《伏安法测电阻及电表改装》
(完整word版)(整理)实验电桥,电表改装,伏安法.
实验11 电阻元件的伏安特性［学习重点］1．学习常用电磁学仪器仪表的正确使用及简单电路的联接。
2．掌握用伏安法测量电阻的基本方法及其误差的分析。
3．测定线性电阻和非线性电阻的伏安特性. ［实验原理]电阻是导体材料的重要特性参数之一。
在生产、维修检测和实验中经常要对电阻进行测量.测量电阻的方法有多种，伏安法是常用的基本方法之一。
所谓伏安法,就是运用欧姆定律，测出电阻两端的电压U 和其上通过的电流I ，根据IU R =即可求得电阻值R 。
也可运用作图法,做出伏安特性图线,从图线上求得电阻的阻值。
对有些电阻器件，其伏安特性图线为直线的称为线性电阻,如常用的碳膜电阻,金属线绕电阻、金属膜电阻等。
另外有些元件，伏安特性图线为曲线，称为非线性元件，如灯泡、晶体二极管、稳压管、热敏电阻等。
非线性电阻元件的电阻值是随外界条件变化的，在一定的条件下只有通过作图法才能反映它的特性。
用伏安法测电阻,原理简单，测量方便，但由于电表内阻接入的影响,会给测量带来一定系统误差，如图4—11—1(a ）和（b ）,分别为电流表内接和电流表外接两种电路。
在电流表内接法中，由于电压表测出的电压值U 包括了电流表两端的电压，因此，测量值要大于被测电阻的实际值。
可见，由于电流表内阻不可忽略，故产生一定的误差。
在电流表的外接法中，由于电流表测出的电流I 包括了流过电压表的电流，因此，测量值要小于实际值。
由可见，由于电压表内阻不是无穷大,故给测量带来一定误差。
上述两种联接电路的方法，都给测量带来一定的系统误差，即测量方法误差.为此，必须对测量结果进行修正。
其修正值为图 4—11—1 (a ）（b ）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==x mA x mA x x mA x x R R R R R I U U I U R 1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==U x xU x Ux x x R R R R R I I U I U R 1111R x =R x — R其中R 为测量值，R x 为实际值。
电表的改装1
电流表G（常称表头）
常用的电流表和电压表都是由小量程的电流表G（常称表 头）改装而成。
表头有三个参量： Ig、Rg、Ug
一、电表的改装
（一）、电流表G改装成电压表V （串联一只大电阻起分压作用）
串联后一定要把Rg和R当 成一个整体，就是说：改 后电压表的电阻是Rv= Rg 和R串联的电阻。
并联后一定要把Rg和 R当成一个整体，就 是说：改后的电流表 的电阻是Rv= Rg和R
并联的电阻。
（二）、电流表G改装成大量程电流表
例：有一电流表G，内阻Rg=25欧，满偏电流为Ig=3mA， 把它改装成量程为0.6A的电流表，则要并联的分流电阻
值为 25 ，电流表A的总电阻为 1 。
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例1：有一电流表G，内阻Rg=25Ω ，满偏电流 为Ig=3mA，把它改装成量程为0.6A的电流表， 则要并联还是串联一个电阻？阻值为多少？
0.126Ω 电阻R的作用？电流表A的总电阻？
例2：一个电流表G的内阻Rg=1kΩ，满偏电流为
Ig=500μA，其满偏电压为 0.5V 。现要把它改装成
量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为
△I = U / Rv 电压U越大，电流误差越大
误差结果：E测＜E真 r测＜r真
例：用如图的实验器材测定额定电压为 2.5V的小电灯的伏安特性曲线，要求加在 电灯上的电压从零开始逐渐增大到额定电 压。
(1)在方框中画出实验所用的电路图，并按 电路图用导线把实物图连接起来。
(2)某同学根据实验所测的几组数据画出如
2、数据读取：干电池在大电流放电时电动势E会明显 下降，内阻r会明显增大。故长时间放电不宜超过 0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。电流从小到大，依 次读取10组数据。
高考物理《电阻测量和电表改装》实验专题强化练
《电阻测量和电表改装》实验专题【例1】（2020·北京市第13中学开学测试)在设计“伏安法测小灯泡的电阻”实验电路时，要思考以下两个问题：(1)电流表内接还是外接？图2如图2所示，某同学采用试接的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。
他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数无明显变化，说明小灯泡的阻值与__________(填写“电流表”或“电压表”)的阻值接近，应选择电流表__________(填写“内接”或“外接”)的电路。
(2)如何选择滑动变阻器？有三种规格的滑动变阻器，它们的最大阻值分别是R1＝20 Ω，R2＝200 Ω，R3＝1 750 Ω。
将它们分别接入图3所示电路。
保持M、N间电压恒定，从左向右移动滑片P，研究小灯泡两端的电压U与滑片的滑动距离L(滑片从左向右滑动的最大距离为L0)的关系，如图4所示中“×”为根据实验数据描出的点，请你结合如图4所示判断该实验中选择哪一种规格的滑动变阻器最合适__________，并简要说明理由。
【变式1】(2020·北京市第二次合格性考试)图5为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。
在某次测量中，电压表的示数为12.0 V时，电流表的示数为0.30 A，根据测量数据可计算出电阻R＝__________ Ω。
由于电表内阻的影响，电阻R的测量值__________(选填“大于”或“小于”)真实值。
【例2】(2020·山东省等级考试第二次模拟卷)某同学先后用多用电表和伏安法测量一个未知电阻R x的阻值。
(1)该同学选用倍率为“×100”的电阻挡时，指针位置如图6甲所示；他应选用倍率为__________(填“×1”或“×10”)的电阻挡再次测量，当其选择合适的倍率后，指针位置如图乙所示，则所测电阻的阻值为__________Ω；(2)为更精确测量其阻值，该同学采用了伏安法。
＂伏安法＂测电阻时电流表、电压表的选择
。
进行 阐述 。 二、 用 电压表 或 电流表 一种 电表 来测 （ 以 只 用 电 流表 测量为例 ）
最大为 １ ５ ０ ｍＡ， 估算 Ｒ ｘ两 端 最 大 电 压 约 为 Ｕ ｍ＝ １ ５ ０ ｍ Ａ×２ ２ Ｑ＝ ３ ． ３ Ｖ， 如 果 选 用 电压 表 （ 量程 １ ５ Ｖ） 来测， 电压 表指 针 最大 偏转 角 不足 满偏 角 的三分 之一 。按 照读 数误 差 小原 则 ， 所 以本实 验 不能 选用 电压 表 ， 故 本实 验采 用 一种 电表 （ 电 流表 ） 来测 。 （ ２ ） 因为 电流 表 Ａ 的 内阻 已知 ， 所 以可 以把 电流 表 Ａ ： 当电压 表用 ， 另
一
实 验中会 给出有量程 与 内阻的 电流 表和 电压 表 ， 我们 学生 一定要 注意 ， 并 不 是 题 中 给 了什 么 你 就 得 用 什么， 而你 一定 得 看看 是 否用 得上 ， 也就 是 说我 们要
有 选 择 性 的使 用 器 材 ， 这 点 是 很 多 学 生 不 会 去 考 虑 的， 认 为 一 定 要 用 电压 表 、 电 流 表 来 测 电压 、 电 流 从 而 算 电阻 ， 那 这样就 正好落人 陷阱。 例： 先 用 多 用 电 表 粗 略 测 量 某 段 金 属 丝 的 电 阻
体有 两大类 ： 用 电压 表 和 电流 表导体 两端 电压及 通过 导体 的 偶 然误差 小原则 。３ ． 通过 电流表 的电流 和加 在 电压 表
采用分 压 电路 ， 则调压 范 围大 ； 滑动 变阻器 阻值越 小 ， 触 头滑 动时待 测 电路 分得 的 电压 变化 越缓 慢 ， 便 于调 节 。５ ． 滑动 变 阻 器 阻值 远 大 于 Ｒ ｘ时 ， 可采 用 限 流 电 路 。但 触头 滑动 时 电压跳跃 变化 ， 不便 于调 节 ６ ． 在 什
高中物理伏安法测电阻之电表的改装优秀课件
R0 Rx
A1 A2
R
2、用电压表替代电流表
例 3 使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； 电流表A ,量程为3A,内阻RA=100Ω 滑动变阻器 R最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关 K，导线假设干。 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
