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第 17 讲 电学实验
命题规律 1.命题角度：(1)电阻的测量；(2)导体电阻率的测量；(3)用多用电表测量电学中
的物理量；(4)测量电源的电动势和内电阻；(5)利用传感器制作简单的自动控制装置.2.常用
方法：伏安法、内接法、外接法、替代法、半偏法、电桥法、公式法、图像法．
考点一 以测电阻为核心的实验
R ＝＝R＋R >R，适合测量大电阻
测 x A x
伏安法
测电阻
R ＝＝r (r
测 真 测 真 测
测量电源的
＝r＋R )
A
电动势和内 伏安法
电阻
1.原理：E＝U＋r
2.关系式：＝·＋
3.误差分析：E r (r
测 真 测 真 测
安阻法 ＝r＋R )
A
例2 (2022·全国甲卷·22)某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源 E(电动势
1.5 V，内阻很小)，电流表 (量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表 (量程100 μA，内阻R
g
待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R(阻值10 Ω)，开关S，导线若干．
0
(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
(2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内
阻R＝________ Ω.
g
答案 (1)见解析图 (2)990
解析 (1)为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻 R 并联，再与电流表
0
串联，通过电流表的电流与微安表的电流之差，即为流过定值电阻 R 的电流，从而求出微
0
安表两端的电压，进而求出微安表的内阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，实验电路原理图如图所示．
(2)流过定值电阻R 的电流，
0
I＝I －I ＝9.00 mA－0.09 mA＝8.91 mA
A G
加在微安表两端的电压U＝IR ＝8.91×10－2 V
0
微安表的内阻R＝＝ Ω＝990 Ω.
g
例3 (2022·广东肇庆市二模)某同学用以下器材组装一简易欧姆表．
毫安表A(量程0～50 mA)
电阻箱R(阻值0～999.9 Ω)
学生电源(输出电压0～16 V)
红、黑表笔各一只
导线若干
实验步骤如下：
(1)用导线将毫安表A、电阻箱R、学生电源串联起来，两只表笔一只接毫安表的负极，一只
接学生电源负极，为使电流从黑色表笔流出，和毫安表相连的表笔应为________(选填
“红”或“黑”)表笔；
(2)将学生电源的电压调至2 V，电阻箱调到100.0 Ω，将两表笔短接，发现毫安表指针向右
偏转，调节电阻箱阻值，当阻值为 35.0 Ω时，发现毫安表恰好满偏，此时电路中的总电阻
为________ Ω；(结果保留一位小数)
(3)断开两表笔，他在毫安表0刻度处标记“∞”，“50 mA”刻度处标记“0”，并在其他
刻度处标上正确阻值成为一个简易欧姆表，则25 mA处应标记________ Ω；(结果保留一位
小数)
(4)将学生电源的电压调至6 V，将两表笔短接，调节电阻箱直到毫安表满偏，此时该欧姆表
的倍率为________(选填“×2”“×3”或“×10”)，将一未知电阻接入两表笔之间，发现
毫安表指在25 mA处，该电阻的阻值为________ Ω(结果保留一位小数)．
答案 (1)黑 (2)40.0 (3)40.0 (4)×3 120.0
解析 (1)根据电流流向，可以判断与毫安表相连的应为黑表笔．
(2)毫安表满偏，根据R ＝，解得R ＝40.0 Ω.
总 总
(3)毫安表指向25 mA时，毫安表半偏，待测电阻等于内阻，此处标记40.0 Ω.(4)学生电源的电压调至6 V，欧姆表的内阻为120.0 Ω，故欧姆表的倍率为×3，毫安表指在
25 mA处，该电阻的阻值为40.0×3 Ω＝120.0 Ω.
例4 (2022·黑龙江省哈师大附中高三期末)某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电
池的电动势和内阻时，发现量程为0～3 V的电压表出现故障不能正常使用，实验台上有一
个量程为0～500 μA、内阻R＝200 Ω的灵敏电流计 和一个电阻箱R(0～9 999 Ω)．
g
(1)为了把灵敏电流计 改装成量程为0～3 V的电压表继续实验，电阻箱R应调至______
Ω.
