课时测评18 电阻的其他测量方法-【金版新学案】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

课时测评18　电阻的其他测量方法 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(10分)某同学采用如图所示电路测量定值电阻的阻值，实验器材如下： 电压表V1(量程0～3 V，内阻r1＝3.0 kΩ) 电压表V2(量程0～5 V，内阻r约为5.0 kΩ) 滑动变阻器R 待测定值电阻Rx 电源E(电动势6.0 V，内阻不计) 开关和导线若干 回答下列问题： (1)闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于________(选填“左端”“中间”或“右端”)。 (2)在此电路图中，A为电压表________(选填“V1”或“V2”)。 (3)调节滑动变阻器，两电压表V1、V2读数分别为U1、U2，根据实验电路图，可得Rx＝________(用U1、U2和r1表示)。 (4)若电压表V1实际电阻小于3.0 kΩ，则Rx的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 答案：(1)左端　(2)V1　(3)r1　(4)偏大 解析：(1)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于左端，使电压表读数为零，保护电路。 (2)因为电压表V1内阻已知，所以A为电压表V1，通过V1可以测量通过待测电阻的电流。 (3)根据实验电路图有Rx＝＝r1。 (4)若电压表V1实际电阻小于3.0 kΩ，则电阻Rx的测量值与真实值相比偏大。 2．(10分)某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。 (1)请用笔画线代替导线，按电路图甲完成实物图乙的连接。 (2)根据电路图甲，闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片应在最________(选填“上”或“下”)端。闭合开关S1后，将开关S2接a，调节滑动变阻器R1，使毫安表的示数为I。 (3)保持滑动变阻器的滑片不动，将开关S2接b，调节电阻箱，使____________，记录此时电阻箱的阻值R0。 (4)未知电阻的阻值Rx＝________，测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 答案：(1)图见解析　(2)上　(3)毫安表的示数为I　(4)R0　等于 解析：(1)按电路图甲完成实物的连接如图所示。 (2)闭合开关S1前，应保证滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器的滑片应在最上端。 (3)开关S2接a、b时分别是Rx、R2接入电路，其他部分的电路不变，两次毫安表的示数相同，说明Rx的阻值与电阻箱R2的阻值相同。 (4)由(3)可知Rx＝R0，测量值等于真实值。 3．(10分)某同学利用如图所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，电源E(输出电压3 V)，开关一个，导线若干。实验步骤如下： ①按电路原理图连接线路； ②将电阻箱接入电路的阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱接入电路的阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的读数。 回答下列问题： (1)实验中应选择滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)。 (2)根据电路图将图中实物连线。 (3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________ Ω。 (4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满偏电流约为________。 A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA 答案：(1)R1　(2)图见解析　(3)2 520　(4)D 解析：(1)本实验中认为调节电阻箱时并联部分两端的电压不变，但实际情况是由于并联部分的电阻增大造成分压略微增大，从而造成系统误差，为了能尽量减小这一误差，需要使并联部分的电阻近似不变，根据电阻并联规律可知，这就需要滑动变阻器并联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R1。 (2)实物连线如图所示。 (3)当电压表的示数为2.00 V时，电阻箱两端电压为0.5 V，根据串联电路分压规律可得R V＝4R＝2 520 Ω。 (4)根据电表改装原理可得该表头的满偏电流约为Ig＝＝ A≈1 mA，故选D。 4．(10分)某实验小组利用如下器材测定一电压表的量程Ux和内阻Rx。 待测电压表V1(量程约0～2.0 V，内阻约为3 kΩ) 标准电压表V2(量程0～6.0 V，内阻约为20 kΩ) 滑动变阻器(最大阻值50 Ω) 电阻箱(0～9 999.9 Ω) 直流电源(6 V，有内阻) 开关S及导线若干 回答下列问题： (1)图(a)是该实验小组未完成的实物连线图，请你在图(a)中完成实物连线图。 (2)闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，保证V1满偏，记录V2的读数U2和电阻箱的阻值R，断开开关。多次重复上述操作。根据多次测得的数值在U2-R坐标中描点，如图(b)所示，请根据坐标中的描点作出U2 -R图线。 (3)U2表达式为U2＝______(用Rx、Ux和R表示)，根据图(b)中图像求得V1的量程Ux＝______ V，内阻Rx＝______ Ω(结果均保留2位有效数字)。 答案：(1)见解析图甲　(2)见解析图乙 (3)Ux＋R　1.5(1.4～1.6均可)　2.9×103(2.7×103～3.2×103) 解析：(1)滑动变阻器的最大阻值远小于电压表的阻值，故滑动变阻器采用分压式接法，标准电压表V2的量程大于待测电压表V1的量程，故V2测V1与电阻箱串联后的电压，则实物连线如图甲所示。 (2)U2-R图线如图乙所示。 (3)根据并联电路的特点可知U2＝Ux＋R，由图线可知Ux＝b＝1.5 V，k＝＝，解得Rx＝2.9×103 Ω。 5．(10分)某实验小组欲将电流表G1的量程由3 mA改装成量程为3.0 V的电压表。实验器材如下： A．待测电流表G1(内阻约为10 Ω) B．标准电流表G2(满偏电流为6 mA) C．滑动变阻器R(最大阻值为3 kΩ) D．电阻箱R′(阻值范围为0～999.9 Ω) E．电池组、导线、开关 (1)实验小组根据图甲所示的电路测量电流表G1的内阻，请完成以下实验内容： ①将滑动变阻器R调至最大，闭合S1； ②调节滑动变阻器R，使电流表G1满偏； ③再闭合S2，保持滑动变阻器R不变，调节电阻箱R′，电流表G1指针的位置恰好指在中央刻度，此时电阻箱R′的示数如图乙所示。由此可知电流表G1内阻的测量值为________ Ω，与真实值相比__________(选填“偏大”“相等”或“偏小”)。 (2)为了更加准确地测量电流表G1的内阻，实验小组利用题中给出的实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容： ①完善图丙的电路图； ②实验小组根据图丙设计的电路图进行实验，采集到电流表G1、G2的示数分别为2.0 mA、5.0 mA，电阻箱的读数为6.6 Ω，则电流表G1内阻为________ Ω； ③实验小组将电流表G1改装成量程为3.0 V的电压表，要__________(选填“串联”或“并联”)一个阻值Rx＝________ Ω的电阻(结果保留1位小数)。 答案：(1)③9.0　偏小　(2)①图见解析　②9.9　③串联　990.1 解析：(1) ③ 本实验是利用半偏法测电流表内阻，滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S2时认为电路总电流不变，流过电流表的电流为原来的一半，则流过电阻箱的电流等于流过电流表的电流，由并联电路特点可知，电流表内阻为电阻箱阻值，则电流表内阻为9.0 Ω；而实际上，闭合开关S2后，电路总电阻减小，电路总电流变大，流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流，根据并联电路的规律可知，电流表内阻大于电阻箱阻值，因此电流表内阻测量值偏小。 (2) ①并联电路两端电压相等，可以让电流表G1与电阻箱并联，然后与电流表G2串联，实验电路图如图所示； ②实验小组根据图丙设计的电路图进行实验，根据串、并联电路规律可知I2＝I1＋ 解得电流表G1内阻r1＝9.9 Ω； ③电流表G1改装成量程为3.0 V的电压表，要串联分压电阻，阻值Rx＝－r1＝990.1 Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $$