第07讲 电学实验（复习）（原卷版）-2025版高二物理寒假精-品讲义

第07讲电学实验（复习篇）考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升提升专练：真题感知+提升专练，全面突破实验1：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、基本实验要求1．实验原理（1）测多组小电珠的U、I的值，并绘出I－U图象；（2）由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系．2．实验器材小电珠“3.8V,0.3A”、电压表“0～3V～15V”、电流表“0～0.6A～3A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．3．实验步骤（1）画出电路图（如图甲所示）．（2）将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路．（3）测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中．（4）数据处理①在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．②在坐标纸上描出各组数据所对应的点．③将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线．4．实验器材选取（1）原则：①安全；②精确；③操作方便．（2）具体要求①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流．干电池中电流一般不允许超过0.6A.②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流．③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值．④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的eq\f(1,3)以上．⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器．二、数据处理及规律方法1．注意事项（1）电路的连接方式：①电流表应采用外接法：因为小电珠（3.8V,0.3A）的电阻很小，与量程为0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小电珠两端的电压能从0开始连续变化．（2）闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为0的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．（3）I－U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差．4．误差分析（1）由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．（2）测量时读数带来误差．（3）在坐标纸上描点、作图带来误差．实验2：导体电阻率的测定实验目的掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法；掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法；会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻Rx，即可计算出金属丝的电阻率．2．实验器材被测金属丝，直流电源（4V），电流表（0～0.6A），电压表（0～3V），滑动变阻器（0～50Ω），开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验步骤（1）用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.（2）连接好用伏安法测电阻的实验电路．（3）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.（4）把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置．（5）闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内．（6）将测得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρeq\f(l,S)和S＝eq\f(πd2,4)中，计算出金属丝的电阻率．实验3：电源电动势和内阻的测量一、基本实验要求1．实验原理闭合电路欧姆定律．2．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺．3．基本操作（1）电流表用0.6A的量程，电压表用3V的量程，按图连接好电路．（2）把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端．（3）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据（I1，U1）．用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中．（4）断开开关，拆除电路，整理好器材．二、数据处理及规律方法1．实验数据求E、r的处理方法（1）列方程求解：由U＝E－Ir得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(U1＝E－I1r,U2＝E－I2r))，解得E、r.（2）用作图法处理数据，如图所示．①图线与纵轴交点为E；②图线与横轴交点为I短＝eq\f(E,r)；③图线的斜率表示r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|.2．注意事项（1）为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．（2）电流不要过大，应小于0.5A，读数要快．（3）要测出不少于6组的（I，U）数据，变化范围要大些．（4）若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|确定．（5）电流表要内接（因为r很小）．3．误差来源（1）偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确．（2）系统误差：电压表分流.实验4：练习使用多用表一、基本实验要求1．实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻（大、中、小）三个．2．实验步骤（1）观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．（2）机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．（3）将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．（4）测量小灯泡的电压和电流．①按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压．②按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．（5）测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；④测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．二、规律方法总结1．多用电表使用注意事项（1）表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”，“黑出”．（2）区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮．（3）由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的倍率．（4）使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆．（5）测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表．（6）测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零．（7）使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡．长期不用，应把表内电池取出．2．多用电表对电路故障的检测（1）断路故障的检测方法①用直流电压挡：a．将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏．b．在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．②用直流电流挡：将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路．③用欧姆挡检测将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值（或有电流）说明元件完好，若电阻无穷大（或无电流）说明此元件断路．（2）短路故障的检测方法①将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路．②用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路．强化点一描绘小灯泡的伏安特性曲线【典例1】（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）、电压表（量程300mV，内阻300Ω）、电流表（量程300mA，内阻0.27Ω）、定值电阻R0、滑动变阻器R1（阻值0~20Ω）、电阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）、电源E（电动势6V，内阻不计）、开关S、导线若干，完成下列填空：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的（填“a”或“b”）端；（2）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，描点结果如图（b）所示，当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为Ω（保留1位有效数字）；（3）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为Ω；（4）由图（b）可知，随着流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻（填“增大”“减小”或“不变”）【变式1-1】（23-24高二上·浙江杭州·期末）某同学在研究标有额定工作状态为“3V