电流表 A2 ( 量程 500μA，内阻 r2 = 750Ω) ;
电压表 V ( 量程 10V，内阻 r3 = 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) 电源 E( 电动势 1.5V，内阻很小) ; 电键 S，
解析: 此题给出了电压表和电流表，假设采用以下图所示的电路进行测量时，电压表的示 数不到量程的 1 / 20，测量值不准确，因为电表的示数没有接近量程的1/3以上。
分析：
V2 V1
X
V1 V2
√
V2 V1
√
V1 V2
X
解析: 该题目是用伏安法测未知电阻 Rx 的阻值，显然此题目给出电流表不符 合题目的要求，我们不难发现此题里面两个电压表，而且电压表的内阻都是的， 用电压表的读数除以本身的内阻就可得到通过自身的电流了，因此，我们完全 可以把电压表当电流表来使用
×
因此，用上图所示的电路不能较准确的测量 A1 的 内阻。这时候我们可以把电阻的电流 表 A2 当做电压表来使用，电流表 A2 两端的电压可以由其示数和内阻推算出来，A2 两端的电压也就是 A1 两端的电压这样就可以较准确的测量出 A1 的内阻了。
电压表电流表伏安法测电阻(二)
根据U=IR，可知电流与电压一一对应，如果 将电流表的示数，换算成U，就可以直接测电 压，只是量程Ug太小。
二、电流表G改为电压表V
1、电流表改装电压表的原理：
串联一个电阻， 分担一部分电 压
电压表就是串联了分 压电阻的电流表。
电 路 分 析
电压表内
阻RV为 ：
RV=Rg+R 其中R如 何计算？
４、伏安法测电阻电路的选择方法： １）定量判定法： 若已知待测电阻大约为Rx，电流表的内阻为 RA和电压表的内阻为RV，则： 当RX/RA>RV/RX时，选用电流表内接法。 当RX/RA<RV/RX时，选用电流表外接法。 当RX/RA＝RV/RX时，两种接法都可以。
例：已知电流表的内阻为0.1Ω，电压表的内阻 为４kΩ，若待测电阻约为2２50Ω，用伏安法测其电 阻应采用电流表 外内 法．
3．小量程电流表G的三个主要参数：
（1）内阻Rg ：小量程电流表的电
阻．一般为几十欧到几百欧．
（2）满偏电流Ig ：小量程电流表G指针
偏转到最大刻度值时的电流值。一般很 小，为几十微安到几毫安．
（3）满偏电压Ug ：小量程电流表G通过满
偏电流时，加在它两端的电压．
根据Ug=IgRg可知：满偏电压也很小。
相同的思路，我们还可以利用串联电路的分 压作用或并联电路的分流作用，将电压表或 电流表的量程再扩大。
练习：１、如果给量程是３Ｖ的电压表再串 联一个阻值等于电压表内阻的电阻，它的量 程变为了多少？刻度盘上的数字怎么改？
因为此时的RV变 为了原来的２倍, 根据欧姆定律， 电流Ig一定时， 电压也变为原来 的２倍
三、把表头G改为电流表A
1、表头改装电流表的原理：
“伏安法测电阻”的电路改进
伏安法测电阻 的电路改进张育森(湖北省云梦县第一中学ꎬ湖北云梦４３２５００)摘㊀要:伏安法测电阻时ꎬ电表内阻的存在会导致测量结果存在误差.本文从基本原理出发ꎬ通过活用滑动变阻器和电表ꎬ提供几种具体方法消除这种误差ꎬ供大家参考.关键词:伏安法测电阻ꎻ内外接ꎻ半值法中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２４)０４－０１２６－０４收稿日期:２０２３－１１－０５作者简介:张育森(１９８１.１１－)ꎬ男ꎬ湖北省荆门人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀伏安法测电阻是高中物理中一个重要的设计性实验ꎬ它包含了众多知识点ꎬ比如欧姆定律的应用㊁滑动变阻器的使用方法㊁电流表和电压表的改装㊁实验数据的处理和分析等ꎬ能全面考查学生的电学知识水平ꎬ所以长期以来ꎬ伏安法测电阻都是各次考试的热点.大家知道ꎬ这个实验是存在误差的ꎬ主要原因是由于电压表和电流表不是理想电表ꎬ因此实验测量的电阻值与真实值不同.为了消除这种误差ꎬ笔者结合高中教学实际ꎬ从基本原理出发ꎬ活用滑动变阻器和电表ꎬ提出了几种高中生容易理解和接受的改进方法ꎬ供大家参考.１关于电流表的内外接法伏安法测电阻时电流表有内㊁外两种接法.如图１(ａ)所示是内接ꎬ电流表测得待测电阻Ｒｘ的电流Ｉꎬ由于电流表的分压作用ꎬ电压表测得的电压Ｕ测＝Ｕｘ＋ＵＡꎬ进而得出待测电阻测量值Ｒ测＝Ｕ测Ｉ＝Ｒｘ＋ＲＡ>Ｒｘꎬ测量值偏大ꎬ当Ｒｘ≫ＲＡ时ꎬ测量的相对误差σ＝ＲＡＲｘˑ１００％较小ꎬ在误差允许范围内ꎬ适合测大电阻.(ａ)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ｂ)图１㊀电流表内外接如图１(ｂ)所示是外接ꎬ电压表测得待测电阻Ｒｘ的电压Ｕꎬ由于电压表的分流作用ꎬ电流表测得的电流Ｉ测＝Ｉｘ＋ＩＶꎬ进而得出待测电阻测量值Ｒ测＝ＵＩ测＝Ｒｘ ＲＡＲｘ＋ＲＡ<Ｒｘꎬ测量值偏小ꎬ当Ｒｘ≪ＲＶ时ꎬ测量的相对误差σ＝１１＋ＲｘＲＶˑ１００％较小ꎬ在误差允许范围内ꎬ适合测小电阻.２解决策略上面分析表明ꎬ无论电流表内接还是外接ꎬ测量结果都存在误差ꎬ 大内小外 的接法也是治标不治本ꎬ要想消除这种测量误差ꎬ必须使测量时通过被测电阻上的电流和其两端的电压与对应的实际值是完全一致的.既然问题出在电表的内阻ꎬ那么主要思路就是解决电表内阻对测量结果的影响.两种思路:思路１ꎬ可考虑直接测出电流表或电压表的内阻ꎻ思路２ꎬ回避电表的内阻ꎬ通过转化法测出待测电阻的电流或电压.３具体改进方法３.１测出电表内阻法图２㊀测出电流表内阻图如图２所示ꎬ先将开关与１闭合ꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ电压表和电流表的示数分别为Ｕ１㊁Ｉ１ꎬ则ＲＡ＋ＲＰ＋Ｒｘ＝Ｕ１Ｉ１再将开关与２闭合ꎬ此时要保持滑动变阻器ＲＰ的阻值不变ꎬ电压表和电流表有另一个适当的示数Ｕ２㊁Ｉ２ꎬ则ＲＡ＋ＲＰ＝Ｕ２Ｉ２联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｉ１－Ｕ２Ｉ２值得注意的是ꎬ开关拨向１㊁２的顺序最好不要颠倒ꎬ若顺序颠倒了ꎬ电压表两端电压有可能过大ꎬ这是不允许的ꎻ在开关拨向２后ꎬ滑动变阻器的阻值需要保持不变ꎬ这步操作是为了把电流表和滑动变阻器的串联电阻测量出来.这里加滑动变阻器相当于把电流表改装成电压表ꎬ起到了分压的作用.滑动变阻器还可以并联接入电路:图３㊀测出电压表内阻图如图３所示ꎬ开关Ｓ断开ꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ使电压表和电流表有一个适当的示数Ｕ１㊁Ｉ１ꎬ则１ＲＶ＋１ＲＰ＝Ｉ１Ｕ１闭合开关Ｓꎬ此时保持滑动变阻器ＲＰ的阻值不变ꎬ再次调节Ｍ㊁Ｎ两端电压ꎬ使电压表和电流表有另一个适当的示数Ｕ２㊁Ｉ２ꎬ则１ＲＶ＋１ＲＰ＋１Ｒｘ＝Ｉ２Ｕ２联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｕ２Ｉ２Ｕ１－Ｉ１Ｕ２.若不引入滑动变阻器ꎬ当开关断开时ꎬ电流表与电压表直接串联ꎬ电流表示数太小ꎬ不便读数ꎬ接入滑动变阻器就等同于把电压表当做电流表改装ꎬ滑动变阻器起到分流的作用ꎬ当改装后的量程与电流表Ａ的量程接近时ꎬ电压表和电流表更方便读数ꎻ开关断开的目的是为了测出电压表与滑动变阻器的并联电阻.还可以加电流表ꎬ方法如下:图４㊀双电流表测量图如图４所示ꎬ断开开关Ｓꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ电压表的示数为Ｕ１ꎬ电流表Ａ１和Ａ２的示数分别是Ｉ１㊁Ｉ２ꎬ则流过滑动变阻器ＲＰ和电压表的电流为Ｉ１－Ｉ２ꎬ那么１ＲＶ＋１ＲＰ＝Ｉ１－Ｉ２Ｕ１闭合开关Ｓꎬ电流表Ａ２被短路ꎬ保持滑动变阻器ＲＰ不变ꎬ再次调节Ｍ㊁Ｎ两端电压ꎬ使得各电表有适当的示数ꎬ记录下电压表的示数为Ｕ２ꎬ电流表Ａ１的示数分别是Ｉ３ꎬ则１Ｒｘ＋１ＲＶ＋１ＲＰ＝Ｉ３Ｕ２联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｕ２Ｕ１Ｉ３－Ｕ２(Ｉ１－Ｉ２)该电路若不加滑动变阻器ꎬ当开关Ｓ断开时ꎬ通过电压表的电流很小ꎬ两个电流表的电流差值不大ꎬ这会导致出现较大的相对误差ꎬ并联一个滑动变阻器后ꎬ它与电压表的并联阻值可随意改变ꎬ解决了上面可能存在的问题ꎬ这样既可测大电阻ꎬ也可测小电阻ꎻ开关断开的目的是为了测出电压表与滑动变阻器的并联电阻.