第41讲 电学实验必须熟练掌握的基本技能（专项训练）（湖南专用）（学生版）

第41讲电学实验必须熟练掌握的基本技能目录01课标达标练TOC\o"1-2"\h\u 2题型01基本仪器的使用与读数 2题型02测量电阻的电路分析 5题型03电流的改装 802核心突破练 1103真题溯源练 17

01基本仪器的使用与读数1.（2025·山西临汾·三模）实验室有一种游标卡尺，其主尺的最小分度值为1mm；它的游标尺上有10个等分刻度，刻度总长19mm，则该游标卡尺的精确度为mm。如图甲是用该游标卡尺测量某圆柱直径的示意图，读数为mm。用螺旋测微器再测量该圆柱的直径，刻度部分如图乙所示，读数为mm。2.（2025·福建厦门·三模）(1)利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度，测量结果分别如图（a）和（b）所示，则该金属棒的直径d＝mm，金属棒的长度为L＝cm。(2)用多用电表粗测金属棒的阻值：将多用电表的功能旋钮调至“×100Ω”挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图（c）所示，则金属棒的阻值约为Ω。3.（2025·宁夏银川·一模）用游标上刻有10个小格的游标卡尺测量一个工件的直径，得到如图所示结果，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，则工件的直径为cm。

4.（2025·吉林长春·模拟预测）(1)图甲是一把50分度的游标卡尺，它的读数为；

(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙，则金属丝的直径是；(3)如图丙，当使用0~0.6A量程时，图中表针示数是A。02测量电阻的电路分析5.（2025·北京·一模）在测量某定值电阻的电阻率实验中，部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b点时，发现电压表的示数变化较大，电流表的示数变化不明显，为了减小测量误差，电压表右端接在点（填“a”或“b”）。某同学用图2所示的实物电路测录定值电Rx的电阻率。闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是。6.（2025·陕西宝鸡·一模）某同学在测电阻时的测量电路如图甲所示。实验时所使用电压表的量程为0~3V，内阻为3000Ω；电流表的量程为0~0.6A，内阻为0.10Ω。电表读数如图乙所示。(1)在图甲情况下，R的测量值R测为Ω，真实值R真是Ω。（计算结果保留两位小数）；(2)相对误差的计算公式为，电流表的内阻越小，相对误差越（填“大”或“小”）。7.（23-24高三上·重庆荣昌·阶段练习）某同学测量电阻约为30Ω的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径示数如图所示，该示数为mm；（2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，电压表应选；电流表应选。（填写器材前对应的序号字母）A．电压表，量程0~3V，内阻约3kΩB．电压表，量程0~15V，内阻约15kΩC．电流表，量程0.6A，内阻约10ΩD．电流表，量程0~100mA，内阻约2ΩE.滑动变阻器R（0~10Ω）F.电动势为4.5V的电源，内阻不计G.开关S，导线若干（3）为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，请选出正确的实验电路图。

8.（2025·北京海淀·一模）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。图中A、B端之间电压恒为U，灯泡L的电阻恒为R1，滑动变阻器R的最大阻值为R2，在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，应选择（选填“甲”“乙”或“丙”）电路，灯泡两端电压最大变化范围是。9.（2025·河南省湘豫名校一模）某同学通过实验测量一种合金丝的电阻率。(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件（选填“A”、“B”或“C”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。(2)某合金丝阻值约为5Ω，测量实验中使用的器材还有A．电源（输出电压为4V）B．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）D．滑动变阻器（最大阻值10Ω）E．开关、导线等①根据测量合金丝阻值的原理图乙，在图丙中将实物连线补充完整。()②实验时开关应接端（选填“a”或“b”）。该实验的测量值比真实值偏（选填“大”或“小”）。(3)正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得电压表示数为U，电流表示数为I，测得接入电路的合金丝长度为L，直径为D，则合金丝的电阻率（用题中所给或所测得的物理量符号表示）10．（2025·广东潮州）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体电阻丝的电阻率，设计了如图所示的电路。(1)闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）端；(2)若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，电阻丝的直径为D，长度为L，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率（用题中所给字母L、D、U、I表示）；(3)由于系统误差，最终测得的金属丝的电阻率比实际值（填“大”或“小”）。11．（2025·陕西榆林·二模）榆林市一学习小组测量某金属丝的电阻率，所用电路实验器材如下：A．待测金属丝（电阻约）B．电流表（，内阻约）C．电压表（，内阻约）D．滑动变阻器（，）E.电源（电动势）F.开关，导线若干(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图所示，可知金属丝直径的测量值。(2)为使金属丝两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，图所示的四个电路中，应该选用的是______（选填电路图下面的序号）。A． B．C． D．(3)实验时，调节滑动变阻器滑片，得到若干组电压与电流的测压值。根据实验数据在坐标纸上选择合适标度，利用电流和电压值描点作出图像如图所示，通过分析可得待测金属丝电阻的测量值（保留位有效数字）。(4)实验中用刻度尺测得金属丝接入电路中的长度为，结合以上测量结果可知，该金属丝电阻率的表达式（结果用、、、表示）。(5)该小组经过正确的操作与计算得到的电阻率的测量值比其真实值（选填“偏大”或“偏小”）。(6)实验结束后，小明对实验原理进行了深入的思考，提出了减小金属丝电阻值测量的系统误差的方法。他通过查阅资料得知了实验中使用的电压表的内阻为和电流表的内阻为，然后利用第（2）问中所选电路重新进行实验并记录了电压表的示数和电流表的示数，则此实验所得出的金属丝电阻率更精确的测量值的表达式（结果用、、、、、、表示）。03电流的改装12.（2024·广东深圳·）为了精确测量一段金属丝的电阻，实验室给出了以下实验器材：A．两节新的干电池B．电压表V1（量程0~3V，内阻约为1kΩ）C．电压表V2（量程0~15V，内阻约为5kΩ）D．电流表A（量程0~100mA，内阻为10Ω）E．电阻箱R1（0~999.0Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器R2（0~5Ω，额定电流1A）G．电键和导线若干（1）某兴趣小组设计如图所示电路图，则电压表应选。（填器材前的字母）（2）要将电流表A的量程扩大至0.6A，电阻箱连入的电阻值为Ω，改装后的电流表的内阻RA=Ω（计算结果保留2位有效数字）（3）根据电路图连接好电路，闭合开关前，调节滑动变阻器P置于端（选填“左”或“右”），若某次测量中电压表的示数为U，电流表的示数为I，多次测量得到金属丝的外径平均值为d，并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L，则该金属丝电阻率的表达式为（用相应的字母符号表示）。13．将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻）。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（

）A．开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程B．开路转换式中，若电阻发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化C．闭路抽头式中，抽头3对应的量程大于抽头4对应的量程D．闭路抽头式中，若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化14．某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为；（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时（填“大”或“小”）（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。15（2025·河南·二模）每年均有因燃气泄漏导致事故发生的事例，某实验小组找来气敏传感器，通过实验测定其阻值随燃气浓度变化的规律，实验器材如下：A．气敏传感器RxB．直流电源E（电动势为6V，内阻很小）C．电流表A（量程0~0.6AD．电压表V1（量程为0~3V，内阻为E.电压表V2（量程为0~15V，内阻为F.电阻箱R1（最大阻值为9999G.电阻箱R2（最大阻值为999H.滑动变阻器R（阻值为0~5ΩI.开关一个，导线若干(1)实验小组设计的实验电路如图甲所示，请将电路中的连线补充完整；(2)实验中电压表应选用、电阻箱应选用（填器材前面的序号）；(3)实验中测定的气敏传感器的阻值随燃气浓度变化的图像如图乙所示，查阅资料知道，天然气的爆炸临界浓度范围约为5%~15%（体积百分比），这意味着当空气中的天然气浓度高于15%或低于5%时，就不会发生爆炸。若某次实验中电压表和电流表的示数分别为2V和0.4A（2025·山东德州·三模）某物理兴趣小组要测量一干电池的电动势和内阻，要求尽可能减小实验误差。实验室提供器材如下：待测干电池电流表A1：量程0~0.6A电流表A2：量程0~150μA，内阻为滑动变阻器R1：阻值范围为电阻箱R2：阻值范围为开关S、导线若干(1)该小组利用给定的器材设计了以下三种测量电路图，其中较为合理的电路图为图（选填“甲”“乙”或“丙”）2．某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。(1)先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为________，再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为________，然后用如图丙所示的多用表挡粗测得圆柱体的电阻为________。(2)较精确测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图丁所示，电流表，内阻约，，内阻约；电压表，内阻约，，内阻约。图中的导线端应与________（选填电流表“-”“0.6”或“3”）接线柱连接，端应与________（选填电流表“-”“0.6”或“3”）接线柱连接。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，得到多组和数据。甲同学由每组、数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法误差较小的是________（选填“甲同学”或“乙同学”）。(4)设被测金属丝电阻为，金属丝直径为，接入电路部分的长度为，则计算该金属丝电阻率的表达式是________（用题目给出的物理量符号表示）。3.（2025·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电压表V（量程0∼1V，内阻为1电流表A（量程0∼0.6A滑动变阻器R1，最大阻值为5定值电阻R0，阻值为2干电池两节（每节电动势E=1.5V开关一个；导线若干。(1)为满足测量要求，该小组将电压表V与定值电阻R0串联后扩大量程，则改装后的量程为(2)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。4．某同学探究焊锡丝电阻及相关因素。(1)将待测锡丝紧密绕在金属杆上，用如图1所示的方法测量其直径，则直径为__________mm。(2)然后用多用电表粗测这段焊锡丝的电阻，按正确的程序进行操作，发现指针示数很小。改用1m长的焊锡丝再次进行测量，多用电表的读数如图2所示，则焊锡丝的电阻约为______Ω。这样测得的1m长的焊锡丝的电阻是否精确？_________理由是_________。(3)用图3所示的电路准确地测量1m长的焊锡丝的电阻。连接好电路后，在移动变阻器滑动触头时，发现电流和电压表示数几乎为零，只是在滑到某一端附近时才有明显的变化。造成这一现象，可能变阻器选用了_________A．滑动变阻器（0~5Ω）B．滑动变阻器（0~10Ω）C．滑动变阻器（0~200Ω）5．（2025·北京海淀·二模）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行了测量。（1）在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图1所示为mm。（2）现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω）B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）C．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流2A）D．滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A）为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选（选填器材前的字母）。然后补充完成图2中实物间的连线。（3）关于上述实验，下列说法正确的是。A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差B．用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差C．只考虑电表内阻引起的误差，电压表分流会导致电阻测量值偏小D．只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏大（4）电导率是电阻率的倒数，用希腊字母δ表示，常用单位是西门子/厘米（S/cm），即。电导率是反映水质的一项重要指标。资料显示某种饮用水的电导率约为。将该饮用水灌入一个绝缘性能良好、高约12cm、容积约240mL的薄壁塑料瓶（如图3所示），瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封。请通过计算说明用图2中的实验器材能否较为精确的测量该饮用水的电导率。若能，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法；若不能，请提出一种改进措施。6．（2025·山东·模拟预测）为测量金属丝的电阻率，实验小组从实验室中找到合适的器材后，按照如下的步骤进行操作：（1）用刻度尺测量金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径d（如图甲所示），则mm。（2）分别用图乙和图丙所示的电路测量待测金属丝的电阻，图乙中电压表和电流表的示数分别为，图丙中电压表和电流表的示数分别为。（3）若采用图乙电路中的电表示数计算金属丝的电阻率ρ，则（用题给字母表示）；若采用图丙电路中的电表示数计算金属丝的电阻率，则电阻率的测量值真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。7．（2025·天津河西·一模）（1）某工厂有一个圆柱体工件，小明同学想测量工件的电阻率。①为了测量工件的电阻R，小明设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路完成实物图乙的连线.②实验中，把电压表的右端分别接于a点和b点，发现电流表的示数有明显的变化，如图丙所示。为了减小实验误差，电压表的右端应接（填“a”或“b”）点。③若测得工件的长度为L、直径为D，工件两端的电压为U，通过工件的电流为I，则工件材料电阻率的表达式为（用已测量的物理量相应的字母表示）。8．（2025·黑龙江大庆·一模）某工厂有一个圆柱体工件，小明同学想测量工件的电阻率。（1）为了测量工件的电阻R，小明设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路完成实物图乙的连线。（2）实验中，把电压表的右端分别接于a点和b点，发现电流表的示数有明显的变化，如图丙所示。为了减小实验误差，电压表的右端应接（填“a”或“b”）点。（3）若测得工件的长度为L、直径为D，工件两端的电压为U，通过工件的电流为I，则工件材料电阻率的表达式为ρ=（用已测量的物理量相应的字母表示）。9．在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。已知待测金属丝的电阻值约为。可供选择的器材有：电源E：电动势，内阻约电流表：量程，内阻约电流表：量程，内阻约电压表：量程，内阻约电压表：量程，内阻约滑动变阻器R1：最大阻值，允许最大电流滑动变阻器R2：最大阻值，允许最大电流开关一个，导线若干。（1）在上述器材中，应该选用的电流表是，应该选用的电压表是。若想尽量多测几组数据，应该选用的滑动变阻器是（填写仪器的字母代号）。（2）用所选的器材，一位同学画出了测量电路如图甲或图乙所示，电阻测量值由公式计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙电路电阻的测量值分别记为和，则（选填“”或“”）更接近待测电阻的真实值；该测量值（选填“大于”、“等于”或“小于”）待测电阻的真实值。（3）关于本实验的误差，下列说法正确的是。A．对金属丝的直径多次测量求平均值，可消除误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．利用电流I随电压U的变化图线求可减小偶然误差10.（2025·湖北·模拟预测）某同学想把量程为0~3V但内阻未知（约为几千欧）的电压表V改装成量程为0~15V的电压表，并进行校准。实验室提供的器材为：A．待测电压表V；B．电阻箱R（最大阻值为99999.9Ω）；C．最大阻值为100Ω的滑动变阻器；D．最大阻值为1000Ω的滑动变阻器；E.电源（电动势约15V，内阻很小）；F.开关S、导线若干。(1)在改装前，需要对电压表内阻进行测量，他画出了甲、乙两个电路图，为能够尽可能减小测量误差，电路图应该选（选填“甲”或“乙”），滑动变阻器R0应该选（选填“C”或“D”）。11．(24-25高三下·浙江诸暨·适考)为尽可能精确测定待测电阻Rx的阻值（约为200Ω），准备器材如下：电池组E（电动势3V，内阻不计）；电流表A1（量程0~15mA，内阻约为100Ω）；电流表A2（量程0~300μA，内阻为1000Ω）；滑动变阻器R1（阻值范围0~20Ω，额定电流2A）；电阻箱R2（阻值范围0~9999.9Ω，额定电流1A）；开关、导线若干。(1)如图所示的电路中，将电阻箱R2的阻值调到9000Ω，在a、b两处分别接入电流表，其中在a处接入的电流表为__________（填写器材代号）。(2)调节滑动变阻器R1，其中一只电流表的示数如图所示，其示数为__________mA；此时另一只电流表的示数为150μA，则待测电阻Rx的阻值为__________Ω；（保留三位有效数字）(3)利用提供的实验器材，以下电路设计方案中也能够比较精确测定Rx阻值的是（）A． B． C．1．（2025·湖南·高考真题）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。（2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。（3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。（4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为__________（用题中给出的物理量表示）。（5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。2．（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”）。3．（2025·河北·高考真题）1992年，江苏扬州出土的古代铜卡尺，由固定尺和活动尺组成，现代游标卡尺的构件与其非常相似，已成为常用的测量工具。用游标卡尺测量某物体的长度，示数如图所示，其读数为（）A． B． C． D．4．（节选）（2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数mm。5．（2024·广东·高考真题）(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为cm。(3)在“用双缝干涉实验测量光的