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专题7 电阻测量类实验解答总结
【本专题涉及到的常见的实验】
1、实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
2、实验：伏安法测未知电阻
3、实验：特殊方法测未知电阻
4、实验：导体电阻率的测量
5、实验：测量电源的电动势和内阻
6、实验：用多用电表测量电学中的物理量
【方法总结提升】
1．电流表内、外接的选择
(1)两种接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差原因
电流表分压U 测＝Ux＋UA
电压表分流I 测＝Ix＋IV
电阻测量值
R 测＝＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
R 测＝＝<Rx
测量值小于真实值
(2)两种接法的选择
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采
用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．
②临界值计算法
Rx<时，用电流表外接法；
Rx>时，用电流表内接法．
③实验试探法：按如图3 所示接好电路，让电压表一根接线柱P 先后与a、b 处接触一下，
如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如
果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．
图3
2．滑动变阻器分压式与限流式接法的选择
(1)“以小控大用分压，相差无几用限流”
①当采用分压式接法时，一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器．
②当采用限流式接法时，一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器．
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(2)必须采用分压式接法的三种情况：①要求电压从零开始变化；②滑动变阻器阻值太小，
不能起到限流的作用；③限流式接法不能获取有区分度的多组数据．
3．测量电阻创新方案对比
安安法
如果已知
的内阻R1，则可测得
的内阻R2＝
串联一定值电阻R0后，同样可测得
的内阻R2＝
伏伏法
两电表的满偏电流接近时，若已知
的内阻R1，则可测
出
的内阻R2＝R1
并联一定值电阻R0后，同样可得
的内阻R2＝
替代法
单刀双掷开关分别与1、2 相接，调节电阻箱R1，保证电
流表两次读数相等，则R1的读数即等于待测电阻的阻值
半偏法
测量电流表内阻
闭合S1，断开S2，调节R1使G 表满偏；再闭合S2，只调
节R2，使G 表半偏(R1≫R2)，则R2＝R 测，R 测<R 真
测量电压表内阻
使R2＝0，闭合S，调节R1使V 表满偏；只调节R2使V
表半偏(RV≫R1)，则R2＝R 测，R 测>R 真
电桥法
调节电阻箱R3，当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，根据欧姆定律有：＝，＝.由以上两式解
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
【例题1】一同学探究阻值约为550Ω 的待测电阻Rx在0~5mA 范围内的伏安特性。可用器
材有：电源E（电动势约为4V，内阻不计），电压表V1，（量程为3V，内阻很大），电
压表V2，（量程为10V，内阻很大），电流表A（量程为1mA，内阻为300Ω），滑动变
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阻器R（最大阻值可选10Ω 或1.5kΩ），定值电阻R0（阻值可选75Ω 或150Ω），开关S，
导线若干。
（1）为了通过Rx的电流可在0~5mA 范围内连续可调，该同学设计了如图所示的实验电路
原理图。
（2）实验时，图中的电压表应选 ；R 应选最大阻值为 （填“10Ω”或
“1.5kΩ”）的滑动变阻器，R0应选阻值为 （填“75Ω”或“150Ω”）的定值电阻。
（3）测量多组数据可得R 的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表的示数为2.30V、电
