------------高中物理測量電阻的方法大總結太原市第十二中學姚維明電阻的測量是恒定電路問題中的重點，也是學生學習中的難點。這就要求學生能夠嫻熟把握恒定電路的根本學問 ,并能夠靈敏運用電阻測量的六種方法，從而提高學生的綜合分析問題、解決問題的力氣。一．歐姆表測電阻1、歐姆表的構造、原理它的構造如圖 1,由三個部件組成： G是內(nèi)阻為 Rg、滿偏電流為 Ig的電流計。R是可變電阻，也稱調(diào)零電阻，電池的電動勢為 E，內(nèi)阻為r。歐姆檔測電阻的原理是依據(jù)閉合電路歐姆定律制成的。當紅、黑表筆接上待測電阻Rx時，由閉合電路歐姆定律可知：I=E/〔R+Rg+Rx+r〕=E/〔R+RX〕由電流的表達式可知：通過電流計的電流雖然不與待測電阻成正比，但存在一一對應的關系，即測出相應的電流，就可算出相應的電阻，這就是歐圖1姆表測電阻的根本原理。2．使用留意事項：〔 1〕歐姆表的指針偏轉角度越大，待測電阻阻值越小，所以它的刻度與電流表、電壓表刻度正好相反，即左大右??；電流表、電壓表刻度是均勻的，而歐姆表的刻度是不均勻的，左密右稀，這是由于電流和電阻之間并不是正比也不是反比的關系?！?2〕多用表上的紅黑接線柱，表示＋、－兩極。黑表筆接電池的正極，紅表筆接電池的負極，電流總是從紅筆流入，黑筆流出?！?3〕測量電阻時，每一次換檔都應當進展調(diào)零〔4〕測量時，應使指針盡可能在滿刻度的中心四周。 〔一般在中值刻度的1/3〕〔 5〕測量時，被測電阻應和電源、其它的元件斷開?！?6〕測量時，不能用雙手同時接觸表筆，由于人體是一個電阻，使用完畢，將選擇開關撥離歐姆檔，一般旋至溝通電壓的最高檔或OFF二．伏安法測電阻原理：依據(jù)局部電路歐姆定律。把握電路的選擇把握電路有兩種： 一種是限流電路〔如圖2〕；另一種是分壓電路。〔如圖3〕限流電路是將電源和可變電阻串聯(lián)，通過轉變電阻的阻值，以到達轉變電路的電流，但電流的轉變是有確定范圍的。其優(yōu)點是節(jié)約能量；一般在兩種把握電路都可以選擇的時候，優(yōu)先考慮限流電路。分壓電路是將電源和可變電阻的總值串聯(lián)起來，再從可變電阻的兩個接線柱引出導線。 如圖3，其輸出電壓由ap之間的電阻打算，這樣其輸出電壓的范圍可以從零開頭變化到接近于電源的電動勢。三種狀況下，確定要使用分壓電路：①要求測量數(shù)值從零開頭變化或在坐標圖中畫出圖線。②滑動變阻器的總值比待測電阻的阻值小得多。③電流表和電壓表的量程比電路中的電壓和電流小。測量電路

圖2在以下由于伏特表、安培表存在電阻，所以測量電路有兩種：即電流表內(nèi) 圖接和電 3流表外接。1〔1〕電流表內(nèi)接和電流表外接的電路圖分別見圖

4、圖5圖6圖4 圖5〔2〕電流表內(nèi)、外接法的選擇，①、 UR 、RV

及待測電阻RX

的大致阻值時RVIRX RV假設 ＞R RA

法，

RX＜RA

RV ，選用外接法RX②不知R 、R 及待測電

，承受嘗試法， 6，當電壓表的一端分別 阻 V A

X圖 接在 b兩點時，如電流表示數(shù)有明顯變化，用內(nèi)接法；電壓表示數(shù)有明顯變化，用外接法。〔3〕誤差分析：內(nèi)接時誤差是由于電流表分壓引起的，其測量值偏大，即外接時誤差是由于電壓表分流引起的，其測量值偏小，即伏安法測電阻的電路的改進

R測＞RR測＜R真。如圖7、圖8的兩個測電阻的電路能夠消退電表的內(nèi)阻帶來的誤差，為什么？怎樣測量？00圖7 圖8三．伏伏法測電阻方法1。U-U法測電壓表的內(nèi)阻 Rv

