专题05 电学实验基础与电阻的测量(专项训练)物理人教版必修第三册
2026-08-10
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3份
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89页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电阻 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.76 MB |
| 发布时间 | 2026-08-10 |
| 更新时间 | 2026-08-10 |
| 作者 | 物理开挂所 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59147688.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电学实验核心方法,以题型建模构建从仪器使用到综合测量的递进式训练体系,融合科学思维与探究能力培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|工具使用与读数|4题|游标卡尺/螺旋测微器读数规则、电表量程选择|从基本仪器原理到数据读取,奠定实验基础|
|电路与仪器选择|3题|内外接电路判断、滑动变阻器接法(限流/分压)|基于实验误差分析,构建电路设计逻辑|
|电阻测量方法|6类(伏安/双安/双伏等)|等效替代、半偏操作、电桥平衡条件|从基础伏安法到特殊方法,形成测量方法体系|
|综合应用|2题(电阻率/多用电表)|数据处理(图像法)、误差修正|整合测量方法与物理公式,实现知识迁移|
内容正文:
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专题05
电学实验基础与电阻的测量
A
题型建模·专项突破
题型一、工具的使用与读数
【答案】11.4
0.960
0.42
2
【答案】49.15
4.700
3
【答案】3.213
1.613
0.850×103
3.700×103
3.126
1.870
2.726×103
0.300×103
【答案】0.01
6.123
0.05
10.230
2.20
0.48
题型二、测量电路、控制电路及仪器选择
1/10
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5.
【答案】D
B
C
πdR
4L
6.
【答案】A
U1 U2
I I2
7.
【答案】甲
代白
UN
10
020
030
04000a
4.4/4.3-4.7
电流表测量值大于流经Rx的电流值
A
题型三、伏安法测电阻
8
【答案】A1
2/10
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V2
点三
1.73
0.32
5.41
【答案】2.50
A
3U
偏小
题型四、双安法测电阻
10.
【答案】×100
1900
R
U R
"s
1.71×103
11.
3/10
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④
Ro
®
【答案】
R
E
图甲
270
1230
偏大
A
7R1
E
R2
图丁
电流表A2的示数与电流表A1的示数之差
题型五、双伏法测电阻
12.
西
R
©
【答案】
R
左
4/10
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(U2-Ur
U1
题型六、等效法测电阻
13.
【答案】D
20
30
串联
20
14.
【答案】R1
1k
会
题型七、半偏法测电阻
15.
【答案】E
N
1.5V
40
16.
【答案】
BCA
100
5/10
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3
2.4
题型八、电桥法测电阻
17.
【答案】
9.5
800
40
18.
【答案】BC
VRaRs
题型九、测量电阻丝的电阻率
19
【答案】5.01
5.315/5.314~5.316
6/10
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9.60
小于
πDR
D=
4L
20.
【答案】D
H
G
EET
πdAR
4△L
题型十、使用多用电表
21.
【答案】C
BC
18
几乎不偏转
R断路
22.。
【答案】C
1.5×103
7/10
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过小
daeb
6.2
30.8
154
B
综合攻坚·能力跃升
【答案】A
2
【答案】42.10
63.30
39.8
0.010
6.870
6.860
3.
热敏电阻
⊙
【答案】
R
E次
1.8
25.5
R
1.2
【答案】×100
欧姆
1.9×103
8/10
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A
R
R
R
E
1.71×103
【答案】50
R
R
R
E
S
4.0×107
6.
【答案】×10
160
2E.R1
2E+R
偏小
E
7.
【答案】R
9110
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2000
偏大
8.
【答案】Rp2
a
小于
25
240
b-a
ac
9.
【答案】低于
52.0
65
44.0
加湿
低于
10.
【答案】49.15
4.700
5.0
B
F
2
1.8×103
10/10
专题05 电学实验基础与电阻的测量
目录
【A 题型建模·专项突破】 1
题型一、工具的使用与读数 1
题型二、测量电路、控制电路及仪器选择 2
题型三、伏安法测电阻 6
题型四、双安法测电阻 8
题型五、双伏法测电阻 10
题型六、等效法测电阻 11
题型七、半偏法测电阻 12
题型八、电桥法测电阻 14
题型九、测量电阻丝的电阻率 16
题型十、使用多用电表 17
【B 综合攻坚·能力跃升】 20
题型一、工具的使用与读数
1.(2026·湖北省·同步练习)甲图中游标卡尺的读数为 ;乙图中螺旋测微器的读数为 ;丙图中电流表接量程时读数为 。
2.(2026·湖北省·同步练习)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,部分测量结果如下:
用游标为分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度 。
用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径 。
3.(2026·河北省·同步练习)读出以下螺旋测微器的示数。
4.(2025·广东省·期中考试)某同学在某实验中利用螺旋测微器和游标卡尺测量某原件的厚度和直径,螺旋测微器和游标卡尺的示数如图和图所示:
图中螺旋测微器的精度为 ,原件的厚度 ;
图中游标卡尺的精度为 ,原件的直径 ;
在连线正确后,闭合开关,电压表和电流表的示数分别如图所示,由图可知,电压表量程读数为 ,电流表量程读数为 。
题型二、测量电路、控制电路及仪器选择
5.(2025·湖北省·联考题)某同学测定某一电阻丝的电阻率,实验时提供下列可选用的器材:
A.待测电阻阻值约为;
B.电压表量程为,内阻约为;
C.电压表量程为,内阻约为;
D.电流表量程为,内阻约为;
E.电流表量程为,内阻约为;
F.电流表量程为,内阻约为;
G.滑动变阻器最大阻值为;
H.电源电源电动势为;
I.开关、导线。
电流表应选 ,电压表应选 。均填器材前面序号
为减小实验误差,该实验电路图应选择的是 。
A. B.
C. D.
分别用、、表示电阻丝的长度、直径和阻值,则电阻丝的电阻率表达式为 。
6.(2025·河北省衡水市·入学测验)某同学想测定一碳膜电阻的准确阻值,如图甲所示,观察其色环颜色,查得该碳膜电阻的阻值为,误差为,实验室提供器材如下:
A.电流表量程,内阻约
B.电流表量程,内阻约
C.电压表量程,内阻约
D.滑动变阻器阻值范围为,允许通过的最大电流为
E.待测碳膜电阻
F.电源电动势为,内阻约
G.开关和导线若干
实验时电流表应选 填器材前面的序号。
为了获得从零开始变化的数据使测量结果更准确,采用下列实验电路进行实验,较合理的是 。
A. .
C. .
用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。按图乙所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。该实验的步骤是:闭合开关,将开关接,调节滑动变阻器和,使电压表指针尽量接近满偏,读出此时电压表和电流表的示数、;接着让两滑动变阻器的滑片保持不动,将开关接,读出这时电压表和电流表的示数、。由以上记录数据可得被测电阻的表达式是 。
7.(2025·江苏省南通市·期中考试)实验小组做“伏安法测定导体的电阻”实验,实验室提供的器材有:待测金属丝、电池组电动势,内阻约、电流表内阻约、电压表内阻约、滑动变阻器,额定电流、开关、导线若干.
实验要求被测电阻两端的电压从开始连续增大,应选用图中 图所示的电路图.
图是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据题所选的电路图,用笔画线代替导线把电路连接完整 .
实验小组进行实验测量,记录数据如下:
次数
实验小组在坐标纸上作图像,如图所示图中已标出了与测量数据对应的个坐标点请你在图中标出第、、次测量数据的坐标点,并描绘出图线 由图线得到金属丝的阻值 保留两位有效数字.
实验中产生误差的主要原因是 .
按本实验所选用的电路做实验时,将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端,随滑片移动距离的增加,被测电阻两端的电压也随之增加不超过电表量程,下列反映关系的示意图中可能正确的 .
A.B.
C.
