2026年高考物理一轮复习讲义 培优练习(新高考通用)第十章第52课时　电学实验基础(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习讲义 培优练习(新高考通用)第十章第52课时　电学实验基础(学生版+解析)，共6页。试卷主要包含了6　23，700 mm、0，0 V,内阻约5 kΩ)，4　22，021　2，9 Ω等内容，欢迎下载使用。
目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc3524" 考点一 常用仪器的读数 PAGEREF _Tc3524 \h 2
\l "_Tc30374" 1.螺旋测微器 PAGEREF _Tc30374 \h 2
\l "_Tc23647" 2.游标卡尺 PAGEREF _Tc23647 \h 2
\l "_Tc12233" 3.常用电表的读数 PAGEREF _Tc12233 \h 3
\l "_Tc14008" 考点二 测量电路与控制电路的选择 PAGEREF _Tc14008 \h 5
\l "_Tc12698" 1.电流表的内、外接法 PAGEREF _Tc12698 \h 5
\l "_Tc6232" 2.滑动变阻器两种连接方式 PAGEREF _Tc6232 \h 6
\l "_Tc2723" 3.实验误差分析 PAGEREF _Tc2723 \h 7
\l "_Tc31263" 考点三 实验器材的选取与实物图的连接 PAGEREF _Tc31263 \h 8
\l "_Tc27327" 1.实验器材选择的技巧 PAGEREF _Tc27327 \h 8
\l "_Tc25878" 2.实物图连接的注意事项 PAGEREF _Tc25878 \h 8
\l "_Tc13601" 考点四 电学实验的仪器选择、电路图画法与实物连接 PAGEREF _Tc13601 \h 11
\l "_Tc23743" 1.电学实验设计的“三原则” PAGEREF _Tc23743 \h 11
\l "_Tc24537" 2.仪器选择的技巧 PAGEREF _Tc24537 \h 11
\l "_Tc25884" 3.实物图连接的注意事项 PAGEREF _Tc25884 \h 12
【考情分析·探规律】
【知识梳理】
考点一 常用仪器的读数
1.螺旋测微器
(1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
(3)读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，则可动刻度示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
2.游标卡尺
(1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺。(如图所示)
(2)用途：测量厚度、长度、宽度、内径、外径等。
(3)原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的差值制成。
(4)读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻度线对齐的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。
3.常用电表的读数
先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“15格估读”，即读到0.1 V。
(3)对于0~0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。
注意：(1)最小分度是“1、0.1、0.01、…”时，估读到最小分度的110(即估读到最小分度的下一位)。
(2)最小分度是“2、0.2、0.02、…”时，估读到最小分度的12(即估读到最小分度的本位)。
(3)最小分度是“5、0.5、0.05、…”时，估读到最小分度的15(即估读到最小分度的本位)。
【小试牛刀】
典例1 【游标卡尺、螺旋测微器的读数】 (1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺,它们的游标尺自左向右分别为10分度、20分度、50分度,它们的读数依次为 mm、
mm、 mm。
(2)读出下面各螺旋测微器的读数,丁为 mm,戊为 mm,己为 mm。
【答案】 (1)17.6 23.25 3.20
(2)3.507 1.100 6.703
【解析】 (1)题图甲读数,整毫米为17 mm,不足1毫米数为6×0.1 mm=0.6 mm,最后结果为 17 mm+0.6 mm=17.6 mm;题图乙读数,整毫米为 23 mm,不足1毫米数为5×0.05 mm=
0.25 mm,最后结果为23 mm+0.25 mm=23.25 mm;题图丙读数,整毫米为3 mm,不足 1毫米数为10×0.02 mm=0.20 mm,最后结果为3 mm+0.20 mm=3.20 mm。
(2)题图丁读数,固定刻度读数为3.5 mm,可动刻度读数为0.7×0.01 mm=0.007 mm,最后结果是3.5 mm+0.007 mm=3.507 mm;题图戊读数,固定刻度读数为1 mm,可动刻度读数为10.0×0.01 mm=0.100 mm,最后结果为 1 mm+0.100 mm=1.100 mm;题图己读数,固定刻度读数为6.5 mm,可动刻度读数为20.3×0.01 mm=0.203 mm,最后结果为6.5 mm+
0.203 mm=6.703 mm。
【解题技巧】
(1)游标卡尺的读数要“三看”。
①“一看”:精确度是0.1 mm、0.05 mm还是0.02 mm。
②“二看”:游标尺上的0刻度线位置,注意区分0刻度线与标尺最前端的边界线。
③“三看”:游标尺的第几条刻度线与主尺上的某刻度线对齐。
(2)螺旋测微器的读数要“三注意”。
①半毫米刻度线是否漏出。
②可动刻度读数时需估读一位。
③如果以mm为单位记录读数,小数点后一定是三位数字,如6.700 mm、0.324 mm等。
典例2 (1)如图甲所示的电表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 A，图中表针示数为 A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表 A，图中表针示数为 A。
