内容正文:
电学实验1 测电阻及影响电阻大小的因素(解析版)
1.2020高考全国1卷第9题
某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆电阻Rx,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:
(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
【答案】 (1). 、 (2). I (3). (4).
【解析】(1)[1]若将电压表接在、之间,
则
根据一次函数关系可知对应斜率为。
若将电压表接在、之间,电流表分压为
根据欧姆定律变形可知
解得
根据一次函数可知对应斜率为,对比图像的斜率可知
所以II图线是采用电压表跨接在、之间。
(2)[2]因为待测电阻为几十欧姆的电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为左右,根据
说明电压表的分流较小,电流表的分压较大,所以电压表应跨接在、之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。
[3]根据图像可知
[4]考虑电流表内阻,则修正后的电阻为。
2. 2020高考全国3卷第10题
已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度变化关系。所用器材:电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。
(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图________________。
(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA,则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。
(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。由图(a)求得,此时室温为_____℃(保留3位有效数字)。
(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示。图中,E为直流电源(电动势为10 V,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过6.0 V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50 ℃,则图中_________(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为_________kΩ(保留2位有效数字)。
【答案】 (1). (2). 1.8 (3). 25.5 (4). R1 (5). 1.2
【解析】(1)滑动变阻器由用分压式,电压表可是为理想表,所以用电流表外接。连线如图
(2)由部分电路欧姆定律得
(3)由该电阻的阻值随温度变化的曲线直接可读得:25.5℃。
(4)①温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减少。而温度高时输出电压要升高,以触发报警,所以R1为热敏电阻。②由图线可知,温度为50℃时,R1 =0.8kΩ,由欧姆定律可得
代入数据解得。
易错点:电路为电流表内接,认为电流表内阻已知。
3. 2019年高考天津卷第9.(3)题
现测定长金属丝的电阻率。
①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______。
固定刻度0,可动刻度0.200,答案为0.200mm
②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻,约为,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源 (电动势,内阻约为)
电流表 (量程,内阻)
电流表 (量程,内阻约为)
滑动变阻器 (最大阻值,额定电流)
开关及导线若干
③某同学设计方案正确,测量得到电流表的读数为,电流表的读数为,则这段金属丝电阻的计算式______。从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】9.(3)①(均可)
②如图
③ 相等
【解析】并联电路电阻与电流成反比
解得.
从原理看,测量值等于真实值。因为根据的原理是并联电路电阻与电流成反比。
4. 2019年高考江苏省物理卷第11题.(10分)
某同学测量一段长度已知