高考题分类汇编：电学实验

专题十六电学实验高考物理试题中，实验是必考内容，且近年来越来越受到重视．高考实验题除了对教材原有学生实验进行考查外，还把考查内容延伸到演示实验中，甚至拓展到迁移类实验、应用性实验、设计性实验以及“研究性学习”类实验．要求学生利用所学知识，对实验仪器或实验方法重组，将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情景新颖的实验中去．高考物理实验题具有以下几个特点：1．重视对实验操作能力的考查．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等．2．重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查，如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数．3. 设计性实验是考查的热点．在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多，此类实验能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理，灵活处理陌生实验问题的能力，要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力．4．电学实验在高中阶段所占比例较大，是实验考查的重点，各地高考实验题中必有电学实验题．对物理实验的考查通常是以独立题型出现，在高考中实验试题的命题一般是一个力学实验和一个电学实验．一个以考查演示实验或基本实验的基础实验知识、基本实验技能为主；另一个一般以考纲要求的基本实验为载体进行必要的改进和创新，考查考生对基本实验的理解能力、迁移能力和创新能力．预测高考电学实验题：以电流、电压的测量为基本测量的设计性电学实验，涉及实验电路和方法的设计、实验原理的迁移、实验器材的选择、电路实物连线及图象法处理实验数据等，分值较多，能力要求较高，命题形式可能为填空、选择性填空、电路图或实物连线、图象图表分析等．知识点一、测量读数类仪器使用1．电流表、电压表(1)电流表、电压表使用时量程选择的规则:根据被测电流或电压值的大小选择量程.测量时最好使指针偏转超过所选量程的2/3,至少超过1/2.在不知道被测电流或电压大小的情况下,应选用电表的较大量程,然后再根据指针偏转情况选取合适的量程.(2)读数方法:读数时应使视线垂直于刻度盘表面.凡仪器最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读.2．电阻箱电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下估读．如图所示的电阻箱的阻值为84580.2 Ω.3．多用电表(1)使用多用电表测电压、电流时，应根据选择的量程确定最小刻度值，然后读数．(2)使用欧姆挡时，注意以下几个方面：①用多用电表测电阻时,测量前应根据估计的阻值选用适当的挡位.由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间一段刻度范围为测量的有效范围,否则要变换倍率.②每更换一次倍率，都要重新进行欧姆调零.③由于欧姆挡表盘刻度不均匀,难于估读,测量结果只需取两位有效数字.计数时不要忘记乘上相应挡位的倍率.④测量时待测电阻要跟其他元件和电源断开.⑤多用电表使用完毕后,应将选择开关拨离欧姆挡,旋至OFF挡或交流电压最高挡上.特别提醒：要区分开“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置．调整的是表盘下边中间的定位螺丝．“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮．知识点二、电学实验1．电路设计及仪器选取原则正确地选择仪器和设计实验电路,有一定的灵活性,应遵循以下几个基本原则:(1)正确性．(2)安全性．(3)方便性．(4)精确性．2．“伏安类”实验中电流表的内、外接法【特别提醒】在R V、R A均不知的情况下,可采用试触法.如图所示,分别将a端与b、c接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法.3．滑动变阻器的接法(1)若符合下列情况之一,则滑动变阻器必须接成分压式.①要求电表能从零开始读数;②要求电表能有较大的调节范围;③当待测电阻R x≫R(滑动变阻器的最大阻值)时.(2)当待测电阻R x≪R(滑动变阻器的最大阻值)时,既可接成分压式、也可接成限流式.知识点三、实验误差1．偶然误差和系统误差从性质和来源看,误差分为偶然误差和系统误差两种.(1)偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差.减小偶然误差的方法就是通过多次测量求平均值.(2)系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或完善实验原理.2．有效数字(1)测量既然总有误差,测量的数值就只能是近似数,如“174.2 mm”最末的一位数字“2”是不可靠数字,但它仍有意义不能舍,因为它代表了一个大概数量关系,比如这里174.2与174.8相比是接近174还是175就显而易见了.像174.2 mm这种带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字,有效数字的最后一位为误差所在位.在实验中,测量时要按有效数字的规则来读数.(2)确定有效数字时，应注意以下问题：①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时,从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时,计入有效数字.③乘方不算有效数字;比如3.020×10－3 m/s中的－3不是有效数字,10也不是.3．减小实验误差的方法(1)多次测量求平均值．(2)累积法．(3)图象法．知识点四、创新实验1.创新实验方案的设计,一般应遵循以下四条原则(1)科学性原则．(2)可靠性原则．(3)方便性原则．(4)准确性原则．2．设计性实验的设计思路知识点五、控制电路的设计技巧1．滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压式接法：(1)要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测绘导体的伏安特性曲线等实验)；(2)被控制电路的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R0时；(3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时；(4)若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时．