新高考物理二轮复习考点讲与练专题20 电学实验（讲义）（2份，原卷版+解析版）

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\l "_Tc191804461" 02知识导图·思维引航 PAGEREF _Tc191804461 \h 4
\l "_Tc191804462" 03核心精讲·题型突破 PAGEREF _Tc191804462 \h 5
\l "_Tc191804463" 题型一 电学基本仪器的使用和读数、电表改装 PAGEREF _Tc191804463 \h 5
\l "_Tc191804464" 【核心精讲】 PAGEREF _Tc191804464 \h 5
\l "_Tc191804465" 考点1 电学基本仪器的使用和读数 PAGEREF _Tc191804465 \h 5
\l "_Tc191804466" 考点3 常见电学量的直接测量与间接测量方法 PAGEREF _Tc191804466 \h 6
\l "_Tc191804467" 考点4 电表改装 PAGEREF _Tc191804467 \h 6
\l "_Tc191804468" 考点5 练习使用多用电表 PAGEREF _Tc191804468 \h 7
\l "_Tc191804469" 【真题研析】 PAGEREF _Tc191804469 \h 8
\l "_Tc191804470" 【命题预测】 PAGEREF _Tc191804470 \h 8
\l "_Tc191804471" 考向1 电学基本仪器的使用和读数 PAGEREF _Tc191804471 \h 10
\l "_Tc191804472" 考向2 电表改装 PAGEREF _Tc191804472 \h 10
\l "_Tc191804473" 考向3 练习使用多用电表 PAGEREF _Tc191804473 \h 12
\l "_Tc191804474" 题型二 以测电阻为核心的电学实验 PAGEREF _Tc191804474 \h 13
\l "_Tc191804475" 【核心精讲】 PAGEREF _Tc191804475 \h 13
\l "_Tc191804476" 考点1 电阻测量类实验问题及相关创新方案对比 PAGEREF _Tc191804476 \h 13
\l "_Tc191804477" 考点2 导体电阻率的测量 PAGEREF _Tc191804477 \h 14
\l "_Tc191804478" 【真题研析】 PAGEREF _Tc191804478 \h 16
\l "_Tc191804479" 【命题预测】 PAGEREF _Tc191804479 \h 20
\l "_Tc191804480" 考向1 电阻及电阻率类测量实验 PAGEREF _Tc191804480 \h 20
\l "_Tc191804481" 题型三 以测电源电动势为核心的电学实验 PAGEREF _Tc191804481 \h 23
\l "_Tc191804482" 【核心精讲】 PAGEREF _Tc191804482 \h 23
\l "_Tc191804483" 考点1电源的电动势和内电阻类测量的常见问题 PAGEREF _Tc191804483 \h 23
\l "_Tc191804484" 考点2 测定电池的电动势和内阻 PAGEREF _Tc191804484 \h 24
\l "_Tc191804485" 【真题研析】 PAGEREF _Tc191804485 \h 27
\l "_Tc191804486" 【命题预测】 PAGEREF _Tc191804486 \h 29
\l "_Tc191804487" 考向1 测量电源的电动势和内阻 PAGEREF _Tc191804487 \h 29
\l "_Tc191804488" 题型四 电学其他实验 PAGEREF _Tc191804488 \h 32
\l "_Tc191804489" 【核心精讲】 PAGEREF _Tc191804489 \h 32
\l "_Tc191804490" 考点1 观察电容器的充、放电现象 PAGEREF _Tc191804490 \h 32
\l "_Tc191804491" 考点2 探究电磁感应的产生条件 PAGEREF _Tc191804491 \h 32
\l "_Tc191804492" 考点3 探究感应电流方向的规律 PAGEREF _Tc191804492 \h 33
\l "_Tc191804493" 考点4 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 PAGEREF _Tc191804493 \h 33
\l "_Tc191804494" 【真题研析】 PAGEREF _Tc191804494 \h 34
\l "_Tc191804495" 【命题预测】 PAGEREF _Tc191804495 \h 36
\l "_Tc191804496" 考向1 观察电容器的充、放电现象 PAGEREF _Tc191804496 \h 36
\l "_Tc191804497" 考向2 探究电磁感应的产生条件 PAGEREF _Tc191804497 \h 38
\l "_Tc191804498" 考向3 探究感应电流方向的规律 PAGEREF _Tc191804498 \h 38
\l "_Tc191804499" 考点4 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 PAGEREF _Tc191804499 \h 39
题型一 电学基本仪器的使用和读数、电表改装
考点1 电学基本仪器的使用和读数
1. 不需要估读的测量仪器：游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。
2. 电流表、电压表的使用和读数
电流表量程一般有两种——0.1~0.6A，0~3A；电压表量程一般有两种——0~3V，0~15V

电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程，其最小刻度（精确度）分别为0.1V、0.1A，为10分度仪表读数，读数规则较为简单，只需在精确度后加一估读数即可。
电压表若用0~15V量程，则其最小刻度为0.5V，为2分度仪表读数，所读数值小数点后只能有一位小数，也必须有一位小数。
3. 电阻箱
右图中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值。
考点3 常见电学量的直接测量与间接测量方法
1.直接测量量
2.间接测量量
考点4 电表改装
1. 关于电表改装的四点提醒
1) 电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头看成一个电阻Rg即可.
2) 无论表头改装成电压表还是电流表，它的三个参量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流并不改变.
3) 由改装后电压表的内阻RV＝R串＋Rg＝nRg(其中)可知，电压表量程越大，其分压电阻R越大，电压表内阻RV越大.
4) 由改装后电流表的内阻 (其中)可知，电流表的量程越大，其分流电阻R并越小，电流表的内阻RA越小.
考点5 练习使用多用电表
1.认识多用电表
1) 多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量项目都有几个量程．
2) 外形如图所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．
多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)．
2. 多用电表测电压、电流和电阻的注意事项
1) 使用前要机械调零.
2) 电流都是从红表笔流入，从黑表笔流出.
3) 测电阻时注意：
①牢记两个调零过程，区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，机械调零对应的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮．
③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零．
④手不能接触表笔的金属杆．
⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开．
⑥合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近.
⑦读数时应乘相应的倍率.
⑧欧姆表的表盘刻度不均匀，一般不估读.
⑨中值电阻R中＝Rg＋R＋r
欧姆挡的使用
1) 选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。
2) 调零。
3) 将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
4) 将指针示数乘以倍率，得测量值。
5) 将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。
1．（2024·福建·高考真题）（删减）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。
（3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为 V
2．（2022·辽宁·高考真题）某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为 ；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时 （填“大”或“小”）
（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用 （填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。
3．（2024·浙江·高考真题）在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中，
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡 （选填””或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 （选填“正极”或“负极”）。

(2)图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接 接线柱（选填“a"“b”“c”或“d”），Q应连接 接线柱（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图（B）所示，则电流I= mA
(3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是 元件（选填“线性”或“非线性”，正常发光时电压在 V范围。
考向1 电学基本仪器的使用和读数
1．（2025·河南郑州·一模）某兴趣小组利用铜片、锌片和苹果制作了苹果电池（电动势约1V），并分别用图甲、图乙所示的两种实验电路测量这种电池的电动势E和内阻r。
(1)图甲中电表为数字电压表，图乙中电表为电流表。某次实验中，电流表示数如图丙所示，请读数： μA。
考向2 电表改装
2．（2024·湖南衡阳·三模）某同学欲把一量程未知，内阻未知的电流表G改装成一个量程为3V的电压表。
(1)为测量电流表G的量程，该同学设计了如图甲所示用半偏法测电流表量程和内阻的实电路。实验步骤如下：
①把滑动变阻器的滑动触头滑到 端（填“a”或“b”）；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片至中间位置附近某处，并将电阻箱阻值调到40Ω时，电流表G恰好满偏，此时电压表V的示数为1.5V；
③将电阻箱阻值调到，微调滑动变阻器滑片位置，使电压表V示数为1.5V，电流表G的指针恰好半偏，由以上数据可得表头G的内阻 Ω，表头G的量程 mA。
(2)电流表G改装成一个量程为3V的电压表时，应该 联 Ω的电阻。
(3)实验中用如图乙所示的电路校准改装后的电压表，当标准电压表为的读数为3.0V时，电流表的示数如图丙所示，此时电流表的读数为 mA，电压表的相对误差为 （，本问结果可用分数表示）。
3．（2024·四川德阳·模拟预测）如图所示为一双量程（“×1”和“×10”）电阻表的内部电路图，当单刀双掷开关接1时，电阻表的挡位为 （选填“×1”或“×10”），电阻调零后将待测电阻接在a、b间，发现电流表指针偏转角很小，断开电路并将挡位换成另一挡位，再次电阻调零时，需将滑动变阻器R的滑片 （选填“向上”或“向下”）移动。一同学用改装好的电阻表按如图所示的电路与二极管相连，电阻表的指针偏转角 （选填“很小”或“很大”）。
考向3 练习使用多用电表
4．（2025·浙江·模拟预测）在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中，某同学使用的多用电表的刻度盘如图所示：
(1)关于多用电表的使用，下列说法中正确的是 ___________（选填选项前的字母）；
A．用电压挡测电压前，需调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度
B．多用电表没有OFF挡，使用完后应将选择开关拨至交流电压最低挡
C．用欧姆挡测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针向右转过的角度就越大
D．用欧姆挡测电阻时，改变不同倍率的欧姆挡，不需要重新进行欧姆调零
(2)在测量小灯泡的电阻时，黑表笔接触点的电势比红表笔 （选填“高”或“低”）；
5．（2025·云南昆明·一模）实验小组利用图甲所示的多用电表测量一电阻的阻值，主要操作步骤如下：
(1)选用欧姆挡“×10”倍率进行测量时，发现多用电表指针位于图乙中a位置，需重新选择 （填“×1”或“×100”）倍率，并进行欧姆调零。
(2)关于欧姆调零，下列操作正确的是______。
A．红、黑表笔断开，调节“S”，使指针指到表盘左侧“0”刻度线处
B．红、黑表笔短接，调节“S”，使指针指到表盘右侧“0 Ω”刻度线处
C．红、黑表笔短接，调节“T”，使指针指到表盘右侧“0 Ω”刻度线处
(3)经正确操作后，多用电表指针位于图乙中b位置，则该电阻的阻值为 Ω。（结果保留2位有效数字）
题型二 以测电阻为核心的电学实验
考点1 电阻测量类实验问题及相关创新方案对比
1. 常规电阻测量方法
2. 测量电阻创新方案对比
3. 控制电路滑动变阻器的两种接法
考点2 导体电阻率的测量
1. 实验器材及原理图
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．
由得，因此，只要测出金属丝的长度l、直径d和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.
2.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)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．
3)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．
①用刻度尺测量电阻丝的直径
②用游标卡尺或螺旋测微器测量电阻丝的直径
4)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．
5)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，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点应舍去．
3.误差分析
1) 金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差．
2) 测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测