高中物理电学实验练习题(含详解答案)

电学实验练习题
例 1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约 100 Ω）; 直流电流表（量程 0~10 mA、内阻 50 Ω）;直流电压表（量程 0~3 V、内阻 5 k Ω）; 直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A）；开关1 个，导线若干 .根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.
【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于
R x＜R
A R ，故电流表应采用外接法. 在控制电路中，若采v
用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过
负载的电流最小，I min=
R
E
R A R
x
=24 mA＞10 mA,此时电
流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法. 如图10-5图所1示0-5. 例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值Rx，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。

⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。

⑵①将 S2 与 Rx相接，记下电流表指针所指位置。

②将S2 与R1 相接，保持 R2 不变，调节 R1 的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R1 的值，则 Rx＝R1。

例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：
电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻 r1＝750Ω；
电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2＝2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；）单刀单掷开关K，导线若干。

测量中要
求电压表的读数不小于其量程的1/3，试
画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示
(用已知内阻的电压表代替电流表)
例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值。

器材（代号）与规格如下：
电流表 A1（量程 250mA, 内阻 r1 为 5Ω) ；标准电流表A2（量程 300mA, 内阻 r2约为5Ω）；
待测电阻 R1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；
1
电源E（电动势约为10V，内阻 r 约为1Ω）；单刀单掷开关S，导线若干。

⑴要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图并标明每个器材的代号.
⑵需要直接测量的物理量是______,用测的量表示待测电阻R1 的计算公式是R1＝______。

【解析】⑴实验电路图如图所示(用已知内阻的电流表代替电压表)。

⑵两电流表A1、A2 的读数为I1、I2 和电流表A1 的内阻为 r1，待测
电阻R1 的阻值的计算公式是：
I
1
R1 r
1
I I
2 1
例5 有一电阻R x，其阻值在100～200Ω之间，额定功率为0.25W。

要用伏安法
较准确地测量它的阻值，实验器材有：
安培表 A1，量程为50mA，RA1=100Ω,安培表 A2，量程为1A，RA2=20Ω
电压表 V1，量程为5V，RV1=10kΩ,电压表 V2，量程为15V，RV2=30kΩ
变阻器 R1，变阻范围0～20Ω，2A,
变阻器 R2，变阻范围0～1000Ω，1A, 9V 电源，电键，导
线。

⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别
是：。

⑵画出所用实验电路图。

【解析】⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由：P I 2 R得， I 35mA I 50mA
1 。

2
因为电阻可能为200Ω，所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA ，应用电流表的示
2
U
数来控制通过电阻的电流，因此，电流表应选 A 1 。

又因为P
, 所以
R
U1 5V U 2 7.1V 。

因为电阻可能为100Ω，所以允许加在电阻两端的电压的最大值可
能是 5V，应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压，因此电压表应选V 1。

因为R1＜R2, 且2A ＞35mA, 所以应选变阻器R1。

因为 R1＜R x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路。

因为R< R
A R V , 所以应选用外接电路。

⑵实验所用电路如图
所示
x
例6（2000 年全国）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1 的内阻 r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

⑴在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。

2
器材（代号）规格
电流表（A1）量程 10mA，内阻 r1 待测（约40
Ω）
电流表（A2）量程 500μA，内阻 r2=750Ω
电压表（V）量程 10V，内阻 r3=10Ω
电阻（R1）阻值约 100Ω，作保护电阻用
滑动变阻器
总阻值约50Ω
（R）
电池（E）电动势 1.5V，内阻很小
导线若干，电
键 K
⑵若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1=____，式中各符号的意义是 _______。

【解析】⑴如图所示(用已知内阻的电流表代替电压表)。

⑵
I
2
r1 r ，I1
2
I
1
表示通过电流表A1 的电流，I2 表示通过电流表A2 的电流，r2 表示电流表
A2 的内阻。

例7（2006 年全国Ⅰ、Ⅲ）现要测量某一电压表的内阻。

给定的器材
V
有：待测电压表（量程 2V，内阻约 4kΩ）；电流表（量程 1.2mA，内阻
V mA
约500Ω）；直流电源E（电动势约 2.4V，内阻不计）；固定电阻3 个：R1=4000
Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S 及导线若干。

