電學實驗（一）（解析版）-2025年天津高考物理復習專練

重難點21電學實驗（一）

考點2025考向預測

高考主要考查電學實驗的基本原理和方法，并借助基本

考點1：描述小燈泡伏安特性曲線

實驗分析拓展創(chuàng)新實驗?？疾槊枋鲂襞莘蔡匦郧€；“電

考點2：探究影響感應電流方向的因素阻測量類，，實驗；測量電阻率；探究影響感應電流方向的因

素；電學拓展創(chuàng)新實驗等?？疾榈氖请妼W實驗的基本原理和

考點3：多種方法測電阻

方法，經(jīng)常和傳感器結(jié)合在一起，考查電路的控制，難度一

考點4：測量電阻率

般較大。

重難詮釋◎

【精費銖讀】

【高分技巧】

1.描述小燈泡伏安特性曲線

1.實驗原理

（1）用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U,/）值，在C/Z坐標

系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連起來。

（2）電流表外接：因為小燈泡的電阻很小，如果電流表內(nèi)接，誤差明顯較大；滑動變阻器采用分壓式，使電

壓能從零開始連續(xù)變化。

2.實驗步驟

（1）確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓式接法，按如圖所示的原理圖連

接好實驗電路。

（2）把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關S。

（3）移動滑動變阻器滑片位置，測出多組不同的電壓值。和電流值/,并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關

U/V00.20.40.60.81.01.2

I/A

U/V1.62.02.42.83.23.63.8

I/A

（4）拆除電路，整理儀器。

2.探究影響感應電流方向的因素

1.實驗設計

如圖所示，通過將條形磁體插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁通量，根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應

電流的方向.

2.實驗器材

電流表、條形磁體、螺線管、電池、開關、導線、滑動變阻器等.

3.實驗現(xiàn)象

N01N0tS01sB

oooo

4.實驗結(jié)論

當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反；當穿過線圈的磁通量減小時，感應電流的

磁場與原磁場的方向相同.

5.注意事項

實驗前應先查明電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關系：把一節(jié)干電池、滑動變阻器、開關S與電流

表串聯(lián)，開關S采用瞬間接觸，記錄指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關系.

3.多種方法測電阻

半偏法測內(nèi)阻

原理圖

1.實驗原理

假設調(diào)節(jié)滑動變阻器4后，干路電流/總恒定不變.

則：開關$2斷開，/總=，,開關邑閉合，/總=/+，2=g+，2=/4

所以：右二^二/，貝！J：RA=R2

半偏法測電流表內(nèi)阻實驗電路原理如圖所示。實驗操作步驟如下：

(1)開關耳、邑閉合前，將滑動變阻器鳥的阻值調(diào)到最大。(保護)

(2)閉合開關S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器鳥，使電流表滿偏。

(3)保持開關W閉合，滑動變阻器不動，閉合開關邑，調(diào)節(jié)電阻箱&的阻值，使電流表半偏。

(4)記下此時電阻箱耳的阻值，則電流表的內(nèi)阻a4=4。

2.實驗條件

本實驗要求滑動變阻器的阻值遠大于電流表的內(nèi)阻，即與?RAO

精確要求：滑動變阻器用〉〉氏4,且電源電動勢E盡可能大.

FFFF

開關S,斷開，底=-------=—.開關S,閉合，/申=--------=—即可保證總電流幾乎不變.

總總并號

R1+RA&4+R

3.誤差分析1

開關$2閉合，/總〉心，/總=/+/2=1+/2〉(所以：,2〉g=/，則氏測=⑥＜氏4,誤差偏小.

4.測量電阻率

1.實驗原理(如圖所示)

由R=/4得〃=?=畔，因此，只要測出金屬絲的長度/、直徑d和金屬絲的電阻R,即可求出金屬絲的電阻

率〃

2.實驗器材

被測金屬絲，直流電源(4V),電流表(0?0.6A),電壓表(0?3V),滑動變阻器(0?50。)，開關，導線若干，

螺旋測微器，毫米刻度尺.

3.實驗過程

(1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d.

(2)連接好用伏安法測電阻的實驗電路.

(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復測量三次，求出其平均值/.

(4)把滑動變阻器的滑片調(diào)到最左(填“左”或“右”)端.

(5)閉合開關，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)/和。的值，填入記錄表

格內(nèi).

(6)將測得的尺、I、d值，代入公式中，計算出金屬絲的電阻率.

4/

4.求A的平均值時可用兩種方法

(1)用尺=亍分別算出各次的數(shù)值，再取平均值.

(2)用U—/圖線的斜率求出.

5.注意事項

(1)本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，因此實驗電路一般采用電流表外接法.

(2)測量被測金屬絲的有效長度，是指測量被測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩端點間

的被測金屬絲長度，測量時應將金屬絲拉直，反復測量三次，求其平均值.

(3)測金屬絲直徑一定要選三個不同部位進行測量，求其平均值.

(4)在用伏安法測電阻時，通過被測金屬絲的電流不宜過大(電流表用0?0.6A量程)，通電時間不宜過長，以免

金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大.

(5)若采用圖像法求電阻阻值的平均值，在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要盡可能地通過

較多的點，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠的點應舍去.

