20 热点二十 实验：电阻的测量(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

**基本信息** 聚焦电阻测量实验的系统化训练，通过高考真题构建"原理-方法-误差"三维解题体系，强化科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |伏安法测电阻|2题|内外接选择（Rx与√(RA RV)比较）、滑动变阻器限流接法|从欧姆定律到电路设计，建立"测量对象-仪器特性-误差分析"逻辑链| |伏安特性曲线|2题|分压电路调节、数据处理与图像分析|体现电阻随温度变化的非线性关系，培养科学推理能力| |电表内阻测量|1题|多用电表粗测、半偏法精确测量|基于串并联规律，构建"粗测-精测"递进式测量方案|

热点二十　实验：电阻的测量 1．(2021·海南卷，T14)在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E(电动势约6V，内阻约1 Ω)，待测电阻Rx(阻值小于10 Ω)，电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表A(量程0.6 A，内阻约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，单刀开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。 回答下列问题： (1)闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到________(选填“a”或“b”)端。 (2)实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(选填“c”或“d”)；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是________(填正确选项前的标号)。 A．电流表分压B.电压表分流C.电源内阻分压 (3)实验时，若已知电流表的内阻为1.2 Ω，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(选填“c”或“d”)；读得电压表的示数为2.37 V，电流表的示数为0.33 A，则Rx＝________Ω(结果保留2位有效数字)。 解析：(1)滑动变阻器采用限流式接入电路，开关S1闭合前，滑片P应滑到b端，使滑动变阻器接入电路阻值最大，保护电路。 (2)根据题意可知待测电阻的阻值Rx<10 Ω满足>，所以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关S2应拨向c端；外接法的测量误差主要来源于电压表的分流，故选B。 (3)若电流表内阻Rg＝1.2 Ω，则电流表的分压可以准确计算，所以电流表采用内接法，所以开关S2应拨向d端；电压表测量电流表和待测电阻的总电压U＝2.37 V，电流表分压Ug＝IRg＝0.33×1.2 V＝0.396 V，根据欧姆定律可知待测电阻阻值Rx＝＝ Ω≈6.0 Ω。 答案：(1)b　(2)c　B　(3)d　6.0 2．(2021·全国甲卷，T23) 某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡(额定电压2.5 V，额定电流0.3 A)、电压表(量程300 mV，内阻300 Ω)、电流表(量程300 mA，内阻0.27 Ω)、定值电阻R0、滑动变阻器R1(阻值0～20 Ω)、电阻箱R2(最大阻值9 999.9 Ω)、电源E(电动势6 V，内阻不计)、开关S、导线若干。完成下列填空： (1)有3个阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0～300 mA的U－I曲线，R0应选取阻值为________Ω的定值电阻。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的________(填“a”或“b”)端。 (3)在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图(b)所示。当流过电流表的电流为10 mA时，小灯泡的电阻为________Ω(保留1位有效数字)。 图(b) (4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3 V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为________Ω。然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示： U/mV 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 I/mA 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 U/mV 152.0 184.0 216.0 250.0 I/mA 240.0 260.0 280.0 300.0 (5)由图(b)和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160 mA，可得此时小灯泡电功率P1＝________W(保留2位有效数字)；当流过电流表的电流为300 mA时，小灯泡的电功率为P2，则＝________(保留至整数)。 解析：(1)滑片在b端时灯泡两端电压最大，如果小灯泡中流过额定电流，R0与电流表共分压3.5 V，则R0＝Ω－0.27 Ω≈11.4 Ω，可见R0的最大阻值为11.4 Ω，应选取10 Ω的定值电阻。 (2)从安全角度考虑，闭合开关前滑片应该置于a端。 (3)由题图(b)可知，当I＝10 mA时，U＝8 mV，R＝＝0.8 Ω。 (4)电压表的最大测量值Ug＝0.3 V，Rg＝300Ω，则Ig＝＝1×10－3A，改装后电压表的最大测量值U＝3 V，R2＝－Rg＝2 700.0 Ω。 (5)由题图(b)可知随着小灯泡中的电流增加，R＝增大。 (6)由表格数据可知，当I＝0.16 A时，U＝0.046 V，当I＝0.3 A时，U＝0.25 V，由于此时表格中的电压为电压表读数，灯泡两端的电压是电压表读数的10倍，则P＝10UI，可得P1≈0.074 W，P2＝0.75 W，≈10。 答案：(1)10　(2)a　(3)0.8　(4)2 700.0　(5)增大 (6)0.074　10 3．(2021·河北卷，T11)某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有：小灯泡(6.3 V，0.15 A)、直流电源(9 V)、滑动变阻器、量程合适的电压表和电流表、开关和导线若干。设计的电路如图1所示。 (1)根据图1，完成图2中的实物连线。 (2)按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是____________________(单项选择，填正确答案标号)。 A．电流表短路 B．滑动变阻器的滑片接触不良 C．