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实验精练02 电学实验
一、多用电表的原理与使用
1.欧姆表的原理
原理
闭合电路欧姆定律，I =
E
Rx+ R内
（其中R内= Rg+ R+r，I与Rx一一对应）
电路图
欧姆表刻
度的标注
方法
刻度
0
∞
中值电阻
Rx
标注
方法
红、黑表笔相接，调节滑
动变阻器使表头指针满
偏，被测电阻Rx =0
红、黑表笔不接
触，表头指针不偏
转，被测电阻
Rx =∞
R中= Rg+ R
红、黑表笔间接电阻Rx
，I =
E
Rg+ R+r + Rx
，
Rx与I一一对应
标注
位置
满偏电流I g处
电流为零处
刻度盘正
中央
与Rx对应的电流I处
2.多用电表的使用
实验
装置图（或电路图）
注意事项
考查热点
用多用电表测量电学中的
物理量
（1）电压、电流挡：
相当于电压表、电流
表
（2）欧姆挡：选择合
适挡位，使指针尽量
指到中间位置附近
（3）调零：机械调
零、欧姆调零
（4）电流方向：红表
笔进，黑表笔出
（1）考读数：电
压、电流、电阻
挡的读数
（2）考使用：欧
姆表选挡、调
零、规范操作等
（3）考黑箱：多
用电表探测黑箱
内的元件
（4）电表改装：
所需电阻或改装
后量程的计算
二、以测电阻为核心的实验
1.常见的电阻测量方法对比
方法
电路
测量原理
本质
伏安法
R = U
I ，“小外小，大内大”（小电阻采用电流表外接
法，测量值小于真实值；大电阻采用电流表内接法，测
量值大于真实值）。
若
RV
Rx
< Rx
R A
，Rx为大电阻；若
RV
Rx
> Rx
R A
，Rx为小电阻
考虑电表
内阻引起
的误差
安安法
如果已知A1的内阻R1，则可测得A2的内阻R2= I 1 R1
I 2
已知内阻
的电流表
当电压表
用
A1串联一定值电阻R0后，同样可测得A2的内阻
R2= I 1( R1+ R0)
I 2
电压表的
改装
伏伏法
如果已知V 1的内阻R1，则可测出V 2的内阻R2= U 2
U 1
R1
已知内阻
的电压表
当电流表
用
V 1并联一定值电阻R0后，同样可测得V 2的内阻
R2=
U 2
U 1
R1
+ U 1
R0
电流表的
改装
替代法
单刀双掷开关分别与1、2 相接，调节电阻箱R1，保证
电流表两次读数相等，则R1的读数等于待测电阻的阻值
闭合电路
欧姆定律
的应用
半偏法
测
量电流表内阻
闭合S1，断开S2，调节R1使电流表满偏；闭合S2，只调
节R2，使电流表半偏( R1≫R2)，则R2= R测，
R测< R真
并联电路
分流
测量
电压表内阻
使R2=0，闭合S，调节R1使电压表满偏；只调节R2使
电压表半偏( RV ≫R1)，则R2= R测，R测> R真
串联电路
分压
电桥法
闭合S，调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，
R1和R3两端的电压相等，设为U 1，同时R2和Rx两端的
电压也相等，设为U 2，根据欧姆定律有
U 1
R1
= U 2
R2
，
U 1
R3
= U 2
Rx
。由以上两式解得R1⋅Rx = R2⋅R3，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
串、并联
电路的特
点和等势
点
2.滑动变阻器的分压式接法和限流式接法
类型
限流式接法
分压式接法
说明
电路图
串、并联关系不同
负载R两端电压调节范围
（不计电源内阻）
RE
R+ R0
≤U ≤E
0≤U ≤E
分压式接法调节范围大
接法选择
以下三种情况滑动变阻器必须用分压式接法。
（1）题目要求电压或电流自零开始调节；
（2）滑动变阻器电阻远小于研究对象电阻，用限流式接法调节范围
太小；
（3）用限流式接法时，电压或电流的最小值要超过电路元件所允许
的最大值
三、测量电源电动势与内阻
测量电源电动势和内阻的常用方法
测量方法
伏安法（电流表外接和内接）
安阻法
伏阻法
电路图
实验原理U = E−Ir
E = IR+ Ir变形式：
1
I = 1
E R+ r
E
E =U + U
R r变形
式：1
U = r
E ⋅1
R + 1
E
图像
误差来源电压表的分流
电流表的分压
电流表的分压
电压表的分流
误差分析
E测< E真，
r测<r真(r测= RV ⋅r
RV +r
E测= E真，
r测>r真(r测=r + R A)
E测= E真，
r测>r真(r测=r + R A)
E测< E真，
r测<r真(r测= RV ⋅r
RV +r
四、观察电容器的充放电现象 探究影响感应电流方向的因素和
变压器的规律
实验
装置图（或电路图）
注意事项
考查热点
观察电容器的
充、放电现象
（1）安装：按实验装置
图连接好电路。
（2）观察：开关S接1
或2，仔细观察电压
表、电流表示数的变化
特点
（1）考现象：充、放电时
电路中的电流情况。
（2）考图像：描绘I −t曲
线。
（3）考计算：由I −t曲线
求电荷量
探究影响感应
电流方向的因
素
（1）安装：按装置图连
接电路。
（2）操作：观察线圈绕
向、电流方向。
（3）记录：实验现象。
（4）分析：感应电流磁
场方向
（1）考连线：连接电路。
（2）考现象：分析指针偏
