测量未知电阻-用电阻箱替代电阻测量阻值 专项训练 -2026届高考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】

### 基本信息 聚焦电阻箱替代法测电阻，构建"原理-操作-数据-误差"四维训练体系，强化科学探究与科学思维 ### 专项设计 |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|---------|---------|---------| |等效替代法|5题（如第2、3题）|电流/电压等效替换、单刀双掷开关操作|欧姆定律→电路等效→误差控制| |图像法处理|4题（如第1、6题）|1/U-R线性化处理、斜率截距物理意义|实验数据→函数建模→图像分析| |电路设计|6题（如第4、10题）|分压/限流选择、仪器量程匹配|电路结构→器材参数→操作规范| |误差分析|5题（如第5、14题）|电源内阻影响、电表内阻修正|系统误差→误差来源→结果修正|

07 测量未知电阻-用电阻箱替代电阻测量阻值-2026年高考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】 1．为测定量程3V的电压表内阻（几千欧姆），某同学设计如图所示的电路．实验室提供如下器材： 滑动变阻器（0~5Ω，额定电流3A） 滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流0.5A） 直流电源E（电动势4.5V，内阻不计） 开关1个，导线若干． 实验步骤如下： ①调节电阻箱R阻值为0，将滑动变阻器的滑片移到最左端位置a，闭合开关S； ②调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R； ④以为纵坐标，R为横坐标，作图线； ⑤通过图像的相关数据计算出电压表的内阻． 回答下列问题： （1）实验中应选择滑动变阻器_________（填“”或“”）． （2）在调节电阻箱过程中，滑动变阻器上aP两点间的电压基本不变，则与R的关系式为______（用题中给出的字母表示） （3）实验得到的部分数据如表所示： R/kΩ 0 1 2 3 4 5 6 U/V 2.00 1.49 1.18 1.00 0.82 0.72 0.67 0.50 0.67 0.84 1.00 1.22 1.39 1.49 根据表格数据在坐标纸上描点如图，请在图中画出的图像．由图像计算出电压表内阻=__________kΩ．（结果保留两位小数） 2．为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约100 Ω）、滑动变阻器R1(0～100 Ω）、滑动变阻器R2（0～10 Ω）、电阻箱R0(0～9 999.9 Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3 V，内阻忽略）、导线若干、开关若干． (1)甲同学设计如上图（a）所示的电路进行实验． ①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_________． ②滑动变阻器应选________（选填字母代号即可）． ③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最________（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1. ④断开S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为________时，R0的读数即为电阻的阻值． (2)乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0的值，读出电流表相应的电流I，由测得的数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值为________(用m、k表示）． (3)若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c），哪种方案测电阻更好________？原因是____________. 3．为了测量阻值范围在200～300 Ω之间的电阻Rx的阻值，实验室提供了如下器材： A．电阻箱R(阻值范围0～999.9 Ω)  B．毫安表(量程0～3 mA，内阻约100 Ω) C．直流电源(电动势约3 V，内阻不计)  D．两个单刀单掷开关，导线足量 (1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图甲所示的实验电路，设计的操作步骤如下． ①按电路图连好电路，闭合开关S1，记下毫安表的读数． ②断开S1，闭合开关S2，调节电阻箱R的阻值，使毫安表的读数和①中相同，记下此时电阻箱的示数R1. 假设该同学的设计合理，则待测电阻Rx＝________． (2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图乙所示的实验电路，设计的操作步骤如下． ①按电路图连好电路，将R调到最大，然后闭合S1、S2，调节R，使毫安表达到满偏，记下此时电阻箱的示数R2. ②断开S2，调节R，仍使毫安表满偏，记下此时电阻箱的示数R3.