流表的示数为0.85mA，则由此组数据得到的R 的阻值应为 Ω（结果保留3 位有
效数字）。
【例题2】实验室有一表盘有刻度但数值已模糊的灵敏电流计
，满偏电流约为
Ⓖ
300μA，
内阻
约几百欧．某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流
及内阻
，设计的电路
如图甲所示．
（1）请按照实验电路原理图甲在图乙中完成实物图连接 ．
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器和变阻箱，使电流计满偏，记录电压表的示数U 和电阻
箱的阻值
，多次改变电阻箱阻值，调节滑动变阻器，使电流计每次都满偏，并记录电压
表的示数U 和对应的电阻箱的阻值
，根据多次测量数据作出电压表示数U 随电阻箱的电
阻
变化的关系图像如图丙所示，则可求出电流计的满偏电流值
，电流计内阻
为
．（均用图中字母P、Q 表示）
（3）如果上述待测电表是一只满偏电流小于1μA 的高灵敏电流计，其内阻约为
，再
提供两只标准电阻
，
，要测量电流计内电阻和满偏电流，请你对上述电
路图甲进行改进，补全图丁虚线框内的电路图，并标明
、
．
【例题3】“描绘电阻R 的伏安特性曲线”的实验中实验室备有下列器材：
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A．电源E（电动势为3 V，内阻不计）；
B．电流表A1（量程为0～1 A，内阻r1约为0.1 Ω）；
C．电流表A2（量程为0～0.6 A，内阻r2 =5 Ω）；
D．滑动变阻器R0（阻值范围为0～3 Ω）；
E．开关S，导线若干。
F．电阻R（阻值约为6Ω）
（1）请在虚线框内补充完整合理的测量电路图。( )
（2） 若某次测得的电流表A1和电流表A2的读数分别为I1、I2，则此时R 的阻值大小为
（从I1、I2、r2、r1中选择字母表示），若再用游标卡尺测得电阻R 的长度（如下图），其
读数为 cm，再测得外径便可计算电阻率。
（3）描绘出的电阻R 的伏安特性曲线如图所示，现将两个这样的电阻R 串联后，接在电动
势为6V，内阻为8Ω 的电源两端，则流过电阻R 的电流大小为 A（保留两位有
效数字）
【例题4】某同学按图1 所示电路进行实物连接，改变滑动变阻器阻值，测得多组U、Ⅰ数
据，绘制U—I 图像如图2 所示，在测量第2 组数据到测量第4 组数据时滑动变阻器滑片移
动了n=50 匝电阻丝的距离，已知电源的输出电压恒定，内阻不计。
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（1）在图1 中，测量第2 组数据到第4 组数据，滑动变阻器滑片P 该往 （选填
“A”或“B”）端滑动，由图2 可得，定值电阻
约为 Ω（保留2 位有效数字）；
（2）用游标卡尺测量瓷管的外径D 如图3 所示，其读数为 mm，测得滑动变阻器电
阻丝的直径d 为0.50mm，则电阻丝电阻率约为 Ω·m（保留2 位有效数字）。
1．汽车在高架桥上时，导航说右转，而实际上右边根本没有右转出口，这是因为导航无法
判断汽车是否在桥上。一些智能手机中配有气压传感器，气压传感器的电阻会随所处环境
气压的变化而变化，所处的高度不同，气压不同，这样就可以很好地辅助导航来判断汽车
所处的高度，避免错误导航。某实验小组在室温下用以下器材探究气压传感器的阻值
随
气压变化的规律。
A．气压传感器P（阻值变化范围从几欧到十几欧）；
B．直流电源，电动势为3V，内阻不计；
C．电压表量程为
，内阻约为
；
D．电流表，量程为
，内阻为
；
E．滑动变阻器
，最大阻值约为
；
F．开关与导线若干。
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（1）小明设计了如图甲所示的实验电路原理图，请在图乙中用连线将实物补充完整
。
（2）当气压传感器所处环境的气压为标准大气压时，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，
若电压表的示数
，电流表的示数
，则气压传感器的阻值
。（结果保留三位有效数字）
（3）当环境压强
改变时，测得不同的
值，绘成的图像如图丙所示，由图丙可得
和
压强
的关系表达式为
。（式中物理量均采用SI）。
2．实验室购买了一捆标称长度为
的铜导线，唐中“加速度”社的红梅同学想通过实
验测定其实际长度。她首先测得导线横截面积为
，查得铜的电阻率为
，
再利用如图所示电路测出铜导线的电阻
