电学实验基础（讲义）-2025年高考物理一轮复习

第44讲电学实验基础

目录

复习目标

网络构建

1考点一基本仪器的使用及读数

【夯基・必备基础知识梳理】

知识点1游标卡尺的使用方法

知识点2螺旋测微器的使用方法

知识点3常用电表的读数方法

【提升•必考题型归纳】

考向1游标卡尺的使用

考向2螺旋测微器的使用

考向3常用电表的读数

1拷点二测量电路与控制电路

【夯基•必备基础知识梳理】

知识点1内外接测量电路的选择

知识点2滑动变阻器控制电路的选择

【提升•必考题型归纳】

考向1内外接的选择

考向2滑动变阻器的选择

1考点三电表的改装

【夯基•必备基础知识梳理】

知识点电表改装的方法和计算

【提升•必考题型归纳】

考向1电流表的改装

考向2电压表的改装

真题感悟

1、理解和掌握常用仪器的使用方法。

2、理解和掌握测量电路和控制电路的选择。

3、理解和掌握电表改装的原理。

考点要求考题统计考情分析

高考对电学实验基础的考查较为频

(1)常用测量仪器的使用2023年海南卷第15题

繁，大多在电学实验题中穿插考查，

(2)测量电路和控制电路选择2023年江苏卷第12题

题目难度不同省市各年份有所不同。

(3)电表的改装2023年全国甲卷第22题

考点一基本仪器的使用及读数

础砚梳理

知识点1游标卡尺的使用方法

1.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。

2.精度：对应关系为10分度0.1mm,20分度0.05mm,50分度0.02mm。

3.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刻线

的格数，则记录结果表达为(x+Kx精度)mm。

知识点2螺旋测微器的使用方法

1.原理：测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5mm,即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后退

0.5mm,而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，测微螺杆前进或后退0.01mm,即螺旋测微器的

精确度为0.01mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。

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

知识点3常用电表的读数方法

量程选择使用事项电表估读

(1)最小分度是“1、0.1、0.01、…”

(1)使用前应先进行零点调整(机械调

时，估读到最小分度的强(即估

选择合适量程：使得测量时零)；

指针偏转角度要尽可能大，(2)红表笔插“+”插孔，黑表笔插“一”读到最小分度的下一位)；

插孔；⑵最小分度是“2、0.2、0.02、…”

一般要求超过量程的3，但

(3)红表笔接电势高处，黑表笔接电势时，估读到最小分度的;(即估读

又不能超过量程低处，即电流从红表笔进表，从黑表

到最小分度的本位)；

笔出表

(3)最小分度是“5、0.5、0.05、…”

