第7节 实验：测量导体、电表等的电阻-【金版教程】2026年高考物理一轮总复习首选用卷全书Word

高考总复习首选用卷 物理 第7节　实验：测量导体、电表等的电阻 1．(2023·天津高考)某同学测量金属丝的电阻。 ①首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测，用“×1”挡正确测量，指针偏转如图所示，对应的读数为________Ω； ②该同学设计了如图所示的电路，再次开展测量，除学生电源(输出电压为4 V)、滑动变阻器、开关、导线外，还提供如下器材： A．电压表(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)； B．电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)； C．电流表(量程0～3 A，内阻约0.025 Ω)； D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)。 (ⅰ)为了测量准确，实验时应选用________测量电压U，应选用________测量电流I；(选填器材前对应的字母) (ⅱ)关于该实验，下列哪些说法是正确的________。 A．电压表内阻分流引起的误差是系统误差 B．闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端 C．滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零 D．通过测量多组数据绘制U­I图像可减小系统误差 答案：①7　②(ⅰ)B　D　(ⅱ)AC 解析：①测电阻时读表盘的最上面一排刻度，而倍率为“×1”，则读数为7×1 Ω＝7 Ω。 ②(ⅰ)学生电源的输出电压为4 V，为减小读数误差，应选用量程为0～3 V的电压表，即选用B测量电压U；流过电流表的最大电流约为Im＝＝0.43 A，则应选用量程为0～0.6 A的电流表，即选用D测量电流I。 (ⅱ)电压表内阻分流引起的误差是系统误差，故A正确；由实验电路图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于a端，使闭合开关后测量电路两端的电压为零，此时电压表示数即电压U为零，故B错误，C正确；通过测量多组数据绘制U­I图像可以减小偶然误差，不可以减小系统误差，故D错误。 2．(2020·全国卷Ⅰ)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图a所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图b所示的两条U­I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。 回答下列问题： (1)图b中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。 (2)根据所用实验器材和图b可判断，由图线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________ Ω(保留1位小数)。 (3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________ Ω(保留1位小数)。 答案：(1)O、P　(2)Ⅰ　50.5　(3)50.0 解析：(1)若将电压表跨接在O、P两点之间，则I＝＋，U＝I，可知对应U­I图线的斜率为。 若将电压表跨接在O、Q两点之间，则U＝I(Rx＋RA)，可知对应U­I图线的斜率为(Rx＋RA)。 对比题图b可知kⅠ>kⅡ，所以题图b中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在O、P两点之间的方案测量得到的。 (2)因为待测电阻的阻值为几十欧姆，且通过U­I图线的斜率可大致估算出待测电阻的阻值为50 Ω左右，故<，说明待测电阻的阻值较大，所以电流表应采用内接法，即电压表应跨接在O、Q两点之间，所以由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值。根据图线Ⅰ可得Rx＝≈50.5 Ω。 (3)考虑电流表内阻的影响，则修正后待测电阻的阻值为Rx′＝Rx－RA＝50.5 Ω－0.5 Ω＝50.0 Ω。 3．某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500 Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。实验室提供的器材有： A．电流表A1(量程为50 mA，内阻RA1约为3 Ω) B．电流表A2(量程为3 mA，内阻RA2＝15 Ω) C．定值电阻R1＝697 Ω D．