还可以加电压表ꎬ方法如下[１]:图５㊀双电压表测量图如图５所示ꎬ断开开关Ｓꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ记录下电压表Ｖ１的示数为Ｕ１㊁电流表的示数为Ｉ１ꎬ则Ｒｘ＋ＲＡ＋ＲＰ＝Ｕ１Ｉ１闭合开关Ｓ后ꎬ保持滑动变阻器ＲＰ的阻值不变ꎬ电压表Ｖ１的示数变为Ｕ２㊁电压表Ｖ２的读数为Ｕ３㊁电流表的示数变为Ｉ２ꎬ则ＲＡ＋ＲＰ＝Ｕ２－Ｕ３Ｉ２联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｉ１－Ｕ２－Ｕ３Ｉ２同理ꎬ该电路若不加滑动变阻器ꎬ电流表两端的电压较小ꎬ两个电压表的电压差值不大ꎬ这会出现较大的相对误差ꎬ加滑动变阻器后ꎬ它与电流表的串联ꎬ相当于电压表改装ꎬ调节滑动变阻器ꎬ阻值可随意改变ꎬ上面的问题得以解决ꎬ大㊁小电阻均可测量ꎻ开关闭合的目的是为了测出电流表与滑动变阻器的串联电阻.３.２半值法图６㊀电流半值法测量图如图６所示ꎬ断开开关Ｓꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ使电流表Ａ２的示数是电流表Ａ１示数的一半ꎬ然后闭合开关Ｓꎬ保持滑动变阻器ＲＰ不变ꎬ再次调节Ｍ㊁Ｎ两端电压ꎬ电压表Ｖ和电流表Ａ２的示数分别为Ｕ㊁Ｉꎬ则待测电阻的阻值为Ｒｘ＝ＵＩ.㊀值得注意的是ꎬ当电流表Ａ２的示数是电流表Ａ１的一半时ꎬ待测电阻的阻值与滑动变阻器所在支路的电阻相等ꎬ这样就可以用电流表Ａ２的示数代替流过待测电阻Ｒｘ的电流ꎻ以上设计包含改装的思想ꎬ断开开关Ｓ时ꎬ滑动变阻器ＲＰ起到分流的作用ꎬ相当于对电流表Ａ２进行改装ꎻ电流表Ａ１在干路上ꎬ其量程要比电流表Ａ２的量程大.电流表Ａ２的示数是电流表Ａ１示数的一半的目的是为了操作简便ꎬ不是一半也是可行的ꎬ断开开关Ｓꎬ设电流表Ａ１的示数是Ｉ１ꎬ电流表Ａ２的示数是Ｉ２ꎬ根据并联电压相等可知ꎬ(Ｉ１－Ｉ２)Ｒｘ＝Ｉ２(ＲＡ＋ＲＰ)闭合开关Ｓꎬ保持滑动变阻器ＲＰ不变ꎬ记录此时电压表的示数是Ｕ１ꎬ电流表Ａ２的示数是Ｉ３ꎬ则Ｕ１＝Ｉ３(ＲＡ＋ＲＰ)联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｉ２Ｉ３(Ｉ１－Ｉ２)还可以采用电压表的半值法ꎬ具体操作如下:图７㊀电流半值法测量图如图７所示ꎬ闭合开关Ｓꎬ电流表被短路ꎬ反复调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ使得电压表Ｖ２的示数是电压表Ｖ１示数的一半ꎻ断开开关Ｓꎬ保持滑动变阻器ＲＰ的阻值不变ꎬ读出此时电压表Ｖ２的示数为Ｕꎬ电流表的示数为Ｉꎬ则待测电阻的阻值Ｒｘ＝ＵＩ.闭合开关Ｓꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压ꎬ当电压表Ｖ２的示数是Ｖ１的一半时ꎬ根据串并联知识ꎬ待测电阻Ｒｘ与滑动变阻器ＲＰ和电压表的并联电阻相等ꎬ这种设计要求电压表Ｖ１的量程要比电压表Ｖ２的量程大.同上理ꎬ 电压表Ｖ２的示数是电压表Ｖ１示数的一半 的目的是为了操作简便ꎬ示数不是一半也是可行的.闭合开关Ｓ时ꎬ设电压表Ｖ１的示数是Ｕ１ꎬ电压表Ｖ２的示数是Ｕ２ꎬ滑动变阻器ＲＰ和电压表的并联电阻为Ｒ并＝ＲＶＲＰＲＶ＋ＲＰ根据串联电流相等可知ꎬＵ１－Ｕ２Ｒｘ＝Ｕ２Ｒ并断开开关Ｓꎬ保持滑动变阻器ＲＰ不变ꎬ记录此时电压表的示数是Ｕ３ꎬ电流表Ａ２的示数是Ｉꎬ则Ｕ３＝ＩＲ并联立解得Ｒｘ＝(Ｕ１－Ｕ２)Ｕ３Ｕ２Ｉ４结束语上面介绍的改进方法较好地解决了因电表内阻引起的误差问题ꎬ也是高中学生容易理解的方法.要想运用自如ꎬ还需要熟练掌握实验器材的特性ꎬ这样才能更好地选择和使用器材ꎬ从而提高实验的准确性和可靠性.伏安法测电阻是电学实验的基础ꎬ它渗透在多个电学实验中ꎬ主要考查学生对欧姆定律和串并联知识的理解ꎬ培养学生分析问题和解决问题的能力[２].在新高考模式下ꎬ高考电学实验题紧紧围绕教学大纲对实验基本原理进行挖掘和拓展ꎬ这就要求教师在平时教学时讲透实验的基本原理ꎬ回归课本ꎬ用最基本的原理分析㊁引申和创新[３].比如伏安法测电阻存在因电表内阻而有实验误差的问题ꎬ若是用最基本的电路解决这个误差ꎬ这就需厘清每个实验器材的特性ꎻ比如滑动变阻器ꎬ它不仅可以出现在控制电路中ꎬ也可以出现在测量电路中ꎬ可以分压ꎬ也可以分流ꎬ虽然电阻未知ꎬ但可以使电压和电流的变化更加细腻ꎬ方便电表读数.只有这样才能培养学生科学的思维能力ꎬ增强学生解题的核心素养.参考文献:[１]韩同滨. 伏安法 测电阻教学改进探讨[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０２０ꎬ４９(７):５４－５５.[２]牛红标.用电阻补偿法修正半偏法测电表内阻的误差[Ｊ].物理教学ꎬ２０２２ꎬ４４(１１):３１－３２.[３]刘立毅.新课标全国卷电学实验试题回顾与启示[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０１５ꎬ４４(９):５９－６１.[责任编辑:李㊀璟]。
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=θ 2 U1∶U2=1∶51.（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B2.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 0003.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 kΩ）E.电压表（0～15 V,内阻15 kΩ）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）0.482.20（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=121r 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=12U 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,电源内阻约为几欧）.要求: （1）画出实验电路图.（2）简要写出完成接线后的实验步骤.（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式r = .答案 （1）电路图如右图所示 （2）实验步骤为:①断开开关,记下电压表偏转格数N 1 ②合上开关,记下电压表偏转格数N 2 ③利用公式r R N N N 221-计算电源内阻,式中R =10.0Ω.（3）R N N N 221-题型1 仪表的选择【例1】实验室中现有器材如右图所示有:电池E ,电动势约10 V , 内阻约1Ω;电流表A 1,量程约10 A ,内阻r 1约为0.2Ω;电流 表A 2,量程300 mA ,内阻r 2约5Ω;电流表A 3,量程250 mA ,内 阻r 3约5Ω;电阻箱R 1;最大阻值999.9Ω,最小阻值改变量为0.1Ω;滑动变阻器R 2,最大值100Ω;开关S ;导线若干.要求用下图所示的电路测量图中电流表A 的内阻.（1）在所给的三个电流表中,哪几个可以用此电路精确测出其内阻? （2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路.（3）你要读出的物理量是 .用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 . 答案 该题要求根据电路图设想出实验原理.属于有一定提示的设计型实验.与我们学过的伏安法测电阻相比较,这里被测电阻是电流表的内阻,它能显示出通过自身的电流,因此只要知道其上的电压就行,但没有电压表,却有另一只电流表.根据电路图可以看出,图中表A 是被测表,则其上电压就是电阻箱上电压,利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压,这样就可以求出电流表的内阻. （1）电流表A 1不能精确测出其内阻,因这时图中的电流表A ′应为A 2、A 3中的一只,这使得电流表A 1中的电流不能超过300 mA ,其指针的偏转极其微小,误差很大.而A 2、A 3可用此电路精确测出其内阻. （2）若测r 3,实物连线如下图所示.（3）根据前面的分析,要读出的物理量是A 、A ′两电流表的示数I 、I ′和电阻箱的阻值R 1,待测内阻的计算公式是r 待=1R II I -'.题型2 实物连线题【例2】为了测定电流表A 1的内阻,采用如图所示的电路.其中:A 1是待测电流表,量程为300μA ,内阻约为100Ω; A 2是标准电流表,量程是200μA ;R 1是电阻箱,阻值范围是0～999.9Ω; R 2是滑动变阻器; R 3是保护电阻;E 是电池组,电动势为4 V ,内阻不计; S 1是单刀单掷开关,S 2是单刀双掷开关.（1）根据电路上图所示,请在下图中画出连线,将器材连接成实验电路.（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150μA ;然后将开关S 2扳到接点b 处,保持R 2不变,调整变阻箱R 1,使电流表A 2的读数仍是150μA .若此时电阻箱各旋钮的位置如下图所示,电阻箱R 1的阻值是 Ω ,则待测电流表A 1的内阻R g = Ω.（3）上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R 2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R 3应选用（ ）A .200 k ΩB .20 k ΩC .15 k ΩD .150 k Ω（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.1 kΩB.5 kΩC.10 kΩD.25 kΩ答案（1）见下图（2）86.3 86.3 （3）B （4）C题型3 数据处理问题【例3】要描绘某电学元件（最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V）的伏安特性曲线,设计电路如图所示.图中定值电阻R为1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5Ω;电压表（未画出）量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计.（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择:a.阻值0～200Ω,额定电流0.3 Ab.阻值0～20Ω,额定电流0.5 A本实验应选用的滑动变阻器是（填“a”或“b”）.（2）正确接线后,测得数据如下表:①根据以上数据,电压表是并联在M与之间的（填“O”或“P”）.②根据以上数据,在下图中画出该元件的伏安特性曲线.（3）在下图上画出待测元件两端电压U MO随MN间电压U MN变化的示意图为（无需数值）.答案（1）a（2）①P ②见下图（3）见右图1.某同学使用了如下器材:电源E（电动势12 V）;电压表V（量程为15 V,内阻约15 kΩ）;电流表A（量程100 mA,内阻约10Ω）;滑动变阻器（最大电阻为50Ω）;单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图所示,已知小灯泡的额定电压为12 V.（1）请在下面的虚线方框中画出此实验电路.（2）根据设计的电路图在下图中连接实物图.（3）由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额= W,小灯泡电阻的变化特性为 .答案（1）、（2）如下图所示（3）1.15（1.14～1.16）灯泡电阻随电压升高而增大（或随温度升高而增大;或电压越高时电阻增大越快）.2.（2009·大同质检）现有一特殊电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如右图所示的电路进行实验,图中电流表的内阻R A已经测出,阻值为5Ω,R为电阻箱,阻值范围0～999.9Ω,R0为定值电阻,对电路起保护作用.（1）实验室备用的定值电阻R0有以下几种规格.A.10 ΩB.50ΩC.150 ΩD.500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好 .（2）该同学接入符合要求的R0后,闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了如下图所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E= V,内阻r= Ω.答案（1）C （2）10 453.某实验小组在实验室中测定一节干电池的电动势和内阻,他们观察实验桌上备用的器材编号如下:A.干电池（电动势E约为1.5 V,内电阻r约为1.0Ω）B.电流表G（满偏电流3.0 mA,内阻R g=10Ω）C.电流表A（量程0～0.6 A,内阻约为0.5Ω）D.滑动变阻器R（0～20Ω,10 A）E.滑动变阻器R′（0～100Ω,1A）F.定值电阻R2=990ΩG.开关S和导线若干（1）为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是 .（填写器材编号）（2）请在虚线框内画出他们采用的实验原理图.（标注所选择的器材的符号）（3）该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表,为了采用图象法分析处理数据,请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度,做出相应的图线.（4）根据图线求出电源的电动势E= （保留三位有效数字）,电源的内阻r=（保留两位有效数字）.答案（1）D（2）如右图所示（3）如右图所示（4）1.47（1.46～1.48）0.82（0.80～0.90）1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡标有“6 V,3 W”,其他可供选择的器材有:电压表V1（量程6 V,内阻20 kΩ）;电压表V2（量程20 V,内阻60 kΩ）;电流表A1（量程3 A,内阻0.2Ω）;电流表A2（量程0.6 A,内阻1Ω）;滑动变阻器R1（0～1 000Ω,0.5 A）;滑动变阻器R2（0～20Ω,2 A）;学生电源E（6～8 V）;开关S及导线若干.实验中要求电压表在0～6 V范围内读取并记录下11组不同的电压值U和对应的电流值I,见下表.（1）在下面方框中画出实验所用的电路图,并注明所选器材的符号.（2）在图中,画出伏安特性曲线.如果将本题中的小灯泡接在电动势E=1.5 V,内阻r=2.0Ω的电池的两端,则小灯泡的实际功率是多少?（3）该实验画出的伏安特性曲线在电压较高段和电压较低段相比,哪段的系统误差较大?为什么?答案（1）电路图如下图所示.（2）伏安特性曲线如下图所示0.28 W（3）电压较高时,灯泡消耗的功率较大,灯丝温度高,其电阻大,由于是外接法,故这时电压表的分流较大,所以电流的测量值偏大,故系统误差较大.2.学习了“欧姆定律”以及电路的知识后,李阳同学要帮妈妈制作一个自动控温孵化器,他到电子商城买了一只标称值为220Ω的半导体热敏电阻,由于不知道该电阻的温度特性,为此,他做了如下实验.（1）在室温下（约25℃）他正确使用多用表的欧姆挡测该热敏电阻的阻值,表的示数如右图所示,可判定李阳同学测量时选用的是挡,表的读数是Ω.（2）李阳同学要通过改变热敏电阻的温度并用伏安法测热敏电阻的阻值来研究热敏电阻的温度特性,他准备了如下器材:蓄电池（电动势为6 V,内阻不计）及电键伏特表（量程为0～6 V,内阻很大）安培表（量程为0～20 mA,内阻R g=10Ω）定值电阻R0（R0=5Ω）下列图中给出四个电路,其中李阳应该选择的是 .（3）李阳同学得到的实验数据如下表请你根据这些数据在下图所示的坐标纸上画出这个热敏电阻的电阻值随温度变化的关系图象（R—t图象）.（4）下图是李阳同学利用这个热敏电阻制成的孵化器温度控制电路,其中控制电路的输入端A、B内接电路可等效为一个电动势为2.0 V,内阻为100Ω的电源,当通过热敏电阻R的电流大于等于2.0 mA时,控制电路动作,输出端的开关断开,加热器停止加热.孵化小鸡时,要求孵化箱恒温在39.5℃,为此,李阳将孵化箱的最高温度设定为40℃;为使恒温箱能在40℃时控制电路动作,定值电阻R0的阻值应为Ω.答案（1）×10 260 （2）D（3）R—t图象如右图所示.（4）7553.如果某研究性学习小组在研究某种用半导体材料做的用电器件Z的导电规律时,用电压表、电流表测得其两端电压与通过其中的电流的关系如下表所示:所用的器材规格:电压表（0～3～15 V,内阻30 kΩ）电流表（0～0.6～3 A,内阻4Ω）滑动变阻器（变化范围0～10Ω）电源（6 V,内阻1Ω）用电器件Z电键;导线若干（1）在下图乙方框中画出测量电路原理图,并将下图甲中的实物连成测量电路.（2）若把用电器件Z接入图丙所示的电路中,电流表的读数为1.8 A,电源输出电压恒为3 V,电阻R的电功率为W.（3）请分析表中的数据,探究该用电器件Z的电流随电压变化的规律是什么?答案（1）见下图（2）3.24（3）观察实验数据,猜想电流随电压变化的规律是I=kU n任选两组数据可列出0.8=k ·0.8n 1.25=k ·1n解得n =2,k =1.25 A/V 2也可代入其他组数据,在误差范围内,则I =1.25U 2.4.影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大.