电学实验总结
一、多用 电 表 测电阻 与 测 量伏安特性 曲线实验
测 量 导 体的伏安特性 曲线时 ，需要依据 导 体的 电阻 值估算出 测 量 电 路的最大 电 流与最大 电压 ，作 为选择电 流表、 电压 表量程及 选择电 流表 内 接 还 是外接的依据。利用多用 电 表的 欧姆档 可以粗 侧 或估 测导 体的 电阻 。
1 1 ．（福建理 综 ）某同 学在 探究 规 格 为 “ 6V ， 3W ”的小 电 珠伏安特性 曲线实验 中：
（1 1 ）在小 电 珠接入 电 路前，使用多用 电 表直接 测 量小 电 珠的 电阻 ， 则应将选择开关 旋至 _______档 进行测 量。（填 选项前 的字母）
A A ．直流 电压 10V
B B ．直流 电流 流 5mA
C C ． 欧姆 ×
100
D D ． 欧姆×
1 1
（2 2 ）
该 同 学 采用图 图 1 1 甲所示的 电 路 进行测 量。
图 中 R R 为 滑 动变 阻器（阻值范围 围 0~20Ω ， 额 定 电流 流 1.0A ）， L L 为 待 测 小 电 珠，V V 为电压 表（量程 6V ， 内阻 阻 20kΩ ），A A 为电 流表（量程 0.6A ， 内阻 阻 1Ω ）， E E 为电 源（ 电动势 8V ， 内 阻不 计 ）， S S 为开关 。
Ⅰ 在 实验过 程中， 开关 S S 闭 合前，滑 动变 阻器的滑片 P P 应 置于最 ________）
端；（填“左”或“右”）
Ⅱ 在 实验过 程中，已知各元器件均 无 故障，但 闭 合 开关 S S 后， 无论 如何 调节 滑片 P P ， 电压 表和 电流表的示 数总是调 而不零，其原因是 ______ 点 至 ______ 点 的 导线没 有 连 接好；（ 图 甲中的黑色小圆点 表示接 线点 ，并 用数 字 标记 ，空格中 请填写图 甲中的 数 字，如“2 2 点至 至 3 3 点 ”的 导线 ）
Ⅲ 该 同 学 描 绘出 小 电 珠的伏安特性 曲线示 意 图 如图 图 1 1 ， 乙所示， 则小电 珠的 电阻 值 随 工作 电压 的增大而 ____________ 。（填“不 变 ”、“增大”或“ 减 小”）
2 2 ．（ 广东 理 综 ）在“描 绘 小 电 珠的伏安特性 曲线 ” 实验 中，所用器材有：小 电 珠（ 2.5V ， 0.6W ），滑 动变 阻器，多用 电 表， 电 流表， 学 生 电 源， 开关，导线 若干。
（1 1 ）粗 测 小 电 珠的 电阻 ， 应选择 多用 电 表 _____ 倍率的 电阻挡 （ 请填 空“×1 1 ”、“× 10 ”或“×100 ”）； 调 零后， 将 表 笔分
别 与小 电 珠的 两 极 连 接，示 数 如图 图 2 2 ， 结 果 为 ______Ω 。
（2 2 ）
实验 中使用多用 电 表 测 量 电压 ， 请 根据 实验原理图 3 3 完成 实 物图 图 4 4 中的 连线 。
（3 3 ）
开关闭 合前， 应将 滑 动变 阻器的滑片 P P 置于 _____ 端。为 使小 电 珠亮度增加， P P 应由 中 点 向 ___ 端滑 动 。
（4 4 ）下表 为电压 等 间 隔 变 化 测 得的 数 据。
为 了 获 得更准确的实验图 像，必 须在相邻数 据 点 _______ 间 多 测 几 组数 据（ 请填写 “ ab ”、“ bc ”、“ cd ”、“ de ”、“ ef ”）
二、等效法 测电阻
在 闭 合 点电 路中 ，测 出 总电 流或端 电压 ，并 记 下 测量数 据，然后用 电阻 箱替代某一 电阻 ，调节电阻 箱， 当电 路中的 电 流或 电压 恢复原值 时 ， 由闭 合 电 路 奥 姆定律可知， 电阻 箱的 电阻 与被它替 换 掉的 电阻 的阻值相等。
