第32讲 实验:测电阻和电阻率(专项训练)(福建专用)2027年高考物理一轮复习讲练测

2026-09-18
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摘要:

**基本信息** 聚焦电阻测量与电阻率实验,构建"模型方法-误差分析-创新应用"三维训练体系,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| |----|-----------|----------|----------| |电阻测量模型|3类方法+5题型|替代法消误差、电桥平衡条件、图像斜率求电阻|从伏安法基础模型到双安双伏/电桥创新方案,形成测量方法谱系| |电阻率实验|5题型+3创新题|螺旋测微器规范读数、误差来源分析、单位换算技巧|以实验原理ρ=RS/l为核心,串联仪器使用-数据处理-误差辨析全流程|

内容正文:

第32讲 实验:测电阻和电阻率(专项训练) 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 电阻测量的常见模型方法 2 知识点2 测量金属丝的电阻率 4 模拟·基础演练 6 题型01 伏安法测电阻 6 题型02 双安双伏测电阻 15 题型03 电桥法测电阻 21 题型04 利用电阻箱代替电阻测量电阻 29 题型05 测量电阻丝的电阻率 36 重难·创新演练 42 真题·实战演练 58 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 伏安法测电阻(内、外接法选择) 实验(6 分) 单选 T4(4 分) 螺旋测微器、游标卡尺读数 测定金属电阻率实验综合(电路、误差) 实验(6 分) 考情分析 本模块以电学实验为主要载体,分值 410 分,偶尔结合选择题小设问考查。命题重点考查电表内外接、滑动变阻器分压限流接法的选取,仪器读数属于必拿基础分。经常围绕电阻率实验,考查原理、电路选择、数据处理与系统误差分析。命题重视实操情景,会设置电表内阻带来的误差陷阱,部分试题结合图像处理数据,不追求复杂计算,侧重实验逻辑辨析,侧重对实验原理的深度理解。 复习目标 熟练掌握螺旋测微器、游标卡尺规范读数;能够准确判断伏安法内接、外接,区分滑动变阻器分压、限流的适用条件;掌握测电阻率的完整实验流程,会分析系统误差来源;能够处理 IU 图像数据,辨析误差产生原因;可以识别实验中的常见陷阱,规范书写实验填空答题语言,提升电学实验综合分析能力。 巩固·知识解构 知识点1 电阻测量的常见模型方法 模型一 用“替代法”测电阻 1.实验原理(如图) 2.实验步骤 S先与2相接,记录的示数,再与1相接,调节R值使示数与原值相等,则Rx=R。 模型二 用“差值法”测电阻 1.电流表差值法 (1)原理:如图所示,将电流表与定值电阻R0并联再与电流表串联,根据I1r1=(I2-I1)R0,求出内阻r1。 (2)条件:①电流表的量程小于电流表的量程。②R0已知。 (3)结果:r1=或R0=(用于r1已知,测量R0)。 2.电压表差值法 (1)原理:如图所示,将电压表与定值电阻R0串联再与电压表并联,根据U2=U1+R0,求出电压表的内阻。 (2)条件:①电流表的量程大于电流表的量程。②R0已知。 (3)结果:r1=R0或R0=r1(用于r1已知,测量R0)。 模型三 电桥法测电阻 电桥法是测量电阻的一种特殊方法,其测量原理电路如图所示,实验中调节电阻箱R3,当A、B两点的电势相等时,R1和R3两端的电压相等,设为U1。同时R2和Rx两端的电压也相等,设为U2,根据欧姆定律有=,=,由以上两式解得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。 在上面的电路中: (1)当=时,UAB=0,IG=0。 (2)当<时,UAB>0,IG≠0,且方向:A→B。 (3)当>时,UAB<0,IG≠0,且方向B→A。 ✨得分速记: 电阻测量拓展模型包含替代法、差值法、惠斯通电桥法。替代法核心:用电阻箱等效替换待测电阻,调节电阻箱使电表示数不变,电阻箱示数即为待测阻值,可消除电表内阻带来的系统误差。差值法利用两次电路测量的数据作差,消去定值电阻、电表内阻的干扰,计算待测电阻。电桥法抓住电桥平衡条件,对臂电阻乘积相等,此时灵敏电流计示数为零,不需要读取电流电压数值。做题优先看清平衡标志,三种方法都能规避伏安法的固有误差,答题先写出平衡条件,再列式计算,快速得出结果。 ⚠特别提醒: 三种方法均属于伏安法之外的创新测电阻方案,不要误用内接、外接的误差结论。替代法必须保证电路其他条件不变再替换电阻,否则等效失效。差值法一定要分清两次测量对应的电路状态,不可混淆两组数据。惠斯通电桥的关键判断依据是灵敏电流计电流为零,代表桥两端电势相等,不是电路无电流。电桥不平衡时不能套用乘积相等公式。遇到创新实验题,优先寻找电势相等、示数不变这类平衡条件,避开电表内阻陷阱,注意区分等效条件,防止公式乱用造成失分。 知识点2 测量金属丝的电阻率 1.实验原理(如图所示) 由R=ρ得ρ=,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ. 2.实验器材 被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(0~50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺. 3.实验过程 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l. (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置. (5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内. (6)将测得的R、l、d值,代入公式ρ=中,计算出金属丝的电阻率. 4.求R的平均值时可用两种方法 (1)用R=分别算出各次的数值,再取平均值. (2)用U-I图线的斜率求出. 5.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法. (2)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路,然后再把电压表并联在被测金属丝的两端. (3)测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值. (4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值. (5)闭合开关之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. (6)在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大. (7)若采用图象法求电阻阻值的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地通过较多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点应舍去. 6.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算得到的,直径的测量是产生误差的主要来源之一. (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小. (3)金属丝长度的测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差. (4)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差. ✨得分速记 带测量金属丝电阻率实验原理为ρ=。螺旋测微器读取金属丝直径,需要注意半毫米刻度是否露出,读数要估读;刻度尺测量有效接入电路的金属丝长度。电路选择:伏安法一般采用电流表外接,滑动变阻器根据题意选择限流或分压接法。利用多组 U、I 数据求电阻,可采用图像法,绘制 UI 图像,取斜率求平均电阻,减小偶然误差。牢记误差来源:直径读数误差、长度测量偏差、电流表外接带来的系统误差。答题规范书写原理公式,注意单位换算,直径单位转换成米,规避数量级出错。 模拟·基础演练 考查重点:高考测电阻与电阻率以电学实验为核心,重点考查螺旋测微器、游标卡尺仪器读数。熟练判断电流表内、外接,滑动变阻器限流、分压电路选择。测定金属电阻率,紧扣原理公式,重视金属丝长度、直径测量与单位换算。侧重 UI 图像处理数据,分析系统误差来源,辨析电表内阻带来的误差。题型以实验大题为主,少量选项融入选择题。计算难度不大,侧重实验逻辑,高频考查电路选取、读数填空、误差分析,注重实操细节,数量级换算为高频失分点。 ⏳题型01 伏安法测电阻 1.(2026·福建泉州·三模)NTC热敏电阻器是负温度系数热敏电阻,常用作温度传感器来实现智能控制。实验室有一个NTC热敏电阻器及厂家提供的标称值曲线,如图甲所示。 (1)某同学想测量该热敏电阻的阻值以检验参数与图甲是否一致。供选用的器材如下: A.电源(,内阻不计)    B.电压表(量程10 V,内阻约10 kΩ) C.毫安表(量程10 mA,内阻为50 Ω)    D.滑动变阻器(最大阻值50 Ω) E.滑动变阻器(最大阻值1000 Ω)    F.电阻箱 H.定值电阻、开关、导线若干 ①请在图乙虚线框内将测量的电路图补充完整___________; ②为了测量更多组数据,滑动变阻器选用__________(填“”或“”)更适合电路调节; ③正确操作后,在热敏电阻温度为27℃时,电压表读数为8.4 V,电流表读数为8.0 mA,则此时__________kΩ,与厂家标称值相对误差为__________%(保留2位有效数字)。 (2)该同学将电源E、热敏电阻、电阻箱、定值电阻、、电压比较输出控制器(简称控制器)连接成一自动加热器,其电路图如图丙所示。已知,,控制器的输入电阻很大。当a点电势低于b点电势时,控制器产生信号使电热器工作:当a点电势等于或高于b点电势时,控制器产生信号使电热器不工作:若要求温度达到30℃时停止加热,电阻箱的阻值应调为__________kΩ。 (3)实验过程中,发现热敏电阻温度达到31.5℃时停止加热,为了让加热器30℃时停止加热,请提出一个可行方案___________。 【答案】(1) 1.0 9.1 (2)2 (3)调大的阻值或减小的阻值或调大的阻值 【详解】(1)①因mA表的内阻已知,则采用电流表内接电路,电路如图 ②为了测量更多组数据,滑动变阻器要接成分压电路,则选用阻值较小的更适合电路调节; ③根据欧姆定律可知 由图可知在热敏电阻温度为27℃时的阻值为1.1kΩ,则与厂家标称值相对误差为 (2)温度达到30℃时热敏电阻的阻值为,则当ab两点电势相等时,解得电阻箱阻值为 (3)实验过程中,发现热敏电阻温度达到31.5℃时停止加热,说明在温度达到30℃时a点电势低于b点电势,为了让加热器30℃时停止加热,则需要升高a点电势或降低b点电势,则由可知,可调大的阻值或减小的阻值或调大的阻值。 2.(2025·重庆·高考真题)熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成,其示意图如图1所示,A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究,图中数字毫安表内阻约为,数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接,测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过,则未完成的连接中,Q端应和_______(填“b”或“c”)处相连,理由是_____。正确连线后,开始时滑动变阻器的滑片应置于_______(填“d”或“e”)端。 (2)闭合开关、,实验测得组合体电阻为,当电磁铁线圈中的电流小于时,电磁铁无法继续吸合衔铁,衔铁被释放。断开开关、,从室温加热热电偶感温端到某一温度后,停止加热,使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中,如果将A、B端直接连接,不计温度变化对组合体电阻的影响,从停止加热到吸合的衔铁被释放,所用的时间约为______s(保留3位有效数字)。 【答案】(1) 根据题意可知,组合体电阻不超过,相比较远小于数字毫伏表内阻,应采用数字毫安表外接法,即Q端应和处相连 (2) 【详解】(1)[1] ; [2]略; [3]滑动变阻器采用分压接法,闭合开关时,为了保护电表,滑动变阻器的滑片应置于端。 (2)根据题意,由闭合回路欧姆定律可知,衔铁被释放时,电动势为 停止加热时,热电偶受热产生的电动势最大,如图所示 由图可知,从停止加热到吸合的衔铁被释放,所用的时间约为。 3.(2025·福建三明·三模)某些磁性材料的电阻率在外磁场作用下发生改变的现象称为磁致电阻效应,利用该效应可以制作磁敏器件。为探究某磁敏器件材料的电阻率随外磁场的变化规律,设计如图甲所示电路。该器件在无外磁场时的阻值为,加磁感应强度为B的外磁场后,阻值变为R,阻值的变化量,相对变化率能反映器件材料电阻率的变化。图中和均为理想电压表,定值电阻,为滑动变阻器,S为开关,E为电源。 (1)按照甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整_____; (2)不加外磁场,调节使示数为,示数,由此可计算出________; (3)加外磁场,调节使示数仍为,记录B和示数,计算; (4)改变B,重复(2)的操作,实验数据如下表,时,电压表示数如图丙所示,读出数据,完成下表,答:①________,②________(②的结果保留2位有效数字); … … ① … ② (5)由图丁坐标纸上将所缺数据点补充完整后作图可推知,B在范围内,该器件材料的电阻率随B的增大而________填“线性增大”或“非线性增大。 (6)若图甲中为理想电压表,而为非理想电压表,仍利用(4)问表格中的实验数据在图丁坐标纸上作图,则B在范围内,图线的斜率比真实情况________填“偏大”“偏小”或“不变。 【答案】 500 0.66 0.32 非线性增大 偏小 【详解】(1)[1]按照甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线如图∶ (2)[2]不加外磁场时,示数为,示数为,根据电路关系有, 磁敏器件的电压为 则 (4)[3]根据图丙,当时,示数为。 [4]加外磁场后,调节使示数仍为,此时电流I仍为,磁敏器件的电压为,因此其阻值为 阻值变化量为 相对变化率为 则有 (5)[5]在坐标纸上补充数据点并作图 , 观察B在范围内图线的形状。若图线为直线则是线性增大,若为曲线则是非线性增大。从图中可看出在范围内是非线性增大; (6)[6]若为非理想电压表,其内阻不是无穷大,会分流,使得测量的偏大,计算出的R偏小,偏小,偏小。在图像中,相同B值下,测量值偏小,图像整体下移,斜率比真实情况偏小。 4.(2025·湖南·高考真题)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 (1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。 (2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约 ,电流表量程,内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。 (3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率__________(用R、a、b、c表示)。 (4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。 (5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。 (6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】 8000 大于 【详解】(1)[1]多用电表选择开关旋转到“ ”挡,故根据图1可知读数为; (2)[2]长方体导电水泥块样品的电阻,故采用电流表内接法;实验中要求滑动变阻器采用分压接法,故连接实物图如图 (3)[3]根据电阻定律 可知 (5)[4]根据图3可知压力越大电阻率越小,即电阻越小;回路中电流增加,电压增加,电压减小,而报警器在两端电压大于或等于 时启动,故应将报警器并联在两端; (6)[5]电源电动势E减小,要使报警器启动,即两端电压要仍为3V,根据串联分压有 可知E减小需要R1更小,又因为F越大R1越小,可知F1需要大于F0。 5.(2025·福建·二模)随着智能可穿戴设备的快速发展,柔性温度传感器的研究引起了国内外的广泛关注。某兴趣小组利用如图甲所示的电路对其中银薄膜热敏电阻的温度特性进行探究,并利用该电阻设计温度报警装置。所用器材有:银薄膜热敏电阻、电源(,内阻可忽略)、电压表(均可视为理想电表)、定值电阻(阻值为),滑动变阻器、单刀开关S和导线若干。 (1)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,按照图甲连接好电路,记录不同温度下电压表和电压表的示数,并计算出对应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表的示数为,电压表选择量程,示数如图乙所示,则电压表的示数为___________V,此时热敏电阻的阻值为___________Ω。 (2)实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图乙所示。 (3)利用上述实验器材和报警器、定值电阻制作温控报警器,其电路如图丁所示,方框A、处连接热敏电阻或定值电阻。当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过时,报警器报警,则热敏电阻应连接于图中方框___________(选填“A”或“”)处,已知报警器的电阻为,若要求开始报警时的环境温度为,则定值电阻的阻值应为___________。 (4)若该温控报警器用久后,直流电源内阻增大,则触发报警的温度与原设定值相比___________(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。 【答案】 1.50 330 B 250 偏高 【详解】(1)[1]电压表V2选择0-3V量程,分度值为0.1V,电压表V2的示数为U2=1.50V [2]根据串联电路的特点,热敏电阻两端的电压UR=U1-U2=4.8V-1.50V=3.3V 根据欧姆定律,通过热敏电阻的电流 此时热敏电阻的阻值为 (3)[3]由图丙可知,温度越高,热敏电阻的阻值越大,当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过10mA时,报警器报警。