要求测量时两电表指针偏转均超过其
量程的一半。

⑴试从 3 个固定电阻中选用 1 个，与其它器材一起组成测量电路，并在
虚线框内画出测量电路的原理图。

（要求电路中各器材用题中给定的符
号标出。

）
⑵电路接通后，若电压表读数为U ，电流表读数为I，则电压表内阻RV
=_________。

【解析】⑴若直接将电压表与毫安表串联，因毫安表的量程过大
V mA （即两电表量程不匹配）, 故应将电压表与一定值电阻并联。

实验
R1
电路如图所示，若选用电阻R1，则并联电阻R＝2000Ω，电压表并
读数U＝
R
并E
r
mA
· R
并
＝
2.4
2000 500
×
2000
＝1.
92＞
1V，
S E
电流表
读数I＝
E
R ＋r
并
mA
＝
2.4
2000 500
＝0.00096A＝0.96mA＞0.6mA，R1 符合要求，同
理可得 R2、R3 不符合要求，故选R1。

3
⑵电路接通后，通过R1 的电流I1＝U
R
1
，则通过电压表的电流为I2＝I－I1＝I－
U
R
1
，
所以电压表的内阻R V＝U
I
2
＝
RU
1
R I－U
1
例8（2006年全国Ⅱ）现要测定一个额定电压4V、额定功率 1.6W 的小灯泡（图中用○×表示）的伏安特性曲线。

要求所测电压范围为0.1V～4V。

现有器材：直流电源E（电动势 4.5V，内阻不计），电压表（量程 4.5V，内
V
4
阻约为 4×10 Ω），电流表（量程 250mA，内阻约为 2Ω），电流表（量程
A 1
500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约
A 2
为30Ω），电键S，导线若干。

如果既要满足测量要求，
又要测量误差较小，应该选用的电流表是，
下面两个电路应该选用的是。

【解析】在测量小灯泡的伏安曲线时，由于题目要求
电压范围为0.1V～4V，因此滑动变阻器采用分压式接
法。

根据估算通过小灯泡的额定电流为I=0.4A，因此电流表应该选用。

在
A 2
伏安法测量过程中，由于
临界电阻 R A R 200 大于小灯泡电阻，因此应该选择电流表外接法即选R
V
择甲电路进行测量。

例9、用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。

电池的内阻较小，
为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0 起保护作用。

除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程0.6A、3A）；
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1 、额定功率5W）
（d）定值电阻（阻值10 ，额定功率10W）
（e）滑动变阻器（阴值范围0--10 、额定电流 2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0-100 、额定电流1A）,那么
（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择V，电流表的量程应选择A； R0 应选择的定值电阻，R 应选择阻值范围是的滑动变阻器。

（2）引起该实验系统误差的主要原因是。

（1）3，0.6 ，1，0～10。

（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。

解析：由于电源是一节干电池（ 1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，
考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A 左右，所以选量程为0.6A 的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则
4
会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般
比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取
0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。

系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大
或者偏小。

本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测<E
真，r 测<r
真。

例10、某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中有如下器材：
A．待测干电池B．电流表G（0~3mA，内电阻 r1=20Ω）
C．电流表 A（0~0.6A，内电阻r2=0.20）
D．滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）
E．滑动变阻器乙（最大阻值100Ω）F．定值电阻 R1=100Ω
G．定值电阻 R2=500ΩH．定值电阻 R3=1.5kΩ 开关、导线。

由于没有电压表，为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量。

①为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选，定值电阻应选用。

（填写定值电阻前的序号）
②若某次测量中电流表G 的示数为I1，电流表A 的示数为I2；改变滑动变阻器
的位置后，电流表G 的示数为 I1′，电流表A 的示数为I2′。

