必修 第三册 第2单元 专题强化3 测量电阻的常用方法（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考物理总复习下册·第1轮（浙江专用）

专题强化3　测量电阻的常用方法 目标定位 1.了解差值法、半偏法、等效法、电桥法等测电阻的方法。2.会利用电学实验知识探究创新实验方案。 热点一　差值法测电阻 [对应学生用书P33] 1．电流表差值法(如图所示) (1)基本原理：定值电阻R0的电流I0＝I2－I1，电流表A1两端的电压U1＝(I2－I1)R0。 (2)可测物理量： ①若R0为已知量，可求得电流表A1的内阻r1＝； ②若r1为已知量，可求得R0＝。 2．电压表差值法(如图所示) (1)基本原理：定值电阻R0的电压U0＝U2－U1，流过电压表V1的电流I1＝。 (2)可测物理量： ①若R0为已知量，可求得电压表V1的内阻 r1＝R0； ②若r1为已知量，可求得R0＝r1。 [典例1] 某同学采用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值，实验器材如下： 甲 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r2＝5.0 kΩ)； 滑动变阻器R； 待测定值电阻Rx； 电源E(电动势为6.0 V，内阻不计)； 开关和导线若干。 操作步骤如下： (1)闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于________(填“左端”“中间”或“右端”)。 (2)调节滑动变阻器，两电压表V1、V2读数分别为U1、U2，并读取多组数据，在坐标纸上描点、连线如图乙所示。当电压表V1示数为3 V时，通过电阻Rx的电流大小为______A；依据图像数据可以得出Rx的阻值为______ Ω(保留3位有效数字)。 (3)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________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。 乙 答案：(1)左端　(2)1.00×10－3　1.82×103(1.79×103～1.86×103均对)　(3)偏大 解析：(1)闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于左端，电压表读数为零。 (2)当电压表V1示数为3 V时，通过电阻Rx的电流大小为I＝＝1.00×10－3A，据实验电路图，则有Rx＝，变形得U2＝U1，根据U2－U1图像可得斜率k＝＝1.605，则有1.605＝，代入r1＝3.0 kΩ，解得Rx≈1.82×103 Ω。 (3)若电压表V1实际电阻小于3.0 kΩ，则计算出的通过电阻Rx的电流比真实值小，故电阻Rx的测量值与真实值相比偏大。 热点二　半偏法测电表内阻 [对应学生用书P34] 1．半偏法测电流表内阻 (1)实验电路图，如图所示。 (2)实验步骤 ①按如图所示的电路图连接实验电路； ②断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表读数等于其量程Im； ③保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表读数等于Im，然后读出R2的值，则RA＝R2。 (3)实验条件：R1≫RA。 (4)测量结果：RA测＝R2<RA。 (5)误差分析：当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。 2．半偏法测电压表内阻 (1)实验电路图，如图所示。 (2)实验步骤 ①按如图所示的电路图连接实验电路； ②将R2的值调为零，闭合S，调节R1的滑片，使电压表读数等于其量程Um； ③保持R1的滑片不动，调节R2，使电压表读数等于Um，然后读出R2的值，则RV＝R2。 (3)实验条件：R1≪RV。 (4)测量结果：RV测＝R2>RV。 (5)误差分析：当R2的值由零逐渐增大时，R2与电压表两端的电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于Um时，R2两端的电压将大于Um，R2>RV，从而造成RV的测量值偏大。 [典例2] 电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下： 待测电压表V(量程0～3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，允许通过的最大电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干。 (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。 (2)根据设计的电路，写出实验步骤：________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′______(填“＞”“＝”或“＜”)RV，主要理由是_______________________________ ______________________________________________________________________________。 答案：见解析 解析：(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。 (2)移动滑动变阻器的滑片，以保证 通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，即为测得的电压表内阻。 (3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故RV′＞RV(其他合理说法同样给分)。 热点三　等效替代法测电阻 [对应学生用书P35] 如图所示，先让待测电阻串联后接到电动势恒定的电源上，调节R2，使电表指针指在适当位置读出电表示数；然后将电阻箱串联后接到同一电源上，保持R2阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电表的读数仍为原来记录的读数，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值。 [典例3] 在某校开展的科技活动中，为了比较准确地测出一个未知电阻的阻值Rx，现有如下器材：读数不准的电流表A、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线若干。 (1)画出实验电路图，并在图上标出你所用器材的代码； (2)写出主要的实验操作步骤。 答案：见解析 解析：(1)电流表A读数不准确，故读出的电流大小没有实际意义，不能根据欧姆定律I＝求电压和电阻，由等效替代法求待测电阻的大小，分别将待测电阻和电阻箱与电流表和变阻器串联，如图所示。 (2)将S2置于上端，闭合S1，记下电流表指针所指位置；将S2置于下端，调节R1的阻值，使电流表指针指在原位置，则待测电阻Rx＝R1。 热点四　电桥法测电阻 [对应学生用书P35] 1．操作：如图甲所示，实验中调节电阻箱R3，使灵敏电流计G的示数为0。 2．原理：当IG＝0时，有UAB＝0，则UR1＝UR3，UR2＝URx；电路可以等效为如图乙所示。根据欧姆定律有＝，＝，由以上两式解得R1Rx＝R2R3或＝，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。 [典例4] (2025·宁波模拟)某同学买了一卷铜导线，想在不拆散导线卷情况下，测定带卷铜导线的长度。 (1)该同学剥去导线末端的少许绝缘皮，用螺旋测微器测铜导线直径，如图甲所示，该铜导线直径为____________ mm。 (2)该同学找来实验器材来测量该卷铜导线的总电阻Rx，电路图如图乙所示，其中R1＝0.6 Ω，R2＝100 Ω，G为灵敏电流计，R3为电阻箱，电路其余部分电阻均不计。 ①开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于______(填“A”或“B”)端； ②闭合开关并移动变阻器滑片，发现电流计有示数。调节电阻箱，使电流计指针稳定指向中央零刻度线，此时电阻箱阻值如图丙，则该卷铜导线的电阻为________ Ω； ③已知铜导线的电阻率为1.78×10－8 Ω·m，该同学测得导线的实际长度为________m(π取3.14，保留1位小数)。 答案：(1)1.780(1.779～1.781均可)　(2)①A　②0.40　③55.9(55.7～56.1均可) 解析：(1)该铜导线直径为1.5 mm＋0.01 mm×28.0＝1.780 mm。 (2)①开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于A端。②当电流计指针稳定指向中央零刻度线时，电阻箱的阻值为R3＝150 Ω，则＝，解得Rx＝0.40 Ω。 ③根据Rx＝ρ＝，解得L＝＝ m≈55.9 m。 学科网（北京）股份有限公司 $$