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第九章
电路及其应用
专题11　电学实验综合
内容索引
学习目标
核心体系
活动方案
学 习 目 标
1. 理解和应用多种测量电阻的方法.
2. 知道定值电阻在电学实验中的作用．
核 心 体 系
活 动 方 案
活动一　理解测量电阻的创新方法
多用电表可以粗略测量电阻的阻值，伏安法是测量电阻的最基本方法，在一定的实验条件下，由伏安法又衍生出了一些测量电阻的其他方法，如差值法、等效替代法、半偏法、电桥法等．
一、 差值法测电阻
现测定长金属丝的电阻率．
(1) 某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm.
(2) 利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻．这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号．
1
0.200
电源E(电动势10 V，内阻约为10 Ω)；
电流表A1(量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω)；
电流表A2(量程0～300 mA，内阻约为5 Ω)；
滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)；
开关S及导线若干．
【答案】
(3) 某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2
的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝______.从设计原理看，则测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
相等
【解析】 (1) 由螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径应为0 mm＋20.0×0.01 mm＝0.200 mm.
(2) 对提供的实验器材分析可知，滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多，因此滑动变阻器应采用分压式接法，由于没有提供电压表，因此可以用内阻已知的电流表充当电压表，即将A1作为电压表，由于A1的内阻已知，因此A2应采用外接法．
1. 电流表差值法(安安法)
(1) 基本原理：如图所示，定值电阻R0的电流I0＝I2－I1，电流表A1的电压U1＝_______________.
(2) 可测物理量：
①若R0为已知量，可求得电流表A1的内阻r1＝_________；
②若r1为已知量，可求得R0＝______.
(I2－I1)R0
2. 电压表差值法(伏伏法)
(1) 基本原理：如图所示，定值电阻R0的电压U0＝U2－U1，电压表V1
的电流I1＝______.
(2) 可测物理量：
①若R0为已知量，可求得电压表V1的内阻r1＝__________；
②若r1为已知量，可求得R0＝__________.
[2024南通二模]在测量一未知电阻Rx的阻值时，实验室提供如下器材：
A. 电源(电动势E＝18 V)；
B. 电压表V1、V2(量程均为15 V，内阻约15 kΩ)；
C. 定值电阻R0(阻值900 Ω)；
D. 滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，最大电流2 A)；
E. 开关S及导线若干．
1
(1) 实验原理图如图甲所示，请用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整．
甲　 　 乙
【答案】
(2) 根据图甲正确连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器滑片应置于______(选填“左”或“右”)端．
(3) 实验方法一：闭合开关S，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录下相应的电压表V1、V2的示数U1、U2，如表所示．
U1/V 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0
U2/V 2.9 4.1 5.3 6.4 7.6
左
请根据表中数据在图丙中作出U1－U2图线，根据图像算出电阻Rx＝__________________Ω.
丙
640(615～675)
丁
【答案】
(4) 实验方法二：闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至某一位置，记录电压表V2的示数U3，再将电压表V2接至b、c间，记录电压表V2的示数U4，发现电压表V1的示数未改变．改变滑动变阻器滑片P的位置，重复以上操作，作出U3－U4图像如图丁所示．根据图像算出电阻R′x＝__________Ω.
(5) 实验中，方法______(选填“一”或“二”)的测量结果更接近真实值，理由是________________________________________.
600
二
电压表V2的内阻对电阻的测量没有影响
二、 等效替代法测电阻
如图所示的实验电路可以用来测量电阻，可供选用的实验器材如下：
A. 待测电阻Rx(阻值约为55 Ω)；
B. 定值电阻R0(阻值为16 Ω)；
C. 电压表V1(0～3 V，内阻很大，可看成理想电压表)；
D. 电压表V2(0～15 V，内阻很大，可看成理想电压表)；
E. 滑动变阻器R1(5 Ω，2 A)；
F. 滑动变阻器R2(50 Ω，2 A)；
G. 蓄电池(电动势4.0 V，内阻忽略不计)；
H. 单刀双掷开关、导线等．
2
(1) 要完成本实验且较准确进行测量，电压表应该选用______，滑动变阻器应该选用______.(均填器材前面的序号)
C
F
(2) 实验步骤如下：
①按照电路图连接实验器材，单刀双掷开关空置，把滑动变阻器触头滑到最左端．
②将单刀双掷开关掷于“1”，调节滑动变阻器触头，使得电压表读数为2.8 V.
③将单刀双掷开关掷于“2”，___________(选填“向左滑动”“向右滑动”或“不再滑动”)滑动变阻器触头，观察并记录电压表读数为1.6 V.
