仪器的选择和接法的选择

实验仪器的选择和接法选择电学实验中+-一、重要的电学实验1、测金属的电阻率2、描绘小灯泡的伏安特性曲线（I-U图）（重点和难点：游标卡尺和螺旋测微器的使用）3、测量电源电动势和内阻4、多用电表二、接法的选择和仪器的选择1、内接法和外接法的选择当时，用内接法；当时，用外接法；当时，用内接法；当时，用外接法；当电流表变化明显时，用内接法；当电压表变化明显时，用外接法；比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差来源测量结果适用条件实验电路（电流表内外接法）选择的依据R测＝U/I＞Rx偏大R测＝U/I＜Rx偏小电流表的分压电压表的分流二、接法的选择和仪器的选择2、限流和分压接法的选择当两种都能达到实验目的时选限流接法（简单）；依据分压与限流接法的特点，可得到如下结论：（1）若需要被测电阻Rx两端电压变化范围较大，或需要从零开始连读可调电压，必用分压电路；（2）若采用限流电路时，如果电路中最小电流大于或等于被测电阻Ｒx的额定电流，必用分压电路；（3）当R滑<Rx时．为使被测电阻中电流有明显变化，必用分压电路；（4）当R滑>Rx时（或两者相差不多），虽然两种电路都可以对负载电流有明显的调节和控制．或两种电路都满足实验要求时．但限流电路具有节省电能、电源负担轻、电路连接简便等优点，应选限流电路较好．

比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围电流调节的范围电能损耗电路连接控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：省电费电简便复杂3、电表的选择电流不超过额定电流（绝对）4、滑动变阻器的选择1）安全性：不超量程（先估算电流、电压可能的最大值）2）准确性：指针偏转角不能太小，一般要求偏转角大于1/3——满偏1）安全性：2）适用性：电阻变化范围要符合要求，应用到大部分电阻线在满足以上要求的前提下，一般选择量程较小的器材选择的一般步骤①找出唯一性的器材；②草画电路图（暂不把电表接入）

；③估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值），并使最大值达到电表一半以上；④选择合适的仪器。2、选择伏特表方法---与电源电动势比较安全且指针偏角至少过1/3量程总结---设计电路方法1、选择变阻器接法---与待测电阻相差小：限流接法比待测电阻小得多：分压接法3、选择安培表方法---估算电路中最大电流安全且指针偏角至少过1/3量程4、选择安培表接法---RX>>RA或时，安培表内接

RX<<RV或时，安培表外接电路选择----变阻器分压、限流接法★选择规则----限流接法

(1)电阻上电压读数范围较小。

(2)选用总阻与被测电阻阻值相近的变阻器。★两种接法均适用时，选用限流接法。★选择规则----分压接法

(1)电阻上电压读数范围大----在0~U之间。

(2)选用总阻比被测电阻阻值小得多的变阻器。★要求电压从零开始读数，或要求读数范围尽量大★所提供的实验仪器，电表量程不够。★变阻器总阻远小于被测电阻或与之串联电阻阻值例题1有一电阻RX，其阻值约为40～50

Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材：电池组(E=9V,r=0.5Ω)电压表(量程0～10V，RV约20KΩ)电流表(量程0～50mA，RA约20Ω）电流表(量程0～300mA，RA约4Ω）滑动变阻器R1(最大值100Ω，额定电流1A)滑动变阻器R2(最大值1700Ω，额定0.3A)开关S和导线若干VARXRVARXR图1两个电路中选哪一个？安培表和变阻器选哪一个？链接实物电路图。图2第一步----选哪个电路？有一电阻RX，其阻值约为40～50

Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材：电压表(量程0～10V，RV约20KΩ)电流表(量程0～50mA，RA约20Ω）电流表(量程0～300mA，RA约4Ω）VARXRVARXR图1图2方法：(1)当RX＞＞RA或时，选择安培表内接

(2)当RX＜＜RV或时，选择安培表外接因为所以选安培表外接则选图1若选电流表A2,则Imax=9/(45+4)=0.18A选A2的理由----Imax小于A2的量程。

Imax超过A2量程的一半若选电流表A1,则Imax=9/(45+20)=0.14A则不能选A1----不安全。第二步----选哪个安培表？有一电阻RX，其阻值约为40～50

Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材：电压表V(量程0～10V，RV约20KΩ)电流表A1(量程0～50mA，RA约20Ω）电流表A2(量程0～300mA，RA约4Ω）VARXR图1方法：利用电路最大电流判断选择忽略伏特表的分流作用和电池的内阻，RX取45Ω，调R为零时电路电流最大选择理由----

(1)小于其额定电流

(2)方便调节，能有效控制电路。第三步----选哪个变阻器？有一电阻RX，其阻值约为40～50

Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材：VARXR图1方法：限流电路----相距甚近变阻器R1与待测电阻阻值相近，故选之滑动变阻器R1(最大值100Ω，额定电流1A)滑动变阻器R2(最大值1700Ω，额定0.3A)V-A-VARXR第四步----画实物电路图连实物电路图的方法：1、先正后负2、先串后并3、电压表最后例题2要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)电流表A1(量程0～100μA，内阻RA=2kΩ）电流表A2(量程0～500μA，内阻RA=0.3kΩ）电压表V1(量程0～10V，内阻RV=100KΩ)电压表V2(量程0～50V，内阻RV=500KΩ)变阻器R（量程0～1KΩ，额定功率1W）电键K和导线（符合实验要求）为使测量尽可能准确，则（1）测量电路应选择

接法。(内、外接法)（2）变阻器应选择

接法。(限流、分压)（3）电流表应选用

，伏特表应选用

.（4）画出电路图，并连接实物图。第一步----选择变阻器接法要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)电流表A1(量程0～100μA，内阻RA=2kΩ）电流表A2(量程0～500μA，内阻RA=0.3kΩ）变阻器R（量程0～1KΩ，额定功率1W）因RX>>R，限流电路中电流变化范围小,因此，选用变阻器分压接法。方法：限流接法测量范围小分压接法测量范围大——读数更准确第二步----选择伏特表要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)电压表V1(量程0～10V，内阻RV=100KΩ)电压表V2(量程0～50V，内阻RV=500KΩ)(1)V1、V2量程与电源比较E比较，确定选V2,但读数范围小于1/2量程----读数范围小,误差大,不选。方法—保证表的安全。

--读数范围尽可能大于1/2量程。(2)V1量程与电源比较E比较，小于E,但变阻器采用了分压接法,可以控制V1示数不超过表的量程。第三步----选择安培表要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)电流表A1(量程0～100μA，内阻RA=2kΩ）电流表A2(量程0～500μA，内阻RA=0.3kΩ）电压表V1(量程0～10V，内阻RV=100KΩ)最大电流Imax=10/RX=400μA，超过A1表的量程，故选电流表A2

。方法:估算最大电流或最小电流不超过表的量程第四步----选择内、外接法要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：电流表A2(量程0～500μA，内阻RA=0.3kΩ）电压表V1(量程0～10V，内阻RV=100KΩ)方法：(1)当RX＞＞RA或时，选择安培表内接(2)当RX＜＜RV或时，选择安培表外接经比较，则选内接。第五步----综合画电路图变阻器R分压接法电压表选V1表电流表A2

内接法画电路图的方法:1、先画主电路2、再连辅电路3、后并电压表4、代号不忘标A2RXREKV1第六步----画实物电路图连实物电路图的方法：V1A2RXREKV-A-1、先正后负2、先串后并3、电压表最后（03全国23题15分）用伏安法测量电阻阻值R。给定：电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。（1）画出测量R的电路图。例题3（接法选择）采用电流表外接法（03春季）用伏安法测量定值电阻Rx的阻值（约为20～30Ω）。所供器材如下：电压表V1（量程0～3V，内阻4kΩ），电压表V2（量程0～15V，内阻20kΩ），电流表A1（量程0～50mA，内阻20）电流表A2（量程0～300mA，内阻4）滑动变阻器R（最大阻值为50，额定电流为1A）直流电源E（电动势约9V，内阻约0.5）,电键K，连线用的导线若干根。

在以上器材中选出适当的器材，画出电路图，要求在图上标出所选器材的符号。例题4（仪器选择、接法选择）外接限流（04上海15题）在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，A变阻器为（20Ω，3A），B变阻器为（500Ω，0.2A） 电压表应该选

（填A或B），这是因为

.

变阻器应该选

（填A或B），这是因为

.例题5（仪器选择）B变阻器额定电流过小且调节不便BA电压表量程过大，误差较大A[例题6]用伏安法测定一个电阻，阻值约为10Ω，额定功率为2W，可供选择的仪器设备有：电源两种：E1：干电池一节，电动势1.5VE2：蓄电池组，电动势6V；直流电压表两只：V1：量程0~5V，内阻10KΩ；

V2：量程0~15V，内阻30KΩ；直流电流表两只：A1：量程0~0.6A,内阻0.5Ω;A2：量程0~3A，内阻0.1Ω;滑动变阻器两只:R1：50Ω，2A;R2：500Ω，0.5A电键、导线等。

（1）为使实验有较高的精确度，电源应选____，电压表应选____，电流表应选____，滑动变阻器应选_____。

（2）画出实验电路图。

（3）将实物连成测量电路。估算待测电阻上电流和电压的最大值:因待测电阻约10Ω，额定功率2W，允许通过的最大电流约0.4~0.5A，两端最大电压约4~5V。用阻值为50Ω的变阻器R1，可控制电路中电流最小为I=E/（R滑+Rx）=0.1A，足以满足实验要求，故可选变阻器R1。练习：某课外学习小组想描绘标有“4V、2W”的小灯泡的U—I图象,除导线和开关外还备有以下器材可供选择:A.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)B.电流表(量程3.0A,内阻约为0.2Ω)C.电压表(量程5.0V,内阻约为5kΩ)D.电压表(量程15.0V,内阻约为15kΩ)E.滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流100mA)F.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)G.电源(电动势为6.0V,内阻约为1.5Ω)①实验中所用的电流表应选；电压表选；滑动变阻器应选。(只需填器材前面的字母代号)ACF②将下图中的实物连接成实验所需的电路(有两根导线已经接好).实验开始时,滑动变阻器的滑片应该置于最

端.(填“左”或“右”)左小结1、实验仪器和电路选择的基本原则:

安全性精确性方便性误差小仪器少耗电少3、实验电路（电流表内外接法）的选择4、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：2、实验仪器的选择:

电流表内接法电流表外接法限流式接法分压式接法估算最大值电表达到满偏的1/3以上5、实物连接：先串后并欲用伏安法测定一个阻值约12欧的电阻，要求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是_________，画出应采用的电路图。A、电池组（6伏，内阻很小）B、电流表（0—3安，内阻0.0125欧）C、电流表（0—0.6安，内阻0.125欧）D、电压表（0—3伏，内阻3千欧）E、电压表（0—6伏，内阻6千欧）F、滑动变阻器（0—20欧，1安）G、滑动变阻器（0—200欧，0.3安）H、电键、导线电表接入时，用电流表外接法。变阻器可采用限流作用。此题中变阻器也可采用分压作用。练习1练习：在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20千欧，电流表的内阻约为10欧，选择能够

尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上(如左图所示)。

(1)根据各点表示的数据描出I－U图线，由此求得该电阻的阻值Rx＝____欧(保留两位有效数字)。

(2)画出此实验的电路原理图。2.5K练习2：有一个电阻Rx，其阻值大约是25kΩ，可供选择的器材是：电流表A1(0----100μA,2kΩ)电流表A2(0----500μA,300Ω)电压表V1(0----10V,100kΩ）电压表V2(0----50V,500KΩ）直流稳压电源E（15V，1A）滑动变阻器R(1kΩ,1W)电键K和若干根导线．试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。解：（1）电压表、电流表的选择由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压器接法。若电压表选V2（50V），因为电源电压15V不足其量程的1/3，所以电压表应选V1（10V）。+－（2）电流表内接法和外接法的选择

实验电路图E=15V25KΩ1KΩ

RXA2V1因为RX=25KΩ＞＞RA=300Ω，所以采用电流表内接法由于用分压器接法时，电阻RX

中的最大电流为Imax=10V/25KΩ=0.4mA=400μA所以电流表选A2（500μA）练习3.如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻Rx（约100Ω）(2)直流毫安表（量程0～10mA，内阻50Ω）(3)直流电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）(4)直流电源（输出电压4V，内阻可不计）(5)滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，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，在本题的实物图上连线．

+－RXAV答：因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接”．因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成分压电路，（全题6分．电源、滑动变阻器连接成分压电路，占3分．除电键接错扣1分外，其它任何错都不给这3分．伏安法测电阻的电路占3分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测电阻并联．这部分接线中有任何错误都不给这3分．）RXAV+－链接实物图

εkRabAVRX(06全国)22.（17分）（1）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0.1V～4V。现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4×104Ω），电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表A2（量程500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电子键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

，下面两个电路应该选用的是

。AVRkL甲AVRkL乙A2甲（06北京）某同学用图2所示电路，测绘标有“3.8V,0.3W”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择:

电流表：A1(量程100mA,内阻约2Ω);

A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);

电压表：V1(量程5V,内阻约5kΩ);

V2(量程15V,内阻约15kΩ);

滑动变阻器：R1（0-20Ω）

R2（0-2000Ω）电源：E1(电动势为1.5V，内阻为0.2);

E2(电动势为4V,内阻约为0.04).

