高中物理恒定电流总复习及答案

高中物理恒定电流实验总复习及答案

一、电阻的测量

㈠“安安”法

“安安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电流表测电压（或算电压），此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。设计电路时除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“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。

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“安安”法新思路的考生才能做正确。

答案：将电流表A 2并联在电流表A 1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R 2采用分压接法；实验电路如图3所示，其表达式2211

I r r I ，式中I 1、I 2、r 1、r 2分别表示通过电流表A 1、A 2的电流和它们的内阻。

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A 1（量程250mA ，内阻r 1为5Ω）；

标准电流表A 2（量程300mA ，内阻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 ，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R 1的阻值的计算公式是R 1= 。

分析与解：绝大多数考生解答此题，首选的就是伏安法，

由于本题没

1

R 1A 2

A x R g r 0

R E

S R 有电压表，思维受阻，当然做不正确。只有极少数有“安

安”法新观念的考生才能做正确。因为本题需要运用“电

流表算电压”这一创新思维。

答案：（1）实验电路如图4所示。（2）A 1、A 2两电流

表的读数I 1、I 2，待测电阻R 1的阻值计算公式是

11121

I R r I I =-。 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A 1（量程0-50mA ，内阻r 1=20Ω）

电流表A 2（量程0-300mA ，内阻r 2约为4Ω）

定值电阻R 0（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A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2。

则由已知量和测得的量计算R x 表达式为R x = 。

【答案】（1）如图所示，R

作限流电阻亦可；（2）

21011I I R r I -- ㈡“伏伏”法

“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种

方法，这一方法的创新思维是运用电压表测电流（或算电流），此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

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A 1，量程为0.6A ，内阻约0.1Ω；

电压表V 2，量程为5V ，内阻约3500Ω；

变阻箱R 1阻值范围为0-9999Ω；

变阻箱R 2阻值范围为0-99.9Ω；

滑动变阻器R 3，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 = 。

分析与解：多数考生解答此题，毫不犹豫地套用伏安法，由于没有考虑电表的量程，当然做不正确。少数考生想到待测电压表的量程为3V ，内阻约2000Ω，电压表中的最大电流为3 1.50.00152000

I A mA A ===，认为电流表不能准确测量，但由于创新能力差，也做不正确。只有极少数有“伏伏”法新理念的考生才能做正确。