻：
如下左图所示，实验中调节电阻箱R3，使灵敏电流计G 的示数为0；当IG＝0 时，有UAB＝0，
则UR1＝UR3，UR2＝URx，电路可以等效为如下右图所示；根据欧姆定律有＝，＝，由以上两式解得
R1Rx＝R2R3或＝，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值。
半偏法测电表内阻：
测量电流表内阻的实验步骤：先断开S2，再闭合S1，调节R1使G 表满偏；保持R1不变，闭合
S2，只调节R2，使电表半偏，当电流表读数等于Im时记录下R2的值，则RA＝R2
测量结果偏小，原因：当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而
此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，
而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。减少误差的方法：选电动势
较大的电源E，滑动变阻器R1满足条件为R1≫RA。
5
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测量电压表内阻的实验步骤：将R2的阻值调为零，闭合S，调节R1使V 表满偏，保持R1不变，
只调节R2，使电压表半偏，则RV＝R2。
测量结果偏大，原因：：当R2的阻值由零逐渐增大时，R2与电压表两端的总电压也将逐渐增
大，因此电压表读数等于Um时，R2两端的电压将大于Um，使R2>RV，从而造成RV的测量值偏大．
显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。减少误差的方法：选电动势较大的电源
E，滑动变阻器R1满足条件为R1≪RV。
电阻率的测量：
电路图如下，由R＝ρ 得ρ＝＝，因此，只要测出金属丝的长度
l 、直径
d 和金属丝的电阻R，
即可求出金属丝的电阻率ρ。
5、电源电动势和内阻的测量
测量方法
伏安法（电流表内接和外接）
安阻法
伏阻法
电路图
实验原理
U＝E−Ir
U＝E−Ir
E＝IR＋Ir
E＝U＋ r
真实值与测
量值
I 真＝I 测＋
U 真＝U 测＋IRA
误差分析
E 测<E 真，r 测<r 真(r 测
＝)
E 测＝E 真，r 测>r 真
(r 测＝r＋RA)
E 测＝E 真；r 测＞r 真
(r 测＝r＋RA)
E 测＜E 真；r 测＜r 真
(r 测＝)
6、多用电表
多用电表的用
法
测电压
测电流
测电阻
使用方法
将功能选择开关旋转到直
流电压挡；根据待测电压
的估计值选择直流电压挡
合适的量程；测量时，用
红黑测试表笔使多用电表
与被测电路并联，使电流
从“＋”插孔流入多用电
表，从“－”插孔流出多
选择直流电流挡合适的量
程；将被测电路导线卸开
一端，把多用电表串联在
电路中；测量时，用红黑
测试表笔使多用电表与被
测电路串联，使电流
从“＋”插孔流入多用电
表，从“－”插孔流出多
选择倍率挡。调零。测
量前，将红、黑表笔短
接，调整“欧姆调零旋
钮”，使指针指在欧姆
挡刻度盘零刻度处。测
量。将红、黑表笔与待
测电阻两端接触。测量
结束要将选择开关旋转
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用电表；根据挡位所指的
量程以及指针所指的刻度
值，读出电压表的示数。
用电表；根据挡位所指的
量程以及指针所指的刻度
值，读出电流表的示数。
至“OFF”挡或交流电压
最高挡。
电路图
欧姆表使用的进一步说明：红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏，有Ig＝；当红、黑
表笔之间接有未知电阻Rx时，有I＝，故每一个未知电阻都对应一个电流值I.我们在刻度盘上直接
标出与I 对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出；由于I 与R 是非线性关系，表盘上电
流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处．当Rx＝Rg＋R＋r
时，I＝，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。
电学实验
1．（2024·四川广安·二模）为研究小灯泡的伏安特性，实验室提供了下列器材：
A．电源E（电动势4.5V，内阻很小）；
B．小灯泡L（额定电压4V，额定电流0.7A）；
C．电压表V（量程6V，内阻约6kΩ）；
D．电流表A（量程0.6A，内阻0.25Ω）；
E.定值电阻
（阻值1Ω）；
F.滑动变阻器R（最大阻值5Ω）；
G.开关一个；
H.导线若干。
(1)甲设计的电路如图（a）。某次测量中，V 表和A 表的指针稳定在图（b）所示位置，则V 表的
