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考点40 电学实验基础
（核心考点精讲精练）
1. 5 年真题考点分布
电学实验基础
2023·全国甲卷·T12
2022·全国甲卷·T22
2022·全国乙卷·T23
2022·山东卷·T14
2021·浙江6 月选考·T18
2020·全国卷Ⅰ·T22
2018·全国卷Ⅰ·T23
2018·全国卷Ⅲ·T23
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近几年高考主要考查：常用仪器的读数、控制电路及电流表的内外接法。
【备考策略】
1.会分析电学实验的误差，会通过改进电路减少系统误差.
2.掌握常用仪器的读数方法.
3.会根据电路原理图连接实验器材．
【命题预测】
游标卡尺、螺旋测微器的读数、分压法接法是高频考点。
考向
1 常用仪器的读数
一、螺旋测微器
1．构造：如图所示，B 为固定刻度，E 为可动刻度．
2．原理：固定刻度B 的螺距为0.5 mm，即旋钮D 每旋转一周，测微螺杆F 前进或后退0.5 mm，而可动刻
度E 上有50 个等分刻度，每转动一小格，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．
3 ．读数：测量值(mm) ＝固定刻度数(mm)( 注意半毫米刻度线是否露出) ＋可动刻度数( 估读一
位)×0.01(mm)．
1
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如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，可动刻度示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm
＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
二、游标卡尺
1．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．(如图所
示)
2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．
3．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值制成．
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见
的游标卡尺有10 分度、20 分度和50 分度三种，其规格见下表：
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与1 mm 的差值
精确度(可精确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
4.读数：从主尺上读出整毫米数x，然后再从游标尺上找出第k 条刻度线与主尺上某一刻度线对齐，即记录
结果表示为(x＋k×精确度) mm.
三、常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压
或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．
(1)0～3 V 的电压表和0～3 A 的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V 和0.1 A，看清楚
指针的实际位置，读到小数点后面两位．
(2)对于0～15 V 量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“格估
读”，即读到0.1 V.
(3)对于0～0.6 A 量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格
估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.
（2023 秋·河南驻马店·高三统考期末）某同学测量一段电阻丝的阻值（约为
）的实验原理图如图甲所示，
2
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实验室提供的器材如下：
A．干电池
（电动势约为
，内阻约为
）；
B．电流表
（量程为
，内阻
）；
C．电流表
（量程为
，内阻
）；
D．电压表
（量程为
，内阻约为
）；
E．电阻箱
（
）；
F．滑动变阻器
（最大阻值为
）；
G．滑动变阻器
（最大阻值为
）。
（1）该同学先用螺旋测微器测得该电阻丝的直径如图乙所示，则该电阻丝的直径为
。
（2）根据实验室提供的器材，电流表应选 （填“B”或“C”），滑动变阻器应选 （填
“F”或“G”）。
（3）该同学通过改变电阻箱的阻值
和调节滑动变阻器的阻值始终保持电压表的示数不变，根据记录的电
流表的示数
和对应的电阻箱的阻值
作出的
图像如图丙所示，图像的纵轴截距为
，斜率为
，则
电压表的示数
，该电阻丝的阻值
。（用题目中的物理量的字母表示）
（4）该实验在设计上 （填“存在”或“不存在”）系统误差。
【答案】 0.513/0.514/0.515 B F
不存在
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为
，由图乙可知电阻丝的直径为
（2）电源电动势为
，通过电阻丝的最大电流约为
电流表
量程太大不适合，故电流表应选择
，即选择B。
电路图中滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的
，即选择F。
（3）始终保持电压表的示数不变，设电压表示数为
，根据欧姆定律可得
可得
3
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则
图像的纵轴截距和斜率分别为
，
联立解得，电压表的示数为
电阻丝的阻值为
（4）通过第（3）问的解析可知
，
故实验不存在系统误差。
（2023·四川眉山·校考三模）某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工
厂废水是否达到排放标准（通常达标污水的电阻率
）。图甲为该组同学用绝缘材料制成的长
度
的圆筒形盛水容器。
4
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（1）装入污水样品前，需测量圆筒形盛水容器的内径，使用图乙中游标卡尺的 （选填
“A”、“B”或“C”）进行测量，其示数如图丙所示。
（2）将污水样品装满圆筒形盛水容器后，用电阻可忽略、带有接线柱的金属圆片将两端密封，并用欧姆
表测出该样品的电阻为
。为精确测量圆筒形盛水容器内污水样品的电阻
，请从下列实验仪器中选
择合适的仪器，其中定值电阻应选 （填
或
），把虚线框中的实验电路图补充完整，并标明所
选仪器的符号。
A．电源E（电动势约
，内阻约为
）
B．电流表
（量程
，内阻
）
C．电流表
（量程
，内阻
约为
）
D．定值电阻
（阻值
）
E．定值电阻
（阻值
）
F 开关S，导线若干
（3）经正确操作，读出电流表
和
（示数分别为
和
）的多组数据，作出如图丁所示的
关系
图像。由图像和其它条件可知该污水样品的电阻率
（
取3.14，结果保留两位有效数字）
（4）若装入的污水样品中有气泡，这将会使测得的污水样品的电阻率 （选填“偏大”、“偏
小”或“不变”）。
5
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【答案】 A
0.66 偏大
【解析】（1）测量圆筒形盛水容器的内径，应使用图乙中游标卡尺的内测量爪（即图中A）进行测量。
（2）由于未知电阻
约为195Ω，则流过
最大电流约为
则测量电路中电流表应选用A2，同时应将电流表A1（内阻为r1）改装成电压表，由于电源电动势约为9.0
V，则改装成量程为9.0 V 的电压表，需要串联的电阻为
则串联定值电阻应选
；改装电压表后的内阻为
由于电压表内阻已知，所以采用电流表外接法，则实验电路图为
（3）根据部分电路欧姆定律得
化简得
由
关系图像可得
解得
根据电阻定律可得
6
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解得
（4）若装入的污水样品中有气泡，导致污水未完全充满绝缘材料制成的圆柱形容器，相当于圆柱形污水
的横截面积减小，此时测得的电阻将增大，从而导致测定的电阻率偏大。
考向
2 测量电路与控制电路的选择