V1把內(nèi)阻的電壓表 R 當做電流表。電路：如圖9所示V1原理：RV2

U 2U1圖9 圖10

圖圖11 122U-U

R，把內(nèi)阻的電電阻10示

表 RV2

當電流表。原理： U1 有系統(tǒng)誤差。R RV2xU體驗1、待測電壓表的內(nèi)阻

RV22改進：如圖11所示U結論：RV2

2R0 沒有系統(tǒng)誤差U U1 22.待測電阻Rx12示

Rx U1 U2 U3.U-R〔等效替換法〕假設只用一只電壓表，用圖 3所示的電路可以測出未知Ｒｘ的阻值。具體的作法是先用電壓表測出 兩端的電壓為Ｒx Ｕ0兩端的電壓為Ｕ 。依據(jù)測得的電 0

0和定值電阻的阻 ，可計算出Ｒｘ的值壓值ＵRx UxR0U0

值Ｒ 0

為：用這種方法測電阻時一只電壓表要連接兩次。方法4.U—R法測電阻：〔開關把握法〕假設只用一個電壓表，并且要求只能連接一次電路，用圖ｘ的阻值。

圖104

，再同時閉合1Ｓ Ｕ Ｓ1

和Ｓ ，讀出這時電壓表的示數(shù)為Ｕ２。依據(jù)測得的電壓值Ｕ

、Ｕ1。 0

和定值電阻的阻值Ｒ1 2依據(jù)分壓公式可計算 的 U1出Ｒ 值：四．安安法測電阻

R R0x U U2 1方法一：等效法〔電流表與定值電阻串聯(lián)當做電壓表〕假設只用一只電流表，用圖6所示的電路可以測出未知Ｒｘ的阻值。先后用電流表測出通過Ｒ值電阻的阻值Ｒ

ｘ的電流分別為Ｉ，根0

、Ｉ，依據(jù)測得的電流值Ｉ0 x

、Ｉ 和定0 xI 據(jù)分流公式可計算 ｘ的值為I Rx 0 0Ix方法二：替代法電路：用圖7所示的試驗電路也可以測出未知Ｒ ｘ的阻值。方法：先閉合開關Ｓ１，讀出電流表的示數(shù)為I

，再斷開Ｓ１閉合Ｓ２，1I

。依據(jù)測得的電流值I、I 和定值電阻的阻值Ｒ。2 1 2 031 x依據(jù)分流公式可計算出Ｒｘ值： 1 xI2方法三：開關把握法電路：假設只用一個電流表，并且要求只能連接一次電路，用圖8所示的電

的阻值。x方法：具體的作法：是先閉合

，讀出電流表的示數(shù) I１，再同時開關 1

閉合 讀出這時電流表的示數(shù)為 I。依據(jù)測得的 I１、I

和定值電阻的阻值Ｒ 1 2電流值

2 。 2

S時，依據(jù)歐姆定律的變形公式Ｕ (閉合x+＝I１ 〔Ｒx＋Ｒ0〕；

1Ｉ Ｒ當再同時閉

S，Ｒ

被短路，這時有：Ｕ＝ IＲ合 x1 2 0 2聯(lián)立解方程組得方法四：安阻法假設只用一個電流表， 并且要求只能連接一次電路， 用圖9所示的電路也可以測出未知Ｒｘ具體的作法：把滑動變阻器的滑片 P調(diào)至A端，讀出電流表的示數(shù)為 IA，再把滑動變阻器的滑片 P調(diào)至B端，讀出這時電流表的示數(shù)為 IB。依據(jù)測得的電流值 IA、IB和定值電阻的阻值Ｒ AB。同樣可計算出Ｒ ｘ的值：以上方法，需要測量兩次電流，所以也叫“安安法”；依據(jù)所給器材有電

，所以又叫“安阻法”。0總之，用伏安法測電阻的根本原理是測定電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。在缺少器材〔電流表或電壓表〕的狀況下，我們可用間接的方法得到電壓值或電流值，照舊可以測量電阻的阻值。因此，在進展試驗復習時要特別重視原理的理解，這是試驗設計的根底。五．橋式電路測電阻原理：如圖9的電路稱為橋式電路，一般狀況下，電流計中有電 A流通過，但滿足確定的條件時，電流計中會沒有電流通過，此時，稱為電橋平 ·衡。處于電橋平衡時，圖 A、中 B 兩點電勢相等，因此電路構造可以看R和RR或 3

分別串聯(lián)，然后并聯(lián)； R1R3和 分別并聯(lián)，然后再串 1 2R2R4 聯(lián)。 ·電橋平衡的條件：R1×R4=R2×R3〔自己推 B導〕測量方法12如圖10，連接電路， R、R12

