2020年高考物理实验题集锦：电学实验
实验题目题数总16题
实验一：测定金属的电阻率全国新课标卷23题，
福建19（3）题，
山东23（2）题，
四川22（2）题
4题
实验二：描绘小电珠的伏安特性曲线重庆22（2）题，
浙江21.II题，
安徽21.II题
3题
实验三：测定电源的电动势和内阻上海29题，
江苏10题，
广东34（2）题
3题
实验四：练习使用多用电表四川22（1）题1题
实验五：传感器全国2卷23题1题
实验六：测电流表电压表内阻并扩大量程全国1卷23题，
北京21题，
天津9（3）题
3题
实验七：描绘电场线上海26题1题
表的实际量程m
I
。
所用器材有：量程不准的电流表1
A
，内阻1
r
=10.0Ω，量程标称为 5.0mA；标准电流表2
A
，内阻2
r
=45.0Ω，量程1.0mA；标准电阻1
R
，阻值10.0Ω；滑动变阻器R，总电阻为300.0Ω；电源E，电动势3. 0V，内阻不计；保护电阻2
R
；开关S；导线。
回答下列问题：
（1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。
（2）开关S 闭合前，滑动变阻器的滑动端c 应滑动至 端。 （3）开关S 闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表1
A 满偏；若此时电流表
2
A 的读数
为
2
I ，则
1
A 的量程
m
I = 。
（4）若测量时，1
A 未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出
1
A 的示数
1
I
= ，
2
A 的示数
2
I = ；由读出的数据计算得
m
I = 。（保留3位有效数字）
（5）写出一条提高测量准确度的建议： 。
【答案】⑴连线如图 ⑵阻值最大
⑶
1
212)
(r r R I I m +=
⑷6.05mA
【解析】⑴连线如图
⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端
⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为Im 。根据并联电路电压相等有
)
(1221R r I r I m +=得
1
212)
(r r R I I m +=
⑷待测表未满偏有)(12211R r I r I +=，将A2的示数0.66mA 和其他已知条件代入有
63.310
)
4510(66.0)(12121=+?=+=
r r R I I Ma
但图中A1的示数3.0mA 量程为5.0mA ，根据电流表的刻度是均匀的，则准确量程为6.05mA
⑸略
（全国卷2）23.(13分）如图，一热敏电阻RT 放在控温容器M 内： ○A 为毫安表，量程6mA ，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为3V ，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S 为开关。已知RT 在95℃时阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下RT 的阻值。
在图中画出连线，完成实验原理电路图 完成下列实验步骤中的填空 依照实验原理电路图连线
调节控温容器M 内的温度，使得RT 温度为95℃ 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全
闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I0 ，并记录 。 ⑤ 将RT 的温度降为T1 （20℃＜T1＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数 ,记录 。 ⑥ 温度为T1 时热敏电阻的电阻值RT1 = 。
⑦ 逐步降低T1 的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥ 答案：
（1）电路图如图：
（2）d 、电阻箱的读数
R e 、仍为
I 电阻箱的读数为
1
R f 、
01
150R R Ω+-
解析：（1）由于本实验只有一个可以用来测量或观察的电流表，所以应该用“替代法”的思维考虑用电流表观察保证电路的电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量
电路。而且热敏电阻的95℃和20℃的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95℃，则电流表数不变时电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持150Ω加电阻箱的初值之和不变。如果热敏电阻的初始温度为20℃，则电流表示数不变时，电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持550Ω加电阻箱的初值之和不变，则可以测量任意温度下的电阻。 （2）实验步骤为：
a 、依照实验原理电路图连线
b 、调节控温电容M 内的温度，使得
T
R 的温度为95℃
c 、将电阻箱调到适当的初值，保证仪器安全
d 、闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数0
I ，并记录电阻箱的初值
R
e 、将
T
R 的温度降低为
1
T ，调节电阻箱，使得电流表的读数仍为
I ，记录电阻箱的读数为
1
R
f 、温度为1
T 时，热敏电阻的电阻值
101
150T R R R =Ω+-
g 、将
T
R 的温度逐渐降低直到为止，在每一温度下重复步骤e- f
（新课标卷）23.(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻T
R ，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将T
R 和两个适当的固定电阻
1R 、
2
R 连成图1虚
线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻
L
R 的阻值随
T
R 所处环境温度的变化近似为线性
的，且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下L
R 的阻值，
测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大.
L
R 的测量结果如表l 所示.
回答下列问题
(1)根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线.
(2)为了检验
L
R 与t 之间近似为线性关系，在坐标纸上作
L
R -t 关系图线
(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____，电压表的读数为___.此时等效电阻
L
R 的阻值为___：热敏电阻所处环境的温度约为____.
答案：（1）如图所示（2）如图所示（3）115.0mA ，5.00V ，43.5Ω，64.0℃
解析：（1）根据电路图连接实物。（2）根据数据描出点，作出直线。
（3）
23.0
150115.0
30
I=?=
，
50.0
6 5.00
60
U=?=
，3
5.00
43.5()
115.010
U
R
I-
===Ω
?，对
照图找出相应的温度为64.0℃。
（上海物理）26.在用DIS描绘电场等势线的实验中
（1）电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳恒电流分布模拟了二个_____产生____；用____探测等势点。
（2）（单选题）在安装实验装置时，正确的做法是（）（A）在一块平整木板上依次放复写纸、白纸、导电纸
（B）导电纸有导电物质的一面应该向上
（C）连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘
（D）连接电极a、b的电源电压为交流4~6V
【解析】
（1）点电荷，电场，DIS
(2)B
A 应依次放白纸、复写纸、导电纸
B 应电极a、b必须与导电物质保持导电。
C 应连接电极a 、b 的电源电压为为直流4-6V
（上海物理）29.（6分）某同学利用DIS ，定值电阻
R 、电阻箱
1
R 等实验器材测量电池a 的
电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R ，用电压传感器测得端电压U ，并在计算机上显示出如图2所示的1/1/U R -关系图线a ，重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻，得到图2中的图线
b.
（1）由图线a 可知电池a 的电动势
a
E =______V ，内阻
a
r =____Ω。
（2）若用同一个电阻R 先后与电池a 及电池b 链接，则两电池的输出功率a
p _______
b
p （填
“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率
a η_____
b η（填“大于”
、“等于”或“小于”）。
解析：（1）根据
U E U r R =+
，得111r U E E R =+?，图象a ，截距b=0.51()V ，斜率k=0.25()V Ω
，
所以电动势
1
2E V b =
=，内阻r=E·k=0.5Ω。
（2）从图象可知：截距10.2()b b V =，斜率0.13()
b k V Ω
=，电动势5b E V ≈，内阻0.7b r ≈Ω，a E ＜b E ，a r ＜b r ，电池的输出功率2
E p R R r ??= ?+??，则2)5.0(4+=R R p a ，2)7.0(25+=R R p b ，
用Excel 作出输出功率随电阻R 变化的图象，如下图，
24
681000.10.20.30.40.50.60.70.80.91 1.11.2 1.31.4 1.51.6 1.71.8 1.92 2.12.2 2.32.42.52.6 2.72.8 2.93
系列1系列2
图中，蓝线表示电池a 的输出功率，红线表示电池b 的输出功率，从图象可以看出，a p
小于
b
p ；
电池的效率
UI R
EI R r η=
=
+，容易得a η大于b η。
本题考查用伏阻法（电压表和电阻箱）测电源的电动势和内阻，图象法，以及电源的输出功率及效率。 难度：难。
（天津卷）9.（3）要测量电压表V1的内阻RV ，其量程为2V ，内阻约2K Ω。实验室提供的器材有：
电流表A ，量程0.6A ，内阻约0.1Ω； 电压表V2，量程5V ，内阻为5K Ω； 定值电阻R1，阻值30Ω； 定值电阻R2，阻值为3K Ω；
滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A ； 电源E ，电动势6V ，内阻约0.5Ω； 开关S 一个，导线若干。
①有人拟将待测电压表V1 和电流表A 串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV 。该方案实际上不可行，其最主要的原因是
②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV 的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代号：
③由上问写出V1内阻RV 的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。 答案：①电流表A 不能准确测量出流过电压表V1的电流；②测量电压表V1内阻
V
R 的实验电
路如图所示；③
1
2
21V U R R U U =
-
，1U 表示的1V 电压，2U 表示1V 和2R 串联的总电压。
（江苏卷）10、（8分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。
试验时，应先将电阻箱的电阻调到____.（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”） 改变电阻箱的阻值R ，分别测出阻值
R =10Ω的定值电阻两端的电压U ，下列两组R 的取值方
案中，比较合理的方案是____.（选填1或2）
（3）根据实验数据描点，绘出的1R
U -图像是一条直线。若直线的斜率为k ，在1
U 坐标轴上
的截距为b ，则该电源的电动势E= ▲ ，内阻r= ▲ （用k 、b 和R0表示）
答案：（1）最大值；（2）2；（3）001;b
R kR k -
解析：（1）为了安全。（2）若R=300Ω，电流约90.03300A =，若R=60Ω，电流约9
0.156010A
=+，
后者电流读数大，误差小，所以填2。
(3) 电流
0R U I =
，r)R I(R E 0
++=，得00
111ER r E R ER U ++=，R U -1图象的斜率
01ER k =
，截距=b 01ER r E +
，所以电动势=E 01kR ，内阻=r b k －R0
本题考查测电源的电动势和内阻及图象的物理意义，根据图象求物理量。难度：较难。 （福建卷）19.
（3）（6分）如图所示是一些准备用来测量待测电阻R x
阻值的实验器材，器材及其规格列表
如下
为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量
R x
阻值的电路。
解析：
（3）本小题属于难题，要准确答题就需要对实验原理（伏安法、变阻器接法）、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω，滑动变阻器最大电阻为100Ω，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流
约为
99 3.01000x E I mA A R =
===，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表
V1当电流表来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法。
（广东卷）34.（2）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（
R =5 ）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a).