则可知此电源的内电阻测量值为r= ，电动势测量值为E= 。

【解析】干电池的电动势和内阻的测量，一般需要电流表和电压表。

由于题中
没有电压表，故需要将电流表G 改装为电压表，且改装后电压表的量程应该达
到1.5V，则总电阻为1.5V
3mA
500 ，故定值电阻应选用的序号为G 的电阻，而滑
动变阻器应选用阻值较小的D；
②在两次测量过程中，通过电源的电流是两只电表的电流之和，则根据全电路欧姆定律有E I
1
(R2 r1 ) (I1 I2)r ，E I1(R2 r1 ) (I I )2 r
解之，得
I I
1 1
r R r
2
1
I I I I
1 2 1 2
，
I I I I
2 1 1 2
E R r
2
1
I I I I
1 2 1 2
【例11】某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。

图为
该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
5
器材（代号）规格
电流表（A1）量程 0~50mA，内阻约为 50
电流表（A2）量程 0~200mA，内阻约为10
电压表（V1）量程 0~3V，内阻约为10k
电压表（V2）量程 0~15V，内阻约为25k
滑动变阻器（ R1）阻值范围 0~15 ，允许最大电流1A
滑动变阻器（ R2）阻值范围 0~1k ，允许最大电流
直流电源（E）100mA
开关（S）输出电压 6V，内阻不计
导线若干
①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用；电压表应选
用；滑动变阻器应选用。

（以上均填器材代号）②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。

③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？
相同点：，
不同点：。

解析：①图像中电流0～0.14A，电流表选A2；电源电压6V，但图像只要求电压在0～3V之间调整，为了测量准确电压表选V1；由于绘制图像的需要，要
求电压从0～3V之间调整，所以滑动变阻器只能采用分压式
接法，为了能很好调节电压，滑动变阻器应选用阻值较小的R1。

R
V ②该元件约几十Ω，
R
R
R
A
，电压表的分流作用可以忽略，所以
采用电流表外接法；实验数据的采集要求从零开始，所以滑动变阻
器采用分压式接法。

③从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点，突出都是“非线性”，图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。

【例12】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。

该同学想测量一下这
个电池的电动势 E 和内电阻 r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最
大阻值为 9.999 ，当标准电阻用）一只电流表（量程I=0.6A, 内阻r
g 0.1 ）
R
和若干导线。

①请根据测定电动势E内电阻r 的要
求，设计图4 中器件的连接方式，画
线把它们连接起来。

②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值
R ,
读处与R 对应的电流表的示数I, 并作
记录
当电阻箱的阻值R 2.6 时，
其对应的电流表的示数如图 5 所示。

处理实验数据时。

首先计算出每个电流值I
6
的倒数1
I
; 再制作 R-
1
I
坐标图，如图 6 所示，图中已标注出了（R,
1
I
）
的几个与测量对应的坐标点，请你将与图 5 实验数据对应的坐标
点也标注在图6 中上。

③在图 6 上把描绘出的坐标点练成图线。

④根据图 6 描绘出的图线可得出这个
电池的电动势E= V, 内电阻r
解析：根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路
端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表
串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，
所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。

实物图的连接如答图 4
1
所示。

由闭合电路欧姆定律有：E=I （R+r+rg），解得：( )
R E r r ，根据
g
I
R-1/I 图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去
电流表的内阻。

答案：①见答图 4 ②见答图 6 ③见答图 6 ④1.5（1.46~1.54 ）；0.3（0.25~0.35 ）
【例13】某同学为了较精确的测量一阻值约为20Ω的电阻 R x 的阻值.
①在以下备选器材中电流表应选__________,电压表应选_______,变阻器应选
_________.（只填写器材对应的字母代号）电源
E（电动势3 V、内阻可忽略不计）
电流表 A1（量程 50 mA，内阻约12Ω）;电流表A2（量程 3 A，内阻
约0.12 Ω）;电压表 V1（量程 3 V，内阻约 3 k Ω）,电压表 V2（量程 15 V，
内阻约 15 k Ω）;滑动变阻器 R1（0～10 Ω，允许最大电流2.0 A）;滑动
变阻器 R2（0～1000 Ω，允许最大电流0.5 A）;定值电阻 R（30Ω，允许
最大电流 1.0A）;开关及导线若干
②请在方框中画出实验电路图（要求直接测量量的变化范围尽可能大一些，所选
器材用对应符号标出）。

