《伏安法测电阻试验》四种题型及模拟试题(附参考答案)

《伏安法测电阻试验》四种题型及模拟试题（附参考答案）

【四种题型】

题型1、伏安法实验原理问题：

用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示。让电压表一端先后接到b点和c点，观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a、________两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟，电压表应接在a、________两点。

变式：用伏安法测金属电阻（约为）的值。已知电流表内阻为，量程为0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为，额定电流为5A，试画出测量Rx的原理图。

题型2、实验器材的选择及实验电路的设计问题：

如图所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：

（1）待测电阻；

（2）直流毫安表（量程0~20mA，内阻）；

（3）直流电压表（量程0~3V，内阻）；

（4）直流电源（输出电压6V，内阻不计）；

（5）滑动变阻器（阻值范围0~，允许最大电流1A）；

（6）开关1个，导线若干。

根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上连线。

变式：欲用伏安法测定一段阻值为左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：

A. 电池组（3V、）

B. 电流表（）

C. 电流表（）

D. 电压表（0~3V、）

E. 电压表（0~15V、）

F. 滑动变阻器（0~）

G. 滑动变阻器（0~）

H. 开关、导线

（1）上述器材中应选用的是______________。

（2）实验电路应采用电流表__________接法（填“内”或“外”）。

（3）画出实验电路图。

题型3、电表内阻的巧妙测量问题：

（全国高考题）从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测得多组数据。

电流表，量程10mA，内阻待测（约）；

电流表，量程，内阻；

电压表，量程10V，内阻；

电阻，阻值约为；

滑动变阻器，总阻值约；

电源E，电动势1.5V，内阻很小；

开关S，导线若干。

（1）画出实验电路图，标明所用器材的代号。

（2）若选取测量中的一组数据来计算，则所用的表达式________，式中各符号的意义是_________。

变式：（2005·全国卷III）利用下图所示中给定的器材测量电压表V的内阻。图中B为电源（内阻可忽略不计），R为电阻箱，S为开关。

①将图中实物连接为测量所用的电路。

②写出实验中必须记录的数据（用符号表示），并指出各符号的意义：________________。

③用②中记录的数据表示的公式为_________。

题型4、伏安法测电阻原理的拓展与创新：

（2006·南通）“伏安法”测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在误差，而按如图所示电路进行测量，则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除。

（1）请你在题中横线上简要写出还未完成的主要操作步骤，并用字母表达出相应的测量值。

①闭合开关，开关接2，调节，使电压表和电流表的读数尽可能大，读出电流表和电压表的读数、；

②保持不变，_________________________________。

（2）请你推导出待测电阻的表达式。

（3）用线把实物图按电路图连成测量电路，请将图中未连的线连完整。

变式：（2007·西安）用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材（代号）与规格如下：

电流表（量程，内阻）；

标准电流表（量程300mA，内阻约为）；

待测电阻（阻值约为）；

滑动变阻器（最大阻值）；

电源E（电动势约为10V，内阻r约为）；

单刀单掷开关S，导线若干。

（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。

（2）实验中，需要直接测量的物理量是_________，用测的量表示待测电阻的阻值的计算公式是__________。

【模拟试题】

1. 关于电流表，下列叙述中不正确的是（）

A. 电流表必须与电路串联

B. 电流表所测得的值比真实值小

C. 电流表的内阻越大，则测量越准确

D. 电流表的内阻越小，则测量越准确

2. 用伏安法测电阻有电流表外接法与电流表内接法两种方法。下列说法中正确的是（）

A. 若，用外接法测得的值误差较小

B. 若，用外接法测得的值误差较小

C. 若，用内接法测得的值误差较小

D. 无论之值如何，用外接法测得的值总比真值小，用内接法测得的值比真值大

3. 某学生在测电灯泡的电阻时，不慎把电流表（量程0~3A）与电压表（量程250V）的位置交换了，如图所示，这样将造成（）

A. 电流表烧坏

B. 电压表烧坏

C. 灯泡烧坏

D. 灯泡不亮

4. 两个定值电阻、串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于

的电压表接在的两端，电压表的示数为8V，如图所示，如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（）

A. 小于4V

B. 等于4V

C. 大于4V，小于8V

D. 等于或大于8V

5. 某同学用伏安法测量电阻，分别用电流表内接法和外接法，测得的阻值分别为，所测阻值与真实值之间的关系是（）

A. B.

C. D.

6. 将一块内阻为，满偏电流为的电流表G改装成量程为0.6A的电流表，应该（）

A. 串联一个的电阻

B. 并联一个的电阻

C. 串联一个的电阻

D. 并联一个的电阻

7. 量程为15V的电压表，当给它串联一个的电阻后测量实际电压为15V的电路时，指针指在刻度盘上12V 处，此电压表的内阻为多少？若此表的量程扩大为100V，应串联一个阻值为多少的电阻？

