恆定電流實驗複習題（44道電學實驗題）
一、電阻的測量
㈠「安安」法
「安安」法是利用兩塊電流錶測電阻的一種方法，這一方法的創新思維是運用電流錶測電壓（或算電壓），此方法適用於電壓表不能用或沒有電壓表等情形。設計電路時除考慮電流錶的量程外，還要考慮滑動變阻器分壓與限流的連線方式。
2.1利用「安安」法測電流錶的內阻
1、從下列器材中選出適當的實驗器材，設計乙個電路來測量電流錶a1的內阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的精確度，並測量多組資料。
（1）畫出實驗電路圖：標明所用器材的代號。
（2）若選取測量中的一組資料來計算r1，則所用的表示式r1= ，式中各符號的意義是： 。器材（代號）與規格如下：
電流錶a1，量程10ma，內阻待測（約40ω）；
電流錶a2，量程500μa，內阻r2=750ω；
電壓表v，量程10v，內阻r2=10kω
電阻r1，阻值約為100ω；
滑動變阻器r2，總阻值約50ω；
電池e，電動勢1.5v，內阻很小；
電鍵k，導線若干。
分析與解：大多數考生看到此題，第一感覺考慮的就是伏安法，由於沒有考慮電表的量程，當然做不正確。少數考生想到要滿足「有盡可能高的精確度」的條件，認為電壓u的測定，不能選量程是10v的電壓表。
因為電流錶兩端允許施加的最大電壓約為0.4v，因而電壓表不能準確測出電流錶的兩端的電壓，但由於缺乏創新精神，想不出其他方法，也做不正確。只有極少數有「安安」法新思路的考生才能做正確。
答案：將電流錶a2併聯在電流錶a1的兩端，利用電流錶測量電壓；要滿足「多測幾組資料」，滑動變阻器r2採用分壓接法；實驗電路如圖3所示，其表示式，式中i1、i2、r1、r2分別表示通過電流錶a1、a2的電流和它們的內阻。
2.2利用「安安」法測定值電阻的阻值
2、用以下器材測量一待測電阻的阻值。器材（代號）與規格如下：
電流錶a1（量程250ma，內阻r1為5ω）；
標準電流錶a2（量程300ma，內阻r2約為5ω）；
待測電阻r1（阻值約為100ω），滑動變阻器r2（最大阻值10ω）；
電源e（電動勢約為10v，內阻r約為1ω），單刀單擲開關s，導線若干。
（1）要求方法簡捷，並能測多組資料，畫出實驗電路原理圖，並標明每個器材的代號。
（2）實驗中，需要直接測量的物理量是 ，用測的量表示待測電阻r1的阻值的計算公式是r1= 。
分析與解：絕大多數考生解答此題，首選的就是伏安法，由於本題沒有電壓表，思維受阻，當然做不正確。只有極少數有「安安」法新觀念的考生才能做正確。
因為本題需要運用「電流錶算電壓」這一創新思維。
答案：（1）實驗電路如圖4所示。（2）a1、a2兩電流錶的讀數i1、i2，待測電阻r1的阻值計算公式是。
3、用以下器材測量待測電阻rx的阻值
待測電阻rx，阻值約為100ω
電源e（電動勢約為6v，內阻不計）
電流錶a1（量程0-50ma，內阻r1=20ω）
電流錶a2（量程0-300ma，內阻r2約為4ω）
定值電阻r0（20ω）
滑動變阻器r（總阻值10ω）
單刀單擲開關s，導線若干
（1）測量中要求兩塊電流錶的讀數都不小於其量程的的1/3，請畫出實驗電路圖，
（2）若某次測量中電流錶a1的示數為i1，電流錶a2的示數為i2。則由已知量和測得的量計算rx表示式為rx
【答案】（1）如圖所示，r作限流電阻亦可；（2）
㈡「伏伏」法
「伏伏」法是利用兩塊電壓表測電阻的一種方法，這一方法的創新思維是運用電壓表測電流（或算電流），此方法適用於電流錶不能用或沒有電流錶等情形。設計電路時不僅要考慮電壓表的量程，還要考慮滑動變阻器分壓與限流的連線方式。
1.1利用「伏伏」法測電壓表的內阻
4、為了測量量程為3v的電壓表v的內阻（內阻約2000ω），實驗室可以提供的器材有：
電流錶a1，量程為0.6a，內阻約0.1ω；
電壓表v2，量程為5v，內阻約3500ω；
變阻箱r1阻值範圍為0-9999ω；
變阻箱r2阻值範圍為0-99.9ω；
滑動變阻器r3，最大阻值約為100ω，額定電流1.5a；
電源e，電動勢6v，內阻約0.5ω；
單刀單擲開關k，導線若干。
（1）請從上述器材中選擇必要的器材，設計乙個測量電壓表v的內阻的實驗電路，畫出電路原理圖（圖中的元件要用題中相應的英文本母標註），要求測量盡量準確。
（2）寫出計算電壓表v的內阻rv的計算公式為rv= 。
分析與解：多數考生解答此題，毫不猶豫地套用伏安法，由於沒有考慮電表的量程，當然做不正確。少數考生想到待測電壓表的量程為3v，內阻約2000ω，電壓表中的最大電流為，認為電流錶不能準確測量，但由於創新能力差，也做不正確。
只有極少數有「伏伏」法新理念的考生才能做正確。
答案：（1）測量電壓表v的內阻的實驗電路如圖1所示。（2）電壓表v的示數u，電壓表v2的示數u2，電阻箱r1的讀數r1。
根據歐姆定律，利用通過電壓表的電流與通過電阻r1的電流相等，算出電壓表的電阻為。
1.2利用「伏伏」法測定值電阻的阻值
5、用以下器材測量電阻rx的阻值(900-1000ω)：
電源e，有一定內阻，電動勢約為9.0v；
電壓表v1，量程為1.5v，內阻r1=750ω；
電壓表v2，量程為5v，內阻r2=2500ω；
滑線變阻器r，最大阻值約為100ω；
單刀單擲開關k，導線若干。
（1）測量中要求電壓表的讀數不小於其量程的，試畫出測量電阻rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題中相應的英文本母標註）。
（2）若電壓表v1的讀數用u1表示，電壓表v2的讀數用u2表示，則由已知量和測得量表示rx的公式為rx= 。
分析與解：很多考生解析此題，第一思維考慮的就是伏安法，由於本題沒有電流錶，思維受阻，當然做不正確。只有極少數有「伏伏」法新觀念的考生才能做正確。
因為本題要運用「電壓表算電流」這一創新思維。
答案：（1）測量電阻rx的實驗電路如圖2所示。（2）電壓表v1的示數u1，電壓表v2的示數u2，電壓表v1的內阻r1，根據串聯、併聯電路的規律，算出rx的電阻為rx=。
㈢「加r」法
「加r」法又叫「加保護電阻」法。在運用伏安法測電阻時，由於電壓表或電流錶的量程太小或太大，為了滿足安全、精確的原則，加保護電阻的方法就應運而生，設計電路時不僅要考慮電壓表和電流錶的量程，還要考慮滑動變阻器分壓與限流的連線方式。
3.1利用「加r」法測電流錶的內阻
6、某電流錶的內阻在0.1ω-0.2ω之間，現要測量其內阻，可選用的器材如下：
a. 待測的電流錶a1（量程0.6a）；
b. 電壓表v1（量程3v，內阻約2kω）；
c. 滑動變阻器r1（最大電阻10ω）；
d. 定值電阻r2（阻值5ω）；
e. 電源e（電動勢4v）
f. 電鍵s及導線若干。
（1）畫出實驗電路圖；（2）如測得電壓表的讀數為u，電流錶的讀數為i，則電流錶a1內阻的表示式為：ra= 。
分析與解：許多考生讀完此題，就知道實驗原理是伏安法，由於設計電路時沒有考慮電壓表和電流錶的量程，當然做不正確。少數考生想到電流錶的內阻在0.
1ω-0.2ω之間，量程為0.6a，電流錶上的最大電壓為0.
12v，因而電壓表不能併聯在電流錶的兩端，由於缺乏創新意識，也做不正確。只有極少數有「加r」法新理念的考生才能做正確，因為本題必須將乙個阻值為5ω的定值電阻r2與電流錶串聯，再與電壓表併聯，才滿足要求；再者量程為3v的電壓表其量程雖然小於電源電動勢（4v），但可在電路中接入滑動變阻器進行保護；滑動變阻器在本實驗中分壓與限流的連線方式均符合要求，但考慮限流的連線方式節能些，因而滑動變阻器採用限流的連線方式。故本題設計電路圖如圖5所示；電流錶a1內阻的表示式為：。
3.2利用「加r」法測電源的內阻
7、測量電源b的電動勢e及內阻r（e約為4.5v，r約為1.5ω）。可選用的器材如下：
量程為3v的理想電壓表v；
量程為0.5a的電流錶a（有一定內阻）；
固定電阻r=4ω；
滑動變阻器；
電鍵k，導線若干。
（1）畫出實驗電路原理圖，圖中各元件需用題目給出的符號或字母標出。
（2）實驗中，當電流錶的讀數為i1時，電壓表的讀數為u1；當電流錶的讀數為i2時，電壓表的讀數為u2，則可求出e= ，r= 。（用i1、i2、u1、u2及r表示）。
分析與解：不少考生解析此題，第一理念就是沿用課本上的測電源電動勢及內阻原理圖，當然做不正確。少數考生想到電壓表的量程為3v小於電源電動勢4.
5v，因而電壓表不能併聯在電源的兩端，誤將電壓表併聯在滑動變阻器兩端，也做不正確。只有極少數有「加r」法新思路的考生才能做正確。
答案：（1）實驗電路原理圖如圖6所示；
（2）根據閉合電路的歐姆定律，，
算出「伏伏」法、「安安」法、「加r」法等測量電阻的新方法是伏安法的原理同具體的測量實際相結合的產物，是伏安法的原理在電阻測量中的實際應用：是對伏安法測電阻的原理的豐富和發展。如果學生掌握了這一電阻測量的新理論，具體問題具體分析，就能在高考中創造性地完成電阻的測量這一類設計性實驗，在高考中立於不敗之地
二、測金屬的電阻率
8、有一根細長而均勻的金屬材料樣品，截面為外方（正方形）內圓，如圖所示。此金屬材料質量約為0.1—0.
2kg，長約為30cm，電阻約為10ω。已知這種金屬的電阻率為，密度為。因管線內徑太小，無法直接測量，請根據下列提供的實驗器材，設計乙個實驗方案測量其內徑d。
a．公釐刻度尺 b．螺旋測微器
c．電流錶（600ma 約1ω） d．電流錶（3a 約0.1ω）
e．電壓表（3v 約6kω） f．滑動變阻器（2kω 0.5a）
g．滑動變阻器（10ω 2a） h．直流穩壓電源（6v 0.05ω）
i．開關乙個，帶夾子的導線若干
（1）除待測金屬材料外，應選用的實驗器材有只填代號字母）。
（2）畫出你所設計方案的實驗電路圖，並把所選儀器連成實際測量電路。
（3）用已知的物理常量和所測得的物理量，推導出計算金屬管線內徑d的表示式。
高中物理電學實驗總結
電學實驗 1.描繪小燈泡的伏安特性曲線 2.改表 3.伏安法測電阻 4.測電阻率 游標卡尺 螺旋測微器的使用 5.測電池的內阻與電動勢 一.基本電路 1.滑動變阻器的分壓 限流接法 分壓與限流的選擇依據 1 題目中明確要求待測電阻兩端的電壓u，通過待測電阻的電流i從零開始連續可調 2 若用限流式接法...
高中物理電學實驗總結
電學實驗 一 選擇題 1.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流錶的偏電流 300a,內阻rg 100 可變電阻r的最大阻值為10 k，電池的電動勢e 1.5 v,內阻r 0.5 圖中與接線柱a相連的錶筆顏色應是色，接正確使用方法測量電阻rx的阻值時，指標指在刻度盤的正 則rxk.若該歐姆表使用一段時...
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電學實驗 一 選擇題 1.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流錶的偏電流 300a,內阻rg 100 可變電阻r的最大阻值為10 k，電池的電動勢e 1.5 v,內阻r 0.5 圖中與接線柱a相連的錶筆顏色應是色，接正確使用方法測量電阻rx的阻值時，指標指在刻度盤的正 則rxk.若該歐姆表使用一段時...