4．为了测量一个阻值较大的未知电阻，某同学使用了干电池(1.5 V)，毫安表(1 mA)，电阻箱(0-9 999 Ω)，电键，导线等器材．该同学设计的实验电路如图7－3－7(a)所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K₂，闭合K₁，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I₁＝1.00 mA，记录电流值，然后保持电阻箱阻值不变，断开K₁，闭合K₂，此时电流表示数为I₂＝0.80 mA，记录电流值．由此可得被测电阻的阻值为________Ω.

　 经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差．为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图7－3－7(b)所示的实验电路，实验过程如下：断开K₁，闭合K₂，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开K₂，闭合K₁，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为________，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R₀.由此可测出R_x＝________.

　 思维点拨：由于待测电阻很大，所以可忽略电源的内阻和毫安表的内阻，所以不需要电压表，直接由欧姆定律即可求解．

　 解析：当I₁＝1.00 mA时，电阻箱的电阻R₀＝＝ Ω＝1 500 Ω；当断开K₁、闭合K₂时，电阻箱与待测电阻串联，其电阻值R＝＝ Ω＝1 875 Ω，所以待测电阻R_x＝R－R₀＝375 Ω.题图(b)是利用了替代法测电阻，两次电流表示数相同，则R_x＝R₀.

　 答案：375　相同　R₀

3．某同学为了测电流表A₁的内阻r₁的精确值，有如下器材：

　 (1)要求电流表A₁的示数从零开始变化，且能多测几组数据，尽可能减少误差．在图虚线方框中画出测量用的电路图，并在图中标出所用器材的代号．

　 (2)若选测量数据中的一组来计算电流表A₁的内阻r₁，则所用电流表A₁的内阻r₁表达式为r₁＝____________；式中各符号的意义是________________．

　 答案：(1)

　 (2)r₁＝R₀　I₂、I₁分别为某次实验时电流表A₂、A₁的示数，R₀是定值电阻的电阻大小

2．现要测量某一电压表的内阻．给定的器材有：待测电压表V(量程2 V，内阻约4 kΩ)；电流表mA(量程1.2 mA，内阻约500 Ω)；直流电源E(电动势约2.5 V，内阻不计)；固定电阻3个：R₁＝4 000 Ω，R₂＝10 000 Ω，R₃＝15 000 Ω；开关及导线若干．要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半．

　 (1)试从3个固定电阻中，选用一个与其他器材一起组成测量电路，并画出测量电路的原理图．(要求电路中各器材用题给定的符号标出)

　 (2)电路接通后，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则电压表内阻R_V＝________.

　 解析：(1)测量电路的原理图如右图所示，R_并＝2 V÷(1.2 mA－0.5 mA)

　 ≈2.9×10³ Ω，故应选R₁作为并上的电阻．

　 (2)由并联分流原理：U＝(I－U/R_V)·R₁，

　 解得：R_V＝.

　 答案：(1)见解析图

　 (2)

1．(2009·绍兴一中模拟)某电阻额定电压为3 V(阻值大约为10 Ω)．为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材　　　　　　

　 A．电流表A₁(量程300 mA，内阻约1 Ω)　 B．电流表A₂(量程0.6 A，内阻约0.3 Ω)

　 C．电压表V₁(量程3.0 V，内阻约3 kΩ)　 D．电压表V₂(量程5.0 V，内阻约5 kΩ)

　 E．滑动变阻器R₁(最大阻值为50 Ω)　 　　　　 F．滑动变阻器R₂(最大阻值为500 Ω)

　 G．电源E(电动势4 V，内阻可忽略)　 　　 H．开关、导线若干

　 (1)为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为(只需填器材前面的字母即可)：电流表________．电压表________．滑动变阻器________．

　 (2)应采用的电路图为下列图中的________．

　 答案：(1)A　C　E　(2)B

4．某研究性学习小组设计了如图7－4－12图(1)所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系．图中E为直流电源，K为开关，K₁为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，R_x为待测稀盐水溶液液柱．

图7－4－12

(1)实验时，闭合K之前应将R的滑片P置于________(填“C”或“D”)端；当用电流表外接法测量R_x的阻值时，K₁应置于位置________(填“1”或“2”)．

(2)在一定条件下，用电流表内、外接法得到R_x的电阻率随浓度变化的两条曲线如图(2)所示(不计由于通电导致的化学变化)．实验中R_x的通电面积为20 cm²，长度为20 cm，用内接法测得R_x的阻值是3 500 Ω，则其电阻率为________ Ω·m.由图中对应曲线________ (填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为________ %(结果保留两位有效数字)．

　 解析：对于分压式电路，闭合电键K前要使测量电路电压最小，所以滑动变阻器滑片P应该置于D.电键K₁置于1时，电压表直接接在待测电阻两端，属于电流表外接法．由电阻定律R_x＝ρL/S可得电阻率ρ＝R_xS/L＝35 Ω·m.因为内接法测得的电阻较大，电阻率也较大．由图中曲线1可知电阻率为35 Ω·m对应的溶液浓度约为0.012.

