高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)

1、教师：_ 学生：_ 时间:_年_月_日_段课 题电学实验经典题型分析例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻rx（约100 ）;直流电流表（量程010 ma、内阻50 ）;直流电压表（量程03 v、内阻5 k）;直流电源（输出电压4 v、内阻不计）；滑动变阻器（015 、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.图10-5【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rx，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采

2、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，imin=24 ma10 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rx，现有如下器材：读数不准的电流表a、定值电阻r0、电阻箱r1

3、、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。画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。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】2 验电路如右图所示。将s2与rx相接，记下电流表指针所指位置。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rxr1。例3、用以下器材测量一待测电阻rx的阻值（9001000）：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r1750；电压表v2，量程为5v，内阻r22500；滑动变阻器r，最大

4、阻值约为100；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rx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a1（量程250ma,内阻r1为5)；标准电流表a2（量程300ma,内阻r2约为5）；待测电阻r1（阻值约为100）；滑动变阻器r2（最大阻值10）；电源e（电动势约为10v，内阻r 约为1）；单刀单掷开关s，导线若干。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.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_。【解析】实验电路图如图所示

5、。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100200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=100安培表a2，量程为1a，ra2=20电压表v1，量程为5v，rv1=10k电压表v2，量程为15v， rv2=30k 变阻器r1，变阻范围020 ，2a变阻器r2，变阻范围01000，1a9v电源，电键，导线。实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是： 。 画出所用实验电路图。【解析】允许通过电阻中电流可能的最大值由：得，。因为电阻可能为200，

6、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a1。又因为,所以 。因为电阻可能为100，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v1。因为r1 r2,且2a35ma, 所以应选变阻器r1。因为r1rx 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路。因为, 所以应选用外接电路。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a1的内阻r1，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（a1）量程10ma，内阻r

7、1待测（约40）电流表（a2）量程500a，内阻r2=750电压表（v）量程10v，内阻r3=10k电阻（r1）阻值约100，作保护电阻用滑动变阻器（r2） 总阻值约50电池（e）电动势1.5v，内阻很小电键（s）导线若干 【解析】要测量电流表a1的内阻，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a2的内阻r2已知，因此将两电流表

8、并联，根据并联规律i1r1=i2r2可求出电流表a1的内阻r1=。加在电流表两端的电压最大值um=imr2=0.375v，而滑动变阻的最大阻值只有50，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范围很小，只有全长的1/4，这样测量的次数比较少。故应将定值电阻r1接在干路上用作限流，电路图如图所示。mavv例7 （2006年全国、）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4k），电流表 （量程1.2ma，内阻约500）；直流电源e（电动势约2.4v，内阻不计）；固定电阻3个：r1=4000，r2=10

9、000，r3=15000；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。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。）电路接通后，若电压表读数为u，电流表读数为i，则电压表内阻rv =_。r1sevma【解析】实验电路如图所示，若选用电阻r1，则并联电阻2000，电压表读数ur20001.921v，电流表读数i0.00096a0.96ma0.6ma，r1符合要求，同理可得r2、r3不符合要求，故选r1。电路接通后，通过r1的电流i1，则通过电压表的电流为i2ii1i，所以电压表的内阻rv【备考提示】本题

10、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。【变式题】a1例8（2006年全国）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。要求所测电压范围为0.1v4v。a2v现有器材：直流电源e（电动势4.5v，内阻不计），电压表 （量程4.5v，内阻约为4104），电流表 （量程250ma，内阻约为2），电流表 （量程500ma，内阻约为1），滑动变阻器r（最大阻值约为30），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

11、个电路应该选用的是 。a2【解析】在测量小灯泡的伏安曲线时，由于题目要求电压范围为0.1v4v，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内阻。电池的内阻较小，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r0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1、额定功率5w）（d） 定值电

12、阻（阻值10，额定功率10w）（e） 滑动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2a）（f） 滑动变阻器（阻值范围0-100、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 的定值电阻，r应选择阻值范围是 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）3，0.6，1，010。（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，考虑到干电池的内阻一般几左右，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；由于电池内阻很小

13、，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取010能很好地控制电路中的电流和电压，若取0100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内阻，实验室中有如下器材：a待测干电池 b电流表g（03ma，内电阻r1=20）c电流表a（00.6a，内电阻r2=0.20）d滑动变阻器甲（最大阻值10）e滑动变阻器乙（最大

