2025版高考物理考点题型归纳总结（含答案）考点48　电学实验基础

考点48电学实验基础强基固本对点练知识点1常用仪器的使用和读数1．某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.2．(1)图甲使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中指针示数是________A；当使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中指针示数为________A.(2)图乙使用较小量程时，每小格表示________V，图中指针的示数为________V；若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中指针示数为________V.(3)旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为________Ω.今欲将接入电路的电阻改为2087Ω，最简单的操作方法是________________．若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为________．知识点2测量电路与控制电路的选择3．一只小灯泡，标有“3V0.6W”字样，现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻：电源(电动势为12V，内阻为1Ω)、最大阻值为5Ω的滑动变阻器、电流表(内阻为1Ω)、电压表(内阻为10kΩ)、开关一个、导线若干．(1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用________(选填“内接”或“外接”)法．滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法．(2)在下面的虚线框内画出你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差).4．某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.5Ω.该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间．测量得到如图(b)所示的两条U－I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数．回答下列问题：(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在______(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的．(2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω(保留1位小数).(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数).知识点3实验器材的选取与实物图连接5．用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω)，实验室提供如下器材：电池组E：电动势为3V，内阻不计；电流表A1：量程为0～15mA，内阻约为100Ω；电流表A2：量程为0～300μA，内阻为1000Ω；滑动变阻器R1：阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A；电阻箱R2：阻值范围为0～9999Ω，额定电流为1A；开关S、导线若干．要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________Ω，这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表．(2)在图中画出测量Rx阻值的完整电路图，并在图中标明器材代号．(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是________μA，测得待测电阻Rx的阻值是________Ω.6．一同学探究阻值约为450Ω的待测电阻Rx在0～6mA范围内的伏安特性．可用器材有电压表V(量程为3V，内阻很大)、电流表A(量程为1mA，内阻为300Ω)、电源E(电动势约为4V，内阻不计)、滑动变阻器R(最大阻值可选10Ω或1.5kΩ)、定值电阻R0(阻值可选60Ω或120kΩ)、开关S、导线若干．(1)要求通过Rx的电流可在0～6mA范围内连续可调，将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为________(填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑动变阻器，R0应选阻值为________(填“60Ω”或“120Ω”)的定值电阻；(3)测量多组数据可得Rx的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时Rx两端的电压为________V，流过Rx的电流为________mA，此组数据得到的Rx的阻值为________Ω(保留3位有效数字).培优提能模拟练7.(1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺，它们的游标尺自左向右分别为10分度、20分度、50分度，它们的读数依次为________mm、________mm、________mm.(2)某同学用如图丁所示的螺旋测微器测量小球的直径时，他应先转动________使F靠近小球，再转动________使F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图戊所示，则小球的直径是________mm.8．