①在图14（b ）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。 ②请完成下列主要实验步骤；
A.检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c ）所示，读得电阻值是____________；
B.将开关1
s 闭合，开关
2
s 断开，电压表的示数是1.49V ；
C.将开关
2
s _______,电压表的示数是1.16V ；断开开关
1
s 。
③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_______（计算结果保留二位有效数字）。
④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大”或“小”)。
答案：
(2)①略；②20Ω；闭合；③0.69Ω④小 解析：①如下图
②闭合
2
s 后电阻箱才工作；
③S1闭合、S2断开时：RV 很大，认为：1U E = Ⅰ
S1、S2都闭合时：
2
2R r U E R U +-= Ⅱ
由Ⅰ、Ⅱ得Ω=-?-=-???? ??-=69.052016.119.411021）（R R U U r 。
④误差分析
④误差分析
忽略电压表对电路的影响时求得的电动势为测量值，根据①式，
1
U E =测,两式 ⅰ
考虑电压表对电路的影响时求得的电动势为真实值，设电压表的电阻为RV ，则①式变为：
1
U E =真+
r)(R R U 0V
1
+，显然
真
测U E <，即测得的电动势比实际值偏小。
【扩展】求测得的内阻比实际值偏大还是偏小？
根据①②两式求得的是内阻的测量值，即R U U U r 2
2
1-=
测-
0R
考虑电压表对电路的影响时①②两式变为
1U E = +
r)(R R U 0V
1
+ ③
))((
E 02
22r R R U R U U V
+++= ④
根据③④两式解得的内阻为真实值，得
1
222
1R R U U R U U U r V
--+-=
真
这里要注意：由于12U U < ,所以
V R U U 1
2- 是负值，所以真r 式中的分母比测r 式中的分
母小，所以
真
测r r <，即测得的内阻比实际值也是是偏小 。
（山东卷）23.（2）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E ）：
①若电流表示数为零、电压表示数为E ，则发生故障的是 （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。
②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至 档（填“欧姆×100”“直流电压10V ”或“直流电流2．5mA ”），再将 （填“红”或“黑”）表笔固定在a 接线柱，把另一支表笔依次接b 、c 、d 接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是 、 、 。 答案：(2)①待测金属丝；②直流电压10V ，红，0，E ，E 。
（北京卷）21．（18分）（１）甲同学要把一个量程为200A μ的直流电流计○G ，改装成量度范围是0～4Ｖ的直流电压表。
①她按图１所示电路、用半偏法测定电流计○G 的内电阻rg ，其中电阻Ｒ0约为１k Ω。为使rg 的测量值尽量准确，在以下器材中，电源Ｅ应选用______________，电阻器Ｒ1应选用______________，电阻器Ｒ2应选用______________（选填器材前的字母） Ａ．电源（电动势1.5Ｖ） Ｂ．电源（电动势6Ｖ） Ｃ．电阻箱（0～999.9Ω） Ｄ．滑动变阻器（0～500Ω） Ｅ．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1k Ω） Ｆ．电位器（0～51k Ω）
②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将Ｒ２的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是______________，______________，______________，______________，最后记录Ｒ1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）
Ａ．闭合Ｓ１
Ｂ．闭合Ｓ２
Ｃ．调节Ｒ２的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
Ｄ．调节Ｒ２的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
Ｅ．调节Ｒ１的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
Ｆ．调节Ｒ１的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的Ｒ１的阻值为300.0Ω，则图１中被测电流计○G的内阻ｒ的测量值为
______________Ω，该测量值__________实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。
④给电流计○G__________联（选填“串”或“并”）一个阻值为__________kΩ的电阻，就可以将该电流计○G改装为量程４Ｖ的电压表。
（2）乙同学要将另一个电流计○G改装成直流电压表，但他不仅借到一块标准电压表、一个电池组Ｅ、一个滑动变阻器R'和几个待用的阻值准确的定值电阻。
①该同学从上述具体条件出发，先将带改装的表○G直接与电压表校准。请你画完图２方框中的校准电路图。
②实验中，当定值电阻Ｒ选用17.0kΩ时，调整滑动变阻器R'的阻值，电压表的示数是
4.0Ｖ时，表○G的指针恰好指到满量程的五分之二；当Ｒ选用7.0kΩ时，调整R'的阻值，电压表的示数是2.0Ｖ时，表○G的指针又指到满量程的五分之二。
由此可以判定，表○G 的内阻ｒｇ是_______k Ω，满偏电流
g
I 是_______ｍＡ。若要将表○G 改
装为量程是15Ｖ的电压表，应配备一个_______k Ω的电阻。 答案：（1）①B C F②B C A E③300 略小于④串 19.7 （2）①如图所示；②3.0 0.50 27.0
【解析】⑴①半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器（必须大于电路所需的最小电阻，根据电路的电压为电动势，电路的最大电流为表头的满偏电流，则最小电阻为
36300.210-=?KΩ或3
1.5
7.50.210-=?KΩ，考虑到保护R0=1 KΩ，则可知调节滑动变阻器使
表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29 KΩ或6.5KΩ，电路图中R2是滑动变阻器，不能选择D 和E 只能选择F 。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小，所以电源选择电动势为6V 的B ，而且滑动变阻器F 的阻值也满足调节所需。而R1是用来测量表头内阻的电阻箱只能选C 。
②实验步骤为：第一步闭合S2(（B ），第二步调节R2的阻值，使电流计满偏（C ），第三步闭合S1(（A ），第四步调节R1的阻值，使电流计半偏（E ），第五步读出R1的示数为待测表头的内阻。
③R1的示数为待测表头的内阻是300.0KΩ。闭合S1后，电路的总电阻减小，当表头半偏时，赶路电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于流过表头的电流，所以电阻箱的阻值略小于表头内阻。
④给表头串联一个电阻可以改装成电压表，改装电压表的内阻为
3
4
0.210m V g U R I -=
=
?=20KΩ，则串联电阻大小为20KΩ-300Ω=19.7KΩ。
（2）本实验时对改装电压表进行校准的，将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从0到满偏变化，所以滑动变阻器采用分压接法。表头的刻度均匀。当表针恰好指到满量程的五分之二时，流过改装电压表的电流是0.4Ig ，根据欧姆定律分别有 4=0.4 Ig （rg +17×103）和2=0.4 Ig （rg +7×103）
解得表头内阻为3.0 KΩ，满偏电流为：0.50mA
量程是15V 的改装电压表的内阻为3
4
0.210m V g U R I -=
=
?=30KΩ，所以改装时串联的定值电阻
是30KΩ-3.0 KΩ=27.0 KΩ。
有同学不理解，待测电流表G （表头）的满偏电流仅为A μ50，为什么要用大电动势的电池和大阻值的滑动变阻器呢？这要从半偏法测电流表的内阻的误差分析谈起。
因为第二步中认为电阻箱R1分流一半，也就是认为第二步与第一步中干路电流相等。怎么会相等呢？明明是总电阻发生了变化（并联了电阻箱R ’），这就要求并联了电阻箱R ’后对总电阻的影响可以忽略不计。怎样才能忽略不计？要求R R A <<，在RA 已确定的条件下，只能使滑动变阻器的阻值尽可能大，而要使滑动变阻器的阻值尽可能大，因为RA 的满偏电流是确定的，所以就要使电池的电动势尽可能大。
如果还不十分清楚的话，我们不妨代入数据计算一下。
如果使用电源B(电动势6V)及F （电位器51k Ω），设表头的内阻为300Ω，则在第一步中，
根据
R R E I A +=
，算得Ω=-?=-=-29700300102006
6A R I E R ；第二步中，根据
R R R R R E
I A A ++=
''计算得：A A I μ223.50297001506=+=，当表头半偏时，,25A I A μ= 则
A I R μ223.25'=，因为Ω=800A R ，所以
Ω=Ω?==793223
.2525
800''R A A
I I R R ，这就是
RA 的测量值，与真实值RA=800Ω相比，相对误差为%
75.8800793
800=-；
如果使用E1、R2（用R1不可以，下面的计算可知），表头的内阻为800Ω，则在第一步中，
根据
R R E I A +=
，算得Ω
=-?=-=-2920080010505
.16A R I E R ；第二步中，根据
R
R R R R E I A A ++=
'
'
计算得：
A
A I μ675.50292004005
.1=+=
，当表头半偏时，,25A I A μ= 则
A I R μ675.25'=，因为Ω=800A R ，所以
Ω=Ω?==779675
.2525
800''R A A
I I R R ，这就是
