素养提升13 测量电阻的五种其他方法(课件79页 学案 练习)2027届高考物理(通用版)一轮复习 第十章 恒定电流

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素养提升13 测量电阻的五种其他方法(课件79页 学案 练习)2027届高考物理(通用版)一轮复习 第十章 恒定电流

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素养提升13 测量电阻的五种其他方法
1.(2026·内蒙古赤峰期末)为了测量一微安表A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准微安表,R0是滑动变阻器,R1是电阻箱,S是单刀双掷开关,S1是单刀单掷开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:
(1)接通S1,将S拨向接点1,调节R0阻值,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时    的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节    ,使          ,记下此时R1的读数;
(3)多次重复上述过程,计算R1读数的   ,此即为待测微安表表头内阻的测量值。
2.(2025·河北秦皇岛二模)实验小组用图甲所示的电路来测量电流表A的内阻RA,图中定值电阻的阻值为R0,电流表A0的内阻忽略不计,电阻箱R的调节范围足够大。图乙是实验所提供的器材。主要的实验步骤如下:
a.先将S闭合,多次改变电阻箱的阻值,记下两电流表的相对应示数I、I0和相应电阻箱的阻值R;
b.根据记录的数据,作出-R的图像。
回答下列问题:
(1)按照图甲所示的实验原理电路图把图乙的器材连接完整。
(2)写出I、I0的关系式为      
(用I、I0、R0、R、RA来表示)。
(3)若-R图像的斜率为k,则RA=    。
3.(2025·天津北辰三模)某同学利用下述器材,要测量阻值大约为30 Ω一段电阻丝的电阻:
A.电源E(电动势约4 V)
B.电压表V1(量程为0~5 V,内阻约4 kΩ)
C.电压表V2(量程为0~1 V,内阻约1 kΩ)
D.定值电阻R0,阻值为10 Ω
E.滑动变阻器R(最大阻值5 Ω)
F.开关一个,导线若干
(1)他设计如图1所示电路图,请根据电路图把图2中的实物图补充完整;
(2)通过调节滑动变阻器,测量得到多组V1和V2的示数U1、U2,并作出图3所示图像,该图像的斜率为k,则待测金属丝电阻Rx=    (用R0、k等字母表示),该测量值    (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
4.(2026·河北秦皇岛期末)某同学对2H自动铅笔笔芯的导电性能产生了兴趣,设计了如下实验测量其电阻率,电路图如图甲所示。其中定值电阻R1=3 Ω,R2=5 Ω,实验的主要步骤如下:
(1)连接好电路,将滑片P停在距离铅笔笔芯a端较近的位置,用游标卡尺量出铅笔笔芯接入电路中的长度L,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为    mm。
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器R0和电阻箱R3的阻值使电流计G示数为零,读取电阻箱R3的阻值。
(3)改变滑片P的位置重复以上操作,获得多组L和R3的数据。在滑片P位置不同于(1)的某次测量中,当电流计G示数为零时,电阻箱的阻值R3=1.5 Ω,则该次测量中铅笔笔芯接入电路中的阻值R=    Ω(保留1位有效数字)。
(4)根据记录的数据作出R3-L图像如图丙,查阅产品说明书得知该2H自动铅笔笔芯的横截面积为3.0×10-6 m2,则该自动铅笔笔芯的电阻率为    Ω·m(保留2位有效数字)。
5.(2025·福建莆田三模)实验小组找到一刻度清晰的微安表G,其满偏电压不到0.5 V,该小组同学决定测量该微安表的内阻,可供选择器材如下:
A.微安表G(满偏电流为150 μA,内阻未知);
B.滑动变阻器R1(0~5 Ω,允许通过的最大电流为2 A);
C.滑动变阻器R2(0~10 Ω,允许通过的最大电流为1 A);
D.电源E(电动势约为6 V);
E.电阻箱R(最大阻值为9 999 Ω);
F.开关两个,导线若干。
(1)按图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物连线。
(2)滑动变阻器应选择    (选填“B”或“C”)。
(3)实验过程:将滑动变阻器的滑片移至    (选填“左”或“右”)端,合上开关S1、S2,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使微安表指针满偏;保持滑动变阻器的滑片位置不变,仅断开开关S2,调节电阻箱使微安表指针半偏,此时电阻箱的四个旋钮如图丙所示,则微安表的内阻为    Ω。
(4)若将该微安表改装为量程为0.6 A的电流表,需    (选填“串”或“并”)联一个    Ω(保留2位小数)的定值电阻。
6.(2025·宁夏银川二模)某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻Rg。毫安表G量程Ig=3 mA,内阻Rg约60 Ω~90 Ω,可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器R1(最大阻值500 Ω);
B.滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ);
C.电阻箱R(0~999.9 Ω);
D.电压表(量程0~300 mV);
E.电源E(电动势约为6 V);
F.开关、导线若干。
(1)实验中,滑动变阻器应选用    (选填“R1”或“R2”);
(2)实验前,应将图甲中滑动变阻器的滑片移到    (选填“左端”或“右端”);
(3)闭合开关S1,开关S2接a,调节滑动变阻器的滑片,电表示数如图乙所示,毫安表G内阻的测量值Rg=     Ω;(结果保留3位有效数字)
(4)闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使毫安表G的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50 mA处,记下电阻箱的阻值R=76.8 Ω,则毫安表G内阻的测量值Rg'=    Ω;
(5)该小组认为在(4)中测得毫安表G的内阻较为准确,你     (选填“同意”或“不同意”)该观点,理由是              。
素养提升13 测量电阻的五种其他方法
1.(1)A0 (2) R1 A0的读数仍然为I (3)平均值
解析:(1)实验采用的是替代法测电阻,其中标准微安表A0作为显示功能,可知,将S拨向接点1,调节R0阻值,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时A0的读数I。
(2)替代法中,作为显示功能的标准微安表A0的示数应保持不变,可知,将S拨向接点2,调节R1,使A0的读数仍然为I,记下此时R1的读数。
(3)为了减小测量的误差,实验中应多次重复上述过程,计算R1读数的平均值,此即为待测微安表表头内阻的测量值。
2.(1)见解析图 (2)I(RA+R0)=I0R (3)RA=-R0
解析:(1)根据电路图,连实物图如图所示。
(2)根据并联电路电压相等的特点,
I和I0关系为I(RA+R0)=I0R。
(3)根据I(RA+R0)=I0R,有=R,所以-R图像的斜率k=,解得RA=-R0。
3.(1)见解析图 (2)(k-1)R0 大于
解析:(1)根据电路图连接实物图,如图所示。
(2)根据串并联电路的特点有=,所以有U1=U2
可知U1-U2图像的斜率k=,解得Rx=(k-1)R0
根据电路得到的关系式=是不考虑电压表V2分流的情况下等到的结果,即Rx=中的电流I测<I真,所以Rx测>Rx真。
4.(1)30.7 (3)0.9 (4)6.0×10-5
解析:(1)游标卡尺的示数为
30 mm+7×0.1 mm=30.7 mm。
(3)由电桥电路的原理可知,当电流计示数为零时,则=
解得R=0.9 Ω。
(4)根据R=ρ,又R3=R,可得R3=L
由图像可知=
解得ρ=6.0×10-5 Ω·m。
5.(1)见解析图 (2)B (3)左 2 400 (4)并 0.60
解析:(1)实物图连线如图所示。
(2)为使开关S2断开前后与滑动变阻器并联部分电压几乎不变,滑动变阻器应选择B。
(3)实验过程:将滑动变阻器的滑片移至左端,合上开关S1、S2,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使微安表指针满偏;保持滑动变阻器的滑片位置不变,仅断开开关S2,调节电阻箱使微安表指针半偏,此时电阻箱的四个旋钮如图丙所示,则微安表的内阻为Rg=2×1 000 Ω+4×100 Ω+10×0 Ω+1×0 Ω=2 400 Ω。
(4)若将该微安表改装为量程为0.6 A的电流表,需并联一个定值电阻,根据0.6 A=Ig+,解得R=0.60 Ω。
6.(1)R2 (2)左端 (3)80.0 (4)76.8 (5)不同意 将开关S2接b时干路电流增大,流过电阻箱的电流大于流过毫安表的电流,毫安表内阻测量值小于真实值
解析:(1)电路最小电阻约为R== Ω=2 000 Ω,故滑动变阻器应选择R2。
(2)由题图甲所示的电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为保护电路,闭合开关前滑片要置于左端。
(3)由题图乙所示的毫伏表可知,其分度值是10 mV,读数是160 mV,由题图乙所示的毫安表可知,其分度值是0.1 mA,读数是2.00 mA,毫安表内阻测量值Rg== Ω=80.0 Ω。
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,电路电流不变,当毫安表指针指在1.50 mA处时,流过电阻箱的电流为1.50 mA,由并联电路特点可知,毫安表内阻等于电阻箱阻值,即毫安表内阻Rg'=R=76.8 Ω。
(5)不同意。保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,毫安表与电阻箱并联,电路总电阻减小,干路电流变大,干路电流大于3 mA,当毫安表指针指在1.50 mA处时,流过电阻箱的电流大于1.50 mA,电阻箱阻值小于毫安表内阻,实验认为毫安表内阻等于电阻箱阻值,则毫安表内阻测量值小于真实值。
1 / 1素养提升13 测量电阻的五种其他方法
1.理解替代法、差值法、半偏法、电桥法等测电阻的方法。 2.会利用电学实验知识探究创新实验方案。
提升点一 伏伏法测电阻
 若电压表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用。
(1)如图甲所示,两电表的满偏电流接近时,若已知V1的内阻R1,则可测出V2的内阻R2=R1。
(2)如图乙所示,两电表的满偏电流IV1 IV2时,若已知V1的内阻R1,V1并联一定值电阻R0后,同样可得V2的内阻R2=。
(2026·江西上饶模拟预测)某实验小组要测量电压表V1(内阻约为5 kΩ)的内阻,设计了如图甲所示电路。其中电压表V2(量程0~15 V,内阻r2=15 kΩ);电阻箱R0(0~9 999 Ω);滑动变阻器R1(0~50 Ω)。
(1)闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器R1的滑片移到最    (选填“左”或“右”)端,闭合开关后,调节滑片P的位置及电阻箱接入电路的阻值,使两个电压表的指针偏转角度较大。若电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电阻箱的电阻为R0,则电压表V1的内阻r1可表示为   (用U2、U1、R0、r2表示)。
(2)若重新实验时发现电压表V2损坏,实验小组成员将电压表V2换成量程为3 mA的电流表,电路图如图乙所示,按正确的操作进行多次实验,每次实验先调节滑动变阻器,再调节电阻箱,使每次实验电压表指针指在同一位置,记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻R及电流表的示数I,某次电流表的指针所指的位置如图丙所示,这时通过电流表的电流I=    mA。
(3)根据(2)中测得的多组R、I数据,以为横坐标,I为纵坐标,作I-图像,得到图像的斜率为k,图像与纵轴的截距为b,由此计算得到电压表的内阻r1=    。
