备战2025年高考物理精品教案第十章恒定电流专题十四电学实验基础（Word版附解析）

这是一份备战2025年高考物理精品教案第十章恒定电流专题十四电学实验基础（Word版附解析），共18页。

题型1 常用仪器的读数

1.螺旋测微器
（1）构造：如图甲所示，B为固定刻度，E为可动刻度.

图甲 图乙
（2）原理：固定刻度B的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，测微螺杆F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上有50个等分刻度，每转动一小格，F前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上.
（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）.如图乙所示，固定刻度示数为2.0mm，半毫米刻度线未露出，可动刻度示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.
2.游标卡尺
（1）构造：主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个测量爪），游标卡尺上还有一个深度尺.（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1mm.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：
（3）读数：从主尺上读出整毫米数x，然后从游标尺上找出第k＋1条刻度线与主尺上某一刻度线对齐，即记录结果表示为（x＋k×精确度）mm.
（4）几点注意事项
①注意精度，如图1：
图1
易错读成11mm＋4×0.1mm＝11.40mm；
正确的读数应为11.4mm.
②游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零，如图2：
图2
易错读成10mm＋6×0.05mm＝10.3mm；
正确读数为10.30mm.
③注意主尺上的单位为厘米
主尺上标识的1、2、3等数字的单位通常是厘米，读数时应将毫米和厘米分清，主尺上的最小刻度是1mm.如图3：
图3
易错读成5mm＋4×0.05mm＝5.20mm；
正确的读法应为50mm＋4×0.05mm＝50.20mm.
④区分游标尺的零刻度线与游标尺最前端，如图4：
图4
易错读成13mm＋10×0.05mm＝13.50mm；
正确的读法为14mm＋10×0.05mm＝14.50mm.
3.电压表、电流表的读数
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的最大电压或最大电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，最后按照指针的实际位置进行读数即可.
（1）0～3V量程的电压表和0～3A量程的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A，读数时看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位.
（2）对于0～15V量程的电压表，精确度是0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“15格估读”，即读到0.1V.
（3）对于0～0.6A量程的电流表，精确度是0.02A，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（0.01A）.

命题点1 游标卡尺、螺旋测微器的读数
1.[测量仪器的使用和读数/2023福建泉州质量监测]图甲为北京大学考古与艺术博物馆收藏的景德镇瓷器，格调清新，制作精美.
（1）为精确测出其深度，可选用的测量器材为 B （选填器材前的字母）.
A.螺旋测微器B.游标卡尺
（2）利用图乙中游标卡尺的 a （选填“a”“b”或“c”）测量它的内径.正确操作后，示数如图丙所示，测量值为 8.12 cm.
解析 （1）只有游标卡尺可以测量深度，故选B.
（2）图乙中游标卡尺的a可以测量瓷器的内径.主尺读数为81mm，游标尺读数为2×0.1mm＝0.2mm，最终读数为d＝81mm＋0.2mm＝81.2mm＝8.12cm.
2.[测量仪器的读数]某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸.分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲、乙所示，长度为 5.01 cm，直径为 5.315（5.313～5.317均可） mm.
解析 游标卡尺的精度为0.1mm，所以长度L＝（50＋1×0.1）mm＝5.01cm，螺旋测微器的读数为d＝（5＋31.5×0.01）mm＝5.315mm.
命题点2 电压表、电流表和电阻箱的读数
3.[电流表＋电压表的读数]（1）如图甲所示是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“－”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是 0.6 A，对应刻度盘上的每一小格代表 0.02 A，图甲所示示数为 0.34 A；当使用电流表的“－”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上的每一小格代表 0.1 A，图甲所示示数为 1.70 A.
（2）图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压的最大值不得超过 3 V，对应刻度盘上的每一小格表示 0.1 V，图乙所示示数为 2.20 V；若使用的是较大量程，则对应刻度盘上的每一小格表示 0.5 V，图乙所示示数为 11.0 V.