示数为 V（不需估读），测得此时灯泡的功率约为 W（保留2 位有效数字）。
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(2)乙设计的电路如图（c）。两种设计比较， （选填“甲”或“乙”）的测量精度更高。
(3)该小灯泡的伏安特性曲线最有可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】(1) 3.2 2.08
(2)乙
(3)C
【详解】（1）[1]电压表如图b 所示，分度值为0.2V，示数为3.2V。
[2]电流表如图b 所示，分度值为0.02A，示数为0.52A，电流表两端电压为
定值电阻
中电流为
灯泡功率为
（2）电流表内阻已知，若用伏安法测量，乙图实验原理无误差，图乙的测量精度更高。
（3）I−U 图像上点与原点连线的斜率倒数等于灯丝电阻，而灯丝电阻随温度升高而增大，即灯丝
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电阻随灯泡电压与电流的增大而增大，故I−U 图像上点与原点连线的斜率应逐渐减小，故选C。
2．（2024·浙江·二模）磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。物质在磁场中电阻发
生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一磁敏电阻
的阻值（约几千欧）随磁
感应强度的变化关系。
所用器材：电源E（6V）、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），电压表（量程为0~3V，内阻为
2kΩ）和毫安表（量程为0~3mA，内阻不计）。定值电阻
、开关、导线若干
(1)为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大，实验小组设计了电路图甲，请用笔代替导线在乙图
中将实物连线补充完整。
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V，电流表读数为0.5mA，则此时
磁敏电阻的阻值为 。
(3)实验中得到该磁敏电阻阻值R 随磁感应强度B 变化的曲线如图丁所示，某同学利用该磁敏电阻制
作了一种报警器，其电路的一部分如图戊所示。图中E 为直流电源（电动势为6.0V，内阻可忽略），
当图中的输出电压达到或超过2.0V 时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时磁
感应强度为0.2T，则图中 （填“
”或“
”）应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应
为
（保留2 位有效数字）。
【答案】(1)
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(2) 1.30 3900Ω/
(3)
2.8
【详解】（1）根据电路图甲，在乙图中补充实物连线图如下
（2）[1]电压表的最小刻度值为0.1V，如图丙所示，电压表的读数为1.30V,
[2]根据串联电路电压与电阻成正比的关系，磁敏电阻两端的电压为
电流表读数为0.5mA，故此时磁敏电阻的阻值为
（3）[1]根据闭合电路可得可得输出电压为
要求输出电压达到或超过3.0V 时报警，即要求磁感应强度增大时，电阻的阻值增大，从而需要输
出电压增大，故需要
的阻值增大才能实现此功能，故
为磁敏电阻；
[2]开始报警时磁感应强度为0.2T，此时
电压
根据电路关系
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解得另一固定电阻的阻值应为
3．（2024·河南新乡·二模）某同学从多用电表内部拆出一个量程为200μA 的灵敏电流表，现要测
量该表头的内阻（大于2000Ω），实验室所提供的器材有：
A．待测灵敏电流表
；
B．电阻箱
（0 99999.9Ω
∼
）；
C．滑动变阻器
（最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为0.5A）；
D．滑动变阻器
（最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为0.1A）；
E．干电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）；
F．导线若干、开关两个。
该同学设计了如图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作：
①把滑动变阻器的滑片滑到a 端，闭合开关
，并将电阻箱
的阻值调到较大；
②闭合开关