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提升点二 安安法测电阻
 若电流表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。
(1)如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知A1的内阻R1,则可测得A2的内阻R2=。
(2)如图乙所示,当两电表的满偏电压UA2 UA1时,如果已知A1的内阻为R1,A1串联一定值电阻R0后,同样可测得A2的电阻R2=。
(2025·新课标高考23题) 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件,否则称为非线性电阻元件。
(1)利用伏安法测量某元件的电阻,电流表和电压表的示数分别记为I和U。若将电流表内接,则U    元件两端的电压,    元件的电阻;将电流表外接,则I    流过元件的电流,    元件的电阻(均选填“小于”或“大于”)。
(2)图a是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线,由图可知,所测元件是    (选填“线性”或“非线性”)电阻元件。随着电流的增加,元件的电阻    (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)利用电流表A1(内阻r1)、电流表A2(内阻未知)以及一个用作保护电阻的定值电阻R0(阻值未知),测量电阻Rx的阻值。将图b中的器材符号的连线补充完整,完成实验电路原理图。按完整的实验电路测量Rx,某次测量中电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,则Rx=    (用I1、I2和r1表示)。
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提升点三 半偏法测电阻
半偏法测电流表内阻
1.实验步骤
(1)按如图所示的电路图连接实验电路。
(2)断开S2,闭合S1,调节R1,使电流表读数等于其满偏电流Im。
(3)保持R1不变,闭合S2,调节R2,使电流表读数等于Im,然后读出R2的值,若满足R1 RA,则可认为RA=R2。
2.误差分析
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偏小。
(2026·安徽马鞍山模拟)某实验小组为了尽可能准确地测量一电流计G的内阻,采用了如图所示的电路,实验步骤如下:
①按图连接好电路,断开开关S1和S2;
②闭合开关S1,调节滑动变阻器R,使电流计G满偏,记下此时电流表的读数I1;
③闭合开关S2,调节电阻箱R1,使电流计G半偏,记下此时电流表的读数I2,以及电阻箱的阻值Ra;
④反复调节电阻箱R1和滑动变阻器R,直至电流计G半偏并且电流表的读数仍为I1,记下此时电阻箱的阻值Rb;
⑤断开电路。
(1)在开关S1闭合前,滑动变阻器的滑片开始应调至    (选填“a”或“b”)端;
(2)在上述第④步操作中,滑动变阻器R的阻值应该    ;
A.调大   B.调小   C.不变
(3)测量的电流计G内阻Rg=     (用题中所给字母表示);
(4)从系统误差的角度分析,测量值应该    (选填“>”“<”或“=”)真实值;
(5)另一小组成员觉得,上述实验步骤④是多余的,只利用步骤②、③中的测量结果,也可以计算出电流计G的内阻,则这样计算出的Rg=    (用I1、I2、Ra表示)。
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半偏法测电压表内阻
1.实验步骤
(1)按如图所示的电路图连接实验电路。
(2)将R2的值调为零,闭合S,调节R1的滑片,使电压表读数等于其满偏电压Um。
(3)保持R1的滑片不动,调节R2,使电压表读数等于Um,然后读出R2的值,若R1 RV,则可认为RV=R2。
2.误差分析
当R2的值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的电压也将逐渐增大,因此电压表读数等于Um时,R2两端的电压将大于Um,则R2>RV,从而造成RV的测量值偏大。显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。
(2026·江西临川模拟)某同学把量程为500 mV但内阻未知的电压表改装成量程为5 V的电压表,步骤如下:
(1)测量电压表的内阻时,采用图甲所示的测量电路,将R1的滑片移至最左端,闭合开关S1、S2,滑动R1的滑片,使电压表的指针指在500 mV处;断开S2,调节电阻箱R2,使电压表的指针指在250 mV处,此时电阻箱R2的示数如乙图所示,由此测得电压表的内阻RV=    Ω。
(2)将该电压表改装成量程为5 V的电压表,需    (选填“串”或“并”)联一个阻值为   Ω的电阻R0。
(3)用图丙所示电路对改装电压表进行校准,由于电压表内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为5 V时,改装电压表指针指在480 mV。为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,R0的阻值应调至    Ω。
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提升点四 等效替代法测电阻
 如图甲、乙所示,先让S掷向1,调节R2,使电表指针指在适当位置读出电表示数;然后将S掷向2,保持R2阻值不变,调节电阻箱R1的阻值,使电表的读数仍为原来记录的读数,则R1的读数等于待测电阻的阻值。
小李在实验室测量一电阻R的阻值。
(1)因电表内阻未知,用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数U1=1.65 V,电流表的示数如图乙所示,其读数I1=    A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为U2=1.75 V,I2=0.33 A。由此可知应采用电流表    (选填“内”或“外”)接法。
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其他方法进行实验:
