測(cè)電阻高考題 電壓電阻經(jīng)典例題100題

伏安法測(cè)電阻的非常規(guī)方法，高考物理電路實(shí)驗(yàn)題中電阻器如何考慮選擇限流式和分壓式?還有怎樣考慮電流表的內(nèi)接法和外接法？物理問(wèn)題，高考物理實(shí)驗(yàn)題有哪些，高考"用歐姆表沒(méi)電阻時(shí)，指針批在兩個(gè)刻度之間，而沒(méi)正對(duì)刻線，怎么讀數(shù)？五、簡(jiǎn)答題(每題10分,共20分)1.下圖指針式萬(wàn)用表測(cè)電阻的方法哪個(gè)方法是錯(cuò)誤。

本文導(dǎo)航

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伏安法測(cè)電阻所有公式大全

根據(jù)歐姆定律U=IR，用電壓表測(cè)出電阻兩端電壓，用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流，就可以求出電阻。這種測(cè)量電阻的方法叫做伏安法。

用伏安法測(cè)電阻時(shí)有兩種電路連接方法。如圖（1）所示：

我們知道無(wú)論采用以上哪種電路測(cè)量電阻，都存有系統(tǒng)誤差。但是，當(dāng)待測(cè)電阻的阻值比電壓表內(nèi)阻小很多時(shí)，采用圖甲誤差很小；當(dāng)待測(cè)電阻的阻值比電流表內(nèi)阻大很多時(shí)，采用圖乙誤差很小。因此說(shuō)，伏安法是一種較準(zhǔn)確測(cè)量電阻值的重要方法，也是高考考查的一大熱點(diǎn)。

直接采用伏安法測(cè)電阻，要求所給出的電壓表和電流表量程與所需測(cè)量的數(shù)值大小匹配，才能使測(cè)量誤差足夠小。但是，在有些情況下，該條件卻不滿足。我們可以依照伏安法測(cè)電阻的基本原理，做出適當(dāng)改進(jìn)來(lái)完成測(cè)量。我們?cè)诜治隽私鼛啄旮呖荚囶}和高考模擬試題的特點(diǎn)之后，現(xiàn)列舉出以下四類(lèi)改進(jìn)方法。

第一類(lèi)，若題目中所給電壓表或電流表的量程不匹配時(shí)，可以把已知內(nèi)阻的電壓表或電流表進(jìn)行非常規(guī)使用，即用電流表測(cè)電壓，或用電壓表測(cè)電流，而電流和電壓之間的關(guān)系是：U=IR內(nèi)。具體請(qǐng)參看例1和例2。

例1：[2000年全國(guó)]從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。

器材（代號(hào)） 規(guī)格

電流表（A1） 量程10mA，內(nèi)阻r1待測(cè)（約40Ω）

電流表（A2） 量程500μA，內(nèi)阻r2=750Ω

電壓表（V） 量程10V，內(nèi)阻r3=10kΩ

電阻（R1） 阻值約100Ω，作保護(hù)電阻用

滑動(dòng)變阻器（R2） 總阻值約50Ω

電池（E） 電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很小

電鍵K

導(dǎo)線若干

（1）在虛線方框內(nèi)畫(huà)出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算r1，則所用的表達(dá)式為r1=_________，式中各符號(hào)的意義是：_________。

解析：（1）要測(cè)A1的電阻，通過(guò)A1的電流值I1可由A1讀出，只要能測(cè)出A1兩端的電壓U1，則可求出r1= 。測(cè)電壓要用電壓表，但是若將電壓表與A1并聯(lián)，電流表A1上的電壓最多約為 0.4V，而電壓表的量程是10V，對(duì)于0.4V的電壓來(lái)說(shuō)，電壓表的指針只是稍微偏轉(zhuǎn)了一點(diǎn)點(diǎn)，這樣測(cè)得的電壓值誤差太大，不符合題目要求，因而不能用電壓表測(cè)電壓。而電流表A2的內(nèi)阻r2知道，通過(guò)電流表A2的電流I2可以讀出，因而A2兩端的電壓U2=I2r2。若將A1與A2并聯(lián)，則U2即A1兩端的電壓。綜上，電路圖應(yīng)如圖（2）所示。

