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专题七 物理实验
第17 讲 电学实验
一、重要实验的注意点
1．欧姆表的使用注意点
为了减小读数误差，指针应指在表盘到的部分，即中值刻度附近。
(1)若表头指针偏转过大，表示待测电阻较小，应当换低倍率的挡位；
(2)若表头指针偏转过小，表示待测电阻很大，应当换高倍率的挡位。
2．测金属的电阻率的实验，实际上是先测出金属丝的电阻，然后根据R＝ρ 得
出金属丝的电阻率ρ＝R。
3．测电源的电动势和内阻的三种常用方法
方法
伏安法
安阻法
伏阻法
原理图
重要器材
电压表、电流表和
可变电阻
电流表、电阻箱
电压表、电阻箱
原理式
U＝E－Ir
＝·R＋
＝·＋
图像法处理数
据
纵轴截距：E
斜率绝对值：r
纵轴截距：
斜率：
纵轴截距：
斜率：
二、定值电阻的应用技巧
题型1 多用电表的使用与读数
多用电表的原理及使用
(1)多用电表的读数
电流表、电压表的刻度是均匀的，读数时应注意量程；欧姆表的刻度是不均匀
的，读数时应乘以倍率。
(2)多用电表使用的几个注意事项
①电流的流向：使用多用电表时不管测量电阻还是测量电流或电压，多用电表
的红表笔都连内部电流表的正接线柱，黑表笔连负接线柱，电流都是从红表笔
进黑表笔出。
②要区分“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位
置，用表盘下边中间的指针定位螺丝调整；“欧姆零点”在表盘右侧电阻刻度
“0”位置，用欧姆调零旋钮调整。
③测电阻时每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零。
④选倍率：测量前应根据估计阻值选用适当的挡位。由于欧姆挡的刻度不均
匀，使用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或过小都有较大误差，通常只使用表
盘中间的一段刻度范围。
如果指针偏转角度太小(即指针所指的欧姆刻度值太大)，应该适当增大倍率重
新欧姆调零后再测量；如果指针偏转角度太大(即指针所指的欧姆刻度值太
小)，应该适当减小倍率重新欧姆调零后再测量。
⑤测电阻时要将电阻与其他元件断开。测电阻时不要用手接触多用电表的表
笔。
⑥多用电表使用完毕应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。
(3)欧姆表刻度不均匀的原因
当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，Ig
＝，中值电阻(欧姆表内阻)R 中＝Rg＋R0＋r，当两表笔接入电阻Rx时，I＝，电
阻Rx与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀。
考法一 欧姆表的原理及使用
(2025·广西卷)某小组将电流表改装成欧姆表，所用器材有电源(电动势E＝1.5
V，内阻不计)，电流表(满偏电流Ig＝100 μA，内阻Rg＝100 Ω)，电阻R0＝500
Ω，滑动变阻器R(0～20 kΩ)，导线若干，电路如图。
(1)欧姆调零时，应先将A、B________，再调节滑动变阻器，使电流表示数为
________μA，此时滑动变阻器的阻值为________kΩ。
(2) 调零后，在A 、B 间接入电阻Rx ，当电流表示数为60 μA 时，Rx 为
________kΩ。
考法二 多用电表的原理及使用
(2025·安徽卷)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆
表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E 的标称值为3.0 V，内阻r
未知)，电流表G(表头)的满偏电流Ig＝20 mA，内阻Rg＝45 Ω，定值电阻R0＝5
Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为
“15”。
(1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S1、
S2，此时欧姆表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔________，调节滑动变阻器
的阻值，使指针指向________(选填“0”或“∞”)刻度位置。
(2)用该欧姆表对阻值为150 Ω 的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用
欧姆表的________(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后，将电阻接在
两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为________Ω。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为
了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值(9 999 Ω)接在两表笔间，接
着闭合S1、断开S2，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电
阻箱的阻值调为228 Ω 时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为10
mA)；当电阻箱的阻值调为88 Ω 时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为
20 mA)。由测量数据计算出电源电动势为________V。(结果保留2 位有效数字)
题型2 以测电阻为核心的电学实验
测电阻实验时仪表的选择及接法
(1)仪表选择的三个主要原则：安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、
方便性(滑动变阻器要方便调节)。
(2)选择电流表内外接法的口诀：“大内偏大，小外偏小”(大电阻适合电流表内
接法，测量值比实际值偏大；小电阻适合电流表外接法，测量值比实际值偏
小)。若<，Rx为大电阻，若>，Rx为小电阻。
(3)选择滑动变阻器接法的口诀：以小控大用分压，相差无几用限流。即当滑动
变阻器的阻值较小时，常采用分压电路；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大
时，常采用限流电路。
另外，必须采用分压电路的情况有三种：①要求电压从零开始变化；②滑动变
阻器最大阻值太小，不能起到限流的作用；③限流电路不能获取有区分度的多
