2015 年高考实验专题复习

● 电阻的测量 伏安法 ( 电流表内接法、外接法： 控制电路选择 ) 欧姆表测量 替代法 比较法（伏伏法、安安法） 半偏法 电阻的测量

● 电表电阻的测量 伏安法 替代法 半偏法 比较法（伏伏法、安安法、伏阻 法、安阻法） ● 电阻的测量 电阻的测量 ( 电表内阻的测量 )

1 ．实验中有电压表、电流表各一只，要求 测量电压表和电流表的内阻 测电流表的内阻 测电流表的内阻 测量电路如图①所示，将电压表与电流表 并联，两电表示数分别为 U 、 I ，则电流表 内阻 R=U/I

测量电路如图②所示，将电压表 与电流表串联，两电表示数分别为 U 、 I ，则电压表内阻 R=U/I 测量电路如图②所示，将电压表 与电流表串联，两电表示数分别为 U 、 I ，则电压表内阻 R=U/I ②测电压表的内阻

电压表是测定电路两端电压的仪表，理想 电压表的内阻可视为无限大，但实际使用的电 压表的内阻并不是无限大。为了测定某一电压 表的内阻，给出了以下器材： 电压表是测定电路两端电压的仪表，理想 电压表的内阻可视为无限大，但实际使用的电 压表的内阻并不是无限大。为了测定某一电压 表的内阻，给出了以下器材： A ．待测电压表 0~3V ，内阻在 3.5kΩ~4.5 kΩ B ．电流表（ 0~1mA ） C ．滑动变阻器（ 0~50Ω ） D ．电键 E ．电源（ 1.5V 的干电池两节） F ．导线若干 要求多测几组数据利用作图法求电压表的内阻。

电压表是测定电路两端电压的仪表，理想电压表的内阻可 视为无限大，但实际使用的电压表的内阻并不是无限大。为了 测定某一电压表的内阻，给出了以下器材： A．待测电压表0~3V，内阻在3.5kΩ~4.5 kΩ B．电流表（0~1mA） C．滑动变阻器（0~50Ω） D．电键 E．电源（1.5V的干电池两节） F．导线若干 要求多测几组数据利用作图法求电压表的内阻。

2 ．实验中有两只同种电表，若已知其中 一只电表的内阻，要求测量另一只电表的 内阻 测量电路如图③所示，将两只电流表 并联，示数分别为 I 1 、 I 2 ，则 测量电路如图③所示，将两只电流表 并联，示数分别为 I 1 、 I 2 ，则 ①测电流表的内阻

测量电路如图④所示，将两只电 流表串联，示数分别为 U 1 、 U 2 ，则 测量电路如图④所示，将两只电 流表串联，示数分别为 U 1 、 U 2 ，则 说明：内阻已知的电流表，相当于一只电 压表，能计算电压。内阻已知的电压表，相 当于一只电流表，能计算电流。 说明：内阻已知的电流表，相当于一只电 压表，能计算电压。内阻已知的电压表，相 当于一只电流表，能计算电流。 ②测电压表的内阻

从下表中选出适当的实验器材，设计一电路 来测量电流表 A 1 的内阻 r 1 ，要求方法简捷，有尽可能高的测量 精度，并能测得多组数据。（ 1 ）在虚线方框中画出电路图，标 明所用器材的代号。（ 2 ）若选测量数据中的一组来计算， r 1 ， 则所用的表达式为 r 1 =_____________ ，式中各符号的意义是： _________________________________ 。 器材（代号）规格 电流表 (A 1 ) 量程 10mA ，内阻 r 1 待测（约 40Ώ ） 电流表 (A 2 ) 量程 500μA ，内阻 r 2 =750 Ώ 电压表 (V) 量程 10V ，内阻 r 3 =10k Ώ 电阻 (R 1 ) 阻值约 100 Ώ ，作保护电阻用 滑动变阻器 (R 2 ) 总电阻约 50 Ώ 电池 (E) 电动势 1.5V ，内阻很小 电键 (K) 导线若干 2000 年高考