6.誤差分析

(1)金屬絲直徑、長度的測量、讀數(shù)等人為因素帶來誤差.

⑵測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R惻真，由及=2《，知用再噎

(3)通電電流過大，時間過長，致使金屬絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來誤差.

----------------------------h

限時提升練

(建議用時：60分鐘)

【考向一：描述小燈泡伏安特性曲線】

1.(2024?天津薊州?模擬預測)某實驗小組準備探究某個燈泡的電流隨電壓變化的規(guī)律，記知燈泡的額定

電壓為L5V,電阻約為幾歐除待測小燈泡外，提供器材如下：

A.電壓表V：量程為0?15V,內(nèi)阻約為10k。

B.電壓表V2：量程為0?300mV,內(nèi)阻為3000

C.電流表A：量程為0?300mA,內(nèi)阻約為1。

D.滑動變阻器片：最大阻值為200kQ

E.滑動變阻器火2：最大阻值為10。

F.定值電阻凡：阻值為27000

G.定值電阻以'：阻值為300

H.電動勢為4.5V的直流電源一只，開關一個，導線若干

(1)出于電表的安全性及測量要求考慮，同學們選用電壓表V并聯(lián)在燈泡兩端測量燈泡的電壓，發(fā)現(xiàn)這種方法

實際上不可行，其最主要的原因是.

(2)本實驗中滑動變阻器應選.(填寫器材代號)

（3）要求電流和電壓從0開始變化，并且測量時讀數(shù)盡可能準確，請在方框中畫出該實驗的電路圖并在圖中標

出各器材的代號

【答案】（1）電壓表Vi的量程太大

測量燈泡兩端電壓時誤差太大;

（2）本實驗中滑動變阻器要接成分壓電路，則應選擇阻值較小的心;

（3）電壓表V2量程過小，則可以用定值電阻幻與電壓表串聯(lián)，可改裝為量程為3V的電壓表，滑動變阻器

可以計算得到電壓表的分流，所以采用電流表外接，電路如圖

2.（2024?重慶九龍坡?一模）某同學研究小燈泡的伏安特性，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，所

使用的器材有:

小燈泡上（額定電壓3.8V,額定電流0.32A）；

電壓表V（量程3V,內(nèi)阻3k。）；

電流表A（量程0?400mA,內(nèi)阻約1。）；

定值電阻R/（阻值1000Q）；

滑動變阻器R（阻值0?9.0。）；

電源E（電動勢5V,內(nèi)阻不計）;

開關S；導線若干。

4

圖

甲

（1）實驗中，電壓表的量程偏小，需要將電壓表與定值電阻后串聯(lián)，改裝后的電壓表的量程為.V。

（2）畫出實驗電路原理圖。

（3）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖甲所示。由實驗曲線可知，當小燈泡兩端的電壓為1.4V時，小燈泡的

（“增大,,、“減小,，或“不

電阻為Q（結(jié)果保留1位小數(shù)），隨著小燈泡兩端電壓的增加小燈泡的電阻

變”）。

（4）用另一個電動勢為6V,內(nèi)阻為4。的電源瓦和兩個該小燈泡3滑動變阻器R連成圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)

滑動變阻器的阻值，使滑動變阻器的功率為一個燈泡功率的2倍，根據(jù)測得的伏安特性曲線計算此時每個燈泡

消耗的功率為W（結(jié)果保留2位小數(shù)）。

【答案】（1）4

(4)0.48/0.49/0.50/0.51/0.52

U3V

【詳解】(1)改裝后的電壓表的量程"才因+%)=菽(309=釬

(2)為使小燈泡兩端電壓測量范圍較大，滑動變阻器采用分壓式接法，由于燈泡額定電阻

R.=^=—Q=11.875Q

LIL0.32

改裝后的電壓表的內(nèi)阻舄=3kQ+IkQ=4kQ

R'R,

因為，

&&

電流表選用外接法，故電路圖如圖所示

(3)[1]由實驗曲線可知，當小燈泡兩端的電壓為L4V時，電流為200mA,故燈泡電阻

[2]隨著小燈泡兩端電壓的增加，小燈泡伏安特性曲線上的點與原點的連線的斜率在不斷減小，該斜率表示

電阻的倒數(shù)，故小燈泡的電阻隨電壓的增加而增大。

(4)設一個小燈泡兩端電壓為U,電流為/,則電路總電流為2/,調(diào)節(jié)滑片P使滑動變阻器五的功率是一個

小燈泡功率的兩倍，則有為=U-2/=2C〃

可知此時滑動變阻器兩端電壓為U;根據(jù)閉關電路歐姆定律可得E=2U+27r

代入數(shù)據(jù)可得3=0+4/

在小燈泡的伏安特性曲線畫出對應/-U圖像，如圖所示

圖甲

由圖像交點可知，每個小燈泡消耗的電功率為P=〃=2.0x0.25W=0.50W

3.(2024?浙江?模擬預測)某同學為研究一只“3V,L5W”小燈泡燈絲的電流隨電壓的變化規(guī)律

(1)先用如圖所示的多用電表粗測其電阻，下列操作或判斷正確的是o

A.測量前應在兩表筆斷開時，調(diào)節(jié)。使指針指在最左邊電阻8處

B.選擇開關K應打b在位置

C.測量小燈泡電阻時電流從多用電表的“「表筆插孔流出

(2)然后用電壓表和電流表測定電流隨電壓變化的實驗數(shù)據(jù)，要求燈泡兩端的電壓可從零開始調(diào)節(jié)。實驗的部

分線路如圖乙所示，其中有一根接線錯誤的是號導線，糾正錯誤后，請在圖乙中完成完整的接線，

(3)根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)在/-。坐標中描出數(shù)據(jù)點，反映其分布情況的下列各圖中可能正確的是

