电学实验（一）（解析版）-2025年天津高考物理复习专练

重难点21电学实验（一）

考点2025考向预测

高考主要考查电学实验的基本原理和方法，并借助基本

考点1：描述小灯泡伏安特性曲线

实验分析拓展创新实验。考查描述小灯泡伏安特性曲线；“电

考点2：探究影响感应电流方向的因素阻测量类，，实验；测量电阻率；探究影响感应电流方向的因

素；电学拓展创新实验等。考查的是电学实验的基本原理和

考点3：多种方法测电阻

方法，经常和传感器结合在一起，考查电路的控制，难度一

考点4：测量电阻率

般较大。

重难诠释◎

【精费铢读】

【高分技巧】

1.描述小灯泡伏安特性曲线

1.实验原理

（1）用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U,/）值，在C/Z坐标

系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来。

（2）电流表外接：因为小灯泡的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式，使电

压能从零开始连续变化。

2.实验步骤

（1）确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按如图所示的原理图连

接好实验电路。

（2）把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。

（3）移动滑动变阻器滑片位置，测出多组不同的电压值。和电流值/,并将测量数据填入表格中，断开开关

U/V00.20.40.60.81.01.2

I/A

U/V1.62.02.42.83.23.63.8

I/A

（4）拆除电路，整理仪器。

2.探究影响感应电流方向的因素

1.实验设计

如图所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应

电流的方向.

2.实验器材

电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等.

3.实验现象

N01N0tS01sB

oooo

4.实验结论

当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的

磁场与原磁场的方向相同.

5.注意事项

实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系：把一节干电池、滑动变阻器、开关S与电流

表串联，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向与电流方向的关系.

3.多种方法测电阻

半偏法测内阻

原理图

1.实验原理

假设调节滑动变阻器4后，干路电流/总恒定不变.

则：开关$2断开，/总=，,开关邑闭合，/总=/+，2=g+，2=/4

所以：右二^二/，贝！J：RA=R2

半偏法测电流表内阻实验电路原理如图所示。实验操作步骤如下：

(1)开关耳、邑闭合前，将滑动变阻器鸟的阻值调到最大。(保护)

(2)闭合开关S1,调节滑动变阻器鸟，使电流表满偏。

(3)保持开关W闭合，滑动变阻器不动，闭合开关邑，调节电阻箱&的阻值，使电流表半偏。

(4)记下此时电阻箱耳的阻值，则电流表的内阻a4=4。

2.实验条件

本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即与»RAO

精确要求：滑动变阻器用〉〉氏4,且电源电动势E尽可能大.

FFFF

开关S,断开，底=-------=—.开关S,闭合，/申=--------=—即可保证总电流几乎不变.

总总并号

R1+RA&4+R

3.误差分析1

开关$2闭合，/总〉心，/总=/+/2=1+/2〉(所以：,2〉g=/，则氏测=⑥＜氏4,误差偏小.

4.测量电阻率

1.实验原理(如图所示)

由R=/4得〃=?=畔，因此，只要测出金属丝的长度/、直径d和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻

率〃

2.实验器材

被测金属丝，直流电源(4V),电流表(0〜0.6A),电压表(0〜3V),滑动变阻器(0〜50。)，开关，导线若干，

螺旋测微器，毫米刻度尺.

3.实验过程

(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.

(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路.

(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值/.

(4)把滑动变阻器的滑片调到最左(填“左”或“右”)端.

(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数/和。的值，填入记录表

格内.

(6)将测得的尺、I、d值，代入公式中，计算出金属丝的电阻率.

4/

4.求A的平均值时可用两种方法

(1)用尺=亍分别算出各次的数值，再取平均值.

(2)用U—/图线的斜率求出.

5.注意事项

(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法.

(2)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间

的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值.

(3)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值.

(4)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0〜0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免

金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.

(5)若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过

较多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点应舍去.

6.误差分析

(1)金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差.

⑵测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R恻真，由及=2《，知用再噎

(3)通电电流过大，时间过长，致使金属丝发热，电阻率随之变化带来误差.