(3) 根据实验数据，被测电阻的测量值Rx＝________Ω.
(4) 由于蓄电池内阻r的存在，Rx测量值将________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．
不再滑动
56
等于
【解析】 (1) 由于电动势为4.0 V,15 V量程的电压表量程太大，因此选用量程为3 V的电压表；最大阻值为5 Ω的滑动变阻器会使得被测电阻两端的电压超过3 V的电压表量程，因此不能选用，只能选用最大阻值为50 Ω的滑动变阻器．
(2) 根据实验原理，滑动变阻器的阻值R是不能改变的，否则就不能解出Rx的值．
电阻箱的读数
三、 半偏法测电表内阻
可选用器材：
A. 电阻箱甲，最大阻值为99 999.9 Ω；
B. 电阻箱乙，最大阻值为2 kΩ；
C. 电源E，电动势约为6 V，内阻不计；
另外有开关2个，导线若干，量程为1 mA的电流表．
现采用如图所示的电路图测电流表的内阻rg.
3
(1) 实验步骤的顺序为__________.
①合上S1，调节R，使表A满偏
②合上S2，调节R1，使表A半偏，则rg＝R1
③断开S1、S2，将R调到最大
(2) 可变电阻R1应选择______(选填“A”或“B”)．为使结果尽可能准确，可变电阻R应选______(选填“A”或“B”)．
(3) 认为内阻rg＝R1，此结果与rg的真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
③①②
B
A
偏小
【解析】 (1) 半偏法测电流表内阻的步骤为：③断开S1、S2，将R调到最大；①合上S1，调节R，使表A满偏；②合上S2，调节R1，使表A半偏，则rg＝R1.
1. 电流表半偏法(电路图如图所示)
(1) 实验步骤
①先断开S2，再闭合S1，将R1由最大阻值逐渐调小，使电流表读数等于其量程Im；
(3) 误差分析
①测量值偏______：________________________.
②原因分析：当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻________.
③减小误差的方法：选电动势较大的电源E，选阻值非常大的滑动变阻器R1，满足R1 RA.
小
RA测＝R2＜RA真
偏小
2. 电压表半偏法(电路图如图所示)
(1) 实验步骤
①将R2的阻值调为零，闭合S，调节R1的滑动触头，使电压表读数等于其量程Um；
(3) 误差分析
①测量值偏______：_____________________.
③减小误差的方法：选电动势较大的电源E，选阻值较小的滑动变阻器R1，满足R1 RV.
大
RV测＝R2>RV真
偏大
四、 电桥法测电阻
某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱Rz(最大阻值为 99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．
甲　 　　　 乙
4
(1) 按原理图甲将图乙中的实物连线．
【答案】
(2) 完成下列填空：
①R1的阻值为________ (选填“20 Ω”或“2 000 Ω”)．
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中滑动变阻器的______(选填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．
③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，闭合S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(选填“相等”或“不相等”)．
20 Ω
左
相等
④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时，接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为___________Ω.(结果保留整数)
(3) 写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：________________
______________________________.
　2 550
调节R1上的分压，
尽可能使微安表接近满量程
【解析】 (1) 实物连线如图所示．
(2) ①滑动变阻器R1采用分压式接法，为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器．
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端对应的位置．
③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1；将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置；最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等．
电桥法测电阻
(1) 操作：如图甲所示，实验中调节电阻箱R3，使灵敏电流计G的示数为0.
甲
(2) 原理：当IG＝0时，有UAB＝0，则UR1＝UR3，UR2＝URx；电路可以等效为如图乙所示．
乙
活动二　体验定值电阻在电学实验中的作用
某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率．
(1) 首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，示数如图甲所示，其长度L＝___________cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图乙所示，其直径d＝_________________________mm.
甲 乙
5
11.050
1.997(1.995～1.999)　
(2) 用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是______________.
①将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点
②将选择开关旋转到电阻挡的“×1”位置
③调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着电流零刻度
④将选择开关旋转到“OFF”位置
⑤将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约20 Ω
③②①⑤④
(3) 为进一步准确测量该金属丝的电阻Rx，实验室提供如下器材：
电池组E(电动势为4.5 V，内阻不计)；
定值电阻R0(阻值为10 Ω)；
电压表V(量程为5 V，内阻未知)；
电流表A(量程为20 mA，内阻为90 Ω)；
滑动变阻器R(阻值范围为0～20 Ω，额定电流2 A)；
开关S、导线若干．
请利用以上器材，在图丙的虚线框中补全实验电路图(需标出相应器材的符号)．
丙
【答案】
(4) 若电压表示数为4.2 V，电流表示数为15 mA.试分析能否计算出Rx的准确值，若能，写出Rx的准确值；若不能，写出误差的来源．
【答案】 19 Ω
(5) 写出该金属丝电阻率的表达式ρ＝__________ (用L、d、Rx表示)．
定值电阻在实验中的主要作用
(1) 保护作用：保护电表，保护电源．
(2) 扩大作用：测量电路中用来扩大电表量程；当待测电阻过小时，可串联定值电阻用来扩大待测量．
(3) 测量作用：已知电压的定值电阻相当于电流表，已知电流的定值电阻相当于电压表，主要有如图所示两种情况：
甲　 乙
图甲中流过电压表V2的电流：I2＝__________；　
图乙中电流表A2两端的电压U2＝____________.
