微点突破(24) 以测电阻为核心的实验-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书(江苏专版)

第二部分加练重点·补短板 微点突破（二十四） 以测电阻为核心的实验 精研一题 深得一法 典例]某同学欲利用半偏法测量量程为2.0V 测量电阻的常用方法 的电压表V的内阻（内阻约为几千欧），设计了如图：1.伏安法（及其变式） 甲所示电路，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻 “伏安法” 有电压表，电流表且电表量程恰当时选择 值9999.92)，滑动变阻器R:(最大阻值20)，滑 “伏安法” 动变阻器R:(最大阻值2k),直流电源E(电动势 电压表不能用或没有电压表的情形下，若 3V),开关2个，导线若干。实验步骤如下： “安安法” 知道电流表内阻，可以将电流表当作电压 表使用，即选择“安安法” 电流表不能用或没有电流表的情况下，若 “伏伏法” 知道电压表内阻，可以将电压表当作电流 表使用，即选择“伏伏法” 在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电 “伏安 流表的量程太小或太大，为了满足安全、 甲 加R法” 精确的要求，加保护电阻的方法就应运而 a.按图甲连接线路： 生，“伏安加R法”又叫加保护电阻法” b.闭合开关S1,S,调节滑动变阻器滑片，使电 压表满偏： 2.等效替代法 ©.保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关 S2,调节电阻箱使电压表示数为1.0V,记下电阻箱 的阻值。 (1)实验中滑动变阻器应选择 (填 “R”或“R2”)。 a R b 电流等效替代 屯压等效替代 (2)根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙 :3.半偏法测电表内阻 中实物图连接成实验电路。 (1)用半偏法测电流表内阻，如图甲所示，电阻箱和电流 (3)在步骤b中，闭合开关S,S2前.滑动变阻 表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R<R真。 器的滑片应该移到图甲中最 (填“左”或 “右”)端。 (4)在步骤c中，记录的电阻箱阻值为1998.02， 若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，则 该电压表的内阻为 2(结果保留到个 位)。实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压 会发生微小变化，如果要考虑其变化的影响，用半：(2)用半偏法测电压表内阻，如图乙所示，电阻箱和电压 偏法测量的电压表内阻与其真实值相比，测量值 表串联，然后与小电阴滑动变阻器并联，R>R。 (填“小于”“等于”或“大于”)真实值。 4.电桥法 (5)该同学进一步研究了该电压表的内部结构， 在电阻的测量方法中，有一种很 发现它是由一个表头和电阻串联而成的，由此可以 独特的测量方法，那就是电桥 推断该表头的满偏电流为 法。其测量电路如图所示，实验 A.500 uA B.750 uA C.1 mA D.10 mA 中调节电阻箱R,当A,B两点 [解题关键] 的电势相等时，R和R3两端的 电压相等，设为U。同时R2和R,两端的电压也相 切入，点把电压表视为能显示电压数值的电阻 隐藏，点题图给出滑动变阻器是分压式接法。 等，设为U。根据欧姆定律有：-发·尼R· U1U生UU2 障碍点测量值偏大的原因。 由以上两式解得：RR,=R2R,即电桥平衡的条件 迁移，点对数据结果精度的要求问题。 由该平衡条件可求出被测电阻R.的阻值。 91 新高考方案系列丛书一书三用物理 全取一类 :3.某兴趣小组查阅资料得知，在0一100℃范围内，金 1.某同学用实验测电流表A的内阻精确值，有如下器材：： 屈铂电阻的电阻值与温度有如下关系：R,=R(1十 A.电流表A,(量程300mA.内阻约为5)： at)。其中R,为铂电阻在0℃时的电阻，t为摄氏温 B.电流表A2(量程600mA,内阻约为12)： 度，为一正的常数，称为铂电阻的温度系数。该兴趣 C.电压表V(量程15V,内阻约为3k2): 小组想利用这一原理制作一个简易的温度传感器。 D.定值电阻R。(5): E.滑动变阻器R(0~102,额定电流为1A): F.滑动变阻器R2(02502,额定电流为0.3A): G.电源E(电动势3V,内阻较小)： H.导线、开关若千。 (1)实验要求电流表A的示数从零开始变化，且 多测几组数据，尽可能地减少误差，以上给定的器： (1)他们首先通过图甲所示的电路来对R。进行测 材中滑动变阻器应选 :测量电表应选： 量，按图甲所示电路图连接好电路后，在0℃的条 (填器材前序号) 件下闭合开关S,调节电阻箱Rp,使得灵敏电流计 (2)在如图所示线框内画出测量用的电路图，并在：G的示数为零，则R。= (用R1、R2和 图中标出所用仪器的代号。 Rp表示)： (2)采用图乙所示的电路测量铂电阻的温度系数， 其中R,=R2且远大于R,、R。将铂电阻置于温 度为t的环境中，调节Rp=Ro,测得千路电流为 1,则图乙中BD两点间的电压为U一 (用1o、R、t和a表示)：若已测得R=100.0n,保 持Ja=4.000mA和Rp=R不变，多次改变温