2023届高考物理一轮复习学案：9.4 测量电阻常用的四种方法

第4节 测量电阻常用的四种方法 学案 考点一 用“等效替代法”测电阻 1．实验原理(如图) 2．实验步骤 S先与2相接，记录的示数，再与1相接，调节R值使示数与原值相等，则Rx＝R。 3．说明：对Ⓐ的要求，只要有刻度且不超过量程即可，与指针是否超无关，因为电流表示数不参与运算。 [典例1]　电流表A1的量程为0～200 μA，内阻约为500 Ω，现要准确测量其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下： 电流表A2：与A1规格相同 滑动变阻器R1：阻值为0～20 Ω 电阻箱R2：阻值为0～9 999 Ω 保护电阻R3：阻值约为3 kΩ 电源：电动势E约为1.5 V、内阻r约为2 Ω (1)如图所示，某同学想用等效法测量电流表内阻，设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成。 (2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A1内阻的实验步骤。 a．先将滑动变阻器R1的滑片移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到__________。(选填“最大”或“最小”) b．闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R1，使两电流表接近满偏，记录电流表A2的示数I。 c．保持S闭合、滑动变阻器R1的滑片位置不变，断开S1，再闭合S2，调节R2，使电流表A2的示数________，读出此时电阻箱的阻值R0，则电流表A1内阻r1＝________。 考点二 用“半偏法”测电阻 1．利用电流表半偏测电流表的内阻 (1)实验原理(如图) (2)实验步骤 ①R1调至阻值最大，闭合S1，调R1的阻值使示数达到满偏值。 ②保持R1阻值不变，闭合S2，调节R2使示数达到满偏值一半，同时记录R2的值。 ③RA＝R2。 [典例2]　为测定电流表内电阻Rg，实验中备用的器件有： A．电流表(量程0～100 μA) B．电压表(量程0～5 V) C．电阻箱(阻值范围0～999 Ω) D．电阻箱(阻值范围0～99 999 Ω) E．电源(电动势2 V) F．电源(电动势6 V) G．滑动变阻器(阻值范围0～50 Ω，额定电流1.5 A)，还有若干开关和导线。 (1)如果采用如图所示的电路测定电流表A的内电阻并且想得到较高的精确度，那么从以上备用器件中，可变电阻R1应选用________，可变电阻R2应选用________，电源应选用________(用字母代号填写)。 (2)如果实验时要进行的步骤有： a．合上开关K1； b．合上开关K2； c．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调到最大； d．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度； e．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半； f．记下R2的阻值。 以上实验步骤的合理顺序为：________。 (3)如果在步骤f中所得R2的阻值为600 Ω，则图中电流表的内电阻Rg的测量值为________ Ω。 (4)某同学认为步骤e中不需要保证“电流表指针偏转到满刻度的一半”这一条件，也可测得电流表内阻Rg，请你分析论证该同学的判断是否可行？________。 2．利用电压表半偏测电压表的内阻 (1)实验原理(如图) (2)如图所示，测量电压表的内阻，操作步骤如下： ①滑动变阻器的滑片滑至最右端，电阻箱的阻值调到最大； ②闭合S1、S2，调节R0，使表示数指到满偏刻度； ③断开S2，保持R0不变，调节R，使表指针指到满刻度的一半； ④由上可得RV＝R。 [典例3]　电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下： 待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干。 (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。 (2)根据设计的电路，写出实验步骤： _______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV(选填“＞”“＝”或“＜”)，主要理由是________。 考点三 用“差值法”测电阻 1．电流表差值法 (1)原理：如图所示，将电流表与定值电阻R0并联再与电流表串联，根据I1r1＝(I2－I1)R0，求出内阻r1。 (2)条件：①电流表的量程小于电流表的量程。②R0已知。 (3)结果：r1＝或R0＝(用于r1已知，测量R0)。