高中物理实验：安安法测电阻.pdf

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安安法测电阻





安安法测电阻
若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻
来使用．



1. 为了测量待测电阻 R 的阻值（约为 200Ω），备有以下器材：
x
A．电源 E:电动势约为 V，内阻可忽略不计；
B. 电流表 A ：量程为 0～10 mA，内阻 r ＝20Ω；
1 1
C. 电流表 A ：量程为 0～30 mA，内阻 r ≈6Ω；
2 2
D. 定值电阻 R ：阻值 R =80Ω；
0 0
E. 滑动变阻器 R ：最大阻值为 20 Ω；
1 : .

F. 滑动变阻器 R ：最大阻值为 2000Ω；
2
G. 单刀单掷开关 S，导线若干；
（1） 滑动变阻器应选择 （填“E”或“F”）。
（2） 为了尽量准确地测量电阻 R ，在（甲）.（乙）两图中，应选
x
择图 （填图号）。

（3） 合理选择电路后，某次测量中电流表 A 的示数为 I ，电流表
1 1
A 的示数为 I ．则 R 的表达式为 R ＝ 。
2 2 x x
（4） 本实验中，设滑动触头 P 从 b 端开始向左移动的距离为 x， P、
b 两点电压为 U，若图(丙)A、B、C、D 中有两条是分别使用 R 、R
1 2
进行实验时的 U－x 关系图线，则对应 R 的是 线。
2
I  R  r 
1 0 1
【答案】E 乙 D
 I  I 
2 1

【解析】(1) 滑动变阻器 R 的最大阻值为 2000Ω，电阻值太大，对分
2
压的调节效果不好，所以要使用电阻值比较小的 R ，在闭合开关 前，
1
要使测量的部分的电压最小，滑动变阻器的滑片 P 应置于 b 端。(2)因
为电流表 A 内阻已知，所以应选择图乙，可准确测量电阻阻值。
1
(3) 根据欧姆定律和并联电路电压相等得： R（ I  I ） I（R  r ）
x 2 1 1 0 1
I R  r 
1 0 1
解得： R 
x  I  I 
2 1 : .

(4) 因为 R 的阻值比测量电路（包括电流表 A 、A 和两个电阻 R 、
2 1 2 x
R ）电阻大得多，故在 P 从 b 点向左滑动开始阶段，测量电路由 Pb
0
部分并联的电阻很小，故电压很小，当到达 a 端时，测量电路两端电
压突然增加，接近于电源电动势，故D 正 确 ABC 错误。
2. 某待测电阻 R 的阻值大约为 100Ω，现要测量其阻值，实验室提
x
供有如下器材：
电流表 A （量程 40mA、内阻 r ＝10Ω）
1 1
电流表 A （量程 100mA、内阻约为 3Ω）
2
滑动变阻器 R，最大阻值约为 10Ω
定值电阻R （R ＝100Ω）
0 0
电源E（电动势 6V、内阻不可忽略）
开关、导线若干
（1） 某同学设计的实验电路图如图所示，其中 a 处应选用电流表

，b 处应选用电流表 。（用所给器材的符号标注）
（2） 关于实验中滑动变阻器选用分压式连接的原因，原因是

A．为了确保电流表使用安全
B．能减少电能的损耗
C. 为了实现多次测量，减小误差
D. 待测电阻 R 的阻值比滑动变阻器 R 的最大阻值大得多
x
（3） 某次测量时 A 、A 的读数分别为 I 、I ．则 R ＝ 。（请用
1 2 1 2 x


所给物理量的符号表示）

I R  r 
【答案】A A ACD R  1 0 1

1 2 x I  I
2 1 : .

【解析】（1）由于没有电压表，利用电流表和定值电阻串联作电压表
使用，即将电流表 A 与定值电阻 R 串联，可知 a 处应选用电流表
1 0
A ，b 处应选用电流表 A 。
1 2
（2），电路中的最大电流可达
E 6
I   A＝＝600mA ，如果 R 两端的接线松动，则可能 b 处 A

x 2
R 10
出现烧表现象。故滑动变阻器选用分压式连接，可确保电流表使用安
全，故 A 正确；
B. 在分压式连接中，干路电流大，电源消耗电功率大；而在限流式连 接
中，干路电流小，电源消耗电功率小，故B 错误；
C. 分压式连接中电流调节范围比限流式大，能实现多次测量，可减小 误
差，故 C 正确；
D. 为了便于调节，在待测电阻的阻值 R 比变阻器的总电阻大得多的
x

情况下应选择分压式，故D 正确。
（3）采用如图所示的电路，则流过电阻 R 的电流为： I＝I﹣I ，待
x 2 1

测电阻两端的电压为：U＝I（R  r） ，根据欧姆定律得待测电阻为：
1 0 1
U
I  R  r 
R 
 1 0 1
x I I  I
2 1

3. 粗略和精确测量某电阻元件的电阻阻值。
(1) 用多用电表粗略测量。选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用
电表指针从左向右的偏转角度过大，因此需要选择 （选填“×10”
或“×1k”）倍率的电阻挡，并重新电阻调零后再测量，测量结果如图
所示，则该电阻元件的电阻为 Ω。
(2) 精确测量。供选择的器材有： : .

A. 电流表 A （量程 ，内阻 r 约为 10Ω）
1 1
B. 电流表 A （量程 60mA，内阻 r 约为 20Ω）
2 2
C. 电流表 A （量程 20mA，内阻 r =30Ω）
3 3