根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知,温度越高时,热敏电阻的阻值越大,该支路的电流越小,若报警器与热敏电阻串联,则不会引起报警器报警,因此与报警器串联的是定值电阻Rx,则热敏电阻RT应连接于图中方框B位置; [4]根据图丙可知,环境温度为30℃时,热敏电阻的阻值为RT=300Ω 设通过热敏电阻的电流为I1,通过报警器的电流I2=0.01A,则干路电流 根据闭合电路的欧姆定律 解得 根据并联电路电流的分配与电阻的关系 代入数据联立解得 (4)[5]该温控报警器用久后,直流电源内阻增大,电路中的电流变小,通过报警器支路的电流减小;要使通过报警器的电流达到或超过10mA时报警器报警,则热敏电阻的要变大,报警温度变高,因此直流电源内阻增大,则触发报警的温度与原设定值相比偏高。 ⏳题型02 双安双伏测电阻 6.(2026·福建·模拟预测)小福同学了解到智能穿戴设备中常用到压阻应变片元件,当改变对压阻应变片的压力大小时,其阻值发生变化,这种效应称为“压阻效应”。现用如图甲所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应,已知电流表、毫安表内阻均忽略不计,定值电阻,电源的电动势、内阻忽略不计。 (1)闭合开关S,给电阻施加压力F,测得电流表示数如图乙所示,读数为________A,毫安表示数为,则此时的阻值大小为________。 (2)给电阻加上不同的压力F,记录不同压力F下对应的值,并绘制图像如图丙所示。 (3)该同学为制作简易压力表,设计了如图丁所示电路,直接在毫安表表盘上对应电流位置处标上压力大小,所用电源的电动势、内阻忽略不计。 ①调节图丁中的电阻箱,发现当压力大小时,毫安表的读数为,则可将刻度处标注为。保持阻值不变,则毫安表的刻度处应该标注的压力大小________N,其余刻度均按此方法进行标注。 ②若该装置使用较长时间后,电源内阻增大,不可被忽略,使用时根据表盘刻度得到的压力F的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】 0.30 1000 10 偏小 【详解】(1)根据读数可得电流表示数为。 (2)此时的阻值大小。 (3)①当压力大小时,毫安表的读数为,根据图丙可知此时压阻应变片,由可得 当毫安表的读数为时,,解得 根据图丙可知此时压力大小为。 ②,若直流电源内阻增大变为不可忽略,上式变为则达到相同电流时的实际值偏小,F的实际值比根据标注得到的测量值大,因此根据标注读出的测量值偏小,故填“偏小”。 7.(2024·福建泉州·模拟预测)实验室有一电流表Ax,其刻度清晰,但没有示数。某同学设计了实验方案测量其量程和内电阻,实验电路如图甲,可供使用的实验器材如下: A.待测电流表Ax B.标准电流表A0(量程3A,内电阻未知) C.电阻箱R0(阻值范围0~999.9Ω) D.滑动变阻器R(最大阻值为20Ω) E.滑动变阻器R(最大阻值为2kΩ) F.电源E(电动势约4V,内电阻忽略不计) G.开关S和导线若干 (1)滑动变阻器应选择_____(选填器材前的字母代号); (2)请在图乙实物图中,用笔画线把电路连接完整; (3)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置;接着调节R0,直至电流表Ax满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电流表A0的示数;重复实验3~5次。该同学记录了各组标准电流表A0的示数I和电阻箱的阻值R0的数据,并作出I-图线,如图丙所示;由图线可求得电流表Ax的量程为_____A,内电阻为_____Ω。(结果保留2位有效数字) 【答案】(1)D (2) (3) 0.60 0.20 【详解】(1)由图甲电路图可知,滑动变压器为分压接法,则滑动变阻器应选D。 (2)实物图如图 (3)[1][2]设电流表Ax的量程为,内阻为,根据并联分流原理 整理得 结合图丙可知,斜率为,纵轴截距为,则电流表Ax的量程为0.60A,则 解得 8.(2024·福建·一模)某同学想用一支新HB铅笔笔芯(粗细均匀)的电阻来探索石墨的导电性, (1)先用多用电表直接测量笔芯的电阻,先把选择开关调至欧姆“×10”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,此时应将选择开关调至欧姆________(填“×1”或“×100”)挡,并重新进行调零,最终测量结果如图甲所示,则该铅笔笔芯的电阻为________Ω。 (2)该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻,他从实验室找到如下器材: A.电源E:电动势约为3.0V; B.电流表A1:量程为0~10mA,内阻r1=20Ω; C.电流表A2:量程为0~100mA,内阻r2=10Ω; D.滑动变阻器R1:最大阻值为5Ω; E.电阻箱R0:最大阻值为999.9Ω; F.开关S、导线若干。 为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻R的阻值,根据实验室提供的仪器,他设计图乙所示的电路,图中电流表a应选用____________,电流表b应选用____________。(均填“A1”或“A2”) (3)要将电流表a与电阻箱R。改装为量程为3V的电压表,则电阻箱的阻值应调至R0=____________Ω。 (4)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记录电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2,根据测得的多组数据描绘出I2-I1图像,如图丙所示,则笔芯电阻的阻值Rx=____________Ω(结果保留3位有效数字)。 【答案】(1) ×1 28 (2) A1 A2 (3)280 (4)30 【详解】(1)[1][2]先用多用电表直接测量笔芯的电阻,先把选择开关调至欧姆“×10”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,说明倍率挡选择过高,此时应将选择开关调至欧姆“×1”挡,并重新进行调零,最终测量结果如图甲所示,则该铅笔笔芯的电阻为28Ω。 (2)[1][2]题中无电压表,则可用电流表A1与电阻箱R0串联改装为电压表,则图中电流表a应选用A1,电流表b应选用A2。 (3)要将电流表a与电阻箱R。改装为量程为3V的电压表,则电阻箱的阻值应调至 (4)由电路可知 解得 由图像可知 解得Rx=30Ω 9.(2024·福建泉州·一模)某同学在探究实验时,需要测量电流表的准确内阻,实验室提供的器材有: 待测电流表(量程为150mA,内阻约为) 电源E(电动势为3V,内阻较小) 电压表V(量程为15V,内阻约为) 电流表A(量程为300mA,内阻约为) 定值电阻(阻值为) 滑动变阻器R(,额定电流为2A) 开关、导线若干 在尽可能准确地测量出电流表的内阻的情况下,请完成下列问题: (1)某同学设计了如图甲电路图,虚线方框中应接入______(选填“V”或“”); (2)按图甲电路,用笔画线表示导线,将图乙中实物图连接完整;( ) (3)开关闭合前,图乙中滑动变阻器滑动片P应处于______端(选填“左”或“右”); (4)若某次实验,电流表的示数为,电流表A的示数为I,则电流表的内阻______。(选用、I、或电压表的示数U表示) 【答案】(1) (2) (3)左 (4) 【详解】(1)由于电压表量程为15V,比电源电动势3V大得多,若用电压表测电压,测量误差比较大,不能够做到尽可能准确地测量出电流表的内阻,由于定值电阻的阻值与电流表的内阻差不多,而电流表A的量程为电流表的量程的两倍,为了尽可能准确测量,可以采用双安法测量,即虚线方框中应接入。 (2)结合上述,根据图甲,连接实物图如图所示 (3)根据上述可知,控制电路采用滑动变阻器的分压式,为了确保安全,开关闭合前,图乙中滑动变阻器滑动片P应处于左端,使输出的初始电压为0。 (4)根据欧姆定律有 解得 10.(2026·福建福州·模拟预测)某实验小组,利用如图甲的电路研究某型号热敏电阻的特性。实验室提供的器材有: A.直流电源(,内阻不计) B.电压表V(量程0~3V,内阻)两个; C.热敏电阻 D.滑动变阻器(最大阻值为) E.定值电阻R若干 (1)为了测量热敏电阻阻值,电压表量程需扩充到6V,此时需要__________(选填“串联”或“并联”)的定值电阻__________,将电压表改装成和; (2)定值电阻应选择__________(选填“”或“”) (3)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于最__________(选填“左”或“右”)端; (4)通过多次实验,得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示,某次实验时,图甲中的电压表、的示数(改装前)分别为1.50V、2.10V,则热敏电阻所处环境的温度约为__________℃; (5)实验小组同学利用该热敏电阻和电磁开关设计了自动加热装置,电磁开关可等效为定值电阻,通过电磁开关的电流小于某一值时加热电路的开关闭合。当加热装置温度低于60℃时,加热电路开始工作,则图丙电路图中两端接线应该接在__________(选填“12”或“13”)。 【答案】(1) 串联 10000 (2) (3)左 (4)30/31 (5) 【详解】(1)[1]电压表扩大量程需要串联分压电阻。 [2]原电压表内阻,满偏电压 改装后量程,由串联电路规律 代入得 (2)由图乙可知,热敏电阻阻值为千欧级别,为了减小测量误差,定值电阻应选同数量级的,若选误差过大。 (3)图甲为分压式接法,开关闭合前,应使待测支路电压为0,保护电路,因此滑动触头应置于最左端,此时待测支路两端电压为0。 (4)改装后电压表量程扩大为原来的2倍,因此实际电压, 根据串联规律电流相等可得 解得 对照图乙,对应温度约为 (5)由图乙可知,温度越低,阻值越大;题目要求温度低于(大)时,通过电磁开关的电流小于阈值,加热开关闭合。若接在之间,越大,电路总电阻越大,总电流(电磁开关的电流)越小,满足要求;若接,越大电磁开关分压越大,则电流越大,不符合要求,因此接。 ⏳题型03 电桥法测电阻 11.(2026·福建南平·一模)某实验小组自制了一台氧气流量计,其结构如图甲所示,氧气从进气口进入腔体冲击应变片,应变片发生形变,阻值随之变化。应变片接在图乙所示的电路中,其中电源电动势,定值电阻,,应变片的阻值随氧气流量变化的关系如图丙所示。闭合开关S,当流量变化时,、两点间的电压会随之改变。在、间接入电压传感器,利用电压传感器的示数可算出流量。电源内阻不计,电压传感器的内阻可视为无穷大。 (1)按照图乙,将图丁中的实物连线补充完整____。 (2)当氧气流量时,________mV。 (3)当氧气流量时,、两点的电势关系为________(填“”“<”或“”)。 (4)当电压传感器的示数为4mV时,氧气流量________。 (5)当环境温度升高时,应变片阻值增大,该变化会导致氧气流量的测量值________(填“偏大”或“偏小”)。为减小因温度升高带来的误差,可采用的方法是________(写出一种方法)。 【答案】(1) (2)0 (3) (4) (5) 偏大 适当增大的阻值 【详解】(1) (2)时,由丙图知,又 则上下两支路根据串联电路的分压原理,则有 则 (3)当氧气流量时,由丙图知增大 则分到的电压减小,减小,而不变,故 (4)取电源负极为零电势点, 对下面支路由欧姆定律 又 联立解得 由图丙得氧气流量 (5)[1]当环境温度升高时,应变片阻值增大,由图丙会导致氧气流量的测量值偏大 [2]为减小因温度升高带来的误差,可采用的方法是适当增大的阻值 12.(2025·福建福州·模拟预测)某实验兴趣小组准备利用表头Gx设计一个多挡位欧姆表,但不知道该表头的电阻。 (1)为了精确地测量表头的电阻,该小组首先采用了“电桥法”测量Gx的阻值。电路如图甲所示,由控制电路和测量电路两部分组成。实验用到的器材如下: A.待测表头Gx:量程0~1mA,内阻约为200Ω B.灵敏电流计G C.定值电阻R0=270Ω D.粗细均匀的电阻丝AB总长为L=50.00cm E.滑动变阻器RA(最大阻值为20Ω) F.滑动变阻器RB(最大阻值为2000Ω) G.线夹、电源、开关以及导线若干 ①电源电动势3V,实验过程中为了便于调节,滑动变阻器应选用_______(填写器材前对应的字母)。 ②在闭合开关S前,可将滑片P2大致固定于电阻丝AB中部位置,滑片P1置于a端。然后闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P1使待测表头的示数适当后再不移动滑片。不断调节滑片P2所夹的位置,直到电流表G示数为零,测出此时AP2段电阻丝长度x=20cm,则测得rGx=___________Ω(结果保留三位有效数字)。 (2)接着,该小组将上述表头Gx改为含“×1”,“×10”,“×100”三个挡位的欧姆表,如图乙所示。已知电源电动势E=1.5V,内阻可忽略不计。R1<R2,且接线柱3未接任何电阻,R0为调节范围足够大的滑动变阻器。则当开关S接到接线柱2时,选择的倍率是___________挡(填“×1”,“×10”,“×100”)。此后,短接a、b两表笔欧姆调零,R0应调至R0=___________Ω。 (3)在题(2)的基础上,为了验证改装的欧姆表(×10)的测量精度,按规范操作在表笔间接标准电阻R=120Ω时,指针指示位置如丙图所示,造成这一误差的原因可能是_______________________(只需写出一种可能)。 【答案】(1) E 180 (2) 132 (3)电池使用时间较长致电动势偏小 【详解】(1)①[1]实验过程中为了便于调节,滑动变阻器应选用阻值较小的E即可。 ②[2]根据电桥平衡原理,则当电流表G示数为零时满足 解得 (2)[1]不同倍率的欧姆表是通过在表头上并联一个电阻实现的,并联的电阻越小,分流越大,中值电阻(为电路中最大电流)越小,倍率越小。又R1<R2,所以接1时的倍率为“×1”,接2时的倍率为“×10”,接3时无分流,则倍率最大为“×100”。 [2]则当开关S接到接线柱2时,倍率为“×10”,电路的最大电流为接3时10倍,设接3时的电流为干路中最大电流为I,设接2时的电流为干路中最大电流为10I,得 解得,此后,短接a、b两表笔欧姆调零,应调至 (3)欧姆表刻度“左密右疏”,指针偏左说明测量电阻值偏大。根据,在不变时,I偏小,可能是E变小(电池老化),也可能是变大(电池内阻变大)等,使得同样的待测电阻对应的电流值变小,指针偏左。 13.(2025·广东深圳·二模)学习小组组装一台体重测量仪,进行如下操作。 (1)应变片为体重测量仪的核心元件,当对台秤施加压力时,应变片形状改变,其阻值增大。为测量应变片在无形变时的阻值,实验室提供了如下实验器材: A.电源(恒压输出12V) B.电流表(量程0~60mA,内阻为10Ω)     C.电压表(量程0~3V/15V,内阻约3kΩ/15kΩ) D.滑动变阻器(最大阻值为10Ω) E.待测应变片Rx(阻值约几百欧) H.开关S、导线若干 请完善实验步骤: ①为得到多组数据并使测量结果尽量精准,请在图1中用笔画线代替导线连接成完整电路:_______ ②闭合开关S,调节滑动变阻器,记下电压表和电流表的示数。某次测量中电压表指针如图2所示,读数为_______V; ③正确操作后,对多组数据进行处理,得到应变片的阻值为300Ω (2)查阅相关资料得知体重测量仪的原理如图3所示,现进行组装和校准。其中R1为滑动变阻器,R4为上述应变片,定值电阻R2、R3阻值分别为1000Ω、500Ω。当台秤受到压力时,测量电路将电阻增加量转化为电压UCD信息,再转换成体重输出。已知压力与应变片电阻增加量的关系为F=k△R,k=300N/Ω。     ①适当调节R1,使UcD=0,这时输出体重值为零,则滑动变阻器接入电路的阻值为_______Ω: ②该应变片阻值增加量ΔR的变化范围为0~6Ω,该体重仪的最大测量值为_______N; ③使用中,由于故障导致R2阻值增大,此时体重的测量结果与真实值比较_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】(1) 9.5(9.4~9.6) (2) 600 1800 偏大 【详解】(1)[1]实验要求多组数据并使测量结果尽量精准,要测量多组数据,需采用分压式电路,又因为电流表内阻已知,故电流表内接可以有效消除系统误差,使测量结果尽量精确,故电路连接为分压式电路和电流表内接,电路图如图所示。 [2]因为电源电压12V,故电压表需要选择量程15V的,这样量程下的电压表最小刻度为0.5V,只需要估读到本位即可,所以读数为9.4~9.6之间。 (2)[1]要使,则需要满足,代入数据滑动变阻器; [2]压力与应变片电阻增加量的关系为,将电阻变化量代入公式即可得; [3]由于故障导致阻值增大,会导致点电势降低,变大,从而导致体重测量值偏大。 14.(2024·全国·模拟预测)如图所示,某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A,他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。 (1)已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω,R2 = 7.2Ω,当调节电阻箱的阻值为图乙所示时,灵敏电流表的示数恰好为0,则电流表A的内阻为RA = __________Ω。 (2)该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S,调节电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I,作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω,则电源的电动势E = __________V,内阻r = __________Ω。 (3)根据图丙设计的实验,该同学测得的电动势__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测得的内阻值__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 【答案】(1)3.1 (2) 1.5 1.9 (3) 等于 等于 【详解】(1)由图乙可得,电阻箱的阻值,由图甲的电桥法可得 代入数据解得 (2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律,可得 变式可得 由图丁可得, 解得, (3)[1][2]根据以上分析,利用图丙设计的实验,该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差,测得的电动势和内阻均等于真实值。 15.(2024·广东·二模)李华同学查阅资料:某金属在0~100℃内电阻值Rt与摄氏温度t的关系为,其中R0为该金属在0℃时的阻值,为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻R0和值。可提供的实验器材有: A.干电池(电动势约为1.5V,内阻不计) B.定值电阻R1(阻值为1kΩ) C.定值电阻R2(阻值为800Ω) D.滑动变阻器(阻值范围0~40Ω) E.滑动变阻器(阻值范围0~4kΩ) F.电流计G(量程0~200,内阻约500Ω) G.电阻箱R(最大阻值为9999.9Ω) H.摄氏温度计 I.