(4) 角色取代作用：已知内阻值的电压表可当作电流表使用，已知内阻值的电流表可当作电压表使用．
(I1－I2)R
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学习目标　1. 理解和应用多种测量电阻的方法.2. 知道定值电阻在电学实验中的作用．
活动一 理解测量电阻的创新方法
多用电表可以粗略测量电阻的阻值，伏安法是测量电阻的最基本方法，在一定的实验条件下，由伏安法又衍生出了一些测量电阻的其他方法，如差值法、等效替代法、半偏法、电桥法等．
一、 差值法测电阻
1 现测定长金属丝的电阻率．
(1) 某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________
mm.
(2) 利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻．这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号．
电源E(电动势10 V，内阻约为10 Ω)；
电流表A1(量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω)；
电流表A2(量程0～300 mA，内阻约为5 Ω)；
滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)；
开关S及导线若干．
(3) 某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________．从设计原理看，则测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”).
1. 电流表差值法(安安法)
(1) 基本原理：如图所示，定值电阻R0的电流I0＝I2－I1，电流表A1的电压U1＝________．
(2) 可测物理量：
①若R0为已知量，可求得电流表A1的内阻r1＝________；
②若r1为已知量，可求得R0＝________．
2. 电压表差值法(伏伏法)
(1) 基本原理：如图所示，定值电阻R0的电压U0＝U2－U1，电压表V1的电流I1＝________．
(2) 可测物理量：
①若R0为已知量，可求得电压表V1的内阻r1＝________；
②若r1为已知量，可求得R0＝________．
即时训练1 [2024南通二模]在测量一未知电阻Rx的阻值时，实验室提供如下器材：
A. 电源(电动势E＝18 V)；
B. 电压表V1、V2(量程均为15 V，内阻约15 kΩ)；
C. 定值电阻R0(阻值900 Ω)；
D. 滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，最大电流2 A)；
E. 开关S及导线若干．
(1) 实验原理图如图甲所示，请用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整．
甲 乙
(2) 根据图甲正确连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器滑片应置于________
(选填“左”或“右”)端．
(3) 实验方法一：闭合开关S，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录下相应的电压表V1、V2的示数U1、U2，如表所示．
U1/V 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0
U2/V 2.9 4.1 5.3 6.4 7.6
请根据表中数据在图丙中作出U1-U2图线，根据图像算出电阻Rx＝________Ω.
丙 丁
(4) 实验方法二：闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至某一位置，记录电压表V2的示数U3，再将电压表V2接至b、c间，记录电压表V2的示数U4，发现电压表V1的示数未改变．改变滑动变阻器滑片P的位置，重复以上操作，作出U3-U4图像如图丁所示．根据图像算出电阻R′x＝________Ω.
(5) 实验中，方法________(选填“一”或“二”)的测量结果更接近真实值，理由是________________________________________．
二、 等效替代法测电阻
2 如图所示的实验电路可以用来测量电阻，可供选用的实验器材如下：
A. 待测电阻Rx(阻值约为55 Ω)；
B. 定值电阻R0(阻值为16 Ω)；
C. 电压表V1(0～3 V，内阻很大，可看成理想电压表)；
D. 电压表V2(0～15 V，内阻很大，可看成理想电压表)；
E. 滑动变阻器R1(5 Ω，2 A)；
F. 滑动变阻器R2(50 Ω，2 A)；
G. 蓄电池(电动势4.0 V，内阻忽略不计)；
H. 单刀双掷开关、导线等．
(1) 要完成本实验且较准确进行测量，电压表应该选用________，滑动变阻器应该选用________．(均填器材前面的序号)
(2) 实验步骤如下：
①按照电路图连接实验器材，单刀双掷开关空置，把滑动变阻器触头滑到最左端．
②将单刀双掷开关掷于“1”，调节滑动变阻器触头，使得电压表读数为2.8 V.
