2025年高考物理复习讲义：电学实验基础（含解析）

专题八电学实验基础

素养目标1.了解伏安法测电阻.（物理观念）2.知道滑动变阻器在电路中的限流接法和

分压接法.（物理观念）3.知道伏安法测电阻内、外接法的选择及误差分析.（科学思维）4.掌

握滑动变阻器在电路中的使用.（科学思维）

考点口长度的测量

1核心归纳

1.游标卡尺的原理和使用

（1）构造：如图所示，主尺，游标尺（主尺和游标尺上各有一个内外测量爪），游标尺上还

有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉.

（2）原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.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1mm.常见的游

标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表:

度格数（分度）刻度总长度每小格与1mm的差值精确度（可准确到）

109mm0.1mm0.1mm

2019mm0.05mm0.05mm

5049mm0・02mm0・02mm

（3）读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，A表示从游标尺上读出与主尺上某一刻

线对齐的游标的格数，则记录结果表达为他及缱速度LlSJS.

2.螺旋测微器的原理和使用

（1）构造（如图所示）

测砧固定刻度粗调旋钮

测微螺杆1

可动刻度微调旋钮

尺架

（2）原理：螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,即每旋转一周，螺杆前进或后退

0.5mm,可动刻度分成50等份，每一份表示0.01mm,即可动刻度每转过一等份，螺杆

前进或后退0.01mm,从可动刻度旋转了多少个等份，就知道长度变化了多少个0.01mm.

（3）读数：测量时被测物体长度的整毫米数和半毫米数由固定刻度读出，小数部分由可

动刻度读出.测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+亘动刻度数(估

典例1(1)如图所示的三把游标卡尺，从上至下分别为9mm长10等分、19mm长20

等分、49mm长50等分，它们的读数依次为mm、mm、mm.

010戏踊度为mm

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

01020

前确度的o.oymm

乙

012

I।।।।I।।।।I.iIi।I।।।।I।.।.

।।।।।।।।Ii|I।।।।।r।।।

01234

k楠瑞筮为0Q2mm

内

(2)某同学用如图丁所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动到F靠近

小球，再转动到下夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动使尸固

定后读数(以上均填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图戊所示，则小

球的直径是mm.

2多维专训

1.［游标卡尺读数］某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的

示数分别如图(a)和(b)所示.由图可读出，圆管内壁的直径为cm,圆管外壁的直径

为cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积.

主

2尺34

主尺

Cm"^J

I

pIIcm

标

游游T

尺I

,1,IJI

o51O游标尺

O1

图（a）图（b）

2.［螺旋测微器读数］在测量一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器

测量合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为mm.合金丝的直径为

考点匕》电流表、电压表的原理和使用

1核心归纳

1.电压表、电流表的改装

把电流表G把电流表G

类型

改装成电压表改装成大量程电流表

Lq二q二<-------------U--------------->

(

内部电路

___e___

5；：c

<u><u>

A的作用串联分压并联分流

R+R

改装后的量程。=/典+/°/?LRRS般T

UI

量程扩大的倍数n=­n=—

4，g

D/或wRg

A的大小R=%_Rg=("T)Rg

/-7gn—1

R_

改装后的总内阻Rv=Rg+R=nRg任A一,二

A+Rgn

2.两种电表的读数

⑴最小分度是“1、0」、0.01、…”时，估读到最小分度的士（即估读到最小分度的下一

位）.

（3）最小分度是“5、0.5、0.05、…”时，估读到最小分度的g（即估读到最小分度的那一位）.

典例2（2024•福建厦门一中模拟）（多选）如图所示，把两只完全相同的表头进行改装,

已知表头内阻为100C,下列说法正确的是（）

_R'=6kQ

——

R=2.9kQ

AAA

-3Vb

甲

A.由甲图可知，该表头满偏电流/g=2mA

B.甲图是改装成的双量程电压表，其中8量程为9V

C.乙图中/?1=劲。，&=10。

9

D.乙图中R=5Q,处=45。

2多维专训

1.［电表读数问题］⑴图甲使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表A,

图中指针示数是A；当使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表A,

图中指针示数为A.

