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自从实行“3+X”高考后，理综试卷中物理试题的整体难度明显下降，但是就实验部分内容的考查来看却进一步地加强，命题形式灵活，考查角度多变，设问方式新颖，这充分体现新高考对学生的实验操作、分析和处理能力的高度重视。而在物理实验中，电学实验又是考查频率最高的一部分，是高考的重点，几乎每年必考。
当然，我们可以发现既定的学生实验已经很少在高考实验试题中出现，取而代之的是学生尚未接触过的，而与学生做的实验有着联系的新颖实验。这要求我们不仅要注重基础实验教学，加强对学生实验操作技能和实验能力的培养，还要全面提高学生对知识进行迁移的科学素质。让学生真正做到“三会一理解”：能在理解的基础上独立完成考纲中所要求的学生实验及课堂演示实验；会用这些实验中学过的实验方法；会正确使用仪器；会分析数据得出结论。
预测未来几年的高考物理实验题将继续考查考生的各种实验能力，而电学实验中：电阻的测量、电源电动势和内阻的测量、小灯泡的伏安特性曲线等几个知识点，仍然是重点中的重点。以下通过探讨电学实验中电阻（包括电表阻）的测量，总结出这类设计实验的一般原则和思路。
第一部分：定值电阻的测量方法
一、伏安法：需要的基本测量仪器是电压表和电流表。
1.电流表内外接法 2.电流表内外接
2.电路的选择方法
口决：“大内偏大，小外偏小”，即内接法适合测大电阻结果偏大，外接法适合测小电阻测量结果也偏小。
3.伏安法中电表量程的选择及滑动变阻器的选择
基本的原则：即“安全性”、“精确性”、“方便性”
例1、有一电阻Rx，其阻值在100Ω—200Ω之间，额定功率为0.25W。要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：
安培表A1，量程为50mA，RA1约100Ω
安培表A2，量程为1A，RA2约20Ω；
电压表V1，量程为5V，RV1约10k；
电压表V2，量程为15V， Rv2约30k
变阻器R1，变阻范围0—20Ω，2A；
变阻器R2，变阻范围0—1000Ω，1A；
电源E=9V；电键及若干导线；。
（1）实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：
（2）画出所用实验电路
【分析解答】：计算允许通过电阻中电流可能的最大值则电流表应选A1。计算允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V，因此电压表应选V1。因为 R135mA， 所以应选变阻器R1。因为R1RX/RA1（=1-2），所以应选用外接电路
二、伏安法以外的其他方法
1.欧姆表测量。只能进行粗测，为下一步的测量提供一个参考依据。用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻（注意不是正常工作时的电阻，与正常工作时的阻值比较？）。
2.用闭合电路欧姆定律测电阻E=I（R外+r）
3.电桥法测电阻：当A、B两点电位相等时，检流计G中无电流通过，称电桥达到了平衡。通过计算，电桥四个臂上电阻的关系应为：
4.替代法。
替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电阻不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。
三、伏安法的拓展（重点内容）
伏安法的变式：伏安法的测量需要的基本测量仪器是电压表和电流表，当实验条件中没有办法同时提供这两种电表时，而是提供两个电压表，或者两个电流表时，我们就必须想到伏安法的变式。
其原理是：当电表的内阻已知时，根据欧姆定律I=U/R，电压表同时可以当电流表使用，同样电流表也可以当电压表用。
1.已知内阻的电压表当电流表使用，并用串联电路分压特点“ ”测电阻
例2、（2004年全国卷）用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：
电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；
电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；
电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；
滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；
单刀单掷开关K，导线若干。
（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图
中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。
（2）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=________。
【分析解答】测电阻的实验题，首先想到的应该是“伏安法”，由于没有给出电流表，而是两个已知内阻的电压表，只要将其中一个电压表当电流表用，便可以解决。
但是，将哪一个电压表当电流表用呢？是采用内接法还是外接法呢？因为两个表的内阻都是已知的，所以，如图所示的甲、乙、丙、丁四种接法都有可能。
经计算可知两个表的额定电流，则符合题意的实验设计电路原理是甲和丙。
关于控制电路，因为滑动变阻器的总阻值小于待测电阻值，故应设计成分压式接法，如图A如图B
若采用A电路，根据并联电路的电流分配关系，
若采用B电路，根据串联电路的电压分配关系，
2.已知内阻的电流表当电压表使用，并用并联电路分流特点“ ”测电阻
例3、用以下器材测量一待测电阻的阻值.器材（代号）与规格如下：
电流表A1（量程250mA，内阻r1为5Ω）； 标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω）；
待测电阻R1（阻值约为100Ω）；
滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；
电源E（电动势约为10V，内阻r 约为1Ω）；
单刀单掷开关S，导线若干.
