第8章 第3讲 第5课时 测量电阻常用的6种方法（Word教参）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

第5课时　测量电阻常用的6种方法(综合应用课) 大多数电学实验都关系到“电阻的测量”这一问题，且“电阻的测量”往往是整个实验的关键环节或解题突破点，破解了这一环节也就找到了解题的“命门”。故本课时重点介绍测量电阻常用的6种方法，旨在帮学生融会贯通相关实验技能，根据不同的实验做到灵活运用测电阻的方法。 方法(一)　伏安法测电阻 伏安法是利用电流表、电压表与滑动变阻器的组合测量电阻的方法，是电阻测量的基础方法，是高考考查的热点。它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。 [例1]　某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω。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)。 [解析]　(1)当用电流表内接法时，测量值为Rx1＝Rx＋RA＞Rx，当用电流表外接法时，测量值为Rx2＝＜Rx，图线Ⅱ的斜率较小，应为使用电流表外接法测量的结果，即电压表跨接在O、P间测量得到的。 (2)由图线可得Rx约为50.0 Ω，可知Rx＞，所以用电流表内接法测量的结果误差较小，即由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值，测量结果Rx1＝＝50.5 Ω。 (3)因为Rx1＝Rx＋RA，所以Rx＝Rx1－RA＝50.0 Ω。 [答案]　(1)O、P　(2)Ⅰ　50.5　(3)50.0 [例2]　(2021·海南高考)在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E(电动势约6 V，内阻约1 Ω)，待测电阻Rx(阻值小于10 Ω)，电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表A(量程0.6 A，内阻约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，单刀开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。 回答下列问题： (1)闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到________(填“a”或“b”)端； (2)实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(填“c”或“d”)；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是________(填正确选项前的标号)； A．电流表分压 B．电压表分流　C．电源内阻分压 (3)实验时，若已知电流表的内阻为1.2 Ω，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向______(填“c”或“d”)；读得电压表的示数为2.37 V，电流表的示数为0.33 A，则Rx＝______ Ω(结果保留两位有效数字)。 [解析]　(1)滑动变阻器采用限流式接入电路，开关S1闭合前，滑片P应滑到b端，使滑动变阻器接入电路的阻值最大，保护电路； (2)根据题意可知待测电阻的阻值Rx≤10 Ω，满足>，所以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关S2应拨向c端；外接法的测量误差主要来源于电压表的分流； (3)若电流表内阻RA＝1.2 Ω，则电流表的分压可以准确计算，所以电流表采用内接法，所以开关S2应拨向d端；电压表测量电流表和待测电阻的总电压U＝2.37 V，电流表分压为UA＝IRA＝0.33×1.2 V＝0.396 V，根据欧姆定律可知待测电阻阻值为Rx＝＝ Ω≈6.0 Ω。 [答案]　(1)b　(2)c　B　(3)d　6.0 方法(二)　伏伏法测电阻 伏伏法又称电压表差值法，是利用两个电压表的组合测量电压表的内阻或其他电阻的方法。常见电路如图甲、乙所示。 (1)条件：电压表V2的量程必须大于电压表V1的量程且能搭配使用。 (2)技巧：已知内阻值的电压表可当作电流表使用。在缺少合适的电流表的情况下，常用电压表代替电流表使用，这是设计电路中的常用技巧，也是高考的热点之一。 (3)原理：①图甲中，电压表V1、V2的读数分别为U1、U2 ，根据电路知识有U2＝U1＋R0，则如果R0已知，可求出电压表的内阻r1＝R0 ；如果r1已知，可以求出R0＝r1。②图乙中，如果电压表V1的内阻r1、电阻R0已知，电压表V1、V2的读数分别为U1、U2 ，根据电路知识