电学实验2-2025年广东高考物理复习专练

重难点27电学实验2

亲备题趋势J

考点三年考情分析2025考向预测

电学实验的考查一如既往围绕测

从统计规律来看，电学实验考查聚

量外电阻、电源电动势和内阻，侧重

3年3考焦于测量外电阻和测量电源电动

广东卷[(2024,T12),(2022,势及内阻，常常创新实验情境，其

考查实验的创新,其中实验原理、数

T12),(2023,T12)]中对器材的选取及电流表、电压表

据的处理及误差的分析是我们备

的改装为高频考点。

考的重点。

重难诠释

◎

【情境解读】

以测电阻为核心的实验的原理是部分电路欧姆定律，电阻两端的电压、电流的测

量是解决问题的关键所在

电压、电流的测量分为直接测量和间接测量，直接测量时我们通常用电压表测量

特点

电压，电流表测量电流，在无法实现的时候通过物理规律进行间接测量

以

蒯结合题目创设情境,根据电路串联、并联的基本规律及部分电路欧姆定律,确定可

电

阻行的实验原理

为

核

心图像法是处理电学实验数据的常用方法,可以减少错误，减小实验误差。比如描绘

的小灯泡的伏安特性曲线，图像直接反映出电流与电压的非线性关系

实

验

在无法直接测量电学物理量的情况下，可以采用间接方法进行测量，比如等效替

方法

代法、电桥法等其他方法，但其本质都是利用电路的基本规律

实验中的系统误差是无法避免的，偶然误差可以采用科学的方法来减小，比如图

像法,或利用平均值法减小误差，或通过增加定值电阻来减小误差

【考向一：用多用电表测量电学中的物理量】

用多用电表测定值电阻的阻值

⑴原理

两表笔短接一调零两表笔断路

00-C~^0

--4-ZTN—/

电路图r

黑

红^

i表

表r

笔

笔

红表笔黑表笔

相当于待测电阻号=待测电阻为号，/=

0,调节K使/=/g=

相当于待测电—,指针指到

ERsi+Rx

/与兄的,,,此时指针指阻区.=8,此

某确定位置，此时

对应关系Rg+r+R时/=0,指针

在满偏电流4处（欧姆

不偏转Rx=——R。

表内阻Ac=Kg+r+I

表头电流1=0表头电流/与电阻

表头电流满偏4处，对

处，对应欧姆区一一对应，但不

刻度特点应欧姆表零刻度（最右

表8刻度（最左是线性关系，表盘

侧）

侧）刻度不均匀

两点说明：（1）黑表笔与电源的正极连接，红表笔与电源的负极连接，电

流方向为“红进黑出”。

（2）当多用电表指针指在中央时4=——,故中值电阻尺中=尺件

2Rn+R中

（2）测量步骤

①估测待测电阻阻值，选择合适的量程。

②欧姆调零。

③将被测电阻接在红、黑表笔之间。

④读数：指针示数乘以倍率。

⑤使用完毕：选择开关置于“OFF”挡,长期不用应取出电池。

（3）注意事项

①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，机械调零调

节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，欧姆调零调

节的是欧姆调零旋钮。

②使指针指在中值附近，否则换挡。

③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。

④手不能接触表笔的金属杆。

⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开。

1.某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻，所选用电压表有3V和15V两个量程。

(1)测量电压表3V量程的内阻

①先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至欧姆挡“X100Q”倍率处，短接两表笔，进行

测量时，电压表的“一”极连接多用电表的(填“红表笔”或“黑表笔”)；

②测量时欧姆表的指针如图，则电压表3V量程的内阻为。

(2)电压表15V量程和3V量程由同一个表头改装的，则可推算出15V量程的内阻等于o

(3)若该多用电表欧姆挡可选用电动势为“1.5V”或“9V”两个规格的干电池，根据欧姆表盘及电压表

示数，可以推断选择“X100Q”倍率时所用干电池电动势为V。

答案(1)①欧姆调零红表笔②3000Q(2)15000Q(3)1.5

解析(1)①先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至欧姆挡“X100Q”倍率处，短接两表笔,

进行欧姆调零。

测量时，欧姆表的黑表笔接多用电表电源的正极，则电压表的“一”极连接多用电表的红表笔。

②电压表3V量程的内阻为吊=30X100Q=3000Q

U\R

(2)由串联分压

15X3000

15V量程的内阻等于Q=15000。

3

⑶选择“X100。”倍率时所用干电池电动势为

U1

£=叵-7?中=1VH------XI500V=L5V

而卬3000

2.某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。

正极负极

——

甲乙

（1）他选择“x100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很小，如图甲中

虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到（选填“X10”或“X

1k”）的挡位；并把两支表笔直接接触，进行“欧姆调零”，调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未

知电阻，若表针指在如图甲中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为Qo

（2）若用已调好的多用电表欧姆挡“X100”挡来探测一只完好的二极管的正、负极（如图乙所示）。当两

表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针指在如图甲中的虚线①的位置，此时红表笔接触的是二极管

的极（选填“正”或“负”）。

答案（1）X1k13000⑵正

解析（1）表针偏转角度很小说明所测电阻阻值较大，要换较大挡位“XIk”；

欧姆表的读数为指针所指刻度乘以倍率，所以未知电阻的阻值为13X1kQ=13000Q

（2）二极管具有单向导电性，表针指在如题图甲中的虚线①的位置，说明此时二极管电阻很大，电流是

从二极管的负极流向正极，由于黑表笔接欧姆表内置电源的正极，红表笔接内置电源负极，所以此时红

表笔接触的是二极管的正极。

3.在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8V0.3A”。合上开关S后,

无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮。

甲

乙

（1）用多用电表的直流电压挡检查故障：

①选择开关置于下列量程的挡较为合适；

A.2.5VB.10VC.50VD.250V

②测得。、，间电压约为5.8V,e、/1间电压为0,则故障（只有一处）是—

A.A灯丝断开B.B灯丝断开

C.d、e间连线断开D.B灯短路

（2）接着用欧姆表的“XI”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，

①测试前，一定要将电路中的开关S；

②测c、，间和e、/1间电阻时，某次测量结果如图乙所示，读数为Q,此时测量的是—

间电阻，根据小灯泡的规格计算出的电阻为Q,它不等于测量值，原因是

答案（1）①B②A（2）①断开②6e、f

12.7温度高时灯丝电阻率大，计算出的电阻是灯丝温度高时的电阻（或测量出的电阻是常温下灯丝

的电阻）

解析（1）①因为电源的电动势大约为6V,要使电压挡选择的量程安全以及准确，则选择开关应选择

10V的量程，故B正确。②测得c、/间电压约为5.8V,接近电源电动势，e、『间电压为0,可知灯

泡A断路，故A正确。

（2）①用欧姆表测量电阻时，开关应断开，使得待测电阻与电源不相连。②欧姆表的读数为6X1Q=

U

6Q,因为c、d间断路，知测量的是&『间的电阻。根据火=］得，小灯泡正常发光时的电阻为A=

3.8

—Q^12.7Qo它不等于测量值，原因是温度高时灯丝电阻率大，计算出的电阻是灯丝温度高时的

电阻（或测量出的电阻是常温下灯丝的电阻）。

4.（2023广东广州市执信中学模拟）电流表。的量程为0〜5mA,内阻为290Q。把它改装成如图所示的一

个多量程多用电表，电流和电压的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小

量程为。〜10mA,大量程为0~100mA。

（1）对于此多用电表，当开关S接到位置6时是挡；开关S接到位置5时的量程比接到位置6时

的量程=

（2）开关S接位置______（选填“1”或“2”）时是小量程的电流挡，图中电阻用=Q。

⑶己知图中的电源少的电动势为9V,短接/、6表笔进行欧姆调零后，此欧姆挡的内阻为

3

Q。现用该挡测一未知电阻的阻值，指针偏转到电流表&满刻度的二处，则该未知电阻的阻值为_____

5

。O

答案（1）电压小（2）2261（3）900600

解析（1）当开关S接到位置6时，电流表与电阻用、用串联，电阻用、用起到分压作用，多用电表为

电压表；开关S接到位置5与接到位置6相比，接到6时串联的电阻大，分压作用也大，电压表的量

程也更大，因此开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程小。

(2)当开关S接到2位置时，并联的电阻大，分流小，其电流表的量程小，因此开关S接位置2时是小

量程的电流挡；

设开关S接1时的最大电流为4接2时最大电流为心由题意可知，当开关接到1时，有

4(r+%)=(4一4)用

当开关接到2时，有47=(4—4)(用+用)

代入数据解得名=261Q

(3)由上述分析可知，当开关S接到位置4时，电路中的满偏电流4=10mA

根据闭合电路欧姆定律可得

3

由指针偏转到电流表a满刻度的一处可得

5

3£

工4二三工7,解得用=60°Q。

5.某同学根据图甲所示的欧姆表原理图，利用微安表(满偏电流为300uA、内阻为100Q)、滑动变阻器

7?(最大值为10kQ)和一节干电池，将微安表改装成欧姆表。

(1)将两表笔短接，调节片使微安表指针指在“口A”处；

(2)当两表笔之间接入阻值为2.4kQ的定值电阻时，微安表指针指在如图乙所示位置，则其读数为

MA,电池的电动势为V,欧姆表的内阻为kQ；

⑶将微安表上的口A处标明“Q”，“300”位置处标明“0”，“100”位置处标明“"，并在其

他位置标明相应的电阻刻度值，这样就把微安表改装成了欧姆表；

⑷经过一段时间之后，电池的电动势降低，内阻增大，则重新欧姆调零之后，测得的电阻阻值将

(填“偏大”“不变”或“偏小”)。

答案(1)300(2)2001.444.8(3)9600(4)偏大

解析(1)两表笔短接调零时，应使表的指针指在微安表的电流满偏位置，即指针指在300uA处；

E

(2)由题图乙可知微安表的指针指在200nA处；根据闭合电路欧姆定律，两表笔短接时有4==，接

入阻值为2.4kQ的定值电阻时,

E

品+2400。

解得£=1.44V,月内=4.8kQ

1E

⑶当电流100PA时有14

77内十8

解得片=9600。

EE1

(4)由4=万和八万工可得片丁二

-

内内~IKx工_1八x

%Z

则电动势减小，测量同一未知电阻时对应的微安表示数减小，则电阻阻值增大。

【考向二：电学其他实验】

6.(2023广东广州二模)用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，请完成下列实验内容。

⑴实验时，要通过电流表指针的偏转方向来观测电路中电流的方向。因此电流表应采用图乙中的

(选填“a”"6”)；

(2)依照图中所示的电路图，将图乙的实验器材用笔画线代替导线连接成实验电路(图中已有部分连

接)；

(3)开关S接1后，小灯泡L(填选项前的字母)；

A.一直不亮

B.逐渐变亮，稳定后保持亮度不变

C.突然变亮，然后逐渐变暗，直到熄灭

(4)开关S接1足够长时间后，再将开关S接2。开关S接2之后电压表读数(选填“逐渐增大”

“逐渐减小”)；

(5)图乙中电容器的电容为uFo当电容器的电压为10V时其带电量为C(保留2位有

效数字)。

答案(Da(2)见解析图(3)C(4)逐渐减小(5)33000.033

解析(1)通过电流表指针的左右偏转观察电流方向，故应选择a。

(2)实物连线，如图所示。

[3300田

(3)开关S接1后，电源给电容器充电，开始电流较大，随着极板带电量增多，电流逐渐减小，最后为

0,所以小灯泡L突然变亮，然后逐渐变暗，直到熄灭，故C正确。

(4)开关S接2之后电容器放电，两极板电势差逐渐减小到0,所以电压表示数逐渐减小到0。

(5)图乙中电容器的电容为3300nF,当电容器的电压为10V时其带电量为匕口/=3300X10—6X10

C=0.033Co

7.(1)在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下

列电表中选择O

*

N

A.量程为。〜3V的电压表B.量程为。〜3A的电流表

C.量程为0~0.6A的电流表D.零刻度在中间的灵敏电流计

(2)某同学按下列步骤进行实验：

①将已知绕向的螺线管与电表连接；

②设计表格：记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电

流的方向、感应电流的磁场方向；

③分析实验结果，得出结论。

上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明的关系。

(3)在上述实验中，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针偏角(选填“不变”“变大”或

“变小”)。

(4)如图所示，图甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时，在计算机屏幕上得到的波

形。横坐标为时间t,纵坐标为电流/,根据图线分析知道：将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得

到图甲内①所示图线，现用该磁铁，如图乙所示，从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动，

并穿过线圈向远处而去，图丙中较正确地反映线圈中电流/与时间t关系的是o

答案(1)D(2)电流流入电表方向与电表指针偏转方向(3)变大(4)B

解析(1)在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个零刻度在

中间的灵敏电流计，故选D。

(2)依据以上操作，实验中，漏掉的实验步骤是要查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系。

(3)当磁铁插入螺线管的速度越快，磁通量变化越快，感应电流也较大，电表指针偏角变大。

(4)条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时，得到题图甲中①所示图线，现有如题图乙所示磁铁自远处匀

速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，由楞次定律得出感应电流方向为顺时针(从左向

右看)，即为正方向；当远离感应线圈时，则感应电流方向为负方向，故选B。

8.某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。

(1)下列说法正确的是。

A.变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈

B.变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能

C.理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失

D.变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零

(2)实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个接

线柱之间的电压为3.0V,则可推断原线圈的输入电压可能为o

A.3VB.5.5V

C.6.0VD.6.5V

(3)图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻

用可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻A与该变压

器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为5、上(右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻)。在交

