电学实验专题练习：测电阻的几种方法（伏安法、替代法、双安法、双伏法、半偏法、电桥法）-2026届高考物理二轮专题

电学实验：测电阻的几种方法（伏安法、替代法、双安法、双伏法、半偏法、电桥法） 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、实验题 1.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5 Ω。实验室备有下列实验器材： A．电压表V1（量程3 V，内阻约为15 kΩ） B．电压表V2（量程15 V，内阻约为75 kΩ） C．电流表A1（量程3 A，内阻约为0.2 Ω） D．电流表A2（量程600 mA，内阻约为1 Ω） E．变阻器R1（0~100 Ω，0.3 A） F.变阻器R2（0~2 000 Ω，0.1 A） G.电池E（电动势为3V，内阻约为0.3 Ω） H.开关S，导线若干 (1)要求较准确地测出其阻值，电压表应选_________，电流表应选__________，滑动变阻器应选____________。（用器材前的字母表示即可） (2)为了减小实验误差，应选用图中______（选填“a”或“b”）为该实验的电路图。 2.某同学想用电压表和电流表比较精确地测量一个5 Ω左右电阻的阻值，他找来如下器材: A.电源:电压3 V，内阻忽略不计； B.电流表:量程为0~0.6 A，内阻约为2 Ω； C.电流表:量程为0~3 A，内阻约为0.2 Ω； D.电压表:量程为0~3 V，内阻约为2 kΩ； E.电压表:量程为0~15 V，内阻约为10 kΩ； F.滑动变阻器:最大阻值15 Ω，允许通过的最大电流1.0 A； G.开关一个；导线若干。 (1)此实验电流表应选择　　　　，电压表应选择　　　　。(选填器材前的字母)  (2)为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用图1中的　　　　(选填“甲”或“乙”)，采用这种方式测量的结果与真实值相比偏　　　　(选填“大”或“小”)。  　 图1 (3)他在相关实验手册中，看到图2所示的两种滑动变阻器的连接方式，他选择了其中一种，经过实验他得到下表中的数据。 　 图2 由数据可知，他选择的滑动变阻器的连接方式是图2中的　　　　(选填“甲”或“乙”)，你的判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  3.某实验小组要用二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个简易酒精测试仪，此传感器电阻随酒精气体浓度C的变化而变化，如图甲，为该传感器电阻值随酒精气体浓度C的变化曲线。目前我国酒驾判定标准是“”，醉驾判定标准是“”。 现有下列器材： 二氧化锡半导体型酒精传感器 电池E（电动势为，内阻不计） 电压表V（量程为，内阻非常大，作为浓度显示表使用） 电阻箱R（最大阻值为） 定值电阻（阻值为） 定值电阻（阻值为） 单刀双掷开关一个，导线若干 (1)图乙是该实验小组设计的酒精测试仪电路图，请用笔划线代替导线将图丙所示的实物图的电路连接补充完整； (2)电路中定值电阻应选用______（选填或）； (3)为了能够在电压表上直接读出酒精气体浓度C，该实验小组按照下列步骤进行调节并改刻表盘： ①电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向______（选填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的电压刻度标记为______； ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照甲图数据将电压表上电压刻度线都标记为对应的“酒精浓度”； ③将开关向另一端闭合，这个简易酒精测试仪即可正常使用。 (4)该小组用组装好的酒精测试仪去对一位饮酒者进行测量，发现电压表指针位于中央刻度，则这位饮酒者呼出的酒精气体浓度______（填“是”或“没有”）达到醉驾标准。 4.按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。 实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： A．待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω) B．电源(电动势4V，内阻不计) C．电流表(0~3A，内阻约0.01Ω) D．电流表(0~0.6A，内阻约0.2Ω) E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200μA，内阻rg为500Ω) F.滑动变阻器(0~10Ω，允许通过的最大电流1A) G.滑动变阻器(0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A) H.电阻箱R0(0~99999.9Ω) (1)为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选　　　　　 ，滑动变阻器应选　　　　　 。(均填写仪器前的字母) (2)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于　　　　端(选填“a”或“b”)。 (3)若测出合金丝长度为L，直径为d，电阻为R，则该合金电阻率的表达式　　　　　。(用上述字母和通用数学符号表示) (4)甲同学按照图1电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图2所示。 由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值Rx=　　　　Ω(保留两位有效数字)。 5.用实验室提供的器材设计一个测量电压表内电阻的电路。