，从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有：
电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω；
电压表：量程3V，内阻约9kΩ；
滑动变阻器
：最大阻值5Ω；
滑动变阻器
：最大阻值20Ω；
定值电阻：
；
电源：电动势6V，内阻可不计；
开关、导线若干。
回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 （填“
”或“
”），闭合开关S 前应将滑片移
至 端（填“a”或“b”）。
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（2）在实物图甲中，已正确连接了部分导线，请根据图中的电路完成剩余部分的连接。
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A 时，电压表示数如图乙所示，读数为
V。
（4）导线实际长度为 m（保留两位有效数字）。
3．用伏安法测量电源电动势和内阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在
系统误差。按如图甲所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。利用这个电路还可以
对电压表、电流表的内阻进行测量。实验室提供的器材有：
两个相同的待测电源内阻
，
电阻箱R1（最大阻值为
）
电阻箱R2（最大阻值为
），
电压表
（内阻约为
），
电流表
（内阻约为
），
灵敏电流计
，两个开关
。
主要实验步骤如下：
①按图甲连接好电路，调节电阻箱
和
至最大，闭合开关
和
，再反复调节
和
，
使电流计
的示数为0，读出电流表
、电压表
、电阻箱
电阻箱
的示数分别为
、
；
②重复①操作，反复调节电阻箱
和
（与①中的电阻值不同），使电流计
的示数为
0，得到了多组
；
③根据实验得到的多组数据作出的
图线如图乙所示。
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回答下列问题：
（1）电流计
的示数为0 时，电路中
和
两点的电势
和
的关系为 ；
（2）由操作①，可求得电压表的内阻为 ；（用
表示）
（3）由图乙可得电源的电动势
，内阻
。（结果均保留2
位有效数字）
4．某同学要测量某电压表的内阻，可利用的实验器材有：
A．待测电压表V1（量程为
，内阻不到
）；
B．标准电压表V2（量程为
，内阻约为
）；
C．电源E（电动势为
，内阻很小）；
D．滑动变阻器R（最大阻值为
）；
E．定值电阻
（阻值为
）；
F．开关S，导线若干。
（1）请根据实验电路图甲补全如图乙所示的实物连线；
（2）当待测电压表V1的示数为
时，标准电压表V2的示数为
，改变滑动变阻器滑片
位置，经过多次测量，得到多组
的数值，以
为纵坐标，
为横坐标，画出的
图像是斜率为3 的直线，则待测电压表V1的内阻
。
（3）把待测电压表V1改装成量程为
的电压表，需要 （填“串”或“并”）
联一个阻值
的定值电阻。
（4）把改装后的电压表跟标准电压表进行校对，发现改装后的电压表示数总是比标准电压
表示数大，说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值 （填“偏大”或“偏
小”）。
5．近年来以特斯拉为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而第一批新能源车主发现由于
新旧电池不能混用，更换时必须是整体更换，成本高昂。成都市一中学的某学习小组为了
弄清新旧电池不能混用的原因，该小组同学利用普通5 号碱性电池做了如下模拟实验。
除开关、导线外还有以下实验器材；
新旧5 号碱性电池若干；
电压表一个（量程0~3V，内阻约2kΩ）；
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电流表一个（量程0~0.3A，内阻为2Ω）；
滑动变阻器（阻值0~20Ω）；
（1）小王同学利用上述器材分别测量了5 号碱性电池A、B 的电源电动势和内电阻（每次
测量一节电池）。为了更加准确的测量，则实验电路图应该选择 （选填“甲”
或“乙”）；利用实验数据作出了U-I 图像，如图丙所示。图丙中更有可能是旧电池的是
（选填“A”或“B”）。
（2）小赵同学对标有“2.8V，0.4W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如丙图中的C 所示。
