三 电表内阻的测量方法
1．互测法：
⑴电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻：
⑵两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻：
⑶两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻：
2．替代法：
3．半偏法：
（R»R
） 12
（R1«R2）
4.闭合电路欧姆定律计算法：
(不计电源内阻)
【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。
⑵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____________。
【备考提示】在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。有时利用一块
电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电路欧姆定律的变形运用。
【例2】（2006
（量程2V，内阻约4kΩ）；电流表 1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
⑴试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。） ⑵电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV =_________。
【变式题】
1．（2006年全国Ⅱ）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡（图中用○×表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1V～4V。 现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表 4.5V，内阻约为4×104Ω） （量程250mA，内阻约为2Ω） （量程500mA，内阻约为1
Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干。
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是 ，下面两个电路应该选用的是 。
2．（2006年北京）某同学用如图所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。
①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：A 1(量程100 mA,内阻约2Ω) A2 (量程0.6 A,内阻约0.3Ω) 电压表：V1(量程5 V,内阻约5Ω) V2(量程15 V,内阻约15Ω) 电源：E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω) E2(电动势为4 V，内阻约为0.04Ω)
为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___________，电压表______________，滑动变阻器________________，电源___________________。(填器材的符号) ②根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图所示。由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为___________；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为____________，灯泡实际消耗的电功率为___________W。
③根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系，符合该关系的示意图是下列图中的__________。
A
B C
D
四 一类借助图像法处理的上海实验试题
近几年的上海高考中，经常出现一类需要借助图像关系处理的实验题，该种题目处理技巧性强，并且要求能够准确理解图像的物理意义，该类问题对于山东的命题不无导向作用，备考时也应引起足够的重视。
【例1】（2004年上海）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U – I 特 性曲线如图
所示。L2的额定功率约为 W；现将L1和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻
U
(A)
【例2】（2004年上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
忽略不计。此时L2的实际功率约为 W。
(A)
⑶如果将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0 Ω的电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第⑵小题的方格图中）
⑴在左下框中画出实验电路图。
可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0 — 10 Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。
⑵在右图中画出小灯泡的U – I 曲线。
U
【备考提示】《研究小灯泡的伏安特性曲线》是高考考纲中规定的学生实验，对⑴⑵两问学生在实验复习中已基本掌握，而第⑶问则对实验数据的处理进行了拓展、延伸，对小灯泡的实际功率无计算公式，只能在小灯泡的伏安特性曲线上画出电池的U—I图线，然后找出两曲线的交点，从而确定此时灯泡的工作状态，得到实际工作功率。这考查了学生对小灯泡的伏安特性曲线的理解和实验数据处理的能力。同时也要深入理解图线交点与电路工作状态的对应关系。 【变式题】 1．（2003年上海）如图所示，图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的 改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。
⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3
两个电路中应选择的是图_____；简要说明理
由 。（设滑线变阻器两端电
压恒为9V，滑线变阻器的阻值为0～100Ω）。 图
1
热 敏
电
阻
图2 图
3 图4
⑵在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为_____ _ Ω。 ⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子：_________________________ 。
2．（2005年上海）右图中图线①表示某电池组的输出电压——
电流关系，图线②表示其输出功率——电流关系。该电池组的内阻为＿＿＿＿＿Ω。当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是＿＿＿＿＿V。
3
⑴分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图 （填“甲”或“乙”）
⑵在方格纸内画出小灯泡的U—I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 （填“变大”、“变小”或“不变”）
⑶如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为 A。
三 电表内阻的测量方法
1．互测法：
⑴电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻：
⑵两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻：
⑶两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻：
2．替代法：
3．半偏法：
（R»R
） 12
（R1«R2）
4.闭合电路欧姆定律计算法：
(不计电源内阻)
【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。
⑵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____________。
【备考提示】在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。有时利用一块
电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电路欧姆定律的变形运用。
【例2】（2006
（量程2V，内阻约4kΩ）；电流表 1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
⑴试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。） ⑵电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV =_________。
【变式题】
1．（2006年全国Ⅱ）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡（图中用○×表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1V～4V。 现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表 4.5V，内阻约为4×104Ω） （量程250mA，内阻约为2Ω） （量程500mA，内阻约为1
Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干。
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是 ，下面两个电路应该选用的是 。
2．（2006年北京）某同学用如图所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。
①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：A 1(量程100 mA,内阻约2Ω) A2 (量程0.6 A,内阻约0.3Ω) 电压表：V1(量程5 V,内阻约5Ω) V2(量程15 V,内阻约15Ω) 电源：E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω) E2(电动势为4 V，内阻约为0.04Ω)
为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___________，电压表______________，滑动变阻器________________，电源___________________。(填器材的符号) ②根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图所示。由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为___________；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为____________，灯泡实际消耗的电功率为___________W。
③根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系，符合该关系的示意图是下列图中的__________。
A
B C
D
四 一类借助图像法处理的上海实验试题
近几年的上海高考中，经常出现一类需要借助图像关系处理的实验题，该种题目处理技巧性强，并且要求能够准确理解图像的物理意义，该类问题对于山东的命题不无导向作用，备考时也应引起足够的重视。
【例1】（2004年上海）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U – I 特 性曲线如图
所示。L2的额定功率约为 W；现将L1和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻
U
(A)
【例2】（2004年上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
忽略不计。此时L2的实际功率约为 W。
(A)
⑶如果将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0 Ω的电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第⑵小题的方格图中）
⑴在左下框中画出实验电路图。
可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0 — 10 Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。
⑵在右图中画出小灯泡的U – I 曲线。
U
【备考提示】《研究小灯泡的伏安特性曲线》是高考考纲中规定的学生实验，对⑴⑵两问学生在实验复习中已基本掌握，而第⑶问则对实验数据的处理进行了拓展、延伸，对小灯泡的实际功率无计算公式，只能在小灯泡的伏安特性曲线上画出电池的U—I图线，然后找出两曲线的交点，从而确定此时灯泡的工作状态，得到实际工作功率。这考查了学生对小灯泡的伏安特性曲线的理解和实验数据处理的能力。同时也要深入理解图线交点与电路工作状态的对应关系。 【变式题】 1．（2003年上海）如图所示，图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的 改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。
⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3
两个电路中应选择的是图_____；简要说明理
由 。（设滑线变阻器两端电
压恒为9V，滑线变阻器的阻值为0～100Ω）。 图
1
热 敏
电
阻
图2 图
3 图4
⑵在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为_____ _ Ω。 ⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子：_________________________ 。
2．（2005年上海）右图中图线①表示某电池组的输出电压——
电流关系，图线②表示其输出功率——电流关系。该电池组的内阻为＿＿＿＿＿Ω。当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是＿＿＿＿＿V。
3
⑴分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图 （填“甲”或“乙”）
⑵在方格纸内画出小灯泡的U—I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 （填“变大”、“变小”或“不变”）
⑶如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为 A。