如图甲是某金属材料制成的电阻R 随摄氏温度t 变化的图象,图中R 0表示0℃时的电阻.若用该电阻与电池（E 、r ）、电流表R g 、滑动变阻器R ′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”,使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t 1<t 2,则t 1的刻度应在t 2的 侧（填“左”、“右”）;在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E 、R 0、k （R —t 图线斜率）及题中所涉及的物理量表示所测温度t 与电流I 的关系式t = .答案 右krR R R k ⅠE g +'++-5.（1）由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器.如图所示,试根据你学到的有关平行板电容器电容的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有 . （2）利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:干电池:电动势约1.5 V ,符号 电压表:量程1 V ,内阻998.3Ω,符号电流表:量程为1 A ,符号 滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号 电阻箱:最大阻值99 999.9Ω,符号单刀单掷开关1个,符号导线若干①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内.要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负.②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的倍,电阻箱的阻值应为Ω.答案（1）H、R1、R2、ε（正对面积、板间距离、极板间的介质）（2）①见右图②2 998.36.某同学对黑箱（图所示）中的一个电学元件的伏安特性进行研究,通过正确测量,他发现该元件两端的电压U ab（U ab=U a-U b）与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律:①当-15 V<U ab<0 V时,I近似为零.②当U ab≥0时.U ab和I的实验数据见下表:（1）在图下中画出U ab≥0时该元件的伏安特性曲线.（可用铅笔作图）（2）根据上述实验事实,该元件具有的特性是 .（3）若将此黑箱接入如右图电路中,并在该电路的cd两端输入如下图（甲）所示的方波电压信号U cd,请在图下（乙）中定性画出负载电阻R L上的电压信号U ef的波形.答案（1）如下图所示（2）单向导电性（3）如下图所示7.甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值.实验器材有:待测电源E （不计内阻）,待测电阻R 1,待测电阻R 2,电压表 （量程为1.5 V ,内阻很大）,电阻箱R （0～99.99Ω）,单刀单掷开关S 1,单刀双掷 开关S 2,导线若干.（1）先测电阻R 1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数U 1,保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U 2.则电阻R 1的表达式为R 1= .（2）甲同学已经测得电阻R 1=4.8Ω,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.该同学的做法是:闭合S 1,将S 2切换到a ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了如下图所示的RU 11-图线,则电源电动势E = V ,电阻R 2= Ω.（3）利用甲同学设计的电路和测得的电阻R 1,乙同学测电源电动势E 和电阻R 2的阻值的做法是:闭合S 1,将S 2切换到b ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了相应的111R R U +-图线,根据图线得到电源电动势E 和电阻R 2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围 （选填“较大”、“较小”或“相同”）,所以 同学的做法更恰当些.答案 （1）将S 2切换到b r U U U 112- （2）1.43（或710） 1.2（3）较小 甲8.现要按图1所示的电路测量一节旧干电池的电动势E （约1.5 V ）和内阻r （约20Ω）， 可供选择的器材如下：电流表A 1、A 2（量程0～500μA ，内阻约为500Ω），滑动变阻器R （阻值0～100Ω，额定电流1.0 A ），图1定值电阻R 1（阻值约为100Ω），电阻箱R 2、R 3（阻值0～999.9Ω），开关、导线若干.由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图1电路进行测量.（1）测量电流表A 2的内阻.按图2电路测量A 2的内阻，以下给出了实验中必要的操作. A .断开S 1B .闭合S 1、S 2C .按图2连接线路，将滑动变阻器R 的滑片调至最左端，R 2调至最大D .调节R 2，使A 1的示数为I 1，记录R 2的值E .断开S 2，闭合S 3F .调节滑动变阻器R ，使A 1、A 2的指针偏转适中，记录A 1的示数I 1请按合理顺序排列实验步骤（填序号）： .（2）将电流表A 2（较小量程）改装成电流表A （较大量程），如果（1）中测出A 2的内阻为468.0Ω，现用R 2将A 2改装成量程为20 mA 的电流表A ，应把R 2调为 Ω与A 2并联，改装后电流表A 的内阻R A 为 Ω.（3）利用电流表A 、电阻箱R 3测电池的电动势和内阻.用电流表A 、电阻箱R 3及开关S 按图1所示电路测电池的电动势和内阻，实验时，改变R 3的值，记录下电流表A的示数I .得到若干组R 3、I 的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势E 和内阻r . a .请写出与你所作线性图象对应的函数关系式 . b .请在图3虚线框内坐标中作出定性图象.（要求标明两个坐标轴所代表的物理量，用符号表示） c .图中 表示E .图中 表示r .图2图3答案 （1）CBFEDA （2）12 11.7（3）a .R 3+R A =ErⅠ-1b.如右图所示c .直线的斜率纵轴截距的绝对值与R A 的差9.为了测量两节串联干电池的电动势,某同学设计了如图所示的实验电路,其中E 是待测电池组,内阻不能忽略;V 1、V 2是两只量程都合适的电压表,内阻不是很大,且未知;S 1、S 2是单刀单掷开关;导线若干.（1）请根据电路图甲,在图乙中连线,将器材连成实验电路. （2）实验需要测量的物理量是 .（3）用测出的物理量,导出串联电池组电动势的表达式是 .答案 （1）如下图所示 （2）闭合S 1,V 1的读数U 1,V 2的读数U 2.再闭合S 2,V 1的读数U 1′. （3）E =1121U U U U -'' 10.（2008·九江质检）图1所示是“用伏安法测量电阻”的实验电路图,只是电压表未接入电 路中.图2是相应的实验器材,其中待测量的未知电阻R x 的阻值约为1 k Ω,电流表量程20 mA 、 内阻小于1Ω,电压表量程15 V 、内阻约1.5 k Ω,电源输出电压约12 V .滑动变阻器（甲） 的最大阻值为200Ω,乙的最大阻值为20Ω.（1）在图1的电路图中把电压表接到正确位置. （2）根据图1的电路图将图2的实物连成实验电路. （3）说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同? 答案 （1）如右图所示图1图2（2）如下图所示（3）滑动变阻器甲为粗调,滑动变阻器乙为细调.。
伏安法测电阻及电表改装
十、伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧， V
通常叫“外接法”
A R
电流表接在电压表两接线柱内侧， V
通常叫“内接法”
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作 用,因此两种方法测量电阻都有误差．
十、伏安法测电阻的误差分析
1、电流表外接法
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 .
