电学实验必须熟练掌握的基本技能（练习）（解析版）-2025年高考物理一轮复习（新教材新高考）

第41讲电学实验必须熟练掌握的基本技能

目录

01模拟基础练

【题型一】基本仪器的读数

【题型二】电路的选择

【题型三】电表的改装

02重难创新练

【题型一】基本仪器的读数

1.某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为mm；用游标卡尺测量某

物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为emo另一位学生用游标尺上标有50等分刻度的游标卡

尺测一工件的长度，测得的结果如图丙所示，则该工件的长度乙=cm。

1()

012;3456：.

【答案】8.021（8.020、8.022均可）2.0605.236

【解析】螺旋测微器的固定刻度读数为8mm,可动刻度读数为2.1x0.01mm=0.021mm,所以最终读数

为8mm+0.021mm=8.021mm,由于需要估读，因止匕8.020mm、8.022mm均正确。游标卡尺的主尺读数

为20mm,游标尺上第12个刻度与主尺上某一刻度对齐，故游标尺读数为12x0.05mm=0.60mm,所以最

终读数为20mm+0.60mm=20.60mm=2.060cm。工件的长度L=52mm+0.02xl8mm=5.236cm,

2.某同学利用三个不同规格的游标卡尺测量三个物体的长度，示数如图所示，则三个物体的长度分别为

mm、________mm、________mm。

(c)

【答案】11,442.4010.32

【解析】图(a)中，游标卡尺的读数为乙=11mm+4x0.1mm。图(b)中，游标卡尺的读数为L=

42mm+8x0.05mm=42.40mmo图(c)中，游标卡尺的读数为£=10mm+16x0.02mm=10.32mm。

3.图甲读数为______mm,图乙读数为_______mm。

【答案】2.320(2.319〜2.321均可)13.870(13,869—13.871均可)

【解析】螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以题图甲读数为2.0mm+32.0x0.01mm=2.320

mm,题图乙的读数为13.5mm+37.0x0.01mm=13.870mmo

4.(1)如图甲所示，当电流表使用的量程为。〜0.6A时，对应刻度盘上每一小格代表A,图中表针所

指位置的示数为A；当电流表使用的量程为。〜3A时，对应刻度盘上每一小格代表A,图

中表针所指位置的示数为Ao

(2)如图乙所示，当电压表使用的量程为0〜3V时，每一小格代表V,图中表针所指位置的示数为

V；当电压表使用的量程为。〜15V时，表盘刻度每一小格代表V,图中表针所指位置的示

数为Vo

【答案】(1)0.020.360.11.80(2)0.12.100.510.5

【解析】(1)当电流表使用。〜。.6A量程时，刻度盘上的每一小格代表0.02A,表针所指位置的示数为0.36

A；当电流表使用。〜3A量程时，每一小格代表0.1A,表针所指位置的示数为1.80A。

(2)当电压表使用0〜3V量程时，每一小格代表0.1V,表针所指位置的示数为2.10V；当电压表使用。〜15

V量程时，每一小格代表0.5V,表针所指位置的示数为10.5V。

5.某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆

柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为mm,直径为mm；

012345cm

11111llipnlp111111111II1ffffTrf1f1111卜石小)

|6123456789()0J-35

甲乙

正确连接电路后，测得电压表、电流表示数如图所示，接3V量程时读数为V,接0.6A量程时读

数为Ao

【答案】10.520.9002.130.16

【解析】游标卡尺的精度为0.02mm,主尺示数为10mm,游标尺示数为26x0.02mm=0.52mm,故示数

为10mm+0.52mm=10.52mm；螺旋测微器精度为0.01mm,螺旋测微器的读数为0.5mm+40.0x0.01mm

=0.900mm；接3V量程时分度值为0.1V,读数为2.13V；接0.6A量程时分度值为0.02A,读数为0.16A。

【题型二】电路的选择

6.某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内

阻约为6k。，电流表内阻约为1.5。。实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。

⑴实验中得到的电流/和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图()(填"a”或"b”)。

(2)若选择另一个电路图进行实验，在图(c)上用实线画出实验中应得到的/-U关系曲线的示意图。

【答案］⑴a(2)见解析图

【解析】：(1)灯泡正常工作时的电阻凡=伊=号■C=12由题图(c)可知，当U=6V时，7=0.5A,此时

电阻R=§=12C=&。因Rv七6kO》7?L,RA七L5O,由电阻关系可知，该同学选择的电路图是题图(a)。

(2)若选用另一个电路图即题图(b)实验，会有U=U"+IRA,则分别代入电流/=200mA、/=400mA、/=

500mA,可得对应的电压应为1.3V、3.8V,6.75V,描点连线得到的/-U关系曲线如图所示。

7.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

⑴用电压表（内阻约为3k。）和电流表（内阻约为0.1。）测量一个电阻的阻值（约为2kQ）。要求尽量减

小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的—（选填“甲”或“乙，

甲乙

图1

（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约18kQ电阻的阻值，下列实验步骤正确

的操作顺序为（填各实验步骤前的字母）。

A.将选择开关置于“xlk”位置

B.将选择开关置于“OFF”位置

C.将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开

D.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”