组数据。若两种电路均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率小。
(4)电表有时可反常规使用：已知内阻的电压表可当电流表使用，已知内阻的电
流表可当电压表使用。
(5)定值电阻的常见用途：保护电路、改装电压表或电流表。
(6)电压表量程的选择：比电源电动势略大或相差不多。
(7)电流表量程的选择：和电压表量程与被测电阻的比值相差不多。
考法一 测量电阻的实验
1．(2025·甘肃卷)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1.5 V)两节，电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表(量程0.3 A，内阻
约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，待测电阻Rx，开关S1，单刀双掷开关
S2，导线若干。
(1)首先设计如上图所示的电路。
①要求用S2选择电流表内、外接电路，请在图1 中补充连线将S2的c、d 端接入
电路；
②闭合S1前，滑动变阻器的滑片P 应置于________端(填“a”或“b”)；
③闭合S1 后，将S2 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S2应该接________端(填“c”或
“d”)。
(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S1，将S2 分别接c 和d 端时，电压表、电流表的读数分别为Uc、Ic 和
Ud、Id。则待测电阻阻值Rx＝________(用Uc、Ud、Ic和Id表示)。
2．(2025·四川卷)某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材
有：
待测合金丝样品(长度约1 m)
螺旋测微器
学生电源E(电动势0.4 V，内阻未知)
米尺(量程0～100 cm)
滑动变阻器(最大阻值20 Ω)
电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω)
电流表(量程0～30 mA，内阻较小)
开关S1、S2
导线若干
(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品20.00 cm 和
70.00 cm 位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直
径，读数分别为0.499 mm、0.498 mm 和0.503 mm，则该样品横截面直径的平
均值为__________mm。
(2)该小组采用限流电路，则图1 中电流表的“＋”接线柱应与滑动变阻器的接
线柱________(选填“a”或“b”)相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于
________端(选填“左”或“右”)。
(3)断开S2、闭合S1，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到150 mA 刻度处。
断开S1、闭合S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表
指针仍指到150 mA 处，此时电阻箱面板知图2 所示，则该合金丝的电阻率为
________Ω·m(取π＝3.14，结果保留2 位有效数字)。
(4)为减小实验误差，可采用的做法有________(有多个正确选项)。
A．换用内阻更小的电源
B．换用内阻更小的电流表
C．换用阻值范围为0～99.99 Ω 的电阻箱
D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值
考法二 电表内阻的测量
(2025·湖北卷)某实验小组为测量一节干电池的电动势E 和内阻r，设计了如图
(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、
电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝
牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电
流传感器测得的电流I。回答下列问题：
(1)R0在电路中起________(填“保护”或“分流”)作用。
(2)与E、r、R、R0的关系式为＝________。
(3)根据记录数据作出－R 图像，如图(b)所示。已知R0＝9.0 Ω，可得E＝
________V(保留三位有效数字)，r＝________Ω(保留两位有效数字)
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果________(填“有”或
“无”)影响。
题型3 以测电源电动势为核心的电学实验
(2025·海南卷)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材
电源E1(约为3 V，内阻未知)
电压表V(0～3 V，RV约为3 kΩ)
电流表A(0～6 A，RA约为1 Ω)
定值电阻R0＝3 Ω
滑动变阻器R1(0～50 Ω)
滑动变阻器R2(0～500 Ω)
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选________。
(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表
U/V
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
I/A
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
根据表中数据作出U－I 图像。
(3)由U－I 图像可求出电动势E1＝________V，内阻r＝________Ω(均保留三位
有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差，则E 测________E 真(填“大于”“等于”或“小
于”)；r 测与真实值r 真之间的关系式为________(用RV，R0，r 测，r 真表示)。
题型4 电学创新实验
1．(2025·山东卷)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实
验。所用实验器材为：
学生电源；
可调变压器T1、T2；
电阻箱R；
灯泡L(额定电压为6 V)；
交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2，