若将上述A、B 两节电池串联起来为该小灯泡供电，则小灯泡实际功率为 W（结
果保留两位有效数字），电池组发热功率为 W（结果保留两位有效数字）。由
此可推测普通5 号碱性电池不能新旧混用的可能原因是： 。
6．一实验小组要测定某金属丝的电阻率。
（1）实验前先用螺旋测微器测出金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝的直径D=
mm。
（2）实验小组成员先采用多用电表粗测金属丝的电阻。在已经完成机械调零的情形下，当
用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用 （选填“×100”或“×1”）挡，进行
一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为 Ω。
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（3）为了精确测量被测金属丝Rx的阻值，实验小组根据实验室提供的下列器材设计了如
图所示电路，其中最合理的是 。
A．直流电源（电动势E=6V，内阻可忽略不计）；
B．电流表 A1（量程为30mA，内阻r1=9.5Ω）；
C 电流表A2（量程为3A，内阻r2=0.1Ω）；
D．电压表V（量程为6V，内阻
）；
E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2A）；
F.滑动变阻器R2（最大阻值为15kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A）；
G.定值电阻（R3=0.5Ω）；
H.定值电阻（R4=5Ω）；
I.开关一个，导线若干。
7．某同学测量电池的电动势E（约6V）、内阻r（约20Ω）和一待测电阻的阻值
（约
50Ω）。实验室中可选用的其它实验器材有：
A．电流表A1（量程为0－100mA）；
B．电压表V1（量程为0－6V）；
C．滑动变阻器R1（最大阻值为1500Ω）；
D．滑动变阻器R2（最大阻值为300Ω）；
E．滑动变阻器R3（最大阻值为10Ω）；
F．开关S 一个，导线若干。
该同学的实验操作过程如下：
（1）设计如图甲所示的电路图，并根据甲电路图连接好电路；
（2）将滑动变阻器接入电路中的阻值调至最大，闭合S，逐次调节变阻器电阻，测出多组
U 和I 的数值；
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（3）断开开关S，将电阻
拆下连在BC 之间，AB 用导线连接好，其它部分不动。继续
重复步骤2，测出另外多组U 和I 的数值；
（4）以U 为纵轴，I 为横轴，根据步骤2、3 获得的数据，在同一坐标系内作出两条U－I
图线，如图乙所示。
请根据该同学的实验操作，回答下列问题：
（1）根据实验的目的和要求选择合适的仪器，滑动变阻器选 ；（选填R1、R2 或
R3）
（2）根据电路图连接好实物图 ；
（3）某次测量电压表读数如图所示，则其读数是 V；
（4）根据图乙U－I 图像，求得电源电动势为 V，待测电阻阻值为 Ω。
8．小张同学用伏安法测量待测电阻
的阻值，测量电路图如图a 所示，所用电压表和电
流表的量程分别为0～3 V 和0～1 mA，两电表的内阻均未知。
（1）在某次测量中，电压表和电流表的示数如图b 所示，此时电流表的示数为
mA，此组数据得到
的阻值为 kΩ（第二空保留3 位有效数字）。
（2）待测电阻
阻值的测量值和真实值分别用
和
表示，电流表的内阻
越小，对
测量产生的误差
越 （填“大”或“小”）。
9．某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻（电动势E 约为2V，内阻约
为几欧姆）。
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可供选用的器材有：
A．电流表A（量程0~30mA，内阻为27Ω）
B．电压表V1（量程0~3V，内阻约为2kΩ）
C． 电压表V2（量程0~15V，内阻约为10kΩ）
D．滑动变阻器R（阻值0~50Ω）
E. 定值电阻
F. 定值电阻
（1）为更准确地进行实验测量，电压表应该选择 ，定值电阻应该选择 。
（填仪器前面的字母）
（2）实验中电压表和电流表的读数如下：
序号
1
2
3
4
5
6
I/mA
4.0
8.0
12.
0
16.0
18.
