高中物理电学实验经典题型分析报告(27个例题)
高考电路实验题目及分析
1．试题解析例1（海南物理—14）一毫安表头mA满偏电流为9．90 mA，内阻约为300 Ω。
要求将此毫安表头改装成量程为1 A的电流表，其电路原理如图所示。
图中A是量程为2 A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源。
⑴完善下列实验步骤：①将虚线框内的实物图（图2）按电路原理图（图1）连线；②将滑动变阻器的滑动头调至端（填“a”或“b”），电阻箱R o的阻值调至零；③合上开关；④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1 A；⑤调节电阻箱R o的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或“不变”）；⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏。
⑵回答下列问题：①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3．1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为。
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 A。
③对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：。
分析与求解：（1）由电路图可画出实物连接图，如图3所示。
为保护仪器，和上开关之前，应使变阻器接入电路的电阻最大，故应将滑动变阻器的滑动头调至b端。
原来电阻箱接入电路的电阻是零，调节它的电阻后，电路总电阻增大，干路总电流将减小，故标准电流表的示数会减小。
本实验测毫安表电阻，其中的电流可读出，它两端的电压等于电阻箱两端电压，电阻箱中的电流等于标准电流表读数与毫安表度数之差，应通过多次调节，使标准电流表的示数为1A。
（2）由（1）中分析可知，毫安表的内阻为：。
用改装成的电流表测电流，指针半偏时，通过表头的电流为I mA=9．9010-3A/2，被测电路的电流为I=0．5A，则，流过电阻箱的电流为：I R0=I-I mA=0．495A。
电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准电流表和毫安表的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等，是影响改装成的电流表准确度的因素。
高中物理电学实验试题分析
高中物理电学实验试题分析作者：冯露来源：《科学大众·教师版》2021年第02期摘要：电学实验是高考的必考内容，也是高中生需要掌握的知识内容。
笔者分析2015-2019年新课标全国Ⅱ卷物理试卷中的电学实验部分，分析电学实验内容，基本题型，占物理实验部分的比例等，以及选择2017年新课标全国Ⅱ卷物理试卷中的电学实验部分为典型例题，进行试题分析。
通过对以上内容的分析，进而对高中物理实验教学提出建议，有助于提高高中物理电学实验的教学效率及教学质量，培养具有创新型的物理人才。
关键词：电学实验; 试题分析; 高考中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号： 1006-3315（2021）2-024-003物理学是一门以实验为主的基础学科，而物理实验是高考考查的基本内容。
而在高考考查时，物理实验分为力学实验和电学实验两大部分。
而通过对物理电学实验试题的考查，能够体现出学生对于电学知识的掌握程度，以及学生的思维能力。
在日常的教学活动中，通过实验教学，学生在教师的指导下发现问题、提出问题、解决问题、进行反思等，逐步养成独立思考、解决问题的能力。
本文针对2015-2019年新课标全国Ⅱ卷高考电学实验试题进行分析，总结其特点，发现规律，给物理教师带来一些教学方面的启示，以便改善教学方法，促进其物理教学水平的提高。
1.研究内容及方法本文以高考试题研究为基础，利用内容分析法和统计分析法，分析统计2015-2019年新课标高考全国Ⅱ卷理综物理部分电学实验的内容、基本题型、电学实验占物理实验的比例、典型例题的分析等，以此来提出对高中物理实验教学的启示[1]。
2.2015-2019年新课标高考全国Ⅱ卷物理电学实验试题的分析与思考2.1物理电学实验的考查目标电学实验考查的是学生的实验能力，而在2015-2019年高考考试大纲（物理）[2]中对于实验能力的要求为：能独立完成所要求的内容、能明确实验目的、能理解实验原理和方法、能控制实验条件、会使用仪器、会观察、分析实验现象、会记录处理实验数据并得出结论[3]。
高中物理电学实验专题含答案(word版)
c.保持滑动变阻器阻值不变，调电阻箱阻值使电压表指针偏转满刻度一半，同时记下电阻箱阻值为
R0 ；
d.调滑动变阻器使电压表指针偏转满刻度；
e.将电阻箱阻值调到零； 按上述步骤得出电压表内电阻的测量值等于
________，__为减小误差，滑动变阻器应选 _______。__
(2) 采用图乙电路，要求两表示数适当，能尽量多取数据，电流表应选
_____，_ 电表内阻对电阻率的测量 ______影_响（选填 “有”或 “没有 ”）。
3
6．某学习小组用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻，待测电池的电动势约为 0-9999 Ω，理想电压表的量程为 3V，定值电阻 R0=10.0 Ω
9V，变阻箱的量程为
(1) 图中电路不完整，应用导线将电压表正极与 _______连__接 (填 “a”或 “b”) (2) 实验时，应先将电阻箱的电阻调到 _________填(“最大 ”或“最小 ”)
D.定值电阻 R1=100 Ω， R2 =500 Ω， R3=1000 Ω；
E.滑动变阻器 R4=10 Ω， R5=1000 Ω，
(1) 采用图甲电路，从下面所列步骤中选出合理的步骤，按顺序排列为
___________。___
a.将变阻器滑动触头移到 b 端，闭合电键；
b.将变阻器滑动触头移到 a 端，闭合电键；
(3) 若将实验记录的电阻箱阻值 R 与对应的电压表读数 U 记录于表格，然后在平面直角坐标系内以
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为纵坐
标， R 为横坐标，作出一条平滑直线，请用该直线的斜率
k 和纵轴截矩 b 定值电阻 R0 表达出电源电动势 E
和内电阻 r 的计算式： E=_______、_ r=_______。_（两空均用字母表示）
高中物理电学实验题型以及解法
高中物理电学实验题型及解法引言在高中物理中，电学实验是非常重要的一环，通过进行实验可以帮助学生巩固理论知识，培养实际操作能力，并且提升学生的科学思维能力。
本文将介绍几个常见的高中物理电学实验题型，并提供相应的解法。
1. 确定电阻的测量方法实验目的通过本实验，学生将学会使用恒流法或恒压法来测量电阻值，并了解到电阻和电流、电压之间的关系。
实验器材•恒压源或恒流源•电阻箱•电流表或电压表•连接线等实验步骤1.连接实验电路，可以选择串联或并联电阻的方式。
2.将恒流源的电流调节到一个合适的值，或者将恒压源的电压调节到一个合适的值。
3.通过电流表或电压表测量电流或电压的值。
4.根据测量结果计算电阻值。
注意事项•在进行测量时，要确保电流或电压的稳定，避免产生误差。
•选择合适的测量范围，避免超出仪器的量程。
2. 验证欧姆定律实验目的通过本实验，学生将验证欧姆定律，即电流和电压成正比，电阻不变。
实验器材•恒流源或恒压源•电阻箱•电流表或电压表•连接线等实验步骤1.连接实验电路，将电阻箱连接在电路中，并选择合适的电阻值。
2.调节恒流源或恒压源的电流或电压的值。
3.通过电流表或电压表测量电流或电压的值。
4.多次进行实验，改变电阻值，记录测量结果。
注意事项•在进行测量时，要确保电流或电压的稳定，避免产生误差。
•选择合适的测量范围，避免超出仪器的量程。
3. 测量串联电阻的总电阻实验目的通过本实验，学生将学会测量串联电阻的总电阻，并了解到串联电阻的总电阻等于各个电阻值的和。
实验器材•恒流源或恒压源•电阻箱•电流表或电压表•连接线等实验步骤1.连接实验电路，将多个电阻依次串联连接在电路中。
2.调节恒流源或恒压源的电流或电压的值。
3.通过电流表或电压表测量电流或电压的值。
4.根据测量结果计算串联电阻的总电阻。
注意事项•在进行测量时，要确保电流或电压的稳定，避免产生误差。
•选择合适的测量范围，避免超出仪器的量程。
结论以上是几个常见的高中物理电学实验题型及解法。
高中物理电学实验考点题型与解题方法
(每日一练)高中物理电学实验考点题型与解题方法单选题1、已知如图所示的电路中有一处发生了断路，现用多用电表的电压挡对电路进行故障检查，当两表笔接a、d 和a、b时电表显示的示数均为5V，接c、d和b、c时均无示数，则发生断路的是（）A．LB．RC．R′D．S答案：B解析：由题意可知，测得Uad＝5.0V测量的是电源，测得Ucd＝0VUbc＝0V说明在b→R′→c→L→d之外有断路现象；测得Uab＝5.0V说明a、b之间有断路之处，所以断路是在电阻R上，ACD错误，B正确。
故选B。
2、如图所示为欧姆表原理示意图。
其中，电流表的满偏电流为300μA，内阻R g=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，电池电动势E=1.5V。