，调节滑动变阻器的滑片，使灵敏电流表满偏；
③保持开关
闭合、滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关
，调整电阻箱
的阻值，当灵敏电
流表半偏时，电阻箱旋钮位置如图丙所示。
请回答下列问题：
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(1)滑动变阻器应选用 （填“
”或“
”）；
(2)用笔画线代替导线将实物图乙补充完整 ；
(3)该灵敏电流表的内阻为 Ω；
(4)在操作无误的情况下，灵敏电流表内阻的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实
值。
【答案】(1)
(2)
(3)2596.0
(4)大于
【详解】（1）[1]选择较小的滑动变阻器，断开
与闭合
时相比，滑动变阻器左侧部分的电压变
化较小，测得的灵敏电流表内阻误差较小。所以滑动变阻器应选用
。
（2）[2]实物连接如图所示
（3）[3]不考虑滑动变阻器左边部分电压的变化，当灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压与灵敏
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电流表两端的电压相等，则电阻箱的读数等于灵敏电流表的内阻，由图丙可知灵敏电流表的内阻为
。
（4）[4]在断开
后，电路中的总电阻增大，总电流减小，滑动变阻器的左侧部分电压增大，则灵
敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压略大于灵敏电流表两端电压，所以内阻的测量值大于真实值。
4．（2024·天津河西·一模）某同学想要测量一段合金丝的电阻率：需要先测量这段合金丝的的阻值
（约50Ω）。
实验器材有：
电源E（电动势3V，内阻不计）；
电流表
（量程0~60mA，内阻约5Ω）；
电流表
（量程0~0.6mA、内阻为100Ω）；
滑动变阻器R；
开关一个、导线若干。
主要操作步骤如下：
(1)首先将电流表
与阻值为 Ω 的定值电阻
进行 （填写“串”或“并”）联改装成
量程为0~3V 的电压表；
(2)设计、连接电路，该电路要尽可能精确地测定合金丝的阻值
。请在下方虚线框内画出符合要
求的电路图（电路图中的各个器材元件用
、
、
、R、
等字母标明） 。
(3)根据步骤（2）中的正确电路进行实验，若电流表
的读数为
（单位为A），电流表
的读
数为
（单位为A），则
的精确测量值可以表达为 。（用字母
、
和数字表示）
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【答案】(1) 4900 串
(2)见解析
(3)
【详解】（1）改装成大量程电压表，应利用电阻的分压作用，所以应电流表A2 与定值电阻串联。
由欧姆定律有
（2）因为合金丝的的阻值Rx比较小，应采用电流表外接法。为了尽可能精确地测定合金丝的阻值
Rx，即应尽量多测实验数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，如图
（3）Rx的两端电压为
Rx的电流为
所以
5．（2024·山西·一模）遥控电动汽车中，由两节LR6 电池串联后通过定值电阻
为电机供电。为
研究该型号电池的特性及测量
的电阻，某同学设计了图（a）所示的电路进行测量，图中电流表
的内阻为
，电阻箱
的最大阻值为
。
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（1）将图（b）中的实验电路连接完整 ；
（2）调节电阻箱到最大值后闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值
及对应的电流表
的示数
和
，并计算出
及
；
（3）作出
图像如图（c）所示，则
，电流表
的内阻
；
（保留2 位有效数字）
（4）作出
图像如图（d）所示，则两节LR6 电池的总电动势，
、总内阻
。（保留2 位小数）
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【答案】
4.0 0.50 3.40 1.00
【详解】（1）[1]根据实验电路图，实物图的连接如图所示
（3）[2][3]根据两并联支路电压相等可得
变式可得
结合图（c）可得
，
解得
，
（4）[4][5]根据闭合电路的欧姆定律有
变式可得
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结合图（d）可得
而其中
解得
由此可得
将坐标（500，290）代入可得
6．（2024·云南·一模）某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置，其电路如图所示。其中半圆
