重難點19電學實驗

<1

工；命題趨勢

考點分析三年考情分析2025命題熱點

2024：安徽卷

基本儀器的使用和

2023：海南卷

電表改裝

2022：海南卷、湖南卷、遼寧卷

2024：山東卷、新課標卷、江蘇卷、全國甲卷

以測量電阻為核心

2023：北京卷、遼寧卷、廣東卷

的電學實驗

2022：廣東卷1、電表改裝及測量電

2024：遼寧卷、甘肅卷阻、電動勢為核心的實驗

以測量電動勢為核

2023：海南卷2、測量電阻、電動勢的

心的電學實驗

2022：湖北卷、福建卷遷移和創新性實驗

以探究電壓、電流2024：廣西卷、浙江1月選考卷

為核心的實驗2023：山東卷、新課標卷

2024：廣東卷、湖南卷、江西卷、河北卷、浙

電學實驗的創新和江1月選考卷

拓展2023：湖南卷、福建卷、江蘇卷

2022：山東卷、河北卷、重慶卷

限時提升練

一、實驗題

1.（2025?全國?模擬預測）某學習小組設計了如圖所示的電路來測量電流表A的內阻，測量完

成后將其改裝成電壓表?？商峁┑膶嶒炂鞑挠校?/p>

電壓表V（量程0?800mV,內阻為800Q）；

電流表A（量程0?200ptA,內阻未知）；

滑動變阻器R（最大阻值為10。，額定電流2A）；

定值電阻凡（阻值為125Q）；

電源E（電動勢為L5V,內阻可忽略）;

