高考电学实验精选-电阻的测量和电表的改装高考电学实验精选-电阻的测量和电表的改装第一种类型：伏安法测电阻1、 器材特点：给出电压表和电流表2、 原理：测出被测电阻的两端电压及通过的电流，利用欧姆定律可求被测电阻。伏安法存在由电表内阻引起的系统误差。3、 【典例1】用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下： 待测电阻Rx：（阻值约为25k） 电流表A1：（量程100A，内阻约2k） 电流表A2：（量程500A，内阻约300） 电压表V1：（量程10V，内阻约100k） 电压表V2：（量程50V，内阻约500k） 电源E：（电动势15V，允许最大电流1A） 滑动变阻器R1：（最大阻值1k） 滑动变阻器R2：（最大阻值50） 电键S，导线若干要求尽量减小实验误差，能测多组数据，操作方便，请回答以下问题：电流表应选 ，电压表应选 ，变阻器应选 。画出实验电路图，并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母符号。根据实验原理图连接实物图。开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最 端（对应你的连接图，选填“左”或“右”）。在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法，滑动变阻器的连接方式应采用 （选填“分压式”或“限流式”）。根据你设计的实验电路，被测电阻的真实值 测量值（选填“”或“”），产生的误差属于 （选填“系统误差”或“偶然误差”），是由 的内阻（选填“电压表”或“电流表”）引起的。为了减少偶然误差，可以利用图象法求被测电阻，可作 图象（选填“U-I”或“I-U”），对应图象的斜率表示 。第二种类型：相减法测电阻1、 器材特点：给出电压表和电流表及一个单刀双掷开关（可用两个单刀单掷开关代替）2、 原理：两次利用欧姆定律或闭合电路的欧姆定律，分别测出含被测电阻的部分电路的电阻和不含被测电阻的部分电路的电阻，然后相减即得被测电阻。相减法无系统误差。3、 【典例】【典例2-闭合电路欧姆定律】（07海南卷）图1中电源电动势为E，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表 的内阻不是无限大，S为单刀双掷开关，R为待测电阻。当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U，电流表读数为I1；当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2。 根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R 。 根据图1所给出的电路，在图2的各器件实物图之间画出连接的导线。【典例3-串联电路】在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差。某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究，利用如右上图所示的电路测定电阻的值，其主要操作过程是：（1）闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器和，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时的电压表和电流表的示数和；（2）将电键S2接1，保持不变，调节滑动变阻器，读出这时的电压表和电流表的示数和，由以上记录的数据计算出被测电阻的表达式为。【典例4-并联电路】某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx：电源E，适当量程的电流表电压表各一只，滑线变阻器R，电阻箱RP，开关S1、S2，导线若干。他设计的电路图如图（a）所示，具体做法：先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I1，U1；再保持RP阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数为I2、U2（1）请你帮他按电路图在实物图（b）上连线；（2）写出被测电阻Rx= （用电表的读数表示）；（3）此实验中电流表和电压表的内阻对测量结果 影响（选填“无”或“有”） 第三种类型：安安法测电阻1、 器材特点：给出两个电流表及一个电阻箱（或定值电阻），其中至少一个电流表内阻已知（若测电流表本身的内阻，则不用此条件）2、 原理：利用串、并联电路的特点，改装电流表为电压表（测电流表内阻时定值电阻作电压表用）。3、 【典例】【典例5-电流表作电压表用】某待测电阻Rx的阻值约为20，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A电流表A1（量程150mA，内阻r1=10）B电流表A2（量程20mA，内阻r2=30）C定值电阻R0=100D滑动变阻器R，最大阻值为10E电源E，电动势E=4V（内阻不计）F开关S及导线若干某同学根据上述器材设计出上图两个测量Rx的实验原理图，如果只知道其中一个电流表的内阻，则只能采用 图（选填“左”或“右”）所示的电路。实验时电流表A1和A2的读数分别I1和I2，则左图中Rx=_，右图中Rx=_。