（2）图乙使用较小量程时，每小格表示V,图中指针的示数为V；若使

用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示V,图中指针示数为V.

2.［电表改装］如图所示，某学习小组进行电表改装的实验，已知表头内阻为100Q,

满偏电流为300mA,使用04接线柱时它是量程为0〜3A的电流表，使用08接线柱时它

是量程为0〜0.6A的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0〜60V的电压表，则图中的

7?1=。9Ri=。，7?3=。・

考点卜」伏安法测电阻和滑动变阻器的使用

1核心归纲

1.伏安法测电阻的内接法与外接法

内接法外接法

a

电路图

-(Ay—

」Rr

误差原因电流表分压,U测="+UA电压表分流,，测=/r+/v

R测=5=R*+RA>RX,测量值大于真心三5三田匕蜃。»量值

电阻测量值上测Kx士人Y

■

适用条件RA«RXRv»Rx

适用于测量大电阻小电阻

2.滑动变阻器两种连接方式的对比

项目限流接法分压接法对比说明

R

电路图串、并联关系不同

E.1

负载A上电压调节范围（不

<U<E0<U<E分压电路调节范围大

计电源内阻）R+Ro

闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件

典例3某同学用伏安法测定待测电阻网的阻值（约为200。），除了R,、开关S、导线

外，还有下列器材供选用：

电压表V（量程为0~1V,内阻约为10k£2）

电流表Ai（量程为0〜6mA,内阻约为30C）

电流表A2（量程为。〜0.6A,内阻约为0.05。）

电源（电动势为L5V,额定电流为0.5A,内阻不计）

（1）为使测量尽量准确，电流表应选用（填“A1”或“A2”）.

（2）在选用正确的电流表的情况下，请用笔画线代替导线，将实物电路补充完整.

（3）若该同学仪器选择和电路连接均正确，其待测电阻的测量值（填“大于”“小

于”或“等于”）真实值.

2多维专训

1.［滑动变阻器两种接法的选择］为测量“12V5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给

定了以下器材:

电源：12V,内阻不计；

电流表：量程0〜0.6A,内阻约为0.2Q；

电压表：量程0〜15V,内阻约为15kQ；

滑动变阻器：0〜20Q,允许最大电流1A；开关一个，导线若干，实验要求加在小灯

泡上的电压可从零开始调节.

以下四个电路图你认为最合适的是

AB

2.［电流表内外接法的选择］某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250NA,内阻为

1.2kC）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻拈=40。，Ri

=360Q.

甲乙

图（b）

(1)当开关S接4端时，该电流表的量程为0〜mA.

(2)当开关S接5端时，该电流表的量程比接在A端时(填“大”或“小”).

(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻心的阻值，

设计了图(b)中两个电路.不考虑实验操作中的偶然误差，则使用(填“甲”或"乙”)

电路可修正由电表内阻引起的实验误差.

答案及解析

考点长度的测量

典例1(1)如图所示的三把游标卡尺，从上至下分别为9mm长10等分、19mm长20

等分、49mm长50等分，它们的读数依次为mm、mm、mm.

I23

(IL」J」，IL!IJ」.।I।।।II।।

Iiiii।i1IrI

010希确度的。」mm

甲

34

」」IIIIIIILLLLL।I।।」一

-|IIII|IIIIIIIII|iIII

01020

情福度的。oymm

乙

34

楠踊星为0Q2

(2)某同学用如图丁所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动到下靠近

小球，再转动到下夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动使尸固

定后读数(以上均填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图戊所示，则小

球的直径是mm.

戊

解析：（1）图甲读数：整毫米是17,不足1毫米数是8x0.1mm=0.8mm,最后结果是

17mm+0.8mm=17.8mm.

图乙读数：整毫米是23,不足1毫米数是17义0.05mm=0.85mm,最后结果是23mm

+0.85mm=23.85mm.

图丙读数：整毫米是3,不足1毫米数是9x0.02mm=0.18mm,最后结果是3mm+

0.18mm=3.18mm.