【答案】甲
题型三、伏安法测电阻
8.(2025·湖南省永州市·入学测验)某同学通过实验测量一个阻值约为的定值电阻.可供使用的器材如下
A.待测电阻
B.电流表,量程,内阻约
C.电流表,量程,内阻约
D.电压表,量程,内阻约
E.电压表,量程,内阻约
F.滑动变阻器,总电阻
G.直流电源,电动势,内阻不计
H.开关,导线若干
用伏安法测量该定值电阻阻值时,应当选择电流表 选填“”或“”,选择电压表 选填“”或“”。
请根据所设计的测量电路图,将下列实物图连接完整 滑动变阻器采用限流接法。
某次测量的电表示数如图所示,其中电压表示数为 ,电流表示数为 。
根据上述所测量的实验数据,计算得待测电阻 计算结果保留位有效数字。
9.(2025·河南省信阳市·模拟题)智能手机大都配有气压传感器,当传感器所处环境气压变化时,其电阻也随之发生变化。某实验小组在室温下用伏安法探究某气压传感器阻值随气压变化的规律,如下表所示。实验使用了如下器材中的一部分:
A.气压传感器
B.直流电源,电动势,内阻不计
C.电流表,量程为,内阻不计
D.电流表,量程为,内阻不计
E.电压表,量程为,内阻为
F.定值电阻
G.滑动变阻器最大电阻值约为
H.开关与导线若干
实验小组使用了图甲实验电路原理图,某次测量时,电压表示数如图乙所示,电压表示数为 ;
根据表格的数据,实验小组所选的电流表为 选填“”或“”;
当气压传感器所处环境气压为时,闭合开关,测得两个电表的读数分别为和,则气压传感器的阻值 用和表示;
若电压表的实际内阻小于,则测得的气压传感器的阻值与实际值相比 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
题型四、双安法测电阻
10.(2026·浙江省·同步练习)某研究性学习小组测量电阻的阻值过程如下:
用多用电表的欧姆挡粗测电阻,选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,因此需选择 选填“”或“”倍率的欧姆挡,换挡后应重新欧姆调零,测量时多用电表的示数如图所示,测量结果为 。
为了精确地测量待测电阻的阻值,实验室提供了下列器材:
A.电流表量程为,内阻
B.电流表量程为,内阻
C.滑动变阻器,额定电流
D.定值电阻
E.定值电阻
F.电源电压
G.开关、导线若干
要求通过待测电阻的电流调节范围尽量大,从而可测量多组实验数据,请将设计好的电路图画在虚线框中要标出器材的符号。
按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表、的示数、,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出图线如图所示,则待测电阻 结果保留三位有效数字。
11.某实验小组要测一个定值电阻的准确阻值,实验室提供的器材如下:
A.待测电阻阻值约
B.电流表量程为,内阻约为
C.电流表量程为,内阻约为
D.定值电阻阻值为
E.电阻箱阻值范围内
F.滑动变阻器阻值范围为
G.干电池电动势约为,内阻很小
H.开关及导线若干
小组同学先测出电流表的内阻,将其改装为电压表,再测未知电阻的阻值。图甲给出了测电流表内阻的部分实验电路图,实验要求电流表的读数从零开始连续变化,请将图甲的电路图补充完整 。
图甲所示的电路中,电流表和的读数分别为和,根据所测数据描绘出图像如图乙所示,由图像可知电流表的内阻为 。
如果将电流表改装成量程为的电压表,需要串联的电阻箱的阻值 。
小组同学画出了测未知电阻的电路图如图丙所示,图中电阻箱已经调至,将改装电压表测得的电阻两端的电压值与通过的电流值代入求得的电阻值比的真实值 填“偏大”或“偏小”;为了测得待测电阻的准确值,需将图丙所示的电路图进行适当的改进,请将改进后的电路图画在图丁所示的虚线框中 ,由改进后的电路图可知通过待测电阻的电流等于 。
题型五、双伏法测电阻
12.在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表量程,内阻,电压表量程,内阻,滑动变阻器允许通过的最大电流为,最大阻值为,待测定值电阻,电源电动势为,内阻不计,开关,导线若干。回答下列问题:
根据本实验采用的滑动变阻器的合理接法,将虚线框中的电路原理图补充完整___ _____,根据原理图,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至最______ ___端填“左”或“右”。
实验中,得到电压表的示数分别为,则待测定值电阻 ________用、表示。
题型六、等效法测电阻
13.(2025·河南省·同步练习)某探究小组利用课外时间做了如下探究实验:先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻,实验分两个过程,先用替代法测出电压表的内阻,然后用半偏法测出电压表的内阻。供选用的器材如下:
A.待测电压表,量程为,内阻
B.待测电压表,量程为,内阻
C.电阻箱,阻值范围
D.滑动变阻器,阻值,额定电流
E.滑动变阻器,阻值范围,额定电流
F.电池组,电动势为,内电阻约
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干
实验器材选择除、、、、外,滑动变阻器应选用 用器材前的字母表示。
下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整:
用替代法测待测电压表的内阻:根据电路图连成实验电路,并将滑动变阻器的滑片置于左端;将单刀双掷开关置于触点,调节滑动变阻器,使电压表的指针指在刻度盘第格,然后将单刀双掷开关置于触点,调节电阻箱使电压表的指针仍指在刻度盘第格,记下此时电阻箱的阻值,则电压表的内阻测量值为 。
用半偏法测待测电压表的内阻:将单刀双掷开关置于触点,电阻箱的阻值调为零,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的指针满偏。保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱,使电压表的指针半偏,记下电阻箱的阻值,则电压表的内阻测量值为 。
上述两种测量方法都有误差,其中有种测量方法没有系统误差,接下来该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表,改装成一量程为的电压表继续完成后续的探究实验,需 选填“串联”或者“并联”一个阻值为 的电阻。
14.(2024·河南省开封市·模拟题)某兴趣小组设计实验测量灵敏电流计的内阻以及电源的电动势和内阻,实验电路如图所示,定值电阻阻值已知。
测量灵敏电流计的内阻的实验过程如下:
开始实验,将开关拨向,再将开关闭合,记录电流表的示数为将开关断开,然后将开关拨向后,再将开关闭合,调节电阻箱,使得电流表的示数仍为
记下此时电阻箱的示数,则灵敏电流计的内阻 用题中所给符号表示。
测量电源的电动势和内阻的实验过程如下:
开始实验,将开关拨向后,再将开关闭合,调节电阻箱,得到多组阻值和电流表示数,并画出图像,如图所示,已知斜率为,纵轴截距为,可得电源电动势 ,内阻 用题中所给符号表示。
题型七、半偏法测电阻
15.(2025·广西壮族自治区来宾市·月考试卷)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的内阻,然后用半偏法测出电压表的内阻。供选用的器材如下:
A.待测电压表,量程为,内阻
B.待测电压表,量程为,内阻
C.电阻箱,阻值范围
D.滑动变阻器,阻值范围,额定电流
E.滑动变阻器,阻值,额定电流
F.电池组,电动势为,内阻为
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个,导线若干
实验器材选择除、、、、外,滑动变阻器应选用 。用器材前的字母表示
下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整。
用替代法测电压表的内阻:根据所示电路图连接实验电路,闭合开关并将滑动变阻器的滑动触头置于左端;将单刀双掷开关置于触点,调节滑动变阻器,使电压表的指针指在刻度盘第格,然后将单刀双掷开关置于触点,调节电阻箱使电压表的指针指在 ,此时电阻箱的阻值。
用半偏法测电压表的内阻:将单刀双掷开关置于触点,电阻箱的阻值调为零,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的指针满偏。保持滑动变阻器的滑动触头位置不变,调节电阻箱,使电压表的指针指在 ,此时电阻箱的阻值。
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的电压表,需串联一个阻值为 的电阻。
16.某同学采用如图甲所示的实验电路测量量程为的电流表的内阻,并将该电流表改装成大量程电压表。
该同学已连接部分导线,请在图乙中完成电路的连接 。
图甲中为滑动变阻器、为电阻箱,该同学按电路图连接好电路,将的阻值调到最大,闭合开关后,正确操作的步骤应该是 。选出下列必要的步骤,并将其操作步骤排序
A.观察电阻箱,记下电阻箱的阻值
B.调节滑动变阻器的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度
C.闭合开关后,保持滑动变阻器不变,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
D.闭合开关后,调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
如果按正确操作步骤记下的阻值为,则电流表的内阻为 ;与电流表内阻的真实值 相比, 填“”“”或“”。
将此电流表串联一个的电阻改装成大量程电压表,则该电压表的量程为 ;用它来测量电压时,表盘指针位置如图丙所示,此时电压表的读数为
题型八、电桥法测电阻
17.(2026·山东省·月考试卷)某科研团队为深海探测器设计了一套高精度温度监测系统,其核心传感元件是一个负温度系数的热敏电阻,当温度升高时,其阻值减小。首先测量该热敏电阻在深海常温下的基准阻值,然后对整个测温系统进行组装和校准。
测量该热敏电阻在深海常温下的基准阻值,实验室提供了如下实验器材:直流稳压电源恒压输出电流表量程,内阻约为;电压表量程,内阻约;滑动变阻器最大阻值为;待测热敏电阻深海常温下阻值约几百欧;开关、导线若干。请完成以下实验操作与分析:
为使电压从零开始连续调节,请在图甲中用笔连线,将电路补充完整
合上开关,通过改变滑动变阻器的触头位置,记录多组电压表与电流表的读数。某次测量时,电压表的示数如图乙所示,读数为
完成数据采集后,通过数据处理,最终确定该热敏电阻的基准阻值为。
测温系统进行组装和校准:该团队将热敏电阻集成到探测器的测温电桥模块中,核心电路如图丙所示,主要元件有调零电阻可变电阻器、传感元件即前述热敏电阻、参考电阻、。当探测器所处环境温度改变时,的阻值随之变化,引发电桥输出端、之间产生电压,该电压信号经转换后,可标定为温度变化量,标定公式为为灵敏度,数值为,为相对于基准阻值的变化量。请完成以下分析与计算:
在深海常温下,为使电桥初始输出为零即,需将调整至某一特定阻值,该特定阻值为
若,依据标定公式 。
18.(2026·河北省石家庄市·模拟题)某小组用惠斯通电桥测量电阻的阻值。
方案一:如图所示,先闭合开关,然后调整电阻箱的阻值,使开关闭合时,电流表的示数为零。已知定值电阻、的阻值,即可求得电阻。
实验中对电流表的选择,下列说法正确的是
A.电流表的零刻度在表盘左侧
B.电流表的零刻度在表盘中央
C.电流表的灵敏度高,无需准确读出电流的大小
D.电流表的灵敏度高,且能准确读出电流的大小
若实验中未接人电流表,而其它电路均已连接完好,调节电阻箱,当,则、两点的电势的关系满足 选填“”、“”或“”。
方案二:在方案一的基础上,用一段粗细均匀的电阻丝替代、,将电阻箱换成定值电阻,如图所示。
闭合开关,调整触头的位置,使按下触头时,电流表的示数为零。已知定值电阻的阻值,用刻度尺测量出、,则电阻 。
为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差,将图中的定值电阻换成电阻箱,并且按照中操作时,电阻箱的读数记为;然后将电阻箱与交换位置,保持触头的位置不变,调节电阻箱,重新使电流表的示数为零,此时电阻箱的读数记为,则电阻 。
题型九、测量电阻丝的电阻率
19.(2026·云南省·月考试卷)在“测定金属的电阻率”的实验中:
分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量金属杆的长度和直径,某次测量的示数如图甲和图乙所示,则待测物体的长度为 ,直径为 ;
为了精确测量电阻,实验室提供的实验器材有:直流电源、电流表,内阻约、电压表,内阻约、滑动变阻器、开关、导线若干。用笔画线代替导线,在图丙中将实物电路连接完整 。闭合开关后,多次调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表示数、,作图像如图丁所示,测得电阻阻值为 结果保留位有效数字;
由于测电阻时存在系统误差,因此实验测得的金属丝电阻率 填“大于”“等于”或“小于”真实值。
设测得金属杆的电阻为,金属杆的长度为,金属杆的直径为,求得金属杆的电阻率为 用题目所给字母表示。
20.(2026·河北省·同步练习)为了测量均匀电阻丝的电阻率,如图甲所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座两端的接线柱上,底座上有一个可沿电阻丝滑动的金属触头,触头上固定了接线柱,按下时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可通过刻度尺读出。实验采用的电路原理图如图乙所示,测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示。
用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动 使测微螺杆接近被测电阻丝,再转动 夹住被测物,听到“咯咯”声时停止,拨动 使固定后读数。填仪器部件的字母符号
根据原理图乙,用笔画线代替导线,将实物图连接成实验电路。
闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变的位置,得到几组、、的数据,用计算出相应的电阻值后作出图线如图所示。取图线上两个点间数据之差和,若电阻丝直径为,则电阻率 。
题型十、使用多用电表
21.多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还可以探究故障电路。
某同学发现如图甲所示的实验电路不能正常工作。某同学为排查电路故障,他将滑动变阻器滑片滑到最右端,闭合开关,用多用电表测量各点间的电压,则应将如图乙所示的选择开关旋至 填“”“”“”或“”,用正确的测量方法得到,,已知只有一处故障,则下列说法正确的是 。
A.可能是断路
B.可能是短路
C.可能是断路
D.可能是短路
为进一步判断电路故障的性质,他断开开关后,将选择开关置于电阻挡的“”挡,分别将红、黑表笔接、端时,指针指在如图丙所示的位置,则该电阻为 ,他将红、黑表笔接、端时,指针 填“几乎不偏转”或“偏转很大”,因此电路故障为 。
22.关于多用电表的使用,下列说法正确的有 。
A.图是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压,表笔接法正确
B.图是用直流电流挡测量电路中的电流,表笔接法错误
C.图是用电阻挡测量二极管的正向电阻
D.用电阻挡按图接法测量二极管电阻时,测得的阻值很小
某同学用多用电表的电阻挡粗略测量一定值电阻的阻值。
若选用倍率为“”的电阻挡测电阻时,表针如图甲所示,则所测电阻的阻值为
如果用此电阻挡再立即测量一个阻值约为的电阻,测量时发现指针偏转 选填“过大”或“过小”。要准确测量这个电阻接下来的操作顺序应是 选择正确的操作步骤然后排序。
将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度,然后断开两表笔
旋转选择开关至交流电压最高挡或“”挡,并拔出两表笔
将选择开关旋到“”挡
将选择开关旋到“”挡
将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值,断开两表笔
当选用量程为的直流电压挡测量电压时,表针也指向甲图所示位置,则所测电压为 。
用此多用电表进行测量,当选用量程为的直流电流挡测量电流时,表针指向甲图所示位置,则所测电流为 当选用量程为的直流电流挡测量电流时,表针指向甲图所示位置,则所测电流为 。
1.(2026·安徽省·同步练习)在“测量金属丝的电阻率”的实验中,用刻度尺测量金属丝接入电路的长度。测得金属丝的直径如图甲所示,测得金属丝两端电压及流过金属丝的电流如图乙所示,利用以上测量数据,可得这种材料的电阻率约为
A. B. C. D.
2.(2025·湖北省·专项测试)下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图,如图甲中游标卡尺为分度游标卡尺,图乙为分度游标卡尺,图丙为分度游标卡尺,它们的读数分别为 ; ; 。
某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图所示,测量金属板厚度时的示数如图所示。图所示读数为 ,图所示读数为 ,所测金属板的厚度为 。
3.(2026·广东省·单元测试)已知一热敏电阻当温度从升至时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材:电源、开关、滑动变阻器最大阻值为、电压表可视为理想电表和毫安表内阻约为。
在所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图 。
实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和毫安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和,则此时热敏电阻的阻值为 保留位有效数字。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图所示。
将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为由图求得,此时室温为 保留位有效数字。
利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图所示。图中,为直流电源电动势为,内阻可忽略;当图中的输出电压达到或超过时,便触发报警器图中未画出报警。若要求开始报警时环境温度为,则图中 填“”或“”应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为 保留位有效数字。
4.某研究性学习小组测量电阻的阻值过程如下
用多用电表的欧姆挡粗测电阻,选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过小,因此需选择 选填“”或“”倍率的电阻挡,换挡后应重新 选填“欧姆”或“机械”调零,测量时多用电表的示数如图所示,测量结果为
为了精确地测量待测电阻的阻值,实验室提供了下列器材:
A.电流表量程为,内阻
B.电流表量程为,内阻
C.滑动变阻器;额定电流
D.定值电阻
E.定值电阻
F.电源电动势,内阻约
G.开关、导线若干
要求通过待测电阻的电流调节范围尽量大,从而可测量多组实验数据,请将设计好的电路图画在虚线框中要标出器材的符号 。
按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表、的示数、,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出图线如图所示,则待测电阻 结果要保留位有效数字。
5.(2025·湖南省长沙市·月考试卷)超薄柔性导电薄膜,可用于穿戴设备、医用电子设备等。如图甲所示,某研究小组将一种柔性导电材料均匀涂在绝缘介质上表面,已知该材料在室温下的电阻率为,用如下方法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。
游标卡尺测量出涂层的长度为,宽度为。
图乙为一简易的多用电表内部电路图,已知多用表内部电池电动势,当选择开关拨到挡位时测量的电流量程。
将多用电表开关拨到挡位并进行欧姆调零。测量该材料的电阻值,此时灵敏电流计指针恰好半偏,则该材料的电阻值 。
现有如下器材可用于精确测量涂层阻值:
A.电源电动势为、内阻约为
B.电压表量程、内阻
C.电流表量程、内阻,电流表量程、内阻
D.滑动变阻器阻值,滑动变阻器阻值
E.定值电阻阻值
F.导线若干,开关一只
滑动变阻器应选 选填“”或“”。
选择合适的仪器完成图丙实验电路 。
经测量,电压表示数为,电流表示数为,则该涂层总厚度为 结果保留位有效数字。
6.(2026·河南省·单元测试)某实验小组同学要测量一未知电阻的阻值。
他们先找来多用电表,使用其欧姆挡粗测电阻阻值。将选择开关置于欧姆挡“”位置并欧姆调零后,将红、黑表笔分别与待测电阻两端相连,发现指针偏角太大。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 填“”或“”位置,重新调节后,测量得到指针位置如图所示,则其阻值为 。
小组成员又从实验室借了以下器材进行更精确的测量。
A.微安表量程,内阻约
B.滑动变阻器最大阻值
C.电阻箱
D.电源电动势,内阻很小可忽略
E.电源电动势,内阻很小可忽略
F.单刀单掷开关、、单刀双掷开关,导线若干
按图所示电路图连接好电路,进行如下操作:
将滑动变阻器滑片调至最右端,电阻箱阻值调至最大。
调至端,断开,闭合,调节电阻箱阻值使微安表指针半偏,读出此时电阻箱阻值为。
断开,将滑动变阻器滑片调至最左端,调至端。闭合,调节滑动变阻器阻值,使微安表指针满偏。
保持滑动变阻器阻值不变,闭合,调节电阻箱阻值,使微安表指针指向,读出电阻箱的阻值为。
断开开关。
Ⅰ根据以上操作和测量的数据,可知微安表的内阻为 ,待测电阻的阻值为 用题目所给的物理符号、、、表示。
Ⅱ用此方法测量阻值,其测量值和真实值相比 填“偏大”或“偏小”,若要减小实验误差,电源应该选择 填仪器前的序号。
7.(2025·云南省曲靖市·月考试卷)某同学利用如图所示电路测量电压表的内阻内阻为数千欧姆,电压表表盘刻度清晰,但刻度示数磨损无法知道准确量程,可供选择的器材有:电阻箱最大阻值,滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器最大阻值,直流电源电动势,开关个,导线若干。实验步骤如下:
按电路原理图连接线路
将电阻箱阻值调节为,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关
调节滑动变阻器,使电压表满偏
保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表半偏,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:
实验中应选择滑动变阻器 填“”或“”。
根据电路将图中实物图连线 。
实验步骤中记录的电阻箱阻值为,计算可得电压表的内阻为 。
本实验测量得到的电压表的内阻与实际值相比 填“偏大”“不变”或“偏小”。
8.(2025·重庆市·期中考试)小王同学查阅资料:某金属在内电阻值与摄氏温度的关系为,其中为该金属在时的阻值,为温度系数为正值。小王同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻和值,已知该金属允许通过的最大电流为,可提供的实验器材有:
A.干电池电动势约为,内阻不计
B.定值电阻阻值为
C.滑动变阻器阻值范围
D.滑动变阻器阻值范围
E.电流计量程,内阻为
F.电阻箱最大阻值为
G.摄氏温度计
H.沸水和冷水各一杯
I.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
滑动变阻器应选用 选填“”或“”,开关闭合前,滑动变阻器的滑片移到 选填“”或“”端。
小王同学在室外将电阻箱的阻值调为,闭合开关,再调节滑动变阻器使表的读数为,如果他将实验装置放在温度较低的室内,会观察到表的示数 选填“大于”“小于”或“等于”。
利用上述电流计及电路测量该金属的电阻和值的步骤如下:
断开开关、,将金属电阻置于沸水中
闭合开关,调节使表的读数合适,以后保持不变。调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数和温度
多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤,可获得电阻箱的示数和温度的多组数据。
以电阻箱的示数为纵轴,温度为横轴,作出图像如图乙所示,则该金属电阻在时的阻值为 ,温度系数为 。结果用、、表示
9.(2026·广东省·单元测试)温棚育苗是现代农业常用的技术,可以通过控制温度和湿度,提高育苗成功率图甲是一种控湿装置的原理图,其中定值电阻、,是电阻箱,是湿敏电阻,图乙是其阻值在不同温度下,随空气相对湿度的变化关系图线电源电动势,内阻可忽略,电流计零刻度线在正中央位置.
