高中物理电学实验复习22道经典例题及详细分析

恒定电流实验复习题（44道电学实验题）

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A 1的内阻r 1，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r 1，则所用的表达式r 1= ，式中各符号的意义是： 。器材（代号）与规格如下：

电流表A 1，量程10mA ，内阻待测（约40Ω）；

电流表A 2，量程500μA ，内阻r 2=750Ω；

电压表V ，量程10V ，内阻r 2=10k Ω

电阻R 1，阻值约为100Ω；

滑动变阻器R 2，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

1R 1A 2

A x R g r 0R S R 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）21011

I 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。

答案：（1）测量电压表V 的内阻的实验电路如图1所示。（2）电压

表V 的示数U ，电压表V 2的示数U 2，电阻箱R 1的读数r 1。根据欧姆

定律，利用通过电压表的电流与通过电阻R 1的电流相等，算出电压表

的电阻为12V Ur R U U

=-。 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)：