时，估读到最小分度的W（即估读

到最小分度的本位）

f提升•必考题型归纳

考向1游标卡尺的使用

1.如图甲、乙所示的两把游标卡尺，它们的游标尺分别为9mm长10等分、19mm长20等分，则读数依

次为mm>mmo

234cm

lllllllIlllllllllllllhlll

01020

乙

【答案】17.523.35

【详解】［1］题图甲读数：主尺读数为17mm,游标尺读数是5x0.1mm=0.5mm最后结果是

17mm+0.5mm=17.5mm

⑵题图乙读数:主尺读数为23mm,游标尺读数是7x0.05mm=0.35mm最后结果是23mm+0.35mm=23.35mm

2.如图所示，游标卡尺的读数为mmo

34cm

IIIlllllllIIII.I

IIII11II（II11II

1020

【答案】20.60

【详解】口］游标卡尺游标为20分度，总长度为19mm,故每一小格为三=0.95mm,由图可知，主尺上

32mm与游标尺的第12个格对齐，故测量长度为32mm-12x0.95mm=20.60mm

考向2螺旋测微器的使用

3.用螺旋测微器测量某材质电线的直径4,其中一次测量如图所示，其读数〃=mm。

【详解】螺旋测微器读数为d=lmm+49.8x0.01mm=L498mm

4.甲、乙、丙三个螺旋测微器的示数如图所示，其读数分别为mm、mm、mm。

【答案】6.857/6.858/6.8590.007/0.008/0.0090.657/0.658/0.659

【详解】口］由图甲可知，固定刻度读数为6.5mm,可动刻度读数为35.8x0.01mm,则示数为

6.5mm+35.8x0.01mm=6.858mmo6.857mm~6.859mm之间都正确；

⑵由图乙可知，固定刻度读数为0,可动刻度读数为0.8x0.01mm,则示数为0+0.8x0.01mm=0.008mm。

0.007mm~0.009mm之间都正确；

［3］由图丙可知，固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为15.8x0.01mm,则示数为

0.5mm+15.8x0.01mm=0.658mnio0.657mm~0.659mm之间都正确。

考向3常用电表的读数

5.如图甲所示的电表使用0.6A量程时，图中表针示数为A；如图乙所示的电表使用3V的量程时,

图中表针示数为V。

甲乙

【答案】0.521.80

【详解】口］如图甲所示的电表使用0.6A量程时，最小刻度为0.02A,则图中表针示数为0.52A。

⑵如图乙所示的电表使用3V的量程时，最小刻度为0.1V,则图中表针示数为L80V。

6.某学生小组在测量某种长为30cm金属丝的电阻率实验时，两电表的示数分别如图所示（电压表量程

0-3V,电流表量程0~0.6A）,用螺旋测微器测得金属丝的直径如图，下列说法正确的是（）

A.加在金属丝两端电压为7.0V

B.流过金属丝的电流为0.5A

C.该金属丝电阻阻值为35。

D.该金属丝直径为1.605mm

【答案】D

【详解】A.电压表量程0~3V,加在金属丝两端电压为1.20V。故A错误;

B.电流表量程0~0.6A,流过金属丝的电流为0.50A,故B错误；

C.该金属丝电阻阻值为R=-=黑。=2.40。故C错误；

D.该金属丝直径为1.50mm+0.01xl0.5mm=L605mm故D正确。故选D。

考点二测量电路与控制电路

夯基•必备基础知识梳理

知识点1内外接测量电路的选择

（一）两种接法的比较

内接法外接法

~~©-

电路图

——C=l--------

误差电流表分压电压表分流

原因。测=〃+UA/测=/%+/v

电阻

R测一一测一L+RA>&，测量值大于真实值R测-?黑<区,测量值小于真实值

测量值/测/测Kx-\~Kv

（二）两种接法的选择

1.阻值比较法

先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若&较小，宜采用电流表外接法；若必较大，宜

采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。

2.临界值计算法

①或及时，用电流表外接法。

②RXXRVRA时，用电流表内接法。

3.实验试探法

_azr\b

~r-@-

按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱p先后与。、％处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，