1.电表的接法
(1)电流表内、外接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差原因
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
电压表分流
I 测＝Ix＋IV
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
适用条件
RA≪Rx
RV≫Rx
适用于测量
大电阻
小电阻
(2)两种电表接法的选择
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；
若Rx较大，宜采用电流表内接法。
②比值比较法
a．若>(或Rx< )，则用电流表外接法。
b．若<(或Rx> )，则用电流表内接法。
③试触法：如图所示，将电压表分别接在a、c 和b、c 两点间时，若电流表示数变化较大，说明电压表分
流较大，应选用电流表内接法；若电压表示数变化较大，说明电流表分压较大，则选用电流表外接法。
2．滑动变阻器的接法
(1)滑动变阻器两种接法的比较
限流接法
分压接法
对比说明
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两种接法电路图(忽
略电源内阻)
串、并联关系不同
负载R 上电压调节范
围
≤U≤E
0≤U≤E
分压电路调节范围大
负载R 上电流调节范
围
≤I≤
0≤I≤
分压电路调节范围大
闭合S 前触头位置
b 端
a 端
都是为了保护电路元
件
(2)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，或要求电压(或电流)变化范围足够大。
②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时。
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表等元件的允许电流。
注：为了便于调节，分压式接法要选用最大阻值较小的滑动变阻器。
（2022·全国·统考高考真题）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
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（保留3 位有效数字）。
【答案】
【解析】（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）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；
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
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（3）电压表每小格表示
，向后估读一位，即
；
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
；
根据欧姆定律可知
（2023·海南省直辖县级单位·文昌中学校考模拟预测）目前我国的酒驾标准是“
血液中酒精含
量
”，醉驾标准是“血液中酒精含量
”。交警执法时利用酒精检测仪对司机呼出
的气体进行检测从而判断司机饮酒的多少。某个酒精检测仪的主要元件是“酒精气体传感器”，即气敏电
阻。气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，气敏电阻
的阻值随酒精气体浓度的变化关系如表中
所示。
酒精气体浓度/（mg/mL）
的阻值/
2500
1750
137
5
1125
975
875
825
775
750
为了较准确地测量酒精气体浓度为
时气敏电阻
的阻值，实验室提供如下器材：
A．电流表
（量程
，内阻约为
）
B．电压表
（量程0~1V，内阻约为
）
C．滑动变阻器
（阻值范围为
）
D．滑动变阻器
（阻值范围为
）
E．待测气敏电阻
F．电源E（电动势为3V，内阻r 约为
）
G．开关和导线若干
H．酒精气体浓度为
的专用箱
（1）某同学要用伏安法测气敏电阻的阻值，则实验应采用电流表 （选填“内”或“外”）接法；
实验中还需使用滑动变阻器 （选填“
”或“
”），下列实验电路设计最为合理的是
（选填电路图的编号）。
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A．
B．
C．
D．
（2）该同学选择器材、连接电路和实验操作均正确，从实验原理上分析，
的电阻测量值 （选填
“小于”或“大于”）其真实值。
（3）小明同学设计了一个测定气体酒精浓度的电路用来检测司机是否酒驾，该电路只使用一个电压表，
正常工作时，如图所示。当被测气体酒精浓度为0 时，电压表指针满偏。电路工作一段时间后，小明没有
注意到电源电动势略微减小，内阻略微增大，则测量的酒精气体的浓度值将 （选填“偏大”或“偏
小”）。按照表格显示的气敏电阻
的阻值随酒精气体浓度的变化规律，将电压表上表示“电压”的刻度
线标为“酒精浓度”，此电表上刻度线对应的浓度值是 （选填“均匀”或“非均匀”）变化的。
【答案】 内 R2 B 大于 偏大 非均匀
【解析】（1）根据表格分析，酒精气体浓度为
时，气敏电阻
的阻值大约1000
，气敏电
阻的阻值
使用电流表内接法。
由于电压表和电流表的量程较小，滑动变阻器需起分压作用，为了便于调节，滑动变阻器应选用最大阻值
较小的R2。
由以上分析可知，实验电路最为合理的是B。
（2）利用电流表内接法测得的电阻阻值为被测电阻的阻值与电流表内阻之和，则电阻的测量值大于真实
值。
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（3）电路工作一段时间后，电源电动势略微减小，内阻略微增大，则电路中电流变小，电压表的示数偏
小，相当于气敏电阻
的阻值减小，对应的酒精气体的浓度将偏大。
由于表格中气敏电阻
的阻值随着酒精气体浓度的变化是非均匀的，则有此电表上刻度线对应的浓度值也
是非均匀变化的。
考向
3 电学实验的设计、仪器选择及实物连线
1.电学实验设计的“三原则”
（1）安全性：确保电源、电阻和电表都不会过载，如电流表或电压表量程一定要大于被测电流或电压的
最大值。
（2）精确性：判断选用多大量程的电表时，应考虑尽可能减小测量误差，对于电压表或电流表，应使指
针偏转到满刻度的1
3到2
3处，多用电表选用欧姆挡时，应尽可能使指针指在中间刻度附近。
（3）可调性：选用滑动变阻器时，应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又能实现调节时
测量电表的示数变化明显。
2.实物连线的“三点注意”
（1）连线顺序：画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻
器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，其次将要并联的元件并联到电路中去。
（2）避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。
（3）“正、负”接线柱：要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接
线柱流出。
（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 ；
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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）
【解析】（1）由电流表的表盘可知电流大小为0.34A
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电路图如图
②两次实验中电路电流相同，因此可有
可得
读数可得
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
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测得其为
，误差较大。
（2023 秋·北京海淀·高三人大附中校考开学考试）从下表中选出适当的实验器材设计一电路来测量电阻Rx
的阻值，要求方法简捷，得到多组数据，有尽可能高的测量精度。
器材（代号）
规格
待测电阻（
）
阻值约
电流表（A1）
，内阻约
电流表（A2）
，
内
阻