【典例6-定值电阻作电压表用】电流表A1的量程为0200A、内电阻约为500现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下： 电流表A2：与A1规格相同滑动变阻器R1：阻值020电阻箱R2：阻值09999保护电阻R3：3k电源：电动势E约1.5V、内电阻r约2某同学设计了如右上图所示的测量电路，有以下测量电流表A1内电阻的方案：方法一（替代法）：将变阻器R1的滑动端移到 （填“左”或“右”）端，电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）；闭合开关S1、S，调节变阻器，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A2的示数I；断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节电阻箱，使电流表A2的示数再次为I，读出此时电阻箱的示数R2，则电流表A1内电阻r = 方法二（安安法）：将变阻器R1的滑动端移到 （填“左”或“右”）端；闭合开关S1、S2、S，调节变阻器、电阻箱，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2、电阻箱的示数R2；设r为电流表A1的内电阻，计算如下：第四种类型：伏伏法测电阻1、器材特点：给出两个电压表及一个电阻箱（或定值电阻），其中至少一个电流表内阻已知（若测电压表本身的内阻，则不用此条件）2、原理：利用串、并联电路的特点，改装电压表为电流表（测电压表内阻时定值电阻作电流表用）。3、【典例7】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；滑线变阻器R，最大阻值约为100；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，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_。第五种类型：替代法测电阻1、器材特点：给出电压表（或电流表）、单刀双掷开关（可用两个单刀单掷开关代替）、电阻箱2、原理：用电阻箱替代被测电阻在电路的位置，若替代前后电路中的电压或电流不变，则被测电阻的阻值等于电阻箱的读数。3、【典例】【典例8-电流等效】见第三种类型（安安法测电阻）典例2中的方法一。【典例9-电压等效】在右图所示电路中（闭合电源开关前要将滑动变阻器滑片P移到最左端使测量电路电压最小，将R调节到最大值），先将S扳到1的位置，调节滑动变阻器P，使电压表指针偏转角度足够大，记下此时的电压表的读数U。然后再将S扳到2的位置，保持滑动变阻器P位置不变，调节电阻箱，使电压表的读数仍为U，记下电阻箱的读数R，则被测电阻Rx=R。第六种类型：恒流源半偏法测电流表内阻1、 器材特点：给出被测电流表、一个电阻箱和一个大阻值的滑动变阻器2、 原理：当电流表内阻远小于电路的总电阻时可近似认为电路中的电流恒定不变，根据并联电路电流与电阻成反比的特点可求电流表内阻（实际上电阻箱充当电压表的角色）。3、【典例10】有一电流表A，量程为1 mA，内阻rg约为100 。要求测量其内阻。可选用器材有：电阻器R0，最大阻值为99999.9 ；滑动变阻器甲，最大阻值为10 k；滑动变阻器乙，最大阻值为2 k；电源E1，电动势约为2 V，内阻不计；电源E2，电动势约为6 V，内阻不计；开关2个，导线若干。采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：断开S1和S2，将R调到最大；合上S1调节R使电流表A满偏；合上S2，调节R1使电流表A半偏。此时可以认为A的内阻rgR1，试问：（1）在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择 ；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择 ；电源E应该选择 。（2）本实验中认为内阻rgR1，此结果与rg的真实值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）（3）上述实验步骤中，若调节R1使电流表A为三分之一满偏，则rg （4）本实验的主要误差是因 引起，属于 误差（填“系统误差”或“偶然误差”），减少该类误差的办法是 。第七种类型：恒压源半偏法测电压表内阻1、器材特点：给出被测电压表、一个电阻箱和一个小阻值的滑动变阻器2、原理：当电压表内阻远大于电源的内阻时可近似认为路端电压恒定不变，根据串联电路电压与电阻成正比的特点可求电压表内阻（实际上电阻箱充当电流表的角色）。3、【典例11】实验室内有一电压表V，量程为500mV，内阻约为2.5k，现要测量其内阻Rv，实验室提供如下器材：电源E1（电动势为3V，内阻不计），电源E2（电动势6V，内阻不计），电阻箱R，滑线变阻器R1（总阻值约15，额定电流1A），滑线变阻器R2（总阻值约150，额定电流1A），开关S及导线若干。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，某同学根据提供的器材，设计出如右上图所示的测量电压表内阻的电路。（1）在该同学设计的电路中，电源应选_，滑线变阻器应选_；（2）该同学在连接好电路后进行了以下操作，请补充完整其操作：断开S1、S2，将滑动变阻器滑片P移到 （填“左”或“右”）端，电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）；闭合S1、S2，移动滑动变阻器滑片P使电压表指针满偏；断开S2，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表指针半偏并记下其读数R；此时可以认为电压表的内阻RV 。（3）上述实验步骤中，断开S2前后，测量电路两端的实际电压 （填“变大”、 “变小”或“不变”），因而用此方法测出的电压表内阻将_真实值（填“等于”、“小于”或“大于”）。（4）本实验的主要误差是因 引起，属于