（2）用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮。使测微螺杆F靠近被测小球，再转

动微调旋钮"使测微螺杆尸夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使尸固定

后读数，读数为期±2。。?。吐国总三a7。。〜叫加

答案：（1）17.823.853.18（2）。HG6.700

2多维专训

1.［游标卡尺读数］某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的

示数分别如图（a）和（b）所示.由图可读出，圆管内壁的直径为cm,圆管外壁的直径

为cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积.

主

主

尺

2334尺

"Cm"^^Cm

I——

—p

标

游

游

1标

游

游

IIII,1.T尺

J“

11o0

O!51O51

图（a）图（b）

答案：2.232.99

2.［螺旋测微器读数］在测量一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器

测量合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为mm.合金丝的直径为

________mm.

答案：0.0080.650

考点电流表、电压表的原理和使用

典例2（2024•福建厦门一中模拟）（多选）如图所示，把两只完全相同的表头进行改装,

已知表头内阻为100Q,下列说法正确的是（）

八R'=6kQ

R=2.9kQ

AA

3Vb

甲

A.由甲图可知，该表头满偏电流"=2mA

B.甲图是改装成的双量程电压表，其中分量程为9V

C.乙图中处=约£2,处=10。

9

D.乙图中R=5C,处=45。

TT1

解析：由题图甲可知1g==A=0.001A=1mA,b的量程为U'=

3

Rg+R100+2.9xl0

r33

/g(/?g+/?+/?)=0.001x(100+2.9xl0+6xl0)V=9V,故A错误，B正确；在题图乙中，

改装为，i=10mA=0.01A电流表时，并联电阻的分流电流为T=/i—/g=10mA—1mA=9

mA=0.009A,分流电阻的阻值为氏+处=还=耐1心£2=-C,改装为，2=100mA

I'0.0099

=0.1A电流表时，可得分流电阻的阻值尺产^^4^2—,联立解得区产也。，夫2=10d

h-h9

故D错误，C正确.故选BC.

2多维专训

1.［电表读数问题］⑴图甲使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表A,

图中指针示数是A；当使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表A,

图中指针示数为A.

(2)图乙使用较小量程时，每小格表示V,图中指针的示数为V；若使

用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示V,图中指针示数为V.

解析：(1)使用0〜0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A,指针示数为0.44A；

当使用0〜3A量程时，每一小格为0.1A,指针示数为2.20A.

(2)电压表使用0〜3V量程时，每小格表示0.1V,指针示数为1.70V；使用0〜15V

量程时，每小格表示0.5V,指针示数为8.5V.

答案：(1)0.020.440.12.20(2)0.11.700.58.5

2.［电表改装］如图所示，某学习小组进行电表改装的实验，已知表头内阻为100。,

满偏电流为300mA,使用OA接线柱时它是量程为0〜3A的电流表，使用OB接线柱时它

是量程为。〜0.6A的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0〜60V的电压表，则图中的

7?1=

解析：使用接线柱时，量程为0〜3A,则有

Ri

使用03接线柱时，量程为0〜0.6A,则有/oe=0.6A=/g+」限

R1+R2

其中4=0.3A,4=100。

联立解得R=20。，&=80。

使用OC接线柱时，量程为0〜60V,则有Uoc=60V=/g&+/o/3,解得用=50£2.

答案：208050

考点3伏安法测电阻和滑动变阻器的使用

典例3某同学用伏安法测定待测电阻网的阻值（约为200。），除了瓜.、开关S、导线

外，还有下列器材供选用：

电压表V（量程为0~1V,内阻约为10kQ）

电流表Ai（量程为。〜6mA,内阻约为30。）

电流表A2（量程为。〜0.6A,内阻约为0.05。）

电源（电动势为1.5V,额定电流为0.5A,内阻不计）

（1）为使测量尽量准确，电流表应选用（填“A1”或“A2”）.

（2）在选用正确的电流表的情况下，请用笔画线代替导线，将实物电路补充完整.

（3）若该同学仪器选择和电路连接均正确，其待测电阻的测量值（填“大于”“小

于”或“等于”）真实值.

解析：（1）电路中可能出现的最大电流/=旦=需A=7.5X1（T3A,为使测量尽量准确,

Rx200

电流表应选用Ai.

(2)因为滑动变阻器的最大阻值较小，所以滑动变阻器采用分压式接法，因为勺