弧AB 是电阻率为
、横截面积为S 且粗细均匀的电阻丝，圆弧的圆心在O 点，半径为r；ON 为可
绕O 旋转的金属指针，N 端可在圆弧AB 上滑动且接触良好，
为电阻箱，
为滑动变阻器，
、
为理想电压表，指针ON 及导线电阻不计，整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤
如下：
(1)按照电路图连接电路，取图中ON 与OA 的夹角为
（
用角度制表示），在使用时要让电压表
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的示数随
的增大而增大，电压表
另一端应与电阻丝的 端相连（填“A”或“B”）；
(2)闭合开关S 前，应将滑动变阻器
的滑片P 置于 端（填“a”或“b”）；
(3)闭合开关S，旋转ON 使其到达圆弧AB 的某一位置，调节滑动变阻器及电阻箱，使电压表
、
有适当的示数，读出此时电压表
、
的示数
、
及电阻箱的阻值
，此时
与
的关系
式为
（用题中相关物理量的字母表示）；
(4)将ON 调至
，并保持
不变，调节
，使电压表
的示数仍为
，此时电压表
的指
针位于
刻度线处，则电压表
刻度线对应的角度为 度；
(5)若电压表
量程为3V，用上述的操作方法且同样保持
不变，要使
时电压表
刚好满
偏，则可能实现的操作是： （填“增大”或“减小”）
的阻值，同时 （填“增大”
或“减小”）
的阻值。随后计算出电压表每一刻度线对应的角度值，并将其标在电压表刻度盘
上。
【答案】(1)A
(2)a
(3)
(4)72
(5) 减小 减小
【详解】（1）
增大，半圆弧电阻丝接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内阻、
电阻箱与滑动变阻器承担的电压减小，可知，半圆弧电阻两端电压增大，为了要让电压表
的示
数随
的增大而增大，电压表
另一端应与电阻丝的A 端相连。
（2）滑动变阻器采用限流式，为了确保安全，闭合开关S 前，应使滑动变阻器接入电阻最大，即
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将滑动变阻器
的滑片P 置于a 端。
（3）半圆弧形电阻丝接入电阻为
由角度制和弧度制关系知
电阻箱与电阻丝串联，通过的电流相等，则有
代入得
（4）结合上述有
将ON 调至
，则有
电压表0.8V 刻度线对应的角度
代入得
（5）[1]根据上述，将ON 调至
时有
若电压表
量程为3V，用上述的操作方法且同样保持
不变，要使
时电压表
刚好满偏，
即上述等式中，
增大为3V，为了确保等式成立，需要减小R 的阻值，即减小电阻箱
的阻值；
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[2]由于保持
不变，当减小电阻箱
的阻值时，干路电流增大，而半圆弧形电阻丝接入电阻仍然
为
的电阻，即电阻丝、电源内阻承担电压增大，则滑动变阻器承担电压减小，根据欧姆定
律可知，需要同时减小
的阻值。
7．（2024·全国·模拟预测）某兴趣小组设计实验测量灵敏电流计G 的内阻和电池的电动势和内阻，
实验电路如图所示，定值电阻
阻值已知。
（1）测量灵敏电流计G 的内阻的实验过程如下：
①开始实验，将开关
拨向1，再将开关
闭合，记录电流表A 的示数为I；将开关
断开，然后
将开关
拨向2 后，再将开关
闭合，调节电阻箱R，使得电流表示数仍为I；
②记下此时电阻箱的示数
，则灵敏电流计的内阻
（用题中所给符号表示）。
（2）测量电池的电动势和内阻的实验过程如下：
①开始实验，将开关
按向2 后，再将开关
闭合，调节电阻箱R，得到多组阻值R 和电流表示数
I，并画出
图像，如图所示，已知斜率为k，纵轴截距为b，可得电源电动势
，内阻
（用题目已知的符号表示）。
20
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②本实验中，电动势的测量值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值，内阻的测量
值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】
等于 大于
【详解】（1）[1]根据题意可知，开关
按向1 或2 时，电流表读数一样，则电阻箱的读数等于灵
敏电流计的内阻，即
（2）①[2][3]根据题意，由闭合回路欧姆定律有
整理可得
结合
及题意可得
，
解得
，
[4][5]
②
若考虑电流表A 的内阻，则有
解得
，
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可知，由于电流表A 的影响，本实验中，电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值。
