文档文本内容
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第33 讲 电学实验必须熟练掌握的基本技能
目
录
01 考情解码· 命题预警.........................................................................................................................................2
02 体系构建 ·思维可视.........................................................................................................................................2
03 核心突破· 靶向攻坚.........................................................................................................................................3
考点一 常用仪器的使用与读数 ..................................................................................................................3
知识点一 游标卡尺测量原理及读数规则................................................................................................3
知识点二 螺旋测微器测量原理及读数规则............................................................................................3
知识点三 常用电表的读数
考向 常用仪器的使用与读数 ..................................................................................................................4
考点二 测量电路与控制电路 ...............................................................................................................6
知识点一 电流表内、外接法的比较........................................................................................................6
知识点二 滑动变阻器分压、限流的比较
考向1 电流表的内、外接法.......................................................................................................................7
考向2 滑动变阻器接法的选择...................................................................................................................9
考点三 实验器材的选择和实物图连接 ............................................................................................11
知识点一 电学实验仪器的选择依据......................................................................................................11
知识点二 实物图连接的注意事项..........................................................................................................12
考向 实验器材的选择和实物图连接........................................................................................................12
04 真题溯源 ·考向感知......................................................................................................................................14
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
常用仪器的使用
与读数
选择题
非选择题
测量电路与控制
电路
选择题
非选择题
实验器材的选择
和实物图连接
选择题
非选择题
考情分析：
“电学实验基础”的考查多以实验题形式出现，主要以电学实验形式出现，其中游标卡尺、螺旋测微器两
种长度测量工具的考查较为常见；测量电路与控制电路是电学实验原理图的基础，也是电学实验电路的两
个基本组成部分，其中“电流表”内、外接是常见考查内容；实验器材的选择是电学实验题最常考的题型
之一。
复习目标：
目
一：
标
掌握常用
器（如
仪
游标卡尺、螺旋测微器）的使用与读数规则。
目
二：
标
掌握
量
路中“
流表”内、外接的判断依据和控制
路中滑
阻器的
方法。
测
电
电
电
动变
选择
目标三：掌握
中
流表、
表、滑
阻器的
方法和
物
的注意事
。
实验
电
电
实
压
动变
选择
连线
项
2
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考点一 常用仪器的使用与读数
知识点一 游标卡尺测量原理及读数规则
1．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来提高测量精度。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。
常用的游标卡尺有10 分度、20 分度、50 分度，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
3
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2．读数：若用x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的游标
尺上的刻度数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。
知识点二 螺旋测微器测量原理及读数规则
1.原理：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，而圆周上的可动刻度E 有50 个等分刻度，因此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。
2.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)。
知识点三 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对应的电压或电流，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，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。
得分速记
1．游标卡尺不用估读，螺旋测微器需要估读；
2．电表读数规则：最小分度为1 的则按十分之一估读，最小分度为5 的则按五分之一估读，最小分度为2
的则按二分之一估读。
