PAGE物理電學實驗專題一、伏安法測電阻及拓展1.下表中選出適當?shù)钠鞑模囋O計一個測量阻值約為15k的電阻的電路。要求方法簡捷，RX兩端電壓能從0開始變化，要求有盡可能高的精確度。電流表A1：量程1mA內(nèi)阻約50；電流表A2：量程300內(nèi)阻約300電流表A3：量程100內(nèi)阻約500；電壓表V1：量程10V內(nèi)阻約15K固定電阻：R0=9990；電流表G：Ig=300、Rg=10?；瑒幼冏杵鱎1：阻值約50；額定電流為1A滑動變阻器R2：阻值約100K額定電流為0.001A電池組：E=3V；內(nèi)阻小但不可忽略；開關，導線若干2.兩塊電壓表測電阻用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（900～1000Ω）：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1＝750Ω；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2＝2500Ω；滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω；單刀單擲開關K，導線若干。（1）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應的英文字母標注）。（2）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。（3）若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx＝_________________。3.兩塊電流表測電阻從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1。要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。器材代號規(guī)格電流表（A1）量程100mA，內(nèi)阻r1待測（約40Ω）電流表（A2）量程500uA，內(nèi)阻r2＝750Ω電壓表（V）量程10V，內(nèi)阻r3=10kΩ電阻（R1）阻值約100Ω，作保護電阻用滑動變阻器（R2）總阻值約50Ω電池（E）電動勢1.5V，內(nèi)阻很小開關（K）導線若干（1）畫出電路圖，標明利用器材的代號。（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算r1，則所用的表達式r1＝________________，式中各符號的意義是____________________________________。4.現(xiàn)有實驗器材如下：AA′R1AA′R1ER0S電流表A1，量程300mA，內(nèi)阻r1約為5Ω電流表A2，量程10A，內(nèi)阻r2約為0.2Ω電流表A3，量程250mA，內(nèi)阻r3約為5Ω電阻箱R0，最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω滑動變阻器R1，最大阻值100Ω，開關及導線若干要求用圖1所示電路測定圖中電流表A的內(nèi)阻（1）在所給的三個電流表中，哪幾個可用此電路精確測定其電阻？（2）在可測的電流表中任選一個作為測量對象，簡要寫出按電路圖的主要連接方法．（3）需要讀出的物理量是，用這些物理量表示待測電流表內(nèi)阻的計算公式是．5.電壓表和滑動變阻器（或電阻箱）測電阻給你以下器材：一個電源（其電壓未知），一個標有“20Ω，1A”的滑動變阻器，導線若干，一個開關，一只電壓表，一個待測電阻Rx。請你設計一個能測出Rx電阻值的電路。要求：（1）畫出你所設計的電路圖（電壓表連入電路后位置不可變動）。（2）簡要寫出實驗操作步驟。（3）根據(jù)你所測出的物理量寫出表達式Rx＝_________。6.電壓表和開關測電阻給你一個電池組、一個電壓表、一個已知阻值的定值電阻R0、兩個開關及幾根導線，請你設法只連接一次電路就能測出未知電阻的阻值，畫出電路圖，寫出實驗步驟及未知電阻的表達式。7.電流表和滑動變阻器（或電阻箱）測電阻現(xiàn)有電池組、電流表、已知最大阻值的滑動變阻器、導線及開關，你如何測出被測電阻的阻值？