----------------------------h

限时提升练

(建议用时：60分钟)

【考向一：描述小灯泡伏安特性曲线】

1.(2024•天津蓟州•模拟预测)某实验小组准备探究某个灯泡的电流随电压变化的规律，记知灯泡的额定

电压为L5V,电阻约为几欧除待测小灯泡外，提供器材如下：

A.电压表V：量程为0〜15V,内阻约为10k。

B.电压表V2：量程为0〜300mV,内阻为3000

C.电流表A：量程为0〜300mA,内阻约为1。

D.滑动变阻器片：最大阻值为200kQ

E.滑动变阻器火2：最大阻值为10。

F.定值电阻凡：阻值为27000

G.定值电阻以'：阻值为300

H.电动势为4.5V的直流电源一只，开关一个，导线若干

(1)出于电表的安全性及测量要求考虑，同学们选用电压表V并联在灯泡两端测量灯泡的电压，发现这种方法

实际上不可行，其最主要的原因是.

(2)本实验中滑动变阻器应选.(填写器材代号)

（3）要求电流和电压从0开始变化，并且测量时读数尽可能准确，请在方框中画出该实验的电路图并在图中标

出各器材的代号

【答案】（1）电压表Vi的量程太大

测量灯泡两端电压时误差太大;

（2）本实验中滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的心;

（3）电压表V2量程过小，则可以用定值电阻幻与电压表串联，可改装为量程为3V的电压表，滑动变阻器

可以计算得到电压表的分流，所以采用电流表外接，电路如图

2.（2024•重庆九龙坡•一模）某同学研究小灯泡的伏安特性，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，所

使用的器材有:

小灯泡上（额定电压3.8V,额定电流0.32A）；

电压表V（量程3V,内阻3k。）；

电流表A（量程0〜400mA,内阻约1。）；

定值电阻R/（阻值1000Q）；

滑动变阻器R（阻值0〜9.0。）；

电源E（电动势5V,内阻不计）;

开关S；导线若干。

4

图

甲

（1）实验中，电压表的量程偏小，需要将电压表与定值电阻后串联，改装后的电压表的量程为.V。

（2）画出实验电路原理图。

（3）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图甲所示。由实验曲线可知，当小灯泡两端的电压为1.4V时，小灯泡的

（“增大,,、“减小,，或“不

电阻为Q（结果保留1位小数），随着小灯泡两端电压的增加小灯泡的电阻

变”）。

（4）用另一个电动势为6V,内阻为4。的电源瓦和两个该小灯泡3滑动变阻器R连成图乙所示的电路，调节

滑动变阻器的阻值，使滑动变阻器的功率为一个灯泡功率的2倍，根据测得的伏安特性曲线计算此时每个灯泡

消耗的功率为W（结果保留2位小数）。

【答案】（1）4

(4)0.48/0.49/0.50/0.51/0.52

U3V

【详解】(1)改装后的电压表的量程"才因+%)=菽(309=钎

(2)为使小灯泡两端电压测量范围较大，滑动变阻器采用分压式接法，由于灯泡额定电阻

R.=^=—Q=11.875Q

LIL0.32

改装后的电压表的内阻舄=3kQ+IkQ=4kQ

R'R,

因为，

&&

电流表选用外接法，故电路图如图所示

(3)[1]由实验曲线可知，当小灯泡两端的电压为L4V时，电流为200mA,故灯泡电阻

[2]随着小灯泡两端电压的增加，小灯泡伏安特性曲线上的点与原点的连线的斜率在不断减小，该斜率表示

电阻的倒数，故小灯泡的电阻随电压的增加而增大。

(4)设一个小灯泡两端电压为U,电流为/,则电路总电流为2/,调节滑片P使滑动变阻器五的功率是一个

小灯泡功率的两倍，则有为=U-2/=2C〃

可知此时滑动变阻器两端电压为U;根据闭关电路欧姆定律可得E=2U+27r

代入数据可得3=0+4/

在小灯泡的伏安特性曲线画出对应/-U图像，如图所示

图甲

由图像交点可知，每个小灯泡消耗的电功率为P=〃=2.0x0.25W=0.50W

3.(2024•浙江•模拟预测)某同学为研究一只“3V,L5W”小灯泡灯丝的电流随电压的变化规律

(1)先用如图所示的多用电表粗测其电阻，下列操作或判断正确的是o

A.测量前应在两表笔断开时，调节。使指针指在最左边电阻8处

B.选择开关K应打b在位置

C.测量小灯泡电阻时电流从多用电表的“「表笔插孔流出

(2)然后用电压表和电流表测定电流随电压变化的实验数据，要求灯泡两端的电压可从零开始调节。实验的部

分线路如图乙所示，其中有一根接线错误的是号导线，纠正错误后，请在图乙中完成完整的接线，

(3)根据实验测得数据在/-。坐标中描出数据点，反映其分布情况的下列各图中可能正确的是

【答案】（1）C

【详解】（1）A.测量前应在两表笔短接时，调节。使指针指在最右边电阻0处，A错误；

B.由于小灯泡正常发光时的电阻为6。左右，故选择开关K应打。在位置，B错误；

C.根据多用表“红进黑出”的原理，且黑表笔插在的孔，电流应从多用电表的“「表笔插孔流出，C正确。

故选C。

（2）[1]小灯泡正常发光时的电流为0.5A,故电流表选择0〜0.6A的量程即可，因此，⑤导线连接错误；

⑵由于小灯泡的电阻较小，故电流表采用外接法，实验要求灯泡两端的电压可从零开始调节，故滑动变阻器

采用分压式接法，实物连接情况如图所示

（3）根据实验要求，电压从零开始调节，小灯泡的电阻较小，且会随温度的变化而发生变化，故其不是

线性关系，符合条件的只有B图。

故选B。

4.（2024•重庆•模拟预测）多色小彩灯可以增添节日的喜庆气氛，每串小彩灯由几十个某款相同小灯泡串

联而成。

图3

（1）小方同学利用如图1所示电路图，绘制这款小灯泡的伏安特性曲线。请用笔画线代替导线，将图2中的实

物图连接完整____o

（2）小方测得这款小灯泡的伏安特性曲线如图3所示。当小灯泡两端的电压高于7.5V时，小灯泡灯丝熔断。若

把一串小彩灯接在输出电压有效值为220V的交流电源两端，为保证小灯泡的灯丝不会熔断，这串小彩灯中的

小灯泡个数至少为个。

（3）小方查阅资料后发现，这款小灯泡的内部结构有两种可能。第一种：灯泡内有一个定值电阻与灯丝并联（定

值电阻与灯丝阻值相同），如图4中A所示，当灯丝熔断时，定值电阻仍能使电路连通。

第二种：灯泡内有一根表面涂有氧化铜（绝缘物质，不导电）的细金属丝与灯丝并联，如图4中B所示，正

常情况下，细金属丝与灯丝导电支架不导通。灯丝熔断时电压较高，细金属丝的氧化层可被击穿，细金属丝与

灯丝支架导通（细金属丝与灯丝阻值相同）。使用中发现，如果其中一个小灯泡灯丝熔断，其他小灯泡亮度不

变，则小灯泡的内部结构应为（选填"A”或"B”）。

灯丝灯丝

定值电阻细金属丝

玻璃环玻璃环rHg)——(gFq

,实习玻璃,实习玻璃

，一0——(g)—

、灯丝、灯丝

导电支架导电支架

图4图5

（4）如图5所示，若把4个相同的这款小灯泡连接在一电动势为4V、内阻为10。的直流电源两端，则每个小灯

泡消耗的电功率为W（保留两位有效数字）。

【详解】(1)电路连线如图。

(2)将一串小彩灯接在交流电源两端，当小灯泡两端的电压高于7.5V时灯丝熔断，此时的7.5V指的是小灯

