新高考物理二轮复习题型分类精讲精练专题41 电学实验-（精讲）（2份，原卷版+解析版）

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考点梳理1 观察电容器的充、放电现象
母题考点一 观察电容器的充、放电现象
举一反三
【练1】（2025·浙江·一模）某同学为测量一个电容标识不清的电解电容器的电容，设计了图甲所示电路，所用电压表量程为。
(1)图乙实物连线已完成一部分，请用笔画线代替导线在图乙中把实物连线补充完整。
(2)实验时，某同学先断开，闭合，调整滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图丙所示，电压表示数为 V；接着闭合，通过电流传感器得到电容器充电过程的图像如图丁所示，则该电容器的电容约为 F（计算结果保留2位有效数字）；
(3)情况I：断开，闭合，滑动变阻器滑片P向a移至某一位置，再闭合，充满电后再断开；
情况II：断开，闭合，滑动变阻器滑片P向b移至某一位置，再闭合，充满电后再断开；
若不计电流传感器内阻、电压表可视为理想电压表，则上述两情况在断开后流过电流传感器的电流随时间变化的图像，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【练2】（2025·上海徐汇·模拟预测）更活泼的金属更容易失去电子，而失去的电子将沿着外电路转移到另一金属上，利用该原理可制作化学电池。已知部分金属的活泼性顺序为“钙＞钠＞镁＞铝＞锌＞铁＞锡＞铅”。超级电容器也称电化学电容器，因其存储能量大，质量轻，可多次充放电而成为一种新型的储能装置。小张同学用化学电池给超级电容器充电。按图1所示连接电路，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
(1)更活泼的金属更容易失去电子，而失去的电子将沿着外电路转移到另一金属上。已知部分金属的活泼性顺序为“钙＞钠＞镁＞铝＞锌＞铁＞锡＞铅”。若在图3中A为铝，B为铅，则电流在外电路中的流向为 （选填“A到B”或“B到A”），为保证电压表的示数为正，则其正接线柱应该与 相连（选填“a”或“b”）。
(2)若将图3中挡板下压一段距离，则电压表的示数将 ，实验中调节滑动变阻器使得两个电压表示数相等，然后将挡板缓慢向上提，则该过程中，滑动变阻器的电功率 ，电池内部消耗的电功率 （均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”或“不变”）
(3)图3中非静电力做功产生电能的主要区域为（ ）
A．1和2B．2和3C．1和3
(4)若实验中测得该电容器充电结束时两极间的电压为8.0V，在整个放电过程中释放的电荷，则该电容器充电结束时储存的电能为 J。（结果保留三位有效数字）；如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将 （选填“减小”、“不”或“增大”）。请在图2中定性画出增大电阻R的阻值之后相同过程的曲线。
【练3】（2025·河北保定·三模）用如图甲所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、理想电压表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关S1、开关S2、导线若干。
(1)闭合开关S2，将S1接1，电压表示数增大，最后稳定在12.6V。关于此过程的说法正确的是 。
A．电容器在放电
B．电容器的电容增大
C．通过定值电阻R的电流先增大后逐渐减小为零
(2)再将S1接2，此时通过定值电阻R的电流方向为 （填“a→b”或“b→a”）。通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的I—t图像，如图乙所示，t=2s时，I=1.20mA，图中M、N区域面积比为8：7，可求出R= kΩ（结果保留两位有效数字）。
考点梳理2 测量金属丝的电阻率
母题考点二 测量金属丝的电阻率
举一反三
【练1】（2025·贵州·模拟预测）某物理实验兴趣小组在实验室中测量一金属丝（阻值约为30Ω）的电阻率，除了被测金属丝以外，还有以下实验器材可供选择：
A．电流表（0~10，内阻约为3Ω）
B．电流表（0~100，内阻约为1Ω）
C．．电压表（0~1V，内阻为1）
D．电压表（0~10V，内阻为3）
E．滑动变阻器（0~10Ω，额定电流为300）
F．滑动变阻器（0~1000Ω，额定电流为30）
G．直流电源E（电动势为3V，内阻约为1Ω）
H．定值电阻（2）
I．定值电阻（4）
J．开关、导线若干
(1)用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，测量结果分别如图甲、乙所示，则毫米刻度尺的读数为 ，螺旋测微器的读数为 。
(2)测量金属丝的电阻时要求利用图像法处理数据，且要求尽可能精确测量，则电流表选择 ，滑动变阻器选择 ；由于没有合适量程的电压表，故选择电压表 和定值电阻 改装成合适量程的电压表。（均填实验器材前的字母）
(3)请根据你所选择的实验器材帮兴趣小组设计实验电路，并把电路图画在下面的方框中。
(4)假设某次测量金属丝的电阻时，电流表的示数为，电压表的示数为，金属丝的长度用l表示，金属丝的直径用d表示，则金属丝电阻率的表达式为 （用、、l、d以及所选用电压表的内阻或表示）。
【练2】（2025·海南海口·模拟预测）某学习小组采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。