2．若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻R L 与滑动变阻器的最大值R0接近或R L略小于R0，则应该采用限流式接法．测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法．知识点六、电学仪器的选择技巧电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便，器材的选择与实验所用的电路密切相关，因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量精确、安全可靠、操作方便的实验电路，再根据实验电路的需要选择器材．具体如下：1．电源的选择：一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．2．电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右，以减小读数的偶然误差，提高精确度．3．变阻器的选择：所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小．高频考点一基本仪器使用与读数电学实验中的“两尺”与“三表”(1)游标卡尺(2)螺旋测微器(千分尺)读数方法：①测量值＝固定刻度读数＋0.01 mm×可动刻度读数(一定要估读)．②读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出．(3)电流表和电压表(4)多用电表(欧姆表)①使用a．机械调零：检查表针是否停在左端的“0”位置；b．选取适当倍率挡；c．欧姆调零：两表笔相接，检查表针是否停在右端的“0”位置；d．把两表笔分别与待测电阻两端相接，欧姆表的读数乘以倍率即被测电阻的阻值；e．实验结束后，将表笔拔出，并将选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡．②注意事项a．测量电阻时，待测电阻要与其他电路元件断开，两手不要接触待测电阻两端；b．选择好倍率挡后要进行欧姆调零，且每换一次倍率挡要“调零”一次；c．测量电阻时，若指针偏角过小，换较大倍率挡；若指针偏角过大，换较小倍率挡；d．读数＝示数×倍率．例1．下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度，图乙为20分度游标卡尺，图丙为10分度游标卡尺，它们的读数分别为__________；________；________.【解析】在图甲中，主尺读数为42 mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是50分度的，所以读数为42 mm＋5×0.02 mm＝42.10 mm；在图乙中，主尺读数为63 mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是20分度的，所以读数为63 mm＋6×0.05 mm＝63.30 mm；在图丙中，主尺读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是10分度的，所以读数为29 mm＋8×0.1 mm＝29.8 mm.【答案】42.10 mm63.30 mm29.8 mm【变式探究】如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示．(1)若使用的是0～3 V量程的电压表，读数为________V．若使用的是0～15 V量程的电压表，读数为________V.(2)若使用的是0～0.6 A量程的电流表，读数为________A．若使用的是0～3 A量程的电流表，读数为________A.【解析】对于电压表，当选取0～3 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V，当选取0～15 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取0～0.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取0～3 A量程时，每小格为0.1 A，读数为2.30 A.【答案】(1)1.688.4(2)0.46 2.30【举一反三】(1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：①将K旋转到电阻挡“×100”的位置．②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“0”刻度线．③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示．为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填“×1”、“×10”、“×1 k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量．(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，R g 为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R x的关系式为________；(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V的电压表内阻．该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 k”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图中________(选填“A”或“B”)方式连接．在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图甲所示，读数为______ Ω，这时电压表的读数为如图乙所示．若该欧姆挡内阻为24 kΩ，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为______V(计算结果保留两位有效数字)．【解析】(1)②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件D，使指针对准电阻的“0”刻度线；③指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换“×10”挡．