第10讲 实验：特殊方法测电阻 课后专项突破（练习）-【划重点】2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义

第10讲 实验：特殊方法测电阻 ——划重点之高二期中期末复习精细讲义 1．某实验小组设计了如图所示的电路来测量电流表G的内阻。可供选用的仪器有 A．电压表（量程0~6V，内阻非常大） B．待测电流表G（量程0~3mA，内阻约500Ω） C．定值电阻R（阻值约为2kΩ） D．电阻箱R0（阻值0~9999.9Ω） E.滑动变阻器R1（阻值0~3kΩ） F.滑动变阻器R2（阻值0~50Ω） G.电源（电动势E=6V，内阻不计） H.开关、导线若干 (1)为了方便调节，滑动变阻器应选 （填“R1”或“R2”）。 (2)先将滑动变阻器的滑动触头移到 （填“a”或“b”）处，再闭合开关S1。 (3)将电阻箱调到0，开关S2接2，移动滑动变阻器的滑动触头，使得电压表和电流表都有较大读数，此时电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，则电阻R= 。 (4)保持滑动变阻器滑动触头位置不变，将开关S2接1，调节电阻箱R0的阻值如图所示，此时电压表和电流表都有较大偏转，读数分别为U2和I2，则R0= Ω，电流表的内阻为 （用U1、I1、U2、I2和R0表示），若考虑电压表的分流作用，则测出的电流表内阻 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。 2．小星同学发现家里有一卷标称100m的铜导线，他想在不拆散导线的情况下测定该导线的实际长度，通过查找资料得知其电阻率。 (1)该同学剥去导线一端的绝缘皮，用螺旋测微器测得导线的直径d，如图1所示，则铜导线的直径为d= mm。 (2)该同学想通过实验测导线的总电阻，可供选择的实验器材如下。 A．待测导线一卷Rx（长约100m） B．标准电阻R1（阻值为1Ω，允许通过的最大电流为2A） C．标准电阻R2（阻值为100Ω，允许通过的最大电流为0.5A） D．灵敏电流计G（量程为300µA） E.电阻箱R3（0~9999Ω，允许通过的最大电流为0.5A） F.滑动变阻器（最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为2A） G.电源（电动势3.0V，内阻约为0.2Ω） H.开关，导线若干 ①实验电路应选图2中的 （填“甲”或“乙”）。 ②开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于 （填“A”或“B”）端。 ③多次调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计指针稳定时指向中央零刻线位置。 ④电阻箱示数如图3所示，电阻箱接入电路的阻值R3= Ω。 (3)导线的长度计算公式为 （用R1，R2，R3，ρ和d表示）。 3．要测量一个量程为的电压表的内阻（约为几千欧），除了待测电压表，提供的器材还有： A．电阻箱R（最大阻值） B．滑动变阻器（最大阻值） C．滑动变阻器（最大阻值） D．量程为的电压表（内阻约为几千欧） E.直流电源E（电动势） F.开关一个，导线若干 （1）小王同学根据提供的器材，设计了如图甲所示电路。电路中滑动变阻器应选用 （填“”或“”）。实验时，将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端，电阻箱的电阻调为零，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为，若此时电阻箱的示数为，则电压表的内阻为 ； （2）小李同学设计了如图乙所示的电路，请依据图乙电路将图丙实物连接完整。 实验时，将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端，闭合开关S，调节滑动变阻器，同时调节电阻箱，使两个电压表均有合适的示数，若电压表的示数为，电压表的示数为，电阻箱的阻值为R，则电压表的内阻为 ； （3）分析可知， （填“小王”或“小李”）同学的测量结果存在系统误差。 4．物理小组的同学在实验室练习电阻的测量，老师提供了如下器材： A．待测电阻（阻值较小） B．电源（电动势为3V） C．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为2A）； D．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为2A）； E．电流表（内阻未知） F．电流表（内阻未知） G．电阻箱R H．开关S I．导线若干 经过讨论，他们设计了如图1所示的电路，得到老师的肯定。 (1)应选择的滑动变阻器为 （填“C”或“D”）。 (2)请根据电路图帮他们连接完整实物图。 (3)闭合开关S前，图1中滑动变阻器的滑片应放置在滑动变阻器 （填“左端”“右端”或“中间”）位置。 (4)先将电阻箱R调为0，然后闭合开关S，改变滑动变阻器滑片位置使电流表的示数接近满量程，逐渐增加电阻箱R的阻值，同时记录电流表的示数、电流表的示数及电阻箱的R数值，并作出图像如图3所示，则电流表的内阻为 ，待测电阻阻值为 （均用含a、b、c的式子表示）。 