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三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题44测量导体电阻电阻率实验和电表内阻的测量（解析版）
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这是一份三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国通用）专题44测量导体电阻电阻率实验和电表内阻的测量（解析版），共24页。试卷主要包含了5A，0×10-7Ωm， 所示的电路图，实验步骤如下等内容，欢迎下载使用。
和电表内阻的测量
考点01 导体电阻率的测量实验
1. （2024年高考江苏卷）有一块个长方体霍尔元件，长、宽、高分别 为a、b、c，如图甲所示。为了测量该霍尔元件的电阻率，进行了如下操作。
（1）用多电电表测量电阻，沿ab方向测得的电阻为10Ω，沿bc方向的电阻如图乙所示，由图读出沿bc方向的电阻为________
（2）某同学根据如图丙所示的电路图连接实物图丁，请判断连接错误的区域是_________
（3）测量bc方向的电阻时，手头有两个滑动变阻器，应选择________
A.滑动变阻器：最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为1.0A
B.滑动变阻器：最大阻值为500Ω，允许通过的最大电流为0.5A
（4）接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在________
（5）测量小电阻时，用微安表（量程0~100μA，内阻约为4Ω），测得电阻率为1.15Ω∙m，测量大电阻时，用电流表（量程0~100mA，内阻约为1Ω），测得电阻率为1.32Ω∙m，小明说，沿ab方向的电阻小，所测量的误差小，请判断是否正确？简述理由________
【参考答案】（1）300Ω（2）A （3）B （4）最右端 （5）不正确。
【名师解析】（1）根据多用电表欧姆档读数规则，沿bc方向的电阻为3×100Ω=300Ω。
（2）连接错误的区域是A区域，电压表的左边接线柱应该连接到电阻的左端。
（3）由于沿bc方向的电阻约为300Ω，滑动变阻器为限流接法，所以测量bc方向的电阻时，应该选用最大阻值为500Ω的滑动变阻器B。
（4）接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在测量电路电压最小处，即接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在最右端。
（5）沿ab方向的电阻约为10Ω，若用内阻为4Ω的微安表测量其相对误差为40%；沿bc方向的电阻约为300Ω，若用内阻为1Ω的电流表测量其相对误差为0.3%；所以沿ab方向的电阻小，所测量的误差大，小明的说法错误。
2. （2024年高考山东卷） 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压0~16V）
滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；
电压表V（量程3V，内阻未知）；
电流表A（量程3A，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
回答以下问题：
（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm；
（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端；
（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω；
（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。
【答案】（1）2.450
（2）1 （3）1.91
（4）大于
【解析】
（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为
（2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端；
（3）根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有
（4）根据电阻定律
可得
两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知
3. （2024高考江苏卷）某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验，除被测金属丝外，还有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势约，内阻可忽略不计；
B.电流表A∶量程，内阻约为；
C.电压表V∶量程，内阻为；
D.滑动变阻器：最大阻值为，允许通过的最大电流为；
E.开关、导线等
（1）该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为______
（2）用多用电表欧姆“”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时，多用电表的示数如图乙所示，从图中读出金属丝电阻约为______
（3）若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值，则这种金属材料的电阻率为______。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）0.787（0.785~0.789）
（2）9.0 （3）
【解析】
（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）根据欧姆表的读数规律，该读数为
（3）根据电阻定律有
变形可得
代入数据解得
4. （2024年高考江西卷）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。
（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。
（2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。
（3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。
（4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达____________（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度____________（填“高”或“低”）的水更容易导电。
（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为____________m。（保留两位有效数字）
【答案】 （2） （4）. . 高 （5）. 0.46
【解析】
（2）[1]电源电动势为，故电压表量程选择；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下：
（4）[2]根据电阻定律
故可得
得
[3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。
（5）[4]根据前面分析可知的水的电阻率为
故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，接入电压时，得
解得水管的长度至少应设计为
5（10分）. （2023高考全国乙卷）一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表（内阻非常大）、定值电阻（阻值）、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图（a）是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：
（1）实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S
（2）将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I=_______，金属丝的电阻_____.（结果均用、、表示）
（3）继续微调R，重复（2）的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
（4）利用上述数据，得到金属丝的电阻。