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1.5V，内阻不计)2节；两量程电压表(量程0～3V，内阻约3kΩ；量程0～15V，内阻约15kΩ)1个；滑动变阻器(最大阻值50Ω)1个；定值电阻(阻值50Ω)21个；开关1个及导线若干．实验电路如图1所示．(1)电压表量程应选用________(选填“0～3V”或“0～15V”).(2)图2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“B”“C”或“D”)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O与1，2，…，21之间的电压．某次测量时，电压表指针位置如图3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，如图4中实线所示．(4)在图1所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为R1，定值电阻的总阻值为R2，当被测电阻为R时，其两端的电压U＝________(用E、R1、R2、R表示)，据此作出U­R理论图线如图4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______________________．9．[2024·广东省广州二中期中考试]在描绘一个标有“3V，1.8W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中，要求灯泡两端的电压能从零开始逐渐增加到3V.(1)实验电路图应选择下图中的________．(2)接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I和电压表示数U.实验中电流表选择0～0.6A量程，电压表选择0～3V量程．某次电表示数如图所示，电流表示数为________A，电压表示数为________V，此时小灯泡的电阻R＝__________Ω(保留两位有效数字).(3)根据实验数据，画出小灯泡的I­U图像如图所示．由图可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻将________(选填“增大”或“减小”).10．[2024·河南省部分学校摸底]某实验小组为描绘一只标有“2.2V1.1W”字样小灯泡的U­I图像，设计了如图甲所示的电路．实验室提供了以下器材：A．电源E：电动势为3V，内阻不计B．电压表V：量程为3V，内阻约为1kΩC．电流表A1：量程为3A，内阻约为0.1ΩD．电流表A2：量程为0.6A，内阻约为0.6ΩE．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω，额定电流为0.6AF．滑动变阻器R2：最大阻值为15kΩ，额定电流为1AG．开关S，导线若干(1)实验中电流表应选________(填“C”或“D”)，滑动变阻器应选________(填“E”或“F”).(2)请根据图甲的电路图将图乙的实物图连接完整．(3)连接好电路后，在闭合开关前，应将图乙中滑动变阻器的滑片移到________(填“M”或“N”)端．(4)根据实验数据得到了如图丙所示的小灯泡的U­I图像．电压从0.4V增至1.2V的过程中小灯泡的阻值增加了________Ω.(5)根据作出的图像判断：小灯泡的电阻随温度升高而________(填“增大”或“减小”).11．[2024·山西省朔州市怀仁市联考]某实验小组为描绘小灯泡L的伏安特性曲线，准备了以下器材：A．小灯泡L：额定电压3.8V，额定电流0.5AB．电流表A1：量程0.6A，内阻r1约为10ΩC．电流表A2：量程100mA，内阻为r2＝2ΩD．定值电阻R1＝10ΩE．定值电阻R2＝40ΩF．滑动变阻器R3：最大阻值10Ω，最大电流1.5AG．滑动变阻器R4：最大阻值100Ω，最大电流1AH．电源E(电动势4.5V，内阻约1Ω)I．开关S，导线若干(1)实验中滑动变阻器应选用________(填“R3”或“R4”)；定值电阻应选用________(填“R1”或“R2”).(2)实验为了得到小灯泡完整的伏安特性曲线，该小组同学设计好实验电路图后已经连好了部分导线，如图甲，请用笔画线代替导线将实物图连线补充完整．(3)多次测量，描绘出I2­(I1－I2)图像如图乙所示，其中I1为电流表A1的读数，I2为电流表A2的读数．由图线可知，灯泡两端电压为0.84V和2.52V时灯泡电阻阻值之比为________．

考点48电学实验基础1．答案：1.225cm6.861mm解析：根据游标卡尺读数规则，工件的直径为d＝12mm＋5×0.05mm＝12.25mm＝1.225cm.根据螺旋测微器读数规则，工件的高度为h＝6.5mm＋36.1×0.01mm＝6.861mm.2．答案：(1)0.020.440.12.20(2)0.11.700.58.5(3)1987将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到00～19998Ω解析：(1)使用0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A，指针示数为0.44A；当使用3A量程时，每一小格为0.1A，指针示数为2.20A.(2)电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V，指针示数为1.70V；使用15V量程时，每小格表示0.5V，指针示数为8.5V.(3)电阻为1987Ω.最简单的操作方法是将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω＝19998Ω.故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为0～19998Ω.3．