电学实验（学生版）-2025届高考物理二轮复习热点题型归类

实验2电学实验

考点内容考情分析

考向一以“测电阻”为核心实验电学实验探究题是高考的必考内容，高考对于这部分

考向二以“测电动势”为核心实验知识点的命题形式是：根据实验原理，设计实验，正

考向三其他电学实验确处理实验数据，得出实验结论。将考查的知识点延

考向四电学创新实验伸到演示实验中，扩展到设计性、应用性等实验。

蜀深究"解题攻略"

1.思想方法

(1)无论哪个电学实验，不管怎么创新都离不开电路，离不开实验仪器的选取，电流表内、外接法的

判断，滑动变阻器的分压电路与限流电路的分析.

(2)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表

可当成电流表使用，电流表也可当成电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，

如伏伏法、安安法等.

(3)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到

其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流”或“自报电压”的功能.因此，在测电

压表内阻时，无须另并联电压表；测电流表内阻时，无须再串联电流表.

2.模型建构

一、测电阻为核心实验

1.电流表内接法与外接法的比较

电流表内接法电流表外接法

-----

电路图-©-La

误差原因电流表分压。测=4+L7A电压表分流/测=4+Iv

U测,_U测_RxRv

R测TRx+R/RxE测,<Rx

电阻测量值1测/测Rx+Rv

测量值大于真实值测量值小于真实值X

适用条件RA«R.Ry»RxO

2.滑动变阻器的限流式:接法和分压式接法比较

限流式接法分压式接法

R

。

两种接法的电路图R

,1<-—d--

RE

负载R上电压的调节范围（不计电源内阻）--------<U<E0<U<E

R+&--

EEE

负载R上电流的调节范围（不计电源内阻）o</<-

R+Ro~~R—一R

3.滑动变阻器两种接法的适用条件

⑴限流式接法适合测量阻值较小的电阻（跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的

最大电阻还小）.

（2）分压式接法适合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的最大电阻要大）.

4.等效替代法

（1）电流等效替代（如图）

（2）电压等效替代（如图）

二、测电动势的三个常用方案

方案伏安法伏阻法安阻法

三、多用电表的使用

(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“OF°F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R（即欧姆调零），使灵敏电流计满偏，%=甚而:，中值电阻

E

（欧姆表内阻）R^=Rg+R0+r,当两表笔接入电阻Rx时，Ig=%+&+什&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。

/亲临"高考练场"

考向一以“测电阻”为核心实验

1.（2024•城中区校级模拟）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属

丝接入电路部分的长度约为50cm。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图1所示，其读数应为

mm（该值接近多次测量的平均值）；

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势3V,内阻约10）、电流表

（内阻约0.1Q）、电压表（内阻约3k。）、滑动变阻器R（0〜20。，额定电流2A）、开关、导线若

干；

某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如表；

（3）图2是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请结合（2）所确定的电路图,

补充完成图中实物连线;

次数12345678

U/V00.100.300.701.001.501.702.30

I/A00.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U-I坐标系，如图3所示，图中已标出了与测量数据对应

的4个坐标点，请在图中标出第3、5、7次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得

金属丝的阻值Rx=。（保留两位有效数字）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为=

A.1X10-2c.mB.lX10-3n-mC.lXlO^-mD.lXlO^'m

2.（2024•洛阳一模）如图a,用伏安法测定电阻约5。均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。