（5）用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（b）所示，该读数为______mm。多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等。
（6）由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率______。（保留2位有效数字）
【参考答案】（2），
（5）0.150 （6）5.0
【命题意图】本题考查电阻率测量及其相关知识点。
【解题思路】（2）金属丝两端电压为U1，金属丝中电流I=，金属丝的电阻r=U1/I=
（5）根据螺旋测微器读数规则，d=0.150mm。
（6）由电阻定律，r=ρL/S，S=，联立解得ρ=，将数据代入得，金属材料电阻率ρ=5.0×10-7Ωm。
6. （2023高考选择性考试辽宁卷）导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，设计了如图（a）所示的电路图，实验步骤如下：
a．测得样品截面的边长a = 0.20cm；
b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；
c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；
d．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I = 0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；
e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U—L图像如图（b）所示，得到直线的斜率k。
回答下列问题：
（1）L是丙到___________（填“甲”“乙”或“丁”）的距离；
（2）写出电阻率的表达式ρ = ___________（用k、a、I表示）；
（3）根据图像计算出该样品的电阻率ρ = ___________Ω∙m（保留两位有效数字）。
【参考答案】 ①. 乙 ②. ③. 6.5 × 10－5
【名师解析】
（1）[1]由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离。
（2）[2]根据电阻定律有
再根据欧姆定律有
联立有
则
（3）[3]根据图像可知 k = 6.5V/m
则根据（2）代入数据有 ρ = 6.5 × 10－5Ω∙m
、
7.（2024高考北京卷）采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率．
①实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在_________（填“M”或“N”）端．
②按照图1连接实物图，如图2所示．闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为_________（填“a”“b”或“c”）．若闭合开关，该错误连接会带来的问题有_________．
【参考答案】
（2）①M ② b 滑动变阻器的滑片P无论出于什么位置，电流表、电压表示数都是零
【名师解析】
（2）①实验电路为滑动变阻器分压式接法，闭合开关前，滑动变阻器应该处在M端。
②滑动变阻器分压式接法为滑动变阻器下面两个接线柱与电池、开关连接成闭合回路，所以接错的导线为b。该错误连接会带来的问题有：滑动变阻器的滑片P无论出于什么位置，电流表、电压表示数都是零。
8. （2022年高考湖北物理）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。
（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。
（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。
根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式____得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。
（3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______Ω。（结果均保留2位有效数字）
（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【参考答案】（1）3.700mm （2）6.0Ω （3）12V 3.0 Ω （4）偏小
【命题意图】本题考查电阻和电阻率测量实验，闭合电路欧姆定律，电阻定律及其相关知识点，考查实验探究能力。
【解题思路】（1）根据螺旋测微器读数规则，圆柱形电阻的直径D=3.5mm+0.200mm=3.700mm.
（2）根据图乙电路，由闭合电路欧姆定律，E=I（R0+r+RA+R），变化为=+R，－Ｒ图像中Ｒ与Ｉ一一对应，将Ｓ２置于位置２，电流0.400A对应的=2.5，Rx=6.0Ω。由电阻定律，Rx=ρ, S=, 解得：ρ=
（3）=+R，－Ｒ图像斜率=0.083，解得电源电动势E=12V；由=2.0，解得r=3Ω。
（4）若电源电动势降低，则图像斜率变大，截距变大，仍根据原来描绘的图像测量电阻，则得到的该电阻测量值偏小。
或根据表达式分析，因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表有相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏小。
9. （2022高考湖北物理）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。
（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。
（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。
根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式____得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。
（3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______Ω。（结果均保留2位有效数字）
（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【参考答案】（1）3.700mm （2）6.0Ω （3）12V 3.0 Ω （4）偏小
【命题意图】本题考查电阻和电阻率测量实验，闭合电路欧姆定律，电阻定律及其相关知识点，考查实验探究能力。
【解题思路】（1）根据螺旋测微器读数规则，圆柱形电阻的直径D=3.5mm+0.200mm=3.700mm.
（2）根据图乙电路，由闭合电路欧姆定律，E=I（R0+r+RA+R），变化为=+R，－Ｒ图像中Ｒ与Ｉ一一对应，将Ｓ２置于位置２，电流0.400A对应的=2.5，Rx=6.0Ω。由电阻定律，Rx=ρ, S=, 解得：ρ=
（3）=+R，－Ｒ图像斜率=0.083，解得电源电动势E=12V；由=2.0，解得r=3Ω。
（4）若电源电动势降低，则图像斜率变大，截距变大，仍根据原来描绘的图像测量电阻，则得到的该电阻测量值偏小。
或根据表达式分析，因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表有相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏小。
考点02 导体电阻的测量实验
1.（2024年高考天津卷） 测电阻R阻值的大小。
（1）同学们首先用欧姆表 × 1档位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为_________Ω。
同学们继续使用学生电源（4V）组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：（括号中为电表量程及内阻）
A．电压表V1（0—15V，15kΩ） B．电压表V2（0—3V，3kΩ）
C．电流表A1（0—3A） D．电流表A2（0—0.6A）
（2）应选择电压表_________，电流表_________。（填器材前字母）
（3）根据组装的电路，画出原理电路图。
（4）下列哪些说法是正确的是_________
A．电压表分流属于系统误差
B．实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端
C．如图所示的电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0
D．多次实验可以减小系统误差
【参考答案】 （1） 7 （2） B D （3）
（4）AC##CA
【名师解析】
（1）电阻大小读数为7 × 1Ω = 7Ω
（2）由于同学们使用学生电源（4V），则为减小误差电压表应选择量程为0~3V的电压表V2。代号为B。整个回路中的最大电流约为
则电流表应选择量程为0~0.6A是电流表A2，代号为D。
（3）用元件的电路图符号画出原理电路图。
（4）电压表分流属于系统误差，故A正确；
为保护电路，实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端，故B错误；
如图所示的电路为分压式电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0，故C正确；
多次实验可以减小偶然误差，故D错误。
2 （2024年高考全国理综甲卷）（10分）电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含量之间的对应关系，这一过程称为定标。一同学用图（a）所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作电流）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶（氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%）。
完成下列实验步骤并填空：
（1）将图（a）中的实验器材间的连线补充完整_____，使其能对传感器定标；
（2）连接好实验器材，把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口；
（3）把滑动变阻器的滑片滑到_____端（填“a”或“b”），闭合开关；
（4）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为，记录电压表的示数U；
（5）断开开关，更换气瓶，重复步骤（3）和（4）；
（6）获得的氧气含量分别为1%、5%、10%和15%的数据已标在图（b）中；氧气含量为20%时电压表的示数如图（c），该示数为______V（结果保留2位小数）。
现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为1mA，此时电压表的示数为1.50V，则此瓶气体的氧气含量为_____%（结果保留整数）。
【参考答案】（1）（3）a （6）1.40 17
【名师解析】（1）为了保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定，滑动变阻器采用分压式接法。由于毫安表内阻可忽略，采用电流表内接电路，实物连接如图。
（3）为了保护电路，闭合开关前，把滑动变阻器的滑片滑到测量电路电压最小，即把滑动变阻器的滑片滑到a端。
（6）由图（c）可知，电压表刻度盘分度值为0.1V，需要估读到0.01V，所以电压表读数为1.40V。将氧气含量为20%时对应电压表的示数1.40V描在图中。将图（b）中尽可能多的数据点用平滑曲线连接，如图。
由图像可知电压表的示数为1.50V，则此瓶气体的氧气含量为17%。
3. （2022山东物理） 某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：
干电池E（电动势1.5V，内阻未知）；
电流表A1（量程10mA，内阻为90Ω）；
电流表A2（量程30mA，内阻为30Ω）；
定值电阻R0（阻值为150Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）；
待测电阻Rx；
开关S，导线若干。
测量电路如图所示。
（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______（填“A1”或“A2”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为________Ω。
（3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值_________（填“有”或“无”）影响
【参考答案】 ①. A1 ②. 60 ③. 100 ④. 无
【命题意图】本题考查测量电阻实验、闭合电路欧姆定律及其相关知识点。
【名师解析】
（1）[1]若不考虑电源内阻，且在电源两端只接R0时，电路中的电流约为
由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的处，则该同学选到的电流表应为A1。
[2]当不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有
计算出
R = 60Ω
（2）[3]断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换R0，闭合开关后，有
代入数据有Rx = 100Ω
（3）[4]若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有
联立计算出的Rx不受电源内阻r的影响。
4 （2022高考北京卷）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______________（选填“甲”或“乙”）。
（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______________（填各实验步骤前的字母）。
A．将选择开关置于“”位置
B．将选择开关置于“”位置
C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”
（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情况下，他将电压表连接位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______________（选填选项前的字母）。
A．导线断路 B．滑动变阻器断路
C．导线断路 D．滑动变阻器短路
15．（8分）
【参考答案】
（1）甲 （2）ADCB （3）C
【命题意图】此题考查电学实验及其相关知识点。
【名师解析】（1）由于待测电阻只有5Ω左右，要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是电流表外接电路，图甲。（2）多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，应该将将选择开关置于“”位置，将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”，将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开，将选择开关置于“”位置，即实验步骤正确的操作顺序为ADCB。（3）在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数，说明电流表没有与电源形成闭合回路，而电压表与电源形成闭合回路，所以是导线断路，选项C正确。
5．（2022·高考广东物理）（9分）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
（1）装置安装和电路连接
如图11（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图11（b）所示的电路中。
（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻的测量
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关，闭合开关，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和。
③闭合，电压表的示数__________（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数，则此时导电绳的电阻__________（用、和U表示）。
④断开，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。
（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________（选填“有”或“无”）影响。
（4）图11（c）是根据部分实验数据描绘的图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻为，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________，即为机械臂弯曲后的长度。
【参考答案】（2）变小 （3）有（4）51.80cm
【命题意图】本题考查测量弹性导电绳的电阻实验，意在考查欧姆定律，数据处理，误差分析 和实验探究能力。
【解题思路】
（2）断开开关S2，根据欧姆定律，定值电阻R0=U/I1.