開關1個，導線若干。

請回答下列問題：

⑴在圖示電路圖中，電表。、6應分別選用,（選填“電流表”或“電壓表”）。

⑵調節滑動變阻器的滑片位置，獲得多組電流表A、電壓表V的讀數/、U,以。為縱軸、I

為橫軸，作出圖像，求得其圖線的斜率為4kC,則電流表A的內阻&=

⑶將該電流表串聯一定值電阻后，改裝成量程為0?3V的電壓表，并利用標準電壓表對其進

行校準，發現當改裝后的電壓表達到滿偏時，標準電壓表的示數為2.98V,為了使改裝后的電

壓表更精確，以下操作可行的是（）

A.給定值電阻串聯——與其相比較小的電阻

B.給定值電阻串聯一與其相比較大的電阻

C.給定值電阻并聯—與其相比較小的電阻

D.給定值電阻并聯——與其相比較大的電阻

2.（2024.河北.模擬預測）一實驗小組設計了如圖甲所示的自動控制電路，在夜晚有車輛經過

時，前方路燈將被點亮；七“RGZ為相同規格的光敏電阻，其阻值與光照強度的關系如圖乙所

示，與、旦為調節范圍0~100kQ的電阻箱，》、4可視為理想二極管，監、&為電磁繼電器

的線圈，當三極管的6、e兩極間電壓達到0.6V時，三極管被導通，從而使得由電源正極經電

磁繼電器、三極管的。和e極到達電源負極的回路被導通，電磁繼電器吸附銜鐵（未畫出），從

而使開關閉合，路燈被點亮。

O+6V

⑴光敏電阻的阻值隨光照強度的減弱而—（填“減小”或“增大”）。

⑵為保證夜晚有車輛經過時，路燈會被點亮，電阻箱的阻值應分別設置為凡=—g,&=

kQo

⑶二極管D、D2的作用是

3.（2024.重慶.模擬預測）酒駕是一種嚴重的違法行為，它對駕駛者自身和他人的安全都構成

了極大的威脅。交警使用的酒精檢測儀主要元件是酒精傳感器。某同學想研究酒精傳感器的電

阻隨酒精濃度的變化規律。他使用的主要器材如下：

A.酒精傳感器尺（電阻約幾十歐）

B.蓄電池（電動勢E=12V,內阻不計）

C.電流表A1（量程。~300mA,內阻RAI=30。）

D.電流表A?（量程0~600mA,內阻約20。）

E.電阻箱用（最大阻值999.9。）

F.滑動變阻器R

G.開關及導線若干

圖甲

⑴該同學想要盡量準確測量酒精傳感器的阻值，他設計了如圖甲所示的電路圖，則圖中的6應

選擇—（請填寫器材前面的字母）；

⑵連接好電路，將酒精傳感器放置于不同濃度酒精中測量其電阻的阻值，某次測量時讀出“、

6電表示數分別為/0、4,則此次電阻阻值段=—（用題目所給的字母表示）；

⑶該同學通過多次測量獲得了酒精傳感器的阻值隨酒精濃度的變化關系如圖乙所示，然后他

利用以上器材設計了圖丙中所示的酒精濃度測量儀。調節電阻箱凡的阻值為20。，按照圖乙中

的數據，將電流表上“電流”刻度線標為對應的“酒精濃度”，測試儀即可正常使用。則酒精濃度

的“0刻度線”應該標到電流表刻度的mA處；

（4）該同學在利用上述自制酒精濃度測量儀進行酒精濃度測試時，電流表指針如圖丁所示。若

規定酒精氣體濃度在。.2~0.8mg/mL之間屬于酒駕；酒精氣體濃度達到或超過0.8mg/mL屬于醉

駕，則該次測試的酒精氣體濃度在—（選填“酒駕”或“醉駕”）范圍內。

（2024.上海青浦.一模）萊頓瓶可看作電容器的原型，一個玻璃容器內外包裹導電金屬箔作為

極板，一端接有金屬球的金屬棒通過金屬鏈與內側金屬箔連接，但與外側金屬箔絕緣。從結構

和功能上來看，萊頓瓶可視為一種早期的平行板電容器。

R—金屬棒

JJ七一玻璃瓶

金

Z＞金屬箔

4.關于萊頓瓶，下列說法正確的是（）

A.充電電壓一定時，玻璃瓶瓶壁越薄，萊頓瓶能容納的電荷越多

B.瓶內外錫箔的厚度越厚，萊頓瓶容納電荷的本領越強

C.充電電壓越大，萊頓瓶容納電荷的本領越強

D.萊頓瓶的電容大小與玻璃瓶瓶壁的厚度無關

5.美國的科學家富蘭克林曾利用萊頓瓶收集雷電，若已知萊頓瓶的電容為2nF,測量出收集

完畢時其兩端的電壓為150V,則富蘭克林收集到的電量為Co（lnF=10-9F）

6.如圖為葛同學設計的測量萊頓瓶電容的實驗電路。已知電源電動勢E=10V,內阻r=1。,

保護電阻R尸4。，R為滑動變阻器，最大阻值為10。，定值電阻&=1000。。

