第八章 微专题12　测量电阻的其他方法 专项练习 -2027届高考物理一轮专题复习

**基本信息** 聚焦电阻测量拓展方法，通过实验设计与误差分析构建科学探究体系，强化科学思维与实验技能的结合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |测量方法创新|4题|含替代法、半偏法、电桥平衡等变式，强调器材选择与电路调节|从伏安法基础拓展至特殊测量技巧，构建"原理→误差→优化"的逻辑链条| |实验数据处理|3题|涉及电流半偏、示数替代等操作，注重科学推理与证据分析|通过器材参数匹配与操作步骤设计，体现科学探究的严谨性与创新性|

微专题12　测量电阻的其他方法 课时作业 1.(2025·绍兴三模)小周与小王同学采用两种不同的电路研究半导体热敏电阻的阻值随温度的变化规律。 (1)小周同学设计了如图1所示的电路,包含的器材有:电源E(4 V,不计内阻),电流表G(0~ 200 μA,内阻为500 Ω),电阻箱R1(0~99 999.9 Ω),滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,0.3 A),热敏电阻Rt(25 ℃时电阻为20 000 Ω),调温箱,开关S,导线若干。按图连接好电路进行测量,在开关闭合前,将滑动变阻器的触头P移到　　　　(选填“最左端”或“最右端”),电阻箱调至29 500 Ω,接着将调温箱温度设置为25 ℃,再接通开关,缓慢移动触头,使电表示数为40 μA;保持滑动触头位置不变,调节调温箱温度上升至30 ℃,调节电阻箱至35 900 Ω使电表示数仍为40 μA,此时热敏电阻的阻值为　　　　。  (2)小王为了提高实验的灵敏度和准确度,重新设计了如图2所示的电路,他使用了以下器材:电源E,灵敏电流计G,定值电阻R0,电阻箱R3、R4,待测热敏电阻Rt,调温箱,开关S(一个),导线若干。根据电路图测量不同温度下热敏电阻的阻值,某次测量过程中流过灵敏电流计的电流从A流向B,为了使灵敏电流计的电流为0,则电阻箱需要的调节是　　　　(多选)。  A.只将R3适当调大　B.只将R3适当调小 C.只将R4适当调大 D.只将R4适当调小 2.为尽可能精确测定待测电阻Rx的阻值(约为200 Ω),准备器材如下: 图1 电池组E(电动势3 V,内阻不计);电流表A1(量程0~15 mA,内阻约为100 Ω);电流表A2(量程0~300 μA,内阻为1 000 Ω);滑动变阻器R1(阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A);电阻箱R2(阻值范围0~9 999.9 Ω,额定电流1 A);开关、导线若干。 (1)如图1所示的电路中,将电阻箱R2的阻值调到9 000 Ω,在a、b两处分别接入电流表,其中在a处接入的电流表为　　　　(填写器材代号)。  (2)调节滑动变阻器R1,其中一只电流表的示数如图2所示,其示数为　　　　mA;此时另一只电流表的示数为150 μA,则待测电阻Rx的阻值为　　　　 Ω。(保留三位有效数字)  (3)利用提供的实验器材,以下电路设计方案中也能够比较精确测定Rx阻值的是　　　　。  3.为了测量阻值范围在200~500 Ω之间的电阻Rx的阻值,实验室提供两组器材,甲组和乙组同学设计了两个实验: (1)甲组根据实验目的和提供的如下实验器材设计出图甲实验电路: A.电阻箱(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E=3 V,内阻不计) D.三个开关,足量导线 甲组操作步骤如下: ①按电路图连好电路,闭合开关K1,记下毫安表的读数。 ②断开K1,闭合开关K2,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。 假设该组同学的设计合理,则待测电阻Rx=　　　　。经过仔细分析,该设计存在不合理的地方,不合理的地方是　 　 。  (2)乙组根据实验目的和提供的如下实验器材设计出图乙实验电路: A.电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω) B.理想电压表(量程0~3 V) C.