闭合开关S2，导电绳与定值电阻R0并联，等效电阻小于定值电阻R0，电流表示数增大，电压表示数变小。调节滑动变阻器R使电压表的示数仍为U，设导电绳与定值电阻R0并联的等效电阻为R’，则R’=，根据欧姆定律，R’=U/I2.，联立解得Rx=。.
(3) 分析电压表内阻对导电绳电阻的测量值有无影响，可以设电压表内阻Rv，断开开关S2，第一步测量实际上是电压表内阻与R0的并联等效电阻，由并联电阻公式，1/R1=1/R0+1/RV，U=I1 R1；第二步测量实际上是电压表内阻与R0、Rx三个电阻的并联等效电阻，由并联电阻公式，1/R2=1/R0+1/RV+1/Rx，U=I1 R2；联立解得：Rx=，由此可知，该电压表内阻对导电绳电阻的测量值有影响。
（4）由Rx——L图线可知，导电绳电阻Rx=1.33kΩ对应的导电绳拉伸后的长度L=51.80cm。
【方法总结】此题测量电阻的方法不同于一般的伏安法，导致解答时思维难度较大，对（2）解题时应先根据实验步骤，分别运用欧姆定律列出相关方程，得出弹性导电绳的电阻表达式。分析电压表内阻对导电绳电阻的测量值有无影响，需要得出考虑电压表内阻时测量得出Rx的表达式，才能正确分析得出。
考点03 电表内阻的测量实验
1．（12分）（2024年全国理综新课标卷）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。
完成下列填空：
（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；
A．将红、黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）；
（2）为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端；
（3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）；
（4）测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。
参考答案 （1）CAB 负极、正极 ×100 1.6
（2）R1 a （3） （4）1.57
解题思路 本题考查的考点：电压表内阻测量、多用电表使用、欧姆定律。
（1）由于电压表内阻约3kΩ，多用电表测量电阻先选欧姆档，然后红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，所以步骤为CAB。
由于多用电表黑表笔接内部电池的正极，所以测量电压表内阻，应将多用电表红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连。
由于指针位置I偏转角太小，说明待测电阻大，需要选择欧姆档较大倍率×100，重新调零后，实线II所指位置，读数为16×100Ω=1600Ω=1.6kΩ。
（2）滑动变阻器分压接法应该选择阻值范围较小的滑动变阻器R1.闭合开关S前，应该将滑动变阻器调节到待测电路电压最小位置，即滑动变阻器的滑片应该置于a端。
（3）由欧姆定律，U1-U=，解得RV=
（4）RV== ×800Ω=1566Ω≈1.57kΩ
【方法归纳】此实验测量电压表内阻的方法原理还是欧姆定律。
2．（2022年高考海南卷）现要测量一个满偏电流的表头内阻并改装成量程为的电流表，如图所示，
①先闭合开关，再调整滑动变阻器，使电流表A的示数为，电流表G的示数如图所示，则流过G的电流是 。若电流表内阻，则表头内阻rg= 。
②给G并联一个的电阻进行校准时，当电流表G的示数为时，标准电流表A的示数为，则改装之后的电流表实际量程是 ；
③若要把它改装成量程为的电流表，还需要在两边并联一个R2= R1的电阻。
【参考答案】①30.0μA②0.95mA③18
【名师解析】①根据电流表读数规则，电流表G的示数为30.0μA。
根据并联电路规律，84×10-3×1.0=30.0×10-6×rg，解得rg=2800Ω
②由 rg=（0.76mA-）R1，解得R1=Ω。由Ig rg=（I1-Ig）R1，解得改装之后的电流表实际量程是I1=0.95mA。
③若要把它改装成量程为I2=1mA的电流表，由Ig rg=（I2-I1）R2，解得R2=2800Ω=18R1.
