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微点突破 5 定值电阻在电路中的主要作用
目标要求 1.理解定值电阻在电学实验电路中有可以作为保护电阻、可以结合电流电压表
作为测量电阻、可以扩大电流电压表量程等作用。2.会利用定值电阻按照实验要求设计实验
电路。
(1)保护作用：保护电表，保护电源。
(2)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：
图甲中流过电压表V 的电流I＝；
2 2
图乙中电流表A 两端的电压U＝(I－I)R；
2 2 1 2
(3)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。
例1 某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．待测锂电池(电动势E约为3.9 V，内阻r约为2 Ω，最大电流I ＝0.6 A)；
m
B．电压表V(量程0～3 V，内阻约为几千欧)；
C．电阻箱R(0～99.9 Ω)；
1
D．定值电阻R＝4.5 Ω；
2
E．定值电阻R＝45 Ω；
3
F．开关S一个，导线若干。
(1)该小组成员设计了如图甲所示电路。为了防止调节电阻箱过程中电池烧坏且方便测量，
定值电阻R 应选取________(选填“R”或“R”)。
0 2 3
(2)多次改变电阻箱的阻值R ，读出电压U，根据测得的数据作出－图像，如图乙所示，则
1
电源电动势E＝________ V，r＝________ Ω(结果均保留2位有效数字)。
例2 要精确测量电流表A 的内阻r，实验室提供的器材有：
1 1
电流表A(量程为150 mA，内阻约为10 Ω)
1
电流表A(量程为300 mA，内阻约为5 Ω)
2
电压表V(量程为15 V，内阻约为3 kΩ)定值电阻R(阻值为10 Ω)
0
滑动变阻器R(0～10 Ω，额定电流为2 A)
1
滑动变阻器R(0～250 Ω，额定电流为0.3 A)
2
电源E(电动势为3 V，内阻较小)
电键，导线若干
(1)有人拟将电压表V和待测电流表A 并联接入电压合适的测量电路中，测出A 的电压和电
1 1
流，再计算出r。该方案实际上不可行，其最主要的原因是__________________________
1
______________________________________________________________________________。
(2)若实验时要求电流表A 的示数从零开始变化，且能测出多组数据，尽可能准确地测量出
1
电流表A 的内阻r。请在虚线方框中画出实验电路图，并在图中标出所用器材的代号。
1 1
(3)若选取测量数据中的一组来计算电流表 A 的内阻r ，则r ＝________，式中各符号的意
1 1 1
义是________________________________________________________________________。
例3 (2020·山东卷·14)实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电
源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：
干电池一节(电动势约1.5 V，内阻小于1 Ω)；
电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；
电流表A(量程0.6 A，内阻约1 Ω)；
滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)；
定值电阻R(阻值2 Ω)；
1
定值电阻R(阻值5 Ω)；
2
开关一个，导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近
满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U－I坐标纸上描点，如图乙
所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是________。(单选，
填正确答案标号)
A．电压表分流
B．干电池内阻较小
C．滑动变阻器最大阻值较小
D．电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方
案，重新测量得到的数据如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7
I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40
U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52
请根据实验数据，回答以下问题：
①图丙中已标出后3组数据对应的坐标点，请标出前4组数据对应的坐标点并画出U－I图
像。
②根据实验数据可知，所选的定值电阻为________(填“R”或“R”)。
1 2
③用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图丁所示实物图连接成完整电路。
1．(2023·浙江金华市第一中学模拟)某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量一金属
丝的电阻率。其中用到了电流表A(量程0～100 mA，内阻r ＝4 Ω)、电流表A(量程0～0.6
1 1 2
A，内阻r＝1.3 Ω)、电阻箱R(阻值范围0～99.9 Ω)、定值电阻R。
2 0(1)图甲虚线框中可视为一个量程为0～3 V的电压表，则定值电阻R ＝______ Ω(结果保留2
0
位有效数字)。
(2)实验操作步骤如下：
a．如图乙所示，用螺旋测微器测量金属丝直径d＝______ mm
b．将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度L＝68.00 cm
c．合上开关，调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值R和对应的电流表A 的示数I 、电流表A
1 1 2
的示数I，并根据多组测量数据，作出如图丙所示的I－I 图像。
2 1 2
(3)根据图丙图像，该金属丝的电阻为______ Ω，电阻率为______ Ω·m(结果均保留2位有效
数字)。
(4)根据实验记录的电阻箱阻值R和对应的电流表A 、A 的示数，能否得到电源电动势和内
1 2
阻的数值？______(选填“能”或“不能”)。
2．要测量电压表V 的内阻R ，已知其最大量程为3 V，内阻约3 kΩ。实验室提供的器材
1 V1
有：
电流表A(量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)
电压表V(量程0～5 V，内阻约为5 kΩ)
2
定值电阻R(阻值为20 Ω)
1
定值电阻R(阻值为2 kΩ)
2
滑动变阻器R(最大阻值100 Ω，额定电流1.5 A)
3
电源E，电动势6 V，内阻约为0.5 Ω
开关S一个，导线若干。(1)某同学设想按图甲所示电路进行测量，读出电压表V 和电流表A的示数后，用欧姆定律
1
计算出 R 。该方案实际上__________(填“可行”或“不可行”)，最主要的原因是
V1
__________________________________________。
(2)另一同学按如图乙所示的实物电路来测量电压表V 的内阻R 。
1 V1
①图中R 应选__________。(填“R”或“R”)
0 1 2
②在虚线方框内画出该实验电路图。
③接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，此时电压表 V 的读数为U ，电
1 1
压表 V 的读数为 U ，定值电阻的阻值为 R ，则电压表 V 的内阻 R 的表达式为 R ＝
2 2 0 1 V1 V1
________。
3．某同学为测量某电瓶车上蓄电池的电动势和内电阻，并探究电源的输出功率 P与外电路
的电阻R之间的关系，他设计了如图甲所示的实验电路。实验中以蓄电池作为电源，为了
便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R ，把它们一起看作一
0
个新电源(图中虚线框内部分)。实验中，多次调节外电阻R，读出相应的电压表和电流表示
数U和I，由测得的数据描绘出如图乙所示的U－I图像。
(1)根据以上信息可以得到，新电源输出功率的最大值为____________ W，对应的外电阻R
的阻值为____________ Ω；
(2)若与蓄电池串联的定值电阻的阻值 R ＝7 Ω，则可以求得蓄电池的电动势 E ＝________
0 0
V，内电阻r＝____________ Ω；
0
(3)该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差。在图中，实线是根据本实验的数据
描点作图得到的U－I图像，虚线是新电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的U－I图像，则可能正确的是____________。