//gA

（1）調節滑動變阻器的滑片到中間位置，閉合開關S,微電流計測得萊頓瓶充電過程中的“

圖像如圖所示。充電完成后，萊頓瓶兩極板間的電勢差為V,所帶電荷量約為C,

電容約為F。（結果均保留兩位有效數字）

（2）閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片，待電路穩定后，Ro的最大電功率為—Wo

7.理想的平行板電容器兩極板間的電場可視為勻強電場，已知兩極板間的電勢差。=10V,間

距d=10cm,極板長度L=40cm,負極板接地。一帶電油滴恰能在電場中處于懸浮狀態。（不計

空氣阻力，重力加速度g=10m/s2）

（1）該油滴的電荷量與質量之比2=C/kgo

m

（2）若兩極板間距增大為原來的2倍，該油滴從左側沿中心線射入兩板間，求油滴能從兩極

板間射出的初速度vo的最小值_____m/So

8.（2024.全國.模擬預測）普通玻璃是絕緣材料，通過在其表面鍍上一層導電薄膜（氧化錮錫

膜），即可使其具備導電性能，這就是導電玻璃。該導電薄膜的厚度極小，不易測量，某實驗

小組查詢資料得知某款涂覆在玻璃基板上的氧化錮錫薄膜的電阻率約為3x10-7dm,實驗小組

想要通過測量樣品玻璃的尺寸以及電阻，進而測量樣品材料的薄膜厚度。假設實驗樣品上各點

的薄膜厚度均勻。

⑴實驗小組截取一片正方形樣品，使用游標卡尺測量樣品的邊長，如圖甲所示，則樣品的邊

長為cm。

-012cm（

I????I?i??I????I????I???八

III\IIIIIII

0510

甲

⑵實驗小組估測樣品玻璃的薄膜厚度d約為lOOnm。實驗時電流沿樣品的一條邊流入，要求測

量范圍大，誤差小，實驗電路應選擇—（填字母代號）。

⑶為了使測量更為精確，實驗小組設計了圖丙所示電路進行實驗，實驗中先將單刀雙擲開關

打在1擋位，調節滑動變阻器，記錄電壓表示數U,然后將單刀雙擲開關打在2擋位，調節電

阻箱，使電壓表示數與開關打在1擋位時相同，電阻箱阻值如圖丁所示，則待測電阻阻值凡=

。，樣品玻璃的薄膜厚度公—nm（保留3位有效數字）。

（4）若測量樣品尺寸時，邊長測量偏大，會導致測量所得樣品玻璃的薄膜厚度—，使用（3）

中電路測量時，若考慮電壓表內阻，會導致測量所得樣品玻璃的薄膜厚度—。（均填“偏大”“偏

小”或“無誤差”）

9.（2024.廣東清遠.模擬預測）學校衛生室常用額溫槍測量學生的體溫，額溫槍的主要元件是

熱敏電阻。某同學為了研究這個熱敏電阻的特性，設計了如圖（a）所示的實驗電路圖。

1/___L-@-

2熱敏電阻

控溫室

」__?__P

S,ER,

圖(a)圖(b)

（1）閉合加前，他應將滑動變阻器K的滑片P移至_____（選填或*"）端;

（2）調節控溫室的溫度為q，閉合武，開關詼撥至2,調整"的滑片P,記錄電流表A的示數

為3

（3）開關工又撥至1,調整電阻箱%的阻值使電流表A的示數仍為j電阻箱如圖（b）所示,

則熱敏電阻&=Q;

（4）重復（2）（3）步驟，把多組實驗數據描繪成如圖?所示的圖像，由此可知該圖線

是（選填“線性”或“非線性”）遞減曲線，步驟（2）中所調的溫度4=℃o

圖(c)

10.（2024.貴州遵義.一模）某學習小組研究一款新型燈泡工作時電流隨電壓變化的規律。所用

器材如下：

燈泡L（額定電壓2.5V,內阻約為幾歐）；

電壓表V（量程。?IV,內阻為1k。）；

電流表A（量程00.6A,內阻很?。?

滑動變阻器與，最大阻值為50；

定值電阻凡，阻值為2k。；

干電池兩節（每節電動勢E=1.5V,內阻很?。?

開關一個;

導線若干。

⑴為滿足測量要求，該小組將電壓表V與定值電阻凡串聯后擴大量程，則改裝后的量程為

Vo

⑵為了使燈泡兩端的電壓可以從零開始變化，該小組設計了如圖甲所示電路圖，請在圖甲中

補全電路圖—O

⑶該小組繪制了通過燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖像如圖乙中曲線“1”，所示，則燈泡兩