①器材与连线如图丙所示,请在虚线框中画出对应的电路图;
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关掷到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图所示。则待测电阻Rx=    Ω。此方法    (选填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是              。
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提升点五 电桥法测电阻
电桥法的常用测量电路如图所示,实验中调节电阻箱R3,当的示数为0,即A、B两点的电势相等时,R1和R3两端的电压相等,设为U1,同时R2和Rx两端的电压也相等,设为U2。根据部分电路欧姆定律有=,=,由以上两式联立,解得R1·Rx=R2·R3。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。
(2026·江苏盐城模拟)某实验小组用电桥法测量热敏电阻RT在不同温度时的阻值,设计电路如图甲所示,其中R0是阻值为45 Ω的定值电阻;S是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝,其半径为L,圆心为O;ON是一可绕O点自由转动的金属滑杆(电阻不计);电源的电动势为E=3 V,内阻不计,滑杆N端与S接触良好。
(1)实验室提供了以下电表可供选择:
A.电流表A1(内阻约为0.2 Ω,量程为3 A)
B.电流表A2(内阻约为1.0 Ω,量程为0.6 A)
C.灵敏电流表G(内阻约为120 Ω,量程为0.1 mA)
图中的电表应选择    (填选项前面的符号“A”“B”或“C”)。
(2)在测量之前滑动变阻器滑片P应置于    (选填“a”或“b”)端。闭合开关S1,将滑动变阻器调到合适位置后,再反复调节滑杆角度位置,使闭合开关S2时“○”中电表的示数为    ,则电桥达成平衡,测得此时滑杆角度为θ(单位为弧度),则RT的阻值为    (用R0、θ和π表示)。
(3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值,得到热敏电阻随温度变化的图像如图乙所示,可知该热敏电阻随温度的变化是    (选填“线性”或“非线性”)的;在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平衡时滑杆角度θ=60°,则此时环境温度为    ℃(结果取整数)。
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素养提升13 测量电阻的五种其他方法
提升点一
【例1】 (1)左  (2)1.20 (3)
解析:(1)图甲中,滑动变阻器采用分压式接法,为了确保安全,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最左端;根据欧姆定律有r1===。
(2)如题图丙所示,根据电流表的读数规律,该电流表示数为1.20 mA。
(3)根据欧姆定律及串并联电路特点有I=+,根据I-图像有=b,k=U0
联立解得电压表内阻r1=。
提升点二
【例2】 (1)大于 大于 大于 小于 (2)非线性 减小
(3)见解析图 
解析:(1)若将电流表内接,电流表与元件串联,电流表的示数为流过元件的真实电流,而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压,所以U大于元件两端的电压。根据R=可知,此时U偏大,I为真实值,所以大于元件的电阻。
将电流表外接,电压表与元件并联,电压表的示数为元件两端的真实电压,而电流表测量的是通过电压表和元件的总电流,所以I大于流过元件的电流。根据R=可知,此时U为真实值,I偏大,所以小于元件的电阻。
(2)根据线性元件与非线性元件的定义由题图a可知,所测元件的伏安特性曲线不是直线,所以所测元件是非线性电阻元件。
根据R=,在伏安特性曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,随着电流的增加,曲线某点与原点连线的斜率逐渐增大,其倒数逐渐减小,所以元件的电阻减小。
(3)将电流表A1与Rx并联,再与电流表A2、定值电阻R0串联接入电路。电路图如图所示
根据并联电路电压相等有I1r1=Rx
可得Rx=。
提升点三
【例3】 (1)b (2)A (3)Rb (4)= (5)
解析:(1)为了保护电路,在开关S1闭合前,电路电阻要达到最大,故滑动变阻器的滑片开始应调至b端;
(2)由于S2闭合后电路总电阻减小,干路电流变大,故在上述第④步操作中,为了使干路电流恢复到之前的值,滑动变阻器R的阻值应该调大,故选A。
(3)当电流计G半偏并且电流表的读数仍为I1时,根据并联电路特点,电流计G的电流与电阻箱的电流相等,电压相等,故此时Rg=Rb。
(4)本实验中,通过调节滑动变阻器使得干路电流不变,这样电流计半偏时,通过电阻箱的电流与通过电流计的电流相等,电压也相等,所以测量值等于真实值。
(5)设G表满偏电流为Ig,闭合开关S1,电流计G满偏,此时有I1=Ig
闭合开关S2,根据并联电路的特点有Ra=Rg
联立解得Rg=。
【例4】 (1)580 (2)串 5 220 (3)4 989
解析:(1)题图乙所示电阻箱R2的示数为580 Ω,可得电压表的内阻RV=580 Ω。
(2)由欧姆定律可得(RV+R0)=5 V,可得R0=5 220 Ω,即要串联一个分压电阻R0,其阻值为5 220 Ω。
(3)当改装电压表示数为0.48 V时,改装电压表所在支路电流为I= A,改装电压表的实际内阻为RV'=,当改装电压表正常显示0.5 V时应满足=,联立解得R0'≈4 989 Ω,故R0的阻值应调至4 989 Ω。
提升点四
【例5】 (1)0.34 外 (2)①见解析图 ②5 有 电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其他合理解释)
解析:(1)由电流表的表盘指针所在位置可知电流I1大小为0.34 A
电压表的变化百分比为η1=×100%≈6.1%
电流表的变化百分比为
η2=×100%≈3.0%,可知电压表的示数变化更明显,故采用电流表外接法。