则下列说法中正确的是（）A．左接线处是黑表笔，右接线处是红表笔B．当电流是满偏电流的二分之一时，用它测得的电阻Rx是4950ΩC．当电流是满偏电流的二分之一时，用它测得的电阻Rx是500ΩD．测二极管正向电阻：左接线处接二极管负极，右接线处接二极管正极答案：D解析：A．电流从红表笔流入，黑表笔流出，所以左接线处是红表笔，右接线处是黑表笔，故A错误；BC．设欧姆表内阻为r，当电流表满偏时，有I g=E r当电流是满偏电流的二分之一时，有I g 2=E R x+r解得R x=5000ΩD．测二极管正向电阻时，电流从二极管正极流入、负极流出，所以左接线处接二极管负极，右接线处接二极管正极，故D正确。
故选D。
3、如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法正确的是（）A．此电源的内阻为0.67ΩB．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为5WC．把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大D．小灯泡L的电阻随通过电流的增大而减小答案：C解析：A．此电源的内阻为r=ΔUΔI=0.5Ω故A错误；B．因为该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，所以图像交点坐标就是小灯泡的额定电压和额定电流，则灯泡L的额定电压为3V，额定功率为P=UI=6WC．灯泡此时的电阻R=UI=1.5Ω当外电路的电阻与电源内阻相等时，输出功率最大，外电路电阻与电源内阻差距越小，电源输出功率越大，故把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大，故C正确；D．灯泡的温度随通过电流的增大而增大，小灯泡L的电阻随温度的升高而增大，故D错误。
高中物理电学实验练习题及讲解
高中物理电学实验练习题及讲解电学是高中物理中的一个重要分支，它涉及到电流、电压、电阻等基本概念，以及欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律。
以下是一些高中物理电学实验练习题及对应的讲解：1. 实验题目：验证欧姆定律。
实验器材：电源、电阻箱、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：- 将电源、电阻箱、电流表、电压表通过导线连接成一个闭合电路。
- 调节电阻箱的电阻值，记录不同电阻值下的电流表和电压表的读数。
- 根据欧姆定律 \( V = IR \)，计算电阻值，与电阻箱的设定值进行比较。
讲解：欧姆定律是电学中的一个基本定律，它表明在电路中，通过电阻的电流与两端电压成正比，与电阻成反比。
通过实验可以直观地验证这一定律的正确性。
2. 实验题目：测量串联电路中的电流和电压。
实验器材：电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：- 将两个电阻器串联连接，接入电源，并在电路中接入电流表和电压表。
- 测量并记录电路中的电流和两个电阻器两端的电压。
- 根据串联电路的特点，分析电流和电压的分布。
讲解：串联电路中，电流在各个元件中是相同的，而电压则按照电阻值的比例分配。
通过实验可以加深对串联电路电流和电压分布规律的理解。
3. 实验题目：测量并联电路中的电流和电压。
实验器材：电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：- 将两个电阻器并联连接，接入电源，并在电路中接入电流表和电压表。
- 测量并记录电路中的总电流以及各个电阻器中的电流和两端的电压。
- 分析并联电路中电流和电压的分布规律。
讲解：并联电路中，各个支路的电压相同，而总电流等于各个支路电流之和。
通过实验可以验证并联电路的电流和电压分配规律。
4. 实验题目：使用基尔霍夫定律求解复杂电路。
实验器材：电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：- 构建一个包含多个节点和回路的复杂电路。
- 应用基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）列出方程组。
高三物理电路典型例题分析
例题一
• 在如图所示电路中，当变阻器器的滑动头P向b 端移动时 [ ] • A 电压表示数变大，电流表示数变小 • B 电压表示数变小，电流表示数变大 • C 电压表示数变大，电流表示数变大 • D 电压表示数变小，电流表示数变小
例题分析与解答
• 当变阻器器的滑动头P向b端移动时，总 电阻减少， • 总电流增大，路端电压减小， • 电压表的读数变小，R1两端电压增大， • R2两端电减小（U总=UR1+UR2）， • R2中的电流变小（I2=I总－IA）， • 电流表的读数增大。 • 正确选项是B。
右半部的电阻 不变，左半部电阻增大，L1分得的电压增大故变亮。
R4短路则电流表读数增大
作业6
• 在一个微安表G上并联一个电阻R，就改装成一块安培 表，今将该表与标准安培表串联后去测电流，发现该 表的示数总比标准表的示数小，修正的方法为[ C ] • A、在R上并联一个小电阻 • B、在R上并联一个大电阻 C、将R的阻值变大些 D、将R的阻值变小些 分析：安培表的结构图如右 安培表示数偏小说明R中分流过多
作业7
• 如图所示电路中，电源的电动势 ε=1.5V ，内电阻 r=1Ω ，变阻器 可调范围是0~10Ω。当滑片C从A滑向B的过程中，下述物理量总 是减小的有： [ BD ] • A、电源电动势 • B、路端电压 • C、电源输出功率 • D、电源的效率 • 分析： • 电源的电动势不变 • 电源的路端电压始终变小 • 电源的输出功率先增大 后减小 • 电源的效率等于路端电压与电动势的比值，故始终变小。
例题分析与解答
• • • • （1）关键是计算电容器两端的电压。 I=2A U2=IR2=4V ，Q2=10μC U1=I（R1+R2）=10V， Q1=16μC。 （2）两个电容放电的电量都要经过R2，且最 终两电容的带电量均为零， • 故通过R2的电量Q=26μ C。
(非常详细)高中物理电学实验总结(内附例题与答案)
电学实验一、内容概述1、掌握电流表、电压表的改装原理，掌握伏安法测电阻的两种解法，并能够分析测量误差。
2、掌握滑动变阻器的两种用法。
3、理解多用电表的原理和读数方法。
二、重点知识讲解（一）电表的改装1、电流表：把表头G改装成电流表，即把表头的量程I g扩大到电流表的量程I，这时应并联一个电阻R，起分流作用。
若电流表的扩大倍数为，由并联电路的特点得：电流表的内阻：2、电压表：把表头G改装成电压表，即把表头的量程U g扩大到量程U，应串联一个电阻起分压作用。
若电压表的扩大倍数为，由串联电路的特点得：电压表的内阻为：R V=R＋R g=nR g量程：U=nU g=I g R V例1、有一块满偏电流Ig=1mA、线圈电阻Rg=1kΩ的小量程电流表；（1）把它改装成满偏电压U=10V的电压表；（2）把它改装成满偏电流I=10mA的电流表。
要求画出电路图，算出有关数据。
（二）电阻的测量1、伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）2、实验电路（电流表内外接法）的选择测量未知电阻的原理是R＝，由于测量所需的电表实际上是非理想的，所以在测量未知电阻两端电压U和通过的电流I时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则：（1）若＞，一般选电流表的内接法。
如图（a）所示。
由于该电路中，电压表的读数U表示被测电阻R x与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和R x的电流，所以使用该电路所测电阻R测＝＝R x＋R A，比真实值R x大了R A，相对误差a＝（2）若＜，一般选电流表外接法。
如图（b）所示。
由于该电路中电压表的读数U表示R x两端电压，电流表的读数I表示通过R x与R V并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻R测＝也比真实值R x略小些，相对误差a＝.例2、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．待测电流表A1（量程0.6A）；B．电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ）C．电压表V2（量程15V，内阻约10kΩ）；D．滑动变阻器R1（最大电阻10Ω）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（1）电压表应选用_____________；（2）画出实验电路图；（3）如测得电压表的读数为V，电流表的读数为I，则电流表A1内阻的表达式为：R A=______________。
重点高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)
⑴实验电路图如图所示。
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：
例5有一电阻Rx，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
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 kΩ）;
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.
【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法，各仪器的量程和电阻都已经给出，只需计算两种接法哪种合适。
2 验电路如右图所示。
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；
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。
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＝________。
例7（2006年全国Ⅰ、Ⅲ）现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有：待测电压表（量程2V，内阻约4kΩ），电流表（量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，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。
高中物理电学题解析
高中物理电学题解析电学是高中物理中的重要内容之一，也是学生们普遍感到困惑的部分。
在这里，我将为大家解析一些常见的高中物理电学题目，帮助大家理解电学的概念和解题技巧。
一、电路分析题1. 题目：如图所示，电路中有一个电阻R1和一个电阻R2，电阻R1与电源之间的电压为U1，电阻R2与电源之间的电压为U2，求U1与U2的关系。
解析：根据欧姆定律，电压与电阻成正比。
因此，U1与R1成正比，U2与R2成正比。
假设电源电压为U，则根据电路串联的特点，U1+U2=U。
所以，U1与U2的关系可以表示为U1/U2=R1/R2。
2. 题目：如图所示，电路中有一个电源和两个电阻R1和R2，求R1和R2的等效电阻。
解析：根据电路并联的特点，电流在分支中分流。
假设电源电压为U，电流分别为I1和I2，则根据欧姆定律，U=I1R1=I2R2。
由于电流守恒定律，I1=I2。
所以，R1和R2的等效电阻可以表示为R1R2/(R1+R2)。
二、电场与电势题1. 题目：如图所示，两个点电荷Q1和Q2之间的距离为d，求点P处的电场强度E。
解析：根据库仑定律，点电荷之间的电场强度与距离的平方成反比。
假设Q1和Q2分别为正电荷和负电荷，则点P处的电场强度可以表示为E=k(Q1/d^2-Q2/d^2)，其中k为库仑常量。
2. 题目：如图所示，电场中有一个点电荷Q和一个电势为V的点A，求点A 到点电荷Q的电势差。
解析：电势差可以理解为电势能的差值。
根据电势能公式，电势能与电荷量和电势之间成正比。
假设点A到点电荷Q的距离为r，则点A到点电荷Q的电势差可以表示为ΔV=kQ/r，其中k为库仑常量。
三、电磁感应题1. 题目：如图所示，一个导体线圈中有一个磁铁，当磁铁靠近导体线圈时，线圈中会产生感应电流。
求导体线圈中的感应电流方向。
解析：根据法拉第电磁感应定律，当导体线圈中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电流。
根据楞次定律，感应电流的方向会使得产生感应电流的磁通量变化减小。
高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)
图10-5教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻R x （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 kΩ）; 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.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法，各仪器的量程和电阻都已经给出，只需计算两种接法哪种合适。
【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 ＜v A R R ，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采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 =xA R R R E++=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所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全，这是电学实验的首要原则 ，限流接法虽然简洁方便，但必须要能够控制电路不超过电流的额定值，同时，能够保证可获取一定的电压、电流范围，该题中，即便控制电流最小值不超过电流表的量程，因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小，电流、电压变化范围太小，仍不能用限流接法。
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R x ，现有如下器材：读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、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。
【解本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表（或给定的电表不能满足要求时），可以用标析】 ⑵ 验电路如右图所示。
⑵①将S 2与R x 相接，记下电流表指针所指位置。
高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析
高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析高中物理教育-恒定电流实验复题（44道电学实验题）一、电阻的测量1.“XXX”法安安”法是一种利用两块电流表测电阻的方法。
它的创新思维是运用电流表测电压（或算电压）。
这种方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。
在设计电路时，除了要考虑电流表的量程外，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。
2.1 利用“XXX”法测电流表的内阻1、从以下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，则所用的表达式为r1= I2r2 / I1，其中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们的内阻。
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。
分析与解：大多数考生看到此题，第一感觉考虑的就是伏安法，由于没有考虑电表的量程，当然做不正确。
少数考生想到要满足“有尽可能高的精确度”的条件，认为电压U的测定，不能选量程是10V的电压表。
因为电流表两端允许施加的最大电压约为0.4V，因而电压表不能准确测出电流表的两端的电压，但由于缺乏创新精神，想不出其他方法，也做不正确。
只有极少数有“XXX”法新思路的考生才能做正确。
答案：将电流表A2并联在电流表A1的两端，利用电流表测量电压。
要满足“多测几组数据”，滑动变阻器R2采用分压接法。
实验电路如图3所示，其表达式为r1= I2r2 / I1，式中I1、I2、r1、r2分别表示通过电流表A1、A2的电流和它们的内阻。
2.2 利用“XXX”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。
2024高考物理复习重难点解析—电学实验(全国通用)
2024高考物理复习重难点解析—电学实验（全国通用）电学实验主要考查电阻率的测量、电源电动势和内阻的测量、了解伏安法、差值法、半偏法、等效法、电桥法等测电阻的方法。
会用传感器控制电路、设计相关实验方案.学会替换和改装电表进行实验.会利用电学实验知识探究创新实验方案．例题1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为_______mm. (该值接近多次测量的平均值)(2)用伏安法测金属丝的电阻R x，实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约为1Ω)、电流表(内阻约为0.1Ω)、电压表(内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流为2A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图中的________(选填“乙”或“丙”)图．(3)图丁是测量R x的实物图，图丁中已连接了部分导线．请根据(2)中所选的电路图，补充完整图中实物间的连线．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω.(保留两位有效数字)(5)根据以上数据可以算出金属丝电阻率约为________(填选项前的字母)．A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准．下列关于误差的说法中正确的是________(填选项前的字母)A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D．用U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案(1)0.396(0.395～0.398均可)(2)乙(3)如图(a)所示(4)如图(b)所示 4.5(4.3～4.7均可)(5)C(6)CD例题2.