泡两端的电压最大值。串联时，每个小灯泡两端的电压相等，故小灯泡个数”222°Vx后口41.48

7.5V

即这串小彩灯中的小灯泡个数至少为42个。

(3)若小灯泡的内部结构为A,则其中一个小灯泡灯丝熔断后，电路总电阻变大，其他小灯泡两端的电压变

小、亮度减弱，不符合题意；

若小灯泡的内部结构为B,则其中一个小灯泡灯丝熔断后，细金属丝代替灯丝导通电路，电路总电阻不变，其

他小灯泡的亮度不变，符合题意；故小灯泡的内部结构应为B。

(4)设单个小灯泡两端的电压为U,流过小灯泡的电流为/,由闭合电路欧姆定律，可知2。=£-26

FU

整理得/=一--

2rr

即/=0.2-0.1。

该图线与小灯泡伏安特性曲线的交点即为小灯泡实际工作的电流和电压，因此，每个小灯泡消耗的电功率

P=1.0Vx0.10A=0.10W

5.（2024•全国•模拟预测）小明和同学们为探究滑动变阻器的限流特性，设计了如图甲所示电路，选取不

同的滑动变阻器衣,研究滑片尸滑动过程中通过定值电阻凡的电流的变化情况。实验器材有：

A.四节干电池（每一节电动势为1.5V,内阻忽略不计），导线若干，电压表V（量程0〜3V,&=6.0k。）

B.待测滑动变阻器&、鸟、此

乙丙

（1）按照图甲，请用笔画线代替导线，将图乙中实物电路补充完整_____O

（2）由于电压表的量程不符合要求，需要串联一定值电阻，请你替小明选择合适的定值电阻，虚线框c中应

选择（填“凡”或“火5”）。

（3）已知电源电动势记为£、内阻不计，定值电阻为凡，滑动变阻器的最大阻值为R,L为a、。间的长度,

/为6、尸间的长度，取x=1，改变滑片尸的位置，记录不同/时的电压表示数。及对应的x。

（4）实验中，选用三个最大阻值不同的滑动变阻器分别接入电路，描点作出U-x图像如图丙所示，根据图线

拟合的函数关系为u=修，其中。0可表示为,左可表示为。(均选用£、R。、尺表示)

(5)采用限流式电路测量一阻值与凡相近的未知电阻&,由图丙可知，应选择人=(填“0.1”“2.0”或“20”)

对应的滑动变阻器，理由是=

【答案】见解析Rs-2.0此滑动变阻器与号阻值相近，可以起到有效的

2火。

调节作用

【详解】⑴[1]根据题图甲连线如图所示。

(2)[2]电源的电动势为6V,而电压表的量程为0〜3V,需要扩大一倍，根据串联电阻的分压原理及电压表

的内阻为6k。，可知需要串联的电阻为6k。，故选择

2uR

(4)[3][4]由闭合电路的欧姆定律有石=2。+丁下•/

(5)[5][6]采用限流式电路测量一阻值与凡相近的未知电阻段，选择的滑动变阻器要起到有效的调节作用，

由题图丙可知满足条件的只有a=2.0,因为选择此滑动变阻器时电压表示数的变化比较明显。

【点睛】本题的难度不大，有送分的部分，也有提升能力的部分，有对常规电路的考查，也有对电路的创新,

如本实验探究的是滑动变阻器的限流作用，却采用电压的变化规律来研究，把复杂的数据转换成了双曲线的研

究，对数学知识要求较高。此题设计精巧的地方体现在最后一问，考查考生对图像的理解和应用能力。不仔细

分析很多考生无从下手。

6.(2024•浙江杭州•一模)(1)根据实验器材说明书，“用双缝干涉测量光的波长”实验中小灯泡正常工作电

压为8V〜12V,现研究该小灯泡不同电压下的功率。

①某同学进行了正确的实验操作，并将实验数据在/-。坐标系中描点如图甲所示。请在图乙中补全实验的电路

图，闭合开关前滑动变阻器应置于端（选填,”或*"）。

②某次测量时电压表量程为0〜15V,指针偏转如图丙所示，则电压表读数为V,此时小灯泡电阻

R=Q（计算结果保留2位有效数字）。

③由实验可知工作电压为8V时小灯泡的功率为W（计算结果保留2位有效数字）。

（2）图甲为“用双缝干涉测量光的波长”装置图。

“202学生电源

图甲图乙

①双缝安装在图甲中___________位置（选填“/”、“2”、或“E”）

②本实验所用的电源为学生电源，如图乙所示。小灯泡为（1）中所用小灯泡，为使小灯泡正常工作，最合适

的操作是___________

A.将小灯泡接“稳压6V”接线柱，打开电源开关

B.将小灯泡接“直流”接线柱，将电压旋钮转至12V,打开电源开关

C.将小灯泡接“交流”接线柱，将电压旋钮转至12V,打开电源开关

D.将小灯泡接“交流”接线柱，打开电源开关，将电压旋钮由2V逐渐转至12V

③已知双缝间距为0.3mm,屏离双缝距离为1.2m。以某种单色光照射双缝时，将测量头的分划板中心刻线与

第1条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图丙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心