14、阻值100） f定值电阻r1=100g定值电阻r2=500 h定值电阻r3=1.5k开关、导线。由于没有电压表，为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量。为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选 ，定值电阻应选用 。（填写定值电阻前的序号） 若某次测量中电流表g的示数为i1，电流表a的示数为i2；改变滑动变阻器的位置后，电流表g的示数为i1，电流表a的示数为i2。则可知此电源的内电阻测量值为r= ，电动势测量值为e= 。【解析】 干电池的电动势和内阻的测量，一般需要电流表和电压表。由于题中没有电压表，故需要将电流表g改装为电压表，且改装后电压表的量程应该达到1.5v，则总电阻为，故定值电阻

15、应选用的序号为g的电阻，而滑动变阻器应选用阻值较小的d；在两次测量过程中，通过电源的电流是两只电表的电流之和，则根据全电路欧姆定律有 ，解之，得， 【例11】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势e 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，科当标准电阻用） 一只电流表（量程=0.6a,内阻）和若干导线。请根据测定电动势e内电阻的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,读处与对应的电流表的示数i,并作记录当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时。首先计算出每个电

16、流值i 的倒数;再制作r-坐标图，如图6所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。在图6上把描绘出的坐标点练成图线。根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势e= v,内电阻 解析：根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有：e =i（r+r+rg），解得：，根据r-1/i图线可知：

17、电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。答案： 见答图4 见答图6 见答图6 1.5（1.461.54）；0.3（0.250.35）【例12】某同学为了较精确的测量一阻值约为20的电阻rx的阻值.在以下备选器材中电流表应选_,电压表应选_,变阻器应选_.（只填写器材对应的字母代号）电源e（电动势3 v、内阻可忽略不计）电流表a1（量程50 ma，内阻约12）电流表 a2（量程3 a， 内阻约0.12 ）电压表v1（量程3 v，内阻约3 k）电压表v2（量程15 v，内阻约15 k）滑动变阻器r1（010 ，允许最大电流2.0 a）滑动变阻器r2（01000 ，允许最

18、大电流0.5 a）定值电阻r（30，允许最大电流1.0a）开关及导线若干请在方框中画出实验电路图（要求直接测量量的变化范围尽可能大一些，所选器材用对应符号标出）。若某次测量中，电压表读数为u，电流表读数为i，则计算待测电阻的阻值表达式为rx_。 【解析】测量电阻的阻值一般利用伏安法，电压表显然应选量程为3 v 的v1；根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流，显然超过了电流表a1 50 ma的量程，但电流表 a2的量程又太大，故我们可以将定值电阻r（30）与待测电阻rx相串联，此时电路中的最大电流，利用电流表a1 测量电流即可。由于要求直接测量量的变化范围尽可能大一些，故只能采用分压电路，且滑动变

19、阻器使用电阻较小的r1。最后我们确定电流表的解法：由于此时电路的临界电阻，则应该利用电流表的外接法。由此得到实验电路图如图所示，当电压表读数为u，电流表读数为i，则计算待测电阻的阻值表达式.【例13】现有器材：量程为10.0ma、内阻约30-40的电流表一个，定值电阻r1=150，定值电阻r2=100，单刀单掷开关k，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5v）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为e= ，式中各直接测得量的意义是： .【解析】根据提供的器材，可任取一个定值电阻与电流表、干电池、开关接成一个串联电路，用欧姆定律建

20、立方程组进行测量。但在本题中，电流表量程为10.0ma，干电池的电动势约为1.5v，如果把定值电阻r1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路，则回路中总电阻约为180，回路中电流约为1.5v /180=8.3ma，而如果把定值电阻r2与电流表、干电池、开关接成一个串联电路，则回路中总电阻约为130，回路中电流约为1.5v /130=11.5ma，显然，该电流已超过电流表的量程。考虑到实验的可行性，此时用定值电阻r2与r1串联即可，故有如下解答：（1）连图：左图只用r1接入电路；右图用r1和r2串联接入电路。(连线如图) （2）设i1是外电阻为r1时的电流，i2是外电阻为r1和r2串联时的电流，

21、则有，rar滑g解之，可解得干电池电动势为：. 【例14】某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中有如下器材：a待测干电池 b电流表g（03ma，内电阻r1=20）c电流表a（00.6a，内电阻r2=0.20）d滑动变阻器甲（最大阻值10）e滑动变阻器乙（最大阻值100） f定值电阻r1=100g定值电阻r2=500 h定值电阻r3=1.5k开关、导线。由于没有电压表，为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量。为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选 ，定值电阻应选用 。（填写定值电阻前的序号） 若某次测量中电流表g的示数为i1，电流表a的示数为i2；改变滑动变阻器的位置后，电

