第41讲 电学实验必须熟练掌握的基本技能（讲义）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

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01、考情透视，目标导航TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc29903" 02、知识导图，思维引航 PAGEREF _Tc29903 \h 2
\l "_Tc29241" 03、考点突破，考法探究 PAGEREF _Tc29241 \h 2
\l "_Tc24259" 考点一 常用仪器的使用及读数 PAGEREF _Tc24259 \h 2
\l "_Tc28450" 知识点1．螺旋测微器 PAGEREF _Tc28450 \h 2
\l "_Tc9570" 知识点2．游标卡尺 PAGEREF _Tc9570 \h 3
\l "_Tc24247" 知识点3．常用电表的读数 PAGEREF _Tc24247 \h 3
\l "_Tc10220" 考点二 测电阻的实验电路分析 PAGEREF _Tc10220 \h 5
\l "_Tc4191" 知识点1．电流表的内、外接法 PAGEREF _Tc4191 \h 5
\l "_Tc24516" 知识点2.滑动变阻器两种连接方式 PAGEREF _Tc24516 \h 6
\l "_Tc6281" 知识点3．实验器材选择的技巧 PAGEREF _Tc6281 \h 6
\l "_Tc30157" 知识点4．实物图连接的注意事项 PAGEREF _Tc30157 \h 7
\l "_Tc4601" 知识点5．实验误差分析 PAGEREF _Tc4601 \h 7
\l "_Tc1789" 考向1.电流表的两种接法 PAGEREF _Tc1789 \h 7
\l "_Tc22975" 考向2.滑动变阻器的两种接法 PAGEREF _Tc22975 \h 8
\l "_Tc22901" 考点三 电表的改装 PAGEREF _Tc22901 \h 10
\l "_Tc18398" 考向1．电流表的改装与校准 PAGEREF _Tc18398 \h 11
\l "_Tc2102" 考向2．电压表的改装与校准 PAGEREF _Tc2102 \h 12
\l "_Tc24581" 04、真题练习，命题洞见 PAGEREF _Tc24581 \h 13
考点一 常用仪器的使用及读数
知识点1．螺旋测微器
(1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F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。
(3)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)。
如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，则可动刻度示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
知识点2．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)、游标卡尺上还有一个深度尺。(如图所示)
(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径等。
(3)原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的差值制成。
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的总长度少1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表：
(4)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的与主尺上某一刻度线对齐的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm。
知识点3．常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。
(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“eq \f(1,5)格估读”，即读到0.1 V。
(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。
注意：(1)最小分度是“1、0.1、0.01、…”时，估读到最小分度的eq \f(1,10)(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eq \f(1,2)(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eq \f(1,5)(即估读到最小分度的本位)。
1.(1)如图所示的三把游标卡尺，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、49 mm长50等分，它们的读数依次为________ mm，________ mm，________ mm。
(2)读出下面各螺旋测微器的读数，甲：____ mm，乙：________ mm，丙：________ mm。
【答案】 (1)17.7 23.85 3.18 (2)4.039 1.100 3.515
【解析】 (1)题图最上面游标卡尺：主尺读数为17 mm，游标尺读数为7×0.1 mm＝0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm。
题图中间游标卡尺：主尺读数为23 mm，
游标尺读数为17×0.05 mm＝0.85 mm，