（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动

滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，

他将电压表连接。位置的导线端分别试触6、c、d三个位置，发现试触6、c、d时，电压表均没有示数。

B.导线〃断路

C.滑动变阻器断路

D.滑动变阻器短路

【答案】（1）乙（2）ADCB（3）A

【详解】（1）因为待测电阻约为2kQ,由

&＞奴人=10瓜

可知为了减小误差应该采用电流表的内接法，即选用乙图；

(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约18kQ电阻的阻值，先将选择开关置

于“xlk”位置，将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”，将两表笔分别接触待测电阻两端，

读出其阻值后随即断开，将选择开关置于“OFF”位置，故正确的顺序为ADCB。

(3)在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没

有示数，说明在电路中有断路的地方。在其它连接不变的情况下，他将电压表连接。位置的导线端分别试

触从c、d三个位置，发现试触6、。、d时，电压表均没有示数，则说明导线仍断路。

故选Ao

【题型三】电表的改装

9.某实验小组把一只满偏电流/g=3mA,内阻4=100。的灵敏电流计，改装成双量程电压表3V和0~15V)。

该小组根据电表改装原理设计电路图如图，请结合电路图完成下列问题：

oAoBoC

(1)选。~3V量程时应该使用两个接线柱；选0~15V量程时应该使用两个接线柱(选填“A3”、

“AC；

(2)若要达到改装目的，图中两个电阻的阻值应为：Ri=Q,R2=Qo

【答案】⑴ABAC

⑵9004000

【详解】(1)[1]⑵根据欧姆定律可得4B和AC接线柱对应量程分别为

UAB=M4+RJ,UAC=I^+R1+R2)

可知

UAB<UAC

则选0~3V量程时应该使用AB两个接线柱；选0-15V量程时应该使用AC两个接线柱。

(2)臼⑵若要达到改装目的，则有

UAB=4(&+RJ=3V,UAC=4(叫+K+K)=15V

解得

N=900O,R2=4000Q

10.用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻，有如图甲、乙所示的两种电路，测得多组数据，把它们

标在丙图的坐标纸上，并作出路端电压U与干路电流/间的关系(U-/)图像。

UN

(1)由丙图的图像可知，电源的电动势E=V,内电阻厂=。。(结果均保留两位有效数字)

(2)如果丙图是采用乙图所示的电路进行测量并作出的图像，所得的电源电动势E的测量值_________(选填

“大于,，”等于,，或“小于真实值。

(3)如果做实验时，实验室没有合适量程的电表，需要进行改装，以下电表改装正确的是。

A.将一个量程为10mA、内阻为20。的电流表，串一个280。的电阻可以改装为量程为3V的电压表

B.将一个量程为10mA、内阻为20。的电流表，并一个1。的电阻可以改装为量程为0.6A的电流表

C.将一个量程为10mA、内阻为20。的电流表，并一个300。的电阻可以改装为量程为3V的电压表

D.将一个量程为3V、内阻为2kQ的电压表，串一个8k。的电阻可以改装为量程为10V的电压表

【答案】(1)1.51.0(2)小于(3)A

【详解】(1)口］根据闭合电路的欧姆定律

E=U+Ir

整理得

U=-Ir+E

图像的纵截距表示电源的电动势，为

E=1.5V

⑵图像斜率的绝对值表示电源内阻，为

r==———Q=1.0Q

110.5

(2)若采用(乙)图所示的电路进行测量并作出图像，由于电压表分流的缘故，当电流表示数为零时，实

际通过电源的电流并不为零，所以电源的内电压不为零，从而导致所作图像的纵截距偏小，所得的电源电

动势E的测量值小于真实值。

(3)AC.将电流表改装成电压表，需串联电阻，根据电压表改装原理可得

-3

U、=4(%+7?1)=10X10X(20+280)V=3V

则将一个量程为10mA、内阻为20。的电流表，串一个280。的电阻可以改装为量程为3V的电压表，故A

正确，C错误；

B.根据电流表改装原理

I.=I+^^=10+^^mA=210mA=0.21A

1gR,1

则将一个量程为10mA、内阻为20。的电流表，并一个1。的电阻可以改装为量程为0.21A的电流表，故B

错误；

D.根据电压表改装原理

U3

U,=U.+—■凡=3+—x8V=15V

s

Rs2

则将一个量程为3V、内阻为2k。的电压表，串一个8k。的电阻可以改装为量程为15V的电压表，故D错

误。

故选Ao

11.为了精确测量阻值约为120欧姆的待测电阻的阻值，实验室提供了如下器材：

A.待测电阻R,

B.电压表V（量程W、内阻仆=3。0。）

C.电流表A1（量程2A、内阻8名20。）

D.电流表A2（量程30mA、内阻4合50）

E.滑动变阻器4（。~1。口）

F.滑动变阻器用（O~lkA）

G.电阻箱4,（0~999口）

H.电源（电动势3V、内阻不计）、开关，导线若干

（1）该同学分析实验器材，发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成3V量程的电压表，应_____（填“串

联”或“并联”）电阻箱小，并将&的阻值调为Q；

（2）实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，请将设计的电路画在虚线框中，并标出

所选用“电流表”和“滑动变阻器”相应的符号:

-Q-H=l—

,R'

T-

某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I,则待测电阻的阻值段=（用已知物理量的字母表

示）。

【答案】（1）串联600

3UR

⑵y

IRv-U

【详解】(1)口］［2］把量程为IV电压表改装成3V量程的电压表，应串联电阻箱凡，由串联电路的特点可得

Ug_U-Ug

RvR)

解得

U-Ug

舄=Rv=『x3000=6000

Ug

(2)［1］实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，滑动变阻器采用分压器的接法，为

了便于调节，滑动变阻器选用与；电源电动势E=3V,通过待测电阻的电流约为

F3

1=——=——A=25mA

氏120

为了精确测量，所以电流表选A2；由于电压表的内阻已知，可以求出电压表的电流，所以为了减小实验误

差，电流表应采用外接法；电路图如图

⑵某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、/,通过电压表的电流为

U

Rv

通过号的电流为

则待测电阻的阻值

R、=丝

解得

3U%

尺=

IRN-U

㈤2

//

1.用伏安法测某金属丝的电阻尺（约为5。）。现有电池组（电动势3V,内阻约1。）、滑动变阻器品（0〜20。，

额定电流2A）、双量程电流表（。〜0.6A,内阻约0.125Q；0-3A,内阻约0.025。）、双量程电压表（0〜3V,

内阻约3k。；0~15V,内阻约15k。）、开关、导线若干。

（1）为减小测量误差，该实验中，电流表量程应选用（选填“0〜0.6A”或“。〜3A”），电压表量程

应选用（选填“。〜3V”或“0〜15V"）o

（2）在图（a）中选择测量尺的电路原理图________（选填“甲”或“乙”），并在图（b）中完成相应的实物连线图。

⑶如图（c）所示,请利用图中的实验数据绘出电阻R,的U-I图线。由图线可得金属丝的阻值&=

Q（保留两位有效数字）。

（4）实验中，在不损坏电表的前提下，随着滑动变阻器滑片从最右端向左移动的距离x的变化，电池组的总

功率P也会发生变化。下列能正确反映P—x关系的是。

pp

【答案】（1）0〜0.6A0-3V（2）甲见解析图⑶见解析图4.5（4）B

【解析】（1）金属丝的电阻尺约为5。，根据闭合电路欧姆定律得小E=*-=13A=0.5A

i\x।ro

故电流表量程应选用。〜0.6A；

电池组电动势为3V,故电压表量程应选用0-3V；

（2）因为亚瓦，待测电阻阻值较小，故采用电流表外接法，即电路原理图甲;

实物图连接如图所示

（3）如图所示

UN

2.5

2.0

1.5

1.()

0.5

00.10.20.30.40.50.6//A

根据u-l图像斜率可得凡=岩=旋Q

（4）根据电源总功率公式得

E2

P=EI=

氐Rx

Fr+Hom-kx

Rv+Rx

；

=­»...p——7^—，可知尸一x图像是一个向右平移的反比例函数图像，故选B。

KA十//（On】RvRx

X~kRv+&）

2.物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻&的阻值，可用器材有：电压表（量程为15V,

内阻约为5000Q）,电流表（量程为0.6A,内阻为5。），电源E（电动势为12V,内阻不计），滑动变阻器R

最大阻值为10。，定值电阻Ro阻值为15。，开关S,导线若干。（R）、&、R、电流表、电压表、电源、开

关等仪器均无断路和短路，导线无断路）

(1)将图甲所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图。要求电流表和电压表的示数从零开始变化。