定值电阻R2＝1985 Ω E．滑动变阻器R(0～20 Ω) F．电压表V(量程为12 V，内阻RV＝1 kΩ) G．蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小) H．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)将电路图补充完整。 (3)若电表1的示数为D1，电表2的示数为D2，写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝________(用已知量和测量量的符号表示)，当电表2的示数达到________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作的电阻。 答案：(1)F　B　D　(2)图见解析 (3)　1.5 mA 解析：(1)电表2与定值电阻串联，测量LED灯两端电压，LED灯的额定电压为3 V，其中电流表A2和电压表V内阻均已知，若选用量程过大的电压表，则串联定值电阻后，改装电压表的量程更大，测量误差更大，所以电表2选用内阻已知的A2，即选B；电表2与定值电阻串联，改装成电压表，设串联的定值电阻阻值为R0，由改装的电压表量程为Um＝I2g(R0＋RA2)可知，若R0＝R1＝697 Ω，则Um1＝2.14 V，小于LED灯的额定电压，若R0＝R2＝1985 Ω，则Um2＝6 V>UL，因此定值电阻应选用R2，即选D；由LED灯额定电压为3 V，正常工作时电阻约为500 Ω，可知LED灯正常工作时的电流约为6 mA，电表2的满偏电流为3 mA，则干路电流最大为Imax＝9 mA，故电流表A1量程太大，测量误差较大，而电压表内阻已知，满偏电流为IV＝＝12 mA，可以作为电流表使用，所以电表1选用F。 (2)滑动变阻器阻值范围较小，为方便调节，选分压接法，电路图如图所示。 (3)此时LED灯两端电压为U＝D2(R2＋RA2)，因电表1的示数为D1，则通过电表1的电流为I干＝，又电表2的示数为D2，则通过LED灯的电流I＝I干－D2，由欧姆定律可得Rx＝，联立解得Rx＝；设LED灯正常工作时电表2示数为I2，有I2(R2＋RA2)＝3 V，解得I2＝1.5 mA，即当电表2的示数达到1.5 mA时，LED灯正常工作，此时记下另一电表的读数代入表达式，Rx的值即为LED灯正常工作的电阻。 4．(2021·浙江6月选考)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。 (1)因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1.65 V，电流表的示数如图2所示，其读数I1＝________ A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1.75 V，I2＝0.33 A。由此可知应采用电流表________(填“内”或“外”)接法。 (2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其他方法进行实验： ①器材与连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图； ②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关掷到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示，则待测电阻Rx＝________ Ω。此方法________(填“有”或“无”)明显的实验误差，其理由是____________ _____________________。 答案：(1)0.34　外 (2)①电路图见解析　②5　有　电阻箱的最小分度与待测电阻阻值比较接近(或其他合理解释) 解析：(1)由图2可知I1＝0.34 A。由＞可知电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更显著，因此应采用电流表外接法。 (2)①电路图如图所示。 ②实验中两次电路电流相同，根据闭合电路欧姆定律有I＝＝，可得Rx＝R0，读数可得Rx＝5 Ω。电阻箱的最小分度和待测电阻阻值接近，这样测得的阻值不够精确，如待测电阻阻值为5.4 Ω，则实验只能测得其为Rx＝5 Ω，误差较大。 5．某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。已知电源电动势约为4.5 V，内阻约为1.5 Ω，电压表满偏电压为3 V，定值电阻R0＝3.5 Ω，电阻箱R最大阻值为99.9 Ω。 (1)将S2接1，闭合开关S1前，该同学首先将电阻箱的阻值调到最大，这样操作是________(选填“正确”或“错误”)的。 (2)多次改变电阻箱R的阻值，得到对应电压表的示数U如下表，请根据实验数据在图乙中作出U­R关系图像。 电阻R/Ω 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 电压U/V 0.75 1.28 2.00 2.45 2.76 3.00 (3)断开S1，将S2接2，再闭合S1，电压表示数为1.60 V，利用(2)中测绘的U­R图像可得Rx＝________ Ω，若只考虑电压表为非理想电表，则Rx的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 答案：(1)错误　(2)图见解析　(3)2.9　等于 解析：(1)当电阻箱的阻值调到最大，S2接1，闭合开关S1时，电压表两端电压为U＝＝ V＝4.29 V，超过了电压表的量程，则该操作是错误的。 (2)根据数据作出U­R图像如图所示。 (3)电压表示数为1.60 V，利用(2)中作出的U­R图像可得Rx＝2.9 Ω；该测电阻的方法为等效替代法，电压表内阻对Rx的测量无影响，可知若只考虑电压表为非理想电压表，则Rx的测量值等于真实值。 6．(2022·山东高考)某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材： 干电池E(电动势1.5 V，内阻未知)； 电流表A1(量程10 mA，内阻为90 Ω)； 电流表A2(量程30 mA，内阻为30 Ω)； 定值电阻R0(阻值为150 Ω)； 滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω)； 待测电阻Rx； 开关S，导线若干。 测量电路如图所示。 (1)断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为________(填“A1”或“A2”)；若不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________ Ω。 (2)断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为________ Ω。 (3)本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值________(填“有”或“无”)影响。 答案：(1)A1　60　(2)100　(3)无 解析：(1)若不考虑电池内阻，且在电池两端只接R0时，电路中的电流为I＝＝ A＝10 mA，又因为电路总电阻等于电池内阻、定值电阻R0、电流表内阻和滑动变阻器接入电路的阻值之和，故电路中电流始终小于10 mA；由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的处，则该同学选用的电流表应为A1。若不考虑电池内阻，当电流表指针指在满刻度的处时，根据闭合电路的欧姆定律有E＝(R＋R0＋RA1)，解得R＝60 Ω。 (2)断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换R0，闭合开关后，有E＝(R＋Rx＋RA1)，解得Rx＝100 Ω。 (3)若考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E＝[(R＋r)＋R0＋RA1]，E＝[(R＋r)＋Rx＋RA1]，解得Rx仍为100 Ω，则Rx的测量值不受电池内阻r的影响。 7．(2025·云南省楚雄州高三上诊断)某物理兴趣小组准备测一个电流表的内阻，实验室准备的器材有：干电池两节、待测电流表A(量程为0～0.1 A)、电压表V(量程为0～3 V)、滑动变阻器(最大阻值5 Ω，额定电流2 A)、定值电阻R1＝20 Ω、定值电阻R2＝60 Ω、多用电表、开关和导线若干。 (1)某同学想利用多用电表的欧姆挡测量电流表的内阻，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的________(选填“正”或“负”)接线柱，黑表笔接触电流表的另一接线柱。将欧姆表倍率调为“×1”挡，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示，则电流表内阻为RA＝________ Ω。 (2)另一同学想利用如图乙所示电路测量电流表的内阻。 ①请在图丙中用笔画线代替导线完善实物图连线。 ②为了使测量时相对误差更小，要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的三分之二，则保护电阻应使用________(选填“R1”或“R2”)。 ③电路接通后，把滑动变阻器的滑片滑动到某一位置，若此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电流表内阻RA＝________(用题中所给物理量字母符号表示)。 答案：(1)负　9 (2)①图见解析　②R1　③－R1 解析：(1)电流从红表笔流入多用电表，即从红表笔流出电流表，故红表笔应接触电流表的负接线柱；由题图甲可知，欧姆表读数为9×1 Ω＝9 Ω。 (2)①根据题图乙所示电路图，实物图连线如图所示。 ②由欧姆定律可知，当电压表、电流表均满偏时，与电压表并联的电阻R＝＝30 Ω，此时保护电阻的阻值R0＝R－RA＝21 Ω，故保护电阻应使用R1。 ③由欧姆定律有I＝，解得RA＝－R1。 8．(2024·安徽省高三下三模)为了测定一电压表的内阻，给定以下器材： A．电压表(0～3 V，内阻约为几千欧) B．电流表(0～1 mA) C．电流表(0～1 A) D．滑动变阻器(0～50 Ω) E．电源(1.5 V的干电池2节) F．开关及导线若干 (1)为了获得多组测量数据，请设计电路图并画在虚线框内。 (2)实验中电流表应选用B，不应该选用C，其理由是____________________________________ ____________________________________。 (3)下表是此次实验中测得的6组数据： 试验次数 1 2 3 4 5 6 电压/V 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 电流/mA 0.41 0.45 0.54 0.55 0.61 0.65 请在U­I坐标系中描点作出U­I图线。 (4)根据U­I图线，计算得到电压表的内阻为________kΩ(保留一位有效数字)。 答案：(1)图见解析图1 (2)待测电压表满偏时电流在1 mA左右，远小于电流表C的满偏电流 (3)图见解析图2　(4)4 解析：(1)因为滑动变阻器最大阻值远小于待测电压表的内阻，同时为了获得多组测量数据，变阻器应用分压式接法，电路图如图1所示。 (2)由欧姆定律可知，待测电压表满偏时电流在1 mA左右，远小于电流表C的满偏电流，故电流表不应选C。 (3)根据表中数据取标度、描点、连线如图2所示。其中，偏离较大的点(0.54 mA，2.0 V)舍去，其余点尽可能落在图线上，不在图线上的点大致均匀分布在图线两侧。 (4)U为电压表两端电压，I为流过电压表的电流，则U­I图像中图线的斜率代表电压表的内阻，根据U­I图像可求出电压表的内阻RV＝k＝ kΩ＝4 kΩ。 9．(2024·新课标卷)学生实验小组要测量量程为3 V的电压表的内阻RV。可选用的器材有：多用电表，电源E(电动势5 V)，电压表(量程5 V，内阻约3 kΩ)，定值电阻R0(阻值为800 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)，开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应________(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)； A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的________(填“正极、负极”或“负极、正极”)相连，欧姆表的指针位置如图a中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡________(填“×1”“×100”或“×1 k”)位置，重新调节后，测量得到指针位置如图a中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为________ kΩ(结果保留1位小数)； (2)为了提高测量精度，他们设计了如图b所示的电路，其中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端； (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表、待测电压表的示数分别为U1、U，则待测电压表内阻RV＝________(用U1、U和R0表示)； (4)测量得到U1＝4.20 V，U＝2.78 V，则待测电压表内阻RV＝________ kΩ(结果保留3位有效数字)。 答案：(1)CAB　负极、正极　×100　1.6 (2)R1　a　(3)　(4)1.57 解析：(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻，首先应选择欧姆挡的倍率，接着将红、黑表笔短接，进行欧姆调零，故操作顺序为CAB。用多用电表测量电阻时，多用电表表内接有电源，由多用电表中电流“红进黑出”的规则，以及电压表正、负接线柱的接法可知，应将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连。 