22、流表g的示数为i1，电流表a的示数为i2。则可知此电源的内电阻测量值为r= ，电动势测量值为e= 。【解析】 干电池的电动势和内阻的测量，一般需要电流表和电压表。由于题中没有电压表，故需要将电流表g改装为电压表，且改装后电压表的量程应该达到1.5v，则总电阻为，故定值电阻应选用的序号为g的电阻，而滑动变阻器应选用阻值较小的d；在两次测量过程中，通过电源的电流是两只电表的电流之和，则根据全电路欧姆定律有 ，解之，得， .【例15】小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（i和u分别表示小灯泡上的电流和电压）：（1）在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电

23、压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0-10）、电源、小灯泡、电键、导线若干.（2）在右图中画出小灯泡的u-i曲线.（3）某电池的电动势是1.5v，内阻是2.0.将本题中的灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？ 【解析】（1）为了作出小灯泡的u-i曲线，必须采用分压的方法；而因为小灯泡的电阻比较小，故采用电流表的外接法，实验电路图见下图.（2）小灯泡的u-i曲线首先用描点法作出各个点，利用圆滑的曲线连接即可得到下图。（3）作出图线，可得小灯泡工作电流为0.35安，工作电压为0.80伏，因此小灯泡实际功率为0.28瓦. 【例16】在测定金属的电阻率的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度

24、位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0. 810 m金属丝的电阻大约为4，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(1)从图中读出金属丝的直径为 mm. (2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：a直流电源：电动势约4.5 v，内阻很小；b.电流表a1：量程00.6 a，内阻0. 125; c电流表a2：量程03. 0 a，内阻0. 025;d电压表v：量程03 v，内阻3 k;e.滑动变阻器r1：最大阻值10；f.滑动变阻器r2：最大阻值50;g开关、导线等在可供选择的器材中，应该选用的电流表是 ，应该选用的滑动变阻器是 。

25、(3)根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为rx=4. 1，则这种金属材料的电阻率为 m.（保留二位有效数字）【解析】(1)从螺旋测微器主尺读出0.5 mm，再从游尺读出，故金属丝的直径为0.522mm. ( 2)电路中的最大电流，显然超过了电流表a1 0.6 a的量程，但电流表 a2的量程又太大，故电流表应该选用a1，由于滑动变阻器r1最大阻值为10，比被测电阻丝的电阻大，且容易调整，所以采用限流电路即可。由于此时电路的临界电阻，故电流表采用外解法.(3）实验电路如图所示 (4)利用电阻定律，则1.110-6m.【例17】在测定一节干电池的电动势

26、和内电阻的实验中，备有下列器材：a待测的干电池（电动势约为1.5v，内电阻小于1.0)b电流表g（满偏电流3ma，内阻rg=10)c电流表a(00.6a，内阻0.1)d滑动变阻器r1(020,10 a) e.滑动变阻器r2(0200,l a)f定值电阻r0 (990) g开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的（a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是 图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选 （填写器材前的字母代号）(2)图乙为该同学根据（1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的i1i2图线

27、（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），则由图线可以得被测电池的电动势e= v，内阻r= 。【解析】本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表，由于题中只给了两个电流表，故可以通过改装来实现.因为定值电阻r0=990，则电流表g与之串联较好，所以合理的是b图所示的电路，滑动变阻应选d；根据全电路欧姆定律容易得到 ，即由i1i2图线可以看出，图线与纵轴的交点为1.48，即，故电动势e=1.48v；又因为图线的斜率，即，故.图10-3【例18】如图10-3所示，滑动变阻器电阻最大值为r，负载电阻r1=r，电源电动势为e,内阻不计.（1）当k断开，滑动头c移动时，r1两端的电压范围

28、是多少？（2）当k闭合，滑动头c移动时，r1两端的电压范围是多少？（3）设r的长度ab=l,r上单位长度的电阻各处相同，a、c间长度为x，当k接通后，加在r1上的电压u1与x的关系如何？【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路：限流和分压，把握限流和分压电路的原理是关键【解析】（1）若k断开，则该控制电路为滑动变阻器的限流接法，故u1e （2）若k闭合，则该控制电路为滑动变阻器的分压接法，故0u1e（3）u1=ir并，r并=,i= 得：u1=【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同【例19】用伏安法测量某一电阻rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻rx（阻值

29、约5 ,额定功率为1 w）；电流表a1（量程00.6 a,内阻0.2 ）;电流表a2（量程03 a，内阻0.05 ）;电压表v1（量程03 v，内阻3 k）;电压表v2（量程015 v，内阻15 k）;滑动变阻器r0（050 ）,蓄电池（电动势为6 v）、开关、导线.为了较准确测量rx阻值，电压表、电流表应选_，并画出实验电路图.【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻rx，故首先考虑滑动变阻器的限流接法【解析】由待测电阻rx额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻rx的额定电压、额定电流的值约为u=v2.2 v,i=a=0.45 a.则电流表应选a

30、1，电压表应选v1.又因=24.5 rx，则电流表必须外接.图10-4因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻rx，故首先考虑滑动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻rx上的最小电流为imin=0.11 ai额，因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求，故用限流电路.电路如图10-4所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大，用分压接法不便于调节，故限流接法是首选，只要能保证安全且有一定的调节范围即可。【例20】用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻rx（约100 ）;直流电流表（量程010 ma、内阻50 ）;直流电压表（量程03 v、内阻5 k）;直流电源（输出电压4

31、v、内阻不计）；滑动变阻器（015 、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。图10-5【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rx，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，imin=24 ma10 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

32、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21】 图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图，器材规格如下：图10-7 （1）待测电阻rx（约100） （2）直流电源（输出电压4v，内阻可不计） （3）直流毫安表（量程010ma，内阻50） （4）直流电压表（量程03v，内阻5k） （5）滑动变阻器（阻值范围015，允许最大电流1a） （6）电键一个，导线若干条 根据器材的规格和实验要求，在

33、实物图上连线。并用“”标出在闭合电键前，变阻器的滑动触点应处的正确位置。【审题】本题不要求选择仪器，只是对已有的仪器进行电路的选择合成，从一定程度上降低了难度，由已知条件，待测电阻与电压表阻值相差较多，滑动变阻器阻值相对较小。图10-8【解析】因滑动变阻器阻值小于待测电阻rx的阻值，所以滑动变阻器应选用分压接法；待测电阻与电表相比，rx的阻值和电压表的阻值相差较多，所以应选用安培表外接电路，实物连接如图10-8所示。滑动变阻器分压接法时，在闭合电键前，变阻器的滑动触点应置于使负载电压为零处，如图箭头所示。【总结】（1）设计测量电阻的电路必须考虑两个方面，首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电

34、路，再考虑是安培表外接电路还是安培表内接电路。（2）连接实物图时，应该先干路，再支路。滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流，即断开电键后，电路中无电学仪器仍处于通电状态，电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时经常出现的错误。【例22】某电压表的内阻在2050k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材:待测电压表v(量程3v)，电流表a1(量程200a)，电流表a2(量程5ma)，电流表a3(量程0.6a)，滑动变阻器r(最大阻值1k)，电源e(电源电压为4v)，开关s.(1)所提供的电流表中应选用(填字母代号).图10-9(2)为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在图10

35、-9方框中画出符合要求的实验电路(其中电源和开关及连线已画出).【审题】测量电压表的内阻，从已知条件看，需测量通过电压表的电流，因此，需估算通过电压表的最大电流来判断所用电流表的量程。同时，滑动变阻器的全阻值远小于电压表内阻，控制电路应采用分压接法。【解析】电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积，估算电路中的最大电流为所以应选电流表a1，与电压表串联在电路中.滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻.如果用滑动变阻器连成限流电路，一则它对电路的调控作用很不明显，二则是待测电压表分得的最小电压约为e 图10-10大于电压表的量程，变阻器明显不能组成限流电路，这样变阻器应作为分压器接在电路中，就

36、不会出现上述问题，电路如图10-10所示. 【总结】对于电表的选择，必须先根据已知条件估算电路中的最大电压或电流值，以此确定选用略大于且量程最小的电表。图10-11【例23】有一改装的电流表a1需要与一标准电流表a2进行校对，采用如图所示10-11的电路，其中e为电源，r0为一限流电阻，r为一可变电阻，s为电键，限流电阻能够限制电路中的最大电流，使之不超出电流表的量程过多，从而对电流表起保护作用。实验中已有的器材及其规格如下： 蓄电池e（电动势6v，内阻约为0.3）， 改装电流表a1（量程00.6a, 内阻约为0.1） 标准电流表a2 ( 量程00.6a3a, 内阻不超过0.04）实验中备有的