8．（2024·河南周口·二模）为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。
(1)先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“
”，测量结果如图（a）所示，则电阻
丝的阻值为
。
为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。
所用实验器材有：
电源
（电动势0~4.5V 可调，内阻不计）、标准电池
（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻
值约
）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻
、可变电阻
（阻值
）、
探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关
和
、导线若干。
(2)实验步骤如下：
①首先将
调至较小，闭合开关
；
②将探针置于电阻丝中间位置附近，
调至最大值。试触开关
，观察灵敏电流计指针偏转情况。
22
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如果指针偏转，则改变
大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时
，
。（填“＞”、“＝”或“＜”）；
③当灵敏电流计中通以d 向c 方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则
要调 （填“大”或“小”），或者将探针向 （填“左”或“右”）滑动；
④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a 端的长度
为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为
（保留3 位有效数字）。
【答案】(1)19.9
(2) = = 调小 左 19.2
【详解】（1）选用的欧姆档为“×1Ω”，则电阻为19.9Ω；
（2）②[1][2]调节直到灵敏电流计的示数为0，则c、d 两点电势差为0，可知此时
=
，
=
。
[3] [4]
③
当灵敏电流计中通以d 向c 方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏
转，说明有从c 向d 方向的电流，则c 端电势较高，
要调小，或者将探针向左滑动，从而减小c
端电势；
[5]
④
某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a 端的
长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，根据题意可知，电阻丝的阻值为
9．（2024·湖南衡阳·二模）某实验小组要测量一节干电池的电动势E 和内阻r，已知电流表内阻与
电源内阻相差不大。
(1)先用多用电表2.5V 量程粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电池的 （填
“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一电极相连，多用电表的示数如图1 所示，则电源电
动势为 V（结果保留3 位有效数字）。
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(2)某同学设计了如图2 所示的实验电路，连接好实验电路，闭合开关S，改变滑片P 的位置，记录
多组电压表、电流表示数，建立U-I 坐标系，并描绘出U-I 图像。
另一同学仍使用图2 中的实验器材，设计了如图3 所示的实验电路，实验操作步骤与前一位同学相
同，在同一坐标系中分别描点作出U-I 图像，图2 对应的U-I 图线是图4 中的 线（填“P”
或“Q”）。若每次测量操作都正确，读数都准确，则由图4 中的P 和Q 图线，可得电动势和内阻的
真实值为E＝ V，r= Ω（结果均保留3 位有效数字）。
【答案】(1) 正 1.45
(2) P 1.45 1.45
【详解】（1）[1]用多用电表粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电源的正极相连，黑表
笔与电池的另一电极相连。
[2]由图1 所示，用多用电表2.5V 量程的电压档，最小刻度值是0.05V，则粗测电源电动势为
1.45V。
（2）[1][2][3]由图3 所示电路可知，电压表有分流作用，图2 所示电路，电流表有分压作用，从而
导致实验结果存在系统误差。图3 所示电路，可把电压表与电源看做一个等效电源，由闭合电路欧
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姆定律知
可知，电动势和内阻的测量值均小于真实值，作出的U-I 图线是Q 线，图2 所示电
路，可把电流表与电源看做一个等效电源，由闭合电路欧姆定律
可知，电动势测量值等于
真实值，U-I-图线应是P 线，电动势为
E=UP=1.45V
图3 所示电路，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，则短路电流
内阻
10．（2024·河北·一模）某实验小组的同学在测量一未知的电阻时，完成了如下的操作：
(1)该实验小组的同学首先用多用电表粗略测量了该电阻的阻值，该小组的同学将旋钮旋至“×10”的
挡位，进行正确操作后用两表笔与该电阻相接，其示数如图甲所示，则该电阻的阻值约为
Ω；测量完毕后，将旋钮旋至 。
(2)为了精确地测量该电阻的阻值，可供选择的实验器材如下：
电源E（电动势约为3.0V，内阻r 约5Ω）
电流表A（量程为0~0.6A，内阻
约为2Ω）
电压表
（量程为0~0.5V，内阻
）
电压表
（量程为0~3V，内阻
约为5kΩ）
定值电阻
（有四种规格供选：10Ω；50Ω；500Ω；1000Ω）
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滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，额定电流1A）
单刀单掷开关S 一个，导线若干
该小组的同学设计的电路如图乙所示，综合提供的实验器材分析下列问题：
①乙图中的电表A 应为 ；电表B 应为 ；（填实验器材的符号）
②为了保证各电表偏转的角度在满量程的
以上，则定值电阻应选择 Ω；
③若A、B 表的示数分别表示为a、b，则待测电阻的阻值
。（用测量和已知量的符号表
示）
【答案】(1) 170 交流电最高挡位或0ff 挡
(2) V2 V1 50
【详解】（1）[1]小组的同学将旋钮旋至“×10”的挡位，根据欧姆表的读数规律，该读数为
[2]欧姆表测量完毕后，应将旋钮旋至交流电最高挡位或0ff 挡。
（2）[1][2]实验要求精确地测量该电阻的阻值，即不存在电表内阻引起的系统误差，可以利用电压
表V2测量电压，利用已知内阻的电压表V1测量间接测量电流，由于电压表V1量程为0~0.5V，内阻
，其满偏电流为
而待测电阻约为170Ω，若利用电压表V2直接测量电压，使得电压表V2满偏时的电流约为
该满偏电流比0.5mA 大得多，为了确保安全，减小误差，需要将电压表V1改装为电流表，即在电
压表V1上并联定值电阻
，可知，乙图中的电表A 应为V2，电表B 应为V1。
[3]令并联等效电阻约为
，为了减小误差，为了保证各电表偏转的角度在满量程的
以上，即两
电压表几乎能够同时达到满偏，则有
解得
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可知，定值电阻选择50Ω。
[4]若A、B 表的示数分别表示为a、b，根据欧姆定律有
解得待测电阻的阻值
11．（2024·河南·模拟预测）某实验小组想了解一气压传感器的电阻随所处环境气压变化的规律，
他们在室温下利用实验室提供的以下器材进行探究。
A．气压传感器
（阻值变化范围从几十欧到几百欧）；
B．直流电源（电动势6V，内阻不计）；
C．电压表
（量程0～3V，内阻为4kΩ）；
D．电压表
（量程0～15V，内阻为20kΩ）；
E．电流表A（量程0～150mA，内阻不计）；
F．定值电阻
（阻值为4kΩ）；
G．定值电阻
（阻值为20kΩ）；
H．滑动变阻器R（最大阻值为50Ω）；
I．开关S、导线若干。
(1)该小组设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择 ，定值电阻应选择 。
（填器材前的字母代号）
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(2)请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整 。
(3)改变环境压强p，测得不同的
值，绘出如图丙所示的图像，可得
随压强p 变化的关系式为
= 。
(4)某次测量时，电压表、电流表的示数分别为
和
，则气压传感器的阻值
=
Ω，此时气压传感器所处环境的压强p= Pa。
【答案】(1) C F
(2)
(3)
(4) 200
【详解】（1）[1]根据题意可知，电源电动势为
，电压表读数时要在表盘中间三分之一更准确，
而且串联定值电阻可以扩大量程，故电压表选C。
[2]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到