8. 一阻值约为的电阻，欲用伏安法较准确地测出该电阻的阻值。备选器材有：

a. 电源（电动势16V，内阻）

b. 电源（电动势3V，内阻）

c. 伏特表（量程）

d. 伏特表（量程0~3V，内阻）

e. 安培表（量程）

f. 安培表（量程）

g. 滑动变阻器（阻值，额定电流0.5A）

h. 滑动变阻器（阻值，额定电流2A）

试从上述器材中选出合适器材并画出电路图。

9. 用伏安法测电阻，可接成如图所示的两个电路。当用（a）图的电路测量时，电压表和电流表的示数分别为5V、0.6A；用（b）图的电路测量时，电压表和电流表的示数分别为4.6V、0.8A。电源两端的电压不变，则被测电阻的准确值为多少？

【参考答案】：

题型1：答案：电压c 电流b

变式1：解析：解法一：当待测电阻的阻值比电压表的内阻小很多时，采用电流表外接的方法，如图a所示，当待测电阻的阻值比电流表的内阻大很多时，采用电流表内接的方法，如图b所示。

此题为几千欧，很显然，应采用电流表外接法。

下面分析应用分压还是限流电路。

若用限流接法，两端电压的变化范围是，

之间，而题目所给电压表的量程为3V，所以应用分压接法，如图所示。

解法二：当遇到被测电阻的阻值既不很大，也不很小的时候，可用临界电阻方法判断。即先算出临界电阻

为大电阻，应采用电流表内接法，若为小电阻，应采用电流表外接法。如此题，所以为小电阻，应采用电流表外接法。后边的分压和限流电路的选择同解法一。通常当用肉眼直接可以判断出的大小时，就不必借助于临界电阻判断了。

题型2：解析：①先确定采用电流表内接电路还是外接电路。

，不满足内接的要求。

又，满足电流表外接的要求，

电流表应外接。

②再确定变阻器是采用限流还是分压。

若采用限流式，则滑动变阻器阻值达到最大时，电路中电流达到最小，

，已超过电流表量程，故必须采用滑动变阻器分压式电路。

实验电路如图所示。

实物连线如图所示。

变式2：答案：

（1）A、C、D、F、H （2）外（3）如图所示。

题型3：答案：（1）电路如图所示。

（2）式中分别是电流表、的读数，分别是电流表、的内阻。

变式3：解析：连线如图所示，闭合开关，两次调节电阻箱的电阻，读出其电阻阻值、和电压表所对应的电压，则由串联电路电流相等可得：

①

②

①、②式联立得：

题型4：答案：（1）闭合接1，调节使电压表和电流表的读数尽可能大，读出此时电压表和电流表的读数、。

（2）由欧姆定律得：①

②

联立①②得：。

（3）如图所示：

变式4：答案：（1）实验电路如图所示。

（2）两电流表、的读数为，待测电阻阻值的计算公式是。

点拨：即为两端的实际电压，上流过的实际电流，故，本实验避免了伏安法的系统误差。

【模拟试题答案】：

1. C

2. B、C、D ［提示］见知识点5。

3. D ［提示］由于电流表内阻很小，会造成灯泡短路。

4. A ［提示］由于电压表的内阻不是远大于、R2，当电压表并接在R1两端时，相当于是一个电阻与

并联，且。在串联的电路中，有。。

当电压表与R2并联时，由串联电路电压分配关系可知，R1两端电压应大于总电压的三分之二，即大于8V。因此电压表的示数小于4V，选项A正确。

5. A ［提示］内接法的测量值比真实值偏大，外接法的测量值比真实值偏小。

6. D ［提示］

，并联。

7. 解：当给电压表串联一个的电阻后接到15V的电路上时，因电压表两端的电压为12V（即电压表的读数），所以电阻两端的电压为3V，根据串联电路的特点，得电压表的内阻为。

当将此电压表的量程扩大为100V时，意味着串联上一个电阻后接到电压为100V的电路上，电压表的指针偏转达到最大，即加在原电压表上的电压为15V，所以所串联的电阻所分得的电压为85V，根据串联电路的特点，得所串联的电阻阻值为。

8. 选择器材：aceg；电路图要点：安培表内接，滑动变阻器分压接法。（图略）

9. 解：在（a）图中，电源电动势为。

在（b）图中

电流表中的电流为

而