提供的器材有：待测电压表V1(量程0～3 V，内阻RV1约为几千欧)，电压表V2(量程0～5 V，内阻RV2＝5.0 kΩ)，定值电阻R1＝1.8 kΩ，滑动变阻器R，电源E(电压6.0 V)，单刀单掷开关S，导线若干。 请回答下列问题： (1)根据实验室提供的器材，在如图甲所示虚线框内将电路原理图补充完整，要求滑动变阻器采用分压式接法； (2)将图乙中的实物按设计的原理图连线； (3)由实验得到的数据，在坐标纸上绘制U2－U1图像(U1、U2分别为电压表V1、V2的示数)，如图丙所示： (4)由图丙得到待测电压表V1的内电阻的阻值RV1＝________ kΩ(计算结果保留两位有效数字)； (5)若仅从实验原理上看，电压表V1内电阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 6.用如图甲所示的电路测量一个量程为100 μA、内阻约为2 000 Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12 V，有两个电阻箱可选，R1(0~9 999.9 Ω)，R2(0~99 999.9 Ω) (1)RM应选　　　　，RN应选　　　　；  (2)根据电路图甲，请把实物图乙连线补充完整； (3)下列操作顺序合理排列是:　　　　；  ①将滑动变阻器滑片P移至最左端，将RN调至最大值； ②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM的阻值； ③断开S2，闭合S1，调节滑片P至某位置再调节RN使表头满偏； ④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材 (4)如图丙是RM调节后的面板，则待测表头的内阻为　　　　，该测量值　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。  　 (5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后，某次测量指针指在图丁所示位置，则待测电压为　　　　V。  (6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN的值，在滑片P不变的情况下，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为　　　　(用RM、RN表示)。  7.某学习兴趣小组欲采用如图所示电路测量电压表的内阻RV，待测电压表的量程为0～1 V，内阻约为1 000 Ω. (1)在备选的甲、乙两个滑动变阻器的铭牌上分别标有(200 Ω　1 A)、(10 Ω　2 A)，为尽可能提高测量精度且便于调节，滑动变阻器R1应选用________(选填“甲”或“乙”)． (2)同学们的实验步骤如下，请将步骤①补充完整： ①正确连接好电路后，在闭合开关之前，将滑动变阻器R1的滑片移到________(选填“左端”或“右端”)． ②闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R1，使电压表指针指到1 V刻度处． ③保持开关S1闭合、滑动变阻器R1的滑片位置不变，断开开关S2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的指针指到0.5 V刻度处，此时电阻箱R2的示数为990 Ω. (3)该电压表内阻的测量值为________ Ω. 8.某实验小组为了较准确测量阻值约为20 Ω的电阻Rx，实验室提供的器材有： A．待测定值电阻Rx：阻值约20 Ω B．定值电阻R1：阻值30 Ω C．定值电阻R2：阻值20 Ω D．灵敏电流计G：量程3 mA,0刻度在中央，内阻约50 Ω E．电阻箱R3：最大阻值999.99 Ω F．直流电源E，电动势1.5 V，内阻很小 G．滑动变阻器R2(最大阻值20 Ω，允许通过的最大电流0.2 A) H．单刀单掷开关S，导线等 该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作． (1)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当． (2)若灵敏电流计G中的电流由C流向D，再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值________(选填“增大”或“减小”)，直到G中的电流________(选填“满偏”“半偏”或“0”)． (3)读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出Rx.用R1、R2、R3表示Rx的表达式，则Rx＝________. 9.因电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，故电动汽车更受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量某电动汽车上安装的电池的电动势（）和内阻（），利用实验室现有器材进行了如下实验。 (1)实验室只有一个量程为100V、内阻为的电压表，现把此电压表改装成量程为400V的电压表，需串联一个阻值为_________的电阻，然后再测量电池的电动势和内阻。 (2)该兴趣小组将电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，示数记为）连接成如图甲所示的电路，来测量该电池的电动势和内阻，根据电阻箱接入电路的阻值和电压表的示数作出图像，如图乙所示，则该电池的电动势_______V、内阻_______。