1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中，实验室提供以下器材：电流表（量程100mA，内阻约为）电流表（量程600mA，内阻约为）电压表V（量程3.0V，阻约为）滑动变阻器（最大阻值为）滑动变阻器（最大阻值为）电源E（电动势为4V，内阻不计）单刀单掷开关与单刀双掷开关若开，导线若干（1）为了提高测量的准确度与有效性，应该选择电流表，滑动变阻器（填器材后面的代号）；（2）若实验电路如图1所示，在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的端（填“左”或“右”）；调整好滑片位置后将单刀双掷开关置点（“a”或“b”）。（3）将滑片P向右调节，得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据、记录在表格中，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。（4）将这个小灯泡接入新电路（图3所示）中，电源内阻不计，该电路中其他元件的相关参数如图中标识，则该小灯泡在该电路中的实际工作功率为W（结果保留三位有效数字）。强化点二测量导体的电阻率【典例2】（22-23高二上·天津河北·期末）某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下：(1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径，铜棒的长度。(2)为了精密测量该金属丝的电阻率，某实验小组先使用多用电表粗测其电阻约为，然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：A．电压表（量程，内阻约为）

B．电压表（量程，内阻约为）C．电流表（量程，内阻约为）

D．电流表（量程，内阻约为）E.滑动变阻器

F.输出电压为的直流稳压电源G.电阻箱

H.开关，导线若干为尽量减小实验误差，电压表选；电流表选；（填器材前的字母）(3)若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，在方框内画出电路图。(4)如果金属丝直径为，长度为，所测电压为，电流为，写出计算电阻率的表达式。【变式2-1】（23-24高二下·湖南·期末）某同学欲测量实验室中一根粗细均匀的电阻丝的电阻率，实验步骤如下：(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值：当用“”挡时发现指针的偏转角度过大，应换用（填“”或“”）挡，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则电阻丝的阻值约为。(2)某同学设计如图乙所示的电路测量该电阻丝的电阻率。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝，金属夹P夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹P，即可改变接入电路的电阻丝长度。实验室提供的器材有：电池组E（电动势为3.0V，内阻约为）；电流表A（量程为100mA）；电阻箱R（阻值范围为）；开关、导线若干。实验操作步骤如下：a.用螺旋测微器测出电阻丝的直径D；b.根据图乙连接实验电路；c.调节电阻箱使其接入电路的阻值最大，将金属夹P夹在电阻丝某位置上；d.闭合开关S，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的阻值R和接入电路的电阻丝长度L；e.改变金属夹P的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏，记录R和L数据；f.重复上述步骤，得到多组数据。①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D，示数如图丙所示，读数为mm。②用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丁所示图线，截距分别为和，则电阻丝的电阻率表达式（用题中已知量的字母表示）。③分析电流表的内阻对本实验结果（填“有”或“没有”）影响。强化点三伏安法测电阻【典例3】（23-24高二下·湖南衡阳·期末）某同学用伏安法测电阻的阻值（约为），除了待测电阻，开关S、导线外，还有下列器材。电流表A（量程0~3mA，内阻约为）。电压表V（量程0~3V，内阻约为）；滑动变阻器R（，允许通过的最大电流2A）。蓄电池E（电动势为3V，内阻约为）。(1)要求能多测几组数据，且测量值尽可能准确，你在图A、B、C、D中选择的电路图是______（填字母序号）。A．B．C． D．(2)按所选电路进行实验，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到端（填“A”或“B”），测量时测量值比真实值（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。(3)实验中该同学发现电压表坏了，于是找来一个电流表G（量程0~1mA，内阻）和电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表，则电阻箱的电阻值应调节为。该同学将改装成功后的电压表正确连入选择的电路，又想办法测出了电流表A的准确内阻，实验时电流表A的读数为，电流表G的读数为，则待测电阻（用符号表示）。【变式3-1】（23-24高二上·云南昭通·期末）某物理兴趣小组准备测一个电流表的内阻。实验室准备的器材有：待测电流表A（量程为）、干电池两节、电压表（量程为）、滑动变阻器（最大阻值，额定电流）、定值电阻、定值电阻、多用电表、电键、导线若干。（1）甲同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻。先将欧姆表倍率调为“”，进行欧姆调零，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的（填“正”或“负”）接线柱的金属部分，黑表笔接触电流表的另一接线柱的金属部分。经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示，则电流表内阻为。（2）乙同学想利用如图乙所示的电路测量电流表的内阻，为了使测量时相对误差更小，要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的三分之二，应使用（填“”或“”）。电路接通后，把滑动变阻器的滑动端滑动到某一位置，若此时电压表读数为，电流表读数为，则电流表内阻。（用题中已知的字母表达）强化点四半偏法测电表内阻【典例4】（22-23高二上·河南南阳·期末）在学校社团活动中，某实验小组先测量一只量程为300μA的微安表头G的内阻值，然后将其改装为量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有：微安表头G（量程300μA，内阻约为几百欧姆）滑动变阻器滑动变阻器电阻箱电源（电动势约为）电源（电动势约为）开关、导线若干实验小组先用如图所示电路测量表头的内阻，实验方法是：A．按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端B．断开，闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏C．闭合，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G的示数为200μA，记录此时电阻箱的阻值。(1)实验中电源应选用，滑动变阻器应选用（选填仪器字母代号）；(2)测得表头的内阻，表头内阻的测量值较其真实值（选填“偏大”或“偏小”）；(3)实验测得的内阻，要将表头改装成量程为的电流表，应选用阻值为的电阻与表头并联。【变式4-1】（23-24高二上·吉林长春·期末）某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测。