③若某次测量中，电压表读数为U，电流表读数为I，则计算待测电
阻的阻值表达式为Rx＝________________。

【解析】测量电阻的阻值一般利用伏安法，电压表显然应选量程为
3 V 的V1 ；根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流
E
I 150mA
R
x
，显然超过了电流表A1 50 mA 的量程，但电流表A2
的量程又太大，故我们可以将定值电阻R（30Ω）与待测电阻R x 相串联，此时电
7
E
路中的最大电流60
I mA
R R
x
，利用电流表A1 测量电流即可。

由于要求直
接测量量的变化范围尽可能大一些，故只能采用分压电路，且滑动变阻器使用电
阻较小的 R1。

最后我们确定电流表的解法：由于此时电路的临界电阻
R0 R A R 12 3k 190 R x R ，则应该利用电流表的外接法。

由此得到V
实验电路图如图所示，当电压表读数为U，电流表读数为I，则计算待测电阻的
阻值表达式
U
R R x
I
.
【例14】从下表中选取出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1 的内阻r 1，画在下面的方框中，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测出多组数据。

器材( 代号) 规格
电流表（A1）量程10mA，内阻 r 1 待测（约 40Ω）
电流表（A2）量程500μA，内阻 r 2=750Ω
电压表（V）量程10V，内阻 r 3=10kΩ
电阻（R1）阻值约 100Ω，作保护电阻用
滑动变阻器（ R2）总阻值约 50Ω
电池（E）电动势 1.5V，内阻很小
电键（S）
导线若干
【解析】要测量电流表A1 的内阻，按常规思想应用伏安法，将电压表并联在待
测电流表两端，但根据本题所提供的仪器，我们可以首先肯定，在本实验中不可能用到电压表，因为电源的电动势只有 1.5V，而电压表的量程为10V，最多不到满偏的 1/6 ，用它来读数误差太大，因此该实验能用到的电表只可能用两块电流表。

两块电流表有可能串联，也有可能并联，但题目中电流表A2 的内阻r 2 已知，因
此将两电流表并联，根据并联规律I 1r 1=I 2r 2可求出电流表A1 的内阻 r1= I2
I
r
2
1。

加在电流表两端的电压最大值U m=I m r 2=0.375V，而滑动变阻的最大阻值只有50Ω，如果将滑动变阻器接成限流，会超过电流表的量程，将它们烧坏。

如果仅仅将滑
动变阻器接成分压，滑动变阻器可调节的范围很小，只有全长的1/4 ，这样测量的次数比较少。

故应将定值电阻R1 接在干路上用作限流，电路图如图所示。

【例 15】现有器材：量程为10.0mA、内阻约30 -40 的电流表一个，定值电阻R1=150 ，定值电阻 R2=100 ，单刀单掷开关K，导线若干。

要求利用这些器材测量一干电池（电动势约 1.5V）的电动势。

（1）按要求在实物图上连线。

（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表
达式为E= ，式中各直接测得量的意义
是：.
【解析】根据提供的器材，可任取一个定值电阻与
8
电流表、干电池、开关接成一个串联电路，用欧姆定律建立方程组进行测量。

但
在本题中，电流表量程为 10.0mA ，干电池的电动势约为 1.5V ，如果把定值电阻 R 1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路，则回路中总电阻约为 180 ，回
路中电流约为 1.5V /180 =8.3mA ，而如果把定值电阻 R 2 与电流表、干电池、开
关接成一个串联电路， ，则回路中总电阻约为 130
，回路中电流约为
1.5V /130
=11.5mA ，
显然，该电流已超过电流表的量程。

考虑到实验的可行性，此时用定值电阻 R 2
与 R 1 串联即可，故有如下解答：
（1）连图：左图只用 R 1 接入电路；右图用 R 1 和 R 2串联接入电路。