(1)按照图1电路图把图2实物图连线补充完整。
(2)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。
(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图3所示。请在图中作出该金属丝的U-I图线 ，并通过图像得出该金属丝电阻R = Ω（结果保留小数点后两位）。
(4)按照图像得出的电阻数据代入公式得出金属丝的电阻率 （填“偏大”或“偏小”）。
【练3】（2025·四川达州·模拟预测）如图甲所示，滑动变阻器由接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分组成，滑动变阻器的电阻丝单层密绕在瓷筒上。某实验小组要测量滑动变阻器上所绕电阻丝的电阻率，实验室提供的器材如下∶电源（，内阻很小）
电压表（量程为，内阻很大）
待测滑动变阻器（最大阻值几十欧姆）
电阻箱（最大阻值）
滑动变阻器（最大阻值）
毫米刻度尺、开关以及导线若干。实验电路如图乙所示。
实验时的主要步骤如下：
第一步：用游标卡尺分别测量待测滑动变阻器瓷筒的直径和绕有金属丝部分的截面直径，如图丙所示。
第二步：按图乙连好电路。将滑动变阻器和的滑片均置于最左端，电阻箱阻值调为零。闭合开关，调整滑片的位置，使电压表的示数为。
第三步：断开开关，保持滑片的位置不动，将的阻值调为。
第四步：闭合开关，向右移动的滑片，使电压表的示数仍为，记录的阻值以及的滑片到左端点之间的距离。
第五步：断开开关，保持滑片的位置不动，调节的阻值分别为、，重复第三步。
第六步：实验结束，整理仪器。
实验记录的部分数据见下表。
(1)上表中不合理的一组数据为 （填组次序号）；
(2)某次测量瓷筒的直径，游标卡尺的示数如图丁所示，则 ，电阻丝的直径为 （用、表示）单匝电阻丝周长为 （用、表示）；
(3)作出图线为一条倾斜直线，若已知直线斜率为，则电阻丝的电阻率 。
考点梳理3 测定电源的电动势和内阻
母题考点三 测定电源的电动势和内阻
举一反三
【练1】（2025·湖北·一模）如图甲所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下:
A．待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω）
B．电压表V1（量程0~15V，内阻约10kΩ）
C．电压表V2（量程0~3V，内阻约3kΩ）
D．电阻箱R（0~99.9Ω）
E.定值电阻R1=2Ω
F.定值电阻R2=100Ω
G.开关和导线若干
依据实验电路图和实验室提供的器材，回答下列问题
(1)在闭合开关前，电阻箱应调到 （填“最大值”“中间值”“最小值”）。
(2)要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选 （填“B”或“C”），定值电阻R0应选 （填“E”或“F”）。
(3)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图乙所示，图线与横坐标轴的截距为－0.37Ω-1，与纵坐标轴的截距为0.37V-1，则可得该电池组的电动势为 V，内阻为 Ω。（结果均保留两位有效数字）
【练2】（2025·浙江·一模）在“测定电池的电动势和内阻”实验中：
除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材
A．电流表（量程为300mA，内阻为）
B．电压表（量程为6V，内阻为）
C．电压表（量程为3V，内阻为）
D．电阻箱（阻值可调范围）
E.滑动变阻器（阻值变化范围）
(1)一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择 （选填“A”、“B”或“C”），所测物理量记为或；可变电阻应选择 （选填“D”或“E”），其对应阻值记为。

(2)正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为 （结果用、或表示）；
通过拟合得到的直线，其斜率为、纵坐标截距为，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式 ，截距的表达式 （结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。
【练3】（2025·广东湛江·一模）为践行“碳中和”理念，学校科技小组改进学校路灯相关配置，以节省能耗，达到减排增益、科技改善生活的效果。
【原理指导】
甲同学构建了传感器内部电路图，如图所示。
①已知当特制电压表示数大于U₀时，其将会触发传感器控制下的路灯电路的接通。由此可知，光敏电阻的阻值随光照强度的减小而 ；
②传感器内电源电动势大小E=30V，内阻忽略不计，电流表最大量程为0.6A，内阻为20Ω，为了保证电路安全，需要 。
【实践改进】
③乙同学发现，晚上自习课时，学校内过道路灯亮度仍然较大，增大了能耗，基于此现象为路灯旁的过道安装了细导线，导线的电阻随着所受压力变化而变化。
④丙同学沿着以上思路和传感器原理，利用导线Y进行实验，在实验室测得较小压力下，压力F与Y的阻值关系曲线如图所示。
⑤丁同学将导线Y接入电路，该电路电源电动势为3V，内阻为1Ω，同时电路中存在最大量程为0.25A 内阻为9Ω的电流表，调节范围为0~999.9Ω的电阻箱，阻值为500Ω的定值电阻R₀，内阻极大且最大量程为2V的电压表，开关若干。请根据实验要求，在答题卡相应位置设计电路图 。
⑥根据电路图分析，若要使导线Y两端电压大于2V时，诱发路灯内部分电磁继电器连接使得其它电路中的小灯泡光强上升至正常值，同时确保电路安全，电阻箱的阻值调节范围必须满足 。
⑦实验室调节完毕后，将该模型迁移到实际应用中。实际上，为了减缓路灯强度变化快慢，营造舒适温馨的校园环境，科技小组提出了改进措施： 。
考点梳理4 练习使用多用电表
母题考点四 练习使用多用电表
举一反三
【练1】（2025·浙江·一模）按要求完成下列填空；
(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量双量程电压表3V挡的内阻，如图甲所示。
①先将选择开关旋至欧姆挡倍率“×100”挡，正确欧姆调零后进行测量，则黑表笔应接电压表的 （填“-”或“3”）接线柱。
②若用多用电表欧姆挡的同一挡位来正确测量该电压表15V挡的电阻时，与测3V挡的电阻时相比，测15V挡时欧姆表指针偏角 （填“变小”、“变大”或“不变”），电压表指针偏角 （填“变小”、“变大”或“不变”）
(2)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。
该实验的第一步是：闭合电键，将电键接1，调节滑动变阻器和，使两电表指针指示在合适位置，记录此时两电表读数、；
第二步是：保持的滑片位置不动，适当调节另一滑动变阻器，使两电表指针指示在合适位置，将电键接2，记录此时两电表的读数、。由以上记录数据计算被测电阻的表达式是 。
【练2】（2025·四川广安·模拟预测）小明同学练习使用多用电表测电阻。
(1)如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动 （填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“”的位置。
③将红、黑表笔短接，旋动 （填“S”或“T”），使指针对准电阻的 （填“0”或“∞”）刻线。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡“×100”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×1”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表欧姆调零
(2)正确操作后，读数如图乙所示，则阻值为 Ω。
(3)若欧姆表内用一个新电池（电动势为1.5V，内阻较小），测得该电阻读数为；然后更换另外品牌的新电池（电动势为1.5V，内阻较大）和一个旧电池（电动势约为1.3V，内阻较大），欧姆表调零后测得该电阻读数为，，三次测量值相比，正确的是_______。
A．B．C．D．
【练3】（2025·河北秦皇岛·模拟预测）某实验小组要测量一未知电阻的阻值。
(1)首先粗测该电阻，将多用电表的选择开关拨到欧姆“”挡，欧姆调零后，测量时发现指针偏转角度较大，则需要将挡位更换到欧姆 （选填“”或“”）挡，再次欧姆调零，测量时多用电表的指针位置如图甲所示，被测电阻的阻值为 。
(2)为了测量该电阻的阻值，实验室提供的器材有：
电源（电动势为，内阻不计）；电压表（量程为，内阻约为）；
电流表（量程为，内阻约为）；电流表（量程为，内阻约为）；
滑动变阻器；滑动变阻器；
开关、导线若干。
①该小组设计的电路如图乙所示，根据图乙用笔画线代替导线，将图丙的实物连线补充完整。
②滑动变阻器应选择 （选填“”或“”），实验前，滑动变阻器的滑片应移到最 端（选填“左”或“右”）。
③实验过程：断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录电流表、的示数、及电压表的示数；然后闭合开关，此时电压表示数为，电流表的示数为，则 （用已知量和测量量的物理量符号表示），仅考虑系统误差，用该方法测得的的测量值 （选填“大于” “小于”或“等于”）真实值。
模拟演练
1．（2025·湖南·一模）某实验小组准备利用表头设计一个多挡位欧姆表，但不知道其内阻。为了精确测量表头内阻，小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图所示，分为控制电路和测量电路两部分，所用器材如下：
A．待测表头：量程μA，内阻约为
B．灵敏电流计G
C．定值电阻
D．粗细均匀的电阻丝AB，总长度
E.滑动变阻器（最大阻值为
F.滑动变阻器（最大阻值为）
G.线夹、电源、开关及导线若干。
(1)实验过程中为便于调节，滑动变阻器应选用 填器材前的字母；
(2)闭合开关S前，先将线夹大致固定在电阻丝AB中部，滑片置于a端。调节滑动变阻器滑片使表头示数适当后保持不动。移动线夹直至灵敏电流计G示数为零，测得此时段电阻丝长度。则表头内阻 保留三位有效数字；
(3)将表头改装成具有“”、“”或“”三个挡位的欧姆表，如图乙所示。电源电动势，内阻忽略，为调节范围足够的滑动变阻器，且接线柱3未接电阻。表笔b为 填“红”或“黑”表笔；当开关S接接线柱3时，对应的倍率为 （填“”、“”或“”）；短接表笔a、b进行欧姆调零时，应调至 。
2．（2025·湖北·一模）某学习小组通过如图甲所示电路研究电动机的伏安特性。
(1)选择器材并连接好电路后，将滑动变阻器的滑片从最右端连续滑动到最左端，该小组得到的电流表的示数和电压表的示数如下表所示，图乙中已画出部分关系曲线，请将图线剩余部分（的取值在之间）补画出来 。
(2)该小组所用电源电动势约为、内阻约为，根据实验数据可知，实验中电压表选择的是 ，滑动变阻器选择的是 。（选填下述器材前面的序号）
①电压表（量程）