约
电压表（V1）
，内阻约
电压表（V2）
，内阻约
滑动变阻器（R）
总阻值约
电源（E）
电动势（
），内阻很
小
电键（S）
导线若干
（1）电流表应选用 ，电压表应选用 。
（2）如果电压表、电流表选用图甲的接法，电阻的测量结果将 ，如果选用图乙的接法，测量结果
将 （选填“偏大”、“偏小”、“不偏”），本题应该选用 （选填“甲”或者“乙”）
电路的接法。
（3）完成图丙中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏 。
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【答案】 A1
V1
偏大 偏小 甲
【解析】（1）根据题意可知，电源电动势为
，则电压表选
，待测电阻（
）阻值约
，电路中
最大电流约为
则电流表选
。
（2）如果电压表、电流表选用图甲的接法，电压表的测量值偏大，则电阻的测量结果将偏大。
如果选用图乙的接法，电流表测量值偏大，则电阻的测量结果将偏小。
由于待测电阻的阻值较大，应采用电流变内接，本题应该选用甲电路的接法。
（3）根据题意，结合上述分析，完成图丙中实物间的连线，如图所示
考向
4 常见的电阻测量方法
(1)伏安法测电阻
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伏安法测电阻是电学实验的基础，它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测电表内
阻等。
电路图
特点：大内大，小外小(测大电阻时应用内接法，测量值比真实值大；测小电阻时应采用外接法，测量值比
真实值小)。
(2)伏伏法测电阻(电压表的灵活选用)
已知内阻的电压表可作电流表使用，在缺少合适的电流表的情况下，常用电压表代替电流表使用(如图甲)，
这是设计电路中的高频考点。
(3)安安法测电阻(电流表的灵活选用)
已知内阻的电流表可作电压表使用，在缺少合适的电压表的情况下，常用电流表代替电压表使用(如图乙)，
这是电学设计电路的高频考点。
(4)用“替代法”测电阻
①实验原理(如图所示)
②实验步骤
S 先与2 相接，记录
的示数，再与1 相接，调节R 值使
示数与原值相等，则Rx＝R。
③说明
a．对
的要求，只要有刻度且不超过量程即可，与指针位置是否超量程无关，因为电流表示数不参与运算。
b．也可以用一只电压表测量。
(5)半偏法测电表的内阻
实验原理
半偏法测电表内阻的两种情况
①半偏法测电流表的内阻RA：如图甲所示，闭合S1，断开S2，调节滑动变阻
器R1，使电流表
达到满偏值I0；保持R1不变，闭合S2，调节电阻箱R2，使
电流表
的读数等于，然后读出电阻箱R2的阻值R2′，则有RA＝R2′。
②半偏法测电压表的内阻RV：如图乙所示，闭合S，将电阻箱R4的阻值调为
零，调节滑动变阻器R3，使电压表达到满偏值U0；保持R3的阻值不变，调
节R4，使电压表的示数为，记下此时电阻箱的示数R4′，则有RV＝R4′。
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方法突破
两种半偏法的比较(结合图甲、乙)
测电流表内阻RA
测电压表内阻RV
实验条件
R1≫RA
R3≪RV
误差产生原
因
闭合S2 后，总电流
变大，IR2>
R4 连入后，
与R4 两端的总
电压变大，UR4>
测量结果
RA 测＝R2′<RA
RV 测＝R4′>RV
说明：①半偏法测电流表的内阻时，只有当R1≫RA(R1≫R2)时，RA 测≈RA。R1≫RA、R1≫R2为选器材提供
依据，即R1应选阻值较大的电阻；在安全范围内电源应选电动势较大的。
②半偏法测电压表的内阻时，只有当R3≪RV(R3≪R4)时，RV 测≈RV。同理，R3≪RV、R3≪R4也为选器材提
供依据，即R3应选阻值较小的电阻；在安全范围内，电源应选电动势较大的。
(6)电桥法测电阻
如图所示，在a、b 间接一灵敏电流计，当其读数为零时Uab＝0，相当于a、b 间断路，此时φa＝φb，则有
IR1＝I′R3，IR2＝I′R4，两式相除得＝，所以知道其中任意三个电阻的阻值就可以求出第四个电阻的阻值。
（2023·海南·统考高考真题）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 ；
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（2）根据电路图，请把实物连线补充完整 ；
（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）。
（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
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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
【解析】（1）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）根据电路图连接实物图有
（3）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）根据RM调节后面板读数为1998.0Ω。
当闭合S2后，原电路可看成如下电路
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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）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
（2023·湖南·统考高考真题）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
;
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（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 ；
（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 >
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【解析】（1）欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω
（2）当电压传感器读数为零时，CD 两点电势相等，即
即
解得
（3）绘出U-m 图像如图
（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）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。
【基础过关】
1．（2023 春·河南开封·高三统考期末）某实验小组设计了如图甲所示的电路，测量电流表A 的内阻及电
源的电动势和内阻。所使用的器材有：
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A．待测电源E（电动势约3V，内阻约0.5Ω）
B．待测电流表A（量程0.6A，内阻
约1Ω）
C．电流表
，（量程0.6A，内阻未知）
D．电阻箱
（0～99.99Ω）
E．滑动变阻器
（0～20Ω）
F．滑动变阻器
（0～500Ω）
G．单刀双掷开关S
H．单刀单掷开关K
I．导线若干
（1）利用该电路测电流表A 的内阻：
①滑动变阻器应选择 （选填仪器前编号“E”或“F”）。
②闭合开关K，将开关S 与 （选填“C”或“D”）接通，通过调节电阻箱
和滑动变阻器R，读取电
流表A 及
的读数。某次测量数据如下：电流表A 的示数为0.27A、电流表
的示数为0.45A，电阻箱
的示数为
，则电流表A 的内阻
Ω。
（2）利用该电路测量电源的电动势和内阻，断开开关K，将开关S 与 （选填“C”或“D”）接通，调
节电阻箱
，记录电阻箱
的阻值和电流表A 的示数；多次调节电阻箱
，重复实验，并记录多组电阻箱
的阻值和对应电流表A 的示数I。由实验数据绘出的
图像如图乙所示，由此求出电源的电动势E=
V、内阻r=
（计算结果均保留两位有效数字）。
【答案】 E D 0.92 C 2.9 0.53
【解析】（1）①滑动变阻器取
，不考虑其他电阻，电流为0.15A，已明显小于电流表量程，故滑动变
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阻器选择E 足够。