根据并联电路两端电压相等， 将两电流表并联，如图示： 解：电流表 I 1m =10mA, r 1 ≈ 40Ω R 1 =100 Ω R 2 =50 Ω 若滑动变阻器用限流接法， I min =1.5/190=0.08A=8mAI max =10mA 电流的变化范围很小，应该用分压器接法。 因为电压表读数很小， U m =0.4V, 不能用伏安法测量， 调节滑动变阻器的电阻，测 出多组两电流表的读数， 由 I 1 r 1 =I 2 r 2 得 r 1 = I 2 r 2 ／ I 1 A1A1 A2A2 R 1 =100 Ω R 2 =50 Ω 返回

3 ．两只同种电表的内阻均未知，如果有 一只电阻箱，可以测量出它们的内阻 3 ．两只同种电表的内阻均未知，如果有 一只电阻箱，可以测量出它们的内阻 测量电路如图⑤所示，闭合Ｓ，两只电表 的示数分别为 I 1 、 I 2 ，则， ① 测量电路如图⑤所示，闭合Ｓ，两只电表 的示数分别为 I 1 、 I 2 ，则， ① 断开Ｓ，两只电表的示数分别为 I 1 ’ 、 I 2 ’ ， 此 时电阻箱阻值为Ｒ，则 ② 由①②可解得 ①测电流表的内阻

测量电路如图⑥所示，断开Ｓ，两只 电表的示数分别为 U 1 、 U 2 ，则， ① 测量电路如图⑥所示，断开Ｓ，两只 电表的示数分别为 U 1 、 U 2 ，则， ① 闭合Ｓ，两只电表的示数分别为 U 1 ’ 、 U 2 ’ ， 此时电阻箱阻值为Ｒ，则 ② 由①②可解得 ②测电压表的内阻

从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量 两个电流表的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度. （ A ）待测电流表 A 1 ，量程 50 mA ，内电阻约几十欧 （ B ）待测电流表 A 2 ，量程 30 mA ，内电阻约几十欧 （ C ）电压表 V ，量程 15 V ，内阻 r V =15 kΩ （ D ）电阻箱 R 1 ，阻值范围 0~ Ω （ E ）电阻箱 R 2 ，阻值范围 0~99.9 Ω （ F ）滑动变阻器 R 3 ，阻值 0~150 Ω ，额定电流 1.5 A （ G ）滑动变阻器 R 4 ，阻值 0~20 Ω ，额定电流 1.5 A （ H ）电阻 R 0 ，阻值是 40 Ω ，功率是 0.5 W 作保护电阻用（ I ）电 池组，电动势为 12 V ，内电阻约 0.5 Ω 此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用. （ 1 ）请设计一个测量电路，画出电路图. （ 2 ）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有 _______. （ 3 ）说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电 阻的计算式.

选择的器材是 ABEGHI 实验步骤 开关 K 2 闭合时，测得电流表的示数 I 1 和 I 2 ； 断开开关 K 2 ，调整电阻箱的阻值 R 时，测得电流表 的示数 I 1 ′ 和 I 2 ′

为了测量两个电压表 V A 、 V B 的内电阻，可以提供的仪器有： A. 电压表 V A 、量程 5V 、内电阻约 3000Ω B. 电压表 V B 、量程 3V 、内电阻约 2500Ω. C. 电流表 A 、量程 3A 、内阻 2.5Ω D. 电阻箱 R 1 、阻值范围 0—9999.9Ω E. 电阻箱 R 2 、阻值范围 0—99.9Ω F. 滑动变阻器 R 3 、阻值 0—50Ω 、额定电流 1.5A G. 滑动变阻器 R 4 、阻值 0—10Ω 、额定电流 1A H. 电池阻、电动势为 12V ，内电阻约 0.5Ω I. 单刀开关 2 个，导线若干 （ 1 ）在设计电路时，能否选用电流表 A ，请简要说明理由 : （ 2 ）选用的器材有 。 （ 3 ）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画出电路图。 （ 4 ）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计 算 D F H I 不能选用，电流表量程太大，测量不准确 例3、例3、

解 : （ 1 ）电流表 A 不能选用，电流表量程太大，测量不准确 （ 2 ）电阻箱 R 1 ，变阻器 R 3 ，电池组和开关 2 个，导线若干。 （ 3 ）电路图如下图。 （ 4 ）电压表 V A 和 V B 串联，其读数之比等于内电阻之比，即 合下 K 2 调节电阻箱为 R 1, 两表读数分别为 U A ′ U B ′ VBVB vAvA K2K2 K1K1 K 2 断开两表读数分别为 U A U B U B / U A = R B / R A (1) U B ′ / U A ′ = R B R 1 / R A (R B +R 1 ) (2) 解 (1) (2) 得 返回

4 ．用替代法测电表内阻 实验原理图如图⑦所示，实验中，闭合 S 1 ， S 2 接 a ，调节 R ’ ，使两电表均有适当的示数，并 记下电表 A 的示数 I ； S 2 接 b ，保持 R ’ 不变，调节 Ｒ使电表示数仍为 I ，记下此时电阻箱的阻值 R 0 ， 则待测电流表的内阻 r = R 0 。 实验原理图如图⑦所示，实验中，闭合 S 1 ， S 2 接 a ，调节 R ’ ，使两电表均有适当的示数，并 记下电表 A 的示数 I ； S 2 接 b ，保持 R ’ 不变，调节 Ｒ使电表示数仍为 I ，记下此时电阻箱的阻值 R 0 ， 则待测电流表的内阻 r = R 0 。 ①测电流表的内阻

把图⑦中待测电流表换成待测电压表即可。 实验步骤同上。 把图⑦中待测电流表换成待测电压表即可。 实验步骤同上。 分析：以上两种实验中，用电阻箱来 “ 替代 ” 待测电表（当然可以是待测电阻）。待测 电表被替代后，图⑦中的 R’ 要保持不变， 电流表 A 起显示电路工作状态的作用。 ②测电压表的内阻

(04 北京理综 ) 为了测定电流表 A 1 的内阻，采用如图 1 所 示的电路。其中： A 1 是待测电流表，量程为，内阻约 为； A 2 是标准电流表，量程是； R 1 是电阻箱，阻值范围； R 2 是滑动变阻器； R 3 是保护电阻； E 是电池组，电动势为 4V ，内阻不计； S 1 是单刀 单掷开关， S 2 是单刀双掷开关。 （ 2 ）连接好电路，将开关 S 2 扳到接点 a 处，接通开关 S 1 ，调整 滑动变阻器 R 2 使电流表 A 2 的读数是 150 ；然后将开关 S 2 扳到接点 b 处，保持 R 2 不变，调节电阻箱 R 1 ，使 A 2 的读数仍为 150 。若此 时电阻箱各旋钮的位置如图 3 所示，电阻箱 R 1 的阻值是 _________ ，则待测电流表 A 1 的内阻 __________ 。 （ 1 ）根据电路图 1 ，请在图 2 中画出连线，将器材连接成实验电路

实验原理图如图⑧所示，实验中，闭合 S 1 ，调节 R ’ 使电流表示数满偏；保持 R ’ 不变，闭合 S 2 ，调 节 R ，使电流表示数为满偏的一半。记下此时电 阻箱的阻值 R 0 。半偏法测电阻是一种近似的方法 ，为减小误差，要满足一定的实验条件。这个实 验中，电流表的内阻要远小于滑动变阻器的阻值 。 实验原理图如图⑧所示，实验中，闭合 S 1 ，调节 R ’ 使电流表示数满偏；保持 R ’ 不变，闭合 S 2 ，调 节 R ，使电流表示数为满偏的一半。记下此时电 阻箱的阻值 R 0 。半偏法测电阻是一种近似的方法 ，为减小误差，要满足一定的实验条件。这个实 验中，电流表的内阻要远小于滑动变阻器的阻值 。 5 ．用半偏法测电表内阻 ①测电流表的内阻

实验原理图如图⑨所示，实验中，闭合 S ，调节 R’ 和 R ，使电压表示数满偏，记下 此时电阻箱的阻值 R 1 ；保持 R ’ 不变，增大 电阻箱的阻值，使电压表示数为满偏的一 半，记下此时电阻箱的阻值 R 2 。 实验原理图如图⑨所示，实验中，闭合 S ，调节 R’ 和 R ，使电压表示数满偏，记下 此时电阻箱的阻值 R 1 ；保持 R ’ 不变，增大 电阻箱的阻值，使电压表示数为满偏的一 半，记下此时电阻箱的阻值 R 2 。 ②测电压表的内阻

分析：对比图⑧、图⑨两种实验，电表 内阻较小的，用限流电路，滑动变阻器的 阻值较大，测量值比真实值偏小；电表内 阻较大的，用分压电路，滑动变阻器的阻 值较小，测量值比真实值偏大。可以总结 为： “ 小限偏小 ” ， “ 大压偏大 ” 。