答案：(1)外接分压式(2)见解析图解析：(1)因小灯泡正常工作时的电阻约为Rx＝eq\f(U2,P)＝15Ω，而电流表、电压表的内阻分别为1Ω和10kΩ，满足RV≫Rx，电流表应外接；实验中因小灯泡两端电压只需3V，而电源电动势为12V，所以滑动变阻器应采用分压式接法．(2)如图所示．4．答案：(1)O、P(2)Ⅰ50.5(3)50.0解析：(1)将电压表跨接在O、P之间测量电阻的电路，称为电流表外接法，实际上测量的是待测电阻和电压表内阻并联的等效电阻，其值小于真实值；将电压表跨接在O、Q之间测量电阻的电路，称为电流表内接法，实际上测量的是待测电阻和电流表内阻串联的等效电阻，其值大于真实值；所以图(b)中标记Ⅱ的图线是采用电压表跨接在O、P之间的方案测量得到的．(2)由测量得到的U­I图像可知，待测电阻约为50Ω，大于eq\r(RVRA)＝eq\r(1000×0.5)Ω＝10eq\r(5)Ω，待测电阻较大，采用电流表内接，结果更接近真实值，即由图线Ⅰ得到的结果更接近真实值，结果为50.5Ω.(3)考虑到电表内阻的影响，由Rx＋RA＝50.5Ω，可得RA＝50.0Ω.5．答案：(1)A29000(2)图见解析(3)8.0150191解析：(1)电流表A2内阻已知，可将其与电阻箱串联组成电压表，改装后电压表量程是3V，则电阻箱的阻值R2＝eq\f(U－Ig2RA2,Ig2)＝9000Ω.(2)滑动变阻器最大阻值较小，应采用分压接法，改装的电压表内阻可求，RV＝9000Ω＋1000Ω＝10000Ω，电流表A1应采用外接法，电路图如图所示．(3)由题图可知，电流表A1的示数为8.0mA，电流表A2的示数是150μA；根据欧姆定律可得Rx＝eq\f(IA2RV,IA1－IA2)＝191Ω.6．答案：(1)图见解析(2)10Ω60Ω(3)2.305.04456解析：(1)要使电流连续可调则应选择分压式接法，而电流表的内阻与待测电阻相差不大，因此电流表需要外接，另外，电流表的量程不够，需要并联定值电阻改装成较大量程的电流表，电路图如下所示(2)滑动变阻器采用分压式接法，因此应选择最大可调电阻小的滑动变阻器，故选10Ω的滑动变阻器；电流表的改装应用的是并联分流的原理，而并联之后两支路电压相等，根据并联电路的特点，电流值比等于电阻的反比，即eq\f(IA,I0)＝eq\f(R0,RA)，且IA＋I0＝6mA，IA＝1mA，解得R0＝60Ω(3)由图(b)可知，电压表的精度为0.1V，因此在读数时需要估读到下一位，读得电压表的读数为2.30V，而电压表测得时电阻Rx两端得电压，因此可知Rx两端得电压为Ux＝2.30V．由图(c)可知，电流表的精度为0.02mA，采用二分之一读法，不需要估读到下一位，读得电流表的读数为0.84mA，则可知改装后的电流表此时所表示的电流为5.04mA，因此流过Rx的电流为Ix＝0.84×6mA＝5.04mA，根据部分电路的欧姆定律可得Rx＝eq\f(Ux,Ix)＝eq\f(2.30,5.04×10－3)Ω≈456Ω.7．答案：(1)17.823.253.20(2)DHG6.700解析：(1)图甲读数：整毫米是17mm，不足1毫米数是8×0.1mm＝0.8mm，最后结果是17mm＋0.8mm＝17.8mm.图乙读数：整毫米是23mm，不足1毫米数是5×0.05mm＝0.25mm，最后结果是23mm＋0.25mm＝23.25mm.图丙读数：整毫米是3，不足1毫米数是10×0.02mm＝0.20mm，最后结果是3mm＋0.20mm＝3.20mm.(2)用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm.8．答案：(1)0～3V(2)D(3)1.50(4)eq\f(ER,R1＋R2)(5)不同意，理由见解析解析：(1)所用电源为两节干电池，电动势为3V，则所用电表量程为0～3V.(2)闭合电键之前，滑动变阻器阻值应该调到最大，则由图可知，电池盒上的接线柱A应该与滑动变阻器的接线柱D连接．(3)电压表最小刻度为0.1V，则读数为1.50V.(4)由闭合电路欧姆定律可得I＝eq\f(E,R1＋R2)，当被测电阻阻值为R时电压表读数U＝IR＝eq\f(ER,R1＋R2).(5)不同意；当R较大时，则电压表内阻不能忽略，则电路中的电流I＝eq\f(E,R1＋（R2－R）＋\f(RRV,R＋RV))，则电压表读数为U＝eq\f(E,R1＋（R2－R）＋\f(RRV,R＋RV))·eq\f(RRV,R＋RV)＝eq\f(E,\f(（R1＋R2－R）（R＋RV）,RRV)＋1)，当R较大时，R＝R2时R最大，此时U＝eq\f(E,\f(R1（R2＋RV）,R2RV)＋1)＝eq\f(E,\f(R1,RV)＋\f(R1,R2)＋1)，因RV≫R1，则电压表读数接近于U＝eq\f(E,\f(R1,R2)＋1)＝eq\f(ER2,R1＋R2).9．答案：(1)乙(2)0.502.605.2(3)增大解析：(1)要求灯泡两端的电压能从零开始逐渐增加到3V，则滑动变阻器应采用分压接法，小灯泡正常工作时的电阻为R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(32,1.8)Ω＝5Ω，小灯泡的电阻较小，远小于电压表内阻，则电流表应采用外接法；故实验电路图应选图乙．(2)实验中电流表选择0～0.6A量程，可知电流表的分度值为0.02A，由图可知电流表示数为0.50A；电压表选择0～3V量程，可知电压表的分度值为0.1V，由图可知电压表示数为2.60V；此时小灯泡的电阻为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.60,0.50)Ω＝5.2Ω.(3)根据欧姆定律R＝eq\f(U,I)可得eq\f(1,R)＝eq\f(I,U)，I­U图像中点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，由图可知，当小灯泡两端的电压