专题55 测量电阻常用的六种方法-【鼎力高考】2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练 专题55 测量电阻常用的六种方法 导练目标 导练内容 目标1 伏安法测电阻 目标2 伏伏法测电阻 目标3 安安法测电阻 目标4 半偏法测电表内阻 目标5 等效替代法测电阻 目标6 电桥测电阻 【知识导学与典例导练】 1、 伏安法测电阻 1.伏安法测电阻的原理:R=。 2.两种控制电路和两种测量电路 接法 分压电路 限流电路 内接法 外接法 【例1】请同学设计一个测量电阻的电路，待测电阻Rx阻值约为15Ω。要求用U-I图像来处理数据，滑动变阻器可在较大范围调节。可供选择的器材如下： A．电流表A1，量程100mA，内阻rA1=12Ω； B．电流表A2，量程2mA，内阻rA2=200Ω； C．电压表V1，量程10V，内阻rV1≈15kΩ； D．电压表V2，量程3V，内阻rV2≈10kΩ； E．保护电阻R0约20Ω； F．滑动变阻器R，总阻值10Ω，额定电流为1A； G．电池组，电动势12V，内阻很小； H．开关及导线若干。 （1）电流表应选 ，电压表应选 （填器材前面的字母序号）。 （2）设计电路时，电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法，滑动变阻器应采用 （选填“分压”或“限流”）接法。根据你所设计的实验电路，用笔画线代替导线连接实物图 。 （3）若在所测量数据中选一组数据U、I及已知量计算R，，则其表达式为Rx= （用字母表示）。 2、 伏伏法测电阻 已知内阻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，常用电压表并联小电阻来代替电流表。 【例2】某实验小组用图甲所示的电路来测量阻值约为的电阻的阻值，图中为标准电阻，阻值为；为理想电压表，为开关，为滑动变阻器，为电源，采用如下步骤完成实验。回答下列问题：    （1）按照图甲所示的实验原理图在下图中接好线路图 。      （2）实验开始之前，将滑动变阻器的滑片置于位置 （选填“最左端”“最右端”或“中间”）。合上开关，改变滑片的位置，记下两电压表的示数分别为，则待测电阻的表达式为 （用表示）。 （3）为了减小偶然误差，改变滑片的位置，多测几组的值，做出的图像如图乙所示，图像的斜率为 （用表示），可得 。 3、 安安法测电阻 已知内阻的电流表可当作电压表使用，在缺少合适的电压表的情况下,常用电流表串联大电阻来代替电压表。 【例3】学校物理兴趣小组设计如图所示电路来测量一电阻的阻值。其中是定值电阻，是电阻箱。    （1）完善下列实验步骤： ①按照电路图用导线把实验器材连接起来； ②为安全起见，闭合开关前，电阻箱的阻值应调至 （填写“最大值”、“最小值”）； ③闭合开关，调节电阻箱，当阻值为时记录电流表、的示数、； ④多次改变电阻箱阻值，并记录相应的电流表的示数； ⑤把记录的数据填在表格中，计算出的值； ⑥为纵轴，电阻箱阻值为横轴，描点作图，得到如图乙所示图像； ⑦根据图像计算待测电阻的阻值。 （2）用、表示电流表的内阻，待测电阻的表达式为 （用题目中所给或所测物理量表示）； （3）根据如图乙所示的图像，求得 ； （4）考虑到电流表的内阻，由图乙求得的电阻值 （填写“偏大”、“偏小”、“没有系统误差”）。 4、 半偏法测电表内阻 电表接入电路中时,可以显示对应测量量的读数,因此我们便可以利用它自身读数的变化(如半偏)巧妙地测量出它的内阻。半偏法测电表内阻有以下两种设置方法。 1.电流表半偏法 (1)实验步骤 ①按如图所示的电路图连接实验电路。 ②断开S2,闭合S1,调节R1,使电流表读数等于其满偏电流Im。 ③保持R1不变,闭合S2,调节R2,使电流表读数等于Im,然后读出R2的值,若满足R1≫RA,则可认为RA=R2。 (2)误差分析 当闭合S2时,总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大,R2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R2的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。 2.电压表半偏法 (1)实验步骤 ①按如图所示的电路图连接实验电路。 ②将R2的值调为零,闭合S,调节R1的滑动触头,使电压表读数等于其满偏电压Um。 ③保持R1的滑动触头不动,调节R2,使电压表读数等于Um,然后读出R2的值,若R1≪RV,则可认为RV=R2。 (2)误差分析 当R2的值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的电压也将逐渐增大,因此电压表读数等于Um时,R2两端的电压将大于Um,