【答案】（1）C

【詳解】（1）A.測量前應在兩表筆短接時，調(diào)節(jié)。使指針指在最右邊電阻0處，A錯誤；

B.由于小燈泡正常發(fā)光時的電阻為6。左右，故選擇開關K應打。在位置，B錯誤；

C.根據(jù)多用表“紅進黑出”的原理，且黑表筆插在的孔，電流應從多用電表的“「表筆插孔流出，C正確。

故選C。

（2）[1]小燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A,故電流表選擇0?0.6A的量程即可，因此，⑤導線連接錯誤；

⑵由于小燈泡的電阻較小，故電流表采用外接法，實驗要求燈泡兩端的電壓可從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器

采用分壓式接法，實物連接情況如圖所示

（3）根據(jù)實驗要求，電壓從零開始調(diào)節(jié)，小燈泡的電阻較小，且會隨溫度的變化而發(fā)生變化，故其不是

線性關系，符合條件的只有B圖。

故選B。

4.（2024?重慶?模擬預測）多色小彩燈可以增添節(jié)日的喜慶氣氛，每串小彩燈由幾十個某款相同小燈泡串

聯(lián)而成。

圖3

（1）小方同學利用如圖1所示電路圖，繪制這款小燈泡的伏安特性曲線。請用筆畫線代替導線，將圖2中的實

物圖連接完整____o

（2）小方測得這款小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示。當小燈泡兩端的電壓高于7.5V時，小燈泡燈絲熔斷。若

把一串小彩燈接在輸出電壓有效值為220V的交流電源兩端，為保證小燈泡的燈絲不會熔斷，這串小彩燈中的

小燈泡個數(shù)至少為個。

（3）小方查閱資料后發(fā)現(xiàn)，這款小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有兩種可能。第一種：燈泡內(nèi)有一個定值電阻與燈絲并聯(lián)（定

值電阻與燈絲阻值相同），如圖4中A所示，當燈絲熔斷時，定值電阻仍能使電路連通。

第二種：燈泡內(nèi)有一根表面涂有氧化銅（絕緣物質(zhì)，不導電）的細金屬絲與燈絲并聯(lián)，如圖4中B所示，正

常情況下，細金屬絲與燈絲導電支架不導通。燈絲熔斷時電壓較高，細金屬絲的氧化層可被擊穿，細金屬絲與

燈絲支架導通（細金屬絲與燈絲阻值相同）。使用中發(fā)現(xiàn)，如果其中一個小燈泡燈絲熔斷，其他小燈泡亮度不

變，則小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應為（選填"A”或"B”）。

燈絲燈絲

定值電阻細金屬絲

玻璃環(huán)玻璃環(huán)rHg)——(gFq

,實習玻璃,實習玻璃

，一0——(g)—

、燈絲、燈絲

導電支架導電支架

圖4圖5

（4）如圖5所示，若把4個相同的這款小燈泡連接在一電動勢為4V、內(nèi)阻為10。的直流電源兩端，則每個小燈

泡消耗的電功率為W（保留兩位有效數(shù)字）。

【詳解】(1)電路連線如圖。

(2)將一串小彩燈接在交流電源兩端，當小燈泡兩端的電壓高于7.5V時燈絲熔斷，此時的7.5V指的是小燈

泡兩端的電壓最大值。串聯(lián)時，每個小燈泡兩端的電壓相等，故小燈泡個數(shù)”222°Vx后口41.48

7.5V

即這串小彩燈中的小燈泡個數(shù)至少為42個。

(3)若小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為A,則其中一個小燈泡燈絲熔斷后，電路總電阻變大，其他小燈泡兩端的電壓變

小、亮度減弱，不符合題意；

若小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為B,則其中一個小燈泡燈絲熔斷后，細金屬絲代替燈絲導通電路，電路總電阻不變，其