（2）r1= ，式中I1、I2分別是電流表A1、A2的讀數(shù)，r1、r2分別表示電流表A1、A2的內(nèi)阻。

例2：（2004年全國(guó)II卷）用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值（900Ω~1000Ω）：

電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；

電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750Ω；

電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500Ω；

滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為100Ω；

單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。

（1）測(cè)量電路中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 ，試畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。

（2）若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，寫(xiě)出由已知量和測(cè)得量表示Rx的公式。

解析：（1）在這道題中，因?yàn)闆](méi)有給電流表，顯然需要用一個(gè)電壓表來(lái)測(cè)量電流。在能滿足讀數(shù)要求的條件下，有兩種可供選擇的電路。如圖（3）甲、乙兩圖所示。

（2）采用圖甲， ；

采用圖乙， 。

第二類(lèi)：若題目中所給電流表或電壓表的量程大小，但內(nèi)阻已知，且題中有合適的定值電阻可用時(shí)，可以把電流表或電壓表進(jìn)行大量程改裝后再測(cè)量。

如例3：用下列器材測(cè)量未知電阻Rx（約5Ω；允許通過(guò)的最大電流為3A）。

電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω；

電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω；

定值電阻R0電阻為9900Ω；

微安表μA，量程Ig=300μA，內(nèi)阻Rg=100Ω；

滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值20Ω，允許通過(guò)的最大電流3A；

電源E，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻約為0.01Ω；

電鍵K、導(dǎo)線若干

（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，標(biāo)明所用器材的符號(hào)。

（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算Rx，則所用的表達(dá)式為Rx=_______。并說(shuō)明式中測(cè)得量符號(hào)的意義是：______。

解析：（1）本題中沒(méi)有給電壓表，只能用已知準(zhǔn)確內(nèi)阻的微安表測(cè)Rx兩端的電壓。但是，它測(cè)電壓的量程（Ug=IgRg=0.03V）又大小，故可以把定值電阻R0與微安表串聯(lián)，改做量程較合適的電壓表使用，改裝后可以測(cè)量的最大電壓為：Um=Ig(Rg+R0)=3V。電路原理圖如圖（4）所示。

注：①由于流過(guò)Rx的最大電流約0.6A，故選電流表A1而不選A2測(cè)電流。②供電電路也可以采用分壓式電路。

（2）由圖可知： ，因Iμ<<I1，所以Rx= 。

式中Iμ、I1分別為微安表與電流表A1的讀數(shù)。

另外，由此題，我們不難推測(cè)出，在另外的一些試題中，當(dāng)電流表的量程小于被測(cè)電流時(shí)，我們可以進(jìn)行如下圖（5）所示的改進(jìn)。

由圖可知，通過(guò)Rx的電流強(qiáng)度為： ，式中IA、RA分別為電流表A的讀數(shù)和內(nèi)阻。

第三類(lèi)：若題目中所給的電流表或電壓表的量程太大而不方便直接測(cè)量，并且題目中還提供了合適的定值電阻。我們可以增大直接測(cè)量值，以方便讀數(shù)，減小誤差。

如例4：（2006年全國(guó)I卷）現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表 的內(nèi)阻。給定的器材有：待測(cè)電壓表 （量程2V，內(nèi)阻約4KΩ）；電流表 （量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω）；直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約2.4V，內(nèi)阻不計(jì)）；固定電阻3個(gè)：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；電鍵S及導(dǎo)線若干。

要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半。

（1）試從3個(gè)固定電阻中選用1個(gè)，與其他器材一起組成測(cè)量電路，并畫(huà)出測(cè)量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出。）

（2）電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電壓表內(nèi)阻RV =_______。

解析：（1）待測(cè)電壓表 可以直接測(cè)出自身兩端的電壓U。需要用電流表 測(cè)量通過(guò)電壓表 的電流?？墒牵试S通過(guò)電壓表 的最大電流約為 ，小于電流表 量程的一半。因此可以選用固定電阻R1，并且采用如下圖（6）電路進(jìn)行測(cè)量。

（2）

同理，在其他題目中，若電壓表的量程太大，也可以按圖（7）電路，利用R0輔助測(cè)出待測(cè)電流表內(nèi)阻兩端的電壓。

由圖（7）可知，電流表兩端電壓UA=U-IR0，其中U、I分別為電壓表、電流表的讀數(shù)。

第四類(lèi)：若題目中在所給電表不匹配時(shí)，可用同一類(lèi)電表讀數(shù)之差與定值電阻結(jié)合，測(cè)量電壓或電流值。

如例5：用以下器材測(cè)量待測(cè)電阻Rx的值（約為100Ω）

電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；

電流表A1，量程50mA，內(nèi)阻r1=20Ω；

電流表A2，量程300mA，內(nèi)阻r2約為4Ω；

定值電阻R0，阻值為20Ω。

滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為10Ω；

單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。

（1）測(cè)量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于量程的 ，試畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件用題給字母表示）

（2）若某次測(cè)量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則由已知量和測(cè)得量表示Rx的表達(dá)式為Rx=_______。

解析：（1）本題中要求測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端的電壓以及通過(guò)Rx的電流。但是沒(méi)有給出電壓表，由此可想到用已知內(nèi)阻的電流表A1測(cè)Rx兩端的電壓。很容易想到兩種可能的測(cè)量電路，見(jiàn)圖（8）甲、乙。

經(jīng)計(jì)算可知，在通過(guò)電流表A1的電流不超過(guò)它的量程的條件下，通過(guò)電流表A2的電流大小總小于其量程的 。這不符合題目要求。

再仔細(xì)研究題目中所給器材，會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表A1的量程與電流表A2的量程之比為： ；而 。于是可采用如下圖（9）所示電路進(jìn)行測(cè)量。

（2）

同理，在有些題目中，我們可以用兩個(gè)電壓表V1、V2與一固定電阻R0結(jié)合，連接成如下圖（10）所示電路測(cè)出待測(cè)電阻Rx。

由圖可知 。

以上四類(lèi)問(wèn)題的處理方法，都源于“伏安法測(cè)電阻”的基本原理，但都根據(jù)題目的具體情況做了適當(dāng)?shù)母淖?，所以，我們可以認(rèn)為這些方法是伏安法測(cè)電阻的延伸。

物理實(shí)驗(yàn)題哪些是選大電阻

小外大內(nèi) 小電阻外接法大電阻內(nèi)接法

用根號(hào)的電壓表內(nèi)阻乘電流表內(nèi)阻判斷電阻是小是大

但還有誤差

簡(jiǎn)短的物理問(wèn)題

近幾年的高考物理實(shí)驗(yàn)題中，多次重復(fù)考查滑動(dòng)變阻器的兩種接法——分壓式與限流式．雖多次重復(fù)考查，但仍有不少學(xué)生出錯(cuò)．為什么會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象?主要原因是學(xué)生沒(méi)有掌握兩種連接方式的特點(diǎn)及其作用，遇到具體問(wèn)題時(shí)不知道該選用哪種連接形式．筆者通過(guò)比較限流電路和分壓電路的特點(diǎn)，希望與同仁探討如何選擇電路連接方式．

??一、限流電路

圖1

??設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的最大電阻為R，負(fù)載電阻為Rf．如圖1所示，電路中滑動(dòng)變阻器起限流作用．負(fù)載Rf的電壓Uf可以從Rf／（R＋Rf）·到范圍做變化．限流電路對(duì)通過(guò)負(fù)載Rf上電流強(qiáng)度的控制情況怎樣呢?根據(jù)歐姆定律I＝／（Rf＋RPb），If＝I，當(dāng)R＞Rf時(shí)，If主要取決于R，調(diào)節(jié)R的大小可使If有明顯的變化．當(dāng)R＜Rf時(shí)，If主要取決于Rf，特別是當(dāng)R＜＜Rf時(shí)，無(wú)論怎樣改變R的大小，也不會(huì)使If有明顯的變化．可見(jiàn)，只有在R＞Rf（或者相差不多）的情況下，改變滑動(dòng)變阻器觸頭P的位置，才會(huì)使If有明顯的變化，其變化范圍為／（Rf＋R）～／Rf，從而起到對(duì)If的控制作用．