每节电池的电动势约为1.5Vo

（1）用螺旋测微器测电阻丝的直径时，如图b,先转动使F与A间距稍大于被测物，放

入被测物，再转动到夹住被测物。直到棘轮发出声音为止，拨动G使F固定后读数。（填

仪器部件字母符号）

(2)根据原理图连接图c的实物图。

(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变线夹P的位置，得到几组

电压、电流和对应的0P段的长度L,计算出相应的电阻后作出R-L图线如图d。取图线上适当

的两点计算电阻率。这两点间的电阻之差为AR.对应的长度变化为AL,若电阻丝直径为d,则

电阻率p=□

3.(2024•蚌埠模拟)物理兴趣小组利用以下器材测量待测电阻Rx的阻值。

待测电阻Rx；

多用电表；

电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计；

电流表Ai，量程为0〜50mA,内阻ri=50Q；

电流表A2，量程为0〜150mA,内阻上约为10。；

定值电阻Ri=450Q；

定值电阻R2=70Q；

滑动变阻器Ro,最大阻值为200；

开关S,导线若干。

(1)小明用多用表的“XI”欧姆挡粗测待测电阻Rx的阻值，指针所在位置如图a所示，其示

数为fto

(2)为了准确测量，小华用上述器材设计了图b所示的实验电路，其中甲表应为,乙表

应为,定值电阻应为0(均填器材符号)

(3)小华按正确的电路进行实验，甲、乙两表的示数分别为I甲、I乙，则Rx=-(用所给

的符号表示)

4.(2024•广东模拟)某实验小组测未知电阻R时，先用多用电表进行粗测，再采用“伏安法”

较准确地测量未知电阻。

（1）首先用多用电表粗测R的电阻，当用“X10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用—

—（填“X100”或“XI”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图1所示，其读

数为。；

（2）采用“伏安法”测量该未知电阻R,现有器材如下：

A.蓄电池E（电动势为6V,内阻约为0.05C）

B.电流表Ai（量程0〜0.6A,内阻约为1.0。）

C.电流表A2（量程0〜3A,内阻约为0.1。）

D.电压表V（量程0〜6V,内阻约为6k。）

E.滑动变阻器Ri（2kfl,允许通过的最大电流0.5A）

F.滑动变阻器R2（10。，允许通过的最大电流2A）

G.开关一个、带夹子的导线若干

①为使测量准确且通过Rx的电流能从0开始变化，上述器材中，应该选用的电流表是

滑动变阻器是（填写选项前字母代号）；

②根据所选用的实验器材，在虚线框中画出伏安法测电阻的完整电路图。

5.（2024•中山区校级模拟）一实验小组为了测量某元件的电阻，进行了如下实验：

（1）首先用多用电表进行粗测，如图关于多用电表的操作正确的是。

甲乙丙

A.如图甲，将红、黑表笔短接，进行机械调零

B.如图乙，利用所示旋钮进行欧姆调零

C.如图丙，用“X100”挡测量时发现指针偏转角度过小，为了准确测量，应换到“X10”挡

D.实验完成后，挡位调至如图丁所示位置

（2）为了精确测量该元件的电阻，同学们又采用了如图戊所示电路进行测量。电路由控制电路

和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下:

戊

A.待测电阻Rx

B.灵敏电流计G

C.定值电阻Ro=8OQ

D.粗细均匀的电阻丝AB（总长为L=60.00cm）

E.滑动变阻器R

F.线夹、电源、开关以及导线若干

G.电源（电动势为3V）

①在闭合开关S前，可将线夹P2大致固定于电阻丝AB中部位置，滑片Pi应置于a端。闭合开

关后，先移动滑动变阻器的滑片Pl至某一位置，然后不断调节线夹P2所夹的位置，直到灵敏电

流计G示数为零，测出此时AP2段电阻丝长度x=12.00cm,则Rx的阻值计算式为（用

Ro、L、x表示），代入数据得Rx=。。

②为减小因电阻丝粗细不均匀带来的误差，将定值电阻Ro换成电阻箱。并按照①中的操作，电

阻箱的阻值记为R1；然后将电阻箱与Rx交换位置，保持线夹P2的位置不变，调节电阻箱，重新

使灵敏电流计G示数为零，此时电阻箱的阻值记为R2,则电阻Rx=o

考向二以“测电动势”为核心实验

6.（2024•浙江二模）某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻（电动势E约为

2V,内阻约为几欧姆）。

甲

可供选用的器材有

A.电流表A（量程0〜30mA,内阻为45Q）

B.电压表Vi（量程0〜3V,内阻约为2kQ）

C.电压表V2（量程0〜15V,内阻约为10k。）

D.滑动变阻器R（阻值0〜50。）

E.定值电阻Ri=5。

F.定值电阻R2=500C

（1）为更准确的进行实验测量，电压表应该选择，定值电阻应该选择=（填器材

前的字母）

（2）实验中电压表和电流表的读数如下:

序号123456

I(mA)4.08.012.016.018.020.0

U(V)1.721.441.160.880.740.60

（3）在图乙中已根据上述实验数据进行描点，请画出U-I图象。

（4）由图象可知，电源电动势E=V,内阻r=0.（结果均保留2位有效

数字）

7.（2024•温州一模）小明利用铜片、锌片和橙子制作了水果电池。为了测量该电池的电动势E

和内阻r,他进行了如下实验。

（1）用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测水果电池的电动势，如图所示，则多用电表的读数

（2）把该水果电池接在如图电路中，其中电流表Gi（量程为200pA,内阻为10。）、电流表G2

（量程为1mA,内阻约为10。）、滑动变阻器Ri（0〜5000。）、电阻箱R2（0〜9999Q）,现将电

流表Gi与电阻箱R2改装成量程为IV的电压表，电阻箱R2的阻值应调整为0。

居

（3）该同学正确调整电阻箱阻值、正确连接电路和操作，采集了多组数据，并作出如图所示的

图像，则水果电池的内阻为k。。（计算结果保留2位有效数字）

8.（2024•浙江模拟）在“电池电动势和内阻的测量”实验中

（1）设计如图1所示的电路，现有图2所示的实验器材和若干导线。图中已将实验器材进行了

部分连接，还应当用一根导线将电压表接线柱h与（填写接线柱对应的字母，下同）

接线柱连接，再用另一根导线将电压表接线柱g与接线柱连接。

（2）电路接线完毕，在保证电路安全的情况下闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表读数一

直接近3V而电流表读数始终为零。已知导线与接线柱均无故障，且故障只有一处。现只改变电

压表接线，再闭合开关、调节变阻器。下列推断不正确的是o

A.电压表接在a、f之间，电压表、电流表读数总为零，表明滑动变阻器短路

B.电压表接在a、b之间，电压表读数总接近3V、电流表读数总为零，表明电流表断路

C.电压表接在c、d之间，电压表、电流表读数总为零，表明开关是完好的

（3）实验由图1正确操作后，根据下图数据，测得电池的电动势E=V,内阻r=

do

（4）如果连接线接头严重氧化或与接线柱连接不紧就会产生“接触电阻”，若本实验中连接滑动

变阻器和电流表导线接头处有“接触电阻”，则由此产生的影响是：电动势E测量值

（选填“偏大”、“偏小”或“不变

9.（2024•宛城区校级模拟）某实验小组要测量两节干电池串联组成电池组的电动势和内阻，实验

室提供的器材，除了被测电池组，还有电压表Vi、V2,量程均为3V,阻值为5。的定值电阻

Ro,滑动变阻器（0〜20Q）,开关一个导线若干。

（1）王同学连成了图甲所示电路。实验前将滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或

“右”）端，闭合开关，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表Vi、V2的示数Ui、U2,王同学

作U2-（U2-Ui）图像，如图乙所示，测得电池组电源的电动势E=V,内阻r=_

Q（结果均保留两位有效数字）。

（2）李同学连成了图丙所示电路，正确操作后也测得多组电压表Vi、V2的示数Ui、5,作U2

-Ui图像，得到图像的纵截距为b,斜率为k,则电池组电源的电动势£=,内阻r=_

（用已知的和测量的物理量表示）。

（3）李同学对自己实验结果进行了分析，发现存在系统误差，引起系统误差的原因是

10.（2024•洛阳一模）某物理兴趣小组想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电

阻阻值的电路。他们用了以下实验器材中的一部分。设计出了如图（a）所示的电路:

图（a）图（b）

a.待测电源；

b.待测电阻Rx；

c.滑动变阻器R（最大阻值20C）；

d.几个可供挑选的定值电阻；

e.开关和导线若干；

£电流表Ai（量程0.6A,内阻很小）；

g.电流表A2（量程300|iA,内阻以=1000。）；

（1）根据实验要求，需将电流表A2改装成量程为3V的电压表，与电流表A2串联的定值电阻

Ro的阻值应为0。

（2）该小组成员先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关

S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表Ai、A2的读数11、12,得h与12的关系如图（b）所示。

