專題26電學(xué)實驗

考點愿型歸納

一、描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗...................2

二、半偏法測電表內(nèi)阻................................5

三、測量電阻絲電阻率................................8

四、測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗.....................11

五、多用電表的結(jié)構(gòu)和使用方法.......................13

1

專題一描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗

1.（2023?全國甲卷?高考真題）某同學(xué)用伏安法測繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的

小燈泡的伏安特性曲線，實驗所用電壓表內(nèi)阻約為6kC,電流表內(nèi)阻約為1.5。。實驗中有

圖（a）和（b）兩個電路圖供選擇。

圖（a）圖（b）圖（c）

（1）實驗中得到的電流/和電壓。的關(guān)系曲線如圖（c）所示，該同學(xué)選擇的電路圖是圖一

（填“a”或"b”）

（2）若選擇另一個電路圖進(jìn)行實驗，在答題卡所給圖上用實線畫出實驗中應(yīng)得到的關(guān)系曲

線的示意圖。

2.（2021?全國甲卷?高考真題）某同學(xué)用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器

材有：

小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）

電壓表（量程300mV,內(nèi)阻300Q）

電流表（量程300mA,內(nèi)阻0.27Q）

定值電阻凡

滑動變阻器R/（阻值0-20Q）

電阻箱處（最大阻值9999.9Q）

電源￡（電動勢6V,內(nèi)阻不計）

開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

2

（1）有3個阻值分別為10Q、20Q、30Q的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在

0~300mA的U-I曲線，&應(yīng)選取阻值為Q的定值電阻；

（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填Z”或\”）端；

（3）在流過電流表的電流較小時，將電阻箱處的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置,

讀取電壓表和電流表的示數(shù)。、I,結(jié)果如圖（6）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時,

小燈泡的電阻為Q（保留1位有效數(shù)字）；

020406080100120

圖(b)

（4）為使得電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計算知，應(yīng)將&的

阻值調(diào)整為Q。然后調(diào)節(jié)滑動變阻器處，測得數(shù)據(jù)如下表所示：

U/xnV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

77mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

（5）由圖（b）和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填“增

大”“減小”或“不變”）；

3

（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功

率尸產(chǎn)W（保留2位有效數(shù)字）:當(dāng)流過電流表的電流為300mA時，小燈泡的電功

率為尸2,則芻=（保留至整數(shù)）。

3.（2021?河北?高考真題）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實驗室提供的器材有；小燈泡（6.3V,

0.15A）,直流電源（9V）,滑動變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導(dǎo)線若干，

（2）按照圖1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可

能是（單項選擇，填正確答案標(biāo)號）；

A.電流表短路

B.滑動變阻器的滑片接觸不良

C.滑動變阻器滑片的初始位置在6端

（3）更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實驗操作，將實驗數(shù)據(jù)描點作圖，得到/-U圖像，

其中一部分如圖3所示，根據(jù)圖像計算出P點對應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為Q（保留

三位有效數(shù)字）。

4

專題二半偏法測電表內(nèi)阻

4.（2023?海南?高考真題）用如圖所示的電路測量一個量程為lOO^A,內(nèi)阻約為2000。的微

安表頭的內(nèi)阻，所用電源的電動勢約為12V,有兩個電阻箱可選，Ri（0-9999.9。），R2

(99999.9Q)

（1）RM應(yīng)選,RN應(yīng)選

（2）根據(jù)電路圖，請把實物連線補充完整—

（3）下列操作順序合理排列是：

①將變阻器滑動頭P移至最左端，將RN調(diào)至最大值；

②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏，并讀出RM阻值；

③斷開S2，閉合S”調(diào)節(jié)滑動頭P至某位置再調(diào)節(jié)Rv使表頭滿偏；

④斷開5、S2,拆除導(dǎo)線，整理好器材

（4）如圖是RM調(diào)節(jié)后面板，則待測表頭的內(nèi)阻為,該測量值（填“大

于“、“小于”、“等于“）真實值。

5

（5）將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后，某次測量指針指在圖示位置，則待測電壓

為V（保留3位有效數(shù)字）。

（6）某次半偏法測量表頭內(nèi)阻的實驗中，S2斷開，電表滿偏時讀出RN值，在滑動頭P不變,

S2閉合后調(diào)節(jié)電阻箱RM,使電表半偏時讀出RM,若認(rèn)為OP間電壓不變，則微安表內(nèi)阻為

（用RM、RN表不）

5.（2021?山東?高考真題）熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件，某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏

電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律。可供選擇的器材有：

待測熱敏電阻&（實驗溫度范圍內(nèi)，阻值約幾百歐到幾千歐）;

電源E（電動勢L5V,內(nèi)阻r約為0.5Q）；

6

電阻箱7?（阻值范圍0—9999.99。）；

滑動變阻器A（最大阻值20C）；

滑動變阻器用（最大阻值2000。）；

微安表（量程lOOpiA,內(nèi)阻等于2500。）；

開關(guān)兩個，溫控裝置一套，導(dǎo)線若干。

同學(xué)們設(shè)計了如圖甲所示的測量電路，主要實驗步驟如下：

①按圖示連接電路；

②閉合&、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏;

③保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱，使微安表指針半偏;

④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值。

回答下列問題：

（1）為了更準(zhǔn)確地測量熱敏電阻的阻值，滑動變阻器應(yīng)選用（填“片”或“鳥”）。

（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物圖（不含溫控裝置）連接成完整電路

（3）某溫度下微安表半偏時，電阻箱的讀數(shù)為6000.00。，該溫度下熱敏電阻的測量值為一

Q（結(jié)果保留到個位），該測量值___________（填“大于”或“小于”）真實值。

（4）多次實驗后，學(xué)習(xí)小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨

溫度的升高逐漸（填"增大’或"減小”）o

7

專題三測量電阻絲電阻率

6.（2024?江西?高考真題）某小組欲設(shè)計一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏

電時，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下.為此，需先測量水的

電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計。

（1）如圖（a）所示，在絕緣長方體容器左右兩側(cè)安裝可移動的薄金屬板電極，將自來水倒

入其中，測得水的截面寬d=0.07m和高6=0.03m。

（2）現(xiàn)有實驗器材：電流表（量程300MA，內(nèi)阻&=25000）、電壓表（量程3V或15V,內(nèi)

阻未知）、直流電源（3V）、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線.請在圖（a）中畫線完成電路實物連

接。

（3）連接好電路，測量26℃的水在不同長度/時的電阻值此。將水溫升到65℃,重復(fù)測量。

繪出26℃和65℃水的凡-/圖，分別如圖（b）中甲、乙所示。

圖(b)

（4）若凡-/圖線的斜率為左，則水的電阻率表達(dá)。=（用晨d、/表示）。實

驗結(jié)果表明，溫度（填“高”或“低”）的水更容易導(dǎo)電。

8

（5）測出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水

量不變，選用內(nèi)直徑為8.0xl（f3m的水管。若人體的安全電流為1.0x10-3A,熱水器出水溫

度最高為65℃,忽略其他電阻的影響（相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端）,

則該水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為mo（保留兩位有效數(shù)字）

7.（2024?山東?高考真題）某學(xué)習(xí)小組對兩種型號鉛筆芯的電阻率進(jìn)行測量。實驗器材如下:

學(xué)生電源（輸出電壓0?16V）

滑動變阻器（最大阻值10Q,額定電流2A）；

電壓表V（量程3V,內(nèi)阻未知）；

電流表A（量程3A,內(nèi)阻未知）；

待測鉛筆芯R（X型號、Y型號）；

游標(biāo)卡尺，螺旋測微器，開關(guān)S,單刀雙擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。

（1）使用螺旋測微器測量鉛筆芯直徑，某次測量結(jié)果如圖甲所示，該讀數(shù)為mm；

（2）把待測鉛筆芯接入圖乙所示電路，閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)

到合適位置，將單刀雙擲開關(guān)K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變

化更明顯，則測量鉛筆芯電阻時應(yīng)將K擲到（填“1”或“2”）端；

⑶正確連接電路，得到Y(jié)型號鉛筆芯/-。圖像如圖丙所示，求得電阻R尸。（保留3

位有效數(shù)字）；采用同樣方法得到X型號鉛筆芯的電阻為1.70C；

（4）使用游標(biāo)卡尺測得X、Y型號鉛筆芯的長度分別為40.68mm、60.78mm,使用螺旋測微器

測得X、Y型號鉛筆芯直徑近似相等，則X型號鉛筆芯的電阻率（填“大于”或“小于”）

Y型號鉛筆芯的電阻率。

9

7/A

丙

8.（2024?湖南?高考真題）某實驗小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如

圖（a）所示的裝置。電阻測量原理如圖（b）所示，￡是電源，V為電壓表，A為電流表。

（1）保持玻璃管內(nèi)壓強為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電流表示數(shù)為100mA,電壓表量程為3V,表