( 连线如图)
（2）设 I 1 是外电阻为 R 1 时的电流， I 2 是外电阻为 R 1 和 R 2 串联时的电流，则有 I
1 E R R r 1 A ， I 2
E R R R r
1 2 A
解 之 ，可 解 得 干 电池 电 动 势 为 ：
I I 1 2 E R
2
I I 1 2
.
【例 17】某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实 验室中有如下器材： A
R
滑
A ．待测干电池
B ．电流表 G （0~3mA ，内电阻 r1=20Ω）
C ．电流表 A （0~0.6A ，内电阻 r 2=0.20） D
10 ．滑动变阻器甲（最大阻值
Ω）
G
E ．滑动变阻器乙（最大阻值 100Ω）
F ．定值电阻 R 1=100Ω
G ．定值电阻 R 2=500Ω H ．定值电阻 R 3=1.5k Ω 开关、导线。

由于没有电压表，为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量。

①为了方便并能较准确测
量，滑动变阻器应选 ，定值电阻应选
用。

（填写定值电阻前的序号）
②若某次测量中电流表 G 的示数为 I 1，电流表 A 的示数为 I 2；改变滑动变阻器 的位置后，电流表 G 的示数为 I 1′，电流表 A 的示数为 I 2′。

则可知此电源的 内电阻测量值为 r=
，电动势测量值为 E=。

【解析】 干电池的电动势和内阻的测量，一般需要电流表和电压表。

由于题中
没有电压表，故需要将电流表 G 改装为电压表，且改装后电压表的量程应该达
到 1.5V ，则总电阻为
1.5V 3mA
500 ，故定值电阻应选用的序号为 G 的电阻，而滑
动变阻器应选用阻值较小的 D ；
②在两次测量过程中， 通过电源的电流是两只电表的电流之和， 则根据全电路欧 姆定律有
E I 1(R 2 r 1 ) (I 1
I 2)r ，E
I 1(R 2
r 1 ) (I
I )2 r
9
解之，得
I I
1 1
r R r
2
1
I I I I
1 2 1 2
，
I I I I
2 1 1 2
E R r
2 1
I I I I
1 2 1 2
.
【例18】小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大. 某同学为研究这一现象，用
实验得到如下数据（I 和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
（1）在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻
器（变化范围 0-10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干.
（2）在右图中画出小灯泡的U-I 曲线.
（3）某电池的电动势是1.5V，内阻是2.0 Ω. 将本题中的灯泡接在该电池两端，
小灯泡的实际功率是多少？
【解析】（1）为了作出小灯泡的U-I 曲线，必须采用分压的方法；而因为小灯泡
的电阻比较小，故采用电流表的外接法，实验电路图见下图.
（2）小灯泡的U-I 曲线首先用描点法作出各个点，利用圆滑的曲线连接即可得到
下图。

（3）作出U E Ir 图线，可得小灯泡工作电流为0.35 安，工作电压为 0.80 伏，因此小灯泡实际功率为P UI 0.28瓦.
【例19】在" 测定金属的电阻率 " 的实验中，用螺旋测微器测量金属丝
直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m．金
属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻
定律计算出该金属材料的电阻率．
(1) 从图中读出金属丝的直径为mm.
(2) 在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验
器材：
A．直流电源：电动势约4.5 V ，内阻很小；
B.电流表A1：量程0～0.6 A ，内阻0.125Ω;
C．电流表A2：量程0～3. 0 A ，内阻0. 025 Ω;
D．电压表V：量程0～3 V，内阻3 k Ω;
E.滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；
F. 滑动变阻器R2：最大阻值50Ω;G．开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是，应该选用的滑动
变阻器是。

(3) 根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．
(4) 若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x=4. 1 Ω，则这种金属材料的
电阻率为Ω· m.（保留二位有效数字）
【解析】(1) 金属丝的直径为 0.522 mm.
10
E
( 2) 电路中的最大电流0 A，显然超过了电流表A1 0.6 A 的量程，但
I .75
R
x
电流表A2 的量程又太大，故电流表应该选用A1，由于滑动变阻器R1 最大阻值为10Ω，比被测电阻丝的电阻大，且容易调整，所以采用限流电路即可。