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 导体电阻率的测量实验
（5年5考）
2024年高考江苏卷：测量长方体霍尔元件的电阻率；
2024年高考山东卷：某学习小组测量两种型号铅笔芯的电阻率；
2024高考江苏卷：同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验+多用电表+螺旋测微器。
2024年高考江西卷：某小组欲设计一种电热水器防触电装置，需先测量水的电阻率。
2023年高考选择性考试辽宁卷：现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率。
1. 电阻和电阻率的测量是高考考查频率较高的实验，测量电阻的原理是伏安法，测量导体电阻丝的直径一般使用螺旋测微器，计算电阻率需要运用电阻定律。
2. 测量电表内阻的方法主要有：半偏法、伏安法和等效法。高考对电表内阻测量的考查一般与电表改装、扩大量程、校对等有机结合。
考点2 导体电阻的测量实验
（5年4考）
2024年高考天津卷:利用多用电表和伏安法测电阻R阻值的大小。
考点3 电表内阻的测量实验
（5年4考）
2024年全国理综新课标卷：学生实验小组测量量程为3V的电压表V的内阻。
022年高考海南卷：现要测量一个满偏电流的表头内阻并改装成量程为的电流表
（）
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
（）
0.97
121
1.45
1.94
2.43
R/Ω
I/A
/A-1
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
0.222
4.50
R/Ω
I/A
/A-1
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
0.222
4.50
和电表内阻的测量
考点01 导体电阻率的测量实验
1. （2024年高考江苏卷）有一块个长方体霍尔元件，长、宽、高分别 为a、b、c，如图甲所示。为了测量该霍尔元件的电阻率，进行了如下操作。
（1）用多电电表测量电阻，沿ab方向测得的电阻为10Ω，沿bc方向的电阻如图乙所示，由图读出沿bc方向的电阻为________
（2）某同学根据如图丙所示的电路图连接实物图丁，请判断连接错误的区域是_________
（3）测量bc方向的电阻时，手头有两个滑动变阻器，应选择________
A.滑动变阻器：最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为1.0A
B.滑动变阻器：最大阻值为500Ω，允许通过的最大电流为0.5A
（4）接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在________
（5）测量小电阻时，用微安表（量程0~100μA，内阻约为4Ω），测得电阻率为1.15Ω∙m，测量大电阻时，用电流表（量程0~100mA，内阻约为1Ω），测得电阻率为1.32Ω∙m，小明说，沿ab方向的电阻小，所测量的误差小，请判断是否正确？简述理由________
【参考答案】（1）300Ω（2）A （3）B （4）最右端 （5）不正确。
【名师解析】（1）根据多用电表欧姆档读数规则，沿bc方向的电阻为3×100Ω=300Ω。
（2）连接错误的区域是A区域，电压表的左边接线柱应该连接到电阻的左端。
（3）由于沿bc方向的电阻约为300Ω，滑动变阻器为限流接法，所以测量bc方向的电阻时，应该选用最大阻值为500Ω的滑动变阻器B。
（4）接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在测量电路电压最小处，即接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在最右端。
（5）沿ab方向的电阻约为10Ω，若用内阻为4Ω的微安表测量其相对误差为40%；沿bc方向的电阻约为300Ω，若用内阻为1Ω的电流表测量其相对误差为0.3%；所以沿ab方向的电阻小，所测量的误差大，小明的说法错误。
2. （2024年高考山东卷） 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压0~16V）
滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；
电压表V（量程3V，内阻未知）；
电流表A（量程3A，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
回答以下问题：
（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm；
（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端；
（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω；
（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。
【答案】（1）2.450
（2）1 （3）1.91
（4）大于
【解析】
（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为
（2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端；
（3）根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有
（4）根据电阻定律
可得
两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知
3. （2024高考江苏卷）某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验，除被测金属丝外，还有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势约，内阻可忽略不计；
B.电流表A∶量程，内阻约为；
C.电压表V∶量程，内阻为；
D.滑动变阻器：最大阻值为，允许通过的最大电流为；
E.开关、导线等
（1）该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为______
（2）用多用电表欧姆“”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时，多用电表的示数如图乙所示，从图中读出金属丝电阻约为______
（3）若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值，则这种金属材料的电阻率为______。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）0.787（0.785~0.789）
（2）9.0 （3）
【解析】
（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）根据欧姆表的读数规律，该读数为
（3）根据电阻定律有
变形可得
代入数据解得
4. （2024年高考江西卷）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。
（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。
（2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。
（3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。
（4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达____________（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度____________（填“高”或“低”）的水更容易导电。
（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为____________m。（保留两位有效数字）
【答案】 （2） （4）. . 高 （5）. 0.46
【解析】
（2）[1]电源电动势为，故电压表量程选择；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下：
（4）[2]根据电阻定律
故可得
得
[3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。
（5）[4]根据前面分析可知的水的电阻率为
故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，接入电压时，得
解得水管的长度至少应设计为
5（10分）. （2023高考全国乙卷）一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表（内阻非常大）、定值电阻（阻值）、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图（a）是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：
（1）实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S
（2）将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I=_______，金属丝的电阻_____.（结果均用、、表示）
（3）继续微调R，重复（2）的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
（4）利用上述数据，得到金属丝的电阻。
（5）用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（b）所示，该读数为______mm。多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等。
（6）由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率______。（保留2位有效数字）
【参考答案】（2），
（5）0.150 （6）5.0
【命题意图】本题考查电阻率测量及其相关知识点。
【解题思路】（2）金属丝两端电压为U1，金属丝中电流I=，金属丝的电阻r=U1/I=
（5）根据螺旋测微器读数规则，d=0.150mm。
（6）由电阻定律，r=ρL/S，S=，联立解得ρ=，将数据代入得，金属材料电阻率ρ=5.0×10-7Ωm。
6. （2023高考选择性考试辽宁卷）导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，设计了如图（a）所示的电路图，实验步骤如下：
a．测得样品截面的边长a = 0.20cm；
b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；
c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；
d．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I = 0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；
e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U—L图像如图（b）所示，得到直线的斜率k。
回答下列问题：
（1）L是丙到___________（填“甲”“乙”或“丁”）的距离；
（2）写出电阻率的表达式ρ = ___________（用k、a、I表示）；
（3）根据图像计算出该样品的电阻率ρ = ___________Ω∙m（保留两位有效数字）。
【参考答案】 ①. 乙 ②. ③. 6.5 × 10－5
【名师解析】
（1）[1]由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离。
（2）[2]根据电阻定律有
再根据欧姆定律有
联立有
则
（3）[3]根据图像可知 k = 6.5V/m
则根据（2）代入数据有 ρ = 6.5 × 10－5Ω∙m
、
7.（2024高考北京卷）采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率．
①实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在_________（填“M”或“N”）端．
②按照图1连接实物图，如图2所示．闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为_________（填“a”“b”或“c”）．若闭合开关，该错误连接会带来的问题有_________．
【参考答案】
（2）①M ② b 滑动变阻器的滑片P无论出于什么位置，电流表、电压表示数都是零
【名师解析】
（2）①实验电路为滑动变阻器分压式接法，闭合开关前，滑动变阻器应该处在M端。
②滑动变阻器分压式接法为滑动变阻器下面两个接线柱与电池、开关连接成闭合回路，所以接错的导线为b。该错误连接会带来的问题有：滑动变阻器的滑片P无论出于什么位置，电流表、电压表示数都是零。
8. （2022年高考湖北物理）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。
（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。
（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。
根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式____得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。
（3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______Ω。（结果均保留2位有效数字）
（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【参考答案】（1）3.700mm （2）6.0Ω （3）12V 3.0 Ω （4）偏小
【命题意图】本题考查电阻和电阻率测量实验，闭合电路欧姆定律，电阻定律及其相关知识点，考查实验探究能力。
【解题思路】（1）根据螺旋测微器读数规则，圆柱形电阻的直径D=3.5mm+0.200mm=3.700mm.
（2）根据图乙电路，由闭合电路欧姆定律，E=I（R0+r+RA+R），变化为=+R，－Ｒ图像中Ｒ与Ｉ一一对应，将Ｓ２置于位置２，电流0.400A对应的=2.5，Rx=6.0Ω。由电阻定律，Rx=ρ, S=, 解得：ρ=
（3）=+R，－Ｒ图像斜率=0.083，解得电源电动势E=12V；由=2.0，解得r=3Ω。
（4）若电源电动势降低，则图像斜率变大，截距变大，仍根据原来描绘的图像测量电阻，则得到的该电阻测量值偏小。
或根据表达式分析，因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表有相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏小。
9. （2022高考湖北物理）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。
（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。
（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。
根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式____得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。
（3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______Ω。（结果均保留2位有效数字）
（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【参考答案】（1）3.700mm （2）6.0Ω （3）12V 3.0 Ω （4）偏小
【命题意图】本题考查电阻和电阻率测量实验，闭合电路欧姆定律，电阻定律及其相关知识点，考查实验探究能力。
【解题思路】（1）根据螺旋测微器读数规则，圆柱形电阻的直径D=3.5mm+0.200mm=3.700mm.
（2）根据图乙电路，由闭合电路欧姆定律，E=I（R0+r+RA+R），变化为=+R，－Ｒ图像中Ｒ与Ｉ一一对应，将Ｓ２置于位置２，电流0.400A对应的=2.5，Rx=6.0Ω。由电阻定律，Rx=ρ, S=, 解得：ρ=
（3）=+R，－Ｒ图像斜率=0.083，解得电源电动势E=12V；由=2.0，解得r=3Ω。
（4）若电源电动势降低，则图像斜率变大，截距变大，仍根据原来描绘的图像测量电阻，则得到的该电阻测量值偏小。
或根据表达式分析，因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表有相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏小。
考点02 导体电阻的测量实验
1.（2024年高考天津卷） 测电阻R阻值的大小。
（1）同学们首先用欧姆表 × 1档位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为_________Ω。
同学们继续使用学生电源（4V）组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：（括号中为电表量程及内阻）
A．电压表V1（0—15V，15kΩ） B．电压表V2（0—3V，3kΩ）
C．电流表A1（0—3A） D．电流表A2（0—0.6A）
（2）应选择电压表_________，电流表_________。（填器材前字母）
（3）根据组装的电路，画出原理电路图。
（4）下列哪些说法是正确的是_________
A．电压表分流属于系统误差
B．实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端
C．如图所示的电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0
D．多次实验可以减小系统误差
【参考答案】 （1） 7 （2） B D （3）
（4）AC##CA
【名师解析】
（1）电阻大小读数为7 × 1Ω = 7Ω
（2）由于同学们使用学生电源（4V），则为减小误差电压表应选择量程为0~3V的电压表V2。代号为B。整个回路中的最大电流约为
则电流表应选择量程为0~0.6A是电流表A2，代号为D。
（3）用元件的电路图符号画出原理电路图。
（4）电压表分流属于系统误差，故A正确；
为保护电路，实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端，故B错误；
如图所示的电路为分压式电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0，故C正确；
多次实验可以减小偶然误差，故D错误。
2 （2024年高考全国理综甲卷）（10分）电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含量之间的对应关系，这一过程称为定标。一同学用图（a）所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作电流）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶（氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%）。
完成下列实验步骤并填空：
（1）将图（a）中的实验器材间的连线补充完整_____，使其能对传感器定标；
（2）连接好实验器材，把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口；
（3）把滑动变阻器的滑片滑到_____端（填“a”或“b”），闭合开关；
（4）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为，记录电压表的示数U；
（5）断开开关，更换气瓶，重复步骤（3）和（4）；
（6）获得的氧气含量分别为1%、5%、10%和15%的数据已标在图（b）中；氧气含量为20%时电压表的示数如图（c），该示数为______V（结果保留2位小数）。
现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为1mA，此时电压表的示数为1.50V，则此瓶气体的氧气含量为_____%（结果保留整数）。
【参考答案】（1）（3）a （6）1.40 17
【名师解析】（1）为了保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定，滑动变阻器采用分压式接法。由于毫安表内阻可忽略，采用电流表内接电路，实物连接如图。
（3）为了保护电路，闭合开关前，把滑动变阻器的滑片滑到测量电路电压最小，即把滑动变阻器的滑片滑到a端。
（6）由图（c）可知，电压表刻度盘分度值为0.1V，需要估读到0.01V，所以电压表读数为1.40V。将氧气含量为20%时对应电压表的示数1.40V描在图中。将图（b）中尽可能多的数据点用平滑曲线连接，如图。
由图像可知电压表的示数为1.50V，则此瓶气体的氧气含量为17%。
3. （2022山东物理） 某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：
干电池E（电动势1.5V，内阻未知）；
电流表A1（量程10mA，内阻为90Ω）；
电流表A2（量程30mA，内阻为30Ω）；
定值电阻R0（阻值为150Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）；
待测电阻Rx；
开关S，导线若干。
测量电路如图所示。
（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______（填“A1”或“A2”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为________Ω。
（3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值_________（填“有”或“无”）影响
【参考答案】 ①. A1 ②. 60 ③. 100 ④. 无
【命题意图】本题考查测量电阻实验、闭合电路欧姆定律及其相关知识点。
【名师解析】
（1）[1]若不考虑电源内阻，且在电源两端只接R0时，电路中的电流约为
由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的处，则该同学选到的电流表应为A1。
[2]当不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有
计算出
R = 60Ω
（2）[3]断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换R0，闭合开关后，有
代入数据有Rx = 100Ω
（3）[4]若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有
联立计算出的Rx不受电源内阻r的影响。
4 （2022高考北京卷）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______________（选填“甲”或“乙”）。
（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______________（填各实验步骤前的字母）。
A．将选择开关置于“”位置
B．将选择开关置于“”位置
C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”
（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情况下，他将电压表连接位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______________（选填选项前的字母）。
A．导线断路 B．滑动变阻器断路
C．导线断路 D．滑动变阻器短路
15．（8分）
【参考答案】
（1）甲 （2）ADCB （3）C
【命题意图】此题考查电学实验及其相关知识点。
【名师解析】（1）由于待测电阻只有5Ω左右，要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是电流表外接电路，图甲。（2）多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，应该将将选择开关置于“”位置，将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”，将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开，将选择开关置于“”位置，即实验步骤正确的操作顺序为ADCB。（3）在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数，说明电流表没有与电源形成闭合回路，而电压表与电源形成闭合回路，所以是导线断路，选项C正确。
5．（2022·高考广东物理）（9分）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
（1）装置安装和电路连接
如图11（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图11（b）所示的电路中。
（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻的测量
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关，闭合开关，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和。
③闭合，电压表的示数__________（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数，则此时导电绳的电阻__________（用、和U表示）。
④断开，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。
（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________（选填“有”或“无”）影响。
（4）图11（c）是根据部分实验数据描绘的图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻为，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________，即为机械臂弯曲后的长度。
【参考答案】（2）变小 （3）有（4）51.80cm
【命题意图】本题考查测量弹性导电绳的电阻实验，意在考查欧姆定律，数据处理，误差分析 和实验探究能力。
【解题思路】
（2）断开开关S2，根据欧姆定律，定值电阻R0=U/I1.
闭合开关S2，导电绳与定值电阻R0并联，等效电阻小于定值电阻R0，电流表示数增大，电压表示数变小。调节滑动变阻器R使电压表的示数仍为U，设导电绳与定值电阻R0并联的等效电阻为R’，则R’=，根据欧姆定律，R’=U/I2.，联立解得Rx=。.
