专题突破练习11 测量电阻常用的四种方法(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

专题突破练习(十一) 1．(2023·四川绵阳实验高中模拟)目前国际公认的酒驾标准是“0.2 mg/mL≤酒精气体浓度<0.8 mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8 mg/mL”。一兴趣小组现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。提供的器材有： A．二氧化锡半导体型酒精传感器Rx； B．直流电源(电动势为6 V，内阻不计)； C．电压表(量程为3 V，内阻非常大，作为浓度表使用)； D．电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)； E．定值电阻R1(阻值为20 Ω)； F．定值电阻R2(阻值为10 Ω)； G．单刀双掷开关一个，导线若干。 甲 乙 (1)图乙是酒精测试仪的电路图； (2)电路中R应选用定值电阻________(选填“R1”或“R2”)； (3)为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪： ①电路接通前，先将电阻箱调为40.0 Ω，然后将开关向________(选填“c”或“d”)端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为________mg/mL； ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”。当电阻箱调为________Ω时，电压表指针满偏，将电压表此时指针对应的刻度线标记为____________mg/mL； ③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。 [解析]　(2)由于电压表量程为3 V，本实验电压表并联在定值电阻两端，由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压为 UR＝ 由图甲可知，10 Ω≤Rx≤70 Ω，又E＝6 V，得 URmax＝≤3 则R≤10 Ω，故选R2。 (3)本实验采用等效替代法，用电阻箱的阻值代替传感器的电阻，故应先调节电阻箱到40 Ω，结合电路可知，开关应向c端闭合；结合图甲可知，此时的酒精气体浓度为0.1 mg/mL； 根据UR2＝可知，电压表满偏时，电阻箱电阻为 R＝10 Ω 电压表指针满偏，结合图象可知，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.8 mg/mL。 [答案]　(2)R2　(3)c　0.1　10　0.8 2．某待测金属电阻Rx的阻值大约为100 Ω，现要精确测量其阻值，实验室提供如下器材： A．电流表A1(量程60 mA、内阻r1＝10 Ω) B．电流表A2(量程200 mA、内阻r2约为2 Ω) C．电流表A3(量程0.6 A、内阻r3约为0.2 Ω) D．电压表 V(量程15 V、内阻r4约为2 kΩ) E．定值电阻R0＝30 Ω F．滑动变阻器R(最大阻值约为10 Ω) G．电源E(电动势为4 V) H．开关S、导线若干 (1)设计测量Rx的实验电路，要保证测量时各电表读数不小于其量程的三分之一，则电表应选____________和________(选填“A1”、“A2”、“A3”或“ V”)。 (2)根据所选的电表，在图中虚线框中将实验电路图补充完整(正确标注器材符号)。 (3)利用测得的物理量表示Rx，则Rx＝________，表达式中各个物理量的含义是________。 [解析]　(1)依题意，通过待测电阻的最大电流约为 Imax＝＝ A＝40 mA 则电流表可选A1，由于所给的电压表的量程太大，不可用，故设计电路如下：将待测电阻与电流表串联后与定值电阻并联，再与电流表A2串联，其中电流表A2的电流为定值电阻与待测电阻的电流之和，其电流的量程大，可行。 (2)结合(1)问电路设计如图所示： (3)根据设计的电路图，可得通过定值电阻R0的电流为I2－I1，则有 (I2－I1)R0＝I1(Rx＋r1) 则所测量的电阻值为 Rx＝－r1； 其中I1是电流表A1的示数，I2是表示电流表A2的示数，R0表示定值电阻的阻值，r1是电流表A1的内阻。 [答案]　(1)A1　A2　(2)见解析 (3)－r1　见解析 3．(2021·浙江6月选考)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。 (1)因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1.65 V，电流表的示数如图乙所示，其读数I1＝________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1.75 V，I2＝0.33 A。由此可知应采用电流表________(填“内”或“外”)接法。 甲　　　　　　　　　　　乙 (2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其他方法进行实验： ①器材与连线如图丙所示，请在虚线框中画出对应的电路图； 丙 ②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开头掷到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图丙所示