答案：(1)D　1　(2)35　1　0.011至0.014间的数据皆可

3.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R_x.用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．按如图7－4－11所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是：

第一步：先将R₂的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关S₂向1闭合，闭合开关S₁，调节滑动变阻器R₁和R₂，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U₁、I₁.

第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S₂向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U₂、I₂.

请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式R_x＝________.

图7－4－11

解析：第一步对应的等效电路如图(甲)所示．则R_x+R_A+R₁＝

(甲)　　　　　(乙)

第二步对应的等效电路如图(乙)所示．则R_A+R₁＝，由以上两式求得：R_x＝－.

答案：－

2．一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线，并测得其直径为D，用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度，他从

图7－4－10器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用R_x表示)的电阻

图7－4－10

A．电源E：电动势为3.0 V，内阻不计

B．电压表V₁：量程为0-3.0 V，内阻约为2 kΩ

C．电压表V₂：量程为0-15.0 V，内阻约为6 kΩ

D．电流表A₁：量程为0-0.6 A，内阻约为1 Ω

E．电流表A₂：量程为0-3.0 A，内阻约为0.1 Ω

F．滑动变阻器R₁：最大阻值5 Ω，额定电流2.0 A

G．滑动变阻器R₂：最大阻值1 kΩ，额定电流1.0 A

H．开关S一个，导线若干

(1)实验时电压表选________；电流表选________；滑动变阻器选________(填元件符号)．

(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号．

(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件．

(4)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ＝________.

答案：(1)B　E　F　(2)见下图　(3)见下图　(4)

1.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7－4－8所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R_x，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

图7－4－8

(1)从图7－4－8中读出金属丝的直径为________ mm.

(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：

A．电压表0-3 V，内阻10 kΩ

B．电压表0-15 V，内阻50 kΩ

C．电流表0-0.6 A，内阻0.05 Ω

D．电流表0-3 A，内阻0.01 Ω

E．滑动变阻器，0-10 Ω

F．滑动变阻器，0-100 Ω

①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________________________________________________________________________．

(填序号)

②实验中实物接线如图7－4－9所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．

图7－4－9

错误1________________________________________________________________________

错误2________________________________________________________________________

解析：(1)金属丝的直径为d＝0.5 mm+17.9×0.01 mm＝0.679 mm.

(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以电压表选A，电流表选C，滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻的2-5倍为好，所以选E.本题难度中等．

答案：(1)0.679(0.677-0.681 mm均可)

(2)①A　C　E　②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上　错误2：采用了电流表内接法

4．有一个小灯泡上标有“4 V、2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线．现有下列器材供选用：

A．电压表(0-5 V，内阻10 kΩ)　 B．电压表(0-15 V，内阻20 kΩ)

C．电流表(0-3 A，内阻1 Ω)　 D．电流表(0-0.6 A，内阻0.4 Ω)

E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)　 F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)

G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干

(1)实验时，选用图7－5－10中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.

图7－5－10

(2)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)

(3)把图7－5－11中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．

图7－5－11

解析：因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用A图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0-5 V的A而舍弃0-15 V的B，因15 V的量程太大，读数误差大，小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 Ω，调节不方便，电压变化与变阻器使用部分的长度线性关系差，故舍去．小灯泡内阻为电流表内阻的＝20倍，电压表内阻是小灯泡的＝1 250倍，故电流表采用了外接法．

答案：(1)描绘灯泡的I-U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据　(2)A　D　E

(3)如下图所示．

3．(2010·盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图7－5－7所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：

　　　　　　　　　 图7－5－7　　　　　 图7－5－8

(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．

(2)某同学测出电源和小电珠的U－I图线如图7－5－8所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R＝________ Ω.

(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图7－5－9中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是(　)

图7－5－9

A．a可以作为标准电阻使用

B．b能作为标准电阻使用

C．b的阻值随电压升高而增大

D．c的阻值随电压升高而增大

解析：(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．

(2)由电源的U－I线知E＝3.0 V，r＝1 Ω，当小电珠与电阻串联后

由闭合电路欧姆定律得E＝I(R+r+R_灯)

又由小电珠的U－I线得R_灯＝＝1.2 Ω，解得R＝0.8 Ω.

(3)因a元件的I－U线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错．因I－U线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对，D错，选A、C.

答案：(1)g　(2)0.8　(3)AC