内容发布更新时间 : 2024/5/20 3:51:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（2）原理：由闭合电路欧姆定律得：Ig??Rg?R0?r， Ix??Rg?R0?r?Rx，

Rx与I不成正比，I?Ig时，Rx?0。

（3）刻度盘的特点：

①零刻度线在最右端，从右向左读数；

②刻度不均匀，前疏后密。中值电阻附近误差小。 注：因欧姆表示数为零时：Ig?（4）使用方法： ①首先机械调零；

②再欧姆调零，即两表笔直接短接，调整R0，让指针指在欧姆表盘最右端零刻度处；

③连接被测电阻，读出刻度盘示数R，Rx?kR，其中k为档位倍数。若指针偏右，需缩小倍数，选k小的档位；若指针偏左，需放大倍数，选k大的档位。 ④每换一次档位，需重新调零。

【例3】某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤： （1）检查多用电表的机械零点。

（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。 （3）将红、黑表笔___________，进行欧姆调零。

（4）测反向电阻时，将_________表笔接二极管正极，将________表笔接二极管负极，读出电表示数。 （5）为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘___________（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）、（4）。 （6）测量完成后，将选择开关拔向_____________________________位置。

?Rg?R0?r，中值时：

Ig2??Rg?R0?r?Rx，则Rx?Rg?R0?r。

【典例解析】

【例1】某同学为了较精确的测量一阻值约为20Ω的电阻Rx的阻值.

①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12Ω） 电流表 A2（量程3 A， 内阻约 Ω） 电压表V1（量程3 V，内阻约3 kΩ） 电压表V2（量程15 V，内阻约15 kΩ） 滑动变阻器R1（0～10 Ω，允许最大电流 A） 滑动变阻器R2（0～1000 Ω，允许最大电流 A） 定值电阻R（30Ω，允许最大电流） 开关及导线若干

②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）。 ③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I?E?150mA，显然超过了电流表A1 50 mARx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（30Ω）与待测电阻Rx相串联，此时电路中的最大电流I?E?60mA，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，

Rx?R故只能采用分压电路，且滑动变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R0?RARV?12?3k?190??Rx?R，则应该利用电流表的外接法。由此得到实验电路图如图所

?U?R. I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Rx【例2】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r1待测（约40Ω） 电流表（A2） 量程500μA，内阻r2=750Ω 电压表（V） 量程10V，内阻r3=10kΩ 电阻（R1） 阻值约100Ω，作保护电阻用 滑动变阻器（R2） 总阻值约50Ω 电池（E） 电动势，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，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，因此将两电流表并联，根据并联规律I1r1=I2r2可求出电流表A1的内阻r1=

I2r2。 I1加在电流表两端的电压最大值Um=Imr2=，而滑动变阻的最大阻值只有50Ω，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。 【例3】现有器材：量程为、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）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，用欧姆定律建立方程组进行测量。但在本题中，电流表量程为，干电池的电动势约为，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 /180?=，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 /130?=，

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，则有

I1?EE，I2?

R1?RA?rR1?R2?RA?rI1I2R2.

I1?I2A 解之，可解得干电池电动势为：E?【例4】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（0~3mA，内电阻r1=20Ω） C．电流表A（0~，内电阻r2=）D．滑动变阻器甲（最大阻值10Ω） E．滑动变阻器乙（最大阻值100Ω） F．定值电阻R1=100Ω G．定值电阻R2=500Ω H．定值电阻R3=Ω 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。

R滑 G ①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） ②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，则总电阻为的电阻，而滑动变阻器应选用阻值较小的D；

②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

1.5V?500?，故定值电阻应选用的序号为G3mAE?I1(R2?r1)?(I1?I2)r，E?I1?(R2?r1)?(I??I?)2r

?I1??I1I2I1??I1I2解之，得r??R2?r1?， E??R2?r1?.

????I?I?I?II1?I2?I1?I21212【例5】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：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0-10Ω）、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，内阻是Ω.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U?E?Ir图线，可得小灯泡工作电流为安，工

作电压为伏，因此小灯泡实际功率为P?UI?瓦.

【例6】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4Ω，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 V，内阻很小； B.电流表A1：量程0～ A，内阻0. 125Ω; C．电流表A2：量程0～3. 0 A，内阻0. 025Ω; D．电压表V：量程0～3 V，内阻3 kΩ; E.滑动变阻器R1：最大阻值10Ω； F.滑动变阻器R2：最大阻值50Ω; 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 。

(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. 1Ω，则这种金属材料的电阻率为 Ω·m.（保留二位有效数字） 【解析】(1)从螺旋测微器主尺读出 mm，再从游尺读出丝的直径为.

( 2)电路中的最大电流I?2.2?0.01mm，故金属50E?0.75A，显然超过了电流表A1 A的量程，但Rx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10Ω，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R0(3）实验电路如图所示 (4)利用电阻定律R?RARV?20??4?，故电流表采用外解法.

??lRS?×10-6Ω·m. ，则??Sl【例7】在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： A．待测的干电池（电动势约为，内电阻小于Ω) B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω) C．电流表A(0～，内阻Ω)

D．滑动变阻器R1(0～20Ω,10 A) E.滑动变阻器R2(0～200Ω,l A) F．定值电阻R0 (990Ω) 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I1—I2图线（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= Ω。 【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 E?I1(R0?Rg)?I2r，即

表，由于题中Ω，则电流表G

I1??rEI2?

R0?RgR0?Rg由I1—I2图线可以看出，图线与纵轴的交点为mA，即

E?1.48mA，故电动势E=；又因为图线的斜率

R0?Rgk?1000r?I11.48?1.25?0.77，故r?0.77?. ??0.77，即

R0?Rg?I20.3【高考演练】

1、一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程

ImA2。所用器材有：量程不准的电流表，内阻

A1，内阻1=?，量程标称为；标准电流表

r源E，电动势3. 0V，内阻不计；保护电阻

（1）在实物图上画出连线。

r2?R=，量程；标准电阻1，阻值?；滑动变阻器R，总电阻为?；电

R2；开关S；导线。

（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。 （3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表程

A1满偏；若此时电流表

A2的读数为

I2，则

A1的量

Im= 。

（4）若测量时，

A1未调到满偏，两电流表的示数如图3的示数

所示，从图中读出

A1I1 = ，

A2的示数

I2 = ；由读出的数据计算得

Im= 。（保留

3位有效数字）

（5）写出一条提高测量准确度的建议： 。

Im?【答案】⑴如图 ⑵阻值最大⑶

I2(R1?r2)r1⑷

【解析】⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有Im?I2(R1?r2)r1Imr1?I2(r2?R1)得

⑷待测表未满偏有

示数和其他已知条件代入有

I1?I1r1?I2(r2?R1)，将A2的

I2(R1?r2)0.66?(10?45)??3.63r110Ma 但图中A1的示数量程为，

根据电流表的刻度是均匀的，则准确量程为

2、如图，一热敏电阻RT 放在控温容器M内：○A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为Ω；S为开关。已知RT 在95℃时阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下RT 的阻值。

在图中画出连线，完成实验原理电路图，完成下列实验步骤中的填空，依照实验原理电路图连线，调节控温容器M内的温度，使得RT 温度为95℃，将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I0 ，并记录 ________ 。