③将单刀双掷开关掷于“2”，________(选填“向左滑动”“向右滑动”或“不再滑动”)滑动变阻器触头，观察并记录电压表读数为1.6 V.
(3) 根据实验数据，被测电阻的测量值Rx＝________Ω.
(4) 由于蓄电池内阻r的存在，Rx测量值将________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．
等效替代法测电阻
测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则电阻箱与待测电阻是等效的．故电阻箱的读数即为待测电阻的阻值．如图所示，先让待测电阻串联后接到电动势恒定的电源上，调节R2，使电表指针指在适当位置读出电表示数；然后将电阻箱串联后接到同一电源上，保持R2· 阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电表的读数仍为原来记录读数，则______________即等于待测电阻的阻值．
　　　
三、 半偏法测电表内阻
3 可选用器材：
A. 电阻箱甲，最大阻值为99 999.9 Ω；
B. 电阻箱乙，最大阻值为2 kΩ；
C. 电源E，电动势约为6 V，内阻不计；
另外有开关2个，导线若干，量程为1 mA的电流表．
现采用如图所示的电路图测电流表的内阻rg.
(1) 实验步骤的顺序为________．
①合上S1，调节R，使表A满偏
②合上S2，调节R1，使表A半偏，则rg＝R1
③断开S1、S2，将R调到最大
(2) 可变电阻R1应选择________(选填“A”或“B”).为使结果尽可能准确，可变电阻R应选________(选填“A”或“B”).
(3) 认为内阻rg＝R1，此结果与rg的真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”).
1. 电流表半偏法(电路图如图所示)
(1) 实验步骤
①先断开S2，再闭合S1，将R1由最大阻值逐渐调小，使电流表读数等于其量程Im；
②保持R1· 不变，闭合S2，将电阻箱R2由最大阻值逐渐调小，当电流表读数等于 Im时记录下R2的值，则RA＝R2.
(2) 实验原理
当闭合S2时，因为R1 RA，故总电流变化极小，认为不变仍为Im，电流表读数为，则R2中电流为，所以RA＝R2.
(3) 误差分析
①测量值偏________：________________．
②原因分析：当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻________．
③减小误差的方法：选电动势较大的电源E，选阻值非常大的滑动变阻器R1，满足R1 RA.
2. 电压表半偏法(电路图如图所示)
(1) 实验步骤
①将R2的阻值调为零，闭合S，调节R1的滑动触头，使电压表读数等于其量程Um；
②保持R1· 的滑动触头不动，调节R2，当电压表读数等于 Um时记录下R2的值，则RV＝R2.
(2) 实验原理：RV R1，R2接入电路时可认为电压表和R2两端的总电压不变，仍为Um，当电压表示数调为 时，R2两端电压也为 ，则二者电阻相等，即RV＝R2.
(3) 误差分析
①测量值偏________：________________．
②原因分析：当R2的阻值由零逐渐增大时，R2与电压表两端的总电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于 Um时，R2两端的电压将大于 Um，使R2>RV，从而造成RV的测量值________．显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻．
③减小误差的方法：选电动势较大的电源E，选阻值较小的滑动变阻器R1，满足R1 RV.
四、 电桥法测电阻
4 某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱Rz(最大阻值为 99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．
甲 乙
(1) 按原理图甲将图乙中的实物连线．
(2) 完成下列填空：
①R1的阻值为________ (选填“20 Ω”或“2 000 Ω”).
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中滑动变阻器的________(选填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．
③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，闭合S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(选填“相等”或“不相等”).
④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时，接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω.(结果保留整数)
(3) 写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_________________________
_____________________________________________________________________.
电桥法测电阻
(1) 操作：如图甲所示，实验中调节电阻箱R3，使灵敏电流计G的示数为0.
甲
(2) 原理：当IG＝0时，有UAB＝0，则UR1＝UR3，UR2＝URx；电路可以等效为如图乙所示．
乙
根据欧姆定律有 ＝，＝，由以上两式解得________，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值．
活动二 体验定值电阻在电学实验中的作用
5 某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率．
(1) 首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，示数如图甲所示，其长度L＝________cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图乙所示，其直径d＝________mm.
甲 乙
(2) 用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是________．
①将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点
②将选择开关旋转到电阻挡的“×1”位置
③调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着电流零刻度
④将选择开关旋转到“OFF”位置
⑤将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约20 Ω
(3) 为进一步准确测量该金属丝的电阻Rx，实验室提供如下器材：
电池组E(电动势为4.5 V，内阻不计)；
定值电阻R0(阻值为10 Ω)；
电压表V(量程为5 V，内阻未知)；
电流表A(量程为20 mA，内阻为90 Ω)；
滑动变阻器R(阻值范围为0～20 Ω，额定电流2 A)；
开关S、导线若干．
请利用以上器材，在图丙的虚线框中补全实验电路图(需标出相应器材的符号).