為定值電阻，R

為可變電阻箱 圖93取 〔能3夠直接讀出數(shù)值〕，Rx為待測電阻。調(diào)整 R3，使電流計中的讀數(shù)為零，應用平衡條件，求出

Rx。半偏法測電流表內(nèi)阻〔1〕測量方法：電流表半偏法測電阻的電路圖如圖

11，R器，R為電阻箱，G為待測電流表內(nèi)阻。試驗

圖10合上

S，斷開S，1 2 G調(diào)整R使電流計的指針滿偏；再合上

S

R使電流計的讀數(shù)為滿0 刻度的一半，這時，電阻箱的數(shù)值即為2流計的 〔留意：試驗前，變阻內(nèi)阻。的阻值應放在最大位置；調(diào)整

器 。R時，R不動〕 S20 R0R4 。S1圖11〔2〕測量原理：S

翻開時，設電流表滿偏電流 EIg= 2

，r R Rg由于R》Rg，R》r，所以Ig≈E/R，當S閉合時，R和Rg并聯(lián)， 2 0并聯(lián)后總阻 R并＜Rg《R，故S

閉合后，電路中總電流幾乎不 值為

變，即Ig/2，所以流過R

20的電流也為Ig/2，所以R0

使 0=Rg〔3〕器材選擇：從上述原理可

翻開與閉合，近似認為0

路中電流不變，前 R知， 2是 》Rg能大，② R盡可能大?！?〕誤差分析〔略〕半偏法測電壓表的內(nèi)阻

12：試驗時，將 R的滑動片P放在左邊，合上 。。圖S，調(diào)整R

1，使電壓表的讀數(shù)滿

S和1 S22；保持 1

R不變，斷開S，調(diào)整 V1 R，使電壓表的讀數(shù)為滿刻度的一 1 0。則

RV=R0。請同學們自己分析其試驗原理、器材選擇與誤差分析。七．等效替代法測電阻

PPR1 S1ErEr程中， 〔或 。。電壓〕和通過電阻箱的電流〔或電壓〕相等。電路如圖

13，將單刀1a，閉合S調(diào)整R，使安培表讀數(shù) ，保持R不1

圖12到 為 I 0 動，將單刀雙擲開關打到 b，調(diào)整R使安培表讀 I，則電阻箱的讀數(shù)就是待測電阻的數(shù)仍為

0 0測量原理：圖 14是用伏特表完成的試驗，同學們自己分析測量原理。留意：主要元件為電阻箱和單刀雙擲開關。虛線框內(nèi)可用分壓把握電路。S2S1圖13八．公式計算法測電阻

圖14 圖15公式計算法主要是應用串并聯(lián)電路的特點和全電路的學問 并求出待測電阻進展分析， 的數(shù)值。圖15是測量電阻Rx的電路，Rx為待測電阻，R為保護電阻，其阻 R值未知，的定值電阻，電源電動 E未知，S、S

1均為單刀雙擲開A為電流表，其內(nèi)阻勢為 關， 1 2 不計?！?〕測量Rx的步驟為：S2

向d閉合，S1

閉合，登記電流表的讀

，再將1向 a 數(shù) S2I?！?〕計算Rx的公式為向c閉合，S向 b閉合，登記電流表讀 2數(shù)1 Rx=I2R數(shù)1I1分析解答：當S2

接d,S1

接a時，Rx的電壓Ux=I Rx1當S接c,S2

接b時，R1

上的電壓U=IR1 2 2在不轉變電阻R的狀況下，Ux=U1所以I1Rx=I2R1，1RX I2R1I1以上電阻測量的六種方法，同學們在尋常解題時可視具體狀況靈敏選用。5三、典型例題例1.一個阻值看不清的電阻器 Rx，要測出它的電阻值?！?〕小明按圖 12的電路圖連接好電路，檢查無誤后閉合開關 S，觀看到電壓表的示數(shù)為1.6V，電流表的示數(shù)如圖 13所示，則通過電阻器Rx的電流為 A，Rx的電阻為 Ω?！?〕圖14是小虎做這個試驗連接的實物圖，請你指出其中的三個錯誤或不妥之處。① ；② ；③ 。分析與解：在對電壓表、電流表讀數(shù)時，要先看清接線柱找到對應的量程，弄清分度值，再根據(jù)指針的位置進展讀數(shù)。圖乙中依據(jù)接線柱確定是按0～0.6A量程進展讀數(shù)，對應的分度值0.02A0.2A+0.02A6=0.32A。電路的錯誤一般都是電流表、電壓表和滑動變阻器連接錯誤。先看電流表，是串聯(lián)連接沒錯，從圖乙看量程也沒錯，但電流是從負接線柱流進，這是不正確的。再看滑動變阻器，接線方法明顯錯誤，這樣接入電路的是它的最大電阻，移動滑片電阻不變。電壓表是并聯(lián)連接，正負接線柱連接正確，但量程過大，由于電源電壓不超過3V，選小量程測量結果要相對準確些?！?〕0.325〔 2〕①電流表的正負接線柱接反了；②把滑動變阻器的電阻線兩端接入電路，無法轉變電阻大小；③電壓表的量程選大了。例2.Rx的試驗，各組同學都提出了自己的設計方案，以下是兩組同學的設計狀況。〔 1〕甲組同學打算承受伏安法，請你在虛線方框內(nèi)幫他畫出試驗電路圖。并說明所需測量的物理量：① ；② ；6〔2〕乙組同學設計了不同的方案，經(jīng)爭論后同學們達成共識，設計的電路如圖下是他們的試驗操作步驟：①按電路圖連接好實物電路。② 。③ ?！?〕請你用所測物理量寫出兩種方案未知電阻Rx的數(shù)學表達式：甲組：Rx= 。乙組：Rx= 。