盤如圖（c）所示，示數(shù)為V,此時金屬絲阻值的測量值R為Q（保留3

位有效數(shù)字）；

（2）打開抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p,保持電流/不變，讀出電壓表示數(shù)U,計算出對應(yīng)

的金屬絲阻值；

（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制Rf關(guān)系圖線，如圖（d）所示；

（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，保持電流為100mA,電壓表指針應(yīng)該在圖（c）

指針位置的側(cè)（填“左”或“右”）；

（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測量值_______真實值（填“大于”“小于”

或‘等于"）。

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專題四測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗

9.（2024?天津?高考真題）某同學(xué)研究閉合電路的規(guī)律。

（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律得出了電源輸出功率P與外電路電阻關(guān)系圖像，如圖所示，則P

的峰值對應(yīng)的外電路電阻值R應(yīng)_________電源內(nèi)阻廠（填“大于”、“小于”或“等于”）；

（2）測定電源的電動勢和內(nèi)阻，可供選用的器材有：

A.電壓表：（量程0?3V,內(nèi)阻約為3k。）

B.電流表：（量程0?0.6A,內(nèi)阻約為1。）

C.滑動變阻器：（最大阻值20Q,額定電流1A）

D.滑動變阻器：（最大阻值1000。，額定電流0.5A）

E.待測電源：（電動勢約為3V,內(nèi)阻約為1。）

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（i）實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選（填器材前字母代號）；

（ii）實物電路如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S?可分別與1、2端閉合，為使電源內(nèi)阻的測量結(jié)

果更接近真實值，S?應(yīng)與端閉合。

s,

10.（2024?甘肅?高考真題）精確測量干電池電動勢和內(nèi)阻需要考慮電表內(nèi)阻的影響。可用

器材有：電壓表（量程1.5V,內(nèi)阻約為1.5k。）、電流表（量程0.6A）、滑動變阻器、開關(guān)、

干電池和導(dǎo)線若干。某小組開展了以下實驗。

11

圖2

（1）考慮電流表內(nèi)阻影響

①用圖1所示電路測量電流表的內(nèi)阻。從圖2電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內(nèi)阻&=

Q（保留2位有效數(shù)字）。

②用圖3所示電路測量干電池電動勢和內(nèi)阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內(nèi)阻和電流

表內(nèi)阻分別用U、I、r和&表不。則干電池電動勢后=。+（用/、r和尺人表示）。

③調(diào)節(jié)滑動變阻器測得多組電表讀數(shù)，作出圖4所示的圖像。則待測干電池電動勢￡=

V（保留3位有效數(shù)字）、

電池

圖3

（2）考慮電壓表內(nèi)阻影響

該小組也嘗試用圖5所示電路測量電壓表內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)實驗無法完成。原因是（單選,

A.電路設(shè)計會損壞儀器B.滑動變阻器接法錯誤

C.電壓太大無法讀數(shù)D.電流太小無法讀數(shù)

11.（2024?遼寧?高考真題）某探究小組要測量電池的電動勢和內(nèi)阻。可利用的器材有：電

壓表、電阻絲、定值電阻（阻值為4）、金屬夾、刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。他們設(shè)計了

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如圖所示的實驗電路原理圖。

圖（a）

（1）實驗步驟如下:

①將電阻絲拉直固定，按照圖（a）連接電路，金屬夾置于電阻絲的。（填7”或“8”）

端;

②閉合開關(guān)S,快速滑動金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U,斷開開關(guān)S,記錄金屬夾

與2端的距離2；

③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組U、乙的值，作出圖（c）中圖線I；

④按照圖（b）將定值電阻接入電路，多次重復(fù)步驟②，再根據(jù)記錄的若干組。、￡的值,

（2）由圖線得出縱軸截距為b,則待測電池的電動勢E=o

（3）由圖線求得I、II的斜率分別為勺、k2,若『=則待測電池的內(nèi)阻r=—（用”和幾

表示）。

專題五多用電表的結(jié)構(gòu)和使用方法

12.（2024?浙江?高考真題）在測繪發(fā)光二極管在導(dǎo)通狀態(tài)下的伏安特性曲線實驗中，

（1）用多用電表歐姆擋判斷發(fā)光二極管的正負(fù)極選用xlOO擋時，變換表筆與二極管兩極的連

接方式，發(fā)現(xiàn)電表指針均不偏轉(zhuǎn)。選用擋（選填"xl0”或“xlk”）重新測試，指針仍

不偏轉(zhuǎn)，更換二極管極性后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)，此時與多用電表紅色表筆相連的是二極管—