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表____,滑动变阻器____，电源____.(填器材的符号)AVRkL图2A1V1R1E2（07山东）检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下：A．待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）B．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6ΩC．电流表A2，量程3A，内阻约0.12ΩD．电压表V1，量程15V，内阻约15KΩE．电压表V2，量程3V，内阻约3KΩF．滑动变阻器R，全电阻约20ΩG．直流电源E，电动势3V，内阻不计H．游标卡尺I．毫米刻度尺J．电键S导线若干（1）用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表____(填“A1”或“A2”)，所选电压表为____(填“V1”或“V2”)。A1V2练习2:为了研究一个“2.5V0.2W”小灯泡的伏安特性,现有蓄电池1只,电键1个,导线若干,其它可供选择的器材如下:(A).量程为0-3A,内阻为0.025Ω的电流表1只;(B).量程为0-0.6A,内阻为0.2Ω的电流表1只;(C).量程为0-100mA,内阻为5Ω的电流表1只;(D).量程为0-3V,内阻为10KΩ的电压表1只;(E).量程为0-15V,内阻为50KΩ的电压表1只;(F).额定电流为1A,阻值为0-5Ω的滑动变阻器1只;(1).要正确完成这个实验,电流表应选

,电压表应选

(填相应器材的代号)(2).画出实验的电路原理图.DC(00全国)16.（8分）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。电流表（A1）电流表（A2）电压表（V1）电阻（R1）滑动变阻器（R2）量程10mA，内阻r1待测（约40Ω）器材（代号）规格量程500μA，内阻r2=750Ω电池（E）电键（K）导线若干量程10V，内阻r3=10kΩ阻值约100Ω

，作保护电阻用总阻值约50Ω

电动势1.5V，内阻可忽略（1）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算，则所用的表达式为

r1=____________，式中各符号的意义是

。测试例题三---安阻法从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测定一电流表的精确值。直流电源E(开路电压约为10V,内阻不计)待测电流表A(量程50mA，内阻约为20Ω）

电阻箱Ra(量程0.1～999.9Ω，实验中电路中电流不超过其额定电流)变阻器Rb(总阻约100Ω，最大电流为1A)电键S和导线若干(1)画出电路图，并标出代号。(2)写出计算电流表内阻的最后公式，并说明式中各量的物理意义。变阻器不用连在电路中测试例题三----解判断一：变阻器Rb>RA，不宜分压接法直流电源E(开路电压约为10V,内阻不计)待测电流表A(量程50mA，内阻约为20Ω）

电阻箱Ra(量程0.1～999.9Ω，实验中电路中电流不超过其额定电流)变阻器Rb(总阻约100Ω，最大电流为1A)电键S和导线若干最大电流时Rmin=10/50×10-3=200Ω一半电流时Rmax=10/25×10-3=400Ω判断二：电源电压高，电流表量程小需要保护电流表。估算串联的保护电阻需要多大？ARaES计算一：半偏法测内阻。测试例题三----解直流电源E(开路电压约为10V,内阻不计)待测电流表A(量程50mA，内阻约为20Ω）

电阻箱Ra(量程0.1～999.9Ω，实验中电路中电流不超过其额定电流)变阻器Rb(总阻约100Ω，最大电流为1A)电键S和导线若干1、调Ra使安培表A满偏,记录电阻箱电阻为R12、调Ra使安培表A半偏,记录电阻箱电阻为R23、计算安培表的内阻为……ARaES计算二：双值法测内阻。1、调Ra使安培表A到某一值,记录电阻箱电阻为R1和电流表示数I12、调Ra使安培表A到另一值,记录电阻箱电阻为R2和电流表示数I23、计算安培表的内阻为……测试例题三----错解直流电源E(开路电压约为10V,内阻不计)待测电流表A(量程50mA，内阻约为20Ω）