RA 的测量值，与真实值RA=800Ω相比，相对误差为%
25.26800779
800=-。
很显然，后者比前者误差大得多。所以选E3、R2。
（重庆卷）22.（2）在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡1，量程恰当的电流表示 A 和电压V ，直流电源A,滑动变阻器R ，电键S 等，要求灯泡两端电压从OV 开始变化，
①实验中滑动变阻器应采用____________接法（填“分压”或“限流”）
②某同学已连接如题22图2所示的电路，在连接最后一根导线的C 端到直接电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改下 A ．__________________________________________
B ．_______________________________________________
③电路连接正确后，分别测得两只灯泡1
L 和
2
L 的伏安特性曲线，如题22图3中Ⅰ和Ⅱ所示。
然后将灯泡1
L 、
2
L 与电池组（电动势和内阻均恒定）连成题22图4所示电路。多次测量后
得到通过
1L 和
2
L 的电流平均值分别为0.30A 和0.60A 。
A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。
B.由该曲线可知电池组的电动势为_________V，内阻为_________Ω。（取2位有效数字）
答案：⑵①分压②A.电键不应闭合，应处于断开状态 B.滑动变阻器的滑动触头P 位置不当，应将其置于b端③ 4.6V 2.7Ω
解析：
⑵①探究小灯泡的伏安特性曲线要求电压从0到额定电压变化，所以滑动变阻器必须采用分压解法。
②在连接线路时必须将每个开关断开，而图中是闭合的这是第一个错误。连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大，将分压滑动变阻器调到输出为0端，在图中是b 端，以保护电源和电表。
③描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流，本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值，然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压，用两个坐标点描绘图像。为描绘准确可以先进行理论计算，首先查出两坐标为（0.30A，3.8V）
和（0.60A，3.0V），则内阻为
7.2
3.0
6.0
0.3
8.3
=
-
-
=
r
Ω，电动势为
7.2
3.0
8.3
=
-
-
=
E
r
，6.4
=
E
V，然后作出准确图像如图。
（浙江卷）21.Ⅱ. (10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流-电
电流
2．7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4 47.1 56.1 69.6 81.7 93.2 I/mA
电压
0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 3.52 4.77 6.90 9.12 11.46 U/V
（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；
（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示：请指出图丝的特征，并解释形成的原因。
答案：Ⅱ.（1）
（2）电阻随电流增大；
存在三个区间，电阻随电流的变化快慢不同；
第一区间电流很小时，电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高快，电阻增大快；第三区间部分电能转化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢。
（四川卷）22.（12分）（1）①用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G 两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值秀小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中。
②在物理兴趣小组活动中，一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。
电压表○V1 量程3V 内阻约为900Ω
电压表○V2 量程10V 内阻约为3KΩ
电压表○A量程60mA 内阻约为5Ω
电源E1 电动势1.5V 内阻约为0.2Ω
电源E2 电动势4.5V 内阻约为0.4Ω
滑动变阻器（最大阻值为10Ω）。粗细均匀的同种电阻丝，开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下：
A.选取图中器材，按示意图连接电路
B.用伏安法测定电阻丝的阻值R
C.用刻度尺测出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度，保持电路其他部分不变，重复步骤B、C
E.处理数据，根据下列测量结果，找出电阻丝值与长度的关系
L(m) 0.9956 0.8049 0.5981 0.4021 0.1958
R(Ω) 104.8 85.3 65.2 46.6 27.1
（I）
（II）
答案：（1）①B（4分）；②（I）电源改选E2（4分）；（II）判断电流表的内外接法，作出相应调整。（4分）
【解析】（1）①红表笔接F，电阻很小，此时二极管导通，电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进，电流方向E到F，只有B正确。
②根据电动势大小电压表量程不能选择10V，电路图中选择V1当然正确。的电压表为减小测
。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查，如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟，需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析，如根据 实验数据画出图线，根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验，要经历多个环节，在实际考查中，一般 不会考查全部环节，而是只考查其中的几个环节，有的题目给出条 件和实验器材，要求阐述实验原理；有的给出实验电路图，要求领 会实验原理，确定需测物理量及计算公式；有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同，但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点，都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示，在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同，题型也不尽相同，但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中，应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法，比较不同实验的异同（如电路图、滑动变阻器和电表的连接） 不断充实自己的经验和方法，逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）
哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件。 （一）电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为：R=U,E=U+Ir。由此可见，对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法，做到以不变应万变。1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 ⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 ⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 ⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流
高考物理真题电学实验 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
专题17 电学实验 1.（2017全国卷Ⅰ）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压 V，额定电流 A）；电压表V V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表A（量程 A，内阻Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R （阻值0~ Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干. （1）实验要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图. （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示. 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）. （3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为 ___________W.（结果均保留2位小数） 答案：（1）