对齐，此时手轮上的示数如图丁所示，则这种光的波长是nm（保留3位有效数字）。

一(<

\4O

\45

三

三

35一

一<

至

3

三3O5

三

三

25二3O

/『

―)

图丙图丁

【答案】⑴6.08.07.0(2)CD652

【详解】(1)[1]小灯泡的电压和电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，补全后的电路图如图

为了保护负载，闭合开关前滑动变阻器应置于“端；

[2]电压表量程为。〜15V,每小格表示0.5V,读数时精确到0.1V,故读数为6.0V；

[3]由图甲可知，电压为6.0V时，电流为0.75A,故R=7=075^=8.0C1

[4]由图甲可知，电压为8V时，电流为0.87A,故尸="=8xO.87W27.0W

(2)[1]/处为透镜，2处为单缝，故双缝应安装在C位置；

[2]小灯泡可以使用直流电压也可以使用交流电压，但为了使小灯泡正常工作且不损坏小灯泡，打开电源开关

之前，旋钮应处于电压很低的位置，打开电源开关后，再把电压缓慢调至正常工作电压，故选D；

[3]图丙和图丁的读数分别为2.332mm和15.375mm,故相邻两条亮纹间的距离为

(15.375-2.332)x10^,

\x=---------------------------m=2.6086xlO^m

5

I110-4

由=得;1=应〃=———x2.6086xlO-3m名6.52xlO_7m=652nm

dI1.2

【考向二：探究影响感应电流方向的因素】

7.(2024•广东江门•模拟预测)同学们在学习了感应电流产生的条件后，想通过实验探究影响感应电流方

向的因素，实验过程如下:

图1图2

（1）按照图1所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调电源正负极，重复以上操作。该步

骤目的是获得电流表指针偏转方向与方向的对应关系；（填“电流”或者“磁铁的运动”）

（2）按照图2所示电路连接器材，查明线圈中导线的绕向，以确定磁体运动时感应电流产生的磁场方向；

（3）分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向，观察指针偏转方向，使用表格中记录数据；根据第1步探究

的对应关系，表中实验4中标有“▲”空格应填（选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”）：

磁体磁场的方感应电流的磁场方

实验序磁体运动情指针偏转情

向向

号况况

（正视）（正视）

1向下插入线圈向左向上

2向下拔出线圈向右向下

3向上插入线圈向右向下

4向上拔出线圈向左▲

（4）根据表中所记录数据，进行如下分析：

①由实验1和（填实验序号）可得出结论：感应电流方向与磁体运动情况有关。

②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向（选填“相

同”、“相反”或“无关”）。

（5）经过进一步讨论和学习，同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论，为电磁感应定律的学习打下

了基础。

【答案】电流向上2相同

【详解】（1）[1]按照图1所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调电源正负极，重复以上

操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系。

（3）[2]磁体磁场的方向向上，拔出线圈，发现指针向左偏转，根据实验序号1数据可知感应电流的磁场方向

向上。

(4)①[3]要探究感应电流方向与磁体运动情况，需保证磁体磁场的方向相同，磁体运动方向不同，所以由实

验1和2可得出结论：感应电流方向与磁体运动情况有关。

②[4]由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。

8.(2024•北京海淀•三模)请根据下列实验的实验原理或实验方法回答问题。

(1)某实验小组在探究弹簧的劲度系数与其长度、粗细和制作弹簧所用钢丝直径的关系时，对弹簧进行一些相

关测量，如图所示。用刻度尺测整根弹簧的自由长度如图甲所示，该长度的测量值为cm。用螺旋测

微器测钢丝的直径如图乙所示，该直径的测量值_______mm。

Ocm2

甲乙

(2)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示，同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益

的说法是________

A.两根细绳必须等长

B.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

D.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些。

(3)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是

A.有闭合铁芯的原副线圈

B.无铁芯的原副线圈

C.交流电源

D.直流电源

E.多用电表(交流电压挡)