(2)①电路图如图:
②电阻箱读数为5 Ω,两次电路中电流相同,可得Rx=5 Ω
电阻箱的最小分度和待测电阻阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4 Ω,则实验只能测得其为Rx=5 Ω,误差较大。
提升点五
【例6】 (1)C (2)b 0 R0 (3)非线性 40
解析:(1)电桥衡时,桥中电流很小,量程大的电流表几乎不偏转测不出来,灵敏电流表可以测出。故选C。
(2)为保护电路,滑片P应置于b端。“○”中电表的示数为0时电桥达到平衡。设圆环电阻单位长度电阻为r,由电桥平衡公式可知(Lθ·r)RT=[L(π-θ)·r]R0,可得RT=R0。
(3)由题图乙可知,该热敏电阻是非线性电阻。由(2)中的结果,当θ=60°时,RT=2R0=90 Ω
由图乙可知,室内温度为40 ℃。
1 / 1(共79张PPT)
素养提升13 测量电阻的五种其他方法
目标要求
1. 理解替代法、差值法、半偏法、电桥法等测电阻的方法。
2. 会利用电学实验知识探究创新实验方案。
目 录
CONTENTS
提升点一 伏伏法测电阻
提升点二 安安法测电阻
提升点三 半偏法测电阻
提升点四 等效替代法测电阻
提升点五 电桥法测电阻
课时跟踪检测
提升点一 伏伏法测电阻
 若电压表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用。
(1)如图甲所示,两电表的满偏电流接近时,若已知V1的内阻R1,则可
测出V2的内阻R2=R1。
(2)如图乙所示,两电表的满偏电流IV1 IV2时,若已知V1的内阻R1,V1
并联一定值电阻R0后,同样可得V2的内阻R2=。
(2026·江西上饶模拟预测)某实验小组要测量电压表V1(内阻约为5
kΩ)的内阻,设计了如图甲所示电路。其中电压表V2(量程0~15 V,内
阻r2=15 kΩ);电阻箱R0(0~9 999 Ω);滑动变阻器R1(0~50 Ω)。
(1)闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器R1的滑片移到最 (选填
“左”或“右”)端,闭合开关后,调节滑片P的位置及电阻箱接入电路
的阻值,使两个电压表的指针偏转角度较大。若电压表V1的示数为U1,电
压表V2的示数为U2,电阻箱的电阻为R0,则电压表V1的内阻r1可表示
为 (用U2、U1、R0、r2表示)。
左 
 
解析: 图甲中,滑动变阻器采用分压式接法,为了确保安全,闭合开关
前,应将滑动变阻器的滑片移到最左端;根据欧姆定律有r1===

(2)若重新实验时发现电压表V2损坏,实验小组成员将
电压表V2换成量程为3 mA的电流表,电路图如图乙所示,
按正确的操作进行多次实验,每次实验先调节滑动变阻
器,再调节电阻箱,使每次实验电压表指针指在同一位
置,记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻R及电流表的
示数I,某次电流表的指针所指的位置如图丙所示,这时通过电流表的电流I= mA。
解析:如题图丙所示,根据电流表的读数规律,该电流表示数为1.20 mA。
1.20 
(3)根据(2)中测得的多组R、I数据,以为横坐标,I为纵坐标,作I-
图像,得到图像的斜率为k,图像与纵轴的截距为b,由此计算得到电压表
的内阻r1= 。
解析:根据欧姆定律及串并联电路特点有I=+,根据I-图像有=
b,k=U0
联立解得电压表内阻r1=。
 
提升点二 安安法测电阻
 若电流表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来
使用。
(1)如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知A1的
内阻R1,则可测得A2的内阻R2=。
(2)如图乙所示,当两电表的满偏电压UA2 UA1时,如果已知A1的内阻
为R1,A1串联一定值电阻R0后,同样可测得A2的电阻R2=。
(2025·新课标高考23题) 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。
阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件,否则称为非线性电阻
元件。
(1)利用伏安法测量某元件的电阻,电流表和电压表的示数分别记为I和
U。若将电流表内接,则U 元件两端的电压, 元件的电
阻;将电流表外接,则I 流过元件的电流, 元件的电阻
(均选填“小于”或“大于”)。
大于 
大于 
大于 
小于 
解析:若将电流表内接,电流表与元件串联,电流表的示数为流过元件的真实电流,而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压,所以U大于元件两端的电压。
根据R=可知,此时U偏大,I为真实值,所以大于元件的电阻。将电流表外接,电压表与元件并联,电压表的示数为元件两端的真实电压,而电流表测量的是通过电压表和元件的总电流,所以I大于流过元件的电流。根据R=可知,此时U为真实值,I偏大,所以小于元件的电阻。
(2)图a是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线,由
图可知,所测元件是 (选填“线性”或“非线性”)电阻元
件。随着电流的增加,元件的电阻 (选填“增大”“不变”或
“减小”)。
非线性 
减小 
解析:根据线性元件与非线性元件的定义由题图a可知,所测元件的伏安特
性曲线不是直线,所以所测元件是非线性电阻元件。
根据R=,在伏安特性曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,随
着电流的增加,曲线某点与原点连线的斜率逐渐增大,其倒数逐渐减小,
所以元件的电阻减小。

 
答案:见解析图 
解析:将电流表A1与Rx并联,再与电流表A2、定值电
阻R0串联接入电路。电路图如图所示
根据并联电路电压相等有I1r1=Rx
可得Rx=。
提升点三 半偏法测电阻
半偏法测电流表内阻
1. 实验步骤
(1)按如图所示的电路图连接实验电路。
(2)断开S2,闭合S1,调节R1,使电流表读数等于其满偏电流Im。
(3)保持R1不变,闭合S2,调节R2,使电流表读数等于Im,然后读出R2
的值,若满足R1 RA,则可认为RA=R2。
2. 误差分析
