资源简介

电学实验基础
目录
01考情解码·命题预警 2
02体系构建·思维可视 3
03核心突破·靶向攻坚 4
考点一 基本仪器的使用及读数 4
知识点1 游标卡尺 4
知识点2 螺旋测微器 4
知识点3 电压表、电流表 5
考向1 游标卡尺的使用 5
考向2 螺旋测微器的使用 7
考向3 电压表、电流表的读数 9
考点二 测量电阻的电路分析 11
知识点1 滑动变阻器控制电路的选择 11
知识点2 电流表的内、外接法 11
考向1 滑动变阻器的两种接法 12
考向2 电流表的内、外接法 15
考点三 电表改装 17
知识点1 电表改装的方法及计算 17
考向1 电流表的改装与计算 18
考向2 电压表的改装与计算 19
04真题溯源·考向感知 20
考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年
（1）常用测量仪器的使用 （2）测量电路和控制电路选择 （3）电表的改装 应用 高频 2025 广东T11 2024 广东T11 2023 广东T11
考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：高考对电学实验基础的考查较为频繁，大多在电学实验题中穿插考查，题目难度不大 3.备考建议：本讲内容备考时候，注意理解及掌握刻度尺、游标卡尺以及螺旋测微器的读数方法及估计规则。对于电学仪器如电流表电压表的读数规则也需要熟悉及掌握。理解和掌握电表改装的原理 4.命题情境：大多穿插在实验题中综合考查 5.常用方法：欧姆定律
复习目标： 1.理解和掌握常用仪器的使用方法。 2.理解和掌握测量电路和控制电路的选择。 3.理解和掌握电表改装的原理。
考点一 基本仪器的使用及读数
知识点1 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)，游标尺与深度尺是一个整体(如图所示)。
(2)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其读数见下表：
刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精确度(可准确到)
10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm
20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm
50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm
(3)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与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果为(x＋K×精确度)mm。
[注意]　对于游标卡尺，无论哪种规格，读数(x＋K×精确度)mm中的K值均不需要向后估读一位。
知识点2 螺旋测微器
1．原理：测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5 mm，而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，测微螺杆前进或后退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。
2．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)。
知识点3 电压表、电流表
(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，但又不能超过量程。
电表使用“三注意”
(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。
(2)电表估读
①最小分度是“1、0.1、0.01、…”时，估读到最小分度的(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(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(即估读到最小分度的本位)。
考向1 游标卡尺的使用
例1 （节选）（2025·广东揭阳·三模）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：
(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】(2)B
【详解】
（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1】（节选）（2025·广东深圳·三模）(1)用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为 mm。
(2)打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度 m/s（结果保留小数点后两位）。
【答案】(1)31.4
(2)0.44
(3)AC
【详解】（1）10分度游标卡尺的精确值为，由图可知该金属管的内径为
（2）相邻计数点之间还有4个计时点没有标出，则相邻计数点的时间间隔为
匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有
【变式训练2】（节选）（2024·广东广州·二模）某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。
(1)用游标卡尺测出小钢球直径结果如图②所示。则其直径D= mm；
(2)让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T= s；
【答案】(1)9.3
(2)2.0
【详解】（1）由图示游标卡尺可知，其示数为
D=9mm+3×0.1mm=9.3mm
（2）相邻两次拉力最大的时间间隔为半个周期，由图可知单摆的周期约为
考向2 螺旋测微器的使用
例2 （节选）（2025·广东湛江·模拟预测）如图是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请按要求完成实验内容。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用螺旋测微器测量某金属丝的直径d。某次测量结果如图丙所示，则这次测量的读数d＝ mm。
【答案】
(2)0.517（0.514~0.519）