3 3 ．（全 国课标 理 综 ）
为 了 测 量一微安表头 头 A A 的 内 阻，某同 学设计 了如图 图 6 6 所示的 电 路。
图 中，A A o o 是 标 准 电 流表， R R o o 和 R R N N 分 别 是滑 动变 阻器和 电阻 箱， S S 和 S S 1 1 分 别 是 单 刀 双掷开 关和单 刀 开关，E E 是 电 池。完成下列 实验 步 骤 中的填空：
（1 1 ）
将 S S 拨 向接点 点 1 1 ，接通 S S 1 1 ， 调节 _____ _ ，使待 测 表 头 指 针 偏转 到适 当 位置， 记 下此 时 _____ 的 读数 I I ；
（2 2 ）然后 将 S S 拨 向接点 点 2 2 ， 调节 ____ _ ，使_ _ __ ， 记 下此 时 R R N N 的 读数 ；
（3 3 ）多次重复上述 过 程， 计 算 R R N N 读数 的 ________ ，此即 为 待 测 微安表 头内 阻 的测 量值。
数 据 点
a a
b b
c c
d d
e e
f f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
4 4 ．（ 江苏 物理）某同 学 利用如图 图 7 7 所示的 实验电 路 来测 量 电阻 的阻值。
（1 1 ）
将电阻 箱接入 a a 、 b b 之间 ， 闭 合 开关 。适 当调节 滑 动变 阻器 后保持其阻值不 变。
改 变电阻 箱的阻值 R R ，得到一 组电压 表的示 数 U U 与 R R 的 资 料如下表：
请 根据 实验数 据作出 U U - - R R 关 系 图 像。
（2 2 ）用待 测电阻 R R x x 替 换电阻， 箱， 读 得 电压 表示 数为 2.00V 。利用 图 中 测绘 的 U U - - R R 图 像可得 R R X X =_ Ω。
。
（3 3 ）使用 较长时间 后， 电 池的 电动势 可 认为 不 变 ，但 内 阻增大。若仍用本 实验装 置和（1 1 ）中 测绘 的 U U - - R R 图 像 测 定某一 电阻 ， 则测 定 结 果 将 _____ （选 填“偏大”或“偏小”）。
现将 一已知阻值为 为 10Ω 的 电阻换 接在 a a 、 b b 之间 ，你 应 如何 调节 滑 动变 阻器，便仍可利用本 实验装 置和（1 1 ）中 测绘 的 U U- -R R 图 像 实现对待测电阻 的准确 测 定？
三、多用 电 表 测电阻 与 测电 源的 电动势与内电阻
5 5 ．（全 国 大 纲 理 综 ）使用多用 电 表 测 量 电阻时 ，多用 电 表 内 部的 电 路可以等效 为 一 个 直流 电 源（一般 为电 池）、一 个电阻 和一表 头 相串 联 ， 两个 表 笔分别位 于此串 联电 路的 两 端。
现 需要 测 量多用 电 表 内电 池的 电动势 ， 给 定的器材有：待 测 多用 电 表，量程为 为 A 60mA 的 电 流表， 电阻 箱， 导线 若干。
实验时 ， 将 多用 电 表 调 至1 ×1 挡 ， 调 好 零点 ； 电阻 箱置于适 当数 值。完成下列填空：
（1 1 ）
仪器 连接 如图 图 0 10 所示（ a a 和 b b 是多用 电 表的 两个 表 笔 ）。若 两电 表均正常工作， 则 表 笔 a a 为 ______（填“ 红 ” 或“黑”）色；
（2 2 ）若适 当调节电阻 箱后，如图 图 0 10 中多用 电 表、 电流表与 电阻 箱的示 数 分 别 如图 图 11 （a a ）（b b ）（c c ）所示， 则 多用 电 表的 读数为
Ω ； 电 流表 读数为____mA ； 电阻 箱的 读数为
Ω ；
（3 3）
）
将图 0 10 中多用 电 表的 两 表 笔 短接，此 时 流 过 多用 电 表的 电 流 为 __ mA ；（保留 3 3 位有 效数）
字）
R R /Ω
5.0
10.0
15.0
25.0
35.0
45.0
U U /V
1.00
1.50
1.80
2.14
2.32
2.45
（4 4 ）
计 算得到多用 电 表 内电 池的 电动势为 ___V 。（保留 3 3 位有 效数 字）
四、 电压 表的改 装 与 侧电 源 电动势
测 量 电 源 电动势实验 的基本原理 时闭 合 电 路 奥 姆定律，基本方法是“伏安法”。由此法 还可以 变通出 利用 电压 表和 电阻 箱依据和 和VRUI 的“伏阻法”，也可 变通出 利用r REI 的“安阻法”。如果 电压 表（或 电 流表）量程不符合 实验 要求，可先 将电压 表（或 电流表）改 装 成符合量程的 电压 表（或 电 流表）。
6 6 ．（四川理 综 ）
为测 量一 电 源的 电动势及内 阻
（1 1 ）在下列三 个电压 表中 选一个 改 装 成量程为 为 V 9V 的 电压 表
量程为 为 1V 、 内 阻大 约为 1kΩ 的 电压表 表 V V 1 1
量程为 为 2V 、 内 阻大 约为 2kΩ 的 电压表 表 V V 2 2
量程为 为 3V 、 内 阻为 为 3kΩ 的 电压表 表 V V 3 3
选择电压 表
串 联
kΩ 的 电阻 可以改 装 成量程为 为 V 9V 的 电压 表
（2 2 ）利用一 个电阻 箱、一 只开关 、若干 开关 、 导线 和改 装好 的 电压 表（此表用符号 号 V V 1 1
或 或 V V 3 3 或V V 3 3 与一 个电阻 串 联来 表示，且可 视为 理 想电压 表），在 虚线 框 内画 出 电 源 电动势及内 阻的 实验原理 电 路 图 。
（3 3 ）根据以上 试验原 理 电 路 图进 行 实验 ， 读 出 电压 表示 数为 V 1.50V 时 、 电阻 箱值为 为 15.0Ω ； 电压 表示 数为 V 2.00V 时 ， 电阻 箱的阻值为 为 40.0Ω ， 则电 源的 电动势 E E = =
V V 、 内 阻r r =_____Ω 。
五、多用 电 表 测电阻 与伏安法 测电阻
7 7 ．（安徽理 综 ）（1 1 ）某同 学实 用多用 电 表粗略 测 量一定值 电阻 的阻值，先把 选择开关 旋到“ x1k ”挡 位 ，测 量 时 指 针 偏 转 如 图 （ a a ）所示。
请 你 简 述接下 来的测 量 过 程：
①
；
②
；
③
；
④ 测 量结 束后， 将选择开关 旋到“ OFF ” 挡 。
（2 2 ）接下 来 采 用 “伏安法” 较 准确地 测 量 该电阻 的阻值，所用 实验 器材如 图 （ b b ）所示。其中 电压 表 内 阻 约为 5kΩ ， 电 流表 内 阻 约为 5Ω 。
图 中部分 电 路已 经连 接好， 请 完成 实验电 路的 连。
接。
（3 3 ）图 图 4 14 是一 个 多量程多用 电 表的 简 化 电 路 图，测 量 电 流、 电压 和 电阻 各 有两个 量程。
当转换开关 S S 旋到位置 3 3 时 ，可用 来测 量
；当 当 S S 旋到位置
时 ，可用 来测 量 电 流，其中 S S 旋到位置
时 量 程较 大。
答案 1 1 、
解析：（1 1 ）
规 格 为 “ 6V ， 3W ”的小 电 珠的正常工作 电阻为：
122PUR 。未接入 电 路 时 的“冷 态 ” 电阻还 要小 点 ，一般多用 电 表的 奥 姆檔中值 电阻为 “ 15 ”。因此，估 测 小 电珠的 电阻时 ， 应选择奥 姆檔的“ ×
1 1 ”倍率。
（2 2 ）
Ⅰ 本 实验 中，滑 动变 阻器 为 分 压 式接法，接通 开关 之前 应 使小 电 珠 两 端 电压为 零。所以， 应将 滑 动变 阻器的滑 动 片移至最左端。
Ⅱ 电压、 表、 电 流表的示 数 不能 调为， 零， 说 明 电 路中是有 电， 流的， 电 路的串 联 部分是完好的，只能是“1 1 ”和“5 5 ” 之间是断路 的，即“1 1 ” 点 至“5 5 ” 点 的 导线没 有接好；
Ⅲ伏安特性 曲线上 各 点 的 U U 轴 坐 标 与 I I 轴 坐 标 之商，就是 导 体在 该电压 （或 电 流）
时 的 电阻 ，由 图 像的 弯 曲情 况 可知， 随 工作 电压 的增大， 电阻逐渐 增大。
2 2 解析：（1 1 ）应选 “×1 1 ”倍率的 电阻 档（分析同例 1 1 ），因此，用多用 电 表 奥 姆 档测 得小 电 珠的 电阻 8Ω （ 欧姆表 测电阻 ，不 需估读 。）
（2 2 ）
实验 中， 电 路的最大 电 流 为 小 电 珠的正常工作 电 流， 为：
AUPI 24 . 0 。所以，电 流表选 选 0 0- -A 0.6A 量程；多用 电 表的 红 表 笔 相 当 于 电压 表的“+ + ”接 线 柱； 实验 中需要小 电 珠 两 端电压从 0 0 开始变 化至 2.5V 。所以，滑 动变 阻器要接成分 压 式。按 电 路 图连 接 实 物，如图 图 5 5 。
所示。
（3 3 ）闭 合 开关 之前， 应将 滑 动变 阻器的滑片 P P 置于“ a a ”端（分析同例 1 1 ）。
为 使小 电 珠亮度增加， 就应 是小 电 珠 两 端 电压 增大， 应将 P P 由中 点 向“ b b ”端滑 动 。
（4 4 ）分析表中 数 据可以看出， b b 组 以 后各组数 据，小 电 珠的 电 流 随电压 几乎 线 性增加， 对应图 像接近直 线 ，而 a a 、 b b 两组数 据 显 示， 这 一段， 电 流不 随电压线 性 变 化，即小 电 珠伏安特性曲线 在 这 一 数 据段是非 线 性的， 将 出 现明显弯 曲。
为 使 测 出的 这段 图 像更接近真 实图 像， 应 使 测 量 点密集 一些。因此， 应 在 a a 、 b b
两数 据 点间 多 测 几 组数 据。
3 3 、
答案：（1 1 ）
R R o o ，A A o o ；（2 2 ）
R R N. ， 电 流表 A A o o 的示 数为 I I ；（3 3 ）平均值。
解析：
将 S S 合向 1 1 ， 闭 合 S S 1 1 ， 将 R R o o 调 至使 A A o o 表指 针 偏 转 到接近 满偏 值的某值 I I ， 记 下此示数 。保持 R R o o 不 变 ； 闭 合 S S 1 1 将 S S 合向 2 2 ， 调节 R R N N 使 使 A A o o 表示 数 恢复到 I I 。由于 电 源的 电动势 E E 、 内 阻r r 、 R R o o 不 变。
因此，待 测电 流表的 电阻 等于 R R N N 。
4 4 、解析：（1 1 ）
为 使 图 像“占 满 ”坐 标 平面， 选择坐标 分度如图 图 9 9 所示，利用表中 各组数 据描点联 机， U U - - R R 关 系 图 像如图 图 9 9 中的 曲线 所示。
（2 2 ）由于 阻值不 变 ，用待 测电阻 R R x x 替 换电阻 箱， 读 得 电压 表示 数为 2.00V ，此 时 R R x x 的 电阻 等于 为 替 换时 ， 电压为 V 2.00V 时 R R 的 电阻 。因此 读 出图 图 8 8 中 电压为 V 2.00V 时 的 电组 20Ω ，就等于此 时 R R x x 的 电阻 。