5．为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约100Ω）、滑动变阻器R1（0～100Ω）、滑动变阻器R2（0～10Ω）、电阻箱R0（0～9999.9Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3V，忽略内阻）、导线、开关若干。 某同学设计如图甲所示的电路进行实验。 (1)请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接 ； (2)滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”）； (3)实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到 （选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节R1使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1； (4)断开S1，保持R1不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为 时，R0的读数即为待测电阻R的阻值。 6．某新型智能恒流源，能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 (1)当该同学将电阻箱的阻值调小时，电流表的读数将 （填“增大”“减小”或“不变”）； (2)该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是___________图像； A． B． C． D． (3)该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为 （用a，b，c表示）； (4)若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 7．某兴趣小组为测量电压表的内阻（量程0~3V、内阻约为），设计了图甲所示电路，实验室提供了如下器材： A．电压表（量程0~15V，内阻） B．电阻箱（） C．滑动变阻器（） D．滑动变阻器（） E．直流电源（电动势为18V，内阻不计），开关S，导线若干。请完成下列填空： (1)实验原理图如图甲所示，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整 ； (2)滑动变阻器应选用 （选填“”或“”），闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调到最 端（选填“左”或“右”）； (3)电阻箱接入一定电阻，闭合开关，调节滑片P的位置让两个电压表有合适的示数。某次实验中，电压表的示数如图丙所示，则其读数为 V；若电压表的示数为，电压表的示数为，电阻箱的电阻为，则电压表的内阻 （用“”、“”、“”、“”表示）。 8．LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为5V的LED灯泡正常工作时的电阻，已知该灯泡正常工作时电阻大约为500Ω，实验室提供的器材如下： A．电流表A1（量程为20mA，内阻RA1约为20Ω） B．电流表A2（量程为3mA，内阻RA2=20Ω） C．定值电阻R1=980Ω D．定值电阻R2=1980Ω E.滑动变阻器R（0~20Ω） F.蓄电池E（电动势为6V，内阻很小） G.开关S，导线若干 (1)部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为 ，电表2为 ，定值电阻为 （填写器材前的字母编号）； (2)下列关于该实验电路图中的滑动变阻器接法，应选择______（填字母）； A． B． (3)LED灯正常工作时，电流表A1的读数记为I1，电流表A2的读数记为I2，则LED灯电阻表达式Rx= （用已知量字母和测量量字母表示）。 9．某同学在进行毫安表改装的实验时，需要知道毫安表的满偏电流和内阻。该同学设计的实验电路如图所示，图中为标准毫安表（已校准），为待测毫安表（的量程略大于的量程），为滑动变阻器，为电阻箱。 (1)将和的阻值均调至最大后合上开关，调节使的指针满偏，记下此时的示数，接着合上开关，反复调节和的阻值，使的示数仍为，的指针偏转到满刻度的一半，记下此时的最终示数（记为r），则毫安表的内阻为 。（用题中涉及的物理量符号表示） (2)若要将改装成量程为的电流表，则在两端并联的电阻与的内阻的比值为 。 (3)仅从实验设计原理上看，用上述方法测得的内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。 10．实验小组找到一刻度清晰的微安表G，其满偏电压不到0.5V，该小组同学决定测量该微安表的内阻，可供选择器材如下： A．微安表G（满偏电流为，内阻未知）； B．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为2A）； C．电源E（电动势约为6V）； D．