（選填“正極”或“負(fù)極”）。

13

圖(A)

（2）圖（A）是已完成部分連線的實物圖，為實現(xiàn)電壓可從零開始調(diào)節(jié)，并完成實驗，P應(yīng)連

接接線柱（選填或，才），。應(yīng)連接接線柱（選填％”、“6”、％”

或某次選用多用電表量程為50mA擋測量，指針如圖（B）所示，則電流/=

mA

（3）根據(jù)測得數(shù)據(jù)，繪出伏安特性曲線如圖（C）所示，說明該二極管是元件（選

圖(C)

13.（2024?河北?高考真題）某種花卉喜光，但陽光太強時易受損傷。某興趣小組決定制作

簡易光強報警器，以便在光照過強時提醒花農(nóng)。該實驗用到的主要器材如下：學(xué)生電源、多

用電表、數(shù)字電壓表（0?20V）、數(shù)字電流表（0?20mA）、滑動變阻器R最大阻值50。,L5A）、

白熾燈、可調(diào)電阻尾（0?50kC）、發(fā)光二極管LED、光敏電阻及、NPN型三極管VT、開

關(guān)和若干導(dǎo)線等。

（1）判斷發(fā)光二極管的極性使用多用電表的“xlOk”歐姆擋測量二極管的電阻。如圖1所示，

當(dāng)黑表筆與接線端M接觸、紅表筆與接線端N接觸時，多用電表指針位于表盤中。位置（見

圖2）；對調(diào)紅、黑表筆后指針位于表盤中6位置（見圖（2）,由此判斷M端為二極管的—

（填“正極”或“負(fù)極”）。

14

⑵研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性

①采用圖3中的器材進(jìn)行實驗，部分實物連接已完成。要求閉合開關(guān)后電壓表和電流表的讀

數(shù)從0開始。導(dǎo)線小七和右的另一端應(yīng)分別連接滑動變阻器

的、、接線柱（以上三空選填接線柱標(biāo)號

②圖4為不同光照強度下得到的光敏電阻伏安特性圖3曲線，圖中曲線I、n和HI對應(yīng)光敏電

阻受到的光照由弱到強。由圖像可知，光敏電阻的阻值隨其表面受到光照的增強而

00.501.001.502.002.503.00

圖4

15

（3）組裝光強報警器電路并測試其功能圖5為利用光敏電阻、發(fā)光二極管、三極管（當(dāng)6、e

間電壓達(dá)到一定程度后，三極管被導(dǎo)通）等元件設(shè)計的電路。組裝好光強報警器后，在測試

過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)照射到光敏電阻表面的光強達(dá)到報警值時，發(fā)光二極管并不發(fā)光，為使報警

器正常工作，應(yīng)____________（填“增大”或“減小”）可調(diào)電阻4的阻值，直至發(fā)光二極管發(fā)

14.（2023?湖南?高考真題）某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計了一個測量

微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，居、凡、&為電阻箱，（為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感

⑴先用歐姆表“x100”擋粗測（的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，對應(yīng)的讀數(shù)是—Q

⑵適當(dāng)調(diào)節(jié)與、&、R3,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時，號的阻值為（用耳、6、為表

示）；

（3）依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)祛碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于磋碼重力

大小），讀出電壓傳感器示數(shù)U,所測數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)123456

祛碼質(zhì)量初/g0.00.51.01.52.02.5

電壓U/mV057115168220280

16

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制U-機關(guān)系圖線,

圖?

（4）完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導(dǎo)體薄膜壓力

傳感器上施加微小壓力或，電壓傳感器示數(shù)為200mV,則或大小是N（重力加速度

取9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字）；

（5）若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測量C、。間電壓，在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加

微小壓力片，此時非理想毫伏表讀數(shù)為200mV,則片F(xiàn)o（填或

15.（2024?新疆河南?高考真題）學(xué)生實驗小組要測量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻公。可

選用的器材有：多用電表，電源E（電動勢5V）,電壓表Vi（量程5V,內(nèi)阻約3k。），定

值電阻凡（阻值為800。），滑動變阻器A（最大阻值50Q）,滑動變阻器鳥（最大阻值5kH）,

開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

（1）利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)（把下列實驗步驟前的字母按正確

操作順序排列）;

A.將紅、黑表筆短接

B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆

C.將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“x10”位置

再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的