(2)请用笔画线代替导线完成图乙的实物电路连接．
(3)探究小组中一个同学用灵敏电流计 和电阻箱设计了如图丙所示的实验电路，同样测出
了干电池的电动势和内阻．
①多次调节电阻箱，记录灵敏电流计 的示数I和电阻箱的阻值R，干电池的电动势和内
阻分别用E和r表示，则和R的关系式为________________．
②然后以为纵坐标，以R为横坐标，作出了－R图线为一直线，如图丁所示，测得直线在纵
轴上的截距 b＝144，直线的斜率 k＝，则该干电池的电动势 E＝________ V，内阻 r＝
________ Ω.
答案 (1)5 800 (2)见解析图 (3)①＝＋ ②1.4 1.6
解析 (1)为了把灵敏电流计 改装成量程为0～3 V的电压表继续实验，电阻箱R应调至R
＝－R＝5 800 Ω
g
(2)如图所示．
(3)①根据闭合电路欧姆定律有
E＝I(R＋R＋r)
g整理得＝＋
②由题意可得b＝＝144 A－1
k＝＝ V－1
解得E＝1.4 V
r＝1.6 Ω
考点三 创新型实验
1．测量电阻创新方案对比
如果已知 的内阻R，则可测得 的内阻R＝
1 2
安安法
串联一定值电阻R 后，同样可测得 的内阻
0
R＝
2
两电表的满偏电流接近时，若已知 的内阻
R，则可测出 的内阻R＝R
1 2 1
伏伏法
并联一定值电阻R 后，同样可得 的内阻
0
R＝
2
单刀双掷开关分别与 1、2 相接，调节电阻箱
替代法 R ，保证电流表两次读数相等，则R 的读数即等
1 1
于待测电阻的阻值
闭合S ，断开S ，调节R 使G表满偏；再闭合
1 2 1
S ，只调节R ，使G表半偏(R≫R)，则R ＝R
2 2 1 2 2
，R R
真
测量电压表内阻
调节电阻箱R，当A、B两点的电势相等时，R
3 1
和R 两端的电压相等，设为U，同时R 和R 两
3 1 2 x
端的电压也相等，设为U，根据欧姆定律有：
2
电桥法
＝，＝.由以上两式解得：R·R＝R·R，这就是
1 x 2 3
电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻
R 的阻值
x2．传感器的应用
例5 (2022·江苏连云港市高三期末)某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻R 的阻值．已
x
知电源电动势约为4.5 V，内阻约为1.5 Ω，电压表满偏电压为3 V，定值电阻R＝3.5 Ω，电
0
阻箱R最大阻值为99.9 Ω.
电阻R/Ω 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
电压U/V 0.75 1.28 2.00 2.45 2.76 3.00
(1)将 S 接 1，闭合开关 S 前，该同学首先将电阻箱的阻值调到最大，这样操作是
2 1
________(选填“正确”或“错误”)的；
(2)多次改变电阻箱R的阻值，得到对应电压表的示数 U如表格所示，请根据实验数据在图
乙中作出U－R关系图像；
(3)断开S，将S 接2，再闭合S，电压表示数为1.60 V，利用(2)中测绘的U－R图像可得R
1 2 1 x
＝________ Ω，考虑到电压表为非理想电表，则 R 测量值________真实值(选填“大于”
x
“小于”或“等于”)．
答案 (1)错误 (2)见解析图 (3)2.8(2.7～2.9均可) 等于
解析 (1)当电阻箱电阻调到最大时，闭合开关S 时，电压表两端电压为
1
U＝＝ V≈4.28 V
超过了电压表的量程，则该操作错误；
(2)作出U－R图像如图；(3)电压表示数为1.60 V，利用(2)中测绘的U－R图像可得R＝2.8 Ω，该方法为等效替代法，
x
电压表内阻对R 的测量无影响，则R 测量值等于真实值．
x x
例6 (2022·山东卷·14)某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验．实
验器材：
干电池E(电动势1.5 V，内阻未知)；
电流表A(量程10 mA，内阻为90 Ω)；
1
电流表A(量程30 mA，内阻为30 Ω)；
2
定值电阻R(阻值为150 Ω)；
0
滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω)；
待测电阻R；
x
开关S，导线若干．
测量电路如图所示．
(1)断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端．将定值电阻R 接入电
0
路；闭合开关，调节滑片位置．使电流表指针指在满刻度的处．该同学选用的电流表为
________(选填“A”或“A”)；若不考虑电池内阻．此时滑动变阻器接入电路的电阻值应
1 2
为________ Ω.