该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下：A．滑动变阻器（）

B．滑动变阻器（）C．电阻箱（）

D．电源（电动势为1.5V）E.电源（电动势为9V）

F.开关、导线若干具体实验步骤如下：a.按电路原理图甲连接好线路；b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏；c.闭合，保持R不变，调节的阻值，使微安表G的示数为250μA，此时的示数为；回答下列问题：（1）为减小实验误差，实验中电源应选用，滑动变阻器应选用（填仪器前的字母）；（2）由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值；（3）若按照（2）中测量的，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为的电阻；（4）用图乙所示电路对改装后的电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2V时，改装电压表中微安表G的示数为495μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，的阻值应调至（结果保留1位小数）。强化点五双安法测电阻【典例5】（23-24高二下·湖南·期末）某实验小组为测量某一电阻阻值（约为几欧），实验室现有器材如下，试设计实验尽可能多测几组数据取平均值精确测量其阻值：A．电流表A（量程，内阻约为）B．毫安表G（量程，内阻为）C．滑动变阻器，总阻值为D．滑动变阻器，总阻值为E.电阻箱R，总阻值F.电源E，电动势，内阻不计G.开关S、导线若干。(1)实验中滑动变阻器选（填或）。(2)实验小组将毫安表改装成量程为3V电压表，则应将电阻箱与毫安表（选填“串联”或“并联”），且电阻箱阻值为。(3)试画出测量原理图（所有元件都用题目所给符号表示）。(4)合上开关S，改变滑片位置，记录下两表的示数，测得毫安表G示数为，电流表A示数为（单位均为A），则（用、表示）。【变式5-1】（23-24高二上·山东淄博·期末）一粗细均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，该样品的外径，内径，如图甲所示。某同学设计实验测量该样品的电阻率，实验步骤如下：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得该样品长度。（2）用多用电表测得该样品阻值约为110Ω，为精确的测量其电阻阻值，可供选择的器材如下：待测导电样品电流表（量程600，内阻约为1Ω）电流表（量程150，内阻约为20Ω）电流表（量程30，内阻为50Ω）定值电阻定值电阻滑动变阻器R（0-20Ω，额定电流2A）直流电源E（电动势约为12V，内阻不计）开关一只，导线若干①根据实验器材，设计实验电路如图丙所示，图中电流表A应选择，图中电流表应选择，定值电阻应选择。（选填所选器材的字母代号）②实验中调节滑动变阻器，测得电流表A、对应的多组电流值I、，做出的图像如图丁所示，可得该导电样品的电阻阻值为Ω.（3）由以上数据，计算可得该样品电阻率为。（π取3.14）强化点六双伏法测电阻【典例6】（23-24高二下·湖南岳阳·期末）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。完成下列填空：(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；A．将红、黑表笔短接B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡（填“×1”“×100”或“×1K”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为kΩ（结果保留1位小数）；(2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或“b”）端；（3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻（用和表示）；【变式6-1】（2024·新疆河南·高考真题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。完成下列填空：(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；A．将红、黑表笔短接B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为kΩ（结果保留1位小数）；(2)为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或“b”）端；(3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻（用、U和表示）；(4)测量得到，则待测电压表内阻（结果保留3位有效数字）。