端電壓為額定值時的電阻為。（結果保留三位有效數字）；考慮到電流表有微小電阻，燈

泡電阻的測量值比真實值（填“偏大”或“偏小”）。

⑷該小組在實驗室另外找到兩節舊電池P、Q,測得尸、。的干路電流/與路端電壓U之間的

關系圖像分別如圖乙中“2”“3”所示，并將該燈泡分別與P、。直接連成回路，P、。的效率分別

為心和%,則%%（填“大于”“等于”或“小于”）。

11.（2024.四川德陽.模擬預測）如圖所示為一雙量程（“xl”和“xlO”）電阻表的內部電路圖，

當單刀雙擲開關加接1時，電阻表的擋位為（選填“xl”或“xlO”），電阻調零后將待測

電阻尺接在。、6間，發現電流表指針偏轉角很小，斷開電路并將擋位換成另一擋位，再次電

阻調零時，需將滑動變阻器R的滑片（選填“向上”或“向下”）移動。一同學用改裝好

的電阻表按如圖所示的電路與二極管相連，電阻表的指針偏轉角（選填“很小”或“很

12.（2024高三.全國.專題練習）某研究性學習小組利用壓敏電阻制作電子秤。已知壓敏電阻

在壓力作用下發生微小形變，它的電阻也隨之發生變化，其阻值R隨壓力R變化的圖像如圖甲

所示，其中5=15。，圖像斜率左=1.40N。小組同學按圖乙所示電路制作了一個簡易電子秤（秤

盤質量不計），電路中電源電動勢E=3.5V,內阻未知，電流表量程為10mA,內阻勺=18。，g

取10m/s2o

（1）下列操作步驟的正確順序是o

①秤盤上放置已知重力的重物G,保持滑動變阻器接入電路的阻值不變；讀出此時電流表示數

②換用不同已知質量的重物，記錄每一個質量值對應的電流值；

③秤盤上不放重物時，閉合開關，調節滑動變阻器，使電流表指針滿偏;