②电压表（量程）
③滑动变阻器（总电阻）
④滑动变阻器（总电阻）
(3)实验测得电动机线圈电阻为 ；当电路中电流为时，电动机的输出功率约为 （结果均保留位有效数字）。
3．（2025·云南昭通·模拟预测）根据闭合电路欧姆定律，用伏安法测量干电池的电动势和内阻时，由于真实电表内阻的存在会带来实验系统误差。为了减小系统误差，某物理兴趣小组的同学采用了如图甲所示的实验电路。
（1）闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片调到 （填“”或“”）端。
（2）闭合开关，将接位置1，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。这一过程中的系统误差来源于 （填“电压表内阻的分流作用”或“电流表内阻的分压作用”），这将导致电源内阻的测量值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。
（3）然后将接位置2，改变滑动变阻器阻值，再记录几组电压表示数和对应的电流表示数，这一过程也会出现系统误差。
（4）在同一坐标系内根据测量数据分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像，如图乙所示。已知两直线与纵轴的截距分别为和，与横轴的截距分别为和。请在图乙中用虚线作出能够反映该电池电动势和内阻真实值的图像 。
4．（2025·浙江·一模）(1)某小组同学先用半偏法通过如图甲所示的电路来测量灵敏电流计的内阻，滑动变阻器应 （填“远大于”或“远小于”）；
实验步骤如下：
①实验时，先断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使得的示数为；
②保持的阻值不变，再闭合，调节电阻箱，使得的示数为，此时电阻箱的示数如图乙所示，则的内阻为 ；
根据实验方案可知：该实验中的内阻测量值 （选填“大于”或“小于”）真实值。
(2)该小组同学又设计了图丙所示电路来测量某一电源电动势和内阻，其中是辅助电源。
实验步骤如下：
①闭合开关、，调节和，使灵敏电流计的示数为零，读出电流表和电压表的示数和；
②改变、的阻值， ，读出电流表和电压表的示数和；
③重复②中的操作，得到多组和，根据所得数据作出图像如图丁所示；
由图丁可得：电源电动势 V，内阻 （结果均保留2位小数），本实验中电表内阻对电源内阻的测量 （填“有”或“没有”）影响。
5．（2025·浙江·一模）由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
（1）选择一材质混合均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“×100”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为 Ω。
（2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E=6V，内阻可忽略，电压表量程0~6V，内阻约10kΩ，电流表量程0~6mA，内阻约10Ω。实验中要求待测水泥块两端的电压从零开始变化，在图2中完成余下导线的连接 。
（3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率ρ= （用R、a、b、c表示）。
（4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率ρ，作出ρ-F图像如图3所示。
（5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压小于或等于3V时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在 两端（填“”或“”）。
（6）若电源使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则 （填“大于”“小于”或“等于”）。
6．（2025·安徽·模拟预测）某物理兴趣小组想利用图甲所示的电路测量一水果电池的电动势和内阻。
(1)由于没有找到合适量程的电压表，小组同学决定利用一个最大阻值为999.9Ω的电阻箱将满偏电流为：内阻的表头改装成量程为0~2V的电压表，应将电阻箱与表头串联，同时将电阻箱的阻值调到 Ω；
(2)将改装后的电压表V按图甲连接好，闭合开关，实验中多次改变电阻箱的阻值R，从电压表中读出相应的电压U。
①一部分同学作出图像如图乙所示，图像的纵截距为、斜率为，如果不考虑电压表的分流作用，则电源的电动势和内阻的测量值分别为 、 ；
②另外一部分同学作出图像如图丙所示，图像的纵截距为、斜率的绝对值为，如果考虑电压表的分流作用，改装成的电压表的内阻用RV表示，则电源的电动势和内阻的测量值分别为 、 。
7．（2025·河北保定·一模）某同学要测量一节旧干电池的电动势(约1.4V)和内阻(约3Ω)，实验室提供的器材如下：
电流表 A(量程为0~500 mA，内阻不计);
定值电阻 ；
滑动变阻器 R₁(最大阻值为 10 Ω)；
滑动变阻器 R₂(最大阻值为50 Ω)；
开关、导线若干。
(1)该同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请根据设计的电路，用笔画线代替导线完成图乙中的实物连线，开始时开关 S₁、S₂、S3均处于断开状态，滑动变阻器的滑片处在合理位置 。
(2)实验操作步骤如下：