(2)根据图乙，多用电表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，则有：I＝ER g＋R0＋R x＋r.(3)欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：30×1 kΩ＝30 kΩ，电压表的读数为：1.60 V．由题意知欧姆表的内阻为24 kΩ，与电压表的内阻30 kΩ串联，由欧姆定律可知：E＝I(R＋r)＝1.6030 000×(2.4×104＋3×104) V≈2.9 V.【答案】(1)D“×10”(2)I＝ER g＋R0＋R x＋r(3)A30 k 2.9高频考点二以测电阻为核心的电学实验1．最常用的电阻测量方法(1)“伏安法”有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”．(2)“安安法”电压表不能用或没有电压表的情形下，若知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．(3)“伏伏法”电流表不能用或没有电流表的情况下，若知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．(4)“伏安加R法”在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的要求，加保护电阻的方法就应运而生，“伏安加R法”又叫做“加保护电阻法”．(5)滑动变阻器限流式、分压式接法的选择①当题中要求负载上电压或电流从零开始调节时，应采用分压式接法；②当题中要求测量精确度高且调节范围大时，一般用分压式接法；③当滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值的一半还小时，一般用分压式接法；④负载电阻的阻值小于滑动变阻器的总电阻或相差不多，且电压、电流不要求从零可调时，一般用限流式接法；⑤两种接法均可使用时，优先用限流式接法(节能)．(6)电表的“三用”：如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．2．最为精确的电阻测量方法——等效替代法(1)电流等效替代(2)电压等效替代3．电表内阻测量最常用的方法——半偏法(1)用半偏法测电流表内阻，如图所示，电阻箱应和电流表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R测<R 真．(2)若测电压表内阻，如图所示，电阻箱应和电压表串联，然后与小电阻滑动变阻器并联，且R测>R真.例2．某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20 Ω)材料的电阻率．他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 Ω)；电流表A1(量程0～100 mA，内阻约5 Ω)；电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω)；电阻箱R(0～999.9 Ω)；开关、导线若干．他们的实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；B．根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，闭合开关S；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.F．断开开关，拆除电路并整理好器材．(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d ＝________mm ；(2)实验中电流表应选择________(选填“A 1”或“A 2”)；(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R 和对应的接入电路中电阻丝长度L 的数据，绘出了如图丙所示的R －L 关系图线，图线在R 轴的截距为R 0，在L 轴的截距为L 0，再结合测出的电阻丝直径d ，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)．【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5 mm ，可动刻度是22.6×0.01 mm ＝0.226 mm ，金属丝直径d ＝0.5 mm ＋0.226 mm ＝0.726 mm.(2)电路中最大电流约为I ＝ER 电阻丝＋r ＝320＋1 A≈0.14 A ，不到0.6 A 的四分之一，如果使用电流表A 2实验误差较大，因此电流表应选A1.(3)由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻R 总＝R ＋R 电阻丝＝R ＋ρL S＝R ＋ρL π(d 2)2＝R ＋ρ4L πd 2， 由题图丙可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻R 总＝R 0，则R ＋ρ4L πd 2＝R 0，R ＝R 0－ρ4L πd 2，图象斜率的绝对值|k |＝R 0L 0＝4ρπd 2，则电阻率ρ＝πd 2R 04L 0. 【答案】(1)0.726(0.725～0.727) (2)A 1 (3)πd 2R 04L 0【变式探究】待测电阻R x 的阻值约为20 Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A ．电流表A 1(量程为150 mA ，内阻约为10 Ω)B ．电流表A 2(量程为20 mA ，内阻r 2＝30 Ω)C ．电压表V(量程为15 V ，内阻约为3 000 Ω)D ．定值电阻R 0＝100 ΩE ．滑动变阻器R 1，最大阻值为5 Ω，额定电流为1.0 AF ．滑动变阻器R 2，最大阻值为5 Ω，额定电流为0.5 AG ．电源，电动势E ＝4 V(内阻不计)H ．电键S 及导线若干(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不小于其量程的三分之一，请从所给的器材中选择合适的实验器材：__________________________(均用器材前对应的序号字母填写)；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量R x 的最佳实验电路图并标明元件符号；(3)待测电阻的表达式为R x ＝____________，式中各符号的物理意义为___________________________________________．