0
20.0
U/V
1.7
2
1.44
1.1
6
0.88
0.7
4
0.60
（3）在图乙中已根据上述实验数据进行描点，画出U-I 图像 。
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（4）由图像可知，电源电动势E= V，内阻r= Ω。（结果保留两位小数）
10．某实验小组在拆解一电子产品的内部结构时，发现其使用的电池是一块扁平电池，如
图甲所示，外壳上标有电动势为4.5V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员利
用下面仪器，设计方案对其进行测量。
A．待测电池
B．电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）
C．电流表（量程0~100mA，内阻为1Ω）
D．电阻箱（阻值范围0~9999Ω）
E.电阻箱（阻值范围0~99.99Ω）
F.滑动变阻器（阻值范围0~50Ω，额定电流0.2A）
G.滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流0.2A）
H.开关、导线若干
（1）小组成员利用现有的器材，设计了如图乙所示的实验电路图。实验室所提供的电表的
量程都不够大，需要进行改装才能使用。如果将电流表量程扩大到0~500mA，则电阻箱R3
的阻值应调为 Ω；为满足测量电动势的需要，也需要将电压表的量程扩大为
0~4.50V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将S2
接b，将R1的滑片移至最上端，将电阻箱R2调为零，闭合S1，断开S3，适当移动R1的滑片，
使电压表示数为3.00V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表
示数为 V 时，完成扩大量程，断开S1。
（2）为了完成该实验，滑动变阻器R1应选 ，电阻箱R2应选 。（均
填写器材前面字母标号）
（3）保持电阻箱R2的阻值不变，开关S2接a，闭合S1、S3，移动R1的滑片，读出几组电
表的读数U、I，并作出U-I 图像如图丙所示，可得该电池的电动势为 V，内阻
为 Ω（此问计算结果保留3 位有效数字）
11．我国正在大力发展太阳能发电。某同学想要利用如图甲所示的电路测量在太阳光照射
下电动势大约为
的太阳能电池的电动势和内阻。
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（1）实验室中的电压表有两个量程：
、内阻约
，
、内阻约
，为了
使测量结果尽量准确，实验中电压表应该选择的量程是 。
（2）若测得太阳能电池在某一光照条件下的输出电压随输出电流变化的图像（
图
像）如图乙所示，分析该曲线，可知该太阳能电池作为电源时的电动势为 V。若
太阳能电池短路，其内阻为
。
（3）若把该太阳能电池与阻值为
的定值电阻连接构成一个闭合电路，此时太阳能电池
的内阻为
，该定值电阻的功率是 W。（结果均保留3 位有效数字）
12．某兴趣小组计划设计一套利用压敏电阻制作的汽车油量显示电路。首先需要测量该压
敏电阻的电阻值R 随汽油产生的压强p 的变化关系图。于是他们设计了如图1 所示的测量
电路。已知汽油的密度
油=0.7×103kg/m3，重力加速度g 取10m/s2。
主要器材如下：
压敏电阻R（厚度可不计，位于油箱底部）
电源（电动势E=6V，内阻不计）
电流表A1（量程0~10mA，内阻RA1=200Ω）
电流表A2（量程0~60mA，内阻RA2约为100Ω）
定值电阻R1=200Ω
滑动变阻器R2
开关S，导线若干
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（1）要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值，则图1 中导线的c 端应与 （选填
“a”或“b”）连接。
（2）按（1）中连接好电路，某次测量时，在油箱内加入深度为0.15m 的汽油后，电流表
A2读数为54mA，电流表A1读数为6mA，可知此时压敏电阻的阻值R= Ω，汽
油在油箱底部产生的压强p= Pa。
（3）该小组通过多次测量获得了压敏电阻的阻值随汽油产生的压强的变化关系如图2 所示，
然后他们设计了油量显示电路，如图3 所示。图3 中电流表A 的量程为0~0.6A（内阻忽略
不计），将其作为油量指示表，电源电动势为12V（内阻不计）。已知加满汽油时油的深
度为0.4m，若让电流表此时的示数恰好为0.6A，则定值电阻R0= Ω。
（4）汽油耗尽时，图3 中电流表的示数是 A。
15