即可，电压表
的量程为
，内阻为
，
根据串联分压原理，故需串联一个阻值为
定值电阻，故定值电阻应选
。
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故选F。
（2）按照图甲所示的电路图，连接实物图如图所示
（3）根据图像，假设
代入数据可得
（4）[1]根据题意，由欧姆定律有
[2]将
代入表达式
可以解得，此时气压传感器所处环境的压强为
12．（2024·四川成都·二模）灵敏电流计在电学实验中有非常重要的作用，除了用于改装电表外，
我们常常运用它“灵敏”的特性来设计电路。在含灵敏电流计的电路中，当通过其电流为零时，其
所在处可理解为断路，也可理解为两端等势，等同于同一结点。某同学利用灵敏电流计的“灵敏”
特性设计了一个电路来测量某定值电阻
的阻值（约为
）。所用实验器材如下：
A．电压表
（
，内阻约为
）；
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B．电压表
（
，内阻约为
）；
C．电流表
（
，内阻约为
）；
D．电流表
（
，内阻约为
）；
E.电流计
（
，内阻约为
）；
F.电阻箱
（
）；
G.电源E（
，内阻很小）
(1)为了较准确地测量电阻
，电压表应选 （选填“A”或“B”），电流表应选
（选填“C”或“D”）；
(2)为方便实验调节，闭合开关
前电阻箱应调整至
；
(3)闭合开关
后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值
、电压
表读数
和电流表读数
，则待测电阻
的测量值为 ；（用题目给出的物理量表示）
(4)考虑电表内阻影响，待测电阻
的测量值 真实值（选填“大于”、“等于”或“小
于”）。
【答案】(1) A C
(2)6
(3)
(4)等于
【详解】（1）[1]由题意可知，电源电动势为3V，电路中最大电压为3V，为了测量准确，则电压
表应该选择量程
的，即选A。
[2]由题意可知，待测电阻约为20Ω，电路中的最大电流为
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为了测量准确，电流表应该选择量程
，即选C。
（2）为保护电路安全，初始时，应该使灵敏电流计为零，即
解得
（3）当电流计读数为零时，待测电阻
的测量值为
（4）由于电流计读数为零，则电流表和电压表示数均代表待测电阻两端的电压和电流，所以待测
电阻的测量值等于真实值。
13．（2024·江西上饶·一模）为了描绘一个标有“5V 3W”手持小电风扇的伏安特性曲线，实验小
组需选用实验器材组成电路。让小电风扇两端的电压从0 逐渐增加到5V。实验室中有如下器材可
选用：
A．电池组（电动势为5V，内阻约为
）
B．被测小电风扇
C．电压表
（量程为
，内阻约为
）
D．电压表
（量程为
，内阻约为
）
E.毫安表
（量程为
，内阻
）
F.滑动变阻器
（最大阻值为
，额定电流为
）
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G.滑动变阻器
（最大阻值为
，额定电流为
）
H.定值电阻
，
I.开关和导线若干
（1）实验中电压表应选 （填“C”或“D”），滑动变阻器应选 （填“F”或
“G”）。
（2）本实验需将毫安表改为量程为
的电流表，则应将定值电阻 （填“
”或“
”）与毫安表
（填“串联”或“并联”）。
（3）若描绘出小电风扇两端电压和流过毫安表电流的图像如图所示，发现从0 开始增加电压，直
到
点图线是直线，其余为曲线，则小电风扇电机线圈的电阻是
（保留两位有效数
字）。
【答案】 D F
并联 5.0
【详解】（1）[1]电路中的电源的电动势为5V，即电路中的最大电压为5V，为减少误差，所以电
压表应该选择
，即选择D。
[2]实验要求电压从零开始，所以控制电路应该选择分压式接法，滑动变阻器应该选择
，即选择
F。
（2）[3][4]将电表改装成大量程的电流表，所以应该选择一个阻值小的电阻与电表并联进行分流，
设电阻的阻值为R，有
解得
由上述分析可知，应该选择电阻
与电表并联。
（3）[5]OA 段是直线，其余为曲线，即电风扇在A 点时启动，有图像可知此时电压表的读数为
1.5V，此时流过电风扇的电流为
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此时电风扇电动机还未启动，所以其线圈电阻为
14．（2023·浙江·一模）某科技小组对充电宝不同电量时的电动势和内阻进行了研究。
A 小组的同学对电量百分比为
的充电宝进行了如下实验：两只数字多用表分别作为电压表和
电流表；滑动变阻器
用于改变电路中的电流；
作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过