丙
(4) 若电压表示数为4.2 V，电流表示数为15 mA.试分析能否计算出Rx的准确值，若能，写出Rx的准确值；若不能，写出误差的来源．
(5) 写出该金属丝电阻率的表达式ρ＝________(用L、d、Rx表示).
定值电阻在实验中的主要作用
(1) 保护作用：保护电表，保护电源．
(2) 扩大作用：测量电路中用来扩大电表量程；当待测电阻过小时，可串联定值电阻用来扩大待测量．
(3) 测量作用：已知电压的定值电阻相当于电流表，已知电流的定值电阻相当于电压表，主要有如图所示两种情况：
甲 乙
图甲中流过电压表V2的电流：I2＝________；　
图乙中电流表A2两端的电压U2＝________．
(4) 角色取代作用：已知内阻值的电压表可当作电流表使用，已知内阻值的电流表可当作电压表使用．
专题11　电学实验综合
【活动一】
例 1
(1) 0.200
(2)
(3) 　相等
解析：(1) 由螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径应为0 mm＋20.0×0.01 mm＝0.200 mm.
(2) 对提供的实验器材分析可知，滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多，因此滑动变阻器应采用分压式接法，由于没有提供电压表，因此可以用内阻已知的电流表充当电压表，即将A1作为电压表，由于A1的内阻已知，因此A2应采用外接法．
(3) 由电路图可知，Rx＝；由于A1的内阻已知，因此该实验不存在系统误差，因此测量值与真实值相等．
总结提升：1 (1) (I2－I1)R0　(2) ①　②
2 (1) 　(2) ①R0　②r1
即时训练1 (1)
(2) 左
(3)
640(615～675)
(4) 600　(5) 二　电压表V2的内阻对电阻的测量没有影响
例 2
(1) C　F　(2) 不再滑动　(3) 56　(4) 等于
解析：(1) 由于电动势为4.0 V，15 V量程的电压表量程太大，因此选用量程为3 V的电压表；最大阻值为5 Ω的滑动变阻器会使得被测电阻两端的电压超过3 V的电压表量程，因此不能选用，只能选用最大阻值为50 Ω的滑动变阻器．
(2) 根据实验原理，滑动变阻器的阻值R是不能改变的，否则就不能解出Rx的值．
(3) 根据闭合电路的欧姆定律，单刀双掷开关掷于“1”的位置时 ＝，即 ＝，单刀双掷开关掷于“2”的位置时＝，即 ＝，联立解得Rx＝56 Ω.
(4) 蓄电池的内电阻r与滑动变阻器电阻可当作一个整体，则r的存在不影响Rx的值．
总结提升：电阻箱的读数
例 3
(1) ③①②　(2) B　A　(3) 偏小
解析：(1) 半偏法测电流表内阻的步骤为：③断开S1、S2，将R调到最大；①合上S1，调节R，使表A满偏；②合上S2，调节R1，使表A半偏，则rg＝R1.
(2) 此实验为半偏法测电流表内阻rg，由半偏法原理可知，当S2闭合后，干路电流应恒定，由闭合电路欧姆定律I＝知，当R R并时，才能尽可能减小R1并入电路后的影响，所以R应选A，R1选B.
(3) 闭合S2，由于并联上R1，干路电流略增大些，电流表电流为 Ig，R1上电流略大于 Ig，则R1的电阻略小于rg，即测量值小于真实值．
总结提升：1 (3) ①小　RA测＝R2＜RA真　②偏小
2 (3) ①大　RV测＝R2>RV真　②偏大
例 4
(1)
(2) ①20 Ω　②左　③相等　④2 550　(3) 调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程
解析：(1) 实物连线如图所示．
(2) ①滑动变阻器R1采用分压式接法，为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器．
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端对应的位置．
③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1；将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置；最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等．
④设滑片D两侧电阻分别为R21和R22，由B与D所在位置的电势相等可知，＝；同理，当Rz和微安表对调时，仍有 ＝；联立解得RμA＝＝ Ω＝2 550 Ω.
(3) 为了提高测量精度，应调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程．
总结提升：(2) R1Rx＝R2R3(或 ＝)
【活动二】
例 5
(1) 11.050　1.997(1.995～1.999)　(2) ③②①⑤④
(3)
(4) 19 Ω　(5)
总结提升：(3) 　(I1－I2)R

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