2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第40讲电学实验基础(复习讲义)(黑吉辽专用)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第40讲电学实验基础(复习讲义)(黑吉辽专用)(学生版+解析)，共35页。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视3
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚4
\l "_Tc23645" 考点一 常用仪器的使用与读数4
\l "_Tc8741" 知识点1 游标卡尺和螺旋测微仪的使用与读数4
知识点2 电流表、电压表的使用与读数4
考向 常用仪器的使用与读数5
\l "_Tc818" 考点二 电流表的两类接法11
\l "_Tc27137" 知识点 电流表的两类接法11
考向 电流表的两类接法12
考点三 滑动变阻器的两类接法14
知识点 滑动变阻器的两类接法14
考向 滑动变阻器的两类接法14
考点四 电学实验的设计、仪器选择及实物连线19
知识点 电学实验的设计、仪器选择及实物选择19
考向 电学实验的设计、仪器选择及实物选择20
04 \l "_Tc306" 真题溯源·考向感知24

考点一 常用仪器的使用与读数
\l "_Tc25045" 知识点1 游标卡尺和螺旋测微仪的使用与读数
游标卡尺和螺旋测微器
\l "_Tc16775" 知识点2 电压表、电流表的使用及读数
1.量程选择
选择合适量程：使得测量时指针偏转角度要尽可能大，一般要求超过量程的13，但又不能超过量程
2.使用事项
（1）使用前应先进行零点调整（机械调零）；
（2）红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔；
（3）红表笔接电势高处，黑表笔接电势低处，即电流从红表笔进表，从黑表笔出表
3.电表估读
（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那一位）；
（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那一位）
\l "_Tc17630" 考向 常见仪器的使用与读数
例1（2024·辽宁沈阳·模拟预测）某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了一套总质量的砝码和刻度尺。
（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置O由静止开始下降。
（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d的读数如图丙所示，其读数为 mm，测得遮光条通过光电门的时间为，下落过程中的加速度大小 （用d、、h表示）。
（3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出图像如图乙所示，可得A的质量 kg。（取重力加速度大小，计算结果保留三位有效数字）
【答案】 11.3 2.50
【详解】（2）[1]用游标卡尺测量遮光条的宽度d的读数如图丙所示，其读数为
11mm+3×0.1mm=11.3mm
[2]根据匀变速直线运动的规律有
又
解得
（3）[3]对A、B及砝码组成的系统由牛顿第二定律有
整理可得
结合乙图，可得
联立，解得
例2某同学用自己发明的新式游标卡尺测量一小段金属丝的长度，新式卡尺将主尺上39mm在游标尺上均分成20等份。如图所示，则小钢球的直径为d= cm。该同学又用螺旋测微器测量该金属丝的直径，示数如图，则该金属丝的直径为 mm。
【答案】 1.035 1.195
【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺，游标卡尺的精确度为0.05mm，游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为7×0.05mm=0.35mm，所以最终读数为：10mm+0.35mm=10.35mm=1.035cm。
（2）[2]螺旋测微器的固定刻度为1mm，可动刻度为19.5×0.01mm=0.195mm，所以最终读数为1mm+0.195mm=1.195mm。
例3某学生小组在测量某种长为 30cm金属丝的电阻率实验时，两电表的示数分别如图所示（电压表量程0~3V， 电流表量程0~0.6A），用螺旋测微器测得金属丝的直径如图，下列说法正确的是（ ）
A．加在金属丝两端电压为 7.0V
B．流过金属丝的电流为0.5A
C．该金属丝电阻阻值为 35Ω
D．该金属丝直径为 1.605mm
【答案】D
【详解】A．电压表量程0~3V，加在金属丝两端电压为1.20V。故A错误；
B．电流表量程0~0.6A，流过金属丝的电流为0.50A，故B错误；
C．该金属丝电阻阻值为R=UI=Ω=2.40Ω，故C 错误；
D．该金属丝直径为1.50mm+0.01×10.5mm=1.605mm，故D正确。