电阻箱Ra(量程0.1～999.9Ω，实验中电路中电流不超过其额定电流)变阻器Rb(总阻约100Ω，最大电流为1A)电键S和导线若干以下两图错在何处？ARaESRbAES1RaRbS2测试例题四---伏阻法为了测量一量程为3V的电压表的内阻RV(约几千欧)，某同学采用了如图甲所示的电路进行测量，电路中电阻箱R0的最大值为9999Ω，滑动变阻器R的最大值为50Ω。说明该同学的设计依据。VR0aRbErSV-说明实验步骤伏特表内阻为多少？说明各量物理意义练习题五---安安法实验室中现有器材如实物图1所示,有电池E,电动势约10V,内阻约1Ω电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2Ω电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5Ω电流表A3,量程250mA,内阻r3约为5Ω电阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干。要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）你要读出的物理量是

。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是

。练习题五（1）A2、A3（4分，答对其中一个给2分。若答了A1则不给这4分。）（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）你要读出的物理量是

。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是

。练习题五---连实物图（2）若测r3，实物图如图：（8分，将A2、A3的位置互换不扣分；将A2、A3换成A1，或连线有错，都不给这8分。）A-+A-+A-+R1R2EKA1A3A2练习题五（3）A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值R1

。（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）你要读出的物理量是

。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是

。4分，计算公式与测量实物图要相符，否则不给这4分。如图不正确也不给这4分。练习题六---伏伏法用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900～1000Ω)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r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。（1）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（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）.（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。（3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝

。练习题六---伏伏法用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900～1000Ω)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r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。（1）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（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）.练习题六---伏伏法（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。V1-+V2-+REKRX(3)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝

。练习题六---伏伏法（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。V1-+V2-+REKRX(3)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝

。2、选择伏特表方法---与电源电动势比较安全且指针偏角至少过1/3量程总结---设计电路方法1、选择变阻器接法---与待测电阻相差小：限流接法比待测电阻小得多：分压接法3、选择安培表方法---估算电路中最大电流安全且指针偏角至少过1/3量程4、选择安培表接法---RX＞√RARV

或RX>>RA时，安培表内接

RX＜√RARV或RX<<RV时，安培表外接高考物理实验复习专题赤峰市田家炳中学物理学科组讲座07.12继续吗？近几年电学实验高考题例1：E为电源，其电动势为ε，R1为滑线变阻器，R2为电阻箱，A为电流表，用此电路，经以下步骤可近似得A的内阻RA：①闭合K1，断开K2，调节R1使电流表读数等于其量程I0；②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取RA≈R2

（1）按电路图在实物图中画出连接导线。（2）真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差，即(RA-RX)/RA

，试导出它与电动势ε，电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。（3）若I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？AEK1R2R1K2半偏法测电阻的条件是什么？A-+R2R1EK1K2（1）按电路图在实物图中画出连接导线。AEK1R2R1K2（2）真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差，即(RA-RX)/RA，试导出它与电动势ε，电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。（3）若I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏AEK1R2R1K2（3）代入数据解得

ε＝6v例2：要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势ε和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V1(量程3V，内阻1kΩ)、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0～9999Ω）、电键、导线若干。某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：（l）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R1＝10Ω，读得电压表的读数为U1（2）将电阻箱R阻值调到R2＝20Ω，读得电压表的读数为U2，由方程组U1＝ε－U1r/R1、U2＝ε－U2/R2

解出ε、r为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？应选用量程为3V的电压表．改变电阻箱阻值R，读取若干个U的值，由I＝U/R计算出电流的值，然后作出U－I图线，得到ε、r。例3：某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k）,如图所示.测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。(1)设计的电路图如图所示。(2)测量步骤与结果：①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；②将质量为砝码m0的放在转换器上，记下输出电压U0；③将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；由U0＝km0g，得k＝U0/m0g测得U＝kmg，所以m＝m0U/U0。（3）①因电源电压不够而输出电压调不到零；②待测物体质量超出转换器量程。请完成对该测量。（2）简要说明测量物体质量的步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。例4：图甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测电阻R的阻值，每组器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，等测电阻R，若干导线。（1）如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多，但R的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路。（2）如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA，对图甲和图乙中连成的测量电路，分别写出计算待测电阻的公式（用测得的量和给出的电表内阻来表示）。（1）如下图所示（2）用图甲线路时，用图乙线路时，例5：现有器材：量程为10．0ｍＡ、内阻约30Ω～40Ω的电流表一个，定值电阻Ｒ１＝150Ω，定值电阻Ｒ2＝100Ω，单刀单掷开关Ｓ，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____________________________________．（1）如图所示；（2）Ｉ１Ｉ２／（Ｉ１－Ｉ２）Ｒ２Ｉ１是外电阻为R1时的电流，Ｉ２是外电阻为Ｒ１和Ｒ２串联时的电流练习题十测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R′，电键K，导线若干。①画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=

