电阻是20Ω,是用内接还是外接（电流表和电压表大的电阻...
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/26 17:15:03
电阻是20Ω,是用内接还是外接（电流表和电压表大的电阻...
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电阻是20Ω,是用内接还是外接（电流表和电压表大的电阻...
电阻是20Ω,是用内接还是外接（电流表和电压表大的电阻...
据欧姆定律U=IR,用电压表测出电阻两端电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可以求出电阻.这种测量电阻的方法叫做伏安法.
用伏安法测电阻时有两种电路连接方法.如图（1）所示：
我们知道无论采用以上哪种电路测量电阻,都存有系统误差.但是,当待测电阻的阻值比电压表内阻小很多时,采用图甲误差很小；当待测电阻的阻值比电流表内阻大很多时,采用图乙误差很小.因此说,伏安法是一种较准确测量电阻值的重要方法,也是高考考查的一大热点.
直接采用伏安法测电阻,要求所给出的电压表和电流表量程与所需测量的数值大小匹配,才能使测量误差足够小.但是,在有些情况下,该条件却不满足.我们可以依照伏安法测电阻的基本原理,做出适当改进来完成测量.我们在分析了近几年高考试题和高考模拟试题的特点之后,现列举出以下四类改进方法.
第一类,若题目中所给电压表或电流表的量程不匹配时,可以把已知内阻的电压表或电流表进行非常规使用,即用电流表测电压,或用电压表测电流,而电流和电压之间的关系是：U=IR内.具体请参看例1和例2.
例1：[2000年全国]从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
器材（代号） 规格
电流表（A1） 量程10mA,内阻r1待测（约40Ω）
电流表（A2） 量程500μA,内阻r2=750Ω
电压表（V） 量程10V,内阻r3=10kΩ
电阻（R1） 阻值约100Ω,作保护电阻用
滑动变阻器（R2） 总阻值约50Ω
电池（E） 电动势1.5V,内阻很小
电键K
导线若干
（1）在虚线方框内画出电路图,标明所用器材的代号.
（2）若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1=_________,式中各符号的意义是：_________.
解析：（1）要测A1的电阻,通过A1的电流值I1可由A1读出,只要能测出A1两端的电压U1,则可求出r1= .测电压要用电压表,但是若将电压表与A1并联,电流表A1上的电压最多约为 0.4V,而电压表的量程是10V,对于0.4V的电压来说,电压表的指针只是稍微偏转了一点点,这样测得的电压值误差太大,不符合题目要求,因而不能用电压表测电压.而电流表A2的内阻r2知道,通过电流表A2的电流I2可以读出,因而A2两端的电压U2=I2r2.若将A1与A2并联,则U2即A1两端的电压.综上,电路图应如图（2）所示.
（2）r1= ,式中I1、I2分别是电流表A1、A2的读数,r1、r2分别表示电流表A1、A2的内阻.
例2：（2004年全国II卷）用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900Ω~1000Ω）：
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V；
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω；
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω；
滑动变阻器R,最大阻值为100Ω；
单刀单掷开关S,导线若干.
（1）测量电路中要求电压表的读数不小于其量程的 ,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注）.
（2）若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,写出由已知量和测得量表示Rx的公式.
解析：（1）在这道题中,因为没有给电流表,显然需要用一个电压表来测量电流.在能满足读数要求的条件下,有两种可供选择的电路.如图（3）甲、乙两图所示.
（2）采用图甲,；
采用图乙,.
第二类：若题目中所给电流表或电压表的量程大小,但内阻已知,且题中有合适的定值电阻可用时,可以把电流表或电压表进行大量程.