滑动变阻器滑片的初始位置在b端 (3)更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I－U图像，其中一部分如图3所示。根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为________Ω(保留3位有效数字)。 解析：(1)根据电路图连接实物图如图所示。 (2)小灯泡闪亮一下后熄灭，灯丝被烧断，说明通过小灯泡的电流过大，电流表的内阻很小，故电流表短路不会使通过小灯泡的电流过大，A错误；滑动变阻器的滑片接触不良不会使通过小灯泡的电流过大，B错误；滑动变阻器滑片的初始位置在b端时，小灯泡两端的电压过大，通过小灯泡的电流过大，C正确。 (3)由题图3可知，P点对应的电压U＝2 V，I＝74 mA，则P点对应的小灯泡的电阻R＝＝＝27.0 Ω。 答案：(1)图见解析　(2)C　(3)27.0 4．(2024·新课标卷，T23)学生实验小组要测量量程为3 V的电压表V的内阻RV。可选用的器材有：多用电表，电源E(电动势5 V)，电压表V1(量程5 V，内阻约3 kΩ)，定值电阻R0(阻值为800 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，开关S，导线若干。 完成下列填空： (1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应________(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)。 A．将红、黑表笔短接 B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆 C．将多用电表选择开关置于电阻挡“×10”位置 再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的________(选填“正极、负极”或“负极、正极”)相连，欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到电阻挡________(选填“×1”“×100”或“×1 k”)位置，重新调节后，测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为________kΩ(结果保留1位小数)。 (2)为了提高测量精度，他们设计了如图(b)所示的电路，其中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端。 (3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表V1、待测电压表的示数分别为U1、U，则待测电压表内阻RV＝________________________________________________________________________(用U1、U和R0表示)。 (4)测量得到U1＝4.20 V，U＝2.78 V，则待测电压表内阻RV＝__________kΩ(结果保留3位有效数字)。 解析：(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择电阻挡即C选项；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项。故操作顺序为CAB。由多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知，测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连。读数时电阻表的指针位置如题图(a)中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置。重新调节后，测量得到指针位置如题图(a)中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻RV＝16.0×100 Ω＝1.6 kΩ。 (2)题图(b)所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式接法，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器R1；为保护电路，且测量电路部分电压从零开始调节，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。 (3)通过待测电压表的电流大小与通过定值电阻的电流相同，I＝，待测电压表的内阻RV＝＝。 (4)测量得到U1＝4.20 V，U＝2.78 V，待测电压表的阻值表达式RV＝，则待测电压表内阻RV＝ Ω≈1 566 Ω≈1.57 kΩ。 答案：(1)CAB　负极、正极　×100　1.6　(2)R1　a　(3)　(4)1.57 5. (2022·山东卷，T14)某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材： 干电池E(电动势1.5 V，内阻未知)； 电流表A1(量程10 mA，内阻为90 Ω)； 电流表A2(量程30 mA，内阻为30 Ω)； 定值电阻R0(阻值为150 Ω)； 滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω)； 待测电阻Rx； 开关S，导线若干。 测量电路如图所示。 (1)断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一侧。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的处，该同学选用的电流表为________(填“A1”或“A2”)；若不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。 (2)断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为________Ω。 (3)本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值________(填“有”或“无”)影响。 解析：(1)器材选择需要结合测量电路，用假设法初步分析，电流表半偏时，若电流表为A1，由闭合电路欧姆定律可计算出电路中总电阻为300 Ω，定值电阻与电流表A1的内阻之和为240 Ω，不考虑电池内阻，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为60 Ω，实验器材可满足需求；若电流表为A2，电流表半偏时，电路中总电阻为100 Ω，不符合题意。 (2)由闭合电路欧姆定律有E＝(rA1＋R0＋r＋R)，E＝(rA1＋Rx＋r＋R)，(1)问得到的滑动变阻器接入电路的阻值60 Ω，实际上是滑动变阻器R和电池内阻r串联后的总阻值，联立可得Rx＝100 Ω。 (3)由(2)问分析可得，是否考虑电池内阻对实验结果无影响。 答案：(1)A1　60　(2)100　(3)无 学科网（北京）股份有限公司 $