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
表的内阻偏小。
(2026·安徽马鞍山模拟)某实验小组为了尽可能准确地测量一电流计
G的内阻,采用了如图所示的电路,实验步骤如下:
①按图连接好电路,断开开关S1和S2;
②闭合开关S1,调节滑动变阻器R,使电流计G满偏,记下此时电流表的读
数I1;
③闭合开关S2,调节电阻箱R1,使电流计G半偏,记下此时电流表的读数
I2,以及电阻箱的阻值Ra;
④反复调节电阻箱R1和滑动变阻器R,直至电流计G半偏并且电流表的读数
仍为I1,记下此时电阻箱的阻值Rb;
⑤断开电路。
(1)在开关S1闭合前,滑动变阻器的滑片开始应调至 (选填“a”或
“b”)端;
解析: 为了保护电路,在开关S1闭合前,电路电阻要达到最大,故滑动变
阻器的滑片开始应调至b端;
b 
(2)在上述第④步操作中,滑动变阻器R的阻值应该 ;
A. 调大 B. 调小 C. 不变
解析:由于S2闭合后电路总电阻减小,干路电流变大,故在上述第④步操
作中,为了使干路电流恢复到之前的值,滑动变阻器R的阻值应该调大,
故选A。
A 
(3)测量的电流计G内阻Rg= (用题中所给字母表示);
解析:当电流计G半偏并且电流表的读数仍为I1时,根据并联电路特点,电
流计G的电流与电阻箱的电流相等,电压相等,故此时Rg=Rb。
(4)从系统误差的角度分析,测量值应该 (选填“>”“<”或
“=”)真实值;
解析:本实验中,通过调节滑动变阻器使得干路电流不变,这样电流计半
偏时,通过电阻箱的电流与通过电流计的电流相等,电压也相等,所以测
量值等于真实值。
Rb  
= 
(5)另一小组成员觉得,上述实验步骤④是多余的,只利用步骤②、③
中的测量结果,也可以计算出电流计G的内阻,则这样计算出的Rg
= (用I1、I2、Ra表示)。
解析:设G表满偏电流为Ig,闭合开关S1,电流计G满偏,此时有I1=Ig
闭合开关S2,根据并联电路的特点有Ra=Rg
联立解得Rg=。
 
半偏法测电压表内阻
1. 实验步骤
(1)按如图所示的电路图连接实验电路。
(2)将R2的值调为零,闭合S,调节R1的滑片,使电压表读数等于其满偏
电压Um。
(3)保持R1的滑片不动,调节R2,使电压表读数等于Um,然后读出R2的
值,若R1 RV,则可认为RV=R2。
2. 误差分析
当R2的值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的电压也将逐渐增大,因此电
压表读数等于Um时,R2两端的电压将大于Um,则R2>RV,从而造成RV的
测量值偏大。显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。
(2026·江西临川模拟)某同学把量程为500 mV但内阻未知的电压表
改装成量程为5 V的电压表,步骤如下:
(1)测量电压表的内阻时,采用图甲
所示的测量电路,将R1的滑片移至最
左端,闭合开关S1、S2,滑动R1的滑
片,使电压表的指针指在500 mV处;
断开S2,调节电阻箱R2,使电压表的
指针指在250 mV处,此时电阻箱R2的示数如乙图所示,由此测得电压表的内阻RV= Ω。
580 
解析: 题图乙所示电阻箱R2的示数为580 Ω,可得电压表的内阻RV=580 Ω。
(2)将该电压表改装成量程为5 V的电压表,需 (选填“串”或
“并”)联一个阻值为 Ω的电阻R0。
解析:由欧姆定律可得(RV+R0)=5 V,可得R0=5 220 Ω,即要串联
一个分压电阻R0,其阻值为5 220 Ω。
串 
5 220 
(3)用图丙所示电路对改装电压表进行校准,由于电压表内阻测量造成
的误差,当标准电压表示数为5 V时,改装电压表指针指在480 mV。为了
尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,R0的阻值应调至
Ω。
4
989 
解析:当改装电压表示数为0.48 V时,改装电压表所在支路电流为I=
A,改装电压表的实际内阻为RV'=,当改装电压表正常显示0.5
V时应满足=,联立解得R0'≈4 989 Ω,故R0的阻值应调至4 989 Ω。
提升点四 等效替代法测电阻
 如图甲、乙所示,先让S掷向1,调节R2,使电表指针指在适当位置读出
电表示数;然后将S掷向2,保持R2阻值不变,调节电阻箱R1的阻值,使电
表的读数仍为原来记录的读数,则R1的读数等于待测电阻的阻值。
小李在实验室测量一电阻R的阻值。
(1)因电表内阻未知,用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外
接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀
双掷开关K掷到1,电压表的读数U1=1.65 V,电流表的示数如图乙所示,
其读数I1= A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为U2=
1.75 V,I2=0.33 A。由此可知应采用电流表 (选填“内”或
“外”)接法。
0.34 
外 
解析: 由电流表的表盘指针所在位置可知电流I1大小为0.34 A
电压表的变化百分比为η1=×100%≈6.1%
电流表的变化百分比为η2=×100%≈3.0%,
可知电压表的示数变化更明显,故采用电流表外接法。
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其他方法进行实验:
①器材与连线如图丙所示,请在虚线框中画出对应的电路图;
答案: 见解析图
解析:①电路图如图:
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关掷到
右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的
示数如图所示。则待测电阻Rx= Ω。此方法 (选填“有”或
“无”)明显的实验误差,其理由是

解析:②电阻箱读数为5 Ω,两次电路中电流相同,可得Rx=5 Ω电阻箱的最小分度和待测电阻阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4 Ω,则实验只能测得其为Rx=5 Ω,误差较大。
5 
有 
电阻箱的最小分度与待测电阻比较
接近(或其他合理解释)
提升点五 电桥法测电阻
