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1．(2025·山东淄博市期末)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。图甲为变压器实物图，在原线圈两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如下表：
实验序号 原线圈匝数n1 副线圈匝数n2 原线圈两端电压U1(V) 副线圈两端电压U2(V)
1 800 400 8.0 3.7 2 2.2
2 800 100 8.0 0.9 8 8.9
3 200 100 8.0 3.6 2 2.2
4 1400 100 8.0 x 14 y
请回答下列问题：
(1)原线圈两端应该分别与图乙中的________(选填“a、b”或“c、d”)连接。
(2)表格中，缺失的两个数据x，y分别可能为______。　
A．1.0，8.0　 B．0.8，10.0　
C．0.5，16.0
(3)为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横挡的铁芯的硅钢片应按照下列哪种方法设计________。
(4)根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈两端的电压之比等于__________________。
解析：(1)在探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验中，原线圈两端应接入交流电，故应与c、d连接。
(2)根据理想变压器的原理，有＝＝，可得U2≈0.57 V，实际变压器有漏磁现象，能量传到铁芯和线圈会有损失，实际输出电压要偏小，故有U2实＝x≈0.5 V，则可得＝＝16.0。
(3)根据楞次定律和安培定则可知，产生的涡旋电流的方向与左侧面平行，为了减小涡旋电流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应平行于前表面(后表面)。
(4)根据题表中数据可得，在实验误差允许范围内有＝，得出结论：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈两端的电压之比等于原、副线圈的匝数之比。
答案：(1)c、d　(2)C　(3)D　(4)原、副线圈匝数之比
2．如图1所示，运用此电路图研究电容器的电学特征。已知电源使用了1.5 V的干电池(内阻可忽略不计)；灵敏电流表(量程为0～300 μA，内阻可忽略不计)；电压表(内阻为2 500 Ω)；电阻R(阻值为5 000 Ω)和电容器C。
(1)下列操作和现象描述正确的是________。
A．开关接1，对电容器充电，电流表示数瞬间增大后逐渐减小为零
B．开关接1，电压表示数逐渐增大，电路稳定后示数约为0.5 V
C．开关接1，待电路稳定后断开开关，电压表示数不变
(2)开关接1，待电路稳定后迅速接2，电压表、电流表示数随时间的变化关系如图2所示。已知时间轴与电流图线所围图形的格子数约为230小格，由此可知电容器充电后，存储电荷量为________C。电容器的电容为________F(结果均保留2位有效数字)。
(3)通过本实验，如何确定电容是电容器的固有属性，请把你对这一问题的见解填写在下列横线上_______________________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析：(1)开关接1，对电容器充电，待电路稳定后，电容器相当于断路，电路中电流I＝＝200 μA，故A错误；开关接1，对电容器充电，电容器两端的电压逐渐升高，此时电容器和电压表并联，电容器两端的电压与电压表两端的电压相同，电压表示数逐渐增大，待电路稳定后，电容器相当于断路，此时电压表示数U＝＝0.5 V，故B正确；开关接1，待电路稳定后断开开关，电容器通过电压表放电，电压表示数逐渐减小为0，故C错误。
(2)开关接2，电容器相当于电源，电阻与电压表并联，电流表测量了电阻的电流，电容器放电电流为电流表电流的3倍。电容器充电后存储电荷量Q＝230×0.4×4×10－6×3 C≈1.1×10－3 C，电容器的电容C＝＝ F＝2.2×10－3 F。
(3)物质的固有属性一般是在探究规律过程中发现两个物理量的比值为定值，且同类事物总有同样的规律但这个定值又不完全相同，那么就会用这两个物理量之比定义为描述这一类事物的一种固有属性的物理量。因此，就是要从本实验中确认是否为定值。因此对本题来说，可以从图像中，读出不同电压U时的Q所对应的格子数N，分析数据判断是否可在误差允许范围内视为定值。
答案：(1)B　(2)1.1×10－3　2.2×10－3　(3)见解析
3．(2025·云南卷，T12)基于铂电阻阻值随温度变化的特性，某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下：Pt 1000型号铂电阻、电源E(电动势5 V，内阻不计)、电流表A1(量程100 μA，内阻4.5 kΩ)、电流表A2(量程500 μA，内阻约1 kΩ)、定值电阻R1(阻值15 kΩ)、定值电阻R2(阻值1.5 kΩ)、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知，Pt 1000型号铂电阻测温时的工作电流在0.1～0.3 mA之间，在0～100 ℃范围内，铂电阻的阻值Rt随温度t的变化视为线性关系，如图(a)所示。
完成下列填空：
(1)由图(a)可知，在0～100 ℃范围内，温度每升高1 ℃，该铂电阻的阻值增加________Ω；
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图，能准确测出铂电阻阻值的是________(选填“甲”或“乙”)，保护电阻R应选________(选填“R1”或“R2”)；
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时，某次测量读得A2示数为295 μA，A1示数如图(c)所示，该示数为________μA，则所测温度为________℃(计算结果保留2位有效数字)。
解析：(1)由题图(a)可知，0 ℃时R0＝1.000×103 Ω，100 ℃时R100＝1.385×103 Ω，故温度每升高1 ℃，铂电阻的阻值增加量ΔR＝×1 ℃＝3.85 Ω。
(2)由于电流表A2内阻未知，而电流表A1内阻已知，电流表A1可以当作电压表准确测量铂电阻两端的电压，由电流表A2的示数减去电流表A1的示数即可准确测量通过铂电阻的电流，故能准确测出铂电阻阻值的是题图(b)中乙电路；铂电阻工作电流范围为0.1～0.3 mA，电源电动势5 V，故电路中的总电阻范围应为～50 kΩ，故保护电阻选R1。
(3)题图(c)中A1量程100 μA，分度值1 μA，要往下估读一位，故题图(c)的示数为62.0 μA；题图(b)乙电路中，A1与Rt并联后再与A2串联，根据串并联电路特点有I1rA1＝(I2－I1)Rt，其中rA1＝4.5 kΩ，I2＝295 μA，I1＝62.0 μA，解得Rt＝ Ω≈1.197×103 Ω，又Rt＝1 000＋3.85t(Ω)，当Rt＝1 197 Ω时，t＝ ℃≈51 ℃。
答案：(1)3.85　(2)乙　R1　(3)62.0　51
4．某实验小组将一电流表G(量程为0～1 mA)改装成一个电压表(量程0～3 V)，并对其进行校准。
(1)他们先用多用电表电阻挡粗测电流表G的内阻。他们将选择开关旋置“×10”倍率，欧姆调零后将红表笔与电流表G的________(选填“正接线柱”或“负接线柱”)连接，正确接好电路后，多用电表示数如图甲所示，则电流表G的内阻粗测结果为________ Ω。
(2)他们用如图乙的电路对电流表G的内阻进行准确测量并完成改装。他们在实验室找到了如下器材：
A．电源E1(电动势为3 V，内阻为几欧)
B．电源E2(电动势为9 V，内阻为十几欧)
C．电源E3(电动势为20 V，内阻为几十欧)
D．滑动变阻器R1(最大阻值约为5 kΩ，额定电流为0.1 A)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约为16 kΩ，额定电流为0.05 A)
F.电阻箱R0(0～9 999.9 Ω)
G.开关两个，导线若干。
①滑动变阻器应该选择________(选填器材前面的字母序号)，电源应该选择________(选填器材前面的字母序号)；
②他们正确接好电路后，将滑动变阻器接入电路的电阻达到最大，闭合开关S1，调节滑动变阻器使电流表G的示数为1 mA；闭合开关S2，调节电阻箱R0，当阻值为105.0 Ω时，电流表G的示数为0.5 mA，则电流表G的内阻为________ Ω；
③为了将电流表改装成符合要求的电压表，需要将电阻箱调至________Ω，然后与电流表________(选填“串联”或“并联”)。
(3)为了对改装好的电压表V进行逐格校准，请设计一个电路，并将其画到下面的虚线框中(标准电压表用V0表示，滑动变阻器用R表示)。
解析：(1)在测电阻时电源在多用电表内部，电流从多用电表红表笔流入，黑表笔流出，黑表笔电势高，所以黑表笔与电流表的正接线柱连接，红表笔与电流表的负接线柱连接，由题图甲可知电流表的内阻Rg＝11×10 Ω＝110 Ω。
(2)①用恒流半偏法测电阻时为了减小误差，需要滑动变阻器的接入电阻越大越好，所以滑动变阻器选择R2，则字母序号选E；当电流表满偏时，有Ig＝，当电源取E1时，R总1＝3 000 Ω，当电源取E2时，R总2＝9 000 Ω，当电源取E3时，R总3＝20 000 Ω>R2，所以电源需要选E2，则字母序号选B；②当电阻箱R0阻值为105.0 Ω时，电流表G的示数为0.5 mA，回路中的电流不变，则此时流过电阻箱的电流和流过电流表的电流相等，所以电流表G内阻的测量值为105.0 Ω。③由题意有U0＝Ig(Rg＋R箱)，解得R箱＝2 895.0 Ω，电阻箱应该与电流表串联。