15，以分析與解：此題同時考察了伏安法測電阻和只用一只電流表測電阻兩種不同的電阻測量方法。在伏安法測電阻的電路圖 要用一只電壓表和一只電流表分別來測未知電中， 阻的電壓和電流，特別是別忘了串聯(lián)一只滑動變阻器，需要測量的物理量是未知電阻的電流和電壓。只用一只電流表來測電 電源電壓未知，假設只測出一次電流 無法求出未知電阻阻， 值， 的阻值，我們可以設法測出兩次電流值，分流公式解出未 Rx的阻值。具體做法是：先知電阻 斷開開關，讀出電流表的示數(shù) 1；再閉合開關，讀出電流表的示為Ｉ求出Ｒｘ和電源電壓Ｕ。

數(shù)為Ｉ 2，再依據(jù)分流公式〔１〕如圖16Ｕ；②通過未知電阻和電流Ｉ?！玻病尝跀嚅_開關，讀出電流表的示數(shù)為Ｉ2③閉合開關，讀出電流表的示2數(shù)為Ｉ ／ －〔３〕Ｕ／Ｉ； ＩＲ〔Ｉ 〕。10 2 1例3.Ｒ x的阻值．供給的器材：電源〔電壓不變〕、兩個開關、一個電流表、一個阻值為Ｒ

0的定值電阻和假設干條導線。請你想方法測出Ｒx的阻值，要求只需連接一次電路即可，寫出你設計的試驗方案。分析與解：此題考察了只用一只電流表測電阻的 只用一只電流表來測電阻，方法。 電源電壓未知，假設只測出一次電流無法求出未知電阻的阻值， 我們可以設法測出兩值， 次電流值，再利用并聯(lián)分流公式解出未知電阻等式。答案：[1]17)：試驗步驟：依據(jù)電路圖連接好電路

Rx的阻值；或電源電壓確定，利用局部短路，列出閉合開關S1，斷開S2，登記電流表示數(shù) I１閉合開關S2，斷開S1，登記電流表示數(shù) I2整理試驗器材。待測電阻Ｒx的表達式：0Rx I1R0I2[1]電路圖(見圖18)：[2]試驗步驟：(1)依據(jù)電路圖連接好 (2)只閉合開關S1，登記電流表 I1(3)[2]電路 示數(shù) 開關S、S都閉合，登記電流表示數(shù) I(4)整理試驗器材。1 2 2[3]

待測電阻Ｒx的表達式：7例4.現(xiàn)在要測定標有“ 3.6V0.32A”燈泡正常發(fā)光時的燈絲電阻，給你的器材如下：開關一只，導線假設干，4.5V和6V的電源各一套〔電源電壓恒定〕，量程為0.6A、3A的電流表和3V、15V5Ω2A”和“10Ω1A”的滑動變阻器各一只。測量時電表示數(shù)必需超過所用量程的一半?！?1〕應選擇電壓為 V的電源；〔 2〕電流表量程應選擇 A；〔 3〕電壓表量程應選擇 V；〔 4〕滑動變阻器的規(guī)格應選擇 ；〔 5〕畫出符合本試驗要求的電路圖。分析與解：此題是一道運用伏安法測電阻的設計性試驗題， 主要考察伏安法測電阻的原理、串并聯(lián)電路特點、試驗設計和試驗器材選擇。題中要求“測量時電表示數(shù)必需超過所用量程的一半”，為到達這一要求，必需選擇電壓為6V的電源〔請同學們想一想，這是為什么？〕。由于小燈泡正常發(fā)光時的電流為0.32A，要滿足題中的要求，電流表必需選擇量程為“0.6A”的，電壓表必需選擇量程為“ 3V”的。據(jù)歐姆定律可估算出小燈泡的燈絲電阻 R燈，。將滑動變阻器串聯(lián)在電路中起分壓作用，其阻值設為R，據(jù)歐姆定律有代入上式解得Rx=7.5Ω。10Ω、1A”的。由于所選電壓表的量程小于小燈泡正常發(fā)光時的額定電壓，因此應將電壓表并接在滑動變阻器的兩端，這樣小燈泡兩端的電壓等于6V減去電壓表的示數(shù)。〔1〕6；〔2〕0.6；〔3〕3；〔4〕“10典型案例：