A．闭合开关S₁、S₂，调节滑动变阻器的滑片位置，读出此时的电流表的示数 ；
B．不改变滑动变阻器的滑片位置，断开开关S₂，读出此时的电流表的示数；
C．改变滑动变阻器的滑片位置，多次重复步骤A、B，记录 对应的数据；
D．闭合开关S₁、S3，读出此时的电流表的示数 ；
E.根据实验数据，作出 变化的图像。
①实验中,滑动变阻器应选择 (填“R₁”或“R₂”)。
②如图丙所示为实验得到的 图像，可得 。(结果均保留三位有效数字)
(3)若考虑电流表对电路的影响，则电动势的测量值E E真，内阻的测量值r r真。(填“大于”“等于”或“小于”)
8．（2025·广东·模拟预测）物理课外兴趣小组为了测定用马铃薯制作的电池的电动势和马铃薯的电阻率，设计并进行以下的实验。实验原理如图甲所示，实验操作过程如下：
（1）将电极材料制成长宽的矩形金属电极，把马铃薯切成厚度为且接触面积与正负电极面积相等的矩形块。用图乙中游标卡尺的 （填“”“”或“”）测量马铃薯的厚度如图丙所示，则马铃薯的厚度 cm。
（2）将制成的马铃薯块置于铜片与锌片两电极之间，确保马铃薯与电极的良好接触。
（3）改变电阻箱的电阻，记录多组电压传感器的示数及对应的电流传感器的示数。
（4）完成图像 ，并由图线可知马铃薯电池的电动势 V，内阻 。（结果均保留两位有效数字）
（5）马铃薯的电阻率的表达式为 （用题中字母表示）。
（6）利用5块这样的马铃薯块串联在一起给一个小电珠（）供电，小电珠 （填“能”“不能”）正常发光，理由： 。
9．（2025·河北邯郸·模拟预测）某学习小组发现电子秤核心部件是压力传感器，压力传感器的核心元件实际是一个阻值可随压力变化的变阻器，该小组找到一款压力传感器，想用所学知识探究其阻值与压力的关系特性。实验器材如下：
2节新干电池E（总电动势为3V，内阻不计）
双量程直流电压表（0~3V，0~15V）
双量程直流电流表（0~0.6A，0~3A）
滑动变阻器（最大阻值为20Ω）
电阻箱（0~999.9Ω）
多用电表
压力传感器R（压力范围0~20N）
一定数量的砝码
(1)先用多用电表“×100”挡粗测压力传感器R的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是 Ω。
(2)进一步测量其阻值随压力的变化特性时，发现不能采用伏安法测阻值，其原因是 。
(3)该小组通过研究，采用如图乙所示电路进行测量，电路接通后，调整电阻箱的阻值为，使用电压表0~3V量程，先测量电阻箱两端电压，再测量压力传感器R两端电压，则压力传感器R的阻值 。由于电压表内阻的影响，理论上测量的阻值 （填“大于”“小于”或“等于”）R的真实值。
(4)改变压力传感器的压力，测量不同压力下对应的阻值，根据测量结果画出了阻值随压力变化的特性曲线，如图丙所示，由图线可知此压力传感器的阻值R随压力F的变化关系式为 。
10．（2025·黑龙江大庆·一模）某研究小组在课堂上学习水果电池后，决定自制一个苹果电池并测量其内阻和电动势。他们根据资料教程将铜片和锌片插入苹果中，组成一个苹果电池。实验前，研究小组同学通过上网查阅相关资料了解到苹果电池的电动势一般在1V左右，内阻在300Ω左右。除了苹果电池外，实验室还提供了以下可供选择的器材：
A．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）
B．电流表（量程为0~1mA，内阻约为100Ω）
C．电压表V（量程为0~1.5V，内阻为2kΩ）
D．滑动变阻器（阻值为0~20Ω）
E．电阻箱（阻值为0~9999.9Ω）
F．多用电表
G．开关一个，导线若干
(1)实验前，实验小组想预测一下苹果电池的内阻，他们用调好的多用电表欧姆“×100”档来进行测量，这么做是否合适？ 。
(2)实验中电流表应选择 （选填“A”或“B”），根据提供的实验器材，该小组设计了如图所示的四种电路方案，其中 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图的方案最好。
(3)若所有电表的内阻均未知，则（2）问中选择的实验方案的误差来源是 （选填“电流表分压”或“电压表分流”）
11．（2025·四川巴中·模拟预测）某同学设计了如图甲所示的电路来测量一个量程为的电压表的内电阻（几千欧），实验室提供直流电源的电动势为，内阻忽略不计；
(1)请完成图乙的实物连接；
(2)在该实验中，认为当变阻器的滑片不动时，无论电阻箱的阻值如何增减，两点间的电压保持不变；请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是：_____；
A．滑动变阻器（最大阻值，最大电流）
B．滑动变阻器（最大阻值，最大电流）
C．滑动变阻器（最大阻值，最大电流）
(3)连接好线路后，先将变阻器滑片P调到最 端（填“左”或“右”），并将电阻箱阻值调到 （填“0”或“最大”），然后闭合电键，调节，使电压表满偏，此后滑片P保持不动；
(4)调节电阻箱的阻值，记录电压表的读数；最后将电压表读数的倒数与电阻箱读数R描点，并画出图丙所示的图线，由图像得，待测电压表的内阻值为 Ω。（保留两位有效数字）
12．（2025·云南临沧·模拟预测）某同学设计如下实验来测定未知电阻的阻值（约为20），实验室提供的器材有：
A．电源E（电动势约为3V，内阻不计）
B．滑动变阻器（有0～10和0～500两种）
C．电阻箱（0～999.9）
D．微安表（量程为60，内阻约为5k）
E．开关、单刀双掷开关及导线若干
（1）电路图如下。
（2）滑动变阻器应选择 （填“0～10”或“0～500”）。
（3）按照如下步骤进行实验：
①将调节到40，将的阻值调节至最大，闭合开关；
②将闭合到 （选填“a”或“b”），将闭合到 （选填“c”或“d”），调节至适当值，记下此时电流表示数；
③保持滑动变阻器的触头不变，将与都拨至另一端，记下此时电流表示数；
④计算得待测电阻的阻值＝ （保留小数点后一位）。
（4）下列做法可以减小电阻测量的误差的有 。
A．换用一个内阻不变，量程更大的微安表
B．换用一个量程相同，内阻更大的微安表
C．将调至20进行实验
D．将调至远大于的阻值进行实验
13．（2025·浙江温州·一模）某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝电阻率，实验室提供下列器材：
电池组（3V，内阻不计）
电流表（0~0.3A，内阻RA=0.3Ω）
电压表（0~3V，内阻约为2kΩ）
滑动变阻器A（0~10Ω）
滑动变阻器B（0~200Ω）
开关、导线若干。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝直径d= mm；再用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤粗测金属丝的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该金属丝的阻值约为 Ω；
(2)要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，滑动变阻器应该选择 （填“A”或“B”）。实验小组成员根据实验室提供的器材设计了电路，选择最合理的电路图 ；
A．B．C． D．
(3)闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，测出多组电压表的示数U和电流表的示数I，作I-U图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，则金属丝的电阻率ρ= （用k、d、L、RA表示），不考虑偶然误差，由于电表内阻引起的系统误差，使测得的电阻率与实际值相比 （填“偏大”、“偏小”或“无误差”）。
14．（2025·陕西西安·一模）小明想测量某水果电池的电动势（约2V）和内阻（约1kΩ）。除了导线和开关，只有一个多用电表和9999.99Ω的电阻箱，为了更精确地得到测量结果，他设计了如图的实验。
(1)按照图甲连接实验电路，将多用电表的选择开关打到直流电压 （选填“2.5”或“10”）V档。其 （选填“红”或“黑”）表笔与电源正极连接，闭合开关，改变电阻箱电阻，记录多组（U、R）值，利用换算成每组（U、I）值，画出U-I图像；某次测量电压表示数如图乙，读数为 V。
(2)将多用电表的选择开关打到直流电流 （选填“2.5”或“25”）mA档，如图丙连接电路，从大到小改变电阻箱的电阻，记录多组（I、R）值，利用换算成每组（U、I）值，在同一坐标轴上画出U-I图像，如图丁所示。
(3)图丁中图线 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是图甲对应的实验所得的图线。小明得出这个水果电池的电动势和内阻的精确值分别是E= V，r= kΩ（结果均保留三位有效数字），电表的内阻对此次实验结果 （选填“有”或“无”）影响。
15．（2025·湖南·一模）某实验小组探究测量一多用电表内电源的电动势，同时测量一段金属丝的电阻率、具体实验步骤如下：
(1)设计了如图甲所示的电路测量多用电表内电源的电动势，同时测量金属丝的电阻率，多用电表欧姆挡的内部电路等效为一个有内阻的电源，实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻度盘上0~250的刻度线“125”正好对齐，如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡，并进行欧姆调零，正确连接电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R，作出图像如图丙所示，则可得出多用电表电源的电动势 V（结果保留三位有效数字），在该欧姆挡时内阻 Ω。
(2)实验中使用的电流表内阻为20Ω，根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻 ，用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，测量结果如图丁所示，其示数为 mm，实验中连入电路中的金属丝长度为31.40cm，根据以上数据可得出金属丝的电阻率 （结果保留一位有效数字）。
16．（2025·湖南永州·一模）某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中，制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，进入实验室，发现有以下器材：
A．电流表（量程为0~0.6A，内阻为1Ω）
B．电流表（量程为，内阻为）
C．电流表（量程为0~300μA，内阻约为1000Ω）
D．定值电阻（阻值为）
E.定值电阻（阻值为）
F.电阻箱
G.导线和开关。
经分析，实验电路中最大电流约，结合实验仪器，设计的实验电路图如图甲所示：
(1)甲图中电流表应选择 （选填“”、“”或“”），定值电阻应选择 （选填“”或“”），虚线框内的总电阻为
(2)实验测得的几组电流表的读数、电阻箱的读数，作出图线如图乙所示，根据图线得 （结果保留2位有效数字）。
核心考点
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc29119" 考点梳理1 观察电容器的充、放电现象 PAGEREF _Tc29119 \h 1
\l "_Tc7312" 母题考点一 观察电容器的充、放电现象 PAGEREF _Tc7312 \h 3
\l "_Tc1747" 考点梳理2 测量金属丝的电阻率 PAGEREF _Tc1747 \h 9
\l "_Tc9874" 母题考点二 测量金属丝的电阻率 PAGEREF _Tc9874 \h 10
\l "_Tc4013" 考点梳理3 测定电源的电动势和内阻 PAGEREF _Tc4013 \h 19
\l "_Tc3974" 母题考点三 测定电源的电动势和内阻 PAGEREF _Tc3974 \h 21
\l "_Tc25070" 考点梳理4 练习使用多用电表 PAGEREF _Tc25070 \h 27
\l "_Tc10897" 母题考点四 练习使用多用电表 PAGEREF _Tc10897 \h 31
一、实验目的
1．知道电容器的构造。
2．根据电路图正确连接实物图，认真观察电容器充放电的实验现象。
二、实验原理
1．电容器的充电过程
当S接1时，电容器接通电源，电容器上极板的 自由电子 在电场力的作用下将经过电源移到与电源负极相接的下极板，正极板由于失去负电荷而带 正电 ，负极板由于获得负电荷而带 负 电，正、负极板所带电荷量大小 相等 ，符号相反，如图甲所示。电荷定向移动形成电流，由于同性电荷的排斥作用，所以开始电流最 大 ，以后逐渐减 小 ，在电荷移动过程中，电容器极板储存的电荷不断 增加 ，电容器两极板间电压U等于电源电动势E时电荷停止移动，电流I＝ 0 。
2．电容器的放电过程
如图所示，当开关S接2时，相当于将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发生 中和 ，在电子移动过程中，形成电流。
放电开始电流较 大 (填“大”或“小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐 减小 (填“增大”或“减小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零。
三、实验过程
1．实验步骤
(1)调节直流可调电源，输出为6 V，并用多用电表校准。
(2)关闭电源开关，正确连接实物图，电路图如图。
(3)打开电源，把单刀双掷开关S打到上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。
(4)把单刀双掷开关S打到下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在数据处理的表格中。
(5)记录好实验结果，关闭电源。
2．数据处理
实验项目
实验现象
电容器
充电
灯泡
亮度由明到暗最后熄灭
电流表1
读数由大到小最后为零
电压表
读数由小到大最后为6 V
电容器
放电
灯泡
亮度由明到暗最后熄灭
电流表2
读数由大到小最后为零
电压表
读数由大到小最后为零
四、实验结论
当电容器极板上所储存的电荷发生变化时，电路中就有电流流过；当容器极板上所储存的电荷量恒定不变时，电路中就没有电流流过。电路中的平均电流I＝eq \f(Δq,Δt)。
五、注意事项
1．电流表要选用小量程的灵敏电流表。
2．要选择大容量的电容器。
3．实验过程中要在干燥的环境中进行。
4．在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，避免烧坏电流表。
【母题1】（2024·重庆·高考真题）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。

(1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测 （电流、电压）仪器。
(2)接通电路并接通开关使电容器充电，当电压表示数最大时，电流表示数为 。
(3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为 （充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率 W。
【答案】(1)电压
(2)0
(3) 放电 0.32
【详解】（1）位置②与电容器并联，为测电压仪器。
（2）电压表示数最大时，电容器充电完毕，电流表示数为零。
（3）[1]电容器放电时电压和电流都减小，图像逆向分析，该过程为电容器放电过程。
[2]电容器充电完毕后的电压等于电源电动势，大小为12V，由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V，由题图乙可知当U = 8V时，电流I = 40mA，则电阻R0消耗的功率为
P = 8 × 4 0× 10－3W = 0.32W
一、实验目的
1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
2．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。
二、实验原理(如图所示)
由R＝ρeq \f(l,S)得ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(πd2R,4l)，因此，只要测出金属丝的 长度 、 直径 和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.