他小燈泡的亮度不變，符合題意；故小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)應為B。

(4)設單個小燈泡兩端的電壓為U,流過小燈泡的電流為/,由閉合電路歐姆定律，可知2。=￡-26

FU

整理得/=一--

2rr

即/=0.2-0.1。

該圖線與小燈泡伏安特性曲線的交點即為小燈泡實際工作的電流和電壓，因此，每個小燈泡消耗的電功率

P=1.0Vx0.10A=0.10W

5.（2024?全國?模擬預測）小明和同學們?yōu)樘骄炕瑒幼冏杵鞯南蘖魈匦裕O計了如圖甲所示電路，選取不

同的滑動變阻器衣,研究滑片尸滑動過程中通過定值電阻凡的電流的變化情況。實驗器材有：

A.四節(jié)干電池（每一節(jié)電動勢為1.5V,內(nèi)阻忽略不計），導線若干，電壓表V（量程0?3V,&=6.0k。）

B.待測滑動變阻器&、鳥、此

乙丙

（1）按照圖甲，請用筆畫線代替導線，將圖乙中實物電路補充完整_____O

（2）由于電壓表的量程不符合要求，需要串聯(lián)一定值電阻，請你替小明選擇合適的定值電阻，虛線框c中應

選擇（填“凡”或“火5”）。

（3）已知電源電動勢記為￡、內(nèi)阻不計，定值電阻為凡，滑動變阻器的最大阻值為R,L為a、。間的長度,

/為6、尸間的長度，取x=1，改變滑片尸的位置，記錄不同/時的電壓表示數(shù)。及對應的x。

（4）實驗中，選用三個最大阻值不同的滑動變阻器分別接入電路，描點作出U-x圖像如圖丙所示，根據(jù)圖線

擬合的函數(shù)關系為u=修，其中。0可表示為,左可表示為。(均選用￡、R。、尺表示)

(5)采用限流式電路測量一阻值與凡相近的未知電阻&,由圖丙可知，應選擇人=(填“0.1”“2.0”或“20”)

對應的滑動變阻器，理由是=

【答案】見解析Rs-2.0此滑動變阻器與號阻值相近，可以起到有效的

2火。

調(diào)節(jié)作用

【詳解】⑴[1]根據(jù)題圖甲連線如圖所示。

(2)[2]電源的電動勢為6V,而電壓表的量程為0?3V,需要擴大一倍，根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理及電壓表

的內(nèi)阻為6k。，可知需要串聯(lián)的電阻為6k。，故選擇

2uR

(4)[3][4]由閉合電路的歐姆定律有石=2。+丁下?/

(5)[5][6]采用限流式電路測量一阻值與凡相近的未知電阻段，選擇的滑動變阻器要起到有效的調(diào)節(jié)作用，

由題圖丙可知滿足條件的只有a=2.0,因為選擇此滑動變阻器時電壓表示數(shù)的變化比較明顯。

【點睛】本題的難度不大，有送分的部分，也有提升能力的部分，有對常規(guī)電路的考查，也有對電路的創(chuàng)新,

如本實驗探究的是滑動變阻器的限流作用，卻采用電壓的變化規(guī)律來研究，把復雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成了雙曲線的研

究，對數(shù)學知識要求較高。此題設計精巧的地方體現(xiàn)在最后一問，考查考生對圖像的理解和應用能力。不仔細

分析很多考生無從下手。

6.(2024?浙江杭州?一模)(1)根據(jù)實驗器材說明書，“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中小燈泡正常工作電

壓為8V?12V,現(xiàn)研究該小燈泡不同電壓下的功率。

①某同學進行了正確的實驗操作，并將實驗數(shù)據(jù)在/-。坐標系中描點如圖甲所示。請在圖乙中補全實驗的電路

圖，閉合開關前滑動變阻器應置于端（選填,”或*"）。

②某次測量時電壓表量程為0?15V,指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，則電壓表讀數(shù)為V,此時小燈泡電阻

R=Q（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

③由實驗可知工作電壓為8V時小燈泡的功率為W（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（2）圖甲為“用雙縫干涉測量光的波長”裝置圖。

“202學生電源

圖甲圖乙

①雙縫安裝在圖甲中___________位置（選填“/”、“2”、或“E”）

②本實驗所用的電源為學生電源，如圖乙所示。小燈泡為（1）中所用小燈泡，為使小燈泡正常工作，最合適

的操作是___________

A.將小燈泡接“穩(wěn)壓6V”接線柱，打開電源開關

B.將小燈泡接“直流”接線柱，將電壓旋鈕轉(zhuǎn)至12V,打開電源開關

C.將小燈泡接“交流”接線柱，將電壓旋鈕轉(zhuǎn)至12V,打開電源開關

D.將小燈泡接“交流”接線柱，打開電源開關，將電壓旋鈕由2V逐漸轉(zhuǎn)至12V

③已知雙縫間距為0.3mm,屏離雙縫距離為1.2m。以某種單色光照射雙縫時，將測量頭的分劃板中心刻線與

第1條亮紋中心對齊，手輪上的示數(shù)如圖丙所示；然后同方向轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心

對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖丁所示，則這種光的波長是nm（保留3位有效數(shù)字）。

一(<

\4O

\45

三

三

35一

一<

至

3

三3O5

三

三

25二3O

/『

―)

圖丙圖丁

【答案】⑴6.08.07.0(2)CD652

【詳解】(1)[1]小燈泡的電壓和電流從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓式接法，補全后的電路圖如圖

