电学实验-电流表和电压表、伏安法测电阻

电学实验

电流表和电压表、伏安法测电阻

要点一电流表与电压表的改装和使用

即学即用

1.如图甲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 A,

对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A;当使用电流表的“+”和“-3”两接

线柱时,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A.

图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过V,每小格表示 V,图中指针示数 V;若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示V,图中指针示数 V.

答案对图甲:0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 对图乙:3.0 0.1 2.20 0.5 11.0

要点二伏安法测电阻

即学即用

2.用伏安法测金属电阻R x（约为5Ω）的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6 A,电压表内阻为几千欧,量

程为3 V,电源电动势为9 V,滑动变阻器的阻值为0～6Ω,额定电流为5 A,试画出测量R x的原理图.

答案见右图

题型1 测量电路的选择问题

【例1】用伏安法测电阻,可采用图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5 000Ω,电流表内阻为0.5Ω.

（1）当测量100Ω左右的电阻时,宜采用电路.

（2）现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为Ω,

真实值为Ω.

答案（1）甲（2）20 20.08

题型2 滑动变阻器接法的选择

【例2】用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验,备有器材规格如下:

①待测电阻R x（约100Ω）

②直流毫安表（量程0～10 mA,内阻50Ω）

③直流电压表（量程0～3 V,内阻5 kΩ）

④直流电源（输出电压4 V,允许最大电流1 A）

⑤滑动变阻器（阻值范围0～15Ω,允许最大电流1 A）

⑥电键1个,导线若干

根据器材的规格和实验要求,画出正确的电路图.

答案见下图

题型3 电表改装问题

【例3】如果两个电流表的满偏电流均为I g=3 mA,内阻R g=100Ω,欲将其改装成量程分别为3 V和15 V的电压表,则:

（1）分别串联的电阻R1和R2为多大?

（2）将改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时,指针的偏角θ1和θ2有何关系,示数U1和U2有何关系?

答案（1）900Ω 4 900Ω（2）θ1=θ2 U1∶U2=1∶5

1.（2009·扬州模拟）用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若

把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是

（）

A.图（a）中的A1、A2的示数相同

B.图（a）中的A1、A2的指针偏角相同

C.图（b）中的A1、A2的示数和偏角都不同

D.图（b）中的A1、A2的指针偏角相同

答案 B

2.某同学用伏安法测一个未知电阻,他先将电压表接a点,读得两表示数分别为U1=

3.0 V,

I1=3.0 mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.9 V,I2=4.0 mA,如图所

示.由此可知电压表应接到点误差较小,测得R x的值应为Ω.

答案 a 1 000

3.测一个阻值约为25 kΩ的电阻,备有下列器材:

A.电流表（量程100μA,内阻2 kΩ）

B.电流表（量程500μA,内阻300Ω）

C.电压表（量程10 V,内阻100 kΩ）

D.电压表（量程50 V,内阻500 kΩ）

E.直流稳压电源（电动势15 V,允许最大电流1 A）

F.滑动变阻器（最大电阻1 kΩ,额定功率1 W）

G.电键、导线若干

（1）电流表应选 ,电压表应选 .

（2）画出测量R x的原理图.

答案（1） B C

（2）电流表内接,分压式如右图所示

4.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A.电池组（3 V,内阻1Ω）

B.电流表（0～3 A,内阻0.012 5Ω）

C.电流表（0～0.6 A,内阻0.125Ω）

D.电压表（0～3 V,内阻3 k Ω）

E.电压表（0～15 V,内阻15 k Ω）

F.滑动变阻器（0～20Ω,额定电流1 A ）

G.滑动变阻器（0～2 000Ω,额定电流0.3 A ）

H.开关、导线

（1）上述器材中应选用的是 .（填写各器材的字母代号） （2）实验电路应采用电流表 接法.（填“内”或“外”）

（3）设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I= A,U= V.

（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A 范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻R x 的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.

答案 （1）A 、C 、D 、F 、H （2）外 （3）0.48

2.20

（4）见右图

第6课时 电学设计性实验

要点一 测量电阻的特殊方法

即学即用

1.测电流表和电压表的内阻,如果有可以作为标准的已知电阻的电表,都可以使用比例法.请分别画出你设计的用比例法测它们内阻的电路图,并说明需要测量的物理量,写出用测量量表示电表内阻的公式. 答案 电压表可显示电阻两端的电压值,电流表可显示电阻中通过的电流,所以测电流表内阻应把两电流表并联,测电压表内阻应把两电压表串联,电路图分别如下图甲、乙所示.

测电流表内阻时,应调节滑动变阻器R 1,使两电流表的指针都有较大偏转,记录下两电流表的示数I 1和I 2,根据并联电路分流原理,若已知电流表A 1的内阻为r 1,则电流表A 2的内阻r 2=

12

1

r I I . 测电压表内阻时,应调节滑动变阻器R 2,使两电压表的指针都有较大偏转,记录下两电压表的示数U 1和U 2,根据串联电路分压原理,若已知电压表V 1的内阻r 1,则电压表V 2的内阻r 2=

1

2

U U r 1. 要点二 设计性电学实验

即学即用

2.现有一阻值R=10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表盘上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,