直流电源(电动势E=3 V,内阻r=100 Ω) D.两个开关,足量导线 乙组操作步骤如下: ①按电路图连好电路,将R调到最大,然后闭合S1; ②将S2接到b端,调节R,使电压表达到满偏,记下此时电阻箱的示数R2; ③保持R的阻值不变,将S2接到a端,调整电压表的接线柱,此时电压表指针位置为满偏的,则根据乙组同学的设计方案,Rx=　　　　　(具体数值)。  4.某探究小组利用课外时间做探究实验,先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻,先用替代法测出电压表V1的内阻,然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下: A.待测电压表V1,量程为0~2.0 V,内阻10~30 kΩ B.待测电压表V2,量程为0~3.0 V,内阻30~40 kΩ C.电阻箱,阻值范围0~99 999.9 Ω D.滑动变阻器,阻值范围0~1 000 Ω,额定电流0.5 A E.滑动变阻器,阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A F.电池组,电动势为6.0 V,内阻为0.5 Ω G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个,导线若干 (1)实验器材选择除A、B、C、F、G外,滑动变阻器R′应选用　　　。(用器材前的字母表示)  (2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整。 ①用替代法测电压表V1的内阻:根据所示电路图连接实验电路,闭合开关S1并将滑动变阻器R′的滑动触头置于左端;将单刀双掷开关S2置于触点2,调节滑动变阻器R′,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格,然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱R使电压表V2的指针指在刻度盘第　　　格,此时电阻箱R的阻值RA=20 kΩ。②用半偏法测电压表V2的内阻:将单刀双掷开关S2置于触点1,电阻箱的阻值调为零,闭合开关S1,调节滑动变阻器使电压表V2的指针满偏。保持滑动变阻器R′的滑动触头位置不变,调节电阻箱R,使电压表V2的指针指在　　　　,此时电阻箱R的阻值为RB=30 kΩ。  (3)上述两种测量方法中,有种测量方法没有系统误差,该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表改装成一量程为0~6.0 V的电压表,需串联一个阻值为　　　　 kΩ的电阻。  学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题12　测量电阻的其他方法 课时作业 1.(2025·绍兴三模)小周与小王同学采用两种不同的电路研究半导体热敏电阻的阻值随温度的变化规律。 (1)小周同学设计了如图1所示的电路,包含的器材有:电源E(4 V,不计内阻),电流表G(0~ 200 μA,内阻为500 Ω),电阻箱R1(0~99 999.9 Ω),滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,0.3 A),热敏电阻Rt(25 ℃时电阻为20 000 Ω),调温箱,开关S,导线若干。按图连接好电路进行测量,在开关闭合前,将滑动变阻器的触头P移到　　　　(选填“最左端”或“最右端”),电阻箱调至29 500 Ω,接着将调温箱温度设置为25 ℃,再接通开关,缓慢移动触头,使电表示数为40 μA;保持滑动触头位置不变,调节调温箱温度上升至30 ℃,调节电阻箱至35 900 Ω使电表示数仍为40 μA,此时热敏电阻的阻值为　　　　。  (2)小王为了提高实验的灵敏度和准确度,重新设计了如图2所示的电路,他使用了以下器材:电源E,灵敏电流计G,定值电阻R0,电阻箱R3、R4,待测热敏电阻Rt,调温箱,开关S(一个),导线若干。根据电路图测量不同温度下热敏电阻的阻值,某次测量过程中流过灵敏电流计的电流从A流向B,为了使灵敏电流计的电流为0,则电阻箱需要的调节是　　　　(多选)。  A.只将R3适当调大　B.只将R3适当调小 C.只将R4适当调大 D.只将R4适当调小 解析:(1)在开关闭合前,将滑动变阻器的触头P移到最左端;电阻箱调至29 500 Ω,接着将调温箱温度设置为25 ℃,再接通开关,缓慢移动触头,使电表示数为40 μA;保持滑动触头位置不变,调节调温箱温度上升至30 ℃,调节电阻箱至35 900 Ω使电表示数仍为40 μA,该过程可认为电流表、调温箱和电阻箱两端电压之和不变,则电流表、调温箱和电阻箱的总电阻不变,热敏电阻Rt(25 ℃时电阻为20 000 Ω),则29 500 Ω+20 000 Ω+500 Ω=35 900 Ω+Rt′+500 Ω,可知此时热敏电阻的阻值为Rt′=13 600 Ω。 (2)流过灵敏电流计的电流从A流向B,可知A点电势高于B点,为了使灵敏电流计的电流为0,则需降低A点电势或者升高B点电势,即减小R3两端的电压或者提高R4两端电压,则只将R3适当调小或者只将R4适当调大。故选B、C。 答案:(1)最左端　13 600　(2)BC 2.为尽可能精确测定待测电阻Rx的阻值(约为200 Ω),准备器材如下: 图1 电池组E(电动势3 V,内阻不计);电流表A1(量程0~15 mA,内阻约为100 Ω);电流表A2(量程0~300 μA,内阻为1 000 Ω);滑动变阻器R1(阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A);电阻箱R2(阻值范围0~9 999.9 Ω,额定电流1 A);开关、导线若干。 (1)如图1所示的电路中,将电阻箱R2的阻值调到9 000 Ω,在a、b两处分别接入电流表,其中在a处接入的电流表为　　　　(填写器材代号)。  (2)调节滑动变阻器R1,其中一只电流表的示数如图2所示,其示数为　　　　mA;此时另一只电流表的示数为150 μA,则待测电阻Rx的阻值为　　　　 Ω。(保留三位有效数字)  (3)利用提供的实验器材,以下电路设计方案中也能够比较精确测定Rx阻值的是　　　　。  解析:(1)因为电流表A2内阻已知,所以a处接入的电流表为A2,与电阻箱R2串联后可知待测电阻的两端电压。 (2)其中一只电流表的示数如题图2所示,由题图可知其示数为8.0 mA;此时另一只电流表的示数为150 μA,则待测电阻Rx两端电压为Ux=150×10-6×(9 000+1 000)V=1.5 V,通过待测电阻Rx的电流为Ix=(8.0×10-3-150×10-6)A=7.85×10-3A,则待测电阻Rx的阻值为Rx== Ω= 191 Ω。 (3)由电路图可知,分别先后闭合开关S2、S3,调节电阻箱R2使得两次电流表示数相同,即通过等效替代法可以比较精确测定Rx阻值,A正确;由电路图可知,无法测得通过Rx的电流,B错误;由电路图可知,由于A1表内阻未知,且存在分压作用,所以无法比较精确测定Rx的两端电压,则不可以比较精确测定Rx阻值,C错误。故选A。 答案:(1)A2　(2)8.0(±0.1)　191(±5)　(3)A 3.为了测量阻值范围在200~500 Ω之间的电阻Rx的阻值,实验室提供两组器材,甲组和乙组同学设计了两个实验: (1)甲组根据实验目的和提供的如下实验器材设计出图甲实验电路: A.电阻箱(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E=3 V,内阻不计) D.三个开关,足量导线 甲组操作步骤如下: ①按电路图连好电路,闭合开关K1,记下毫安表的读数。 ②断开K1,闭合开关K2,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。 假设该组同学的设计合理,则待测电阻Rx=　　　　。经过仔细分析,该设计存在不合理的地方,不合理的地方是　 　 。  (2)乙组根据实验目的和提供的如下实验器材设计出图乙实验电路: A.电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω) B.理想电压表(量程0~3 V) C.直流电源(电动势E=3 V,内阻r=100 Ω) D.