解析 （1）电流表和电压表的接线柱上的数字表示其量程.由题图甲知，当使用电流表的“－”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是0.6A，对应刻度盘上的每一小格代表0.630A＝0.02A，电流表示数为17×0.02A＝0.34A；当使用电流表的“－”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上的每一小格代表330A＝0.1A，电流表示数为17.0×0.1A＝1.70A.
（2）由题图乙知，电压表的较小量程为0～3V，所以测量电压的最大值不得超过3V，对应刻度盘上的每一小格表示330V＝0.1V，电压表示数为22.0×0.1V＝2.20V；若使用的是较大量程，则对应刻度盘上的每一小格表示1530V＝0.5V，电压表示数为22×0.5V＝11.0V.
4.[电阻箱的读数]旋钮式电阻箱如图所示，电流从接线柱A流入，从接线柱B流出，则接入电路的电阻为 1987 Ω.今欲将接入电路的电阻改为2087Ω，最简单的操作方法是 将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0 .
题型2 电表改装


5.[改装成电压表/2021辽宁]某同学将一量程为250μA的微安表改装成量程为1.5V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0.8kΩ，据此计算R1的阻值应为 5.2 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 左或2 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 A .（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0.60V时，微安表的示数为98μA，此时需要 减小 （选填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值.
解析 （1）根据串联电路规律有Ig（Rg＋R1）＝U，解得R1＝UIg－Rg＝5.2×103Ω＝5.2kΩ.
（2）开关闭合前，R2的滑片应该移动到测量电路电压最小处，即R2的滑片应该移动到左端或2端.
（3）若1、2间断路，则该电路从分压电路变成了限流电路，R2的变化引起电路总电阻的变化较小，故微安表有示数但变化不显著；若3、4间断路，则微安表始终无示数；若3、5间短路，则微安表的示数变化范围与无故障时相同.故应选A.
（4）调节R2的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，对应的电压U1＝98×1.5250V＝0.588V，小于标准电压表的示数，则需要减小R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值.
6.[改装成电流表/2023广东珠海实验中学校考]如图所示，电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中.闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法正确的是（ D ）
A.A1、A2的读数之比为1：1
B.A1、A2的读数之比为1：5
C.A1、A2的指针偏转角度之比为1：5
D.A1、A2的指针偏转角度之比为1：1
解析 由题知电流表A1、A2量程之比为5：1，则由Rg＝UgIg可得其内阻之比为1：5；A1、A2并联，故流经A1、A2的电流之比等于内阻的反比，即流经A1、A2的电流之比为5：1，所以读数之比为5：1，由电表改装原理可知，A1、A2并联，且两电流计相同，故流经电流计的电流相等，两指针偏转角度相等，D正确，A、B、C错误.
题型3 测量电路与控制电路的选择及实验器材的选择

1.测量电路常用的方法是电压表和电流表结合的[1] 内接法 和[2] 外接法 ，还有只用一个电表的替代法、半偏法、电桥法等.
方法点拨
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流表内阻的估计值进行比较.若Rx≫RA，为大电阻，则电流表内接，测得的阻值偏大；若Rx≪RA，为小电阻，则电流表外接，测得的阻值偏小.
2.临界值计算法：已知电压表内阻、电流表内阻、待测电阻三者的估计值时，若Rx＜RVRA，则用电流表外接法；Rx＞RVRA，则用电流表内接法.
3.试触法：如图所示，让电压表一根导线P先后与a、b处接触，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，则采用电流表内接法.
2.供电电路由电源和滑动变阻器两部分组成，其组合可以获得多组测量数据，以减小误差，根据滑动变阻器的接法可分为[3] 限流式 接法和[4] 分压式 接法（下表中不计电源内阻）.
方法点拨
滑动变阻器必须采用分压接法的几种情况
1.要求电压表能从零开始读数.
2.当待测电阻Rx≫Rmax（滑动变阻器的最大阻值）时，若用限流接法，则调节范围太小，无法满足要求.
3.若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许通过的最大电流.
3.电学实验仪器的选择
选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑四方面因素.
（1）安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流.
（2）误差因素：选用电表量程时应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的13以上；使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附近的挡位.
（3）便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节.在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻能被用到.