对控湿装置进行调试:闭合开关,调节,此时电流计指针右偏,这说明当端电势 选填“高于”“等于”或“低于”端电势时,电流计指针右偏.
白天,棚内温度为调节,使电流计指针指在零刻度线处,此时示数如图丙,读数为 ,空气相对湿度为
夜间,棚内温度为,要保持棚内湿度为,应先调节阻值为 ,并根据电流计指针摆向,开启控湿装置若发现电流计指针右偏,应开启 填“加湿”或“抽湿”功能若接触不良,其阻值大于,则导致调节的空气湿度 选填“低于”“等于”或“高于”.
10.(2025·河北省·模拟题)某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体电阻率”实验。
如图甲所示,先用游标卡尺测圆柱体长度 如图乙所示,用螺旋测微器测圆柱体直径 如图丙所示,用多用表“”挡粗测其电阻 。
为了减小实验误差,要用伏安法较准确地测出其阻值,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
A.两节新的干电池
B.电压表量程,内阻约为
C.电压表量程,内阻约为
D.电流表量程,内阻为
E.电阻箱,额定电流
F.滑动变阻器,额定电流
G.滑动变阻器,额定电流
H.开关和若干导线
电压表应选 滑动变阻器应选 均用器材前序号字母表示。要将电流表的量程扩大为,应将电阻箱与电流表并联,电阻箱连入的电阻值为 。
若设计如图丁所示电路,某次测量时电压表示数为,电流表示数为改装前示数,结合题干中数据可求得该圆柱体材料的电阻率 取,结果保留位有效数字。
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专题05 电学实验基础与电阻的测量
目录
【A 题型建模·专项突破】 1
题型一、工具的使用与读数 1
题型二、测量电路、控制电路及仪器选择 4
题型三、伏安法测电阻 10
题型四、双安法测电阻 13
题型五、双伏法测电阻 18
题型六、等效法测电阻 21
题型七、半偏法测电阻 23
题型八、电桥法测电阻 26
题型九、测量电阻丝的电阻率 29
题型十、使用多用电表 33
【B 综合攻坚·能力跃升】 36
题型一、工具的使用与读数
1.(2026·湖北省·同步练习)甲图中游标卡尺的读数为 ;乙图中螺旋测微器的读数为 ;丙图中电流表接量程时读数为 。
【答案】
【解析】分度的游标卡尺精确度为,其读数等于主尺读数与游标尺读数之和,所以甲图的读数为,
螺旋测微器的精确度为,乙图的读数为,
量程的分度值为,读数需要精确到,所以丙图的读数为。
2.(2026·湖北省·同步练习)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,部分测量结果如下:
用游标为分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度 。
用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径 。
【答案】
【解析】根据游标卡尺上零刻度线与主尺刻度线的相对位置,可知主尺部分读数为,游标尺上的第条刻度线与主尺刻度线对齐,则圆柱体的长度为。
螺旋测微器主尺部分读数为,可动刻度读数部分为,所以螺旋测微器最终的读数为。
3.(2026·河北省·同步练习)读出以下螺旋测微器的示数。
【答案】
【解析】略
4.(2025·广东省·期中考试)某同学在某实验中利用螺旋测微器和游标卡尺测量某原件的厚度和直径,螺旋测微器和游标卡尺的示数如图和图所示:
图中螺旋测微器的精度为 ,原件的厚度 ;
图中游标卡尺的精度为 ,原件的直径 ;
在连线正确后,闭合开关,电压表和电流表的示数分别如图所示,由图可知,电压表量程读数为 ,电流表量程读数为 。
【答案】
【解析】螺旋测微器精度值为,估读位,读数为;
游标卡尺为分度,精度值,不估读,读数为;
电压表量程,分度值为,要估读到分度值的后一位,故电压表的读数为。
电流表量程,分度值为,只需要读到小数点后位,不需要再估读到后一位,故电流表的读数为。
题型二、测量电路、控制电路及仪器选择
5.(2025·湖北省·联考题)某同学测定某一电阻丝的电阻率,实验时提供下列可选用的器材:
A.待测电阻阻值约为;
B.电压表量程为,内阻约为;
C.电压表量程为,内阻约为;
D.电流表量程为,内阻约为;
E.电流表量程为,内阻约为;
F.电流表量程为,内阻约为;
G.滑动变阻器最大阻值为;
H.电源电源电动势为;
I.开关、导线。
电流表应选 ,电压表应选 。均填器材前面序号
为减小实验误差,该实验电路图应选择的是 。
A. B.
C. D.
分别用、、表示电阻丝的长度、直径和阻值,则电阻丝的电阻率表达式为 。
【答案】
【解析】解:电阻丝的电流大约为
远小于电流表、的量程,接近的量程,故电流表选A,则电流表应选D;
电源电压为,电压表应选B。
由于,故电流表采用内接法;滑动变阻器的阻值小于待测电阻,故滑动变阻器采用分压式接法;
故为减小实验误差,该实验电路图应选择的是。
电阻丝的电阻
电阻丝的电阻率表达式为。
6.(2025·河北省衡水市·入学测验)某同学想测定一碳膜电阻的准确阻值,如图甲所示,观察其色环颜色,查得该碳膜电阻的阻值为,误差为,实验室提供器材如下:
A.电流表量程,内阻约
B.电流表量程,内阻约
C.电压表量程,内阻约
D.滑动变阻器阻值范围为,允许通过的最大电流为
E.待测碳膜电阻
F.电源电动势为,内阻约
G.开关和导线若干
实验时电流表应选 填器材前面的序号。
为了获得从零开始变化的数据使测量结果更准确,采用下列实验电路进行实验,较合理的是 。
A. .
C. .
用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。按图乙所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。该实验的步骤是:闭合开关,将开关接,调节滑动变阻器和,使电压表指针尽量接近满偏,读出此时电压表和电流表的示数、;接着让两滑动变阻器的滑片保持不动,将开关接,读出这时电压表和电流表的示数、。由以上记录数据可得被测电阻的表达式是 。
【答案】
【解析】实验中所选电源电动势为,电路中最大电流
,
根据电表的选取原则,实验中电流表示数要超过其量程的三分之一,可知应选择电流表,故选A。
为了获得从零开始变化的数据使测量结果更准确,则滑动变阻器应采用分压式接法,同时根据 可知,为了使实验结果更加准确,应选择电流表内接法,故选B。
根据实验原理,当开关接时,根据部分电路的欧姆定律有
当开关接时,根据部分电路的欧姆定律有
由此可得
7.(2025·江苏省南通市·期中考试)实验小组做“伏安法测定导体的电阻”实验,实验室提供的器材有:待测金属丝、电池组电动势,内阻约、电流表内阻约、电压表内阻约、滑动变阻器,额定电流、开关、导线若干.
实验要求被测电阻两端的电压从开始连续增大,应选用图中 图所示的电路图.
图是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据题所选的电路图,用笔画线代替导线把电路连接完整 .
实验小组进行实验测量,记录数据如下:
次数
实验小组在坐标纸上作图像,如图所示图中已标出了与测量数据对应的个坐标点请你在图中标出第、、次测量数据的坐标点,并描绘出图线 由图线得到金属丝的阻值 保留两位有效数字.
实验中产生误差的主要原因是 .
按本实验所选用的电路做实验时,将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端,随滑片移动距离的增加,被测电阻两端的电压也随之增加不超过电表量程,下列反映关系的示意图中可能正确的 .
A.B.
C.