度导致短路；电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路。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，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。实物电路
如图甲所示。
（1）图甲中作为电流表的多用电表是 （填“A”或“B”）。
（2）通过实验作出
图像如图乙所示，则可得到充电宝的电动势
，内阻
（计算结果保留两位小数）。
（3）若考虑电表内阻，则充电宝内阻测量的结果 （选填“偏大”“准确”“偏小”）。
B 小组的同学利用如下器材对电量百分比为
的同一充电宝进行了实验：除蓄电池、开关、导线
外，可供使用的实验器材还有
A．电阻箱
（量程为
）
B．电压表
（量程
，内阻
）
C．定值电阻
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D．定值电阻
小组同学将电压表进行了改装为量程为
后用如图丙所示电路图进行测量。
（4）在1、2 处分别放上定值电阻，则1 处应选择的定值电阻为 （填“
”或者“
”）。
（5）电压表的读数为
，电阻箱的读数为
，将测得的数据绘制成
图像，如图丁所示，可
得出的结论为当充电宝的电量百分比发生变化时，其电动势将 ，内阻 （以上两空
均选填“变大”“变小”或“基本不变”）。
【答案】 B 5.06V/5.07V/5.08V
/
/
/
/
偏小
基本不变 基本不变
【详解】（1）[1]电流表应与滑动变阻器串联，故图甲中作为电流表的多用电表是B。
（2）[2][3]根据闭合回路欧姆定律可得
可得
根据图像在纵轴上的截距可得充电宝的电动势
充电宝的内阻等于图像倾斜直线的斜率的绝对值
（3）[4]由于电压表的分流作用，电流测量值小于真实值，当外电路短路时电流测量值等于真实值，
电源U-I 图像如图所示
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所以内阻的测量值偏小。
（4）[5]小组同学将电压表进行了改装为量程为
，则需要串联的电阻为
则1 处应选择的定值电阻为
。
（5）[6][7]电路的欧姆定律可得
解得
由图像可知
解得
，
所以当充电宝的电量百分比发生变化时，其电动势将基本不变，内阻基本不变。
15．（2024·广东茂名·一模）国家出台政策严整酒驾醉驾的乱象，酒精浓度介于
为
酒驾，达到
或以上为醉驾.某兴趣小组同学想组装一个酒精浓度测试仪，其中用到一种酒
精传感器的电阻
随酒精浓度的变化规律如图（a）所示。酒精浓度测试仪的调试电路如图（b）所
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示。提供的器材有：
A．酒精传感器
B．直流电源（电动势为
，内阻不计）
C．电压表（量程为
，内阻非常大）
D．电阻箱（最大阻值为
）
E.定值电阻R（阻值为
）
F.单刀双掷开关一个，导线若干
（1）按下列步骤进行调试：
①电路接通前，先将电阻箱调为
，然后开关向 （选填“a”或“b”）端闭合，将电压表
此时指针对应的刻度线标记为
（保留两位有效数字）；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断 （选填“变大”或“变小”），按照图（a）
数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用.
（2）将调试好的酒精浓度测试仪进行酒精浓度测量，当电压表读数为
，则测量的酒精浓度
（选填“有”或“没有”）达到醉驾标准.
（3）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，导致酒精浓度的测量结果
（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）.
【答案】 b 0.10 变大 没有 偏小
【详解】（1）①[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
，故应先将电阻箱
调到
，结合电路，开关应向b 端闭合；由图甲可知
时，酒精浓度为
。
[3]
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。
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（2）[4]电压表读数为
，所以
解得
通过图甲可知，此的酒精浓度为
，设有达到醉驾标准。
（3）[5]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，故酒精浓度的测量结果将偏小。
37