转方向。
（3）考分析：分析多种实
验电路及实验现象。
（4）考运用：结论的运用
探究变压器
原、副线圈电
压与匝数的关
系
（1）估计：被测电压的
大致范围。
（2）选择：适当量程的
交流电压挡。
（3）测量：输入、输出
电压
（1）考方法：采用控制变
量法。
（2）考误差分析：由于漏
磁，原、副线圈有电阻，
铁芯中有磁损耗，造成误
差
【例题1】（2025·浙江·一模）某同学拟将量程为Ig=1mA，内阻约为几十欧姆的电流表G 改装成
欧姆表。
(1)他首先设计了如图甲所示电路来测量电流表G 的内阻Rg，图中E 为电源E=1.5V。现有最大阻
值分别为100Ω 和2000Ω 的滑动变阻器，则R2应选用最大阻值为 Ω 的滑动变阻器。开
关S1接通，S2未接通时，调节R2使电流表G 示数为1.00mA；接通S2后，保持滑动变阻器R2的
滑片位置不变，调节电阻箱R1，当其阻值为50Ω 时，电流表G 的示数为0.50 mA，则电流表G
的内阻测量值Rg为 Ω；而实际上干路的电流会发生变化故测得的电流表内阻值比真实
值 （选填“偏大”“偏小”）。
(2)将该电流表G 改装成具有“×10”、“×100”和“×1k”三个挡位的欧姆表如图乙所示。电源电动
势E=9.0V，内阻忽略，R0为调节范围足够的滑动变阻器，且接线柱3 未接电阻。若要求电流从
红表笔流入欧姆表，则表笔b 为 （选填“红”或“黑”）表笔；当开关S 接接线柱3
时，对应的倍率为 （选填“×10”、“×100”或“×1k”）；短接表笔a、b 进行欧姆调零
时，R0应调至 Ω（不计（1）中电流表G 内阻的测量误差）。
【答案】(1) 2000 50 偏小
(2) 黑 ×1k 8950
【详解】（1）[1]本题中采用“半偏法测电流表的内阻”，要求滑动变阻器的阻值远大于电流表
的内阻，电流表内阻为几十欧，则R2应选用最大阻值为2000Ω 的滑动变阻器。
[2]接通S2，调节电阻箱R1前后认为干路电流不变，电流表G 的示数为0.50mA，电阻箱R1的电
流也为0.50mA，则电流表G 的内阻等于电阻箱的电阻，即Rg=50Ω。
[3]实际上接通S2后电路总电阻减小，则干路的电流会增加，电流表G 的示数为0.50mA，电阻箱
R1的电流实际大于0.50mA，电阻箱的电阻小于电流表的内阻，故测得的电流表内阻值比真实值
偏小。
（2）[1]红表笔流入欧姆表，则表笔b 为电流流出的表笔，为黑表笔。
[2]欧姆表短接时，根据闭合电路欧姆定律I g= E
R内
，电流表的量程越大对应欧姆表的内阻越小则
倍率越小，当开关S 接接线柱3 时，电流表的量程最小，对应的倍率最大为“×1k”。
[3] 当开关S 接接线柱3 时，根据I g=
E
R0+ Rg
可得R0= E
I g
−Rg=
9
10
−3 Ω−50Ω=8950Ω
【例题2】（2025·浙江宁波·模拟预测）某同学将电源、电阻箱、电容器、电流表、数字电压表
以及开关组装成图1 所示的电路进行实验，观察电容器充电过程。实验仪器如下：电源（电压为
4.5V，内阻不计）；电容器（额定电压为16V）；电流表（量程为0~500μA，内阻500Ω）；数
字电压表（量程为0~10V）；电阻箱（阻值0~9999Ω）。
(1)电路连接完毕后如图2 所示，为保证电表使用安全，在开关闭合前必须要完成的实验步骤是
。
(2)将开关S 闭合，观察到某时刻电流表示数如图3 所示，其读数为 μA。
(3)记录开关闭合后电流随时间变化的图线如图4 所示，小明数出曲线下围成的格子数有225 格，
则电容C 大小为 μF。
(4)由于数字式电压表内阻并不是无穷大，考虑到此因素的影响，（3）问中电容的测量结果与真
实值相比是 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”），请简要说明理由 。
(5)当电阻箱的阻值为R 时，充电图像如图5 中a 曲线所示。若将定值电阻增大为1.3R，重复上述
实验步骤，则电流随时间变化的I-t 图线应该是图5 中的曲线 （选填“b”或“c”）。
【答案】(1)将电阻箱的阻值调到最大
(2)175
(3)2500
(4) 偏小 见解析
(5)c
【详解】（1）为保证电表使用安全，在开关闭合前必须要完成的实验步骤是将电阻箱的阻值调
到最大；
（2）量程为500μA 的电流表的分度值为10μA，读数为175μA；
（3）I-t 图像中图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，电容器所带的电荷量为
Q =225×10×10
−6×5C=1.125×10
−2C
电容器两端的电压U=E=4.5V
电容器的电容C = Q
U =1.125×10
−2
4.5
F =2500μF
（4）由于数字式电压表内阻并不是无穷大，电阻箱和电流表的分压不能忽略，电容器两端的电
压小于电源电动势，根据公式C = Q
U
得到的电容器的真实值大于测量值，即电容的测量结果与真实值相比是偏小的；
（5）若将定值电阻增大为1.3R，电容器开始放电时的电流变小，即纵截距变小;由于电容器放电
的电荷量不变，因此放电时间变长，复上述实验步骤，则电流随时间变化的I-t 图线应该是图5
中的曲线c。
难度：★★★ 建议时间：60 分钟
1.