(2)断开开关，保持滑片的位置不变．用R 替换R ，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的
x 0
处，则R 的测量值为________ Ω.
x
(3)本实验中未考虑电池内阻，对R 的测量值________(选填“有”或“无”)影响．
x
答案 (1)A 60 (2)100 (3)无
1
解析 (1)若不考虑电池内阻，且在电池两端只接R 时，电路中的电流约为
0
I＝＝ A＝10 mA，
由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的处，则该同学选到的电流
表应为A；
1
当不考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E＝(R＋R＋R )，计算出R＝60 Ω.
0 A1
(2)断开开关，保持滑片的位置不变，用R 替换R，闭合开关后，有E＝(R＋R＋R )
x 0 x A1
代入数据有R＝100 Ω.
x(3)若考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E＝[(R＋r)＋R＋R ]
0 A1
E＝[(R＋r)＋R＋R ]
x A1
联立计算出的R 不受电池内阻r的影响.
x
1．(2022·甘肃张掖市高三期末)已知电流计G的量程约为几毫安，内阻很小，现要将其量程
扩大为原来的3倍，某同学设计如图所示的电路图， 实验室提供了以下器材：
A．电源(E＝3 V)
1
B．电源(E＝15 V)
2
C．滑动变阻器R(阻值为0～1 kΩ)
1
D．滑动变阻器R(阻值为0～15 kΩ)
2
E．电阻箱
F．开关、导线．
(1)电源应选________，滑动变阻器应选________．(均填器材前所对应的字母)
(2)改装步骤如下，请将步骤补充完整：
①按电路图连接各器材，把滑动变阻器的滑片调至最________(选填“左”或“右”)端；
②将开关S 断开，S 闭合；
2 1
③调节滑动变阻器的滑片，使电流计G满偏；
④保持________不变，再闭合开关S，把电阻箱调到适当值，使电流计________；
2
⑤不再改变电阻箱的阻值，保持电流计G和电阻箱并联，撤去其他电路，即可将电流计G
的量程扩大为原来的3倍．
答案 (1)B D (2)①右 ④滑动变阻器滑片的位置 读数为满偏电流的三分之一
解析 (1)这个实验要求在闭合开关S 后，干路电流几乎不变，所以滑动变阻器接入电阻越
2
大越好，所以在电流计满偏时，电动势越大，滑动变阻器接入电阻才越大，所以电源应选
B，电流计G满偏电流约为几毫安，所以干路总电阻约为几千欧姆，所以滑动变阻器的最大
阻值选15 kΩ的合适，故选D；
(2)①为了保证电流表的安全，则把滑动变阻器的滑片调至最右端，使得接入电路的阻值最
大，电流最小；
④要想保持干路电流不变，要求滑动变阻器的阻值不能再改变；使电流计读数为满偏电流的
三分之一，此时电阻箱的分流为三分之二的干路电流，其阻值为电流计的二分之一，改装后
的总电阻为之前的三分之一，则量程变为原来的3倍．
2．(2022·福建龙岩市三模)为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值R随光的照度I的变化而发生变化的元件(照
度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx)．
(1)某光敏电阻在不同照度下的阻值R如下表所示，根据表中的数据，请在图甲的坐标系中
描绘出阻值随照度变化的曲线，并判断光敏电阻的阻值 R与照度I是否成反比关系．答
________(填“是”或“否”)．
照度I/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
阻值R/kΩ 5.8 3.7 2.7 2.3 2.0 1.8
(2)图乙为街道路灯自动控制电路，利用直流电源 E为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供
电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________(填“AB”或“CD”)之间．
(3)已知线圈的电阻为140 Ω，直流电源E的电动势E＝36 V，内阻忽略不计．当线圈中的电
流大于10 mA时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器R′的阻值应调为________ Ω，才能
使天色渐暗、照度低于1.0 lx时点亮路灯．
(4)使用一段时间后发现，路灯在天色更亮时就已点亮了，为了使路灯能按设计要求点亮和
熄灭，变阻器R′的阻值应适当调________(选填“大”或“小”)些．
答案 (1)见解析图 否 (2)AB (3)1 460 (4)小
解析 (1)如图所示
若光敏电阻的阻值R与照度I成反比关系，则有RI为定值，由图像中点的数据可得
5.8×0.2<3.7×0.4<2.7×0.6<2.3×0.8<2.0×1.0<1.8×1.2
可知光敏电阻的阻值R与照度I不是反比关系；
(2)由于天亮时照度较大，光敏电阻的阻值较小，电路中的电流较大，衔铁被吸下，AB间断
开，CD间接通，故灯泡应接在AB间；
(3)由题意可知，当照度降到1.0 lx时，要求电路电流降低到10 mA，此时电路中的总电阻为
R ＝＝ Ω＝3 600 Ω
总此时光敏电阻的阻值为R＝2 000 Ω，则滑动变阻器R′的阻值应调为
R′＝R －R－R ＝3 600 Ω－2 000 Ω－140 Ω＝1 460 Ω；
总 线
(4)使用一段时间后发现，路灯在天色更亮时就已点亮了，说明在天色更亮时电路电流就降
到了10 mA，为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭，应使天色更亮时电路电流大于 10 mA，
应使电路的总电阻适当减小，故应将变阻器R′的阻值适当调小些．
专题强化练
[保分基础练]
1．(2022·北京市东城区高三期末)(1)某实验小组想要测定某种金属的电阻率，他们选取了该
材料一段粗细均匀的金属丝进行粗测，选用多用电表“×1”欧姆挡测量其阻值，示数如图．
读出金属丝的电阻值为________Ω.
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约
20 kΩ.电源为干电池组，则以下电路图中应当采用________(选填“甲”或“乙”)电路进行
实验．但用该电路测量电阻的结果仍然会有误差，会比真实值偏________．
(3)实验正确操作获得金属丝的长度L、直径D、电流表读数I、电压表读数U，则此材料电
阻率的表达式为ρ＝__________(用题中字母表示)．
答案 (1)6.0 (2)甲 小 (3)
解析 (1)由于选用的是“×1”欧姆挡，因此电阻值为6.0 Ω.
(2)由于待测电阻较小，因此采用电流表外接法，故选甲．
根据R＝，电压的测量值准确，但电流表测量的是电压表和待测电阻的总电流，测量值偏大，
导致电阻的测量值偏小．
(3)根据电阻定律R＝ρ，而S＝，R＝，联立解得ρ＝.
2.(2022·辽宁营口市高三期末)某兴趣小组想测量电阻R 的阻值(约为1千欧)
x(1)该小组设计了如图所示的电路图，其中电流表满偏电流为I ，内阻为R .在该实验中，认
0 A
为当变阻器的滑片P不动时，无论电阻箱的阻值如何增减，a、P两点间的电压保持不变；
请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是______(填“A”“B”或“C”)；
A．变阻器A(0～2 000 Ω)
B．变阻器B(0～200 Ω)
C．变阻器C(0～5 Ω)
(2)连接好线路后，先将变阻器滑片P调到最左端，并将电阻箱R的阻值调到________(填
“0”或“最大”)，然后闭合开关S，调节P，使电流表满偏，此后滑片P保持不动；
(3)在保证滑动变阻器滑片不动的前提下，调节电阻箱R的阻值，记录多组电阻箱R的阻值
和对应的电流值，以R为横坐标、为纵坐标进行描点、连线得到一条倾斜直线，已知该直
线的斜率为k，则待测电阻R＝________(用题中给出的字母表示)．
x
答案 (1)C (2)0 (3)－R
A
解析 (1)当变阻器的滑片P不动时，无论电阻箱的阻值如何增减，a、P两点间的电压保持
不变，滑动变阻器分压式连接，待测阻值较大，滑动变阻器阻值越小越好，故选C；
(2)滑动变阻器分压式连接到电路中，滑动变阻器调到最左端 a、P两点间的电压为零，电阻
箱R的阻值调到0，然后闭合开关S，调节P，使电流表满偏．
(3)认为a、P两点间的电压保持不变，根据欧姆定律可得I(R ＋R)＝I(R＋R＋R )
0 A x x A
整理得＝＋
以R为横坐标、为纵坐标进行描点、连线得到一条倾斜直线，已知该直线的斜率为 k，即＝
k，故待测电阻R＝－R .
x A
3．(2022·江苏泰州市高三期末)图甲为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图．
(1)若电路中电阻箱R 的示数如图乙所示，其阻值为________ Ω.
