電學(xué)實(shí)驗(yàn)（解析版）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)

專題26電學(xué)實(shí)驗(yàn)

考點(diǎn)愿型歸納

一、描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)...................2

二、半偏法測(cè)電表內(nèi)阻................................7

三、測(cè)量電阻絲電阻率...............................13

四、測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn).....................19

五、多用電表的結(jié)構(gòu)和使用方法.......................24

1

專題一描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)

1.（2023?全國甲卷?高考真題）某同學(xué)用伏安法測(cè)繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的

小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)所用電壓表內(nèi)阻約為6k。，電流表內(nèi)阻約為1.50。實(shí)驗(yàn)中有

圖（a）和（b）兩個(gè)電路圖供選擇。

圖(b)

（1）實(shí)驗(yàn)中得到的電流/和電壓。的關(guān)系曲線如圖（C）所示，該同學(xué)選擇的電路圖是圖.

(填“a”或"b”)

（2）若選擇另一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在答題卡所給圖上用實(shí)線畫出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)得到的關(guān)系曲

線的示意圖

【答案】

【詳解】（1）［1］燈泡的額定電流為

=-^-=500mA

0額

燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為

圖（a）中電流表外接，則電壓表讀數(shù)為6V時(shí)，電壓表和燈泡并聯(lián)，兩者阻值為

#11.970

RV+RL

則小燈泡正常發(fā)光時(shí)，流過小燈泡的電流非常接近電流表示數(shù)，電流表的讀數(shù)略大于500mA；

2

圖（b）中電流表內(nèi)接，則電壓表讀數(shù)為6V時(shí)，電流表讀數(shù)小于500mA。電流表讀數(shù)為500mA

時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)為

Ub=U額+I額RA=6-75Y

故根據(jù)圖（c）的數(shù)據(jù)可得，該同學(xué)選擇的電路圖是圖（a）。

[2]若選用另一個(gè)電路圖即圖（6）實(shí)驗(yàn)，會(huì)有

U=U^+IRA

根據(jù)圖（c）曲線可得，電流分別為200mA、300mA,500mA時(shí)，U1.0V>2.0V、6.0V,

可知對(duì)應(yīng)的電壓應(yīng)為1.3V、2.45V、6.75V,描點(diǎn)連線有

2.（2021?全國甲卷?高考真題）某同學(xué)用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器

材有：

小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）

電壓表（量程300mV,內(nèi)阻300Q）

電流表（量程300mA,內(nèi)阻0.27Q）

定值電阻凡

滑動(dòng)變阻器R/（阻值0-20Q）

電阻箱處（最大阻值9999.9Q）

電源￡（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)）

開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

3

-1---

ES

圖(a)

（1）有3個(gè)阻值分別為10Q、20Q、30fl的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在

0?300mA的U-I曲線，&應(yīng)選取阻值為Q的定值電阻；

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填Z”或?”）端；

（3）在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱比的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,

讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖（6）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí),

小燈泡的電阻為Q（保留1位有效數(shù)字）；

020406080100120

圖(b)

（4）為使得電壓表滿量程時(shí)對(duì)應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將上的

阻值調(diào)整為Q。然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器處，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示：

L77mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

4

(5)由圖(b)和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻(填“增

大”“減小”或“不變”)；

(6)該同學(xué)觀測(cè)到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為160mA,可得此時(shí)小燈泡電功

率尸產(chǎn)W(保留2位有效數(shù)字);當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功

率為P2,則芻=(保留至整數(shù))。

【答案】10a0.72700增大0.07410

【詳解】(1)[1]因?yàn)樾襞蓊~定電壓2.5V,電動(dòng)勢(shì)6V,則滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器時(shí)，為了保證電

路安全，需要定值電阻分擔(dān)的電壓

U=6V-2.5V=3.5V

則有

35V

R.=-—?11.7Q

°0.3A

則需要描繪小燈泡在0?300mA的伏安特性曲線，即見應(yīng)選取阻值為10Q；

(2)[2]為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的。端；

(3)[3]由圖可知當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí)，電壓為7mV,則小燈泡的電阻為

(4)[4]由題知電壓表滿量程時(shí)對(duì)應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，有

3__03

氏2+&V%

解得

國二2700。

(5)[5]由圖(6)和表格可知流過小燈泡電流增加，圖像中生變大，則燈絲的電阻增大；

(6)[6]根據(jù)表格可知當(dāng)電流為160mA時(shí)，電壓表的示數(shù)為46mV,根據(jù)(4)的分析可知

此時(shí)小燈泡兩端電壓為0.46V,則此時(shí)小燈泡電功率

尸尸0.46Vx0.16A-0.074W

[7]同理可知當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡兩端電壓為2.5V,此時(shí)小燈泡電功率

尸2=2.5VxO.3A=0.75W

故有

烏="=10

《0.074

5

3.（2021?河北?高考真題）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有；小燈泡（6.3V,

0.15A）,直流電源（9V）,滑動(dòng)變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導(dǎo)線若干，

設(shè)計(jì)的電路如圖1所示。

（2）按照?qǐng)D1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可

能是（單項(xiàng)選擇，填正確答案標(biāo)號(hào)）；

A.電流表短路

B.滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良

C.滑動(dòng)變阻器滑片的初始位置在6端

（3）更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到/-。圖像,

其中一部分如圖3所示，根據(jù)圖像計(jì)算出尸點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為Q（保留

三位有效數(shù)字）。

6

【答案】27.0

E

【詳解】（1）[1]電流表負(fù)極與滑動(dòng)變阻器的右端的6位置連接，如圖

E

（2）[2]開關(guān)閉合，小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷，說明通過小燈泡的電流過大。

A.電流表內(nèi)阻非常小，短路幾乎不影響通過小燈泡的電流，與燈絲燒斷無關(guān)，A錯(cuò)誤;

B.滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，無電流通過小燈泡，B錯(cuò)誤;

C.滑動(dòng)變阻器的滑片開始時(shí)置于6端，小燈泡部分分壓達(dá)到最大，通過電流最大，可能會(huì)

燒斷小燈泡燈絲，C正確;

故選C。

（3）根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知在P點(diǎn)時(shí)的電壓和電流分別為

U=2V,/=74mA

根據(jù)歐姆定律/==可知小燈泡的電阻為

R

R=—=—-Q=27.0Q

I74x10-3

專題二半偏法測(cè)電表內(nèi)阻

4.（2023?海南?高考真題）用如圖所示的電路測(cè)量一個(gè)量程為lOOpA,內(nèi)阻約為2000。的微

安表頭的內(nèi)阻，所用電源的電動(dòng)勢(shì)約為12V,有兩個(gè)電阻箱可選，Ri（0-9999.9Q）,R2

7

(1)RM應(yīng)選，RN應(yīng)選

(2)根據(jù)電路圖，請(qǐng)把實(shí)物連線補(bǔ)充完整—

(3)下列操作順序合理排列是：

①將變阻器滑動(dòng)頭P移至最左端，將RN調(diào)至最大值；

②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏，并讀出RM阻值；

③斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)滑動(dòng)頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏；

④斷開Si、S2,拆除導(dǎo)線，整理好器材

(4)如圖是R”調(diào)節(jié)后面板，則待測(cè)表頭的內(nèi)阻為,該測(cè)量值_________(填“大

于，，、“小于，，、“等于，，)真實(shí)值。

8

（5）將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后，某次測(cè)量指針指在圖示位置，則待測(cè)電壓

為V（保留3位有效數(shù)字）。

（6）某次半偏法測(cè)量表頭內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，S2斷開，電表滿偏時(shí)讀出RN值，在滑動(dòng)頭P不變,

S2閉合后調(diào)節(jié)電阻箱RM,使電表半偏時(shí)讀出RM,若認(rèn)為OP間電壓不變，則微安表內(nèi)阻為

（用RM、KN表示）

【答案】Ri

①③②④1998.0Q小于

_+

1.28臥~

【詳解】（1）[1]⑵根據(jù)半偏法的測(cè)量原理可知，RM與R/相當(dāng)，當(dāng)閉合S2之后，變阻器上

9

方的電流應(yīng)基本不變，就需要RN較大，對(duì)下方分壓電路影響甚微。故RM應(yīng)選Ri,RN應(yīng)選

R2O

（2）[3]根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖有

（3）[4]根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為

①將變阻器滑動(dòng)頭P移至最左端，將RN調(diào)至最大值；

③斷開S2,閉合Si,調(diào)節(jié)滑動(dòng)頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;

②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏，并讀出RM阻值；

④斷開Si、S2,拆除導(dǎo)線，整理好器材。

（4）[5]根據(jù)RM調(diào)節(jié)后面板讀數(shù)為1998.0C。

[6]當(dāng)閉合S2后，原電路可看成如下電路

G）RMR左~~

閉合S2后，相當(dāng)于RM由無窮大變成有限值，變小了，則流過RN的電流大于原來的電流,

則流過RM的電流大于&,故待測(cè)表頭的內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。

2

（5）[7]將該微安表改裝成量程為2V的電壓表，則需要串聯(lián)一個(gè)電阻&,則有

U=URg+Ro）

此時(shí)的電壓讀數(shù)有

U=I'(Rg+Ro)

其中

10

U=2V,Ig=1OO|1A,r=64J1A

聯(lián)立解得

U'=1.28V

（6）根據(jù)題意OP間電壓不變，可得

/[

，（RJRN）=（;+不—好N+

2RM2

解得

R——N%

5.（2021?山東?高考真題）熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件，某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏

電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律?？晒┻x擇的器材有：

待測(cè)熱敏電阻&（實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，阻值約幾百歐到幾千歐）；

電源E（電動(dòng)勢(shì)L5V,內(nèi)阻r約為0.5Q）；

電阻箱K（阻值范圍0?9999.99。）；

滑動(dòng)變阻器4（最大阻值20C）；

滑動(dòng)變阻器用（最大阻值2000。）；

微安表（量程IOORA,內(nèi)阻等于2500。）；

開關(guān)兩個(gè)，溫控裝置一套，導(dǎo)線若干。

同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的測(cè)量電路，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖示連接電路；

②閉合&、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏;

③保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱，使微安表指針半偏;

11

④記錄此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值。

回答下列問題：

（1）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量熱敏電阻的阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填“4”或“冬”）。

（2）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖（不含溫控裝置）連接成完整電路，

（3）某溫度下微安表半偏時(shí)，電阻箱的讀數(shù)為6000.00。，該溫度下熱敏電阻的測(cè)量值為一

Q（結(jié)果保留到個(gè)位），該測(cè)量值___________（填“大于”或“小于”）真實(shí)值。

（4）多次實(shí)驗(yàn)后，學(xué)習(xí)小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨

3500

大于減小

【詳解】（1）[1]用半偏法測(cè)量熱敏電阻的阻值，盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保

持不變，由于該支路與滑動(dòng)變阻器左側(cè)部分電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的阻值越小，S2閉合前、

12

后并聯(lián)部分電阻變化越小，從而并聯(lián)部分的電壓值變化越小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R/。

（2）⑵電路連接圖如圖所示

（3）[3]微安表半偏時(shí)，該支路的總電阻為原來的2倍，即

RT+RRA=R=6000.OOQ

可得

RT=3500Q

[4]當(dāng)斷開S2,微安表半偏時(shí)，由于該支路的電阻增加，電壓略有升高，根據(jù)歐姆定律，總

電阻比原來2倍略大，也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻，而我們用電

阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻來計(jì)算，因此熱敏電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏大。

（4）[5]由于是In號(hào)-"圖像，當(dāng)溫度7升高時(shí)，（減小，從圖中可以看出In%減小，從

而&減小，因此熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。

專題三測(cè)量電阻絲電阻率

6.（2024?江西?高考真題）某小組欲設(shè)計(jì)一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏

電時(shí)，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下.為此，需先測(cè)量水的

電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

（1）如圖（a）所示，在絕緣長(zhǎng)方體容器左右兩側(cè)安裝可移動(dòng)的薄金屬板電極，將自來水倒

入其中，測(cè)得水的截面寬d=0.07m和高力=0.03m。

13

（2）現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：電流表（量程300MA，內(nèi)阻&=2500C）、電壓表（量程3V或15V,內(nèi)

阻未知）、直流電源（3V）、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線.請(qǐng)?jiān)趫D（a）中畫線完成電路實(shí)物連

接0

（3）連接好電路，測(cè)量26℃的水在不同長(zhǎng)度/時(shí)的電阻值此。將水溫升到65℃,重復(fù)測(cè)量。

繪出26℃和65℃水的凡-/圖，分別如圖（b）中甲、乙所示。

圖（b）

（4）若凡-/圖線的斜率為比則水的電阻率表達(dá)0=（用鼠d、人表示）。實(shí)

驗(yàn)結(jié)果表明，溫度（填“高”或“低”）的水更容易導(dǎo)電。

（5）測(cè)出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水

量不變，選用內(nèi)直徑為8.0xl（T3m的水管。若人體的安全電流為1QX10-3A,熱水器出水溫

度最高為65℃,忽略其他電阻的影響（相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端）,

則該水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為m。（保留兩位有效數(shù)字）

14

【答案】kdh高0.46

【詳解】(2)[1]電源電動(dòng)勢(shì)為3V,故電壓表量程選擇3V；由于電流表的內(nèi)阻已知，故采

用電流表內(nèi)接時(shí)，可以消除系統(tǒng)誤差，故電流表采用內(nèi)接法，實(shí)物圖如下:

(4)⑵根據(jù)電阻定律

…方方

故可得

=p_

dh

得

p=kdh

[3]電阻率越小更容易導(dǎo)電，根據(jù)圖像可知65℃的水的電阻率更小，故可知溫度高的水更容

易導(dǎo)電。

(5)[4]根據(jù)前面分析可知65℃的水的電阻率為

p=kdh=8x10x0.07x0.03Q-m=24Qm

0.7

故當(dāng)選用內(nèi)直徑為4=8.0xl(p3m的水管。若人體的安全電流為/°=1.0xl(r3A,接入電壓

U=220V時(shí)，得

15

解得水管的長(zhǎng)度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為

lm=0.46m

7.（2024?山東?高考真題）某學(xué)習(xí)小組對(duì)兩種型號(hào)鉛筆芯的電阻率進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)器材如下:

學(xué)生電源（輸出電壓0?16V）

滑動(dòng)變阻器（最大阻值100,額定電流2A）；

電壓表V（量程3V,內(nèi)阻未知）；

電流表A（量程3A,內(nèi)阻未知）；

待測(cè)鉛筆芯R（X型號(hào)、Y型號(hào)）；

游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器，開關(guān)S,單刀雙擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。

（1）使用螺旋測(cè)微器測(cè)量鉛筆芯直徑，某次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，該讀數(shù)為mm；

（2）把待測(cè)鉛筆芯接入圖乙所示電路，閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)

到合適位置，將單刀雙擲開關(guān)K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變

化更明顯，則測(cè)量鉛筆芯電阻時(shí)應(yīng)將K擲到（填“1”或“2”）端；

⑶正確連接電路，得到Y(jié)型號(hào)鉛筆芯圖像如圖丙所示，求得電阻R尸。（保留3

位有效數(shù)字）；采用同樣方法得到X型號(hào)鉛筆芯的電阻為1.70Q；

（4）使用游標(biāo)卡尺測(cè)得X、Y型號(hào)鉛筆芯的長(zhǎng)度分別為40.68mm、60.78mm,使用螺旋測(cè)微器

測(cè)得X、Y型號(hào)鉛筆芯直徑近似相等，則X型號(hào)鉛筆芯的電阻率（填“大于”或“小于”）

Y型號(hào)鉛筆芯的電阻率。

16

7/A

【答案】(1)2.450

(2)1

(3)1.91

(4)大于

【詳解】(1)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知，其讀數(shù)為

d=2mm+0.01x45.0mm=2.450mm

(2)由于電壓表示數(shù)變化更明顯，說明電流表分壓較多，因此電流表應(yīng)采用外接法，即測(cè)

量鉛筆芯電阻時(shí)應(yīng)將K擲到1端;

(3)根據(jù)圖丙的/-U圖像，結(jié)合歐姆定律有

(4)根據(jù)電阻定律

R=p一

S

可得

RS

P=—

兩種材料的橫截面積近似相等，分別代入數(shù)據(jù)可知

PX>PY

8.(2024?湖南?高考真題)某實(shí)驗(yàn)小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如

圖(a)所示的裝置。電阻測(cè)量原理如圖(b)所示，￡是電源，V為電壓表，A為電流表。

17

（1）保持玻璃管內(nèi)壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電流表示數(shù)為100mA,電壓表量程為3V,表

盤如圖（c）所示，示數(shù)為V,此時(shí)金屬絲阻值的測(cè)量值夫?yàn)镼（保留3

位有效數(shù)字）；

（2）打開抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p,保持電流/不變，讀出電壓表示數(shù)。，計(jì)算出對(duì)應(yīng)

的金屬絲阻值；

（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制Rf關(guān)系圖線，如圖（d）所示；

（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，保持電流為100mA,電壓表指針應(yīng)該在圖（c）

指針位置的側(cè)（填“左”或“右”）；

（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測(cè)量值________真實(shí)值（填“大于”“小于”

或“等于”）。

【答案】1.2312.3右小于

【詳解】（1）[1]電壓表量程為0—3V,分度值為0.1V,則電壓表讀數(shù)需估讀一位，讀數(shù)為

1.23V,[2]根據(jù)歐姆定律可知，金屬絲的測(cè)量值

^=y=12.3Q

（4）[3]根據(jù)圖（d）可知?dú)鈮涸叫‰娮柙酱?，再根?jù)

U=IR

可知壓強(qiáng)。減小，則電阻尺增大，故電壓增大，電壓表的指針位置應(yīng)該在題圖（c）中指針

位置的右側(cè)。

（5）[4]電流表采用外接法會(huì)導(dǎo)致電壓表分流，即

口_U__U

e則一廠,/T測(cè)一/T真+

/測(cè)Av

即//扁大，故R測(cè)＜R真。

18

專題四測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)

9.（2024?天津?高考真題）某同學(xué)研究閉合電路的規(guī)律。

（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律得出了電源輸出功率P與外電路電阻關(guān)系圖像，如圖所示，則P

的峰值對(duì)應(yīng)的外電路電阻值R應(yīng)_________電源內(nèi)阻廠（填“大于”、“小于”或“等于”）；

（2）測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可供選用的器材有：

A.電壓表：（量程0?3V,內(nèi)阻約為3k。）

B.電流表：（量程0?0.6A,內(nèi)阻約為1。）

C.滑動(dòng)變阻器：（最大阻值20Q,額定電流1A）

D.滑動(dòng)變阻器：（最大阻值1000。，額定電流0.5A）

E.待測(cè)電源：（電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻約為1。）

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（i）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填器材前字母代號(hào)）；

（ii）實(shí)物電路如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S?可分別與1、2端閉合，為使電源內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)

果更接近真實(shí)值，S?應(yīng)與端閉合。

【答案】⑴等于

（2）C2

【詳解】（1）電源輸出功率

19

(2_(RT￥勺.

R

則當(dāng)R=r時(shí)電源輸出功率尸最大；

（2）（i）[1]實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值較小的C即可；

（ii）[2]電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，應(yīng)采用相對(duì)電源的電流表外接法，使電源內(nèi)阻的測(cè)量

結(jié)果更接近真實(shí)值，S?應(yīng)與2端閉合。

10.（2024?甘肅?高考真題）精確測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻需要考慮電表內(nèi)阻的影響?？捎?/p>

器材有：電壓表（量程1.5V,內(nèi)阻約為1.5k。）、電流表（量程0.6A）、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、

干電池和導(dǎo)線若干。某小組開展了以下實(shí)驗(yàn)。

⑴考慮電流表內(nèi)阻影響

①用圖1所示電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻。從圖2電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內(nèi)阻&=_

Q（保留2位有效數(shù)字）。

②用圖3所示電路測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內(nèi)阻和電流

表內(nèi)阻分別用U、I、r和&表示。則干電池電動(dòng)勢(shì)E=U+（用/、廠和凡表示）。

③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得多組電表讀數(shù)，作出圖4所示的U-/圖像。則待測(cè)干電池電動(dòng)勢(shì)E=

V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻廠=Q（保留1位小數(shù)）。

1.001—;i;―-

00.OT0.080.120.16020024

⑵考慮電壓表內(nèi)阻影響

該小組也嘗試用圖5所示電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無法完成。原因是（單選,

填正確答案標(biāo)號(hào)）。

20

電池圖5

A.電路設(shè)計(jì)會(huì)損壞儀器B.滑動(dòng)變阻器接法錯(cuò)誤

C.電壓太大無法讀數(shù)D.電流太小無法讀數(shù)