、1A”；〔5〕如圖19。一只小燈泡，標有“3V1.5W”字樣．現(xiàn)要描繪小燈泡0～3V最大阻值為 10Ω的滑動變阻器電動勢為 6V、內(nèi)阻約為 1.0Ω的電源量程為 0.6A、內(nèi)阻約為 1.0Ω的電流表A1量程為 3A、內(nèi)阻約為 0.1Ω的電流表 A2量程為 3V、內(nèi)阻約為 6kΩ的電壓表V1量程為 15V、內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表 V2G．開關、導線假設干電壓表應選用 ；電流表應選用 ．(將選項代號的字母填在橫線上 )在該試驗中，設計了如以下圖的四個電路。為了減小誤差，應選取的電路是 (將選項代號的字母填在橫線上)．8以下是該試驗的操作步驟：A．將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開關正確連接成電路B．調(diào)整滑動變阻器觸頭的位置，保證閉合開關前使變阻器與小燈泡并聯(lián)局部的阻值最大C．閉合開關，登記電流表、電壓表的一組示數(shù)(U，I)，移動變阻器的滑動觸頭，每移動一次登記一組(U，I)值，共測出12組數(shù)據(jù)D．按所測數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點并將各點用直線段連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線指出以上步驟中存在錯誤或不妥之處并修改： 〔答案〕(1)EC (2)C(3)步驟B不妥，應為：閉合開關前應使變阻器與小燈泡并聯(lián)局部的電阻為零．步驟中，應使滑動變阻器的電阻最小 )

(或B步驟D有錯，應為：按所測數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點并將各點用一條平滑的曲線連起來．〔解析〕略。在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的試驗中，可供選擇的試驗儀器如下：小燈泡L，“3.8V 0.3A”電壓表V，量程0～5V，內(nèi)阻5kΩAA

，量程0～100mA，內(nèi)阻4Ω1，量程0～500mA，內(nèi)阻0.4Ω12滑動變阻器 R1滑動變阻器 R2

，最大阻值10Ω，額定電流 1.0A，最大阻值5Ω，額定電流 0.5A直流電源E，電動勢約為 6V，內(nèi)阻約為 0.5Ω導線、電鍵等在上述器材中，滑動變阻器應選 ；電流表應選 ．(填元件的物理符號)在虛線框內(nèi)畫出試驗的電路圖，并在圖中注明各元件的符號．某試驗小組完成試驗后利用試驗中得到的試驗數(shù)據(jù)在I－U坐標系中，描繪出如上圖所示的小燈泡的伏安特性曲線．依據(jù)此圖給出的信息，可以推斷以以下圖中正確的選項是 (圖中P為小燈泡的功率 )( )(1)R

A (2)電路圖如以下圖 (3)BD(1)1值小的滑

題2壓器承受分壓接法， 通常應中選用最大阻動變阻器，但此題中如

R，則電路中的電流會

允許通過果選用

2過 2最大電流，故滑動變阻器應

R.電流表A 的量程太小，故電流表中選擇中選擇A.2

1 1 應電路如以下圖，由于電壓要從0開頭測量，滑動變阻器用分壓接法；由于燈泡的內(nèi)阻比較小，電流表用外接法．9隨著通過小燈泡電壓電流的增大，小燈泡消耗的功率增大，小燈泡的電阻也增大，2由P＝U知B圖正確，由P＝I2RDR用伏安法測電阻，可承受以以下圖所示的甲、乙兩種接法．如所用電壓 5000表內(nèi)阻為 Ω，電流表內(nèi)阻為0.5Ω.當測量 100Ω左右的電阻時，宜承受 電路．現(xiàn)承受乙電路測量某電阻的阻值時， 兩電表的讀數(shù)分別為 10V、0.5A，則此電阻的測量值為 Ω，真實值為 Ω.(1)〔答案〕 甲

(2)20

20.08

R 兩個條件相比，顯然A然＝5，與Rx

R和RV xRx 100 RA 0.5待測電阻更符

R，這說明因電流表的分壓造成的誤差要比因電壓表的分合 R A差小，所以選甲 x圖．

流造成的誤(2)R測＝U測＝10I

Ω＝20Ω 電壓表中的電流

I＝U測＝10V

A＝0.002A測 0.5R中電流I

＝(0.5－0.002)A＝

RV 5000U真 10x

R 0.48A測

所以R ＝ IR真

0.498

Ω＝20.08Ω.某電壓表的內(nèi)阻在 20kΩ～50kΩ之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，試驗室供給以下可供選用的器材：待測電壓V(量程3V)、電流表A1(量程200μA)、電流表A2(量程5表 mA)、電流表A3(量程0.6A)、滑動變阻R(最大值1kΩ)、電源E(電動勢4V)，器 關S.所供給的電流表中，應選用 ．為了減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)， 試畫出符合要求的電路圖．(1)A1(2)如右圖?！步馕觥?1)電壓表的讀數(shù)即為其內(nèi)阻上的電壓 U，假設將它與電流表串聯(lián)，測出流過它 (即流過其內(nèi)阻)的電流I，即可轉化為由“伏安法”測出其內(nèi)阻R＝U/I，取電壓V能值

內(nèi)阻的最小可

20kΩ，并結合電壓表的 3V，可求得流過電流表的最量程 大電流I＝3/(20×103)A＝ －A＝0.15mA＝ μA為.使與電壓表串聯(lián)的電流表能大1.5m

角度偏轉(這樣讀數(shù)誤差小)，而其又不被損

A，依據(jù)電流表、電壓表示數(shù)，可求得壞，應選

1 電壓表內(nèi)阻R＝U.VI(2)試驗要求測多組數(shù)據(jù)，因此試驗電路中滑動變阻器應接成分壓式，電路圖如上圖。在“測定金屬的電阻率”的試驗中， 用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如右圖所示，用米尺測出金屬絲的長度 L，金屬絲的電阻大約為 5Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻Rx

，然后依據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率．從圖中讀出金屬絲的直徑為 mm.為此取來兩節(jié)的干電池、開關和假設干導線及以下器材：A．電壓表 0～3V，內(nèi)阻10kΩ B．電壓表 0～15V，內(nèi)阻50kΩC．電流表 0～0.6A，內(nèi)阻0.05ΩD．電流表 0～3A，內(nèi)阻0.01ΩE．滑動變阻器， 0～10Ω F．滑動變阻器， 0～100Ω①要求較準確地測出其阻值， 電壓表應選 ，電流表應選 ，滑動變阻器應選 ．(填序號)②試驗中實物接線如以以下圖所示 ，請指出該同學實物接線中的兩處明顯錯誤．10錯誤1 .錯誤2 .〔答案〕(1)0.679mm(0.677～0.681mm均可) (2)①A C E②錯誤1：導線連接在滑動變阻器的滑片上 錯誤2：承受了電流表內(nèi)接法〔解析〕(1)金屬絲的直徑為 d＝0.5mm＋17.9×0.01mm＝0.679mm.(2)電流表和電壓表指針偏轉大時測量誤差小，所以電壓 A.電流表選C，滑動變表選 阻器限流式把握電路時，其阻值為待測電阻2～5倍為好，所以的 選 E.此題難度中等．6.(1)某學習小組為測量一銅芯電線的電阻他們截取了一段電線，用米尺測出其率， 長度為L，用螺旋測微器測得其直 D，用多用電表測得其電阻徑為 值約為 2Ω，為提高測量的精度，該小組的人員從以下器材中選擇了一些元件，設計了一個電路，重測量這 (段導線 用R表示)的電阻．x A．電源E(電動勢為3.0V電壓表V1(量程為0～3.0V，內(nèi)阻約為2kΩ)電壓表V2(量程為0～15.0V，內(nèi)阻約為6kΩ)電流表A1(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω)電流表A2(量程為0～3.0A，內(nèi)阻約為0.1Ω)滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω，額定電流2.0A)滑動變阻器 R2(最大阻值為1kΩ，額定電流1.0A)定值電阻R0(阻值為3Ω)開關S干①如右圖是該試驗小組用螺旋測微器對銅芯線直徑的某次測量，②為提高試驗的準確度，請你為該試驗小組設計電路圖．③試驗時電壓表選 ，電流表選 滑動變阻器選 (只填代號)．

其讀數(shù)是 mm.④某次測量時，電壓表示 U，電流表示數(shù)為 I，則該銅芯線材料的電阻率數(shù)為 的表達式為：ρ＝ .(2)抱負變壓器是指在變壓器變壓的過程中，線圈和鐵芯不損耗能量、磁場被束縛在鐵芯內(nèi)不外漏的變壓器．現(xiàn)某個抱負變壓器有一 (匝數(shù)為n1)和兩個副線圈(匝數(shù)分別個原線圈 為n2、n3)．甲、乙、丙同學想探究這個抱負變壓 副線圈兩端的電壓與線圈匝數(shù)的關器的原、 系．①甲同學的猜測是UU∶U＝nnnUU∶U＝nn∶n；

1 2

1 2 3

1 2 3 32 1 Un＝U

n＋Un

；你認為猜測合理的同學是 ，你做出上丙同學的猜測是依據(jù)的物理規(guī)律是

1 1 2 2 3 3

述推斷所_ .②為了驗證理論推導的正確性，可以通過試驗來探究．為保證明驗安全、有效地進展，應選用 、 電源．〔答案〕(1)①0.700

②電路圖如以下圖(測量電路必需用電流表外接法，滑動變阻器承受分壓接法亦可

) ③BDF

πD2U④4LI(2)①甲 法拉第電磁感應定 ②低壓(一般低律 于 12V) 溝通〔解析〕(1)①螺旋測微器讀數(shù)時要留意固定刻度上 0.5刻度是否已露出，對可動尺讀數(shù)時要留意估讀到小數(shù)點后第 單位為mm.②比較電壓表內(nèi) 電三位， 阻、 流表內(nèi)阻和待測電阻的大小關 可得測量電路必需用電流表外接 滑動變阻器承受分壓系， 法， 接法和限流接法均可．③電源的電動勢為

3.0V因素，電壓表應先V

Imax

A＝0.6A

A；考慮大值 1

＝ E ＝3 應選 R＋ 3R0 2＋11試驗的準確性，滑動變阻器R1R應選＝πD2U

U L πR＝ρS＝I S 2

2聯(lián)立解得該銅芯線材料的電阻率的表達式為：ρ＝

4LI.律(2)①據(jù)法拉第電磁感應定E＝律

ΔΦ得U∶U∶U＝n∶n∶n；所以甲同學n 的猜想正2 3 1 2 3t確．②為保證明驗安全、有效地進展，應選用低壓、溝通電源．利用圖所示電路測量一 300mV的電壓表的內(nèi)

R約為300Ω.某同學量程為 阻試驗步驟如下：①按電路圖正確連接好電

V V路， 把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合開關

，并將電阻箱 R2

的阻值調(diào)到較大；②閉合開關 S指針 1指到滿偏刻度；

，調(diào)整滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的③保持開關 S1

閉合和滑動變阻器滑片 P的位置不變，斷開開關S，調(diào)整電阻箱R的④阻值大小，使電壓表的指針指2到滿偏刻度的一半；讀出此時電阻箱R的阻值，即等于電壓表內(nèi)阻 0

RV.電阻箱

(最大阻值 Ω)、電池(電動勢1.5999.9 約 V，內(nèi)阻可無視不計)、導線和開關之外，還有如下可供選擇的試驗器材：滑動變阻器(最大阻值150 Ω)；滑動變阻器(最大阻值50Ω)．依據(jù)以上設計的試驗方法，答復以下問題：為了使測量比較準確，從可供選擇的試驗器材中，滑動變阻器R應選用 ．(填序號)對于上述測量方法，從試驗原理分析可知，在測量無誤的狀況下，實際測出的電壓(填“大于”、“小”或“等”)真實值R；且在其他條件不變的情 V況下，假設R值 R測的誤差就越 (填“大”或“小”)．〔答案〕 (2)大B 于 大解析〕(1)為使斷開 S2后調(diào)整R

時，aP兩點的電壓幾乎不變， R＋R 比開關 R 大得 0 0 V越多，試驗誤差越小，因此aP變 R應選最大阻值小些的較好，故滑動變阻器因R0的串聯(lián)，使UaP電壓增大，因此，當電壓

