课时测评20 电阻的测量-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（教科版）

课时测评20　电阻的测量 (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)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材可供选用： A．电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ) B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ) C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω) D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω) E．电源(1.5 V，额定电流0.5 A) F．电源(12 V，额定电流2 A) G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A) (1)为使测量尽量准确，电压表选用 ，电流表选用 ，电源选用 。(均填器材的字母代号) (2)在方框中画出测量Rx阻值的实验电路图。 (3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会 (选填“大于”“小于”或“等于”)其真实值，原因是 。 答案：(1)B　C　F　(2)见解析图　(3)大于　电流表的分压作用(其他正确表述也可) 解析：(1)由于待测电阻的阻值较大，若选用电源E，会导致流过待测电阻的电流过小，电流表示数变化不明显，读数误差较大，故电源应选F；所以电压表应选B，回路中最大的电流约为I＝＝1.2 mA，故电流表应选C。 (2)由于滑动变阻器的最大阻值较小，所以滑动变阻器采用分压式接法，又<，所以电流表采用内接法，实验电路图如图所示。 (3)由于电流表采用内接法，电流表的分压作用导致电压表的示数大于待测电阻两端的真实电压，待测电阻测量值大于真实值，因此电流表的分压作用是造成待测电阻测量值大于真实值的主要原因。 2．(10分)甲同学要把一个量程为0～200 μA的直流电流计G，改装成量程是0～3 V的直流电压表。 (1)他按如图所示电路，用半偏法测定电流计G的内电阻Rg，其中电阻R0约为1 kΩ，为使Rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电阻器R1应选用 ，电阻器R2应选用 。(选填器材前的字母) A．电源(6 V) B．电阻箱(0～999.9 Ω) C．滑动变阻器(0～500 Ω) D．电阻器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当，0～51 kΩ) E．电阻器(0～5.1 kΩ) (2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大，后续的实验操作步骤依次是 、 、 、 ，最后记录R1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母) A．闭合S2 B．闭合S1 C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度 E．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 F．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度 (3)如果所得R1的阻值为300.0 Ω，则图中被测电流计G的内阻Rg的测量值为 Ω，该测量值 (选填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值。 答案：(1)B　D　(2)A　D　B　E　(3)300.0　略小于 解析：(1)由实验原理知R1应能读出具体数值，故R1应选用B；闭合S2，电路中电流I不能大于200 μA；由I＝可得R2＝－R0，代入数据解得R2≈29 kΩ，故电阻器R2应选用D。 (2)半偏法测电阻的实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合开关S2，调节滑动变阻器R2，使电流计指针满偏；第三步，闭合开关S1，改变电阻箱R1的阻值，当电流计指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于电流计内阻Rg，故操作步骤依次是A、D、B、E。 (3)如果所得R1的阻值为300.0 Ω，则题图中被测电流计G的内阻Rg的测量值为300.0 Ω。实际上电阻箱并入后，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入电路的电阻小于电流计的电阻，所以该测量值略小于实际值。 3．(10分)某兴趣小组的同学为了测量某量程为0～3 V电压表的内阻，设计了如图甲所示的电路。实验器材如下： A．待测电压表V(量程0～3 V，内阻约为几千欧) B．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω) C．电阻箱R1(阻值范围0～9 999 Ω) D．直流电源，电压为6 V E．