(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示 V，图中表针的示数为 V；若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示 V，图中表针示数为 V。
(3)旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为 Ω。现欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是 。
若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻范围为 。
【答案】(1)0.02 0.44 0.1 2.20
(2)0.1 1.70 0.5 8.5 (3)1 987 将“×1 k”挡旋钮调到2，再将“×100”挡旋钮调到0 0~19 998 Ω
【解析】(1)电流表使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A。
(2)电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V。
(3)电阻为1 987 Ω。最简单的操作方法是先将“×1 k”挡旋钮调到2，再将“×100”挡旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用两个这样的电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω，故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻范围为0~19 998 Ω。
考点二 测量电路与控制电路的选择
1.电流表的内、外接法
2.滑动变阻器两种连接方式
(1)两种连接方式对比
(2)滑动变阻器两种接法的选择
滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式接法结构简单、耗能少，优先使用限流式接法。
滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：
①要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测量范围尽可能大；
②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用)；
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。
3.实验误差分析
(1)系统误差
①伏安法测电阻系统误差来源：电压表的分流或电流表的分压。
②减小系统误差
根据题目中给出的电阻大约值，选用合适的实验器材，采用误差小的实验方案(如电流表的内、外接法)。
③消除系统误差
题目给定的条件充分(电表内阻已知)，合理设计电路可消除系统误差。
(2)偶然误差
①电压表、电流表、多用电表、毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等读数误差。
②描点、计算等对数据处理造成的误差。
③通过多次测量取平均值或图像法可以减小偶然误差。
【小试牛刀】
典例3 【电流表的内、外接法】 某同学通过实验测阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值,用内阻约为3 kΩ的电压表、内阻约为0.125 Ω的电流表进行测量。他设计了图甲和图乙两种电路,下列说法正确的是( )
A.实验中应采用图甲电路,此电路测得的Rx偏大
B.实验中应采用图乙电路,此电路测得的Rx偏大
C.实验中应采用图甲电路,误差主要是由电压表分流引起的
D.实验中应采用图乙电路,误差主要是由电流表分压引起的
【答案】 C
【解析】 根据RVRA=515 Ω>5 Ω,故应采用电流表外接法,即实验中采用题图甲电路图,由于电压表的分流作用,使得测量的电流值偏大,则根据R=UI可知,测得电阻比真实值偏小,故A、B、D错误,C正确。
【考法归纳】实验误差分析
(1)系统误差。
①系统误差是指在一定条件下,对一个物理量进行多次测量时,由于仪器本身结构上的缺陷、实验方法或者理论方法不完善而产生的误差。
②特点:在相同条件下重复做同一实验时,测量结果总是朝同一方向偏离,即总是比真实值偏大或比真实值偏小。
③可以通过仪器的校准、实验方法的选择、实验所依据理论公式的完善、实验条件的满足来减小系统误差。
(2)偶然误差。
①在相同的观测条件下,对某一未知量进行一系列观测,观测误差的大小和符号没有明显的规律性,即呈现偶然性。
②常见偶然误差:
a.电压表、电流表、多用电表、毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等读数误差。
b.描点、计算等对数据处理造成的误差。
③可以通过多次测量取平均值或图像法减小偶然误差。
考点三 实验器材的选取与实物图的连接
1.实验器材选择的技巧
(1)电压表、电流表：不超过量程，且要超过满偏刻度的13。有时也可以从测量数据来确定选择的电表。
(2)滑动变阻器：分压式接法选阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器，限流式接法选最大阻值为待测电阻2~3倍的滑动变阻器。电流表半偏法测电阻，滑动变阻器选阻值大的。
(3)定值电阻：若用于电表改装，阻值与改装后的量程匹配，若用于保护电路，应使电流表、电压表读数在满偏刻度的13以上且不超过电流表、电压表量程。
2.实物图连接的注意事项
(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，再将要并联的元件并联到电路中去。
(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。
(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。
(4)滑动变阻器的接法：限流法，导线分别连接到上、下各一个接线柱上(两个接线柱)；分压法，导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱上(一上两下共三个接线柱)。
【小试牛刀】
典例4 【滑动变阻器两种接法】 金属丝电阻约为5 Ω,电流表电阻约为0.1 Ω,电压表电阻约为3 kΩ。要求金属丝两端电压从0开始调节,能较准确地测出电阻丝的阻值,实验电路应选用( )

B.