②闭合开关K，将开关S 与D 接通，通过调节电阻箱
和滑动变阻器R，读取电流表A 及
的读数，由部
分电路欧姆定律可得
（2）利用该电路测量电源的电动势和内阻，断开开关K，将开关S 与C 接通，调节电阻箱
，记录电阻
箱
的阻值和电流表A 的示数，由闭合电路欧姆定律可得
整理可得
结合图线可得，斜率为
截距为
联立解得
，
2．（2023 秋·河北保定·高三统考期末）学校物理兴趣小组设计如图所示电路来测量一电阻
的阻值。其
中
是定值电阻，
是电阻箱。
（1）完善下列实验步骤：
①按照电路图用导线把实验器材连接起来；
②为安全起见，闭合开关前，电阻箱
的阻值应调至 （填写“最大值”、“最小值”）；
③闭合开关，调节电阻箱，当阻值为
时记录电流表
、
的示数
、
；
④多次改变电阻箱阻值，并记录相应的电流表的示数；
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⑤把记录的数据填在表格中，计算出
的值；
⑥
为纵轴，电阻箱阻值
为横轴，描点作图，得到如图乙所示图像；
⑦根据图像计算待测电阻的阻值。
（2）用
、
表示电流表的内阻，待测电阻
的表达式为 （用题目中所给或所测物理量表示）
（3）根据如图乙所示的
图像，求得
；
（4）考虑到电流表的内阻，由图乙求得的电阻值 （填写“偏大”、“偏小”、“没有系统误差”）
【答案】 最大值
4.80 没有系统误差
【解析】（1）为保护电路，闭合开关前，电阻箱
的阻值应调至最大值。
（2）待测电阻
的表达式为
（3）由（2）得
斜率为
得
（4）图线斜率与电流表内阻无关，求得的电阻值没有系统误差。
3．（2023·江西赣州·校联考模拟预测）小明的外婆家还养了许多的鹅，外公想通过人工方式将鹅蛋孵化出
来，那其中温度测量是重要的一个环节。小明想帮外公设计一个简易电子温度计，用来监测孵化箱中的温
度，他从自己的实验套装中找到以下器材：
A．型号为：MF 52B 102F 的热敏电阻（常温下阻值约几千欧姆）一个；
B．电流表：满偏电流为300μA，内阻为90Ω；
C．电阻箱：0 ~ 999.99Ω，两个；
D．电阻箱：0 ~ 9999.9Ω，一个；
E．滑动变阻器：0 ~ 10kΩ，一个；
F．电源一个：电动势3V，内阻不计；
G．单刀双掷开关一个；
H．单刀单掷开关一个；
I．导线若干。
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（1）由于没有电压表，甲同学设计了如图（1）所示电路来测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，闭合开
关S1前，应该将滑动变阻R1调到 （填“a”或“b”）端，电阻箱R2应该选 （填“C”或
“D”）并调到最大值，将S2打到1 位置。将热敏电阻RT放至某温度下的水中，调节R1，让电流表达到接
近满偏值I，将S2打向2 位置，逐渐减小R2阻值，当电流和之前电流I 相同时，此时R2的阻值就是此温度
下RT的阻值。重复此方法，测量得到如下数据（单位：kΩ）
温
度
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
80℃
90℃
100℃
阻
值
10.00
5.20
3.00
1.60
1.00
0.70
0.83
0.40
0.31
0.24
0.20
（2）其中部分数据已经在图（2）的坐标纸上标出，请将剩余的点标上并
用平滑的曲线描绘出电阻随温度的变化曲线。( )
（3）小明又设计了一个图（3）所示的电路来实现两个档位来制作温度计，可实现0℃ ~ 100℃、0℃ ~
40℃两种测量范围，其中R3= Ω（保留到小数点后2 位），为了测量体温，应该将开关S4打到
位置（填“c”或“d”）位置。
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【答案】
b
D
2.0
d
【解析】（1）为防止电路中电流太大损坏电流表和电源，所以应该在闭合S1前将R1调到较大值位置，所
以选b 端。
小明使用的是等效替代的思想测量热敏电阻的阻值，常温下为几千欧姆，所以R2 应选用0 ~ 9999.9Ω 的
“D”电阻箱。
（2）图像如下
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（3）由题意可知温度越高，RT 的阻值越小，通过电路的电流越大，两个档位中的温度最大值分别对应
40℃和100℃，对应阻值分别为1kΩ 和200Ω，对应电流分别为3mA 和15mA，所以，需要将现有电流表改
装成具有两个量程的电流表。S4打向c 时为大量程0 ~ 15mA 档，对应温度为0 ~ 100℃，此时有
同理S4打向d 时有
代入数据得
，
测量人体体温应该将开关S4打向d 位置更准确。
4．（2023·江苏徐州·校考模拟预测）某小组用图甲电路先测量电阻Rx，再测量电池电动势E 和内阻r，器
材如下：
A．待测金属丝Rx（电阻约几欧姆）和待测电池（E 约3V）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约0.2Ω）
C．电压表V（量程3V，内阻约3.0kΩ）
D．滑动变阻器R1（0~50Ω）
E.滑动变阻器R2（0~100Ω）
F.开关S、导线若干
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（1）用图甲电路进行实验。将R1，R2滑片均移至左端，闭合开关S，接下来正确的操作顺序是
①将R1的滑片移至右端
②保持R2的滑片不动，R1的滑片逐渐右移，读出多组电压表U 和电流表I 的示数
③保持R1的滑片不动，R2的滑片逐渐右移，读出多组电压表U 和电流表I 的示数
（2）该组同学在测量电阻Rx阻值的过程中，电压表示数U 和相应电流表示数I 记录于下表。描点作出的
U—I 图线如图乙所示。
U/V
1.00
1.40
1.8
1
2.20
2.3
9
2.80
I/A
0.20
0.28
0.3
6
0.44
0.4
8
0.56
由图线可知，电阻Rx的阻值为 Ω（结果保留两位有效数字）。
（3）该组同学在测量电池电动势E 和内阻r 的过程中，根据多组电压表示数U 和相应电流表示数I，作出
U—I 图线如图丙所示，测得图线在U 轴上的截距为b，斜率的绝对值为k，则测得电池的电动势E 为
，内阻r 为 。（用R1、k、b 表示）
（4）由于电表内阻影响，电动势的测量值小于真实值，原因是 。
【答案】 ②①③ 5.0
电压表分流
【解析】（1）将R1，R2滑片均移至左端，R1，R2接入的电阻均为0，为了测量Rx 的阻值，先要保持R2的
滑片不动，即R2接入的电阻保持为0，R1的滑片逐渐右移，读出多组电压表U 和电流表I 的示数，此时
随后，将R1的滑片移至右端，保持R1的滑片不动，即保持R1接入电阻不变，R2的滑片逐渐右移，读出多
组电压表U 和电流表I 的示数，其中电压表示数U 即为电池的路端电压，可知接下来正确的操作顺序是
②①③。
（2）根据欧姆定律
结合图乙解得
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（3）根据上述实验操作有
变形得
结合图丙有
，
解得
，
（4）由于电压表的分流影响，导致数据处理时的干路电流小于实际通过电池的电流，若将电压表与电池
等效为一个新电源，则电动势的测量值为等效电源的电动势，则有
5．（2023·河北·校联考模拟预测）小刘同学利用一金属电阻器自制金属电阻温度计，为了研究该金属电阻
器的阻值
（常温下阻值约为
）与温度之间的关系，可供选择的实验器材有：
A．电源E（电动势
，内阻较小）
B．电压表
（量程为
，内阻
约为
）
C．电流表
（量程为
，内阻
约为
）
D．电流表
（量程为
，内阻
为
）
E．滑动变阻器
（最大阻值约为
）
F．定值电阻
（阻值为
）
G．定值电阻
（阻值为
）
H．开关
，导线若干
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请完成下列问题：
（1）该同学想用图甲所示电路进行实验，此方案有两点不妥，一是 ；二是
。
（2）请在虚线框内设计一个可行的实验电路，并在电路中标明你选择的器材 。（用所选实验器
材名称对应的符号表示）
（3）小刘同学测出了该金属电阻器在不同温度下的阻值，得出
图像如图乙所示。小刘同学用该金属
电阻器及其他合适的电流表及滑动变阻器设计了一个测量温度的金属电阻温度计，如图丙所示。若将电流
表上不同电流值对应的刻度标记为对应的温度值，则金属电阻温度计的刻度是 （填“均匀”或
“不均匀”）的。若使用时间过久，导致电源的电动势变小，内阻变大，滑动变阻器的阻值不变，此情况
下直接进行测量，则温度的测量值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 常温下电路中的最小电流超过
的量程（电流表的量程太小） 滑动变阻器调控范围
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过小，不能用限流式接法
不均匀 偏大
【解析】（1）常温下该金属电阻器的阻值约为
，此时电路中的最小电流约为
超过了电流表
的量程；滑动变阻器
的最大电阻比待测金属电阻器的电阻小很多，故滑动变阻器不能用
限流接法。
（2）对现有仪器可用电流表
和定值电阻
并联，电流表
扩大量程后为
实验电路如图所示，由于电流表内阻已知，故用电流表内接法。
（3）设电源内阻为，电流表内阻为
，滑动变阻器连入电路的阻值为
，根据闭合电路的欧姆定律有
该金属电阻器的阻值随温度线性增加，故电流
随温度非线性变化，且电流越小，电阻越大，温度越高；
电池使用时间过久后，电动势变小、内阻变大，导致电流表示数变小，温度的测量值偏大。
6．（2023·湖北·模拟预测）某同学用供选器材设计了测一个阻值约30kΩ 电阻的实验，除了待测电阻，可
供选择的器材还有：
A．电流表（量程50mA，内阻约为30kΩ）；
B．电流表（量程100μA，内阻为1kΩ）；
C．电压表（量程15V，内阻约100kΩ）；
D．电压表（量程6V，内阻约6kΩ）；
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E．直流电源（15V，允许最大电流1A）；
F．滑动变阻器（最大阻值100Ω，额定功率1kW）
G．定值电阻
H．定值电阻
L．电键和导线若干。
（1）实验中所用的电压表应选 ，电流表应选 与 改装。（填器材前的字母）
（2）请用笔代线将电路连接补充完整 。
（3）开关闭合前，滑动变阻器触头P 应置于 （填“a”或“b”）处。
（4）正确连接电路后，无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，其原
因可能是导线 （填图中导线代号）没有连接好。
【答案】 C B G
b ④
【解析】（1）待测电阻Rx的阻值约为30kΩ，直流电源电动势为15V，所以电压表应选择C；经粗略计算
电路中的最大电流约为
A 的量程过大，所以电流表选择B 与
并联改表成量程合适的电流表。
（2）在题图所示电路中，改装后电流表内阻为200Ω，电压表内阻约为100kΩ，而到测电阻约为30kΩ，电
流表内阻远远小于待测电阻阻值，故电流表应采用内接的方法，实物连线如图所示
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（3）实验前，分压电路的电压应该是0，故滑动变阻器的滑动触头P 应置于b 端。
（4）实验中无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，是由于滑动变阻
器接成限流式，因此是导线④没有连接好。
7．（2023·河北保定·河北省唐县第一中学校考三模）新冠疫情期间，测温仪器广泛使用。小王同学想利用
某金属热电阻制作一个简易测温仪器。
（1）图1 中的两条斜线表示金属热电阻的阻值Rt 随温度t 的变化关系，其中一条为理论值，另一条为该同
学用图2 所示电路测量的值，则 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）为理论值。
（2）现用一节干电池（电动势为1.5V，内阻为1Ω）、电流表（量程0～10mA，内阻为12Ω）、滑动变阻
器、开关及导线若干，按图3 所示电路图连接实物。闭合开关，调节滑动变阻器，使温度为0℃时电流表
满偏，则按图1 中理论值可以算出，此时滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω；保持滑动变阻器的滑片
位置不动，温度改变后，电流表示数达到满偏电流的
，则按图1 中理论值可以算出，此时的温度为
℃。
（3）利用上述方法，可以将电流表刻度线改成温度刻度线，则温度刻度线是 （填“均匀”“左
疏右密”或“左密右疏”）的。
【答案】 I 37 250 左密右疏
【解析】（1）该电路为电流表内接，测量值大于理论值，故Ⅰ为理论值。
（2）由图象可得：0℃时，金属热电阻的阻值
由闭合电路欧姆定律
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解得
根据题图1 中Ⅰ线可查得，对应温度为250℃。
解得
根据题图1 中Ⅰ线可查得，对应温度为250℃。
（3）由题图1 中的I 理论值图线知
（k 为常量且
）
又
代入数据可得
描绘出大致
图象如图，由数学关系可得，将电流表刻度线改成温度刻度线后，温度刻度线左密右疏。
8．（2023·江西南昌·南昌市八一中学校考三模）为了测量某待测电阻
的阻值，约为30Ω，提供了以下器
材：
电压表
（量程0-3V，内阻很大）；
电压表
（量程0-15V，内阻很大）；
电流表
（量程0-50mA，内阻约10Ω）；
电流表
(量程0-3A，内阻约0.12Ω）；
电源
(电动势约为
，内阻约为0.2Ω）；
定值电阻R（20Ω，允许最大电流
）；
滑动变阻器
，允许最大电流
；
滑动变阻器
，允许最大电流
；
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单刀单掷开关一个，导线若干。
（1）为了使测量范围尽可能大，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选
。（填字母代号）
（2）请在虚线框内画出测量电阻
的实验电路图。
某次测量中，电压表示数为
时，电流表示数为
，则计算待测电阻阻值的表达式为
。（用字母表示）
【答案】
【解析】（1）因为电源电动势为3V，所以被测电阻两端电压不会超过3V，所以电压表选择
；
电源电压为3V，所以电路中的最大电流不会超过
故电流表选择
；
本实验要求测量范围尽可能大，所以应该选用滑动变阻器的分压式，故滑动变阻器应该选用
。
（2）因题目要求所测量的值的变化范围尽可能大一些，故可知应采用滑动变阻器分压接法；由于电流表
量程只有0-50mA，若只接待测电阻，电路中电流过大损坏电流表，故可将定值电阻接入与待测电阻串联；
由于电压表的内阻很大，则有
故电压表分流较小，故应采用电流表外接法；故电路如下图所示
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（3）由欧姆定律可知
解得
【能力提升】
9．（2023 秋·广东·高三广州市真光中学校联考开学考试）利用霍尔效应工作的霍尔元件，广泛应用于测量
和自动控制等领域。小聪同学设计了一个研究霍尔电压与电流、磁感应强度等物理量的关系的实验，小聪
查得某种由铜制成的霍尔元件的霍尔电压在
以内变化，工作电流在
以内，并设计了如图甲所示
的电路。图甲中线圈电流不超过
，已知霍尔元件处的磁感应强度B 与线圈中的电流
大小成正比。
实验室可供选择的器材有：
A．电流表（量程
，内阻约为
）
B．电流表（量程
，内阻约为
）
C．电流表（量程
，内阻约为
）
D．电压表（量程
，内阻约为
）
E.电压表（量程
，内阻约为
）
F.滑动变阻器（电阻
，允许通过的最大电流
）
G.滑动变阻器（电阻
，允许通过的最大电流
）
H.两个相同的电源（电动势均为
，内阻可忽略）
I.单刀单掷开关两个和导线若干
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（1）为了完成实验，电流表
应选用 ，电压表V 应选用 ，滑动变阻器
应选用
。（以上均选填器材前的字母标号）
（2）用笔画线代替导线将图甲中的电压表的连线补充完整 。（要注意电压表正、负接线柱接线正
确）
（3）为了研究霍尔电压与电流的关系，应闭合开关
、
后，先调节滑动变阻器
使电流表
的指针有
较大偏转，并保持电流表
的示数不变，调节滑动变阻器
，记录电流表
的示数I 和对应的电压表的
示数U，将记录的实验数据描绘在
坐标系中，如图乙所示，请作出
关系图线 ，结合所作图
象可得，在误差允许范围内霍尔电压U 与电流I 的关系式为 （选填“
”“
”或“
”）。
（4）为了研究霍尔电压与磁感应强度的关系，应闭合开关
、
后，先调节滑动变阻器 （选
填“
”或“
”）使相应的电流表指针有较大偏转并稳定后，再调节滑动变阻器 （选填“
”或“
”）记录相应电流表
的示数I 和对应的电压表的示数U，从而就可以判断霍尔电压与磁感
应强度的关系。
【
答
案
】
A
D
F
38
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【解析】（1） 根据电表要大角度偏转和安全的原则，电流表
应选用A，电压表V 选择D，因为电流
表
的最大示数可达到
，滑动变阻器
应选用F。
（2）因为是铜制成的霍尔元件，所以该霍尔元件导电，根据左手定则可知电子偏向N，所以N 为负极，M
为正极。电路图如图所示
（3）
关系图线如图所示
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结合所描数据点，用平滑的曲线连接，可以看出所作图线近似为直线，则在误差允许的范围内霍尔电压U
与电流大小I 的关系为
（4） 为了研究霍尔电压与磁感应强度的关系，应控制电流不变，而改变磁感应强度，因此先调节滑动变
阻器
使相应的电流表
有较大偏转并保持稳定，再调节滑动变阻器
，记录相应电流表
的示数I 和
对应的电压表的示数U，从而就可以判断霍尔电压与磁感应强度的关系。
10．（2023 秋·河北唐山·高三统考期末）某物理兴趣小组的同学在家中找到了一个废弃不用的电热水器，
拆解后得到了它的电热丝，他们想测量该电热线的电阻。
（1）首先他们用欧姆表对该电热丝进行粗测，将欧姆表的选择开关旋到“×10”挡位，让表笔与电热丝保
持良好接触，发现指针偏转角度非常大。为了比较准确的测出电热丝的阻值，请帮他们补充好下面的操作。
①将选择开关旋到 挡位；
② ，让表笔与电热丝保持良好接触，读出欧姆表的示数约为15Ω。
（2）他们利用伏安法测量该电热丝的阻值。现有下列器材：
A．电动势为4V 的电源
B．量程为0.6A 的电流表A1（内阻约为2Ω），量程为3A 的电流表A2（内阻约为0.5Ω），
C．灵敏电流计G（满偏电流为600μA，内阻为150Ω）
D．滑动变阻器R0（最大电阻为5Ω）
E．电键一个，导线若干
①为了精确测量电热丝的电阻，兴趣小组同学先将灵敏电流计改装为量程3V 的电压表，需要给灵敏电流
计 （填“串联”或“并联”）一个阻值R= Ω 的定值电阻；
②实验中，电流表应选 （填“A1”或“A2”）。
③为了精确测量电热丝阻值，请你帮助该小组设计适合的电路图，并将其画在下面的方框中。
（3）实验后他们测得该电热丝的阻值为12.0Ω，有组员推测该电热水器在220V 电压下工作时的加热功率
约为4kW，你觉得这个结论是否正确，并给出理由。
40
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【答案】 “×1” 进行欧姆调零 串联 4850 A1
见
解析
【解析】（1）用欧姆表粗测电阻时指针偏转角太大，说明欧姆表示数比较小，这应该是一个小电阻，需
要将选择开关的倍率减小，即旋到“×1”挡位，更换倍率后要重新进行欧姆调零。
（2）将灵敏电流计G 改成3V 量程的电压表，需要串联一个电阻，且满足
解得
由题意可知流过电热丝的最大电流
所以电流表应该选A1；
为了精确测量电热丝阻值，需要多测几组数据，而滑动变阻器的阻值较小，所以滑动变阻器需要采用分压
接法，由于电压表的内阻已知（灵敏电流计改装而成的），所以电流表要用外接法，所以实验电路图如图
所示
（3）该电热丝的电阻测量值为12.0Ω，根据
可以判断那名组员的说法似乎有道理，但这个说法是不对的，因为12.0Ω 是电热丝在常温下的电阻阻值，
而电热丝正常工作时的温度要升高很多，由于电热丝的电阻率会随着温度升高而增大，所以电热丝的阻值
大于12.0Ω，所以电热丝的加热功率一定会小于4.0kW。
11．（2023·全国·三模）为了测量电压表
的内阻
，该同学设计了如图所示的电路图，已知
的量程大
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于
的量程。
（1）实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为 （填步骤的字母代号）
A．把滑动变阻器R 的滑片P 滑到b 端；
B．将电阻箱
的阻值调到零；
C．断开开关S，按图连接好电路；
D．同时调节电阻箱
的阻值和滑动变阻器R 的滑片P，使电压表
示数不变，
的示数变为
，记录
电阻箱
的阻值，即为电压表
的内阻
E.闭合开关S，移动滑动变阻器R 的滑片P，使电压表
的指针指到满偏的位置，记录电压表
示数为
；
F.断开开关S。
（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的
内阻测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏
小”或“相等”）。
（3）若要将
的量程扩大为U，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在
上串联的分压电阻
的
表达式
。
【答案】 CABEDF 相等
【解析】（1）本实验采用半偏法测电压表的内阻，断开开关S，按电路图连接好电路；在闭合开关之前，
为了保护电路的安全，把滑动变阻器R 的滑片P 滑到b 端，将电阻箱
的阻值调到零，闭合开关S，移动
滑动变阻器R 的滑片P，使电压表
的指针指到满偏的位置，记录电压表
示数
；之后同时调节电阻箱
的阻值和滑动变阻器R 的滑片P，使电压表
示数不变，
的示数变为
，记录电阻箱
的阻值，
即为电压表
的内阻
；最后，断开开关S。故合理的顺序为CABEDF；
（2）仅从实验设计原理上看，实验时，使电阻箱和电压表
两端的总电压不变，同时调节电阻箱
的阻
值和滑动变阻器R 的滑片P，使
的示数变为
时，则电阻箱的电压也为
，所以电阻箱的阻值和
电压表
的内阻相等。因此，从设计原理上看，用上述方法得到的
内阻的测量值与真实值相比相等。
（3）根据串并联电路规律可知
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解得
12．（2023·福建泉州·福建省德化第一中学校联考一模）测电阻有多种方法。
（1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻Rx的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示。
已知他选用欧姆挡的倍率为“×100”，则Rx的测量值为 Ω。
（2）乙同学用如图所示的电路，测量待测电阻Rx的阻值。某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为
U，则电阻Rx的测量值为 。若不考虑偶然误差，该测量值与Rx的真实值相比 （选
填“偏小”或“偏大”）。
（3）丙同学用如图所示的电路，测量电流计内阻Rg的阻值。
操作步骤如下：
①先闭合开关S1，调节R1，使电流计指针满偏；
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②再闭合开关S2，保持R1不变，调节R2使得电流计指针半偏，记下此时R2的值为R0。则Rg的测量值为
；若不考虑偶然误差，电流计内阻的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。
【答案】 600
偏大 R0 小于
【解析】（1）Rx的测量值为
（2）电阻的测量值为
待测电阻的电流测量值是准确的，电压的测量值偏大，根据欧姆定律，电阻的测量值与真实值相比偏大
（3） Rg的测量值为
闭合开关S2，保持R1不变，闭合电路的总电阻减小了，电路的总电流增大了，调节R2使得电流计指针半
偏，此时通过R2的电流大于电流计的电流，R2的阻值小于电流计的内阻Rg，所以，电流计内阻的测量值小
于真实值。
13．（2023·湖南长沙·湖南师大附中校考三模）一只演示电流表G，表盘既无刻度值又不知其内阻值。为
测量该电流表的参数，某同学进行了下列操作：
（1）将G 按图所示接入电路，为确保安全，开关闭合前，滑动变阻器
的滑片应置于 （填
“最左端”“最右端”或“正中间”）；
（2）将电阻箱R 调为
，闭合开关，调节
的滑片使G 的指针指到满偏
，此时V 的示数为
1.20V；
（3）保持V 的示数不变，反复调整R 的阻值和
滑片的位置，使G 的指针指到
，此时电阻箱R 的阻
值为
；
（4）可知G 的内阻为
，满偏电流
为 mA；
（5）将G 改装成量程为3V 的电压表，电阻箱的值需调为
，则
。
【答案】 最右端 100 3.0 900
【解析】（1）防止电表示数过大被烧坏，电压应从0 开始逐渐增大，滑动变阻器
的滑片应置于最右端。
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（4）利用（2）（3）两步结合欧姆定律可以列式
解得
（5）利用欧姆定律得
解得
14．（2023·贵州黔东南·校考模拟预测）某兴趣小组想要测一灵敏电流计的内阻，该灵敏电流计刻度清晰，
但无标度，大家集思广益，设计了一种等偏法测电表内阻及量程的方法，电路图如图所示，可选用的器材
有：
A．待测灵敏电流计（量程未知，内阻rg约为几百欧）
B．电压表V（量程3V，内阻约为几千欧）
C．电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）
D．滑动变阻器R0（最大阻值为5Ω）
E．电源E（电动势约为4V）
F．电键、导线若干
具体操作如下：首先闭合开关，调节滑动变阻器R0及电阻箱R，使电压表满偏，同时灵敏电流计也满偏，
记录此时电阻箱阻值R1为666.6Ω；继续调节滑动变阻器R0及电阻箱R，使电压表半偏，而灵敏电流计仍然
满偏，记录此时电阻箱阻值R2为166.6Ω。
（1）由此可知该灵敏电流计的内阻为 Ω，量程为 mA，该测量结果 （填
“有”或“无”）系统误差。
（2）要将该灵敏电流计改装成3V 的电压表，需 （填“串”或“并”）联 Ω 的电
阻。
【答案】 333.4 3 无 串 666.6
【解析】（1）根据欧姆定律得
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解得
电压表和灵敏电流计测量的是电阻箱和灵敏电流计的真实电压和真实电流，不产生系统误差，所以该测量
结果无系统误差；
（2）要将该灵敏电流计改装成3V 的电压表，需串联一个分压电阻，该电阻为
15．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）现有一量程为3V 的电压表，内阻约为
请
利用下列器材较准确地测量其内电阻，设计实验电路，并在虚框中画出电路图 。
（1）实验器材：
A．待测电压表
B．电源
：a. 电动势2.0V，有内阻；b. 电动势8.0V，有内阻
C．滑动变阻器
：a. 最大阻值10Ω；b.最大阻值2kΩ
D．电阻箱
：a. 0~999.9Ω：b. 0~9999.9Ω
E．单刀单掷开关两个
F．导线若干
为了减小实验误差，电源E 应选 ，滑动变阻器R1 应选 ，电阻箱
应选
。（均填序号“a”或“b”）
（2）在开关都断开的情况下，检查电路连接无误后，接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P 置于
端（填：“A”或“B”）。
后续必要的实验操作步骤依次是：
①闭合开关S1、闭合开关S2
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②
③断开开关S2
④
⑤最后记录
的阻值并整理好器材。
（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）
A． 调节
的阻值，使电压表指针偏转到满刻度
B． 仅调节
的阻值，使电压表指针偏转到满刻度
C． 调节
的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的
D． 仅调节
的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的
（3）按正确的实验步骤操作完成后，如果所得的
的阻值为3608.0Ω，则图中待测电压表V 的内阻
的
测量值为 Ω，该测量值 实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。
【答案】 见解析 b a b A A D 7216.0 略大于
【解析】根据实验提供器材可知，该实验原理为半偏法测电压表内阻，电路图如图所示
（1）由于采用半偏法测电压表内阻，电压表量程为
，为了减小误差，电源E 应选b；滑动变阻器采用
分压式接法，为了调节方便，应选择阻值较小的a；由于电压表内阻约为
，则电阻箱
应选阻
值较大的b。
（2）在开关都断开的情况下，检查电路连接无误后，接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P 置于A 端。
实验操作步骤依次是
①闭合开关S1、闭合开关S2
②调节
的阻值，使电压表指针偏转到满刻度
③断开开关S2
④仅调节
的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的
⑤最后记录
的阻值并整理好器材。
故选②选A；④选D。
（3）按正确的实验步骤操作完成后，如果所得的
的阻值为3608.0Ω，则有
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可知
由于断开开关S2，电压表与
串联，使得电压表与
串联支路的电阻变大，该支路的总电压变大，即该
支路的总电压
变大于
，则有
可得
可知待测电压表V 内阻的测量值略大于实际值。
16．（2023·河南开封·统考三模）（1）某实验小组利用图甲电路测量量程为
灵敏电流计
的内阻，
实验步骤如下：
A．分别将
和
的阻值调至最大；
B．闭合开关
；
C．调节
，使
的指针偏转到满刻度，记下此时
的示数
；
D．闭合开关
；
E．反复调节
和
，使
的示数仍为
的指针偏转到满刻度的一半，此时电阻箱读数如图乙所示。
①灵敏电流计内阻为，
，与灵敏电流计内阻的真实值相比 （选填“偏大”
“相等”或“偏小”）。
②由于灵敏电流计
的量程太小，实验小组欲将其改装成量程为
的电流表
，需将灵敏电流计
与电
阻箱
（选填“串联”或“并联”），并将
的阻值调为
（2）实验小组经分析后又采用图丙所示的电路重新测量上述灵敏电流计
的内阻
，将电阻箱
调至某
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一阻值
保持不变，多次移动滑动变阻器
的触头，记录各次
和
的读数
和
；以
为纵坐标，
为
横坐标，作出相应图线，如图丁所示，图线的斜率为，则灵敏电流计
的内阻
（用
表
示）。
【答案】 22.0 相等 并联 2.0
【解析】（1）①根据题意可知，
的指针偏转到满刻度的一半，此时
的电流之和等于
，即等于
的满偏电流，也即
的电流相等，由此时电阻箱的读数等于灵敏电流计
的内阻，由图乙可读得
则有
根据题意可知，由于通过
的电流相等，所以读得电阻箱的读数与灵敏电流计内阻的真实值相等。
②灵敏电流计改装成电流表，应并联一个电阻，起分流作用，并联的阻值
（2）根据并联电路规律得
整理得
结合图像得
解得
17．（2023 秋·河南·高三校联考开学考试）学科兴趣小组在实验室进行实验时，发现没有合适的电压表，
经过寻找发现了量程为2mA 的表头，便决定将其改装成电压表。结合实验室能够使用的器材，同学们设计
了如图所示的电路测量表头内阻。
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（1）正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关
（
保持断开），调节滑动变阻器
的
滑片使表头满偏。保持滑动变阻器
的阻值不变，接着闭合开关
并调节电阻箱R 的阻值，使表头示数为
1.0mA 时，读取电阻箱R 的阻值为
，则表头的内阻为
。
（2）要将该表头改装成量程为2V 的电压表，应将电阻箱与表头串联并将电阻箱的阻值调为
。
（3）同学们经过分析讨论，发现上面“半偏法”测量表头的内阻结果偏小，为减小该系统误差，下列改
进措施中可行的是 。
A．更换内阻更小的电源
B．更换电动势更大的电源
C．更换调节范围更大的电阻箱
D．更换调节更灵敏的滑动变阻器
【答案】 158.3 841.7 B
【解析】（1）当表头半偏时，根据并联电路分流特点可知，电阻箱支路和表头支路的电流相等，此时它
们的阻值也相等，则
（2）根据欧姆定律可知
解得
（3）该实验中开关
闭合后，电阻箱和表头并联，电路总电阻减小，总电流增大，电阻箱分得的电流大
于表头满偏电流的一半，使测得的表头的内阻偏小，根据欧姆定律可知，提高电源电动势可以减小并联后
总电阻的变化对电路造成的影响。
故选B。
18．（2023 秋·河北保定·高三保定一中校联考开学考试）用如图甲所示的电路测量一个量程为1mA，内阻
约为200Ω 的待测毫安表的内阻，所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，R1（0~999.9Ω），R2
（0~9999.9Ω）。
