高频考点18 电阻与电动势的测量-（Word教参）-【精讲精练】2024年高考物理二轮专题辅导与训练

高频考点18　电阻与电动势的测量 1．(2023·重庆高三阶段练习)兴趣小组利用电阻箱R1、滑动变阻器R、电压表V1、V2等设计了如图甲所示的电路图来测量电阻Rx的大小。 (1)请根据图甲设计的电路图，补充完成图乙所示实物连线图。 (2)张同学实验思路：闭合开关S1，调节滑动变阻器R及电阻箱，使电阻箱接入电路电阻保持为R1不变： ①S2接a，电压表V1、V2示数分别为U1、U2； ②S2接b，电压表V1、V2示数分别为U1′、U2′； ③若根据①粗算Rx1＝R1，则若根据②粗算Rx2＝________。 (3)(多选)该同学进一步分析发现由于电压表内阻影响，③中Rx的测量值与真实值有误差，下列说法正确的是________。 A．电压表V1的内阻对Rx的测量有影响 B．电压表V2的内阻对Rx的测量有影响 C．测量值Rx1大于Rx的真实值 D．测量值Rx2大于Rx的真实值 (4)徐同学综合分析了(2)中①②的两组数据及系统误差问题，合理推导发现了无系统误差的Rx的测量表达式，该表达式为Rx＝________(用题目中的字母表示)。 解析　(1)根据电路图得实物图连接如图所示。 (2)根据欧姆定律得I′＝，则Rx2＝＝。 (3)利用Rx1＝R1计算电阻时，电压的计算值和真实值相等，由于V2的分流作用，导致流过Rx的电流比计算值大，结合欧姆定律可知测量值Rx1大于Rx的真实值，故B、C正确，A、D错误。 (4)当开关接a时I1＝＝＋ 得RV＝ 当开关接b时I2＝＝＋ 得RV＝ 联立得Rx＝。 答案　(1)图见解析　(2)　(3)BC　(4) 2．(2023·广州模拟)某同学想要准确测量一阻值约为2 kΩ的电阻Rx的阻值，实验室还提供了下列器材： A．电流表A1(量程为500 μA，内阻r1＝1 kΩ) B．电流表A2(量程为1.5 mA) C．滑动变阻器R1(0～20 Ω) D．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω) E．电阻箱R0(0～9 999 Ω) F．电源(电动势E＝3 V，内阻可以忽略) G．开关 H．导线若干 (1)某同学用如图甲所示电路图测电阻Rx的阻值，为尽可能获取多组数据和操作方便，滑动变阻器应选择________(填“R1”或“R2”)；为将电流表A1改装成量程为3 V的电压表，需要将电阻箱R0的阻值调为________ Ω。 (2)如图乙所示为本实验的部分连线的实物图，请用笔画线代替导线将其连接成完整电路。 (3)按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表A1、A2的示数I1和I2，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并作出I1­I2图线如图丙所示，则该待测电阻阻值为Rx＝________ kΩ(结果保留两位有效数字)。 解析　(1)因为电路中的滑动变阻器是分压连接，所以为了操作方便，应选择阻值较小的滑动变阻器R1；改装电表时，由于A1表自身满偏时对应电压值为UA＝IA1r1＝0.5 V，故电阻箱还得分担2.5 V的电压，即电压是A1表的5倍，电阻也是A1表的5倍，即电阻箱阻值应调为5r1＝5 000 Ω。 (2)改装电压表内阻已知，所以电流表A2外接，滑动变阻器分压式接法，电路图如下。 (3)根据电路结构，由欧姆定律Rx＝＝ 故I1＝I2 图线的斜率为k＝ 代入数据解得Rx＝2.3 kΩ。 答案　(1)R1　5 000　(2)图见解析　(3)2.3 3．(2023·洛阳三模)某实验小组设计了如图甲所示的电路，先测量未知电阻阻值，再利用图乙所示电路测量电源的电动势及内阻。实验室提供的器材如下： 电流表A1(量程0～15 mA，内阻为r1＝10 Ω)； 电流表A2(量程0～100 mA，内阻为r2＝1.5 Ω)； 定值电阻R1(阻值R1＝90 Ω)； 定值电阻R2(阻值R2＝190 Ω)； 滑动变阻器R3(阻值范围0～30 Ω)； 电阻箱R4(阻值范围0～999.9 Ω)； 待测电阻Rx(电阻约55 Ω)； 电源E(电动势约为4.5 V，内阻约40 Ω) 开关S，导线若干。 (1)图甲中为使测量更准确，电阻A应选________(填“R1”或“R2”)。 (2)实验小组在某次实验中，测得I1＝12 mA，I2＝60 mA，则待测电阻Rx＝________Ω。 (3)测电源电动势和内阻时，图乙中电阻B选择________(填“R3”或“R4”)，某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B的阻值R与电流表A2示数的倒数之间的关系图像如图丙所示，则电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。 解析　(1)由于电流表A1的内阻为r1＝10 Ω，可以将电流表A1改装成电压表，如果串联一个R2＝190 Ω的电阻，则改装成的电压表量程为U＝0.015×(10＋190)V＝3 V，所以电阻A应选R2 (2)根据欧姆定