假设该同学的设计合理，则待测电阻Rx＝________． (3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的，不合理的是________，理由是_______________________________________． 4．某同学利用如图甲所示的电路进行电阻的测量，他选定了以下实验器材： 待测电阻阻值约为；变阻箱、电源、、多用电表、单刀单掷开关和单刀双掷开关、导线。其中多用电表表盘的欧姆刻度线除“0”、“”、“4”三条是清晰的其余刻度线均模糊不清，但电流、电压刻度线完好，电流表、电压表均视为理想表 (1)将多用电表的选择开关调到欧姆挡的______、、、位置，并按正确步骤调好多用电表，断开，与a相接，此时多用电表指针所在位置如图乙所示，待测电阻的阻值______保留两位有效数字。 (2)为了进一步精确测定，该同学将多用电表选择开关调到直流电压“10V”的挡位，将与b相接，闭合，调节变阻箱并记录其阻值R及对应的电压，作图像如图丙所示、由图像可知______保留两位有效数字。 5．在研究金属电阻阻值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计了如图所示的电路。除了金属电阻外，还提供的实验器材有：学生电源E，灵敏电流计G。滑动变阻器R、RS，，定值电阻R1、R2，电阻箱R0，开关S，控温装置，导线若干。 ①按照电路图连接好电路后，将R0调至适当数值，R的滑片调至最右端。RS的滑片调至最下端，闭合开关S； ②把R的滑片调至适当位置，调节R0，并逐步减小RS的阻值，直到RS为零时，电流计G指针不发生偏转，记录R0的阻值和Rx的温度； ③多次改变温度，重复实验； ④实验完毕，整理器材。 根据上述实验回答以下问题： (1)上述②中，电流计G指针不发生偏转时，点电势_________（选填“大于”“等于”或“小于”）点电势。 (2)用R0、R1、R2表示Rx，Rx=_________ (3)本实验中Rs的作用为_________ (4)若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值_________（选填“大于”“等于”或“小于”）Rx的真实值。 6．某同学利用直流恒流电源（含开关）来测量已知量程电流表的内阻和直流恒流电源的输出电流I0。利用如下实验器材设计了如图1所示的测量电路。待测电流表A(量程为0.6A，内阻约为0.5Ω)；直流恒流电源（电源输出的直流电流I，保持不变，I约为0.8A)；电阻箱R；导线若干。回答下列问题： (1)电源开关闭合前，电阻箱的阻值应该调到___________（填“最大”或“最小”）。 (2)电源开关闭合后，调节电阻箱的读数如图2所示，其值为__________ (3)电源开关闭合后，多次调节电阻箱，记下电阻箱的读数R和电流表的示数I；在坐标纸上以为纵坐标、一为横坐标描点，用直线拟合，做出图像，若获得图像斜率为k、截距为b，则恒流电源输出电流的测量值表达式为I0=_____，待测电流表的阻值测量值表达式为RA=_____ 7．热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小。某实验小组利用图甲所示的电路探究某热敏电阻的温度特性，热敏电阻置于温控室中。实验步骤如下： （1）按照电路图连接好电路。在闭合前，应将图甲中的滑动变阻器的滑片移动到_________（选填“a”或“b”）端。 （2）将温控室的温度升至某一温度，接1，闭合，调节的滑片，使电压表读数为某一值；保持的滑片位置不变，将置于最大值，接2，调节使电压表读数为________，断开，记下此时的读数，就是该温度下热敏电阻的阻值。 （3）若在温度为50℃时，步骤（2）中电阻箱的相应读数如图乙，则50℃时，热敏电阻的阻值为________。 （4）图丙为用上述热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为200。当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池电动势V，内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，应把恒温箱内的加热器接在________（选填“A、B”或“C、D”）两端；若恒温箱系统要保持温度为50℃，则需把滑动变阻器调节到________。 8．图甲是某兴趣小组研究热敏电阻阻值随温度变化规律的电路图，该热敏电阻在25℃时的阻值为，根据需要已选用规格和量程合适的器材，具体实验操作如下： A．将温控室内的温度设定为25℃，闭合开关和，移动滑动变阻器的滑片，使电压表满偏 B．保持滑片的位置不动，断开开关，升高温控室内的温度为某一值，调节电阻箱的阻值，使电压表保持满偏 C．读出的阻值并记下此时的温度 D．继续升高温控室内的温度，重复步骤B、C，测出相应温度下的阻值 E.