根据图线可得电源电动势E=V,电源内阻「=。（计算结果均保留两位

有效数字）。

（3）该小组成员再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：

①闭合开关Si、S2,调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表Ai示数却电流表A2示数

1b；

②断开开关S2,保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；

③根据上述数据可知定值电阻Rx的阻值为（rA+Ro）的倍（用la、lb、Ic、Id表示）。若忽

略偶然误差，则用该方法测得的阻值（填“大于”、“小于”或“等于"）其真实值。

考向三其他电学实验

11.（2024•湖南模拟）小朗同学要将一满偏电流%为500HA的微安表G改装为毫安表。他先测量

出微安表G的电阻，然后对微安表进行改装，最后再利用一标准电流表，对改装后的毫安表进

行检测。

（1）为测量出微安表G的电阻，小朗同学设计了如图（a）所示电路，器材如下：

A.电源Ei（电动势1.5V,内阻很小）

B.电源E2（电动势6.0V,内阻很小）

C.滑动变阻器Ra（阻值0~2000。）

D.滑动变阻器Rb（阻值0-15000。）

E.电阻箱R2（阻值0〜600Q）

F.开关两个，导线若干

为提高测量精度，电源E和滑动变阻器Ri应该选择o

A.电源Ei和滑动变阻器Ra

B.电源E2和滑动变阻器Ra

C.电源El和滑动变阻器Rb

D.电源E2和滑动变阻器Rb

（2）该实验操作的步骤有：

A.按图（a）电路原理图连接线路；

B.将Ri的阻值调到最大，闭合开关Si后调节Ri的阻值，使毫安表G的指针偏转到满刻度；

C.保持Ri不变，再接通S2,调节电阻R2,使电流表G指针偏转到满刻度的一半，读出R2的阻

值为4000,即认为Rg=R2,用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比（选填

“偏大”或“偏小”或“相等”）；

（3）若忽略实验的误差，现通过并联一个阻值为R=80。的电阻把微安表改装成为一个特定量程

的毫安表，则改装的电表量程为mA；

（4）根据图（b）所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为1.6mA时，改装表

的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的实际量

程是mA；

（5）要达到（3）的预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为

R的电阻换为一个阻值为Q的电阻即可。

12.（2024•四川模拟）如图（a）所示，恒流源输出的电流大小与电流表G的满偏电流入相同，电

流表G的内阻为Rg。现对一只数字已模糊的电阻箱Ri重新标记，将电阻箱Ri和电流表G如

图（a）接入电路，闭合开关Si、S2,调整电阻箱Ri的旋钮到不同位置，分别读出电流表G的

示数I,根据电流表G的示数和不同旋钮位置可对电阻箱旋钮刻度进行标定。

⑴请你利用此电路分析出电阻箱接入电路的电阻Rx与电流表的示数I之间的表达式Rx=

_«（结果用题中的字母表示）为了获得关于Rx、I两个量的相关函数图像为直线，若以亡为纵

坐标，则横坐标应为。（结果用题中的字母表示）

©

恒流源一

图（a）

（2）某同学采用如图（b）虚线框中所示结构模拟恒流源，那么在选择电源与滑动变阻器时，电

源应尽量选择电动势（填“偏大”或“偏小”）一些，滑动变阻器应尽量选择总电阻_

（填“偏大”或“偏小”）些，可以减少误差，即便如此，Rx的测量值仍将（填

“偏大”或“偏小”）。

13.（2024•绥宁县校级模拟）小刚为了描绘一个电阻Rx约为30k。的伏安特性曲线，他从实验室

取了以下实验器材：

A.电源Ei=12V

B.电源E2=1.5V

C.伏特表V1，量程0〜IV

D.伏特表V2，量程0〜10V