【答案】⑴1.0/(，+&)1.401.0

⑵D

【詳解】(1)[1]由圖2可知，電壓表讀數(shù)為

J7=0.60V

電流表讀數(shù)為

/=0.58A

根據(jù)歐姆定律可得電流表內(nèi)阻為

(=巳=幽],0n

AI0.58

⑵由閉合電路歐姆定律可知，干電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為

E=U+I(r+RA)

[3][4]根據(jù)E=U+I(r+RJ變形為

U=-(r+R^I+E

根據(jù)圖像可知，縱截距

b=E=1.40V

斜率的絕對(duì)值

1jI1.40—1.00

左二"+&=Q=2.0Q

110.20-0

所以待測(cè)干電池電動(dòng)勢(shì)為

￡=1.40V

電源內(nèi)阻為

廠=1.0。

(2)由于將電壓表串聯(lián)接在電路中，電壓表內(nèi)阻很大，電路中電流太小，故無法完成實(shí)驗(yàn)

21

的原因可能是電流太小無法讀數(shù)。

故選D。

II.（2024?遼寧?高考真題）某探究小組要測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘?/p>

壓表、電阻絲、定值電阻（阻值為凡）、金屬夾、刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。他們?cè)O(shè)計(jì)了

如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。

①將電阻絲拉直固定，按照?qǐng)D（a）連接電路，金屬夾置于電阻絲的o（填N"或“2”）

端;

②閉合開關(guān)S,快速滑動(dòng)金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U,斷開開關(guān)S,記錄金屬夾

與8端的距離乙;

③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組。、L的值，作出圖（c）中圖線I；

④按照?qǐng)D（b）將定值電阻接入電路，多次重復(fù)步驟②，再根據(jù)記錄的若干組。、￡的值,

（2）由圖線得出縱軸截距為6,則待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)￡==

（3）由圖線求得I、II的斜率分別為尢、k2,若生=〃，則待測(cè)電池的內(nèi)阻/=—（用"和幾

表示）。

【答案】⑴A

1

⑵Z

22

⑶魯

n-1

【詳解】(1)為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，金屬夾置于電阻絲的最大阻值處，由圖可知，應(yīng)

該置于A端。

(2)對(duì)于電路圖(a),根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E-Ir

設(shè)金屬絲的電阻率為夕，橫截面積為S,結(jié)合歐姆定律和電阻定律

R=p—

S

聯(lián)立可得

U=E-—r

PL

整理可得

11-=--11-----

UEEpL

對(duì)于電路圖(b),根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E-I（r+R^

結(jié)合歐姆定律和電阻定律

/上

R

R=p—

S

聯(lián)立后整理

1\S（r+7?。）1

U~EEpL

可知圖線的縱軸截距

b=—

E

解得

E=-

b

(3)由題意可知

23

S(r+7?0)

2-Ep

又

與=〃

凡

聯(lián)立解得

n-1

專題五多用電表的結(jié)構(gòu)和使用方法

12.（2024?浙江?高考真題）在測(cè)繪發(fā)光二極管在導(dǎo)通狀態(tài)下的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，

（1）用多用電表歐姆擋判斷發(fā)光二極管的正負(fù)極選用X100擋時(shí)，變換表筆與二極管兩極的連

接方式，發(fā)現(xiàn)電表指針均不偏轉(zhuǎn)。選用擋（選填"xl0”或“xlk”）重新測(cè)試，指針仍

不偏轉(zhuǎn)，更換二極管極性后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)，此時(shí)與多用電表紅色表筆相連的是二極管—

（選填“正極”或“負(fù)極”）。

（2）圖（A）是已完成部分連線的實(shí)物圖，為實(shí)現(xiàn)電壓可從零開始調(diào)節(jié)，并完成實(shí)驗(yàn)，尸應(yīng)連

接接線柱（選填或才），。應(yīng)連接接線柱（選填％”、“6”、“c”

或“滑）。某次選用多用電表量程為50mA擋測(cè)量，指針如圖（B）所示，則電流/=

mA

（3）根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)，繪出伏安特性曲線如圖（C）所示，說明該二極管是元件（選

填“線性”或“非線性”，正常發(fā)光時(shí)電壓在________V范圍。

24

圖(C)

【答案】⑴xlk負(fù)極

（2）ad45.0

（3）非線性1.9-2.5

【詳解】（1）口][2]指針未偏轉(zhuǎn)，說明可能電阻過大，應(yīng)換用xlk檔繼續(xù)實(shí)驗(yàn)；根據(jù)“紅進(jìn)黑

出”原則及二極管單向?qū)щ娦钥芍t色表筆相連的是二極管負(fù)極。

（2）實(shí)現(xiàn)電壓可從零開始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，尸應(yīng)連接.；根據(jù)圖C

可知電壓表選取0~3V量程，故0接d；

[3]多用電表量程為50mA,分度值為1mA,需要估讀到0.1mA,故電表的讀數(shù)為

4x10mA+5x\mA+0x0.1mA=45.0mA

（3）[1]⑵根據(jù)圖像可知/隨。非線性變化，故說明該二極管是非線性元件，根據(jù)圖像可知

正常發(fā)光時(shí)即有電流通過時(shí)電壓在L9V-2.5V范圍。

13.（2024?河北?高考真題）某種花卉喜光，但陽光太強(qiáng)時(shí)易受損傷。某興趣小組決定制作

簡(jiǎn)易光強(qiáng)報(bào)警器，以便在光照過強(qiáng)時(shí)提醒花農(nóng)。該實(shí)驗(yàn)用到的主要器材如下：學(xué)生電源、多

用電表、數(shù)字電壓表（0?20V）、數(shù)字電流表（0?20mA）、滑動(dòng)變阻器尺（最大阻值50CU.5A）、

白熾燈、可調(diào)電阻用（0~50kC）、發(fā)光二極管LED、光敏電阻凡；、NPN型三極管VT、開

關(guān)和若干導(dǎo)線等。

（1）判斷發(fā)光二極管的極性使用多用電表的“xlOk”歐姆擋測(cè)量二極管的電阻。如圖1所示，

當(dāng)黑表筆與接線端M接觸、紅表筆與接線端N接觸時(shí)，多用電表指針位于表盤中。位置（見

圖2）；對(duì)調(diào)紅、黑表筆后指針位于表盤中6位置（見圖（2）,由此判斷M端為二極管的—

（填“正極”或“負(fù)極”）。

25

⑵研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性

①采用圖3中的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)物連接已完成。要求閉合開關(guān)后電壓表和電流表的讀

數(shù)從0開始。導(dǎo)線右、乙和4的另一端應(yīng)分別連接滑動(dòng)變阻器

的..接線柱（以上三空選填接線柱標(biāo)號(hào)

②圖4為不同光照強(qiáng)度下得到的光敏電阻伏安特性圖3曲線，圖中曲線I、II和ni對(duì)應(yīng)光敏電

阻受到的光照由弱到強(qiáng)。由圖像可知，光敏電阻的阻值隨其表面受到光照的增強(qiáng)而.

（填“增大”或“減小”）。

26

//mA

（3）組裝光強(qiáng)報(bào)警器電路并測(cè)試其功能圖5為利用光敏電阻、發(fā)光二極管、三極管（當(dāng)6、e

間電壓達(dá)到一定程度后，三極管被導(dǎo)通）等元件設(shè)計(jì)的電路。組裝好光強(qiáng)報(bào)警器后，在測(cè)試

過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)照射到光敏電阻表面的光強(qiáng)達(dá)到報(bào)警值時(shí)，發(fā)光二極管并不發(fā)光，為使報(bào)警

器正常工作，應(yīng)____________（填“增大”或“減小”）可調(diào)電阻4的阻值，直至發(fā)光二極管發(fā)

【答案】（1）負(fù)極

（2）AAD/C減小

⑶增大

【詳解】（1）根據(jù)歐姆表結(jié)構(gòu)，使用時(shí)歐姆表黑表筆接內(nèi)部電源正極，故當(dāng)黑表筆接M端,

電阻無窮大，說明二極管反向截止即連接電源負(fù)極。

（2）題干要求電壓表、電流表讀數(shù)從零開始，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法連接