【答案】甲
电流表测量值大于流经的电流值
【解析】电路选择分析要使被测电阻两端的电压从开始连续增大,滑动变阻器应采用分压式接法。图甲中滑动变阻器是分压式接法,图乙是限流式接法,所以应选用图甲所示的电路图。
实物电路连接文字描述根据图甲的分压式电路,将滑动变阻器的下面两个接线柱与电源、开关连接,上面一个接线柱与被测电阻的一端连接电流表采用外接法因为为小电阻,满足,外接法误差小,即电压表并联在两端,电流表串联在与滑动变阻器的支路中,最终完成电路连接如图所示:
坐标点标注根据表格中第组数据、第组数据、第组数据,在图的坐标系中,找到对应的坐标位置,准确标注出这三个点即可。绘出图线如图所示:
金属丝的电阻阻值;
实验中产生误差的主要原因是电压表分流,使电流表测量值大于流经的电流值;
根据欧姆定律,是定值电阻,因此的变化由电流的变化决定。由于滑动变阻器接入电阻与是“线性”关系,但电路总电阻、电流与滑动变阻器电阻的关系是“非线性”,电流,这是“分式”关系,非线性,因此电流随的变化是非线性的。又因为定值,所以随的变化也非线性,且由于滑动变阻器电阻减小的”速率”是逐渐变快或变慢,取决于滑片移动方向,电流增大的“速率”会逐渐变快,因此增大的“速率”也会逐渐变快,即图像的斜率逐渐变大。故选A。
题型三、伏安法测电阻
8.(2025·湖南省永州市·入学测验)某同学通过实验测量一个阻值约为的定值电阻.可供使用的器材如下
A.待测电阻
B.电流表,量程,内阻约
C.电流表,量程,内阻约
D.电压表,量程,内阻约
E.电压表,量程,内阻约
F.滑动变阻器,总电阻
G.直流电源,电动势,内阻不计
H.开关,导线若干
用伏安法测量该定值电阻阻值时,应当选择电流表 选填“”或“”,选择电压表 选填“”或“”。
请根据所设计的测量电路图,将下列实物图连接完整 滑动变阻器采用限流接法。
某次测量的电表示数如图所示,其中电压表示数为 ,电流表示数为 。
根据上述所测量的实验数据,计算得待测电阻 计算结果保留位有效数字。
【答案】
【解析】直流电源,电动势,所以电压表选;
用伏安法测量该定值电阻阻值时,通过待测电阻的最大电流为:,所以应当选择电流表;
由于;,,所以电流表外接,电流表与待测阻值的实物图连接如图所示;
电压表的最小刻度为,其示数为;电流表的最小刻度为,其示数为;
根据上述所测量的实验数据,计算得待测电阻。
9.(2025·河南省信阳市·模拟题)智能手机大都配有气压传感器,当传感器所处环境气压变化时,其电阻也随之发生变化。某实验小组在室温下用伏安法探究某气压传感器阻值随气压变化的规律,如下表所示。实验使用了如下器材中的一部分:
A.气压传感器
B.直流电源,电动势,内阻不计
C.电流表,量程为,内阻不计
D.电流表,量程为,内阻不计
E.电压表,量程为,内阻为
F.定值电阻
G.滑动变阻器最大电阻值约为
H.开关与导线若干
实验小组使用了图甲实验电路原理图,某次测量时,电压表示数如图乙所示,电压表示数为 ;
根据表格的数据,实验小组所选的电流表为 选填“”或“”;
当气压传感器所处环境气压为时,闭合开关,测得两个电表的读数分别为和,则气压传感器的阻值 用和表示;
若电压表的实际内阻小于,则测得的气压传感器的阻值与实际值相比 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
【答案】
偏小
【解答】
电压表量程为,由图所示读数为。
根据表格的数据,当气压传感器两端电压为电源电压时,取最小值时得到的电流为,故实验小组所选的电流表应为。
当气压传感器所处环境气压为时,由
代入数据整理得
由
得
由于电压表的实际内阻小于,实际计算代入的是,则测得的气压传感器的阻值与实际值相比要偏小一些。
题型四、双安法测电阻
10.(2026·浙江省·同步练习)某研究性学习小组测量电阻的阻值过程如下:
用多用电表的欧姆挡粗测电阻,选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,因此需选择 选填“”或“”倍率的欧姆挡,换挡后应重新欧姆调零,测量时多用电表的示数如图所示,测量结果为 。
为了精确地测量待测电阻的阻值,实验室提供了下列器材:
A.电流表量程为,内阻
B.电流表量程为,内阻
C.滑动变阻器,额定电流
D.定值电阻
E.定值电阻
F.电源电压
G.开关、导线若干
要求通过待测电阻的电流调节范围尽量大,从而可测量多组实验数据,请将设计好的电路图画在虚线框中要标出器材的符号。
按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表、的示数、,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出图线如图所示,则待测电阻 结果保留三位有效数字。
【答案】
【解析】用多用电表的欧姆挡粗测电阻,选用“”倍率的欧姆挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,则倍率选择太大,需选择小倍率的挡位,所以选择倍率的欧姆挡。
测量电阻为:
由于滑动变阻器阻值比待测电阻阻值小的多,所以控制电路采用分压式电路,由于采用伏安法测电阻,但没有电压表,所以用内阻已知的电流表来改装成电压表,则需要串联一个大电阻,由于电源的电压为,所以选择定值电阻,改装后的电压表内阻已知,则采用电流表外接法,实验电路图如图所示
根据安安法测电阻有,代入数据整理得,由图像可得,
解得。
11.某实验小组要测一个定值电阻的准确阻值,实验室提供的器材如下:
A.待测电阻阻值约
B.电流表量程为,内阻约为
C.电流表量程为,内阻约为
D.定值电阻阻值为
E.电阻箱阻值范围内
F.滑动变阻器阻值范围为
G.干电池电动势约为,内阻很小
H.开关及导线若干
小组同学先测出电流表的内阻,将其改装为电压表,再测未知电阻的阻值。图甲给出了测电流表内阻的部分实验电路图,实验要求电流表的读数从零开始连续变化,请将图甲的电路图补充完整 。
图甲所示的电路中,电流表和的读数分别为和,根据所测数据描绘出图像如图乙所示,由图像可知电流表的内阻为 。
如果将电流表改装成量程为的电压表,需要串联的电阻箱的阻值 。
小组同学画出了测未知电阻的电路图如图丙所示,图中电阻箱已经调至,将改装电压表测得的电阻两端的电压值与通过的电流值代入求得的电阻值比的真实值 填“偏大”或“偏小”;为了测得待测电阻的准确值,需将图丙所示的电路图进行适当的改进,请将改进后的电路图画在图丁所示的虚线框中 ,由改进后的电路图可知通过待测电阻的电流等于 。
【答案】
偏大
电流表的示数与电流表的示数之差
【解析】实验要求电流表的读数从零开始连续变化,故滑动变阻器要采用分压接法,将图的电路图补充完整如图所示:
设电流表的内阻为,根据并联电路的特点可得:,整理得:,根据图像的斜率:,代入,解得:;
电流表的满偏电流为,改装的电压表量程最大值为,根据串联电路的特点可得:代入数据解得:;
在图的电路中由于电流表的分压作用,使得被测电压偏大,故的测量值偏大。为了测得待测电阻的准确值,将电流表放在干路,改进后的电路图如图所示,由图可知通过待测电阻的电流等于电流表的示数与电流表的示数之差。
题型五、双伏法测电阻
12.在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表量程,内阻,电压表量程,内阻,滑动变阻器允许通过的最大电流为,最大阻值为,待测定值电阻,电源电动势为,内阻不计,开关,导线若干。回答下列问题:
根据本实验采用的滑动变阻器的合理接法,将虚线框中的电路原理图补充完整___ _____,根据原理图,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至最______ ___端填“左”或“右”。
实验中,得到电压表的示数分别为,则待测定值电阻 ________用、表示。
【答案】
左
【解答】电压表 和 串联后再与电压表 并联,并联后总电阻远大于滑动变阻器的最大阻值,为了调节滑动变阻器时,电表示数变化明显,并且能获得较多数据,滑动变阻器应采用分压式接法,完整电路图如图所示
为了保护电路,在开关 闭合前,滑动变阻器 的滑片应滑至最左端。
两端电压为
根据串联电路电流特点,通过 的电流为
则
题型六、等效法测电阻
13.(2025·河南省·同步练习)某探究小组利用课外时间做了如下探究实验:先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻,实验分两个过程,先用替代法测出电压表的内阻,然后用半偏法测出电压表的内阻。供选用的器材如下:
A.待测电压表,量程为,内阻
B.待测电压表,量程为,内阻
C.电阻箱,阻值范围
D.滑动变阻器,阻值,额定电流
E.滑动变阻器,阻值范围,额定电流
F.电池组,电动势为,内电阻约
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干
实验器材选择除、、、、外,滑动变阻器应选用 用器材前的字母表示。
下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整:
用替代法测待测电压表的内阻:根据电路图连成实验电路,并将滑动变阻器的滑片置于左端;将单刀双掷开关置于触点,调节滑动变阻器,使电压表的指针指在刻度盘第格,然后将单刀双掷开关置于触点,调节电阻箱使电压表的指针仍指在刻度盘第格,记下此时电阻箱的阻值,则电压表的内阻测量值为 。
用半偏法测待测电压表的内阻:将单刀双掷开关置于触点,电阻箱的阻值调为零,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的指针满偏。保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱,使电压表的指针半偏,记下电阻箱的阻值,则电压表的内阻测量值为 。
上述两种测量方法都有误差,其中有种测量方法没有系统误差,接下来该小组选用此测量方法测出其内阻的电压表,改装成一量程为的电压表继续完成后续的探究实验,需 选填“串联”或者“并联”一个阻值为 的电阻。
【答案】
串联
【解析】通过电路图可知滑动变阻器的接法为分压式,分压式所用滑动变阻器阻值较小,若选E,当闭合开关之前,滑动变阻器全部接入电路,流过滑动变阻器的电流为,流过滑动变阻器的电流大于额定电流。故选 D。
根据替代法的实验原理可知,调节滑动变阻器,使电压表的指针指在刻度盘第格,然后将单刀双掷开关置于触点,调节电阻箱使电压表的指针仍指在刻度盘第格,即回路中电流不变,总电阻不变,则电压表的内阻应等于电阻箱的阻值。根据半偏法的实验原理可知,先让表满偏,然后电阻箱接入电路和电压表串联分压,因并联电路的总电压几乎不变,当的示数半偏时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。