（4）实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电压表量程与电源的匹配问题等.
4.实物图连接的注意事项
（1）画线连接各元件，按照电路原理图，一般先从电源正极开始，顺着电流方向，依次到开关、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：限流接法，两根导线分别连接到上、下接线柱上（共两个接线柱）；分压接法，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）.

命题点1 电流表的内、外接法
7.[电路图选择/2023全国甲]某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻约为1.5Ω.实验中有图（a）和（b）两个电路图供选择.
（1）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图（c）所示，该同学选择的电路图是图 a （填“a”或“b”）.
（2）若选择另一个电路图进行实验，在所给图上用实线画出实验中应得到的I－U关系曲线的示意图.
答案 （2）如图所示
解析 （1）由题意知，小灯泡的额定电流I额＝P额U额＝0.5A，图（a）中，当电压表示数为6V时，电流表示数是略大于0.5A的，图（b）中，当电流表示数为0.5A时，电压表示数是大于6V的，对比题图（c）可知，该同学选择的电路图是图（a）.
（2）根据（1）问分析可知，图（b）的关系图线应在图（a）图线的下方，如答图中实线所示.
命题点2 滑动变阻器两种接法的选择
8.[电流表的内、外接法＋滑动变阻器的接法]科研小组成员的同学，为了撰写“测量某金属电阻率”的暑期社会实践报告，特意从家里找了一根长为L的空心金属管进行测量.如图甲所示，其横截面为直径为D的圆、中空部分为边长为d的正方形.在测定金属管的电阻时，备用器材如下：
A.电池组（6V，内阻很小）
B.电流表A1（0～3A，内阻约0.025Ω）
C.电流表A2（0～0.6A，内阻约0.25Ω）
D.电压表V1（0～3V，内阻约3kΩ）
E.电压表V2（0～6V，内阻约6kΩ）
F.滑动变阻器R1（0～20Ω，1A）
G.滑动变阻器R2（0～500Ω，0.3A）
H.开关、导线
（1）若所测金属管的电阻约为12Ω，要用伏安法尽量准确地测量其阻值，则电流表应选用 C ，电压表应选用 E ，滑动变阻器应选用 F .（填器材前的字母）
（2）为了尽可能减小测量误差，需要金属管上所加电压能够从零开始变化，且变化范围比较大，请在图乙虚线框中画出符合要求的电路图.
（3）利用电压表测量值U、电流表测量值I和题中所述物理量，推导出金属管电阻率的计算公式 ρ＝U（πD2－4d2）4IL .
解析 （1）因为电源电压为6V，所以电压表选E；通过金属管的电流最大值约为Im＝UR＝612A＝0.5A，故电流表选C；滑动变阻器R2的额定电流为0.3A，不符合要求，故滑动变阻器选F.
（2）由于RVRx＝6000Ω12Ω＝500，RxRA＝12Ω0.25Ω＝48，满足RV≫Rx，所以电流表外接；要求金属管上所加电压能够从零开始变化，且变化范围比较大，所以滑动变阻器采用分压式接法.
（3）由电阻定律可得R＝ρLS＝ρLπ（D2）2－d2＝UI，解得金属管电阻率的计算公式为ρ＝U（πD2－4d2）4IL.
1.[连接方式选择/2023北京]采用图1所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率.
①实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在 M （选填“M”或“N”）端.
②按照图1连接实物图，如图2所示.闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为 b （选填“a”“b”或“c”）.若闭合开关，该错误连接会带来的问题有 测量电路部分被短路，无法进行测量 .
解析 ①闭合开关S前，需要将滑动变阻器的滑片P滑动至M端，这是为了在闭合S后，测量电路中的电表示数均可以从0开始变大，保护电表.②b导线误接在滑动变阻器的滑杆上，导致滑动变阻器没有按照分压的方式接入电路，测量电路部分被短路，无法进行测量.
2.[电表改装＋实验能力/2022辽宁]某同学要将一小量程电流表（满偏电流为250μA，内阻为1.2kΩ）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R1＝40Ω，R2＝360Ω.