开关S1、S2，导线若干。
部分实验步骤如下：
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为12
V，闭合S1，调节电阻箱阻值，使V1示数为600 V，此时A1(量程为250 mA)示
数如图乙所示，为________mA，学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路
后闭合S2。调节T1、T2，使V2示数为6.00 V，此时A2示数为20 mA，则低压输
电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)A3 示数为125 mA，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了
________W。
2．(2025·湖南卷)车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和
导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行
探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电
表选择开关旋转到“×1 k”挡，正确操作后，指针位置如图1 所示，则读数为
________Ω。
(2)进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E 电动势6 V，内
阻可忽略，电压表量程0～6 V，内阻约10 kΩ，电流表量程0～600 μA，内阻约
100 Ω。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2 中完成余下导线的连接。
(3)如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为
R，则电阻率ρ＝________(用R、a、b、c 表示)。
(4)测得不同压力F 下的电阻R，算出对应的电阻率ρ，作出ρ－F 图像如图3 所
示。
(5)基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4 所示。报警器在两端电压大
于或等于3 V 时启动，R1 为水泥块，R2 为滑动变阻器，当R2 的滑片处于某位
置，R1上压力大于或等于F0时，报警器启动。报警器应并联在________两端(填
“R1”或“R2”)。
(6)若电源E 使用时间过长，电动势变小，R1上压力大于或等于F1时，报警器启
动，则F1________F0(填“大于”“小于”或“等于”)。
【基础必刷题】
1．(2025·黑龙江大庆模拟预测)某实验小组探究电容器充、放电过程。器材如
下：电容器，电源E(电动势6 V，内阻不计)，电阻箱R，电阻R1＝400.0 Ω，电
阻R2＝200.0 Ω，电流表G，电流传感器，单刀双掷开关S、单刀单掷开关S1、
S2，导线若干。
(1)一位同学设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线将图乙实物图连接
完整________。
(2)另一名同学设计了如图丙所示的电路。
实验步骤如下：
①闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I－t 曲线如图
丁，由图丁可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为________mA(结果保留3
位有效数字)；
②保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电
容器两极板间电压为________V；
③实验得到放电过程的I－t 曲线如图戊，I－t 曲线与坐标轴所围面积对应电容
器释放的电荷量为0.018 0 C，则电容器的电容C 为________μF。(结果保留2 位
有效数字)
2．(2025·浙江卷)某同学研究半导体热敏电阻(其室温电阻约为几百欧姆)Rt的阻
值随温度规律，设计了如图所示电路。器材有：电源E(4.5 V,0.5 Ω)，电压表(3
V,50 kΩ)，滑动变阻器R(A：“0～10 Ω”或B：“0～100 Ω”)，电阻箱R1(0～
99 999.9 Ω)，开关、导线若干。
(1)要使cd 两端电压U0 在实验过程中基本不变，滑动变阻器选________(选填
“A”或“B”)；
(2)正确连线，实验操作如下：
①滑动变阻器滑片P 移到最左端，电阻箱调至合适阻值，合上开关S1；
②开关S2切换到a，调节滑片P 使电压表示数为U0＝2.50 V；再将开关S2切换
到b，电阻箱调至R1＝200.0 Ω，记录电压表示数U1＝1.40 V、调温箱温度t1＝
20 ℃。则温度t1下Rt＝________Ω(保留三位有效数字)：
③保持R1、滑片P 位置和开关S2状态不变，升高调温箱温度，记录调温箱温度
和相应电压表示数，得到不同温度下Rt的阻值。
(3)请根据题中给定的电路且滑片P 位置保持不变，给出另一种测量电阻Rt的简
要方案。
3．(2025·陕晋青宁卷)常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装
而成的，与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个15.0 Ω 的电阻后，需要继续测量一个阻
值大约是15 kΩ 的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选出以下
必要的操作步骤并排序：
①把选择开关旋转到“×100”位置。
②把选择开关旋转到“×1 k”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。
下列选项中正确的是________。(单选，填正确答案标号)
A．①③④
B．②③④
C．②④③
D．①④③
(2)若将一个内阻为20 Ω、满偏电流为1 mA 的表头改装为量程0～2 V 的电压
表，需要________(填“串联”或“并联”)一个________Ω 的电阻。
(3)如图，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻RA及一个
电阻RB(RA>RB)组成的串联电路中各元器件的位置，利用改装好的电压表分别测
量各接线柱之间的电压，测得数据如表：
接线柱
1 和2
2 和3
3 和4
1 和4
2 和4
1 和3
U/V
0
1.53
0
0.56
1.05
0.66
根据以上数据可判断，直流电源E 处于________之间，电容器C 处于________