一同学测量某干电池的电动势和内阻．(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处________________；________________.(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1I数据见下表：R/Ω8.07.0 6.0 5.0 4.0I/A0.150.170.190.220.261I/A －1 6.7 5.9 5.3 4.5 3.8根据表中数据，在方格纸上作出R －1I关系图像．由图像可计算出该干电池的电动势为________V ；内阻为________Ω.(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV 的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A 时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为________V ，内阻应为______Ω.答案(1)开关未断开电阻箱阻值为零(2)见解析图 1.34(1.30～1.44都算对)1.2(1.0～1.4都算对)(3)1.34[结果与(2)问第一个空格一致] 1.0[结果比(2)问第二个空格小0.2]解析(1)在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，确保实验仪器、仪表的安全．(2)根据闭合电路欧姆定律，得E ＝I (R ＋r )即R ＝E I －r ＝E ·1I －r ，即R －1I 图像为直线．描点连线后图像如图所示．根据图像可知r ＝1.2Ω.图像的斜率为电动势E ，在R －1I 图像上取两点(2,1.59)、(5,5.61)则E ＝5.61－1.595－2V ＝1.34V.(3)根据欧姆定律，得电流表的内阻r A ＝U I ＝66×10－30.33Ω＝0.2Ω，该干电池的内阻应为r ′＝r －r A ＝1.0ΩR －1I图像的斜率仍为电动势E ，即E ＝1.34V.一、电阻率的测量原理由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πd 2R4l ，因此，只要测出金属丝的长度l 、直径d 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ.二、测电动势和内电阻的原理1.伏安法2.安阻法闭合电路的欧姆定律E ＝IR ＋Ir ，电路图如图所示．3.伏阻法闭合电路欧姆定律E ＝U ＋URr ，电路图如图所示．三、电表的改装与校准电表的两种改装的比较改装成大量程电压表改装成大量程电流表内部电路改装原理串联分压并联分流所需电阻阻值R ＝U I g－R gR ＝U gI －I g 改装后U ＝I g (R g ＋R )I ＝R ＋R gRI g的量程校准电路四、测量电路与控制电路的选择1．电流表的内、外接法内接法外接法电路图误差原因电流表分压U 测＝U x ＋U A电压表分流I 测＝I x ＋I V 电阻测量值R 测＝U 测I 测＝R x ＋R A >R x 测量值大于真实值R 测＝U 测I 测＝R x R V R x ＋R V <R x测量值小于真实值适用于测量大阻值电阻小阻值电阻两种电路选择标准当R A ≪R x 或R x >R A R V 时，选用电流表内接法当R V ≫R x 或R x <R A R V 时，选用电流表外接法2.滑动变阻器两种连接方式的对比限流接法分压接法对比说明电路图串、并联关系不同负载R 上电压调节范围(不计电源内阻)RER ＋R 0≤U ≤E 0≤U ≤E分压电路调节范围大闭合S 前触头位置b 端a 端都是为了保护电路元件3.滑动变阻器两种接法的选择滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式．滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：①要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测量范围尽可能大；②当待测电阻R x ≫R (滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用)；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流．五、差值法测电阻1．电流表差值法(如图所示)(1)基本原理：定值电阻R 0的电流I 0＝I 2－I 1，电流表的电压U 1＝(I 2－I 1)R 0.(2)可测物理量：①若R 0为已知量，可求得电流表的内阻r 1＝(I 2－I 1)R 0I 1；②若r 1为已知量，可求得R 0＝I 1r 1I 2－I 12．电压表差值法(如图所示)(1)基本原理：定值电阻R 0的电压U 0＝U 2－U 1，电压表的电流I 1＝U 2－U 1R 0.(2)可测物理量：①若R 0为已知量，可求得电压表的内阻r 1＝U 1U 2－U 1R 0；②若r 1为已知量，可求得R 0＝U 2－U 1U 1r 1.五、半偏法测电表内阻1．电流表半偏法(电路图如图所示)(1)实验步骤①先断开S 2，再闭合S 1，将R 1由最大阻值逐渐调小，使电流表读数等于其量程I m ；②保持R 1不变，闭合S 2，将电阻箱R 2由最大阻值逐渐调小，当电流表读数等于12I m 时记录下R 2的值，则R A ＝R 2.(2)实验原理当闭合S 2时，因为R 1≫R A ，故总电流变化极小，认为不变仍为I m ，电流表读数为Im 2，则R 2中电流为Im 2，所以R A ＝R 2.(3)误差分析①测量值偏小：R A 测＝R 2＜R A 真．②原因分析：当闭合S 2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R 2的电流比电流表所在支路的电流大，R 2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R 2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．③减小误差的方法：选电动势较大的电源E ，选阻值非常大的滑动变阻器R 1，满足R 1≫R A .2．电压表半偏法(电路图如图所示)(1)实验步骤①将R 2的阻值调为零，闭合S ，调节R 1的滑动触头，使电压表读数等于其量程U m ；②保持R 1的滑动触头不动，调节R 2，当电压表读数等于12U m 时记录下R 2的值，则R V ＝R 2.(2)实验原理：R V ≫R 1，R 2接入电路时可认为电压表和R 2两端的总电压不变，仍为U m ，当电压表示数调为U m 2时，R 2两端电压也为U m2，则二者电阻相等，即R V ＝R 2.(3)误差分析①测量值偏大：R V 测＝R 2>R V 真．②原因分析：当R 2的阻值由零逐渐增大时，R 2与电压表两端的总电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于12U m 时，R 2两端的电压将大于12U m ，使R 2>R V ，从而造成R V 的测量值偏大．显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻．③减小误差的方法：选电动势较大的电源E ，选阻值较小的滑动变阻器R 1，满足R 1≪R V .六、等效替代法测电阻如图所示，先让待测电阻串联后接到电动势恒定的电源上，调节R 2，使电表指针指在适当位置读出电表示数；然后将电阻箱串联后接到同一电源上，保持R 2阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电表的读数仍为原来记录读数，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值．七、电桥法测电阻(1)操作：如图甲所示，实验中调节电阻箱R 3，使灵敏电流计G 的示数为0.(2)原理：当I G ＝0时，有U AB ＝0，则U R 1＝U R 3，U R 2＝U Rx ；电路可以等效为如图乙所示．根据欧姆定律有U R 1R 1＝U R 2R 2，U R 1R 3＝U R 2R x ，由以上两式解得R 1R x ＝R 2R 3或R 1R 2＝R3R x ，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻R x 的阻值．八、定值电阻在电学实验中的应用定值电阻在电路中的主要作用(1)保护作用：保护电表，保护电源．(2)测量作用：已知电压的定值电阻相当于电流表，已知电流的定值电阻相当于电压表，主要有如图所示两种情况：图甲中流过电压表V 2的电流：I 2＝U 1－U 2R ；图乙中电流表A 2两端的电压U 2＝(I 1－I 2)R ；(3)扩大作用：测量电路中用来扩大电表量程；当待测电阻过小时，可串联定值电阻用来扩大待测量．（建议用时：30分钟）1．为测量甲、乙金属丝的电阻率，小明同学设计了如图(a)、(b)所示的两种实验方案，已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变．(1)小明先进行了如图(a)方案的测量；①他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙两根不同金属丝的直径，示数分别如图(c)、图(d)所示．则两根金属丝直径的测量值分别为：d甲＝________mm、d乙＝________mm；②实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出接入电路中的甲金属丝的长度l ＝50.00cm.闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图(e)所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并在图(e)画出U—I图线；实验次数123456U/V0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40I/A0.180.240.300.370.430.49③该方案测得的甲金属丝的电阻率ρ＝____Ω·m(计算结果保留两位有效数字)；(2)小明又用如图(b)方案测量乙金属丝的电阻率，实验中他可以通过改变接线夹(即图(b)中滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置)，以控制接入电路中金属丝的长度；①实验操作步骤：a ．正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关b ．读出电流表的示数，记录接线夹的位置c ．断开开关，测出接入电路的金属丝的长度d ．闭合开关，重复b 、c 的操作②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，绘出如图(f)所示的关系图线，由图可以算出图线的斜率为k ，若已测得乙金属丝的直径为d ，已知电源的电动势为E 、内阻为r .则乙金属丝的电阻率为________；(写出电阻率的计算式)(3)电表的内阻可能使实验产生系统误差，图(b)方案电阻率测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．答案(1)①1.750.548②见解析图③2.3×10－5(2)②πEd 2k4(3)等于解析(1)①两根金属丝直径的测量值分别为d 甲＝1mm ＋0.05mm ×15＝1.75mm d 乙＝0.5mm ＋0.01mm ×4.8＝0.548mm ②描点并作出U —I 图像如图③由图像可知R x ＝U I ＝2.90.6Ω≈4.8Ω根据R x ＝ρlS ＝4ρl πd 甲2解得ρ＝πd 甲2R x 4l ＝3.14×(1.75×10－3)2×4.84×0.5Ω·m ≈2.3×10－5Ω·m(2)②由闭合电路欧姆定律E ＝I (ρL S ＋r ＋R ＋R A )＝I (ρ4Lπd 2＋r ＋R ＋R A )即1I ＝4ρπd 2E L ＋R ＋r ＋R A E 则4ρπd 2E ＝k ，得ρ＝πEd 2k 4(3)题图(b)中考虑电流表内阻，则1I ＝4ρπd 2E L ＋r ＋R ＋R A E 不影响图像的斜率，则电阻率的测量值等于真实值．2．在“测定电池的电动势和内阻”实验中，(1)用如图甲所示的电路图测量，得到的一条实验数据拟合线如图乙所示，则该电池的电动势E ＝______V(保留3位有效数字)；内阻r ＝______Ω(保留2位有效数字)；(2)现有如图丙所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0～9999Ω，滑动变阻器阻值变化范围为0～10Ω，电流表G的量程为0～3mA、内阻为200Ω，电压表的量程有0～3 V和0～15V．请在图丙中选择合适的器材，在方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图．答案(1)1.46(1.45～1.47均可)0.64(0.63～0.67均可)(2)见解析图解析(1)根据闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir 可得U ＝E －Ir ，将题图乙的图线延长与横纵轴分别相交，如图可知图线与纵轴交点即为电动势，即E ＝1.46V ，图线斜率的绝对值为电源内阻，即r ＝ΔU ΔI ＝1.46－1.100.56Ω≈0.64Ω(2)第一种方案：一节干电池的电动势约为1.5V ，选用量程为0～3V 的电压表和电阻箱测量，根据闭合电路欧姆定律E ＝U ＋U R ′r ，变形得1U ＝r E ·1R ′＋1E根据1U －1R ′图像即可求出干电池的电动势和内阻，电路图如图所示．第二种方案：选用量程为0～3V 的电压表、电流表G 、电阻箱、滑动变阻器测量，其中将电流表G 与电阻箱并联，改装成大量程的电流表，电路图如图所示．3．有一个电阻R x ，其阻值大约是10Ω，请选择适当的器材，以便测量其阻值．可供选择的电路如图甲、乙所示，可供选择的器材如下：A ．电动势为4.5V 、内阻不计的电源EB ．量程为0～15V 、内阻10kΩ的电压表V 1C ．量程为0～3V 、内阻6kΩ的电压表V 2D ．量程为0～300mA 、内阻4Ω的电流表A 1E ．量程为0～5A 、内阻2Ω的电流表A 2F ．最大阻值20Ω、额定电流1.5A 的滑动变阻器R 1G ．最大阻值500Ω、额定电流0.5A 的滑动变阻器R 2H ．开关和若干根导线则选用的电路是________(选填“甲”或“乙”)，选用的器材有________(填器材前的字母)．答案甲ACDFH解析R x 的阻值大约为10Ω，与电流表内阻接近，因此采用电流表外接法；同时R x 的阻值小于滑动变阻器的最大阻值，因而采用限流式接法，故选用题图甲电路．实验需要选择电源、开关和导线，故器材应选A 、H ；电源电动势E ＝4.5V ，根据闭合电路欧姆定律有E ＝I m (R x ＋R A )，若采用电流表A 1，则I m ＝4.514A ≈0.321A ＝321mA ，若采用电流表A 2，则I m ＝4.512A＝0.375A ＝375mA ，因电流表指针要偏转到量程的13以上，故电流表选D ；R x 两端的电压U＝I m R x ＝0.321×10V ＝3.21V ，因而电压表选C ；滑动变阻器R 2的最大阻值为500Ω，与R x 偏差太大，因此滑动变阻器选F.综上选用的器材有A 、C 、D 、F 、H.4．小李在实验室测量一电阻R 的阻值．(1)因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接．正确连线后，合上开关S ，将滑动变阻器的滑片P 移至合适位置．单刀双掷开关K 掷到1，电压表的读数U1＝1.65V，电流表的示数如图乙所示，其读数I1＝________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1.75V，I1＝0.33A．由此可知应采用电流表________(填“内”或“外”)接法．(2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其他方法进行实验：①器材与连线如图丙所示，请在虚线框中画出对应的电路图；②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图丙所示．则待测电阻R x＝________Ω.此方法________(填“有”或“无”)明显的实验误差，其理由是________________________________________．答案(1)0.34外(2)①见解析图②5有电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其他合理解释)解析(1)由电流表的表盘可知电流大小为0.34A电压表的百分比变化为η1＝1.75－1.651.75×100%≈5.7%电流表的百分比变化为η2＝0.34－0.330.33×100%≈3.0%可知电压表的示数变化更明显，故采用电流表外接法．(2)①电路图如图②电阻箱读数为R0＝5Ω，两次电路中电流相同，可得R x＝R0＝5Ω电阻箱的最小分度和待测电阻阻值接近，这样测得的阻值不够精确，如待测电阻阻值为5.4Ω，则实验只能测得其为R x＝5Ω，误差较大．5．热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律．可供选择的器材有：待测热敏电阻R T(实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧)；电源E(电动势1.5V，内阻r约为0.5Ω)；电阻箱R(阻值范围0～9999.99Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)；滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω)；微安表(量程100μA，内阻等于2500Ω)；开关两个，温控装置一套，导线若干．同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：①按图示连接电路；②闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，调节电阻箱，使微安表指针半偏；④记录此时的温度和电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)．(2)请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图(不含温控装置)连接成完整电路．(3)某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6000.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为________Ω(结果保留到个位)，该测量值________(填“大于”或“小于”)真实值．(4)多次实验后，学习小组绘制了如图丙所示的图像．由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐________(填“增大”或“减小”)．答案(1)R1(2)见解析图(3)3500大于(4)减小解析(1)用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器前半部分并联，滑动变阻器的阻值越小，S2闭合前、后该部分电阻变化越小，从而电压的值变化越小，故滑动变阻器应选R1.(2)电路连接图如图所示(3)微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即R T＋RμA＝6000Ω可得R T＝3500Ω当断开S2，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来的2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而认为电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大．(4)由于是ln R T－1T图像，当温度T升高时，1T减小，从题图丙中可以看出ln R T减小，从而R T减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐减小．6．)电阻R x的阻值在3～5kΩ间，现要测量其电阻，实验室提供了下列器材：电压表V(量程3V，内阻约为30kΩ)电流表A1(量程100μA，内阻约为100Ω)电流表A2(量程1mA，内阻约为10Ω)滑动变阻器R(最大电阻500Ω)电源E(电动势4V)开关S及导线若干某课外活动小组设计了如图甲所示的测量电路进行了实验，请回答下列问题：(1)电路中电流表应选用上述器材中的________(填写字母代号)；(2)闭合开关S前，滑动变阻器的滑动触头P应在________(选填“a”或“b”)端；(3)请根据图甲所示的电路图，在图乙中将实物连接补充完整；(4)实验中得到的I－U图线如图丙中的实线d所示，电阻R x的测量值为________kΩ.(5)由于本实验存在误差，你认为电阻R x的真实I－U图线应为图丙中图线________(选填“c”或“e”)．(6)某同学对图甲中虚线框内的电路进行修改，并从上述器材中选用适当的器材，设计出了测量电压表V内阻的电路，请在方框内画出该同学修改部分的电路，并在图中标出所选用的器材．答案(1)A2(2)a(3)见解析图(4)4(5)c(6)见解析图解析(1)当电压表满偏时，电路中的电流最大，为I＝UR x＝33000A＝1mA，故电流表选择A2(2)滑动变阻器为分压接法，为了保护电路，闭合开关前应使并联部分的电压为零，故滑动触头P应在a端．(3)按实验电路图将实物图补充完整，如图所示．(4)根据I－U图像求得电阻R x＝U1I1＝20.5×10－3Ω＝4.0kΩ(5)本次实验是用电流表的内接法测电阻的，所以电压表测的是电流表和R x的总电压，那么电压和电阻的测量值均偏大，故真实的图线应是c.(6)由于电压表的内阻很大，而满偏电流I m＝U mR V＝330×103A＝10－4A＝100μA恰恰在电流表A1的量程之内，所以可以直接将两表串联接入虚线框内，如图所示．7．可选用器材：①电阻箱甲，最大阻值为99999.9Ω；②电阻箱乙，最大阻值为2kΩ；③电源E，电动势约为6V，内阻不计；另外有开关2个，导线若干，量程为1mA的电流表．现采用如图所示的电路图测电流表的内阻r g.(1)实验步骤的顺序为________；①合上S1，调节R，使表A满偏②合上S2，调节R1，使表A半偏，则r g＝R1③断开S1、S2，将R调到最大(2)可变电阻R1应选择①、②中的________(填“①”或“②”)．为使结果尽可能准确，可变电阻R应选________(填“①”或“②”)．(3)认为内阻r g＝R1，此结果与r g的真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)．答案(1)③①②(2)②①(3)偏小解析(1)半偏法测电流表内阻的步骤为：③断开S1、S2，将R调到最大；①合上S1，调节R，使表A满偏；②合上S2，调节R1，使表A半偏，则r g＝R1.(2)此实验为半偏法测电流表内阻r g，由半偏法原理可知，当S2闭合后，干路电流应恒定，由闭合电路欧姆定律I＝ER＋R并知，当R≫R并时，才能尽可能减小R1并入电路后的影响，所以R应选①，R1选②.(3)闭合S2，由于并联上R1，干路电流略增大些，电流表电流为12I g，R1上电流略大于12I g，则R1的电阻略小于r g，即测量值小于真实值．8．利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9Ω)，电阻R0(阻值为3.0Ω)，电阻R1(阻值为3.0Ω)，电流表(量程为200mA，内阻为R A＝6.0Ω)，开关S.实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；③以1I为纵坐标，R为横坐标，作1I－R图线(用直线拟合)；④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则1I与R的关系式为________________．(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0Ω时，电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表．答：①________，②________.R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0841I/A－16.998.00②10.011.011.9(3)在图(c)的坐标纸上描点并作图，根据图线求得斜率k＝_____A－1·Ω－1，截距b＝_____A－1.(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.答案(1)1I＝3ER＋15＋3rE(2)0.1109.09(3)见解析图 1.0(0.96～1.04均可) 6.0(5.9～6.1均可)(4)3.0(2.7～3.3均可) 1.0(0.6～1.4均可)解析(1)根据闭合电路欧姆定律有E ＝(IR AR 1＋I )(R ＋R 0＋r )＋IR A ，代入数据，化简得1I ＝3E R ＋15＋3r E.(2)电流表每小格表示4mA ，因此电流表读数I ＝0.110A ，1I≈9.09A －1.(3)在坐标纸上描点，画出一条直线，得出斜率k ＝1.0A －1·Ω－1，截距b ＝6.0A －1.(4)斜率k ＝3E ，因此E ＝3.0V ，纵截距b ＝15＋3r E，因此r＝1.0Ω.。
高中物理电学实验题型以及解法
高中物理电学实验题型及其解法
一、实验原理
电学实验一般以测量电阻、电功率、电流、电压等基本物理量为目标，通过实验掌握基本电学仪器的使用方法，理解电学实验设计的原理和基本思路。
二、实验题型
伏安法测电阻
实验器材：电源、开关、导线、待测电阻、滑动变阻器、电压表、电流表。
实验步骤：连接电路，将电表调零，记录电阻值。
解题方法：利用欧姆定律计算电阻阻值，注意滑动变阻器的分压和限流作用。
伏安法测功率
实验器材：电源、开关、导线、待测电阻、滑动变阻器、电压表、电流表。
实验步骤：连接电路，测量电阻两端的电压和通过电阻的电流，计算功率。
解题方法：利用公式P=UI计算功率，注意滑动变阻器的分压和限流作用。
验证欧姆定律
实验器材：电源、开关、导线、待测电阻、滑动变阻器、
电压表、电流表。
实验步骤：连接电路，调节滑动变阻器，记录不同电阻下的电压和电流值。
解题方法：利用欧姆定律计算电阻阻值，观察电压和电流的关系，验证欧姆定律。
测定电池的电动势和内阻
实验器材：电源（未知电动势和内阻）、开关、导线、电压表、滑动变阻器。
实验步骤：连接电路，调节滑动变阻器，记录不同电阻下的电压值和对应的电流值。
解题方法：利用闭合电路欧姆定律计算电动势和内阻，注意滑动变阻器的限流作用。
高中物理教学中常见电学实验问题分析
高中物理教学中常见电学实验问题分析崔佳欣(江苏省镇江中学㊀２１２０００)摘㊀要:电学在高中物理课程中是非常重要的内容ꎬ涉及到电路的接法㊁电表的读数以及数据的归纳整理等知识.对高中物理教学中常见的电学实验问题进行分析ꎬ可以加强学生的学习能力ꎬ还能为学生更高层次的学习打好基础.文章主要是对高中物理教学中常见电学实验问题进行分析ꎬ希望能给教育者提供一些借鉴.关键词:高中物理ꎻ电学ꎻ实验问题中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２２)０９－００７９－０３收稿日期:２０２１－１２－２５作者简介:崔佳欣(１９９０.４－)ꎬ女ꎬ山西省长治人ꎬ研究生ꎬ中学二级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀电学在高中物理课程是不可或缺的ꎬ电学实验也是非常重要的教学环节ꎬ能够将电学理论和实践整合起来.在«高中物理课程标准»中ꎬ教师在物理实验的教学中ꎬ应该让学生学会电路连接方式以及学会选择量程ꎻ学会使用滑动变阻器ꎬ并且熟悉这一仪器的作用ꎬ根据电学实验选择合适的仪器ꎻ学会对实验设备中的数据进行读取.但是ꎬ在实际的电学知识的讲授中ꎬ学生需要学习大量的物理知识ꎬ而且电路系统比较复杂ꎬ学生的学习效果比较差ꎬ有些电学实验问题是比较常见的ꎬ而且也不容易找到解决的方式.在这个背景下ꎬ教师要注重对课程中存在的问题进行探究.１实验器材的运用１.１电表接法及量程选择电表的接法在电学实验的过程中因为内部电阻的影响ꎬ电表如果选择不当ꎬ会存在一定的误差ꎬ造成了显示出的指数值同实际的指数值不一致ꎬ从而影响实验结论.可以说这是在电学实验当中发生频率最高的问题之一.而实验结论一旦准确率低ꎬ又容易误导学生ꎬ使学生对实验不易进行理解ꎬ从而违背了进行实验教学的初衷.因此教师需要解决实验误差的问题ꎬ提高实验的准确率ꎬ这样才能提高实验的效果ꎬ为了满足实验的需求ꎬ选择科学的实验仪器ꎬ并根据规定处理好仪器的配置.因此ꎬ在电学实验中学生要选择合理的电流表以及电压表ꎬ同时教给学生测试电流表㊁电压表性能的基本要领ꎬ确保这两者的电流㊁电压处于正常的范围当中ꎬ为连接电阻㊁电表做好准备.在选择电表的连接方法时ꎬ要酌情采取 内接 和 外接 法.对此ꎬ可根据 大内小外 的原则ꎬ分别选择两种判断方式:其一ꎬ假设电流表的内部电阻为ＲＡꎬ那么电压表的电阻ＲＶ和待测电阻ＲＸ的阻值用相关公式就能判断ꎬ如果ＲＸːＲＡ>ＲＶːＲＸꎬ电阻以及电流表的实际电阻差就非常大ꎬ这时候就需要运用电流表内接法.反之ꎬ当电阻以及电流表的实际电阻差别比较小时ꎬ就应该运用外接法.在对电表进行读数时ꎬ还必须要注重精确度ꎬ做到准确进行读数.把握好电表的测量范围ꎬ使用前必须确保指针已经做到归零.若指针尚没有归零的话ꎬ９７则必须首先进行归零ꎬ才可以开展操作.否则ꎬ也容易给测量结果带来误差.１.２滑动变阻器作用以及选择滑动变阻器也是学生在进行电学实验时常用的仪器ꎬ其中的调控元件也会普遍运用到电路中ꎬ调控电路中的电流ꎬ推动实验的顺利进行.滑动变阻器的连接方式主要分为两种:一种是分压式接法ꎻ另外一种是限流式接法.学生如果在实验中需要用到滑动变阻器ꎬ应该做到以下几点:在实验中ꎬ必须基于电路方面的需求ꎬ来挑选那些较为灵活㊁能产生明显变化的滑动变阻器.滑动变阻器的性能必须要同电气保护方面的要求相符.负载上的电压和电流一定要在可以承受的范围之内ꎬ电流必须在滑动变阻器的额度之下以确保使用的安全性ꎬ而且需要从０进行调节ꎬ这时候就需要用到分压式连接策略ꎬ比如在 小灯泡的伏安特性曲线 中ꎬ就可以运用分压式连接方式.在实验过程中ꎬ变阻器中的电阻比负载电阻或者电路串联时其他电阻的阻值小时ꎬ滑动变阻器就不能将电压和电流控制在一定的范围中ꎬ这时候就需要用到分压式的连接形式.在实验的过程中ꎬ必须提醒学生严格遵循实验步骤来操作.这样才能够避免故障的发生ꎬ确保安全操作.当电表以及电学元件中的耐压能力比较小时ꎬ可以运用分压连接的方式.尚未接通电路前ꎬ要让学生把滑动电阻器调整到阻值的最大值ꎬ避免产生过大的电流而损坏电源和电表.当学生在调节滑动变阻器时ꎬ提醒他们千万不要触摸一些容易导电的元件如划片等.另外ꎬ要提醒学生注意正确的正负极接入端口ꎬ并基于电表内的电阻状况来正确设计电路图以最大程度缩小实验当中的误差.学生在对电压表进行连接时ꎬ要注意他们是否将电压表同所测电学元件之间的电路进行了并联.并注意观察电压表的电流方向是否同电路的正负极相一致?这样才能够避免电表遭到破坏.在进行电路连接当中还需要注意提醒学生的是:如果实验没有规定相应的要求ꎬ电压又没有明显的变化ꎬ其他电元件对电压也没有要求时ꎬ既可以运用分压式连接方式ꎬ也可以运用限流式连接方式.如果想要让实验更加便利ꎬ滑动变阻器运用不同的连接方式ꎬ也要充分考量电阻的要求.因此ꎬ学生在开展实验时应该选择合理的连接方式.当遇到阻值比较小的变阻器时ꎬ可以运用分压的连接方式ꎬ如果遇到阻值比较大的变阻器时ꎬ可以运用限流的连接方式.同时ꎬ因为电池中的内阻力比较小ꎬ在测试 用电流表以及电压表测电源的电动势和内阻 实验中ꎬ为了让实验误差更小ꎬ可以运用外接的方式连接电表.１.３实验仪器读数和数据整理针对实验设备中的读数ꎬ一定要按照实验仪器中的计量以及数据进行读取ꎬ还有的仪器需要进行公式变换ꎬ因此一定要在电学实验中做到认真ꎬ这样才能准确记录和整理数据.特别在开展对公式的转换㊁计算当中ꎬ换算出错往往是造成实验故障的一个重要因素.因此要提醒学生重点注意数据的单位ꎬ避免换算出错.２巩固学生所学的基础知识针对电学中的实验ꎬ学生在学习的过程中会遇到各种各样的问题ꎬ这主要是因为学生没有扎实学习电学知识.电学实验在高中物理课程中是非常重要的一门课程ꎬ包含着大量的物理知识ꎬ学生在学习时需要有一定的学习能力.比如ꎬ在读取电表时ꎬ很多同学在读取数据时都会出现错误ꎬ这主要是因为学生对电表读数的知识没有掌握住.其实读数还是非常简单的ꎬ电压表㊁电流表需要估读ꎬ但是欧姆数就不用进行估读.３建立完整的知识结构学生要注重对电学实验进行总结ꎬ这样才能牢牢掌握知识ꎬ并找到电学知识的规律ꎬ锻炼发散性思维能力ꎬ找到不同的电学实验方式.比如ꎬ在运用伏０８安法测量电阻的过程中ꎬ学生需要在学习的过程中记住 大内偏大ꎬ小外偏小 的实验口诀ꎬ这样就能对待测电阻为大电阻时ꎬ电流表可以运用内接的方式ꎬ这时候的结论会大于真实数据ꎻ如果是小电阻时ꎬ电流表可以运用外接的方式ꎬ这时候的测量结论就比真实数据小.学生只要掌握了这个口诀ꎬ在面对电阻问题时就能游刃有余.４理论知识与实践整合电学实验中的知识大多是抽象的ꎬ因此ꎬ教师在给学生讲授电学实验的知识时ꎬ可以将抽象的知识具象化ꎬ这样也能为学生将电学知识运用到实际生活中做好铺垫.教师在课程中也应该提高对学生的要求ꎬ不仅要调动学生的物理思维ꎬ还需要让学生以积极良好的心态融入到物理课程中ꎬ并且将学习的知识付诸行动.学生只有在课程中具有严谨踏实的学习态度和扎实的基本功ꎬ才能在实践中不断发现ꎬ不断改进知识ꎬ最终解决电学问题ꎬ这样才能让学生获取更多的知识和技能.５提高演示实验的效果并不是所有的实验都需要进行演示ꎬ演示实验对实验本身就有一定的要求.在新课改背景下ꎬ演示实验也在不断发展.首先ꎬ演示的实验不能过多ꎬ否则不仅会影响教学进程ꎬ也不能激发学生的学习兴趣.因此ꎬ教师要为学生演示简单的实验ꎬ并且让学生在最短的时间内就能观察到实验现象ꎻ其次ꎬ实验中的设备不能过于复杂.复杂的实验既不能被移出实验室ꎬ也会浪费大量的时间和精力ꎬ学生也不容易对实验产生透彻的见解ꎻ再次ꎬ演示实验要方便学生观察.如果实验不方便学生观看ꎬ教师告诉学生实验的结论ꎬ这样就不能凸显出演示实验的作用ꎻ最后ꎬ演示实验应该是典型的.学生可以在实验中联想到其他现象ꎬ运用在实验中学到的知识解决其他问题.演示实验也可以通过微课视频的方式来进行.微课视频最大的优势在于ꎬ一方面可以对实验当中一些重点和细节进行慢镜头播放ꎬ强化教学.另一方面有利于对教学资源进行保存ꎬ有利于学生反复进行温习.６带领学生分析一些典型的实验出错案例为了帮助学生夯实基础ꎬ强化他们实验操作要领ꎬ并纠正他们在实验操作当中所存在的一些不良习惯.我们需要给学生演示并分析一些实验故障㊁实验误差等典型的实验出错案例.比如ꎬ通过微课视频来播放一些关于电学实验故障㊁误差方面的案例.尤其对于学生当中那些容易出错的要点ꎬ以及一些不良的操作习惯等ꎬ应适当采取慢镜头ꎬ通过进行反复播放ꎬ一遍遍强化学生的印象ꎬ促进他们更好地理解和掌握.当学生观看了微课视频之后ꎬ还可以让学生通过分组讨论的方式来进行反思:在自己的实验操作当中ꎬ哪些地方还不得要领需加强学习?哪些不良的操作习惯是需要得到纠正的?从而让他们做到查漏补缺.这样ꎬ学生在避免电学实验操作故障㊁操作误差时ꎬ就会更加具有针对性.总之ꎬ电学实验在课程中是重点和难点ꎬ电学知识呈现出复杂性以及综合性.因此ꎬ教师要完善对电学知识的认知ꎬ并且在学习中不断积累学习的经验ꎬ及时发现学习过程中的问题ꎬ为以后的电学实验做好铺垫.从高中阶段的学生来看ꎬ学生不能只学习理论知识ꎬ不注重提升自己的动手操作能力ꎬ也不能光看其他学生实验自己不参与其中ꎬ应该将课本中的理论知识与实验整合起来ꎬ这样才能获取更多的电学知识ꎬ不断提升学以致用的素养.参考文献:[１]马爱敏.高中物理教学中常见电学实验问题分析[Ｊ].中国新通信ꎬ２０２０ꎬ２２(１２):２１５. [２]赵彬ꎬ赵灯友.优化电学实验教学促进学生能力提升[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０２０ꎬ４９(０４):８４－８５.[责任编辑:李㊀璟]１８。
高中物理电学选择题实例分析
高中物理电学选择题实例分析电学是高中物理中的一个重要内容，也是学生们经常遇到的考试题型。
在这篇文章中，我将通过具体的实例分析，解析一些典型的电学选择题，帮助学生们理解题目背后的考点，并提供解题技巧。
1. 电路中的电流计接在电阻上，可以测得的是（）。
A. 电阻的电压B. 电阻的电流C. 电阻的功率D. 电阻的电阻值这道题考察的是电流计的使用方法。
根据电流计的原理，我们知道电流计接在电路中，测得的是通过它所接电路的电流。
因此，正确答案是B。
2. 一个电容器两个极板之间的电压为U，如果将电容器的极板间距减小一半，电容器的电压将变为（）。
A. U/2B. 2UC. UD. 4U这道题考察的是电容器的电压与极板间距的关系。
根据电容器的定义，电容量C与极板间距d成反比，即C∝1/d。
而电容器的电压U与电容量C成正比，即U∝C。
所以，当极板间距减小一半时，电容量将增大一倍，因此电压将变为2U，正确答案是B。
3. 一个电阻为R的电器，接在电压为U的电路中，通过电器的电流为I，那么电器的功率为（）。
A. UIB. U/RC. I^2RD. U^2/R这道题考察的是电器的功率计算。
根据功率的定义，功率P等于电流I乘以电压U，即P=UI。
因此，正确答案是A。
通过以上几个例子，我们可以看出，解答电学选择题的关键在于理解电路中各个元件之间的关系，掌握基本的电路原理和公式。
下面，我将给出一些解题技巧，帮助学生们更好地应对电学选择题。
1. 注意电路中的串并联关系。
在解题过程中，要明确电路中元件的串并联关系，根据不同的关系选择合适的公式进行计算。
2. 注意电路中的电压、电流和电阻的变化。
在解题过程中，要注意分析电路中各个元件之间的电压、电流和电阻的变化情况，根据变化的关系选择合适的公式进行计算。
3. 注意单位的转换。
在解题过程中，要注意将题目中给出的物理量转换为标准单位进行计算，避免单位不一致导致计算错误。
总结起来，解答电学选择题需要掌握基本的电路原理和公式，理解电路中各个元件之间的关系，注意电压、电流和电阻的变化，以及单位的转换。
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图10-5 教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x （约100 Ω）;直流电流表（量程0~10 mA 、阻50 Ω）;直流电压表（量程0~3 V 、阻5 k Ω）;直流电源（输出电压4 V 、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.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法，各仪器的量程和电阻都已经给出，只需计算两种接法哪种合适。
【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的接法和外接法，由于R x ＜v A R R ，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采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 =xA R R R E ++=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所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全，这是电学实验的首要原则 ，限流接法虽然简洁方便，但必须要能够控制电路不超过电流的额定值，同时，能够保证可获取一定的电压、电流围，该题中，即便控制电流最小值不超过电流表的量程，因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小，电流、电压变化围太小，仍不能用限流接法。
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R x，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。
【解本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表（或给定的电表不能满足要求时），可以用标析】⑵验电路如右图所示。
⑵①将S2与R x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R x＝R1。
例3、用以下器材测量一待测电阻R x的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，阻r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V，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R x的一种实验电路原理图。
【解析】如图所示例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A 1（量程250mA,阻r 1为5Ω)；标准电流表A 2（量程300mA,阻r 2约为5Ω）；待测电阻R 1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R 2（最大阻值10Ω）；电源E （电动势约为10V ，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R 1的计算公式是R 1＝________。
【解析】⑴实验电路图如图所示。
⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的阻为r 1，待测电阻R 1的阻值的计算公式是：11211r I I I R -=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A 1，量程为50mA ，R A 1=100Ω安培表A 2，量程为1A ，R A 2=20Ω电压表V 1，量程为5V ，R V 1=10k Ω电压表V 2，量程为15V ， R V 2=30k Ω变阻器R 1，变阻围0～20Ω ，2A变阻器R 2，变阻围0～1000Ω，1A9V 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：R I P 2=得，mA I mA I 503521==。
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 ，应用电流表的示数来控制通过电阻的电流，因此，电流表应选A 1。
又因为R U P 2=,所以V U V U 1.7521== 。
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R 1＜ R 2,且2A ＞35mA, 所以应选变阻器R 1。
因为R 1＜R x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路。
因为x R <V A R R , 所以应选用外接电路。
⑵实验所用电路如图所示例6（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A 1的阻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（A 1）量程10mA ，阻r 1待测（约40Ω） 电流表（A 2）量程500μA ，阻r 2=750Ω 电压表（V ）量程10V ，阻r 3=10k Ω 电阻（R 1）阻值约100Ω，作保护电阻用 滑动变阻器（R 2） 总阻值约50Ω 电池（E ）电动势1.5V ，阻很小 电键（S ）导线若干【解析】要测量电流表A 1的阻，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A 2的阻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A 1的阻r 1=122I r I 。
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R 1接在干路上用作限流，电路图如图所示。
例7 （2006年全国Ⅰ、Ⅲ）现要测量某一电压表 的阻。
给定的器材有：待测电压表 （量程2V ，阻约4k Ω），电流表 （量程1.2mA ，阻约500Ω）；直流电源E （电动势约2.4V ，阻不计）；固定电阻3个：R 1=4000Ω，R 2=10000Ω，R 3=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 ，则电压表阻R V =_________。
【解析】⑴实验电路如图所示，若选用电阻R 1，则并联电阻并R ＝2000Ω，电压表读数 U ＝mA R E r 并+·R 并＝50020004.2+×2000＝1.92＞1V ，电流表读数I ＝mA ＋r R E 并＝50020004.2+＝0.00096A ＝0.96mA ＞0.6mA ，R 1符合要求，同理可得R 2、R 3不符合要求，故选R 1。
⑵电路接通后，通过R 1的电流I 1＝1R U ，则通过电压表的电流为I 2＝I －I 1＝I －1R U ，所以电压表的阻R V ＝2I U ＝11RU R I U－ 【备考提示】本题涉及实验器材选取和电路设计等，对考生的分析综合能力提出了较高要求，解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材，由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手点。
V V mAE【变式题】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。
要求所测电压围为0.1V ～4V 。
现有器材：直流电源E （电动势4.5V ，阻不计），电压表 （量程4.5V ，阻约为4×104Ω），电流表 （量程250mA ，阻约为2Ω），电流表 （量程500mA ，阻约为1Ω），滑动变阻器R （最大阻值约为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 。
在伏安法测量过程中，由于 临界电阻Ω==200V A R R R 大于小灯泡电阻，因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量。
例9、用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和阻。
电池的阻较小，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R 0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1Ω、额定功率5W ）（d ） 定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W ）（e ） 滑动变阻器（阴值围0--10Ω、额定电流2A ） V A 2A 1A 2（f）滑动变阻器（阻值围0-100Ω、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Ω的定值电阻，R应选择阻值围是Ω的滑动变阻器。
（2）引起该实验系统误差的主要原因是。
【解析】（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。
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；由于电池阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池阻大几倍就好了，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。
关于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阻，实验室中有如下器材：A．待测干电池B．电流表G（0~3mA，电阻r1=20Ω）C．电流表A（0~0.6A，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=100ΩG．定值电阻R2=500ΩH．定值电阻R3=1.5kΩ开关、导线。