读数时欧姆表的指针位置如图a中虚线Ⅰ所示，指针偏转角度较小，说明所测阻值相对较大，即所选倍率过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大位置；根据图a虚线Ⅰ可知，待测电压表内阻约为150×10 Ω＝1500 Ω，为使测量时指针位于中间区域，应将选择开关旋转到欧姆挡“×100”位置；重新调节后，测量得到指针位置如图a中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为16×100 Ω＝1.6 kΩ。 (2)图b所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器应选最大阻值较小的R1；为保护电路，应使闭合开关S后，电压表两端电压为零，则闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。 (3)设通过待测电压表的电流为I，根据欧姆定律得，待测电压表内阻为RV＝，根据串联电路的规律，通过定值电阻R0的电流也为I，而定值电阻R0两端的电压为U0＝U1－U，则I＝，联立可得RV＝。 (4)测量得到U1＝4.20 V，U＝2.78 V，代入待测电压表内阻的表达式RV＝，得待测电压表内阻RV＝ Ω＝1.57 kΩ。 10．(2022·全国甲卷)某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5 V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻Rg待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，导线若干。 (1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图； (2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻Rg＝________ Ω。 答案：(1)图见解析　(2)990 解析：(1)为了测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻R0并联，再与电流表串联，通过电流表的电流与通过微安表的电流之差，即为通过定值电阻R0的电流，从而求出R0和微安表两端的电压，进而求出微安表的内阻。由于电源电动势1.5 V较大，若滑动变阻器采用限流接法，则电路干路的最小电流约为＝50 mA，超过电流表的量程，则滑动变阻器只能采用分压式接法。实验电路原理图如图所示。 (2)流过定值电阻R0的电流I＝IA－IG＝9.00 mA－0.09 mA＝8.91 mA，加在微安表两端的电压U＝IR0＝8.91×10－3×10 V＝8.91×10－2 V，微安表的内阻Rg＝＝ Ω＝990 Ω。 11．(2024·浙江省金华市义乌市高三下三模)为测定图甲中量程为200 μA的微安表的内阻，某同学设计了如图乙的实验电路，采用的主要器材有：电动势为6 V的电源、最大阻值为40 kΩ的滑动变阻器和阻值范围为0～999.9 Ω的电阻箱。如果实验时进行的步骤有： A．合上S1； B．合上S2； C．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大； D．调节R1的阻值，使微安表指针偏转到满刻度； E．调节R2的阻值，使微安表指针偏转到满刻度的一半，记下R2的阻值。 (1)把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序排列：________。 (2)如果R2的阻值如图丙所示，要把测量中的微安表改装成量程为0～6 V的电压表，则需要给微安表________(选填“串联”或“并联”)上一个阻值为________ Ω的电阻。(计算结果保留三位有效数字) (3)采用上述方法测得的微安表内阻结果会________(选填“偏大”或“偏小”)，为了减小本实验误差，应尽可能选用电动势________(选填“较大”或“较小”)的电源。 答案：(1)CADBE　(2)串联　2.96×104　(3)偏小　较大 解析：(1)为了保护微安表，合上S1之前应先将R1的阻值调至最大；合上S1后，调节R1的阻值，使微安表指针偏转到满刻度；合上S2，调节R2的阻值，使微安表指针偏转到满刻度的一半，记下R2的阻值，此时R2的阻值等于微安表的内阻。即实验的合理顺序是CADBE。 (2)根据半偏法测微安表内阻的原理，可知微安表的内阻测量值为Rg＝R2＝400.0 Ω，要把测量中的微安表改装成量程为0～6 V的电压表，则需要给微安表串联一个电阻，根据欧姆定律有Um＝Ig(Rg＋R)，解得需要串联电阻的阻值R＝－Rg＝ Ω－400.0 Ω＝2.96×104 Ω。 (3)采用半偏法测微安表内阻，当微安表指针半偏时，由于电阻箱的并联，使得电路总电阻变小，则电路总电流变大，所以流过电阻箱的电流大于流过微安表的电流，根据并联电路的电流与电阻成反比可知，微安表内阻的真实值应满足R真>R2＝R测，即采用半偏法测得的微安表内阻会偏小；为了减小本实验误差，应尽可能选用电动势较大的电源。 