為了保護負載，閉合開關前滑動變阻器應置于“端；

[2]電壓表量程為。?15V,每小格表示0.5V,讀數(shù)時精確到0.1V,故讀數(shù)為6.0V；

[3]由圖甲可知，電壓為6.0V時，電流為0.75A,故R=7=075^=8.0C1

[4]由圖甲可知，電壓為8V時，電流為0.87A,故尸="=8xO.87W27.0W

(2)[1]/處為透鏡，2處為單縫，故雙縫應安裝在C位置；

[2]小燈泡可以使用直流電壓也可以使用交流電壓，但為了使小燈泡正常工作且不損壞小燈泡，打開電源開關

之前，旋鈕應處于電壓很低的位置，打開電源開關后，再把電壓緩慢調(diào)至正常工作電壓，故選D；

[3]圖丙和圖丁的讀數(shù)分別為2.332mm和15.375mm,故相鄰兩條亮紋間的距離為

(15.375-2.332)x10^,

\x=---------------------------m=2.6086xlO^m

5

I110-4

由=得;1=應〃=———x2.6086xlO-3m名6.52xlO_7m=652nm

dI1.2

【考向二：探究影響感應電流方向的因素】

7.(2024?廣東江門?模擬預測)同學們在學習了感應電流產(chǎn)生的條件后，想通過實驗探究影響感應電流方

向的因素，實驗過程如下:

圖1圖2

（1）按照圖1所示電路連接器材，閉合電鍵，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，對調(diào)電源正負極，重復以上操作。該步

驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與方向的對應關系；（填“電流”或者“磁鐵的運動”）

（2）按照圖2所示電路連接器材，查明線圈中導線的繞向，以確定磁體運動時感應電流產(chǎn)生的磁場方向；

（3）分別改變磁體磁場的方向和磁體運動方向，觀察指針偏轉(zhuǎn)方向，使用表格中記錄數(shù)據(jù)；根據(jù)第1步探究

的對應關系，表中實驗4中標有“▲”空格應填（選填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”）：

磁體磁場的方感應電流的磁場方

實驗序磁體運動情指針偏轉(zhuǎn)情

向向

號況況

（正視）（正視）

1向下插入線圈向左向上

2向下拔出線圈向右向下

3向上插入線圈向右向下

4向上拔出線圈向左▲

（4）根據(jù)表中所記錄數(shù)據(jù)，進行如下分析：

①由實驗1和（填實驗序號）可得出結(jié)論：感應電流方向與磁體運動情況有關。

②由實驗2、4得出的結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場方向（選填“相

同”、“相反”或“無關”）。

（5）經(jīng)過進一步討論和學習，同學們掌握了影響感應電流方向的因素及其結(jié)論，為電磁感應定律的學習打下

了基礎。

【答案】電流向上2相同

【詳解】（1）[1]按照圖1所示電路連接器材，閉合電鍵，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，對調(diào)電源正負極，重復以上

操作。該步驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的對應關系。

（3）[2]磁體磁場的方向向上，拔出線圈，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)實驗序號1數(shù)據(jù)可知感應電流的磁場方向

向上。

(4)①[3]要探究感應電流方向與磁體運動情況，需保證磁體磁場的方向相同，磁體運動方向不同，所以由實

驗1和2可得出結(jié)論：感應電流方向與磁體運動情況有關。

②[4]由實驗2、4得出的結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場方向相同。

8.(2024?北京海淀?三模)請根據(jù)下列實驗的實驗原理或?qū)嶒灧椒ɑ卮饐栴}。

(1)某實驗小組在探究彈簧的勁度系數(shù)與其長度、粗細和制作彈簧所用鋼絲直徑的關系時，對彈簧進行一些相

關測量，如圖所示。用刻度尺測整根彈簧的自由長度如圖甲所示，該長度的測量值為cm。用螺旋測

微器測鋼絲的直徑如圖乙所示，該直徑的測量值_______mm。

Ocm2

甲乙

(2)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗如圖所示，同學們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益

的說法是________

A.兩根細繩必須等長

B.橡皮筋應與兩繩夾角的平分線在同一直線上

C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行

D.拉橡皮筋的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些。

(3)為完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”的實驗，必須要選用的是

A.有閉合鐵芯的原副線圈

B.無鐵芯的原副線圈

C.交流電源

D.直流電源

E.多用電表(交流電壓擋)

F.多用電表（交流電流擋）

用匝數(shù)%=60匝和%=120匝的變壓器，實驗測量數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是

（填〃“或陶）

UJN1.802.803.804.90

3N4.006.018.029.98

（4）“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖如圖所示：靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通過“插入”、“拔

出”條形磁鐵，使線圈中產(chǎn)生感應電流。記錄實驗過程中的相關信息，分析得出楞次定律。下列說法正確的是

A.實驗時必須使磁鐵加速“插入”或“拔出”

B.該實驗必須記錄磁鐵的磁極方向

C.該實驗不需要知道線圈的繞向

D.該實驗需要判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關系

【答案】⑴11.88/11.89/11.901.037/1.036/1.038

(2)CD

(3)ACE

（4）BD

【詳解】⑴[1]由圖甲可知，整根彈簧的自由長度為11.90cm；

[2]由圖乙可知，鋼絲的直徑為1mm+0.037mm=L037mm

（2）A.通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條時，并非要求兩細繩等長，故A錯誤；

B.橡皮筋不需要與兩繩角平分線在同一直線上，故B錯誤；

C.為了減小實驗中因摩擦造成的誤差，操作中要求彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行，故C正確；