电阻箱R（最大阻值为）； E.开关两个，导线若干。 (1)按图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物连线 。 (2)实验过程：将滑动变阻器的滑片移至 （填“左”或“右”）端，合上开关、，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使微安表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关，调节电阻箱使微安表指针半偏，此时电阻箱的四个旋钮如图丙所示，则微安表的内阻为 。 (3)若将该微安表改装为量程为0.6A的电流表，需 （填“串”或“并”）联一个 （保留两位小数）的定值电阻。 11．某同学要测量一个电流表的内阻，可利用的实验器材有： A．电源E（电动势约3V，内阻r很小） B．待测电流表G（量程3mA，内阻未知） C．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω） D．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω） E.滑动变阻器（阻值范围0~3000Ω） F.开关、，导线若干 (1)实验设计的电路图如图甲所示。电路图中滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）； (2)按照如图甲所示电路图连接电路，请将实物图乙补充完整； (3)实验过程如下：闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器的滑片不动，调节的阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数为10.0Ω；则电流表内阻 ； (4)用上述方法测出的电流表的阻值 （选填“等于”“小于”或“大于”）它的真实值。 12．一位学生为了测量某一电阻的阻值，实验室为其提供了如下实验器材：灵敏电流计G（一只）、电流表（多个）、电压表（多个），滑动变阻器（多个）、电阻箱（多个）、定值电阻（若干）、学生电源（内阻很小）、开关、导线若干，该生利用提供的器材设计了如图所示的电路，其中为待测电阻，为电阻箱，为定值电阻，R、为滑动变阻器，根据实验电路进行了如下实验： （1）断开开关、，按照电路图连接好实验电路； （2）闭合开关、前，将滑动变阻器R的滑片调至最 端（填“左”或“右”），滑动变阻器的滑片调至适当位置： （3）闭合开关、，将滑动变阻器R的滑片逐步向右滑动，并反复调节和，使灵敏电流计G示数为零，此时电路中M、N两点的电势的关系满足 （选填“>”、“<”或“=”），并记下此时电阻箱的数值为，电流表的示数为。电流表的示数，由此计算出待测电阻 。 完成上述实验过程中的填空，并回答： ①在完成上述步骤（3）的过程中，若发现灵敏电流计中有由N到M的电流，为了让灵敏电流计G示数为零，保持R、不变，需将的阻值 （选填“调高”或“调低”）即可实现。 ②根据上述步骤分析，电流表、的内阻对的测量结果 影响（选填“有”或“无”）。 13．某同学利用灵敏电流计设计了一个电路来测量某定值电阻的阻值（约为）。所用实验器材如下： A．电压表（，内阻约为）； B．电压表（，内阻约为）； C．电流表（，内阻约为）； D．电流表（，内阻约为）； E.电流计（，内阻约为）； F.电阻箱（）； G.电源（，内阻很小） (1)为了较准确地测量电阻，电压表应选 （选填“A”或“B”），电流表应选 （选填“C”或“D”）； (2)为方便实验调节，闭合开关S前电阻箱应调整至 ； (3)闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值、电压表读数和电流表读数，则待测电阻的测量值为 ；（用题目给出的物理量表示） (4)考虑电表内阻影响，待测电阻的测量值 真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 14．实验小组用如图1所示的电路来测量电阻的阻值，图中标准电阻的阻值为，为电源，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关，为滑动变阻器，A为理想电流表。合上开关，将开关掷于1端，将的触头置于适当的位置，记下A的示数，然后将掷于2端，记下A的示数。改变触头的位置，多测几组、的对应值，作出的函数关系图像如图2所示，回答下列问题： (1)按照图1所示的电路图，用笔画线代替导线将图3中实物图连接完整 。 (2)合上开关之前，触头应置于 （选填“最右端”或“最左端”），多测几组、作图像的目的是减小 。（选填“系统”或“偶然”）误差。 (3)写出图2中函数的表达式 ，若图2中图线的斜率为，可得 。 15．在测量一未知电阻Rx的阻值时，实验室提供如下器材： A．电源（电动势E=18V） B．电压表V1、V2（量程均为15V，内阻约15kΩ） C．定值电阻R0（阻值900Ω） D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，最大电流2A） E．