（2）增大 增大 （3） 解析：本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验，利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~ V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表应与固定电阻R 0串联，将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω，所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大.（3）当滑动变阻器的阻值为9 Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E =U +I （r +R ）得U =–10I +4，在图中作出该直线如左图所示，交点坐标约为U = V ，I =225 mA ，P 1=UI= W ；整理得： 1E I U R r R r =- + ++，当直线的斜率最大时，与灯泡的I –U 曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R =0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U = V ，I = A ，如右图所示，最大的功率为P 2=UI = W. 2.（2017全国卷Ⅱ）某同学利用如图（a ）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA ，内阻大约为2 500 Ω）的内阻.可使用的器材有：两个滑动变阻器 R 1、R 2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱R z （最大阻值为99 Ω）；电源E （电动势约为 V ）；单刀开关S 1和、D 分别为两个滑动变阻器的滑片.
电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中，所测金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L，用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时，取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材： A．电压表0～3 V，内阻10 k B．电压表0～15 V，内阻50 k C．电流表0～0.6A，内阻0.05 D．电流表0～3 A，内阻0.01 E．滑动变阻器，0～10 F．滑动变阻器，0～100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选_______________，电流表应选______________，滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中，某同学的实物接线如图所示，请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l：_____________________________；
错误2：_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量： （1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d= 。 （2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是。 A.换为×1档，重新测量 B.换为×100档，重新测量 C.换为×1档，先欧姆调零再测量 D.换为×100档，先欧姆调零再测量 （3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图（a）所示．闭合开关后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
20XX 年全国高考物理实验试题汇总 1、（安徽21.）（18分） Ⅰ.（5分）根据单摆周期公式2T =，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 （1） 用游标卡尺测量小钢球直径，求数如图2所示，读数为_______mm 。 （2） 以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______。 a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔t 即为单摆周期T e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t ，则单摆周期 50 t T = Ⅱ.（6分）（1）在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm ，合金丝的直径为_______mm 。 （2）为了精确测量合金丝的电阻R x ,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接。
Ⅲ。（7分）根据闭合电路欧姆定律，用图Ⅰ所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R 0两端的对应电压U 12,对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在 12 1 R u -坐标系中描出坐标点，如图2所示。已知0150R =Ω，请完成以下数据分析和处理。（1）图2中电阻为 Ω的数据点应剔除； （2）在坐标纸上画出 12 1 R u -关系图线； （3）图线的斜率是 1 1 ()v --?Ω，由此可得电池电动势n E = v 。 2、（北京21.）(18分) 某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx 的阻值。 （1）现有电源（4V ，内阻可不计），滑动变阻器（0—50Ω，额定电流2A ）,开关和导线若干，以及下列电表： A ．电流表（0—3A,内阻约为0.025Ω） B ．电流表（0—0.6A,内阻约为0.125Ω） C ．电压表（0—3V,内阻约为3k Ω） D ．电压表（0—15V,内阻约为15k Ω） 为减小实验误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 （选填器材字母）。 实验电路应采用图1中的 （选填甲或乙） （2）图2是测量Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在（1）问中所选的电路图，补充完整图2中实物间的连线。
电学实验练习题 1、（2012海南卷）.图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头a 的量程为Ig=600A μ内阻为Rg ，A 是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA 。完成下列填空。 （1） 图1中分流电阻Rp 的阻值为_______。 （2）在电表改装成后的某次校准测量中，a 表的示数如图所是，由此读出流过a 电流表的电流为___mA 。此时流过分流电阻R 跑的电流为_______mA （保留一位小数） 2、（2012北京高考卷）．（18分） 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm ． （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm （该值接近多次测量的平均值） （2）用伏安法测金属丝的电阻Rx ．实验所用器材为：电池组(电动势为3V ，内阻约1Ω)、电流表(内阻 约0.1Ω)、电压表(内阻约3k Ω)、滑动变阻器R (0~20Ω，额定电流2A )、开关、导线若干． 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 由以上数据可知，他们测量Rx 是采用图2中的_________图(选填“甲”或 “乙”)． （3）图3是测量Rx 请根据图(2)3 不至于被烧坏． （4）这个小组的同学在坐标纸上建立 44个4 （5 A ． C ．1×10 （6 A ．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C ．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D ．用U ─I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 3、（2012四川卷） (2)某学习小组的同学拟探究小灯泡L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下： 小灯泡L ，规格“4.0V ．0.7A”； 电流表A 1，量程3A ，内阻约为0.1Ω; 电流表A 2，量程0.6A ，内阻r 2=0.2Ω; S 2 图3 图4
电学实验(经典) 实验设计的基本思路 （一）电学实验中所用到的基本知识 电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为： Ir U E I U R +== ,。 可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。 （1）正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 （2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。 （3）方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。 （4）精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择： （1）选择电表：首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。 （2）选择滑动变阻器：注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。 （3）应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。