（1）当开关S接A端时，该电流表的量程为0～ 1 mA；
（2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接A端时的 大 （填“大”或“小”）；
（3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电表测量未知电阻Rx的阻值，设计了图（b）中的两个电路，不考虑实验操作中的偶然误差，则利用 乙 （填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差.
甲 乙
图（b）
解析 （1）当开关S接A端时，定值电阻R1与定值电阻R2串联后再与电流表并联，等效电路图如图1所示，由并联电路的规律可知，电流表两端的电压和两定值电阻两端的总电压相等，当电流表满偏时，有IgRg＝I1（R1＋R2），代入数据解得I1＝750μA，所以该电流表的量程为Im1＝I1＋Ig＝1000μA＝1mA.
（2）当开关S接B端时，电流表和定值电阻R2串联后再与定值电阻R1并联，等效电路图如图2所示，同理可得Ig（Rg＋R2）＝I2R1，代入数据解得I2＝9750μA，该电流表的量程为Im2＝I2＋Ig＝10000μA＝10mA，则接B端时电流表的量程比接A端时的量程大.
（3）改装电流表内阻已知，能测量出通过它的电流及其两端电压，题图（b）甲所示的电路能精确测量未知电阻Rx两端的电压，但是由于电压表的分流作用，测得的电流偏大，存在系统误差；题图（b）乙所示的电路图，改装电流表能精确测量通过未知电阻Rx的电流，而未知电阻两端的电压为电压表的示数与改装电流表分得的电压之差，既能测出通过Rx的精确电流又能测出Rx两端的精确电压，故题图（b）乙所示的电路能修正由电表内阻引起的实验误差.
图1 图2

1.如图甲、乙所示为由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组装成的电表的电路图，下列说法正确的是（ A ）
A.图甲是电流表的电路图，R增大时，量程减小
B.图甲是电压表的电路图，R增大时，量程增大
C.图乙是电流表的电路图，R增大时，量程增大
D.图乙是电压表的电路图，R增大时，量程减小
解析 图甲中表头与电阻箱并联，则甲是电流表的电路图，R增大时，电流表量程减小，R减小时，电流表量程增大，故A正确，B错误；图乙中表头与电阻箱串联，乙是电压表的电路图，R增大时，电压表量程增大，R减小时，电压表量程减小，故C、D错误.
2.[多选]把两个相同的小量程电流表分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2.若把A1、A2分别采用并联和串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，有关电表的示数和指针偏转角度，下列说法正确的是（ BC ）
A.图甲中的A1、A2的示数相同
B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C.图乙中的A1、A2的示数相同
D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同
解析 两电流表并联时电路如图1所示，根据并联电路的特点可知两表头两端的电压相同，通过两表头的电流相同，故两表的指针偏角相同，量程大的读数大，故A错误，B正确；两电流表串联时电路如图2所示，根据串联电路的特点可知两电流表的示数相同，量程大的指针偏角小，故C正确，D错误.

图1 图2
3.如图所示，M、N间电压恒定，当开关S合在a点时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A；当开关S合在b点时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A，可以推断（ D ）
A.Rx的真实值更接近50Ω，比50Ω略大
B.Rx的真实值更接近50Ω，比50Ω略小
C.Rx的真实值更接近80Ω，比80Ω略大
D.Rx的真实值更接近80Ω，比80Ω略小
解析 由题意可知，开关S合在a点时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A，当S合在b点时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A，则电压表的示数变化率ΔUU1＝12－1010＝15，而电流表的示数变化率为ΔII1＝0.2－0.150.2＝14，电流表的示数变化率较大，说明电压表分流较多，要减小误差必须用电流表内接法，即开关S合向b，则电阻较准确的测量值Rx＝U2I2＝120.15Ω＝80Ω.开关S合在b点时，电压的测量值偏大，则电阻的测量值偏大，即真实值小于80Ω.故D正确.
4.（1）用螺旋测微器测量某金属丝直径时的示数如图甲所示，则金属丝的直径为 0.680 mm.用游标卡尺可以测量某些工件的外径，某次测量时示数如图乙所示，则读数为 29.8 mm.
（2）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率.用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ＝ πd2U4Il .