开关一个，导线若干 (1)实验电路已进行了部分连接，请按电路图在图乙中将其补充完整。 (2)闭合开关S前，最好将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“a”或“b”)端。 (3)将电阻箱的电阻调到1 000 Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3 V。保持电路的其他部分不变，只调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为1 V时，电阻箱示数为7 680 Ω，电压表的内阻为 Ω。 答案：(1)见解析图　(2)a　(3)2 340 解析：(1)电路连线如图所示。 (2)闭合开关S前，为使测量部分起始电压较小，最好将滑动变阻器的滑片P移到a端。 (3)滑动变阻器阻值远小于电压表内阻，调节电阻箱时，电压表和电阻箱两端的总电压几乎不变，设为U，则3 V＋×1 000 Ω＝U，调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为1 V时，电阻箱示数为7 680 Ω，则1 V＋×7 680 Ω＝U，联立以上各式解得RV＝2 340 Ω。 4．(10分)电流表A1的量程为0～200 μA、内电阻约为500 Ω，现要测其内阻，除开关、导线若干之外还有器材如下： 电流表A2：与A1规格相同； 滑动变阻器R1：阻值0～20 Ω； 电阻箱R2：阻值0～9 999 Ω； 保护电阻R3：阻值约为3 kΩ； 电源：1.5 V。 (1)如图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成。 (2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。 a．先将滑动变阻器R1的滑片移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到 (选填“最大”或“最小”)。 b．闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I。 c．断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节R2，使电流表A2的示数 ，读出此时电阻箱的阻值R0，则电流表A1的内电阻r＝ 。 答案：(1)图见解析　(2)a.最大　c．再次为I(或仍为I)　R0 解析：(1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻，因此必须采用分压式接法，电路图如图所示。 (2)a.实验前R2应该调节到最大，以保证电表安全；c.替代法最简单的操作是让A2示数不变，则可直接从R2的读数得到电流表A1的内电阻，即r＝R0。 5．(10分)(2025·广东汕头市期末监测)USB数据线所用的导线是否合格至关重要。某实验小组从数据线内剥离出长1.5 m的金属丝(估测其电阻Rx约为0.4 Ω)，测量此金属丝的电阻。实验室提供的器材有： A．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻为RA1＝1 Ω) B．电流表A2(量程为0～1 A，内阻RA2约为0.5 Ω) C．电压表V(量程为0～15 V，内阻为RV＝10 kΩ) D．定值电阻R1(阻值为1 Ω) E．滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω) F．电源E(电压为1.5 V) G．开关S一个，导线若干 (1)该实验小组设计的部分实验电路如图甲所示，请选择合适的器材，电表1为 ，电表2为 。(均填写器材前的字母序号) (2)若要求测量流过金属丝的电流从零开始调节，请你设计、完善实验电路，并画在虚线框中。 (3)经过多次测量，得到如图乙所示的图像(其中I1为电表1的读数，I2为电表2的读数)，由此可知I2与I1－I2的关系式为 (用题中物理量的符号表示)，金属丝的电阻值为 Ω(结果保留2位有效数字)。 (4)本实验所采用测量电阻的实验方法 (选填“会”或“不会”)产生系统误差；采用图像法求金属丝电阻，可以减小 (选填“系统”或“偶然”)误差。 答案：(1)B　A　(2)见解析图　(3)I2＝·(I1－I2)　0.28(0.22～0.33均可)　(4)不会　偶然 解析：(1)由于电压表量程比电源电动势大得多，故本实验电压表不适用，故可以将已知内阻的电流表A1作为电压表使用，与定值电阻和待测金属丝并联，即电表2选择A；最后用量程稍大一些的电流表A2测两支路的总电流，即电表1选择B。 (2)若要求测量流过金属丝的电流从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压式接法，实验电路图如图所示。 (3)根据电路图的串、并联关系可得I2RA1＝(I1－I2)(R1＋Rx) 整理得I2＝·(I1－I2) 可知图像中的斜率为k＝＝ 解得金属丝的电阻值为Rx＝×1 Ω－1 Ω≈0.28 Ω。 (4)由于本实验电流表A1的内阻已知，用I2RA1表示定值电阻和待测金属丝的总电压，用I1－I2表示定值电阻和待测金属丝的电流，均没有误差，故本实验所采用测量电阻的实验方法不会产生系统误差；采用图像法求金属丝电阻，可以去除掉偏差比较大的数据，可以减小偶然误差。 学科网（北京）股份有限公司 $