【解析】(1)由于电源电动势为4 V ，电压表V 量程为15 V ，测量中电压表示数达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可将电流表A 2与定值电阻R 0串联当作电压表与电流表A 1配合使用，用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知，故电流表A 1采用外接法，改装的电压表量程为20 mA×130 Ω＝2.6 V ，两个滑动变阻器最大阻值均为5 Ω，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为0.8 A ，故滑动变阻器只能选择R 1，经过估算当电流表A 1满偏时，电流表A 2也正好满偏，非常匹配，满足电表读数不小于其量程的三分之一．故器材选择ABDEGH.(2)如图所示(3)待测电阻R x ＝I 2(r 2＋R 0)I 1－I 2，其中，I 1、I 2分别为A 1和A 2的示数，R 0与r 2分别为定值电阻和A 2内阻的阻值．【答案】(1)ABDEGH (2)见解析图 (3)I 2(r 2＋R 0)I 1－I 2 I 1、I 2分别为A 1和A 2的示数，R 0与r 2分别为定值电阻和A 2内阻的阻值【举一反三】某同学利用右图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R (最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．实验步骤如下①按电路原理图连接线路；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)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)根据电路图将下图中实物图连线．(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)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．A．100 μA B．250 μAC．500 μA D．1 mA【解析】(1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R1可减小实验误差．(2)滑动变阻器为分压式接法，连接实物电路如图所示：(3)电压表和电阻箱串联，两端电压分别为2.00 V和0.50 V，则R V＝4R＝2 520 Ω.(4)电压表的满偏电流I g＝UR V＝2.52 520A≈1 mA，故选项D正确．【答案】(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D 高频考点三测量电源电动势和内阻1．电源电动势和内阻的测量方法任何一种实验方法．一定要紧扣闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，而最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I，这也是命题专家命题时的入手点．2．数据处理利用图象得出电动势和内阻是常见的方法，对于不同的电路设计，在作图象时都要画出倾斜直线，即得到有关电动势和内阻的一次函数关系，再利用图象中的斜率与截距求解．当电流表或电压表量程不符合实验要求时，要考虑改装电表进行测量，所以有时也会用两个电流表或两个电压表来进行测量．例3．某物理兴趣实验小组的同学为了测量电动势约为3 V的某电源的电动势和内阻，实验室可供选择的实验器材如下．A．电压表V1(0～3 V，R V1＝10 kΩ)B．电压表V2(0～15 V，R V2＝50 kΩ)C．电流表A1(0～3 mA，R g＝100 Ω)D．电流表A2(0～3 A，内阻约为0.5 Ω)E．滑动变阻器R1(0～10 Ω)F．滑动变阻器R2(0～1 000 Ω)G．定值电阻R3＝0.5 ΩH．定值电阻R4＝10 ΩI．开关S以及导线若干回答下列问题：(1)在设计本实验时，为了减小实验误差，电压表应选______(填器材前的序号)，为了操作方便，滑动变阻器应选________(填器材前的序号)，通过分析可知电流表A1的量程太小、电流表A2的量程太大，该小组的同学想将电流表A 1改装成量程合适的电流表，则应将电流表A 1与定值电阻________(填器材前的序号)________(填“串”或“并”)联，改装后的电流表的量程应为________A ；(2)请设计合适的电路图测量电源的电动势和内阻，画在如图甲所示的虚线框内；(3)该实验小组的同学利用所设计的电路得到多组数据，以电流表A 1的示数为横坐标、电压表的示数为纵坐标建立坐标系，并将各组数据描绘在该坐标系中，得到的U －I 图象如图乙所示，则该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留两位小数)【解析】(1)电源的电动势约为3 V ，电压表应选A ，为方便实验操作，滑动变阻器应选E ，它的阻值范围是0～10 Ω，电路中最小电流约为0.3 A ，为了扩大电流表A 1的量程，应与A 1并联一个小电阻R 3，改装电流表的满偏电流I ＝I g ＋I g R g R 3＝0.003 A ＋3×10－3×1000.5A ＝0.603 A ； (2)电路图如图所示；(3)分析可知，改装后电流表的量程是电流表A 1量程的201倍，图线在纵轴上的截距等于电源的电动势，由题图乙读出电源的电动势为E＝2.96 V，图线斜率的绝对值表示电源内阻r，故r＝2.96－2.12201×2.5×10－3Ω＝1.67 Ω.【答案】(1)A E G并0～0.603(2)见解析图(3)2.96 1.67【变式探究】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，将电键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、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，作出图象如图．由I1－I2图象得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.【解析】①用多用电表的电压挡测U ab≠0，说明两表笔与电源两极间为通路，问题出在a、b′之间的含有电键的电路部分；若U aa′≠0，说明aa′导线断路，若U aa′＝0，说明导线bb′断开．②由于I2≫I1，故可将I2视为干路电流，则有I1(R1＋r1)＝E－I2(r＋R0)则I1＝ER1＋r1－r＋R0R1＋r1·I2，故从图线的截距和斜率可求得E＝1.4 V，r＝0.5 Ω。