开关S及导线若干 （1）实验原理图如图甲所示； （2）根据图甲正确连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。 （3）实验方法一：闭合开关S，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录下相应的电压表V1、V2的示数U1、U2，如下表所示。 U1/V 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 U2/V 2.9 4.1 5.3 6.4 7.6 请根据表中数据在图乙中作出U1-U2图线( )，根据图像算出电阻Rx= Ω。 （4）实验方法二：闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至某一位置，记录电压表V2的示数U3，再将电压表V2接至b、c间，调节滑片P使电压表V1的示数不变，记录电压表V2的示数U4。改变滑动变阻器滑片P的位置，重复以上操作，作出U3-U4图像如图丙所示。根据图像算出电阻Rx′= Ω（保留三位有效数字）。 （5）分析由于电压表V2不是理想电压表而带来的系统误差，方法一的Rx测量值 真实值；方法二的Rx测量值 真实值（均选填“大于”“等于”或“小于”）。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10讲 实验：特殊方法测电阻 ——划重点之高二期中期末复习精细讲义 1．某实验小组设计了如图所示的电路来测量电流表G的内阻。可供选用的仪器有 A．电压表（量程0~6V，内阻非常大） B．待测电流表G（量程0~3mA，内阻约500Ω） C．定值电阻R（阻值约为2kΩ） D．电阻箱R0（阻值0~9999.9Ω） E.滑动变阻器R1（阻值0~3kΩ） F.滑动变阻器R2（阻值0~50Ω） G.电源（电动势E=6V，内阻不计） H.开关、导线若干 (1)为了方便调节，滑动变阻器应选 （填“R1”或“R2”）。 (2)先将滑动变阻器的滑动触头移到 （填“a”或“b”）处，再闭合开关S1。 (3)将电阻箱调到0，开关S2接2，移动滑动变阻器的滑动触头，使得电压表和电流表都有较大读数，此时电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，则电阻R= 。 (4)保持滑动变阻器滑动触头位置不变，将开关S2接1，调节电阻箱R0的阻值如图所示，此时电压表和电流表都有较大偏转，读数分别为U2和I2，则R0= Ω，电流表的内阻为 （用U1、I1、U2、I2和R0表示），若考虑电压表的分流作用，则测出的电流表内阻 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【答案】(1)R2 (2)a (3) (4) 500.0 偏大 【详解】（1）由于滑动变阻器采用了分压式接法，为了实验时调节方便，滑动变阻器的总阻值应当选择较小的，则滑动变阻器选择R2。 （2）为了保证电路安全，开始时，滑动触头应该滑到a处。 （3）根据欧姆定律，电阻 （4）[1] 电阻箱的精确度为0.1Ω，则读数为R0=500.0Ω; [2] 根据 解得 [3] 因测量定值电阻R时用到了电流表外接法，故定值电阻R的测量值偏小，故电流表内阻的测量值偏大。 2．小星同学发现家里有一卷标称100m的铜导线，他想在不拆散导线的情况下测定该导线的实际长度，通过查找资料得知其电阻率。 (1)该同学剥去导线一端的绝缘皮，用螺旋测微器测得导线的直径d，如图1所示，则铜导线的直径为d= mm。 (2)该同学想通过实验测导线的总电阻，可供选择的实验器材如下。 A．待测导线一卷Rx（长约100m） B．标准电阻R1（阻值为1Ω，允许通过的最大电流为2A） C．标准电阻R2（阻值为100Ω，允许通过的最大电流为0.5A） D．灵敏电流计G（量程为300µA） E.电阻箱R3（0~9999Ω，允许通过的最大电流为0.5A） F.滑动变阻器（最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为2A） G.电源（电动势3.0V，内阻约为0.2Ω） H.开关，导线若干 ①实验电路应选图2中的 （填“甲”或“乙”）。 ②开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于 （填“A”或“B”）端。 ③多次调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计指针稳定时指向中央零刻线位置。 ④电阻箱示数如图3所示，电阻箱接入电路的阻值R3= Ω。 (3)导线的长度计算公式为 （用R1，R2，R3，ρ和d表示）。 【答案】(1)1.784/1.785/1.786 (2) 乙 A 140 (3) 【详解】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以铜导线的直径为 （2）[1][3]根据题意可得 由图可知，电阻箱接入电路的阻值为 该实验用电桥电路测量电阻，当灵敏电流计指针为零时，电桥电路平衡，此时满足四个电阻对角线乘积相等，但由于 可知用甲电路不合理，则实验电路应选图2中的乙。 [2]开关闭合前，应将待测电路短路，故滑动变阻器滑片应置于A端。 （3）甲电路中，当电流计读数为零时满足 导线的长度计算公式为 3．要测量一个量程为的电压表的内阻（约为几千欧），除了待测电压表，提供的器材还有： A．电阻箱R（最大阻值） B．滑动变阻器（最大阻值） C．滑动变阻器（最大阻值） D．量程为的电压表（内阻约为几千欧） E.直流电源E（电动势） F.开关一个，导线若干 （1）小王同学根据提供的器材，设计了如图甲所示电路。电路中滑动变阻器应选用 （填“”或“”）。实验时，将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端，电阻箱的电阻调为零，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为，若此时电阻箱的示数为，则电压表的内阻为 ； （2）小李同学设计了如图乙所示的电路，请依据图乙电路将图丙实物连接完整。 实验时，将电路图中的滑动变阻器滑片移到最左端，闭合开关S，调节滑动变阻器，同时调节电阻箱，使两个电压表均有合适的示数，若电压表的示数为，电压表的示数为，电阻箱的阻值为R，则电压表的内阻为 ； （3）分析可知， （填“小王”或“小李”）同学的测量结果存在系统误差。 【答案】 R1 2500.0/2500 见解析 小王 【详解】（1）[1]该实验采用了半偏法的实验原理，实验中认为调节电阻箱时控制电路的输出电压不变，但实际情况是由于并联部分的电阻增大造成控制电路的输出电压略微增大，从而引起系统误差，为了能尽量减小这一误差，需要使分压部分的等效电阻（即滑动变阻器负责分压部分的电阻与支路电阻的并联电阻）近似不变，根据电阻并联规律可知，这就需要滑动变阻器负责分压部分的电阻远小于支路电阻，所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的。 [2]由于认为调节电阻箱时控制电路的输出电压不变，即输出电压始终近似为3V，根据分压原理可知 解得电压表的内阻为 （2）[3]根据电路图，连接实物图，如图所示 [4]电压表V2两端电压等于电阻箱与电压表V1两端电压之和，则有 解得 （3）[5]根据上述可知，小王采用半偏法测电阻时，认为调节电阻箱时控制电路的输出电压不变，但实际情况是由于并联部分的电阻增大造成控制电路的输出电压略微增大，从而引起系统误差，即小王同学测量的结果存在系统误差。 4．物理小组的同学在实验室练习电阻的测量，老师提供了如下器材： A．待测电阻（阻值较小） B．电源（电动势为3V） C．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为2A）； D．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为2A）； E．电流表（内阻未知） F．电流表（内阻未知） G．电阻箱R H．开关S I．导线若干 经过讨论，他们设计了如图1所示的电路，得到老师的肯定。 (1)应选择的滑动变阻器为 （填“C”或“D”）。 (2)请根据电路图帮他们连接完整实物图。 (3)闭合开关S前，图1中滑动变阻器的滑片应放置在滑动变阻器 （填“左端”“右端”或“中间”）位置。 (4)先将电阻箱R调为0，然后闭合开关S，改变滑动变阻器滑片位置使电流表的示数接近满量程，逐渐增加电阻箱R的阻值，同时记录电流表的示数、电流表的示数及电阻箱的R数值，并作出图像如图3所示，则电流表的内阻为 ，待测电阻阻值为 （均用含a、b、c的式子表示）。 【答案】(1)C (2)见解析 (3)左端 (4) 【详解】（1）因电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，滑动变阻器应选择小量程。 故选C。 （2）根据电路图连接完整实物图，如图所示 （3）为保障仪器安全，滑动变阻器的滑片应放置在滑动变阻器的左端，此时待测电路电压为0，从而保证电表的安全。 （4）[1][2]对该电路有 由欧姆定律可得 变形得 由图像可得 联立可得，电流表的内阻为 待测电阻阻值为 5．为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约100Ω）、滑动变阻器R1（0～100Ω）、滑动变阻器R2（0～10Ω）、电阻箱R0（0～9999.9Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3V，忽略内阻）、导线、开关若干。 某同学设计如图甲所示的电路进行实验。 (1)请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接 ； (2)滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”）； (3)实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到 （选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节R1使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1； (4)断开S1，保持R1不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为 时，R0的读数即为待测电阻R的阻值。 