（2025·浙江·一模）某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙汁电池，他们用如图1 所示的实验
电路测量这种电池的电动势 E（约1V）和内阻r。
在如图2 所示的玻璃容器中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负
极。电流表的内阻为 rg=100Ω，量程为0~300μA；电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。
（1）请根据图1 电路, 请在图2 中完成实物图连线 。
（2）正确连接电路后，调节电阻箱R 的阻值，测得相应的电流表读数I。某次实验中，电流表示数
如图3 所示，所测电流大小为 μA。
表1 电阻箱R 和电流表I 的各组数据
R/kΩ
9
8
7
6
5
4
3
I/μA
92
102
115
131
152
180
220
U1/V
0.828
0.816
0.805
0.786
0.760
0.720
0.660
U2/V
0.837
0.826
0.817
0.799
0.775
0.738
0.682
（3）根据测得的R、I 数据，结合题意可计算出电阻箱两端的电压U1、电阻箱和电流表两端的总电
压 U2，各组数据如表1 所示。
（4）请选择表1 中的合适数据，请作出本实验的 U1-I 图像或U2-I 图像 。
（5）根据图像得出该橙汁电池电动势为E= V，内阻为r= kΩ。（计算结果均保留2 位
有效数字）
【答案】
200
或
0.95/0.93/0.94/0.96/0.97 1.2/1.0/1.1/1.3/1.4
【详解】[1]根据电路图，连接实物的情况如下
[2]由于微安表的分度值为10μA，则其读数为200μA。
[3]描点作图如下
或
[4][5]根据闭合电路的欧姆定律可得U 2= E−Ir
结合U 2−I图像可知E =0.95 V，r =k =|
ΔU
Δ I )= 0.950−0.650
250×10
−6
Ω=1.2k Ω
2.
（2025·浙江·二模）小明同学测量某金属丝的电阻率：
(1)该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，重新选择挡
位并进行欧姆调零后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为 Ω。
(2)为更精确测量金属丝的阻值Rₓ，小明同学从实验室找到了以下仪器设计实验方案：
A．电源电压恒为E=3.0V，内阻不计
B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）;（0~15V，内阻约15kΩ）
C．电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω）;（0~3A，内阻约0.0255Ω）
D．滑动变阻器R1（0~5Ω，3A）
E．滑动变阻器R2（0~1750Ω，3A）
F．开关S、导线若干
①为了调节方便，滑动变阻器应选用 （选填选项前的字母）；
②为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大，请帮小明完
成图乙实验电路接线 ；
③利用该电路测量电阻，测量值与实际值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）.
(3)实验小组又对测量电路进行了创新.如图丙所示，在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触
头P，触头的位置可从刻度尺上读出，实验时改变触头P 与电阻丝接触的位置，多次改变电阻丝接
入电路的长度l，调节滑动变阻器滑动触头的位置，使电流表的读数达到某一相同值Ⅰ时，记录电压
表的示数U，从而得到多个U
I 的值，作出U
I −l图像，如图丁所示.如果已经测得电阻丝的直径为
d，根据图丁所给数据，可得电阻丝的电阻率ρ= .（用a、b、c、d 表示）
【答案】(1)13
(2) D
偏小
(3)π d
2(b−c)
4 a
【详解】（1）指针偏转角度过大，说明电阻值较小，倍率应该选“×1”，故读数为13Ω。
（2）[1]由于电阻丝的总阻值大约为13Ω，为了调节方便，滑动变阻器选用最大阻值和被测电阻相
近的R1，并且选择分压接法，故选D。
[2]滑动变阻器R1阻值小于电阻丝，故选择分压式接法；电源电压E=3.0V，电阻丝的总阻值大约为
13Ω，通过电阻丝的电流不超过约0.23A，电流表选择0.6A 的量程；由于Rx<❑√RA RV，所以电流表
选外接法，具体电路图如下：
[3]由于电压表分流，电流表测量值偏大，所以电阻的测量值偏小。
（3）根据欧姆定律，有Rx+ RA= U
I
由电阻定律有Rx = ρ l
S = 4 ρl
π d
2
整理后可得U
I = 4 ρl
π d
2 + RA
根据图像，斜率为k = b−c
a
= 4 ρ
π d
2
解得ρ= π d
2(b−c)
4 a
3.