沸水和冷水各一杯 J.开关两个及导线若干 请回答下列问题: (1)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“a”或“b”)端。 (2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,再调节电阻箱的阻值,当电阻箱的示数为360.0Ω时,此时发现闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,则电流计G的内阻为___________Ω。 (3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻R0和值的步骤如下: ①断开开关、,将取下换成该金属电阻,并置于沸水中; ②闭合开关,读出电流计G的示数;闭合开关,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数R和水的温度t; ③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据. (4)以电阻箱的示数R为纵轴,温度t为横轴,作出的图像如图乙所示,则该金属电阻在0℃时的阻值为__________Ω,温度系数为__________℃-1。(结果用a、b、c表示) 【答案】 450 【详解】(1)[1]闭合、断开时,干路中的最大电流约 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。 [2]为了保护电流计不被损坏,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片向下移动到端。 (2)[3]闭合前、后电流计的示数没有变化,则电流计中的电流与的电流相等,中的电流与中的电流相等,与两端的电压相等,电流计与两端的电压相等,可得电流计的内阻 (4)[4][5]将取下换成该金属电阻的情况下,同理可得 由图乙得 即 又 则, 解得 ⏳题型04 利用电阻箱代替电阻测量电阻 16.(2026·福建龙岩·三模)某实验小组用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。所用器材如下:干电池、电流表、定值电阻、电阻箱R、待测电阻、开关、导线等。 (1)闭合开关前,应把电阻箱的阻值调到__________(填“最大”或“最小”); (2)闭合开关、,调节电阻箱阻值,读出电流表示数,再断开开关,读出电流表示数; (3)改变电阻箱的阻值R,测得多组、值,以为纵轴,以R为横轴建立直角坐标系,画出图像如图乙中①所示,其斜率为,则图像可能是图乙中的__________(填“②”“③”或“④”),已知两图线纵截距分别为和,则待测电阻__________。(用“k、、”表示) (4)考虑电流表和电源内阻的影响,本实验中定值电阻测量值__________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】 最大 ③ 等于 【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,应把电阻箱的阻值调到最大; (3)[2][3]当闭合时,被短路,根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 对应图线①,斜率 截距 当断开时,接入电路,根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 可知图像和图像斜率相同,即图像可能是图乙中的③; 对应图线③,截距 联立得 (4)[4]根据可知考虑电流表和电源内阻的影响,本实验中定值电阻测量值等于真实值。 17.(2026·福建莆田·模拟预测)某物理实验小组利用实验室器材测量一段康铜金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,算出平均值;用刻度尺测量金属丝接入电路的长度。 (2)该实验小组采用图甲所示电路图进行实验,为输出电压可调且稳定的直流电源。将电源输出电压调至,闭合开关,调节电阻箱的阻值,当的示数时,电压表的指针如图乙所示,其读数___________。根据上述数据,可计算得金属丝的电阻___________(保留3位有效数字)。 (3)根据公式___________(用、、、表示)可计算出该金属丝的电阻率。 (4)在图甲的电路中,由于电压表内阻并非无穷大,会导致的测量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 (5)另一实验小组设计了图丙所示的改进电路进行测量。闭合开关与,调节电阻箱,当灵敏电流计的示数为零时,记下电阻箱的阻值,则金属丝的电阻为___________(用、、表示)。 【答案】 2.60 1.30 小于 【详解】(2)[1]电压表的读数2.60V。 [2]金属丝的电阻 (3)[3]根据公式, 可得 (4)[4]在图甲的电路中,由于电压表内阻并非无穷大,可知Ix偏大,根据,会导致的测量值小于真实值。 (5)[5]当灵敏电流计示数为零时,Rx两端电势差等于干电池电动势E,则R1两端电压为U-E,由串联电流相等规律 整理得 18.(2026·福建福州·二模)磁敏电阻是一种基于磁阻效应的电阻元件,可用于磁感应强度测量。某磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示,某小组利用其特性设计了一款磁感应强度大小测量仪,电路图如图乙所示,提供的器材有: A.磁敏电阻(工作范围为) B.电源(电动势为3V,内阻不计) C.电流表(量程为3.0mA,内阻不计) D.电阻箱(最大阻值为) E.定值电阻(阻值为) F.定值电阻(阻值为) G.开关,导线若干 (1)按照图乙所示连接实验电路________,定值电阻应选________(选填“”或“”) (2)按下列步骤标注表盘: ①闭合开关,然后将开关向端闭合,将电阻箱调为________,标记电流表此时指针对应的刻度线为1.5T; ②逐步减小电阻箱的阻值,依据图甲规律,将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值; ③将开关向端闭合,测量仪即可正常使用。 (3)用标注好的磁场测量仪进行测量,若电流表的指针指在如图丙所示的位置,记录电流表示数为________mA,则此时对应磁感应强度为________T(结果保留两位有效数字)。 【答案】(1) (2)1300.0/1300 (3) 2.00 1.0 【详解】(1)[1]按照图乙所示连接实验电路如图所示: [2]当磁感应强度为零时,磁敏电阻的阻值为 为了保护电流表,定值电阻R的最小阻值为 故定值电阻应选。 (2)由图甲可知,当将电阻箱调为时,标记电流表此时指针对应的刻度线为1.5T。 (3)[1][2]由图丙可知,电流表的示数为,此时磁敏电阻的阻值为 由图甲可知待测磁场的磁感应强度为1.0T。 19.(2024·福建南平·三模)某兴趣小组探究PT100型铂电阻阻值Rt随温度t变化的关系。主要器材有:电源(电动势E = 3V、内阻不计)、电压表(量程3V、内阻RV约3kΩ)、毫安表(量程30mA、内阻RA约50Ω)、滑动变阻器、加热器、测温仪。采用伏安法测得不同温度下铂电阻的电压与电流,计算出不同温度下铂电阻的阻值,如下表。 t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rt/Ω 100.0 103.4 107.9 111.4 115.6 119.6 122.8 127.5 130.8 134.1 138.5 (1)为减少实验误差,测量电路中毫安表应采用______。(选填“内接”或“外接”); (2)根据上表中实验数据作出Rt—t的关系图像如图(a)所示,由图像可得Rt与t的关系式为Rt = ______(Ω); (3)由于毫安表内阻未知,兴趣小组利用上述器材设计如图(b)电路并进行实验,测量不同温度下的电流,作出图像如图(c)所示,可得该毫安表内阻RA = ______Ω(保留三位有效数字)。若考虑电源内阻,则该毫安表内阻的测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 【答案】(1)外接 (2)100+0.38t(100写成99.5 ~ 100.2均可;0.38写成0.37 ~ 0.39均可) (3) 47.4/47.5/47.6/47.7/47.8/47.9 大于 【详解】(1)铂电阻的阻值大约为110ΩRt2 < RARV 属于小电阻因此用外接法。 (2)图像的纵轴截距为Rt0 = 100.0Ω 斜率 可得Rt = 100+0.38t (3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律 得 设图像纵轴截距为b,则 如果电源有内阻,,该毫安表阻值的测量值大于真实值。 20.(2023·福建·模拟预测)测电阻有多种方法。 (1)甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时,多用电表表盘指针如图1所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“”,则的测量值为__________。 (2)乙同学用如图2所示的电路,测量待测电阻的阻值。某次实验,电流表的示数为,电压表的示数为,则电阻的测量值为__________。若不考虑偶然误差,该测量值与的真实值相比__________(选填“偏小”或“偏大”)。 (3)丙同学用如图3所示的电路,测量待测电阻的阻值。操作步骤如下:①先将开关接1,调节滑动变阻器,读出电流表的示数;②再将开关接2,保持不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为,记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为__________;电流表内阻对测量结果__________(选填“有”或“无”)影响。 【答案】 600 偏大 无 【详解】(1)[1]多用电表欧姆挡读数为 (2)[2]由欧姆定律,电阻的测量值为 [3]该实验采用电流表内接法,由于电流表的分压作用,使电压表的测量值偏大,由欧姆定律 所以该测量值与的真实值相比偏大。 [4][5]开关接1时,由闭合电路欧姆定律 开关接2时,由闭合电路欧姆定律 易得 电流表内阻对测量结果无影响。 ⏳题型05 测量电阻丝的电阻率 21.(2026·福建厦门·模拟预测)学习小组要测量一个电阻的电阻率,已知其长度为L,额定电压为1 V。 (1)用螺旋测微器测量该电阻的直径,示数如图甲所示,其直径d=______mm;    (2)粗测该电阻的阻值为250 Ω,为精确测量其阻值,该同学设计的测量电路如图乙所示,其中蓄电池电动势约为6.5 V(内阻不计)、滑动变阻器最大阻值为200 Ω、定值电阻、保护电阻。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调,且测量时电表的读数不小于其量程的,则图乙中圆圈①位置接入_________、圆圈②位置应接入________(均选填器材前的字母序号); A.电流表(量程为100 mA,内阻) B.电流表(量程为5 mA,内阻) C.电压表(量程为3 V,内阻) (3)实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线(坐标均为国际单位),已知图线的斜率为,则所测该电阻的阻值____________(用题中已知所测物理量符号表示)。研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小,则电阻率的测量值将______________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】(1)1.990 (2) C B (3) 偏大 【详解】(1)螺旋测微器固定刻度读数为,可动刻度读数为,则直径 (2)[1][2]圆圈②位置应接入B,即电流表A2,与定值电阻R1改装成伏特表,该伏特表的量程为 圆圈①位置接入C,当电压表满偏时,待测电阻两端电压为 解得 电压表与待测电阻的总电压为4V,恰好等于改装后的伏特表的量程4V,两个电表能同时满偏。 (3)[1]①为电压表,读数为U,②为电流表,读数为I,根据欧姆定律得 解得 根据图像得 解得 [2]研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小,则电阻的测量值Rx偏大,根据电阻定律 解得 测量值Rx偏大,电阻率的测量值偏大。 22.(2026·福建厦门·模拟预测)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值,使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数,从而得到多个的值,并作出图像,如图2所示。 (1)在实验中使用的是____________(选填“”或“”)的滑动变阻器。 (2)在某次测量时,电压表的指针位置如图3所示,量程为3V,则读数____________。 (3)已知合金丝的横截面积为,则其电阻率为____________(结果保留2位有效数字)。 (4)本实验中,电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果____________(选填“有”或“无”)影响。 【答案】(1) (2)1.31/1.32 (3) (4)无 【详解】(1)实验中需要多次改变合金丝接入电路的长度并调节滑动变阻器,使电流表的读数达到某一相同值;根据图2可知,合金丝对应的在至之间变化,为了方便调节电流并使电流表读数稳定在某一合适数值,滑动变阻器的最大阻值不宜过大,应选择与待测电阻阻值相近、量程为的滑动变阻器。 (2)电压表选择的量程为,此时对应表盘下排的刻度,由图读得电压为 (3)根据欧姆定律和电阻定律,电压表测量的电压与电流的比值满足 因此图像的斜率 由图2可知,图线的斜率 解得金属丝的电阻率 (4)根据关系式可知,电流表的内阻作为常数项仅影响图像在纵轴上的截距,而合金丝的电阻率是通过图像的斜率计算得出的,所以电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果无影响。 23.(2026·福建福州·三模)实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率,电阻丝的总阻值大约为9 Ω。 A.电源电压恒为,内阻不计 B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ);(0~15 V,内阻约15 kΩ) C.电流表A(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω);(0~3 A,内阻约0.0255 Ω) D.滑动变阻器(0~5 Ω,3 A) E.滑动变阻器(0~1750 Ω,3 A) F.开关S、导线若干 (1)为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母); (2)请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接________(注意:选取合适的电表量程); (3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于________端(选填“A”或“B”)。 (4)实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。 ①如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3所给数据,可得电阻丝的电阻率________;(用a、b、c、d表示) ②若考虑电表内阻,①问求得电阻丝的电阻率测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 【答案】(1)D (2) (3)A (4) 等于 【详解】(1)电阻丝阻值约为,与电阻丝阻值最接近,方便调节,所以选D。 (2)电源电动势为,因此电压表量程选择 根据欧姆定律 因此电流表量程选择 金属丝电阻远小于电压表内阻,电流表采用外接法,连接实验电路,如图所示 (3)闭合开关前,要保证电路电流最小,滑动变阻器滑片要置于阻值最大的地方,因此滑片P置于A端。 (4)[1]根据欧姆定律 而, 联立解得 由图像可知,斜率 联立解得 [2]考虑内阻时,测量的是电阻丝与电表内阻的总电阻,在取斜率计算电阻率时,电表内阻影响被消除,因此测量值等于真实值。 24.(2026·福建漳州·三模)某实验小组利用如图甲所示的电路测量电阻丝的电阻率,电阻丝阻值约为20 Ω。带有刻度尺的木板上固定有接线柱和,将电阻丝拉直后固定在a、b之间。在电阻丝上夹一小金属夹,移动金属夹可改变电阻丝接入电路的长度。提供的器材还有: 电池组E(电动势3.0 V,内阻约1 Ω); 电流表A(量程0~100 mA,内阻约5 Ω); 电阻箱R(0~999.9 Ω); 开关、导线若干。 实验步骤如下: A.用螺旋测微器在电阻丝上同一位置多次测量直径,算出其平均值; B.按图甲连接电路; C.将电阻箱阻值调至较大; D.将金属夹夹在电阻丝某位置,闭合开关,调节电阻箱阻值使电流表满偏,断开开关,记录电阻箱阻值和接入电路的电阻丝长度; E.改变金属夹位置,重复步骤D,记录多组、; F.断开开关,整理器材。 回答下列问题: (1)步骤A的操作明显不妥,正确的操作是:用螺旋测微器在电阻丝的________多次测量直径。 (2)某次测量电阻丝直径时,螺旋测微器示数如图乙所示,该读数为________mm。 (3)根据实验数据绘出图线如图丙所示,图线斜率的绝对值为,在轴上的截距为,测得电阻丝直径为。则 ①电阻率的表达式________(用、表示)。 ②结合题中器材参数还可求得________(填正确答案标号)。 A.电池组内阻    B.电流表内阻    C.电池组内阻与电流表内阻之和 (4)本实验中,电池组内阻对电阻率的测量结果________(填“有”或“无”)影响。 【答案】(1)不同位置 (2)0.730/0.731/0.732/0.733/0.734 (3) C (4)无 【详解】(1)步骤A正确的操作是:用螺旋测微器在电阻丝的不同位置多次测量直径。 (2)螺旋测微器读数为0.5mm+0.01mm×23.2=0.732mm (3)①[1]由电路可知 可得 由题意可知 解得 ②[2]由题意可知可知,因电流表满偏电流I和电源电动势E已知,则还可以求得电池组内阻与电流表内阻之和,故选C。 (4)由上述分析可知,本实验中,电池组内阻对电阻率的测量结果无影响。 25.(2025·福建福州·模拟预测)某实验小组做“测量一新材料制成的粗细均匀电阻丝的电阻率”实验。 (1)用多用电表粗测电阻丝的阻值。