两个开关,足量导线 乙组操作步骤如下: ①按电路图连好电路,将R调到最大,然后闭合S1; ②将S2接到b端,调节R,使电压表达到满偏,记下此时电阻箱的示数R2; ③保持R的阻值不变,将S2接到a端,调整电压表的接线柱,此时电压表指针位置为满偏的,则根据乙组同学的设计方案,Rx=　　　　　(具体数值)。  解析:(1)根据甲组同学的实验电路,该组同学采用了等效替代法,故待测电阻Rx=R1。甲电路中,开关接通后,电流表的读数最小为I==A=6 mA,已超过了毫安表的量程,毫安表将烧毁。 (2)由电路结构可知,Rx与R两端的电压之比为,可知电阻之比为,即Rx=R2,将S2接b,电压表满偏时,则R2=,I=,解得Rx=500 Ω。 答案:(1)R1　当闭合开关K1后,电路中电流大于毫安表的量程,毫安表将烧毁　(2)500 Ω 4.某探究小组利用课外时间做探究实验,先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻,先用替代法测出电压表V1的内阻,然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下: A.待测电压表V1,量程为0~2.0 V,内阻10~30 kΩ B.待测电压表V2,量程为0~3.0 V,内阻30~40 kΩ C.电阻箱,阻值范围0~99 999.9 Ω D.滑动变阻器,阻值范围0~1 000 Ω,额定电流0.5 A E.滑动变阻器,阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A F.电池组,电动势为6.0 V,内阻为0.5 Ω G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个,导线若干 (1)实验器材选择除A、B、C、F、G外,滑动变阻器R′应选用　　　。(用器材前的字母表示)  (2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整。 ①用替代法测电压表V1的内阻:根据所示电路图连接实验电路,闭合开关S1并将滑动变阻器R′的滑动触头置于左端;将单刀双掷开关S2置于触点2,调节滑动变阻器R′,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格,然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱R使电压表V2的指针指在刻度盘第　　　格,此时电阻箱R的阻值RA=20 kΩ。②用半偏法测电压表V2的内阻:将单刀双掷开关S2置于触点1,电阻箱的阻值调为零,闭合开关S1,调节滑动变阻器使电压表V2的指针满偏。保持滑动变阻器R′的滑动触头位置不变,调节电阻箱R,使电压表V2的指针指在　　　　,此时电阻箱R的阻值为RB=30 kΩ。  (3)上述两种测量方法中,有种测量方法没有系统误差,该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表改装成一量程为0~6.0 V的电压表,需串联一个阻值为　　　　 kΩ的电阻。  解析:(1)分压法电路应选取电阻阻值小的滑动变阻器,这样可以使电压表示数变化更明显,所以用滑动变阻器E。 (2)①根据替代法的实验原理可知,调节滑动变阻器R′,使电压表V2的指针指在刻度盘第N格,然后将单刀双掷开关S2置于触点1,调节电阻箱R使电压表V2的指针仍指在刻度盘第N格,即回路中电流不变,总电阻不变,则电压表V1的内阻应等于电阻箱的阻值20 kΩ; ②根据半偏法的实验原理可知,先让V2表满偏,然后电阻箱接入电路和电压表V2串联分压,因并联电路的总电压几乎不变,当V2的示数半偏时(即1.5 V)可以认为电阻箱的分压和电压表电压相同,因此电阻箱的阻值等于电压表的内阻,所以电压表的内阻等于电阻箱的阻值30 kΩ。 (3)由于等效替代法不存在系统误差,而半偏法存在系统误差,因为将电阻箱接入电路后,使得电压表和电阻箱的分压增大,所以V2的测量值偏大,而V1的内阻测量值等于真实值,所以根据电表改装原理可知,应该将电压表V1串联一个定值电阻改装成一量程为6.0 V的电压表,且串联的电阻阻值为R== Ω=40 000 Ω=40 kΩ。 答案:(1)E　(2)①N　②1.5 V　(3)40 学科网（北京）股份有限公司 $