考向 常用仪器的使用与读数
例 用游标为
分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图所示读数为
。
4
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【变式训练1】螺旋测微器
2．构造
如图所示，它的测砧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 上．
3．原理
精密螺纹的螺距是 mm，即旋钮D 每转一周，测微螺杆F 前进或后退0.5 mm，可动刻度分成50
等份，因此每旋转一格，对应测微螺杆F 前进或后退 mm。 即为螺旋测微器的精确度．
4．读数方法
L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)× ．
【变式训练2·变考法】如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数。
(1)游标卡尺读数为 mm。
(2)螺旋测微器读数为 mm。
(3)如图所示，下面游标卡尺的读数为 mm。
(4)在连线正确后，闭合开关，电压表和电流表的示数分别如图a 和图b 所示，由图可知，电压表（量程
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3V）读数为 V，电流表（量程0.6A）读数为 A。
考点二 测量电路与控制电路
知识点一 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
知识点二 滑动变阻器分压、限流的比较
限流接法
分压接法
对比说明
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
得分速记
1.两种电表接法的选择
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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。
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
考向1 电流表的内、外接法
例1 伏安法测电阻，可采用甲、乙两种接法。若电压表内阻约
，电流表内阻约
。
(1)若测量阻值约为
的电阻，优选 接法（选填“甲”或“乙”），且测量值 真实值（选填
“大于”、“小于”或“等于”）。
(2)已知电流表内阻为
，某同学实验过程中发现电流表量程不足，现需要对电流表进行改装，使得改
装后的新表量程为原来的3 倍，则应将原电流表 （选填“串联”或“并联”）电阻
。
【变式训练1】（2025·浙江嘉兴·一模）某兴趣小组对“2B”、“2H”两种不同型号的笔芯电阻率进行测量，
设计了如图1 所示电路（电压表右端尚未接入电路）。实验器材有：电源E（0~6V），滑动变阻器R
（0~10Ω，额定电流2A），电压表（3V，内阻3kΩ），电流表（3A，内阻未知），待测笔芯Rx
（“2B”，“2H”两种型号），螺旋测微器，开关、导线若干。
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(1)使用螺旋测微器测量笔芯直径，某次测量如图2 所示，该读数为 。
(2)调节滑动变阻器滑片到合适位置，闭合开关S，电压表右端先后连接“1”、“2”端点后，观察到电压表
示数变化比电流表变化更明显，则测量笔芯电阻时电压表右端应连接 点（选填“1”或“2”）。
(3)实验室选用的两种笔芯长度和直径均相同，正确连接电路后，测得两种型号笔芯的I-U 图像如图3 所示，
则“2B”型号笔芯的电阻R2B= （保留三位有效数字）；则导电性能“2B”笔芯 （选填
“优于”或“劣于”）“2H”笔芯。
【变式训练2】（2025·北京海淀·三模）在“测量金属丝的电阻率”实验中，金属丝的电阻Rx约为5Ω。
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径，如图1 所示，测量值d= mm。
(2)张同学用图2 所示的电路测量一段金属丝Rx的电阻。为测量金属丝的电阻，实验中提供的器材有开关、
若干导线及下列器材：
A．电源（电动势为3V）
B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）
D．滑动变阻器（最大阻值约为5Ω）
为使测量结果尽量准确，应将c 点与 一点（选填“a”、“b”）连接，不考虑偶然误差，设金属丝电阻
的真实值为R0，测量值为R 测，推导写出测量值与真实值之间的关系式 。（结果中可能用到的物
理量有：电压表内阻为RV，电流表内阻为RA。）
考向2 滑动变阻器接法的选择
例2 （2025·贵州黔东南·模拟预测）通常情况下，电阻丝的电阻率会随温度升高而增大。为了探究这一现
象，某同学选用如下实验器材，探究一标有“24V，100W”的车用电热水杯的伏安特性曲线。
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A．电流表A（量程为0~3A，内阻约为0.1Ω）
B．电压表V（量程为0~15V，内阻约为3kΩ）
C．滑动变阻器R（最大阻值为20Ω，额定电流为2.5A）
D．电源（电动势为15V）
E．开关及导线若干
（1）将图甲中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图 。
（2）实验中电压表的读数为
，电流表的读数为
，测得的数据如下表所示。
次数
1
2
3
4
5
6
3.0
5.0
6.0
8.0
10.
0
12.
0
0.5
6
0.9
1
1.0
9
1.6
5
1.8
1
2.2
1
（3）根据上述数据在图乙中补齐数据点并作出电热水杯的伏安特性曲线 。
（4）根据绘制的伏安特性曲线，可以发现第 次数据误差较大。
（5）从绘制的伏安特性曲线可以看出：在电压为0~12V 范围内，电热水杯电热丝的电阻 （填
“有明显变化”或“几乎不变化”）；产生这一现象的主要原因是 。
（6）为了获得更加完整的伏安特性曲线，该怎么做？ （请写出你的合理化建议）。
【变式训练1】（2025·河南·三模）某热敏电阻在不同温度下的阻值随温度变化的特性曲线如图甲所示，其
中R0、RT分别表示0℃和其他温度下热敏电阻的阻值。为测量环境的温度，需先测量热敏电阻的阻值。实
验器材如下：
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A．热敏电阻，在0℃时的阻值为400Ω；
B．滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；
C．电流表A，量程为0~3mA，内阻未知；
D．电压表V，量程为0~3V，内阻为2kΩ；
E．直流电源E，电动势为6V，内阻不计；
F．定值电阻R1；
G．开关S，导线若干。
(1)为使测量尽量精确，下列电路图符合实验要求的是________。
A．
B．
C．
D．
(2)待测环境温度约为40℃～60℃，选择一个合理的定值电阻R1＝ Ω（选填“2000”“ 200”或
“20”）。
(3)进行多次测量，得到电压表读数U 和电流表读数I，绘出U-I 图像如图乙所示，根据图乙可知热敏电阻
的阻值RT= Ω，结合图甲可知待测环境的温度
℃。
【变式训练2】（2025·安徽·模拟预测）某实验小组想测量某导体的电阻值
（约
），提供的器
材及其符号和规格如下：
A．电池组（
，内阻不计）
B．定值电阻
C．定值电阻
D．电流表
（量程为
，内阻为
）
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E.电流表
（量程为
，内阻
约为
）
F.电压表
（量程为
，内阻
约为
）
G.滑动变阻器（最大阻值
）
H.开关导线若干
(1)为了减小实验误差，要求电表的测量值在量程的
以上，定值电阻应该选择 （填“
”或“
”），在方框中画出合适的电路图，并标上各器材的符号 ；
(2)实验时测得
示数为
，
示数为
，由此可测得该导体的电阻
（用
、
及所选定
值电阻的符号表示）；
(3)调节滑动变阻器滑片，测得多组
和
，并作出
图像如图所示，则该导体的电阻值
（结果保留1 位小数）。
考点三 实验器材的选择和实物图连接
知识点一 电学实验仪器的选择依据
选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素：
(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流。
(2)误差因素：选用电表应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到
满偏刻度的以上；使用多用电表欧姆挡时应选择合适的倍率挡，使指针尽可能在中间刻度附近。
(3)便于操作：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，又便于调节。在调节
滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到。
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(4)实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与打点计时器的匹配问题等。
知识点二 实物图连接的注意事项
(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，按顺序以单线连接方式将干路
中串联的元件依次串联起来；然后将需要并联的元件再并联到电路中去。
(2)避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，导线不能交叉。
(3)选对接线柱：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。
考向 实验器材的选择和实物图连接
例 （2025·安徽合肥·三模）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表内阻和电池电动势。可供选择
的器材如下：
A．待测电源E：电动势约为5V；
B．电压表V：量程为3V，内阻约为
；
C．电流表
：量程为1mA；
D．电流表
：量程为0.6A；
E.滑动变阻器
：最大阻值为
；
F.滑动变阻器
：最大阻值为
；
G.单刀单掷开关两只，导线若干。
（1）根据图甲所示电路图，选择合适的实验器材，电流表应选择 ，滑动变阻器应选择
（均填写器材前的字母），按照电路图正确连接电路。
（2）闭合开关
、
，调节滑动变阻器使电流表满偏。
（3）保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关
，电流表偏转至满偏刻度的
处，此时电压表指针所
指位置如图乙所示，电压表读数为 V，电压表内阻为
。
（4）电池电动势的测量值为
V。若不考虑偶然误差，则电动势的测量值 真实值
（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【变式训练1】（2025·江西新余·模拟预测）
(1)测未知电阻经常用到“伏安法”，如图甲所示，该方法的实验误差主要是 （填“电压表的分
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流”或“电流表的分压”）。“伏安法”还可以用于测量干电池的电动势和内电阻，如图乙所示，该方法
的实验误差主要是 （填“电压表的分流”或“电流表的分压”）。
(2)某同学把上述两种应用进行了组合，如图丙所示。
①根据丙图用笔画线代替导线连接实物图 。
②实验数据如下表，根据表中数据在丁图的同一坐标系中分别作出
图像 ，根据图像可
求得待测电阻的阻值
，干电池的电动势
，内电阻
。（结果均保
留两位有效数字）
0.63
0.79
0.87
0.91
0.94
12.7
15.8
17.4
18.2
18.8
44.1
35.6
31.9
29.5
28.2
【变式训练2】（2025·湖北·模拟预测）某同学利用如图甲所示的电路研究玩具小车上的太阳能电池的伏安
特性。
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(1)请在图乙的实物图中用笔画线代替导线把电路连接完整 。
(2)连接电路后，闭合开关S，在光照条件和温度不变的情况下，改变电阻箱Rx的阻值，记录电压表示数U
和电流表示数I，并多次重复该过程，将实验测得的数据描在U-I 坐标系中，如图丙。用平滑曲线连接图丙
中的数据点，作出U-I 图像 。
(3)该太阳能电池的电动势为 V。若电压表示数为15V，则对应的太阳能电池内阻为
Ω（结果保留三位有效数字）。
(4)不计电表的影响，当Rx和R0的总阻值为100Ω 时，由U-I 图像可知，该太阳能电池的输出功率为
W（结果保留三位有效数字）。
1．（2025·甘肃·高考真题）某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池（电动势
）两节，电压表（量程
，内阻约
），电流表（量程
，内阻约
），滑动变阻器（最大
阻值
），待测电阻
，开关
，单刀双掷开关
，导线若干。
(1)首先设计如上图所示的电路。
①要求用
选择电流表内、外接电路，请在图1 中补充连线将
的c、d 端接入电路 ；
②闭合
前，滑动变阻器的滑片P 应置于 端（填“a”或“b”）；
③闭合
后，将
分别接c 和d 端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，
因此测量电阻时
应该接 端（填“c”或“d”）。
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(2)为了消除上述实验中电表引入的误差、该小组又设计了如图所示的电路。
①请在上图中补充连线将电压表接入电路 ；
②闭合
，将
分别接c 和d 端时，电压表、电流表的读数分别为
、
和
、
。则待测电阻阻值
（用
、
、
和
表示）。
2．（2025·重庆·高考真题）熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1 所示，
A、B 为导线上两个接线端。小组设计了如图2 所的电路（部分连线未完成）进行探究，图中数字毫安表内
阻约为
，数字毫伏表内阻约为
。
(1)将图1 中的A、B 端分别与图2 中的
、
端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知
组合体电阻不超过
，则未完成的连接中，Q 端应和 （填“b”或“c”）处相连，理由是 。
正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于 （填“d”或“e”）端。
(2)闭合开关
、
，实验测得组合体电阻为
，当电磁铁线圈中的电流小于
时，电磁铁无法
继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关
、
，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其
自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势
随时间t 的变化关系如图3 所示。在相同的
加热和冷却过程中，如果将A、B 端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的
衔铁被释放，所用的时间约为 s（保留3 位有效数字）。
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3．（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： ；
（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
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工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。
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