(3) 分析电压表内阻对导电绳电阻的测量值有无影响，可以设电压表内阻Rv，断开开关S2，第一步测量实际上是电压表内阻与R0的并联等效电阻，由并联电阻公式，1/R1=1/R0+1/RV，U=I1 R1；第二步测量实际上是电压表内阻与R0、Rx三个电阻的并联等效电阻，由并联电阻公式，1/R2=1/R0+1/RV+1/Rx，U=I1 R2；联立解得：Rx=，由此可知，该电压表内阻对导电绳电阻的测量值有影响。
（4）由Rx——L图线可知，导电绳电阻Rx=1.33kΩ对应的导电绳拉伸后的长度L=51.80cm。
【方法总结】此题测量电阻的方法不同于一般的伏安法，导致解答时思维难度较大，对（2）解题时应先根据实验步骤，分别运用欧姆定律列出相关方程，得出弹性导电绳的电阻表达式。分析电压表内阻对导电绳电阻的测量值有无影响，需要得出考虑电压表内阻时测量得出Rx的表达式，才能正确分析得出。
考点03 电表内阻的测量实验
1．（12分）（2024年全国理综新课标卷）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。
完成下列填空：
（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；
A．将红、黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）；
（2）为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端；
（3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）；
（4）测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。
参考答案 （1）CAB 负极、正极 ×100 1.6
（2）R1 a （3） （4）1.57
解题思路 本题考查的考点：电压表内阻测量、多用电表使用、欧姆定律。
（1）由于电压表内阻约3kΩ，多用电表测量电阻先选欧姆档，然后红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，所以步骤为CAB。
由于多用电表黑表笔接内部电池的正极，所以测量电压表内阻，应将多用电表红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连。
由于指针位置I偏转角太小，说明待测电阻大，需要选择欧姆档较大倍率×100，重新调零后，实线II所指位置，读数为16×100Ω=1600Ω=1.6kΩ。
（2）滑动变阻器分压接法应该选择阻值范围较小的滑动变阻器R1.闭合开关S前，应该将滑动变阻器调节到待测电路电压最小位置，即滑动变阻器的滑片应该置于a端。
（3）由欧姆定律，U1-U=，解得RV=
（4）RV== ×800Ω=1566Ω≈1.57kΩ
【方法归纳】此实验测量电压表内阻的方法原理还是欧姆定律。
2．（2022年高考海南卷）现要测量一个满偏电流的表头内阻并改装成量程为的电流表，如图所示，
①先闭合开关，再调整滑动变阻器，使电流表A的示数为，电流表G的示数如图所示，则流过G的电流是 。若电流表内阻，则表头内阻rg= 。
②给G并联一个的电阻进行校准时，当电流表G的示数为时，标准电流表A的示数为，则改装之后的电流表实际量程是 ；
③若要把它改装成量程为的电流表，还需要在两边并联一个R2= R1的电阻。
【参考答案】①30.0μA②0.95mA③18
【名师解析】①根据电流表读数规则，电流表G的示数为30.0μA。
根据并联电路规律，84×10-3×1.0=30.0×10-6×rg，解得rg=2800Ω
②由 rg=（0.76mA-）R1，解得R1=Ω。由Ig rg=（I1-Ig）R1，解得改装之后的电流表实际量程是I1=0.95mA。
③若要把它改装成量程为I2=1mA的电流表，由Ig rg=（I2-I1）R2，解得R2=2800Ω=18R1.
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 导体电阻率的测量实验
（5年5考）
2024年高考江苏卷：测量长方体霍尔元件的电阻率；
2024年高考山东卷：某学习小组测量两种型号铅笔芯的电阻率；
2024高考江苏卷：同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验+多用电表+螺旋测微器。
2024年高考江西卷：某小组欲设计一种电热水器防触电装置，需先测量水的电阻率。
2023年高考选择性考试辽宁卷：现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率。
1. 电阻和电阻率的测量是高考考查频率较高的实验，测量电阻的原理是伏安法，测量导体电阻丝的直径一般使用螺旋测微器，计算电阻率需要运用电阻定律。
2. 测量电表内阻的方法主要有：半偏法、伏安法和等效法。高考对电表内阻测量的考查一般与电表改装、扩大量程、校对等有机结合。
考点2 导体电阻的测量实验
（5年4考）
2024年高考天津卷:利用多用电表和伏安法测电阻R阻值的大小。
考点3 电表内阻的测量实验
（5年4考）
2024年全国理综新课标卷：学生实验小组测量量程为3V的电压表V的内阻。
022年高考海南卷：现要测量一个满偏电流的表头内阻并改装成量程为的电流表
（）
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
（）
0.97
121
1.45
1.94
2.43
R/Ω
I/A
/A-1
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
0.222
4.50
R/Ω
I/A
/A-1
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
0.222
4.50
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