(3)为了对改装好的电压表V进行逐格校准，滑动变阻器需要采用分压接法，改装的电压表与标准电压表需要并联，所以电路图如图所示。
答案：(1)负接线柱　110　(2)①E　B　②105.0　③2 895.0　串联　(3)见解析图
5．(2025·佛山市质检)小明要精确测量某电源的电动势(约为3 V)和内阻(约为几欧)，现有以下实验仪器：
A.电压表V1(量程为0～5 V，内阻较大)
B.电压表V2(量程为0～3 V，内阻较大)
C.电流表A(量程为0～10 mA，约为几十欧)
D.电阻箱R(0～9 999.9 Ω)
E.若干导线和开关。
(1)为了消除系统误差，先设计了如图甲所示的电路图，测量电流表内阻rA：
①连接好实验仪器，先将电阻箱阻值R调到最大值；
②闭合开关S，调节电阻箱阻值到适当值，读出此时电压表V1、V2的示数为U1、U2，电流表A的示数为I1，则电流表的内阻rA＝________。
(2)该同学设计如图乙所示的电路图，电流表应安装在________(选填“a、b”或“c、d”)之间，另一处用导线连接，闭合开关，调节电阻箱，得到多组电压U和电流I，做出U－I图像如图丙所示，则由图像可知电源的电动势E＝________，内阻r＝________。(用U0、I0、rA表示)
解析：(1)②电流表两端的电压UA＝U1－U2，所以电流表的内阻rA＝。
(2)若将电流表接在a、b之间，由于电压表的分流作用，电流表的测量值会有系统误差，因电压表内阻未知，这个系统误差不可消除，所以应将电流表接在c、d之间，这样电流的测量值没有系统误差，虽然电压表的测量值有系统误差，但可将电流表内阻与电源看作一个整体，这样电压表的示数就是这个整体的路端电压，电动势的测量值就等于待测电源的电动势，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和，因电流表的内阻已测出，所以用内阻的测量值减去电流表内阻就得到电源内阻的真实值。题图丙中图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻和电流表内阻之和，所以E＝U0，r＝－rA。
答案：(1)②　(2)c、d　U0　－rA
6．(2025·山东卷，T14)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：
学生电源；
可调变压器T1、T2；
电阻箱R；
灯泡L(额定电压为6 V)；
交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2；
开关S1、S2，导线若干。
部分实验步骤如下：
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为12 V，闭合S1，调节电阻箱阻值，使V1示数为6.00 V，此时A1(量程为250 mA)示数如图乙所示，为________mA，学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合S2。调节T1、T2，使V2示数为6.00 V，此时A2示数为20 mA，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)A3示数为125 mA，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
解析：(1)由题图乙可知A1的示数I1＝200 mA，又学生电源的输出电压为12 V，由题图甲可知A1测量干路电流，则学生电源的输出功率P低＝UI1＝2.4 W。
(2)电阻箱阻值不变，由P＝I2R可知低压输电时电阻箱消耗的功率与高压输电时电阻箱消耗的功率之比为 eq \f(I,I) ＝100，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。
(3)高压输电时学生电源的输出功率P高＝UI3＝1.5 W，则高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了ΔP＝P低－P高＝0.9 W。
答案：(1)200　2.4　(2)100　(3)0.9
7．(2025·天河区综合测试)某兴趣学习小组根据所学的电学原理，利用相同的器材，自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器材有：直流电源(电动势E＝3.0 V，内阻r＝0.5 Ω)；
理想电压表V(量程为0～3.0 V)；
限流电阻R0＝9.5 Ω；
竖直固定的滑动变阻器R(总长l＝10.0 cm，总阻值R＝20.0 Ω)；
电阻可忽略不计的弹簧(下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦，弹簧劲度系数k＝103 N/m)；
开关S以及导线若干。
实验步骤如下：
①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器的最上端a处，电压表的示数均为零。
②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，此时均为电子秤的最大称重。
请回答下列问题：(所有计算结果均保留1位小数。重力加速度g取10 m/s2，不计摩擦和其他阻力。)
(1)两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端b时，电压表的示数均为________V；该电子秤的最大可测质量均为________kg。
(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，如图甲所示的第一套方案电子秤测得质量m1＝__________kg，如图乙所示的第二套方案电子秤测得质量m2＝__________kg。
(3)第__________(选填“一”或“二”)套方案更为合理，理由是________________________________________________________________________。
解析：(1)滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，由欧姆定律可得U0＝R＝2.0 V，由受力平衡可得mmaxg＝kl解得电子称的最大可测质量mmax＝＝10.0 kg。
(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，电压表读数U1＝1.5 V，如题图甲所示的第一套方案，根据闭合电路欧姆定律可得U1＝·R，由平衡条件可得m1g＝kx1，联立解得m1＝7.5 kg；如题图乙所示的第二套方案，设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，根据闭合电路欧姆定律可得U1＝Rx，又Rx＝R，kx2＝m2g，联立解得m2＝5.0 kg。
(3)方案一，根据闭合电路欧姆定律可得U＝·R，又mg＝kx，联立可得U＝，可得U与m成线性关系，电子秤刻度均匀；
方案二，根据闭合电路欧姆定律可得U＝Rx，又Rx＝R，kx＝mg，联立可得U＝，U与m不成线性关系，电子秤刻度不均匀；故方案一更合理，电压表示数与物体的质量成正比，电压表改装的电子秤刻度是均匀的，便于测量。
答案：(1) 2.0　10.0
(2) 7.5　5.0
(3) 一　见解析专题十九　电学实验
[考情分析]
高考命题点 高考广东卷 其他高考卷(供参考)
1.电阻测量类实验 广东卷T12 广东卷T12 甘肃卷 T12，河北卷 T3，湖南卷 T12，四川卷 T12，云南卷 T12　 新课标卷T23，湖南卷T11，山东卷T14，安徽卷T12，江西卷T12，江苏卷T12　 北京卷T15，海南卷T15，辽宁卷T12，天津卷T10，江苏卷T12
2.测量电源的电动势和内阻 海南卷 T15，湖北卷 T11　 黑吉辽卷T11，甘肃卷T12　 湖北卷T12
3.利用传感器制作简单的自动控制装置 广东卷T12 广东卷T12 广东卷T12 河北卷T11，河南卷T11　 河北卷T12　 湖南卷T12
4.多用电表的原理及使用 安徽卷 T12，北京卷 T15，广西卷 T11，黑吉辽蒙卷 T11，陕晋青宁卷 T12
5.用传感器观察电容器的充、放电过程 广西卷T12，海南卷T15 福建卷T13，新课标卷T22，山东卷T14
6.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 北京卷 T15，山东卷 T14　 重庆卷T12
命题点1　电阻测量类实验
滑动变阻器的限流接法和分压接法
(1)两种接法的比较(不考虑电源的内阻)
比较项目 限流式接法 分压式接法
电路图
负载Rx上电压的调节范围 ≤U≤E(R0为滑动变阻器的最大阻值) 0≤U≤E
闭合S前滑片P的位置 b端 a端
(2)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；
②当待测电阻Rx R0(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、电阻允许的最大电流。
(3)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，由于限流电路结构简单、耗能少，优先使用限流式接法。
考向1　电阻的测量
　(2025·广东信息卷)根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。
(1)实验小组用多用电表直接测量人体电阻Rx，先把选择开关调至“×1k”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示。为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________(选填“×100”或“×10k”)挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________kΩ。