【答案】(1) (2)R2 (3)左 (4)I1 【详解】（1）根据图甲连线： （2）该同学采用了分压电路及等效替代法测电阻，采用分压电路时滑动变阻器的阻值小于并联部分的电阻，便于实验调节，故选择R2。 （3）为保护电流表，应使并联部分电压从0开始，滑动触头应处于左端。 （4）由于实验采用了等效替代法，必须满足两次电流表的示数相同，即为I1。 6．某新型智能恒流源，能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。 (1)当该同学将电阻箱的阻值调小时，电流表的读数将 （填“增大”“减小”或“不变”）； (2)该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是___________图像； A． B． C． D． (3)该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为 （用a，b，c表示）； (4)若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)减小 (2)B (3) (4)偏大 【详解】（1）由于干路电流恒定，当电阻箱的阻值调小时，该支路电流增大，故电流表的示数减小； （2）根据欧姆定律及并联电路的特点可知 整理可得 故应描绘的图像，B正确。 故选B。 （3）根据上述分析可得 解得 （4）若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得值为与电流表的内阻之和，大于的实际值。 7．某兴趣小组为测量电压表的内阻（量程0~3V、内阻约为），设计了图甲所示电路，实验室提供了如下器材： A．电压表（量程0~15V，内阻） B．电阻箱（） C．滑动变阻器（） D．滑动变阻器（） E．直流电源（电动势为18V，内阻不计），开关S，导线若干。请完成下列填空： (1)实验原理图如图甲所示，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路补充完整 ； (2)滑动变阻器应选用 （选填“”或“”），闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调到最 端（选填“左”或“右”）； (3)电阻箱接入一定电阻，闭合开关，调节滑片P的位置让两个电压表有合适的示数。某次实验中，电压表的示数如图丙所示，则其读数为 V；若电压表的示数为，电压表的示数为，电阻箱的电阻为，则电压表的内阻 （用“”、“”、“”、“”表示）。 【答案】(1) (2) 左 (3) 12.0 【详解】（1）根据电路图可得实物连接如图所示 （2）[1][2]根据题意可知，滑动变阻器采用分压接法，为了方便调节，应选用，为了保护电压表，闭合S前应将滑动变阻器的滑片调到最左端。 （3）[1]电压表的分度值为1V，需要估读到分度值下一位，读数为12.0V； [2]根据电路图，由电流关系可得 解得 8．LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为5V的LED灯泡正常工作时的电阻，已知该灯泡正常工作时电阻大约为500Ω，实验室提供的器材如下： A．电流表A1（量程为20mA，内阻RA1约为20Ω） B．电流表A2（量程为3mA，内阻RA2=20Ω） C．定值电阻R1=980Ω D．定值电阻R2=1980Ω E.滑动变阻器R（0~20Ω） F.蓄电池E（电动势为6V，内阻很小） G.开关S，导线若干 (1)部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为 ，电表2为 ，定值电阻为 （填写器材前的字母编号）； (2)下列关于该实验电路图中的滑动变阻器接法，应选择______（填字母）； A． B． (3)LED灯正常工作时，电流表A1的读数记为I1，电流表A2的读数记为I2，则LED灯电阻表达式Rx= （用已知量字母和测量量字母表示）。 【答案】(1) A B D (2)B (3) 【详解】（1）[1][2][3]要精确测定额定电压为5V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，可以将电流表A2与定值电阻R2串联改装为电压表测量电压，改装电压表的量程为 LED灯正常工作时的电流约为 故电表1为A，电表2为B，定值电阻为D。 （2）因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。 故选B。 （3）根据欧姆定律知，灯泡两端的电压为 通过灯泡的电流为 所以LED灯正常工作时的电阻为 9．某同学在进行毫安表改装的实验时，需要知道毫安表的满偏电流和内阻。该同学设计的实验电路如图所示，图中为标准毫安表（已校准），为待测毫安表（的量程略大于的量程），为滑动变阻器，为电阻箱。 (1)将和的阻值均调至最大后合上开关，调节使的指针满偏，记下此时的示数，接着合上开关，反复调节和的阻值，使的示数仍为，的指针偏转到满刻度的一半，记下此时的最终示数（记为r），则毫安表的内阻为 。（用题中涉及的物理量符号表示） (2)若要将改装成量程为的电流表，则在两端并联的电阻与的内阻的比值为 。 (3)仅从实验设计原理上看，用上述方法测得的内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】(1) (2) (3)相等 【详解】（1）合上开关，调节使的指针满偏，此时的示数，则G2的满偏电流为 合上开关，使的示数仍为，的指针偏转到满刻度的一半，则通过的电流为 所以的内阻为 （2）若要将改装成量程为的电流表，由与并联，则 解得 （3）调节、，的示数，电流达到半偏时，两并联支路电流相等，则电阻相等；仅从实验设计原理上看，用上述方法测得的内阻的测量值与真实值相等。 10．实验小组找到一刻度清晰的微安表G，其满偏电压不到0.5V，该小组同学决定测量该微安表的内阻，可供选择器材如下： A．微安表G（满偏电流为，内阻未知）； B．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为2A）； C．电源E（电动势约为6V）； D．电阻箱R（最大阻值为）； E.开关两个，导线若干。 (1)按图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物连线 。 (2)实验过程：将滑动变阻器的滑片移至 （填“左”或“右”）端，合上开关、，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使微安表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关，调节电阻箱使微安表指针半偏，此时电阻箱的四个旋钮如图丙所示，则微安表的内阻为 。 (3)若将该微安表改装为量程为0.6A的电流表，需 （填“串”或“并”）联一个 （保留两位小数）的定值电阻。 【答案】(1)见解析 (2) 左 2400 (3) 并 0.60 【详解】（1） （2）[1]为了保护测量电路，闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片移至左端。 [2]由半偏法实验原理可知，微安表的内阻与电阻箱的电阻相等，即 （3）[1][2]若将该微安表改装为量程为0.6A的电流表，需并联一个电阻，由 解得 11．某同学要测量一个电流表的内阻，可利用的实验器材有： A．电源E（电动势约3V，内阻r很小） B．待测电流表G（量程3mA，内阻未知） C．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω） D．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω） E.滑动变阻器（阻值范围0~3000Ω） F.开关、，导线若干 (1)实验设计的电路图如图甲所示。电路图中滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）； (2)按照如图甲所示电路图连接电路，请将实物图乙补充完整； (3)实验过程如下：闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器的滑片不动，调节的阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数为10.0Ω；则电流表内阻 ； (4)用上述方法测出的电流表的阻值 （选填“等于”“小于”或“大于”）它的真实值。 【答案】(1) (2)图见解析 (3)10.0/10 (4)小于 【详解】（1）实验原理是半偏法测表头内阻，为了在闭合时，回路电阻变化较小，则滑动变阻器应选择阻值较大的。 （2）按照如图甲所示电路图，连接实物图乙，如图所示 （3）如果干路电流不变，则表头G示数为满偏示数的一半时，电阻箱的电流也是满偏示数的一半，可知表头G的内阻满足 （4）由于（3）中测电阻时，实际干路电流大于，则通过电阻箱的电流大于，则电阻箱电阻小于表头G的内阻，即所测表头G的内阻偏小。 12．一位学生为了测量某一电阻的阻值，实验室为其提供了如下实验器材：灵敏电流计G（一只）、电流表（多个）、电压表（多个），滑动变阻器（多个）、电阻箱（多个）、定值电阻（若干）、学生电源（内阻很小）、开关、导线若干，该生利用提供的器材设计了如图所示的电路，其中为待测电阻，为电阻箱，为定值电阻，R、为滑动变阻器，根据实验电路进行了如下实验： （1）断开开关、，按照电路图连接好实验电路； （2）闭合开关、前，将滑动变阻器R的滑片调至最 端（填“左”或“右”），滑动变阻器的滑片调至适当位置： （3）闭合开关、，将滑动变阻器R的滑片逐步向右滑动，并反复调节和，使灵敏电流计G示数为零，此时电路中M、N两点的电势的关系满足 （选填“>”、“<”或“=”），并记下此时电阻箱的数值为，电流表的示数为。电流表的示数，由此计算出待测电阻 。 完成上述实验过程中的填空，并回答： ①在完成上述步骤（3）的过程中，若发现灵敏电流计中有由N到M的电流，为了让灵敏电流计G示数为零，保持R、不变，需将的阻值 （选填“调高”或“调低”）即可实现。 ②根据上述步骤分析，电流表、的内阻对的测量结果 影响（选填“有”或“无”）。 【答案】 左 调低 无 【详解】（2）[1]为了保护电表，闭合开关前应将R滑片置于分压为零处，故滑至最左端； （3）[2][3]灵敏电流计示数为零，即 故 因此 即 ①[4]电流由N流向M，说明，调低电阻，可提高M点电势。 ②[5]在利用测量数据计算的原理中未体现出电流表的内阻，故无影响。 13．某同学利用灵敏电流计设计了一个电路来测量某定值电阻的阻值（约为）。所用实验器材如下： A．电压表（，内阻约为）； B．电压表（，内阻约为）； C．电流表（，内阻约为）； D．电流表（，内阻约为）； E.电流计（，内阻约为）； F.电阻箱（）； G.电源（，内阻很小） (1)为了较准确地测量电阻，电压表应选 （选填“A”或“B”），电流表应选 （选填“C”或“D”）； (2)为方便实验调节，闭合开关S前电阻箱应调整至 ； (3)闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值、电压表读数和电流表读数，则待测电阻的测量值为 ；（用题目给出的物理量表示） (4)考虑电表内阻影响，待测电阻的测量值 真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】(1) A C (2)6 (3) (4)等于 【详解】（1）[1][2]由题意可知，电源电动势为，待测电阻约为，则电路中最大电压为，最大电流为 为了测量准确，则电压表应该选择量程的，即选A，电流表应该选择量程，即选C。 （2）为保护电路安全，初始时，应该使灵敏电流计为零，即 解得 （3）当电流计读数为零时，待测电阻的测量值为 （4）由于电流计读数为零，则电流表和电压表示数均代表待测电阻两端的电压和电流，所以待测电阻的测量值等于真实值。 14．实验小组用如图1所示的电路来测量电阻的阻值，图中标准电阻的阻值为，为电源，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关，为滑动变阻器，A为理想电流表。合上开关，将开关掷于1端，将的触头置于适当的位置，记下A的示数，然后将掷于2端，记下A的示数。改变触头的位置，多测几组、的对应值，作出的函数关系图像如图2所示，回答下列问题： (1)按照图1所示的电路图，用笔画线代替导线将图3中实物图连接完整 。 (2)合上开关之前，触头应置于 （选填“最右端”或“最左端”），多测几组、作图像的目的是减小 。（选填“系统”或“偶然”）误差。 (3)写出图2中函数的表达式 ，若图2中图线的斜率为，可得 。 【答案】(1) (2) 最左端 偶然 (3) 【详解】（1）根据电路图连接实物图如图 （2）[1] 合上开关之前，为保护电路可知，触头应置于最左端； [2] 多测几组、作图像的目的是减小偶然误差。 （3）[1]根据欧姆定律可知 [2]上式变形可得 根据图像斜率可知 解得 15．在测量一未知电阻Rx的阻值时，实验室提供如下器材： A．电源（电动势E=18V） B．电压表V1、V2（量程均为15V，内阻约15kΩ） C．定值电阻R0（阻值900Ω） D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，最大电流2A） E．开关S及导线若干 （1）实验原理图如图甲所示； （2）根据图甲正确连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。 （3）实验方法一：闭合开关S，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录下相应的电压表V1、V2的示数U1、U2，如下表所示。 U1/V 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 U2/V 2.9 4.1 5.3 6.4 7.6 请根据表中数据在图乙中作出U1-U2图线( )，根据图像算出电阻Rx= Ω。 （4）实验方法二：闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至某一位置，记录电压表V2的示数U3，再将电压表V2接至b、c间，调节滑片P使电压表V1的示数不变，记录电压表V2的示数U4。改变滑动变阻器滑片P的位置，重复以上操作，作出U3-U4图像如图丙所示。根据图像算出电阻Rx′= Ω（保留三位有效数字）。 （5）分析由于电压表V2不是理想电压表而带来的系统误差，方法一的Rx测量值 真实值；方法二的Rx测量值 真实值（均选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 左 653 600 大于 等于 【详解】（2）[1]滑动变阻器是分压式接法，闭合开关S前应将滑片移至使测量电路短路的位置，所以应该移至最左端。 [2]由表中数据在图乙中描点作出U1-U2图线，如图所示。 （3）[3]因为串联，则电流相等，则有 整理可得 由U1-U2图线的斜率可得 （4）[4] 实验方法二：调节滑片P使电压表V1的示数不变，设为U，若考虑电压表V2的内阻RV，电压表接a、b时，则有 电压表接b、c时，则有 两式联立可得 由U3-U4图像的斜率 解得 （5）[5]方法一，电压表的分流作用，使计算的的电流偏小，则的测量值偏大。 [6]方法二: 由以上解析，电压表的内阻对的阻值测量没有影响，则方法二的测量值等于真实值。 学科网（北京）股份有限公司 $$