2019年全国高考物理实验题 （5分）（2019年全国1卷22）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE 五个点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的速度大小为 m/s （保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为m/s2（保留2位有效数字）。(A 0.233 0.75) 23．（2019年全国1卷23）（10分）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微 安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。 （2）当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可 以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号）A．18 mA A．21 mA C．25mA D．28 mA （3）产生上述问题的原因可能是。 A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正 确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个 阻值为kR的电阻即可，其中k= 。 （1）连线如图所示（2）C （3）AC （4）99 79
物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材，试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷，R X 两端电压能从0开始变化，要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1：量程1mA 内阻约50Ω； 电流表A 2：量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3：量程100A μ 内阻约500Ω；电压表V 1：量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻：R 0=9990Ω； 电流表G ：I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1： 阻值约50Ω；额定电流为1A 滑动变阻器R 2： 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组：E=3V ；内阻小但不可忽略； 开关，导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）： 电源E ，具有一定内阻，电动势约为9.0V ； 电压表V 1，量程为1.5V ，内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω； 滑线变阻器R ，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ，试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。 （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 （3）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数用U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x ＝_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，器材代号 规格 电流表（A 1） 量程100mA ，内阻r 1待测（约40Ω） 电流表（A 2） 量程500uA ，内阻r 2＝750Ω 电压表（V ） 量程10V ，内阻r 3=10k Ω 电阻（R 1） 阻值约100Ω，作保护电阻用 滑动变阻器（R 2） 总阻值约50Ω 电池（E ） 电动势1.5V ，内阻很小 开关（K ） 导线若干 （2）若选测量数据中的一组来计算r 1，则所用的表达式r 1＝________________，式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下： 电池E ，电动势约10V ，内阻约1Ω 电流表A 1，量程300mA ，内阻r 1约为5Ω 电流表A 2，量程10A ，内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3，量程250mA ，内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1，最大阻值100Ω，开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 （1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测定其电阻？ （2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，简要写出按电路图的主要连接方法． A A ′ R 1 R 0
高考电学实验题精炼 1. 江苏2012年物理(8 分)如题10-1 图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测. (1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0冶刻度线处,应先调整题10-2 图中多用电表的 _________(选填“A"、“B"或“C"). (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 _________(选填“短暂冶或“持续冶)接b,同时观察指针偏转情况. (3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“伊1冶挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b 时,多用电表的示数如题10-2 图所示. 请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.
2.江苏2013年物理（8分）为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的 =得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1. 8W”，电压U和电流I，利用P UI 电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。 （1）准备使用的实物电路如题10-1图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。（用笔画线代替导线） （2）现有10 、20 和50 的定值电阻，电路中的电阻应选_______ 的定值电阻。 （3）测量结束后，应先断开开关，拆除_______两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。 （4）小明处理数据后将、描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如 题10-2图所示。请指出图象中不恰当的地方。 3．江苏2014年物理（8分）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧 题10-1图所示的部件(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。 (2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关， 将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了(选填“短路”或“断路”)。 (题10-1图) (题10-2图) (3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2. 23V和 38mA，由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58. 7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。
高考物理备考专题：物理实验总复习知识结构：
方法指导： 物理是以实验为基础的科学，实验能力是物理学科的重要能力，物理高考历来重视考查实验能力。 一、基本实验的复习 要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做．对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题： （1）实验原理 中学要求必做的实验可以分为4个类型：练习型、测量型、验证型、探索型．对每一种类型都要把原理弄清楚． 应特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带．这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹．按这种方法操作，在未释放纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都打在同一点上，这就是第一点．由于开始释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s，但具体时间不确定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s，则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm），但不能知道它的确切数值，也不需要知道它的确切数值．不论第一点与第二点的间距是否等于2mm，它都是从打第一点处开始作自由落体运动的，因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h，再测出打P点时的速度v，如果：