当用电阻“×100”挡,进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图甲所示,其读数为______Ω; (2)用螺旋测微器测量电阻丝的直径d,示数如图乙所示,其直径______mm; (3)为了准确测量电阻丝的电阻,学习小组设计并连接好如图丙所示的实验电路,M、N为金属丝接入电路的两端,标准电池的电动势为ES,G为灵敏电流计,实验操作如下: ①用刻度尺测出M、N之间的长度L1; ②将滑动变阻器R的滑片移至阻值最大,闭合S1,调节R,使电流表A示数适当,读出电流表的示数I; ③保持R的滑片位置不变,闭合S2,调节P使电流计G指针指向零刻度线,用刻度尺测出M、P之间的长度L2; ④根据测量数据可求出金属丝的电阻______,从而得出电阻率。(用ES、I、L1、L2表示) ⑤若电流计G有内阻,则该电阻的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 【答案】(1)600 (2)1.699/1.700/1.701 (3) 等于 【详解】(1)多用电表的读数为6×100Ω=600Ω; (2)螺旋测微器测量电阻丝的直径d=1.5mm+0.01mm×20.0=1.700mm (3)④[1]当调节P使电流计的指针指向零刻度线,这说明M、P间的电势差与外接标准电池的电动势大小相等,即UMP=ES; 因为R的滑片位置不变,电路中总电阻不变,电流强度I不变,那么接入M、P间的电阻大小可表示为 根据电阻定律 则 联立解得 ⑤[2]根据上述④分析可知,电流表与待测电阻丝测量,电流表的内阻对电流的测量无影响,对MP两端电压的测量无影响,因此则该电阻的测量值等于真实值。 重难·创新演练 设题创新:创新题型跳出传统伏安法,引入替代法、差值法、惠斯通电桥等特殊测电阻模型,规避常规外接、内接误差结论。结合传感器、新型电源创设陌生实验情境,考查模型迁移能力。弱化繁杂计算,强化图像信息解读,利用变形图像提取电阻。常常删减部分电表,要求利用定值电阻完成测量,自主构建实验方案。命题侧重辨析系统误差与偶然误差,设置单位、有效数字陷阱,剥离复杂情境,要求学生抓住实验核心原理,考查方案设计与逻辑推导。 1.(2025·福建厦门·三模)某同学用多用电表测出一电阻R0阻值约为2000Ω,为了比较精确地测定该电阻的阻值,现给出下列器材: A.电压表(量程6V,内阻约为10kΩ) B.电流表(量程3mA,内阻约为2Ω) C.滑动变阻器(最大阻值20Ω) D.电源(电动势6V,内阻1Ω) E.电键、导线若干 (1)在如图所示的方框内画出实验的电路图_____; (2)在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路_____。 (3)电阻的测量值比真实值 _______(选填“偏大”或“偏小”)。在上面实物图中,开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至 _____端(填:“左”或“右”)。 【答案】(1) (2) (3) 偏大 左 【详解】(1)由题意可知,待测电阻阻值约为2000Ω,电压表内阻约为10kΩ,电流表内阻约为2Ω,相对来说待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法; 由于待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示 (2)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示 (3)[1]由于电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,电压的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,电阻的测量值大于真实值; [2]滑动变阻器采用分压接法,为保护电路开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至左端。 2.(2024·福建福州·模拟预测)某同学利用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值,其中定值电阻。 (1)请用笔画线代替导线,按图甲将图乙中的实物图连接完整______。 (2)实验时,先保持开关断开、开关闭合,调节滑动变阻器,测得多组电压U和对应的电流I,并作出关系图像。再保持开关和闭合,调节滑动变阻器,测得多组电压U和对应的电流I,并作出关系图像。 (3)实验作出的两条关系图像如图丙所示,则电压表的内阻______Ω,被测电阻______Ω。 【答案】 3000 1500 【详解】(1)[1]实物连线如图 (2)[2][3]由题意结合图像可知 解得 解得 3.(2024·福建福州·二模)某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻约为)。 (1)如图甲所示,用螺旋测微器测圆柱体直径,读数为______mm。 (2)除待测圆柱体外,实验室还备有如下实验器材,实验过程要求电阻两端电压能够从零开始起调,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______。(填写器材前对应的序号字母) A.电压表(量程3V,内阻约为15kΩ) B.电压表(量程15V,内阻约为75kΩ) C.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω) D.电流表(量程3A,内阻约为0.2Ω) E.滑动变阻器(0~5Ω,2A) F.滑动变阻器 G.电源E(电动势为4V,内阻不计) H.开关S,导线若干 (3)请用笔代替导线将图乙中所给的实物器材连线补充完整。( ) 【答案】(1)5.020/5.019/5.021 (2) A C E (3) 【详解】(1)螺旋测微器的读数为∶固定刻度读数+可动刻度读数+估读,由题图甲知,圆柱体的直径为 5mm+2.0×0.01mm=5.020mm (2)[1]电源电动势为4V,则电压表应选A; [2]电路可能出现的最大电流为 则电流表应选C; [3]待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则滑动变阻器应接成分压电路,则应该选择阻值较小的E。 (3)因RV>>Rx 则应该采用电流表外接电路,滑动变阻器应接成分压电路,实物图连接如图: 4.(2023·福建泉州·模拟预测)手机快充线是否合格至关重要。很多手机都在用图(a)所示的接口。协会关于充电线有个规范:长的充电线电阻应小于。实验室有一条长的导线,某同学要通过实验判断该导线的电阻是否符合协会规范。 实验室提供的器材有: A.电流表(量程为,内阻) B.电流表(量程为,内阻约为) C.定值电阻(阻值为) D.定值电阻(阻值为) E.滑动变阻器(阻值范围为) F.电源(电动势约为,内阻不计) G.开关一个,导线若干 该同学设计了如图(b)所示的测量电路。请回答下列问题: (1)定值电阻应选用________(选填“C”或“D”)。 (2)根据图(b)所示的电路图,请用笔画线代替导线将图(c)所示的实验电路补充连接完整________。 (3)该同学利用电流表示数和电流表示数,作出图像如图(d)所示。 (4)该同学所用导线的电阻为________,可以判定该导线________(选填“满足”或“不满足”)协会规范。 【答案】 C 0.40/0.38/0.39/0.41/0.42 不满足 【详解】(1)[1]因待测电阻阻值较小,故在测量电路中串个电阻以保护电路,根据电源电动势和电流表的量程分析可知定值电阻应选用定值电阻(阻值为),故选C。 (2)[2]根据图(b)所示的电路图,实验电路补充连接完整如下: (3)[3]由欧姆定律可得,待测电阻的阻值为 由图像斜率可知 故该同学所用导线的电阻为 [4]该导线电阻大于0.25Ω,可以判定不满足协会规范。 5.(2023·福建福州·二模)某实验小组利用如下器材测定一电压表的量程Ux和内阻Rx; 待测电压表V1(量程约0~3.0V,内阻约为3k Ω) 标准电压表V2(量程0~6.0V,内阻约为20k Ω) 滑动变阻器R(最大阻值50Ω) 电阻箱R(0~9999.9Ω) 直流电源E(7.5V.有内阻) 开关S及导线若干 回答下列问题: (1)现用多用电表测电压表V1的内阻,选择倍率“×100”挡,其它操作无误,多用电表表盘示数如图甲,则电压表V1的内阻约为______。 (2)图丙是该实验小组未完成的实物连线图,请你根据图乙原理图完成实物连线______。 (3)闭合开关S,调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,保证V1满偏,记录V2的示数U2和电阻箱的阻值R,断开开关。多次重复上述操作。根据多次测得的数值在坐标系中描点,如图丁。请根据坐标系中的描点作出图线______。 (4)根据图丁中图线求得V1的量程Ux=____V,内阻Rx=____。(结果均保留两位有效数字) 【答案】 3200 2.5/2.6/2.7/2.8/2.9/3.0 2.8/2.9/3.0/3.1/3.2 【详解】(1)[1]电压表V1的内阻约为32×100Ω=3200Ω (2)[2]电路连线如图; (3)[3]作出图线如图 (4)[4][5]由电路可知 根据图丁中图线可知 求得V1的量程Ux=2.5V 内阻Rx=3.0kΩ 6.(2023·福建泉州·二模)为测量某微安表的内阻,并将其改装成量程为的电流表,实验室提供以下器材: 待测微安表(量程,内阻约) 微安表(量程,内阻约) 定值电阻(阻值为) 滑动变阻器(阻值范围) 干电池(电动势约,内阻很小) 开关及导线若干 (1)在虚线框内画出测量微安表内阻的完整电路图,并在图中标明器材符号_______; (2)若实验过程中测得的示数为,的示数为,则的内阻______(用、、表示); (3)给并联一个定值电阻改装成量程为的电流表,用标准电流表与其串联进行校准。当标准电流表的示数为时,微安表的示数如图,其读数为______,则改装之后的电流表实际量程是0~______。 【答案】 30 0.95 【详解】(1)[1]滑动变阻器最大值比待测电阻的阻值小得到,所以滑动变阻器应采用分压接法;由于,没有电压表,可以采用安阻法,将定值电阻与待测表头并联,由 可测得待测表头两端电压,便可通过欧姆定律测得待测表头电阻,电路图如图所示 (2)[2]由欧姆定律有 (3)[3]故微安表的示数如图,其读数为。 [4] 标准电流表所测的电流为干路电流,相当于微安表改装后所测的总电流,设微安表改装后的最大量程为,则有 解得改装之后的电流表实际量程最大值为 7.(2025·福建·模拟预测)某同学要测量一个电压表的内阻。 (1)该同学先用多用电表粗测电压表的内阻,将多用电表的选择开关拨到“”倍率的电阻挡,先进行欧姆调零,再将红表笔与电压表的______(填“正”或“负”)接线柱连接,黑表笔与电压表另一接线柱连接,示数如图甲所示,则电压表的内阻等于______Ω; (2)为了精确测量电压表的内阻,该同学连接了如图乙所示的电路,电压表为被测电压表,闭合开关后,通过多次调节电阻箱,记录每次调节后,电压表、的示数、,以及电阻箱接入电路的电阻R,作图像,得到的图像是一条倾斜直线,且图像的斜率为k,则电压表的内阻_____(用k表示)。 【答案】(1) 负 2200 (2) 【详解】(1)电流从红表笔流入欧姆表,所以红表笔与电压表的负接线柱连接,由于倍率为“”,读数为2200Ω。 (2)根据串并联电路特点 得到 结合题意有 解得 8.(2024·重庆·二模)某探究小组利用图1所示电路来测量定值电阻的阻值,并测定直流电源的电动势E与内阻r。所用实验器材有:直流电源、电压表(可视为理想电表)、定值电阻、电阻箱R、待测电阻、开关S1、单刀双掷开关S2和导线若干。 部分实验步骤如下: ① 连接好电路后,将电阻箱R调至适当阻值,开关S2接1,闭合开关S1; ② 读取电阻箱的阻值R和电压表的示数U; ③ 改变电阻箱的阻值,重复步骤② ,测得多组R和U的数值; ④ 断开开关S1,作出的线性关系图像如图所示,其中a、b、c已知。 (1)图像的横坐标x应为__________(选填“R”或“”)。 (2)开关S2接2,闭合开关S1,读出电压表的示数,且,则在图中可以查出对应的待测电阻______。 (3)利用图像还可以测量该直流电源的电动势和内阻,则该直流电源的电动势_____,内阻________。(用a、b、c、表示) 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律得 解得 可知 (2)由图像可知,当时 故 (3)[1][2]结合图像可知, 解得, 9.(2023·福建漳州·模拟预测)某实验小组为了测量一个量程为3V的电压表内阻(约为几千欧),设计了如图甲所示的电路,可供选择的实验器材有:待测电压表V,滑动变阻器R1(最大阻值2000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值10Ω),电阻箱R0(最大阻值9999.9Ω),电池组E(电动势约4V),开关S,导线若干。 主要实验步骤如下: a.按图甲连接好电路; b.调节电阻箱R0的阻值为零,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,使电压表满偏; c.保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表示数为2.00V,记下此时电阻箱的阻值。 (1)实验中滑动变阻器应选择__________(填“R1”或“R2”)。 (2)根据图甲电路,用笔画线代替导线,请将图乙中实物图补充完整__________。 (3)在步骤c中,记录的电阻箱阻值如图丙所示,则该电压表的内阻为__________Ω。实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压会发生微小变化,如果要考虑其变化的影响,电压表内阻的测量值__________(填“小于”、“等于”或“大于”)真实值。 (4)实验小组又设计了另一方案,电路如图丁所示(新增电压表V0),则该方案__________(填正确答案标号) A.可消除调节电阻箱引起滑动变阻器分压变化对测量的影响 B.可通过两电压表示数和电阻箱阻值得到电压表内阻,从而减小了系统误差 C.仅调节电阻箱就能使电压表V示数为2.00V,同时电压表V0示数仍为3.00V 【答案】 2994.0 大于 AB/BA 【详解】(1)[1]滑动变阻器由于采用的是分压式接法,应该选择最大阻值较小的滑动变阻器,故选择。 (2)[2]实物图如图。 (3)[3][4]在步骤c中,记录的电阻箱示数为1497.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,根据串联电路的分压特点有 根据设计的电路,在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压变大,大于3V,故电阻箱两端电压大于1.00V,所以测量值大于真实值。 (4)[5]A.原方案,调节电阻箱引起滑动变阻器分压变化,导致测量误差,采用新方案可消除调节电阻箱引起滑动变阻器分压变化对测量的影响,故A正确; B.可通过两电压表示数之差除以电阻箱阻值得到通过电压表的电流,再利用待测电压表示数除以电流,即可得,从而减小了系统误差,故B正确; C.在原方案,保持滑动变阻器的滑片位置不动的目的是要使电压表和电阻箱两端总电压几乎不变(为3V),当增大电阻箱电阻时,总电压变大。加上电压表后,需共同调节滑动变阻器和电阻箱,才能在保证电压表V示数为2.00V时,电压表示数仍为3.00V,故C错误。 故选AB。 10.(2024·山东济宁·一模)某学习小组用放电法测量电容器的电容,所用器材如下: 电池(电动势为3V,内阻不计); 待测电容器(额定电压为5V,电容值未知); 微安表(量程为200μA,内阻未知); 滑动变阻器R(最大阻值为20Ω); 电阻箱、、、(最大阻值均为9999.9Ω); 定值电阻(阻值为5.0kΩ); 单刀单掷开关、,单刀双掷开关; 导线若干。 (1)学习小组先测量微安表内阻,按图甲连接电路。 (2)为保护微安表,实验开始前先断开开关、,滑动变阻器R的滑片应置于最_____________(填“左”或“右”)端。 (3)将电阻箱、、的阻值均置于1000.0Ω,滑动变阻器R的滑片置于适当位置。闭合开关保持、阻值不变,反复调节,使开关闭合前后微安表的示数不变。记录此时的示数为1500.0Ω,则微安表的内阻为_____________Ω。 (4)按照图乙所示连接电路,将电阻箱阻值调至750.0Ω,开关掷于位置1,待电容器充电完成后,再将开关掷于位置2,记录微安表电流I随时间t的变化情况,得到如图丙所示的图像。图丙每个最小方格面积所对应的电荷量为_____________C。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格,则电容器的电容为_____________F。 【答案】 左 1500.0 【详解】(2)[1]由题图可知,滑动变阻器为分压式接入电路,为了保护电路在实验开始前,其滑片应该置于左端。 (3)[2]由实验电路图可知,该测量方法属于电桥法测量电阻,由于开关闭合前后,微安表示数不变,所以有 解得 (4)[3]图中最小放个面积所对应的电荷量为 [4]由题意可知,充电后电容器的电压与电源电动势相同,即3V,由于一个小格代表的电荷量为,图像共150个小格,所以通过微安表的电荷量为 由题意可知,流过的电流是微安表的3倍,则根据电容的定义式可知电容器的电容为 真题·实战演练 高频考点:高频考点包含螺旋测微器、游标卡尺读数,是实验必得分基础考点。伏安法测电阻,电流表内外接、滑动变阻器分压限流接法的选用。金属丝电阻率实验原理,金属丝有效长度、直径测量以及单位换算。UI 图像求电阻,图像斜率物理意义分析。系统误差分析,分清电表内阻造成的误差来源。拓展模型重点为替代法、电桥平衡条件。多以实验填空设问,重点考查方案选择、读数、误差辨析,数量级、有效数字、单位换算极易出错,答题务必规范书写表达式。 1.(2021·福建·高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下: (1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________。 (2)对多用电表进行机械调零。 (3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。 (4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。 (5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________。 (6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。 (7)实验测得的该电阻丝电阻率为___________(结果保留3位有效数字)。 【答案】 1.414(1.411~1.415均可) 160 【详解】(1)[1]该电阻丝的直径为 (3)[2]使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右 ,所以应选择×10倍率的电阻挡; (5)[3]15~20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为 (7)[4]根据电阻定律有 解得该电阻丝的电阻率为 2.(2025·福建·高考真题)某实验小组基于“等效替代法”设计了如图(a)所示的电路用于电阻测量。使用的器材有:电源E(电动势3V),电流表A(量程30mA),定值电阻(阻值均为),定值电阻(阻值),滑动变阻器(最大阻值,额定电流1.5 A),带标尺的滑动变阻器(最大阻值,额定电流1.5A),选择开关,单刀开关,待测电阻(阻值小于),导线若干。 (1)按照图(a),将图(b)中的实物连线补充完整________; (2)将鳄鱼夹a、b短接,滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处,打在位置1。接通,调节滑动变阻器,电流表指针指在图(c)所示的位置,记录电流表示数________mA,此示数作为本次实验的电流定标值; (3)断开、,用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通,将依次打在位置1、2,发现电流表示数均小于定标值I;打到位置3时,电流表示数大于定标值I,由此确定的阻值范围为________.(填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”); (4)将重新打在位置________(填“1”“2”或“3”),向左调节滑动变阻器的滑片,直到电流表指针重新回到定标值位置,此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理,可得的阻值为________; (5)以下因素可能影响测量结果的有________。(多选,填正确答案标号) A.电源存在内阻 B.电流表存在内阻 C.滑动变阻器读数有偏差 D.步骤(4)电流表指针未重新回到定标值位置 【答案】(1) (2)16.0/15.9/16.1 (3)100~200 (4) 2 145 (5)CD 【详解】(1)根据图(a)的实验电路图,需要将实物图中电流表负极、滑动变阻器与和之间用导线连接,如图所示。 (2)由图(c)可得,电流表量程30mA,最小刻度为1mA,指针指在16mA的位置上,需要估读到下一位,故电流表示数为16.0mA (3)通过分析电路及实验步骤,可知“等效替代法”测量原理就是在保证总电路电阻不变,用原电路减小的阻值等效替代待测电阻的阻值,进而测出待测电阻的阻值。 接通,开关接1,鳄鱼夹a、b短接,滑动变阻器为最大值,电路中、串联(总电阻为);开关接2,有 可得 开关接3,有 可得 可得的阻值范围为 (4)[1]的阻值范围为,应将开关重新打在2的位置上。 [2]由电路图可知,开关打在2的位置时,原电路的阻值减小;当向左调节到标尺刻度读数为时,即其接入电路的电阻值减小了时,电流表的示数重新回到定标值I,因此待测电阻等于原电路减小的总电阻,故 (5)AB.由实验原理可知,接入待测电阻后,通过调节使电流表指针重新回到定标值位置,来确保原电路减小的电阻值与相等,因此电源和电流表的内阻对实验没有影响。 故AB错误; CD.读数有偏差和电流表指针未重新回到定标值位置都将影响测量结果的准确性。 故CD正确。 故选CD。 3.(2024·福建·高考真题)某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律,并设计一款彩光电路。所用器材有:红光和蓝光发光元件各一个、电流表(量程30mA)、电压表(量程3V)、滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)、5号电池(电动势1.5V)两节、开关、导线若干。 (1)图(a)为发光元件的电阻测量电路图,按图接好电路; (2)滑动变阻器滑片先置于________(填“a”或“b”)端,再接通开关S,多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录对应的电流表示数I和电压表示数U; (3)某次电流表示数为10.0mA时,电压表示数如图(b)所示,示数为________V,此时发光元件的电阻为________Ω(结果保留3位有效数字); (4)测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图(c)中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知,电流在1.0~18.0mA范围内,两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是:________________; (5)根据所测伏安特性曲线,实验小组设计一款电路,可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图(d)中补充两条导线完成电路设计。_____ 【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 【详解】(2)[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法,为了保护用电器,开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端,使测量部分电路两端电压为0; (3)[2]电压表量程为3V,分度值为0.1V,所以图(b)所示电压表示数为2.82V; [3]根据欧姆定律可知,发光元件的电阻为 (4)[4]根据欧姆定律可知,电流在1.0~18.0mA范围内,两个发光元件的电阻随电压增大而减小; (5)[5]由图(c)可知,电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件,因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路,如图所示 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $ 第32讲 实验:测电阻和电阻率(专项训练) 模拟·基础演练 1.(1) 1.0 9.1 (2)2 (3)调大的阻值或减小的阻值或调大的阻值 【详解】(1)①因mA表的内阻已知,则采用电流表内接电路,电路如图 ②为了测量更多组数据,滑动变阻器要接成分压电路,则选用阻值较小的更适合电路调节; ③根据欧姆定律可知 由图可知在热敏电阻温度为27℃时的阻值为1.1kΩ,则与厂家标称值相对误差为 (2)温度达到30℃时热敏电阻的阻值为,则当ab两点电势相等时,解得电阻箱阻值为 (3)实验过程中,发现热敏电阻温度达到31.5℃时停止加热,说明在温度达到30℃时a点电势低于b点电势,为了让加热器30℃时停止加热,则需要升高a点电势或降低b点电势,则由可知,可调大的阻值或减小的阻值或调大的阻值。 2.(1) 根据题意可知,组合体电阻不超过,相比较远小于数字毫伏表内阻,应采用数字毫安表外接法,即Q端应和处相连 (2) 【详解】(1)[1] ; [2]略; [3]滑动变阻器采用分压接法,闭合开关时,为了保护电表,滑动变阻器的滑片应置于端。 (2)根据题意,由闭合回路欧姆定律可知,衔铁被释放时,电动势为 停止加热时,热电偶受热产生的电动势最大,如图所示 由图可知,从停止加热到吸合的衔铁被释放,所用的时间约为。 3. 500 0.66 0.32 非线性增大 偏小 【详解】(1)[1]按照甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线如图∶ (2)[2]不加外磁场时,示数为,示数为,根据电路关系有, 磁敏器件的电压为 则 (4)[3]根据图丙,当时,示数为。 [4]加外磁场后,调节使示数仍为,此时电流I仍为,磁敏器件的电压为,因此其阻值为 阻值变化量为 相对变化率为 则有 (5)[5]在坐标纸上补充数据点并作图 , 观察B在范围内图线的形状。若图线为直线则是线性增大,若为曲线则是非线性增大。从图中可看出在范围内是非线性增大; (6)[6]若为非理想电压表,其内阻不是无穷大,会分流,使得测量的偏大,计算出的R偏小,偏小,偏小。在图像中,相同B值下,测量值偏小,图像整体下移,斜率比真实情况偏小。 4. 8000 大于 【详解】(1)[1]多用电表选择开关旋转到“ ”挡,故根据图1可知读数为; (2)[2]长方体导电水泥块样品的电阻,故采用电流表内接法;实验中要求滑动变阻器采用分压接法,故连接实物图如图 (3)[3]根据电阻定律 可知 (5)[4]根据图3可知压力越大电阻率越小,即电阻越小;回路中电流增加,电压增加,电压减小,而报警器在两端电压大于或等于 时启动,故应将报警器并联在两端; (6)[5]电源电动势E减小,要使报警器启动,即两端电压要仍为3V,根据串联分压有 可知E减小需要R1更小,又因为F越大R1越小,可知F1需要大于F0。 5. 1.50 330 B 250 偏高 【详解】(1)[1]电压表V2选择0-3V量程,分度值为0.1V,电压表V2的示数为U2=1.50V [2]根据串联电路的特点,热敏电阻两端的电压UR=U1-U2=4.8V-1.50V=3.3V 根据欧姆定律,通过热敏电阻的电流 此时热敏电阻的阻值为 (3)[3]由图丙可知,温度越高,热敏电阻的阻值越大,当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过10mA时,报警器报警。根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知,温度越高时,热敏电阻的阻值越大,该支路的电流越小,若报警器与热敏电阻串联,则不会引起报警器报警,因此与报警器串联的是定值电阻Rx,则热敏电阻RT应连接于图中方框B位置; [4]根据图丙可知,环境温度为30℃时,热敏电阻的阻值为RT=300Ω 设通过热敏电阻的电流为I1,通过报警器的电流I2=0.01A,则干路电流 根据闭合电路的欧姆定律 解得 根据并联电路电流的分配与电阻的关系 代入数据联立解得 (4)[5]该温控报警器用久后,直流电源内阻增大,电路中的电流变小,通过报警器支路的电流减小;要使通过报警器的电流达到或超过10mA时报警器报警,则热敏电阻的要变大,报警温度变高,因此直流电源内阻增大,则触发报警的温度与原设定值相比偏高。 6. 0.30 1000 10 偏小 【详解】(1)根据读数可得电流表示数为。 (2)此时的阻值大小。 (3)①当压力大小时,毫安表的读数为,根据图丙可知此时压阻应变片,由可得 当毫安表的读数为时,,解得 根据图丙可知此时压力大小为。 ②,若直流电源内阻增大变为不可忽略,上式变为则达到相同电流时的实际值偏小,F的实际值比根据标注得到的测量值大,因此根据标注读出的测量值偏小,故填“偏小”。 7.(1)D (2) (3) 0.60 0.20 【详解】(1)由图甲电路图可知,滑动变压器为分压接法,则滑动变阻器应选D。 (2)实物图如图 (3)[1][2]设电流表Ax的量程为,内阻为,根据并联分流原理 整理得 结合图丙可知,斜率为,纵轴截距为,则电流表Ax的量程为0.60A,则 解得 8.(1) ×1 28 (2) A1 A2 (3)280 (4)30 【详解】(1)[1][2]先用多用电表直接测量笔芯的电阻,先把选择开关调至欧姆“×10”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,说明倍率挡选择过高,此时应将选择开关调至欧姆“×1”挡,并重新进行调零,最终测量结果如图甲所示,则该铅笔笔芯的电阻为28Ω。 (2)[1][2]题中无电压表,则可用电流表A1与电阻箱R0串联改装为电压表,则图中电流表a应选用A1,电流表b应选用A2。 (3)要将电流表a与电阻箱R。改装为量程为3V的电压表,则电阻箱的阻值应调至 (4)由电路可知 解得 由图像可知 解得 Rx=30Ω 9.(1) (2) (3)左 (4) 【详解】(1)由于电压表量程为15V,比电源电动势3V大得多,若用电压表测电压,测量误差比较大,不能够做到尽可能准确地测量出电流表的内阻,由于定值电阻的阻值与电流表的内阻差不多,而电流表A的量程为电流表的量程的两倍,为了尽可能准确测量,可以采用双安法测量,即虚线方框中应接入。 (2)结合上述,根据图甲,连接实物图如图所示 (3)根据上述可知,控制电路采用滑动变阻器的分压式,为了确保安全,开关闭合前,图乙中滑动变阻器滑动片P应处于左端,使输出的初始电压为0。 (4)根据欧姆定律有 解得 10.(1) 串联 10000 (2) (3)左 (4)30/31 (5) 【详解】(1)[1]电压表扩大量程需要串联分压电阻。 [2]原电压表内阻,满偏电压 改装后量程,由串联电路规律 代入得 (2)由图乙可知,热敏电阻阻值为千欧级别,为了减小测量误差,定值电阻应选同数量级的,若选误差过大。 (3)图甲为分压式接法,开关闭合前,应使待测支路电压为0,保护电路,因此滑动触头应置于最左端,此时待测支路两端电压为0。 (4)改装后电压表量程扩大为原来的2倍,因此实际电压, 根据串联规律电流相等可得 解得 对照图乙,对应温度约为 (5)由图乙可知,温度越低,阻值越大;题目要求温度低于(大)时,通过电磁开关的电流小于阈值,加热开关闭合。若接在之间,越大,电路总电阻越大,总电流(电磁开关的电流)越小,满足要求;若接,越大电磁开关分压越大,则电流越大,不符合要求,因此接。 11.(1) (2)0 (3) (4) (5) 偏大 适当增大的阻值 【详解】(1) (2)时,由丙图知,又 则上下两支路根据串联电路的分压原理,则有 则 (3)当氧气流量时,由丙图知增大 则分到的电压减小,减小,而不变,故 (4)取电源负极为零电势点, 对下面支路由欧姆定律 又 联立解得 由图丙得氧气流量 (5)[1]当环境温度升高时,应变片阻值增大,由图丙会导致氧气流量的测量值偏大 [2]为减小因温度升高带来的误差,可采用的方法是适当增大的阻值 12.(1) E 180 (2) 132 (3)电池使用时间较长致电动势偏小 【详解】(1)①[1]实验过程中为了便于调节,滑动变阻器应选用阻值较小的E即可。 ②[2]根据电桥平衡原理,则当电流表G示数为零时满足 解得 (2)[1]不同倍率的欧姆表是通过在表头上并联一个电阻实现的,并联的电阻越小,分流越大,中值电阻(为电路中最大电流)越小,倍率越小。又R1<R2,所以接1时的倍率为“×1”,接2时的倍率为“×10”,接3时无分流,则倍率最大为“×100”。 [2]则当开关S接到接线柱2时,倍率为“×10”,电路的最大电流为接3时10倍,设接3时的电流为干路中最大电流为I,设接2时的电流为干路中最大电流为10I,得 解得,此后,短接a、b两表笔欧姆调零,应调至 (3)欧姆表刻度“左密右疏”,指针偏左说明测量电阻值偏大。根据,在不变时,I偏小,可能是E变小(电池老化),也可能是变大(电池内阻变大)等,使得同样的待测电阻对应的电流值变小,指针偏左。 13.(1) 9.5(9.4~9.6) (2) 600 1800 偏大 【详解】(1)[1]实验要求多组数据并使测量结果尽量精准,要测量多组数据,需采用分压式电路,又因为电流表内阻已知,故电流表内接可以有效消除系统误差,使测量结果尽量精确,故电路连接为分压式电路和电流表内接,电路图如图所示。 [2]因为电源电压12V,故电压表需要选择量程15V的,这样量程下的电压表最小刻度为0.5V,只需要估读到本位即可,所以读数为9.4~9.6之间。 (2)[1]要使,则需要满足,代入数据滑动变阻器; [2]压力与应变片电阻增加量的关系为,将电阻变化量代入公式即可得; [3]由于故障导致阻值增大,会导致点电势降低,变大,从而导致体重测量值偏大。 14.(1)3.1 (2) 1.5 1.9 (3) 等于 等于 【详解】(1)由图乙可得,电阻箱的阻值,由图甲的电桥法可得 代入数据解得 (2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律,可得 变式可得 由图丁可得 , 解得 , (3)[1][2]根据以上分析,利用图丙设计的实验,该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差,测得的电动势和内阻均等于真实值。 15. 450 【详解】(1)[1]闭合、断开时,干路中的最大电流约 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。 [2]为了保护电流计不被损坏,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片向下移动到端。 (2)[3]闭合前、后电流计的示数没有变化,则电流计中的电流与的电流相等,中的电流与中的电流相等,与两端的电压相等,电流计与两端的电压相等,可得电流计的内阻 (4)[4][5]将取下换成该金属电阻的情况下,同理可得 由图乙得 即 又 则 , 解得 16. 最大 ③ 等于 【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,应把电阻箱的阻值调到最大; (3)[2][3]当闭合时,被短路,根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 对应图线①,斜率 截距 当断开时,接入电路,根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 可知图像和图像斜率相同,即图像可能是图乙中的③; 对应图线③,截距 联立得 (4)[4]根据可知考虑电流表和电源内阻的影响,本实验中定值电阻测量值等于真实值。 17. 2.60 1.30 小于 【详解】(2)[1]电压表的读数2.60V。 [2]金属丝的电阻 (3)[3]根据公式, 可得 (4)[4]在图甲的电路中,由于电压表内阻并非无穷大,可知Ix偏大,根据,会导致的测量值小于真实值。 (5)[5]当灵敏电流计示数为零时,Rx两端电势差等于干电池电动势E,则R1两端电压为U-E,由串联电流相等规律 整理得 18.(1) (2)1300.0/1300 (3) 2.00 1.0 【详解】(1)[1]按照图乙所示连接实验电路如图所示: [2]当磁感应强度为零时,磁敏电阻的阻值为 为了保护电流表,定值电阻R的最小阻值为 故定值电阻应选。 (2)由图甲可知,当将电阻箱调为时,标记电流表此时指针对应的刻度线为1.5T。 (3)[1][2]由图丙可知,电流表的示数为,此时磁敏电阻的阻值为 由图甲可知待测磁场的磁感应强度为1.0T。 19.(1)外接 (2)100+0.38t(100写成99.5 ~ 100.2均可;0.38写成0.37 ~ 0.39均可) (3) 47.4/47.5/47.6/47.7/47.8/47.9 大于 【详解】(1)铂电阻的阻值大约为110Ω Rt2 < RARV 属于小电阻因此用外接法。 (2)图像的纵轴截距为 Rt0 = 100.0Ω 斜率 可得 Rt = 100+0.38t (3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律 得 设图像纵轴截距为b,则 如果电源有内阻,,该毫安表阻值的测量值大于真实值。 20. 600 偏大 无 【详解】(1)[1]多用电表欧姆挡读数为 (2)[2]由欧姆定律,电阻的测量值为 [3]该实验采用电流表内接法,由于电流表的分压作用,使电压表的测量值偏大,由欧姆定律 所以该测量值与的真实值相比偏大。 [4][5]开关接1时,由闭合电路欧姆定律 开关接2时,由闭合电路欧姆定律 易得 电流表内阻对测量结果无影响。 21.(1)1.990 (2) C B (3) 偏大 【详解】(1)螺旋测微器固定刻度读数为,可动刻度读数为,则直径 (2)[1][2]圆圈②位置应接入B,即电流表A2,与定值电阻R1改装成伏特表,该伏特表的量程为 圆圈①位置接入C,当电压表满偏时,待测电阻两端电压为 解得 电压表与待测电阻的总电压为4V,恰好等于改装后的伏特表的量程4V,两个电表能同时满偏。 (3)[1]①为电压表,读数为U,②为电流表,读数为I,根据欧姆定律得 解得 根据图像得 解得 [2]研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小,则电阻的测量值Rx偏大,根据电阻定律 解得 测量值Rx偏大,电阻率的测量值偏大。 22.(1) (2)1.31/1.32 (3) (4)无 【详解】(1)实验中需要多次改变合金丝接入电路的长度并调节滑动变阻器,使电流表的读数达到某一相同值;根据图2可知,合金丝对应的在至之间变化,为了方便调节电流并使电流表读数稳定在某一合适数值,滑动变阻器的最大阻值不宜过大,应选择与待测电阻阻值相近、量程为的滑动变阻器。 (2)电压表选择的量程为,此时对应表盘下排的刻度,由图读得电压为 (3)根据欧姆定律和电阻定律,电压表测量的电压与电流的比值满足 因此图像的斜率 由图2可知,图线的斜率 解得金属丝的电阻率 (4)根据关系式可知,电流表的内阻作为常数项仅影响图像在纵轴上的截距,而合金丝的电阻率是通过图像的斜率计算得出的,所以电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果无影响。 23.(1)D (2) (3)A (4) 等于 【详解】(1)电阻丝阻值约为,与电阻丝阻值最接近,方便调节,所以选D。 (2)电源电动势为,因此电压表量程选择 根据欧姆定律 因此电流表量程选择 金属丝电阻远小于电压表内阻,电流表采用外接法,连接实验电路,如图所示 (3)闭合开关前,要保证电路电流最小,滑动变阻器滑片要置于阻值最大的地方,因此滑片P置于A端。 (4)[1]根据欧姆定律 而, 联立解得 由图像可知,斜率 联立解得 [2]考虑内阻时,测量的是电阻丝与电表内阻的总电阻,在取斜率计算电阻率时,电表内阻影响被消除,因此测量值等于真实值。 24.(1)不同位置 (2)0.730/0.731/0.732/0.733/0.734 (3) C (4)无 【详解】(1)步骤A正确的操作是:用螺旋测微器在电阻丝的不同位置多次测量直径。 (2)螺旋测微器读数为0.5mm+0.01mm×23.2=0.732mm (3)①[1]由电路可知 可得 由题意可知 解得 ②[2]由题意可知可知,因电流表满偏电流I和电源电动势E已知,则还可以求得电池组内阻与电流表内阻之和,故选C。 (4)由上述分析可知,本实验中,电池组内阻对电阻率的测量结果无影响。 25.(1)600 (2)1.699/1.700/1.701 (3) 等于 【详解】(1)多用电表的读数为6×100Ω=600Ω; (2)螺旋测微器测量电阻丝的直径d=1.5mm+0.01mm×20.0=1.700mm (3)④[1]当调节P使电流计的指针指向零刻度线,这说明M、P间的电势差与外接标准电池的电动势大小相等,即UMP=ES; 因为R的滑片位置不变,电路中总电阻不变,电流强度I不变,那么接入M、P间的电阻大小可表示为 根据电阻定律 则 联立解得 ⑤[2]根据上述④分析可知,电流表与待测电阻丝测量,电流表的内阻对电流的测量无影响,对MP两端电压的测量无影响,因此则该电阻的测量值等于真实值。 重难·创新演练 1.(1) (2) (3) 偏大 左 【详解】(1)由题意可知,待测电阻阻值约为2000Ω,电压表内阻约为10kΩ,电流表内阻约为2Ω,相对来说待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法; 由于待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示 (2)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示 (3)[1]由于电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,电压的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,电阻的测量值大于真实值; [2]滑动变阻器采用分压接法,为保护电路开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至左端。 2. 3000 1500 【详解】(1)[1]实物连线如图 (2)[2][3]由题意结合图像可知 解得 解得 3.(1)5.020/5.019/5.021 (2) A C E (3) 【详解】(1)螺旋测微器的读数为∶固定刻度读数+可动刻度读数+估读,由题图甲知,圆柱体的直径为 5mm+2.0×0.01mm=5.020mm (2)[1]电源电动势为4V,则电压表应选A; [2]电路可能出现的最大电流为 则电流表应选C; [3]待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则滑动变阻器应接成分压电路,则应该选择阻值较小的E。 (3)因 RV>>Rx 则应该采用电流表外接电路,滑动变阻器应接成分压电路,实物图连接如图: 4. C 0.40/0.38/0.39/0.41/0.42 不满足 【详解】(1)[1]因待测电阻阻值较小,故在测量电路中串个电阻以保护电路,根据电源电动势和电流表的量程分析可知定值电阻应选用定值电阻(阻值为),故选C。 (2)[2]根据图(b)所示的电路图,实验电路补充连接完整如下: (3)[3]由欧姆定律可得,待测电阻的阻值为 由图像斜率可知 故该同学所用导线的电阻为 [4]该导线电阻大于0.25Ω,可以判定不满足协会规范。 5. 3200 2.5/2.6/2.7/2.8/2.9/3.0 2.8/2.9/3.0/3.1/3.2 【详解】(1)[1]电压表V1的内阻约为32×100Ω=3200Ω (2)[2]电路连线如图; (3)[3]作出图线如图 (4)[4][5]由电路可知 根据图丁中图线可知 求得V1的量程 Ux=2.5V 内阻 Rx=3.0kΩ 6. 30 0.95 【详解】(1)[1]滑动变阻器最大值比待测电阻的阻值小得到,所以滑动变阻器应采用分压接法;由于,没有电压表,可以采用安阻法,将定值电阻与待测表头并联,由 可测得待测表头两端电压,便可通过欧姆定律测得待测表头电阻,电路图如图所示 (2)[2]由欧姆定律有 (3)[3]故微安表的示数如图,其读数为。 [4] 标准电流表所测的电流为干路电流,相当于微安表改装后所测的总电流,设微安表改装后的最大量程为,则有 解得改装之后的电流表实际量程最大值为 7.(1) 负 2200 (2) 【详解】(1)电流从红表笔流入欧姆表,所以红表笔与电压表的负接线柱连接,由于倍率为“”,读数为2200Ω。 (2)根据串并联电路特点 得到 结合题意有 解得 8.(1) (2) (3) 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律得 解得 可知 (2)由图像可知,当时 故 (3)[1][2]结合图像可知 , 解得 , 9. 2994.0 大于 AB/BA 【详解】(1)[1]滑动变阻器由于采用的是分压式接法,应该选择最大阻值较小的滑动变阻器,故选择。 (2)[2]实物图如图。 (3)[3][4]在步骤c中,记录的电阻箱示数为1497.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,根据串联电路的分压特点有 根据设计的电路,在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压变大,大于3V,故电阻箱两端电压大于1.00V,所以测量值大于真实值。 (4)[5]A.原方案,调节电阻箱引起滑动变阻器分压变化,导致测量误差,采用新方案可消除调节电阻箱引起滑动变阻器分压变化对测量的影响,故A正确; B.可通过两电压表示数之差除以电阻箱阻值得到通过电压表的电流,再利用待测电压表示数除以电流,即可得,从而减小了系统误差,故B正确; C.在原方案,保持滑动变阻器的滑片位置不动的目的是要使电压表和电阻箱两端总电压几乎不变(为3V),当增大电阻箱电阻时,总电压变大。加上电压表后,需共同调节滑动变阻器和电阻箱,才能在保证电压表V示数为2.00V时,电压表示数仍为3.00V,故C错误。 故选AB。 10. 左 1500.0 【详解】(2)[1]由题图可知,滑动变阻器为分压式接入电路,为了保护电路在实验开始前,其滑片应该置于左端。 (3)[2]由实验电路图可知,该测量方法属于电桥法测量电阻,由于开关闭合前后,微安表示数不变,所以有 解得 (4)[3]图中最小放个面积所对应的电荷量为 [4]由题意可知,充电后电容器的电压与电源电动势相同,即3V,由于一个小格代表的电荷量为,图像共150个小格,所以通过微安表的电荷量为 由题意可知,流过的电流是微安表的3倍,则根据电容的定义式可知电容器的电容为 真题·实战演练 1. 1.414(1.411~1.415均可) 160 【详解】(1)[1]该电阻丝的直径为 (3)[2]使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右 ,所以应选择×10倍率的电阻挡; (5)[3]15~20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为 (7)[4]根据电阻定律有 解得该电阻丝的电阻率为 2.(1) (2)16.0/15.9/16.1 (3)100~200 (4) 2 145 (5)CD 【详解】(1)根据图(a)的实验电路图,需要将实物图中电流表负极、滑动变阻器与和之间用导线连接,如图所示。 (2)由图(c)可得,电流表量程30mA,最小刻度为1mA,指针指在16mA的位置上,需要估读到下一位,故电流表示数为16.0mA (3)通过分析电路及实验步骤,可知“等效替代法”测量原理就是在保证总电路电阻不变,用原电路减小的阻值等效替代待测电阻的阻值,进而测出待测电阻的阻值。 接通,开关接1,鳄鱼夹a、b短接,滑动变阻器为最大值,电路中、串联(总电阻为);开关接2,有 可得 开关接3,有 可得 可得的阻值范围为 (4)[1]的阻值范围为,应将开关重新打在2的位置上。 [2]由电路图可知,开关打在2的位置时,原电路的阻值减小;当向左调节到标尺刻度读数为时,即其接入电路的电阻值减小了时,电流表的示数重新回到定标值I,因此待测电阻等于原电路减小的总电阻,故 (5)AB.由实验原理可知,接入待测电阻后,通过调节使电流表指针重新回到定标值位置,来确保原电路减小的电阻值与相等,因此电源和电流表的内阻对实验没有影响。 故AB错误; CD.读数有偏差和电流表指针未重新回到定标值位置都将影响测量结果的准确性。 故CD正确。 故选CD。 3. a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 【详解】(2)[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法,为了保护用电器,开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端,使测量部分电路两端电压为0; (3)[2]电压表量程为3V,分度值为0.1V,所以图(b)所示电压表示数为2.82V; [3]根据欧姆定律可知,发光元件的电阻为 (4)[4]根据欧姆定律可知,电流在1.0~18.0mA范围内,两个发光元件的电阻随电压增大而减小; (5)[5]由图(c)可知,电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件,因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路,如图所示 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $ 第32讲 实验:测电阻和电阻率(专项训练) 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 电阻测量的常见模型方法 2 知识点2 测量金属丝的电阻率 4 模拟·基础演练 6 题型01 伏安法测电阻 6 题型02 双安双伏测电阻 11 题型03 电桥法测电阻 15 题型04 利用电阻箱代替电阻测量电阻 19 题型05 测量电阻丝的电阻率 22 重难·创新演练 26 真题·实战演练 34 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 伏安法测电阻(内、外接法选择) 实验(6 分) 单选 T4(4 分) 螺旋测微器、游标卡尺读数 测定金属电阻率实验综合(电路、误差) 实验(6 分) 考情分析 本模块以电学实验为主要载体,分值 410 分,偶尔结合选择题小设问考查。命题重点考查电表内外接、滑动变阻器分压限流接法的选取,仪器读数属于必拿基础分。经常围绕电阻率实验,考查原理、电路选择、数据处理与系统误差分析。命题重视实操情景,会设置电表内阻带来的误差陷阱,部分试题结合图像处理数据,不追求复杂计算,侧重实验逻辑辨析,侧重对实验原理的深度理解。 复习目标 熟练掌握螺旋测微器、游标卡尺规范读数;能够准确判断伏安法内接、外接,区分滑动变阻器分压、限流的适用条件;掌握测电阻率的完整实验流程,会分析系统误差来源;能够处理 IU 图像数据,辨析误差产生原因;可以识别实验中的常见陷阱,规范书写实验填空答题语言,提升电学实验综合分析能力。 巩固·知识解构 知识点1 电阻测量的常见模型方法 模型一 用“替代法”测电阻 1.实验原理(如图) 2.实验步骤 S先与2相接,记录的示数,再与1相接,调节R值使示数与原值________,则Rx=R。 模型二 用“差值法”测电阻 1.电流表差值法 (1)原理:如图所示,将电流表与定值电阻R0并联再与电流表串联,根据I1r1=(I2-I1)R0,求出内阻r1。 (2)条件:①电流表的量程小于电流表的量程。②R0已知。 (3)结果:r1=或R0=(用于r1已知,测量R0)。 2.电压表差值法 (1)原理:如图所示,将电压表与定值电阻R0串联再与电压表并联,根据U2=U1+R0,求出电压表的内阻。 (2)条件:①电流表的量程大于电流表的量程。②R0已知。 (3)结果:r1=R0或R0=r1(用于r1已知,测量R0)。 模型三 电桥法测电阻 电桥法是测量电阻的一种特殊方法,其测量原理电路如图所示,实验中调节电阻箱R3,当A、B两点的电势相等时,R1和R3两端的电压相等,设为U1。同时R2和Rx两端的电压也相等,设为U2,根据欧姆定律有________________,由以上两式解得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。 在上面的电路中: (1)当=时,UAB=0,IG=0。 (2)当<时,UAB>0,IG≠0,且方向:A→B。 (3)当>时,UAB<0,IG≠0,且方向B→A。 ✨得分速记: 电阻测量拓展模型包含替代法、差值法、惠斯通电桥法。替代法核心:用电阻箱等效替换待测电阻,调节电阻箱使电表示数不变,电阻箱示数即为待测阻值,可消除电表内阻带来的系统误差。差值法利用两次电路测量的数据作差,消去定值电阻、电表内阻的干扰,计算待测电阻。电桥法抓住电桥平衡条件,对臂电阻乘积相等,此时灵敏电流计示数为零,不需要读取电流电压数值。做题优先看清平衡标志,三种方法都能规避伏安法的固有误差,答题先写出平衡条件,再列式计算,快速得出结果。 ⚠特别提醒: 三种方法均属于伏安法之外的创新测电阻方案,不要误用内接、外接的误差结论。替代法必须保证电路其他条件不变再替换电阻,否则等效失效。差值法一定要分清两次测量对应的电路状态,不可混淆两组数据。惠斯通电桥的关键判断依据是灵敏电流计电流为零,代表桥两端电势相等,不是电路无电流。电桥不平衡时不能套用乘积相等公式。遇到创新实验题,优先寻找电势相等、示数不变这类平衡条件,避开电表内阻陷阱,注意区分等效条件,防止公式乱用造成失分。 知识点2 测量金属丝的电阻率 1.实验原理(如图所示) 由R=ρ得ρ=,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ. 2.实验器材 被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(0~50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺. 3.实验过程 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l. (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值________的位置. (5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内. (6)将测得的R、l、d值,代入公式ρ=中,计算出金属丝的电阻率. 4.求R的平均值时可用两种方法 (1)用R=分别算出各次的数值,再取平均值. (2)用U-I图线的斜率求出. 5.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法. (2)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路,然后再把电压表并联在被测金属丝的两端. (3)测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值. (4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值. (5)闭合开关之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置. (6)在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中________. (7)若采用图象法求电阻阻值的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地通过较多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点应舍去. 6.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算得到的,直径的测量是产生误差的主要来源之一. (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值________真实值,使电阻率的测量值________. (3)金属丝长度的测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差. (4)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差. ✨得分速记 带测量金属丝电阻率实验原理为ρ=。螺旋测微器读取金属丝直径,需要注意半毫米刻度是否露出,读数要估读;刻度尺测量有效接入电路的金属丝长度。电路选择:伏安法一般采用电流表外接,滑动变阻器根据题意选择限流或分压接法。利用多组 U、I 数据求电阻,可采用图像法,绘制 UI 图像,取斜率求平均电阻,减小偶然误差。牢记误差来源:直径读数误差、长度测量偏差、电流表外接带来的系统误差。答题规范书写原理公式,注意单位换算,直径单位转换成米,规避数量级出错。 