寒假复习：电学实验基础-2025年高二物理寒假专项提升（人教版）

第06讲电学实验基础（复习篇）

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制考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢

O重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺

难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升

日提升专练：真题感知+提升专练，全面突破

◊》考点聚焦--------------------------------------------------

6重点专攻--------------------------------------------------

知识点1：螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数

1.螺旋测微器原理和使用

（1）构造：如图甲，S为固定刻度，”为可动刻度.

（2）原理：可动刻度，上的刻度为5（）等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5mm,则螺旋测微

器的精确度为0.01mm.

（3）读数

①测量时被测物体长度的半富米数由固定刻度读出，不足半亳米部分由可动刻度读出.

②测量值（mm）=固定刻度数（mm）（注意半亳米刻度线是否露出）+可动刻度数（估读一位）x0.01（mm）

③如图乙所示，固定刻度示教为2.0mm,不足半亳米，从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为：

2.0mm+15.0x0.01mm=2.150mm.

2.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）用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.

（3）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，见下表：

刻度格数（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

（4）读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K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（x+Kx精确度）mm.

知识点2：电流表和电压表的改装、使用和读数

1.电流表和电压表的改装

项目改装为大量程的电压表改装为大量程的电流表

原理串联电阻分压并联电阻分流

uLi—A—J0

改装原理图1_________1

।.R、1

・q-1卜—U~~।K1------11

------U------।_____________1

分压电阻或

U=/g("+R),故??=9一%/岛一（/IQR，故R一咎

分流电阻/g14

改装后电

Rv=Rg+R>R&ARR；

表内阻R-+%

2.两和电表的使用技巧

（1）机械调零：在不通电时，指针在零刻度线的位置;

（2）量程选择：指针在满偏刻度的!以上；

3

（3）接入方法：电流表③与待测用电器串联，电压表。与待测电阻井联，接线时，都是电流从正极（红色

接线柱）流入，负极（黑色接线柱）流出；

3.读数

（1）0〜3V的电压表和。〜3A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1V或0.1A,看清楚

指针的实际位置，读到小数点后面两位.

（2）对于。〜15V量程的电压表，精确度是0.5V,在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.

（3）对于。〜0.6A量程的电流表，精确度是0.02A,在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半

格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A.

知识点3:电流表的内外接法的选择及技巧

1.电流表和电压表测电阻两种方法的比较

（电流表）内接法（电流表）外接法

电路图

人R.

误差原因电流表分压电压表分流/测=A+/V

『手&测量值大于真实值氏产方=好烂心测量值小于真实值

电阻测量值R=RTRA>

适用条件RA〈困Rv»R、

巧记口诀大内偏大（大电阻内接法，测量值偏大）小外偏小（小电阻外接法，测量值偏小）

2.伏安法测电阻的电路选择方法

方法（电流表）内接法（电流表）外接法

计算法RRRNRARx<yjRVRA

按如图所示电路图接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与-

〃、b处接触一下

试触法

如果电流表的示数有较大的变化，而电压如果已压表的示数有较大的变化，而电流表

表的示数变化不大，则可采用电流表内接法.的示数变化不大，则可采用电流表外接法

知识点4：滑动变阻器的分压式和限流式接法的选择及技巧

1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较

限流接法分压接法对比说明

A

限1要Lx

电路图流串并联关系不同

式，If,

负载R上电压分压调节范61大，

枭心0<U<E

的调节范围并且从0开始

负载R上电流

归埼分压条件范围大，

的调节范围R+R泻并且从0开始

开关闭合前触都是为了保护电

最右端最左断

头位置路

2.两和接法的选择

（1）限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压，分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压.

（2）要求电压从0开始逐渐增大，采取分压式接法.

知识点5：欧姆表的工作原理

1.欧姆表的原理和使用

（1）构造：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.

欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联.

外部：接被测电阻R）.

全电路电阻R总=%+R+r+Ri.

F

（2）工作原理：闭合电路欧姆定律/=亡匚痣一匚一

Kg"rK~rr~rKx

（3）刻度的标定：红、黑表笔短接（被测电阻&=0）时，调节调零电阻R,使/=&,电流表的指针达到满偏，

这一过程叫欧姆调零.

①当/=/8时，&=0,在满偏电流/g处标为“（）”.（图甲）

②当2=0时,上-8,在/=0处标为“8”.（图乙）

③当/=9时，R、=Rg+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值，心叫中值电阻.

2.欧姆表测电阻的误差分析

（1）电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大.

（2）欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常使表针指在中央刻度附近,

即表盘的方〜京范围内，误差较小.

3难点强化

强化点一测量仪器的读数

（I）测长度时，刻度尺、螺旋测微器要估读，游标卡尺不估读。

（2）电表读数时，都要估读，但最小分度0.1、0.01的与最小分度0.02,0.5的读数规则不同。

【典例1】（2324高三上•河南许昌•期末）而画标「中画用福布7W获规格药20分虾而决薮

为mm,乙图中螺旋测微器的读数为________mm。

【答案】111.551.647/1.646/1.648

【变式111一同学用游标卡尺测一根金属管的深度力时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图中所

示，则这根金属管的深度〃=cm：该同学又利用螺旋测微器测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示

数如图乙所示，则4=nim。

2主尺4cm

0游标尺1020

甲

乙

［答案］2.060/2.065/2.0551.230/1.229/1.231

【详解】⑴游标卡尺读数是主尺读数（mm的整数倍）加上游标尺的读数（mm的小数位），由图可读出为

⑵螺旋测微器读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度（0.5mm以下的小数）读数，图中读数为

【变式12】用游标卡尺测量圆柱体的内径如图所示，圆柱体的内径为mm；用螺旋测微器测量一金属

的直径如图所示，金属丝的直径为mm.

o主尺I

45

40

35

0皿51030

强化点二电表的改装

准确理解两个改装图，明确表头G改装为电压表或电流表的原理，能根据不同要求分析相关问题。

⑴无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、%、%是不变的，即通过表头的最大电流Ig并

不因改装为不同的电表而改变。

⑵电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻即可，切

GRg

记通过表头的满偏电流I*是不变的。

（3）改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压，改装后的电流表的表盘上显示的是通过

表头和分流电阻的总电流。

■例2】（2425高二上•新疆福木齐•期末）把一个满偏电流/=lmA、线圈电阻/?=IkO的小量程电流

表，改装成量程U=10V的电压表，需串联的分压电阻阻值为Q；改装成量程10mA的电流表，需并

联的分流电阻的阻值为

【答案】.1

⑵开关加闭合、S?断开时为（填“电流〃或"电压〃）表，量程为

【答案】⑴40.25

（2）电压0〜12.6V

开关S1、S?都断开时为电压表，原理示意图如图所示—

⑥

⑵开关加、S?都闭合时为电流表.原理示意图如下图所示

1ZZH

-©~~4

（2）口］⑵开关加闭合、邑断开时为电压表，原理示意图如下图所示

-CZF

⑴图甲中1、3接线柱之间的最大电压与电流计G两端的最大电压的比值入

⑵定值电阻凡的阻值。

【答案】⑴10

强化点三电流表内外接法的选择

淀量判定法:已知待测电阻的阻值大约为冠，电流表的内阻RA和电压表的内阻Rv，丽

（2）试触法：①若电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，即止是一个大阻值电阻，应选用电

流表内接法：②若电压表示数有显著变化，说明电流表的分压作用较强，即也是•个小阻值电阻，应选用电

流表外接法。

【典例3r72324高ZE丁小夏银灰期耒）某电阻的阻值大约为70Q,为了更精确地测量其阻值，该同

学采用伏安法。实验室备有下列器材：

A.电压表Vi（量程3V,内阻约为15kC）；

B.电压表V2（量程15V,内阻约为75kQ）；

C.电流表Ai（量程250mA,内阻约为0.2Q）:

D.电流表A2（量程50mA,内阻约为1Q）：

E.滑动变阻器R（最大阻值150。）；

F.电池组七（电动势为3V,内阻不计）；

G.开关S,导线若干。

为减小实验误差，电压表应选用，电流表应选用（填器材前面的序号），实验电路应选

图（填"甲”或“乙〃）o若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值（填

“大于〃"小于”或“等于，，）其真实值。

【详解】⑴由于电动势为3V,则电压表应选用A；

则电流表应选用D；

为了减小误差，电流表应采用外接法，则实验电路应选图乙；

可知电阻的测量值小于其真实值。

【变式31]（2324高二上•山东济宁•期末）为了更精确地测定某电学元件R的电阻（粗测阻值约为30Q）,

小明收集到如下实验器材：

①电动势为3V的电源（内阻可忽略）；②星程为0~3V,内阻约为3kQ的电压表；

③量程为0~100mA,内阻约为1Q的电流表；④阻值为0~50的滑动变阻器；

⑤开关和导线若干。

为方便控制电路，尽可能地减小实验误差，采用如图所示电路，则图中P、。点的接法最优化的是（）

A.尸点接方、。点不接B.尸点接c、Q点不接

C.P点接反。点接aD.P点接c、。点接a

【答案】C

所以，电流表应该采用外接法，故P点接乩由于滑动变阻器的最大阻值较小，因此采用分压式接法，故Q

点接

故选C。

【变式32]（2324高一下•贵州六盘水•期末）某兴趣小组将表头和两个定值电阻连接成如图所示的电路，

得到两个量程分别为0~lmA和32.5mA的电流表，已知表头的满偏电流力为250凶，内阻4为480C,则

下列说法正确的是（）

\T11仁

段用

a&bc

C.当使用a、c两个端点时，量程为0~2.5mAD.当使用4、方两个端点时，量程为0~2.5mA

【答案】AD

【详解】CD.根据电流表改装原理，并联电阻越小，量程越大，则当使用人》两个端点时，量程为0~2.5mA,

故C错误，D正确；

故A正确，B错误。

故选ADo

强化点四滑动变阻器的分压式接法的三种情况

（1）分压式接法、限流式接法都可以时，因为采用限流式接法能耗小,所以优先采用限流式接法;

（2）当令.两个滑动变阻器供选择时，在都满足电压电流调节范围要求的情况卜，选最大阻值小的滑动变阻

器，这样调节的电压、电流变化比较均匀，移动相同的距离，阻值变化小，便于调节；

（3）当滑动变阻器的最大阻值与被测电阻差不多时，宜采用限流式接法。

*一英椀4r石豆4高二上•山东商津:斯中）伏安法测电阻是常用的二种测电阻的方法，用电压表和电流

表测出待测电阻4的电压和电流，可用电压和电流的比值计算出电阻。如图甲、乙所示为某同学设计的两

个用伏安法测电阻的电路图，电压表与电流表均不能视为理想电表，则以下正确的是（）

图甲图乙

A.图甲电路中测得的电压和电流可以从0开始调节

B.图甲电路中，由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值

C.图乙的电阻测量值一定比图甲的电阻测量值更接近真实值

D.图乙电路中，闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到“端

【答案】B

【详解】A.图甲电路中滑动变阻器为限流接法，电压和电流不可以从。开始调节，故A错误：

B.图甲电路中为电流表内接法，由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值，故B正确；

C.图乙的电阻测量值不一定比图甲的电阻测量值更接近真实值，如果待测电阻较大，远大于电流表内阻时，

图甲的电阻测量值更接近真实值，故C错误；

D.图乙电路中，闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到。端，用导线短路电表，避免闭合开关烧坏电表，故

D错误。

故选Bo

【变式41］（2223高二上•湖南株洲•期末）如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，已知电源电动势

A.此接法由于电压表的分流,电流表测量值偏小

B.此接法适用于测量小电阻：电阻的测量值小于真实值

C.开始实验时滑动变阻器滑片P应处在最左端

D.滑动变阻器滑片P处在中夬时，电压表的示数大于;E

【答案】B

【详解】AB.此接法误差来源于电压表的分流，电流表示数偏大，电阻测量值偏小，电压表分流越小越好，

故耍求待测电阻远小于电压表的内阻，选项A错误，B正确；

C.开始实验时要让电压由小变大，故应使滑片P处在最右端，选项C错误；

D.滑片P处于中央时，滑动变阻器滑片左边的电阻大「滑动变阻器右边部分与电阻A并联后的电阻，则电

压表的示数小于选项D错误。

2

故选Bo

【变式42】演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P.

通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（）

A.物体M运动时，电源内的电流会发生变化B.物体M运动时，电压表的示数会发生变化

C.物体M不动时，电路中没有电流D.物体M不动时，44间电压为0V

【答案】B

【详解】A.物体M运动时，回路的总电阻不变，电源内的电流不会发生变化，A错误；

B.物体M运动时，滑动变阻器4。段的电阻发生变化，电压表的示数会发生变化，B正确；

C.物体M不动时，电路中有电流，C错误；

D.物体M不动时，AB间电压等于电源两端电压，不等于0,D错误。

故选B。

强化点五滑动变阻器的分压式接法的三种情况

A.乙图的读数为13cB.甲图欧姆表的内阻为2%

C.。是红表笔、〃是黑表笔

D.对乙图，重新欧姆调零来测阻值更大的电阻时，指针向右的偏角•定小于夕

【答案】C

B错误；

C.对于欧姆表测量电阻时，电流向红表笔流进，黑表笔流出，则红表笔接内部电源的负极，黑表笔接正极,

C正确；

D.对乙图，若增大欧姆表的倍率.，再来测量阻值更大的电阻，指针向右的偏角可能小于6,也可能大于。,

还可能等于D错误。

故选Co

【变式51]（2324高二上•湖南郴州・期末）一个将电流表改装成欧姆表的示意图如图所示，此欧姆表-

经调零用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满偏刻度的5处。现用该表测一未知电阻，指针偏

2

转到满偏刻度的g处，则该电阻的阻值为（

)

C.4RD.5R

【答案】A

【详解】根据欧姆表读数原理和闭合电路欧姆定律有

故选A,

【变式52]如图是一个多用电表的简化电路图，S为单刀多掷开关，通过操作开关可以接通1,也可以接通

2、3、4、5或6,下列说法正确的是（）

A.当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较小

B.当开关S接3时，测量的是电阻，图中A是黑表笔

C.当开关S接4时，4表笔电势比B表笔高

D.当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接6时量程较大

【答案】D

【详解】A.由图可知当转换开关S旋到位置1、2位置是电流表，接1时分流电阻相对更小，故接1时电

表的量程更大，A错误；

B.测量电阻时欧姆表内部应接电源，由图可知测电阳只有接3或4.A表笔与电源的负极相连，故A为红

表笔，B错误；

C.由题图可知，当开关S接4时，A表笔与电源的负极相连，8表笔与电源的正极相连，A表笔电势比B

表笔低，C错误；

D.要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时测量电压，电流表所串联

的电阻越大，电压表量程越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故D正确。

故选Do

◊》提升专练----------------------------------------------------

»提升专练

一、单选题

1.（2024•广东清远•模拟预测）图为双量程电压表的内部结陶，其中表头内阻&=10000,满偏电流力

连接"时电压表的量程为连接加•时电压表的量程为现在调整以、的连接方式，则

=lmA02V,10V,/?2

电压表最大量程可达到（）

6a6b6c

A.12VB.17VC.18VD.20V

【答案】B

【详解】由题意可知

rT-Ct)

R

当如图连接时2

L—I

%

故选Bo

2.（2024•浙江杭州•一模）如图所示是双量程的磁电式电表的原理图，测量时分别接入"A、8〃或"A、C,

下列说法正确的是（）

B.此为电压表，接"A、。时量程更大

C.若&被短路，接"A、时电表测量值仍正确

D.若叫被短路，接"A、C'时电表测量值偏大

【答案】A

即按“A、即时量程更大,故A正确,B错误;

CD.由以上分析可知，若&被短路，接“A、山时，电流表量程变小，测量值将偏大，若飞被短路，接“4、

C'时，电流表量程变大，测量值将偏小，故CD错误。

故选A,

B.乙表是电压表，R减小时量程增大

【答案】A

可知R减小时量程减小，故B错误；

故C错误；

故选A。

4.（2024•江苏南通•一模）在电学实验中，改装后的电表测量值略偏小，为校淮电表，可以将一个阻值

较小的电阻（）

A.与电阻与串联B.与电阻飞并联C.与电阻与串联D.与电阻&并联

【答案】C

【详解】AB.左图所示，Q与电表串联，电表改装为了大星程的电压表。改装后测量:值略偏小，即电表示

数偏小，即通过的电流偏小，因此为了增大电流，需要减小串联的电阻，即一个阻值较大的电阻与R/并联，

AB错误；

CD.右图所示,R2与电表并联，电表改装为了大量程的电流表。改装后测量值略偏小，即电流表示数偏小，

通过的电流偏大，因此为了增大电流计的电流，需要一个阻值较小的电阻与R2串联，C正确，D错误。

故选C。

5.（2024•北京朝阳•模拟预测）如图所示是一个用补偿法测未知电阻凡的电路。己知电阻（，。、/的

总长度为当拨至1时，e、"电阻线的长度调为4时G表指针指零位：当拨至2时.6、〃电阻线的长

度调为4时G表指针指零位；则尺的大小满足（）

故选Do

6.（2024•江苏镇江•一模）如图所示，先将R2的阻值调为零，闭合S,调节R/的滑动触头，使电压表

读数等于其量程U,”；然后保持R/的滑动触头不动，调节R,当电压表读数等于时记录下&的值，则

RV=R20用这种方法测得电压表内阻的测量值Rv4真实值R"相比是（）

A.RV^=RVAB.RV^RYAC.RV^<RVAD.无法确定

【答案】B

故选Bo

7.（2024•北京平谷•模拟预测）某同学想自己设计并改装一个欧姆表。他手上有如下器材：量程300RX、

内阻900。的电流计；电动势1.5V的一节干电池；滑动变阻器、电阻箱和若干定值电阻。他设计的电路如

图甲所示，实验时他将两表笔短接，电流计指针满偏时.，他计算出甩路中的总电阻为5kC。然后他将一个

50C和10Q的电阻分别接到两表笔之间时，发现电流计指针指示的位置几乎一样，很难区分。经过研究后

他认为，要想比较准确地测后几十欧姆的电阻，用图甲所示电路并不合适，为此他设计了如图乙所示的电

路。并联合适电阻&后，使干路电流是流经电流计电流的100倍。则（）

A.将图乙电路中的两表笔短接，此时电路中的总电阻是5Q

B.分别将一个50。和10。的电阻先后接到图乙电路的两表笔之间，通过干电池的电流几乎没有区别

C.分别将一个50Q和10Q的电阻先后接到图乙电路的两表笔之间，电流计指针指示的位置明显不同

D.在图甲电路和图乙电路的两表笔之间分别接入5kC和50。的电阻，通过两电流计的电流明显不同

【答案】C

所以分别将一个50Q和10Q的电阻先后接到图乙电路