电学实验（原卷版）

重难点19电学实验

<1

工；命题趋势

考点分析三年考情分析2025命题热点

2024：安徽卷

基本仪器的使用和

2023：海南卷

电表改装

2022：海南卷、湖南卷、辽宁卷

2024：山东卷、新课标卷、江苏卷、全国甲卷

以测量电阻为核心

2023：北京卷、辽宁卷、广东卷

的电学实验

2022：广东卷1、电表改装及测量电

2024：辽宁卷、甘肃卷阻、电动势为核心的实验

以测量电动势为核

2023：海南卷2、测量电阻、电动势的

心的电学实验

2022：湖北卷、福建卷迁移和创新性实验

以探究电压、电流2024：广西卷、浙江1月选考卷

为核心的实验2023：山东卷、新课标卷

2024：广东卷、湖南卷、江西卷、河北卷、浙

电学实验的创新和江1月选考卷

拓展2023：湖南卷、福建卷、江苏卷

2022：山东卷、河北卷、重庆卷

限时提升练

一、实验题

1.（2025•全国•模拟预测）某学习小组设计了如图所示的电路来测量电流表A的内阻，测量完

成后将其改装成电压表。可提供的实验器材有：

电压表V（量程0〜800mV,内阻为800Q）；

电流表A（量程0〜200ptA,内阻未知）；

滑动变阻器R（最大阻值为10。，额定电流2A）；

定值电阻凡（阻值为125Q）；

电源E（电动势为L5V,内阻可忽略）;

开关1个，导线若干。

请回答下列问题：

⑴在图示电路图中，电表。、6应分别选用,（选填“电流表”或“电压表”）。

⑵调节滑动变阻器的滑片位置，获得多组电流表A、电压表V的读数/、U,以。为纵轴、I

为横轴，作出图像，求得其图线的斜率为4kC,则电流表A的内阻&=

⑶将该电流表串联一定值电阻后，改装成量程为0〜3V的电压表，并利用标准电压表对其进

行校准，发现当改装后的电压表达到满偏时，标准电压表的示数为2.98V,为了使改装后的电

压表更精确，以下操作可行的是（）

A.给定值电阻串联——与其相比较小的电阻

B.给定值电阻串联一与其相比较大的电阻

C.给定值电阻并联—与其相比较小的电阻

D.给定值电阻并联——与其相比较大的电阻

2.（2024.河北.模拟预测）一实验小组设计了如图甲所示的自动控制电路，在夜晚有车辆经过

时，前方路灯将被点亮；七“RGZ为相同规格的光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如图乙所

示，与、旦为调节范围0~100kQ的电阻箱，》、4可视为理想二极管，监、&为电磁继电器

的线圈，当三极管的6、e两极间电压达到0.6V时，三极管被导通，从而使得由电源正极经电

磁继电器、三极管的。和e极到达电源负极的回路被导通，电磁继电器吸附衔铁（未画出），从

而使开关闭合，路灯被点亮。

O+6V

⑴光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而—（填“减小”或“增大”）。

⑵为保证夜晚有车辆经过时，路灯会被点亮，电阻箱的阻值应分别设置为凡=—g,&=

kQo

⑶二极管D、D2的作用是

3.（2024.重庆.模拟预测）酒驾是一种严重的违法行为，它对驾驶者自身和他人的安全都构成

了极大的威胁。交警使用的酒精检测仪主要元件是酒精传感器。某同学想研究酒精传感器的电

阻随酒精浓度的变化规律。他使用的主要器材如下：

A.酒精传感器尺（电阻约几十欧）

B.蓄电池（电动势E=12V,内阻不计）

C.电流表A1（量程。~300mA,内阻RAI=30。）

D.电流表A?（量程0~600mA,内阻约20。）

E.电阻箱用（最大阻值999.9。）

F.滑动变阻器R

G.开关及导线若干

图甲

⑴该同学想要尽量准确测量酒精传感器的阻值，他设计了如图甲所示的电路图，则图中的6应

选择—（请填写器材前面的字母）；

⑵连接好电路，将酒精传感器放置于不同浓度酒精中测量其电阻的阻值，某次测量时读出“、

6电表示数分别为/0、4,则此次电阻阻值段=—（用题目所给的字母表示）；

⑶该同学通过多次测量获得了酒精传感器的阻值随酒精浓度的变化关系如图乙所示，然后他

利用以上器材设计了图丙中所示的酒精浓度测量仪。调节电阻箱凡的阻值为20。，按照图乙中

的数据，将电流表上“电流”刻度线标为对应的“酒精浓度”，测试仪即可正常使用。则酒精浓度

的“0刻度线”应该标到电流表刻度的mA处；

（4）该同学在利用上述自制酒精浓度测量仪进行酒精浓度测试时，电流表指针如图丁所示。若

规定酒精气体浓度在。.2~0.8mg/mL之间属于酒驾；酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉

驾，则该次测试的酒精气体浓度在—（选填“酒驾”或“醉驾”）范围内。

（2024.上海青浦.一模）莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为

极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘。从结构

和功能上来看，莱顿瓶可视为一种早期的平行板电容器。

R—金属棒

JJ七一玻璃瓶

金

Z＞金属箔

4.关于莱顿瓶，下列说法正确的是（）

A.充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷越多

B.瓶内外锡箔的厚度越厚，莱顿瓶容纳电荷的本领越强

C.充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强

D.莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关

5.美国的科学家富兰克林曾利用莱顿瓶收集雷电，若已知莱顿瓶的电容为2nF,测量出收集

完毕时其两端的电压为150V,则富兰克林收集到的电量为Co（lnF=10-9F）

6.如图为葛同学设计的测量莱顿瓶电容的实验电路。已知电源电动势E=10V,内阻r=1。,

保护电阻R尸4。，R为滑动变阻器，最大阻值为10。，定值电阻&=1000。。

//gA

（1）调节滑动变阻器的滑片到中间位置，闭合开关S,微电流计测得莱顿瓶充电过程中的“

图像如图所示。充电完成后，莱顿瓶两极板间的电势差为V,所带电荷量约为C,

电容约为F。（结果均保留两位有效数字）

（2）闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片，待电路稳定后，Ro的最大电功率为—Wo

7.理想的平行板电容器两极板间的电场可视为匀强电场，已知两极板间的电势差。=10V,间

距d=10cm,极板长度L=40cm,负极板接地。一带电油滴恰能在电场中处于悬浮状态。（不计

空气阻力，重力加速度g=10m/s2）

（1）该油滴的电荷量与质量之比2=C/kgo

m

（2）若两极板间距增大为原来的2倍，该油滴从左侧沿中心线射入两板间，求油滴能从两极

板间射出的初速度vo的最小值_____m/So

8.（2024.全国.模拟预测）普通玻璃是绝缘材料，通过在其表面镀上一层导电薄膜（氧化锢锡

膜），即可使其具备导电性能，这就是导电玻璃。该导电薄膜的厚度极小，不易测量，某实验

小组查询资料得知某款涂覆在玻璃基板上的氧化锢锡薄膜的电阻率约为3x10-7dm,实验小组

想要通过测量样品玻璃的尺寸以及电阻，进而测量样品材料的薄膜厚度。假设实验样品上各点

的薄膜厚度均匀。

⑴实验小组截取一片正方形样品，使用游标卡尺测量样品的边长，如图甲所示，则样品的边

长为cm。

-012cm（

I।।।।I।i।।I।।।।I।।।।I।।।八

III\IIIIIII

0510

甲

⑵实验小组估测样品玻璃的薄膜厚度d约为lOOnm。实验时电流沿样品的一条边流入，要求测

量范围大，误差小，实验电路应选择—（填字母代号）。

⑶为了使测量更为精确，实验小组设计了图丙所示电路进行实验，实验中先将单刀双掷开关

打在1挡位，调节滑动变阻器，记录电压表示数U,然后将单刀双掷开关打在2挡位，调节电

阻箱，使电压表示数与开关打在1挡位时相同，电阻箱阻值如图丁所示，则待测电阻阻值凡=

。，样品玻璃的薄膜厚度公—nm（保留3位有效数字）。

（4）若测量样品尺寸时，边长测量偏大，会导致测量所得样品玻璃的薄膜厚度—，使用（3）

中电路测量时，若考虑电压表内阻，会导致测量所得样品玻璃的薄膜厚度—。（均填“偏大”“偏

小”或“无误差”）

9.（2024.广东清远.模拟预测）学校卫生室常用额温枪测量学生的体温，额温枪的主要元件是

热敏电阻。某同学为了研究这个热敏电阻的特性，设计了如图（a）所示的实验电路图。

1/___L-@-

2热敏电阻

控温室

」__„__P

S,ER,

图(a)图(b)

（1）闭合加前，他应将滑动变阻器K的滑片P移至_____（选填或*"）端;

（2）调节控温室的温度为q，闭合武，开关诙拨至2,调整"的滑片P,记录电流表A的示数

为3

（3）开关工又拨至1,调整电阻箱%的阻值使电流表A的示数仍为j电阻箱如图（b）所示,

则热敏电阻&=Q;