之间，电阻RA处于________之间。(填“1 和2”“2 和3”“3 和4”或“1 和
4”)
4．(2025·安徽马鞍山模拟)某实验小组的同学想测量一电源的内阻及一金属丝的
阻值，设计的电路如图甲所示。
(1)先用多用电表粗测金属丝的阻值。机械调零后将选择开关拨到“×10”挡，
将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0 Ω。将红、黑表笔接在
金属丝两端，发现多用电表指针偏角过大，此时应将选择开关拨到________(填
“×100”或“×1”)挡，再重新欧姆调零后，将表笔与金属丝相接，读出金属
丝的阻值；
(2)实验室中提供的电流表A1(0～200 mA，内阻为6 Ω)，现使其量程变为0.6
A，需要在电流表A1上并联一个电阻箱R0，则R0的阻值应调为________Ω，改
装后的电流表为甲图中的电流表A，其内阻记为RA；
(3)将滑动变阻器R1的阻值调到最大，闭合开关S2、S1，将开关S3分别与a、b
接触，调节滑动变阻器滑片，得到一系列电压表V 的读数U 和电流表A1的读数
I，做出U－I 图像，如图乙中的Ⅰ、Ⅱ所示，则S3 与b 相连对应的图像是
________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；
(4)若S3与a 相接，断开S2、闭合S1，移动滑动变阻器滑片，得到多组电压表V
的读数U 和电流表A1的读数I，做出图线Ⅲ.如果电压表的分流不可忽略，则电
源的内阻r＝________，金属丝的电阻Rx＝________。(均选用U1、I1、I3及RA
表示)
5．(2025·江西吉安一模)某小组用图甲所示电路测量毫安表G 的内阻Rg。毫安
表G 量程Ig＝3 mA，内阻Rg约60 Ω～90 Ω，可供选择的器材如下：
A．滑动变阻器R1(最大阻值500 Ω)；
B．滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)；
C．电阻箱R(0～999.9 Ω)；
D．电压表(量程0～300 mV)；
E．电源E(电动势约为6 V)；
F．开关、导线若干
(1)实验中，滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)；
(2)闭合开关S1，开关S2接a，调节滑动变阻器的滑片，电表示数如图所示，毫
安表G 内阻的测量值Rg＝________Ω；(结果保留三位有效数字)
(3)闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使毫安表G 的指针满
偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，调节电阻箱的阻值使毫
安表G 的指针指在1.50 mA 处，记下电阻箱的阻值R＝76.8 Ω，则毫安表G 内
阻的测量值Rg′＝________Ω；
(4)该小组认为在(3)中测得毫安表G 的内阻较为准确，你________(选填“同
意”或“不同意”)该观点，理由是______________________________________
__________________________________________。
【巩固必刷题】
6．(2025·云南卷)基于铂电阻阻值随温度变化的特性，某兴趣小组用铂电阻做了
测量温度的实验。可选用的器材如下：Pt1000 型号铂电阻、电源E(电动势5
V，内阻不计)、电流表A1(量程100 μA，内阻4.5 kΩ)、电流表A2(量程500
μA，内阻约1 kΩ)、定值电阻R1(阻值15 kΩ)、定值电阻R2(阻值1.5 kΩ)、开关
S 和导线若干。
查阅技术手册可知，Pt1000 型号铂电阻测温时的工作电流在0.1～0.3 mA 之
间，在0～100 ℃范围内，铂电阻的阻值Rt随温度t 的变化视为线性关系，如图
(a)所示。
完成下列填空：
(1)由图(a)可知，在0～100 ℃范围内，温度每升高1 ℃，该铂电阻的阻值增加
________Ω；
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图，能准确
测出铂电阻阻值的是________( 填“ 甲” 或“ 乙” ) ，保护电阻R 应选
________(填“R1”或“R2”)；
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时，某次测量读得A2示数为295
μA，A1示数如图(c)所示，该示数为________μA，则所测温度为________℃(计
算结果保留2 位有效数字)。
7．(2025·广东卷)科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组
成。
图(a)是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E(电动势15 V，内阻
不计)；电流表A(量程有0.6 A 和3 A，内阻不计)；滑动变阻器RP(最大阻值100
Ω)；定值电阻R0(阻值10 Ω)；开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁(线圈电阻16
Ω)；导线若干。图(b)是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴
相固定。
请完成下列实验操作和计算。
(1)量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为________A(结果保留2 位有效数字)，为
减小测量误差，电流表的量程选择0.6 A 挡。
②图(b)中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成RP、R0和A 间的实物图连
线。
(2)磁感应强度B 和电流I 关系测量。
①将图(a)中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P 置于b 端。置
于b 端目的是使电路中的电流________，保护电路安全。
②将滑片P 缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A 的示数如图所示，读数为
________A。分别记录测试仪示数B 和I，断开S。
③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
④下图是根据部分实验数据描绘的B－I 图线，其斜率为________mT/A(结果保
留2 位有效数字)。
(3)制动时间t 测量。
利用图(b)所示装置测量了t，结果表明B 越大，t 越小。