④將電流表刻度盤改裝為質量刻度盤。

⑵實驗時發現電流表量程偏小，根據需要將其量程擴大為100mA,則應該給該電流表

（填“串聯”或“并聯"）阻值為Q的電阻。

⑶用改裝后的電流表進行操作，若電流表示數為20mA,則待測重物質量機=kgo

（4）改裝后的刻度盤，其0刻度線在電流表（選填“零刻度’或“滿刻度”）處。

（5）若電源電動勢不變，內阻變大，其他條件不變，用這臺電子秤稱重前，進行了步驟③的操

作，則測量結果（填“偏大”“偏小”或“不變”）。

13.（2024.河南安陽.一模）某實驗小組研究可拆式變壓器原副線圈電壓與匝數間的關系時發現

標簽脫落，變壓器簡圖如圖所示，為了查清原副線圈匝數，進行了如下操作：

可拆變壓器

⑴原線圈接電壓為q的交流電源，原線圈匝數為多,當副線圈匝數分別為%、"3時，用交流電

壓表測得副線圈兩端電壓分別為。2、U3,若變壓器為理想變壓器，則原副線圈匝數％=

（用4、七、q表示），的=（用/、5、%表示）。

⑵實驗小組又找到一標簽齊全的變壓器,更換變壓器后選擇原副線圈匝數分別為多、電的繞組,

然后原線圈接電壓為q的交流電源，用交流電壓表測得副線圈的兩端電壓為。,，改變輸入電

壓G的大小，獲得多組數據后繪制圖線發現是一條直線，斜率為左，由于鐵芯存在漏磁,

比較左與彳的值可以得到該變壓器原副線圈電壓之比（選填“大于”“等于”或“小于”）

原副線圈匝數之比。

14.（2024.山東.模擬預測）某實驗小組的同學利用圖（a）所示電路探究壓敏電阻RF阻值與所

受壓力的關系。不受外力時，壓敏電阻的阻值約為幾百歐姆。實驗室提供的實驗器材有：

A.電源E（電動勢6.0V,內阻廠約為0.5Q）；

B.壓敏電阻RF；

C.滑動變阻器Q（最大阻值10C）；

D.滑動變阻器比（最大阻值1k。）；

E.電阻箱以（阻值范圍0?999.9Q）；

F.電阻箱用（阻值范圍0?9999.9C）；

G.毫安表mA（量程60mA,內阻為50Q）；

H.電壓表V（量程3.0V,內阻為1.2kQ）；

I.開關1個，導線若干。

⑴要想完成測量，需要擴大電壓表的量程到6V,圖（a）中的電阻箱應選擇（填對應器

材前的序號），并將該電阻箱的阻值調為C。

⑵為了調節方便，圖（a）中的滑動變阻器應選擇（填對應器材前的序號），且在開關閉

合前將滑片滑到最（填“左”或“右”）端。

⑶當壓敏電阻所受壓力為零時，調節滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表和毫安表的示數

如圖（b）、圖（c）所示，可知壓敏電阻所受壓力為零時的阻值為Ro=。（結果保留整數）。

（4）改變壓敏電阻所受的壓力凡測得不同壓力下的壓敏電阻的阻值RF,結合所得數據，以。的

值為縱軸、壓力R的大小為橫軸，作出的圖線如圖（d）所示，可得壓敏電阻所受壓力為0~240N

時，在數值上有。=（用含R的式子表示），當所受壓力大小為R=200N時，壓敏電阻的

電阻值為Q。

15.（2024.河南.模擬預測）某實驗小組想測量一節干電池的電動勢和內阻，設計了如圖甲所示

的電路.先將電壓表正接線柱接。位置，閉合開關，他們發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，

電流表始終沒有示數，電壓表有示數且不變，在其他連接不變的情況下，再將電壓表正接線柱

接由。位置移到立置，發現無論怎樣移動滑片，電流表和電壓表均無示數。

（1）電路中的故障是;

A.滑動變阻器斷路B.電流表斷路C.滑動變阻器短路

⑵實驗小組清除故障后將電壓表正接線柱接在。處，閉合開關，調節滑片的位置，記錄相應的

電壓表和電流表的示數，根據記錄的數據作出U-/圖像，如圖乙.則干電池的電動勢為V

（保留3位有效數字）、內阻為。（保留2位有效數字），電動勢的測量值（選填“偏

大“'偏小”或“準確”）；

⑶將電壓表正接線柱接在人處，閉合開關，重復（2）中操作作出。-/圖像，如圖丙.此實驗

方案的誤差來源是電流表分壓，試在圖丙中定性畫出電源U-/圖像的理論值圖線o

16.（2024.江蘇南通.模擬預測）某小組為探究滑動變阻器的限流特性，設計如圖甲所示電路,

選取不同的滑動變阻器已研究滑片P滑動過程中通過定值電阻凡電流的變化情況。

（1）按照圖甲，請用筆畫線代替導線，將圖乙中實物電路補充完整—o

（2）圖乙中A、3分別為滑動變阻器電阻絲的左、右兩端，閉合開關時，滑動變阻器滑片應

置于端（選填“A”或“3”）。

（3）已知電源電動勢為反內阻不計，定值電阻為《，電流表內阻不計，滑動變阻器的總電

阻為凡L為A、3間的長度，1為B、尸間的長度，取x=（,改變滑片P的位置，記錄不同/

時的電流/及對應的方

（4）實驗中，選用三個最大阻值不同的滑動變阻器分別接入電路，描點作出/-x圖像如圖丙

所示,根據圖線擬合的函數關系為，=與，其中4可表示為，左可表示為。（

選用E、用、R表示）

（5）采用限流式電路測量一阻值與凡相近的未知電阻段,由圖丙可知，應選擇人=（選

填“0.1”、“2”或“20”）對應的滑動變阻器，理由是o

17.（2024.山東泰安?模擬預測）某學習小組在練習使用多用電表的同時，對多用電表進行了探

究。請回答下列問題：

⑴如圖1所示為污水監測儀的核心部分，上下兩塊矩形金屬極板平行正對置于排液口，排液

口厚度d用20分度的游標卡尺測得如圖2所示，d=mm,有一勻強磁場垂直于側面向里,

污水中含有大量的負離子，污水的流向如圖所示時，在導體的上、下表面間可用多用電表直流

電壓檔測得其電壓，測量時，多用電表的紅表筆接表面（填“上”或嚇”）。

圖1圖2

⑵某同學設計出如圖3所示電路用來測量電阻，已知電流計G的內阻為100Q。該同學進行了

如下操作步驟：

圖3圖4

第一步：A、3兩表筆斷開時，閉合開關S,調節滑動變阻器R使電流計滿偏;

第二步：保持滑動變阻器滑片的位置不動，將A、3兩表筆間接入電阻箱，改變電阻箱阻值,

記下電阻箱示數七和對應的電流計示數/；

第三步：將記錄的各組段、/的數據進行整理，畫出了如圖所示的圖像。

41人

則電源的電動勢為V,在第一步中回路的總電阻為Q。

18.（2024.安徽.模擬預