（3）在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，选用了如下实验器材：
A.直流电源：电动势约4.5V，内阻不计；
B.电流表A：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω；
C.电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；
D.滑动变阻器R：最大阻值为10Ω；
E.开关、导线等.
在以下可供选择的实验电路中，应该选图 丙 （选填“丙”或“丁”），选择的接法为电流表 外 （选填“内”或“外”）接法，此接法测得的电阻值将 小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值.
,
（4）根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线.在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在 最左 （选填“最左”或“最右”）端.
解析 （1）根据螺旋测微器的读数规则，金属丝的直径为0.5mm＋18.0×0.01mm＝0.680mm.根据游标卡尺的读数规则，游标卡尺的读数为29mm＋0.1×8mm＝29.8mm.
（2）金属丝的电阻为R＝UI，根据R＝ρlS得ρ＝RSl＝UIlπ（d2）2＝πd2U4Il.
（3）电压表的内阻远大于金属丝的电阻，则应选用电流表外接法即图丙.因为电压表的分流使得电流的测量值偏大，则电阻测量值小于真实值.
（4）根据电路图连接实物图，如图所示.
在闭合开关S前，为保护电路安全，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，则滑动变阻器的滑片应置在最左端.
5.[2022浙江6月]探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P从A移到B的过程中，负载电阻R两端的电压变化.
图1
（1）图2为实验器材部分连线图，还需要 af、fd、ce （选填“af”“bf”“fd”“fc”“ce”或“cg”）连线（多选）.
图2
（2）图3所示电压表的示数为 1.50（1.48～1.52均可） V.
图3
（3）已知滑动变阻器的最大阻值R0＝10Ω，额定电流I＝1.0A.选择负载电阻R＝10Ω，以R两端电压U为纵轴，xL为横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），得到U－xL分压特性曲线为图4中的“Ⅰ”；当R＝100Ω，分压特性曲线对应图4中的 Ⅱ （选填“Ⅱ”或“Ⅲ”）；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是 R0＜R .
图4
解析 （1）由电路图可知，应将电压表并联在电阻箱两端，又由图2可知电源是两节干电池，因此电压表的量程应选择3V，即连接af；由于滑动变阻器采用分压接法，因此滑动变阻器的接线柱c与电源的接线柱e相连，即连接ce；电阻箱的接线柱f应连接在滑动变阻器上侧的一个接线柱上，即连接fd.
（2）由图3可知电压表的读数为1.50V.
（3）在x相同的条件下，电阻箱的阻值越大，电阻箱与滑动变阻器AP部分并联的电阻值越接近AP部分的阻值，电压表的示数越大，因此当R＝100Ω时，分压特性曲线对应图4中的Ⅱ.由以上分析可知滑动变阻器的最大阻值越小，图线越接近直线，因此选择的依据为R0＜R.
6.[2022北京]物理实验一般涉及实验目的、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3kΩ）和电流表（内阻约为0.1Ω）测量一个电阻Rx的阻值（约为5Ω）.要求尽量减小实验误差，则应该选择的测量电路是图1中的 甲 （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20kΩ的电阻的阻值，下列实验步骤的正确顺序为 ADCB （填各实验步骤前的字母）.
A.将选择开关置于“×1k”位置
B.将选择开关置于“OFF”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，使指针指向电阻刻度“0”
（3）图2是“测量电源的电动势和内阻”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，则为 C （填选项前的字母）.
A.导线ab断路B.滑动变阻器断路
C.导线cd断路D.滑动变阻器短路
解析 （1）因为待测电阻约为5Ω，而Rx＜RV·RA＝103Ω，故为了减小误差应该采用电流表外接法，即选用甲.
（2）用多用电表测电阻时应该先选择合适的挡位，根据题意选择“×1k”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“OFF”挡，故顺序为ADCB.
（3）闭合开关后，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.试触b、c时依然是这个情况说明a、c间是正常的，试触d时，电压表没有示数说明在c、d之间某处发生了断路.故选C.