三、实验器材
被测金属丝、直流电源(4 V)、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)、滑动变阻器(0～50 Ω)、开关、导线若干、螺旋测微器、毫米刻度尺。
四、实验步骤
1．测金属丝直径d：在准备好的金属丝上三个不同位置用 螺旋测微器 各测一次直径，求出其平均值d。
2．按照电路图连好电路。
3．测量金属丝有效长度l：将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用 毫米刻度尺 测量接入电路的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l。
4．把滑动变阻器的滑片调到最 左 (选填“左”或“右”)端。
5．闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内。
6．将测得的R、l、d值，代入公式ρ＝eq \f(πd2R,4l)中，计算出金属丝的电阻率。
7．整理仪器。
五、求Rx的平均值时可用两种方法
1．用Rx＝eq \f(U,I)分别算出各次的数值，再取平均值。
2．用U－I图线的斜率求出。
六、误差分析
1．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值 小于 真实值，使电阻率的测量值 偏小 。
2．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
3．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变 大 ，造成测量误差。
七、注意事项
1．本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表 外接法 。
2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端。
3．测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值。
4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。
5．闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值 最大 的位置。
6．在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
7．若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，其余各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。
【母题2】（2025·四川·高考真题）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有：
待测合金丝样品（长度约）
螺旋测微器
学生电源E（电动势，内阻未知）
米尺（量程）
滑动变阻器（最大阻值）
电阻箱（阻值范围）
电流表（量程，内阻较小）
开关、
导线若干
(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为 。
(2)该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱 （选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 端（选填“左”或“右”）。
(3)断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板知图2所示，则该合金丝的电阻率为 （取，结果保留2位有效数字）。
(4)为减小实验误差，可采用的做法有________（有多个正确选项）。
A．换用内阻更小的电源
B．换用内阻更小的电流表
C．换用阻值范围为的电阻箱
D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值
【答案】(1)0.500
(2) a 左
(3)
(4)CD
【详解】（1）该样品横截面直径的平均值为
（2）[1]由于滑动变阻器采用限流式接法，应将其串联接在电路中，故采用“一上一下”原则，即电流表的“＋”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。
[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应最大阻值处，即最左端。
（3）由题意可知，该合金丝的电阻为
由电阻定律及可得
其中，
代入数据解得该合金丝的电阻率为
（4）根据电阻定律可知，则为了减小实验误差，可减小测合金丝电阻时的误差，选择更精确的电阻箱，可换用阻值范围为，或多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值。
故选CD。
组次
一、实验目的
1．测量电源的电动势和内阻。
2．加深对闭合电路的欧姆定律的理解。
二、实验原理
1．原理图如图所示
2．由实验数据求E、r的方法
(1)列方程求解：由U＝E－Ir得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(U1＝E－I1r，,U2＝R－I2r，))解得E、r。
(2)用作图法处理数据，如图所示。
①图线与纵轴交点为 电动势E ；
②图线的斜率的绝对值表示r＝ eq \f(ΔU,ΔI)＝eq \f(E,I短) 。
三、实验器材
电池、电压表、电流表、 滑动变阻器 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
四、实验步骤
1．电流表用 0.6 A 量程，电压表用 3 V 量程，按实验原理图甲或乙连接好电路。
2．把滑动变阻器的滑片移动到接入电路阻值最 大 的一端。
3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)，用同样方法测量出6组I、U的值，填入表格中。
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
U/V
I/A
4.断开开关，拆除电路，整理好器材。
五、误差分析
1．若采用图甲电路，由于电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I真与I测的差越大。其U－I图像如图乙所示。
结论：E测