第11章 6 专题强化练4 电阻测量的实验创新（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（人教版）江苏北京专版

**基本信息** 系统整合电阻测量四大创新方法，通过题组训练与方法提炼结合，培养科学思维与实验探究能力，构建从原理到应用的实验能力体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |双表（差值）法|1题|安安法变式，利用电流差值与改装电表测电阻|基于欧姆定律，将电流表改装为电压表，通过电流关系推导电阻表达式| |等效替代法|1题|电流等效替代，保持电路状态不变|控制变量思想，通过电阻箱等效替换待测电阻，体现科学推理| |半偏法|1题|电流半偏时电阻箱等效替代|依据并联电路规律，分析系统误差来源及减小方法| |电桥法|1题|电桥平衡条件（R1Rx=R2R3）|基于电势平衡原理，结合电阻定律推导电阻率公式，培养模型建构能力|

第十一章　电路及其应用 专题强化练4　电阻测量的实验创新 题组一　双表(差值)法测电阻 1.(2026重庆名校联盟期中联考)某同学想测量一段金属丝的电阻率,可供选择的实验器材有: A.电流表A1(量程为0~15 mA,内阻r1约为2 Ω); B.电流表A2(量程为0~3 mA,内阻r2=100 Ω); C.定值电阻R1=900 Ω; D.定值电阻R2=9 900 Ω; E.滑动变阻器R3(0~20 Ω,允许通过的最大电流为200 mA); F.滑动变阻器R4(0~100 Ω,允许通过的最大电流为50 mA); G.蓄电池E(电压为3 V,内阻可忽略); H.开关S及若干导线。 　　 (1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,某次测量结果如图甲所示,读出该金属丝的直径D=　　　　mm。  (2)如图乙所示为测量的电路图,为了更准确地测量该金属丝的阻值Rx,滑动变阻器应选择　　　　(填“R3”或“R4”),定值电阻R应选择　　　　(填“R1”或“R2”),A处电流表应该选择　　　　(填“A1”或“A2”)。  (3)调节滑动变阻器,测得多组电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2,并作出I1-I2图像如图丙所示,图线的斜率为k。 (4)测得金属丝的长度为L,可得金属丝的电阻率ρ=　　　　(选择r1、r2、R1、R2、k、L、D中的字母表示)。  题组二　等效替代法测电阻 2.(2026山东青岛第九中学质量检测)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 Ω)、理想电流表A(量程0~50 mA)、直流电源E(电压为3 V,内阻不计)、导线若干、开关若干。 (1)甲同学利用上述器材设计了如图(a)所示的电路进行实验。 ①实验时滑动变阻器应选　　　　(选填“R1”或“R2”),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S2断开,闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针偏转至表盘中部某一位置,并记下电流表读数I1。  ③断开S1,保持滑动变阻器的滑动触头位置不变,调整电阻箱R0阻值在100 Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为　　　　时,R0的读数即为待测电阻R的阻值。  (2)乙同学利用上述器材设计了图(c)所示的电路进行实验,他多次改变电阻箱R0的值,读出多个相应的电流表读数I,由测得的数据作出-R0图像如图(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R=　　　　(用m、k表示)。  题组三　半偏法测电阻(测电表内阻) 3.(2026山东滕州一中月考)甲、乙两位同学利用如图所示的两种方法分别测量灵敏电流计G的内阻,相关器材参数如下: 　 待测电流计G(量程0~100 mA,内阻约为2 Ω) 电流表A(量程0~0.6 A) 滑动变阻器R(最大阻值100 Ω) 电阻箱(最大阻值999.9 Ω) 电源(电压为6 V) (1)实验开始前,应将滑动变阻器的滑片调至　　　　(填“a”或“b”)端。  (2)甲同学的测量方法是:先保持开关S2断开,只闭合开关S1,调节滑动变阻器R,使电流计G的指针满偏;保持R的阻值不变,闭合S2,调节电阻箱,使电流计的指针为满偏的,此时电阻箱的示数为R1,则电流计G内阻的测量值为　　　　(用R1表示)。  (3)乙同学的测量方法是:闭合开关S,调节滑动变阻器R和电阻箱,使电流表A的示数为电流计G的3倍,记下此时电阻箱的阻值为R2,则电流计G内阻的测量值为　　　　(用R2表示)。  (4)以上两种方法系统误差较大的是　　　(填“甲”或“乙”)同学的方法。  (5)为了使得这位同学的实验系统误差尽可能小,可以采取以下哪些操作?　　　　。  A.更换电压更小的电源至3 V B.更换电压更大的电源至9 V C.更换更大的滑动变阻器至200 Ω D.更换更小的滑动变阻器至50 Ω 题组四　电桥法测电阻 4.(2026湖北武汉开学考)某物理兴趣小组用图甲所示的电路测量一段金属丝的电阻率ρ,其中R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,R3为电阻箱,G为灵敏电流表。实验的主要步骤如下: 　 (1)使用螺旋测微器在金属丝上的三个不同位置各测一次直径,某次测量结果如图乙所示,该读数为　　　　mm。  (2)图甲所示电路,闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于　　　　(填“最左端”或“最右端”)。  (3)反复多次测量待测金属丝接入电路中的长度,改变滑动变阻器R滑片的位置,调节电阻箱R3的阻值使灵敏电流表G示数为零。若调节电阻箱R3前,经灵敏电流表的电流由a流向b,则应调节电阻箱R3使其阻值逐渐　　　(填“增大”或“减小”)。  (4)实验中测得金属丝接入电路中长度的平均值为L,直径的平均值为d,据上述测量原理可知,金属丝的电阻率ρ=　　　　(用R1、R2、R3、L、d表示)。  答案与分层梯度式解析 第十一章　电路及其应用 专题强化练4　电阻测量的实验创新 1.答案　(1)0.150　(2)R3　R1　A2　(4) 解析　(1)根据螺旋测微器的读数规则,可得金属丝的直径D=0+15.0×0.01 mm=0.150 mm。 (2)滑动变阻器采用分压式接法,故应选用最大阻值较小的R3;因题中没有提供电压表,故需要将电流表A2与定值电阻R1=900 Ω串联,改装成一个最大测量值为U=I2g(r2+R1)=3 V的电压表(破题关键),故定值电阻R应选择R1,A处电流表应选择A2。  (4)对于电阻Rx,根据欧姆定律有I1-I2=,可推导出I1=I2,可得I1-I2图线的斜率k=,解得Rx=;根据电阻定律可得Rx=ρ=ρ,联立解得ρ=。 方法技巧　伏安法的变式——“安安法”测电阻 　　安安法测电阻即用两个电流表测电阻。在缺少合适的电压表的情况下,常用已知内阻的电流表串联一个定值电阻当电压表使用,另一电流表用来测电流(图甲);或将已知内阻的电流表与待测电阻串联后,与定值电阻并联,另一电流表测干路电流(图乙),再利用并联电路的电流、电压规律列等式求解。 　 　　若电流表A1的内阻未知,将Rx替换为一已知电阻,亦可求A1的内阻。 2.答案　(1)①R2　图见解析　②左　③I1　(2) 解析　(1)①该实验中滑动变阻器采用了分压式接法,为了便于调节,应选择R2。根据电路图连接实物图如图所示。 ②为保护电表,应使测量电路的电压从0开始变化,故闭合开关S前滑动触头应处于最左端。 ③由于实验采用了等效替代法,必须满足两次电流表的示数相同,即为I1。 (2)根据欧姆定律可得U=I(R+R0),整理可得=+,结合数学知识可知m=,k=,解得U=,R=。 3.答案　(1)b　(2)2R1　(3)2R2　(4)甲　(5)B 解析　(1)为了保护电路安全,开始两电路都应将滑动变阻器阻值调至最大,结合电路图可以看出滑片开始应调至b端。 (2)根据题意可以看出甲同学采用了半偏法测电流计G的内阻,电流计的指针为满偏的,此时通过电阻箱的电流为电流计满偏电流的;因电阻箱的示数为R1,根据并联电路规律可知电流计G内阻的测量值为2R1。 (3)乙同学操作中让电流表A的示数为电流计G的3倍,则通过电阻箱的电流是电流计G电流的2倍,由于并联电路两端的电压相等,则电流计G内阻的测量值为2R2。 (4)甲同学的电路中,因闭合S2后电路总电阻减小,总电流变大,则通过电阻箱的电流大于电流计满偏电流的,可知电流计内阻的测量值小于真实值;乙同学的实验没有系统误差,则甲同学的误差较大。 (5)由(4)中分析可知,要减小系统误差,需要尽可能增大电流计G满偏时滑动变阻器接入电路的阻值,这样在闭合开关S2后,电路总电阻变化较小,干路电流所受影响较小,通过电阻箱的电流更加接近电流计G满偏电流的,而滑动变阻器接入电路的阻值R=,故应更换电压更大的电源。故选B。 4.答案　(1)0.520(或0.519、0.521)　(2)最右端 (3)增大　(4) 解析　(1)由题图乙可知,金属丝的直径为d=0.5 mm+2.0×0.01 mm=0.520 mm。 (2)从保护电表角度考虑,在闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于阻值最大处,即最右端。 (3)灵敏电流表中的电流从a流向b时,a点电势高于b点电势,可通过增大R3升高b点电势。 (4)由电桥法测电阻原理知,灵敏电流表示数为零时,有=,解得Rx=,又Rx=ρ,则金属丝的电阻率 ρ=。 方法技巧　电桥平衡法测电阻 　　如图甲所示,实验中调节电阻箱R3,使灵敏电流计G的示数为0。当IG=0时,有UAB=0,则UR1=UR3,UR2=URx,电路可以等效为图乙,有=,=,两式相除可得R1Rx=R2R3。这就是电桥平衡的条件,由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值。 　 7 学科网（北京）股份有限公司 $