高考物理电学实验题
实验一：串联电阻的等效电阻测量
实验内容：
在直流电路中，测量多个串联电阻的等效电阻。

实验步骤：
1. 首先将多个电阻依次串联连接起来，形成一个电路。

2. 将电路连接至直流电源，并将电源电压调至适当数值。

3. 利用万用表测量电路两端的电压。

4. 利用欧姆定律，计算出每个电阻的电阻值。

5. 将所有电阻的电阻值相加，得到串联电阻的等效电阻。

实验结果：
实验中，通过测量电路两端的电压，可以得到各个电阻的电阻值。

将这些电阻值相加，得到的结果即为串联电阻的等效电阻。

实验二：并联电阻的等效电阻测量
实验内容：
在直流电路中，测量多个并联电阻的等效电阻。

实验步骤：
1. 首先将多个电阻并联连接起来，形成一个电路。

2. 将电路连接至直流电源，并将电源电压调至适当数值。

3. 利用万用表测量电路的总电流。

4. 利用欧姆定律，测量每个电阻的电压。

5. 利用欧姆定律，计算出每个电阻的电阻值。

6. 将所有电阻的倒数相加，再取倒数，得到并联电阻的等效电阻。

实验结果：
实验中，通过测量电路的总电流和每个电阻的电压，可以计算出各个电阻的电阻值。

将这些电阻值的倒数相加，并取倒数，得到的结果即为并联电阻的等效电阻。

16.电学实验1.（2014年安徽卷）II．某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验：（1）他先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了。

已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为V(结果保留两位有效数字)。

（2）为了更准确地测量该电压表的内阻R V，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图2连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻R V的测量值；G．断开开关S。

实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2000Ωc．滑动变阻器：最大阻值10Ωd．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ωe．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ωf．电池组：电动势约6V，内阻可忽略g．开关，导线若干按照这位同学设计的实验方案，回答下列问题：①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用（填“b”或“c”），电阻箱中选用（填“d”或“e”）。

②电压表的内阻R V的测量值R测和真实值R真相比，R测R真（填“>”或“<”）；若R V越大，则-R RR测真真越（填“大”或“小”）。

【答案】（1）1.0（2）① c d② > 小【解析】（1）多用电表的中值电阻即为其内阻，内阻为1.50×103Ω，与内阻为3.00×103Ω电压表串联，电源电动势为1.5V，可得电压表的读数即为R V两端电压为1.0V。

专题19 电学实验1．（2020·新课标Ⅰ卷）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1 kΩ，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）。

2．（2020·新课标Ⅱ卷）某同学要研究一小灯泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性。

所用器材有：电流表A1（量程200 mA，内阻R g1=10.0 Ω），电流表A2（量程500 mA，内阻R g2=1.0 Ω）、定值电阻R0（阻值R0=10.0 Ω）、滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）、电源E（电动势4.5 V，内阻很小）、开关S 和若干导线。

该同学设计的电路如图（a）所示。

（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线。

（2）若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、R g1和R0写出：小灯泡两端的电压U= ，流过小灯泡的电流I= 。

为保证小灯泡的安全，I1不能超过mA。

（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。

逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。

所得实验数据在下表中给出。

I1/mA 32 55 85 125 144 173I2/mA 171 229 299 379 424 470根据实验数据可算得，当I1=173 mA 时，灯丝电阻R= Ω（保留1 位小数）。

1.【2014·重庆卷】某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示,该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好.维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。

他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。

①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如题6图2所示,读数为 V，说明正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。

②红表笔接b点,断开开关时，表针不偏转,闭合开关后，多用表指示仍然和题6图2相同，可判定发生故障的器件是（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）2.【2014·广东卷】某同学设计的可调电源电路如图（a）所示，R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片。

闭合电建S。

①用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0-3V挡，示数如图22（b），电压值为 V。

②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于端.③要使输出电压U变大，滑片P应向端滑动。

④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在的风险(填“断路"或“短路”）。

3.【2014·天津卷】现要测量一个未知电阻R x的阻值，除R x外可用的器材有：多用电表（仅可使用欧姆挡）;一个电池组E（电动势6V）:一个滑动变阻器R(0~20Ω，额定电流1A）:两个相同的电流表G（内阻R g＝1000Ω,满偏电流I g＝100μA）：两个标准电阻（R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω)：一个电键S、导线若干。