F.多用电表（交流电流挡）

用匝数%=60匝和%=120匝的变压器，实验测量数据如下表，根据测量数据可判断连接电源的线圈是

（填〃“或陶）

UJN1.802.803.804.90

3N4.006.018.029.98

（4）“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔

出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是

A.实验时必须使磁铁加速“插入”或“拔出”

B.该实验必须记录磁铁的磁极方向

C.该实验不需要知道线圈的绕向

D.该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系

【答案】⑴11.88/11.89/11.901.037/1.036/1.038

(2)CD

(3)ACE

（4）BD

【详解】⑴[1]由图甲可知，整根弹簧的自由长度为11.90cm；

[2]由图乙可知，钢丝的直径为1mm+0.037mm=L037mm

（2）A.通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误；

B.橡皮筋不需要与两绳角平分线在同一直线上，故B错误；

C.为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故C正确；

D.为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。

故选CDo

（3）口］为了完成变压器的探究，需要使用交流电源变压，交流电压的多用电表，为了让变压效果明显需要含

有闭合铁芯的原副线圈。

故选ACEo

⑵由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即成为输入端，做为输出端。故答案为：nb。

（4）A.该实验无需使磁铁加速“插入”或“拔出”，故A错误；

B.该实验必须记录磁铁的磁极方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，故B正确；

C.该实验需要知道产生的感应磁场的方向，即需要知道线圈的绕向，故C错误；

D.该实验要想知道产生感应电流的具体方向，需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系，故D正

确。

故选BDo

9.（2024•福建厦门•模拟预测）某同学正在探究影响感应电流方向的因素，已知当电流从灵敏电流计的正

接线柱流入时，灵敏电流计的指针向右偏转。

25

电压传感器

-E20

YE15

5E1

0

⑴如图甲所示，导体棒向右匀速平移的过程中，电流计的指针将（填“向左”“向右”或“不发生”）

偏转。

（2）该同学研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系时采用了如图乙所示的实验装置，该同学用螺

旋测微器测量挡光片的宽度示数如图丙所示，则挡光片的宽度"=mm；实验中让小车以不同速度靠近

螺线管，记录下光电门挡光时间加和股内的感应电动势的平均值£,改变小车速度进行多次实验，得到多组

数据，为了更直观地体现E和4的关系，若以E为纵坐标，则横坐标应为;误差范围内绘制的图

像为一条过原点的直线，则得出的结论是o

（3）其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线图像斜率（填

“减半,，“不变,，或“加倍，，）。

【答案】（1）向左

（2）5.664/5.665/5.666/5.667—在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化率成正比

△t

（3）加倍

【详解】（1）导体棒向右匀速运动的过程中，根据右手定则可知，感应电流由电流计的负接线柱流入，结

合题中条件可知，电流计的指针将向左偏转。

(2)[1]螺旋测微器的精度为0.01mm,转动刻度估读到0.1格，挡光片的宽度

d=5.5mm+16.5x0.01mm=5.665mm(5.664-5.667)

[2]在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，即穿过线圈的磁通量的变

化量△①相同，这种情况下£与;成正比，横坐标应该是;；

[3]根据绘制的E-f图像是一条直线，可以得出的结论是：在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化