阻器 R選B.Um時，R0上的分壓 U表示數(shù)為故R0>RV.實際測出的電壓表內(nèi) R測＝R>R

大于 m，2 2，且RR阻值 差越大0 V有一個標有“12,24VW額定電壓下的功率，需測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，現(xiàn)有如下器材：直流電源15V(計)直流電流表 0～0.6A～3A(內(nèi)阻0.5Ω、0.1Ω)直流電流表 0～300mA(內(nèi)阻約5Ω)直流電壓表 0～3V～15V(內(nèi)阻約3kΩ、15kΩ)直流電壓 0～25V(內(nèi)阻表 約 200kΩ) F.滑動變阻器10Ω、5AG.滑動變阻器1kΩ、3A試驗臺上已放置開關、導線假設干及燈泡，為了完成試驗，需要從上述器材中再選用(用序號字母表示 ).在下面的虛線框內(nèi)畫出最合理的試驗原理圖.12假設測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關系的圖線如以下圖，由這條曲線可得出：正常發(fā)光條件下，燈絲消耗的電功率是 .假設燈絲電阻與(t＋273)的大小成正比，其中t為燈絲攝氏 室溫t＝溫度值， 27℃，則正常發(fā)光時燈絲的溫度是(1)ABDF

℃.(2)見解析圖

(3)23.2W (4)1587〔解析〕(1)由燈泡的額定電壓為 12V、額定電流為0.5A可知，電壓表應選用 D，電流表應選B，試驗承受分壓式電路，滑動變阻器應選阻值小 F.電源A是必選些的，應選 的．RV燈，故應承受外接法．滑動變阻器應用分壓式連接，如以下圖．因 >R燈 RAU2由圖可知，U＝12VR

P＝ ≈23.2W.＝6.2 Ω，故燈絲正常發(fā)光時的功率為 R(4)設R＝k(t＋273)．由t＝27℃，R0＝1.0Ω，k＝1 Ω/K.由 R＝6.2

300

在“測定金屬的電 ”的試驗中，待測金屬導線的電阻 Rx約為5Ω實.驗室阻率 備有以下實驗器材：電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ)電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ)電流表A1(量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)電流表A2(量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω)變阻器R1(0～100 Ω，0.6A)變阻器R2(0～2023 Ω，0.1A)電池E(電動勢為 3V，內(nèi)阻約為0.3Ω)開關S，導線假設干為提高試驗準確度，減小試驗誤差，應選用的試驗 器材有 ．為減小試驗誤差， 應選用圖中 (填“(a)或”“(b)為”)該試驗的電路圖， 并按所選擇的電路圖把實物圖用導線連接起來．假設用刻度尺測得金屬絲長度60.00cm，用螺旋測微器測得導線的直 0.635為 徑為 mm，兩電表的示數(shù)分別如以下圖，則電 Ω，電阻率為阻值為 ．13〔答案〕(1)ADEGH6

(2)(b)

實物連接如圖所示(3)2.40 1.27×10Ω·m解析：(1)由電池E打算了電

，結合R粗略計算電流 600mA內(nèi)，應選A壓表選由R確定變阻器選

1 x 在 ，2R. x1 (2A小于 1

R，應選圖(b)．xx(3)R＝U＝1.20 Ω＝2.40ΩxI 0.50

0.635 2－62.40×π( )×10l RS 2 －6由得

Ω·m S l ＝

2 Ω·m＝1.27×10為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，現(xiàn)預備了以下器材：①待測干電池 E(電動勢約 1.5V，內(nèi)阻約 1.0Ω)②電流表G(3.0mA，內(nèi)阻10Ω)③安培表A(量程0～0.60A，內(nèi)阻0.10Ω)④滑動變阻器R1(0～20Ω，2A)⑤滑動變阻器 R2(0～1000Ω，1A)⑥定值電阻 R3

＝990Ω⑦開關和導線假設干為了能盡量準確地進展測量，也為了操作方便，試驗中應選用的滑動變阻器是 (填儀器代號)；請在圖甲所示的方框中畫出試驗電路原理圖，并注明器材的字母代號；圖實乙所示為某同學依據(jù)正確的電路圖 I1－I2圖線

G作出的 (I1為電流表I為安培表A的示數(shù))，由該圖線可求出被測干電池 V 2的電動勢 E＝ ，內(nèi)電阻r＝ Ω.〔答案〕(1)④或R (2)見解析圖(3)1.45 1

〔解析〕(1)為減小本試驗的誤差，提高試驗精度，試驗電流應適當增大，所選用的滑動變阻器的電阻要適當小，故滑動變阻器應選④測量干路電流用的電流表應選③安培表

R1A；而將②電流表G(滿偏電3.0mA，內(nèi)阻10Ω)與⑥定值電流 阻R

＝990Ω串聯(lián)組3合起來使用代替電壓表來測量路端電壓

.試驗電路如圖所示.依據(jù)I－I 圖線可求出被測干電池的電動勢： 1 2E＝1.45mA×(990＋10)Ω＝1.45V，內(nèi)電阻：r＝0.45V/0.5A＝0.