电压表示数 UAUR
1.电压不能从零开始调节,调节范围较小.
但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小.
九、限流和分压电路的选取
2.分压式
Rx P
AR B
E
s
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的 电压可调范围
0~E
分压式电路的特点:
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
>
R真
UR IR
V
A R
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误 差越小．所以该电路适合测量大电阻，即 RRA
内接法
外接法
电路图
误差 分析
电阻 测量值
适用 条件
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
R 测＝IU测 测＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
电压表分流
I 测＝Ix＋IV
R 测＝IU测 测＝RRx＋xRVRV<Rx
R1 R2 G
+
5V 15V
用两只完全相同的电流表,分别改装成一只 量程更大的电流表和一只电压表,将它们串联起
来接入电路中,如图所示,此时( C )
A.两只电表的指针偏转角相同 B.两只电表的指针都不偏转 C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
最新最全,高中物理《电学实验》,高考必考知识点,整体分析
最新最全,高中物理《电学实验》,高考必考知识点,整体分析本文旨在对高中物理《电学实验》这一高考必考知识点进行整体分析，以便学生能够更加熟练地掌握各个知识点，从而在高考中顺利解决相关题目。
本文将从四个方面进行分析，即测电阻、电表改装与校准、测电源电动势和内阻、多用电表的使用。
第一部分：测电阻电学实验可以归总为伏安法测电阻。
电路整体由控制电路和测量电路组成。
在进行实验时，安全第一，应将“限流式”滑动变阻器接入电路以确保电路安全，并保证电压表和电流表的指针偏转在以上，以减小读数时产生的误差。
在确保安全前提之下，为保证精度，电源电动势应选大一些。
控制电路的连接方式有限流式和分压式两种，选择时需考虑实验要求和滑动变阻器的安全。
在分压式接法中，滑动变阻器的选择需确保其安全。
第二部分：电表改装与校准电表改装与校准是电学实验的重要部分。
在进行电表改装时，需注意电表的量程、电流灵敏度和电阻灵敏度等因素，以确保改装后的电表能够满足实验要求。
在进行电表校准时，需先进行零点校准，再进行量程校准。
校准时需使用标准电源和标准电阻，以确保校准的准确性。
第三部分：测电源电动势和内阻测电源电动势和内阻是电学实验的另一重要部分。
在进行实验时，需注意电源的内阻和电动势的测量方法。
内阻的测量方法有两种，即伏安法和电桥法。
电动势的测量方法有三种，即开路法、短路法和内阻法。
在进行实验时，需根据实验要求选择合适的测量方法。
第四部分：多用电表的使用多用电表的使用是电学实验的最后一部分。
在进行实验时，需根据实验要求选择合适的电表，并注意电表的使用方法和注意事项。
在进行实验时，应注意电路的安全和精度，以确保实验结果的准确性。
综上所述，高中物理《电学实验》是高考必考知识点之一，分值较高。
本文从四个方面对该知识点进行了整体分析，以便学生能够更加熟练地掌握各个知识点，从而在高考中顺利解决相关题目。
和R1组成，满足小电阻的测量要求。
②“测大电阻”Ⅰ>电路示意图：IgrgGR2R1K2EK1Ⅱ>实验操作步骤：A.闭合K1断开K2调节R2使电流表恰好达到满偏I gB.闭合K2保持R2不变，调节R1使电压表达到半偏1Ug2C.在R1R2时，可以认为rgR2Ⅲ>实验满足的条件分析：（认为干路电流近似不变）若rgR2则必定认为通过电阻箱R2的电流为Ig2，即当R2接入时，并联部分等效电阻认为几乎不变，干路电流才能近似不变。
伏安法测电阻
• （2）要求实验中小灯珠电压 从零逐渐增大到额定电压， 测量误差尽可能小．请你为 该实验小组设计电路图，并 在图中标出器材的符号，画 在下面方框中．
（3）下面曲线是该学习小组根据实验的数 据在方格纸上作出该灯珠的伏安特性曲 线．请求出小灯珠在电压为1.00V和2.00V 时的电阻值并说明它们大小不同的原 因．（结果保留2位有效数字．）
R＝ρL/S
ρ是反映导体导电性能好坏的物理量。 与导体材料和温度有关，与导体的长度和 横截面积无关。金属材料的电阻率随温度 升高而增大，但是绝缘体和半导体相反
1.画图 2,正负极及量程 3.画圈
返回
• 同材料同横截面不同长度
V
A
V
A
• 同材料同长度不同横截面积
V
A
V
A
电表的读数
1.清楚仪器的量程 2．清楚仪器的最小分度
在限流电路中，一般滑动变阻器的阻值 R＞（3—5）RX 在分压器电路中，一般滑动变阻器的阻值
3.安培表内接法和外接法的选择 因为RX ＞＞RA 所以采用安培表内接法 因为RX <<RV 所以采用安培表外接法
例2
R＜（1/3—1/5）RX
测量电阻率实验
• 分析：待测的一段金属电阻丝的电阻率， 对于金属而言，导电性能一般较好，电阻 较小。 • 则电路的选择是： 外接限流
电压范围
0——U
U 0 RX
电流范围
U U R RX RX
返回
a..当两种接法均可满足实验要求时，一般 选限流接法． b. 当负载电阻Rx 较小，变阻器总阻值R 较 大是Rx 的几倍时，限流接法对电流、电压控 制作用显著，一般用限流接法
c. 当负载电阻Rx 较大是R 的几倍时，变阻 器总阻值R 较小，限流接法对电流，电压的 调控作用不明显，一般选分压接法． d. 当要求电压从0 变起，一定用分压接法
伏安法测电阻及电表改装
压接法。
•
若没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和
节能因素采用限流接法。
一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω的电阻将它改装
成电压表,则该电压表的量程是
V,用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读
数大小为
V
A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω） C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω） D.电压表V1：量程0—0.6A（内阻3KΩ） E.电流表V1：量程0—0.6A（内阻15Ω） F.滑动变阻器R：0—100Ω G.蓄电池：电动势12V
H.导线，电键.
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．
十、伏安法测电阻的误差分析 1、电流表外接法
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 .
电压表示数
UA UR
V
电流表示数
IAIRIVIR
A
R测
UV IA
<
R真
UR IR
R
说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即
适用 条件
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
R 测＝IU测 测＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
电压表分流
I 测＝Ix＋IV
R 测＝IU测 测＝RRx＋xRVRV<Rx
测量值小于真实值
Rx> RARV
Rx< RARV
十、伏安法测电阻电路选择
若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则
R R 当
专题55 测量电阻常用的六种方法-2025版高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
2025届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题55测量电阻常用的六种方法导练目标导练内容目标1伏安法测电阻目标2伏伏法测电阻目标3安安法测电阻目标4半偏法测电表内阻目标5等效替代法测电阻目标6电桥测电阻【知识导学与典例导练】一、伏安法测电阻1.伏安法测电阻的原理:R=。
2.两种控制电路和两种测量电路【例1】某同学想较准确地测量定值电阻Rx 的阻值，设计实验方案如下：接法分压电路限流电路内接法外接法（1）用如图1所示的多用电表粗测电阻Rx，要用到选择开关K和两个部件S、T。
请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件__________，使指针对准电流的“0”刻度线；②将K旋转到电阻挡“×1”的位置；③将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件__________，使指针对准电阻的“0”刻度线；④将电阻Rx接入两表笔之间，指针指示的位置如图2所示，则待测电阻Rx的阻值为Rx=__________Ω。
（2）为了较准确测量Rx的阻值，有以下一些器材可供选择：电流表A1（量程0~100mA，内阻约0.2Ω）；电流表A2（量程0~3A，内阻约0.12Ω）；电压表V1（量程0~3V，内阻很大）；电压表V2（量程0~15V，内阻很大）；电源E（电动势约为3V，内阻约为0.2Ω）；定值电阻R（15Ω，允许最大电流1.0A）；滑动变阻器R1（0~10Ω，允许最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（0~1kΩ，允许最大电流0.5A）；单刀单掷开关S一个，导线若干。
①电流表应选__________，滑动变阻器应选__________；（填器材的符号）②请在线框内画出测量电阻Rx 的实验电路图；（要求所测量范围尽可能大）()③某次测量中，电压表示数为U 时，电流表示数为I ，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=__________。
【答案】ST15.01A 1R U R I-【详解】（1）[1]多用电表使用前要先进行机械调零，即旋动部件S ，使得指针对准表盘左侧零刻线处；[2]将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件T ，进行欧姆调零；[3]欧姆表的读数为指针所指刻度乘以倍率，故图示读数为15.0Ω。
2020年高考回归复习—电学实验之用改装的电表进行伏安法测电阻 含答案
高考回归复习—电学实验之用改装的电表进行伏安法测电阻1．实验小组要测量一个纯电阻元件R x的电阻，用多用电表粗测其阻值约为5Ω。
为了测量该电阻的精确值，除待测元件外，实验小组还准备了以下实验器材：A．电流表A：量程0～200mA，内阻为2ΩB．电压表V：量程0～3V，内阻约为10000ΩC．定值电阻R1：阻值为1ΩD．滑动变阻器R2：0～20Ω，额定电流为2AE．滑动变阻器R3：0～2000Ω，额定电流为1AF．电源：电动势为4V，内阻约为0.3ΩG．开关，导线若干要求该元件两端电压能从零开始变化(1)滑动变阻器应选______（选填“D”或“E”）(2)请在虚线框中画出电路图并对所用器材进行标注______(3)根据实验电路图以及测量得到的电压表和电流表的示数绘制出如图所示的U-I图象，则该电阻元件的阻值为______Ω。
（结果保留三位有效数字）2．为了测量一个未知电阻R x（R x约为50Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：A．电源（电源电动势E=4.5V，内阻约0.5Ω）B．电压表V（量程为0—3V，内阻约3kΩ）C．电流表A（量程为0—0.06A，内阻约0.3Ω）D．滑动变阻器R：（0—20Ω）E.开关及导线若干（1）请在下面方框内画出实验电路图（______）（2）连好实物电路后发现电压表损坏了，实验室又提供了一只毫安表mA（（量程为0—30mA，内阻5Ω）和一个电阻箱（0—999.9Ω），要利用这两个仪器改装为3V的电压表，需要将毫安表和电阻箱R1_______联，并将电阻箱的阻值调到_____Ω；（3）请画出改装后的实验电路图（______）(4)如果某次测量时毫安表示数为20.0mA，电流表A示数为0.058A，那么所测未知电阻阻值R x=______Ω（最后一空保留3位有效数字）。
3．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：A．电流表A1（内阻r =100Ω，满偏电流I g=3mA）B．电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）C．定值电阻R0=900ΩD．滑动变阻器R（5Ω，2A）E.干电池组（6V，0.05Ω）F.一个开关和导线若干G.螺旋测微器，游标卡尺(1)如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为___ mm；如图2用游标卡尺测金属棒长度为___cm；(2)用多用电表粗测金属棒的阻值：下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是____（多选）；A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用____挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为___Ω；(3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值___；(4)若实验测得电流表A1示数为I1A，电流表A2示数为I2A，则金属棒电阻的表达式为R x =___（用I1，I2，R0，R g表示）。
实验教学：电表的改装、电阻的测量
比值比较法
点触法也可用来判断安培表的内外接： (1)接在a和b时伏特表示数有明 显变化，则宜采用外接法； (2)接在a和b时安培表示数有明 显变化，则宜采用内接法.
例题5 某电流表的内阻在 之间， 例题5：某电流表的内阻在0.1 ～0.2 之间，现要 测量其内阻，可选用的器材如下： 测量其内阻，可选用的器材如下： 量程0.6 0.6A A．待测电流表A1（量程0.6A）； 量程3 内阻约2 B．电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ） 量程15 15V 内阻约10 10k C．电压表V2（量程15V，内阻约10kΩ）； 最大电阻10 10Ω D．滑动变阻器R1（最大电阻10Ω） 阻值5 电动势4 E．定值电阻R2（阻值5Ω） F．电源E（电动势4V） G．电键S及导线若干 电压表应选用_____________ _____________； （1）电压表应选用_____________； 画出实验电路图； （2）画出实验电路图； 如测得电压表的读数为V （3）如测得电压表的读数为V，电流表的读数为I， 则电流表A 内阻的表达式为： _______。 则电流表A1内阻的表达式为：RA = _______。
方法是：先断开 闭合S 调节R，使电流表满偏； 方法是：先断开S2，闭合 1，调节 ，使电流表满偏； 然后闭合S 调节R 使电流表达到半满偏。 然后闭合 2，调节 /，使电流表达到半满偏。当R比 比 R/大很多时，可以认为 g=R/。 大很多时，可以认为r
例题1 一灵敏电流计，允许通过的最大电流（ 例题1：一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻 度电流） 度电流）为Ig=50μA，表头电阻 g=1kΩ， μ ，表头电阻R Ω 若改装成量程为I 的电流表， 1）若改装成量程为 m=1mA的电流表，应如何改装？ 的电流表 应如何改装？ 若将改装后的电流表再改装成量程为U 2）若将改装后的电流表再改装成量程为 m=10V的 的 电压表，应如何改装？ 电压表，应如何改装？
伏安法测电阻实验的创新设计
誊
豳ｌ 。
电路原理图在所给的实物图上画出连线 。 提示 ： 针对该题 ， 两种方 案都可 以。 （ 者 单 位 ： 南省 郑 州 七 中） 作 河
量 电 阻 的 一 种 实 验 电 路 原 理 图 （ 理 原 图 中 的 元 件 要 用 题 图 １ ２中相应 的英 文字母
标 注 ） 。 （） 据 你 所 画 的 ２根
Ｓ
创新 方法 ： Ｒ较小 时 ， 当 电流表 的分 压作 用不
能忽略 ， 则 由上 式 可 知 ：
勘
盔 独
表示 数 不 是 电 阻 两 端 的 电 压 ， 是 电 流 表 和 电 阻 两 而 端 的 总 电压 。 常规 方 法 ： 只有 当 电流 表 的 分 压 作 用 很 小 ， 出 算 的 Ｒ的系统误差才 比较小 ， 以电流表 内接 法适 宜 所
测 大 电阻 。
电源 Ｅ， 具有一定内阻 ， 电动势约为 ９０ ．Ｖ； 电 压表 Ｖ ， 程 为 １５ 内阻 ｒ ＝７０２ ｌ量 ．Ｖ， ｌ ５ｆ； 电压表 Ｖ ， ２量程为 ５ 内阻 ｒ＝２０ｆ； Ｖ， ２ ５０２ 滑 动 变 阻器 ｜， 大 阻值 约 为 １０ Ｒ最 ０ ￣； 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 １３ 试 画 出测 ／，
躅
取
图２
器
乓
当电阻 、 电流表 Ａ 电阻都较小时可以采 用图 １ ６电路 。用 途 同 图 １ 。 当电阻 Ｒ较大 、 电流表 Ａ 电阻较 小 时可 以采 Ｉ 用 图 ７电路 。利用该 电路可以测 Ｒ 已知 Ａ 电阻 ） （ ｌ ， 也 可 以测 Ａ 电 阻 （ １ 已知 电 阻 ） 。 当电阻 较 大 、 电流表 Ａ 电阻较 小 时可 以采 １ 用 图 ８电路 。利 用该 电路 可 以测 Ｒ（ 已知 Ａ 和 Ａ ｌ ２
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一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表 盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω的电阻将它改 装成电压表,则该电压表的量程是 1 V,用 它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时 电压表的读数大小为 0.80 V
0.5Ｖ 50 1Ｖ 100
十、伏安法电阻
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表 测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律 可以算出电阻的阻值R，
A.空载时输出电压为UAB=UCD/2 B.当接上负载R时,输出电压UAB>UCD/2 C.负载R越大,UAB越接近UCD/2 D.负载R越小,UAB越接近UCD/2
C P A R/2 R/2 D B D B C P A D B C P A
总
R1 b a R2 R3 c
R4
d
R1
c
R3 b R4 d
a
R2
如图所示,电路由电流计与四个电阻连接 而成.电流计内阻Rg=80Ω,满偏电流Ig=1mA. R1=10Ω ,R2=10Ω ,R3=194Ω ,R4=790Ω.若使 用12接线柱电路可做 电流 表.量程为 5mA . 若使用13可做 电流 表.量程为 10mA .若使 用14接线柱电路可做 电压 表.量程为 1V . 若使用15可做 电压 表.量程为 5V . （多
R1 G R2
+
5V
15V
用两只完全相同的电流表,分别改装成一只 量程更大的电流表和一只电压表,将它们串联起 来接入电路中,如图所示,此时( C ) A.两只电表的指针偏转角相同
B.两只电表的指针都不偏转
C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
A V
V
UV R测 IA
A
<
UR R真 IR
R
说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误 差越小．所以该电路适合测量小电阻，即 R R V
十、伏安法测电阻的误差分析
2、电流表内接法 测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
电压表示数 电流表示数
UV R测 IA
UV UR R A UR
九、限流和分压电路的选取
Rx
1.限流式
P E s A
R
B
图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的 电压可调范围 Rx 限流式电路的特点: 1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小.
Rx R
E~E
九、限流和分压电路的选取
Rx
2.分压式
P A R B
E
s
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的 电压可调范围
R Ig I Ig Rg
R
U
I Ig R g IR R
Rg n 1
I A
U
小
结
1）若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n 倍的电压表V，需要串联电阻的阻值为
R (n 1) Rg
2）若要将电流表G改装成一个量程为 Ig的n倍的电流表A，需要并联的电 阻的阻值为
R Rg n 1
如图所示为一双量程电压表的示意图.已知 电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω,则图 中串联的分压电阻R1= 4.94X104 Ω, R2= 105 Ω
二、改装电流表
串联能改成大量程电流表吗？为什么？
U
I Ig R g IR R
I
A
U
R并=0.050Ω
RA=0.050Ω
改装大量程电压表时
在表头串联一个阻值较大的电阻
R (n 1) Rg
Ug
U UR
Rg R V U
Ig
改装大量程电流表时
在表头上并联一个阻值较小的电阻
I g Rg ( I I g ) R
即
Rx RV RA 用内接法． Rx RV RA 用外接法．
如图所示电流表和电压表的读数分别为10V 和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测 量值比真实值 小 ,测量值为 100Ω ,真实值 为 125Ω.
c
A
R d V
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用 伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测 一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图 测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用（a） 图 测得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω .
V A
Rx
V A
Rx
(a)
(b)
用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω） C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω） D.电压表V1：量程0—0.6A（内阻3KΩ） E.电流表V1：量程0—0.6A（内阻15Ω） F.滑动变阻器R：0—100Ω G.蓄电池：电动势12V H.导线，电键. 为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表 应选 ，电压表应选 ，并画出电路 图。
IA IR
A R V
>
UR R真 IR
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误 差越小．所以该电路适合测量大电阻，即 R R A
内接法
外接法
电路图
误差 分析 电阻 测量值 适用 条件
电流表分压
电压表分流
U 测＝ Ux＋UA U测 R 测＝ ＝Rx ＋RA> Rx I测
测量值大于真实值
灵敏电流计（表头）
1、作用： 测量微小电流和电压 2. 三个主要参数 ①内阻:电流计内阻Rg ②量程：满偏电流 Ig ③满偏电压Ug U g I g Rg 3.电路图符号：
1 0
2
3
mA
G
一、改装电压表
并联能改成大量程电压表吗？为什么？
Ug
U UR
Rg V U
Ig
R
R串=2.97X103Ω
Rv=3.0KΩ
用电表） R3 R4
R1
R2
1
2
3
4
5
一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和 三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路,今 有一质量为m的带电液滴悬浮在两极板之间静止 不动,要想使液滴上升可采用的办法是( CD )
R1 R2
A.增大R1
B.增大R2
C R3
C.增大R3
D.减小R2
如图所示是将滑动变阻器作为分压器用的电 路,A、B为分压器的滑片放在变阻器的中央,下列 判断哪些正确( ABC)
分析：
先确定测量电路
额定电压Um= PRx 8V ≈2.8V，应选电压表V1
额定电流Im=
P 1 A Rx 5
≈0.45A，应选电流表A1
由 RA RV 24.5 Ω＜Rx知，应选外接法 再确定控制电路
由R=100Ω＞10Rx知，应选择限流式电路
其电路图如图所示。
在图中,AB间的电压为30V,改变滑动变阻器 触头的位置,可以改变CD间的电压,UCD的变化范 围是( C ) A.0~10V B.0~20V
s
八、电流表和电压表的读数
读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具 体估读方法如下： (1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分 度为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一. (2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读数要估读到最小分度的，即不足半格的略去，超过半 格的要按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位， 小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3… (3) 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 读数要估读到最小分度的，因此最后读数如果以伏特为 单位，小数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4…
（混联电路）
A.保持R2不变,增大R1
B.增大R1 ,减小R2
C.保持R2不变,减小R1 D.增大R2 ,减小R1
a
G
b R1
R2
（等效电路）四个电阻R1、R2 、R3、R4如 图所示连接,若R1=R2=R3=R4=2Ω,且R1两端的电 压为4V,求: =1.2Ω R
U2=6 (1)电路的总电阻.(2)电阻R2两端的电压 V
• 下列三种情况必须选用分压接法 • (1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从 零开始可连续调节时必须采用分压接法。 • (2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大 值R，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测 量多组数据)时，必须采用分压接法。 • (3)若采用限流接法，电路中实际电压(电流)总 是超过实验仪器的量程时，只能采用分压接法。 • 若没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度 分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因 素采用限流接法。
U R I
十、伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧， 通常叫“外接法” A
V
R
电流表接在电压表两接线柱内侧， 通常叫“内接法”
V A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作 用,因此两种方法测量电阻都有误差．
十、伏安法测电阻的误差分析
1、电流表外接法 测量值偏小，适于测量小阻值电阻 . UA UR 电压表示数 IA IR IV IR 电流表示数
0~ E
分压式电路的特点: 1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
九、限流和分压电路的选取
限流式
可调范围 变阻器
Rx E~E Rx R
分压式
0~ E
较小阻值 较大
较大阻值 较小
电能损耗
若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路 如无此要求，即 R＞2Rx，应选择限流式电路 R＜1/2Rx，应选择分压式电路
I 测＝ Ix ＋IV U测 RxRV R 测＝ ＝ <R I测 R x＋RV x