故选D。
【变式训练1】某同学设计了如图甲所示的实验方案做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系实验”。
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图所示。遮光条的宽度 mm；
(2)细绳一端与小车相连，另一端通过光滑的动滑轮与弹簧测力计相连，将小车从某一位置由静止释放，测出遮光片通过光电门的挡光时间，小车静止时的位置到光电门的位移s，则小车的加速度 。（用题上所给字母表示）；
(3)若实验时遮光片通过光电门的挡光时间，小车静止时的位置到光电门的位移，小车的质量，弹簧测力计的示数，重力加速度，小车与长木板间的动摩擦因数 。
【答案】(1)2.60 (2) (3)0.5
【详解】（1）遮光条的宽度为；
（2）小车通过光电门的速度
由运动学公式，有
解得；
（3）对小车受力分析，由牛顿运动定律，有
又由（2）代入数据得
解得。
【变式训练2】某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径，示数如图甲所示，此示数为 mm；用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为 cm。
【答案】 8.020/8.019/8.021 2.060
【详解】[1]螺旋测微器读数为固定刻度数与可动刻度数之和，所以螺旋测微器的读数为
[2]游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以游标卡尺读数为
【变式训练3】下列是《普通高中物理课程标准》中列出的必做实验的部分内容，请完成下列填空：
(1)在“探究平抛运动的特点”实验中：
①用图1装置进行探究，下列说法正确的是( )
A．只能探究平抛运动水平分运动的特点
B．需改变小锤击打的力度，多次重复实验
C．能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
②用图2装置进行实验，下列说法正确的是( )
A．斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B．上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C．小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
(2)某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量小球的直径，某次读数为10.10mm，则所选用的测量仪器与图1中 （选填“A”、“B”或“C”）一致。
【答案】(1) B C (2)B
【详解】（1）①[1]利用图1装置将做平抛运动的小球与做自由落体运动的小球作对比，该实验只能说明平抛运动的竖直方向的运动情况，不能反映平抛运动的水平方向运动情况。实验时，需要改变小锤的击打力度，多次重复实验。
故选B。
②[2]AC．用图2装置进行实验，为了保证从斜槽末端水平飞出的速度大小相等，小钢球必须从同一位置静止滚下，斜槽不必要光滑，但末端必须水平，故A错误，C正确；
B．挡板的作用是为了方便确定小球的运动，没有必要每次等间距移动，故B错误。
故选C。
（2）A．由图可知，A为10分度的游标卡尺，分度值为，且不需要估读，则不可能读出10.10mm，故A错误；
B．由图可知，B为20分度的游标卡尺，分度值为，且不需要估读，则可能读出10.10mm，故B正确；
C．由图可知，C为螺旋测微器，分度值为，需要估读到分度值的下一位，则不可能读出10.10mm，故C错误。
故选B。
【变式训练4】(1)如图甲所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为 mm， mm。
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是 mm。
(3)①图丙使用0.6 A量程时，图中表针示数是 A。
②图丁使用较大量程，图中表针示数为 V。
【答案】(1) 17.7 23.85 (2)2.150 (3) 0.44 8.5
【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
[2]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
（2）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（3）[1]电流表量程为0.6A，精度为0.02A，则指针读数为0.44A；
[2]电压表较大量程为15V，精度为0.5V，则指针读数为8.5V。
【变式训练5】仪器仪表的正确使用和读数是高中物理实验的基础。如图所示，游标卡尺两脚间狭缝宽度为 mm；螺旋测微器测出的金属丝的直径是 mm。量程的电压表，表针示数为 V。
【答案】 0.65 /1.499/1.501 8.5/8.4/8.6
【详解】[1]由于20分度游标卡尺的精确度为，恰好第13条线和主尺刻度对齐，因此读数为
[2]由于螺旋测微器精确度为，估读一位，因此读数为
[3] 由于量程的电压表最小刻度为，因此读数为。

考点二 电流表的两类接法
知识点 电流表的两类接法
1.电流表内、外接法的比较
2.电流表内、外接法的选择
考向 电流表的两类接法
例1某同学要测量某电池的电动势和内阻，提供下列仪器：
A．待测“电池”（电动势E约为4V，内阻r约为180Ω）
B．毫安表（量程5mA，内阻为Rg=80Ω）
C．电压表V1（量程4V，内阻约5kΩ）
D．电压表V2（量程40V，内阻约500Ω）
E.电阻箱R00~999.9Ω
F.滑动变阻器R10∼10Ω
G.滑动变阻器R20∼1000Ω
H.开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差，实验中电压表选择 ，滑动变阻器选择 。（填写元件的字母代号）
(2)由于毫安表的量程太小，该同学用电阻箱R0与毫安表并联，可使其量程扩大，取R0=14Rg，则改装后的电流表量程为毫安表量程的 倍；
(3)用改装后的电流表完成实验，应该选择的实验电路是图中的 （填“甲”或“乙”）；
(4)根据实验数据画出U−I图线（U是电压表读数，I是改装后电流表的读数），如图丙所示。由图线可得，“电池”的电动势E= V，内电阻r= Ω。（结果均保留三位有效数字）
【答案】(1) C G (2)5 (3)乙 (4) 3.80 171
【详解】（1）[1]电压表应选量程为4V的，即V1。
故选C。
[2]由题图可知，滑动变阻器应选择大于电池内阻r的，即R2。
故选G。
（2）改装后，通过的总电流为I=Ig+IgRgR0=5Ig，即量程扩大为原来的5倍。
（3）由于改装后的电流表内阻已知，因此电流表相对电源应采用内接法，应该选择的实验电路是图中的乙。
（4）[1][2]改装后电流表的内阻为RA=R0RgR0+Rg=20×8020+80Ω=16Ω
由闭合电路欧姆定律可得E=U+I(RA+r)
则U=−I(RA+r)+E
可知U−I图像的纵轴截距等于电动势，则有E=3.80V
斜率绝对值为RA+r=ΔUΔI=3.80−1.0015.0×10−3−0Ω≈187Ω
则r≈187Ω−16Ω=171Ω。
【变式训练1】某兴趣小组准备利用下列器材测量一节干电池的电动势和内阻。
A．待测干电池电动势E，内阻r(约为2Ω)
B．电流表(量程为0∼0.6A，内阻为0.2Ω)
C．电压表(量程为0∼1.5V，内阻约为1.5kΩ)
D．滑动变阻器(最大阻值为20Ω，额定电流为2A)
E.开关、导线若干。
(1)实验中的电路图应选用下图中的 。(选填“甲”或“乙”)。
(2)连接好电路后再进行实验，根据同学测得的数据，在U−I图中描出的点迹并画出U−I图线如图丙所示，利用图像得出干电池的电动势E= V，内阻r= Ω。(上述两空，前一空保留3位有效数字，后一空保留2位有效数字)
(3)如果仅考虑电表内阻对实验测量结果的影响，由该实验得到的电动势和内阻的测量值与真实值之间的关系是E测 E真、r测 r真。(选填“”)
【答案】(1)乙 (2) 1.45 1.8 (3) = =
【详解】（1）因为电流表阻值为准确值，实验中的电路图应选用下图中的乙，可消除电表误差。
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得U=E−I（r+rA）
则由图丙可知，电源的电动势为E=1.45V
等效内阻r'=k=ΔUΔI=1.45−0.850.3Ω=2.0Ω=0.2Ω+r
解得内阻r=1.8Ω
（3）[1][2]因为电流表阻值为准确值，可消除电表误差，故电动势和内阻的测量值与真实值均相等。

考点三 滑动变阻器的两类接法
知识点 滑动变阻器的两类接法
1.滑动变阻器两种接法的比较
2.滑动变阻器两种接法的选择
（1）滑动变阻器必须采用分压式接法的几种情况
①要求电压（或电流）能从零开始变化；
②当待测电阻Rx≫R滑（R滑为滑动变阻器的最大阻值）时；
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、电阻的允许电流。
（2）除了上述三种情况外，如果滑动变阻器采用两种接法都能满足要求，则从节能、方便操作角度考虑，优先选用限流式接法。
考向 滑动变阻器的两类接法
例1如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的中间，下列判断正确的是（ ）
A．AB间不接负载时输出电压UAB＝
B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB>
C．负载电阻R越小，UAB越接近
D．接上负载后要使UAB＝，则滑片P应向下移动
【答案】A
【详解】A．滑片放在变阻器的中间则变阻器的上半部分和下半部分的电阻相同，都为，AB间不接负载时输出电压就是变阻器下半部分电阻两端的电压，上、下部分为串联，串联分压且与电阻成正比，即UAB＝。故A正确；
B．当AB间接上负载R时，R与变阻器下半部分的电阻是并联关系。此时并联部分的总电阻为
所以并联部分的电压小于滑动变阻器的上半部分的电压。即UAB