电学实验（二）（解析版）-2025年天津高考物理复习专练

重难点22电学实验（二）

命题趋势

考点2025考向预测

考点1：电容器充放电现象高考主要考查电学实验的基本原理和方法，并借助基本

实验分析拓展创新实验。考查电容器充放电现象；“电阻测

考点2：测电源电动势和内电阻

量类”实验；测量电源的电动势和内阻；用多用电表测量电

考点3：用多用电表测量电学中的物理量学中的物理量；探究变压器原副线圈电压与匝数的关系；电

学拓展创新实验等。考查的是电学实验的基本原理和方法,

考点4：探究变压器原副线圈电压与匝数的关系

经常和传感器结合在一起,考查电路的控制，难度一般较大。

重难诠释

【精费铢读】

实脆原理

探究变压器原副线圈电压与匝数的关系

数据处理注意事项

【高分技巧】

1.电容器充放电现象

实验原理

(1)电容器的充电过程

如图所示，当开关S接1时，电容器接通电源，在静电力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动，

正极板因失去电子而带正电，负极板因获得电子而带负电.正、负极板带等量的正、负电荷.电荷在移动的过

程中形成电流.

在充电开始时电流比较大(填“大”或“小)以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小(填“增大”或“减小”)，当

电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止定向移动，电流/=0.

(2)电容器的放电过程

如图所示，当开关S接2时，相当于将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发生

中和.在电子移动过程中，形成电流.

放电开始电流较大(填“大”或“小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小(填“增大”或“减

小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零.

实验步骤

(1)按图连接好电路.

(2)把单刀双掷开关S打在上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在表格中.

(3)将单刀双掷开关S打在下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在表格中.

(4)记录好实验结果，关闭电源.

注意事项

⑴电流表要选用小量程的灵敏电流计.

(2)要选择大容量的电容器.

(3)实验要在干燥的环境中进行.

2.测电源电动势和内电阻

实验原理

闭合电路欧姆定律.

实验器材

干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺.

实验步骤

⑴电流表用0.6A的量程，电压表用3V的量程，按图连接好电路.

(2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最大的一端.

(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据⑺，C/i).用同样的方法再测量几组/、U

值，填入表格中.

(4)断开开关，拆除电路，整理好器材.

实验数据处理

\E=Ui+hr

(1)列方程组-，解出£、厂，并多次测量求平均值.

E—Ui-irhr

⑵用作图法处理数据，如图所示.

0/短/

①图线与纵轴交点为电源电动势E；

②图线斜率的绝对值为内阻r.

误差分析

(1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作u—/图像时描点不准确.

(2)系统误差：

①方法a若采用甲图电路，电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的/真与/测

的差越大，/v=‘.其中。一/图像如图乙所示.

结论：E测＜£1真，/测〈厂真.

方法b等效电源法

_Ryr

如图甲所示，E卡上不£E真,尸测一.v/真.

Ry-\~rHv十尸

②方法a若采用丙图电路，电流表的分压作用造成误差,电流越大，电流表分压越多，对应。真与。测的差

越大，UA=/，RA.其中U—/图像如图丁所示.

方法b等效电源法：如图丙所小，£测=£真，厂测=厂+尺4＞「真.

(3)电路选择：

①电源内阻一般较小，选图甲电路误差较小.

②当®内阻已知时选图丙电路，此时r=E—RA,没有系统误差.

注意事项

(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池.

(2)电流不要过大，应小于0.5A,读数要快.

(3)要测出不少于6组的(/,⑺数据，变化范围要大些.

(4)若U—/图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r=|再确定.

A/

3.用多用电表测量电学中的物理量

用多用电表测定值电阻的阻值

⑴原理

两表笔短接一调零两表笔断路测量电阻&

.—-----、

、0

电

路图4

flr1

黑

黑

红^

表

i表

表3N

T笔

笔

笔

表

表笔

纺

黑

相当于待测电阻&=

调节火使相当于待测电阻&=

/与员的对应关0,/=/g=待测电阻为&,/=,E，指针

F00,此时/=0,指针Rg+r+R+Rx

系——,即表头满

Rg+r+R不偏转指到某确定位置

偏(&2=4+尸+氏)

表头电流满偏/g处，表头电流/=0处，对

刻度表头电流/与电阻七一一对应，但不是线

对应欧姆表零刻度应欧姆表00刻度(左

特点性关系，表盘刻度不均匀

(2)注意：①黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电流方向为“红进黑出”.

②当多用电表指针指在中央时&=一^,知中值电阻尺中=R°.

2Rn+R申

(3)测量步骤

①估测待测电阻阻值.②欧姆调零.③将被测电阻接在红黑表笔之间.④读数：指针示数乘以倍率.

⑤使用完毕：选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池.

(4)注意事项

①区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，机械调零对应的是表盘下边中间的指

针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮.

②使指针指在中值附近，否则换挡.

③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零.

④手不能接触表笔的金属杆.

⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开.

用多用电表测二极管的正、反向电阻

(1)认识二极管：晶体二极管由半导体材料制成，它的符号如图所示，左端为正极，右端为负极.

特点：当给二极管加正向电压时电阻很小，当给二极管加反向电压时电阻很大.

(2)用欧姆挡判断二极管的正负极

将多用电表欧姆挡调零之后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负

极(如图甲)；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极(如图乙).

探索黑箱内的电学元件

判断目的应用挡位现象

电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源

电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同

二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大

4.探究变压器原副线圈电压与匝数的关系

1.实验原理

(1)实验电路图(如图所示)：

(2)实验方法采用控制变量法

①"1、U\一；定，研究"2和。2的关系.②"2、U1一■定，研究"1和。2的关系.

2.实验器材

学生电源(低压交流电源，小于12V)1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干.

3.实验过程

⑴保持原线圈的匝数小和电压不变，改变副线圈的匝数“2,研究”2对副线圈电压。2的影响.

①估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交

流电压挡的最大量程进行测量.

②组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电压.

⑵保持副线圈的匝数"2和原线圈两端的电压G不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响.重复⑴中步

骤.

4.数据处理

由数据分析变压器原、副线圈两端电压5、。2之比与原、副线圈的匝数⑶、〃2之比的关系.

5.注意事项

(1)在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关，再进行操作.

(2)为了人身安全，学生电源的电压不能超过12V,通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱.

(3)为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当

的挡位进行测量.

<1

限时提升练

（建议用时：60分钟）

【考向一：电容器充放电现象】

1.（2025•福建福州•二模）如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带

电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。观察静电计

指针偏转角度的大小，可推知电容器两极板间电势差的大小。

（1）在实验中观察到的现象是o（单选，填正确答案的标号）

A.将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小

B.向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大

C.将左极板右移，静电计指针的张角变小

D.将左极板拿走，静电计指针的张角变为零

（2）某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形,

然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。

①为增大该电容器的电容，下列方法可行的有（多选，填正确答案的标号）

A.增大电容纸的厚度B.增大锡箔纸的厚度

C.减小电容纸的厚度D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积

②用如图丙所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻R放电，在图丁中放电电流的/-/

图线的a、b、c三条曲线中，对应电阻最小的一条是（选填“a”或"”或“c"）。

【答案】（1）C（2）CDb

【详解】（1）A.电容器带电后与电源断开，电容器极板所带电荷量一定，根据C=g,C=^~

U4jrkd

可知，将左极板向上移动一段距离，极板正对面积减小，电容减小，则电势差增大，即静电计指针的张角变大,

故A错误；

B.结合上述可知，向两板间插入陶瓷片时，介电常数增大，电容增大，则电势差减小，静电计指针的张角变

小，故B错误；

C.结合上述可知，将左极板右移，极板之间间距减小，电容增大，电势差减小，则静电计指针的张角变小，

故c正确；

D.结合上述可知，将左极板拿走，右极板带正电，右极板与接地点之间电势差不等于零，即静电计指针的张

角不会变为零，故D错误。

故选Co

£■<?

（2）①[1]AC.两片锡箔纸做电极，电容纸为绝缘介质，两片锡箔纸可以等效为平行板电容器，根据C=B

由于用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，改变电容纸的厚度相当于改

变极板之间的间距，当电容纸的厚度增大时，极板间距增大，电容减小，当电容纸的厚度减小时，极板间距减

小，电容增大，故A错误，C正确；

B.结合上述，增大锡箔纸的厚度时，极板间距不变，电容不变，故B错误；

D.结合上述可知，同时增大锡箔纸和电容纸的面积，相当于增大极板正对面积，则电容增大，故D正确。

故选CDo

②⑵电容器充电稳定后，极板之间电压的最大值一定，根据欧姆定律可知，电阻越小，电流的最大值越大，

可知，a、b、c三条曲线中，对应电阻最小的一条是6。

2.（2024•河北•模拟预测）（1）观察电容器的充、放电现象的实验装置如图1所示。应选择的电流表表头为一

（填“图2”或“图3”）。

（2）如图4所示为某品牌方块电池，小文同学分别用电路图5和电路图6测量此方块电池的电动势和内阻。他

选用的器材有电压表（量程为15V、内阻未知），电流表（量程为0.6A、内阻等于0.5Q）,滑动变阻器R（0〜100。）。

规范实验并根据测量数据描绘的u-/图线分别得到如图7中I、n所示的图线。完成下列几个问题。

图7

①根据电路图5测量数据描绘的U-I图线应为图7中的（填“I”或"n”）；

②根据题中条件，本次实验应选择（填“图5”或“图6”）；

③综合分析可得该电源电动势为V,内阻为Qo（保留3位有效数字）

【答案】⑴图2（2）II图59.00（8.98-9.02）0,500（0.460-0,540）

【详解】（1）在电容器的充、放电过程中，电流会先增大后减小，且可能会反向。题图2中的电流表指针指向

中间，且左右两边都有刻度，说明它可以测量交变电流，即电流方向改变时，指针可以向左右两边偏转，因此

适合本实验，而题图3中的电流表只能测量单向电流，不适合本实验，则应选择的电流表表头为题图2。

（2）[1]根据题中电路图5测量数据描绘的S/图线中，斜率的绝对值等于电池内阻和电流表内阻之和，则斜

率的绝对值较大，则应为题图7中n；

⑵根据题中条件，因为电流表内阻已知，则本次实验应选择题中电路图5；

[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得U=£-/&+以）

结合图线n可得该电源电动势为£=9.00V

内阻为“写

代入数据得r=负；；%_05Q=0.500Q

3.(2024•四川自贡•模拟预测)如下图所示，在探究影响平行板电容器电容的因素的实验中，使电容器带

电后与电源断开，电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。现请回答下

列问题:

(1)此时静电计直接测量的是.

A.电容CB.电荷量。C.两板间场强ED.两板间的电势差U

⑵实验开始时给电容器充电过程中其电荷量。、电势差U、电容C之间相互关系的图像如下图所示，其中描

述正确的是

B.

D.

(3)改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保持B板不

动，将A板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的是.

电容器7，人动片

电介质板

A.

定片

被测物体

测位移测角度

金属芯线

固定电极

守电且k且/

液产I防介质/可动

n。

不电极

压力尸

测液高测压力

(4)该同学在同一电压下分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容G>cz,充电时通过传感器的电流随时

间变化的图像如下图中①②所示，其中对应电容为G的电容器充电过程的/T图像是(选填①或②)

【答案】(1)D(2)BD(3)BC(4)①

【详解】(1)根据题意，由图可知，此时静电计直接测量的是两板间的电势差U。

故选D。

(2)ABC.电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器所带电荷量。的大小和两极板间的电势差U的大

小无关，不能认为C与。成正比，与。成反比，故AC错误，B正确；

D.由。=怖可知，电容器所带电荷量与极板间的电势差成正比，即图像为一条过原点的倾斜直线，故

D正确。

故选BDo

(3)保持B板不动，将A板上下移动，目的是改变两极板的正对面积。BC图是通过改变两极板的正对面积

来改变电容的大小，而A图是通过改变介电常数来改变电容的大小，D图是通过改变两极板间距来改变电容

的大小。

故选BC=

(4)用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容G>C?,则充电完成后，两电容器两端电压相

同，根据0=CU可知，电容器的电容小则其带电量小，而图像面积代表带电量，所以对应电容为C2的电

容器充电过程/T图像的是①。

4.(2024•浙江台州•一模)

(1)研究小组用电压电流传感器探究电容器充放电现象，下列说法正确的是：

单刀双掷开关

电容器J|rir

以鸿容器触/旷JHi—Lv

、~।।

图1图2图3图4

A.图1电容器标识的2.5V是电容器的击穿电压

B.图2开关打到1时电容器开始充电，打到2时电容器放电

C.图3是电流传感器得到的图象，图4是电压传感器得到的图象

D.图3中力和A时间内对应图象与水平横轴围成的面积大小不相等

（2）研究小组利用图5电路测量多用电表欧姆挡内部电阻和电池的电动势，欧姆表内部电路可等效为一个电池、

一个理想电流表和:一个电阻串联而成的电路。使用的器材有：多用电表，电流表，滑动变阻器和导线若干。请

完善以下步骤：

①将多用电表的选择开关调到欧姆“xlO”挡，再将红、黑表笔短接（填“机械”或“欧姆”）调零；

②将图5中多用电表的红表笔接A端,黑表笔接B端,那么电流表的右端应为接线柱（填“+”或“-”）；

③设电池的电动势为E,多用电表欧姆“xlO”挡内部电路的总电阻为心调节滑动变阻器，测得欧姆表读数R

和电流表读数/,作出:-A图线，若图线斜率为左，截距为6,则可求得电动势£=,内部电路的

总电阻〃=（用物理量k、b表示）o

（3）若欧姆表读数准确，则内部电路的总电阻测量值与真实值比（填“偏大”或“不变”或“偏小”）。

【答案】（1）BC（2）欧姆-：乡（3）不变

kk

【详解】（1）A.图1电容器标识的2.5V是电容器的额定电压，不是击穿电压，选项A错误；

B.图2开关打到1时电容器与电源连接，开始充电，打到2时电容器放电，选项B正确；

C.充电时电流逐渐减小，电容器电量增大，两板间电压逐渐增加最后趋于稳定值；放电时电流也是逐渐减小,

两板电压减小；可知图3是电流传感器得到的图象，图4是电压传感器得到的图象，选项C正确；

D.图3中i-f图像的面积等于电容器带电量，电容器充电电量等于放电电量，可知〃一念和念-〃时间内对

应图象与水平横轴围成的面积大小相等，选项D错误。

故选BCo

（2）①[1]将多用电表的选择开关调到欧姆“*10”挡，再将红、黑表笔短接欧姆调零；

②⑵将图5中多用电表的红表笔接A端，黑表笔接B端，因欧姆表黑表笔接内部电源正极，那么电流表的右

端应为“-”接线柱；

F

③[3][4]由闭合电路的欧姆定律可知/=不一

R+r

11V

可得—=—R+—

IEE

1V

由题意可知一=左一=6

EE

解得

kk

（3）因电流表是理想电流表，则实验不会造成误差，即若欧姆表读数准确，则内部电路的总电阻测量值与真

实值比不变。

5.（2024■河南•模拟预测）将电流传感器与计算机相连，可以用来观察电容器的充、放电现象。实验电路

如图甲所示。定值电阻尺=1000。，直流电源为恒压源（输出电压恒定），S是单刀双掷开关，C为平行板电容

器。

乙

（1）先将开关S拨至位置1,充电完毕，这时电容器上极板带（填“正”或“负”）电，再将开关S拨至位置

2,电容器放电电流随时间变化的规律如图乙所示，由图分析可知，恒压源输出的电压为Vo

（2）图乙中图像和坐标轴围成的面积大约为40格，则充电完毕时，电容器所带电荷量为0=C；由此求得

电容器的电容C=F。（结果均保留二位有效数字）

（3）若仅将图甲中定值电阻换用阻值更大的电阻重新实验，则得到的电流随时间变化的图像与坐标轴所围的面

积与图乙的面积相比将（填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】⑴正10（2）1.6x1021.6x10-3（3）不变

【详解】（1）[1]将开关S拨至位置1,电容器上极板连接电源正极，带正电；

[2]充电完毕后电容器两端的电压等于电源电压，由乙图知电容器放电瞬间的电流为10mA,则恒压源输出的

电压为U-IR=\OV

(2)[1]图乙中每小格代表的电量为q=〃=lmA><0.4s=4><10r4C

电容器所带电荷量为放电过程放出的总电荷量Q=40q=1.6x1042

⑵电容器的电容为C=■|=L6xl(^3F

(3)电流随时间变化的图像与坐标轴所围的面积等于电容器的带电量，仅将图甲中定值电阻换用阻值更大的

电阻重新实验，电容器的电容和恒压电源的电压不变，充完电后电容器所带电荷量不变，因此电流随时间变化

的图像与坐标轴所围的面积不变。

6.(2024•浙江金华•一模)如图甲所示为一个自制电容器，将两张锡箔纸作为两个电极，三张电容纸作为

绝缘介质，按照一层电容纸、一层锡箔纸的顺序交替叠放，然后将五层纸一起卷成圆柱形，两根引线。、6分

别接在两张锡箔纸上，最后将整个圆柱形密封在塑料瓶中(两根引线露出)，电容器即制作完成。

乙

(1)以下哪些操作可以增加该电容器的电容.

A.增大电容器的充电电压

B.增大电容器的带电量

C.增大锡箔纸的正对面积

D.在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧

(2)现用图乙所示电路研究该电容器的充放电情况。将S置于。端，电压随时间变化图像如图丙所示。

①充满电后电容器两端的电压为V,若此时电容器所带电荷量为3x10-7。则电容大小为。=F。

②图中尸点对应的时刻充电电流约为A»

【答案】⑴CD⑵65x10-87.5x10"

【详解】(I)AB.电容器的电容只与本身有关，与电容器两端电压以及带电量无关，选项AB错误；

可知增大锡箔纸的正对面积可增大电容；在卷成圆柱形的时候，用力尽可能使电容纸贴紧，可减小两极间距,

可增大电容，选项CD正确。

故选CD。

(2)①［1］由图像可知，充满电后电容器两端的电压为6V；

［2］若此时电容器所带电荷量为3xl0-7c,则电容大小为。=/=号二F=5x10/

8

②［3］图中尸点对应的时刻充电电流/=孚=字=5x10x7A=7.5Xi。-4A

NtAZ2x10

【考向二：测电源电动势和内电阻】

7.(2024•天津蓟州•三模)在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅提供下列实验器材:

A.干电池两节，每节电动势约为L5V,内阻约几欧姆

B.直流电压表V］、V2,量程均为0〜3V,内阻约为3k。

C.定值电阻&,阻值为5。

D.滑动变阻器尺，最大阻值为50。

E.导线和开关若干

⑴原理图如图甲所示，实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V和V2的多组数据■、U2,描绘出

图像如图乙所示，图线斜率为总与横轴的截距为小，则电源的电动势石=,内阻:,=

(用人m、Ro表示)

(2)该实验方法产生的误差是由于,属于误差。

【答案】⑴丝-^-(2)电压表V2的分流引起的系统

k-\k-1

U、一U\

【详解】(1)口］［2］根据图甲结合闭合电路欧姆定律可得5=6+%)〃

整理可得。I=垢±。

rr

士八&+厂。

贝rm有左7二」R0一+r,0二」一m---E--R8

rrr

解得石=普，

k-1k-1

(2)该实验方法产生的误差是由于电压表V?的分流引起的，属于系统误差。

8.（2024•天津武清•模拟预测）某研究性学习小组在学习了原电池原理后，将铜片和锌片插入新鲜的苹果

中制成一个水果电池，并利用下列所给器材测量苹果电池的电动势£和内阻几

A.待测水果电池（电动势E约为2V,内阻约为几百欧）

B.滑动变阻器（最大阻值为1。）

C.滑动变阻器（最大阻值为1000。）

D.电流表A1（量程为3mA,内阻约为2。）

E.电流表A2（量程为3A,内阻约为0.020）

F.电压表V（量程为3V,内阻约为3k。）

G.开关S,导线若干

（1）如果要准确测量水果电池的电动势和内阻，滑动变阻器R应选择,电流表A应选择o（填仪器

前序号）

（2）研究小组设计了甲、乙两种电路，应选择（填“甲”或“乙”）电路。

（3）如果不考虑偶然误差，根据选择的电路，电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于"）真实值。

【答案】⑴CD（2）乙（3）等于

【详解】（1）[1]待测水果电池的内阻约为几百欧，为了使得调节滑动变阻器是，电流表与电压表测量数据变

化明显一些，需要选择总阻值适当大一些，可知，滑动变阻器选择C；

[2]由于待测水果电池电动势E约为2V,内阻约为几百欧，则电路中最大电流约为2mA,为了确保电流表的安

全与精度，选择的电流表的量程应适当小一些，即选择3mA量程，即电流表选择D。

（2）结合上述，电流表选择D,内阻约为2。，而待测水果电池的内阻约为几百欧，比电流表的内阻大得多，

可知，电流表分压影响较小，为了减小误差，可以使电流表直接测量电路的干路电流，可知，应选择乙电路图。

（3）结合上述，电路选择的是乙电路图，实验完误差在于电流表的分压，将电流表与水果电池等效为一个新

电源，实验测量的是新电源的电动势，由于新电源是电流表与水果电池串联构成，可知，新电源的电动势与水

果电池的电动势相等，即如果不考虑偶然误差，根据选择的电路，电动势的测量值等于真实值。

9.（2024•天津河东•模拟预测）学习小组通过串联两节完全相同的干电池测单节干电池的电动势和内阻。

他们手头有一量程为0〜250RA、内阻为1000。的表头，首先把表头改装为0〜3V的电压表。

图2

（1）小组同学先把表头串联一个阻值大小为。的定值电阻即可使改装后的电压表量程变为0〜3V。

（结果保留2位有效数字）

（2）小组同学将改装电压表V与电阻箱汽（最大阻值为99.99。）、待测电源按图1连接，闭合开关S,调节电阻

箱，记录多组电阻箱和改装电压表换算后的示数，得到如图2所示图像，若不考虑电压表内阻的影响，结合图

2可知单节干电池的电动势E=V,内阻尸（结果均保留2位有效数字）

【答案】⑴1卜1。4⑵1.40.11

【详解】（1）根据电压表的改装原理可得u=/g（q+©

代入数据解得R=L1X104。

（2）根据闭合电路欧姆定律可得2E=U+g-2厂

R

变形可得，=1r1

£*A

Ir0.430-0.350

结合图像可得》=。.35。,石=

L00

解得E=1.42V,r=0.11Q

10.（2024•天津河东•模拟预测）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何

种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，本实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行

测量。已知%=2。。

实验操作步骤如下：

A.将滑动变阻器滑到最左端位置

B.接法I：单刀双掷开关s与1接通，闭合开关s。，调节滑动变阻器区,记录下若干组数据a-4的值，断开

开关S。

C.将滑动变阻器滑到最左端位置

D.接法H:单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S。，调节滑动变阻器尺，记录若干组数据6-4的值，断开开

关S。

E.分别作出两种情况所对应的a-和6-图像

T

（1）根据测得数据，作出和。2-，2图像如图丁所示。若只用6-，2图像的数据，求得电源电动势

E=,内阻»（结果均保留两位小数）

（2）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择（填“接法I”或“接法II”）测量更合适。

【答案】（1）1.702.25⑵H

【详解】（1）[1]⑵当单刀双郑开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电动势为a-/1的纵轴

截距，则有£=1.80V

当单刀双掷开关接2时，电压表示数为零时，电流表测量准确，由。2-4图像可知此时电路电流为0.40A,根

E

据闭合电路欧姆定律可知/=--

凡+r

解得内阻为厂=样。-2。=2.50。

若只用6-人图像的数据，可得£=L70V

内阻r=0一凡=122。-20=2.250

I0.40

（2）由图丁可知图像斜率为尢=不”。=4+八

0.36

解得4=3.00。

由图丁可知U2-I2图像的斜率为与=照。=&+々

解得4=2.250

可得匕=3.0。-

r2.502.50

故接法II测得的电源内阻更接近真实值。

11.（2024•天津•一模）某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E（约为36V）和内阻r（约为10。）,

需要将一个量程为15V的电压表（内阻4约为10kQ）改装成量程为45V的电压表，然后再测量电池的电动

势和内阻。以下是该实验的操作过程。

（1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该小组将一个最大阻值为50k。的电位器4（可视为可变电阻）与电压

表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成步骤C的填空。

A.将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零；

B.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P调到适当位置，使电压表的示数为9V；

C.保持滑动变阻器滑片尸的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为V；

D.不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路，即可得到量程为45V的电压表。

⑵该小组利用一个电阻箱尺（阻值范围0-999.9。）和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）

连接成如图乙所示的测量电路来测量该电池的电动势和内阻.该小组首先得出了《与，的关系式，然后根据

测得的电阻值尺和电压表的读数。作出士-4图像如图丙所示，则该电池的电动势£=_____V、内阻，=_

RU

Qo

【答案】（1）3（2）368

【详解】（1）15V的电压表改装成量程为45V的电压表，贝i|U=3Uv

当总电压为9V时，电压表的示数应为3V

（2）由闭合电路的欧姆定律得£=3。+工厂

R

整理得

R3rUr

互_3

结合图像得：：

r8

由以上两式解得£=36V,厂=80

12.（2024•天津南开•模拟预测）在实验室中某同学需要测定一节新干电池的内电阻。已选用的器材有：

干电池（电动势为1.5V,内阻很小）；

电流表（量程0~0.6A,内阻约为0.1。）；

电压表（量程0~3V,内阻约6kQ）；

电键一个、导线若干。

⑴新电池的内阻较小，实验中所用的滑动变阻器应选下列的（填字母代号）。

A.定值电阻（阻值1。）

B.定值电阻（阻值10Q）

C.滑动变阻器（阻值范围0~10。、额定电流2A）

D.滑动变阻器（阻值范围0~lk。、额定电流1A）

（2）该同学根据选好的实验器材，将实验器材连接成图甲所示，你认为哪些导线连接的有错误（填导

线旁的字母代号）。

（3）按正确的方法连接好器材后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R读出对应的电流表的示数/和电压表的

示数U,根据这些数据画出/图线如图乙。根据图线得电池的内电阻厂=Q»

【答案】（1）C（2）见解析（3）0.4

【详解】（1）新电池的内阻较小，为了防止误操作时造成短路，电路中需要用一个定值电阻&起保护作用,

保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大，因此定值电阻应选A；为方便实

验操作，滑动变阻器应选阻值较小的C。

（2）连接有错误的是：图中c导线的上端应该连接到飞左端；e和d两根导线其中的一根要连到滑动变阻器

的上端。

（3）由闭合电路欧姆定律可得E="+/（4+〃）

可得U=-/（K+»+E

由图乙U-/图像可知，斜率绝对值为限=4,+厂=丹召0=1.40

可得内阻为r=0.40

【考向三：用多用电表测量电学中的物理量】

13.（2024•天津•模拟预测）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、

数据分析等。

⑴用电压表（内阻约为3k。）和电流表（内阻约为0.1。）测量一个电阻的阻值（约为2k。）。要求尽量减小

实验误差，应该选择的测量电路是图1中的—（选填“甲”或“乙，

甲乙

图1

（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约18k。电阻的阻值，下列实验步骤正确的

操作顺序为（填各实验步骤前的字母）。

A.将选择开关置于“x1k”位置

B.将选择开关置于“OFF”位置

C.将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开

D.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”

（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑

动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将

电压表连接。位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c、d时，电压表均没有示数。若电路

中仅有一处故障，则（选填选项前的字母）。

B.导线〃断路

C.滑动变阻器断路

D.滑动变阻器短路

【答案】⑴乙(2)ADCB(3)A

【详解】(1)因为待测电阻约为2k。，由凡＞加面=10拒Q

可知为了减小误差应该采用电流表的内接法，即选用乙图；

(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约18k。电阻的阻值，先将选择开关置于

“xlk”位置，将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”，将两表笔分别接触待测电阻两端，读

出其阻值后随即断开，将选择开关置于“OFF”位置，故正确的顺序为ADCB。

(3)在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有

示数，说明在电路中有断路的地方。在其它连接不变的情况下，他将电压表连接。位置的导线端分别试触6、

c、d三个位置，发现试触b、c、d时，电压表均没有示数，则说明导线仍断路。

故选Ao

14.(2024•天津北辰•模拟预测)某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻，步骤如下：

(1)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为—mmo

(2)用多用电表欧姆挡粗略测量此圆柱体的电阻，所选倍率挡为xl挡，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度

很小，为了较准确地进行测量，应换到—挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步

骤是，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是Q

【答案】（1）8.600/8.599/8.611（2）xlO欧姆调零220

【详解】（1）[1]螺旋测微器固定刻度读数为&5mm,可动刻度读数为10.0x0.01mm=0.100mm,最终读数为

8.5mm+10.Ox0.01mm=8.600mm

（2）[1]用多用电表欧姆挡粗略测量此圆柱体的电阻，所选倍率挡为xl挡，操作步骤正确，发现表头指针偏转

角度很小，说明所选挡位太小，为了较准确地进行测量，应换到xlO挡；

[2]如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是欧姆调零；

[3]若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是22x10。=220c

15.（2024•天津和平•三模）导电聚合物（CPs）是一种以导电能力为特征的合成聚合物，一兴趣小组找到

一段丝状导电聚合物，测量它的电阻。

图1图2

（1）他们首先用多用电表测量该聚合物的电阻，测量时多用电表面板显示如图1所示。该小组同学认为读数误

差较大，他们又断开电路重新选择倍率进行测量，请在下列实验步骤中选择正确的操作并按正确的顺序进行排

序，（填写步骤前的字母代号）

A.使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线

B.使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线

C.断开电路，将选择开关调至“OFF”挡

D.使两表笔接触导体棒两端进行测量读数

E.将选择开关调至“xl”挡

F.将选择开关调至“x100”挡

（2）为更精确地测量该聚合物的电阻，尽可能地多测几组数据，他们用实验室提供的下列器材再次进行测量。

A.电流表A-量程500mA,内阻约0.60

B.电流表A2,量程3A,内阻约0.12。

C.电压表Y，量程15V,内阻约15kQ

D.电压表V2，量程3V,内阻约3k。

E.滑动变阻器R,全电阻约5c

F.直流电源E,电动势3V,内阻不计

G.开关S及导线若干

经过讨论他们连接了如图2所示的电路，电路中有几条线没有连接，请你帮助他们完成电路连接、

（3）电路中所选电流表为（填“A]”或“A2”），所选电压表为填（"Y”或“2”）。

【答案】（l）EBDC；⑶Ai

【详解】（1）用“xlO”倍率档测量时欧姆表指针偏角过大，说明倍率档选择过高，则应该选择较低的倍率档重

新调零，然后进行测量，则正确的顺序进行排序是：EBDC；

（2）电压表内阻远大于待测电阻，则应采用电流表外接，滑动变阻器用分压电路，则电路如图：

（3）待测电阻区只有10。左右，因电源电动势为3V,可知电压表选择V?；电路中的最大电流为

/=—=0.3A=300mA

R,

可知电流表选择A1。

16.（2