高中物理电学实验经典例题

恒定电流实验复习题一、电阻的测量2.1利用“安安”法测电流表的内阻1、从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据。

（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号。

（2）若选取测量中的一组数据来计算r1，则所用的表达式r1= ，式中各符号的意义是：。

器材（代号）与规格如下：电流表A1，量程10mA，内阻待测（约40Ω）；电流表A2，量程500μA，内阻r2=750Ω；电压表V，量程10V，内阻r2=10kΩ电阻R1，阻值约为100Ω；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K，导线若干。

2.2利用“安安”法测定值电阻的阻值2、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）；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。

（1）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。

（2）实验中，需要直接测量的物理量是，用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。

3、用以下器材测量待测电阻R x的阻值待测电阻R x，阻值约为100Ω电源E（电动势约为6V，内阻不计）电流表A1（量程0-50mA，内阻r1=20Ω）电流表A2（量程0-300mA，内阻r2约为4Ω）定值电阻R0（20Ω）滑动变阻器R（总阻值10Ω）单刀单掷开关S，导线若干（1）测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的的1/3，请画出实验电路图，（2）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。

则由已知量和测得的量计算R x表达式为R x= ㈡“伏伏”法1.1利用“伏伏”法测电压表的内阻4、为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有：电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω；变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω；变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω；滑动变阻器R3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；单刀单掷开关K，导线若干。

（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。

（2）写出计算电压表V的内阻R V的计算公式为R V= 。

1.2利用“伏伏”法测定值电阻的阻值5、用以下器材测量电阻R x的阻值(900-1000Ω)：电源E，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13，试画出测量电阻R x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V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示R x的公式为R x= 。

㈢“加R”法“加R”法又叫“加保护电阻”法。

在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的原则，加保护电阻的方法就应运而生，设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

3.1利用“加R”法测电流表的内阻6、某电流表的内阻在0.1Ω-0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A. 待测的电流表A1（量程0.6A）；B. 电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ）；C. 滑动变阻器R1（最大电阻10Ω）；D. 定值电阻R2（阻值5Ω）；E. 电源E（电动势4V）F. 电键S及导线若干。

（1）画出实验电路图；（2）如测得电压表的读数为U，电流表的读数为I，则电流表A1内阻的表达式为：R A= 。

3.2利用“加R”法测电源的内阻7、测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。

可选用的器材如下：量程为3V的理想电压表V；量程为0.5A的电流表A（有一定内阻）；固定电阻R=4Ω；滑动变阻器R ；电键K，导线若干。

（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。

（2）实验中，当电流表的读数为I1时，电压表的读数为U1；当电流表的读数为I2时，电压表的读数为U2，则可求出E= ，r= 。

（用I1、I2、U1、U2及R表示）。

“伏伏”法、“安安”法、“加R”法等测量电阻的新方法是伏安法的原理同具体的测量实际相结合的产物，是伏安法的原理在电阻测量中的实际应用：是对伏安法测电阻的原理的丰富和发展。

如果学生掌握了这一电阻测量的新理论，具体问题具体分析，就能在高考中创造性地完成电阻的测量这一类设计性实验，在高考中立于不败之地二、测金属的电阻率8、有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方（正方形）内圆，如图所示。

此金属材料质量约为0.1—0.2kg ，长约为30cm ，电阻约为10Ω。

已知这种金属的电阻率为ρ，密度为0ρ。

因管线内径太小，无法直接测量，请根据下列提供的实验器材，设计一个实验方案测量其内径d 。

A ．毫米刻度尺B ．螺旋测微器C ．电流表（600mA 约1Ω）D ．电流表（3A 约0.1Ω）E ．电压表（3V 约6k Ω）F ．滑动变阻器（2k Ω 0.5A ）G ．滑动变阻器（10Ω 2A ） H ．直流稳压电源（6V 0.05Ω）I ．开关一个，带夹子的导线若干（1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有 （只填代号字母）。

（2）画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路。

（3）用已知的物理常量和所测得的物理量，推导出计算金属管线内径d 的表达式。

9、有一捆粗细均匀的导电材料样品，长为L ，电阻约为10Ω，为测定这种材料的电阻率ρ，现提供以下实验器材：A ．电键一只，导线若干B ．螺旋测微器C ．电压表V 1（量程为3V ，内阻的准确值r 1为3000Ω）D ．电压表V 2（量程为9V ，内阻r 2大约为6000Ω）E ．滑动变阻器R 1（0~10Ω，额定电流3A ）F ．直流电源E （电源电动势为12V ，内阻约为2Ω）为了尽可能精确地测量该样品的电阻率ρ，回答下列问题： （1）用螺旋测微器测得该样品的直径如图所示，其直径D= mm 。

（2）在方框中画出测量电阻的实验电路图，并标明所选仪器的符号。

（3）测量电阻的实验中需要直接测量的物理量是 （填物理量的符号），用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的电阻Rx= 。

10、用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下 ：待测电阻R x （阻值约为25k Ω）电流表A 1：（量程100μA ，内阻2k Ω） 电流表A 2：（量程500μA ，内阻300Ω） 电压表V 1：（量程10V ，内阻100k Ω） 电流表V 2：（量程50V ，内阻500k Ω） 电源E ：（电动势15V ，允许最大电流1A ） 滑动变阻器R ：（最大阻值1k Ω）电键S ，导线若干为了尽量减小实验误差，要求测多组数据．（1）电流表应选________________，电压表应选__________________．（2）画出实验电路图．15 20 5 10 0 35 40 45 3011、用以下器材测量一待测电阻R x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；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关S，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R x的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中的相应的英文字母标注）．（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图5—11上画出连线．（3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表v2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示R x的公式为R x=____________________．12、为了测定电流表A1的内阻，采用如图5—14所示的电路．其中：A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；A2是标准电流表，量程为200μA；R1是电阻箱，阻值范围是0～999.9Ω；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S1是单刀掷开关．S2是单刀双掷开关．图5—14 图5—15（1）根据电路图，请在图5—15中画出连线，将器材连接成实验电路．（2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电表A2的读数是150μA；然后将开关S2扳到接点b处，保护R2不变，调节电阻R1，使A2的读数仍为150μA．若此时电阻箱各旋钮的位置如图5—16所示，电阻箱的阻值是_______Ω，则待测电流表A1的内阻R1=______Ω．（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用：_____________________（填写阻值相应的字母）．A．200kΩB．20kΩC．15kΩD．20Ω（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用．既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器___________________（填写阻值相应的字母）是最佳选择．A．1kΩB．5kΩC．10k ΩD．25kΩ13、现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50Aμ，内阻约为800～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表，可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ；电阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3V；电池E3，电动势4.5V；（所有电池内阻不计），标准电流表A，满偏电流1.5mA；单刀单掷开关S1和S2；单刀双掷开关S3；电阻丝及导线若干．图5—16（1）采用如图5—18（甲）所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为__________________，选用的电池为_______________．甲乙丙图5—18（2）将G改装成两量程电流表，现有两种备选电路，如图5—18（乙）、（丙）所示．图_________为合理电路，另一电路不合理的理由是_______________________________．（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用A′来表示．14、（1）一个电压表V A的内阻R A=1000Ω，量程为1.0V，现要利用电阻箱扩大它的量程，改装成量程为3.0V 的电压表．改装后，再用一量程为3.0V的精确的电压表V B对改装后的电压表的所有刻度进行校准．除了这两个电压表V A、V B外，还有下列一些器材：电源E（电动势约为6V，内阻较小）变阻器R（总电阻约10Ω）电阻箱R0（0～9999Ω）开关S导线若干①如图5—20所示是以上器材和两个电压表V A、V B的实物示意图，试在图中画出连线，连成进行校准时的实验电路．②图中电阻箱的取值等于________________Ω．（2）用上述电压表V B和改装后并已校准过的电压表（以下称之为V C）以及一个开关和一些导线，去测量一个电动势大约为2V的电源的内阻r．①简要写出测量步骤．②用测得的量表达r的公式应为r=____________．15．某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω）C．电压表（量程0～5V，内阻约5kΩ）D．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）E．滑线变阻器（最大阻值50Ω）F．