D.為了更加準確的記錄力的方向，拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些，故D正確。

故選CDo

（3）口］為了完成變壓器的探究，需要使用交流電源變壓，交流電壓的多用電表，為了讓變壓效果明顯需要含

有閉合鐵芯的原副線圈。

故選ACEo

⑵由于有漏磁，所以副線圈測量電壓應該小于理論變壓值，即成為輸入端，做為輸出端。故答案為：nb。

（4）A.該實驗無需使磁鐵加速“插入”或“拔出”，故A錯誤；

B.該實驗必須記錄磁鐵的磁極方向，才能得到磁場的變化與感應電流的方向關系，故B正確；

C.該實驗需要知道產(chǎn)生的感應磁場的方向，即需要知道線圈的繞向，故C錯誤；

D.該實驗要想知道產(chǎn)生感應電流的具體方向，需要判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關系，故D正

確。

故選BDo

9.（2024?福建廈門?模擬預測）某同學正在探究影響感應電流方向的因素，已知當電流從靈敏電流計的正

接線柱流入時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。

25

電壓傳感器

-E20

YE15

5E1

0

⑴如圖甲所示，導體棒向右勻速平移的過程中，電流計的指針將（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）

偏轉(zhuǎn)。

（2）該同學研究回路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系時采用了如圖乙所示的實驗裝置，該同學用螺

旋測微器測量擋光片的寬度示數(shù)如圖丙所示，則擋光片的寬度"=mm；實驗中讓小車以不同速度靠近

螺線管，記錄下光電門擋光時間加和股內(nèi)的感應電動勢的平均值￡,改變小車速度進行多次實驗，得到多組

數(shù)據(jù)，為了更直觀地體現(xiàn)E和4的關系，若以E為縱坐標，則橫坐標應為;誤差范圍內(nèi)繪制的圖

像為一條過原點的直線，則得出的結(jié)論是o

（3）其他條件都不變，若換用匝數(shù)加倍的線圈做實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所作出的那條直線圖像斜率（填

“減半,，“不變,，或“加倍，，）。

【答案】（1）向左

（2）5.664/5.665/5.666/5.667—在誤差允許的范圍內(nèi)感應電動勢與磁通量的變化率成正比

△t

（3）加倍

【詳解】（1）導體棒向右勻速運動的過程中，根據(jù)右手定則可知，感應電流由電流計的負接線柱流入，結(jié)

合題中條件可知，電流計的指針將向左偏轉(zhuǎn)。

(2)[1]螺旋測微器的精度為0.01mm,轉(zhuǎn)動刻度估讀到0.1格，擋光片的寬度

d=5.5mm+16.5x0.01mm=5.665mm(5.664-5.667)

[2]在擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中，磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣，即穿過線圈的磁通量的變

化量△①相同，這種情況下￡與;成正比，橫坐標應該是;；

[3]根據(jù)繪制的E-f圖像是一條直線，可以得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)感應電動勢與磁通量的變化

率成正比。

(3)匝數(shù)"加倍后，產(chǎn)生的感應電動勢加倍，圖象縱坐標加倍橫坐標不變，所以新圖象的斜率加倍。

\t

10.(2024?重慶合川?模擬預測)電流傳感器和計算機相連，能在電腦上顯示出電流隨時間變化的圖像。某

同學利用甲圖所示的電路來觀察電容器充、放電過程并分析電容器電容與電介質(zhì)介電常數(shù)的關系。

(1)用多用電表的電壓擋直接連接在尚未充電的待測電容器兩端，觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況;用多用電

表的歐姆擋直接連接尚未充電的待測電容器兩端，觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況是o

(2)當他將開關S接1后，在平行板電容器中插入介電常數(shù)為4的玻璃板，原平行板電容器的介電常數(shù)為1,玻

璃板的厚度認為等于板間距離，插入玻璃板過程中，流過電流傳感器2的電流方向(填“向上”或“向

下”)；再把開關S與2接通，流過電流傳感器1的電流方向(填“向上”或“向下”)。

(3)按上述操作，開關S與2接通后放電過程的，-/圖像如圖乙中的粗線所示，可算出該放電過程釋放的總的電

荷量約為Co若該同學將玻璃板換成另外一種絕緣物質(zhì)，重復上述操作，放電過程的圖像如圖乙

中的細線所示，則這種絕緣物質(zhì)的介電常數(shù)約為o

【答案】(1)不偏轉(zhuǎn)開始偏角較大然后逐漸減小，最終不偏轉(zhuǎn)

⑵向下向下(3)2.8x10-31.6

【詳解】(1)[1]用多用電表電壓擋連接電容器時，相當于用電壓表測電容器兩端電壓，未充電的電容器兩端

電壓為0,多用表指針不偏轉(zhuǎn)，故填不偏轉(zhuǎn)；

[2]用多用電表的歐姆擋直接連接待測電容兩端，內(nèi)部電源給電容器充電，在開始時電流較大，所以指針的偏

轉(zhuǎn)角度很大，隨著電容器所帶電荷量不斷增大，充電電流逐漸減小，所以指針的偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小，充電完畢,