强化点七等效替代法测电阻【典例7】（23-24高二下·河北邯郸·期末）酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则。酒精检测仪的核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示。某校课外学习小组的同学利用该酒精气体传感器及小组的一些器材设计了酒精检测仪，其原理图如图乙所示。(1)由于学习小组只有量程为的电压表，学习小组的同学们正确使用多用电表欧姆挡测得该电压表的内阻为，为了把电压表的量程提升为，应将与电压表串联的电阻箱的阻值调为（结果保留一位小数）。(2)学习小组使用的电源电动势，内阻，若同学们想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上处（表盘已改装完毕），则应将电阻箱的助理值调为．(3)已知酒精气体浓度在之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过属于醉酒驾驶。在正确完成步骤（2）、开关闭合的情况下，若酒精气体传感器处在酒精气体浓度为的环境中，则电压表的示数（填“大于”“小于”或“等于”）。(4)该仪器使用较长时间后，电源内阻增大，但电源电动势不变，若不做调整直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【变式7-1】（23-24高二下·四川成都·期末）光敏电阻的阻值会随着光照度（单位：lx）的增大而减小。(1)图甲是一位同学设计的自动控制路灯的电路，R为光敏电阻，若要路灯在天黑的时候自动亮起，天亮的时候自动熄灭，那么路灯应该接在两个接线柱上（填“AB”或“BC”）。(2)为进一步研究光敏电阻的使用，这位同学通过图乙所示电路测量在不同光照度下光敏电阻的阻值。图中电源电压为6V，闭合后，这位同学先将拨至“1”位置，电阻箱接入电路的阻值调为6250Ω时，灵敏电流计示数为“I”；然后他将拨至“2”位置，电阻箱接入电路的阻值调为2550Ω时，灵敏电流计示数仍为“I”。则在此光照度下，光敏电阻的阻值为Ω。(3)这位同学通过测量得出了光敏电阻的阻值随光照度变化的规律如图丙所示，并用图丙表示的光敏电阻连接成图丁所示的电路，其中电源电动势为，内阻为，定值电阻，电阻箱的调节范围为0~999.9Ω，光敏电阻两端的电压增至2V时照明系统开始工作，为使光敏电阻在光照度降低到4000lx时，自动控制系统开始补光，电阻箱接入电路的阻值应该调为Ω。该光控装置使用较长时间后电源内阻变大，使得自动控制系统正常工作时的最小光照度4000lx（填“大于”“小于”或“等于”）。强化点八电桥法测电阻【典例8】（23-24高二下·山东临沂·期末）某同学制作了一款测温计，该测温计的最高测温为电路图如图甲所示，所使用器材：定值电阻为10Ω定值电阻为50Ω电阻箱（调节范围0~999.9Ω）金属热电阻电动势为36V的直流电源（内阻很小可忽略不计）电压表V量程范围0~3V（内阻很大）开关，导线若干金属热电阻的阻值随温度变化图像如图乙所示，操作步骤如下：（1）先按图连接好电路，电压表的正接线柱应连接（填“a”或“b”），将传感器置于恒温箱中，将恒温箱温度调为180℃，调节的阻值为Ω，此时电压表指针指到0刻线；（2）降低恒温箱温度，电压表示数为1.2V时，恒温箱的温度为；（3）依次降低温度，将电压表刻度改为相应的温度刻度；（4）该测温计能够测量的最低温度为。【变式8-1】（23-24高二下·广西南宁·期末）某同学要探究光敏电阻阻值随光照强度变化的规律，实验电路如图甲所示。实验器材如下：A．待测光敏电阻Rx(日光下阻值约几千欧)B．标准电阻R1(阻值为10Ω)C．标准电阻R2(阻值为4Ω)D．灵敏电流计G(量程为300μA，a端电势高于b端电势，电流计向左偏转，b端电势高于a端电势，电流计向右偏转)E.电阻箱R3(0~9999Ω)F.滑动变阻器(最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为2A)G.电源(电动势3.0V，内阻约为0.2Ω)H.开关，导线若干(1)①开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于(填“A”或“B”)端。②多次调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计指针稳定时指向中央零刻线位置。电阻箱示数如图乙所示，电阻箱接入电路的阻值R3=Ω。(2)待测光敏电阻R计算公式为(用R1，R2，R3表示)。(3)该同学找到该光敏电阻的阻值与光照强度的关系图像如图丙所示，则上述实验中光强强度为cd；(4)若保持电阻箱阻值不变，增大光照强度，则电流计指针(填“向左”或“向右”或“不”)偏转。强化点九测电源的电动势和电阻【典例9】（23-24高二下·四川宜宾·期末）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节

B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻约为0.2C．电流表A2：量程0～0.6A，内阻为0.1

D．电压表V1：量程0～3V，内阻未知E．电压表V2：量程0～15V，内阻未知

F．滑动变阻器R1：0～10，2AG．滑动变阻器R2：0～100，1A

H．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)在上述器材中请选择适当的器材：电流表，电压表，滑动变阻器选。（填写器材前的序号字母)(2)实验电路图应选择下图中的(填“甲”或“乙”）(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像。由此可知，干电池的电动势E=V，内电阻r=。（结果保留一位小数)【变式9-1】（23-24高二上·江苏泰州·期末）某同学根据闭合电路欧姆定律测量电源的电动势和内阻。(1)设计如图1所示的电路，现有图2所示的实验器材和若干导线。图中已将实验器材进行了部分连接，还应当用一根导线将电压表接线柱h与接线柱连接，再用另一根导线将电压表接线柱g与接线柱连接；填写接线柱对应的字母(2)电路接线完毕，在保证电路安全的情况下闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表读数一直接近3V而电流表读数始终为零。已知导线与接线柱均无故障，且故障只有一处。现只改变电压表接线，再闭合开关、调节变阻器。下列推断正确的是______；A．电压表接在a、f之间，电压表、电流表读数总为零，表明滑动变阻器短路B．电压表接在a、b之间，电压表读数总接近3V、电流表读数总为零，表明电流表断路C．电压表接在c、d之间，电压表、电流表读数总为零，表明开关是完好的(3)实验由图1正确操作后，根据下图数据，测得电池的电动势V，内阻；(4)如果连接线接头严重氧化或与接线柱连接不紧就会产生“接触电阻”，若本实验中连接滑动变阻器和电流表导线接头处有“接触电阻”，则由此产生的影响是：电动势E测量值选填“偏大”、“偏小”或“不变”；(5)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为。强化点十多用表测量测电学中的物理量【典例10】（23-24高二下·广东梅州·期末）酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则，酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示，某同学想利用该酒精气体传感器及实验室如下器材设计一款酒精检测仪。A．干电池组（电动势V，内阻Ω）