滑线变阻器（最大阻值1kΩ）G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）H．开关一个，导线若干实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．（1）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号．图5—40（2）如图5—40所示是该研究小组测得小灯泡的I—U关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_________________（填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为_________________Ω．（保留两位有效数字）16．有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流．A．被测电流表A1：满偏电流约700～800A，内阻约100Ω，刻度均匀、总格数为NB．电流表A2：量程0.6A，内阻0.1ΩC．电压表V：量程3V，内阻3kΩD．滑动变阻器R1：最大阻值200ΩE．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩF．电源E：电动势3V、内阻1.5ΩG．开关一个（1）在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号．（2）测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格，可算出满偏电流I g=___________，式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是______________．17．实验室中现有的器材如下：电池E（电动势约10V、内阻r约1Ω）标准电流表A1（量程300mA，内阻r1约为5Ω）电阻箱R1（最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω）滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）开关S和导线若干．要求设计—个测定电流表A2（量程250mA，内阻r2约为5Ω）内阻的实验方案．（1）在方框中画出测量电路，并在每个仪器旁标上英文代号．（2）要直接测出的物理量是____________________，用这些物理量表示待测电流表A2内阻的计算公式是______________．18．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．干电池E（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）B．电流表A1（满偏电流3mA，内阻r1=10Ω）C．电流表A2（0～0.6A，内阻0.1Ω）D．滑线变阻器R1（0～20Ω，10A）E．滑线变阻器R2（0～100Ω，10A）F．定值电阻R3（990Ω）G．开关和导线若干（1）为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑线变阻器是______________（填字母代号）（2）请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图．图5—42（3）如图5—42为某一同学根据他所设计的实验给出的I1、I2图线（I1为A1的示数，I2为A2的示数），由图线可求得被测电池的电动势E＝______________V，内阻r =_____________Ω．mA，量程为150mV，内阻约为150Ω．现要将其改成量程为10 mA19．实验室内有一电压表○的电流表，并进行校准．为此，实验室提供如下器材：干电池E（电动势为1.5V），电阻箱R，滑线变阻器R′，电流表○A （有1.5mA，15mA与150 mA三个量程）及开关S．mA的（1）对电表改装时必须知道电压表的内阻．可用如图5—43所示的电路测量电压表○内阻．在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表○A应选用的量程是________________．若合上S，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV，电流表○A的读数为1.05 mA，则电压表的内阻R mV为______________．(取三位有效数字)图5—43（2）在对改装成的电流表进行校准时，把○A作为标准电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图（滑线变阻器作限流使用），图中各元件要用题中给出符号或字母标注．图中电阻箱的取值是_______（取三位有效数字），电流表○A应选用的量程是_____________________．20．一只量程为1V，内阻R V约为900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的，现在要测量它的内阻并对该表进行校正．实验室提供了以下供选择的器材：A．待测电压表B．标准电压表（量程1 V）C．滑动变阻器（最大阻值1 000Ω，额定电流1A）D．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）E．电阻箱（最大阻值999．9Ω，最小改变量0.1Ω）F．电阻箱（最大阻值99．9Ω，最小改变量0.1 Ω）G．电池组（电动势约3 V，内阻约1Ω）H．导线和开关若干．（1）为了用半偏法测量该电压表的内阻，某同学设计了两种电路，如图5—44甲、乙所示，要使测量较精确，应选择___________________（填“甲”或“乙”）电路．在器材的选择上，除了电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的器材中选用___________________________________（用器材前的序号字母表示）．用上述方法测出的电压表内阻的测量值R V_________（填“大于”、“等于”或“小于”）电压表内阻的真实值．（2）在对该电压表进行校正时，该同学已经选择好器材，如图5—45所示．若要求对电压表的每一条刻度线都进行校正，请你将这些器材连接成测量电路，并标出所选滑动变阻器的序号字母．21．量程为3V的电压表V内阻约为3kΩ，要求测出该电压表内阻的精确值．实验中可供选用的器材有：电阻箱R a（最大值9999.9Ω，阻值最小改变量0.1Ω）滑线变阻器R b（最大阻值1000Ω，允许最大电流0.2A）电源E（开路电压约为5V，内阻可忽略不计）开关S及导线若干（1）设计一个易于操作的测量电路，要求画出实验电路图并标出所用器材符号．（2）列出测量步骤，并写出计算电压表内阻的最后公式．25、为了较准确地测定一只量程为3V，内阻约3kΩ的电压表的内阻值，在手头没有电流表可用的情况下，某同学设计了如下图所示的实验电路。