gh≈( )， 就算验证了这个过程中机械能守恒． （2）实验仪器 要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打点计时器（电火花计时仪）、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。对于使用新教材的省市，还要加上示波器等。对这些仪器，都要弄清其原理、会正确使用它们，包括测量仪器的正确读数。 （3）实验装置 对电学实验主要指电路图。 下面几个是应特别注意的： ①验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。 ②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验，这两个实验都要使用斜槽轨道，让小球从轨道上端无初速滚下，然后平抛出去，在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平，如果实验要进行多次，每次小球应从同一高度处下落，因此应有一个挡板。 ③验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器而未释放重锤前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住纸带，开启打点计时器而未释放纸带前，会由于手的抖动而打出一“堆”点，从而无法准确找出第一个点（即自由落体运动起始位置）。 ④用单摆测重力加速度的实验，在安装单摆时要注意悬点的固定，随便拴一个结系在铁架台的横梁上是不可取的，因为悬点不确定，就不是单摆，并且摆长值也无法准确测量。 ⑤有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接，制流与分压电路的选择，电表内阻的影响，等等。（4）实验步骤 复习实验步骤时不能靠死背结论，而要与实验原理联系起来，要多问问自己，为什么要按这样的步骤操作？把某些实验步骤交换一下是否可以？省掉某个步骤行不行？等等。 （5）实验数据的处理 重要的有打点计时器纸带的处理方法（如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动，如何求某时刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用图像处理数据（把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系，即变成直线，是重要的实验能力）。 （6）实验误差的定性分析 中学阶段不要求进行定量的误差分析，但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等，应能理解。在电路的实验中，粗略地看，认为电流表是短路、电压表是断路，但精确一点看，电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略，定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是我们应该掌握。 二、几种重要的实验方法 下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的，从方法的角度整理、复习一下，有助于我们提高认识水平和能力。 （1）累积法：在“用单摆测重力加速度”测周期时我们用的是累积法，即我们不直接测一个周期的时间，而是测30～50个周期的总时间，再除以周期数即得周期T的值．用累积法的好处是：①相当于进行多
2018年高考复习电学实验专题 在电学实验部分根据考纲要求以及历年高考分析，我们需要重点掌握以下几个实验: 一、测量电压表或电流表（电表）的内阻 二、测定电源的电动势和内阻 三、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微计） 四、描绘小电珠的伏安特性曲线 五、练习使用多用表 六、传感器的简单应用 （1）对实验操作能力的考法。如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择；实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据；实验结论的总结及误差分析；实验方案的改进创新，电学实验中的故障分析等。 （2）对基本实验仪器的读数、构造、使用方法的考查。 （3）设计性实验。近几年中各地设计性实验题型比较多，此类实验综合性比较强，考查考生对已学知识、方法、原理，灵活处理陌生的实验问题，需要较高的知识迁移能力和实验设计能力。 测量电压表或电流表（电表）的内阻 a）所 示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω） 的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻 值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱R z（最大阻值为 99 999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关S1和S2。 C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
①R1的阻值为______Ω（填“20”或“2 000”）。 ②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的______端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。 ③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_______（填“相等”或“不相等”）。 ④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为______Ω（结果保留到个位）。 （3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：__________________________________。 a） 所示电路测量量程为2.5 V的电压表○V的内阻（内阻为数 千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R2（最 大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V）。开关1个，导线 若干。实验步骤如下： ①按电路原理图（a）连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与 图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值， 使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。 回答下列问题： （1）试验中应选择滑动变阻器_______（填“R1”或 “R2”）。 （2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。 （3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω（结果保留到个位）。
八、电学实验题集粹（33个） 1．给你一只内阻不计的恒压电源，但电压未知，一只已知电阻Ｒ，一只未知电阻Ｒｘ，一只内阻不计的电流表但量程符合要求，以及开关、导线等，用来测Ｒｘ接在该恒压电源上时的消耗功率Ｐｘ，画出测量线路图并写出简要测量步骤，以及Ｐｘ的表达式． 2．如图3－94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路．（1）电压表Ｖ的（填“正”或“负”）接线柱应接在电源正极Ａ上，电压表Ｖ′的（填“正”或“负”）接线柱应接在探针Ｄ上．（2）当滑片Ｐ向右移动时，Ｖ′的示数将（填“变大”、“变小”或“不变”）． 图3－94 图3－95 3．有一只电压表，量程已知，内阻为ＲＶ，另有一电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略）．请用这只电压表和电池，再用一个开关和一些连接导线，设计测量某一高值电阻Ｒｘ的实验方法．（已知Ｒｘ的阻值和ＲＶ相差不大） （1）在如图3－95线框内画出实验电路． （2）简要写出测量步骤和需记录的数据，导出高值电阻Ｒｘ的计算式． 4．在“测定金属的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压Ｕ，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属的直径ｄ，测得数据如图3－96（1）、（2）、（3）所示．请从图中读出Ｕ＝Ｖ，Ｉ＝Ａ，ｄ＝ｍｍ． 图3－96 5．如图3－97所示，是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长Ｌ约40ｃｍ，直径Ｄ约8ｃｍ．已知镀膜材料的电阻率为ρ，管的两端有导电箍Ｍ、Ｎ，现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度ｄ的实验，实验中应该测定的物理量是，计算镀膜膜层厚度的公式是． 图3－97 6．用万用表的欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是．（填字母代号） Ａ．万用电表的指针达满偏时，被测电阻值最大 Ｂ．万用电表的指针指示零时，说明通过被测电阻的电流最大
电学实验训练题 1. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流 R I=300μA,内阻R g=100 Ω，可变 电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω，图中与接线柱A相连 的表笔颜色应是色，接正确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的 正中央，则R x= kΩ.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大， 但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x其测量结果与原结果相比较（填“变大”、“变小”或“不变”）。 2.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，科当标准电阻用）一只电流表（量程R I=0.6A, 内阻0.1 g r=Ω）和若干导线 ①请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。 ②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值 2.6 R=Ω 时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数1 I ;再制作R- 1 I 坐 标图，如图6所示，图中已标注出了（ 1 ,R I ）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐 标点也标注在图6中上。 ③在图6上把描绘出的坐标点练成图线 ④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻r=Ω。） 3. 某同学利用多用电表做了以下实验： （1）使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下 ①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上； ②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上； ③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小； ④换用“×10”的欧姆档，随即记下欧姆数值； ⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。