無電流，最終指針示數(shù)為歐姆擋8,故填開始偏角較大然后逐漸減小，最終不偏轉(zhuǎn)。

(2)[1]當他將開關S接1后，電容器上極板帶正電，插入玻璃板過程中，根據(jù)

知電容器的電容變?yōu)樵瓉淼?倍，電壓不變，則電容器的電荷量變?yōu)樵瓉?倍，所以玻璃板插入過程中，電容

器充電，流過電流傳感器2的電流方向向下，故填向下：

[2]把開關S與2接通，電容器通過電阻尺開始放電，此時流過電流傳感器1的電流方向向下，故填向下。

(3)口p一圖像與坐標軸圍成的面積等于電容器的所帶電荷量，題圖乙中粗線與坐標軸圍成圖形中約有35

個方格，細線與坐標軸圍成圖形中約有14個方格，則可算出題圖乙中粗線對應的放電過程釋放的總的電荷量

約為。=35x0.4x0.2x103?=2.8x103c

故填28xl0-3c：

⑵題圖乙中細線對應的放電過程釋放的總的電荷量為粗線對應的放電過程釋放的總的電荷量的0.4,根據(jù)

c=￡rS

471kd

知，另一種絕緣物質(zhì)的介電常數(shù)約為1.6,故填1.6。

11.(2023?北京海淀?三模)物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、

數(shù)據(jù)分析等。

(1)實驗原理

某組同學通過測量質(zhì)量相同的兩輛小車在相同時間內(nèi)通過的位移來比較它們的加速度，進而探究加速度與力的

關系，實驗裝置如圖所示。將軌道分上下雙層排列，兩小車尾部的剎車線由后面的剎車系統(tǒng)同時控制，能使小

車同時立即停下來?？筛淖儾鄞a盤中的槽碼來改變拉力的大小，實驗平面很光滑，摩擦力可以忽略不計。你認

為這一實驗方案是(選填“可行”或“不可行”)，因

為。

(2)數(shù)據(jù)處理

某同學用如圖甲所示的裝置來探究彈簧彈力廠和長度上的關系，把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上，記錄彈

簧自由下垂時下端所到達的刻度位置。然后，在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和

彈簧下端的刻度位置，實驗中彈簧始終未超過彈簧的彈性限度。再以彈簧受到的彈力廠為縱軸、彈簧長度L

為橫軸建立直角坐標系，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出廠區(qū)圖像，如圖乙所示。由圖像可知：彈簧自由下垂時的長度4=

cm,彈簧的勁度系數(shù)人=N/mo（均保留三位有效數(shù)字）

-

=

=-

-

-

二

三

三

E-二

二

二

-

-

-

二

二

二

二

二

二

二

二

E-

（3）實驗操作如圖所示，某同學用圖丙所示裝置探究影響感應電流方向的因素，將磁體S極從線圈中向上抽

出時，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。關于該實驗，下列操作說法正確的是

A.將磁鐵S極勻速向下插入線圈的過程中，電流表的指針不偏轉(zhuǎn)

B.將磁鐵S極加速向下插入線圈的過程中，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)

C.將磁鐵N極從線圈中向上加速抽出的過程中，電流表的指針先向左偏轉(zhuǎn)，再向右偏轉(zhuǎn)

D.將磁鐵N極從線圈中向上勻速抽出的過程中，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)

【答案】可行見解析10.040.0BD

【詳解】（1）[1]可行

1ax

⑵小車同時做初速度為零的勻加速運動，運動時間相同，運動的位移彳二彳。〃，則二=二

通過探究拉力與位移X的比例關系，即可得到拉力與加速度的比例關系。

（2）[3]由圖乙可知彈簧拉力為零時，彈簧自由下垂時的長度4=10.0cm

[4]由胡克定律可知尸=左（工-4）

可得彈簧的勁度系數(shù)左=竺=―——xlO2N/m=40.0N/m

KL30.0-10.0

（3）[5]AB.由題意知磁體S極向上抽出時，螺線管內(nèi)磁通量向上在減小，線圈中感應電流產(chǎn)生感應磁場向

上，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；將磁鐵S極勻速、加速向下插入線圈的過程中，螺線管內(nèi)磁通量向上

在增大，線圈中感應電流產(chǎn)生感應磁場向下，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；故A錯誤，B正確；

CD.將磁鐵N極從線圈中向上加速、勻速抽出的過程中，螺線管內(nèi)磁通量向下在減小，線圈中感應電流產(chǎn)生

感應磁場向下，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)；故C錯誤，D正確。

故選BDo

12.（2023?北京通州?三模）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、

數(shù)據(jù)分析等。

（1）用游標卡尺測量圖乙線圈的內(nèi)徑，可利用圖甲中游標卡尺的（選填"A”、"B”、“C”）部件，

測出的內(nèi)徑大小如圖丙所示，其讀數(shù)為cm；

（2）下面四幅圖是用來“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖。靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通