（4）重复（2）（3）步骤，把多组实验数据描绘成如图©所示的图像，由此可知该图线

是（选填“线性”或“非线性”）递减曲线，步骤（2）中所调的温度4=℃o

图(c)

10.（2024.贵州遵义.一模）某学习小组研究一款新型灯泡工作时电流随电压变化的规律。所用

器材如下：

灯泡L（额定电压2.5V,内阻约为几欧）；

电压表V（量程。〜IV,内阻为1k。）；

电流表A（量程00.6A,内阻很小）;

滑动变阻器与，最大阻值为50；

定值电阻凡，阻值为2k。；

干电池两节（每节电动势E=1.5V,内阻很小）;

开关一个;

导线若干。

⑴为满足测量要求，该小组将电压表V与定值电阻凡串联后扩大量程，则改装后的量程为

Vo

⑵为了使灯泡两端的电压可以从零开始变化，该小组设计了如图甲所示电路图，请在图甲中

补全电路图—O

⑶该小组绘制了通过灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图乙中曲线“1”，所示，则灯泡两

端电压为额定值时的电阻为。（结果保留三位有效数字）；考虑到电流表有微小电阻，灯

泡电阻的测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）。

⑷该小组在实验室另外找到两节旧电池P、Q,测得尸、。的干路电流/与路端电压U之间的

关系图像分别如图乙中“2”“3”所示，并将该灯泡分别与P、。直接连成回路，P、。的效率分别

为心和%,则%%（填“大于”“等于”或“小于”）。

11.（2024.四川德阳.模拟预测）如图所示为一双量程（“xl”和“xlO”）电阻表的内部电路图，

当单刀双掷开关加接1时，电阻表的挡位为（选填“xl”或“xlO”），电阻调零后将待测

电阻尺接在。、6间，发现电流表指针偏转角很小，断开电路并将挡位换成另一挡位，再次电

阻调零时，需将滑动变阻器R的滑片（选填“向上”或“向下”）移动。一同学用改装好

的电阻表按如图所示的电路与二极管相连，电阻表的指针偏转角（选填“很小”或“很

12.（2024高三.全国.专题练习）某研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻

在压力作用下发生微小形变，它的电阻也随之发生变化，其阻值R随压力R变化的图像如图甲

所示，其中5=15。，图像斜率左=1.40N。小组同学按图乙所示电路制作了一个简易电子秤（秤

盘质量不计），电路中电源电动势E=3.5V,内阻未知，电流表量程为10mA,内阻勺=18。，g

取10m/s2o

（1）下列操作步骤的正确顺序是o

①秤盘上放置已知重力的重物G,保持滑动变阻器接入电路的阻值不变；读出此时电流表示数

②换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值；

③秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏;

④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。

⑵实验时发现电流表量程偏小，根据需要将其量程扩大为100mA,则应该给该电流表

（填“串联”或“并联"）阻值为Q的电阻。

⑶用改装后的电流表进行操作，若电流表示数为20mA,则待测重物质量机=kgo

（4）改装后的刻度盘，其0刻度线在电流表（选填“零刻度’或“满刻度”）处。

（5）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤③的操

作，则测量结果（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

13.（2024.河南安阳.一模）某实验小组研究可拆式变压器原副线圈电压与匝数间的关系时发现

标签脱落，变压器简图如图所示，为了查清原副线圈匝数，进行了如下操作：

可拆变压器

⑴原线圈接电压为q的交流电源，原线圈匝数为多,当副线圈匝数分别为%、"3时，用交流电

压表测得副线圈两端电压分别为。2、U3,若变压器为理想变压器，则原副线圈匝数％=

（用4、七、q表示），的=（用/、5、%表示）。

⑵实验小组又找到一标签齐全的变压器,更换变压器后选择原副线圈匝数分别为多、电的绕组,

然后原线圈接电压为q的交流电源，用交流电压表测得副线圈的两端电压为。,，改变输入电

压G的大小，获得多组数据后绘制图线发现是一条直线，斜率为左，由于铁芯存在漏磁,

比较左与彳的值可以得到该变压器原副线圈电压之比（选填“大于”“等于”或“小于”）

原副线圈匝数之比。

14.（2024.山东.模拟预测）某实验小组的同学利用图（a）所示电路探究压敏电阻RF阻值与所

受压力的关系。不受外力时，压敏电阻的阻值约为几百欧姆。实验室提供的实验器材有：

A.电源E（电动势6.0V,内阻厂约为0.5Q）；

B.压敏电阻RF；

C.滑动变阻器Q（最大阻值10C）；

D.滑动变阻器比（最大阻值1k。）；

E.电阻箱以（阻值范围0〜999.9Q）；

F.电阻箱用（阻值范围0〜9999.9C）；

G.毫安表mA（量程60mA,内阻为50Q）；

H.电压表V（量程3.0V,内阻为1.2kQ）；

I.开关1个，导线若干。

⑴要想完成测量，需要扩大电压表的量程到6V,图（a）中的电阻箱应选择（填对应器

材前的序号），并将该电阻箱的阻值调为C。

⑵为了调节方便，图（a）中的滑动变阻器应选择（填对应器材前的序号），且在开关闭

合前将滑片滑到最（填“左”或“右”）端。

⑶当压敏电阻所受压力为零时，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表和毫安表的示数

如图（b）、图（c）所示，可知压敏电阻所受压力为零时的阻值为Ro=。（结果保留整数）。

（4）改变压敏电阻所受的压力凡测得不同压力下的压敏电阻的阻值RF,结合所得数据，以。的

值为纵轴、压力R的大小为横轴，作出的图线如图（d）所示，可得压敏电阻所受压力为0~240N

时，在数值上有。=（用含R的式子表示），当所受压力大小为R=200N时，压敏电阻的

电阻值为Q。

15.（2024.河南.模拟预测）某实验小组想测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示

的电路.先将电压表正接线柱接。位置，闭合开关，他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，

电流表始终没有示数，电压表有示数且不变，在其他连接不变的情况下，再将电压表正接线柱

接由。位置移到立置，发现无论怎样移动滑片，电流表和电压表均无示数。

（1）电路中的故障是;

A.滑动变阻器断路B.电流表断路C.滑动变阻器短路

⑵实验小组清除故障后将电压表正接线柱接在。处，闭合开关，调节滑片的位置，记录相应的

电压表和电流表的示数，根据记录的数据作出U-/图像，如图乙.则干电池的电动势为V

（保留3位有效数字）、内阻为。（保留2位有效数字），电动势的测量值（选填“偏

大“'偏小”或“准确”）；

⑶将电压表正接线柱接在人处，闭合开关，重复（2）中操作作出。-/图像，如图丙.此实验

方案的误差来源是电流表分压，试在图丙中定性画出电源U-/图像的理论值图线o

16.（2024.江苏南通.模拟预测）某小组为探究滑动变阻器的限流特性，设计如图甲所示电路,

选取不同的滑动变阻器已研究滑片P滑动过程中通过定值电阻凡电流的变化情况。

（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）图乙中A、3分别为滑动变阻器电阻丝的左、右两端，闭合开关时，滑动变阻器滑片应

置于端（选填“A”或“3”）。

（3）已知电源电动势为反内阻不计，定值电阻为《，电流表内阻不计，滑动变阻器的总电

阻为凡L为A、3间的长度，1为B、尸间的长度，取x=（,改变滑片P的位置，记录不同/

时的电流/及对应的方

（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/-x图像如图丙

所示,根据图线拟合的函数关系为，=与，其中4可表示为，左可表示为。（

选用E、用、R表示）

（5）采用限流式电路测量一阻值与凡相近的未知电阻段,由图丙可知，应选择人=（选

填“0.1”、“2”或“20”）对应的滑动变阻器，理由是o

17.（2024.山东泰安・模拟预测）某学习小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探

究。请回答下列问题：

⑴如图1所示为污水监测仪的核心部分，上下两块矩形金属极板平行正对置于排液口，排液

口厚度d用20分度的游标卡尺测得如图2所示，d=mm,有一匀强磁场垂直于侧面向里,

污水中含有大量的负离子，污水的流向如图所示时，在导体的上、下表面间可用多用电表直流

电压档测得其电压，测量时，多用电表的红表笔接表面（填“上”或吓”）。

图1图2

⑵某同学设计出如图3所示电路用来测量电阻，已知电流计G的内阻为100Q。该同学进行了

如下操作步骤：

图3图4

第一步：A、3两表笔断开时，闭合开关S,调节滑动变阻器R使电流计满偏;

第二步：保持滑动变阻器滑片的位置不动，将A、3两表笔间接入电阻箱，改变电阻箱阻值,

记下电阻箱示数七和对应的电流计示数/；

第三步：将记录的各组段、/的数据进行整理，画出了如图所示的图像。

41人

则电源的电动势为V,在第一步中回路的总电阻为Q。

18.（2024.安徽.模拟预