1
(2)虚线框内为用毫安表改装成电流表的电路，已知：毫安表内阻为10 Ω、满偏电流为100
mA，若R 阻值为2.5 Ω，则改装后电流表的量程为________ mA.
1
(3)实验步骤如下：
①将滑动变阻器R的滑片移到________端(选填“左”或“右”)；
②闭合开关S，将电阻箱R 的阻值由图乙阻值调为2.5 Ω，操作正确的是________(选填选项
1
前字母)；A．先将“×10挡”中3调至0，再将“×1挡”调至2，“×0.1挡”调至5
B．先将“×1挡”调至2，“×0.1挡”调至5，再将“×10挡”中3调至0
③多次调节滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I.某次测量时毫安表的
示数如图丙所示，其读数为________ mA；
④以U为纵坐标，I为横坐标，作出U－I图像如图丁所示，根据图像求得干电池的电动势E
＝________ V，内阻r＝________ Ω.
答案 (1)30.0 (2)500 (3)①左 ②B
③58 ④1.46(1.45～1.47均可)
0．40(0.39～0.41均可)
解析 (1)电阻箱阻值为3×10 Ω＋0×1 Ω＋0×0.1 Ω＝30.0 Ω.
(2)改装后电流表的量程为
I＝I＋＝0.5 A＝500 mA.
g
(3)①为防止电路中电流过大，烧坏电流表，闭合开关前应将滑动变阻器 R的滑片移到最大
阻值处，即移到左端；
②为防止电阻箱短路，电阻箱操作时应先将“×1挡”调至2，“×0.1挡”调至5，再将
“×10挡”中3调至0，故选B；
③毫安表量程为100 mA，由题图丙所示毫安表表盘可知，其分度值为 2 mA，示数为58
mA；
④改装后的电流表内阻为R ＝＝2 Ω
A
根据改装原理可知，实际电流为电流表读数的5倍，由闭合电路欧姆定律可知
U＝E－5I(r＋R )
A
由题图丁可知，电源的电动势E＝1.46 V
r＋R ＝ Ω＝2.40 Ω
A
则干电池内阻为r＝2.40 Ω－2 Ω＝0.40 Ω.
[争分提能练]
4．(2022·广东卷·12)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测
量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
(1)装置安装和电路连接
如图(a)所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中．
(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻R 的测量
x
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L.
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端．断开开关S，闭合开关S，调节R，使电压表和电流
2 1
表的指针偏转到合适位置．记录两表的示数U和I.
1
③闭合S ，电压表的示数____________(选填“变大”或“变小”)．调节R使电压表的示数
2
仍为U，记录电流表的示数I，则此时导电绳的电阻R＝__________(用I、I 和U表示)．
2 x 1 2
④断开S，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③.
1
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值______(选填“有”或“无”)影响．
(4)图(c)是根据部分实验数据描绘的R－L图线．将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当
x
机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻R 为1.33 kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为
x
________ cm，即为机械臂弯曲后的长度．
答案 (2)③变小 (3)无 (4)51.80
解析 (2)③闭合S 后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小．
2
加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I－I，
2 1
因此导电绳的电阻R＝.
x
(3)在闭合S 之前，电流表I 的示数包括流过定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S
2 1 2
之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I ，故流
1
过导电绳的电流是I－I，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响．
2 1
(4)由题图(c)可知，导电绳拉伸后的长度为51.80 cm.
