第10章 课时测评50 测量电阻的“4种方法”(word练习)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

**基本信息** 聚焦电阻测量4种核心方法，以高考真题和模拟题为载体，构建"原理-操作-误差分析"完整训练体系，强化科学思维与实验探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |替代法|1题（2024茂名一模）|电阻箱等效替代传感器电阻，结合图像标定浓度|串联分压规律→电路动态分析→误差来源判断| |半偏法|1题（2023海南卷）|微安表内阻测量操作流程，电阻箱量程选择技巧|闭合电路欧姆定律→并联分流原理→系统误差分析| |图像法|1题（设计实验）|I1/I2-R图像斜率计算Rx，规避电表内阻影响|欧姆定律→数据处理方法→系统误差消除| |串联分压法|1题（电压表内阻测量）|电阻箱分压比例法测高内阻，旋钮读数规则|串联电路分压规律→实验操作规范→误差评估|

课时测评50　测量电阻的“4种方法” (时间：30分钟　满分：40分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(10分)(2024·茂名市一模)国家出台政策严整酒驾醉驾的乱象，酒精浓度介于0.2～0.8 mg/mL为酒驾，达到0.8 mg/mL或以上为醉驾。某兴趣小组同学想组装一个酒精浓度测试仪，其中用到一种酒精传感器的电阻Rx随酒精浓度的变化规律如图(a)所示。酒精浓度测试仪的调试电路如图(b)所示。 提供的器材有： A．酒精传感器Rx B．直流电源(电动势为8 V，内阻不计) C．电压表(量程为0～6 V，内阻非常大) D．电阻箱(最大阻值为999.9 Ω) E．定值电阻R(阻值为10.0 Ω) F．单刀双掷开关一个，导线若干 (1)按下列步骤进行调试： ①电路接通前，先将电阻箱调为40.0 Ω，然后开关向________(选填“a”或“b”)端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为________mg/mL(保留2位有效数字)； ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断________(选填“变大”或“变小”)，按照图(a)数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”； ③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。 (2)将调试好的酒精浓度测试仪进行酒精浓度测量，当电压表读数为1.6 V，则测量的酒精浓度________(选填“有”或“没有”)达到醉驾标准。 (3)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，导致酒精浓度的测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 答案：(1)①b　0.10　②变大　(2)没有　(3)偏小 解析：(1)①本实验采用替代法，用电阻箱的阻值替代传感器的电阻Rx，应先将电阻箱调到40.0 Ω，结合电路，开关应向b端闭合；由题图(a)可知Rx＝40 Ω时，酒精浓度为0.10 mg/mL。 ②逐步减小电阻箱的阻值，定值电阻上的分压变大，电压表的示数不断变大。 (2)电压表读数为1.6 V，所以U＝E＝1.6 V，解得Rx＝40 Ω，通过题图(a)可知，此时酒精浓度为0.10 mg/mL，没有达到醉驾标准。 (3)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，电路中电流将减小，电压表示数将偏小，故酒精浓度的测量结果将偏小。 2.(10分)(2023·海南卷·T15)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，请把图乙实物连线补充完整。 (3)下列操作顺序合理排列是　　　　　　　。 ①将变阻器滑片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调节后面板，则待测表头的内阻为　　　　　，该测量值　　　　(选填“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(保留3位有效数字)。 (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值，在滑片P不变，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)。 答案：(1)R1　R2　(2)见解析图　(3)①③②④　(4)1 998.0 Ω　小于　(5)1.30(1.26～1.34均可)　(6) 解析：(1)根据半偏法测电阻的测量原理可知，RM与Rg相差不大，当闭合S2之后，若要通过RN的电流变化极小，就需要RN较大。故RM应选R1，RN应选R2。 (2)根据电路图连接实物图如图所示。 (3)半偏法的实验步骤应为：将变阻器滑片P移至最左端，将RN调至最大值；断开S2，闭合S1，调节滑片P至某位置再调节RN使表头满偏；闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。故填①③②④。 (4)RM调节后面板读数为1 998.0 Ω，即待测表头的内阻为1 998.0 Ω。 闭合S2后，RM与Rg的并联阻值小于Rg的阻值，则流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电流大于，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。 (5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表，则需要串联一个电阻R0，则有U＝Ig(Rg＋R0) 此时的电压表读数有U'＝I'(Rg＋R0) 其中U＝2 V，Ig＝100 μA，I'＝65 μA 联立解得U'＝1.30 V。 (6)根据题意由OP间电压不变，可得Ig(Rg＋RN)＝(＋)RN＋·Rg，解得Rg＝。 3.(10分)学校物理兴趣小组设计如图甲所示电路来测量一电阻Rx的阻值。其中R0是定值电阻，R是电阻箱。 (1)完善下列实验步骤： ①按照电路图用导线把实验器材连接起来； ②为安全起见，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调至　　　　　(选填“最大值”或“最小值”)； ③闭合开关，调节电阻箱，当阻值为R时记录电流表A1、A2的示数I1、I2； ④多次改变电阻箱阻值，并记录相应的电流表的示数； ⑤把记录的数据填在表格中，计算出的值； ⑥以为纵轴，电阻箱阻值R为横轴，描点作图，得到如图乙所示图像； ⑦根据图像计算待测电阻的阻值。 (2)用RA1、RA2表示电流表A1、A2的内阻，待测电阻Rx的表达式为　　　　　　　　　　(用题目中所给或所测物理量表示)。 (3)根据如图乙所示的 -R图像，求得Rx＝　　　　 Ω。 (4)考虑到电流表的内阻，由图乙求得的电阻值　　　　　　　　(选填“偏大”“偏小”或“没有系统误差”)。 答案：(1)②最大值　(2)Rx＝ (3)4.80　(4)没有系统误差 解析：(1)②为保护电路，闭合开关前，电阻箱R的阻值应调至最大值。 (2)待测电阻Rx的表达式为Rx＝。 (3)由(2)的表达式得＝＋R，题图乙图像斜率为＝ Ω－1，解得Rx＝4.80 Ω。 (4)-R图线斜率与电流表内阻无关，求得的电阻值没有系统误差。 4．(10分)某同学测量一量程为500 mV的电压表的内阻。实验所提供的器材有：待测电压表、滑动变阻器R1(0～20 Ω)、电阻箱R2、定值电阻R3(阻值20 Ω)、电池(电动势约1.5 V，内阻可忽略不计)、导线和两个开关。 该同学设计了图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作： ①把滑动变阻器R1的滑片滑到a端，闭合开关S2，并将电阻箱R2的阻值调到较大； ②闭合开关S1，调节R1滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度； ③保持开关S1闭合、R1滑片的位置不变，断开开关S2，调整R2的阻值，当R2调节旋钮位置如图丙所示时，电压表的指针指在满刻度的处。 请回答下列问题： (1)用笔画线代替导线将实物图乙补充完整。 (2)图丙中电阻箱R2接入电路的阻值为______________Ω。 (3)该电压表内阻为________Ω。 (4)在操作无误的情况下，电压表内阻的测量值R测________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值RV。在其他条件不变的情况下，若RV越大，测量误差就越________(选填“大”或“小”)。 答案：(1)见解析图　(2)596.0　(3)1 192.0　(4)大于　小 解析：(1)根据电路图将实物图补充完整，如图所示。 (2)电阻箱的读数为0×10 000 Ω＋0×1 000 Ω＋5×100 Ω＋9×10 Ω＋6×1 Ω＋0×0.1 Ω＝596.0 Ω。 (3)根据串联电路的分压特点有＝2，代入数据解得R测＝2R2＝1 192.0 Ω。 (4)实验中在断开S2，调整电阻箱接入电路阻值时，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律有I＝，可知总电流减小，并联部分电压增大，则电压表的指针指在满刻度的处时，电阻箱两端的电压大于，则有<＝2，可得RV<2R2＝R测，则电压表内阻的测量值大于真实值；若RV越大，并联部分电压变化越小，电阻箱两端的电压越接近电压表满偏电压的三分之一，测量误差就越小。 学科网（北京）股份有限公司 $