12．某实验小组为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻(约为几千欧)，设计了如图甲所示的电路，可供选择的实验器材有：待测电压表V，滑动变阻器R1(最大阻值2000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值10 Ω)，电阻箱R0(最大阻值9999.9 Ω)，电池组E(电动势约4 V)，开关S，导线若干。 主要实验步骤如下： a．按图甲连接好电路； b．调节电阻箱R0的阻值为零，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使电压表满偏； c．保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表示数为2.00 V，记下此时电阻箱的阻值。 (1)实验中滑动变阻器应选择________(填“R1”或“R2”)。 (2)根据图甲电路，用笔画线代替导线，请将图乙中实物图补充完整。 (3)在步骤c中，记录的电阻箱阻值如图丙所示，则该电压表的内阻为________ Ω。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，电压表内阻的测量值________(填“小于”“等于”或“大于”)真实值。 (4)实验小组又设计了另一方案，电路如图丁所示(新增电压表V0)，则该方案________(填正确答案标号)。 A．可消除调节电阻箱引起滑动变阻器分压变化对测量RV的影响 B．可通过两电压表示数和电阻箱阻值得到电压表内阻RV，从而减小了系统误差 C．仅调节电阻箱就能使电压表V示数为2.00 V，同时电压表V0示数仍为3.00 V 答案：(1)R2　(2)图见解析 (3)2994.0　大于　(4)AB 解析：(1)由图甲可知，滑动变阻器采用的是分压式接法，为了使调节电阻箱前后测量电路两端的电压近似不变，滑动变阻器的最大阻值应远小于电压表内阻，故滑动变阻器应选择R2。 (2)根据图甲电路图连接的实物图如图所示。 (3)由图丙可知，在步骤c中，记录的电阻箱示数为R0＝1497.0 Ω，本实验近似认为调节电阻箱时测量电路两端电压不变，则调节后电阻箱两端电压为UR0＝1.00 V，根据串联电路的分压特点有＝，解得RV＝R0＝2994.0 Ω。根据图甲电路图可知，在调节电阻箱后，滑动变阻器左端和滑片间部分的分压变大，大于3 V，故电阻箱两端实际电压UR0′>UR0＝1.00 V，则电压表内阻真实值RV′＝R0<R0＝RV，即电压表内阻的测量值大于真实值。 (4)由图丁可知，该方案可通过电压表V0直接得到调节后电阻箱和电压表V两端的总电压，从而消除调节电阻箱引起滑动变阻器分压变化对测量RV的影响，故A正确；设电压表V0和V的示数分别为U0和U，则R0两端电压UR0＝U0－U，又＝，可得RV＝，从而减小了系统误差，故B正确；该方案中，仅调节电阻箱后，滑动变阻器并联部分总电阻增大，两端分压增大，即电压表V0示数必然增大，可知需共同调节滑动变阻器和电阻箱，才能在保证电压表V示数为2.00 V时，电压表V0示数仍为3.00 V，故C错误。 13．(2025·河北省部分示范性高中高三上模拟)某同学设计了如图所示的电路图测量未知电阻Rx的阻值，备选器材如下： 电源E(电动势1.5 V，内阻很小) 电流表G(满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝150 Ω) 滑动变阻器R1(阻值范围0～10 kΩ) 滑动变阻器R2(阻值范围0～1 kΩ) 电阻箱R3(最大阻值999.9 Ω) 开关、导线若干 具体操作过程如下： Ⅰ.保持开关S2断开，闭合开关S1，调节滑动变阻器R，使电流表G满偏； Ⅱ.保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S2，调节电阻箱R3，使电流表G示数为200 μA； Ⅲ.读出此时电阻箱接入电路的阻值R3＝558.0 Ω。 回答下列问题： (1)待测电阻的阻值Rx＝________Ω。 (2)本实验中，滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，Rx的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 答案：(1)129.0　(2)R1　小于 解析：(1)由题知Ig＝300 μA，200 μA＝Ig，由于闭合S2前后电路中的总电流近似不变，可知流过R3的电流为Ig，根据并联电路规律可得Ig(Rg＋Rx)＝IgR3，解得Rx＝129.0 Ω。 (2)只有开关S1闭合时，由闭合电路欧姆定律有E＝Ig(Rg＋Rx＋R)，解得滑动变阻器接入电路的电阻R＝4721 Ω＞1 kΩ，故滑动变阻器应选R1。