专题10 电学实验（3大题型）（题型专练）（全国适用）（原卷版及解析）

热点题型·实验题攻略热点题型·实验题攻略专题10电学实验目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分考向破译微观解剖，精细教学典例引领方法透视变式演练考向01以测电阻为核心的实验 考向02测电源电动势和内阻为核心的电学实验 考向03创新型实验 第三部分综合巩固整合应用，模拟实战题型解码近几年高考实验题基本沿用“一力一电”的模式，考查内容广泛,考法灵活,注重考查实验原理的理解和实验方法的迁移。许多电学实验题创设实际生活情景,以问题为导向,考查同学们科学思维、科学探究等物理学科的核心素养。电学创新实验题通常从实验情境、实验方法、实验器材、数据处理等方面进行创新,其实验原理大多是从教材实验中迁移过来的,关键是从题中获取有用信息，明确思路,构建模型。考向破译考向01以测电阻为核心的实验【典例引领1】某同学用伏安法测量一阻值约为几欧姆的电阻Rx，所用电压表内阻为1.00×103Ω，电流表内阻为0.50Ω。该同学采用两种测量方案，方案一是将电压表跨接在图甲所示电路的O、P两点之间，方案二是将电压表跨接在图甲所示电路的O、Q两点之间。测量数据如下列表格：方案一表格(电压表跨接在图甲所示电路的O、P两点之间)次数12345电压表读数U/V1.001.502.002.503.00电流表读数I/A0.200.300.400.500.60方案二表格(电压表跨接在图甲所示电路的O、Q两点之间)次数12345电压表读数U/V1.001.502.002.503.00电流表读数I/A0.180.270.360.450.54回答下列问题：(1)在如图乙所示的坐标系中，画出两种方案分别对应的U－I图线，并标注。(2)根据所用实验器材和图乙可判断出：把电压表跨接在________(选填“O、P”或“O、Q”)两点得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω(结果保留2位小数)。(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对问题(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω(结果保留2位小数)。【方法透视】伏安法测电阻R测＝eq\f(U测,I测)＝Rx＋RA>Rx，适合测量大电阻R测＝eq\f(U测,I测)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)<Rx，适合测量小电阻导体电阻率的测量1.测电阻Rx＝eq\f(U,I)2.测电阻率ρ，Rx＝ρeq\f(L,S)，而S＝eq\f(πD2,4)，Rx＝eq\f(U,I)，联立得ρ＝eq\f(πUD2,4IL)【变式演练】【变式1-1】采用图甲所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率。(1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在__________(填“M”或“N”)端。(2)按照图甲连接实物图，如图乙所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为__________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有__________。【变式1-2】导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下：a．测得样品截面的边长a＝0.20cm；b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；d．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U－L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。回答下列问题：(1)L是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离；(2)写出电阻率的表达式ρ＝________(用k、a、I表示)；(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)。考向02测电源电动势和内阻为核心的电学实验【典例引领2】某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：电压表(量程0～3V，内阻很大)；电流表(量程0～0.6A)；电阻箱(阻值0～999.9Ω)；干电池一节、开关一个和导线若干。(1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线。(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的U－I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为________V(保留3位有效数字)、内阻为________Ω(保留2位有效数字)。(3)该小组根据记录数据进一步探究，作出eq\f(1,I)－R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为______Ω(保留2位有效数字)。(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值______(填“偏大”或“偏小”)。【方法透视】一、电源电动势和内阻的测量1．伏安法方案一方案二电路图误差来源电压表的分流电流表的分压真实值和测量值的关系I真＝I测＋eq\f(U,RV)U真＝U测＋IRA图像误差分析E测<E真，r测<r真(r测＝eq\f(RV·r,RV＋r))E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)2.伏阻法和安阻法方案伏阻法安阻法电路图原理E＝U＋eq\f(U,R)rE＝IR＋Ir关系式eq\f(1,U)＝eq\f(r,E)·eq\f(1,R)＋eq\f(1,E)eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)·R＋eq\f(r,E)图像误差分析E测<E真，r测<r真(r测＝eq\f(RV·r,RV＋r))E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1．构造欧姆表由电流表G、电源、调零电阻R和红、黑表笔组成。(1)如图，红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔，即红“＋”，黑“－”。(2)电流方向为从红表笔流进欧姆表，从黑表笔流出欧姆表，即“红进黑出”。(3)黑表笔与欧姆表内部电源正极相连，红表笔与负极相连。2．工作原理闭合电路欧姆定律：I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)。三、多用电表的内部电路结构与刻度盘1．内部电路结构示意图2．多用电表刻度盘四、传感器的使用1．常见的传感器光电传感器、温度传感器、力电传感器、电容式传感器等。2．光敏电阻与热敏电阻(1)光敏电阻：随着光照强度的增大，光敏电阻的阻值变小。(2)金属热电阻：电阻随温度的升高而增大。(3)热敏电阻：①正温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而增大。②负温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而减小。【变式演练】【变式2-1】如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是可变电阻。虚线方框内为换挡开关，A和B两接线柱分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡、直流电流1mA挡和2.5mA挡、欧姆×100Ω挡。改装多用电表表盘如图(b)所示。(1)测量时，接线柱A接的是________(选填“红”或“黑”)表笔；若开关接到触点“1”，则此时多用电表的挡位为________挡，若开关接到触点“5”，则此时多用电表的挡位为________挡；(挡位填写要求具体到量程)(2)若开关接到触点“1”，进行相关测量时，多用电表指针指示位置如图(b)所示，则此时多用电表的读数为________；(3)若电池E的电动势为1.5V，当把开关接到触点“3”，短接两表笔进行欧姆调零后，再用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到表头G满偏刻度的eq\f(1,4)处，则该电阻的阻值为______Ω。(4)若电池E由于长时间使用后，电动势由1.5V下降到1.2V，但仍可调零。用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为500Ω，则这个待测电阻阻值的真实值为________Ω。考向03创新型实验【典例引领3】学校物理课外学习小组要测量一节干电池的电动势(约1.5V)和内阻(小于1Ω)，选用的实验器材如下：A．电流表A(量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω)；B．微安表G(量程0～400μA，内阻为100Ω)；C．滑动变阻器R′(0～20Ω)；D．电阻箱R(0～9999.9Ω)；E．定值电阻R1(阻值为2.50Ω)；F．定值电阻R2(阻值为10.00Ω)；G．开关、导线若干。(1)给定的两个定值电阻，选用________(选填“R1”或“R2”)最合适；(2)将微安表G改装量程为2V的电压表，该小组应将电阻箱调到阻值为________Ω。(3)根据选用的实验器材，请在图甲中虚线框内完善实验电路。(4)该小组根据记录的数据，作出微安表G的示数I1随电流表A的示数I2变化的图像如图乙所示，则该节干电池的电动势E＝_____V，内阻r＝________Ω。(结果均保留3位有效数字)【方法透视】1．测量电阻创新方案对比安安法如果已知的内阻R1，则可测得的内阻R2＝eq\f(I1R1,I2)串联一定值电阻R0后，同样可测得的内阻R2＝eq\f(I1R1＋R0,I2)伏伏法两电表的满偏电流接近时，若已知的内阻R1，则可测出的内阻R2＝eq\f(U2,U1)R1并联一定值电阻R0后，同样可得的内阻R2＝eq\f(U2,\f(U1,R1)＋\f(U1,R0))替代法单刀双掷开关分别与1、2相接，调节电阻箱R1，保证电流表两次读数相等，则R1的读数即等于待测电阻的阻值半偏法测量电流表内阻闭合S1，断开S2，调节R1使A表满偏；再闭合S2，只调节R2，使A表半偏(R1≫RA)，则R2＝R测，R测<R真测量电压表内阻使R2＝0，闭合S，调节R1使V表满偏；只调节R2使V表半偏(RV≫R1)，则R2＝R测，R测>R真电桥法调节电阻箱R3，灵敏电流计G的示数为0时，R1和R3两端的电压相等，设为U1，同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2，根据欧姆定律有：eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)，eq\f(U1,R3)＝eq\f(U2,Rx)。由以上两式解得：R1·Rx＝R2·R3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值2.传感器的应用【变式演练】【变式3-1】用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω的微安表(1)RM应选________，RN应选________；(2)根据电路图，请把实物连线补充完整；(3)下列操作顺序合理排列是________：①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材(4)如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为________，该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为________V(保留3位有效数字)。(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为________(用RM、RN表示)【变式3-2】某同学要准确测量某型号电池的电动势和内阻，该电池的电动势E1约为3V，内阻r1约为2Ω，实验室里还备有下列实验器材：A．另一电池(电动势E2约为4.5V，内阻r2约为3Ω)B．电压表(量程为1V，内阻约为3000Ω)C．电压表(量程为3V，内阻约为5000Ω)D．电流表(量程为0.3A，内阻约为0.5Ω)E．电流传感器(内阻未知)F．滑动变阻器(最大阻值为10Ω)G．滑动变阻器(最大阻值为40Ω)H．滑动变阻器(最大阻值为60Ω)I．开关两个，导线若干根据所提供的实验器材，该同学设计了如图甲所示测量电路。实验步骤如下：①将R1、R2调至适当阻值，闭合开关S1；②闭合开关S2，再调节R1、R2，使电流传感器的示数为零；③多次改变R1阻值，相应调节R2阻值，使电流传感器的示数仍然为零，并读取多组电压表、电流表的示数；④根据测得数据描绘出电压表示数U随电流表示数I变化的U－I图像。请回答下列问题：(1)按所设计的实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接补画完整；(2)在实验中，电压表应选择________，若滑动变阻器R1选G，则滑动变阻器R2应选______；(选填器材前面的字母代号)(3)作出的U－I图像如图丙所示，则电动势E1＝________V，内阻r1＝________Ω；(结果均保留2位有效数字)(4)请从实验误差角度简要评价该实验方案：________________________________________________________________________。综合巩固1．（2025·福建·高考真题）某实验小组基于“等效替代法”设计了如图（a）所示的电路用于电阻测量。使用的器材有：电源E（电动势3V），电流表A（量程30mA），定值电阻（阻值均为），定值电阻（阻值），滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5A），带标尺的滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5A），选择开关，单刀开关，待测电阻（阻值小于），导线若干。(1)按照图（a），将图（b）中的实物连线补充完整；(2)将鳄鱼夹a、b短接，滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处，打在位置1。接通，调节滑动变阻器，电流表指针指在图（c）所示的位置，记录电流表示数mA，此示数作为本次实验的电流定标值；(3)断开、，用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通，将依次打在位置1、2，发现电流表示数均小于定标值I；打到位置3时，电流表示数大于定标值I，由此确定的阻值范围为．（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）；(4)将重新打在位置（填“1”“2”或“3”），向左调节滑动变阻器的滑片，直到电流表指针重新回到定标值位置，此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理，可得的阻值为；(5)以下因素可能影响测量结果的有________。（多选，填正确答案标号）A．电源存在内阻 B．电流表存在内阻C．滑动变阻器读数有偏差 D．步骤（4）电流表指针未重新回到定标值位置2．（2025·天津·高考真题）某同学用伏安法测量电阻的阻值（约为）。除滑动变阻器、电源（电动势为，内阻不计）、开关、导线外，还有下列器材可供选择：A．电压表（量程，内阻约为）B．电压表（量程，内阻约为）C．电流表（量程，内阻约为）D．电流表（量程，内阻约为）(1)为使测量尽量准确，实验中电压表应选，电流表应选（均填器材前的字母代号）；(2)该同学连接好的电路如下图所示，闭合开关后，电流表和电压表的读数均为零，经排查，发现电路中的七条导线中混进了一条内部断开的导线。为了确定哪条导线断开，该同学用多用电表的直流电压挡测量电源正极a与接线柱b间电压，读数为零；测量a与接线柱c间电压，读数不为零，则可以确定导线内部断开（填图中导线编号）；(3)更换导线后进行实验，该同学测得多组电压数据U和电流数据I，描绘出图像如图所示，测得图中直线的斜率为k，已知电压表的内阻为，若考虑电压表内阻的影响，则阻值的表达式为。3．（2025·浙江·高考真题）在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，(1)为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是（选填“甲”或“乙”）；(2)通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，记录于下表。试在答题纸上的方格纸中建立合适的标度，描点并作出图像，由此求得电动势V，内阻。（结果均保留到小数点后两位）次数12345U/V1.351.301.251.201.15I/A0.140.220.300.370.454．（2025·全国卷·高考真题）用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。(1)利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则元件两端的电压，元件的电阻；将电流表外接，则流过元件的电流，元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”）(2)图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是（选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻（选填“增大”“不变”或“减小”）。(3)利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则（用和表示）。5．（2025·重庆·高考真题）熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路（部分连线未完成）进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。(1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和（填“b”或“c”）处相连，理由是。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于（填“d”或“e”）端。(2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为s（保留3位有效数字）。6．（2025·甘肃·高考真题）某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池（电动势）两节，电压表（量程，内阻约），电流表（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），待测电阻，开关，单刀双掷开关，导线若干。(1)首先设计如上图所示的电路。①要求用选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将的c、d端接入电路；②闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于端（填“a”或“b”）；③闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时应该接端（填“c”或“d”）。(2)为了消除上述实验中电表引入的误差、该小组又设计了如图所示的电路。①请在上图中补充连线将电压表接入电路；②闭合，将分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为、和、。则待测电阻阻值（用、、和表示）。7．（2025·四川·高考真题）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有：待测合金丝样品（长度约）螺旋测微器学生电源E（电动势，内阻未知）米尺（量程）滑动变阻器（最大阻值）电阻箱（阻值范围）电流表（量程，内阻较小）开关、导线若干(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为。(2)该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱（选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于端（选填“左”或“右”）。(3)断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板知图2所示，则该合金丝的电阻率为（取，结果保留2位有效数字）。(4)为减小实验误差，可采用的做法有________（有多个正确选项）。A．换用内阻更小的电源B．换用内阻更小的电流表C．换用阻值范围为的电阻箱D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值8．（2025·湖南·高考真题）车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。（1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为。（2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表量程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接。（3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率（用R、a、b、c表示）。（4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。（5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在两端（填“”或“”）。（6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则（填“大于”“小于”或“等于”）。9．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表（表头）改装而成的，与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。(1)某同学使用多用电表正确测量了一个的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选出以下必要的操作步骤并排序：①把选择开关旋转到“”位置。

②把选择开关旋转到“”位置。③将红表笔和黑表笔接触。

④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。下列选项中正确的是_________。（单选，填正确答案标号）A．①③④ B．②③④ C．②④③ D．①④③(2)若将一个内阻为、满偏电流为的表头改装为量程的电压表，需要（填“串联”或“并联”）一个的电阻。(3)如图，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻及一个电阻（）组成的串联电路中各元器件的位置，利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压，测得数据如表：接线柱1和22和33和41和42和41和3U/V01.5300.561.050.66根据以上数据可判断，直流电源E处于之间，电容器C处于之间，电阻处于之间。（填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”）10．（2025·云南·高考真题）基于铂电阻阻值随温度变化的特性，某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下：型号铂电阻、电源E（电动势，内阻不计）、电流表（量程，内阻）、电流表（量程，内阻约）、定值电阻（阻值）、定值电阻（阻值）、开关S和导线若干。查阅技术手册可知，型号铂电阻测温时的工作电流在之间，在范围内，铂电阻的阻值随温度t的变化视为线性关系，如图（a）所示。完成下列填空：(1)由图（a）可知，在范围内，温度每升高，该铂电阻的阻值增加；(2)兴趣小组设计了如图（b）所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图，能准确测出铂电阻阻值的是（填“甲”或“乙”），保护电阻R应选（填“”或“”）；(3)用（2）问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时，某次测量读得示数为，示数如图（c）所示，该示数为，则所测温度为（计算结果保留2位有效数字）。11．（2025·湖北·高考真题）某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题：(1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。(2)与E、r、R、R0的关系式为______。(3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=V（保留三位有效数字），r=Ω（保留两位有效数字）(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果（填“有”或“无”）影响。12．（2025·浙江·高考真题）某同学研究半导体热敏电阻（其室温电阻约为几百欧姆）的阻值随温度规律，设计了如图所示电路。器材有：电源E（），电压表（），滑动变阻器R（A：“”或B：“”），电阻箱（），开关、导线若干。(1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变，滑动变阻器选（选填“A”或“B”）；(2)正确连线，实验操作如下：①滑动变阻器滑片P移到最左端，电阻箱调至合适阻值，合上开关；②开关切换到a，调节滑片P使电压表示数为；再将开关切换到b，电阻箱调至，记录电压表示数、调温箱温度。则温度下（保留三位有效数字）：③保持、滑片P位置和开关状态不变，升高调温箱温度，记录调温箱温度和相应电压表示数，得到不同温度下的阻值。(3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变，给出另一种测量电阻的简要方案。

热点题型·实验题攻略热点题型·实验题攻略专题10电学实验目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分考向破译微观解剖，精细教学目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分考向破译微观解剖，精细教学典例引领方法透视变式演练考向01以测电阻为核心的实验 考向02测电源电动势和内阻为核心的电学实验 考向03创新型实验 第三部分综合巩固整合应用，模拟实战题型解码近几年高考实验题基本沿用“一力一电”的模式，考查内容广泛,考法灵活,注重考查实验原理的理解和实验方法的迁移。许多电学实验题创设实际生活情景,以问题为导向,考查同学们科学思维、科学探究等物理学科的核心素养。电学创新实验题通常从实验情境、实验方法、实验器材、数据处理等方面进行创新,其实验原理大多是从教材实验中迁移过来的,关键是从题中获取有用信息，明确思路,构建模型。考向破译考向01以测电阻为核心的实验【典例引领1】某同学用伏安法测量一阻值约为几欧姆的电阻Rx，所用电压表内阻为1.00×103Ω，电流表内阻为0.50Ω。该同学采用两种测量方案，方案一是将电压表跨接在图甲所示电路的O、P两点之间，方案二是将电压表跨接在图甲所示电路的O、Q两点之间。测量数据如下列表格：方案一表格(电压表跨接在图甲所示电路的O、P两点之间)次数12345电压表读数U/V1.001.502.002.503.00电流表读数I/A0.200.300.400.500.60方案二表格(电压表跨接在图甲所示电路的O、Q两点之间)次数12345电压表读数U/V1.001.502.002.503.00电流表读数I/A0.180.270.360.450.54回答下列问题：(1)在如图乙所示的坐标系中，画出两种方案分别对应的U－I图线，并标注。(2)根据所用实验器材和图乙可判断出：把电压表跨接在________(选填“O、P”或“O、Q”)两点得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω(结果保留2位小数)。(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对问题(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω(结果保留2位小数)。【答案】(1)见解析图(2)O、P5.00(3)5.03【解析】(1)如图所示(2)由于待测电阻阻值只有几欧姆，可知待测电阻远小于电压表内阻，则电流表采用外接法时，电阻测量值更接近真实值，即把电压表跨接在O、P之间得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(3.00,0.60)Ω＝5.00Ω(3)考虑到实验中电表内阻的影响，问题(2)中电流表采用外接法，误差来源于电压表的分流，电阻测量值为待测电阻与电压表并联后的阻值，则有R测＝eq\f(R真RV,R真＋RV)＝5.00Ω代入RV＝1.00×103Ω，可得R真≈5.03Ω。【方法透视】伏安法测电阻R测＝eq\f(U测,I测)＝Rx＋RA>Rx，适合测量大电阻R测＝eq\f(U测,I测)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)<Rx，适合测量小电阻导体电阻率的测量1.测电阻Rx＝eq\f(U,I)2.测电阻率ρ，Rx＝ρeq\f(L,S)，而S＝eq\f(πD2,4)，Rx＝eq\f(U,I)，联立得ρ＝eq\f(πUD2,4IL)【变式演练】【变式1-1】采用图甲所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率。(1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在__________(填“M”或“N”)端。(2)按照图甲连接实物图，如图乙所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为__________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有__________。【答案】(1)M(2)b移动滑片时，电压表和电流表的示数不变【解析】(1)实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在使并联部分电压为零处，滑动变阻器的滑片P应处在M端。(2)滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。【变式1-2】导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下：a．测得样品截面的边长a＝0.20cm；b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；d．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U－L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。回答下列问题：(1)L是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离；(2)写出电阻率的表达式ρ＝________(用k、a、I表示)；(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)。【答案】(1)乙(2)eq\f(ka2,I)(3)6.5×10－5【解析】(1)由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离。(2)根据电阻定律有R＝ρeq\f(L,a2)再根据欧姆定律有R＝eq\f(U,I)联立有U＝eq\f(ρI,a2)L则ρ＝eq\f(ka2,I)(3)根据图像可知k＝6.5V/m则根据(2)代入数据有ρ＝6.5×10－5Ω·m考向02测电源电动势和内阻为核心的电学实验【典例引领2】某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：电压表(量程0～3V，内阻很大)；电流表(量程0～0.6A)；电阻箱(阻值0～999.9Ω)；干电池一节、开关一个和导线若干。(1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线。(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的U－I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为________V(保留3位有效数字)、内阻为________Ω(保留2位有效数字)。(3)该小组根据记录数据进一步探究，作出eq\f(1,I)－R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为______Ω(保留2位有效数字)。(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值______(填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1)见解析图(2)1.580.64(3)2.5(4)偏小【解析】(1)实物连线如图：(2)由电路结合闭合电路的欧姆定律可得U＝E－Ir由图像可知E＝1.58V内阻r＝eq\f(1.58－1.37,0.33)Ω≈0.64Ω(3)根据E＝I(R＋RA＋r)可得eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)·R＋eq\f(RA＋r,E)由图像可知eq\f(RA＋r,E)＝2A－1解得RA≈2.5Ω(4)由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与干电池内阻的并联值，即实验中测得的干电池内阻偏小。【方法透视】一、电源电动势和内阻的测量1．伏安法方案一方案二电路图误差来源电压表的分流电流表的分压真实值和测量值的关系I真＝I测＋eq\f(U,RV)U真＝U测＋IRA图像误差分析E测<E真，r测<r真(r测＝eq\f(RV·r,RV＋r))E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)2.伏阻法和安阻法方案伏阻法安阻法电路图原理E＝U＋eq\f(U,R)rE＝IR＋Ir关系式eq\f(1,U)＝eq\f(r,E)·eq\f(1,R)＋eq\f(1,E)eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)·R＋eq\f(r,E)图像误差分析E测<E真，r测<r真(r测＝eq\f(RV·r,RV＋r))E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1．构造欧姆表由电流表G、电源、调零电阻R和红、黑表笔组成。(1)如图，红表笔接“＋”插孔，黑表笔接“－”插孔，即红“＋”，黑“－”。(2)电流方向为从红表笔流进欧姆表，从黑表笔流出欧姆表，即“红进黑出”。(3)黑表笔与欧姆表内部电源正极相连，红表笔与负极相连。2．工作原理闭合电路欧姆定律：I＝eq\f(E,Rg＋R＋r＋Rx)。三、多用电表的内部电路结构与刻度盘1．内部电路结构示意图2．多用电表刻度盘四、传感器的使用1．常见的传感器光电传感器、温度传感器、力电传感器、电容式传感器等。2．光敏电阻与热敏电阻(1)光敏电阻：随着光照强度的增大，光敏电阻的阻值变小。(2)金属热电阻：电阻随温度的升高而增大。(3)热敏电阻：①正温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而增大。②负温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而减小。【变式演练】【变式2-1】如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是可变电阻。虚线方框内为换挡开关，A和B两接线柱分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡、直流电流1mA挡和2.5mA挡、欧姆×100Ω挡。改装多用电表表盘如图(b)所示。(1)测量时，接线柱A接的是________(选填“红”或“黑”)表笔；若开关接到触点“1”，则此时多用电表的挡位为________挡，若开关接到触点“5”，则此时多用电表的挡位为________挡；(挡位填写要求具体到量程)(2)若开关接到触点“1”，进行相关测量时，多用电表指针指示位置如图(b)所示，则此时多用电表的读数为________；(3)若电池E的电动势为1.5V，当把开关接到触点“3”，短接两表笔进行欧姆调零后，再用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到表头G满偏刻度的eq\f(1,4)处，则该电阻的阻值为______Ω。(4)若电池E由于长时间使用后，电动势由1.5V下降到1.2V，但仍可调零。用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为500Ω，则这个待测电阻阻值的真实值为________Ω。【答案】(1)黑2.5mA5V(2)1.50mA(3)4500(4)400【解析】(1)根据欧姆表内部结构可知，黑表笔接电源正极，红表笔接电源负极，所以与A接线柱相连的是黑表笔；若开关接“1”，则此时应为量程较大的电流表，所以多用电表的挡位为2.5mA；若开关接“5”，则此时应为量程较大的电压表，所以多用电表的挡位为5V；(2)此时多用电表的读数为1.50mA；(3)当把开关B端接到位置3，短接两表笔，有I＝1mA，根据E＝IR内其中R内＝1500Ω，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的eq\f(1,4)处，有E＝eq\f(1,4)I(R＋R内)联立解得R＝4500Ω(4)若电池电动势变为E′＝1.2V，那么R内′＝eq\f(E′,I)＝1200Ω而指针所指处的电流为I′＝eq\f(E,R内＋Rx)当电动势降低后有I′＝eq\f(E′,R内′＋Rx′)联立解得Rx′＝400Ω考向03创新型实验【典例引领3】学校物理课外学习小组要测量一节干电池的电动势(约1.5V)和内阻(小于1Ω)，选用的实验器材如下：A．电流表A(量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω)；B．微安表G(量程0～400μA，内阻为100Ω)；C．滑动变阻器R′(0～20Ω)；D．电阻箱R(0～9999.9Ω)；E．定值电阻R1(阻值为2.50Ω)；F．定值电阻R2(阻值为10.00Ω)；G．开关、导线若干。(1)给定的两个定值电阻，选用________(选填“R1”或“R2”)最合适；(2)将微安表G改装量程为2V的电压表，该小组应将电阻箱调到阻值为________Ω。(3)根据选用的实验器材，请在图甲中虚线框内完善实验电路。(4)该小组根据记录的数据，作出微安表G的示数I1随电流表A的示数I2变化的图像如图乙所示，则该节干电池的电动势E＝_____V，内阻r＝________Ω。(结果均保留3位有效数字)【答案】(1)R1(2)4900.0(3)见解析图(4)1.440.502【解析】(1)依题意，可知定值电阻在该电路中主要用于控制干路电流，从而起到保护电流表的作用，若选用定值电阻R1，当滑动变阻器的阻值调到零时，此时干路中的最大电流为Imax＝eq\f(1.5,1＋2.50)A≈0.4A指针最大偏角超过满偏刻度的eq\f(1,3)，读数较为准确，误差较小；若选用定值电阻R2，当滑动变阻器的阻值调到零时，此时干路中的最大电流为Imax′＝eq\f(1.5,1＋10.00)A≈0.14A指针最大偏角未超过满刻度的eq\f(1,3)，不利于读数，误差较大，所以定值电阻应选用R1(2)将微安表G改装成量程为2V的电压表，则有2V＝Ig(R＋Rg)，可得电阻箱调到的阻值为R＝eq\f(2,400×10－6)Ω－100Ω＝4900.0Ω(3)由于电源内阻较小，为了减小实验误差，电流表应相对于电源外接，则根据选用的实验器材，完善实验电路如图所示(4)根据闭合电路欧姆定律有E＝I1(R＋Rg)＋(I1＋I2)(r＋R1)整理得I1＝eq\f(E,R＋Rg＋r＋R1)－eq\f(r＋R1,R＋Rg＋r＋R1)I2，结合图像可知eq\f(E,R＋Rg＋r＋R1)＝288×10－6A，eq\f(r＋R1＋r＋R1,R＋Rg)＝0.6×10－3联立解得该节干电池的电动势E＝1.44V，内阻r＝0.502Ω。【方法透视】1．测量电阻创新方案对比安安法如果已知的内阻R1，则可测得的内阻R2＝eq\f(I1R1,I2)串联一定值电阻R0后，同样可测得的内阻R2＝eq\f(I1R1＋R0,I2)伏伏法两电表的满偏电流接近时，若已知的内阻R1，则可测出的内阻R2＝eq\f(U2,U1)R1并联一定值电阻R0后，同样可得的内阻R2＝eq\f(U2,\f(U1,R1)＋\f(U1,R0))替代法单刀双掷开关分别与1、2相接，调节电阻箱R1，保证电流表两次读数相等，则R1的读数即等于待测电阻的阻值半偏法测量电流表内阻闭合S1，断开S2，调节R1使A表满偏；再闭合S2，只调节R2，使A表半偏(R1≫RA)，则R2＝R测，R测<R真测量电压表内阻使R2＝0，闭合S，调节R1使V表满偏；只调节R2使V表半偏(RV≫R1)，则R2＝R测，R测>R真电桥法调节电阻箱R3，灵敏电流计G的示数为0时，R1和R3两端的电压相等，设为U1，同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2，根据欧姆定律有：eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)，eq\f(U1,R3)＝eq\f(U2,Rx)。由以上两式解得：R1·Rx＝R2·R3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值2.传感器的应用【变式演练】【变式3-1】用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω的微安表(1)RM应选________，RN应选________；(2)根据电路图，请把实物连线补充完整；(3)下列操作顺序合理排列是________：①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材(4)如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为________，该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为________V(保留3位有效数字)。(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为________(用RM、RN表示)【答案】(1)R1R2(2)见解析图(3)①③②④(4)1998.0Ω小于(5)1.28(6)eq\f(RNRM,RN－RM)【解析】(1)根据半偏法的测量原理可知，RM与RA相当，当闭合S2之后，滑动变阻器上方的电流应基本不变，就需要RN较大。故RM应选R1，RN应选R2。(2)根据电路图连接实物图有(3)半偏法的实验步骤应为①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏；②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。(4)RM调节后面板读数为1998.0Ω，即待测表头的内阻为1998.0Ω。闭合S2后，RM与RA的并联阻值小于RA的阻值，则流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电流大于eq\f(I原,2)，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表，则需要串联一个电阻R0，则有U＝Ig(Rg＋R0)此时的电压读数有U′＝I′(Rg＋R0)其中U＝2V，Ig＝100μA，I′＝64μA联立解得U′＝1.28V(6)根据题意OP间电压不变，可得I(RA＋RN)＝(eq\f(I,2)＋eq\f(\f(I,2)RA,RM))RN＋eq\f(I,2)·RA解得RA＝eq\f(RNRM,RN－RM)【变式3-2】某同学要准确测量某型号电池的电动势和内阻，该电池的电动势E1约为3V，内阻r1约为2Ω，实验室里还备有下列实验器材：A．另一电池(电动势E2约为4.5V，内阻r2约为3Ω)B．电压表(量程为1V，内阻约为3000Ω)C．电压表(量程为3V，内阻约为5000Ω)D．电流表(量程为0.3A，内阻约为0.5Ω)E．电流传感器(内阻未知)F．滑动变阻器(最大阻值为10Ω)G．滑动变阻器(最大阻值为40Ω)H．滑动变阻器(最大阻值为60Ω)I．开关两个，导线若干根据所提供的实验器材，该同学设计了如图甲所示测量电路。实验步骤如下：①将R1、R2调至适当阻值，闭合开关S1；②闭合开关S2，再调节R1、R2，使电流传感器的示数为零；③多次改变R1阻值，相应调节R2阻值，使电流传感器的示数仍然为零，并读取多组电压表、电流表的示数；④根据测得数据描绘出电压表示数U随电流表示数I变化的U－I图像。请回答下列问题：(1)按所设计的实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接补画完整；(2)在实验中，电压表应选择________，若滑动变阻器R1选G，则滑动变阻器R2应选______；(选填器材前面的字母代号)(3)作出的U－I图像如图丙所示，则电动势E1＝________V，内阻r1＝________Ω；(结果均保留2位有效数字)(4)请从实验误差角度简要评价该实验方案：________________________________________________________________________。【答案】(1)见解析图(2)CH(3)2.92.0(4)避免了电压表的分流作用或电流表的分压作用，消除了系统误差【解析】(1)根据电路图，连线如下(2)根据题意，要使电流传感器的示数为零，则电流传感器两端电势差为零，则R1两端电压应满足U＝E1－Ir1，E1约为3V，故电压表选择C；要使电流传感器的示数为零，则R1两端电压应接近E1，R2两端电压应接近E2，而E2大约是E1的1.5倍，且流过R1与R2电流相同，则R2应该比R1大一些，故R2应选H；(3)U＝E1－Ir1，将U－I图像中的点代入知E1＝2.9V，r1＝2.0Ω；(4)电流传感器的示数为零，整个电路等效为串联回路，流过两电源的电流相等，电流表所测电流为流过待测电源的真实值，电压表所测电压是待测电源两端的真实路端电压，避免了电压表的分流作用或电流表的分压作用，消除了系统误差。综合巩固1．（2025·福建·高考真题）某实验小组基于“等效替代法”设计了如图（a）所示的电路用于电阻测量。使用的器材有：电源E（电动势3V），电流表A（量程30mA），定值电阻（阻值均为），定值电阻（阻值），滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5A），带标尺的滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5A），选择开关，单刀开关，待测电阻（阻值小于），导线若干。(1)按照图（a），将图（b）中的实物连线补充完整；(2)将鳄鱼夹a、b短接，滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处，打在位置1。接通，调节滑动变阻器，电流表指针指在图（c）所示的位置，记录电流表示数mA，此示数作为本次实验的电流定标值；(3)断开、，用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通，将依次打在位置1、2，发现电流表示数均小于定标值I；打到位置3时，电流表示数大于定标值I，由此确定的阻值范围为．（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）；(4)将重新打在位置（填“1”“2”或“3”），向左调节滑动变阻器的滑片，直到电流表指针重新回到定标值位置，此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理，可得的阻值为；(5)以下因素可能影响测量结果的有________。（多选，填正确答案标号）A．电源存在内阻 B．电流表存在内阻C．滑动变阻器读数有偏差 D．步骤（4）电流表指针未重新回到定标值位置【答案】(1)(2)16.0/15.9/16.1(3)100~200(4)2145(5)CD【详解】（1）根据图（a）的实验电路图，需要将实物图中电流表负极、滑动变阻器与和之间用导线连接，如图所示。（2）由图（c）可得，电流表量程30mA，最小刻度为1mA，指针指在16mA的位置上，需要估读到下一位，故电流表示数为16.0mA（3）通过分析电路及实验步骤，可知“等效替代法”测量原理就是在保证总电路电阻不变，用原电路减小的阻值等效替代待测电阻的阻值，进而测出待测电阻的阻值。接通，开关接1，鳄鱼夹a、b短接，滑动变阻器为最大值，电路中、串联（总电阻为）；开关接2，有可得开关接3，有可得可得的阻值范围为（4）[1]的阻值范围为，应将开关重新打在2的位置上。[2]由电路图可知，开关打在2的位置时，原电路的阻值减小；当向左调节到标尺刻度读数为时，即其接入电路的电阻值减小了时，电流表的示数重新回到定标值I，因此待测电阻等于原电路减小的总电阻，故（5）AB．由实验原理可知，接入待测电阻后，通过调节使电流表指针重新回到定标值位置，来确保原电路减小的电阻值与相等，因此电源和电流表的内阻对实验没有影响。故AB错误；CD．读数有偏差和电流表指针未重新回到定标值位置都将影响测量结果的准确性。故CD正确。故选CD。2．（2025·天津·高考真题）某同学用伏安法测量电阻的阻值（约为）。除滑动变阻器、电源（电动势为，内阻不计）、开关、导线外，还有下列器材可供选择：A．电压表（量程，内阻约为）B．电压表（量程，内阻约为）C．电流表（量程，内阻约为）D．电流表（量程，内阻约为）(1)为使测量尽量准确，实验中电压表应选，电流表应选（均填器材前的字母代号）；(2)该同学连接好的电路如下图所示，闭合开关后，电流表和电压表的读数均为零，经排查，发现电路中的七条导线中混进了一条内部断开的导线。为了确定哪条导线断开，该同学用多用电表的直流电压挡测量电源正极a与接线柱b间电压，读数为零；测量a与接线柱c间电压，读数不为零，则可以确定导线内部断开（填图中导线编号）；(3)更换导线后进行实验，该同学测得多组电压数据U和电流数据I，描绘出图像如图所示，测得图中直线的斜率为k，已知电压表的内阻为，若考虑电压表内阻的影响，则阻值的表达式为。【答案】(1)AC(2)6(3)【详解】（1）[1]电源电动势为3V，为了减小误差，电压表选用量程为3V的A；[2]流过电阻的最大电流约为为了减小误差，电流表选用量程为0.6A的C。（2）电流表和电压表示数都为零，在不可能是4、5导线内部断开，该同学用多用电表的直流电压挡测量电源正极a与接线柱b间电压，读数为零；测量a与接线柱c间电压，读数不为零，则可以确定导线6内部断开。（3）根据电路图可得整理可得则可得3．（2025·浙江·高考真题）在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，(1)为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是（选填“甲”或“乙”）；(2)通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，记录于下表。试在答题纸上的方格纸中建立合适的标度，描点并作出图像，由此求得电动势V，内阻。（结果均保留到小数点后两位）次数12345U/V1.351.301.251.201.15I/A0.140.220.300.370.45【答案】(1)甲(2)1.44/1.45/1.430.65/0.66/0.64【详解】（1）因乙电路中电流表内阻对电源内阻的测量影响较大，则为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是甲；（2）根据实验数据做出电源的U-I图像如图[1][2]由结合图像可知内阻4．（2025·全国卷·高考真题）用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。(1)利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则元件两端的电压，元件的电阻；将电流表外接，则流过元件的电流，元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”）(2)图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是（选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻（选填“增大”“不变”或“减小”）。(3)利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则（用和表示）。【答案】(1)大于大于大于小于(2)非线性减小(3)【详解】（1）[1][2]若将电流表内接，电流表与元件串联，电流表的示数为流过元件的真实电流，而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压，所以U大于元件两端的电压。根据可知，此时U偏大，I为真实值，所以大于元件的电阻。[3][4]将电流表外接，电压表与元件并联，电压表的示数为元件两端的真实电压，而电流表测量的是通过电压表和元件的总电流，所以I大于流过元件的电流。根据可知，此时U为真实值，I偏大，所以小于元件的电阻。（2）[1]根据线性元件与非线性原件的定义由图(a)可知，所测元件的伏安特性曲线不是直线，所以所测元件是非线性电阻元件。[2]根据，在伏安特性曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，随着电流的增加，曲线某点与原点连线的斜率逐渐增大，其倒数逐渐减小，所以元件的电阻减小。（3）[1]将电流表A1与Rx并联，再与电流表A2、定值电阻R0串联接入电路。电路图如图所示[2]根据并联电路电压相等有可得5．（2025·重庆·高考真题）熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路（部分连线未完成）进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。(1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和（填“b”或“c”）处相连，理由是。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于（填“d”或“e”）端。(2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为s（保留3位有效数字）。【答案】(1)见解析(2)【详解】（1）[1][2]根据题意可知，组合体电阻不超过，相比较远小于数字毫伏表内阻，应采用数字毫安表外接法，即Q端应和处相连。[3]滑动变阻器采用分压接法，闭合开关时，为了保护电表，滑动变阻器的滑片应置于端。（2）根据题意，由闭合回路欧姆定律可知，衔铁被释放时，电动势为停止加热时，热电偶受热产生的电动势最大，如图所示由图可知，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为。6．（2025·甘肃·高考真题）某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池（电动势）两节，电压表（量程，内阻约），电流表（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），待测电阻，开关，单刀双掷开关，导线若干。(1)首先设计如上图所示的电路。①要求用选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将的c、d端接入电路；②闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于端（填“a”或“b”）；③闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时应该接端（填“c”或“d”）。(2)为了消除上述实验中电表引入的误差、该小组又设计了如图所示的电路。①请在上图中补充连线将电压表接入电路；②闭合，将分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为、和、。则待测电阻阻值（用、、和表示）。【答案】(1)见解析实物连接图(2)见解析实物连接图【详解】（1）[1]实物连接图如图所示，[2]闭合前，根据滑动变阻器的限流式接法，滑片P应置于端，连入电路中的阻值最大，保护电路的安全。[3]闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，说明电流表分压明显，为减小实验误差，应采用电流表外接法，因此测量电阻时应该接c端。（2）[1]实物连接图如图所示，[2]根据电路分析，当闭合，将接c端时，电压表、电流表的读数分别为、，则将接d端时，电压表、电流表的读数分别为、，则那么待测电阻阻值。7．（2025·四川·高考真题）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有：待测合金丝样品（长度约）螺旋测微器学生电源E（电动势，内阻未知）米尺（量程）滑动变阻器（最大阻值）电阻箱（阻值范围）电流表（量程，内阻较小）开关、导线若干(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为。(2)该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱（选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于端（选填“左”或“右”）。(3)断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板知图2所示，则该合金丝的电阻率为（取，结果保留2位有效数字）。(4)为减小实验误差，可采用的做法有________（有多个正确选项）。A．换用内阻更小的电源B．换用内阻更小的电流表C．换用阻值范围为的电阻箱D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值【答案】(1)0.500(2)a左(3)(4)CD【详解】（1）该样品横截面直径的平均值为（2）[1]由于滑动变阻器采用限流式接法，应将其串联接在电路中，故采用“一上一下”原则，即电流表的“＋”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应最大阻值处，即最左端。（3）由题意可知，该合金丝的电阻为由电阻定律及可得其中，代入数据解得该合金丝的电阻率为（4）根据电阻定律可知，则为了减小实验误差，可减小测合金丝电阻时的误差，选择更精确的电阻箱，可换用阻值范围为，或多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值。故选CD。8．（2025·湖南·高考真题）车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。（1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为。（2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表量程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接。（3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率（用R、a、b、c表示）。（4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。（5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在两端（填“”或“”）。（6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则（填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】8000见解析大于【详解】（1）[1]多用电表选择开关旋转到“”挡，故根据图1可知读数为；（2）[2]