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,所以的测量值偏大,而的内阻测量值等于真实值,所以根据电表改装原理可知,应该将电压表串联一个定值电阻改装成一量程为的电压表,且串联的电阻阻值为。
14.(2024·河南省开封市·模拟题)某兴趣小组设计实验测量灵敏电流计的内阻以及电源的电动势和内阻,实验电路如图所示,定值电阻阻值已知。
测量灵敏电流计的内阻的实验过程如下:
开始实验,将开关拨向,再将开关闭合,记录电流表的示数为将开关断开,然后将开关拨向后,再将开关闭合,调节电阻箱,使得电流表的示数仍为
记下此时电阻箱的示数,则灵敏电流计的内阻 用题中所给符号表示。
测量电源的电动势和内阻的实验过程如下:
开始实验,将开关拨向后,再将开关闭合,调节电阻箱,得到多组阻值和电流表示数,并画出图像,如图所示,已知斜率为,纵轴截距为,可得电源电动势 ,内阻 用题中所给符号表示。
【答案】
【解答】
实验采用等效替代法测量的内阻,故;
根据闭合电路欧姆定律,整理得,
所以图像斜率,纵轴截距,
整理得电动势;内阻。
题型七、半偏法测电阻
15.(2025·广西壮族自治区来宾市·月考试卷)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的内阻,然后用半偏法测出电压表的内阻。供选用的器材如下:
A.待测电压表,量程为,内阻
B.待测电压表,量程为,内阻
C.电阻箱,阻值范围
D.滑动变阻器,阻值范围,额定电流
E.滑动变阻器,阻值,额定电流
F.电池组,电动势为,内阻为
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个,导线若干
实验器材选择除、、、、外,滑动变阻器应选用 。用器材前的字母表示
下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容补充完整。
用替代法测电压表的内阻:根据所示电路图连接实验电路,闭合开关并将滑动变阻器的滑动触头置于左端;将单刀双掷开关置于触点,调节滑动变阻器,使电压表的指针指在刻度盘第格,然后将单刀双掷开关置于触点,调节电阻箱使电压表的指针指在 ,此时电阻箱的阻值。
用半偏法测电压表的内阻:将单刀双掷开关置于触点,电阻箱的阻值调为零,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的指针满偏。保持滑动变阻器的滑动触头位置不变,调节电阻箱,使电压表的指针指在 ,此时电阻箱的阻值。
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的电压表,需串联一个阻值为 的电阻。
【答案】
【解析】分压法电路应选取电阻阻值小的滑动变阻器,这样可以使电压示数变化更明显,所以用滑动变阻器;
根据替代法的实验原理可知,调节滑动变阻器 ,使电压表的指针指在刻度盘第格,然后将单刀双掷开关置于触点,调节电阻箱使电压表的指针仍指在刻度盘第格,即回路中电流不变,总电阻不变,则电压表的内阻应等于电阻箱的阻值;
根据半偏法的实验原理可知,先让表满偏,然后电阻箱接入电路和电压表串联分压,因并联电路的总电压几乎不变,当的示数半偏时即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。
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,所以的测量值偏大,而的内阻测量值等于真实值,所以根据电表改装原理可知,应该将电压表串联一个定值电阻改装成一量程为的电压表,且串联的电阻阻值为
16.某同学采用如图甲所示的实验电路测量量程为的电流表的内阻,并将该电流表改装成大量程电压表。
该同学已连接部分导线,请在图乙中完成电路的连接 。
图甲中为滑动变阻器、为电阻箱,该同学按电路图连接好电路,将的阻值调到最大,闭合开关后,正确操作的步骤应该是 。选出下列必要的步骤,并将其操作步骤排序
A.观察电阻箱,记下电阻箱的阻值
B.调节滑动变阻器的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度
C.闭合开关后,保持滑动变阻器不变,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
D.闭合开关后,调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
如果按正确操作步骤记下的阻值为,则电流表的内阻为 ;与电流表内阻的真实值 相比, 填“”“”或“”。
将此电流表串联一个的电阻改装成大量程电压表,则该电压表的量程为 ;用它来测量电压时,表盘指针位置如图丙所示,此时电压表的读数为
【答案】
【解析】滑动变阻器作为限流器,必须采用一上一下接法,电路的连接如图所示。
本题是使用半偏法测电流表的内阻,故调节的阻值,先使电流表的指针偏转到满刻度,然后再闭合,保持不变,调节的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半,故操作顺序为。
此时的阻值与的阻值相等,故电流表的内阻随着的闭合,整个电路中的电流将会变大,但我们仍然按照电流不变来计算,故通过电阻箱的电流将比通过的电流要大,又因为与并联,电压一样,所以实际的电阻箱读数将小于电流表的内阻。
电流表与一较大的电阻串联即可改装成电压表,由串联分压可知
此时指针所指示的电压为。
题型八、电桥法测电阻
17.(2026·山东省·月考试卷)某科研团队为深海探测器设计了一套高精度温度监测系统,其核心传感元件是一个负温度系数的热敏电阻,当温度升高时,其阻值减小。首先测量该热敏电阻在深海常温下的基准阻值,然后对整个测温系统进行组装和校准。
测量该热敏电阻在深海常温下的基准阻值,实验室提供了如下实验器材:直流稳压电源恒压输出电流表量程,内阻约为;电压表量程,内阻约;滑动变阻器最大阻值为;待测热敏电阻深海常温下阻值约几百欧;开关、导线若干。请完成以下实验操作与分析:
为使电压从零开始连续调节,请在图甲中用笔连线,将电路补充完整
合上开关,通过改变滑动变阻器的触头位置,记录多组电压表与电流表的读数。某次测量时,电压表的示数如图乙所示,读数为
完成数据采集后,通过数据处理,最终确定该热敏电阻的基准阻值为。
测温系统进行组装和校准:该团队将热敏电阻集成到探测器的测温电桥模块中,核心电路如图丙所示,主要元件有调零电阻可变电阻器、传感元件即前述热敏电阻、参考电阻、。当探测器所处环境温度改变时,的阻值随之变化,引发电桥输出端、之间产生电压,该电压信号经转换后,可标定为温度变化量,标定公式为为灵敏度,数值为,为相对于基准阻值的变化量。请完成以下分析与计算:
在深海常温下,为使电桥初始输出为零即,需将调整至某一特定阻值,该特定阻值为
若,依据标定公式 。
【答案】
【解析】电路连接,热敏电阻阻值相对于电流表内阻较大,采用电流表内接法,滑动变阻器阻值较小,并要求电压从零开始连续调节,采用分压式接法,电路图连接如下。
电源电压为,所以电压表选择的是量程,每小格,读数为。
电桥平衡时:,解得
。
18.(2026·河北省石家庄市·模拟题)某小组用惠斯通电桥测量电阻的阻值。
方案一:如图所示,先闭合开关,然后调整电阻箱的阻值,使开关闭合时,电流表的示数为零。已知定值电阻、的阻值,即可求得电阻。
实验中对电流表的选择,下列说法正确的是
A.电流表的零刻度在表盘左侧
B.电流表的零刻度在表盘中央
C.电流表的灵敏度高,无需准确读出电流的大小
D.电流表的灵敏度高,且能准确读出电流的大小
若实验中未接人电流表,而其它电路均已连接完好,调节电阻箱,当,则、两点的电势的关系满足 选填“”、“”或“”。
方案二:在方案一的基础上,用一段粗细均匀的电阻丝替代、,将电阻箱换成定值电阻,如图所示。
闭合开关,调整触头的位置,使按下触头时,电流表的示数为零。已知定值电阻的阻值,用刻度尺测量出、,则电阻 。
为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差,将图中的定值电阻换成电阻箱,并且按照中操作时,电阻箱的读数记为;然后将电阻箱与交换位置,保持触头的位置不变,调节电阻箱,重新使电流表的示数为零,此时电阻箱的读数记为,则电阻 。
【答案】
【解析】解:该实验是利用电桥平衡来测量的阻值。因为不知道两点的电势高低,故需要可以两侧偏转的电流表,且电流表要灵敏,保证数据的精确。因为只需要电流表指针不偏转即可,所以不需要读出电流表示数,故BC正确。故选:。
由题意知:,两支路为并联,电压相等,在每个支路上根据串联电路电压之比等于电阻值比,故D点的电势要高于点的电势,故。
调整触头的位置,电流表的示数为零,则根据串联电路电压之比等于电阻之比可知:,解得:。
由题意:将图中的定值电阻换成电阻箱,并且按照中操作时,电阻箱的读数记为,得:;然后将电阻箱与交换位置,保持触头的位置不变,调节电阻箱,重新使电流表的示数为零,此时电阻箱的读数记为,得:,联立解得:。
故答案为:。
题型九、测量电阻丝的电阻率
19.(2026·云南省·月考试卷)在“测定金属的电阻率”的实验中:
分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量金属杆的长度和直径,某次测量的示数如图甲和图乙所示,则待测物体的长度为 ,直径为 ;
为了精确测量电阻,实验室提供的实验器材有:直流电源、电流表,内阻约、电压表,内阻约、滑动变阻器、开关、导线若干。用笔画线代替导线,在图丙中将实物电路连接完整 。闭合开关后,多次调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表示数、,作图像如图丁所示,测得电阻阻值为 结果保留位有效数字;
由于测电阻时存在系统误差,因此实验测得的金属丝电阻率 填“大于”“等于”或“小于”真实值。
设测得金属杆的电阻为,金属杆的长度为,金属杆的直径为,求得金属杆的电阻率为 用题目所给字母表示。
【答案】
小于
【解析】由题图甲可知圆柱体的长度为
由题图乙可知圆柱体的直径为
由于滑动变阻器的最大阻值为,明显小于被测电阻,因此采用滑动变阻器分压式接法,由于被测电阻远小于电压表内阻,采用安培表外接法,实物连接如图所示
由图像得到被测电阻
由于安培表外接,电流测量值偏大,则使测得的电阻偏小,由
可知,实验测得的金属丝电阻率小于真实值。
由电阻定律
金属杆的横截面积
联立解得。
20.(2026·河北省·同步练习)为了测量均匀电阻丝的电阻率,如图甲所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座两端的接线柱上,底座上有一个可沿电阻丝滑动的金属触头,触头上固定了接线柱,按下时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可通过刻度尺读出。实验采用的电路原理图如图乙所示,测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示。