（结果保留三位有效数字） (3)由实验可知，电池电动势的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值；内阻的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 电学实验：测电阻的几种方法（伏安法、替代法、双安法、双伏法、半偏法、电桥法） 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、实验题 1. (1)A　D　E　(2)b 【解析】(1)电源电动势为3 V，要求较准确地测出其阻值，需要多测几组数据，所以选用电压表V1（量程3V，内阻约为15 kΩ），即选A。待测金属导线的电阻Rx约为5 Ω，根据欧姆定律有，即实验中通过电流表的最大电流为0.6 A，选用电流表A2（量程600 mA，内阻约为1 Ω）即可。变阻器只能选R1（0~100 Ω，0.3A） (2)待测金属导线的电阻较小，需要采用电流表外接。故选b电路图。 2. (1)B(1分)　D(1分)　(2)甲(1分)　小(1分)　(3)乙(1分)　电表示数几乎从零开始变化(3分) 【解析】(1)由于电源电压为3 V，待测电阻的阻值约为5 Ω，可知电流的最大值约为0.6 A，则电流表选择B，电压表选择D。 (2)由于<RVRA，知电压表分流造成的误差较小，故电流表采用外接法，即选择题图1中的甲电路进行实验；R测=<R真=，即测量值小于真实值。 (3)电表示数几乎从零开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，连接方式是题图2中的乙。 3. (1)　　(2)　　(3)①a　　0.2　　(4)没有 【解析】(1)根据电路图可得实物图如下： (2)对乙图根据闭合电路欧姆定律可得电压表读数为，电压表量程为，有，根据甲图可知，代入数值解得，所以选择。 (3)本实验中利用变阻箱阻值和传感器电阻值进行等效替换，所以将电阻箱调为后，需将电阻箱接入电路，即开关向a端闭合；根据甲图可知当时，对应的酒精浓度为。 (4)当电压表指针位于中央刻度时有，解得，根据图甲可知对应的酒精浓度小于，所以没有达到醉驾标准。 4. (1) D　 F　(2)　(3)　(4)4.5 【解析】(1)电路可能达到的最大电流为，可知为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选D，滑动变阻器要接成分压电路，则应选阻值较小的F； (2)为保护电路，则开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于b端，将电表部分短路。 (3)根据，解得； (4)由电路可知，解得，由图像可知，解得 5. (1)见解析图　(2)见解析图　(4)2.8(2.6、2.7、2.9、3.0均可)　(5)等于 【解析】(1)如图所示 (2)如图所示 (4)根据串并联电路的规律有U2＝U1＋UR1 UR1＝I1R1＝R1 所以U2＝U1＋R1＝U1 则U2－U1图像的斜率为 k＝＝＝1.653 则RV1＝ 代入数据得RV1≈2.8 kΩ。 仅从实验原理上看，电压表V1内阻的测量值不存在系统误差，因此等于真实值 6. (1)R1　R2　(2)图见解析　(3)①③②④　(4)1 998.0 Ω　小于　(5)1.28　(6) 【解析】(1)根据半偏法的测量原理可知，电路中RM与RμA应相当，当闭合S2之后，通过RN的电流应基本不变，就需要RN较大，以减小并联RM对滑动变阻器左方分得电压的影响。故RM应选R1，RN应选R2。 (2)实物图连线如图所示。 (3)第一步:闭合开关S1前，需要调节滑动变阻器滑片P，使微安表和RN两端总电压为0，即滑片P移至最左端，RN调至最大值。第二步:只闭合S1，调节滑片P和RN连入电路的阻值，使微安表达到满偏。第三步:保证滑片P不动，RN连入电路的阻值不变，闭合S2，调节RM，使微安表半偏。最后一步:断开所有开关，拆导线，整理器材。正确的操作顺序是①③②④。 (4)读出的RM即是微安表的内阻，大小为1 998.0 Ω。当闭合S2后，电路示意图如图所示，RM和微安表并联后的阻值小于微安表内阻，则流过RN的电流大于闭合前的电流，则流过RM的电流大于，故RM<RμA。 (5)按读数规则，只需要读出64 μA即可，按换算关系，可知电压为1.28 V。 (6)根据半偏法原理可得，闭合S2前后认为OP间电压不变，即有I(RμA+RN)=·RμA，解得RμA=。 7. (1)乙　(2)左端　(3)990 【解析】(1)由题图可知，滑动变阻器乙的最大阻值较小，额定电流较大，实验电路选择分压式接法，所以为保证实验操作安全方便，滑动变阻器应选择乙． (2)由题图电路图可知，滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路，在闭合开关之前，将滑动变阻器R1的滑片移到左端，使待测支路电流为零． (3)断开开关S2后认为分压电路分压不变，仍为1 V，电压表的示数为0.5 V，说明电阻箱两端电压为0.5 V，电压表与电阻箱串联，它们两端电压相等，由串联电路特点可知，它们的阻值相等，则电压表内阻的测量值等于电阻箱阻值990 Ω. 8. (2)增大　0　(3) 【解析】(2)本实验采取电桥法测电阻，所以当电流由C流向D，说明C点电势高，所以应该增大电阻箱R3的阻值，使回路电阻增大，电流减小，C点电势降低，直到C、D两点电势相同，电流计中的电流为0. (3)根据C、D两点电势相同，可得 IR3＝I′Rx，IR1＝I′R2， 联立解得电阻Rx＝. 9. (1)15；(2)360，9.00；(3)等于，等于 【解析】（1）根据电表改装原理可知，将小量程电压表改装成大量程电压表需要串联较大电阻，根据题意量程扩大为原来的n=4倍，根据串联电路电流相等，可知，代入题中数据，解得串联电阻大小为； （2）根据闭合电路欧姆定律可得，整理可得；结合图像可知，斜率，图像的截距，联立解得电池的电动势为，内阻为 （3）由于电压表内阻已知，理论上可以精确计算出电池电动势及内阻，则在理论上测量值和真实值大小相等，故电池电动势的测量值等于真实值；内阻的测量值等于真实值。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $