必刷08　电阻的测量-2021届高考物理二轮复习专项必刷（人教版）

必刷08　电阻的测量 必刷点1　伏安法测电阻的内接法和外接法 典例1.用伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 Ω,电压表 V的内阻的为2 kΩ,电流表A的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数. 若将图(a)和图(b)中电路图测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则　　　　(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.  【答案】　　Rx1　大于　小于 【解析】 根据题意可知,电压表内阻与待测电阻的阻值之比=10,待测电阻与电流表内阻的阻值之比=20,相对而言,待测电阻比电流表内阻大很多,用电流表内接法测量更准确,即采用图(a)电路测量,Rx1更接近待测电阻真实值;在图(a)测量电路中,由于电流表的分压而使测量值大于真实值;在图(b)测量电路中,由于电压表的分流使测量值小于真实值. 变式1.有一只电阻Rx,其阻值大约在40~50 Ω之间,需要进一步测定其阻值.现有的器材有: ①电池组E(电动势9 V,内阻约0.5 Ω) ②伏特表 V(量程0~10 V,内阻约20 kΩ) ③毫安表A1(量程0~50 mA,内阻约20 Ω) ④毫安表A2(量程0~300 mA,内阻约4 Ω) ⑤滑动变阻器R1(0~100 Ω,额定电流1 A) ⑥滑动变阻器R2(0~1 700 Ω,额定电流0.3 A) ⑦电键一只,导线若干. 有两种可供选择的电路如图1和图2所示.实验中要求多测几组电流和电压值. (1)为了实验能正常进行并减小系统误差,而且要求滑动变阻器要便于调节,在实验中应选图　　　　所示的电路;应选代号为　　　　的毫安表和代号为　　　　的滑动变阻器.该实验的系统误差主要是由　　　　引起的,这个因素总是使实验的测量值比真实值偏　　　　.  (2)若已知所用的毫安表的准确电阻值,则应选用图　　　　所示的电路进行测量.  【答案】　(1)1　④　⑤　电压表分流　小　(2)2 【解析】 (1)被测电阻的阻值40~50 Ω,由题意可知,电压表内阻远大于待测电阻阻值,所以电流表应采用外接法,故选择图1所示实验电路;电路中电流的最大值约为:I===0.225 A=225 mA,故电流表应选择④A2;为方便实验操作,滑动变阻器应选择⑤R1;电流表采用外接法时,由于电压表的分流,电流的测量值大于真实值,所以电阻的测量值小于真实值. (2) 如果知道电流表的内阻,则可采用电流表内接法以消除系统误差:先由欧姆定律求出待测电阻和电流表的总电阻,然后减去电流表的阻值即为待测电阻的阻值,故选择图2所示电路. 必刷点2　滑动变阻器的分压接法和限流接法 典例2.(2019·湖南衡阳模拟)某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx,现备有下列器材: A.电流表(量程100 μA,内阻约2 kΩ); B.电流表(量程500 μA,内阻约300 Ω); C.电压表(量程15 V,内阻约100 kΩ); D.电压表(量程50 V,内阻约500 kΩ); E.直流电源(20 V,允许最大电流1 A); F.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定功率1 W); G.开关和导线若干. 电流表应选　　　　,电压表应选　　　　.(填字母代号)  该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题: (1)　   (2)　 .  【答案】B　C　(1)电流表应采用内接法　(2)滑动变阻器应采用分压接法 【解析】通过待测电阻的最大电流 Im≈= A=800 μA,故电流表选B. 电源的电动势E=20 V,若选量程为50 V的电压表,测量误差过大,同时考虑待测电阻的最大电压Um=500×10-6×25×103 V=12.5 V,故电压表选C. (1)由题给数据可知,=≈83,==4.相对而言,待测电阻比电流表的内阻大很多,为减小系统误差,电流表应采用内接法. (2)由于滑动变阻器的最大阻值比待测电阻小很多,若采用限流接法,电阻Rx两端的电压或电流调节范围很小,且都超过电表的量程,为了便于调节和保证电表的安全,滑动变阻器应采用分压接法. 变式2.某同学想用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材: A.