率成正比。

(3)匝数"加倍后，产生的感应电动势加倍，图象纵坐标加倍横坐标不变，所以新图象的斜率加倍。

\t

10.(2024•重庆合川•模拟预测)电流传感器和计算机相连，能在电脑上显示出电流随时间变化的图像。某

同学利用甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程并分析电容器电容与电介质介电常数的关系。

(1)用多用电表的电压挡直接连接在尚未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况;用多用电

表的欧姆挡直接连接尚未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况是o

(2)当他将开关S接1后，在平行板电容器中插入介电常数为4的玻璃板，原平行板电容器的介电常数为1,玻

璃板的厚度认为等于板间距离，插入玻璃板过程中，流过电流传感器2的电流方向(填“向上”或“向

下”)；再把开关S与2接通，流过电流传感器1的电流方向(填“向上”或“向下”)。

(3)按上述操作，开关S与2接通后放电过程的，-/图像如图乙中的粗线所示，可算出该放电过程释放的总的电

荷量约为Co若该同学将玻璃板换成另外一种绝缘物质，重复上述操作，放电过程的图像如图乙

中的细线所示，则这种绝缘物质的介电常数约为o

【答案】(1)不偏转开始偏角较大然后逐渐减小，最终不偏转

⑵向下向下(3)2.8x10-31.6

【详解】(1)[1]用多用电表电压挡连接电容器时，相当于用电压表测电容器两端电压，未充电的电容器两端

电压为0,多用表指针不偏转，故填不偏转；

[2]用多用电表的欧姆挡直接连接待测电容两端，内部电源给电容器充电，在开始时电流较大，所以指针的偏

转角度很大，随着电容器所带电荷量不断增大，充电电流逐渐减小，所以指针的偏转角度逐渐减小，充电完毕,

无电流，最终指针示数为欧姆挡8,故填开始偏角较大然后逐渐减小，最终不偏转。

(2)[1]当他将开关S接1后，电容器上极板带正电，插入玻璃板过程中，根据

知电容器的电容变为原来的4倍，电压不变，则电容器的电荷量变为原来4倍，所以玻璃板插入过程中，电容

器充电，流过电流传感器2的电流方向向下，故填向下：

[2]把开关S与2接通，电容器通过电阻尺开始放电，此时流过电流传感器1的电流方向向下，故填向下。

(3)口p一图像与坐标轴围成的面积等于电容器的所带电荷量，题图乙中粗线与坐标轴围成图形中约有35

个方格，细线与坐标轴围成图形中约有14个方格，则可算出题图乙中粗线对应的放电过程释放的总的电荷量

约为。=35x0.4x0.2x103©=2.8x103c

故填28xl0-3c：

⑵题图乙中细线对应的放电过程释放的总的电荷量为粗线对应的放电过程释放的总的电荷量的0.4,根据

c=£rS

471kd

知，另一种绝缘物质的介电常数约为1.6,故填1.6。

11.(2023•北京海淀•三模)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。

(1)实验原理

某组同学通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的

关系，实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小

车同时立即停下来。可改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小，实验平面很光滑，摩擦力可以忽略不计。你认

为这一实验方案是(选填“可行”或“不可行”)，因

为。

(2)数据处理

某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力厂和长度上的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹

簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和

弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。再以弹簧受到的弹力厂为纵轴、弹簧长度L

为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出厂区图像，如图乙所示。由图像可知：弹簧自由下垂时的长度4=

cm,弹簧的劲度系数人=N/mo（均保留三位有效数字）

-

=

=-

-

-

二

三

三

E-二

二

二

-

-

-

二

二

二

二

二

二

二

二

E-

（3）实验操作如图所示，某同学用图丙所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体S极从线圈中向上抽

出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列操作说法正确的是

A.将磁铁S极匀速向下插入线圈的过程中，电流表的指针不偏转

B.将磁铁S极加速向下插入线圈的过程中，电流表的指针向左偏转

C.将磁铁N极从线圈中向上加速抽出的过程中，电流表的指针先向左偏转，再向右偏转

D.将磁铁N极从线圈中向上匀速抽出的过程中，电流表的指针向左偏转

【答案】可行见解析10.040.0BD

【详解】（1）[1]可行

1ax

⑵小车同时做初速度为零的匀加速运动，运动时间相同，运动的位移彳二彳。〃，则二=二

通过探究拉力与位移X的比例关系，即可得到拉力与加速度的比例关系。

（2）[3]由图乙可知弹簧拉力为零时，弹簧自由下垂时的长度4=10.0cm

[4]由胡克定律可知尸=左（工-4）

可得弹簧的劲度系数左=竺=―——xlO2N/m=40.0N/m

KL30.0-10.0

（3）[5]AB.由题意知磁体S极向上抽出时，螺线管内磁通量向上在减小，线圈中感应电流产生感应磁场向

上，观察到灵敏电流计指针向右偏转；将磁铁S极匀速、加速向下插入线圈的过程中，螺线管内磁通量向上

在增大，线圈中感应电流产生感应磁场向下，电流计指针向左偏转；故A错误，B正确；

CD.将磁铁N极从线圈中向上加速、匀速抽出的过程中，螺线管内磁通量向下在减小，线圈中感应电流产生

感应磁场向下，电流表指针向左偏转；故C错误，D正确。

故选BDo

12.（2023•北京通州•三模）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。

（1）用游标卡尺测量图乙线圈的内径，可利用图甲中游标卡尺的（选填"A”、"B”、“C”）部件，

测出的内径大小如图丙所示，其读数为cm；

（2）下面四幅图是用来“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图。灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通

过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正

确的是（）

实验一实验二实验三实验四

A.该实验必需保持磁铁运动的速率不变

B.该实验必需记录感应电流产生的磁场方向

C.该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向

D.该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系

（3）如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律。根据记录的实验数据，做出了如图所示的P-忆

图，图线在匕、匕之间的所围面积的物理意义表示

【答案】A1.930B气体体积由匕变到匕的过程中，气体对外界所做的功

【详解】（1）[1]测量线圈的内径应使用游标卡尺的内径测量爪A进行测量。

[2]由图丙可知此游标卡尺的精度为，mm=0.05mm

则游标卡尺的读数为19mm+6x0.05mm=19.30mm=1.930cm

（2）[3]A.该实验无需保持磁铁运动的速率不变，故A错误；

B.该实验必需记录感应电流产生的磁场方向，这样才能知道感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系，故B

正确；

C.该实验需要记录磁铁在线圈中的磁场方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，故C错误；

D.该实验需要确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系才能知道产生的感应电流的具体的方

向，故D错误。

故选B。

（3）[4]由功的计算公式可知歹=FNL=pS7=p.NV

即的乘积表示气体体积变化时所做的功，图线在匕、匕之间所围的面积的物理意义表示：气体体积由匕

变到匕的过程中，气体对外界所做的功。

【考向三：多种方法测电阻】

13.（2024•天津滨海新•三模）为了精确测量阻值约为120欧姆的待测电阻的阻值，实验室提供了如下器材:

A.待测电阻4

B.电压表V（量程IV、内阻&=300。）

C.电流表A1（量程2A、内阻心~20。）

D.电流表A2（量程30mA、内阻与"5。）

E.滑动变阻器用（0〜10©

F.滑动变阻器火2（0〜1k。）

G.电阻箱4（0〜999。）

H.电源（电动势3V、内阻不计）、开关，导线若干

⑴该同学分析实验器材，发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成3V量程的电压表，应_______（填“串

联”或“并联”）电阻箱凡，并将凡的阻值调为Q;

（2）实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，请将设计的电路画在虚线框中，并标出所

选用“电流表”和“滑动变阻器”相应的符号；

某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、L则待测电阻的阻值段=（用已知物理量的字母表示）。

【答案】⑴串联600

3UR、

⑵IRv-U

【详解】（1）[1]⑵把量程为IV电压表改装成3V量程的电压表，应串联电阻箱与，由串联电路的特点可得

u-u~Ug

RvR。

解得R0=30（X1=60QQ

（2）[1]实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，滑动变阻器采用分压器的接法，为了

E3

便于调节，滑动变阻器选用片；电源电动势E=3V,通过待测电阻的电流约为/=b=^A=25mA

KxIZU

为了精确测量，所以电流表选A2；由于电压表的内阻已知，可以求出电压表的电流，所以为了减小实验误差,

电流表应采用外接法；电路图如图

⑵某次测量时，电压表与电流表的示数分别为通过电压表的电流为/v=!

通过&的电流为4=/-4

则待测电阻的阻值凡=子

1X

n3UR、

解得人=瓦，

14.（2024•天津滨海新•三模）某物理兴趣小组准备测一个电流表的内阻，实验室准备的器材有:

A.干电池两节

B.待测电流表A（量程为0〜0.1A）

C.电压表V（量程为0〜3V）

D.滑动变阻器（最大阻值5。，额定电流2A）

E.定值电阻凡=20。

F.定值电阻&=60。

G.多用电表、开关和导线若干

（1）某同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的

（选“正”或“负”）接线柱，黑表笔接触电流表的另一接线柱。将欧姆表倍率调为“xl”挡，经过欧姆表测电阻的

正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示。

（2）另一同学想利用如图乙所示电路测量电流表的内阻。为了使测量时相对误差更小，要求测量时两电表指针

偏转均超过其量程的三分之二，则保护电阻应使用（选“4”或“冬”）。

（3）电路接通后，把滑动变阻器的滑片滑动到某一位置，若此时电压表读数为U