7.[2024湖南怀化三中开学考]某物理兴趣小组欲将电流表A1改装成量程为15V的电压表.小组同学先用如图甲所示的电路测量电流表A1的内阻，提供的实验器材有：
A.电流表A1（量程为1mA，内阻约为290Ω）；
B.电流表A2（量程为1.5mA，内阻约为200Ω）；
C.定值电阻（阻值为600Ω）；
D.定值电阻（阻值为60Ω）；
E.滑动变阻器R；
F.一节新的干电池E；
G.开关S及导线若干.
（1）图甲中的电阻R0应选用 C （选填“C”或“D”）.
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线.
图乙 图丙
（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，将对应的数据在I2－I1坐标系中描点，作出I2－I1图像如图丙所示，A1的内阻为 300 Ω（结果保留3位有效数字）.
（4）给A1串联一个阻值为 14.7 kΩ（结果保留3位有效数字）的定值电阻，可将A1改装成量程为15V的电压表V.
（5）用标准电压表V0与V并联进行校准.当V0的示数为12.4V时，A1的示数为0.80mA，则V的实际量程为 15.5 V（结果保留3位有效数字）.
解析 （1）当电流表A1、A2同时满偏时，A1并联的电阻约为R'0＝IA1RA1IA2－IA1＝1×10－3×2901.5×10－3－1×10－3Ω＝580Ω，图甲中的电阻R0应选用C.
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线如图所示.
（3）根据欧姆定律和串并联电路特点有I2＝I1＋I1RA1R0，整理得I2＝R0＋RA1R0I1，根据图像可得R0＋RA1R0＝1.51.0，代入数据解得RA1＝300Ω.
（4）将A1改装成量程为15V的电压表，需要串联的电阻为R1＝UV－IA1RA1IA1＝15－1×10－3×3001×10－3Ω＝14700Ω＝14.7kΩ.
（5）当V0的示数为12.4V时，A1的示数为0.80mA，则V的内阻为RV＝×10－3Ω＝15500Ω，V的实际量程为UV真＝RV·IA1＝15500×1×10－3V＝15.5V.核心考点
五年考情
命题分析预测
常用仪器的读数
2022：全国乙T23，浙江6月T18；
2021：重庆T12，福建T11，北京T16；
2019：天津T9（3）
高考中常结合具体的实验，考查器材的使用、读数，电表的改装，测量电路与控制电路的设计以及器材的选取，用线性图像分析处理实验数据，实验误差分析等.
电表改装
2022：辽宁T11；
2021：辽宁T12；
2019：全国ⅠT23
测量电路与控制电路的选择及实验器材的选择
2022：北京T15
游标卡尺（分度）
游标尺刻度部分总长度
游标尺上每小格与1mm的差值
精确度（可准确到）
10
9mm
0.1mm
0.1mm
20
19mm
0.05mm
0.05mm
50
49mm
0.02mm
0.02mm
改装成电压表
改装成电流表
内部电路
改装原理
串联分压
并联分流
改装后的量程
U＝Ig（R＋Rg）
I＝R＋RgRIg
量程扩大的倍数
n＝UUg
n＝IIg
接入电阻的阻值
R＝UIg－Rg＝（n－1）Rg
R＝IgRgI－Ig＝Rgn－1
改装后的总内阻
RV＝Rg＋R＝nRg
RA＝R·RgR＋Rg＝Rgn
校正电路
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＝U测I测＝Rx＋RA＞Rx，测量值大于真实值
R测＝U测I测＝RxRVRx＋RV＜Rx，测量值小于真实值
修正方法
R真＝U－IRAI＝UI－RA
R真＝UI－URV
备注
表格中的实验的条件：电流表A和电压表V均是实际电表，且知道Rx、RA和RV的近似值
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
的范围
RER＋R0≤U≤E
0≤U≤E
分压电路电压的调节范围大
负载R
上电流
的范围
ER＋R0≤I≤ER
0≤I≤ER
分压电路电流的调节范围大
闭合S
前触头
的位置
b端
a端
都是为了保护电路元件
对滑动变
阻器阻值
的要求
R0的大小要适中，不宜太大或太小
在安全前提下，R0越小越好