最后结果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm。
题图最下面游标卡尺：主尺读数为3 mm，
游标尺读数为9×0.02 mm＝0.18 mm，
最后结果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm。
(2)甲：(4＋3.9×0.01) mm＝4.039 mm；
乙：(1＋10.0×0.01) mm＝1.100 mm；
丙：(3＋0.5＋1.5×0.01) mm＝3.515 mm。
2.(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 测电阻的实验电路分析
知识点1．电流表的内、外接法
知识点2.滑动变阻器两种连接方式
(1)两种连接方式对比
(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3．实验器材选择的技巧
(1)电压表、电流表：不超过量程，且要超过满偏刻度的eq \f(1,3)。有时也可以从测量数据来确定选择的电表。
(2)滑动变阻器：分压式接法选阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器，限流式接法选最大阻值为待测电阻2～3倍的滑动变阻器。电流表半偏法测电阻，滑动变阻器选阻值大的。
(3)定值电阻：若用于电表改装，阻值与改装后的量程匹配，若用于保护电路，应使电流表、电压表读数在满偏刻度的eq \f(1,3)以上且不超过电流表、电压表量程。
知识点4．实物图连接的注意事项
(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，再将要并联的元件并联到电路中去。
(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。
(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。
(4)滑动变阻器的接法：限流法，导线分别连接到上、下各一个接线柱上(两个接线柱)；分压法，导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱上(一上两下共三个接线柱)。
知识点5．实验误差分析
(1)系统误差
①伏安法测电阻系统误差来源：电压表的分流或电流表的分压。
②减小系统误差
根据题目中给出的电阻大约值，选用合适的实验器材，采用误差小的实验方案(如电流表的内、外接法)。
③消除系统误差
题目给定的条件充分(电表内阻已知)，合理设计电路可消除系统误差。
(2)偶然误差
①电压表、电流表、多用电表、毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等读数误差。
②描点、计算等对数据处理造成的误差。
③通过多次测量取平均值或图像法可以减小偶然误差。
考向1.电流表的两种接法
1.某实验小组同学要测量阻值约为350 Ω的定值电阻Rx，现备有下列器材：
A.电流表A(量程为10 mA，内阻约为100 Ω)；
B.电压表V(量程为3 V，内阻约为3 kΩ)；
C.滑动变阻器R1(阻值范围为0～10 Ω，额定电流为2 A)；
D.定值电阻R2(阻值为750 Ω)；
E.直流电源E(电动势为4.5 V，内阻不计)；
F.开关S和导线若干。
(1)实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由Rx＝eq \f(U,I)计算得出。式中U与I分别为电压表和电流表的读数，则图________(填“甲”或“乙”)所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。
(2)若采用(1)中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则由此组数据可得待测电阻的测量值Rx＝________Ω，若所用电压表和电流表的内阻分别按3 kΩ和100 Ω进行计算，则由此可得待测电阻的真实值R真＝________Ω(计算结果均保留3位有效数字)。
【答案】 (1)乙 (2)300 333
【解析】 (1)由于eq \f(RV,Rx)≈eq \f(3 000,350)＝8.57>eq \f(Rx,RA)＝eq \f(350,100)＝3.5
可知电流表分压更明显，故采用电流表外接法，则题图乙所示的电路测量更准确，测量值更接近待测电阻的真实值。
(2)根据读数规律可知，电压表的示数U＝1.80 V
电流表的示数为I＝6.0 mA
根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为
Rx＝eq \f(U,I)＝eq \f(1.80,6.0×10－3) Ω＝300 Ω
电路误差在于电压表的分流，则
R真＝eq \f(U,I－\f(U,RV))＝eq \f(1.80,6.0×10－3－\f(1.80,3×103)) Ω＝333 Ω。
考向2.滑动变阻器的两种接法
2.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。图12中A、B两端之间电压恒为U，灯泡L的电阻恒为R1，滑动变阻器R的最大阻值为R2，在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，应选择______ (选填“甲”“乙”或“丙”)电路，灯泡两端电压最大变化范围是__________ 。
【答案】 乙 0～U
【解析】 在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，滑动变阻器应采用分压式接法，故填乙；根据乙图知，灯泡两端电压最大变化范围是：0～U。
3.为测量“12 V、5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：
电源：12 V，内阻不计；
电流表：量程0～0.6 A、0～3 A，内阻约为0.2 Ω；
电压表：量程0～3 V、0～15 V，内阻约为15 kΩ；
滑动变阻器：0～20 Ω，允许最大电流1 A；
开关一个，导线若干，实验要求加在小灯泡上的电压从零开始调节。
(1)以下四个电路图你认为最合适的是________。
(2)在本实验中，电流表的量程可选________。
【答案】：(1)A (2)0～0.6 A
【解析】：(1)电压从零开始调节需采用滑动变阻器分压式接法，故C与D电路图不符合电压从零开始调节。小灯泡的电阻RL＝eq \f(U2,P)＝eq \f(122,5) Ω＝28.8 Ω，eq \f(RL,RA)＝144，eq \f(RV,RL)≈520.8，由于eq \f(RL,RA)(2)小灯泡的额定电流I＝eq \f(P,U)＝eq \f(5,12) A≈0.4 A，故电流表量程为0～0.6 A。
4.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)eq \f(U,I)－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eq \f(1,5)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＝eq \f(U,I)，得Rx＝eq \f(U,I)－rA1。
考点三 电表的改装
电压表、电流表的改装及其特点
考向1．电流表的改装与校准
1.某同学欲将量程为Ig的电流表G1改装成多个量程的电流表。
(1)他用量程也为Ig的电流表G2采用如图甲所示的电路，测定电流表G1的内阻。
若电阻箱的示数为R′，电流表G1和G2的示数分别为I1和I2，则电流表G1内阻的表达式为Rg＝________。现将滑动变阻器R滑片移到某一位置，将电阻箱的阻值调到R′＝200 Ω时，两电流表G1和G2示数如图乙所示，则电流表G1的内阻为________ Ω。
(2)测量出电流表G1的内阻后，电流表G1的改装电路如图丙所示。已知G1的满偏电流Ig＝0.60 mA，R1、R2是定值电阻。若开关S掷于a接线柱，改装成量程为1 mA的电流表；若开关S掷于b接线柱，改装成量程为10 mA的电流表。则根据题中所给条件，定值电阻的阻值应为R1＝________ Ω，R2＝________ Ω。
(3)如图丁所示，用量程IA＝1 mA、内阻rA＝100 Ω的标准电流表对改装表1 mA挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E＝1.5 V(内阻忽略不计)，定值电阻R0有两种规格，阻值分别为1 kΩ和2 kΩ。图中R0应选用阻值为________ kΩ的定值电阻。
【答案】：(1)eq \f(I2－I1R′,I1) 100 (2)15 135 (3)1
【解析】：(1)电阻箱R′中的电流为I2－I1，由串、并联电路规律有I1Rg＝(I2－I1)R′，解得Rg＝eq \f(I2－I1R′,I1)；电流表G1的示数I1＝0.24 mA，电流表G2的示数I2＝0.36 mA，R′＝200 Ω，代入数据解得Rg＝100 Ω。
(2)由题图丙可知Ig＋eq \f(IgRg,R1＋R2)＝0.001 A，Ig＋eq \f(IgRg＋R2,R1)＝0.010 A
代入数据解得R1＝15 Ω，R2＝135 Ω。
(3)改装后1 mA挡电流表的内阻r＝eq \f(RgR1＋R2,Rg＋R1＋R2)＝60 Ω
由闭合电路的欧姆定律可得E＝IA(R0＋rA＋r)
解得R0＝1 340 Ω
此时R0为最大阻值，因为需要对每一个挡位校准，图中R0应选用阻值为1 kΩ的定值电阻。
考向2．电压表的改装与校准
2.某同学将一量程为250 μA的微安表改装成量程为1.5 V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。
(1)微安表铭牌标示内阻为0.8 kΩ，据此计算R1的阻值应为__________kΩ。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。
(2)开关闭合前，R2的滑片应移动到________端。
(3)开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是__________。(填选项前的字母)
A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路
(4)排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60 V时，微安表的示数为98 μA，此时需要__________(填“增大”或“减小”)R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。
【答案】：(1)5.2 (2)2 (3)A (4)减小
【解析】：(1)微安表的内阻Rg＝0.8 kΩ，满偏电流Ig＝250 μA＝250×10－6 A，串联R1后改装为U＝1.5 V的电压表，所以满足Ig(Rg＋R1)＝U，代入数据解得R1＝eq \f(U,Ig)－Rg＝eq \f(1.5,250×10－6) Ω－0.8 kΩ＝6 kΩ－0.8 kΩ＝5.2 kΩ。
(2)开关闭合前，将滑动变阻器R2的滑片移动到2端，这样测量电路部分的分压为0，保护电表。
(3)开关闭合后，调节滑动变阻器R2，电表示数变化不明显，说明分压电路未起作用，可能是1、2之间断路，整个电路变为限流电路，滑动变阻器的阻值远小于检测电表的电路部分的电阻，所以微安表示数变化不明显；若是3、4间断路，电路断开，微安表无示数；若是3、5间短路，相当于改装后电压表与滑动变阻器左边并联，测左侧部分在电路中的分压，示数随滑片位置变化应该明显。故A正确。
(4)标准电压表的示数为0.60 V，若改装电压表也为0.60 V，此时微安表的示数为I＝eq \f(0.60 V,Rg＋R1)＝eq \f(0.60 V,6 kΩ)＝100 μA，但此时微安表示数为98 μA，说明R1的阻值偏大，所以应该减小R1的阻值。
1．（2024·广东·高考真题）(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】4.108
【详解】游标卡尺读数为4.1cm+4×0.02mm=4.108cm
2.（2024·湖南·高考真题）某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。
（1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为 V，此时金属丝阻值的测量值R为 Ω（保留3位有效数字）；
（2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值；
（3）根据测量数据绘制R—p关系图线，如图（d）所示；
（4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的 侧（填“左”或“右”）；
（5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值 真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 1.23 12.3 右侧 小于
【详解】（1）[1]电压表量程为0—3V，分度值为0.1V，则电压表读数需估读一位，读数为1.23V，[2]根据欧姆定律可知，金属丝的测量值
（4）[3]根据图（d）可知气压越小电阻越大，再根据
U = IR
可知压强p减小，则电阻R增大，故电压增大，电压表的指针位置应该在题图（c）中指针位置的右侧。
（5）[4]电流表采用外接法会导致电压表分流，即
，
即I测偏大，故R测 < R真。
3．（2024·安徽·高考真题）某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。
(1)开关闭合前，滑片P应移动到 （填“M”或“N”）端。
(2)根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至 。
(3)当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为 。（结果用U、I、、表示）
(4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号）
A．增大电阻箱的阻值B．减小电阻箱的阻值
C．将滑动变阻器的滑片P向M端滑动
(5)校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为 V。（保留2位有效数字）
【答案】(1)M
(2)4000
(3)
(4)A
(5)0.86
【详解】（1）由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路，在开关S1闭合前，滑片P应移到M端；
（2）当开关S2接b时，电压表量程为1V，根据欧姆定律
当开关S2接a时，电压表量程为3V，根据欧姆定律
其中
联立解得
（3）当开关S2接a时，根据欧姆定律
可得电流表G的内阻可表示为
（4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。
故选A。
（5）根据闭合电路欧姆定律
4．（2022·北京·高考真题）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的 （选填“甲”或“乙”）。
（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为 （填各实验步骤前的字母）。
A．将选择开关置于“”位置
B．将选择开关置于“”位置
C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”
（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则 （选填选项前的字母）。
A．导线断路
B．滑动变阻器断路
C．导线断路
D．滑动变阻器短路
【答案】 甲 ADCB C
【详解】（1）[1]因为待测电阻约为，而
故为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；
（2）[2]测量过程中应该先选择合适挡位，根据题意选择“”挡位，然后进行欧姆调零，再进行测量，测量完成后要将开关置于“”挡，故顺序为ADCB。
（3）[3]闭合电键后，却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中；当试触b、c时依然是这个情况说明b、c段是正常的，试触d时，电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路，故选C。
5．（2022·全国·高考真题）一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有：电压表V（量程为，内阻很大），电流表A（量程为，内阻为），电源E（电动势约为，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选或），定值电阻（阻值可选或），开关S，导线若干。
（1）要求通过的电流可在范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图 ；
（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为 （填“”或“”）的滑动变阻器，应选阻值为 （填“”或“”）的定值电阻；
（3）测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时两端的电压为 V，流过的电流为 ，此组数据得到的的阻值为 （保留3位有效数字）。
【答案】