8.電流表和開關測電阻有一個阻值看不清的電阻，我們要測它的阻值，但手邊只有一只電流表，一個已知阻值的定值電阻，二個開關和幾根導線：（1）畫出實驗電路圖。（2）寫出實驗步驟。（3）用測出量和已知量寫出未知電阻的表達式。二、半偏法9.將滿偏電流Ig=300μA、內(nèi)阻未知的電流表eq\o\ac(○,G)改裝成電壓表并進行核對．(1)利用如圖所示的電路測量電流表eq\o\ac(○,G)的內(nèi)阻(圖中電源的電動勢E=4V)：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R′，，使電流表指針偏轉到滿刻度的，讀出此時R′的阻值為200Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值Rg=Ω．(2)將該表改裝成量程為3V的電壓表，需(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0=Ω的電阻．(3)把改裝好的電壓表與標準電壓表進行核對，試在答題卡上畫出實驗電路圖和實物連接圖．三、替換法10.為了測定電流表A1的內(nèi)阻，采用如圖所示的電路.其中A1是待測電流表，量程為300μA，內(nèi)阻約為100Ω；A2是標準電流表，量程是200μA；R1是電阻箱，阻值范圍0~999.9Ω；R2是滑動變阻器；R3是保護電阻；E是電池組，電動勢為4V，內(nèi)阻不計；S1是單刀單擲開關，S2是單刀雙擲開關.（1）根據(jù)電路圖14-81，請在圖14-82中畫出連線，將器材連接成實驗電路.電阻測量補充練習參考答案1.解：由于改裝成的電壓表內(nèi)阻已知，故必須選擇外接法。電路圖如圖所示。2.解：（1）（2）（3）或3.解析：r1=式中I1、Ｉ2分別是電流表A1、A2的讀數(shù)，r1、r2分別是電流表A1、A2的內(nèi)阻4.解析：（1）宜選用A1、A3測定，且將A1接在A′處．（2）若測A3的內(nèi)阻r3，實際連接方式方法是：A3與R0并聯(lián)后，再與A1、R、S、E串聯(lián)，注意讓電流從電流表的“+”接線柱流入，“-”接線柱流出?；瑒幼冏杵鞯囊粋€固定接線柱接A1的“-”接線柱，與可動片相通的金屬桿的一端接開關S．（3）若A1、A3的示數(shù)分別為I1、I3，電阻箱R0的阻值為Rx，則被測電流表A3的內(nèi)阻．5.解（1）電路如圖所示。（2）①如圖所示連接電路，將滑片移到阻值為零的位置，記下電壓表示數(shù)U1。②將滑片移到阻值最大位置，記下電壓表示數(shù)U2。（3）求解：說明：該方法的優(yōu)點為：使用電器元件少，連接簡單。缺點是：因為電壓表的分流作用，測量結果偏小，且不能進行多次測量求平均值以減小誤差。6.解：（1）如圖所示連接好電路，閉合“替代開關”S，記下電壓表示數(shù)U1；（2）斷開“替代開關”，記下電壓表示數(shù)U2；（3）求解：因為，所以。說明：該方法的優(yōu)點為：使用電器元件少，連接簡單。缺點是：由于沒有使用滑動變阻器，電路中的電壓表應該接在較大的量程上，所以測量結果誤差較大。7.解：（1）如圖所示連接電路，滑片位于阻值最小的位置，記下電流表示數(shù)I1；（2）滑片位于阻值最大的位置，記下電流表示數(shù)I2；（3）求解：因為所以。說明：這種方法優(yōu)點為：使用元件少，操作簡單；缺點是：不能進行多次測量以減小誤差。8.解：因題中只有電流表可測出電流，而無法測知電壓，故可根據(jù)并聯(lián)電路電流分配規(guī)律求解（并聯(lián)電路中電流的分配跟電阻成反比）。（1）實驗原理圖如圖8。圖8（2）實驗步驟：①按圖8連接好電路②將電路瞬時接通，進行試觸，若電流表指針偏轉，不至過大，再接通電路。③先閉合斷開，測出通過的電流；再斷開，閉合，測出通過的電流。④根據(jù)并聯(lián)電路的分流規(guī)律進行計算：即：所以說明：該方法的優(yōu)點為：使用電器元件少，實驗操作簡單。缺點是：由于沒有使用滑動變阻器，電路中的電流表應先進行試觸選擇量程或接在較大量程上，所以測量結果誤差較大。9.解：（1）100（2）串聯(lián)9900（3）GGVErSR0