C. D.
【答案】 B
【解析】 由题意可知,要求金属丝两端电压从0开始调节,滑动变阻器应选用分压式接入电路,由于待测电阻值与电压表和电流表内阻的关系有RxR实。
3.(10分)为了精确测量某电阻Rx的阻值(约2 000 Ω)，有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势18 V，内阻很小
B.电流表：量程0~10 mA，内阻为10 Ω
C.电压表：量程0~3 V，内阻为3 000 Ω
D.滑动变阻器R1：最大阻值为10 Ω
E.滑动变阻器R2：最大阻值为1 000 Ω
F.开关、导线、定值电阻
(1)(2分)电压表的量程太小，不满足实验要求，若要改装成量程为18 V的电压表，则需串联一个阻值为 Ω的定值电阻R0。
(2)(2分)按图甲所示的电路图设计实验，则滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”)。
(3)(2分)根据图甲用笔画线将图乙中的实物图补充完整。
(4)(2分)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端。
(5)(2分)某次实验中电压表示数为1.20 V，电流表示数为3.6 mA，则测得Rx阻值为 Ω。
【答案】(1)15 000 (2)R1 (3)见解析图 (4)左 (5)1 990
【解析】(1)由题可知，电压表内阻为3 000 Ω，量程为3 V，需改装成量程为18 V的电压表，
则有18 V＝3 V＋3V3 000ΩR0
解得R0＝15 000 Ω
(2)题图甲所示为分压式接法，滑动变阻器应当选择最大阻值较小的，过大不利于读数。选择R1。
(3)根据电路图连接实物图，如图所示。
(4)闭合开关前，应当将滑片移至最左端，使电压表示数从0开始变化。
(5)电压表示数为1.20 V，则可知此时改装后的电压表示数为7.20 V，即Rx和电流表两端的电压为7.20 V，
可得Rx＋RA＝＝2 000 Ω
且RA＝10 Ω，解得Rx＝1 990 Ω。
4.(11分)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω。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)(2分)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)(6分)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)(3分)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)。
【答案】(1)O、P (2)Ⅰ 50.5 (3)50.0
【解析】(1)若通过Rx的电流相等，由题图(b)知图线Ⅰ对应的电压值较大，由R＝UI可知图线Ⅰ所测电阻较大，图线Ⅱ所测电阻较小，则图线Ⅱ是采用电压表跨接在O、P两点的方案测量得到的。
(2)由题图(b)可得图线Ⅰ测得电阻阻值RⅠ＝3.00−1.00(59.6−20.0)×10−3 Ω≈50.5 Ω，图线Ⅱ测得电阻阻值 RⅡ＝3.00−0.95(64.0−20.0)×10−3 Ω≈46.6 Ω，待测电阻阻值约为50 Ω，RVRx＝1 000Ω50Ω＝20，RxRA＝50Ω0.5Ω＝100，因RVRx