【详解】（1）[1]电流表内阻已知，电流表与并联扩大电流表量程，进而准确测量通过的电流，电压表单独测量的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从开始测量，满足题中通过的电流从连续可调，电路图如下
（2）[2]电路中应选最大阻值为的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小；
[3]通过的电流最大为，需要将电流表量程扩大为原来的倍，根据并联分流的规律示意图如下
根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知
解得
（3）[4]电压表每小格表示，向后估读一位，即；
[5]电流表每小格表示，本位估读，即，电流表量程扩大倍，所以通过的电流为；
[6]根据欧姆定律可知
6．（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。
【答案】 1 大 乙
【详解】（1）[1]由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为
此时R1和R2的电流为
所以总电流为
即量程为0~1mA。
（2）[2]当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。
（3）[3]图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。
7．（2022·天津·高考真题）某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
（1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为 。
（2）下列关于实验的要求哪个是正确的 。
A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的
C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同
（3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为 、 。（填落点位置的标记字母）
【答案】 10.5 A M P
【详解】（1）[1]观察主尺的单位为，读出主尺的读数是，游标尺上的第五条刻度线与主尺上的刻度线对齐，其读数为，结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为
（2）[2]ABC．首先考查在实验的过程中，需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误；
D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。
故选A。
（3）[3][4]设A、B两球的质量分别为mA和mB，由（2）中分析知mA>mB；碰前A的速度v0；因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
，
可见碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。
8．（2022·海南·高考真题）现要测量一个满偏电流的表头内阻并改装成量程为的电流表，如图所示。
（1）先闭合开关，再调整滑动变阻器，使电流表A的示数为，电流表G的示数如图所示，则流过G的电流是 。若，则 ；
（2）给G并联一个的电阻进行校准时，当电流表G的示数为时，标准电流表A的示数为，则改装之后的电流表实际量程是 ；
（3）若要把它改装成量程为的电流表，还需要在两边并联一个 的电阻。
【答案】
【详解】（1）[1]电流表G的满偏电流，则如图所示电流表G的示数为。
[2]根据并联电路电压相等可得
可得电流表G的内阻
（2）[3]对改装电表，流过电阻的电流为
根据并联电路电压相等可得
解得
则改装后的电流表的实际量程为
（3）[4]若把并联的电流表G再改装成量程为的电流表，需要并联电阻
考情分析
2024·广东·高考物理第11题
2024·湖南·高考物理第12题
2024·安徽·高考物理第12题
复习目标
目标1.掌握常用仪器的使用方法及读数方法。
目标2.掌握电流表的内、外接法及滑动变阻器的两种连接方式。
目标3.掌握误差的分类及产生原因。
目标4.会根据电路原理图连接实验器材。
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与1 mm的差值
精确度(可精确到)
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
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＝eq \f(U测,I测)＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
R测＝eq \f(U测,I测)＝eq \f(RxRV,Rx＋RV)测量值小于真实值
适用于测量
大阻值电阻
小阻值电阻
两种接法
选择标准
当RA≪Rx或Rx>eq \r(RARV)时，选用电流表内接法
当RV≫Rx或Rx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)
eq \f(RE,R＋R0)≤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
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＋eq \f(IgRg,R)
接入的电阻
由U＝Ig(Rg＋R)，解得R＝eq \f(U,Ig)－Rg
由IgRg＝(I－Ig)R，解得R＝eq \f(IgRg,I－Ig)
改装后的内阻
RV＝Rg＋R
RA＝eq \f(RRg,R＋Rg)
校准电路
注意：改装后表头内阻Rg、表头的满偏电流Ig、满偏电压Ug都没有变，只是表头的刻度需要相应的调整。