B．电阻箱（最大阻值9999.9Ω）C．电压表V（满偏电压0.6V，内阻未知）

D．电阻箱（最大阻值9999.9Ω）E.多用电表

F.开关及导线若干（1）该同学用选择开关指向欧姆挡“×100”挡位且已经欧姆调零的多用电表测量电压表V的内阻大小时，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的（选填“×1k”或“×10”）挡位，然后进行欧姆调零，再次测量电压表V的内阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则测量的电压表V的内阻为Ω（结果保留两位有效数字），该同学进一步用其他方法测得其准确值与多用电表测得的电压表内阻值相等；（2）该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将电压表V与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表；（3）该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上0.4V处，则应将电阻箱的阻值调为Ω；（4）完成步骤（3）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，电压表指针如图丁所示，已知酒精气体浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精气体浓度在（选填“饮酒驾驶”或“醉酒驾驶”）范围内。【变式10-1】（23-24高二下·浙江嘉兴·期末）某实验小组“研究光敏电阻的阻值特性”。(1)小组成员先利用多用电表欧姆挡粗测不同光照条件下光敏电阻的阻值。①测量遮光条件下的阻值，选择“”挡，指针在表盘的位置如图Ⅱ-（1）所示，此时的阻值为Ω；②测量光照条件下的阻值，选择“”挡，指针在表盘的位置如图Ⅱ-（2）所示，为确定该条件下的阻值，后续操作最合理的是。A．直接读数B．将选择开关旋至“×100”挡，测量、读数C．将选择开关旋至“×100”挡，重新欧姆调零后，测量、读数D．将选择开关旋至“”挡，重新欧姆调零后，测量、读数(2)为了更精确地测量该光敏电阻在光照条件下的阻值，学习小组进一步采用伏安法进行测量研究。实验所用器材和部分电路连线如图Ⅱ-（3）所示。其中：电源电动势（电源内阻忽略不计）、电压表量程0~3V、滑动变阻器阻值0~5Ω。①为了有较大的电压测量范围，导线Q端应；A．接a

B．接b

C．不接②为减小实验误差，电流表最合理的选择是；A．多用电表“0.5mA”挡

B．多用电表“5mA”挡

C．多用电表“50mA”挡③因电表内阻均未知，使用试触法判断P点接法。P点接b时两表盘示数如图Ⅱ-（4）a所示，接c时示数Ⅱ-（4）b所示。为减小实验误差，P点应选择（选填“接b”或“接c”），此时的测量值相比真实值（选填“偏小”、“偏大”或“无偏差”）。真题感知1．（2024·天津·高考真题）某同学研究闭合电路的规律。(1)根据闭合电路的欧姆定律得出了电源输出功率P与外电路电阻关系图像，如图所示，则P的峰值对应的外电路电阻值R应电源内阻r（填“大于”、“小于”或“等于”）；(2)测定电源的电动势和内阻，可供选用的器材有：A．电压表：（量程，内阻约为）B．电流表：（量程，内阻约为）C．滑动变阻器：（最大阻值，额定电流）D．滑动变阻器：（最大阻值，额定电流）E．待测电源：（电动势约为，内阻约为）F．开关、导线若干（i）实验中所用的滑动变阻器应选（填器材前字母代号）；（ii）实物电路如图所示，单刀双掷开关可分别与1、2端闭合，为使电源内阻的测量结果更接近真实值，应与端闭合。2．（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。（1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路；（2）滑动变阻器滑片先置于（填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U；（3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为V，此时发光元件的电阻为Ω（结果保留3位有效数字）；（4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是：；（5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。3．（2024·浙江·高考真题）在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中，(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡（选填””或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管（选填“正极”或“负极”）。

(2)图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接接线柱（选填“a"“b”“c”或“d”），Q应连接接线柱（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50mA挡测量，指针如图（B）所示，则电流I=mA(3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是元件（选填“线性”或“非线性”，正常发光时电压在V范围。4．（2024·甘肃·高考真题）精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。(1)考虑电流表内阻影响①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻（保留2位有效数字）。②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势（用I、r和表示）。③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势V（保留3位有效数字）、内阻（保留1位小数）。(2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。A．电路设计会损坏仪器 B．滑动变阻器接法错误C．电压太大无法读数 D．电流太小无法读数5．（2024·江西·高考真题）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。（2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接。（3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。（4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度（填“高”或“低”）的水更容易导电。（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为m。（保留两位有效数字）提升专练1．（2024·浙江杭州·一模）(1)根据实验器材说明书，“用双缝干涉测量光的波长”实验中小灯泡正常工作电压为8V~12V，现研究该小灯泡不同电压下的功率。①某同学进行了正确的实验操作，并将实验数据在I-U坐标系中描点如图甲所示。请在图乙中补全实验的电路图，闭合开关前滑动变阻器应置于端（选填“a”或“b”）。②某次测量时电压表量程为0~15V，指针偏转如图丙所示，则电压表读数为V，此时小灯泡电阻R=（计算结果保留2位有效数字）。③由实验可知工作电压为8V时小灯泡的功率为W（计算结果保留2位有效数字）。(2)图甲为“用双缝干涉测量光的波长”装置图。①双缝安装在图甲中位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）②本实验所用的电源为学生电源，如图乙所示。小灯泡为（1）中所用小灯泡，为使小灯泡正常工作，最合适的操作是A．将小灯泡接“稳压6V”接线柱，打开电源开关B．将小灯泡接“直流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关C．将小灯泡接“交流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关D．将小灯泡接“交流”接线柱，打开电源开关，将电压旋钮由2V逐渐转至12V③已知双缝间距为0.3mm，屏离双缝距离为1.2m。以某种单色光照射双缝时，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图丙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁所示，则这种光的波长是nm（保留3位有效数字）。2．（2024·浙江宁波·一模）要测量一节干电池的电动势和内阻，现有下列器材：电压表，电阻箱，定值电阻，开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1所示的实验电路。由于的阻值无法辨认，实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2所示，该表有“”、“”两个倍率。现用该表测量阻值小于的电阻。(1)图2中表笔为（选填“红”或“黑”）表笔。要测量应与（选填“”或“”）相连。测量时指针位置如图3所示，欧姆表的读数为。(2)实验小组同学利用图1电路多次调节电阻箱阻值，读出电压表对应的数据，建立坐标系，描点连线得到如图4所示的图线，则该电源的电动势V，内阻。（结果均保留三位有效数字）(3)经核实，电阻的测量值与真实值一致，实验小组利用图1电路得到的内阻的测量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）真实值3．（2024·浙江温州·一模）小明利用铜片、锌片和橙子制作了水果电池。为了测量该电池的电动势E和内阻r，他进行了如下实验。(1)用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测水果电池的电动势，如图所示，则多用电表的读数为V。(2)把该水果电池接在如图电路中，其中电流表（量程为，内阻为）、电流表（量程为，内阻约为）、滑动变阻器（0~5000）、电阻箱（0~9999），现将电流表与电阻箱改装成量程为的电压表，电阻箱的阻值应调整为。(3)该同学正确调整电阻箱阻值、正确连接电路和操作，采集了多组数据，并作出如图所示的图像，则水果电池的内阻为。（计算结果保留2位有效数字）4．（2024·海南儋州·模拟预测）众所周知，将两个金属电极铜、锌插入一个水果中就可以做成一个水果电池。水果电池的电动势大约为1V，但由于内阻偏大，日常生活中我们很少用水果电池。那么水果电池的电动势和内阻到底有多大呢？某学习小组的同学就此进行探究。(1)A同学用量程为0~1V、内阻约10kΩ的电压表测其两极时读数为0.74V，用灵敏电流表直接接水果电池的两极，测得电流为0.55mA，由闭合电路欧姆定律得电池的内阻。B同学把欧姆表直接接到水果电池的两极上，读得欧姆表的读数为84Ω。因而A同学说水果电池的内阻为1.3kΩ，而乙同学则说是84Ω。请你判断A、B两位同学测得的水果电池的内阻是否准确，为什么？请选一位同学进行说明。(2)C同学利用课本上介绍的伏安法测水果电池的电动势和内阻，电路图如图乙所示。图丙是C同学根据测量数据在坐标纸上作出的U随I变化的关系图像。由图像可得水果电池的电动势为V（计算结果保留两位小数），内阻为Ω（计算结果保留两位有效数字）。C同学在某次实验时发现电压表坏了，但他利用现有器材采用图像法同样测出了水果电池的电动势和内阻，则C同学在利用图像法处理数据时作出的是随变化的关系图像。5．（2024·广东·模拟预测）电流表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电流表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：A．待测电流表A（量程为0.6A，内阻约为2Ω）；B．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）；C．滑动变阻器（最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为2A）；D．电源（电动势为3V，内阻不计）；E.电源（电动势为6V，内阻不计）；F.电源（电动势为15V，内阻不计）；G.开关2个，导线若干。按如图所示的电路进行实验，实验步骤如下：移动滑动变阻器的滑片，以保证通过电流表的电流最小；先闭合开关，调节，使电流表指针满偏；保持滑