37、电阻器规格如下： a固定电阻（阻值8，额定电流2a） b固定电阻（阻值15，额定电流2a） c滑动变阻器（阻值范围020，额定电流2a） d，滑动变阻器（阻值范围0200，额定电流2a） 已知两个表的刻度盘上都将量程均匀分为6大格，要求从0.1a起对每条刻线一一进行核对，为此，从备用的电阻器中，r0应选用 ，r应选用 。（用字母代号填写） 【审题】本题中给出了固定限流电阻的选择，首先要明确其作用，实验要求电流范围在0.10.6a之间，即电路中仅有限流电阻时的电流要略大于0.6a，同时要配合滑动变阻器，保证电路中的最小电流不超过0.1a。【解析】已知改装表量程为00.6a，要求从0.1a起对每条

38、刻线进行核对，所以，电路中最大电流不能小于0.6a，最小电流不能大于0.1a。电源电动势为6v，根据欧姆定律，电路中最小总电阻不能大于10，电路中除固定电阻和滑动变阻器外，其它电阻总阻值等于0.44，所以固定电阻r0应选用a（8）；又因最大总电阻不能小于60，滑动变阻器应选用d（200）。【总结】（1）要正确理解限流电阻的限流作用-使电路中的电流不超过电流表的量程过多，应理解为：在保证电流表能达到满量程的条件下，通过电流表的电流不过大。所以限流电阻的阻值不能大于使电流表达到满偏时的阻值。（2）注意区分限流电阻与滑动变阻器的作用，限流电阻的作用是使电路中的电流不要过小（不小于0.6a），而滑动变

39、阻器的作用是使电路中的电流要达到足够小（不大于0.1a）。【例24】用伏安法测量某一电阻rx的阻值，现有实验器材如下：a、待测电阻rx（阻值大约为5，额定功率为1w）b、电流表a1（00.6a，内阻0.2）c、电流表a2（03a，内阻0.05）d、电压表v1（03v，内阻3k）e、电压表v2（015v，内阻15k）f、滑动变阻器r0（050）g、蓄电池（电动势为6v）h、电键、导线为了较准确测量rx的阻值，保证器材的安全，以便操作方便，电压表、电流表应选择_，并画出实验电路图。【审题】本题中待侧电阻的额定功率、电阻估计值已知，可估算通过电阻的电流及其两端电压，是选择电流表、电压表量程的关键，另

40、外，电流表的内外接法及滑动变阻器的接法也需要计算确定。图10-12【解析】1、确定电流表、电压表的量程。被测电阻rx的额定电压、额定电流分别为 则电流表选用a1，电压表选用v1 2、确定电流表的内、外接法计算临界电阻 ，rxrx，会操作不方便，因此应选择变阻器的限流接法。电路如图10-12所示。【总结】本题需要选择电流表、电压表量程以及测量电路和控制电路，解题时为避免混乱，可分步选择，将题目分解，既明确，又不易遗漏。【例25】 测量某电阻rx的阻值.已知rx约为5左右.下表给出可供选择器材.请画出你所设计的实验原理图（至少3种），并标明所选器材的规格或代号.备注：另有导线若干，各器材数目均只一

41、个【审题】该题要求至少应用3种设计方案，需要熟练掌握测电阻的原理和方法，列出所有的测电阻的基本方法，看题目中给出的仪器是否适合，灵活利用、变通，充分发挥题目中所给仪器的作用。【解析】图10-16方案一：应用伏-安法测电阻，见图10-16.选r2，还是选r1，就是出于对实验安全方面的考虑.r2与g表，可改装成3v左右的电压表；r1与g表，只能改装成0.3v左右电压表，这样小的电压表既不能安全实验，也不能进行精确测量.电流表外接而不内接，是出于对实验结果精确程度的考虑.因为改装后的电压表内阻远大于rx，这样测量系统误差较小.选a1表，而不选a2表是出于精确读数的考虑.a1、a2诚然都能满足安全的要

42、求，但小量程表读数相对误差要小得多，显然这是精确原则的应用.图10-17r3作为控制线路的主元件，其控制电压方便与否，与r3、rx值相对大小有关.当两电阻相近时，为了线路简单、经济，控制电路适宜用限流接法，这主要是出于实验操作是否方便的考虑.方案二：应用全电路欧姆定律测电阻.见图10-17.原理：令rx短路，调r1，测得i1后，由全电路欧姆定律得e=i1（r+r1+0+ra）接着去掉短路线，可得i2，同理得e=i2（r+r1+rx+ra）可求rx.图10-18 讨论：用r1为何不用r2？显然是考虑了测量方便问题，是方便原则的应用.因为r1调节时能用到0.1变化，对电流调整是有利的.图2设计较图1，主要是考虑了节省器材原则，这也可以说是经济原则的应用.方案三：欧姆表原理测电阻，见图10-18.原理：先让ab短