（2025·浙江台州·一模）物理兴趣小组准备测量一节干电池电动势和内阻，实验室备有以下实验器
材：
电流表A（量程0~200 mA，内阻r1=1Ω）
电压表V（量程0~3 V，内阻约为2000Ω）
滑动变阻器Rx（0~5Ω，额定电流1A）
电阻箱R(0~9999.9Ω)
两只定值电阻R(R1=0.5Ω; R2=5Ω)
开关S 一个；导线若干。
(1)由于电流表量程太小，需要将其改装成量程为0~600 mA。则定值电阻应选 （选填“R1
”或“R2”）
(2)按图1 正确连线后规范操作，记录电压表和电流表的示数为U 、I，并做出U −I图像如图2 所
示，则该电源的电动势 V；内阻 Ω（保留两位有效数字），测得的内阻比真实值
（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
【答案】(1)R1
(2) 1.39/1.40/1.41 3.0/3.1/3.2 偏小
【详解】（1）由于电流表量程太小，需要将其改装成量程为0~600 mA；由并联知识，定值电阻应
选R = 200mA ⋅1Ω
(600−200)mA =0.5Ω
故定值电阻应选R1
（2）[1]图2 图像纵轴截距为电动势，则该电源的电动势为E =1.40V
[2]图2 图像斜率的绝对值为内阻，则内阻为r =|
ΔU
ΔI )
由于电表量程已经改装为0~600 mA，所以图像中电流实际值应变为其数值的3 倍；
则内阻为r =|
ΔU
ΔI )=
1.40−0
(150×3−0)×10
−3 Ω=3.1Ω
[3]测得内阻值实际为电源内阻与电压表的并联值，所以测得的内阻比真实值偏小。
4.
（2025·浙江·一模）某同学为测量一个电容标识不清的电解电容器的电容，设计了图甲所示电路，
所用电压表量程为15 V。
(1)图乙实物连线已完成一部分，请用笔画线代替导线在图乙中把实物连线补充完整。
(2)实验时，某同学先断开S2，闭合S1，调整滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图丙所示，电压表
示数为 V；接着闭合S2，通过电流传感器得到电容器充电过程的I −t图像如图丁所示，则该电
容器的电容约为 F（计算结果保留2 位有效数字）；
(3)情况I：断开S2，闭合S1，滑动变阻器滑片P 向a 移至某一位置，再闭合S2，充满电后再断开S1；
情况II：断开S2，闭合S1，滑动变阻器滑片P 向b 移至某一位置，再闭合S2，充满电后再断开S1；
若不计电流传感器内阻、电压表可视为理想电压表，则上述两情况在S1断开后流过电流传感器的电
流随时间变化的I −t图像，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】(1)
(2) 10.0 3.6×10
−4
(3)B
【详解】（1）实物连线如图
（2）[1]图丙中，电压表量程为15 V，最小分度为0.5V，示数为10.0V。
[2]根据电荷量的计算公式q=It，可得I-t 图像与坐标轴围成的面积表示电荷量，根据图丁可知，每
一小格表示的电荷量为q0=0.2×10
−3×0.5C =1×10
−4C
图像下的小格数约为36 格，则电容器存储的电荷量为Q =36q0=3.6×10
−3C
根据电容的定义式可得C = Q
U =3.6×10
−4 F
（3）电容器两端电压U = Rx
R E，t =0时，I 0= U
Rx
= E
R ，两者相同。
故选B。
5.
（2026·浙江·一模）某科技兴趣小组用下列方法测量手机锂电池的内阻。
(1)首先用多用电表的直流电压10V 挡粗略的测量了锂电池的电动势，由图2 可知锂电池的电动势约
为 V。
(2)某同学选择合适的电路，测得多组路端电压U 和对应外电阻R 的数据，画出的1
U — 1
R 图像为一
条直线（见图1）。则该图像的函数表达式为1
U = ，由图2 可知该电池的电动势E=
V，内阻r= Ω。（保留2 位有效数字）
【答案】(1)3.8
(2) r
E ⋅1
R + 1
E 3.3 0.25
【详解】（1）电压表量程为10V，则最小分度为0.2V，则读数为3.8V
（2）[1][2][3]由闭合电路欧姆定律可得E =U + U
R ⋅r
可得1
U = r
E ⋅1
R + 1
E
由1
U −1
R 图像可知，纵截距为1
E =0.3
斜率为r
E = 0.6−0.3
4.0
= 3
40
解得E = 10
3 V≈3.3V，r =0.25Ω
6.