電路,故右、4接滑動(dòng)變阻器A接線柱必須接在金屬桿兩端接線柱任意一個(gè)，即C或D。

另若右接金屬桿兩端接線柱任意一個(gè)，即C或D,右接接滑動(dòng)變阻器A接線柱,右接滑動(dòng)變

阻器B接線柱也符合題意。

[4]由圖像可知，隨光照強(qiáng)度增加，/-U圖像斜率增大，所以電阻減小。

（3）三極管未導(dǎo)通時(shí)，用與4串聯(lián)。隨著光強(qiáng)增強(qiáng)，用電阻減小，此時(shí)三極管仍未導(dǎo)通,

27

說明片分壓小，故需要增大公。

14.（2023?湖南?高考真題）某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量

微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，%、&、%為電阻箱，（為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感

⑴先用歐姆表“X100”擋粗測(cè)心的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是—Q;

（2）適當(dāng)調(diào)節(jié)6、&、招，使電壓傳感器示數(shù)為0,此時(shí)，號(hào)的阻值為（用凡、6、為表

示）；

（3）依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)磋碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于祛碼重力

大?。x出電壓傳感器示數(shù)U,所測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)123456

祛碼質(zhì)量加/g0.00.51.01.52.02.5

電壓U/mV057115168220280

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點(diǎn)，繪制U-機(jī)關(guān)系圖線、

28

U/mV

（4）完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后，該測(cè)量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導(dǎo)體薄膜壓力

傳感器上施加微小壓力/，電壓傳感器示數(shù)為200mV,則乙大小是N（重力加速度

取9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字）；

（5）若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測(cè)量C、。間電壓，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加

微小壓力耳，此時(shí)非理想毫伏表讀數(shù)為200mV,則片F(xiàn)。（填或，，＜"）.

【答案】（1）1000/1000.0

⑷1.7x10-2

⑸〉

【詳解】（1）歐姆表讀數(shù)為10x1000=1000。

（2）當(dāng)電壓傳感器讀數(shù)為零時(shí)，CD兩點(diǎn)電勢(shì)相等，即

UCB=UDB

29

即

UABR=UABR

+凡

R1+RrpR)Z5

解得

（3）繪出U-m圖像如圖

（4）由圖像可知，當(dāng)電壓傳感器的讀數(shù)為200mV時(shí)，所放物體質(zhì)量為1.75g,則

F^mg=1.75x10-3x9.8N?1.7x10-2N

（5）可將CD以外的電路等效為新的電源，電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻片,CD兩點(diǎn)電壓看做路端電

壓，因?yàn)閾Q用非理想電壓傳感器時(shí)內(nèi)阻不是無窮大，此時(shí)電壓傳感器讀數(shù)

Rv+r

當(dāng)讀數(shù)為U'=200mV時(shí)，實(shí)際CD間斷路（接理想電壓傳感器時(shí)）時(shí)的電壓等于￡'大于

200mV,則此時(shí)壓力傳感器的讀數(shù)￡＞尸.。

15.（2024?新疆河南?高考真題）學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻公?？?/p>

選用的器材有：多用電表，電源E（電動(dòng)勢(shì)5V）,電壓表Vi（量程5V,內(nèi)阻約3k。），定

值電阻凡（阻值為800。），滑動(dòng)變阻器A（最大阻值50Q）,滑動(dòng)變阻器鳥（最大阻值5kH）,

開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

（1）利用多用電表粗測(cè)待測(cè)電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)（把下列實(shí)驗(yàn)步驟前的字母按正確

操作順序排列）；

30

A.將紅、黑表筆短接

B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆

C.將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“xlO”位置

再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的（填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”）

相連，歐姆表的指針位置如圖（a）中虛線I所示。為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到

歐姆擋（填“xi”“xioo”或“xlk”）位置，重新調(diào)節(jié)后，測(cè)量得到指針位置如圖（a）

中實(shí)線D所示，則組測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻為kQ（結(jié)果保留1位小數(shù)）；

oob

Lt

圖(a)圖(b)

⑵為了提高測(cè)量精度，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖（b）所示的電路，其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填

“4”或“冬”），閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于（填“a”或"b”）端;

（3）閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一位置時(shí)，電壓表V，待測(cè)電壓表的示數(shù)分別為5、

U,則待測(cè)電壓表內(nèi)阻&=（用以、U和扁表示）；

（4）測(cè)量得到U]=4.20V〃=2.78V,則待測(cè)電壓表內(nèi)阻（=kQ（結(jié)果保留3