而电流表的示数变化不大，则应采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变

化不大，则应采用电流表内接法。

知识点2滑动变阻器控制电路的选择

1.两种接法的比较

限流接法分压接法

R

两种接法

电路图laRob

―'1------

负载R上电

段”0<U<E

压调节范围太十尺0

负载R上电

上呈0制

流调节范围R+Ru」-R

闭合S前

b端a端

触头位置

2.两种接法的选择

①要求待测电阻两端的电压从零开始变化，或精确性要求较高时

采用

②滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻或串联的其他电阻的阻值时分压

接法

③题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够时

①待测电阻接近或略小于滑动变阻器的最大阻值时

采用

②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求时限流

接法

③没有很高的精确性要求，考虑安装简捷和节能因素时

考向1内外接的选择

1.如图所示，M、N间电压恒定，当开关S接通。端时，电压表示数为10V,电流表示数为0.2A；当开关

S接通b端时，电压表示数为12V,电流表示数为0.15A,可以推断S接端时的测量值更准确；电阻

%的真实值是Qo

【详解】口］先看电压表示数的变化，灯的电压是10V,4与电流表的总电压为12V,则电流表的两端电压

是尺两端电压的（，故&=5见再看电流表的变化，取的电流是0.15A,心与电压表的总电流为0.2A,则

电压表中的电流为0.05A,故电压表的电流是段电流的g,故电阻是它的3倍，即&=3凡

所以7K羡T=卜&xg＜与故段可以看成是大电阻,应该用电流表内接法，故S接6端误差较小。

⑵由于两端电压恒定，故当开关S接通a端时，电流表的两端电压为12V—10V=2V而电流为0.2A,

故电流表的电阻为4=10Q当开关S接通6端时0.15Ax（&+%）=12V故段=70Q

2.某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验中，实验室备有下列实验器材：

A.电压表（量程0~3V,内阻约为15k。）

B.电流表（量程0~0.6A,内阻约为1。）

C.变阻器R/（0-100Q,0.6A）

D.待测金属丝（阻值约为5。）

E.电池组E（电压为3V）

F.开关S,导线若干，米尺，游标卡尺等

（1）甲，乙两位同学分别画出了两个电路图，如图甲、乙所示。本实验选用（填“甲”或“乙”）图比

较合适。

（2）实验中用游标卡尺测量金属丝的直径，读数如图甲所示，测量金属丝直径时如图所示，则金属丝的直

径d=mm；

（3）如果实验中测得金属丝的电阻值为R,用米尺测出的金属丝长度为L用游标卡尺测出的金属丝的直

径为d（单位m）,则其电阻率0=o

【答案】甲22.30女2

4L

RR

【详解】（1）"］由于v常所以应采用电流表外接，故选甲图；

R&

(2)⑵游标卡尺分度值为0.05mm,读数为22mm+6x0.05mm=22.30mm；

（3）⑶根据公式穴=2名；5=另筋联立解得0=女建

S44L

考向2滑动变阻器的选择

3.某同学要测量一导体的电阻约为200。，想进一步更精确测量其阻值，现有的器材及其代号和规格如下:

电流表A1（量程050mA,内阻约为5Q）；

电流表A2（量程0~500〃A,内阻约为50。）；

电压表V1（量程03V,内阻约为10k。；

电压表V?（量程0〜：10V,内阻约为50kQ）；

滑动变阻器K（阻值范围为0~50,允许通过的最大电流为1A）；

滑动变阻器&（阻值范围为0~20。，允许通过的最大电流为1A）；

直流电源E（电动势10V,内阻不计），待测电阻R,,电键S一个，导线若干。

（1）为了使实验误差较小，要求电表的指针的偏转幅度达到半偏以上，并要求测得多组数据进行分析，则

电流表应选择，电压表应选择,滑动变阻器应选择；

（2）请将你设计的实验电路画在方框内

【答案】A、V2R2

E

【详解】⑴[1]⑵电动势为10V,导体的电阻约为200。，则电路中最大电流约为/=r=50mA故电流表

应选A1,电压表应选择丫2；

[3]由于要测得多组数据进行分析，因此电路采用分压式电路，由于选择R/,通过滑动变阻器的最大电流约

为2A,应选用阻值较小的&；

（2）⑷由于电压表内阻远远大于导体的电阻，电流表应采用外接法，滑动变阻器采用分压接法，故实验电

路图如下

4.某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻Rx,已知金属丝的电

阻大约为10。，实验室中有以下器材可供使用：

A.电压表0~3V,内阻约为5kQ；

B.电压表0~15V,内阻约为50k。；

C.电流表0~0.6A,内阻约为0.5。；

D.电流表0~3A,内阻约为0.1。；

E.滑动变阻器（0-5Q）；

F.两节干电池、开关及导线若干。

（1）要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选,电流表应选（请填

写器材前字母序号）；

（2）请在右侧虚线框中将电路图补充完整。

【答案】AC

【详解】（1）山实验中使用两节干电池，电压为3V,故电压表选A；

E

⑵电路中最大电流约为=故电流表选c；

（2）[3]实验要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，故滑动变阻器应采用分压式接法，电压表内阻

远远大于待测电阻，因此采用电流表外接法，实验电路图如下

考点三电表的改装

夯基•必备基础知识梳理

知识点电表改装的方法和计算

改装成电压表改装成电流表

7

I%—c

IkjG

内部电路

,

口(

4!更)___<A>

H------U--------H

改装原理串联大电阻分压并联小电阻分流

改装后R+Rg

U=Ig(Rg+R)I=R及

的量程

量程扩大

n=1+n=1+t

的倍数l

接入电阻

R=~\

R=(n—l)Rg

的阻值n~\

改装后的

R—冬

Rv=nRgRL〃

总内阻

标准电流表

-r@—4=H-

—®--

[保护

——©——[二7

校准电路标准电压表J电阻

£

------11——

I1/—

考向1电流表的改装

1.图为有两个量程的电流表内部简化电路图，表头的内阻4=49。。，满偏电流4=2mA,已知电流表两

量程分别为0~01A,0-1A,则下列说法正确的是（）

666

ABC

A.当使用A、8两个端点时，该电流表的量程为0〜0.1A

B.当使用A、B两个端点时，该电流表的量程为。〜1A

C.R]=1Q

D.鸟=10。

【答案】BC

【详解】AB.当使用A、8两个端点时，表头与1串联后和用并联有/.+4（4+"）=乙当使用人c两个

《

IR

端点时，鸟与与串联后再和表头并联，有4+37=/2通过比较两个公式，可知人＞，2,贝”|=1A；

K]+4

/?=0/A故当使用A、8两个端点时，该电流表的量程为O~1A,A项错误，B项正确；

CD.联立上式解得用=1。；R2=9Q,C项正确，D项错误。故选BC。

2.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

中电阻用＜&）。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，若电阻与发生变化，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

【答案】ACD

【详解】A.根据/乜+中则并联的电阻越小，则量程越大，因心国,则开路转换式中，开关S接1

时的量程大于开关S接2时的量程，选项A正确;

B.开路转换式中，若电阻与发生变化，则开关S接1时对应的量程会发生变化，而开关S接2时对应的量

程不会发生变化，选项B错误；

CD.闭路抽头式中，接抽头3时并联的电阻只有R/,而接抽头4时并联的电阻有幻和&,则抽头3对应

的量程大于抽头4对应的量程，并且若电阻&发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化，选项

CD正确；故选ACD。

考向2电压表的改装

3.一个电流表的满偏电流4=1mA,内阻&=500。，现将它改装为电压表。当使用°,方两个端点时，量

程为03V,若使用a,c两个端点时的量程为015V,则&的阻值大小为（）

A.12kQB.14.5kQC.2.5kQD.15kQ

【答案】A

【详解】当使用。力两个端点时,量程为03V,则有G=%（凡+4）使用a,c两个端点时的量程为015V,

则有U2=%（K+与+不）解得&=12kQ故选A。

4.将一只量程为100〃A,内阻耳=900。的灵敏电流计分别改装成量程为1mA的电流表、量程为IV的电

压表，电路如图所示，G为灵敏电流计，氏、&是二个定值电阻，下列判断正确的是（）

I-AGF

A.选择开关置于。时，构成量程为0〜IV的电压表

B.选择开关置于b时，构成量程为。〜1mA的电流表

C.电阻尺的阻值为90。

D.电阻&的阻值为910。

【答案】D

【详解】选择开关置于a时，构成量程为0~lmA的电流表，由欧姆定律可知44=（/-4）凡

解得月=号=」::T：°胃tQ=100C选择开关置于b时,构成量程为O~1V的电压表，由欧姆定律知

I-Ig1x10-1x10

U=IgRg+IRb解得Rh=UfRg=1TX10"：900。=91。。故选D。

bIlxl（y3

（2023年江苏卷高考真题）小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响.所用器材有：干电池（电动

势约L5V,内阻不计）2节；两量程电压表（量程0~3V,内阻约3kQ；量程0~15V,内阻约15k。）1个;

滑动变阻器（最大阻值50。）1个；定值电阻（阻值50。）21个；开关1个及导线若干.实验电路如题1

图所示.

（1）电压表量程应选用（选填“3V”或“15V”）.

（2）题2图为该实验的实物电路（右侧未拍全）.先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导

线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱（选填连接，再闭合开关，开始实验.

（3）将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中。与1,2,21之间的电压.某

次测量时，电压表指针位置如题3图所示，其示数为V.根据测量数据作出电压U与被测电阻值R

的关系图线，如题4图中实线所示.

（4）在题1图所示的电路中，若电源电动势为£,电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为凡，

定值电阻的总阻值为耳，当被测电阻为R时，其两端的电压。=（用及&、&、R表示），据此

作出理论图线如题4图中虚线所示.小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较

小.

（5）分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量

结果影响较小.小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因.你是否同

意他的观点？请简要说明理由___