(2)连接电路后，闭合开关，逐渐移动滑片，发现电流表始终没有示数，电压表示数逐渐增大最终接近电源

电压。则出现该现象的原因可能是o

(3)该电路中&的作用是0

(4)测出多组数据，作出/一U图像，如图乙所示。则以阻值为Qo

【答案】(1)见解析图(2)&与兄之间接线处断路(或凡与电流表之间接线处断路)

(3)①保护电路；②减小读数误差(4)4

【解析】(1)因待测电阻尺的电阻和电流表的内阻都较小，为保护电路，应将定值电阻Ro与它们串联，又

要求电流表和电压表的示数从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，由于电流表的内阻已知，故电

流表采用内接法，故实验电路的原理图如图所示。

(2)出现该现象的原因可能是R)与凡之间接线处断路。

(3)由(1)分析可知该电路中扁的作用是：①保护电路；②减小读数误差。

，

(4)根据/一U图像可知斜率为A=£=卷"|=/?、"+心代入数据解得以=4。。

3.智能手机中都配有气压传感器，传感器的电阻会随所处环境气压变化而变化。某实验小组在室温下用以

下可供选择的器材探究“气压传感器的电阻值尺,随气压变化规律”：

A.阻值随气压变化而变化的气压传感器一个(阻值变化范围从几十欧到几百欧)；

B.直流电源，电动势6V,内阻不计；

C.电压表Vi,量程为0〜3V,内阻为3kQ；

D.电压表V2，量程为0〜15V,内阻为15k。；

E.电流表Ai，量程为0〜0.6A,内阻忽略不计；

F.电流表A2,量程为0〜60mA,内阻忽略不计；

G.定值电阻Ri=3k。；

H.定值电阻R2=12k。；

I.滑动变阻器R,最大阻值约为50Q；

J.开关与导线若干。

<(—■

(1)小明设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择,电流表应选择，定值

电阻应选择。(均选填实验器材前字母)

(2)请在图乙中将实物图连线补充完整。

(3)当气压传感器所处环境压强为p时，闭合开关S,测得两个电表的读数分别为U=2.30V和/=23.0mA,

则气压传感器阻值Rx=Qo

(4)当环境压强〃改变时，测得不同的心值，绘成图像如图丙所示，由图可得&和压强p的关系表达式为

Rx=Qo

(3)200(4)1000-8xl0-3p

【解析】(1)电源电动势为6V,电压表读数时要在满偏刻度的三分之一以上更准确，而且串联定值电阻可

以扩大量程，故电压表选C；

气压传感器阻值变化范围从几十欧到几百欧，流经电流表的电流约为几十毫安，故电流表选F；

串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6V即可，电压表内阻为3k。，定值电阻选G。

(2)如图所示

(3)根据欧姆定律得&=华=200Q

(4)根据题图丙，设Rx=R°—kp

代入数据可得&=1OOO-8xlO->(Q)o

4.某同学要测量一个未知电阻的阻值，实验室提供的器材有:

A.电流表Ai：量程为0〜3mA,内阻n约为15。

B.电流表A2：量程为0〜1.5mA,内阻冷为25。

C.定值电阻Ri：Ri=9975O

D.定值电阻&：&=1975。

E.滑动变阻器心：最大阻值为10。

F.电源E,电动势为3V,内阻很小

G.开关S及导线若干

(1)该同学根据实验器材设计了如图所示的测量电路，闭合开关S之前，滑动变阻器心的滑片应置于

(选填“最左端”或“最右端”)。

(2)实验中需要量程为。〜3V的电压表，则电路图中的电流表①应选择,定值电阻R应选择

(均填器材前面的字母)。

(3)①、②位置放置好电流表，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片置于合适的位置，若此时电流表Ai的

示数为电流表A2的示数为h，则待测电阻&=(用物理量的符号表示)。

【答案】(1)最左端(2)BD(3)华+个)

/2

【解析】(1)为了实验安全，闭合开关S之前，应使电路中电流从最小值开始调节，滑动变阻器采用分压

接法，故应将滑片置于最左端。

(2)实验器材中没有电压表，要用电流表改装，只有内阻已知的电流表才能改装成电压表，所以电路图中的

电流表①选择B。

把A2改装成量程为3V的电压表，

根据电压表改装原理可得R==3—125。=]975。,

M21.5X10

故定值电阻应选择D。

(3)由串、并联电路的特点和欧姆定律有

/2S+&)=(/l—㈤氏

/2&2+R2)

解得R=

x/1T2

5.（2023•江苏卷J2）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3kQ；量程0〜15V,内阻约15kQ）l个；滑动变阻器（最

大阻值500）1个；定值电阻（阻值500）21个；开关1个及导线若干。实验电路如图甲所示。

⑴电压表量程应选用（选填“3V”或“15V”）。

（2）图乙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“8”“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。与1,