，r=

。（用I1，I2，U1，U2及R表示）练习题十（1）C（2）①实验电路原理图如图。②练习题十利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻RA。图中R1、R2为电阻，K1、K2为电键，B是电源（内阻可忽略）。①根据图1所给出的电路原理图，在图2的实物图上连线。②已知R1=140Ω，R2=60Ω。当电键K1闭合、K2断开时，电流表读数为6.4mA；当K1、K2均闭合时，电流表读数为8.5mA。由此可以求出RA=

Ω。（保留2位有效数字）练习题十图甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测电阻R的阻值，每组器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，等测电阻R，若干导线。（1）如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多，但R的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路。（2）如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA，对图甲和图乙中连成的测量电路，分别写出计算待测电阻的公式（用测得的量和给出的电表内阻来表示）。（1）42.12（2）①略②43Ω

（1）42.12（2）①略②43Ω练习题十图甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测电阻R的阻值，每组器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，等测电阻R，若干导线。（1）如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多，但R的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路。（2）如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA，对图甲和图乙中连成的测量电路，分别写出计算待测电阻的公式（用测得的量和给出的电表内阻来表示）。练习题十图甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测电阻R的阻值，每组器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，等测电阻R，若干导线。（1）如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多，但R的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路。（2）如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA，对图甲和图乙中连成的测量电路，分别写出计算待测电阻的公式（用测得的量和给出的电表内阻来表示）。练习题八图1为示波器面板，图2为一信号源。（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的端与示波器面板上的

接线柱相连，端与

接线柱相连。（2）若示波器所显示的输入波形如图3所示，要将波形上移，应调节面板上的

旋钮；要使此波形横向展宽，应调节

旋钮；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节

旋钮。（1）输入（1分），地（1分）（2）6（2分，填写↓↑的也给2分），X增益（2分），扫描范围和扫描微调（2分，答对其中1个即可给这2分）练习题五16．在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量电阻．将实验电路图画在方框中．为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要用哪些仪器？用这些仪器测量哪些量？答：

,

.计算电阻率的公式是

.用螺旋测微器测量金属丝的直径d用米尺测金属丝的长度l（1）如图所示。（5分。若电阻与电池串联，不扣分；若用作限流电阻，正确的同样给分。）

（2）

I1表示通过电流表A1的电流，

I2表示通过电流表A2的电流，

r2表示电流表A2的内阻。（3分，未说明的不扣分。）EkR1R2A1A2(00全国)16参考答案：（06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，内阻约为4kΩ）；电流表mA（量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4kΩ，R2=10kΩ，R3=15kΩ；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。(1).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，并在虚线框内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。）(2).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＝______________。例题4（仪器选择）例题629．（20分）实验室中现有器材如实物图1所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干。要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。图1图2（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）你要读出的物理量是_________________。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。专题聚焦

例4.(04全国）用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：

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r1=750Ω；

电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；

滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；

单刀单掷开关K，导线若干。⑴测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）解:电源电动势约为9.0V、而电压表中最大量程只有5V，故经滑线变阻器分压后才可使被测电阻两端的电压不超过5V.题中给出的两个都是已知内电阻的电压表，应将其中的一个已知内电阻的电压表当作电流表来使用，以实现电流值的间接测量.专题聚焦若选择外接法:

应将电压表V2作电流表使用,因为电压表V2的量程较大,电压表V1与被测电阻Rx并联后再与作电流表使用的电压表V2

串联,这样在不超过V1、V2量程的前提下,可使电压表V1上的示数尽可能地接近满偏（1.5V）,从而减小电压值测量的读数误差，提高测量精确程度.若选择内接法:因为电压表V1的量程较小,应将电压表V1作电流表使用,电压表V2的量程较大,应将电压表V2作测量电压表使用.电压表V1与被测电阻Rx串联后再与作电压表使用的电压表V2并联,这样在不超过V1、V2量程的前提下,可使电压表V1上的示数尽可能地接近满偏（1.5V）,从而减小电压值测量的读数误差，提高测量精确程度.专题聚焦⑵根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出联线.专题聚焦⑶若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=______。解:外接法:电压表V1上的读数值是被测电阻Rx上的真实压降值,而电压表V2中通过的电流值是流过V1、Rx中电流的和,闭合电键K,调节滑线变阻器的滑动头,使V1、V2尽可能地接近满偏,读出V1、V2两表的读数值U1、U2,由欧姆定律和串并联电路电压、电流的分配关系,有专题聚焦内接法:电压表V1上的读数值间接地测量出被测电阻Rx上的真实电流值，而电压表V2

测量的是V1

、Rx上两部分的电压降之和，闭合电键K，调节滑线变阻器的滑动头，使V1

、V2

尽可能地接近满偏，读V1

、V2

两表的读数值U1、U2，由欧姆定律和串并联电路电压、电流的分配关系，有例5.(00全国)利用下表中的实验器材，设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据，画出电路图,标明器材代号;若选测量数据中的一组来计算r１，则所用的表达式为ｒ１＝_____，式中各符号的意义是：____。专题聚焦器材(代号)规格电流表(Ａ１)电流表(Ａ２)电压表(V)电阻(R１)滑动变阻器(R２)电池(E)电键(K)导线若干量程10mＡ，内阻r１待测(约40Ω)量程500μA，内阻ｒ２＝750Ω

量程10V，内阻ｒ３＝10kΩ阻值约100Ω，作保护电阻用总阻值约50Ω电动势1.5V，内阻很小专题聚焦解:题中直接判定必选的器材是电池E，电键K，导线若干.由A1量程是10mA，r1约为40Ω，E是电动势1.5V，可判定必须再选电阻R1，滑动变阻器R２作为保护，才保证通过A1的电流不至于超过10mA.要测Ａ1的电阻，通过A1的电流值I1可由Ａ1读出，只要能测出A１两端的电压U１，则可求出r１＝

测电压要用电压表，但是若将电压表与A1并联，电流表A1上的电压最多是Ｕ1＝

×40V＝0.43V而电压表的量程是10V，对0.43V的电压来说，电压表的指针只是稍微偏转了一点点，这样测得的阻值误差太大.不符合题目要求，因而不能用电压表测电压.A1R1VA2。R2。ES专题聚焦而电流表A２的内阻r２知道，通过电流表A２的电流I２可以读出，因而A２两端的电压Ｕ２＝Ｉ２ｒ２.若将A１与Ａ２并联，则Ｕ２即A１两端的电压，由此可以求出A１的内阻r１＝

式中I1、Ｉ2分别是电流表A１、A2的读数，r1、r2分别是电流表A1、A2的内阻.滑动变阻器R２限流，分压接法均可.A1R1。。A2A1ESR1R2ES。。A2A1R2R1

例6.(03上海)图1为某一热敏电阻R(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。

⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图

；简要说明理由：

。(电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0-100Ω)2电压可从0V调到所需电压，调节范围较大I/mAU/V1234567500图110203040图3VA图2VA专题聚焦专题聚焦⑵在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为

Ω。⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子：____________。5.2111.6—112.0热敏温度计解:⑵I1=9/250=0.036A=36mAI2=34mA

由图1得UR=5.2VR2=(9-5.2)/0.034=111.8ΩAR1R2热敏电阻9V图4R

例7.(04年江苏)某同学对黑箱中一个电学元件的伏安特性进行研究．通过正确测量，他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I

之间的变化关系有如下规律

①当-15V<Uab

<0V时，I

近似为零．

②当Uab≥0时，Uab和I

的实验数据见下表：（1）在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线．(可用铅笔作图)（2）根据上述实验事实．该元件具有的特性是______________________。编号1234567Uab/V0.0000.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA0.000.150.250.601.704.257.50ba单向导电性专题聚焦0Uab

/V0.88.00.10.20.30.40.50.60.71.02.03.04.05.06.07.0（3）若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两端输入如图4(甲)所示的方波电压信号ucd,请在图4(乙)中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形．baucduefcfedRL3kΩ图3t/st/sucd

/V12-12B/T00uef

/V(甲)图4(乙)编号1234567Uab/V00.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA00.150.250.601.704.257.50专题聚焦I/