(2)现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路，如图c所示。实验室提供的器材如下：电压表V1(量程为0～5 V，内阻r1＝50.0 kΩ)，电压表V2(量程为0～3 V，内阻r2＝30.0 kΩ)，电流表A(量程为0～0.6 A，内阻r＝1 Ω)，滑动变阻器R(额定电流1.5 A，最大阻值50 Ω)，电源E(电动势6.0 V，内阻不计)，开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择________________________________________________________________________；
②请把实验电路图补充完整；
③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表V1的示数为U1，则待测电阻Rx＝______________(用题中所给的物理量符号表达)。
[解析]　(1)由题图a可知，当选择开关调至“×1k”挡时，欧姆表指针偏角过小，可知选择量程过小，应把选择开关调至×10k挡；由题图b可知，人体电阻Rx＝10.0×10 kΩ＝100 kΩ。
(2)①流过人体的最大电流约为Imax＝＝ A＝5×10-5A，则电流表的量程太大，可以用电压表V2代替电流表，其量程为 A＝1×10-4A。
②由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小，为了起到更好的调节作用，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示。
③流过人体电阻的电流I＝，人体电阻两端的电压U＝U1－D，根据欧姆定律可得人体电阻Rx＝＝。
[答案]　(1)×10k　100　(2)①V2　②图见解析　③
考向2　导体电阻率的测量
　(2025·四川卷，T12)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1 m)
螺旋测微器
学生电源E(电动势0.4 V，内阻未知)
米尺(量程0～100 cm)
滑动变阻器(最大阻值20 Ω)
电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω)
电流表(量程0～30 mA，内阻较小)
开关S1、S2
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20.00 cm和70.00 cm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0.499 mm、0.498 mm和0.503 mm，则该样品横截面直径的平均值为__________mm。
(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________(选填“左”或“右”)端。
(3)断开S2、闭合S1，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0 mA刻度处。断开S1、闭合S2，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15.0 mA处，此时电阻箱面板如图2所示，则该合金丝的电阻率为________Ω·m(取π＝3.14，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0～99.99 Ω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
[解析]　(1)该样品横截面直径的平均值d＝ mm＝0.500 mm。
(2)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。为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处，即最左端。
(3)由题意可知，该合金丝的电阻R＝3.2 Ω，由电阻定律R＝ρ及S＝π可得ρ＝，其中d＝0.500 mm，l＝70.00 cm－20.00 cm＝50.00 cm，代入数据解得该合金丝的电阻率ρ≈1.3×10－6 Ω·m。
(4)根据上述分析可知ρ＝，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0～99.99 Ω的电阻箱，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。
[答案]　(1)0.500　(2)a　左　(3)1.3×10－6　(4)CD
考向3　电表的改装
　(2025·陕西省部分学校联考)某物理兴趣小组欲将电流表A1改装成量程为0～0.6 A的电流表。小组同学先测量电流表A1的内阻，提供的实验器材有：
A．电流表A1(量程为0～6 mA，内阻约为90 Ω)
B．电流表A2(量程为0～9 mA，内阻约为400 Ω)
C．定值电阻(阻值为20 Ω)
D．定值电阻(阻值为200 Ω)
E．滑动变阻器R(阻值为0～10 Ω)
F．一节干电池E
G．开关S及导线若干。
(1)图中的定值电阻R0应选用________(选填“C”或“D”)。
(2)将如图所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图。
(3)正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组A1的示数I1和A2的示数I2，测得电流表A1的内阻为100 Ω，给电流表A1________(选填“串”或“并”)联一个阻值为________Ω(结果保留2位有效数字)的定值电阻，可将电流表A1改装成量程为0～0.6 A的电流表。
[解析]　(1)当两电流表均满偏时有(9 mA－6 mA)R0＝6 mA×90 Ω，解得R0＝180 Ω，因此R0应选用D。
(2)滑动变阻器阻值较小，需采用分压式接法，电流表A1与定值电阻R0并联可求出电流表A1两端的电压，电流表A2测量通过电流表A1与定值电阻R0的总电流，故实验电路的原理图如图所示。
(3)将电流表改装成较大量程的电流表需要给电流表并联一个定值电阻；根据串、并联电路特点有＋6 mA＝0.6 A，解得R并≈1.0 Ω。
[答案]　(1)D　(2)图见解析　(3)并　1.0
命题点2　测量电源的电动势和内阻
实验原理 数据处理与误差分析
伏安法(外接法) (1)原理：U＝E－Ir(2)误差来源：电压表的分流(3)误差分析：E测伏安法(内接法) (1)原理：U＝E－Ir(2)误差来源：电流表的分压(3)误差分析：E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)
伏阻法(等效电流表外接) (1)原理：E＝U＋r(2)关系式：＝·＋(3)误差分析：E测安阻法(等效电流表内接) (1)原理：E＝IR＋Ir(2)关系式：＝·R＋或R＝E·－r(3)误差分析：E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)
　(2025·海南卷，T15)如图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材：
电源E1(约为3 V，内阻未知)
电压表V(0～3 V，RV约为3 kΩ)
电流表A(0～0.6 A，RA约为1 Ω)
定值电阻R0＝3 Ω
滑动变阻器R1(0～50 Ω)
滑动变阻器R2(0～500 Ω)
开关S
导线若干。
(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选________。
(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表
U/V 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50
I/A 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08
根据表中数据作出U－I图像。
(3)由U－I图像可求出电动势E1＝________V，内阻r＝________Ω(均保留3位有效数字)。
(4)考虑电压表分流引起的误差，则E测________(选填“大于” “等于”或“小于”)E真；r测与真实值r真之间的关系式为____________(用RV、R0、r测、r真表示)。
[解析]　(1)为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。
(2)图像如图所示。
(3)根据闭合电路欧姆定律有U＝E1－I(R0＋r)，结合图线可得E1＝2.90 V，R0＋r＝ Ω，解得r≈2.18 Ω。
(4)将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势E测＝·RV
故E测[答案]　(1)R1　(2)图像见解析　(3)2.90　2.18
(4)小于　r测＝
　(2025·湖北卷，T11)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题：
(1)R0在电路中起________(选填“保护”或“分流”)作用。
(2)与E、r、R、R0的关系式为＝________。
(3)根据记录数据作出－R图像，如图(b)所示。已知R0＝9.0 Ω，可得E＝________V(保留3位有效数字)，r＝________Ω(保留2位有效数字)。
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果________(选填“有”或“无”)影响。
[解析]　(1)R0串联在电路中，起保护作用。
(2)由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋R0＋r)，整理得＝(R＋r＋R0)。
(3)根据上述分析，结合题图(b)可知＝V－1，＝7 A－1，解得E≈1.47 V，r≈1.3 Ω。
(4)电流传感器有内阻时，E＝I(R＋R0＋r真＋RA)，解得＝R＋，则＝7 A－1，则r测＝r真＋RA，故电流传感器的电阻对干电池内阻的测量结果有影响。
[答案]　(1)保护　(2)(R＋r＋R0)　(3)1.47(1.47～1.51均给分)　1.3(1.1～1.7均给分)　(4)有
命题点3　利用传感器制作简单的自动控制装置
　(2025·河南卷，T11)实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示，保温箱原理图如图2所示。回答下列问题：
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________(选填“线性”或“非线性”)的。
(2)存在一个电流值I0，若电磁铁线圈的电流小于I0，衔铁与上固定触头a接触；若电流大于I0，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在I0附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值，则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________(选填“a”或“b”)相连接。
(3)当保温箱的温度设定在50 ℃时，电阻箱旋钮的位置如图3所示，则电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
(4)若要把保温箱的温度设定在100 ℃，则电阻箱接入电路的阻值应为________Ω。
[解析]　(1)由题图1可知，热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的。
(2)保温箱中温度越低，热敏电阻的阻值越大，电磁铁线圈的电流越小。由题意可知，电磁铁线圈的电流小于I0时，衔铁与上固定触头a接触，要达到保温效果，此时应该接通加热电阻丝的电路，因此加热电阻丝的c端应该与触头a相连接。
(3)由题图3中的电阻箱读数可知电阻箱接入电路的阻值为130.0 Ω。
(4)要达到相同的电路断开、闭合的效果，保温箱的温度设定在50 ℃时和保温箱的温度设定在100 ℃时，电磁铁连接的电路中的总电阻相同。由题图1可知，在50 ℃时热敏电阻阻值为180 Ω，此时热敏电阻和电阻箱接入电路的总电阻为310.0 Ω，在100 ℃时热敏电阻阻值为100 Ω，则此时电阻箱接入电路的阻值应调整为210.0 Ω。
[答案]　(1)非线性　(2)a　(3)130.0　(4)210.0
　(2025·广东卷，T12)科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图甲(a)是电磁铁磁感应强度的测量电路，所用器材有：电源E(电动势15 V，内阻不计)，电流表A(量程有0.6 A和3 A，内阻不计)，滑动变阻器RP(最大阻值100 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，磁传感器和测试仪，电磁铁(线圈电阻16 Ω)，导线若干。图甲(b)是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
(1)量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为________A(结果保留2位有效数字)，为减小测量误差，电流表的量程选择0.6 A挡。
②图甲(b)中已正确连接了部分电路。请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线。
(2)磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图甲(a)中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端，置于b端目的是使电路中的电流________，保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S，此时A的示数如图乙所示，读数为________A，分别记录测试仪示数B和I，断开S。
③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
④图丙是根据部分实验数据描绘的B－I图线，其斜率为________mT/A(结果保留2位有效数字)。
(3)制动时间t测量。
利用图甲(b)所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。
[解析]　(1)①当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电路中的电流最大，则由闭合电路欧姆定律可知电路中的最大电流Im＝≈0.58 A。
②根据电路图连接实物图如图所示。
(2)①滑动变阻器的滑片置于b端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，目的是使电路中的电流最小，保护电路安全。
②由于电流表的量程选择0.6 A挡，则由题图乙可知其分度值为0.02 A，所以题图乙电流表的读数I＝0.4 A＋4×0.02 A＝0.48 A。
④根据题图丙中图线可知，其斜率k＝ mT/A＝30 mT/A。
[答案]　(1)①0.58　②图见解析　(2)①最小　②0.48　④30
命题点4　多用电表的原理及使用
　(2025·安徽卷，T12)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0 V，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流Ig＝20 mA，内阻Rg＝45 Ω，定值电阻R0＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。
(1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S1、S2，此时欧姆表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向________(选填“0”或“∞”)刻度位置。
(2)用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的________(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为________Ω。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值(9 999 Ω)接在两表笔间，接着闭合S1、断开S2，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228 Ω时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为10 mA)；当电阻箱的阻值调为88 Ω时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为20 mA)，由测量数据计算出电源电动势为________V(结果保留2位有效数字)。
[解析]　(1)欧姆表测电阻时选择倍率后应先进行欧姆调零，具体操作是将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使电流表G的指针指向电流满偏，此时外部电阻为0，在刻度盘上指针指向“0”刻度位置。
(2)欧姆表表盘刻度不均匀，为了减小读数误差，测量时应使指针指向中值刻度附近。根据题意可知表盘中值刻度为“15”，测量150 Ω的标准电阻，应选欧姆表的“×10”挡，由题图乙中的虚线位置可知对应测量值为160 Ω。
(3)由题意可知当电阻箱阻值R1＝228 Ω时，电路中电流I1＝10 mA，当电阻箱阻值R2＝88 Ω时，电路中电流I2＝20 mA。根据闭合电路欧姆定律可得E＝I1(r＋Rg＋R1)，E＝I2(r＋Rg＋R2)，联立解得r＝7 Ω，E＝2.8 V。
[答案]　(1)短接　0　(2)×10　160　(3)2.8
　(2025·黑吉辽蒙卷，T11)在测量某非线性元件的伏安特性时，为研究电表内阻对测量结果的影响，某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下：
①滑动变阻器滑片置于适当位置，闭合开关；
②表笔分别连a、b接点，调节滑片位置，记录电流表示数I和a、b间电压Uab；
③表笔分别连a、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录a、c间电压Uac；
④表笔分别连b、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录b、c间电压Ubc，计算Uac－Ubc；
⑤改变电流，重复步骤②③④，断开开关。
作出I－Uab、I－Uac及I－(Uac－Ubc)曲线如图(b)所示。
回答下列问题：
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔，测量a、b间的电压时，红表笔应连________(选填“a”或“b”)接点。
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“0.5 V”位置，电表示数如图(c)所示，此时电表读数为________V(结果保留3位小数)。
(3)图(b)中乙是____________(选填“I－Uab”或“I－Uac”)曲线。
(4)实验结果表明，当此元件阻值较小时，______(选填“甲”或“乙”)曲线与I－(Uac－Ubc)曲线更接近。
[解析]　(1)电流从红表笔流入多用电表，故红表笔应连a点。
(2)多用电表选择开关旋转到直流电压挡“0.5 V”位置，由题图(c)知电表的读数为0.377 V。
(3)结合题图(a)，根据串联分压知，电流表示数相同时，Uab＜Uac，故题图(b)中乙是I－Uac曲线。
(4)当此元件阻值较小时，电路中电流较大，由题图(b)知甲曲线与I－(Uac－Ubc)曲线更接近。
[答案]　(1)a　(2)0.377(0.377～0.379均可)　(3)I－Uac　(4)甲
命题点5　用传感器观察电容器的充、放电过程
　(2025·陕西榆林市二模)如图所示的是研究电容器的实验装置。
(1)如图1所示，保持平行板电容器所带的电荷量不变，固定B板不动。保持A板与B板的正对面积不变，将A板向左移动，静电计指针张角________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)利用如图2所示电路观察电容器的充、放电现象。开关未闭合时，电源两端的电压U＝8 V。实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，经一段足够长的时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器和电压传感器来采集电流、电压随时间的变化情况。开关S由1改接2后，电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程。下列四幅图中可能正确反映将S接2后电容器两端电压uAB随时间t变化的图像是________(选填图像下面的序号)。
(3)某同学利用图2所示装置进行实验，记录了电容器放电过程的电流I随时间t变化的图像如图3所示，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I－t曲线与坐标轴所围成的总面积将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q＝3.2×10－3C，则该电容器的电容为________μF。
[解析]　(1)保持B板不动，A板向左移动，根据C＝可知，d增大，电容C变小，根据U＝知，电荷量Q不变，则电势差U增大，静电计指针张角变大。
(2)开关S接1时，电源在给电容器充电，开关S改接2后，电源断开，电容器处于放电过程。电容器通过电阻R放电过程中，电容器相当于电源(且uAB>0)，随着放电时间的加长，电容器上的电荷量变少，其两端电压变小，根据放电特点可知，C正确。
(3)I－t曲线与坐标轴所围成的总面积表示初始时刻电容器所带电荷量的多少，也表示在该段时间内，电容器所放出电荷量的总和；只减小电阻的阻值，对电容器所带的最大电荷量没有影响，所以初始时刻电容器所带电荷量不变，即I－t曲线与坐标轴所围成的总面积将不变。
由题意可知，电容器在该过程所放出的电荷量为3.2×10－3 C，由C＝可得C＝＝0.4×10－3F＝400 μF。
[答案]　(1)变大　(2)放电　C　(3)不变　400
命题点6　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
　利用如图所示的装置探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
按实验要求连接器材并进行实验，分别测量原线圈匝数为n1时的输入电压U1和副线圈匝数为n2时的输出电压U2，数据如下表：
原线圈匝数n1(匝) 副线圈匝数n2(匝) 输入电压U1(V) 输出电压U2(V)
100 200 4.32 8.27
100 800 4.32 33.90
400 800 4.33 8.26
400 1600 4.33 16.52
(1)下列说法正确的是________。
A．变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用
C．变压器原、副线圈中的磁通量总是相同
D．变压器副线圈上不接负载时原线圈两端电压为零
(2)为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。如图丙所示，对上端放置的变压器铁芯，硅钢片应平行于________。
A．平面abcd　 B．平面abfe
C．平面abgh D．平面aehd
(3)在误差允许范围内，表中数据基本符合________规律。
(4)进一步分析数据，发现输出电压比理论值偏小，请分析原因____________________________________________________________________________________________________________________________(至少写出两条)。
[解析]　(1)变压器开始正常工作后，通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈，故A错误；变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用，故B正确；由于实际变压器存在漏磁，所以变压器原、副线圈中的磁通量不相同，故C错误；变压器副线圈上不接负载时原线圈两端电压不为零，故D错误。
(2)根据变压器的原理可知，当磁感线与硅钢平面平行时，产生的涡流较小，即硅钢片应平行于平面aehd。　
(3)根据表中数据可知，在误差允许的范围内基本符合＝，即变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比。
(4)输出电压比理论值偏小，主要原因是变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗，使副线圈两端电压偏低。
[答案]　(1)B　(2)D　(3)＝　(4)有漏磁、铁芯发热、导线发热等(共78张PPT)
专题十九　电学实验
命题点1　电阻测量类实验
01
滑动变阻器的限流接法和分压接法
(1)两种接法的比较(不考虑电源的内阻)
比较项目 限流式接法 分压式接法
电路图
比较项目 限流式接法 分压式接法
负载Rx上电压 的调节范围
闭合S前滑 片P的位置
0≤U≤E
b端
a端
(2)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；
②当待测电阻Rx R0(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、电阻允许的最大电流。
(3)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，由于限流电路结构简单、耗能少，优先使用限流式接法。
　考向1　电阻的测量
　(2025·广东信息卷)根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。
(1)实验小组用多用电表直接测量人体电阻Rx，先把选择开关调至“×1k”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示。为了使测量结果更准确，应把选择开关调至__________(选填“×100”或“×10k”)挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图b所示，则人体电阻为__________kΩ。
×10k　
100
[解析]　由题图a可知，当选择开关调至“×1k”挡时，欧姆表指针偏角过小，可知选择量程过小，应把选择开关调至×10k挡；由题图b可知，人体电阻Rx＝10.0×10 kΩ＝100 kΩ。
(2)现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路，如图c所示。实验室提供的器材如下：电压表V1(量程为0～5 V，内阻r1＝50.0 kΩ)，电压表V2(量程为0～3 V，内阻r2＝30.0 kΩ)，电流表A(量程为0～0.6 A，内阻r＝1 Ω)，滑动变阻器R(额定电流1.5 A，最大阻值50 Ω)，电源E(电动势6.0 V，内阻不计)，开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤：
①图中虚线框内缺少了一块电表，应选择__________；
②请把实验电路图补充完整；
③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表V1的示数为U1，则待测电阻Rx＝______________(用题中所给的物理量符号表达)。
V2
[答案]　图见解析　
　考向2　导体电阻率的测量
　　　(2025·四川卷，T12)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1 m)
螺旋测微器
学生电源E(电动势0.4 V，内阻未知)
米尺(量程0～100 cm)
滑动变阻器(最大阻值20 Ω)
电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω)
电流表(量程0～30 mA，内阻较小)
开关S1、S2
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20.00 cm和70.00 cm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0.499 mm、0.498 mm和0.503 mm，则该样品横截面直径的平均值为__________mm。
0.500
(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________(选填“左”或“右”)端。
[解析]　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。为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处，即最左端。
a　
左　
(3)断开S2、闭合S1，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到
15.0 mA刻度处。断开S1、闭合S2，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15.0 mA处，
此时电阻箱面板如图2所示，则该合金丝的电阻率为__________
Ω·m(取π＝3.14，结果保留2位有效数字)。
1.3×10－6
(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0～99.99 Ω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
CD
　考向3　电表的改装
　　　(2025·陕西省部分学校联考)某物理兴趣小组欲将电流表A1改装成量程为0～0.6 A的电流表。小组同学先测量电流表A1的内阻，提供的实验器材有：
A．电流表A1(量程为0～6 mA，内阻约为90 Ω)
B．电流表A2(量程为0～9 mA，内阻约为400 Ω)
C．定值电阻(阻值为20 Ω)
D．定值电阻(阻值为200 Ω)
E．滑动变阻器R(阻值为0～10 Ω)
F．一节干电池E
G．开关S及导线若干。
(1)图中的定值电阻R0应选用________
(选填“C”或“D”)。
[解析]　当两电流表均满偏时有(9 mA－6 mA)
R0＝6 mA×90 Ω，解得R0＝180 Ω，因此R0
应选用D。
D
(2)将如图所示的器材符号连线，画出实验电路
的原理图。
[答案]　图见解析
[解析]　滑动变阻器阻值较小，需采用分压式
接法，电流表A1与定值电阻R0并联可求出电流
表A1两端的电压，电流表A2测量通过电流表A1
与定值电阻R0的总电流，故实验电路的原理图
如图所示。
(3)正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组A1的示数I1和A2的示数I2，测得电流表A1的内阻为100 Ω，给电流表A1________(选填“串”或“并”)联一个阻值为________Ω(结果保留2位有效数字)的定值电阻，可将电流表A1改装成量程为0～0.6 A的电流表。
并
1.0
命题点2　测量电源的电动势和内阻
02
实验原理 数据处理与误差分析

伏安法(外接法)
实验原理 数据处理与误差分析
伏安法(内接法)
(1)原理：U＝E－Ir
(2)误差来源：电流表的分压
(3)误差分析：E测＝E真，r测>r真(r测＝r＋RA)
实验原理 数据处理与误差分析
伏阻法 (等效电流表外接)
实验原理 数据处理与误差分析
安阻法 (等效电流表内接)
　　　(2025·海南卷，T15)如图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材：
电源E1(约为3 V，内阻未知)
电压表V(0～3 V，RV约为3 kΩ)
电流表A(0～0.6 A，RA约为1 Ω)
定值电阻R0＝3 Ω
滑动变阻器R1(0～50 Ω)
滑动变阻器R2(0～500 Ω)
开关S
导线若干。
(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选________。
[解析]　为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。
R1
(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表
U/V 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50
I/A 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08
根据表中数据作出U－I图像。
[答案]　图像见解析
[解析]　图像如图所示。
(3)由U－I图像可求出电动势E1＝________V，内阻r＝________Ω(均保留3位有效数字)。
2.90
2.18
(4)考虑电压表分流引起的误差，则E测________(选填“大于” “等于”或
“小于”)E真；r测与真实值r真之间的关系式为______________________(用RV、R0、r测、r真表示)。
小于
　　　(2025·湖北卷，T11)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题：
(1)R0在电路中起________(选填“保护”或“分流”)作用。
[解析]　R0串联在电路中，起保护作用。
保护
1.47(1.47～1.51均给分)
1.3(1.1～1.7均给分)
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果________(选填“有”或“无”)影响。
有
命题点3　
利用传感器制作简单的自动控制装置
03
　　　(2025·河南卷，T11)实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示，保温箱原理图如图2所示。回答下列问题：
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________(选填“线性”或“非线性”)的。
[解析]　由题图1可知，热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的。
非线性
(2)存在一个电流值I0，若电磁铁线圈的电流小于I0，衔铁与上固定触头a接触；若电流大于I0，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在I0附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值，则图2中加热电阻丝的c端应该与触头_____(选填“a”或“b”)相连接。
[解析]　保温箱中温度越低，热敏电阻的阻值越大，电磁铁线圈的电流越小。由题意可知，电磁铁线圈的电流小于I0时，衔铁与上固定触头a接触，要达到保温效果，此时应该接通加热电阻丝的电路，因此加热电阻丝的c端应该与触头a相连接。
a
(3)当保温箱的温度设定在50 ℃时，电阻箱旋钮的位置如图3所示，则电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
[解析]　由题图3中的电阻箱读数可知电阻箱接入电路的阻值为130.0 Ω。
130.0
(4)若要把保温箱的温度设定在100 ℃，则电阻箱接入电路的阻值应为________Ω。
[解析]　要达到相同的电路断开、闭合的效果，保温箱的温度设定在50 ℃时和保温箱的温度设定在100 ℃时，电磁铁连接的电路中的总电阻相同。由题图1可知，在50 ℃时热敏电阻阻值为180 Ω，此时热敏电阻和电阻箱接入电路的总电阻为310.0 Ω，在100 ℃时热敏电阻阻值为100 Ω，则此时电阻箱接入电路的阻值应调整为210.0 Ω。
210.0
　　　(2025·广东卷，T12)科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图甲(a)是电磁铁磁感应强度的测量电路，所用器材有：电源E(电动势15 V，内阻不计)，电流表A(量程有0.6 A和3 A，内阻不计)，滑动变阻器RP(最大阻值100 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，磁传感器和测试仪，电磁铁(线圈电阻16 Ω)，导线若干。图甲(b)是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
(1)量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为________A(结果保留2位有效数字)，为减小测量误差，电流表的量程选择0.6 A挡。
②图甲(b)中已正确连接了部分电路。请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线。
0.58
[答案]　图见解析
(2)磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图甲(a)中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端，置于b端目的是使电路中的电流________，保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S，此时A的示数
如图乙所示，读数为________A，分别记录测试仪示
数B和I，断开S。
③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。
最小
0.48
④图丙是根据部分实验数据描绘的B－I图线，其斜率为________mT/A(结果保留2位有效数字)。
30
(3)制动时间t测量。
利用图甲(b)所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。
命题点4　多用电表的原理及使用
04
　　　(2025·安徽卷，T12)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0 V，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流Ig＝20 mA，内阻Rg＝45 Ω，定值电阻R0＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。
(1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S1、S2，此时欧姆表处于“×1”挡，将红表笔与黑表笔________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向________(选填“0”或“∞”)刻度位置。
[解析]　欧姆表测电阻时选择倍率后应先进行欧姆调零，具体操作是将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使电流表G的指针指向电流满偏，此时外部电阻为0，在刻度盘上指针指向“0”刻度位置。
短接
0
(2)用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的________(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为________Ω。
[解析]　欧姆表表盘刻度不均匀，为了减小读数误差，测量时应使指针指向中值刻度附近。根据题意可知表盘中值刻度为“15”，测量150 Ω的标准电阻，应选欧姆表的“×10”挡，由题图乙中的虚线位置可知对应测量值为160 Ω。
×10
160
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值(9 999 Ω)接在两表笔间，接着闭合S1、断开S2，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228 Ω时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为10 mA)；当电阻箱的阻值调为88 Ω时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为20 mA)，由测量数据计算出电源电动势为________V(结果保留2位有效数字)。
[解析]　由题意可知当电阻箱阻值R1＝228 Ω时，电路中电流I1＝10 mA，当电阻箱阻值R2＝88 Ω时，电路中电流I2＝20 mA。根据闭合电路欧姆定律可得E＝I1(r＋Rg＋R1)，E＝I2(r＋Rg＋R2)，联立解得r＝7 Ω，E＝2.8 V。
2.8
　　　(2025·黑吉辽蒙卷，T11)在测量某非线性元件的伏安特性时，为研究电表内阻对测量结果的影响，某同学设计了如图(a)所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下：
①滑动变阻器滑片置于适当位置，闭合开关；
②表笔分别连a、b接点，调节滑片位置，记录电流表示数I和a、b间电压Uab；
③表笔分别连a、c接点，调节滑片位置，使电流表示数
仍为I，记录a、c间电压Uac；
④表笔分别连b、c接点，调节滑片位置，使电流表示数
仍为I，记录b、c间电压Ubc，计算Uac－Ubc；
⑤改变电流，重复步骤②③④，断开开关。
作出I－Uab、I－Uac及I－(Uac－Ubc)曲线如图(b)所示。
a　
回答下列问题：
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔，测量a、b间的电压时，红表笔应连________(选填“a”或“b”)接点。
[解析]　电流从红表笔流入多用电表，故红表笔应连a点。
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“0.5 V”位置，电表示数如图(c)所示，此时电表读数为_________________________V(结果保留3位小数)。
[解析]　多用电表选择开关旋转到直流电压挡“0.5 V”位置，由题图(c)知电表的读数为0.377 V。
0.377(0.377～0.379均可)
(3)图(b)中乙是____________(选填“I－Uab”或“I－Uac”)曲线。
[解析]　结合题图(a)，根据串联分压知，电流表示数相同时，
Uab＜Uac，故题图(b)中乙是I－Uac曲线。
(4)实验结果表明，当此元件阻值较小时，______(选填“甲”或“乙”)曲线与I－(Uac－Ubc)曲线更接近。
[解析]　当此元件阻值较小时，电路中电流较大，由题图(b)知甲曲线与I－(Uac－Ubc)曲线更接近。
I－Uac
甲
命题点5　用传感器观察电容器的充、放电过程
05
　　　(2025·陕西榆林市二模)如图所示的是研究电容器的实验装置。
(1)如图1所示，保持平行板电容器所带的电荷量不变，固定B板不动。保持A板与B板的正对面积不变，将A板向左移动，静电计指针张角________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
变大
(2)利用如图2所示电路观察电容器的充、放电现象。开关未闭合时，电源两端的电压U＝8 V。实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，经一段足够长的时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器和电压传感器来采集电流、电压随时间的变化情况。开关S由1改接2后，电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程。下列四幅图中可能正确反映将S接2后电容器两端电压uAB随时间t变化的图像是________(选填图像下面的序号)。
放电
C
[解析]　开关S接1时，电源在给电容器充电，开关S改接2后，电源断开，电容器处于放电过程。电容器通过电阻R放电过程中，电容器相当于电源(且uAB>0)，随着放电时间的加长，电容器上的电荷量变少，其两端电压变小，根据放电特点可知，C正确。
(3)某同学利用图2所示装置进行实验，记录了电容器放电过程的电流I随时间t变化的图像如图3所示，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I－t曲线与坐标轴所围成的总面积将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q＝3.2×10－3C，则该电容器的电容为________μF。
不变
400
命题点6　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
06
　　　利用如图所示的装置探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
按实验要求连接器材并进行实验，分别测量原线圈匝数为n1时的输入电压U1和副线圈匝数为n2时的输出电压U2，数据如下表：
原线圈匝 数n1(匝) 副线圈 匝数n2(匝) 输入电 压U1(V) 输出电
压U2(V)
100 200 4.32 8.27
100 800 4.32 33.90
400 800 4.33 8.26
400 1600 4.33 16.52
(1)下列说法正确的是________。
A．变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用
C．变压器原、副线圈中的磁通量总是相同
D．变压器副线圈上不接负载时原线圈两端电压为零
B
[解析]　变压器开始正常工作后，通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈，故A错误；
变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用，故B正确；
由于实际变压器存在漏磁，所以变压器原、副线圈中的磁通量不相同，故C错误；
变压器副线圈上不接负载时原线圈两端电压不为零，故D错误。
(2)为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。如图丙所示，对上端放置的变压器铁芯，硅钢片应平行于________。
A．平面abcd
B．平面abfe
C．平面abgh
D．平面aehd
[解析]　根据变压器的原理可知，当磁感线与硅钢平面平行时，产生的涡流较小，即硅钢片应平行于平面aehd。　
D
(3)在误差允许范围内，表中数据基本符合__________________规律。
(4)进一步分析数据，发现输出电压比理论值偏小，请分析原因______________________________________(至少写出两条)。
[解析]　输出电压比理论值偏小，主要原因是变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗，使副线圈两端电压偏低。
有漏磁、铁芯发热、导线发热等(共41张PPT)
复习效果自测
1．(2025·山东淄博市期末)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。图甲为变压器实物图，在原线圈两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如下表：
请回答下列问题：
(1)原线圈两端应该分别与图乙中的________(选填“a、b”或“c、d”)连接。
解析：在探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验中，原线圈两端应接入交流电，故应与c、d连接。
c、d　
(2)表格中，缺失的两个数据x，y分别可能为______。
A．1.0，8.0　 B．0.8，10.0
C．0.5，16.0
C
(3)为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横挡的铁芯的硅钢片应按照下列哪种方法设计________。
解析：根据楞次定律和安培定则可知，产生的涡旋电流的方向与左侧面平行，为了减小涡旋电流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应平行于前表面(后表面)。
D
(4)根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈两端的电压之比等于__________________。
原、副线圈匝数之比
2．如图1所示，运用此电路图研究电容器的电学特征。已知电源使用了1.5 V的干电池(内阻可忽略不计)；灵敏电流表(量程为0～300 μA，内阻可忽略不计)；电压表(内阻为2 500 Ω)；电阻R(阻值为5 000 Ω)和电容器C。
(1)下列操作和现象描述正确的是________。
A．开关接1，对电容器充电，电流表示数瞬间增大后逐渐减小为零
B．开关接1，电压表示数逐渐增大，电路稳定后示数约为0.5 V
C．开关接1，待电路稳定后断开开关，电压表示数不变
B
开关接1，待电路稳定后断开开关，电容器通过电压表放电，电压表示数逐渐减小为0，故C错误。
(2)开关接1，待电路稳定后迅速接2，电压表、电流表示数随时间的变化关系如图2所示。已知时间轴与电流图线所围图形的格子数约为230小格，由此可知电容器充电后，存储电荷量为____________C。电容器的电容为____________F(结果均保留2位有效数字)。
1.1×10－3
2.2×10－3
(3)通过本实验，如何确定电容是电容器的固有属性，请把你对这一问题的见解填写在下列横线上__________________________________________。
见解析
3．(2025·云南卷，T12)基于铂电阻阻值随温度变化的特性，某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下：Pt 1000型号铂电阻、电源E(电动势5 V，内阻不计)、电流表A1(量程100 μA，内阻4.5 kΩ)、电流表A2(量程500 μA，内阻约1 kΩ)、定值电阻R1(阻值15 kΩ)、定值电阻R2(阻值1.5 kΩ)、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知，Pt 1000型号铂电阻测温时的工作电
流在0.1～0.3 mA之间，在0～100 ℃范围内，铂电阻的
阻值Rt随温度t的变化视为线性关系，如图(a)所示。
完成下列填空：
(1)由图(a)可知，在0～100 ℃范围内，温度每升高1 ℃，该铂电阻的阻值增加________Ω；
3.85
(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图，能准确测出铂电阻阻值的是________(选填“甲”或“乙”)，保护电阻R应选________(选填“R1”或“R2”)；
乙
R1
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时，某次测量读得A2示数为295 μA，A1示数如图(c)所示，该示数为________μA，则所测温度为________℃(计算结果保留2位有效数字)。
62.0
51
4．某实验小组将一电流表G(量程为0～1 mA)改装成一个电压表(量程0～3 V)，并对其进行校准。
(1)他们先用多用电表电阻挡粗测电流表G的内阻。他们将选择开关旋置“×10”倍率，欧姆调零后将红表笔与电流表G的__________(选填“正接线柱”或“负接线柱”)连接，正确接好电路后，多用电表示数如图甲所示，则电流表G的内阻粗测结果为________ Ω。
负接线柱
110
解析：在测电阻时电源在多用电表内部，电流从多用电表红表笔流入，黑表笔流出，黑表笔电势高，所以黑表笔与电流表的正接线柱连接，红表笔与电流表的负接线柱连接，由题图甲可知电流表的内阻Rg＝11×10 Ω＝110 Ω。
(2)他们用如图乙的电路对电流表G的内阻进行准确测量并完成改装。他们在实验室找到了如下器材：
A．电源E1(电动势为3 V，内阻为几欧)
B．电源E2(电动势为9 V，内阻为十几欧)
C．电源E3(电动势为20 V，内阻为几十欧)
D．滑动变阻器R1(最大阻值约为5 kΩ，额定电流为0.1 A)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约为16 kΩ，额定电流为0.05 A)
F.电阻箱R0(0～9 999.9 Ω)
G.开关两个，导线若干。
①滑动变阻器应该选择________(选填器材前面的字母序号)，电源应该选择________(选填器材前面的字母序号)；
②他们正确接好电路后，将滑动变阻器接入电路的电阻达到最大，闭合开关S1，调节滑动变阻器使电流表G的示数为1 mA；闭合开关S2，调节电阻箱R0，当阻值为105.0 Ω时，电流表G的示数为0.5 mA，则电流表G的内阻为________ Ω；
③为了将电流表改装成符合要求的电压表，需要将电阻箱调至________Ω，然后与电流表________(选填“串联”或“并联”)。
E　
B
105.0
2 895.0
串联
(3)为了对改装好的电压表V进行逐格校准，请设计一个电路，并将其画到下面的虚线框中(标准电压表用V0表示，滑动变阻器用R表示)。
答案：见解析图
解析：为了对改装好的电压表V进行逐格校准，滑动变阻器需要采用分压接法，改装的电压表与标准电压表需要并联，所以电路图如图所示。
5．(2025·佛山市质检)小明要精确测量某电源的电动势(约为3 V)和内阻(约为几欧)，现有以下实验仪器：
A.电压表V1(量程为0～5 V，内阻较大)
B.电压表V2(量程为0～3 V，内阻较大)
C.电流表A(量程为0～10 mA，约为几十欧)
D.电阻箱R(0～9 999.9 Ω)
E.若干导线和开关。
(1)为了消除系统误差，先设计了如图甲所示的电路图，测量电流表内阻rA：
①连接好实验仪器，先将电阻箱阻值R调到最大值；
②闭合开关S，调节电阻箱阻值到适当值，读出此时电压表V1、V2的示数为U1、U2，电流表A的示数为I1，则电流表的内阻rA＝________。
(2)该同学设计如图乙所示的电路图，电流表应安装在________(选填“a、b”或“c、d”)之间，另一处用导线连接，闭合开关，调节电阻箱，得到多组电压U和电流I，做出U－I图像如图丙所示，则由图像可知电源的电动势E＝________，内阻r＝________。(用U0、I0、rA表示)
c、d　
U0
6．(2025·山东卷，T14)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：
学生电源；
可调变压器T1、T2；
电阻箱R；
灯泡L(额定电压为6 V)；
交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2；
开关S1、S2，导线若干。
部分实验步骤如下：
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生
电源交流挡，使输出电压为12 V，闭合S1，调
节电阻箱阻值，使V1示数为6.00 V，此时A1(量
程为250 mA)示数如图乙所示，为________
mA，学生电源的输出功率为________W。
解析：由题图乙可知A1的示数I1＝200 mA，
又学生电源的输出电压为12 V，由题图甲可知A1测量干路电流，则学生电源的输出功率P低＝UI1＝2.4 W。
200
2.4
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻
箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合S2。调节T1、
T2，使V2示数为6.00 V，此时A2示数为20 mA，
则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
100
(3)A3示数为125 mA，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
解析：高压输电时学生电源的输出功率P高＝UI3＝1.5 W，则高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了ΔP＝P低－P高＝0.9 W。
0.9
7．(2025·天河区综合测试)某兴趣学习小组根据所学的电学原理，利用相同的器材，自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器材有：直流电源(电动势E＝3.0 V，内阻r＝0.5 Ω)；
理想电压表V(量程为0～3.0 V)；
限流电阻R0＝9.5 Ω；
竖直固定的滑动变阻器R(总长l＝10.0 cm，总阻值R＝20.0 Ω)；
电阻可忽略不计的弹簧(下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦，弹簧劲度系数k＝103 N/m)；
开关S以及导线若干。
实验步骤如下：
①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器的最上端a处，电压表的示数均为零。
②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，此时均为电子秤的最大称重。
请回答下列问题：(所有计算结果均保留1位小数。重力加速度g取10 m/s2，不计摩擦和其他阻力。)
(1)两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端b时，电压表的示数均为________V；该电子秤的最大可测质量均为________kg。
2.0　
10.0
(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，如图甲所示的第一套方案电子秤测得质量m1＝__________kg，如图乙所示的第二套方案电子秤测得质量m2＝__________kg。
7.5　
5.0
(3)第__________(选填“一”或“二”)套方案更为合理，理由是_______。
答案：见解析
一

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