电桥法的常用测量电路如图所示,实验中调节电阻箱R3,当 的示数为0,
即A、B两点的电势相等时,R1和R3两端的电压相等,设为U1,同时R2和Rx
两端的电压也相等,设为U2。根据部分电路欧姆定律有=,=,
由以上两式联立,解得R1·Rx=R2·R3。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。
(2026·江苏盐城模拟)某实验小组用电桥法测量热敏电阻RT在不同温
度时的阻值,设计电路如图甲所示,其中R0是阻值为45 Ω的定值电阻;S是
用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝,其半径为L,圆心为O;ON
是一可绕O点自由转动的金属滑杆(电阻不计);电源的电动势为E=3
V,内阻不计,滑杆N端与S接触良好。
(1)实验室提供了以下电表可供选择:
A. 电流表A1(内阻约为0.2 Ω,量程为3 A)
B. 电流表A2(内阻约为1.0 Ω,量程为0.6 A)
C. 灵敏电流表G(内阻约为120 Ω,量程为0.1 mA)
图中的电表应选择 (填选项前面的符号“A”“B”或“C”)。
解析:电桥衡时,桥中电流很小,量程大的电流表几乎不偏转测不出来,灵敏电流表可以测出。故选C。
C 

解析:为保护电路,滑片P应置于b端。“○”中电表的示数为0时电桥达到
平衡。设圆环电阻单位长度电阻为r,由电桥平衡公式可知(Lθ·r)RT=[L
(π-θ)·r]R0,可得RT=R0。
b 
0 
R0 
(3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值,得到热敏电阻随温度变
化的图像如图乙所示,可知该热敏电阻随温度的变化是 (选填
“线性”或“非线性”)的;在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平
衡时滑杆角度θ=60°,则此时环境温度为 ℃(结果取整数)。
非线性 
40 
解析:由题图乙可知,该热敏电阻是非线性电阻。由(2)中的结果,当θ
=60°时,RT=2R0=90 Ω
由图乙可知,室内温度为40 ℃。
课时跟踪检测
1. (2026·内蒙古赤峰期末)为了测量一微安表A的内
阻,某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准微
安表,R0是滑动变阻器,R1是电阻箱,S是单刀双掷开
关,S1是单刀单掷开关,E是电池。完成下列实验步骤
中的填空:
(1)接通S1,将S拨向接点1,调节R0阻值,使待测表头指针偏转到适当位
置,记下此时 的读数I;
A0 
1
2
3
4
5
6
解析:实验采用的是替代法测电阻,其中标准微安表A0作为显示功能,可知,将S拨向接点1,调节R0阻值,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时A0的读数I。
(2)然后将S拨向接点2,调节 ,使 ,记下此
时R1的读数;
解析:替代法中,作为显示功能的标准微安表A0的示数应保持不变,可知,将S拨向接点2,调节R1,使A0的读数仍然为I,记下此时R1的读数。
R1 
A0的读数仍然为I 
1
2
3
4
5
6
(3)多次重复上述过程,计算R1读数的 ,此即为待测微安表表
头内阻的测量值。
解析:为了减小测量的误差,实验中应多次重复上述过程,计算R1读数的平均值,此即为待测微安表表头内阻的测量值。
平均值 
1
2
3
4
5
6
2. (2025·河北秦皇岛二模)实验小组用
图甲所示的电路来测量电流表A的内阻
RA,图中定值电阻的阻值为R0,电流表
A0的内阻忽略不计,电阻箱R的调节范
围足够大。图乙是实验所提供的器材。
主要的实验步骤如下:
a.先将S闭合,多次改变电阻箱的阻值,记下两电流表的相对应示数I、I0
和相应电阻箱的阻值R;
b.根据记录的数据,作出-R的图像。
1
2
3
4
5
6
(1)按照图甲所示的实验原理电路图把图乙的器材连接完整。
答案:见解析图
回答下列问题:
1
2
3
4
5
6
解析:根据电路图,连实物图如图所示。
1
2
3
4
5
6
(2)写出I、I0的关系式为 (用I、I0、R0、R、RA来
表示)。
解析:根据并联电路电压相等的特点,I和I0关系为I(RA+R0)=I0R。
I(RA+R0)=I0R 
1
2
3
4
5
6
(3)若-R图像的斜率为k,则RA=  RA=-R0 。
解析: 根据I(RA+R0)=I0R,有=R,所以-R图像的斜率k
=,解得RA=-R0。
RA=-R0 
1
2
3
4
5
6
3. (2025·天津北辰三模)某同学利用下述器材,要测量阻值大约为30 Ω
一段电阻丝的电阻:
A. 电源E(电动势约4 V)
B. 电压表V1(量程为0~5 V,内阻约4 kΩ)
C. 电压表V2(量程为0~1 V,内阻约1 kΩ)
D. 定值电阻R0,阻值为10 Ω
E. 滑动变阻器R(最大阻值5 Ω)
F. 开关一个,导线若干
1
2
3
4
5
6
(1)他设计如图1所示电路图,请根据电路图把图2中的实物图补充完
整;
答案:见解析图
1
2
3
4
5
6
解析:根据电路图连接实物图,如图所示。
1
2
3
4
5
6
(2)通过调节滑动变阻器,测量得到多组V1和V2的示数U1、U2,并作出
图3所示图像,该图像的斜率为k,则待测金属丝电阻Rx=
(用R0、k等字母表示),该测量值 (选填“大于”“等于”或
“小于”)真实值。
(k-1)R0 
大于 
1
2
3
4
5
6
答案:根据串并联电路的特点有=,所以有U1=U2可知U1-U2图像的斜率k=,解得Rx=(k-1)R0
根据电路得到的关系式=是不考虑电压表V2分流的情况下等到的结
果,即Rx=中的电流I测<I真,所以Rx测>Rx真。
1
2
3
4
5
6
4. (2026·河北秦皇岛期末)某同学对2H自动铅笔笔芯的导电性能产生了
兴趣,设计了如下实验测量其电阻率,电路图如图甲所示。其中定值电阻
R1=3 Ω,R2=5 Ω,实验的主要步骤如下:
1
2
3
4
5
6
(1)连接好电路,将滑片P停在距离铅笔笔芯a端较近的位置,用游标卡
尺量出铅笔笔芯接入电路中的长度L,游标卡尺的示数如图乙所示,其读
数为 mm。
30.7 
解析:游标卡尺的示数为30 mm+7×0.1 mm=30.7 mm。
1
2
3
4
5
6