（2025·浙江嘉兴·一模）小尧同学在实验室练习使用多用电表。
(1)①她将选择开关调到欧姆挡，先用手指捏着红、黑表笔进行欧姆调零（如图甲），然后用手指
压着表笔与待测电阻的引脚测量电阻（如图乙），这两步操作 。
A．甲不合理 B．乙不合理 C．甲、乙都不合理 D．甲、乙都合理
②已知选择开关在“×10”位置，正确操作情况下指针如图丙所示，待测电阻R = Ω；
(2)她进一步用如图丁所示实验电路探究充电宝的电动势和内阻，并用两只数字多用电表分别作为电
压表和电流表，图中电阻R0=0.5Ω。
①闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”）；
②图中“数字多用电表1”是 表（选填“电流”或“电压”）；
③在充电宝电量接近100%时，实验得到了与干电池相似的U −I图像，如图戊所示。由图像可得该
充电宝的电动势E = V ，内阻r = Ω（结果均保留三位有效数字）。
④研究发现充电宝在电量减少的过程中，电动势几乎不变，由此可以推测充电宝内用来储存电能的
器件可能是 ；
A．电感线圈 B．电容器 C．电池组
【答案】(1) B 160
(2) 右 电压 5.50 0.250 C
【详解】（1）[1] 欧姆调零时，应将红、黑表笔直接短接（用手捏表笔不会影响调零），所以甲操
作合理；
测量电阻时，用手捏表笔会使人体电阻与待测电阻并联，导致测量值偏小，所以乙操作也不合理。
[2] 选择开关在 “×10” 挡位，由图丙可知，欧姆表指针示数为 “16”，则待测电阻
R =16×10Ω=160Ω。
（2）[1] 闭合开关前，滑动变阻器应调到阻值最大处，由图丁可知，滑片移到最右端时，接入电路
的电阻最大。
[2] “数字多用表1”与滑动变阻器、R0 并联，因此它是电压表。
[3] [4]根据闭合电路欧姆定律 U = E−I ( R0+r )，在U-I 图像，电动势E 等于图像的纵轴截距，即
E=5.50V；图像斜率的绝对值表示R0+r，斜率k = 5.5−4.0
2.0−0 Ω=0.75Ω，已知R0=0.5Ω，则内阻
r =(0.75−0.5)Ω=0.250Ω。
[5] 电池组的电动势在电量减少过程中几乎不变（类似干电池），而电感线圈、电容器的储能特性
不符合此特点，因此选C。
7.
（2025·浙江温州·一模）某探究小组设计测量电池电动势和内阻的实验。可利用的器材有：待测电
池、多用电表、电流表、电流传感器、金属丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干，他们设计了
如图甲所示的实验电路图。
(1)实验步骤如下：
① 将金属丝拉直固定，用刻度尺测出金属丝的总长度，用多用电表测出金属丝的总电阻，计算出
金属丝单位长度的电阻，记为R0；
② 按图甲连接电路，此时金属夹M 应先置于金属丝 （填“P”或“Q”）端；
③移动金属夹至适当位置，记录金属夹与Q 端的距离L，闭合开关S，记录电流表示数I，断开开关
S。改变金属夹位置重复测量，得到若干组L 与I 的数据，在图乙中作出图线A；
④将图甲中的电流表换成电流传感器（内阻不计），改变金属夹位置，得到若干组L 与I 的数据，
在图乙中作出图线B。
(2)小王同学发现闭合开关后，电流传感器的示数会逐渐减小，此现象最主要的原因是________
A．通电后电池的电动势在逐渐减小
B．通电后金属丝两端电压在逐渐减小
C．通电后金属丝发热导致其电阻增大
(3)图线I 对应以上步骤中的图线 （填“A”或“B”）；
(4)已知图乙中两条图线的斜率均为k，图线I、II 在纵轴上的截距分别为b1、b2，则待测电池的电动
势E= ，内阻 r= （用k、R0、b1、b2等字母表示）。
【答案】(1)P
(2)C
(3)A
(4) R0
k
b2 R0
k
【详解】（1）为保护电路，连接电路时，金属丝接入电路中的电阻应为最大值，即金属夹M 应先
置于金属丝P 端。
（2）小王同学发现闭合开关后，电流传感器的示数会逐渐减小，此现象最主要的原因是刚闭合开
关时，金属丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小。
故选C。
（3）使用电流表时，根据闭合电路欧姆定律E = I ( RA+r + R)
其中R = L R0
整理可得1
I = R0
E ⋅L+ RA+r
E
此时对应图线A；使用电流传感器时，根据闭合电路欧姆定律E = I (r + R)
其中R = ρ L
S
整理可得1
I = R0
E ⋅L+ r
E
此时对应图线B。所以图线A 的纵截距更大，即图线I 对应以上步骤中的图线A。
（4）由（3）分析可知b1= RA+r
E
，b2= r
E ，k = R0
E
解得E = R0
k ，r = b2 R0
k
8.
