第9章 专题强化八 电阻测量的五种方法-【衡中学案】2024年新高考物理一轮总复习(人教版)

衡中学案·2024 年度创新设计·新教材 (１)在实验中使用的是 ０ ~ ２０ Ω　 (选填“０ ~ ２０ Ω” 或“０ ~ ２００ Ω”)的滑动变阻器ꎮ (２)在某次测量时ꎬ电压表的指针位置如图 ３ 所示ꎬ 则读数 Ｕ ＝ １. ３２　 Ｖꎮ (３)已知合金丝甲的横截面积为 ７. ０ × １０ － ８ ｍ２ꎬ则合 金丝甲的电阻率为 ９. ９ × １０ － ７　 Ω􀅰ｍ(结果保留 ２ 位有效数字)ꎮ (４)图 ２ 中图线 ｂ 是另一根长度相同、材料相同的合 金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的 Ｕ Ｉ － ｌ图像ꎬ由图可知合金丝甲的横截面积 小于　 (选填“大于” “等于”或“小于”)合金丝乙的横截 面积ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 专题强化八　 电阻测量的五种方法 　 　 全国高考与部分省市的高考物理试卷中ꎬ电学实 验经常考查电阻测量的原理与方法ꎬ除了伏安法外ꎬ下 面总结了电阻测量的另外几种常用思路和方法ꎮ 方法一、等效替代法 １.电流等效替代 该方法的实验步骤如下: (１)按如图电路图连接好电路ꎬ并将电阻箱 Ｒ０ 的 阻值调至最大ꎬ滑动变阻器的滑片 Ｐ 置于 ａ 端ꎮ (２)闭合开关 Ｓ１、Ｓ２ꎬ调节滑片 Ｐꎬ使电流表指针指 在适当的位置ꎬ记下此时电流表的示数为 Ｉꎮ (３)断开开关 Ｓ２ꎬ再闭合开关 Ｓ３ꎬ保持滑动变阻器 滑片 Ｐ 位置不变ꎬ调节电阻箱ꎬ使电流表的示数仍为 Ｉꎮ (４)此时电阻箱连入电路的阻值 Ｒ０ 与未知电阻 Ｒｘ 的阻值等效ꎬ即 Ｒｘ ＝ Ｒ０ꎮ (５)电路可以是限流电路ꎬ根据实际情况也可以 是分压电路ꎮ (６)该实验也可以测电表内阻ꎮ ２.电压等效替代 该方法的实验步骤如下: (１)按如图电路图连好电路ꎬ并将电阻箱 Ｒ０ 的阻 值调至最大ꎬ滑动变阻器的滑片 Ｐ 置于 ａ 端ꎮ (２)闭合开关 Ｓ１、Ｓ２ꎬ调节滑片 Ｐꎬ使电压表指针指 在适当的位置ꎬ记下此时电压表的示数为 Ｕꎮ (３)断开 Ｓ２ꎬ再闭合 Ｓ３ꎬ保持滑动变阻器滑片 Ｐ 位 置不变ꎬ调节电阻箱使电压表的示数仍为 Ｕꎮ (４)此时电阻箱连入电路的阻值 Ｒ０ 与未知电阻 Ｒｘ 的阻值等效ꎬ即 Ｒｘ ＝ Ｒ０ꎮ (５)该实验常用于小电阻的测量ꎬ用限流式或分 压式电路均可ꎮ (６)该实验也可测电表内阻ꎮ 　 　 典例试做 １ (２０２３􀅰四川省绵阳高三模拟)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”ꎬ醉驾标准是 “酒精气体浓度 > ０. ８ ｍｇ / ｍＬ”ꎮ 一兴趣小组现要组装一个酒精测试仪ꎬ 它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器ꎬ 此传感器的电阻 Ｒｘ随酒精气体浓度的变化而变化ꎬ规 律如图甲所示ꎮ 提供的器材有: Ａ. 二氧化锡半导体型酒精传感器 Ｒｘꎻ Ｂ. 直流电源(电动势为 ６ Ｖꎬ内阻不计)ꎻ Ｃ. 电压表(量程为 ３ Ｖꎬ内阻非常大ꎬ作为浓度表 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 ２０４ 高考一轮总复习·物理·人教版 使用)ꎻ Ｄ. 电阻箱(最大阻值为 ９９９. ９ Ω)ꎻ Ｅ. 定值电阻 Ｒ１(阻值为 ２０ Ω)ꎻ Ｆ. 定值电阻 Ｒ２(阻值为 １０ Ω)ꎻ Ｇ. 单刀双掷开关一个ꎬ导线若干ꎮ (１)图乙是酒精测试仪电路图ꎻ (２)电路中 Ｒ 应选用定值电阻 　 　 　 　 　 (填 Ｒ１ 或 Ｒ２)ꎻ (３)为便于识别ꎬ按照下列步骤调节此测试仪: ①电路接通前ꎬ先将电阻箱调为 ４０. ０ Ωꎬ然后开 关向 　 　 　 　 　 (填“ｃ”或“ｄ”)端闭合ꎬ将电压表此时 指针对应的刻度线标记为 　 　 　 　 　 ｍｇ / ｍＬꎻ ②逐步减小电阻箱的阻值ꎬ电压表的示数不断变 大ꎬ按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒 精浓度”ꎮ 当电阻箱调为 　 　 　 　 　 Ω 时ꎬ电压表指针 满偏ꎬ将电压表此时指针对应的刻度线标记为 　 　 　 　 　 ｍｇ / ｍＬꎻ ③将开关向另一端闭合ꎬ测试仪即可正常使用ꎮ 方法二、电桥法 电桥法是测量电阻的一种特殊方法ꎬ其测量原理 电路如图所示ꎬ实验中调节电阻箱 Ｒ３ꎬ当 Ａ、Ｂ 两点的 电势相等时ꎬＲ１ 和 Ｒ３ 两端的电压相等ꎬ设为 Ｕ１ꎮ 同时