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器R0和电阻箱R3的阻值使电流计G示数为
零,读取电阻箱R3的阻值。
1
2
3
4
5
6
(3)改变滑片P的位置重复以上操作,获得多组L和R3的数据。在滑片P位
置不同于(1)的某次测量中,当电流计G示数为零时,电阻箱的阻值R3=
1.5 Ω,则该次测量中铅笔笔芯接入电路中的阻值R= Ω(保留1位
有效数字)。
解析:由电桥电路的原理可知,当电流计示数为零时,则=
0.9 
解得R=0.9 Ω。
1
2
3
4
5
6
(4)根据记录的数据作出R3-L图像如图丙,查阅产品说明书得知该2H自
动铅笔笔芯的横截面积为3.0×10-6 m2,则该自动铅笔笔芯的电阻率
为 Ω·m(保留2位有效数字)。
6.0×10-5 
解析:根据R=ρ,又R3=R,
可得R3=L
由图像可知=
解得ρ=6.0×10-5 Ω·m。
1
2
3
4
5
6
5. (2025·福建莆田三模)实验小组找到一刻度清晰的微安表G,其满偏电
压不到0.5 V,该小组同学决定测量该微安表的内阻,可供选择器材如下:
A. 微安表G(满偏电流为150 μA,内阻未知);
B. 滑动变阻器R1(0~5 Ω,允许通过的最大电流为2 A);
C. 滑动变阻器R2(0~10 Ω,允许通过的最大电流为1 A);
D. 电源E(电动势约为6 V);
E. 电阻箱R(最大阻值为9 999 Ω);
F. 开关两个,导线若干。
1
2
3
4
5
6
(1)按图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物连线。
答案:见解析图
1
2
3
4
5
6
解析:实物图连线如图所示。
1
2
3
4
5
6
(2)滑动变阻器应选择 (选填“B”或“C”)。
解析:为使开关S2断开前后与滑动变阻器并联部分电压几乎不变,滑动变阻器应选择B。
B 
1
2
3
4
5
6
(3)实验过程:将滑动变阻器的滑片移至 (选填“左”或
“右”)端,合上开关S1、S2,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使微安表指
针满偏;保持滑动变阻器的滑片位置不变,仅断开开关S2,调节电阻箱使
微安表指针半偏,此时电阻箱的四个旋钮如图丙所示,则微安表的内阻
为 Ω。
左 
2 400 
1
2
3
4
5
6
解析:实验过程:将滑动变阻器的滑片移至左端,合上开关S1、S2,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使微安表指针满偏;保持滑动变阻器的滑片位置不变,仅断开开关S2,调节电阻箱使微安表指针半偏,此时电阻箱的四个旋钮如图丙所示,则微安表的内阻为Rg=2×1 000 Ω+4×100 Ω+10×0 Ω+1×0 Ω=2 400 Ω。
1
2
3
4
5
6
(4)若将该微安表改装为量程为0.6 A的电流表,需 (选填“串”
或“并”)联一个 Ω(保留2位小数)的定值电阻。
解析:若将该微安表改装为量程为0.6 A的电流表,需并联一个定值电阻,根据0.6 A=Ig+,解得R=0.60 Ω。
并 
0.60 
1
2
3
4
5
6
6. (2025·宁夏银川二模)某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻Rg。
毫安表G量程Ig=3 mA,内阻Rg约60 Ω~90 Ω,可供选择的器材如下:
A. 滑动变阻器R1(最大阻值500 Ω);
B. 滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ);
C. 电阻箱R(0~999.9 Ω);
1
2
3
4
5
6
D. 电压表(量程0~300 mV);
E. 电源E(电动势约为6 V);
F. 开关、导线若干。
(1)实验中,滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”);
解析:电路最小电阻约为R== Ω=2 000 Ω,故滑动变阻器应选择R2。
R2 
1
2
3
4
5
6
(2)实验前,应将图甲中滑动变阻器的滑片移到 (选填“左
端”或“右端”);
解析:由题图甲所示的电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为保护电路,闭合开关前滑片要置于左端。
左端 
1
2
3
4
5
6
(3)闭合开关S1,开关S2接a,调节滑动变阻器的滑片,电表示数如图乙
所示,毫安表G内阻的测量值Rg= Ω;(结果保留3位有效数字)
解析:由题图乙所示的毫伏表可知,其分度值是10 mV,读数是160 mV,由题图乙所示的毫安表可知,其分度值是0.1 mA,读数是2.00 mA,毫安表内阻测量值Rg== Ω=80.0 Ω。
80.0 
1
2
3
4
5
6
(4)闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使毫安表G的指
针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,调节电阻箱的阻
值使毫安表G的指针指在1.50 mA处,记下电阻箱的阻值R=76.8 Ω,则毫
安表G内阻的测量值Rg'= Ω;
解析:保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,电路电流不变,当毫安表指针指在1.50 mA处时,流过电阻箱的电流为1.50 mA,由并联电路特点可知,毫安表内阻等于电阻箱阻值,即毫安表内阻Rg'=R=76.8 Ω。
76.8 
1
2
3
4
5
6
(5)该小组认为在(4)中测得毫安表G的内阻较为准确,你
(选填“同意”或“不同意”)该观点,理由是


解析:不同意。保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,毫安表与电阻箱并联,电路总电阻减小,干路电流变大,干路电流大于3 mA,当毫安表指针指在1.50 mA处时,流过电阻箱的电流大于1.50 mA,电阻箱阻值小于毫安表内阻,实验认为毫安表内阻等于电阻箱阻值,则毫安表内阻测量值小于真实值。
不同意 
将开关S2接b时干路电
流增大,流过电阻箱的电流大于流过毫安表的电流,毫安表内阻测量值小
于真实值
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