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电学实验例题分析 【例题1】要测量内阻较大的电压表的内电阻，可采用“电压半值法”，其实验电路如图1所示。其中电源两端的电压值大于电压表的量程，电阻箱R2的最大阻值大于电压表的内电阻。 （1）将下面的主要实验步骤补充完整： ①将滑动变阻器R1的滑动头c调至_______，将R2的阻值调至_______； ②依次闭合S2和S1，调节R1使电压表满偏； ③断开S2，保持滑动变阻器的滑动头c的_______，调节R2使电压表半偏； ④记下R2的示数作为电压表内电阻的测量值。 （2）实验室备有如下四个滑动变阻器，它们的最大阻值分别为 A．10 B．1k C．10k D．100k 为减小测量误差，本实验中的滑动变阻器R1应选择 。（填字母序号） （3）若电阻箱R2的各个旋钮的示数如图2所示，则电压表的内阻测量值为_______。该测量值比电压表的实际内阻_______（填“偏大”或“偏小”） （4）若需要将该电压表的量程扩大为原来的2倍，则需要_______ A．将该电压表并联一个5110Ω的定值电阻 B．将该电压表串联一个5110Ω的定值电阻 C．将该电压表并联一个10220Ω的定值电阻 D．将该电压表串联一个10220Ω的定值电阻 【命题意图）。（3）断开S2，电压表与电阻箱R2串联，增大了ac部分两端的电压（大于电压表满偏电压），当电压表半偏时，电阻箱R2的电压大于电压表的电压，故R2大于电压表的实际内阻，使测量结果偏大。这也是R1应选阻值最小的变阻器以减小实验误差的原因。（4）若需要将该电压表的量程扩大为原来的2倍，则需要将该电压表串联一个与电压表内阻等值的定值电阻。 【答案】（1）①最左端，最大；③位置不变（2）A；（3）5110Ω，偏大；（4）B 【易错点分析】滑动变阻器R1的选择以及测量误差的分析是本题的易错点。， 【点评】“电压半值法”测量电压表内阻的实验原理，与半偏法测电流表内阻类似，可采用类似方法分析。内阻为R的电压表扩大量程的方法是：若将该电压表扩大量程为原量程的n倍，则需要串联一个（n—1）R的定值电阻；内阻为R的电流表扩大量程的方法是：若将该电流表扩大量程为原量程的n倍，则需要并联一个R/（n—1）的定值电阻。 【例题2】有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图所示，此样品长L约为3 cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测量。现提供以下实验器材： A．20等分刻度的游标卡尺 B．螺旋测微器 C．电流表A1（量程50 mA，内阻的准确值r1为100Ω） D．电流表A2（量程100 mA，内阻r2大约为40Ω） E．滑动变阻器R1（0 ~ 10Ω，额定电流2 A） F．直流电流E（12 V，内阻很小） G．导电材料样品R2（长L约为3 cm，电阻R2约为100Ω） H．电键，导线若干 请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题： （1）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L = ________；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D = _________。 （2）在框中画出设计的实验电路图，并标明所选器材的。 （3）用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的内径d，并写出推导过程。 （1）游标卡尺示数30.35 mm ；螺旋测微器示数3.205 ~ 3.208 mm。 （2）本题没有给定电压表，但电流表A1内阻已知，可以当作电压表使用，据此设计测量电路部分；另外，为了尽可能精确地测量，控制电路部分应采用分压式。设计电路图如图所示。 （3）设电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，则 I1 · r1 = （I2 – I1）· R2 由电阻定律R2 = 由几何知识S =（D2 – d2） 联立以上各式解得d =。 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 高考资源网（ ），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 （1） （2） 图2 图1