①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡,调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是（填字母代号）。

A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆B．这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C．如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量D．如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁。

专题7 电学实验❖ 测电阻的伏安特性曲线1、【2015广东】某实验小组研究两个未知元件X 和Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．图（a ）图（b ）图（c ）（1）使用多用电表粗测元件X 的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a ）所示，读数为____Ω．据此应选择图中的____（填“b”或“c”）电路进行实验；（2）连接所选电路，闭合S ；滑动变阻器的滑片P 从左向右滑动，电流表的示数逐渐________（填“增大”或“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X 换成元件Y ，重复实验；图（d ）图（e ）（3）如图（d ）是根据实验数据作出的U ﹣I 图线，由图可判断元件____（填“X”和“Y”）是非线性元件；（4）该小组还借助X 和Y 中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E 和内阻r ，电路如图（e ）所示，闭合S 1和S 2，电压表读数为3.00V ；断开S 2，读数为1.00V ．利用图（d ）可算得E=____V ．r=____Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）．2、【2014浙江】图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。

（1）根据图1画出实验电路图 （2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①①①①所示，电流表量程为0.6A ，电压表量程为3V 。

所示读数为：①______①______①______①______。

两组数据得到的电阻分别为__________和__________。

图1参考答案1、（1）10.0；b （2）增大；（3）Y （4）3.2；0.502、（1）（2）①0.10A 、①0.24A 、①2.0V 、①0.27V Ω±)1.03.8(Ω±)1.07.2(。

和，如填为Ω±)1.07.2(Ω±)1.03.8(和也行❖ 测电阻值1、【2016江苏】小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R 随t 的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．（1）有以下两种电流表，实验电路中应选用（ ）A ．量程0~100 mA ，内阻约2ΩB ．量程0~0.6 A ，内阻可忽略（2）实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是___________．①将旋钮a 由“0”旋转至“1” ①将旋钮b由“9”旋转至“0” ①将旋钮c 由“9”旋转至“0”（3）实验记录的t 和R 的数据见下表：请根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R-t图线．由图线求得R随t的变化关系为R=_______Ω．2、【2015全国】电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

高考物理电学实验题题型主要包括以下几个方面：
1. 电流、电压、电阻的测量：要求根据给定的电路和仪器，通过测量和计算，获得电流、电压和电阻的数值。

2. 串、并联电路的等效电阻：要求通过测量不同电阻器的电阻值，确定串联电路和并联电路中的等效电阻。

3. 欧姆定律的验证：要求通过改变电压或电阻，测量电流的变化，验证欧姆定律（U=IR）。

4. 灯泡的热效应：要求通过测量电压和电流的变化，计算灯泡的功率和能量转化。

5. 电磁感应：要求通过运动磁铁或改变线圈的位置和方向，观察电流的产生和方向变化。

6. 高斯定律和电场分布：要求用静电计测量不同位置和方向的电场强度，观察电场的分布和变化。

以上是高考物理电学实验题题型的一些常见内容。

具体的实验题目和要求可能会因不同地区和年份而有所差异。

建议您查阅相关的教材和
过往的高考真题，以获取更准确和具体的题型信息，并进行有针对性的复习和准备。

2010年高考物理试题分类汇编一一电学实验（全国卷1） 23. （ 16分）一电流表的量程标定不准确，某同学利用图 1所示电路测量该电流表的实际量程I m 。

所用器材有：量程不准的电流表A ，内阻「1=10.0门，量程标称为5.0mA ;标准电流表 A 2，内阻「2=45.00，量程1.0mA ;标准电阻R ，阻值10.00 ;滑动变阻器 R ，总电阻为300.00 ;电源E ,电动势3. 0V ，内阻不计；保护电阻 R 2 ；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A,满偏；若此时电流表 A 2的读数为12，则A 的量程I m = ____ 。

（4）若测量时，A 未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出 A 的示数I 1 = ___________A 的示数I 2 = _________ ；由读出的数据计算得l m = ________ 。

（保留3位有效数字）图2但图中A 1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F T 放在控温容器 M 内：① 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999.9 Q ; S 为开关。