（3 3 ）偏小；改 变 滑 动变 阻器阻值，使 电压 表示 数为 1.50V 。
（4 4 ）因 为， 当电池的 内 阻 r r 增大 时 ，同一 个 R R ， 则电压表读数将变 小，按原 来 的 U U- -R R 图 像， 则电阻的测 量值小于真 实 值，即偏小。要使 电压表读数为 1.50V ，因 为电 池 内 阻 r r 增大， 应该把 滑 动变 阻器阻值 调小 ，以使 不 变。
5 5 、
答案：（1 1 ）黑；（2 2 ）
14 ， 53.0 ， 4.6 ；（3 3 ）
103 ；（4 4 ）
1.54 。
解析：（1 1 ）本 实验 中， 奥 姆表既是 测 量 仪器（测两 表 笔间连 接的 组 件的 电阻 ），又是被 侧组 件（ 内 部 电 池的 电动势 ）。由于表 笔 a a 与 电 流表正接 线 柱相 连 接， 说 明 奥 姆表中的 电 流是由 a a 表 笔流出的，它接的是表 内电 池的正极， 应 是黑表 笔 。
（2 2 ）由图 图 11- - a a 可知， 奥 姆表的示 数为 R R =14Ω ，它是 电 流表与 电阻 箱的 总电阻 。由图 图 11- - b b可知， 电 流表的是 数为 I I =53.0mA 。由图 图 11- - c c 可知， 电阻 箱的 电阻为 4.6Ω 。
（3 3 ）（4 4 ）由图 图 11- - a a 可知， 奥 姆表的中值 电阻为 =15Ω ，与之 对应 的 电 流 为 。
对图 图 0 10 所示 电 路及 两 表 笔对接 后的 电 路分 别运用奥 姆定律有：
， ； 对 于“中值 电阻 ”有：
。代入 数 据解得：
=103mA ， E E =1.54V 。
6 6 、解析：（1 1 ）由 于题 中 电压表 表 V V 3 3 的 电阻 是准确告知的，因此 选 它 进 行改 装 。
对电压 表及串 联的分 压电阻 R R ， 运用奥 姆定律有：
， 。代入 数 据解得：
R R =6kΩ 。
（2 2 ）由闭 合 电 路 奥 姆定律及部分 电 路 奥 姆定律可 设计 如图 图 2 12 所示的 实验电 路。
由闭 合 电 路 奥 姆定律，及部分 电 路 奥 姆定律有：
，此 时 可 变形为：
，可作出图 像，由 图 像的截距可求出 电 源的 内电阻 ，有 图 像的斜率可求出 电 源的 电动势。
（3 3 ）由于改 装 后的 电压 表可 视为 理 想电压 表，它的示 数 就是端电压 或 电阻箱两 端的 电压 。整 个电 路可看成 电阻 箱与 电 源 内电阻 串 联 ，总电压为电 源 电动势 E E 。由串 联 分 压关 系有：
代入 两组数 据及
可得：
E E =2.5V ， r r =10Ω
7 7 、解析：（1 1 ）由 图 可知， 欧姆档 倍率 选 大了， 应 降低
一 级 ，并重新 调 零再 测试 。① 断开 待 测电阻 ， 将选择开关 旋到“ ×100 ”檔；② 将两 表 笔 短接，调 整“ 奥 姆 调 零旋 钮 ” ，使指 标 指向“ 0Ω ”；③再接入待 测电阻 ， 将指针 示 数 ×100 ，即 为 待 测电阻阻 值。
（2 2 ）由 图 a a 可知待 测电阻约为 2 kΩ ，所以， 电 流表 应内 接，图 图 b b 中滑 动变 阻器乙接成了分 压 式。故最 终 接成的 电 路如图 图 5 15 所示。
（3 3 ）转换开关 S S 旋到 位置 3 3 时 ，表 头接 有 电 源，可用 来测 量 电阻；当 S S 旋到位置“1 1 ”或“2 2 ” 时 ，可用 来测 量 电 流，其中 S S 旋到位置“1 1 ” 时 ，分流 电阻较 小，量 程较 大。