测出多组数据后绘出热敏电阻阻值随温度变化的图象如图乙所示 请回答以下问题： （1）在进行实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最________端（填“左”或“右”）； （2）请用笔画线代替导线，将图丙的实物按图甲的电路图连接成完整电路________。的读数如图丁所示，则此时电阻箱的阻值为________，热敏电阻的阻值为________； （3）某次实验时一同学将该热敏电阻握在手心，电阻箱读数如图戊所示，则该同学手心的温度为________℃（结果保留两位有效数字）。 9．某同学用如图1所示的电路测量未知电阻的阻值．已知电源电动势约为，内阻约为，电压表满偏电压为，定值电阻，电阻箱R最大阻值为。 （1）将接1，闭合开关前，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2中作出关系图像________： 电阻 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 电压 0.75 1.28 2.00 2.45 2.76 3.00 （3）断开，将接2，再闭合，电压表示数为，利用（2）中测绘的图像可得____________，考虑到电压表为非理想电表，则测量值__________真实值（“大于”、“小于”、“等于”）； （4）为了更方便地测量多种未知电阻，图1虚线框中电路可作为欧姆表使用，电压表表盘改动后正确的是____________。 A．B．C．D． 10．某同学利用如图甲所示的电路测量一个阻值约为的电阻的阻值，已知电源内阻不计，电压表为理想电表。 （1）按照实验电路图连接图乙所示的实物图。( ) （2）把单刀双掷开关和扳到相应位置测量电阻箱两端的电压：闭合开关S，调节电阻箱，使电压表的指针指在刻度盘满偏刻度的之间，电阻箱各个旋钮位置如图丙所示，则电阻箱的读数________Ω，读出此时电压表的读数。 （3）断开开关S，把单刀双掷开关扳到________（填“a”或“b”）位置，单刀双掷开关扳到________（填“c”或“d”）位置，把电压表接入待测电阻两端；保持电阻箱阻值不变，闭合开关S，读出此时电压表的读数。 （4）通过以上步骤可得待测电阻的表达式为________（用表示）。 （5）若电压表为非理想电表，则根据第（4）问表达式得出待测电阻的测量值是否有系统误差？________（填“有”或“没有”）。 11．在新冠肺炎疫情防控时期，我们经常需要测量体温，某同学利用老师提供的一热敏电阻（阻值随温度的升高线性增加）设计了一个简易电子测温装置，他进行了如下操作∶ （1）由于该同学不知热敏电阻的详细参数，为了测量热敏电阻R阻值随温度变化的关系，该同学设计了如图1所示的电路，他们的实验步骤如下。 ①先将单刀双掷开关S掷向1，调节热敏电阻的温度t1，记下电流表的相应示数I1； ②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱使电流表的读数为__________，记下电阻箱相应的示数R1； ③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②； ④根据实验测得的数据，作出了R随温度t变化的图像如图2所示。 （2）设计电子测温装置，实验室提供了如下器材： A．干电池，电动势为1.5V，内阻不计； B．灵敏毫安表，量程10mA，内阻RA为10Ω； C．滑动变阻器R1； 开关、导线若干。 该同学计划设计测温范围为0C~50C，设计了如图3所示的电路图，并进行了如下操作∶ ①调节热敏电阻的温度为0C，调节滑动变阻器R，使毫安表指针满偏后保持滑动变阻器R1阻值不变； ②写出毫安表的电流值I（A）和温度t（C）的关系式_____________； ③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值； ④若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持R1不变。测量结果将会_________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．某同学在整理实验室器材时，发现若干定值电阻无法辨别其体的阻值，于是该同学准备测量一下这些电阻的阻值。现在他有一个指针式多用电表，一个量程为的电流表，一个电池组（电动势大约为，内阻r未知），两个电阻箱和（最大阻值为），开关S和导线若干。 （1）该同学先用欧姆表“”挡粗测这些电阻，发现这些电阻规格相同，据此，这些电阻均设为R，示数如图1所示，对应的读数为_________， （2）该同学认为欧姆表只能粗测电阻阻值，于是他们又设计了如图2所示的电路，实验步骤如下： 第一步：在B、C之间接入电阻箱，电阻箱阻值，记下电流表的示数。 第二步：取下电阻箱，将待测电阻并联后接入B、C之间，记下并联电阻的个数n与电流表对应示数。 请你帮该同学完成如下计算与判断； n 1 2 3 4 5 6 3.00 2.25 2.00 1.88 1.80 1.75 Y 0.85 1.60 1.85 1.97 2.05 2.1 ①根据上述第一步，与关系式为_____________。 ②定义，则Y与的关系为______________。 ③已知，实验测得。测量数据如下表 根据上述数据做出的图像，那么__________（保留两位有效数字），电源电动势__________V（保留两位有效数字）。 （3）本实验中，电流表内阻对R的测量值____________（选填“有”或“无”）影响。 13．小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响，其中某组实验的操作如下：取100 mL饮用水加入适量的食盐，搅拌溶解得到未饱和食盐溶液，为了方便测量溶液的电阻，取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。 （1）小张同学先用多用电表粗测其电阻，将选择开关置于欧姆“×100”挡位置，在欧姆调零后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示，该电阻的阻值为________ Ω。 （2）小张同学想进一步精确测量其电阻，实验室能提供以下器材： A．干电池两节(每节干电池电动势约为1.5 V，内阻可忽略) B．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻约为0.7 Ω) C．电流表A2(量程为0～3 A，内阻约为0.5 Ω) D．灵敏电流表G(量程为0～0.5 mA，内阻等于100 Ω) E．电压表V1(量程为0～3 V，内阻约为4 kΩ) F．电压表V2(量程为0～15 V，内阻约为7 kΩ) G．滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω) H．电阻箱R2(最大阻值为9 999.9 Ω) I．开关、导线若干 为了完成测量，除干电池、开关、导线和滑动变阻器R1外，还应选择的恰当的器材是________(填写器材前面的字母)。小张同学已经完成了部分电路设计，如图丙所示，请完成剩余电路图，要求电表读数均能大于量程的 (在图中标上必要的电学符号，待测电阻用Rx表示) ________。 （3）小张同学想测量塑料圆柱形容器的内径，他应该选择下列哪种测量仪器________。 A．毫米刻度尺 B．螺旋测微器 C．弹簧秤 D．游标卡尺 14．实验室中有一量程的电流表G，实验小组用如图所示的电路测量其内阻，电源电动势为3V。将滑动变阻器的滑片置于合适的位置并保持不变，调节电阻箱的阻值，记录电流表的示数。当电阻箱的阻值为时，电流表示数为，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为。 (1)图中滑动变阻器应选择______（填选项前字母序号）。 A．滑动变阻器（阻值变化范围） B．滑动变阻器（阻值变化范围） (2)电流表G的内阻为______。 (3)若将该电流表改装为量程3V的电压表，则应串联______Ω的电阻，由于电表内阻的测量有系统误差，改装电压表的实际量程______（填“大于”或“小于”）3V。 15．热敏电阻经常用于温控电路中，图甲为某科技小组探究热敏电阻温度特性的探究电路，热敏电阻RT处在虚线所示的温控室中。 (1)实验前，将电阻箱R的阻值调到________（填“最大”或“最小”）；实验时，记录温控室的温度t，将S2拨到1，闭合S1，调节电阻箱，使电流表的示数为I0，此时电阻箱示数为R0；将S2拨到2，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I0，记录此时电阻箱的示数R1，则热敏电阻的阻值RT=________。 (2)上述测量过程中，由于电流表内阻不可忽略，会导致热敏电阻的测量值________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。本实验测量误差产生的原因是________________。 (3)多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度下对应的电阻值，作出图像，如图乙所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（填“增大”或“减小”）。 (4)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散发的热量达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值，且满足关系式，其中是散热系数，是热敏电阻的温度，是周围环境温度，为电流。已知，，，结合乙图可知该热敏电阻的温度稳定在__________℃（保留位有效数字）。 16．为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材： 待测电阻（阻值约） 滑动变阻器（） 电阻箱（） 理想电流表（量程） 直流电源（，内阻可以忽略） 开关、导线若干 (1)甲同学利用上述器材设计了图（a）所示的电路进行实验。 ①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_________； ②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最________（选填“左”或“右”）端，再接通开关；保持断开，闭合，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，记下电流为。 ③断开，保持滑动变阻器滑片位置不动，调整电阻箱阻值在左右，再闭合，调节使得电流表读数为________，此时，的读数即为电阻的阻值。 ④请写出一个导致误差的主要原因：________。 (2)乙同学利用上述器材设计了电路（c）进行实验，他多次改变电阻箱的值，读出多个相应的电流表读数，由测得的数据作出图线（如图（d）所示），已知图线纵轴截距为，斜率为，则待测电阻的阻值____________（用、表示）。 (3)若电源内阻不可忽略，则（a）和（c）两种方案中，_______方案测电阻更好。 17．为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材： 待测电阻R（阻值约）    滑动变阻器（） 电阻箱（）    理想电流表A（量程0~50mA） 直流电源E（3V，内阻可以忽略）    开关、导线若干 (1)甲同学利用上述器材设计了图（a）所示的电路进行实验。 ①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______； ②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最______（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持断开，闭合，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，记下电流为。 ③断开，保持滑动变阻器滑片位置不动，调整电阻箱阻值在左右，再闭合，调节使得电流表读数为______，此时，的读数即为电阻的阻值。 (2)乙同学利用上述器材设计了电路（c）进行实验，他多次改变电阻箱的值，读出多个相应的电流表读数I，由测得的数据作出图线（如图（d）所示），已知图线纵轴截距为m，斜率为k，则待测电阻的阻值______（用m、k表示）。 (3)若电源内阻不可忽略，则（a）和（c）两种方案中，______方案测电阻更好。 18．某实验小组基于“等效替代法”设计了如图（a）所示的电路用于电阻测量。使用的器材有：电源E（电动势3V），电流表A（量程30mA），定值电阻（阻值均为），定值电阻（阻值），滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5 A），带标尺的滑动变阻器（最大阻值，额定电流1.5A），选择开关，单刀开关，待测电阻（阻值小于），导线若干。 (1)按照图（a），将图（b）中的实物连线补充完整________； (2)将鳄鱼夹a、b短接，滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处，打在位置1。接通，调节滑动变阻器，电流表指针指在图（c）所示的位置，记录电流表示数________mA，此示数作为本次实验的电流定标值； (3)断开、，用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通，将依次打在位置1、2，发现电流表示数均小于定标值I；打到位置3时，电流表示数大于定标值I，由此确定的阻值范围为________．（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）； (4)将重新打在位置________（填“1”“2”或“3”），向左调节滑动变阻器的滑片，直到电流表指针重新回到定标值位置，此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理，可得的阻值为________； (5)以下因素可能影响测量结果的有________。（多选，填正确答案标号） A．电源存在内阻 B．电流表存在内阻 C．滑动变阻器读数有偏差 D．步骤（4）电流表指针未重新回到定标值位置 19．某兴趣小组为了研究一光敏电阻的阻值随光的照度（表示光的强弱，单位为“”）变化的规律，进行了下列实验。 (1)为了精确测量一定照度下此光敏电阻的阻值，按图甲连接好电路进行测量，请把下列实验步骤补充完整。 ①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到_____（填“”或“”）端； ②用一定照度的光源照射光敏电阻，开关合向1，调节滑动变阻器，记录电流表的示数，断开开关； ③保持滑动变阻器的阻值不变，将开关由“1”拨到“2”，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，记录电阻箱的阻值为，断开开关； ④由此测得在该照度条件下，光敏电阻的阻值_____。 (2)用上述方法，该小组继续测得多组不同照度下该光敏电阻的阻值，并描绘出其阻值随照度变化的曲线，如图乙所示。