用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动 使测微螺杆接近被测电阻丝,再转动 夹住被测物,听到“咯咯”声时停止,拨动 使固定后读数。填仪器部件的字母符号
根据原理图乙,用笔画线代替导线,将实物图连接成实验电路。
闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变的位置,得到几组、、的数据,用计算出相应的电阻值后作出图线如图所示。取图线上两个点间数据之差和,若电阻丝直径为,则电阻率 。
【答案】
【解析】在用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动旋钮,使测微螺杆接近被测电阻丝,再转动微调旋钮夹住被测物,直到听到“咯咯”声时停止,拨动锁紧装置使固定后读数。
根据电路图,连接实物图,如图所示
根据
得
又因为
解得
题型十、使用多用电表
21.多用电表可以用来测电压、测电流、测电阻、检验二极管的导电性能,还可以探究故障电路。
某同学发现如图甲所示的实验电路不能正常工作。某同学为排查电路故障,他将滑动变阻器滑片滑到最右端,闭合开关,用多用电表测量各点间的电压,则应将如图乙所示的选择开关旋至 填“”“”“”或“”,用正确的测量方法得到,,已知只有一处故障,则下列说法正确的是 。
A.可能是断路
B.可能是短路
C.可能是断路
D.可能是短路
为进一步判断电路故障的性质,他断开开关后,将选择开关置于电阻挡的“”挡,分别将红、黑表笔接、端时,指针指在如图丙所示的位置,则该电阻为 ,他将红、黑表笔接、端时,指针 填“几乎不偏转”或“偏转很大”,因此电路故障为 。
【答案】
几乎不偏转
断路
【解析】选择开关应置于直流电压挡测电压,故选择开关应置于
若断路,则,故A错误
若短路,,电压全加在间,故B正确
若断路,则为电源电动势,故C正确
若短路,则,故D错误。
指针读数为,没有短路,因此是断路,测其电阻时多用电表几乎不偏转。
22.关于多用电表的使用,下列说法正确的有 。
A.图是用直流电压挡测量小灯泡两端的电压,表笔接法正确
B.图是用直流电流挡测量电路中的电流,表笔接法错误
C.图是用电阻挡测量二极管的正向电阻
D.用电阻挡按图接法测量二极管电阻时,测得的阻值很小
某同学用多用电表的电阻挡粗略测量一定值电阻的阻值。
若选用倍率为“”的电阻挡测电阻时,表针如图甲所示,则所测电阻的阻值为
如果用此电阻挡再立即测量一个阻值约为的电阻,测量时发现指针偏转 选填“过大”或“过小”。要准确测量这个电阻接下来的操作顺序应是 选择正确的操作步骤然后排序。
将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度,然后断开两表笔
旋转选择开关至交流电压最高挡或“”挡,并拔出两表笔
将选择开关旋到“”挡
将选择开关旋到“”挡
将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值,断开两表笔
当选用量程为的直流电压挡测量电压时,表针也指向甲图所示位置,则所测电压为 。
用此多用电表进行测量,当选用量程为的直流电流挡测量电流时,表针指向甲图所示位置,则所测电流为 当选用量程为的直流电流挡测量电流时,表针指向甲图所示位置,则所测电流为 。
【答案】
过小
【解析】多用电表在使用的时候,电流应该从红表笔流进多用电表,而题图中电流的流向与此相反,表笔接法错误, A错误
测电流时,多用电表应该串联在电路中,题图的接法正确,B错误
多用电表在使用的时候,电流应该从红表笔流进多用电表,从黑表笔流出,按照此电流流向,题图测量二极管的正向电阻,C正确
题图测量的是二极管的反向电阻,阻值很大,D错误。
电阻表读数:对应最上面一行刻度值为,倍率为“”,读数为
如果用此电阻挡立即测量一个阻值约为的电阻,测量时会发现指针偏转过小,即流过电阻表表头的电流太小,应选择更大的挡位,将选择开关旋到“”挡然后将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上电阻挡的零刻度,然后断开两表笔将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值,断开两表笔最后选择开关旋转至交流电压最高挡或“”挡,并拔出两表笔,所以操作顺序是。
选择直流电压挡,则每一小格表示,测量的精确度为,应估读到此时为估读,指针对应的读数为。
选直流电流挡,则每一小格表示,测量的精确度为,应估读到此时为估读,指针对应的读数为选择量程为的直流电流挡,则每一小格表示,测量的精确度为,应估读到此时为估读,指针对应的读数为。
1.(2026·安徽省·同步练习)在“测量金属丝的电阻率”的实验中,用刻度尺测量金属丝接入电路的长度。测得金属丝的直径如图甲所示,测得金属丝两端电压及流过金属丝的电流如图乙所示,利用以上测量数据,可得这种材料的电阻率约为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】略
2.(2025·湖北省·专项测试)下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图,如图甲中游标卡尺为分度游标卡尺,图乙为分度游标卡尺,图丙为分度游标卡尺,它们的读数分别为 ; ; 。
某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图所示,测量金属板厚度时的示数如图所示。图所示读数为 ,图所示读数为 ,所测金属板的厚度为 。
【答案】
【解答】
在图甲中,主尺读数为,游标尺上第条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于游标尺是分度的,
所以读数为,
在图乙中,主尺读数为,游标尺上第条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于游标尺是分度的,
所以读数为,
在图丙中,主尺读数为,游标尺上第条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于游标尺是分度的,
所以读数为.
图的读数为,图的读数为,故所测金属板的厚度为.
3.(2026·广东省·单元测试)已知一热敏电阻当温度从升至时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材:电源、开关、滑动变阻器最大阻值为、电压表可视为理想电表和毫安表内阻约为。
在所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图 。
实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和毫安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和,则此时热敏电阻的阻值为 保留位有效数字。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图所示。
将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为由图求得,此时室温为 保留位有效数字。
利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图所示。图中,为直流电源电动势为,内阻可忽略;当图中的输出电压达到或超过时,便触发报警器图中未画出报警。若要求开始报警时环境温度为,则图中 填“”或“”应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为 保留位有效数字。
【答案】
【解析】解:根据实验要求,同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化,所以测量范围比较大,所以应该采用滑动变阻器的分压式接法,同时热敏电阻的阻值从几千欧姆降至几百欧姆,属于大电阻,为了减小实验误差,应该采用外接法电路,所以组成测量电路图如图所示:
若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为和,根据欧姆定律得此时热敏电阻的阻值为:;
根据热敏电阻阻值随温度变化的曲线,可知当达到热平衡后热敏电阻的阻值为,对应的温度为;
根据如图所示电路,假设是热敏电阻,根据欧姆定律得输出电压为:
由题意知为定值电阻,当图中的输出电压达到或超过时,说明环境温度高,便触发报警器报警,那么热敏电阻的阻值会减小,输出电压会变大,从而报警,所以图中应该用热敏电阻;
若要求开始报警时环境温度为,通过热敏电阻阻值随温度变化的曲线,可知:,代入数据得:
解得:
故答案为:如上图所示;;;,
4.某研究性学习小组测量电阻的阻值过程如下
用多用电表的欧姆挡粗测电阻,选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过小,因此需选择 选填“”或“”倍率的电阻挡,换挡后应重新 选填“欧姆”或“机械”调零,测量时多用电表的示数如图所示,测量结果为
为了精确地测量待测电阻的阻值,实验室提供了下列器材:
A.电流表量程为,内阻
B.电流表量程为,内阻
C.滑动变阻器;额定电流
D.定值电阻
E.定值电阻
F.电源电动势,内阻约
G.开关、导线若干
要求通过待测电阻的电流调节范围尽量大,从而可测量多组实验数据,请将设计好的电路图画在虚线框中要标出器材的符号 。
按正确的电路连接,闭合开关,记录电流表、的示数、,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并作出图线如图所示,则待测电阻 结果要保留位有效数字。
【答案】
欧姆
【解析】用多用电表的欧姆挡粗测电阻,选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过小,则电阻太大,其读数太大误差太大,要减小读数需选择大倍率的挡位所以选择倍率的电阻档。
换挡后,欧姆表内阻发生变化,所以应重新进行欧姆调零。
测量电阻为:。
由于滑动变阻器阻值比待测电阻阻值小的多,所以控制电路采用分压式电路,
由于采用伏安法测电阻,但没有电压表,所以用内阻已知的电流表来改装成电压表,则需要串联一个大电阻,
由于电源的电动势为,所以选择定值电阻,利用安安法测电阻有:
采用外接法测电阻时系统没有误差,实验电路图如图所示
根据安安法测电阻有:
代入数据整理得:
由图像可得:
解得:
故答案为:;欧姆;;见解析;