R

流电源的电压有效值4不变的情况下，调节可变电阻7?的过程中，当了=时，、获得的功率最

大。

答案⑴BC(2)D(3)gJ

解析(1)变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误；变

压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能，故B正确；理想变压

器忽略能量损失，原线圈输入功率全部转到副线圈输出功率，故C正确；变压器的原线圈两端电压由

发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端电压不变，不为0,故D错误。

Ui7?1

(2)若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系为一=一，当变压器的原线圈接“0”和

Uin-i

“8”两个接线柱之间，副线圈的“0”和“4”两个接线柱时，可知原、副线圈匝数比为2：1,副线圈

电压为3.0V,则原线圈电压应该为6.0V；实际操作中，不是理想变压器，需要考虑损失部分，则原

线圈所接电压大于6.0Vo

(3)把变压器和7?等效为一个电阻用，吊当作电源内阻，当内外电阻相等时，即用=用，此时输出功率

2

U\/71nx7in27?ilnx1R1nl.t

最大,根据］=—,得一;=—，将公式丁=一，代入上式，可得不=~，从而得出7=~，

此时7?获得的功率最大。

9.(2023广东佛山一模)在2022年北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度，温度传感

器的主要部件通常是热敏电阻。某同学网购了一个热敏电阻，想用其自制一个简易电子温度计；该热

敏电阻的说明书显示其电阻(随温度大变化关系如图甲所示。

-1001020t/t

甲

(1)该同学想判断说明书显示的电阻跟温度关系是否准确，于是用多用电表对裸露在室内的热敏电阻进

行测量，结果如图乙表盘所示，即其阻值为Q,若用测量准确的温度计测定此时室温为

℃,则可判断室温下用一大对应关系是准确的。

乙

(2)该同学利用实验室的仪器，设计了如图丙的电路图，准备在电压表表盘标注相应的温度，制成“温

度计”，他进行了以下的操作。

①设计实验数据记录表格如下，并将R-t图的温度与对应的电阻值填入表中；

温度(℃)-10-505101520

用阻值(Q)1005534221385

电压表读数(V)

②按照电路图连接实验仪器，闭合开关I,将开关S?拨到端(选填"a”或“6”)，按照上表

电阻值，将(选填“电阻箱”或“热敏电阻”)调到相应阻值并将电压表读数一一对应填到上

表的空格处;

③将电压表读数对应的温度，标注在电压表的表盘上；

④闭合开关S"将开关力拨到端(选填"a”或“6”)，则可以使用该“温度计”测量温度了。

(3)电压表示数〃与热敏电阻值用的关系式是(用电路图中各物理量字母符号表示)。

⑷若图丙中干电池用久了，则用该“温度计”测得的温度会出现的偏差是(填“偏大”“偏

小”)，原因是___________________________________

R,

答案(1)158.6(2)②a电阻箱④6(3)U^—~—•E(4)偏大电池用久了，其内阻变

Rt-vRo+r

大，热敏电阻分得的电压变小，根据电压表读数与用及t对应关系可知，测得的温度偏大

解析(1)由图可知，多用电表选择的XI挡，则即其阻值为15X1Q=15Q,对照图甲可知，温度约

为8.6℃时，电阻的阻值为15Q。

(2)②按照电路图连接实验仪器，闭合开关N，将开关星拨到a端，按照上表电阻值，将电阻箱调到相

应阻值并将电压表读数一一对应填到上表的空格处；④闭合开关N，将开关S?拨到6端，则可以使用

该“温度计”测量温度了。

ERt

(3)根据闭合电路欧姆定律可得1=———,电压表示数U=IR=---E。

%十%Rt+R1+r

Rt

(4)干电池用久了，其内阻变大，根据"一二•£可知,热敏电阻分得的电压变小，根据电压表

Rt-\-Rn-rr

读数与用及力对应关系可知，测得的温度偏大。

10.某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流

电压表、若干导线。

图甲为实验原理图，在原线圈46两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数

据如表：

「产400广1400

学生i800一

电源。loo广—

甲

副线圈匝数4=1

原线圈匝数4=400副线圈匝数〃2=200

400

实验序号原线圈两端电压副线圈两端电压

副线圈两端电压

〃(V)4(v)

“(V)

15.82.920.3

28.04.028.1

312.66.244.0

请回答下列问题:

(1)在图乙中，应将46分别与(填“a、b”或"c、"')连接。

可移动铁芯

⑵根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于

(3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数功=200,则副线圈两端电压

(填正确答案标号)。

A.一定小于4.0VB.一定等于4.0V

C.一定大于4.0V

答案(l)c、d(2)原、副线圈的匝数之比(3)A

解析(1)在探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验中，原线圈两端应接入交流电，故应将/、B

分别与。、d连接。

4Al4a

(2)根据题表中数据可得，在实验误差允许范围内7=—,7；=—得出结论：在实验误差允许范围内，变

压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比。

(3)若把题图丙中的可动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率比副线圈磁通量变化率大，根

据法拉第电磁感应定律知，副线圈两端电压一定小于4.0V,故选A。

【考向三：电学创新实验】

中

本实验

是从课

验原理

，许多实

移能力

力与迁

理解能

考生的

要考查

实验主

创新类

模型

，构建

确思路

息，明

有用信

中获取

是从题

。关键

过来的

迁移

创

新

实

验

设

计

的

阻制作

热敏电

学用该

，某同