E.安培表Ai，0-3mA

F.安培表A2，0~0.6mA

G.滑动变阻器Rpi，0〜40Q

H.滑动变阻器Rp2，0〜40k。

I.开关和导线若干

①为了能够顺利安全方便地测出至少5组该Rx的电流I和两端电压U需要选择合适的器材：

电源选择（选填A或B）,滑动变阻器选择（选填G或H）,电压表选择

（选填C或D）,安培表选择（选填E或F）。

②小刚用一个电动势为3.0V的电池，将量程为。〜0.1mA,内阻为100Q的表头改装成倍率分别

“义100”和“X1000”的双倍率欧姆表。改装后表盘的刻度如图（b）所示，已知欧姆表中央刻

度为“15”，则下图（a）中定值电阻Ri=C,R2=flo

③改装完成后，将K拨到“X1000”挡，将红黑表笔短接进行欧姆调零后测量Rx的值，若指针

1

指向位置，则Rx=。，若由于电池老化，实际内阻变大，不经欧姆调零，则

待测电阻Rx的测量值（填“大于”“小于”或“等于"）Rx的真实值。

考向四电学创新实验

14.（2024•中原区校级一模）某学习小组在实验室连接如图（a）所示的电路图，用来探究矩形波

频率对电容器充放电的影响。

（1）设置电源，让电源输出图（b）所示的矩形波，该矩形波的频率为Hz。

（2）闭合开关S,一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压Uc随时间周期性变

化，结果如图（c）所示，A、B为实验图线上的两个点。在B点时，电容器处于（填

“充电”或“放电”）状态。

（3）保持矩形波的峰值电压不变，调节其频率，测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化

的情况，并在坐标纸上作出电容器上最大电压Um与频率f的关系图像，如图（d）所示，若已知

电容器的电容C=4.7X10-6F,则当f=45Hz时电容器所带电荷量的最大值Qm=

C（结果保留两位有效数字）。

（4）手机中的“计步功能”和“摇一摇功能”等需要用到加速度传感器，如图（e）所示是一种

常用的电容式加速度传感器的内部结构简化原理图，将传感器系统水平放置，图中绝缘质量块的

左端与一端固定的水平轻弹簧相连，右端与电容器的活动极板相连，G为灵敏电流计，当系统静

止时，弹簧处于原长状态，下列说法正确的是o

A.系统向左匀速运动稳定时，通过灵敏电流计G的电流从N流向M

B.系统向左匀速运动稳定时，灵敏电流计G中没有电流通过

C.当系统突然向左加速运动时，通过灵敏电流计G的电流从N流向M

D.当系统突然向左加速运动时，通过灵敏电流计G的电流从M流向N

15.（2024•青秀区校级模拟）利用放电法可以测量电容器的电容，让充电后的电容器通过大电阻R

放电，电流传感器A与计算机连接（未画出），记录放电电流随时间变化的图像，可用系统软

件计算出电容器的带电量Q,Q与充电电压U的比值即为电容器的电容C。

（1）实验开始前先判断电容器的好坏：使用多用表的欧姆挡进行测量，把调零后的多用电表的

红黑表笔分别接触电容器的两极板，观察到多用表指针先向右偏转较大角度，后又逐渐返回到起

始位置，此现象说明电容器是（填“好”或“坏”）的；

（2）图甲、图乙为测量电容的两种电路原理图，学生电源应采用（填“直流”或“交

流”）电源，先使开关S与1端相连，充电结束后，读出电压表的示数；然后把开关S与2端相

连，测量出电容器的带电量Q,为了减小误差，在甲、乙两图中，应选______图为测量电路。

甲乙

MQ/(X1O!C)

2.5-

丙T

（3）某同学选择了正确的实验电路图，经过实验操作获得如表所示的多组数据，其中第4组数

据的Q未记录，但计算机显示了这次测量的I-t图像如图丙所示，由此可估算出Q=

,请根据以上数据，在丁图中作出Q-U图像，并由图像可得该电容器的电容是

Fo（结果均保留两位小数）

组别123456

测量值

U/V10.813.516.820.223.827.0

Q/X10-3c0.861.091.221.932.15

16.（2024•沙坪坝区校级模拟）色环电阻是电阻封装后在其表面涂上一定