已知 F T 在95C 时阻值为150 Q,在20C 时的阻值约为 550 Q 。

现要求在降温 过程中测量在95C 〜20C 之间的多个温度下 Rr 的阻值。

(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1 2(R 1'「2)⑷ 6.05mA【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I m 。

专题14 电学实验1．（2021·浙江绍兴市高三二模）（1）小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，有一根导线处于断路状态，如图1所示。

为了寻找这根导线，小明同学想先闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某位置，把多用电表的黑表笔接在电路中的a点，再将红表笔分别在图中b、c、d点进行测量，下列选档中，符合操作规程的是______；A．直流10V挡B．直流0.5A挡C．直流2.5V挡D．欧姆挡×10（2）在（1）中的测量结果如下表接入点 b c d表盘指针无偏转有偏转有偏转则断路的导线应是______（填图中导线的编号）；（3）排除故障后，小明分别描绘了采用电流表内接法和电流表外接法两种情况下的伏安特性曲线，如图乙所示，则图线I是采用电流表______（填“内接法”或“外接法”），电流表内阻约______Ω（保留2位有效数字）。

【答案】A ②外接法0.60±0.10【解析】(1)[1]电路中电源的电动势为3V，则需要选用电压大于3V的直流档位。

故选A。

(2)[2]黑表笔接在电路中的a点，再将红表笔接在b点，指针无偏转，则断路的导线可能是④⑤⑥中的一根；再将红表笔接在c点，指针有偏转，则断路的导线应该是②；再将红表笔接在d点，指针有偏转，则断路的导线应该是②。

(3)[3][4]外接法测得电流比实际值大，故图线I 为外接法，当电流表示数为0.2A 时，内接法电压表示数比外接法大0.12V ，为电压表分压，故A 0.12Ω0.60Ω0.2R == 2．（2021·天津南开区高三一模）小明欲测量某段圆柱形样品材料的电阻率ρ，该材料电阻约为100Ω左右。

现提供以下实验器材A ．电压表V （量程15V ，内阻V r 约为10k Ω）B ．电流表1A （量程30mA ，内阻1100Ωr =）C ．电流表2A （量程50mA ，内阻2r 约为40Ω）D ．滑动变阻器1R （010Ω，额定电流2A ） E.直流电源E （电动势为3V ，内阻很小） F.开关一只，导线若干 回答下列问题：(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L =______cm ，用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数D______mm ；(2)为尽可能精确地测量该样品电阻率ρ，在方框中画出电路图并标明所选器材；______(3)请写出实验还需测量物理量的名称和符号______，并用所测得的物理量符号和已知物理量的符号表示这种材料的电阻率ρ=______。

万用表测电阻及其使用1．要测量一个定值电阻的阻值(约为20～30Ω)．⑴用多用电表直接测量右图为多用电表的示意图，具体操作步骤如下：a ．将多用电表的__________旋转到电阻“____________”(选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1K”)挡．b ．将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，笔尖相互接触，旋转_________；使表针指在_______(选填“右”或“左”)端的“O”刻度位置。

c ．将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，读出相应的示数。

⑵用伏安法测量提供器材如下：电压表V(量程0～3～15V ，内阻约20K Ω) 电流表A(量程O ～50mA ，内阻约20Ω) 滑动变阻器R(最大阻值50Ω，额定电流1A )直流电源E(电动势6V ，内阻约0.5Ω)开关S ，导线若干请用上面的器材，在上边的方框中画出实验电路图．20、某同学准备测定一只电阻的阻值。

方法是：⑴先利用多用电表进行粗测：该多用电表电阻档有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。

该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小。

为了较准确地进行测量，请你依次写出接着应该进行的主要操作步骤：①__________，②_________，③__________。

若这时刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果是________Ω。

⑵为了更准确地测量这只电阻的阻值，该同学继续用伏安法进行测定。

除被测电阻R 外，手边的实验仪器如图所示，有：A ．直流电源，电压10V ，内阻不计； B ．电压表，量程0-3-15V ，内阻约5k Ω； C ．电流表，量程0-0.6-3A ，内阻约20Ω； D ．毫安表，量程5mA ，内阻约50Ω； E ．滑动变阻器，最大阻值500Ω； F ．滑动变阻器，最大阻值50Ω；G . ．电键一只、导线若干。