5．(2022·黑龙江齐齐哈尔市一模)某同学通过实验探究某热敏电阻的阻值与温度的关系．实
验室可提供的器材：热敏电阻R、学生电源(通过调节可输出0～12 V的电压)、温控箱(能显
x
示温度并可调节温度)、电流表A(量程为0.6 A，内阻r＝5 Ω)、电流表A(量程为0.6 A，内
1 1 2阻r 约为1 Ω)、定值电阻R、开关和导线若干．
2 0
(1)为了更准确地描述出热敏电阻R 随温度变化的关系，请将电流表A 和A 填在如图甲所
x 1 2
示的电路图圆圈中的合适位置．
(2)闭合开关S，记下电流表A 的读数为I ，电流表A 的读数为I ＝________ A(如图乙所示)，
1 1 2 2
则R＝________________(用题中所给相关物理量的字母表示)．
x
(3)实验中多次改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图
丙所示的R －t图像．根据所给的R －t图像可以看出，该热敏电阻的阻值与温度的关系式
x x
是R ＝______ Ω.由图像分析可知，当温控箱中的温度达到 525 ℃时(热敏电阻仍遵循此规
x
律)，此时热敏电阻的阻值为R＝______ Ω(保留3位有效数字)．
x
答案 (1)见解析图 (2)0.50 (3)7.5＋t 25.0
解析 (1)电流表A 的内阻已知，可以当成电压表使用，电流表A 内阻未知，可以用来测干
1 2
路电流，电路设计如图所示．
(2)电流表A 的读数为I＝0.50 A
2 2
热敏电阻的阻值为R＝
x
又因为U＝Ir，I＝I－I
1 1 2 1
解得R＝.
x
(3)题图丙中图像的斜率为k＝ Ω/℃＝ Ω/℃
该热敏电阻的阻值与温度的关系式为
R＝7.5＋t (Ω)
x
当温控箱中的温度达到525 ℃时(热敏电阻仍遵循此规律)，热敏电阻的阻值为
R＝7.5 Ω＋×525 Ω＝25.0 Ω.
x
6.(2022·湖南卷·12)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表，其内部结构如
图所示，R 为调零电阻(最大阻值为R )，R、R 、R 为定值电阻(R＋R I；
m n
(2)当开关S拨向n时，全电路的总电阻较大，中值电阻较大，能够接入待测电阻的阻值也
更大，所以开关S拨向n时对应欧姆表的挡位倍率较大，即×10；
(3)从“×1”挡位换成“×10”挡位，即开关S从m拨向n，全电路电阻增大，干路电流减
小，①②短接时，为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计 G所在支路的电流，所以需
要将R 的滑片向上调节；
0
(4)在“×10”挡位，电路图结构简化如图所示
当①②短接时，全电路的总电阻为R＝R＋
n
通过干路的电流为I＝
电流计满偏，根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知＝
当①②之间接入R＝100 Ω时，全电路总电阻为R＋R，通过干路的电流为I＝
1 1 1
电流计偏转了量程的，则有＝
解得R＝2R＝200 Ω
1
当①②之间接入R 时，全电路总电阻为R＋R，通过干路的电流为I＝
x x x
电流计偏转了量程的，则有＝
解得R＝400 Ω.
x
7．(2022·山西太原市高三期末)新买的橙子特别酸，晓亮同学感觉它适合用来做水果电池．
为验证这一猜想，晓亮将铜片和锌片分别插入橙子，制作了一个水果电池，设计了图甲的电
路测量该电池的电动势E和内阻r.已知电压表的量程为500 mV、内阻R ＝2 000 Ω，电阻箱
V
R的调节范围为0～9 999 Ω，完成下列填空：
(1)为保证电压表的安全，闭合开关前，电阻箱的阻值应调整为________(选填“最大值”
“最小值”或“任意值”)；
(2)闭合开关，调节电阻箱的阻值，记下多组电压表的示数U和相应电阻箱的阻值R，算出
的值．以为纵坐标、R为横坐标，作出的－R图像如图乙所示，则U与E、r的关系式为
____________(用R、R 等物理量的符号表示)；
V
(3)根据图线可求得：E＝__________ V，r＝________ kΩ；(结果均保留2位有效数字)
(4)将得到的数据与其他橙子做的水果电池比较，发现橙子越酸，其电动势越大，说明水果
的酸度越大，将化学能转化为电能的本领越强．
答案 (1)最大值 (2)＝＋R (3) 0.76 0.19
解析 (1)为保证电压表的安全，闭合开关前，电阻箱的阻值应调整为最大值；
(2)由电路的结构和闭合电路的欧姆定律可知E＝U＋(R＋r)，变形可得U与E、r的关系式为＝＋R；
(3)根据上述分析可知＝＋R
结合题图乙得：
斜率k＝＝ V－1· Ω－1
其中R ＝2 000 Ω，解得E＝0.76 V
V
截距b＝＋＝2.1 V－1
联立解得r＝0.19 kΩ.
