专题十五 考查主题一 以测电阻为核心的实验（Word教参）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材）

专题十五　电学实验考法研究 考查主题一　以测电阻为核心的实验 一、测量电阻的两种常规方法 1．伏安法测电阻中电流表的两种接法的比较 比较项目 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差原因 由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大 由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大 测量结果 R测＝＝RA＋Rx＞Rx 电阻的测量值大于真实值 R测＝＝·Rx＜Rx 电阻的测量值小于真实值 适用条件 Rx≫RA，大电阻 Rx≪RV，小电阻 2．欧姆表法测量电阻的三个注意事项 (1)换挡后要重新进行欧姆调零。 (2)被测电阻要从电路中拆下再测量。 (3)测量完毕，欧姆表选择开关要置于“OFF”处。 二、测量电阻的五种创新方案 安安法 如果已知A1的内阻R1，则可测得A2的内阻R2＝ 如果已知A1的内阻R1，A1串联一个定值电阻R0后，则同样可测得A2的内阻R2＝ 伏伏法 两电表的满偏电流接近时，若已知V1的内阻R1，则可测得V2的内阻R2＝R1 V1并联一个定值电阻R0后，若已知V1的内阻R1，则同样可测得V2的内阻R2＝ 等效替代法 ①单刀双掷开关分别与1、2相接，调节电阻箱R1，保证电流表两次读数相等； ②R1的读数即等于待测电阻的阻值 ①闭合S1，断开S2，调节R的阻值为零，调节R′使电压表的示数取适当的值； ②再闭合S2，只调节R，使电压表的示数不变； ③Rx＝R 半偏法 ①闭合S1，断开S2，调节R1使G表满偏； ②再闭合S2，只调节R2，使G表半偏(R1≫R2)； ③R测＝R2，R测<R真 ①使R2＝0，闭合S，调节R1使电压表满偏； ②只调节R2使电压表半偏(RV≫R1)； ③R测＝R2，R测>R真 电桥法 ①调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，R1和R3两端的电压相等，设为U1，同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2； ②根据欧姆定律有＝，＝，由以上两式解得R1·Rx＝R2·R3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值 [全取基础考法] 考查点(一)　伏安法测电阻中电流表两种接法的选择 1．(2023·浙江1月选考)在“测量金属丝的电阻率”实验中： (1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，图中的导线a端应与________(选填“－”“0.6”或“3”)接线柱连接，b端应与________(选填“－”“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于______(选填“左”或“右”)端。 (2)合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是________(选填“甲”或“乙”)。 (3)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流Ig＝300 μA的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出I-图像如图3所示。 则I-图像斜率k＝________mA·m。若要把该表头G改装成量程为9 mA的电流表，需要把长为________m的镍铬丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字) 解析：(1)导线a端应与“0.6”接线柱相连，b端应与“0.6”接线柱相连，开关闭合前，题图1中滑动变阻器滑片应置于左端，防止闭合开关时通过电阻丝和电表的电流过大，烧坏器材。 (2)两种求电阻的方法更合理的是乙，甲同学由每组U、I值计算电阻时会产生误差，再求电阻平均值时产生第二次误差。 (3)I-图像斜率k＝≈2.3 mA·m，由图像可知当I＝9 mA时，＝3.8，则L≈0.26 m，即需要把长为0.26 m的镍铬丝并联在表头G两端。 答案：(1)0.6　0.6　左　(2)乙　(3)2.3　0.26 [细节提醒] (1)伏安法测电阻时，应根据“大内小外”的要求进行电流表内外接法的选择。 (2)在分压电路中为保护电表，开关闭合后，应使电表的读数从零开始增加。 (3)在I-图像中，应写出I与的函数关系式，利用斜率、截距进行分析判断。　　 考查点(二)　伏安法与欧姆表法测电阻的综合问题 2．(2022·北京高考)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)用电压表(内阻约为3 kΩ)和电流表(内阻约为0.1 Ω)测量一个电阻的阻值(约为5 Ω)。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的________(选填“甲”或“乙”)。 (2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20 kΩ电阻的阻值，下列