【详解】
（2）螺旋测微器的精确值为，由图丙可得这次测量的读数为
思维建模
1．游标卡尺的读数要“三看”
(1)第一看→精确度。如图所示：
易错读成11 mm＋4.0×0.1 mm＝11.40 mm，正确读数为11.4 mm。游标卡尺不需估读，后面不能随意加零，也不能随意去零。
(2)第二看→游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与游标尺最前端。如图所示：
易错读成11 mm＋10×0.05 mm＝11.50 mm，正确读数为14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm。
(3)第三看→游标尺的哪条刻度线与主尺上的刻度线对齐。
2．螺旋测微器的读数勿忘估读
最后一位数字为估读数字，读数和记数时估读位为有效数字的最后一位。例如(如图所示)：
固定刻度上读得示数为2.0 mm，可动刻度上读得示数为15.0，得到的读数为2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
【变式训练1】（节选）（2025·广东广州·二模）(1)如图所示螺旋测微器的读数为 mm。
【答案】(1)1.732/1.733/1.734
【详解】（1）螺旋测微器的读数为
考向3 电压表、电流表的读数
例3(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，游标卡尺测得金属丝的长度l为 mm、用螺旋测微器测得金属丝的直径d为 mm、以及电流和电压的读数值依次是 A、 V；
(2)该实验小组用如图所示实验电路测量其电阻值。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（填“a”或“b”）。
(3)某次实验时，电压表的示数为，电流表的示数为，若用表示该圆柱复合材料的电阻的测量值，则该测量值比真实值偏 （填“大”或“小”）。
【答案】(1) 10.50 0.531 0.42 2.25
(2)
(3)小
【详解】（1）[1]金属丝的长度为
[2]金属丝的直径为
[3]电流表量程选择0.6A，分度值为0.02A，读数为0.42A；
[4]电压表量程选择3V，分度值为0.1V，读数为2.25V。
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于a端；
（3）由电路可知，由于电压表的分流作用，使得电流表的测量值偏大，根据
可知，电阻的测量值偏小。
【变式训练】(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 测量电阻的电路分析
知识点1 滑动变阻器控制电路的选择
(1)两种连接方式对比
限流接法 分压接法 对比说明
电路图 串、并联关系不同
负载R上电压调节范围(不计电源内阻) ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大
闭合S前触头位置 b端 a端 都是为了保护电路元件
(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。
知识点2 电流表的内、外接法
(一)两种接法的比较
内接法 外接法
电路图
误差 原因 电流表分压 U测＝Ux＋UA 电压表分流 I测＝Ix＋IV
电阻 测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx，测量值大于真实值 R测＝＝(二)两种接法的选择
1．阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。
2．临界值计算法
①Rx< 时，用电流表外接法。
②Rx> 时，用电流表内接法。
3．实验试探法
按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则应采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则应采用电流表内接法。
考向1 滑动变阻器的两种接法
例1 （2025广东清远·模拟练习）某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（0~20V）、数字电流表（0~20mA）、滑动变阻器R（最大阻值50Ω，1.5A）、白炽灯、可调电阻、发光二极管LED、光敏电阻RG、开关和若干导线等。
(1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10k”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图 （2），由此判断M端为二极管的 （填“正极”或“负极”）。
(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、 接线柱（以上三空选填接线柱标号“A””B””C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线I、II和III对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而 （填“增大”或“减小”）。
【答案】(1)负极
(2) A A D/C 减小
【详解】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，当黑表笔接M端时，电阻无穷大，说明二极管反向截止，即M端为二极管的负极。
（2）[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路，故L1、L2接滑动变阻器A接线柱，L3必须接在滑动变阻器金属杆两端接线柱任意一个，即C或D。
另若L1接金属杆两端接线柱任意一个，即C或D，L2接滑动变阻器A接线柱，L3接滑动变阻器B接线柱也符合题意。
[4]由图像可知，随光照强度增加，图像斜率增大，所以电阻减小。
【变式训练】请同学设计一个测量电阻的电路，待测电阻Rx阻值约为15 Ω。要求用U－I图像来处理数据，滑动变阻器可在较大范围内调节。可供选择的器材如下：
A．电流表A1，量程100 mA，内阻rA1＝12 Ω；
B．电流表A2，量程2 mA，内阻rA2＝200 Ω；
C．电压表V1，量程10 V，内阻rV1≈15 kΩ；
D．电压表V2，量程3 V，内阻rV2≈10 kΩ；
E．保护电阻R0约20 Ω；
F．滑动变阻器R，最大阻值10 Ω，额定电流为1 A；
G．电池组，电动势12 V，内阻很小；
H．开关及导线若干。
(1)电流表应选________，电压表应选________(填器材前面的字母序号)。
(2)设计电路时，电流表应采用__________(选填“内接”或“外接”)法，滑动变阻器应采用__________(选填“分压”或“限流”)接法。根据所设计的实验电路，用笔画线代替导线连接实物图。
(3)若在所测量数据中选一组数据U、I及已知量计算R，则其表达式为Rx＝__________(用所给字母表示)。
【答案】　(1)A　D　(2)内接　分压　见解析图 (3)－rA1
【解析】　(1)如果选A2电流表，A2满偏时UV＝IARx＝0.002×15 V＝0.03 V，远小于给出电压表的量程，故选A，在电流表A1达到满偏时，电压表示数约为2.7 V，电压表选择D，也接近满偏，这样读数引起的误差较小。
(2)因电流表内阻已知，用电流表内接法时，不会因电路设计引起系统误差，故电流表应采用内接法；
因为题中要求画U－I图像处理数据，需要测量大量数据，而且滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器应采用分压接法。
又因电动势为12 V，而电压表最大示数约为2.7 V，如果不做任何处理而直接用分压接法，滑动变阻器滑片只能在约范围内滑动，不便于调节，又因滑动变阻器额定电流为1 A，若不做处理，会损坏器材。因此将保护电阻R0串联在供电电路的干路上，由于R0的分压，滑动变阻器的滑片可大范围滑动，且不损坏器材。实物图如图所示。
(3)由伏安法知Rx＋rA1＝，得Rx＝－rA1。
考向2 电流表的内、外接法
例2（2025·广东惠州·三模）纯净水的电导率（电阻率的倒数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组通过实验检测某品牌的纯净水的电导率是否合格，具体实验步骤如下：该小组将采集的水样注满绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，金属圆片的电阻不计，容器长度为L。
(1)利用螺旋测微器测量该容器的直径d，如图甲所示，其读数为 mm。
(2)利用如图乙所示的电路测量水样的电导率（水样的电阻约为1000Ω）。实验室提供的器材有干电池2节，滑动变阻器R，开关S和若干导线之外，还提供了如下电表：电压表（0~3V，内阻约为1kΩ），电流表（0~3mA，内阻约为40Ω），请根据图乙在图丙中用黑色笔迹代替导线把实物连接图补画完整 。
(3)正确连接电路后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据，小明同学作出U-I图像，测得图像的斜率为k。则水样电导率的表达式＝ （用k，d和L表示）。
(4)水样电导率的测量值 真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）
【答案】(1)/3.699/3.701
(2)
(3)
(4)小于
【详解】（1）螺旋测微器读数为
（2）根据题意的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值，为了方便调节电路测量多组实验数据，滑动变阻器采用分压式接法，同时，
可得
所以电流表采用内接法，实物图连接如下：
（3）图像的斜率为电阻，所以，根据电阻定律，横截面积为
电导率，联立解得
（4）由于电流表采用内接法，的测量值偏大，则测量值偏大，即测量值偏小。
【变式训练】如图所示，M、N间电压恒定，当开关S接通a端时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A；当开关S接通b端时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A，可以推断S接 端时的测量值更准确；电阻的真实值是 Ω。
【答案】 b 70
【详解】[1]先看电压表示数的变化，Rx的电压是10V，与电流表的总电压为12V，则电流表的两端电压是两端电压的，故Rx=5RA再看电流表的变化，Rx的电流是0.15A，Rx与电压表的总电流为0.2A，则电压表中的电流为0.05A，故电压表的电流是电流的，故电阻是它的3倍，即
所以故可以看成是大电阻，应该用电流表内接法，故S接b端误差较小。
[2]由于MN两端电压恒定，故当开关S接通a端时，电流表的两端电压为12V－10V=2V而电流为0.2A，故电流表的电阻为当开关S接通b端时故
考点三 电表改装
知识点1 电表改装的方法及计算
比较项目 表头G改装成电压表 表头G改装成电流表
改装电路
改装原理 串联大电阻分压 并联小电阻分流
改装后的量程 U＝Ig(R＋Rg) I＝Ig＋
接入的电阻 由U＝Ig(Rg＋R)， 解得R＝－Rg 由IgRg＝(I－Ig)R，解得R＝
改装后的内阻 RV＝Rg＋R RA＝
校准电路
考向1 电流表的改装与计算
例1 （2022·广东深圳·）为了精确测量一段金属丝的电阻，实验室给出了以下实验器材：
A．两节新的干电池
B．电压表V1（量程0~3V，内阻约为1kΩ）
C．电压表V2（量程0~15V，内阻约为5kΩ）
D．电流表A（量程0~100mA，内阻为10Ω）
E．电阻箱R1（0~999.0Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R2（0~5Ω，额定电流1A）
G．电键和导线若干
（1）某兴趣小组设计如图所示电路图，则电压表应选 。（填器材前的字母）
（2）要将电流表A的量程扩大至0.6A，电阻箱连入的电阻值为 Ω，改装后的电流表的内阻RA= Ω（计算结果保留2位有效数字）
（3）根据电路图连接好电路，闭合开关前，调节滑动变阻器P置于 端（选填“左”或“右”），若某次测量中电压表的示数为U，电流表的示数为I，多次测量得到金属丝的外径平均值为d，并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L，则该金属丝电阻率的表达式为 （用相应的字母符号表示）。
【答案】 B 2.0 1.7 左
【详解】（1）[1]两节新的干电池电压约为3V，所以为了读数准确，电压表选择B。
（2）[2] [3]要将电流表A的量程扩大至0.6A，则需要电阻箱分流0.5A，根据并联电路分流规律有
解得电阻箱连入的电阻值为
R1=2.0Ω
改装后电流表的内阻为
（3）[4]闭合开关前，应使分压电路的电压为零，则应调节滑动变阻器P置于左端。
[5]电流表改装后，通过Rx的电流Ix与电流表示数I的关系为
①Rx两端的电压为
②
根据欧姆定律可知
③
根据电阻定律可知
④
联立①②③④解得
⑤
考向2 电压表的改装与计算
例2（2024·广东广州·期末）在“测定金属丝的电阻”的实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为 ；
（2）某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约为几欧），可选用的器材规格如下：
电流表A（，内阻约） 电流表G（，内阻为）
滑动变阻器（阻值） 滑动变阻器（阻值）
定值电阻 定值电阻
电源E（电动势） 开关S和导线若干
图乙中单刀双掷开关应置于 （填“a”或“b”），滑动变阻器R应选 （填“”或“”），定值电阻应选 （填“”或“”）；
（3）若某次测量时电流表G的读数，电流表A的读数指针如图丙所示，则金属丝阻值的测量值为 （结果保留1位小数）。
【答案】 /0.149/0.151
【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确度为，由图可知金属丝的直径为
（2）[2]由于金属丝的电阻约为几欧，属于小电阻，电流表应采用外接法，故单刀双掷开关应置于；
[3]因待测电阻只有几欧，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的；
[4]定值电阻和电流表改装成的电压表，量程比较合适，所以定值电阻选；
（3）[5]根据读数可知电流为，被测电阻两端电压为
由欧姆定律可知
1．（节选）（2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数 mm。
【答案】(1)8.260/8.261/8.259
【详解】（1）根据题意，由图可知，小球的直径为
2．（2024·广东·高考真题）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是 。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为 （结果保留3位有效数字）。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为 cm。
(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节 。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 。
【答案】(1) 平衡摩擦力 2.86
(2)4.108
(3) 光源 干涉条纹
【知识点】验证加速度与力成正比的实验步骤、数据处理与误差分析、游标卡尺的使用与读数、杨氏双缝干涉实验的实验目的、原理
【详解】（1）[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力；
[2]小车的加速度大小
（2）游标卡尺读数为
41mm+4×0.02mm=41.08mm=4.108cm
（3）[1][2]在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏，遮光筒不可调节，打开并调节光源，使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮，取下光屏，装上、双缝和测量头，调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)电学实验基础
目录
01考情解码·命题预警 2
02体系构建·思维可视 3
03核心突破·靶向攻坚 4
考点一 基本仪器的使用及读数 4
知识点1 游标卡尺 4
知识点2 螺旋测微器 4
知识点3 电压表、电流表 5
考向1 游标卡尺的使用 5
考向2 螺旋测微器的使用 7
考向3 电压表、电流表的读数 8
考点二 测量电阻的电路分析 9
知识点1 滑动变阻器控制电路的选择 9
知识点2 电流表的内、外接法 10
考向1 滑动变阻器的两种接法 11
考向2 电流表的内、外接法 12
考点三 电表改装 13
知识点1 电表改装的方法及计算 13
考向1 电流表的改装与计算 14
考向2 电压表的改装与计算 15
04真题溯源·考向感知 16
考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年
（1）常用测量仪器的使用 （2）测量电路和控制电路选择 （3）电表的改装 应用 高频 2025 广东T11 2024 广东T11 2023 广东T11
考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：高考对电学实验基础的考查较为频繁，大多在电学实验题中穿插考查，题目难度不大 3.备考建议：本讲内容备考时候，注意理解及掌握刻度尺、游标卡尺以及螺旋测微器的读数方法及估计规则。对于电学仪器如电流表电压表的读数规则也需要熟悉及掌握。理解和掌握电表改装的原理 4.命题情境：大多穿插在实验题中综合考查 5.常用方法：欧姆定律
复习目标： 1.理解和掌握常用仪器的使用方法。 2.理解和掌握测量电路和控制电路的选择。 3.理解和掌握电表改装的原理。
考点一 基本仪器的使用及读数
知识点1 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)，游标尺与深度尺是一个整体(如图所示)。
(2)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其读数见下表：
刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精确度(可准确到)
10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm
20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm
50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm
(3)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与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果为(x＋K×精确度)mm。
[注意]　对于游标卡尺，无论哪种规格，读数(x＋K×精确度)mm中的K值均不需要向后估读一位。
知识点2 螺旋测微器
1．原理：测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5 mm，而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，测微螺杆前进或后退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。
2．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)。
知识点3 电压表、电流表
(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，但又不能超过量程。
电表使用“三注意”
(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。
(2)电表估读
①最小分度是“1、0.1、0.01、…”时，估读到最小分度的(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(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(即估读到最小分度的本位)。
考向1 游标卡尺的使用
例1 （节选）（2025·广东揭阳·三模）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：
(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。
【变式训练1】（节选）（2025·广东深圳·三模）(1)用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为 mm。
(2)打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度 m/s（结果保留小数点后两位）。
【变式训练2】（节选）（2024·广东广州·二模）某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。
(1)用游标卡尺测出小钢球直径结果如图②所示。则其直径D= mm；
(2)让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T= s；
考向2 螺旋测微器的使用
例2 （节选）（2025·广东湛江·模拟预测）如图是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请按要求完成实验内容。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用螺旋测微器测量某金属丝的直径d。某次测量结果如图丙所示，则这次测量的读数d＝ mm。
思维建模
1．游标卡尺的读数要“三看”
(1)第一看→精确度。如图所示：
易错读成11 mm＋4.0×0.1 mm＝11.40 mm，正确读数为11.4 mm。游标卡尺不需估读，后面不能随意加零，也不能随意去零。
(2)第二看→游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与游标尺最前端。如图所示：
易错读成11 mm＋10×0.05 mm＝11.50 mm，正确读数为14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm。
(3)第三看→游标尺的哪条刻度线与主尺上的刻度线对齐。
2．螺旋测微器的读数勿忘估读
最后一位数字为估读数字，读数和记数时估读位为有效数字的最后一位。例如(如图所示)：
固定刻度上读得示数为2.0 mm，可动刻度上读得示数为15.0，得到的读数为2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
【变式训练1】（节选）（2025·广东广州·二模）(1)如图所示螺旋测微器的读数为 mm。
考向3 电压表、电流表的读数
例3(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，游标卡尺测得金属丝的长度l为 mm、用螺旋测微器测得金属丝的直径d为 mm、以及电流和电压的读数值依次是 A、 V；
(2)该实验小组用如图所示实验电路测量其电阻值。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（填“a”或“b”）。
(3)某次实验时，电压表的示数为，电流表的示数为，若用表示该圆柱复合材料的电阻的测量值，则该测量值比真实值偏 （填“大”或“小”）。
【变式训练】(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________。
考点二 测量电阻的电路分析
知识点1 滑动变阻器控制电路的选择
(1)两种连接方式对比
限流接法 分压接法 对比说明
电路图 串、并联关系不同
负载R上电压调节范围(不计电源内阻) ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大
闭合S前触头位置 b端 a端 都是为了保护电路元件
(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。
知识点2 电流表的内、外接法
(一)两种接法的比较
内接法 外接法
电路图
误差 原因 电流表分压 U测＝Ux＋UA 电压表分流 I测＝Ix＋IV
电阻 测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx，测量值大于真实值 R测＝＝(二)两种接法的选择
1．阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。
2．临界值计算法
①Rx< 时，用电流表外接法。
②Rx> 时，用电流表内接法。
3．实验试探法
按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则应采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则应采用电流表内接法。
考向1 滑动变阻器的两种接法
例1 （2025广东清远·模拟练习）某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（0~20V）、数字电流表（0~20mA）、滑动变阻器R（最大阻值50Ω，1.5A）、白炽灯、可调电阻、发光二极管LED、光敏电阻RG、开关和若干导线等。
(1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10k”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图 （2），由此判断M端为二极管的 （填“正极”或“负极”）。
(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、 接线柱（以上三空选填接线柱标号“A””B””C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线I、II和III对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而 （填“增大”或“减小”）。
【变式训练】请同学设计一个测量电阻的电路，待测电阻Rx阻值约为15 Ω。要求用U－I图像来处理数据，滑动变阻器可在较大范围内调节。可供选择的器材如下：
A．电流表A1，量程100 mA，内阻rA1＝12 Ω；
B．电流表A2，量程2 mA，内阻rA2＝200 Ω；
C．电压表V1，量程10 V，内阻rV1≈15 kΩ；
D．电压表V2，量程3 V，内阻rV2≈10 kΩ；
E．保护电阻R0约20 Ω；
F．滑动变阻器R，最大阻值10 Ω，额定电流为1 A；
G．电池组，电动势12 V，内阻很小；
H．开关及导线若干。
(1)电流表应选________，电压表应选________(填器材前面的字母序号)。
(2)设计电路时，电流表应采用__________(选填“内接”或“外接”)法，滑动变阻器应采用__________(选填“分压”或“限流”)接法。根据所设计的实验电路，用笔画线代替导线连接实物图。
(3)若在所测量数据中选一组数据U、I及已知量计算R，则其表达式为Rx＝__________(用所给字母表示)。
考向2 电流表的内、外接法
例2（2025·广东惠州·三模）纯净水的电导率（电阻率的倒数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组通过实验检测某品牌的纯净水的电导率是否合格，具体实验步骤如下：该小组将采集的水样注满绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，金属圆片的电阻不计，容器长度为L。
(1)利用螺旋测微器测量该容器的直径d，如图甲所示，其读数为 mm。
(2)利用如图乙所示的电路测量水样的电导率（水样的电阻约为1000Ω）。实验室提供的器材有干电池2节，滑动变阻器R，开关S和若干导线之外，还提供了如下电表：电压表（0~3V，内阻约为1kΩ），电流表（0~3mA，内阻约为40Ω），请根据图乙在图丙中用黑色笔迹代替导线把实物连接图补画完整 。
(3)正确连接电路后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据，小明同学作出U-I图像，测得图像的斜率为k。则水样电导率的表达式＝ （用k，d和L表示）。
(4)水样电导率的测量值 真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）
【变式训练】如图所示，M、N间电压恒定，当开关S接通a端时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A；当开关S接通b端时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A，可以推断S接 端时的测量值更准确；电阻的真实值是 Ω。
考点三 电表改装
知识点1 电表改装的方法及计算
比较项目 表头G改装成电压表 表头G改装成电流表
改装电路
改装原理 串联大电阻分压 并联小电阻分流
改装后的量程 U＝Ig(R＋Rg) I＝Ig＋
接入的电阻 由U＝Ig(Rg＋R)， 解得R＝－Rg 由IgRg＝(I－Ig)R，解得R＝
改装后的内阻 RV＝Rg＋R RA＝
校准电路
考向1 电流表的改装与计算
例1 （2022·广东深圳·）为了精确测量一段金属丝的电阻，实验室给出了以下实验器材：
A．两节新的干电池
B．电压表V1（量程0~3V，内阻约为1kΩ）
C．电压表V2（量程0~15V，内阻约为5kΩ）
D．电流表A（量程0~100mA，内阻为10Ω）
E．电阻箱R1（0~999.0Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R2（0~5Ω，额定电流1A）
G．电键和导线若干
（1）某兴趣小组设计如图所示电路图，则电压表应选 。（填器材前的字母）
（2）要将电流表A的量程扩大至0.6A，电阻箱连入的电阻值为 Ω，改装后的电流表的内阻RA= Ω（计算结果保留2位有效数字）
（3）根据电路图连接好电路，闭合开关前，调节滑动变阻器P置于 端（选填“左”或“右”），若某次测量中电压表的示数为U，电流表的示数为I，多次测量得到金属丝的外径平均值为d，并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L，则该金属丝电阻率的表达式为 （用相应的字母符号表示）。
考向2 电压表的改装与计算
例2（2024·广东广州·期末）在“测定金属丝的电阻”的实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为 ；
（2）某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约为几欧），可选用的器材规格如下：
电流表A（，内阻约） 电流表G（，内阻为）
滑动变阻器（阻值） 滑动变阻器（阻值）
定值电阻 定值电阻
电源E（电动势） 开关S和导线若干
图乙中单刀双掷开关应置于 （填“a”或“b”），滑动变阻器R应选 （填“”或“”），定值电阻应选 （填“”或“”）；
（3）若某次测量时电流表G的读数，电流表A的读数指针如图丙所示，则金属丝阻值的测量值为 （结果保留1位小数）。
1．（节选）（2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数 mm。
2．（2024·广东·高考真题）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是 。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为 （结果保留3位有效数字）。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为 cm。
(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节 。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 。
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