由于此时电路的临界电阻20 4
R0 R A R V ，故电流表采用外解法.
(3 ）实验电路如图所示
(4) 利用电阻定律
l
R ，则
S
R S
l
-6
1.1 × 10 Ω· m.
【例20】在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为 1.5V，内电阻小于1.0 Ω)
B．电流表 G（满偏电流3mA，内阻 Rg=10Ω)
C．电流表 A(0～0.6A，内阻 0.1 Ω)
D．滑动变阻器R1(0～20Ω,10 A) E. 滑动变阻器R2(0～200Ω,l A)
F．定值电阻R0 (990 Ω) G ．开关和导线若干
(1) 某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计
了如图所示中甲的（a)、(b) 两个参考实验电路，其中合理的是图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选（填
写器材前的字母代号）．
(2) 图乙为该同学根据（1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I 1—
I 2图线（I 1 为电流表G的示数，I 2 为电流表A 的示数），则由图线可以得被测电
池的电动势E= V ，内阻 r= Ω。

【解析】本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表，由于题中
只给了两个电流表，故可以通过改装来实现. 因为定值电阻R0=990Ω，则电流表
G与之串联较好，所以合理的是 b 图所示的电路，滑动变阻应选D；
根据全电路欧姆定律容易得到E I
1
(R 0 R g ) I r 2，即
r E
I I
1 2
R R R R
0 g 0 g
由 I 1—I 2 图线可以看出，图线与纵轴的交点为 1.48 mA，即
E
R R
0 g
1.48mA ，
I 故电动势E=1.48V；又因为 1
k
I
2 1.48 1.25
0.3
0.77 ，即
1000r
R R
0 g
0.77 ，故11
r 0.77 .
【例 21】某电压表的内阻在 20～50K Ω 之间，现要测量其内阻，实验室提供下 列可选用的器材 : 待测电压表 V ( 量程 3V) ，电流表 A 1( 量程 200μA ) ，电流表 A 2( 量 程 5mA ) ，电流表 A 3( 量程 0. 6A) ，滑动变阻器 R( 最大阻值 1k Ω) ，电源 E( 电源 电压为 4V) ，开关 S. ( 1) 所提供的电流表中应选用
( 填字母代号 ).
( 2) 为了尽量减小误差， 要求多测几组数据， 试在图 10-9 方框中画出符合要求的 实验电路 ( 其中电源和开关及连线已画出 ).
【解析】 电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积， 估算电路中的最大电流为 I U 3 m
A 150
3
R 20 10
V
A 图 10-9
所以应选电流表 A 1，与电压表串联在电路中 .
滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻 . 如果用滑动变阻器连成限 流电路，一则它对电路的调控作用很不明显， 二则是待测电压表 分得的最小电压约为
U '
R 3
R 20 10 V
4
3.8 U V
V
3 3 R 10 20 10
V
E 图 10-10
大于电压表的量程， 变阻器明显不能组成限流电路， 这样变阻器应作为分压器接 在电路中，就不会出现上述问题，电路如图 10-10 所示.
【总结】对于电表的选择， 必须先根据已知条件估算电路中的最大电压或电流值，
以此确定选用略大于且量程最小的电表。

【例22】用以下器材测量电阻 Rx 的阻值( 900- 1000Ω) ： 电源 E ，有一定内阻，电动势约为 9.0V ； 电压表 V 1，量程为 1.5V ，内阻 r 1=750Ω；
电压表 V2，量程为 5V ，内阻 r2=2500Ω； 滑线变阻器 R ，最大阻值约为 100Ω； 单刀单掷开关 K ，导线若干。

（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的 1 3
，试画出测量电阻 Rx 的一种实
验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注） 。

（2）若电压表 V 1 的读数用 U 1 表示，电压表 V 2 的读数用 U 2 表示，则由已知量 和测得量表示 Rx 的公式为 R x =。

2.分析与解： 很多考生解析此题，第一思维考虑的就是伏安法， 由于本题没有电流表， 思维受阻，当然做不正确。

只有极少数有 “用 已知内阻的电压表代替电流表”新观念的考生才能做正确。

答案：（1）测量电阻 R x 的实验电路如图 2 所示。

（2）电压表 V 1 的示数 U 1，电压表 V 2 的示数 U 2，电压表 V 1 的内阻 r 1，根据串联、
U U 并联电路的规律，算出 R x 的电阻为 R x = 2 1
U 1
r 1 。

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