（2025·浙江·一模）某实验小组准备测量一款充电宝的电动势与内阻，经查阅资料后获悉，充电宝
电动势稳定，内阻小。
(1)他们先用多用电表的10V 直流电压挡直接测量充电宝电动势，表盘示数如图1 所示，则充电宝的
电动势为 V；
(2)小组同学进一步用伏安法测量充电宝的电动势与内阻，讨论后设计了如图2 所示的电路，其中
R0为定值电阻，R1为电阻箱，R2为滑动变阻器。图3 为相应的未完成的实物连线图，请补线完成；
(3)已知伏特表量程为3V，内阻为3kΩ，定值电阻R0=0.5Ω，把变阻箱的阻值也调为3kΩ，调节
滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，以电压表读数为纵坐标，电流表读数为横坐标，作
出U −I图线如图4，则该充电宝的电动势E = V（保留3 位有效数字），内阻r = Ω
（保留2 位有效数字）。
(4)针对下列不同规格的滑动变阻器，本实验选择______。
A．最大电流5A，最大阻值20Ω
B．最大电流3A，最大阻值200Ω
C．最大电流0.5A，最大阻值20Ω
(5)定值电阻R0的作用是 。
【答案】(1)5.4V
(2)
(3) 5.44V~5.48V 0.22~0.24
(4)A
(5)保护作用；移动滑动变阻器滑片时让电压表变化明显
【详解】（1）10V 的量程，刻度盘上一大格代表1V，一小格代表0.2V。
观察指针位置在过了5V 刻度线之后的第二小格上，故电压表读数为 （5+0.2×2）V=5.4 V
（2）参照图2 的原理图，滑动变阻器的接线位置，一端接在电流表的负接线柱上，另一端接在电
阻箱上。
（3）[1]根据闭合电路欧姆定律 E =2U + I (r + R0)
公式变形可得 U = E
2 −I (r + R0)
2
从图中可得交点坐标为2.73 V，故实际电动势 E =2×2.73 V=5.46V。
[2]图像斜率 k = 2.73−2
2
= 0.73
2
Ω，k = r + R0
2
所以 r =0.23Ω
（4）电路中的最大电流大于3A，所以选择A。
（5）若没有接入R0，当不小心将滑动变阻器的阻值调到零时，会先使电源短路，损坏电源，接入
R0 可对电源起到保护作用，同时可以使移动滑动变阻器滑片时电压表变化明显。
9.
（2025·浙江宁波·一模）某实验小组为了测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示电路，
其中毫安表量程为5 mA，内阻为156Ω，电压表量程为3 V，内阻未知，滑动变阻器R的最大阻值为
50Ω。
(1)为将毫安表的量程扩大到200 mA，则电阻箱R0的阻值应调到 Ω；
(2)为了减小系统误差，图甲中待接导线另一端应与 （选填“a”或“b”）接线柱相连；
(3)某次测量时电压表指针位置如图乙所示，其读数为 V；
(4)将实验测得的数据在图丙中的U－I图像中描点可得电动势的测量值为 V（结果保留三
位有效数字）、内阻的测量值为 Ω（结果保留两位有效数字）。
【答案】(1)4.0
(2)a
(3)1.16±0.02
(4) 1.44±0.04 2.5±0.4
【详解】（1）由改装电流表的原理可知，电阻箱R0与毫安表并联分流，则有
R0=
U g
I A−I g
=
5×10
−3×156
200×10
−3−5×10
−3 Ω= 4.0Ω。
（2）因电流表内阻已知，图甲中待接导线另一端应与a 接线柱连接，这样将没有系统误差。
（3）电压表量程为3 V，精确度为0.1V，故读数为1.15V，最后一位为估读位存在一定的误差，故
读数为1.14 ~1.18V 均正确。
（4）[1]由图丙中的数据点拟合的图像如图，可得电动势的测量值为E =1.44V ，因作图及读数存
在误差故答案在1.40~1.48V 均正确。
[2]电流表的内阻为R A = U g
I A
= 5×10
−3×156
200×10
−3
Ω=3.9Ω
将量程为5 mA的毫安表量程扩大到200 mA，扩大了40 倍，则流过电源的电流为电流表电流的40 倍，
则有R A+r = ΔU
40 ΔI =
1.44−0.18
40×4.8×10
−3 Ω=6.6 Ω
则可得r =2.7 Ω，因作图及由图中读数造成一定误差，故计算结果为2.1~2.9Ω均正确。
10. （2025·浙江杭州·一模）某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前，该多
用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。
(1)将电表的选择开关旋至“×10”挡，然后将红黑表笔短接，通过调节图甲中的 （选
填“a”或“b”），让指针指在表盘右侧“0Ω”处。接着，用该表测量一个电阻的阻值，测量时
指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为 Ω。随后又用此挡位去测量另一个电阻，发现指
针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，接下来的合理操作步骤是 （请选择并按合理
顺序填写序号）。
①将选择开关旋至“×1”挡
②将选择开关旋至“×100”挡
③将两表笔与被测电阻两端接触，读取示数
④将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω 处
(2)如图丙，电池、开关和灯泡接成串联电路，开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路
故障时，将选择开关旋至2.5 V直流电压挡，并将红、黑表笔分别与E、F 接触，发现指针有明显偏
转，则故障原因可能是__________。
A．开关接触不良
B．灯泡被短路
C．灯泡和底座接触不良
(3)为了测量多用中表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻，该小组同学先从表盘上读出