過“插入”“拔出”磁鐵，使線圈中產(chǎn)生感應電流，記錄實驗過程中的相關信息，分析得出楞次定律。下列說法正

確的是（）

實驗一實驗二實驗三實驗四

A.該實驗必需保持磁鐵運動的速率不變

B.該實驗必需記錄感應電流產(chǎn)生的磁場方向

C.該實驗無需記錄磁鐵在線圈中的磁場方向

D.該實驗無需確認電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與通過電流計的電流方向的關系

（3）如圖所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律。根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)，做出了如圖所示的P-憶

圖，圖線在匕、匕之間的所圍面積的物理意義表示

【答案】A1.930B氣體體積由匕變到匕的過程中，氣體對外界所做的功

【詳解】（1）[1]測量線圈的內(nèi)徑應使用游標卡尺的內(nèi)徑測量爪A進行測量。

[2]由圖丙可知此游標卡尺的精度為，mm=0.05mm

則游標卡尺的讀數(shù)為19mm+6x0.05mm=19.30mm=1.930cm

（2）[3]A.該實驗無需保持磁鐵運動的速率不變，故A錯誤；

B.該實驗必需記錄感應電流產(chǎn)生的磁場方向，這樣才能知道感應電流的磁場方向與原磁場方向的關系，故B

正確；

C.該實驗需要記錄磁鐵在線圈中的磁場方向，才能得到磁場的變化與感應電流的方向關系，故C錯誤；

D.該實驗需要確認電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與通過電流計的電流方向的關系才能知道產(chǎn)生的感應電流的具體的方

向，故D錯誤。

故選B。

（3）[4]由功的計算公式可知歹=FNL=pS7=p.NV

即的乘積表示氣體體積變化時所做的功，圖線在匕、匕之間所圍的面積的物理意義表示：氣體體積由匕

變到匕的過程中，氣體對外界所做的功。

【考向三：多種方法測電阻】

13.（2024?天津濱海新?三模）為了精確測量阻值約為120歐姆的待測電阻的阻值，實驗室提供了如下器材:

A.待測電阻4

B.電壓表V（量程IV、內(nèi)阻&=300。）

C.電流表A1（量程2A、內(nèi)阻心~20。）

D.電流表A2（量程30mA、內(nèi)阻與"5。）

E.滑動變阻器用（0?10?

F.滑動變阻器火2（0?1k。）

G.電阻箱4（0?999。）

H.電源（電動勢3V、內(nèi)阻不計）、開關，導線若干

⑴該同學分析實驗器材，發(fā)現(xiàn)電壓表的量程太小，需將該電壓表改裝成3V量程的電壓表，應_______（填“串

聯(lián)”或“并聯(lián)”）電阻箱凡，并將凡的阻值調(diào)為Q;

（2）實驗時，為了減小實驗誤差，且要求電表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié)，請將設計的電路畫在虛線框中，并標出所

選用“電流表”和“滑動變阻器”相應的符號；

某次測量時，電壓表與電流表的示數(shù)分別為U、L則待測電阻的阻值段=（用已知物理量的字母表示）。

【答案】⑴串聯(lián)600

3UR、

⑵IRv-U

【詳解】（1）[1]⑵把量程為IV電壓表改裝成3V量程的電壓表，應串聯(lián)電阻箱與，由串聯(lián)電路的特點可得

u-u~Ug

RvR。

解得R0=30（X1=60QQ

（2）[1]實驗時，為了減小實驗誤差，且要求電表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓器的接法，為了

E3

便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器選用片；電源電動勢E=3V,通過待測電阻的電流約為/=b=^A=25mA

KxIZU

為了精確測量，所以電流表選A2；由于電壓表的內(nèi)阻已知，可以求出電壓表的電流，所以為了減小實驗誤差,

電流表應采用外接法；電路圖如圖

⑵某次測量時，電壓表與電流表的示數(shù)分別為通過電壓表的電流為/v=!

通過&的電流為4=/-4

則待測電阻的阻值凡=子

1X

n3UR、

解得人=瓦，

14.（2024?天津濱海新?三模）某物理興趣小組準備測一個電流表的內(nèi)阻，實驗室準備的器材有:

A.干電池兩節(jié)

B.待測電流表A（量程為0?0.1A）

C.電壓表V（量程為0?3V）

D.滑動變阻器（最大阻值5。，額定電流2A）

E.定值電阻凡=20。

F.定值電阻&=60。

G.多用電表、開關和導線若干

（1）某同學想利用多用電表的歐姆擋測量電流表的內(nèi)阻，為了電表安全，測量時應將紅表筆接觸電流表的

（選“正”或“負”）接線柱，黑表筆接觸電流表的另一接線柱。將歐姆表倍率調(diào)為“xl”擋，經(jīng)過歐姆表測電阻的

正確操作后指針在表盤的位置如圖甲所示。

（2）另一同學想利用如圖乙所示電路測量電流表的內(nèi)阻。為了使測量時相對誤差更小，要求測量時兩電表指針

偏轉(zhuǎn)均超過其量程的三分之二，則保護電阻應使用（選“4”或“冬”）。

（3）電路接通后，把滑動變阻器的滑片滑動到某一位置，若此時電壓表讀數(shù)為U