（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号.
（2）实验中，需要直接测量的物理量是____，用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1=_____.【分析解答】首先想到的应该是“伏安法”测电阻”，由于没有给出电压表，给出的是两个已知内阻的电压表，只要将其中那个已知内阻的电流表当电压表用，也可以解决.
（1）实验电路图如图所示.（2）两电流表A1、 A2的读数为I1、I2和电流表A1的内阻为r1，待测电阻R1的阻值的计算公式是
第二部分：电表内阻的测量方法
与定值电阻不一定的是，电表看成可以直接读出电流或者电压的电阻。
一、替换法
1.用替代法测电流表的内阻：电路及操作过程请自行补充
2.用替代法测电压表的内阻：电路及操作过程请自行补充
二、半偏法
1.半偏法测量电流表的内阻：半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系，求出电阻值。测量的电路：
（1）仪器：电源、滑动变阻器、电阻箱，待测电流表
要求：R1远大于电表内阻（如何保证呢？）
（2）基本步骤（略）（3）误差分析：在半偏法测内阻电路中，当闭合S2时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表电流多，R2的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。但如果是R1》Rg的话，总电流的变化可以忽略（要求电源的电动势用较大的）。
2.用半偏法测电压表的内阻（要求R1远小于电压表内阻）
（1）基本步骤：先将R1调到最左端，闭合S1和 S2，调节R1使电压表满偏，然后使R1不变，断开S2调节R2使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R2的读数即为电压表的内阻RV。
（2）误差分析：类似上面的方法可以分析得：R2的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大。
三、伏安法：
1.测电压表内阻，如图A：RV=U/I
2.测电流表内阻，如图B：RA=U/I
四、伏安法的拓展
1.伏安法的变式：
伏安法的测量电流表内阻需要的电压表，若实验条件只提供另一个电流表，我们就用伏安法的变式：把已知内阻的电流表当电压表使用，并用并联电路分流特点“ ” 测得电表的内阻
伏安法的测量电压表内阻需要的电流表，若实验条件只提供另一个电压表，我们就用伏安法的变式：把已知内阻的电压表当电流表使用，并用串联电路分压特点“ ”测得电表的内阻
例4.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。
（1）画出电路图，标明利用器材的代号。
（2）若选测量数据中的一组来计算r1，
则所用的表达式r1=________________，
式中各符号的意义是_____________________________。
附仪器表：
【分析解答】测量电流表A1的内阻，通常用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析即该电流表满偏时两端电压仅为0.4V，远小于10V量程。根据所列仪器的特点，电流表A2内阻已知，由此可采用伏安法的变式，把已知的电流表当电压表使用，根据两电流表两端电压相则I2r2=I1r1得r1=
2.比值法：利用一个已知的定值电阻。如右图
利用两个非理想电流表分别测量两个并联电阻的电流
利用两个非理想电压表分别测量两个串联电阻两端的电压
例5、为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω）
实验室可以提供的器材有：
电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω；
电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω；
变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω；
变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω；
滑动变阻器R3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A；
电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；
单刀单掷开关K，导线若干。
（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。
（2）写出计算电压表V的内阻 的计算公式为 。
【分析解答】先考虑“伏安法”，由于待测电压表的最大电流为 ，则电流表不能准确测量。于是想到伏安法的变式，把电压表当作电流表用，但是由于电压表的内阻未知，也无法使用。注意到题目中有一个已知的定值电阻，于是可以用比值法--两个非理想电压表分别测量两个串联电阻两端的电压.答案：（1）测量电压表V的内阻的实验电路如图1所示。（2）电压表V的示数U，电压表V2的示数U2，电阻箱R1的读数r1。根据欧姆定律，利用通过电压表的电流与通过电R1阻的电流相等，算出电压表的电阻为 。
五、注意“加R”法使电表的量程匹配
“加R”法又叫“加保护电阻”法。在运用伏安法或其拓展测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的原则，加R法使电表的量程匹配。
例6、（2006年全国理综）现要测量某一电压表 的内阻。给定的器材有：待测电压表 （量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表 （量程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。
（1）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。）
（2）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=______________。
【分析解答】（1）选R1。（2）
第三部分：测电阻电路实验设计的一般步骤
一、先判断能否用伏安法
二、如果不能则根据仪器判断能否用其他方法：闭合电路欧姆定律法、替代法及半偏法等
三、如果不能则再判断是否可以使用伏安法的拓展：
1.有没有已知内阻的电表。
2.有没有已知的定值电阻。
四、注意电表的量程匹配
五、控制电路的选择（是限流还是分压）
（作者单位：福建晋江市养正中学）
当然，我们可以发现既定的学生实验已经很少在高考实验试题中出现，取而代之的是学生尚未接触过的，而与学生做的实验有着联系的新颖实验。这要求我们不仅要注重基础实验教学，加强对学生实验操作技能和实验能力的培养，还要全面提高学生对知识进行迁移的科学素质。让学生真正做到“三会一理解”：能在理解的基础上独立完成考纲中所要求的学生实验及课堂演示实验；会用这些实验中学过的实验方法；会正确使用仪器；会分析数据得出结论。
预测未来几年的高考物理实验题将继续考查考生的各种实验能力，而电学实验中：电阻的测量、电源电动势和内阻的测量、小灯泡的伏安特性曲线等几个知识点，仍然是重点中的重点。以下通过探讨电学实验中电阻（包括电表阻）的测量，总结出这类设计实验的一般原则和思路。
第一部分：定值电阻的测量方法
一、伏安法：需要的基本测量仪器是电压表和电流表。
1.电流表内外接法 2.电流表内外接
2.电路的选择方法
口决：“大内偏大，小外偏小”，即内接法适合测大电阻结果偏大，外接法适合测小电阻测量结果也偏小。
3.伏安法中电表量程的选择及滑动变阻器的选择
基本的原则：即“安全性”、“精确性”、“方便性”
例1、有一电阻Rx，其阻值在100Ω—200Ω之间，额定功率为0.25W。要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：
安培表A1，量程为50mA，RA1约100Ω
安培表A2，量程为1A，RA2约20Ω；
电压表V1，量程为5V，RV1约10k；
电压表V2，量程为15V， Rv2约30k
变阻器R1，变阻范围0—20Ω，2A；
变阻器R2，变阻范围0—1000Ω，1A；
电源E=9V；电键及若干导线；。
（1）实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：
（2）画出所用实验电路
【分析解答】：计算允许通过电阻中电流可能的最大值则电流表应选A1。计算允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V，因此电压表应选V1。因为 R1
二、伏安法以外的其他方法
1.欧姆表测量。只能进行粗测，为下一步的测量提供一个参考依据。用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻（注意不是正常工作时的电阻，与正常工作时的阻值比较？）。
2.用闭合电路欧姆定律测电阻E=I（R外+r）
3.电桥法测电阻：当A、B两点电位相等时，检流计G中无电流通过，称电桥达到了平衡。通过计算，电桥四个臂上电阻的关系应为：
4.替代法。
替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电阻不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。
三、伏安法的拓展（重点内容）
伏安法的变式：伏安法的测量需要的基本测量仪器是电压表和电流表，当实验条件中没有办法同时提供这两种电表时，而是提供两个电压表，或者两个电流表时，我们就必须想到伏安法的变式。
其原理是：当电表的内阻已知时，根据欧姆定律I=U/R，电压表同时可以当电流表使用，同样电流表也可以当电压表用。
1.已知内阻的电压表当电流表使用，并用串联电路分压特点“ ”测电阻
例2、（2004年全国卷）用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：
电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；
电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；
电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；
滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；
单刀单掷开关K，导线若干。
（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图
中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。
（2）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=________。
【分析解答】测电阻的实验题，首先想到的应该是“伏安法”，由于没有给出电流表，而是两个已知内阻的电压表，只要将其中一个电压表当电流表用，便可以解决。
但是，将哪一个电压表当电流表用呢？是采用内接法还是外接法呢？因为两个表的内阻都是已知的，所以，如图所示的甲、乙、丙、丁四种接法都有可能。
经计算可知两个表的额定电流，则符合题意的实验设计电路原理是甲和丙。
关于控制电路，因为滑动变阻器的总阻值小于待测电阻值，故应设计成分压式接法，如图A如图B
若采用A电路，根据并联电路的电流分配关系，
若采用B电路，根据串联电路的电压分配关系，
2.已知内阻的电流表当电压表使用，并用并联电路分流特点“ ”测电阻
例3、用以下器材测量一待测电阻的阻值.器材（代号）与规格如下：
电流表A1（量程250mA，内阻r1为5Ω）； 标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω）；
待测电阻R1（阻值约为100Ω）；
滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；
电源E（电动势约为10V，内阻r 约为1Ω）；
单刀单掷开关S，导线若干.
（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号.
（2）实验中，需要直接测量的物理量是____，用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1=_____.【分析解答】首先想到的应该是“伏安法”测电阻”，由于没有给出电压表，给出的是两个已知内阻的电压表，只要将其中那个已知内阻的电流表当电压表用，也可以解决.
（1）实验电路图如图所示.（2）两电流表A1、 A2的读数为I1、I2和电流表A1的内阻为r1，待测电阻R1的阻值的计算公式是
第二部分：电表内阻的测量方法
与定值电阻不一定的是，电表看成可以直接读出电流或者电压的电阻。
一、替换法
1.用替代法测电流表的内阻：电路及操作过程请自行补充
2.用替代法测电压表的内阻：电路及操作过程请自行补充
二、半偏法
1.半偏法测量电流表的内阻：半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系，求出电阻值。测量的电路：
（1）仪器：电源、滑动变阻器、电阻箱，待测电流表
要求：R1远大于电表内阻（如何保证呢？）
（2）基本步骤（略）（3）误差分析：在半偏法测内阻电路中，当闭合S2时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表电流多，R2的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。但如果是R1》Rg的话，总电流的变化可以忽略（要求电源的电动势用较大的）。
2.用半偏法测电压表的内阻（要求R1远小于电压表内阻）
（1）基本步骤：先将R1调到最左端，闭合S1和 S2，调节R1使电压表满偏，然后使R1不变，断开S2调节R2使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R2的读数即为电压表的内阻RV。
（2）误差分析：类似上面的方法可以分析得：R2的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大。
三、伏安法：
1.测电压表内阻，如图A：RV=U/I
2.测电流表内阻，如图B：RA=U/I
四、伏安法的拓展
1.伏安法的变式：
伏安法的测量电流表内阻需要的电压表，若实验条件只提供另一个电流表，我们就用伏安法的变式：把已知内阻的电流表当电压表使用，并用并联电路分流特点“ ” 测得电表的内阻
伏安法的测量电压表内阻需要的电流表，若实验条件只提供另一个电压表，我们就用伏安法的变式：把已知内阻的电压表当电流表使用，并用串联电路分压特点“ ”测得电表的内阻
例4.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。
（1）画出电路图，标明利用器材的代号。
（2）若选测量数据中的一组来计算r1，
则所用的表达式r1=________________，
式中各符号的意义是_____________________________。
附仪器表：
【分析解答】测量电流表A1的内阻，通常用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析即该电流表满偏时两端电压仅为0.4V，远小于10V量程。根据所列仪器的特点，电流表A2内阻已知，由此可采用伏安法的变式，把已知的电流表当电压表使用，根据两电流表两端电压相则I2r2=I1r1得r1=
2.比值法：利用一个已知的定值电阻。如右图
利用两个非理想电流表分别测量两个并联电阻的电流
利用两个非理想电压表分别测量两个串联电阻两端的电压
例5、为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω）
实验室可以提供的器材有：
电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω；
电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω；
变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω；
变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω；
滑动变阻器R3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A；
电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；
单刀单掷开关K，导线若干。
（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。
（2）写出计算电压表V的内阻 的计算公式为 。
【分析解答】先考虑“伏安法”，由于待测电压表的最大电流为 ，则电流表不能准确测量。于是想到伏安法的变式，把电压表当作电流表用，但是由于电压表的内阻未知，也无法使用。注意到题目中有一个已知的定值电阻，于是可以用比值法--两个非理想电压表分别测量两个串联电阻两端的电压.答案：（1）测量电压表V的内阻的实验电路如图1所示。（2）电压表V的示数U，电压表V2的示数U2，电阻箱R1的读数r1。根据欧姆定律，利用通过电压表的电流与通过电R1阻的电流相等，算出电压表的电阻为 。
五、注意“加R”法使电表的量程匹配
“加R”法又叫“加保护电阻”法。在运用伏安法或其拓展测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的原则，加R法使电表的量程匹配。
例6、（2006年全国理综）现要测量某一电压表 的内阻。给定的器材有：待测电压表 （量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表 （量程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。
（1）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。）
（2）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=______________。
【分析解答】（1）选R1。（2）
第三部分：测电阻电路实验设计的一般步骤
一、先判断能否用伏安法
二、如果不能则根据仪器判断能否用其他方法：闭合电路欧姆定律法、替代法及半偏法等
三、如果不能则再判断是否可以使用伏安法的拓展：
1.有没有已知内阻的电表。
2.有没有已知的定值电阻。
四、注意电表的量程匹配
五、控制电路的选择（是限流还是分压）
（作者单位：福建晋江市养正中学）