多用电表“×1”挡的内电阻为r =15Ω，再将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在
一起，通过调节电阻箱阻值，记录下多组毫安表、电阻箱的示数I和R，并作出相应的R−1
I 关系图
线，如图丁所示。根据图像，可求得多用电表“×1”挡内部电源的电动势为E = V，待测毫
安表的内阻为RmA= Ω。（结果均保留2 位有效数字）
【答案】(1) b 150 ①④③
(2)C
(3) 1.5/1.4/1.6 15/14/16
【详解】（1）[1]将电表的选择开关旋至“×10”挡，然后将红黑表笔短接，通过调节图甲中的b
（欧姆调零旋钮），让指针指在表盘右侧“0Ω”处。
[2]接着，用该表测量一个电阻的阻值，测量时指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为
15×10Ω=150Ω
[3]随后又用此挡位去测量另一个电阻，发现指针偏转角度过大，可知待测电阻阻值较小，应将选择
开关旋至“×1”挡，再将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω 处，然后将两表笔与被测
电阻两端接触，读取示数。故合理操作步骤是①④③。
（2）如图丙，电池、开关和灯泡接成串联电路，开关闭合后发现灯泡不亮。将选择开关旋至2.5 V
直流电压挡，并将红、黑表笔分别与E、F 接触，发现指针有明显偏转，可知E 到电池A 处连接完
好，F 到电池B 处连接完好，E、F 之间断开，所以故障原因可能是灯泡和底座接触不良。
故选C。
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得E = I ( R+ RmA+r )
整理可得R = E⋅1
I −RmA−r
由作出的R−1
I 图像可得E =k = 180−120
140−100 V=1.5 V
当数据1
I =100 A
−1，R =120Ω代入可得120Ω=1.5×100Ω−RmA−15Ω
解得RmA=15Ω
11.
（2025·浙江·一模）在“测定电池的电动势和内阻”实验中：
除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材
A．电流表A1（量程为300mA，内阻RA1为50Ω）
B．电压表V1（量程为6V，内阻RV1为1kΩ）
C．电压表V2（量程为3V，内阻RV2为5kΩ）
D．电阻箱R1（阻值可调范围0∼9999.9Ω）
E.滑动变阻器R2（阻值变化范围0∼100Ω）
(1)一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择 （选填
“A”、“B”或“C”），所测物理量记为I或U；可变电阻应选择 （选填“D”或“E”），其
对应阻值记为R。
(2)正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为
（结果用I、U或R表示）；
通过拟合得到的直线，其斜率为k、纵坐标截距为b，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的
电动势与内阻分别为E、r。则斜率的表达式k = ，截距的表达式b= （结果均用E、
r及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。
【答案】(1) C D
(2) 1
U r
E
r
E RV 2
+ 1
E
【详解】（1）[1]电表与可变电阻并联，所以电表为电压表；一节干电池的电动势约为1.5V，为测
量精确，选择量程较小的C；
[2]电压表与可变电阻并联接入电路，可变电阻选择D，实验采用伏阻法测电源电动势与内阻。
（2）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律可得E =U + Ir
其中I = U
RV2
+ U
R
联立，整理可得1
U = r
E ⋅1
R +
r
E RV2
+ 1
E
所以，坐标系纵轴所表示的物理量为1
U ；斜率的表达式k = r
E ；截距的表达式b=
r
E RV2
+ 1
E 。
12. （2025·浙江台州·一模）图1 是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交变电
压，并加在一变压器的原线圈上。V 为多用电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就
会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
(1)为测量输入端电压，需将多用电表旋转至图2 的 区域的某个挡位（选填“DCV”、“
ACV”、“DCmA”和“Ω”）。
(2)若多用电表V 测量值为5.0V，则变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，升压变压器的匝数比
应该满足________
A．n2:n1=500:1 B．n2:n1>500:1
C．n2:n1=500 ❑√2:1 D．n2:n1>500 ❑√2:1
(3)如图3 所示的升压变压器，甲同学认为闭合开关时，输出电压为零。你同意甲同学的判断吗？请
说明理由 。
【答案】(1)ACV
(2)D
(3)见解析
【详解】（1）因为转换器将直流电压转换为正弦交变电压，要测量输入端的交变电压，多用电表
应旋转至ACV 区域的某个挡位。
（2）多用电表测量的是原线圈电压的有效值，即U 1=5.0 V
根据正弦式交变电压有效值与最大值的关系可得，原线圈电压的最大值为U m = ❑√2U 1=5 ❑√2V
当副线圈电压的瞬时值大于5000V 时会引发电火花，所以副线圈电压的最大值应满足U 2m>5000 V