高考物理实验专题之测量工具读数 一、刻度尺： 1-1：如图（甲）所示的物体A 的长度是_________cm=_________m ，如图（乙）所示的物体B 的长度是___________mm=___________m. 二、游标卡尺： 2-1：游标卡尺的游标有10个等分刻度，当左、右测脚合拢时，游标尺在主尺上的位置如图（甲），当用此尺测某工件时，游标尺在主尺上的位置如图（乙）所示，则工件的实际长度是（ ） A.9.9 mm B.10.8 mm C.11.4 mm D.12.6 mm 2-2：下面各图均是用游标卡尺测量时的刻度图，甲、乙为20分度游标尺，丙、丁为50分度游标尺，它们的读数分别为：甲_______cm ，乙________cm ，丙________cm ，丁________mm. 2-3：有一种新式游标卡尺，它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm 等分成10份，39mm 等分成20份，99mm 等分成50份，以“39mm 等分成20份”的新式游标卡尺为例，如图所示。 (1)它的准确度是 mm ； (2) 用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是 cm 。 甲 乙 丙 丁
三、螺旋测微器： 3-1：用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为______________mm. 3-2：读出下面各螺旋测微器的读数.甲____________mm，乙____________mm，丙_____________mm. 四、秒表 4-1：读出机械秒表的读数。 五、打点计时器： 5-1：关于计时器，下列说法正确的是（） A.电磁打点计时器是一种使用低压直流电源的计时仪器 B.电磁打点计时器是一种使用交流220 V电源的计时仪器，其打点周期为0.02 s C.电磁打点计时器是一种使用低压（4—6 V）交流电源的计时仪器，其打点周期为0.02 s D.电火花打点计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器，它使用220 V交流电源 5-2：根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（） A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度 5-3：一位同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动的加速度”的实验时，纸带上打出的不是圆点而是如图所示的一些短线，这可能是因为（） A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源的频率不稳定 D.打点针压得过紧 5-4：下图是用打点计时器打出的一条纸带，其计数周期为T，运动加速度和打D点时的瞬时速度分别用a和v D表示，下列选项正确的是（） A.a=(s6+s5+s4-s1-s2-s3)/9T2, v D=(d4-d2)/2T B.a=(d6-2d3-d1)/9T2, v D=(d2+d3+d4+d5)/4T C.a=(d6+d5+d4-d1-d2-d3)/9T2, v D=s3/T D.a=(s6+s5+s4-s1-s2-s3)/3T3, v D=(d3+d4)/2T 六、电流表和电压表： 6-1：按照有效数字规则读出下列电表的测量值。 ⑴⑵
1、测定金属的电阻率（游标卡出和螺旋测微器的使用） 一、知识点梳理 电阻定律S L R ρ=，其中ρ为电阻率，则L RS =ρ，L 为导线长度，用刻度尺测量，S 为导线横截面积，42d S π=， d 为导线直径，用游标卡尺或螺旋测微器测量。 游标卡尺和螺旋测微器的结构、使用和读数 游标卡尺：先读标尺0刻度对应主尺刻度，再读标尺，然后相加。游标尺的第几个格与主尺的某格对齐，则用游标卡尺的精确度乘以几。游标卡尺精确度一般有3种，即0.1mm(10分度),0.05mm(20分度),0.02mm(50分度).游标卡尺不估读。 螺旋测微器：先读固定刻度，再可动刻度，然后相加。螺旋测微器要估读。 电阻R 用伏安法测量。 1. 伏安法测电阻中电流表内接和外接电路 电路图如右甲图，是电流表外接，乙图则是电流表内接。 2.误差分析 电流表外接时，电压表分流引起系统误差，测量值V V V V R R R RR R U R U U I I U I U R +=+=+== 测，为电阻R 与电压表内 阻V R 的并联值，所以，测量值小于真实值。电流表内接时，测量值为A A R R R I U U I U R +=+== 测，为电阻与电流表内阻的串联值，所以，测量值大于真实值。所以，当电阻小于小于电压表内阻时，是小电阻用电流表外接法，当电阻大于大于电流表内阻时，是大电阻，用电流表内接法。 3.怎样才算小电阻和大电阻呢？ (1)待测电阻R ，若V A R R R > ，则为大电阻，用电流表内接法（大内偏大） ；若V A R R R <，则为小电阻，用电流表外接法（小外偏小）；若V A R R R = ，则内外接法误差相同，均可使用。 (2)试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M 、N 两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影 图1读数： L=2.0cm+0.05mm ×6=20.30mm 图2读数： L=1.5mm+0.01mm×49.8=1.998mm 对齐时标尺上左边 刻度比主尺靠右，右边刻度比主尺靠左。
力学实验 1．(2019·长沙模拟)某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示．实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题： (1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系． (2)由图乙可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是__________． (3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_________________．钩码的质量应满足的条件是________________． 2．(2019·郑州模拟)如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平． (1)为完成实验，还需要的器材有________． A．刻度尺B．0～6 V直流电源 C．秒表D．0～6 V交流电源 (2)某同学用图甲所示装置打出的一条纸带如图乙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为________m/s(结果保留三位有效数字)． (3)采用重物下落的方法，根据公式1 2 mv2＝mgh验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是 _________________________________ _____________________________________________________，
电学实验 1．【2017·天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。 ①按图示电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc'三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压，读数不为零，再测量、a'间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。 ②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。 【答案】①aa'bb'②1.41（1.36~1.44均可）0.5（0.4~0.6均可） 【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻 【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。 2．【2017·新课标Ⅰ卷】（10分） 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32
A）；电压表V d V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表A d（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。 （1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。 （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数）【答案】（1）如图所示（2）增大增大（3）0.39 1.17 【解析】（1）要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如答案图所示； （2）由I–U图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定 律 l R S ρ =知，电阻率增大；