第16讲 电学实验
1.（2025·北京高考15题节选）（1）下列实验操作，正确的是 （填选项前的字母）。
A.用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时
B.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压
C.用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
（2）某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接A、B时表头Rg指针不偏转，接A、C和B、C时表头Rg指针都偏转。出现故障的原因是 （填选项前的字母）。
A.表头Rg断路 B.电阻R1断路 C.电阻R2断路
2.（2025·安徽高考12题）某同学设计了一个具有两种挡位（“×1”挡和“×10”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为3.0 V，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流Ig＝20 mA，内阻Rg＝45 Ω，定值电阻R0＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。
（1）测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S1、S2，此时欧姆表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔 ，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向 （选填“0”或“∞”）刻度位置。
（2）用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差、应选用欧姆表的 （选填“×1”或“×10”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 Ω。
（3）该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（9 999 Ω）接在两表笔间，接着闭合S1、断开S2，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228 Ω时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为10 mA）；当电阻箱的阻值调为88 Ω时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为20 mA）。由测量数据计算出电源电动势为 V。（结果保留2位有效数字）
3.（2025·江西南昌一模）要测量一节新型电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路，定值电阻的阻值为R0。
（1）请根据电路图甲将图乙的实物连接成实验电路。
（2）第一次将开关S合向1，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关S0，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，其中某次电流表指针所指的位置如图丙所示，此时电流表所测电流为I＝ A；将测得的多组U、I作U-I图像；第二次将开关S合向2，同样测得多组U、I，作U-I图像；两次的图像在图丁中，则第一次作出的图像为 （填“a”或“b”）。
（3）根据两次实验得到的图像可以求得电池的电动势E＝ ，内阻r＝ 。（均用题中字母表示）
4.（2025·山西吕梁二模）某实验小组欲通过实验间接测量如图甲所示的一段粗细均匀、中空的圆柱形导体中空部分的直径大小，其横截面和中空部分横截面均为圆形。
（1）该实验小组先用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图乙所示，则直径D＝ mm，然后又测得该导体的长度为L。
（2）该实验小组接着用欧姆表“×1”挡粗测这段导体两端面之间的电阻值，示数如图丙所示，对应的读数是 Ω。
（3）然后该实验小组设计了如图丁所示的实验电路，用伏安法较精确地测量这段导体两端面之间的电阻值。该小组在坐标纸上建立U、I坐标系，利用测量数据描点并绘制出如图戊所示的U-I图线，由图像得到金属丝的阻值R＝ Ω（保留2位有效数字），测量结果比真实值偏 （选填“大”或“小”）。
（4）查阅资料得到这段导体材料的电阻率为ρ，则中空部分直径d＝ 。（用D、L、R、ρ表示）。
5.（2025·浙江1月选考14题Ⅲ）某同学研究半导体热敏电阻（其室温电阻约为几百欧姆）Rt的阻值随温度变化的规律，设计了如图所示电路。器材有：电源E（4.5 V，0.5 Ω），电压表（3 V，50 kΩ），滑动变阻器R（A：“0～10 Ω”或B：“0～100 Ω”），电阻箱R1（0～99 999.9 Ω），开关、导线若干。
（1）要使cd两端电压U0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S1；
②开关S2接a，调节滑片P使电压表示数为U0＝2.50 V，再将开关S2切换到b，电阻箱调至R1＝200.0 Ω，记录电压表示数U1＝1.40 V、调温箱温度t1＝20 ℃。则温度t1下Rt＝ Ω（保留三位有效数字）；
③保持R1、滑片P位置和开关S2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Rt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Rt的简要方案。
6.（2025·广东高考12题）科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图甲a是电磁铁磁感应强度的测量电路，所用器材有：电源E（电动势15 V，内阻不计）；电流表（量程有0.6 A和3 A，内阻不计）；滑动变阻器RP（最大阻值100 Ω）；定值电阻R0（阻值10 Ω）；开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻16 Ω）；导线若干。图甲b是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
（1）量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为 A（结果保留2位有效数字），为减小测量误差，电流表的量程选择0.6 A挡。
②图甲b中已正确连接了部分电路。请在虚线框中完成RP、R0和间的实物图连线。
（2）磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图甲a中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中的电流 ，保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S，此时的示数如图乙所示，读数为 A，分别记录测试仪示数B和I，断开S。
③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
④图丙是根据部分实验数据描绘的B-I图线，其斜率为 mT/A（结果保留2位有效数字）。
（3）制动时间t测量。
利用图甲b所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。
7.（2025·河北高考12题）自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结构如图1所示。洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自感系数。洗衣机智能电路通过测定LC振荡电路的频率来确定水位高度。
某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。
（1）研究集气室内气体压强与体积的关系
①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小
（填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大小。
②测量集气室高度h0、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度，同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。
H/cm 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00
h/cm 0.33 0.40 0.42 0.52 0.61 0.70 0.78 0.87
实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量 （填“H”或“h”）产生的相对误差较小。
③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要原因是 。
（2）研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的u-t图像，u的频率即为LC振荡电路的频率。LC振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是f＝，则图3中 （填“甲”或“乙”）对应的水位较高。
第16讲 电学实验
1.（1）B （2）C
解析：（1）最高点小球速度为0，有加速过程造成摆动不明显，计时不准确，摆球在最低点速度最快，因此需要在最低点开始计时，A错误；变压器原、副线圈上为交变电压，使用多用电表的交流电压挡测量，B正确；用多用电表测电阻之前需要先进行机械调零，之后选择合适的倍率，然后将红黑表笔短接，进行欧姆调零，C错误。
（2）表头Rg断路，表笔连任意两端，电流都无法通过表头，指针均不发生偏转，A错误；电阻R1断路，连接A、B时，表头和R2与欧姆表构成闭合回路，表头偏转，B错误；电阻R2断路，连接A、B时，电流无法通过表头，指针不偏转；连接A、C和B、C均能与欧姆表构成闭合回路，指针发生偏转，C正确。
2.（1）短接（填“直接接触”也可给分） 0
（2）×10 160 （3）2.8
解析：（1）测量电阻之前应该先把两支表笔直接接触，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向“0”刻度位置。
（2）使用欧姆表测量电阻时，如果指针的偏转角度过大、过小，测量误差都会比较大，为了减小测量误差，应该选择适当挡位，使测量时指针指在刻度盘的中间区域，又该欧姆表刻度盘的中间刻度值为15，而待测电阻的阻值为150 Ω，所以应选用欧姆表的“×10”挡。由题图乙与欧姆表的读数规则可知，该电阻的测量值为R测＝16×10 Ω＝160 Ω。
（3）由题图甲可知，电阻箱接在两表笔间，闭合S1、断开S2，将滑动变阻器的阻值调到零时，由闭合电路欧姆定律可得E＝I（r＋Rg＋R电阻箱），其中r未知，Rg＝45 Ω，将I1＝10 mA、R电阻箱1＝228 Ω和I2＝20 mA、R电阻箱2＝88 Ω两组数据代入并联立解得r＝7 Ω、E＝2.8 V。
3.（1）见解析图 （2）0.26 a （3）U2 －R0
解析：（1）电路连接如图所示。
（2）电流表的分度值为0.02 A，示数为0.26 A；
第一次电流表相对电源内接，电动势测量值等于真实值，第二次电流表相对电源外接，电动势测量值小于真实值，因此第一次作出的图像是a。
（3）由两次实验的数据得到，求得电池的电动势E＝U2
I1为电源和R0两端短路时的电流，即r＋R0＝
解得r＝－R0。
4.（1）4.486（4.485、4.487均可） （2）5.0
（3）4.5（4.4、4.6均可） 小 （4）
解析：（1）螺旋测微器的读数为4 mm＋48.6×0.01 mm＝4.486 mm，因存在读数误差，则在（4.486±0.001）mm范围内均可。
（2）欧姆表的读数是5.0 Ω。
（3）根据U-I图像可知图线斜率为4.5，所以金属丝的阻值R＝4.5 Ω，因存在读数误差，则在（4.5±0.1）Ω范围内均可。
因为电压表的分流，则电阻的测量结果比真实值小。
（4）根据电阻定律R＝ρ，其中S＝
解得d＝。
5.（1）A （2）②157 （3）见解析
解析：（1）要使cd两端电压U0在实验过程中基本不变，则滑动变阻器应该选择最大阻值较小的A；
（2）S2接a时电压表测量电阻箱与Rt两端的总电压U0，S2切换到b时电阻箱与Rt两端的总电压不变，电压表测量电阻箱两端电压，由欧姆定律可知Rt＝，代入数据解得温度t1下Rt≈157 Ω；
（3）滑片P位置保持不变，先让S2接a，此时使R1示数为0，电压表读数为U，然后S2接b，调节电阻箱R1使电压表读数为，此时R1的示数为R10，热敏电阻Rt的阻值为R10。
6.（1）①0.58 ②见解析图 （2）①最小 ②0.48 ④30
解析：（1）①当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电路中的电流最大，则由闭合电路欧姆定律可知电路中的最大电流为Im＝＝0.58 A。②根据电路图连接实物图如图所示。
（2）①滑动变阻器的滑片置于b端，滑动变阻器连入电路的阻值最大，目的是使电路中的电流最小，保护电路安全。②由于电流表的量程选择0.6 A挡，则由题图乙可知其分度值为0.02 A，所以题图乙电流表的读数为I＝0.4 A＋4×0.02 A＝0.48 A。④根据题图丙中图线可知，其斜率k＝ mT/A＝30 mT/A。
7.（1）①不会 ②H ③见解析 （2）乙
解析：（1）①集气室内气体压强等于桶内水位高度H和集气室进水高度的高度差产生的压强与大气压强之和，即p＝ρgΔh＋p0，可知其内径D的大小不会影响集气室内气体压强的大小；②由于实验中使用同一把刻度尺进行测量，分度值相同，根据数据分析，桶内水位高度H明显大于集气室内进水高度h，所以测量桶内水位高度H产生的相对误差较小；③该延长线不过原点的主要原因是与集气室相连的细管中的气体被忽略不计，导致集气室气体体积V相比于实际气体体积偏小。
（2）桶内水位高度H越大，集气室内气体压强越大，铁芯进入电感线圈的长度越大，电感线圈的自感系数越大，根据T＝2π可知LC振荡电路的周期越大，所以图3中乙对应的水位较高。
4 / 4第16讲 电学实验
考点一 观察测量型实验
实验 装置图（或电路图） 注意事项 考查热点
观察电容器的充、放电现象 （1）安装：按实验装置图连接好电路，接线时S是断开的 （2）观察：开关S接1或2，仔细观察电压表、电流表示数的变化特点 （1）考现象：充、放电时电路中的电流情况 （2）考图像：描绘I-t曲线 （3）考计算：由I-t曲线下的面积求电荷量
用多用电表测量电学中的物理量 （1）电压、电流挡：相当于电压表、电流表 （2）欧姆挡：刻度不均匀，读数方法不同 （3）调零：区分机械调零、欧姆调零，更换量程后要重新调零 （4）电流方向：红表笔进，黑表笔出 （1）考读数：电压、电流、电阻挡的读数 （2）考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等 （3）考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件 （4）电表改装：所需电阻或改装后量程的计算
测定金属的电阻率 （1）测量Rx：Rx＝（伏安法） （2）计算ρ：Rx＝ρ，ρ＝ （3）滑动变阻器限流还是分压 （1）考读数：电流（压）表、游标卡尺、螺旋测微器的读数 （2）考电路：电路设计或选择、实物连线，器材选择 （3）考运算：由U-I图像求Rx、ρ
测量电源的电动势和内阻 根据器材选取方法： （1）伏安法：E＝U＋Ir （2）安阻法：E＝I（R＋r） （3）伏阻法：E＝U＋r （1）考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择 （2）考作图：描点连线画图线 （3）考处理：由U-I、-R或-图像，求E、r
【典例1】 （2025·河南濮阳二模）某同学做观察电容器充、放电并估测电容器电容的实验，采用8 V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与电脑相连，能描绘出电流i随时间t变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。
（1）下列说法正确的是（ ）
A.单刀双掷开关S掷向1端，电容器放电
B.先将S掷向1端，然后掷向2端，电容器电容先增大后减小
C.电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷
D.电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电
（2）用8 V的稳压直流电源对电容器先充满电，后电容器放电，电脑屏幕上显示出电容器在放电过程中电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示，根据图像可估算出1 s到4 s内曲线下包含的小格的个数大约为40个，根据图像估算出释放的电荷量为 C（结果保留两位有效数字）。
（3）根据前面的信息，计算出电容器的电容为 F（结果保留一位有效数字）。
（4）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时i-t曲线与横轴所围成的面积将 （填“增大”“不变”或“变小”）；放电时间将 （填“变长”“不变”或“变短”）。
尝试解答
【典例2】 （2025·陕晋青宁高考12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15.0 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是15 kΩ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“×100”位置。
②把选择开关旋转到“×1 k”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。
④调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。
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20 Ω、满偏电流为1 mA的表头改装为量程0～2 V的电压表，需要 （填“串联”或“并联”）一个 Ω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RA及一个电阻RB（RA＞RB）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，测得数据如下表：
接线柱 U/V
1和2 0
2和3 1.53
3和4 0
1和4 0.56
2和4 1.05
1和3 0.66
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RA处于 之间。（填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”）
尝试解答
【典例3】 （2025·湖南高考12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“×1 k”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为 Ω。
（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6 V，内阻可忽略，电压表量程0～6 V，内阻约10 kΩ，电流表量程0～600 μA，内阻约100 Ω。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ρ＝ （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ρ，作出ρ-F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3 V时启动，R1为水泥块，R2为滑动变阻器，当R2的滑片处于某位置，R1上压力大于或等于F0时，报警器启动。报警器应并联在 两端（填“R1”或“R2”）。
（6）若电源E使用时间过长，电动势变小，R1上压力大于或等于F1时，报警器启动，则F1 F0（填“大于”“小于”或“等于”）。
尝试解答
【典例4】 （2025·湖北高考11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-R图像，如图b所示。已知R0＝9.0 Ω，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。
尝试解答
方法总结
测量电源的电动势和内电阻
伏安法 （电流表外接法） （1）原理：U＝E－Ir （2）误差来源：电压表的分流 （3）误差分析：E测＜E真，r测＜r真（ r测＝）
（电流表内接法） （1）原理：U＝E－Ir （2）误差来源：电流表的分压 （3）误差分析：E测＝E真，r测＞r真（r测＝r＋RA）
伏阻法 （1）原理：E＝U＋r （2）关系式：＝·＋ （3）误差分析：E测＜E真，r测＜r真（ r测＝）
安阻法 （1）原理：E＝IR＋Ir （2）关系式：＝·R＋或R＝E·－r （3）误差分析：E测＝E真，r测＞r真（r测＝r＋RA）
【典例5】 （2025·山东淄博模拟）某兴趣小组利用实验室的器材进行电表内阻的测量实验。
（1）小组成员在实验室发现一个表盘数字被污渍遮挡的电压表，利用图1中的电路图测量电压表量程。闭合开关后，调节滑动变阻器R1和电阻箱R0，保持电流表满偏I＝100 mA，当R01＝49 Ω时，电压表指针偏转了满偏的，当R02＝119 Ω时，电压表指针偏转了满偏的。则电压表量程为U1＝ V，电流表内阻为RA＝ Ω。
（2）小组成员选择完好的实验仪器，利用表盘如图2所示的多用电表和图3中的电路图测量另一电压表的内阻（量程3 V，内阻约十几千欧）。
①利用多用电表的欧姆挡对电压表内阻进行粗测。将多用电表挡位调到欧姆 挡（填“×100”或“×1 k”），再将红表笔和黑表笔 ，调零后，将两表笔接在电压表正负接线柱上，读取多用电表读数，电压表内阻约为16.0 kΩ；
②按照图3所示的电路图连接实验仪器后，闭合开关S，改变电阻箱阻值，读取多组电压表示数U2与电阻箱阻值R'，并绘制出-R'图像如图4所示，图像斜率为k，纵轴截距为b，若已知电源电动势为E，则电压表内阻RV＝ ，电源内阻对电压表内阻测量 （填“有”或“无”）影响。
尝试解答
方法总结
测量电阻的创新方案
安安法 如果已知的内阻R1，则可测得的内阻R2＝
串联一定值电阻R0后，同样可测得的内阻R2＝
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＝R1
并联一定值电阻R0后，同样可得的内阻R2＝
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 闭合S1，断开S2，调节R1使G表满偏；再闭合S2，只调节R2，使G表半偏（R1 R2），则R2＝R测，R测＜R真
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，当A、B两点的电势相等时，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＝，＝。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
考点二 探究型实验
实验 装置图 归纳总结 考查热点
探究影响感应电流方向的因素 （1）安装：按装置连接电路 （2）操作：观察线圈绕向、电流方向 （3）记录：实验现象 （4）分析：感应电流磁场方向 （1）考连线：连接电路 （2）考现象：分析指针偏转方向 （3）考分析：分析多种实验电路及实验现象 （4）考运用：结论的运用
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 （1）估计：被测电压的大致 范围 （2）选择：交流电压挡适当 量程 （3）组装：把两个线圈穿在可拆变压器铁芯上，闭合铁芯 （4）测量：输入、输出电压 （1）考操作：改变电压、线圈匝数前均要先断开开关 （2）考注意：电压不能超过12 V，不能用手接触裸露部件 （3）考选挡：先用最大量程挡试测，再选用适当量程测量
【典例6】 某同学利用如图1所示的实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验。
（1）下表为该同学记录的实验现象：
序号 磁体磁场的方向（正视） 磁体运动情况 指针偏转情况 感应电流的磁场方向（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 向上
①分析上述4组实验记录的感应电流的磁场方向与原磁场方向，可得结论是感应电流的磁场总要
。
②已知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。如图2所示实验中该同学将条形磁体某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，则条形磁体的下端为 极（填“N”或“S”）。
（2）该同学为了进一步研究实验，设计图3所示的实验装置。其中甲、乙为两个完全相同的电流表。已知闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针位置如图3所示。若要使电流表乙的指针向右偏转，则进行的操作正确的是 （填正确选项前的字母）。
A.闭合开关，等电路稳定后再断开开关的瞬间
B.断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间
C.滑动变阻器的滑片向M端迅速滑动
D.滑动变阻器的滑片向N端迅速滑动
尝试解答
【典例7】 （2025·福建福州三模）某同学要进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。实物图如图所示
（1）关于该实验，下列说法正确的是 。
A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B.为了确保人身安全，只能使用低于12 V的电源
C.通电情况下不可以用手接触裸露的导线、接线柱
（2）为了探究n1＝400匝、n2＝200匝的变压器原、副线圈电压与匝数的关系，请用笔画线代替连线，将图中的实物连接补充完整。
（3）在实验中，两个电压表的读数记录如下
电压次数 1 2 3 4 5
U1/V 2.5 4.5 7.0 9.0 10.5
U2/V 1.2 2.2 3.4 4.4 5.2
该同学多次实验后发现原、副线圈的电压之比总是 （选填“稍大于”“等于”或者“稍小于”）原、副线圈的匝数之比，试分析其原因： 。
尝试解答
考点三 创新型电学实验
【典例8】 （2025·云南高考12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：Pt 1000 型号铂电阻、电源E（电动势5 V，内阻不计）、电流表A1（量程100 μA，内阻4.5 kΩ）、电流表A2（量程500 μA，内阻约1 kΩ）、定值电阻R1（阻值15 kΩ）、定值电阻R2（阻值1.5 kΩ）、开关S和导线若干。查阅技术手册可知，Pt 1000 型号铂电阻测温时的工作电流在0.1～0.3 mA之间，在0～100 ℃范围内，铂电阻的阻值Rt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0～100 ℃范围内，温度每升高1 ℃，该铂电阻的阻值增加 Ω；
（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“R1”或“R2”）；
（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A2示数为295 μA，A1示数如图c所示，该示数为 μA，则所测温度为 ℃（计算结果保留2位有效数字）。
尝试解答
【典例9】 （2025·江西赣州二模）某实验小组利用木质量角器、一段电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为Rx）的方案，实验电路如图甲所示。主要实验步骤如下：
①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径的两个端点裁剪好；
②按图甲所示的电路原理图连接好各元件；
③将电阻箱的阻值调至R1，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角θ1（用弧度制表示）；
④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（θ，R）值；
⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。
根据分析，试回答下列问题：
（1）关于实验对电阻丝规格的要求，粗细 （选填“必须”或“无须”）均匀。
（2）若考虑电流计的内阻，Rx的测量值 （选填“有”或“无”）系统误差。
（3）已知图乙的斜率为k，由此可求得Rx＝ 。
（4）实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计仍有从K到P的微小电流，则此时R（π－θ） Rxθ（选填“＞”“＝”或“＜”），可以通过以下哪些操作使灵敏电流计的读数变为零 。
A.适当增大电阻箱R的阻值
B.适当减小电阻箱R的阻值
C.适当增大θ角
D.适当减小θ角
尝试解答
第16讲 电学实验
【精研·高频考点】
考点一
【典例1】 （1）D （2）3.2×10－3 （3）4×10－4
（4）不变 变短
解析：（1）单刀双掷开关S掷向1端，电容器与电源相连，电容器充电，故A错误；先将S掷向1端，电容器充电，然后掷向2端，电容器放电，但电容器的电容不变，故B错误；电容器带电时，两个极板同时带上等量异种电荷，故C错误；电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电，与负极相连的极板带负电，故D正确。
（2）根据图像估算出释放的电荷量为Q＝40×0.2×0.4×10－3 C＝3.2×10－3 C。
（3）电容器的电容为C＝＝4×10－4 F。
（4）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，则电容器放电时，电流增大，放电时间变短，但放电的电荷量不变，所以i-t曲线与横轴所围成的面积不变。
【典例2】 （1）B （2）串联 1 980 （3）2和3 1和4 1和2
解析：（1）由于继续测量电阻的阻值约为上次测量电阻的1 000倍，则测量阻值约为15 kΩ的电阻时应把选择开关旋转到“×1 k”位置，A、D错误；使用多用电表欧姆挡时应先将红黑表笔短接，再欧姆调零，B正确，C错误；
（2）将量程较小的表头改装成电压表需串联一个电阻，由欧姆定律可知Ig（rg＋R）＝Ug，解得串联电阻的阻值R＝1 980 Ω；
（3）当电压表直接连在电源两端时示数最大，而题表中2和3之间电压最大，则直流电源E处于2和3之间；当电压表分别连在RA、RB两端时，无法构成回路，电压表示数为0，题表中1和2之间、3和4之间为电阻，则电容器C处于1和4之间；由于电容器相当于断路，由题表可知电压表接接线柱2和4时电压表两端电压大于接1和3时的电压，则1和2之间为大电阻，即电阻RA处于1和2之间。
【典例3】 （1）8 000 （2）见解析图 （3） （5）R2
（6）大于
解析：（1）由多用电表欧姆挡的读数规则和题图1可知水泥块样品的粗测电阻为R粗＝8 000 Ω。
（2）由于R粗＞，则由“大内小外”可知电流表应采用内接法，电压表测水泥块样品和电流表两端的总电压，又实验中要求滑动变阻器采用分压接法，故导线的连接如图所示。
（3）由电阻定律有R＝，可得ρ＝。
（5）由于报警器在两端电压大于或等于3 V时启动，R1上压力大于或等于F0时报警器启动，又由题图3可知，F越大ρ越小，结合（3）问分析可知F越大水泥块的电阻越小，由题图4和串联分压规律可知F越大水泥块两端的电压越小，滑动变阻器两端的电压越大，故报警器应并联在滑动变阻器R2两端。
（6）若电源E使用时间过长，电动势变小，则当R1上压力等于F0时，滑动变阻器两端的电压小于3 V，为了使滑动变阻器两端的电压等于3 V，则滑动变阻器R2应分得更多的电压，水泥块R1应分得更少的电压，由串联分压规律可知水泥块R1的电阻应更小，结合（5）问分析可知水泥块R1上的压力应更大，故F1大于F0。
【典例4】 （1）保护 （2）＋ （3）1.47 1.3 （4）有
解析：（1）R0能避免电路中的电流过大，起到保护作用。
（2）对整个回路，由闭合电路欧姆定律有E＝I（R＋R0＋r），整理得＝＋。
（3）结合（2）中关系式与题图b可知，干电池的电动势E＝＝ V＝1.47 V，内阻r＝－R0＝ Ω－9 Ω＝1.3 Ω。
（4）结合（2）（3）分析可知，实验中的测量值实际是干电池与电流传感器的总电阻，所以电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。
【典例5】 （1）15 1 （2）①×1 k 短接 ② 无
解析：（1）根据欧姆定律，有I＝U1，I＝U1
解得U1＝15 V，RA＝1 Ω。
（2）①多用电表欧姆挡在使用时，指针应尽可能在表盘中间区域，则挡位应调到欧姆“×1 k”挡，再将红黑表笔短接进行调零。
②根据闭合电路欧姆定律有E＝U2＋
变形得＝R'＋
则电压表内阻RV＝
电源内阻对电压表内阻测量无影响。
考点二
【典例6】 （1）①阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ②S （2）AD
解析：（1）①由该同学记录的实验现象可知，1、3组实验中磁铁插入线圈，则穿过闭合回路的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。2、4组实验中磁铁拔出线圈，则穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。由此得出的结论是感应电流的磁场，总是阻碍原磁场磁通量的变化。②根据题意可知，感应电流方向为顺时针（俯视图），感应电流引起的磁场向下，条形磁铁的磁通量竖直向上增加，所以条形磁体的下端为S极。
（2）闭合开关后，线圈A中的电流方向是从上到下，电流表甲中的电流从正接线柱流向负接线柱，指针向右偏转，断开开关瞬间，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由安培定则可知，电流表乙中的电流从正接线柱流向负接线柱，指针向右偏转，A正确；断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知，电流表乙中的电流从负接线柱流向正接线柱，指针向左偏转，B错误；滑动变阻器的滑片向M端迅速滑动，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知，电流表乙中的电流从负接线柱流向正接线柱，指针向左偏转，C错误；滑动变阻器的滑片向N端迅速滑动，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由安培定则可知，电流表乙中的电流从正接线柱流向负接线柱，指针向右偏转，D正确。
【典例7】 （1）BC （2）见解析图 （3）稍大于 见解析
解析：（1）为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误；变压器的工作原理是电磁感应，原线圈两端应接交流电，为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压应不超过12 V，故B正确；连接好电路后，要先检查电路是否正确，然后再接通电源，通电时，若用手接触裸露的导线、接线柱，这样无形之中，将人体并联在电路中，导致所测数据不准确，也不符合用电安全规范，故C正确。
（2）连接实物图如图所示。
（3）原副线圈的匝数比为＝＝，通过分析实验数据发现原、副线圈的电压比总是稍大于原、副线圈匝数比，即说明副线圈的电压偏低，导致该现象的原因是漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗，使副线圈两端电压偏低。
考点三
【典例8】 （1）3.85 （2）乙 R1 （3）62.0 51
解析：（1）由图a可知，0 ℃时R0＝1.000×103 Ω，100 ℃时R100＝1.385×103 Ω，故温度每升高1 ℃，铂电阻的阻值增加量为ΔR＝×1 ℃＝3.85 Ω；
（2）由于电流表A2内阻未知，而电流表A1内阻已知，电流表A1可以当作电压表准确测量铂电阻两端的电压，由电流表A2的示数减去电流表A1的示数即可准确测量通过铂电阻的电流，故能准确测出铂电阻阻值的是图b中乙电路；铂电阻工作电流范围为0.1～0.3 mA，电源电动势5 V，故电路中的总电阻范围应为～50 kΩ，故保护电阻选R1；
（3）图c中A1量程100 μA，分度值1 μA，要往下估读一位，故图c的示数为62.0 μA；图b乙电路中，A1与Rt并联后再与A2串联，根据串并联电路特点有I1rA1＝（I2－I1）Rt，其中rA1＝4.5 kΩ，I2＝295 μA，I1＝62.0 μA，解得Rt＝ Ω＝1.197×103 Ω，又Rt＝1 000＋3.85t （Ω），当Rt＝1 197 Ω时，t＝ ℃＝51 ℃。
【典例9】 （1）必须 （2）无 （3） （4）＜ AD
解析：（1）设电阻丝总电阻为R总，根据电阻定律R＝ρ，当灵敏电流计示数为零时，由电路的分压原理得＝，要想RAK与RBK的比值只与对应的弧长（角度）有关，电阻丝粗细应均匀。
（2）当灵敏电流计示数为零，说明P、K两点电势相等，此时电流计中无电流通过，即电流计内阻对电路无影响，所以Rx的测量值无系统误差。
（3）由题意可知，此方法是电桥法测电阻，当电流表示数为零时，R与Rx串联，R与RAK并联；同时Rx与RBK并联，所以有I1R＝I2RAK，I1Rx＝I2RBK
化简可得＝，＝
联立解得被测电阻的阻值为Rx＝＝
整理得＝·－
在-图像中，斜率为k，则k＝，所以Rx＝。
（4）灵敏电流计有从K到P的微小电流，说明K点电势高于P点电势，即＜
所以R（π－θ）＜Rxθ；
要使灵敏电流计读数变为零，即要＝，可知适当增大电阻箱R的阻值或者减小θ，故选A、D。
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第16讲 电学实验
01
精研 高频考点
聚焦重难热新
02
分层 强化训练
夯基固本提能
目
录
contents
精研 高频考点
聚焦重难热新
考点一 观察测量型实验
实验 装置图 （或电路图） 注意事项 考查热点
观察电容
器的充、
放电现象
（1）安装：按实验装
置图连接好电路，接
线时S是断开的 （2）观察：开关S接1
或2，仔细观察电压
表、电流表示数的变
化特点 （1）考现象：充、
放电时电路中的电
流情况
（2）考图像：描绘
I-t曲线
（3）考计算：由I-t
曲线下的面积求电
荷量
实验 装置图 （或电路图） 注意事项 考查热点
用多用
电表测
量电学
中的物
理量
（1）电压、电流挡：相当于电压表、电流表 （2）欧姆挡：刻度不均匀，读数方法不同 （3）调零：区分机械调零、欧姆调零，更换量程后要重新调零 （4）电流方向：红表笔进，黑表笔出 （1）考读数：电
压、电流、电阻挡
的读数
（2）考使用：欧姆
表选挡、调零、规
范操作等
（3）考黑箱：多用
电表探测黑箱内的元件
（4）电表改装：所
需电阻或改装后量
程的计算
实验 装置图（或
电路图） 注意事项 考查热点
测定金属的
电阻率 （1）测量Rx：
Rx＝（伏安
法） （2）计算ρ：
Rx＝ρ，ρ＝ （3）滑动变阻
器限流还是分
压 （1）考读数：电流（压）
表、游标卡尺、螺旋测微器
的读数
（2）考电路：电路设计或选
择、实物连线，器材选择
（3）考运算：由U-I图像求
Rx、ρ
实验 装置图（或
电路图） 注意事项 考查热点
测量电源的
电动势和内
阻
根据器材选取方法： （1）伏安法：
E＝U＋Ir （2）安阻法：
E＝I（R＋r） （3）伏阻法：
E＝U＋r （1）考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择
（2）考作图：描点连线画图线
（3）考处理：由U-I、-R或-图像，求E、r
【典例1】 （2025·河南濮阳二模）某同学做观察电容器充、放电并估测
电容器电容的实验，采用8 V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器
（与电脑相连，能描绘出电流i随时间t变化的图线）、定值电阻和导线若
干，连成如图甲所示的电路。
（1）下列说法正确的是（ D ）
A. 单刀双掷开关S掷向1端，电容器放电
B. 先将S掷向1端，然后掷向2端，电容器电容先增大后减小
C. 电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷
D. 电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电
解析： 单刀双掷开关S掷向1端，电容器与电源相连，电容器充电，
故A错误；先将S掷向1端，电容器充电，然后掷向2端，电容器放电，但电
容器的电容不变，故B错误；电容器带电时，两个极板同时带上等量异种
电荷，故C错误；电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电，与负极
相连的极板带负电，故D正确。
D
（2）用8 V的稳压直流电源对电容器先充满电，后电容器放电，电脑屏幕
上显示出电容器在放电过程中电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示，根据
图像可估算出1 s到4 s内曲线下包含的小格的个数大约为40个，根据图像估
算出释放的电荷量为 C（结果保留两位有效数字）。
解析： 根据图像估算出释放的电荷量为Q＝40×0.2×0.4×10－3 C＝
3.2×10－3 C。
3.2×10－3
（3）根据前面的信息，计算出电容器的电容为 F（结果保留
一位有效数字）。
解析： 电容器的电容为C＝＝4×10－4 F。
4×10－4
（4）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时i-t曲线与横轴所围
成的面积将 （填“增大”“不变”或“变小”）；放电时间
将 （填“变长”“不变”或“变短”）。
解析： 如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，则电容器放电时，
电流增大，放电时间变短，但放电的电荷量不变，所以i-t曲线与横轴所围
成的面积不变。
不变
变短
【典例2】 （2025·陕晋青宁高考12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15.0 Ω的电阻后，需要继续测
量一个阻值大约是15 kΩ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“×100”位置。
②把选择开关旋转到“×1 k”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。
④调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。
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
解析： 由于继续测量电阻的阻值约为上次测量电阻的1 000倍，则测量阻值约为15 kΩ的电阻时应把选择开关旋转到
“×1 k”位置，A、D错误；使用多用电表欧姆挡时应先将
红黑表笔短接，再欧姆调零，B正确，C错误；
B
（2）若将一个内阻为20 Ω、满偏电流为1 mA的表头改装为量程0～2 V的
电压表，需要 （填“串联”或“并联”）一个 Ω的
电阻。
解析： 将量程较小的表头改装成电压表需串联一个电
阻，由欧姆定律可知Ig（rg＋R）＝Ug，解得串联电阻的阻
值R＝1 980 Ω；
串联
1 980
接线柱 U/V
1和2 0
2和3 1.53
3和4 0
1和4 0.56
2和4 1.05
1和3 0.66
（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RA
及一个电阻RB（RA＞RB）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，测得数据如下表：
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RA处于 之间。（填“1和2”“2和3”“3和4”或
“1和4”）
解析： 当电压表直接连在电源两端时示数最大，而题表中2和3之间电压最大，则直流电源E处于2和3之间；当电压表分别连在RA、RB两端时，无法构成回路，电压表示数为0，题表中1和2之间、3和4之间为电阻，则电容器C处于1和4之间；由于电容器相当于断路，由题表可知电压表接接线柱2和4时电压表两端电压大于接1和3时的电压，则1和2之间为大电阻，即电阻RA处于1和2之间。
2和3
1和
4
1和2
【典例3】 （2025·湖南高考12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“×1 k”挡，正确操作后，指针位置如图1所
示，则读数为 Ω。
解析： 由多用电表欧姆挡的读数规则和题图1可知水泥块样品的粗测
电阻为R粗＝8 000 Ω。
8 000
（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6
V，内阻可忽略，电压表量程0～6 V，内阻约10 kΩ，电流表量程0～600
μA，内阻约100 Ω。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。
答案： 见解析图
解析： 由于R粗＞，则由
“大内小外”可知电流表应采用内接
法，电压表测水泥块样品和电流表两端
的总电压，又实验中要求滑动变阻器采
用分压接法，故导线的连接如图所示。
（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ρ＝ （用R、a、b、c表示）。
解析： 由电阻定律有R＝，可得ρ＝。
（4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率ρ，作出ρ-F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3 V时启动，R1为水泥块，R2为滑动变阻器，当R2的滑片处
于某位置，R1上压力大于或等于F0时，报警器启动。报警器应并联
在 两端（填“R1”或“R2”）。
R2
解析： 由于报警器在两端电压大于或等于3 V时启动，R1上压力大于
或等于F0时报警器启动，又由题图3可知，F越大ρ越小，结合（3）问分析
可知F越大水泥块的电阻越小，由题图4和串联分压规律可知F越大水泥块
两端的电压越小，滑动变阻器两端的电压越大，故报警器应并联在滑动变
阻器R2两端。
（6）若电源E使用时间过长，电动势变小，R1上压力大于或等于F1时，报
警器启动，则F1 F0（填“大于”“小于”或“等于”）。
解析： 若电源E使用时间过长，电动势变小，则当R1上压力等于F0
时，滑动变阻器两端的电压小于3 V，为了使滑动变阻器两端的电压等于3
V，则滑动变阻器R2应分得更多的电压，水泥块R1应分得更少的电压，由
串联分压规律可知水泥块R1的电阻应更小，结合（5）问分析可知水泥块R1
上的压力应更大，故F1大于F0。
大于
【典例4】 （2025·湖北高考11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。
解析： R0能避免电路中的电流过大，起到保护作用。
保护
（2）与E、r、R、R0的关系式为＝ ＋ 。
＋
解析： 对整个回路，由闭合电路欧姆定律有E＝I（R＋R0＋r），整理
得＝＋。
（3）根据记录数据作出-R图像，如图b所示。已知R0＝9.0 Ω，可得E
＝ V（保留三位有效数字），r＝ Ω（保留两位有效数
字）。
解析： 结合（2）中关系式与题图b可知，干电池的电动势E＝＝
V＝1.47 V，内阻r＝－R0＝ Ω－9 Ω＝1.3 Ω。
1.47
1.3
（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。
解析： 结合（2）（3）分析可知，实验中的测量值实际是干电池与
电流传感器的总电阻，所以电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量
结果有影响。
有
方法总结
测量电源的电动势和内电阻
伏安法 （电流表外接法） （1）原理：U＝E－Ir
（2）误差来源：电压表的分流
（3）误差分析：E测＜E真，r测＜r真（ r测＝
）
（电流表内接法） （1）原理：U＝E－Ir
（2）误差来源：电流表的分压
（3）误差分析：E测＝E真，r测＞r真（r测＝r
＋RA）
伏阻法 （1）原理：E＝U＋r
（2）关系式：＝·＋
（3）误差分析：E测＜E真，r测＜r真（ r测＝
）
安阻法 （1）原理：E＝IR＋Ir
（2）关系式：＝·R＋或R＝E·－r
（3）误差分析：E测＝E真，r测＞r真（r测＝r
＋RA）
【典例5】 （2025·山东淄博模拟）某兴趣小组利用实验室的器材进行电
表内阻的测量实验。
（1）小组成员在实验室发现一个表盘数字被污渍遮挡的电压表，利用图1
中的电路图测量电压表量程。闭合开关后，调节滑动变阻器R1和电阻箱
R0，保持电流表满偏I＝100 mA，当R01＝49 Ω时，电压表指针偏转了满偏
的，当R02＝119 Ω时，电压表指针偏转了满偏的。则电压表量程为U1
＝ V，电流表内阻为RA＝ Ω。
解析： 根据欧姆定律，有
I＝U1，I＝U1
解得U1＝15 V，RA＝1 Ω。
15
1
①利用多用电表的欧姆挡对电压表内阻进行粗测。将多用电表挡位调到欧
姆 挡（填“×100”或“×1 k”），再将红表笔和黑表笔
，调零后，将两表笔接在电压表正负接线柱上，读取多用电表读数，
电压表内阻约为16.0 kΩ；
×1 k
短
接
（2）小组成员选择完好的实验仪器，利用表盘如图2所示的多用电表和图
3中的电路图测量另一电压表的内阻（量程3 V，内阻约十几千欧）。
②按照图3所示的电路图连接实验仪器后，闭合开关S，改变电阻箱阻
值，读取多组电压表示数U2与电阻箱阻值R'，并绘制出-R'图像如图4
所示，图像斜率为k，纵轴截距为b，若已知电源电动势为E，则电压表
内阻RV＝ ，电源内阻对电压表内阻测量 （填“有”或
“无”）影响。
无
解析： ①多用电表欧姆挡在使用时，指针应尽可能在表盘中间区
域，则挡位应调到欧姆“×1 k”挡，再将红黑表笔短接进行调零。
②根据闭合电路欧姆定律有E＝U2＋
变形得＝R'＋
则电压表内阻RV＝
电源内阻对电压表内阻测量无影响。
方法总结
测量电阻的创新方案
安安
法 如果已知 的内阻R1，则可测得 的内阻R2＝
串联一定值电阻R0后，同样可测得 的内阻
R2＝
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＝R1
并联一定值电阻R0后，同样可得 的内阻R2
＝
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 闭合S1，断开S2，调节R1使G表满偏；再闭合
S2，只调节R2，使G表半偏（R1 R2），则R2
＝R测，R测＜R真
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，当A、B两点的电势相等时，
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
＝，＝。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
考点二 探究型实验
实验 装置图 归纳总结 考查热点
探究影 响感应 电流方 向的因
素
（1）安装：按装置连接电路 （2）操作：观察线圈绕向、电流方向 （3）记录：实验现象 （4）分析：感应电流磁场方向 （1）考连线：连接电路
（2）考现象：分析指针偏转方向
（3）考分析：分析多种实验电路及实验现象
（4）考运用：结论的运用
实验 装置图 归纳总结 考查热点
探究变压
器原、副
线圈电压
与匝数的
关系
（1）估计：被测
电压的大致范围 （2）选择：交流
电压挡适当量程 （3）组装：把两
个线圈穿在可拆变
压器铁芯上，闭合
铁芯 （4）测量：输
入、输出电压 （1）考操作：改变电
压、线圈匝数前均要先
断开开关
（2）考注意：电压不能
超过12 V，不能用手接
触裸露部件
（3）考选挡：先用最大
量程挡试测，再选用适
当量程测量
【典例6】 某同学利用如图1所示的实验装置来完成“探究影响感应电流
方向的因素”的实验。
（1）下表为该同学记录的实验现象：
序号 磁体磁场的方向
（正视） 磁体运动 情况 指针偏 转情况 感应电流的磁场方向
（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 向上
①分析上述4组实验记录的感应电流的磁场方向与原磁场方向，可得结论
是感应电流的磁场总要 。
阻碍引起感应电流的磁通量的变化
②已知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。如图2所示实验
中该同学将条形磁体某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针
向右偏转，则条形磁体的下端为 极（填“N”或“S”）。
S
解析： ①由该同学记录的实验现象可知，1、3组实验中磁铁插入线
圈，则穿过闭合回路的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向
相反。2、4组实验中磁铁拔出线圈，则穿过闭合回路的磁通量减小时，感
应电流的磁场方向与原磁场方向相同。由此得出的结论是感应电流的磁
场，总是阻碍原磁场磁通量的变化。②根据题意可知，感应电流方向为顺
时针（俯视图），感应电流引起的磁场向下，条形磁铁的磁通量竖直向上
增加，所以条形磁体的下端为S极。
（2）该同学为了进一步研究实验，设计图3所示的实验装置。其中甲、乙
为两个完全相同的电流表。已知闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动
时，甲、乙两个电流表指针位置如图3所示。若要使电流表乙的指针向右
偏转，则进行的操作正确的是 （填正确选项前的字母）。
AD
A. 闭合开关，等电路稳定后再断开开关的瞬间
B. 断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间
C. 滑动变阻器的滑片向M端迅速滑动
D. 滑动变阻器的滑片向N端迅速滑动
解析： 闭合开关后，线圈A中的电流方向是从上到下，电流表甲中的
电流从正接线柱流向负接线柱，指针向右偏转，断开开关瞬间，线圈A中
电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中的感应电流的磁场方向与原
磁场方向相同，由安培定则可知，电流表乙中的电流从正接线柱流向负接
线柱，指针向右偏转，A正确；断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬
间，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中的感应电流的
磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知，电流表乙中的电流从负接
线柱流向正接线柱，指针向左偏转，B错误；滑动变阻器的滑片向M端迅速
滑动，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知，电流表乙中的电流从负接线柱流向正接线柱，指针向左偏转，C错误；滑动变阻器的滑片向N端迅速滑动，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由安培定则可知，电流表乙中的电流从正接线柱流向负接线柱，指针向右偏转，D正确。
【典例7】 （2025·福建福州三模）某同学要进行“探究变压器原、副线
圈电压与匝数的关系”的实验。实物图如图所示
（1）关于该实验，下列说法正确的是 。
A. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B. 为了确保人身安全，只能使用低于12 V的电源
C. 通电情况下不可以用手接触裸露的导线、接线柱
BC
解析： 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，
故A错误；变压器的工作原理是电磁感应，原线圈两端应接交流电，为了
人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压应不超过12 V，故B正确；
连接好电路后，要先检查电路是否正确，然后再接通电源，通电时，若用
手接触裸露的导线、接线柱，这样无形之中，将人体并联在电路中，导致
所测数据不准确，也不符合用电安全规范，故C正确。
（2）为了探究n1＝400匝、n2＝200匝的变压器原、副线圈电压与匝数的关
系，请用笔画线代替连线，将图中的实物连接补充完整。
答案： 见解析图
解析：连接实物图如图所示。
（3）在实验中，两个电压表的读数记录如下
电压次数 1 2 3 4 5
U1/V 2.5 4.5 7.0 9.0 10.5
U2/V 1.2 2.2 3.4 4.4 5.2
该同学多次实验后发现原、副线圈的电压之比总是 （选填
“稍大于”“等于”或者“稍小于”）原、副线圈的匝数之比，试分析其
原因： 。
答案： 见解析
稍大于
解析： 原副线圈的匝数比为＝＝，通过分析实验数据发现原、
副线圈的电压比总是稍大于原、副线圈匝数比，即说明副线圈的电压偏
低，导致该现象的原因是漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗，使副线
圈两端电压偏低。
考点三 创新型电学实验
【典例8】 （2025·云南高考12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：Pt 1000 型号铂
电阻、电源E（电动势5 V，内阻不计）、电流表A1
（量程100 μA，内阻4.5 kΩ）、电流表A2（量程500 μA，内阻约1 kΩ）、定值电阻R1（阻值15 kΩ）、定值电阻R2（阻值1.5 kΩ）、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知，Pt 1000 型号铂电阻测温时的工作电流在0.1～0.3 mA
之间，在0～100 ℃范围内，铂电阻的阻值Rt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0～100 ℃范围内，温度每升高1 ℃，该铂电阻的阻值增加 Ω；
解析： 由图a可知，0 ℃时R0＝1.000×103 Ω，100 ℃时R100＝
1.385×103 Ω，故温度每升高1 ℃，铂电阻的阻值增加量为ΔR＝
×1 ℃＝3.85 Ω；
3.85
（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“R1”或“R2”）；
乙
R1
解析： 由于电流表A2内阻未知，而电流表A1内阻已知，电流表A1可
以当作电压表准确测量铂电阻两端的电压，由电流表A2的示数减去电流表
A1的示数即可准确测量通过铂电阻的电流，故能准确测出铂电阻阻值的是
图b中乙电路；铂电阻工作电流范围为0.1～0.3 mA，电源电动势5 V，故
电路中的总电阻范围应为～50 kΩ，故保护电阻选R1；
（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A2
示数为295 μA，A1示数如图c所示，该示数为 μA，则所测温度
为 ℃（计算结果保留2位有效数字）。
62.0
51
解析： 图c中A1量程100 μA，分度值1 μA，要往下估读一位，故图c的
示数为62.0 μA；图b乙电路中，A1与Rt并联后再与A2串联，根据串并联电
路特点有I1rA1＝（I2－I1）Rt，其中rA1＝4.5 kΩ，I2＝295 μA，I1＝62.0
μA，解得Rt＝ Ω＝1.197×103 Ω，又Rt＝1 000＋3.85t
（Ω），当Rt＝1 197 Ω时，t＝ ℃＝51 ℃。
创新分析
（1）原理的创新：利用Rt-t图像分析电阻随温度的变化规律。
（2）器材的创新：已知内阻的电流表A1（量程100 μA，内阻4.5 kΩ，既
当电流表使用、又当电压表使用）。
【典例9】 （2025·江西赣州二模）某实验小组利用木质量角器、一段电
阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为Rx）的方
案，实验电路如图甲所示。主要实验步骤如下：
①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径的两个端点裁
剪好；
②按图甲所示的电路原理图连接好各元件；
③将电阻箱的阻值调至R1，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当
灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与
OK间的夹角θ1（用弧度制表示）；
④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（θ，R）值；
⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。
（1）关于实验对电阻丝规格的要求，粗细 （选填“必须”
或“无须”）均匀。
解析： 设电阻丝总电阻为R总，根据电阻定律R＝ρ，当灵敏电流计示
数为零时，由电路的分压原理得＝，要想RAK与RBK的比值只与对应的
弧长（角度）有关，电阻丝粗细应均匀。
必须
根据分析，试回答下列问题：
（2）若考虑电流计的内阻，Rx的测量值 （选填“有”或
“无”）系统误差。
解析： 当灵敏电流计示数为零，说明P、K两点电势相等，此时
电流计中无电流通过，即电流计内阻对电路无影响，所以Rx的测量值
无系统误差。
无
（3）已知图乙的斜率为k，由此可求得Rx＝ 。
解析： 由题意可知，此方法是电桥法测电阻，当电流表示数为零
时，R与Rx串联，R与RAK并联；同时Rx与RBK并联，所以有I1R＝I2RAK，I1Rx
＝I2RBK
化简可得＝，＝
联立解得被测电阻的阻值为Rx＝＝
整理得＝·－
在-图像中，斜率为k，则k＝，所以Rx＝。
（4）实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细
认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计仍有从K到P的微小
电流，则此时R（π－θ） Rxθ（选填“＞”“＝”或“＜”），
可以通过以下哪些操作使灵敏电流计的读数变为零 。
A. 适当增大电阻箱R的阻值
B. 适当减小电阻箱R的阻值
C. 适当增大θ角
D. 适当减小θ角
＜
AD
解析： 灵敏电流计有从K到P的微小电流，说明K点电势高于P点电
势，即＜
所以R（π－θ）＜Rxθ；
要使灵敏电流计读数变为零，即要＝，可知适当增大电阻箱R的阻值
或者减小θ，故选A、D。
创新分析
（1）器材的创新：使电阻丝紧贴木质量角器弧边弯曲成型制成一段半圆
形电阻丝。
（2）原理的创新：利用了电桥法测电阻，利用角度测量代替长度测量。
（3）数据处理的创新：利用-图线的斜率k＝，求解Rx。
分层 强化训练
夯基固本提能
1. （2025·北京高考15题节选）（1）下列实验操作，正确的是
（填选项前的字母）。
A. 用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时
B. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压
挡测电压
C. 用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向
欧姆零点
B
1
2
3
4
5
6
7
解析： 最高点小球速度为0，有加速过程造成摆动不明显，计时不准
确，摆球在最低点速度最快，因此需要在最低点开始计时，A错误；变压
器原、副线圈上为交变电压，使用多用电表的交流电压挡测量，B正确；
用多用电表测电阻之前需要先进行机械调零，之后选择合适的倍率，然后
将红黑表笔短接，进行欧姆调零，C错误。
1
2
3
4
5
6
7
（2）某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检
测故障，两表笔接A、B时表头Rg指针不偏转，接A、C和B、C时表头Rg指
针都偏转。出现故障的原因是 （填选项前的字母）。
A. 表头Rg断路
B. 电阻R1断路
C. 电阻R2断路
C
1
2
3
4
5
6
7
解析：表头Rg断路，表笔连任意两端，电流都无法通过表头，指针均不发生
偏转，A错误；电阻R1断路，连接A、B时，表头和R2与欧姆表构成闭合回
路，表头偏转，B错误；电阻R2断路，连接A、B时，电流无法通过表头，
指针不偏转；连接A、C和B、C均能与欧姆表构成闭合回路，指针发生偏
转，C正确。
1
2
3
4
5
6
7
2. （2025·安徽高考12题）某同学设计了一个具有两种挡位（“×1”挡和
“×10”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势
E的标称值为3.0 V，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流Ig＝20
mA，内阻Rg＝45 Ω，定值电阻R0＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200
Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。
1
2
3
4
5
6
7
（1）测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开
关S1、S2，此时欧姆表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔
，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向 （选
填“0”或“∞”）刻度位置。
解析： 测量电阻之前应该先把两支表笔直接接触，调节滑动变阻器
的阻值，使指针指向“0”刻度位置。
短接（填“直
接接触”也可给分）
0
1
2
3
4
5
6
7
（2）用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差、
应选用欧姆表的 （选填“×1”或“×10”）挡。进行欧姆调零
后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量
值为 Ω。
解析： 使用欧姆表测量电阻时，如果指针的偏转角度过大、过小，
测量误差都会比较大，为了减小测量误差，应该选择适当挡位，使测量时
指针指在刻度盘的中间区域，又该欧姆表刻度盘的中间刻度值为15，而待
测电阻的阻值为150 Ω，所以应选用欧姆表的“×10”挡。由题图乙与欧
姆表的读数规则可知，该电阻的测量值为R测＝16×10 Ω＝160 Ω。
×10
160
1
2
3
4
5
6
7
（3）该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不
一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（9 999 Ω）接
在两表笔间，接着闭合S1、断开S2，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节
电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228 Ω时，指针指向“15”刻度位置
（即电路中的电流为10 mA）；当电阻箱的阻值调为88 Ω时，指针指向
“0”刻度位置（即电路中的电流为20 mA）。由测量数据计算出电源电动
势为 V。（结果保留2位有效数字）
2.8
1
2
3
4
5
6
7
解析： 由题图甲可知，电阻箱接在两表笔间，闭合S1、断开S2，将滑
动变阻器的阻值调到零时，由闭合电路欧姆定律可得E＝I（r＋Rg＋R电阻
箱），其中r未知，Rg＝45 Ω，将I1＝10 mA、R电阻箱1＝228 Ω和I2＝20 mA、
R电阻箱2＝88 Ω两组数据代入并联立解得r＝7 Ω、E＝2.8 V。
1
2
3
4
5
6
7
3. （2025·江西南昌一模）要测量一节新型电池的电动势和内阻，某同学
设计了如图甲所示的电路，定值电阻的阻值为R0。
（1）请根据电路图甲将图乙的实物连接成实验电路。
答案： 见解析图
1
2
3
4
5
6
7
（2）第一次将开关S合向1，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭
合开关S0，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，
其中某次电流表指针所指的位置如图丙所示，此时电流表所测电流为I
＝ A；将测得的多组U、I作U-I图像；第二次将开关S合向2，同
样测得多组U、I，作U-I图像；两次的图像在图丁中，则第一次作出的图像
为 （填“a”或“b”）。
0.26
a
1
2
3
4
5
6
7
解析：电流表的分度值为0.02 A，示数为0.26 A；
第一次电流表相对电源内接，电动势测量值等于真实值，第二次电流表相
对电源外接，电动势测量值小于真实值，因此第一次作出的图像是a。
1
2
3
4
5
6
7
（3）根据两次实验得到的图像可以求得电池的电动势E＝ ，内
阻r＝ 。（均用题中字母表示）
解析： 电路连接如图所示。
U2
－R0
解析：由两次实验的数据得到，求得电池的电动势
E＝U2I1为电源和R0两端短路时的电流，即r＋R0
＝
解得r＝－R0。
1
2
3
4
5
6
7
4. （2025·山西吕梁二模）某实验小组欲通过实验间接测量如图甲所示的
一段粗细均匀、中空的圆柱形导体中空部分的直径大小，其横截面和中空
部分横截面均为圆形。
1
2
3
4
5
6
7
（1）该实验小组先用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图乙所
示，则直径D＝ mm，然后又测得该
导体的长度为L。
解析： 螺旋测微器的读数为4 mm＋48.6×0.01 mm＝4.486 mm，因
存在读数误差，则在（4.486±0.001）mm范围内均可。
4.486（4.485、4.487均可）
1
2
3
4
5
6
7
（2）该实验小组接着用欧姆表“×1”挡粗测这段导体两端面之间的电阻
值，示数如图丙所示，对应的读数是 Ω。
解析： 欧姆表的读数是5.0 Ω。
5.0
1
2
3
4
5
6
7
（3）然后该实验小组设计了如图丁所示的实验电路，用伏安法较精确地
测量这段导体两端面之间的电阻值。该小组在坐标纸上建立U、I坐标系，
利用测量数据描点并绘制出如图戊所示的U-I图线，由图像得到金属丝的阻
值R＝ Ω（保留2位有效数字），测量结果比
真实值偏 （选填“大”或“小”）。
4.5（4.4、4.6均可）
小
1
2
3
4
5
6
7
解析： 根据U-I图像可知图线斜率为4.5，所以金属丝的阻值R＝4.5
Ω，因存在读数误差，则在（4.5±0.1）Ω范围内均可。
因为电压表的分流，则电阻的测量结果比真实值小。
1
2
3
4
5
6
7
（4）查阅资料得到这段导体材料的电阻率为ρ，则中空部分直径d
＝ 。（用D、L、R、ρ表示）。
解析： 根据电阻定律R＝ρ，其中S＝
解得d＝。
1
2
3
4
5
6
7
5. （2025·浙江1月选考14题Ⅲ）某同学研究半导体热敏
电阻（其室温电阻约为几百欧姆）Rt的阻值随温度变化
的规律，设计了如图所示电路。器材有：电源E（4.5 V，
0.5 Ω），电压表（3 V，50 kΩ），滑动变阻器R（A：
“0～10 Ω”或B：“0～100 Ω”），电阻箱R1（0～99 999.9 Ω），
开关、导线若干。
（1）要使cd两端电压U0在实验过程中基本不变，滑动变阻器选
（选填“A”或“B”）。
A
解析： 要使cd两端电压U0在实验过程中基本不变，则滑动变阻器应
该选择最大阻值较小的A；
1
2
3
4
5
6
7
（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S1；
②开关S2接a，调节滑片P使电压表示数为U0＝2.50 V，再将开关S2切换到
b，电阻箱调至R1＝200.0 Ω，记录电压表示数U1＝1.40 V、调温箱温度t1
＝20 ℃。则温度t1下Rt＝ Ω（保留三位有效数字）；
③保持R1、滑片P位置和开关S2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Rt的阻值。
157
1
2
3
4
5
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解析： S2接a时电压表测量电阻箱与Rt两端的总电压U0，S2切换到b时电阻箱与Rt两端的总电压不变，电压表测量电阻箱两端电压，由欧姆定律可知Rt＝，代入数据解得温度t1下Rt≈157 Ω；
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（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
Rt的简要方案。
答案： 见解析
解析：滑片P位置保持不变，先让S2接a，此时使R1示数为0，电压表读数为
U，然后S2接b，调节电阻箱R1使电压表读数为，此时R1的示数为R10，热
敏电阻Rt的阻值为R10。
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6. （2025·广东高考12题）科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和
圆盘控制部分组成。
图甲a是电磁铁磁感应强度的测量电路，所用器材有：电源E（电动势15
V，内阻不计）；电流表 （量程有0.6 A和3 A，内阻不计）；滑动变阻器
RP（最大阻值100 Ω）；定值电阻R0（阻值10 Ω）；开关S；磁传感器和测
试仪；电磁铁（线圈电阻16 Ω）；导线若干。图甲b是实物图，图中电机
和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。
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①由器材参数可得电路中的最大电流为 A（结果保留2位有效
数字），为减小测量误差，电流表的量程选择0.6 A挡。
②图甲b中已正确连接了部分电路。请在虚线框中完成RP、R0和 间的实物
图连线。
0.58
（1）量程选择和电路连接。
请完成下列实验操作和计算。
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解析： ①当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电路中的电流
最大，则由闭合电路欧姆定律可知电路中的最大电流为Im＝＝
0.58 A。②根据电路图连接实物图如图所示。
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①将图甲a中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b
端。置于b端目的是使电路中的电流 ，保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S，此时 的示数如图乙所示，读数
为 A，分别记录测试仪示数B和I，断开S。
最小
0.48
（2）磁感应强度B和电流I关系测量。
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③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
④图丙是根据部分实验数据描绘的B-I图线，其斜率为 mT/A（结果
保留2位有效数字）。
30
答案： ②见解析图
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解析： ①滑动变阻器的滑片置于b端，滑动变阻器连入电路的阻值最大，目
的是使电路中的电流最小，保护电路安全。②由于电流表的量程选择0.6 A
挡，则由题图乙可知其分度值为0.02 A，所以题图乙电流表的读数为I＝
0.4 A＋4×0.02 A＝0.48 A。④根据题图丙中图线可知，其斜率k＝
mT/A＝30 mT/A。
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（3）制动时间t测量。
利用图甲b所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。
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7. （2025·河北高考12题）自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能
效等级。某款洗衣机水位检测结构如图1所示。洗衣桶内水位升高时，集
气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自
感系数。洗衣机智能电路通过测定LC振荡电路的频率来确定水位高度。
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某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。
（1）研究集气室内气体压强与体积的关系
①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小 （填“会”或“不
会”）影响集气室内气体压强的大小。
不会
②测量集气室高度h0、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水
位高度H和集气室进水高度，同时使用气压传感器测量集气室内气体压强
p。H和h数据如下表所示。
H/cm 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00
h/cm 0.33 0.40 0.42 0.52 0.61 0.70 0.78 0.87
实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量
（填“H”或“h”）产生的相对误差较小。
H
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③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与的关系曲线，如图2所
示。图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装
置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要
原因是 。
答案： ③见解析
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解析： ①集气室内气体压强等于桶内水位高度H和集气室进水高度的
高度差产生的压强与大气压强之和，即p＝ρgΔh＋p0，可知其内径D的大小
不会影响集气室内气体压强的大小；②由于实验中使用同一把刻度尺进行
测量，分度值相同，根据数据分析，桶内水位高度H明显大于集气室内进
水高度h，所以测量桶内水位高度H产生的相对误差较小；③该延长线不过
原点的主要原因是与集气室相连的细管中的气体被忽略不计，导致集气室
气体体积V相比于实际气体体积偏小。
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（2）研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不
同高度时示波器显示的u-t图像，u的频率即为LC振荡电路的频率。LC振荡
电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是f＝，则图3中
（填“甲”或“乙”）对应的水位较高。
乙
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解析：桶内水位高度H越大，集气室内气体压强越大，铁芯进入电感线圈的
长度越大，电感线圈的自感系数越大，根据T＝2π可知LC振荡电路的
周期越大，所以图3中乙对应的水位较高。
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演示完毕 感谢观看