根据理想变压器电压与匝数的关系有U 1m
U 2m
= n1
n2
可得
n2
n1
= U 2m
U 1m
> 5000
5 ❑√2 =500 ❑√2
故选D。
（3）不同意甲同学的判断。因为闭合开关时，原线圈所在电路中的电流从无到有，发生变化，会
引起原线圈中的磁通量发生变化。根据电磁感应原理可知，副线圈中会产生感应电动势，所以输出
电压不为零。
13. （2025·浙江温州·三模）乙同学利用图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的
关系”实验，实验所需电源可选 。
A．8V 交流电源 B．36V 交流电源 C．220V 交流电源
实验中，该同学将学生电源的“直流6V”输出端与变压器左侧线圈的“0”、“8”接线柱连接，将交
流电压表与变压器右侧线圈的“0”、“4”接线柱连接，接通电源稳定后，交流电压表的读数为
。
A．0 B．2.8V C．6.0V D．11.0V
【答案】 A A
【详解】[1]在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，变压器工作原理是互感现象，
需要使用交流电源。为保证实验安全，通常不选用220V 交流电源，而36V 是安全电压上限，相对
来说8V 交流电源更为合适，即能满足实验要求又更安全。
故选A。
[2]变压器是利用互感现象工作的，当原线圈接直流电源时，通过原线圈的电流是恒定的，产生磁场
也是恒定的，那么穿过副线圈的磁通量不变，不会在副线圈中产生磁感应电动势。所以将学生电源
的“直流6V”输出端与变压器左侧线圈连接，交流电压表与变压器右侧线圈连接，当接通电源稳定
后，交流电压表的计数为0。
故选A。
14. （2025·浙江嘉兴·三模）在“探究变压器原、副线作电压与匝数的关系”实验中，小张用400 匝的
线圈N 1和800 匝的线作N 2组合而成的变压器进行实验，然后选择 填“稳压2A”或“交流
3A”）作为输入端电源，如图所示。经正确连线和规范读数，实验中记录的数据U 1、U 2分别表示
线圈N 1、N 2两端的电压测量数据。
U 1/V
1.80
2.81
3.80
4.78
5.80
U 2/V
4.00
6.01
8.02
9.98
12.04
根据表中数据，下列推断正确的是 （多选）
A．N 1一定是副线圈 B．N 2中的电流较N 1小
C．N 2中的电流频率较N 1高 D．实验中变压器顶部铁芯一定有松动
【答案】 交流3A AB
【详解】[1]变压器利用了互感现象，所以变压器对稳压电源起不到变压作用，要选择交流3A 的输
入端电源。
[2]A．由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由
理想变压器规律
U 1
U 2
= N 1
N 2
= 1
2
由表格数据U 1总是略小于1
2 U 2，故N 1一定是副线圈，A 正确；
B．由理想变压器规律I 1
I 2
= N 2
N 1
可知N 2中的电流较N 1小，B 正确；
C．变压器只能改变交流电的电压，不能改变频率，C 错误；
D．变压器不是理想的，存在铁损、磁损、铜损等损耗，变压器顶部铁芯不一定有松动，D 错误。
故选AB。
15. （2025·浙江杭州·模拟预测）某实验小组做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。
(1)下列给出的器材中，本实验可能要用到的有______。
A．
B．
C．
D．
(2)下列说法正确的是______。
A．变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈不相同
B．为了保证人身安全，实验中只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V
C．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科
学方法是控制变量法
D．绕制降压变压器的原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些
(3)若用匝数N 1= 400匝和N 2=800匝的变压器做实验，对应的电压U 1和U 2测量数据如表所示。根
据测量数据，则N 1一定是 （选填“原”或“副”）线圈。
实验次
数
1
2
3
4
U 1
1.9
2.9
3.8
4.8
U 2
4.0
6.0
8.0
10.0
【答案】(1)BD
(2)CD
(3)副
【详解】（1）AB．变压器的工作原理是互感现象，需要能够提供交流电压的电源，干电池只能提
供直流电压，学生电源可以提供交流电压，故A 不需要，不符合题意，B 需要，符合题意；
C．直流电压表不能测量交流电压，故C 不需要，不符合题意；
D．该实验需要变压器，故D 需要，符合题意。
故选BD。
（2）A．变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈相同，故A 错误；
B．实验中只能使用低压交流电源，故B 错误；
C．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科
学方法是控制变量法，故C 正确；
D．根据n1 I 1=n2 I 2
对于降压变压器n1>n2，I 1< I 2
所以原线圈电阻大于副线圈的电阻，绕制降压变压器的原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线
粗一些，故D 正确。
故选CD。
（3）由于有漏磁，原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由
理想变压器规律有
U 1
U 2
= N 1
N 2
= 1
2
由表中数据可知，U 1总是小于U 2
2 ，则N 1一定是副线圈。