??二、分壓電路

圖2

??如圖2所示電路中滑動(dòng)變阻器起分壓作用，滑片P自a端向b端滑動(dòng)，負(fù)載Rf上的電壓變化范圍為0～．顯然，滑動(dòng)變阻器被當(dāng)作分壓器使用時(shí)，調(diào)節(jié)負(fù)載上電壓的范圍比限流時(shí)調(diào)節(jié)范圍大．分壓電路對(duì)通過(guò)負(fù)載Rf上電流強(qiáng)度的控制情況又怎樣呢?不管R的大小如何，調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P的位置，都可以使If由零變化到／Rf，即If有明顯的變化．

??三、如何選擇連接方式

??在負(fù)載電流要求相同的情況下，限流電路中干路電流比分壓電路中干路電流更小，所以限流電路中消耗的總功率小，電源消耗電能就小，這說(shuō)明限流電路有其突出的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)．因此，從減少電能損耗的角度考慮，通?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)選用限流接法．但在下列三種情況下，必須選擇分壓器連接方式．

??（一）當(dāng)用電器的電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大電阻，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大（或要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）時(shí)，必須選用分壓電路．

??例1（1997年全國(guó)高考題） 某電壓表的內(nèi)阻在20kΩ～50kΩ之間．現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材：待測(cè)電壓表V（量程3V）；電流表A1（量程200μA）；電流表A2（量程5mA）；電流表A3（量程0．6A）；滑動(dòng)變阻器R（最大阻值1kΩ）；電源（4V）；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干．

??（1）所提供的電流表中，應(yīng)選用______（填寫(xiě)字母代號(hào)）；

??（2）為了盡量減小誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù)，試畫(huà)出符合要求的電路圖．

??分析 （1）電路中的最大電流值Imax＝／RV＝0．2mA（RV應(yīng)將20kΩ代入），故電流表應(yīng)選A1．

圖3

??（2）由于滑動(dòng)變阻器的阻值R遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻RV，且要求測(cè)多組數(shù)據(jù)，故采用變阻器的分壓連接方式，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖3所示．若變阻器連接成限流電路，由于R＜＜RV，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的IV、UV幾乎不隨R的變化而改變，很難測(cè)出幾組明顯不同的值，更談不上盡量減小誤差．

??（二）若采用限流電路，而且電路中的最小電流仍超過(guò)用電器的額定電流時(shí)，必須選用分壓電路．

??例2（1994年全國(guó)高考題） 用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下：待測(cè)電阻Rx（約100Ω）；直流電流表（量程0～10mA、內(nèi)阻50Ω）；直流電壓表（量程0～3V、內(nèi)阻5kΩ）；直流電源（輸出電壓4V、內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器（0～15Ω、允許最大電流1A）；開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干．根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．

??分析 若滑動(dòng)變阻器采用限流式連接，即使變阻器調(diào)到最大阻值，通過(guò)電路的電流

??Imin＝／（R＋RA＋Rx）＝24mA＞10mA，

仍大于直流電流表的最大量程，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接．

??又因?yàn)镽0≈＝500Ω＞Rx，故采用電流表外接法．實(shí)驗(yàn)電路如圖4所示．

??（三）要求回路中某部分電路的電流或電壓從零開(kāi)始可連續(xù)變化時(shí)，必須選用分壓電路．

??例3（1993年全國(guó)高考題） 將量程為100μΑ的電流表改裝成量程為1mA的電流表，并用一標(biāo)準(zhǔn)電流表與改裝后的電流表串聯(lián)，對(duì)它進(jìn)行校準(zhǔn)（核對(duì)）．較準(zhǔn)時(shí)要求通過(guò)電流表的電流能從零連續(xù)調(diào)到1mA．試按實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出電路圖．

圖4

圖5

??分析 較準(zhǔn)時(shí)要求通過(guò)電流表的電流能從零連續(xù)調(diào)到1mA，則實(shí)驗(yàn)電路只能選擇分壓電路，否則電流表讀數(shù)不能從零連續(xù)可調(diào)，電路如圖5所示．

??例4（1991年上海高考題） 一個(gè)電燈，電阻為4R，試設(shè)計(jì)一個(gè)電路，使電燈兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大．可利用的器材有：一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為R／5的電源；一個(gè)最大阻值為R的滑動(dòng)變阻器；1個(gè)開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干．

??（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；

??（2）燈泡兩端電壓可調(diào)節(jié)的范圍是多少?

??分析 （1）要求電燈兩端電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，只有將滑動(dòng)變阻器連接成分壓電路，電燈兩端的電壓才能從零開(kāi)始有較大的調(diào)節(jié)范圍．若采用限流接法，電燈兩端電壓的最小值大于零，電壓調(diào)節(jié)范圍較?。畬?shí)驗(yàn)電路如圖6所示．

圖6

??（2）當(dāng)滑片P滑到滑動(dòng)變阻器的a端時(shí)，URf＝0；當(dāng)滑片P滑到b端時(shí)，有

??I＝／（（R·4R／（R＋4R））＋（R／5））＝／R，

??URf＝I·（R·4R／（R＋4R））＝（／R）×（4R／5），

即 URf＝（4／5），

所以燈泡兩端電壓可調(diào)節(jié)的范圍是0～（4／5）．

??可見(jiàn)，掌握了分壓與限流接法的選擇原則和電路特點(diǎn)，對(duì)解決滑動(dòng)變阻器的連接問(wèn)題是頗為方便的．

高考物理?？寄膸讉€(gè)實(shí)驗(yàn)

力學(xué)實(shí)驗(yàn)有6個(gè)：（1）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)物體的速度和加速度（2）驗(yàn)證平行四邊形定則（3）探究彈簧彈力與勁度系數(shù)的關(guān)系（4）探究物體加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系（5）探究功與速度變化關(guān)系（6）驗(yàn)證機(jī)械能守恒

電學(xué)實(shí)驗(yàn)有5個(gè)：（1）測(cè)金屬電阻率（2）描繪小電珠的伏安特性曲線（3）測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和電阻（4）多用表的使用（5）傳感器的簡(jiǎn)單使用

選修有5個(gè)：（1）用油膜法估測(cè)分子的大?。?）探究單擺運(yùn)動(dòng)、用單擺測(cè)重力加速度（3）測(cè)玻璃的折射率（4）用波的干涉測(cè)光的波長(zhǎng)（5）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

你可以根據(jù)具體情況選擇題目進(jìn)行練習(xí)。

電流表的指針指向0.3如何畫(huà)

題有錯(cuò)字：“測(cè)電阻”，“停在兩個(gè)刻度間”

讀數(shù)需要估讀下一位，這種題應(yīng)該沒(méi)有唯一標(biāo)準(zhǔn)答案：

粗一點(diǎn)，當(dāng)作兩刻度間是線性的?？赡鼙豢鄯?。

精確一點(diǎn)，看附近的刻度非線性關(guān)系，作調(diào)整。

大綱要求：

高中階段有三種測(cè)量工具是不用估讀的，一是游標(biāo)卡尺，二是秒表，三是歐姆表

因?yàn)橛脷W姆表測(cè)電阻本來(lái)就是粗略測(cè)量，刻度也是不均勻的，測(cè)量時(shí)應(yīng)該選擇合適的倍率(比如×1，×10，×100，×1K)使表盤(pán)的指針盡量指在表盤(pán)中央刻度附近，這樣讀數(shù)誤差比較小，測(cè)量結(jié)果為：表盤(pán)上的讀數(shù)×選擇的倍率。

電壓電阻經(jīng)典例題100題

很明顯，第二個(gè)方法是錯(cuò)誤的。

因?yàn)槿梭w也有電阻，當(dāng)用雙手拿著待測(cè)電阻一起接在萬(wàn)用表的兩個(gè)表筆之間的時(shí)候，人體電阻與待測(cè)電阻形成了并聯(lián)關(guān)系。也就是說(shuō)，人體電阻會(huì)干擾待測(cè)電阻的測(cè)量，使得測(cè)量出來(lái)的結(jié)果偏小！