实际上，在闭合开关S2后，电路中的总电阻变小，根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流变大，大于Ig，则通过电阻箱的真实电流I真>Ig，又Ig(Rx真＋Rg)＝I真R3，联立可得Rx真>Rx，即Rx的测量值小于真实值。 14．小王同学用如图1所示的电路，不仅测出了电阻Rx的阻值，还测出了电流表的内阻，所用器材如下： A．电流表A(量程0.2 A，内阻约0.5 Ω) B．电压表V(量程3 V，内阻3.0 kΩ) C．待测电阻Rx(阻值约为15 Ω) D．电阻箱R1(最大阻值为99.99 Ω) E．定值电阻R2(阻值为5.0 kΩ) F．滑动变阻器R0(最大阻值20 Ω，额定电流2 A) G．电源E(电动势为9 V，内阻较小) H．开关、导线若干(其中A、B两点间的导线为a，B和滑动变阻器左侧间的导线为b) 实验步骤如下： (1)将滑动变阻器R0的滑片滑到最左端，闭合开关K1，电压表和电流表的示数均不为0，可能的原因是________。 A．导线a断路 B．导线b断路 (2)故障排除后，向右移动滑动变阻器R0的滑片，使得电压表V和电流表A的指针都有较大偏转，记下此时电压表和电流表的读数。 (3)调节电阻箱的阻值，使得开关K2闭合前后，电流表的示数相同，此时C点电势φC和D点电势φD的关系为φC________(选填“>”“＝”或“<”)φD。 (4)读出电流表的示数为0.15 A，电阻箱的示数为23.90 Ω，电压表的示数如图2所示，则电压表的示数为________ V，待测电阻Rx为________ Ω，电流表的内阻r为________ Ω。(结果均保留两位小数) 答案：(1)B　(3)＝　(4)2.20　14.67　0.55 解析：(1)若导线a断路，则电压表和电流表与电源断开，示数均为0，若导线b断路，则滑动变阻器接成了限流式，滑动变阻器R0的滑片滑到最左端，闭合开关K1，电压表和电流表的示数均不为0，故A错误，B正确。 (3)闭合开关K2前后，电流表的示数相同，则为电桥平衡，φC＝φD。 (4)由题图2可知，电压表的示数为U＝2.20 V，由于电桥平衡，故加在Rx上的准确电压即为U，根据欧姆定律可得Rx＝＝ Ω＝14.67 Ω，因φC＝φD，故＝，解得r＝0.55 Ω。 15．(2023·广东高考)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表(量程15 mA，内阻可忽略)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。 (1)电路连接 图a为实验原理图。在图b的实验图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的________(填“左”或“右”)端接线柱。 (2)盐水电导率和温度的测量 ①测量并记录样品池内壁的长宽高。在样品池中注满待测盐水。 ②闭合开关S1，________开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，记录此时毫安表的示数。计算得到流过样品池的电流I1为________ mA。 ③________开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，记录此时毫安表的示数。计算得到流过样品池的电流I2为________ mA。 ④断开开关S1，测量并记录盐水的温度。 (3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为________ Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。 答案：(1)右 (2)②断开　40.0　③闭合　60.0 (3)100 解析：(1)由图a的实验原理图可知，毫安表与R3串联后，整体再与R4并联，故图b中R4未接好的一端的导线应接到R3的右端接线柱。 (2)②③由串并联关系知，毫安表的示数由10.0 mA变到15.0 mA时，干路电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路总电阻变小，S2断开时总电阻较大，S2闭合时总电阻较小，故毫安表的示数为10.0 mA时S2断开，毫安表的示数为15.0 mA时S2闭合。R3∶R4＝3∶1，且毫安表内阻可忽略，由并联电路分流规律知，当毫安表示数为I＝10.0 mA时，流过R4的电流为IR4＝3I＝30.0 mA，则流过样品池的电流I1＝I＋IR4＝40.0 mA；当毫安表示数为I′＝15.0 mA时，流过R4的电流为IR4′＝3I′＝45.0 mA，则流过样品池的电流I2＝I′＋IR4′＝60.0 mA。 (3)开关S2闭合前后，分别由闭合电路欧姆定律得：E＝I1，E＝I2，代入数据，解得样品池两极板间待测盐水的电阻为R＝100 Ω。 18 学科网（北京）股份有限公司 $$