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（1）根据电路图，请把图乙中的实物连线补充完整 。
（2）将滑动变阻器的滑片P 移至左端，将R2调至最大值，闭合S1，断开S2，调节滑片P 至某位置再调节
R₂ 使毫安表满偏，闭合开关S2，调节R1，使毫安表半偏，此时R1的示数如图丙所示，则待测毫安表的内
阻为 Ω，该测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】
198.9 小于
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【解析】（1）根据电路图，实物连线如图所示
（2）R1的示数即是毫安表的内阻，其值为
闭合S2后，总电阻变小，通过R2的电流大于原来的电流，则流过R1的电流大于
，故
。
19．（2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测）某实验小组用如图所示的电路来测量一个阻值约为
20Ω 的电阻Rx的阻值，已知电流表A1的量程为50mA，内阻较小，定值电阻R0=20Ω
（1）现有下列四种量程的电流表，则电流表A2选用的量程比较合适的是 。
A．0~400mA B．0~300mA C．0~200mA D．0~100mA
（2）实验时，将滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”），将开关S2合向1，S3合向3，
再闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片，使两电流表的指针偏转较大，记录电流表A1、A2的示数I1、I2；
将开关S2 合向2，S3 合向4，再闭合开关S1，记录A1、A2 的示数
、
，则被测电阻的阻值Rx=
（用测量量和R0表示）
（3）实验结果 （填“存在”或“不存在”）因电表内阻引起的系统误差。
【答案】 D 右
不存在
【解析】（1）已知电流表A1的量程为50mA，内阻较小，定值电阻R0=20Ω，则电流表A2选用的量程比较
合适的是0~100mA；
（2）实验时，将滑动变阻器的滑片移到最右，将开关S2合向1，S3合向3，再闭合开关S1，调节滑动变阻
器的滑片，使两电流表的指针偏转较大；
将开关S2合向1，S3合向3，再闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片，使两电流表的指针偏转较大，记录电
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流表A1、A2的示数I1、I2，则
将开关S2合向2，S3合向4，再闭合开关S1，记录A1、A2的示数
、
，则
联立得
（3）由于实验中已考虑到电流表的内阻，因此不存在因电表内阻引起的系统误差。
20．（2023·四川·校联考模拟预测）有一个电压表
，其内阻
未知（约
）、量程约
，共有
个均匀小格，但刻度数值已经模糊。为了测量其量程并重新刻度，现提供下列器材选
用：
标准电压表
（量程
，内阻为
）；
标准电压表
（量程为
，内阻
约为
）
滑动变阻器
：总阻值
稳压电源E：
，内阻不能忽略，开关、导线若干
（1）用多用电表的欧姆挡粗略测量其内阻，多用电表刻度盘上电阻刻度中间值为20。实验时应将选择开
关拨至倍率“ ”（选填“1”“10”或“
”）。
（2）为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上，且能较精确地测出待测电压表V 的量程和内阻，请
设计一个合理的电路图，画在如图所示的虚线方框内，将所选用的器材用相应的符号表示 。
（3）根据设计的电路进行实验，调节滑动变阻器，并让待测电压表V 的指针恰好偏转了
格，为了得到
待测电压表
的量程，还需要测量的物理量和相应的符号是 ，待测电压表
的量程为 ，
内阻
（用测得的物理量和题中已知量的符号表示）。
【答案】
标准电压表
的示数
，标准电压
表
的示数
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【解析】（1）多用表测电阻时，应尽量使指针指向中央附近，所以欧姆挡的倍率应选“
”。
（2）因为电压表内阻较大，可将标准电压表
做电流表使用，故电路如图所示
（3）调节滑动变阻器，让待测电压表
的指针恰好偏转
格，记录标准电压表
的示数
和标准电压表
的示数
，假设待测电压表
的量程为
，则有
解得
因为
解得
【真题感知】
21．（2023·天津·统考高考真题）测电阻R 大小。
（1）同学们首先用欧姆表 × 1 档位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为 Ω。
同学们继续使用学生电源（4V）组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：（括号中为电
表量程及内阻）
A．电压表V1（0—15V，15kΩ） B．电压表V2（0—3V，3kΩ）
C．电流表A1（0—3A） D．电流表A2（0—0.6A）
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作者的备注：原卷画出了实物图，这里还原出的是电路图。
（2）应选择电压表 ，电流表 。（填器材前字母）
（3）下列哪些说法是正确的？
A．电压表分流属于系统误差
B．实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b 端
C．如图所示的电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0
D．多组实验可以减小系统误差
【答案】 7.0 B D AC/CA
【解析】（1）电阻大小读数为
7 × 1Ω = 7.0Ω
（2）由于同学们使用学生电源（4V），则为减小误差电压表应选择V2。
故选B。
整个回路中的最大电流约为
则电流表应选择A2。
故选D。
（3）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，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，故C 正确；
D．多组实验可以减小偶然误差，故D 错误。
故选AC。
22．（2022·全国·统考高考真题）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。
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（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
【解析】（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）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
23．（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：
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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。
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
【解析】（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）电路连接图如图所示
（3）微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2 倍，即
可得
当断开S2，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来2 倍略
大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安
表的总电阻来计算，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
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（4）由于是
图像，当温度T 升高时，
减小，从图中可以看出
减小，从而
减小，因此热
敏电阻随温度的升高逐渐减小。
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