5.(2025·湖南省长沙市·月考试卷)超薄柔性导电薄膜,可用于穿戴设备、医用电子设备等。如图甲所示,某研究小组将一种柔性导电材料均匀涂在绝缘介质上表面,已知该材料在室温下的电阻率为,用如下方法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。
游标卡尺测量出涂层的长度为,宽度为。
图乙为一简易的多用电表内部电路图,已知多用表内部电池电动势,当选择开关拨到挡位时测量的电流量程。
将多用电表开关拨到挡位并进行欧姆调零。测量该材料的电阻值,此时灵敏电流计指针恰好半偏,则该材料的电阻值 。
现有如下器材可用于精确测量涂层阻值:
A.电源电动势为、内阻约为
B.电压表量程、内阻
C.电流表量程、内阻,电流表量程、内阻
D.滑动变阻器阻值,滑动变阻器阻值
E.定值电阻阻值
F.导线若干,开关一只
滑动变阻器应选 选填“”或“”。
选择合适的仪器完成图丙实验电路 。
经测量,电压表示数为,电流表示数为,则该涂层总厚度为 结果保留位有效数字。
【答案】
【解析】解:设多用电表进行欧姆调零后,其内部总电阻为。根据闭合电路欧姆定律得:
解得:
设该材料的电阻值为,当灵敏电流计指针恰好半偏时,同理可得:
两式相比较,可得:
被测电阻的阻值约,滑动变阻器的最大阻值,与被测电阻值相差太大,选择滑动变阻器调节不方便,所以应选择最大阻值小于被测电阻值的滑动变阻器,并采用分压式接法。
电源电动势为,被测电阻的阻值约,流过被测电阻的电流最大约,因此选择量程为的电流表。
电压表量程为,内阻为,其量程较小,将其与阻值定值电阻串联扩大量程,因,故定值电阻的电压是电压表的倍,两者的总电压是电压表的倍,即改装后的电压表的量程是原来的倍,为,可满足要求。
因选用的电流表的内阻为,是已知的确定值,故采用电流表内接法,可以消除系统误差,并且计算被测电阻时较方便。
综上分析,完成图丙实验电路如下图所示:
设该涂层总厚度为,根据电阻定律得:
根据欧姆定律得:
已知:,,,,,
联立代入数据解得:
故答案为:;;见解答;
6.(2026·河南省·单元测试)某实验小组同学要测量一未知电阻的阻值。
他们先找来多用电表,使用其欧姆挡粗测电阻阻值。将选择开关置于欧姆挡“”位置并欧姆调零后,将红、黑表笔分别与待测电阻两端相连,发现指针偏角太大。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 填“”或“”位置,重新调节后,测量得到指针位置如图所示,则其阻值为 。
小组成员又从实验室借了以下器材进行更精确的测量。
A.微安表量程,内阻约
B.滑动变阻器最大阻值
C.电阻箱
D.电源电动势,内阻很小可忽略
E.电源电动势,内阻很小可忽略
F.单刀单掷开关、、单刀双掷开关,导线若干
按图所示电路图连接好电路,进行如下操作:
将滑动变阻器滑片调至最右端,电阻箱阻值调至最大。
调至端,断开,闭合,调节电阻箱阻值使微安表指针半偏,读出此时电阻箱阻值为。
断开,将滑动变阻器滑片调至最左端,调至端。闭合,调节滑动变阻器阻值,使微安表指针满偏。
保持滑动变阻器阻值不变,闭合,调节电阻箱阻值,使微安表指针指向,读出电阻箱的阻值为。
断开开关。
Ⅰ根据以上操作和测量的数据,可知微安表的内阻为 ,待测电阻的阻值为 用题目所给的物理符号、、、表示。
Ⅱ用此方法测量阻值,其测量值和真实值相比 填“偏大”或“偏小”,若要减小实验误差,电源应该选择 填仪器前的序号。
【答案】
偏小
【解析】欧姆表指针偏角太大,意味着读数偏小,应换小倍率,所以应将选择开关旋转到欧姆挡“”位置,欧姆表读数为。
Ⅰ用所给电路测电阻时,先通过步操作测微安表内阻,再用半偏法测待测电阻阻值。
测微安表内阻时,由于电源内阻可忽略,由闭合电路欧姆定律可得,
解得微安表内阻为。
测待测电阻阻值时由于滑动变阻器接入电路的电阻很大,可以认为闭合前后,干路电流不变,微安表示数为,则通过电阻箱电流为,
由并联电路关系可得,解得。
Ⅱ实际情况是闭合后电路总电阻变小,通过电阻箱电流大于,,所以电阻的测量值偏小,要减小误差,应使滑动变阻器接入电路的电阻越大越好,由第步操作可知,电源电动势越大,滑动变阻器接入电路的电阻越大,所以要减小实验误差,电源应该选择电动势更大的电源,选E。
7.(2025·云南省曲靖市·月考试卷)某同学利用如图所示电路测量电压表的内阻内阻为数千欧姆,电压表表盘刻度清晰,但刻度示数磨损无法知道准确量程,可供选择的器材有:电阻箱最大阻值,滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器最大阻值,直流电源电动势,开关个,导线若干。实验步骤如下:
按电路原理图连接线路
将电阻箱阻值调节为,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关
调节滑动变阻器,使电压表满偏
保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表半偏,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:
实验中应选择滑动变阻器 填“”或“”。
根据电路将图中实物图连线 。
实验步骤中记录的电阻箱阻值为,计算可得电压表的内阻为 。
本实验测量得到的电压表的内阻与实际值相比 填“偏大”“不变”或“偏小”。
【答案】
偏大
【解析】本实验中认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,但实际情况是由于并联部分的电阻增大造成分压略微增大,从而造成系统误差,为了能尽量减小这一误差,需要使分压部分的等效电阻即滑动变阻器负责分压部分的电阻与支路电阻的并联电阻近似不变,根据电阻并联规律可知,这就需要滑动变阻器负责分压部分的电阻远小于支路电阻,所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的。
如图所示:
得,;
实际上有,所以真实的小于
8.(2025·重庆市·期中考试)小王同学查阅资料:某金属在内电阻值与摄氏温度的关系为,其中为该金属在时的阻值,为温度系数为正值。小王同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻和值,已知该金属允许通过的最大电流为,可提供的实验器材有:
A.干电池电动势约为,内阻不计
B.定值电阻阻值为
C.滑动变阻器阻值范围
D.滑动变阻器阻值范围
E.电流计量程,内阻为
F.电阻箱最大阻值为
G.摄氏温度计
H.沸水和冷水各一杯
I.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
滑动变阻器应选用 选填“”或“”,开关闭合前,滑动变阻器的滑片移到 选填“”或“”端。
小王同学在室外将电阻箱的阻值调为,闭合开关,再调节滑动变阻器使表的读数为,如果他将实验装置放在温度较低的室内,会观察到表的示数 选填“大于”“小于”或“等于”。
利用上述电流计及电路测量该金属的电阻和值的步骤如下:
断开开关、,将金属电阻置于沸水中
闭合开关,调节使表的读数合适,以后保持不变。调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数和温度
多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤,可获得电阻箱的示数和温度的多组数据。
以电阻箱的示数为纵轴,温度为横轴,作出图像如图乙所示,则该金属电阻在时的阻值为 ,温度系数为 。结果用、、表示
【答案】
小于
【解析】闭合、断开时,滑动变阻器两端的电压最小值约为
,滑动变阻器的最小电阻约为
滑动变阻器应选用。为了保护电流计,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片向下移动到端。
温度降低,金属电阻的阻值减小,则并联部分电路分压减小,表头示数减小
,由图乙得,又
则,解得,
9.(2026·广东省·单元测试)温棚育苗是现代农业常用的技术,可以通过控制温度和湿度,提高育苗成功率图甲是一种控湿装置的原理图,其中定值电阻、,是电阻箱,是湿敏电阻,图乙是其阻值在不同温度下,随空气相对湿度的变化关系图线电源电动势,内阻可忽略,电流计零刻度线在正中央位置.
对控湿装置进行调试:闭合开关,调节,此时电流计指针右偏,这说明当端电势 选填“高于”“等于”或“低于”端电势时,电流计指针右偏.
白天,棚内温度为调节,使电流计指针指在零刻度线处,此时示数如图丙,读数为 ,空气相对湿度为
夜间,棚内温度为,要保持棚内湿度为,应先调节阻值为 ,并根据电流计指针摆向,开启控湿装置若发现电流计指针右偏,应开启 填“加湿”或“抽湿”功能若接触不良,其阻值大于,则导致调节的空气湿度 选填“低于”“等于”或“高于”.
【答案】低于
加湿
低于
【解析】调节时,被短路,端电势低于端电势;
电阻箱读数,电流计示数为零,根据,可得,空气相对湿度为
棚内温度为,要保持棚内湿度为,阻值为,调节阻值为;
若发现电流计指针右偏,表明端电势低于端电势,必须把点电势调低,减小阻值,湿度变大,应开启加湿功能;
若接触不良,其阻值大于,为保障,使得实际值偏大,导致调节的空气湿度偏小,低于。
10.(2025·河北省·模拟题)某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体电阻率”实验。
如图甲所示,先用游标卡尺测圆柱体长度 如图乙所示,用螺旋测微器测圆柱体直径 如图丙所示,用多用表“”挡粗测其电阻 。
为了减小实验误差,要用伏安法较准确地测出其阻值,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
A.两节新的干电池
B.电压表量程,内阻约为
C.电压表量程,内阻约为
D.电流表量程,内阻为
E.电阻箱,额定电流
F.滑动变阻器,额定电流
G.滑动变阻器,额定电流
H.开关和若干导线
电压表应选 滑动变阻器应选 均用器材前序号字母表示。要将电流表的量程扩大为,应将电阻箱与电流表并联,电阻箱连入的电阻值为 。
若设计如图丁所示电路,某次测量时电压表示数为,电流表示数为改装前示数,结合题干中数据可求得该圆柱体材料的电阻率 取,结果保留位有效数字。
【答案】
【解析】该游标卡尺为分度,分度值为,
则圆柱体的长度为
圆柱体的直径为
圆柱体的电阻约为
圆柱体阻值约为,由题意可知电源是两节干电池,电动势为,因此用量程的电压表,故电压表应选B为了便于调节,应选用的滑动变阻器,故滑动变阻器应选F扩大电流表量程,需要并联一个电阻,使电流表的量程扩大为,则根据欧姆定律可知,电阻箱连入的电阻值为
改装后电流表的内阻为
根据欧姆定律可知
由电阻定律
代入数据解得
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