小组利用该光敏电阻、直流电源（电动势为，内阻不计）、定值电阻（，， ，限选其中之一）、开关S及导线若干，设计一自动控制照明电路（天暗后启动照明），如图丙所示，当1、2两端所加电压等于或大于2V时，控制开关将自动启动照明系统，电路中1、2两端应接在_____（填“”或“”）两端；若要求照度降低至时启动照明系统，定值电阻应选用_____（填“”“”或“”）。 20．小王同学需要测量一个未知电阻Rx的阻值，但身边只有下列器材 （A）一个电压大小不变、数值未知电源； （B）一个总刻度为30格，量程没有标定的电流表； （C）一个电阻箱R0（0-9999欧）； （D）一个电键及足够的导线。 (1)小王同学利用上述器材设计了如图所示的电路，测得未知电阻的阻值。请写出计算关系式______（需标明关系式中各个量表示的含义）。 (2)为了比较准确地测出未知电阻的阻值，需要改变电阻箱的阻值进行多次测量。第一次闭合电键测量时，电阻箱的取值是__________（选填：“最大值9999欧”、“最小值0”或“任意值”）。测得第一次电流表偏转1格，请你通过计算，分析第二次测量时电阻箱可取的范围( ) 。 (3)考虑到实验中可能产生读数的错误，我们可以通过多次测量，利用图像发现这类错误，剔除这些数据，根据下面表格的实验数据画出图像_______。下面6组数据，其中有一组读数错误，请你通过作图回答，读数错误的是序号为第______组，未知电阻的阻值为________欧姆。 序号 1 2 3 4 5 6 电阻箱读数/欧姆 230 130 105 80 55 40 电流表读数/（格） 6.0 9.0 12.0 15.0 20.0 25.0 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《07 测量未知电阻-用电阻箱替代电阻测量阻值-2026年高考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】》参考答案 1． （1）R1 （2） （3）作图如图所示，连成直线2.70×103Ω—3.00×103Ω 【分析】（1）根据电路结构选择合适的滑动变阻器 （2）根据电路结构并结合题意写出电压与电阻的数学表达式 （3）结合图像的斜率求解电压表的内阻 【详解】（1）根据电路图的分压接法可知应该选用较小的滑动变阻器，所以选择R1 （2）在调节电阻箱过程中，滑动变阻器上aP两点间的电压基本不变，则根据电路结构可知 ,解得： ； （3）根据图像并结合可知： ，解得： 【点睛】在实验题中要根据题目条件整理出合理的数学表达式，并结合图像的斜率及截距来求待求物理量． 2． R2 左 I1 （a） 此方案不受电源内阻的影响 【详解】（1）①根据电路图连接实物图如图所示： ②因为滑动变阻器采用分压式接法时，阻值越小调节越方便，所以变阻器应选R2； ③实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的一端，即最左端； ④根据欧姆定律，若两次保持回路中电流表读数不变，即电流表读数仍为I1时，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知R0的读数即为电阻的阻值． （2）根据闭合电路欧姆定律应有：E=I（R+R0） 解得： 结合数学知识可知m=，k= 解得：E=，R=Em= （3）若电源内阻是不可忽略的，则电路（a）好，因为电源内阻对用（a）测电阻没有影响，而导致用（c）测量电阻偏大，有测量误差． 3． R1 R2－R3 甲 电流表超程 【详解】(1)[1]根据甲同学的实验电路，该同学采用了等效替代法，故待测电阻． (2)[2]根据乙同学的实验步骤可知，则. (3)[3][4]甲电路中，开关接通后，电流表的读数最小值为: 已超过了电流表的量程．故此设计不合理． 4． 24 27 【详解】(1) [1] 因为待测电阻阻值约为，所以将多用电表的选择开关调到欧姆挡的“”位置。 [2]设多用电表调到欧姆挡的“”位置时，内部电源的电动势为,内电阻为。设测该电阻时的电流为，指针指“4” 、“0”刻度线时的电流分别为、。由乙图 由闭合电路的欧姆定律 联立解得 (2) [3]根据串并联规律以及欧姆定律，有 得到 图像中的纵轴截距和斜率 解得 5． 等于 保护电流计 等于 【详解】[1]当电流计阻值不偏转时，没有电流流过电流计，电流计两端电势相等，即a点电势等于b点电势。 [2]电流计指针不偏转，没有电流流过电流计，电桥平衡，由此可知 解得 [3]本实验中Rs的作用是保护电流计。 [4]若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值等于Rx的真实值。 6． 最小 0.58 【详解】(1)[1]因电阻箱与电流表并联，为了电流表的安全，应将电阻箱的阻值调到最小。 (2)[2]电阻箱的读数 R=5×0.1Ω+8×0.01Ω=0.58Ω (3)[3][4]由欧姆定律和分流关系有 化简得 所以 ， 7． b 56.0 A、B 44.0 【详解】(1)[1]闭合前，应将图甲中的滑动变阻器的滑片移动到阻值最大的位置即b端，以保护电源。 (2)[2]实验使用的等效法，应该前后两次电压表的读数不变，所以将与2端接通，调节，使电压表读数为。 (3)[3]电阻箱的阻值等于热敏电阻的阻值等于56.0。 (4)[4]热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，由闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，当大到继电器的衔铁被吸合时的电流，恒温箱内的加热器停止加热，故恒温箱内的加热器接在A、B端； [5]根据闭合电路欧姆定律有 其中 ， 代入数据求得 8． 左 432 468 32℃-34℃都正确 【详解】(1)[1]为了保护电路，在进行实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端； (2)[2]图甲是滑动变阻器的分压式接法，按图甲的电路图连接成完整电路如图所示 [3]电阻箱的阻值 [4] 升高温控室内的温度为某一值，调节电阻箱的阻值，使电压表保持满偏，热敏电阻的阻值为 (3)[5]图戊的读数为 则热敏电阻读数为 由图乙可以看出，对应的温度大约33℃。 9． 错误 2.8（2.7-2.9都给分） 等于 C 【详解】（1）[1]当电阻箱电阻调到最大时，闭合电键S1时，电压表两端电压为 超过了电压表的量程，则该操作错误； （2）[2]做出U-R图像如图； （3）[3][4]电压表示数为，利用（2）中测绘的图像可得，该方法为等效替代法，则电压表内阻对Rx的测量无影响，则测量值等于真实值； （4）[5]设虚线内电路两端接电阻为R′，则两端电压 则R′与U是非线性关系，则将电压表刻度改为电阻刻度时，刻度分布不均匀，结合U-R图像可知，当电阻较大时，当电阻变化相等时，电压变化越小，即电阻的刻度为右密左疏；当电压表满偏时，即 解得 R′=10Ω 故选C。 10． 2060 b d 没有 【详解】（1）[1]实物连线如图所示。 （2）[2]由题图丙可知电阻箱的读数为。 （3）[3]要把电压表与待测电阻并联，应把开关扳到b位置，开关扳到d位置。 （4）[4]由于电压表是理想电表，电源内阻不计，电阻箱与待测电阻串联，可得 联立解得 （5）[5]设电压表的内阻为，根据串、并联电路的特点，可得 联立解得 可知待测电阻的阻值与电压表的内阻无关，因此待测电阻的测量值没有系统误差。 11． 偏大 【详解】（1）[1]实验采用替代法，将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为I1； （2）[2]由图乙可知R随温度t变化的关系为 热敏电阻的温度为0C时，热敏阻值为100Ω，电流表满偏，根据欧姆定律，则有 解得 故 [3]若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持R1不变，则在某温度下，根据闭合电路欧姆定律，电流测量值偏小，对应测量的温度结果偏大。 12． 7 6.5 3.0 无 【详解】（1）［1］欧姆表不需要估读，因为欧姆表的精度不高，只能用来估测电阻的大小，直接读数。 （2）［2］根据闭合电路的欧姆定律有 可得 ［3］根据闭合电路的欧姆定律有 可得 ［4］［5］根据图示，纵截距3，斜率 ，固有 可得 保留两位有效数字的 （3）［6］如果电流表的电阻不可忽略，也会在 此处约掉，故对实验结果没有影响。 13． 1900 方案一：DEF　方案二：DH D 【详解】（1）[1]根据图乙可知，该电阻的阻值为R＝19.0×100 Ω＝1900 Ω。 （2）[2]两节干电池的电动势约为3 V，待测电阻约为1900 Ω，故通过电阻的最大电流约为1.6 mA，为了满足电表读数均能大于量程的的要求； 方案一：伏安法测电阻，电压表应选E，三个电流表均不符合要求，则应将灵敏电流计改装成符合要求的电流表，则还要选D灵敏电流计和H电阻箱，故选DEH。 方案二：利用等效法测电阻，把待测电阻和电阻箱并联，两支路均接一开关控制，为了符合要求应把灵敏电流计接入并联后电路，故选DH。 [3]根据上述分析，在图丙中完成剩余电路图，如图所示 （3）[4]要想准确测量塑料圆柱形容器的内径，需要用游标卡尺，故ABC错误，D正确。 14．(1)A (2)30 (3) 2970 小于 【详解】（1）滑动变阻器选择阻值较小的A；因为在滑动变阻器的电阻很小时，滑片不动的情况下，电阻箱的阻值从较大值变大时，电流表G和电阻箱两端的总电压可以视为不变； （2）由部分电路欧姆定律得 解得 （3）[1]扩程倍数为 应串联的电阻为 [2]分析可知，电流表内阻的测量值大于真实值[点拨：滑动变阻器在干路上的电阻可看成电源内阻的一部分，则外电路为并联电路。电阻箱阻值增大时，电路总电阻增大，干路电流减小，增大，有 解得 即实验中测量值偏大]，故改装电压表的实际量程小于3V。 15．(1) 最大 R1 -R0 (2) 等于 不产生误差 (3)减小 (4)40 【详解】（1）[1]实验前，将电阻箱R的阻值调到最大； [2]两次电流相等，则电路的电阻相等，则R0+RT=R1，即热敏电阻的阻值RT=R1 -R0。 （2）[1][2]上述测量过程中，由于电流表内阻不可忽略，由于两次电流相等，则表达式为RA+R0+RT= RA+R1 可知热敏电阻的测量值等于真实值，不会产生误差。 （3）由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。 （4）由题意可知，电阻的散热功率表示为 其中I=500mA=0.5A，，，则有RT=10（t-15℃）Ω 在RT-t图像中做出如图所示的图线。 据其与理论图线的交点即可求得：该电阻的温度大约稳定在40℃。 16．(1) 见解析 左 电流表两次测得的电流有细微差别 (2) (3)（a） 【详解】（1） [1]根据电路图连接实物图如图所示： [2]实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的一端，即最左端； [3]根据欧姆定律，若两次保持回路中电流表读数不变，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知的读数即为电阻的阻值； [4]导致误差的主要原因：电流表两次测得的电流有细微差别。 （2）根据闭合电路欧姆定律应有 解得， 因直流电源内阻可忽略，则有 结合数学知识可知， 解得， （3）若电源内阻是不可忽略的，则电路（a）好，因为电源内阻对用（a）测电阻没有影响，而导致用（c）测量电阻偏大，有测量误差。 17．(1) 见解析 左 I1 (2) (3)（a） 【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图如图所示 [2]实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的一端，即最左端； [3]根据欧姆定律，若两次保持回路中电流表读数不变，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知的读数即为电阻的阻值； （2）根据闭合电路欧姆定律应有 解得， 因直流电源内阻可忽略，则有 结合数学知识可知， 解得， （3）若电源内阻是不可忽略的，则电路（a）好，因为电源内阻对用（a）测电阻没有影响，而导致用（c）测量电阻偏大，有测量误差。 18．(1) (2)16.0/15.9/16.1 (3)100~200 (4) 2 145 (5)CD 【详解】（1）根据图（a）的实验电路图，需要将实物图中电流表负极、滑动变阻器与和之间用导线连接，如图所示。 （2）由图（c）可得，电流表量程30mA，最小刻度为1mA，指针指在16mA的位置上，需要估读到下一位，故电流表示数为16.0mA （3）通过分析电路及实验步骤，可知“等效替代法”测量原理就是在保证总电路电阻不变，用原电路减小的阻值等效替代待测电阻的阻值，进而测出待测电阻的阻值。 接通，开关接1，鳄鱼夹a、b短接，滑动变阻器为最大值，电路中、串联（总电阻为）；开关接2，有 可得 开关接3，有 可得 可得的阻值范围为 （4）[1]的阻值范围为，应将开关重新打在2的位置上。 [2]由电路图可知，开关打在2的位置时，原电路的阻值减小；当向左调节到标尺刻度读数为时，即其接入电路的电阻值减小了时，电流表的示数重新回到定标值I，因此待测电阻等于原电路减小的总电阻，故 （5）AB．由实验原理可知，接入待测电阻后，通过调节使电流表指针重新回到定标值位置，来确保原电路减小的电阻值与相等，因此电源和电流表的内阻对实验没有影响。 故AB错误； CD．读数有偏差和电流表指针未重新回到定标值位置都将影响测量结果的准确性。 故CD正确。 故选CD。 19．(1) b (2) 【详解】（1）①[1]由图甲所示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关S1前，应将滑动变阻器RP的滑片滑到b端。 ④[2]由实验步骤可知，实验过程电路电流保持不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电阻不变，由于滑动变阻器接入电路的阻值不变，则光敏电阻的阻值RG等于电阻箱接入电路的阻值，即 （2）[1]由图乙所示图像可知，随照度减小光敏电阻阻值增大；要求天暗后启动照明，天暗后照度减小光敏电阻阻值增大，由图丙所示电路图可知，两电阻串联，光敏电阻阻值增大，光敏电阻分压增大，可以启动照明系统，因此电路中1、2两端应接在光敏电阻两端； [2]由图乙所示图像可知，照度为0.6lx时光敏电阻的阻值约为，电源电动势为3V，光敏电阻启动时两端电压为2V，则定值电阻两端电压为1V，由串联电路特点可知，光敏电阻阻值为定值电阻阻值的2倍，则定值电阻阻值为，则定值电阻应选择。 20． 最大值9999欧 334Ω到9999Ω 2 20 【详解】(1)[1]第一次测量：电阻箱的取值为R01，电流表示数为N1格；改变电阻箱的阻值，第二次测量：电阻箱的取值为R02，电流表示数为N2格。由电池两端电压一定可得关系式 解得 (2)[2][3]设电流表偏转1格表示的电流为I，则电源电压为 第二次电流表指针的偏转格数最大为30格，对应电阻箱的取值R0，有 解得 由上式得，电阻箱的可取值范围：最小值334欧姆，最大值9999欧姆 ，所以第一次电阻箱阻值取最大值9999欧。 (3)[4]根据欧姆定律 解得 画出图像如图所示 [5]从图像可以看出，第2组数据偏离直线最大，所以第2组读数错误 [6]根据图像，纵截距表示未知电阻 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $