方法07 伏安法测电阻之方法创新（方法总结+练习巩固）--【实验攻略】备战2024年高考物理实验方法大全

方法07 伏安法测电阻之方法创新 所谓“伏安法”，就是用伏特表和安培表两个测量工具测量某一物理量，主要是测电阻和测电源电动势和内阻。在实验中，题目中往往所给的电压表和电流表不能满足实际所选，常常涉及到电表的改装和电表的灵活运用，这也是近些年高考常考的热门考点。 一、伏安法及其原理迁移 实验原理 利用电压表、电流表分别测量待测电阻两端的电压和流过电阻的电流，再结合欧姆定律求解待测电阻的阻值 原理迁移 Rx为未知电阻，R0为定值电阻，电压表、电流表的内阻均用r1表示 (1) 利用电流表与电阻替代电压表（安安法） (2) 利用电压表和电阻替代电流表（伏伏法） 二、利用“一表两用”测电阻 电路图 实验步骤及记录的数据 测量表达式 开关K接1时测得Rx两端电压为U1，开关K接2时测得R0和Rx总电压R为U2 根据串联电路分压原理列式 ，可得： 将开关S2置于1端，改变滑动变阻器的阻值，记下电压表的示数 U1，保持滑动变阻器滑片不动，将开关S2置于2端，记下电压表示数 U2 根据串联电路分压原理列式 ，可得： 三、利用半偏法测电表的内阻 电路图 操作步骤 误差分析 分流半偏 S1闭合，S2断开时，调节滑动变阻器，使满偏；闭合S2后，调节电阻箱R的阻值，使半偏，此时电阻箱读数为R0，则电流表内阻为RA=R0 误差分析：由于R的接入导致干路电流略有增加故R略小于RA，测量结果偏小。 减小误差方法： 方法1：调整器材，使滑动变阻器R1RA。 方法2：在干路串联一电流表，调整R与R1使待测 电流表半偏，且使干路电流表示数保持不变 分压半偏 先闭合S1、S2 ，调节R1的滑片，使电压表满偏；然后保持R1滑片位置不变，断开S2，调节R的阻值，使电压表半偏，此时电阻箱R的读数为R2，则电压表内阻为Rv=R2 误差分析：由于R的增大导致R1左半部分电路分 压略有增加，故R略大于Rv，测量结果偏大。 减小误差方法： 方法1：调整器材，使滑动变阻器R1 Rv 方法2：在电压表与R两端再并联一电压表，调整 R与R1使待测电压表半偏，且使并联的电压表数保持不变 4、 等效替代法 电流表示数不变 电压表示数不变 (1)实验原理：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替代待测电阻，若二者对电路所引起的作用效果相同(如分流或分压相等)，则待测电阻(或电流表、电压表的内阻)的阻值与电阻箱接入电路的阻值相等 (2)测量结果：Rx=R0(R0为电阻箱的读数) (3)选用技巧：题干中给出一个电阻箱和电流表或电压表，且出现“滑片不动”、“通过调节电阳箱使得电流表或电压表的示数不变”等关键字眼时，一般属于等效替代法 1．（2023·海南·统考高考真题）用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，R1（0 ~ 9999.9Ω），R2（99999.9Ω）    （1）RM应选 ，RN应选 ； （2）根据电路图，请把实物连线补充完整 ；      （3）下列操作顺序合理排列是 ： ①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值； ②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值； ③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏； ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材 （4）如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为 ，该测量值 （填“大于”、“小于”、“等于”）真实值。    （5）将该微安表改装成量程为2V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为 V（保留3位有效数字）。      （6）某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为 （用RM、RN表示） 2．（2022·全国·统考高考真题）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，内阻很小），电流表（量程，内阻约），微安表（量程，内阻待测，约），滑动变阻器R（最大阻值），定值电阻（阻值），开关S，导线若干。 （1）在答题卡上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，电流表的示数为，由此计算出微安表内阻 。 3．（2020·海南·统考高考真题）在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），待测定值电阻，电源E（电动势，内阻不计），单刀开关S，导线若干