模拟·基础演练 考查重点:高考测电阻与电阻率以电学实验为核心,重点考查螺旋测微器、游标卡尺仪器读数。熟练判断电流表内、外接,滑动变阻器限流、分压电路选择。测定金属电阻率,紧扣原理公式,重视金属丝长度、直径测量与单位换算。侧重 UI 图像处理数据,分析系统误差来源,辨析电表内阻带来的误差。题型以实验大题为主,少量选项融入选择题。计算难度不大,侧重实验逻辑,高频考查电路选取、读数填空、误差分析,注重实操细节,数量级换算为高频失分点。 ⏳题型01 伏安法测电阻 1.(2026·福建泉州·三模)NTC热敏电阻器是负温度系数热敏电阻,常用作温度传感器来实现智能控制。实验室有一个NTC热敏电阻器及厂家提供的标称值曲线,如图甲所示。 (1)某同学想测量该热敏电阻的阻值以检验参数与图甲是否一致。供选用的器材如下: A.电源(,内阻不计)    B.电压表(量程10 V,内阻约10 kΩ) C.毫安表(量程10 mA,内阻为50 Ω)    D.滑动变阻器(最大阻值50 Ω) E.滑动变阻器(最大阻值1000 Ω)    F.电阻箱 H.定值电阻、开关、导线若干 ①请在图乙虚线框内将测量的电路图补充完整___________; ②为了测量更多组数据,滑动变阻器选用__________(填“”或“”)更适合电路调节; ③正确操作后,在热敏电阻温度为27℃时,电压表读数为8.4 V,电流表读数为8.0 mA,则此时__________kΩ,与厂家标称值相对误差为__________%(保留2位有效数字)。 (2)该同学将电源E、热敏电阻、电阻箱、定值电阻、、电压比较输出控制器(简称控制器)连接成一自动加热器,其电路图如图丙所示。已知,,控制器的输入电阻很大。当a点电势低于b点电势时,控制器产生信号使电热器工作:当a点电势等于或高于b点电势时,控制器产生信号使电热器不工作:若要求温度达到30℃时停止加热,电阻箱的阻值应调为__________kΩ。 (3)实验过程中,发现热敏电阻温度达到31.5℃时停止加热,为了让加热器30℃时停止加热,请提出一个可行方案___________。 2.(2025·重庆·高考真题)熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成,其示意图如图1所示,A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究,图中数字毫安表内阻约为,数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接,测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过,则未完成的连接中,Q端应和_______(填“b”或“c”)处相连,理由是_____。正确连线后,开始时滑动变阻器的滑片应置于_______(填“d”或“e”)端。 (2)闭合开关、,实验测得组合体电阻为,当电磁铁线圈中的电流小于时,电磁铁无法继续吸合衔铁,衔铁被释放。断开开关、,从室温加热热电偶感温端到某一温度后,停止加热,使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中,如果将A、B端直接连接,不计温度变化对组合体电阻的影响,从停止加热到吸合的衔铁被释放,所用的时间约为______s(保留3位有效数字)。 3.(2025·福建三明·三模)某些磁性材料的电阻率在外磁场作用下发生改变的现象称为磁致电阻效应,利用该效应可以制作磁敏器件。为探究某磁敏器件材料的电阻率随外磁场的变化规律,设计如图甲所示电路。该器件在无外磁场时的阻值为,加磁感应强度为B的外磁场后,阻值变为R,阻值的变化量,相对变化率能反映器件材料电阻率的变化。图中和均为理想电压表,定值电阻,为滑动变阻器,S为开关,E为电源。 (1)按照甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整_____; (2)不加外磁场,调节使示数为,示数,由此可计算出________; (3)加外磁场,调节使示数仍为,记录B和示数,计算; (4)改变B,重复(2)的操作,实验数据如下表,时,电压表示数如图丙所示,读出数据,完成下表,答:①________,②________(②的结果保留2位有效数字); … … ① … ② (5)由图丁坐标纸上将所缺数据点补充完整后作图可推知,B在范围内,该器件材料的电阻率随B的增大而________填“线性增大”或“非线性增大。 (6)若图甲中为理想电压表,而为非理想电压表,仍利用(4)问表格中的实验数据在图丁坐标纸上作图,则B在范围内,图线的斜率比真实情况________填“偏大”“偏小”或“不变。 4.(2025·湖南·高考真题)车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 (1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。 (2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约 ,电流表量程,内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。 (3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率__________(用R、a、b、c表示)。 (4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出图像如图3所示。 (5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。 (6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。 5.(2025·福建·二模)随着智能可穿戴设备的快速发展,柔性温度传感器的研究引起了国内外的广泛关注。某兴趣小组利用如图甲所示的电路对其中银薄膜热敏电阻的温度特性进行探究,并利用该电阻设计温度报警装置。所用器材有:银薄膜热敏电阻、电源(,内阻可忽略)、电压表(均可视为理想电表)、定值电阻(阻值为),滑动变阻器、单刀开关S和导线若干。 (1)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,按照图甲连接好电路,记录不同温度下电压表和电压表的示数,并计算出对应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表的示数为,电压表选择量程,示数如图乙所示,则电压表的示数为___________V,此时热敏电阻的阻值为___________Ω。 (2)实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图乙所示。 (3)利用上述实验器材和报警器、定值电阻制作温控报警器,其电路如图丁所示,方框A、处连接热敏电阻或定值电阻。当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过时,报警器报警,则热敏电阻应连接于图中方框___________(选填“A”或“”)处,已知报警器的电阻为,若要求开始报警时的环境温度为,则定值电阻的阻值应为___________。 (4)若该温控报警器用久后,直流电源内阻增大,则触发报警的温度与原设定值相比___________(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。 ⏳题型02 双安双伏测电阻 6.(2026·福建·模拟预测)小福同学了解到智能穿戴设备中常用到压阻应变片元件,当改变对压阻应变片的压力大小时,其阻值发生变化,这种效应称为“压阻效应”。现用如图甲所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应,已知电流表、毫安表内阻均忽略不计,定值电阻,电源的电动势、内阻忽略不计。 (1)闭合开关S,给电阻施加压力F,测得电流表示数如图乙所示,读数为________A,毫安表示数为,则此时的阻值大小为________。 (2)给电阻加上不同的压力F,记录不同压力F下对应的值,并绘制图像如图丙所示。 (3)该同学为制作简易压力表,设计了如图丁所示电路,直接在毫安表表盘上对应电流位置处标上压力大小,所用电源的电动势、内阻忽略不计。 ①调节图丁中的电阻箱,发现当压力大小时,毫安表的读数为,则可将刻度处标注为。保持阻值不变,则毫安表的刻度处应该标注的压力大小________N,其余刻度均按此方法进行标注。 ②若该装置使用较长时间后,电源内阻增大,不可被忽略,使用时根据表盘刻度得到的压力F的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 7.(2024·福建泉州·模拟预测)实验室有一电流表Ax,其刻度清晰,但没有示数。某同学设计了实验方案测量其量程和内电阻,实验电路如图甲,可供使用的实验器材如下: A.待测电流表Ax B.标准电流表A0(量程3A,内电阻未知) C.电阻箱R0(阻值范围0~999.9Ω) D.滑动变阻器R(最大阻值为20Ω) E.滑动变阻器R(最大阻值为2kΩ) F.电源E(电动势约4V,内电阻忽略不计) G.开关S和导线若干 (1)滑动变阻器应选择_____(选填器材前的字母代号); (2)请在图乙实物图中,用笔画线把电路连接完整; (3)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置;接着调节R0,直至电流表Ax满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电流表A0的示数;重复实验3~5次。该同学记录了各组标准电流表A0的示数I和电阻箱的阻值R0的数据,并作出I-图线,如图丙所示;由图线可求得电流表Ax的量程为_____A,内电阻为_____Ω。(结果保留2位有效数字) 8.(2024·福建·一模)某同学想用一支新HB铅笔笔芯(粗细均匀)的电阻来探索石墨的导电性, (1)先用多用电表直接测量笔芯的电阻,先把选择开关调至欧姆“×10”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,此时应将选择开关调至欧姆________(填“×1”或“×100”)挡,并重新进行调零,最终测量结果如图甲所示,则该铅笔笔芯的电阻为________Ω。 (2)该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻,他从实验室找到如下器材: A.电源E:电动势约为3.0V; B.电流表A1:量程为0~10mA,内阻r1=20Ω; C.电流表A2:量程为0~100mA,内阻r2=10Ω; D.滑动变阻器R1:最大阻值为5Ω; E.电阻箱R0:最大阻值为999.9Ω; F.开关S、导线若干。 为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻R的阻值,根据实验室提供的仪器,他设计图乙所示的电路,图中电流表a应选用____________,电流表b应选用____________。(均填“A1”或“A2”) (3)要将电流表a与电阻箱R。改装为量程为3V的电压表,则电阻箱的阻值应调至R0=____________Ω。 (4)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记录电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2,根据测得的多组数据描绘出I2-I1图像,如图丙所示,则笔芯电阻的阻值Rx=____________Ω(结果保留3位有效数字)。 9.(2024·福建泉州·一模)某同学在探究实验时,需要测量电流表的准确内阻,实验室提供的器材有: 待测电流表(量程为150mA,内阻约为) 电源E(电动势为3V,内阻较小) 电压表V(量程为15V,内阻约为) 电流表A(量程为300mA,内阻约为) 定值电阻(阻值为) 滑动变阻器R(,额定电流为2A) 开关、导线若干 在尽可能准确地测量出电流表的内阻的情况下,请完成下列问题: (1)某同学设计了如图甲电路图,虚线方框中应接入______(选填“V”或“”); (2)按图甲电路,用笔画线表示导线,将图乙中实物图连接完整;( ) (3)开关闭合前,图乙中滑动变阻器滑动片P应处于______端(选填“左”或“右”); (4)若某次实验,电流表的示数为,电流表A的示数为I,则电流表的内阻______。(选用、I、或电压表的示数U表示) 10.(2026·福建福州·模拟预测)某实验小组,利用如图甲的电路研究某型号热敏电阻的特性。实验室提供的器材有: A.直流电源(,内阻不计) B.电压表V(量程0~3V,内阻)两个; C.热敏电阻 D.滑动变阻器(最大阻值为) E.定值电阻R若干 (1)为了测量热敏电阻阻值,电压表量程需扩充到6V,此时需要__________(选填“串联”或“并联”)的定值电阻__________,将电压表改装成和; (2)定值电阻应选择__________(选填“”或“”) (3)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应置于最__________(选填“左”或“右”)端; (4)通过多次实验,得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示,某次实验时,图甲中的电压表、的示数(改装前)分别为1.50V、2.10V,则热敏电阻所处环境的温度约为__________℃; (5)实验小组同学利用该热敏电阻和电磁开关设计了自动加热装置,电磁开关可等效为定值电阻,通过电磁开关的电流小于某一值时加热电路的开关闭合。当加热装置温度低于60℃时,加热电路开始工作,则图丙电路图中两端接线应该接在__________(选填“12”或“13”)。 ⏳题型03 电桥法测电阻 11.(2026·福建南平·一模)某实验小组自制了一台氧气流量计,其结构如图甲所示,氧气从进气口进入腔体冲击应变片,应变片发生形变,阻值随之变化。应变片接在图乙所示的电路中,其中电源电动势,定值电阻,,应变片的阻值随氧气流量变化的关系如图丙所示。闭合开关S,当流量变化时,、两点间的电压会随之改变。在、间接入电压传感器,利用电压传感器的示数可算出流量。电源内阻不计,电压传感器的内阻可视为无穷大。 (1)按照图乙,将图丁中的实物连线补充完整____。 (2)当氧气流量时,________mV。 (3)当氧气流量时,、两点的电势关系为________(填“”“<”或“”)。 (4)当电压传感器的示数为4mV时,氧气流量________。 (5)当环境温度升高时,应变片阻值增大,该变化会导致氧气流量的测量值________(填“偏大”或“偏小”)。为减小因温度升高带来的误差,可采用的方法是________(写出一种方法)。 12.(2025·福建福州·模拟预测)某实验兴趣小组准备利用表头Gx设计一个多挡位欧姆表,但不知道该表头的电阻。 (1)为了精确地测量表头的电阻,该小组首先采用了“电桥法”测量Gx的阻值。电路如图甲所示,由控制电路和测量电路两部分组成。实验用到的器材如下: A.待测表头Gx:量程0~1mA,内阻约为200Ω B.灵敏电流计G C.定值电阻R0=270Ω D.粗细均匀的电阻丝AB总长为L=50.00cm E.滑动变阻器RA(最大阻值为20Ω) F.滑动变阻器RB(最大阻值为2000Ω) G.线夹、电源、开关以及导线若干 ①电源电动势3V,实验过程中为了便于调节,滑动变阻器应选用_______(填写器材前对应的字母)。 ②在闭合开关S前,可将滑片P2大致固定于电阻丝AB中部位置,滑片P1置于a端。然后闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P1使待测表头的示数适当后再不移动滑片。不断调节滑片P2所夹的位置,直到电流表G示数为零,测出此时AP2段电阻丝长度x=20cm,则测得rGx=___________Ω(结果保留三位有效数字)。 (2)接着,该小组将上述表头Gx改为含“×1”,“×10”,“×100”三个挡位的欧姆表,如图乙所示。已知电源电动势E=1.5V,内阻可忽略不计。R1<R2,且接线柱3未接任何电阻,R0为调节范围足够大的滑动变阻器。则当开关S接到接线柱2时,选择的倍率是___________挡(填“×1”,“×10”,“×100”)。此后,短接a、b两表笔欧姆调零,R0应调至R0=___________Ω。 (3)在题(2)的基础上,为了验证改装的欧姆表(×10)的测量精度,按规范操作在表笔间接标准电阻R=120Ω时,指针指示位置如丙图所示,造成这一误差的原因可能是_______________________(只需写出一种可能)。 13.(2025·广东深圳·二模)学习小组组装一台体重测量仪,进行如下操作。 (1)应变片为体重测量仪的核心元件,当对台秤施加压力时,应变片形状改变,其阻值增大。为测量应变片在无形变时的阻值,实验室提供了如下实验器材: A.电源(恒压输出12V) B.电流表(量程0~60mA,内阻为10Ω)     C.电压表(量程0~3V/15V,内阻约3kΩ/15kΩ) D.滑动变阻器(最大阻值为10Ω) E.待测应变片Rx(阻值约几百欧) H.开关S、导线若干 请完善实验步骤: ①为得到多组数据并使测量结果尽量精准,请在图1中用笔画线代替导线连接成完整电路:_______ ②闭合开关S,调节滑动变阻器,记下电压表和电流表的示数。某次测量中电压表指针如图2所示,读数为_______V; ③正确操作后,对多组数据进行处理,得到应变片的阻值为300Ω (2)查阅相关资料得知体重测量仪的原理如图3所示,现进行组装和校准。其中R1为滑动变阻器,R4为上述应变片,定值电阻R2、R3阻值分别为1000Ω、500Ω。当台秤受到压力时,测量电路将电阻增加量转化为电压UCD信息,再转换成体重输出。已知压力与应变片电阻增加量的关系为F=k△R,k=300N/Ω。     ①适当调节R1,使UcD=0,这时输出体重值为零,则滑动变阻器接入电路的阻值为_______Ω: ②该应变片阻值增加量ΔR的变化范围为0~6Ω,该体重仪的最大测量值为_______N; ③使用中,由于故障导致R2阻值增大,此时体重的测量结果与真实值比较_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 14.(2024·全国·模拟预测)如图所示,某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A,他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。 (1)已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω,R2 = 7.2Ω,当调节电阻箱的阻值为图乙所示时,灵敏电流表的示数恰好为0,则电流表A的内阻为RA = __________Ω。 (2)该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S,调节电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I,作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω,则电源的电动势E = __________V,内阻r = __________Ω。 (3)根据图丙设计的实验,该同学测得的电动势__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测得的内阻值__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 15.(2024·广东·二模)李华同学查阅资料:某金属在0~100℃内电阻值Rt与摄氏温度t的关系为,其中R0为该金属在0℃时的阻值,为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻R0和值。可提供的实验器材有: A.干电池(电动势约为1.5V,内阻不计) B.定值电阻R1(阻值为1kΩ) C.定值电阻R2(阻值为800Ω) D.滑动变阻器(阻值范围0~40Ω) E.滑动变阻器(阻值范围0~4kΩ) F.电流计G(量程0~200,内阻约500Ω) G.电阻箱R(最大阻值为9999.9Ω) H.摄氏温度计 I.沸水和冷水各一杯 J.开关两个及导线若干 请回答下列问题: (1)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“a”或“b”)端。 (2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,再调节电阻箱的阻值,当电阻箱的示数为360.0Ω时,此时发现闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,则电流计G的内阻为___________Ω。 (3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻R0和值的步骤如下: ①断开开关、,将取下换成该金属电阻,并置于沸水中; ②闭合开关,读出电流计G的示数;闭合开关,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数R和水的温度t; ③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据. (4)以电阻箱的示数R为纵轴,温度t为横轴,作出的图像如图乙所示,则该金属电阻在0℃时的阻值为__________Ω,温度系数为__________℃-1。(结果用a、b、c表示) ⏳题型04 利用电阻箱代替电阻测量电阻 16.(2026·福建龙岩·三模)某实验小组用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。所用器材如下:干电池、电流表、定值电阻、电阻箱R、待测电阻、开关、导线等。 (1)闭合开关前,应把电阻箱的阻值调到__________(填“最大”或“最小”); (2)闭合开关、,调节电阻箱阻值,读出电流表示数,再断开开关,读出电流表示数; (3)改变电阻箱的阻值R,测得多组、值,以为纵轴,以R为横轴建立直角坐标系,画出图像如图乙中①所示,其斜率为,则图像可能是图乙中的__________(填“②”“③”或“④”),已知两图线纵截距分别为和,则待测电阻__________。(用“k、、”表示) (4)考虑电流表和电源内阻的影响,本实验中定值电阻测量值__________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 17.(2026·福建莆田·模拟预测)某物理实验小组利用实验室器材测量一段康铜金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,算出平均值;用刻度尺测量金属丝接入电路的长度。 (2)该实验小组采用图甲所示电路图进行实验,为输出电压可调且稳定的直流电源。将电源输出电压调至,闭合开关,调节电阻箱的阻值,当的示数时,电压表的指针如图乙所示,其读数___________。根据上述数据,可计算得金属丝的电阻___________(保留3位有效数字)。 (3)根据公式___________(用、、、表示)可计算出该金属丝的电阻率。 (4)在图甲的电路中,由于电压表内阻并非无穷大,会导致的测量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 (5)另一实验小组设计了图丙所示的改进电路进行测量。闭合开关与,调节电阻箱,当灵敏电流计的示数为零时,记下电阻箱的阻值,则金属丝的电阻为___________(用、、表示)。 18.(2026·福建福州·二模)磁敏电阻是一种基于磁阻效应的电阻元件,可用于磁感应强度测量。某磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示,某小组利用其特性设计了一款磁感应强度大小测量仪,电路图如图乙所示,提供的器材有: A.磁敏电阻(工作范围为) B.电源(电动势为3V,内阻不计) C.电流表(量程为3.0mA,内阻不计) D.电阻箱(最大阻值为) E.定值电阻(阻值为) F.定值电阻(阻值为) G.开关,导线若干 (1)按照图乙所示连接实验电路________,定值电阻应选________(选填“”或“”) (2)按下列步骤标注表盘: ①闭合开关,然后将开关向端闭合,将电阻箱调为________,标记电流表此时指针对应的刻度线为1.5T; ②逐步减小电阻箱的阻值,依据图甲规律,将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值; ③将开关向端闭合,测量仪即可正常使用。 (3)用标注好的磁场测量仪进行测量,若电流表的指针指在如图丙所示的位置,记录电流表示数为________mA,则此时对应磁感应强度为________T(结果保留两位有效数字)。 19.(2024·福建南平·三模)某兴趣小组探究PT100型铂电阻阻值Rt随温度t变化的关系。主要器材有:电源(电动势E = 3V、内阻不计)、电压表(量程3V、内阻RV约3kΩ)、毫安表(量程30mA、内阻RA约50Ω)、滑动变阻器、加热器、测温仪。采用伏安法测得不同温度下铂电阻的电压与电流,计算出不同温度下铂电阻的阻值,如下表。 t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rt/Ω 100.0 103.4 107.9 111.4 115.6 119.6 122.8 127.5 130.8 134.1 138.5 (1)为减少实验误差,测量电路中毫安表应采用______。(选填“内接”或“外接”); (2)根据上表中实验数据作出Rt—t的关系图像如图(a)所示,由图像可得Rt与t的关系式为Rt = ______(Ω); (3)由于毫安表内阻未知,兴趣小组利用上述器材设计如图(b)电路并进行实验,测量不同温度下的电流,作出图像如图(c)所示,可得该毫安表内阻RA = ______Ω(保留三位有效数字)。若考虑电源内阻,则该毫安表内阻的测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 20.(2023·福建·模拟预测)测电阻有多种方法。 (1)甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时,多用电表表盘指针如图1所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“”,则的测量值为__________。 (2)乙同学用如图2所示的电路,测量待测电阻的阻值。某次实验,电流表的示数为,电压表的示数为,则电阻的测量值为__________。若不考虑偶然误差,该测量值与的真实值相比__________(选填“偏小”或“偏大”)。 (3)丙同学用如图3所示的电路,测量待测电阻的阻值。操作步骤如下:①先将开关接1,调节滑动变阻器,读出电流表的示数;②再将开关接2,保持不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为,记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为__________;电流表内阻对测量结果__________(选填“有”或“无”)影响。 ⏳题型05 测量电阻丝的电阻率 21.(2026·福建厦门·模拟预测)学习小组要测量一个电阻的电阻率,已知其长度为L,额定电压为1 V。 (1)用螺旋测微器测量该电阻的直径,示数如图甲所示,其直径d=______mm;    (2)粗测该电阻的阻值为250 Ω,为精确测量其阻值,该同学设计的测量电路如图乙所示,其中蓄电池电动势约为6.5 V(内阻不计)、滑动变阻器最大阻值为200 Ω、定值电阻、保护电阻。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调,且测量时电表的读数不小于其量程的,则图乙中圆圈①位置接入_________、圆圈②位置应接入________(均选填器材前的字母序号); A.电流表(量程为100 mA,内阻) B.电流表(量程为5 mA,内阻) C.电压表(量程为3 V,内阻) (3)实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线(坐标均为国际单位),已知图线的斜率为,则所测该电阻的阻值____________(用题中已知所测物理量符号表示)。研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小,则电阻率的测量值将______________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 22.(2026·福建厦门·模拟预测)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值,使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数,从而得到多个的值,并作出图像,如图2所示。 (1)在实验中使用的是____________(选填“”或“”)的滑动变阻器。 (2)在某次测量时,电压表的指针位置如图3所示,量程为3V,则读数____________。 (3)已知合金丝的横截面积为,则其电阻率为____________(结果保留2位有效数字)。 (4)本实验中,电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果____________(选填“有”或“无”)影响。 23.(2026·福建福州·三模)实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率,电阻丝的总阻值大约为9 Ω。 A.电源电压恒为,内阻不计 B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ);(0~15 V,内阻约15 kΩ) C.电流表A(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω);(0~3 A,内阻约0.0255 Ω) D.滑动变阻器(0~5 Ω,3 A) E.滑动变阻器(0~1750 Ω,3 A) F.开关S、导线若干 (1)为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母); (2)请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接________(注意:选取合适的电表量程); (3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于________端(选填“A”或“B”)。 (4)实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,使电流表的读数达到某一相同值I时,记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。 ①如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3所给数据,可得电阻丝的电阻率________;(用a、b、c、d表示) ②若考虑电表内阻,①问求得电阻丝的电阻率测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 24.(2026·福建漳州·三模)某实验小组利用如图甲所示的电路测量电阻丝的电阻率,电阻丝阻值约为20 Ω。带有刻度尺的木板上固定有接线柱和,将电阻丝拉直后固定在a、b之间。在电阻丝上夹一小金属夹,移动金属夹可改变电阻丝接入电路的长度。提供的器材还有: 电池组E(电动势3.0 V,内阻约1 Ω); 电流表A(量程0~100 mA,内阻约5 Ω); 电阻箱R(0~999.9 Ω); 开关、导线若干。 实验步骤如下: A.用螺旋测微器在电阻丝上同一位置多次测量直径,算出其平均值; B.按图甲连接电路; C.将电阻箱阻值调至较大; D.将金属夹夹在电阻丝某位置,闭合开关,调节电阻箱阻值使电流表满偏,断开开关,记录电阻箱阻值和接入电路的电阻丝长度; E.改变金属夹位置,重复步骤D,记录多组、; F.断开开关,整理器材。 回答下列问题: (1)步骤A的操作明显不妥,正确的操作是:用螺旋测微器在电阻丝的________多次测量直径。 (2)某次测量电阻丝直径时,螺旋测微器示数如图乙所示,该读数为________mm。 (3)根据实验数据绘出图线如图丙所示,图线斜率的绝对值为,在轴上的截距为,测得电阻丝直径为。则 ①电阻率的表达式________(用、表示)。 ②结合题中器材参数还可求得________(填正确答案标号)。 A.电池组内阻    B.电流表内阻    C.电池组内阻与电流表内阻之和 (4)本实验中,电池组内阻对电阻率的测量结果________(填“有”或“无”)影响。 25.(2025·福建福州·模拟预测)某实验小组做“测量一新材料制成的粗细均匀电阻丝的电阻率”实验。 (1)用多用电表粗测电阻丝的阻值。当用电阻“×100”挡,进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图甲所示,其读数为______Ω; (2)用螺旋测微器测量电阻丝的直径d,示数如图乙所示,其直径______mm; (3)为了准确测量电阻丝的电阻,学习小组设计并连接好如图丙所示的实验电路,M、N为金属丝接入电路的两端,标准电池的电动势为ES,G为灵敏电流计,实验操作如下: ①用刻度尺测出M、N之间的长度L1; ②将滑动变阻器R的滑片移至阻值最大,闭合S1,调节R,使电流表A示数适当,读出电流表的示数I; ③保持R的滑片位置不变,闭合S2,调节P使电流计G指针指向零刻度线,用刻度尺测出M、P之间的长度L2; ④根据测量数据可求出金属丝的电阻______,从而得出电阻率。(用ES、I、L1、L2表示) ⑤若电流计G有内阻,则该电阻的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 重难·创新演练 设题创新:创新题型跳出传统伏安法,引入替代法、差值法、惠斯通电桥等特殊测电阻模型,规避常规外接、内接误差结论。结合传感器、新型电源创设陌生实验情境,考查模型迁移能力。弱化繁杂计算,强化图像信息解读,利用变形图像提取电阻。常常删减部分电表,要求利用定值电阻完成测量,自主构建实验方案。命题侧重辨析系统误差与偶然误差,设置单位、有效数字陷阱,剥离复杂情境,要求学生抓住实验核心原理,考查方案设计与逻辑推导。 1.(2025·福建厦门·三模)某同学用多用电表测出一电阻R0阻值约为2000Ω,为了比较精确地测定该电阻的阻值,现给出下列器材: A.电压表(量程6V,内阻约为10kΩ) B.电流表(量程3mA,内阻约为2Ω) C.滑动变阻器(最大阻值20Ω) D.电源(电动势6V,内阻1Ω) E.电键、导线若干 (1)在如图所示的方框内画出实验的电路图_____; (2)在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路_____。 (3)电阻的测量值比真实值 _______(选填“偏大”或“偏小”)。在上面实物图中,开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至 _____端(填:“左”或“右”)。 2.(2024·福建福州·模拟预测)某同学利用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值,其中定值电阻。 (1)请用笔画线代替导线,按图甲将图乙中的实物图连接完整______。 (2)实验时,先保持开关断开、开关闭合,调节滑动变阻器,测得多组电压U和对应的电流I,并作出关系图像。再保持开关和闭合,调节滑动变阻器,测得多组电压U和对应的电流I,并作出关系图像。 (3)实验作出的两条关系图像如图丙所示,则电压表的内阻______Ω,被测电阻______Ω。 3.(2024·福建福州·二模)某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻约为)。 (1)如图甲所示,用螺旋测微器测圆柱体直径,读数为______mm。 (2)除待测圆柱体外,实验室还备有如下实验器材,实验过程要求电阻两端电压能够从零开始起调,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______。(填写器材前对应的序号字母) A.电压表(量程3V,内阻约为15kΩ) B.电压表(量程15V,内阻约为75kΩ) C.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω) D.电流表(量程3A,内阻约为0.2Ω) E.滑动变阻器(0~5Ω,2A) F.滑动变阻器 G.电源E(电动势为4V,内阻不计) H.开关S,导线若干 (3)请用笔代替导线将图乙中所给的实物器材连线补充完整。( ) 4.(2023·福建泉州·模拟预测)手机快充线是否合格至关重要。很多手机都在用图(a)所示的接口。协会关于充电线有个规范:长的充电线电阻应小于。实验室有一条长的导线,某同学要通过实验判断该导线的电阻是否符合协会规范。 实验室提供的器材有: A.电流表(量程为,内阻) B.电流表(量程为,内阻约为) C.定值电阻(阻值为) D.定值电阻(阻值为) E.滑动变阻器(阻值范围为) F.电源(电动势约为,内阻不计) G.开关一个,导线若干 该同学设计了如图(b)所示的测量电路。请回答下列问题: (1)定值电阻应选用________(选填“C”或“D”)。 (2)根据图(b)所示的电路图,请用笔画线代替导线将图(c)所示的实验电路补充连接完整________。 (3)该同学利用电流表示数和电流表示数,作出图像如图(d)所示。 (4)该同学所用导线的电阻为________,可以判定该导线________(选填“满足”或“不满足”)协会规范。 5.(2023·福建福州·二模)某实验小组利用如下器材测定一电压表的量程Ux和内阻Rx; 待测电压表V1(量程约0~3.0V,内阻约为3k Ω) 标准电压表V2(量程0~6.0V,内阻约为20k Ω) 滑动变阻器R(最大阻值50Ω) 电阻箱R(0~9999.9Ω) 直流电源E(7.5V.有内阻) 开关S及导线若干 回答下列问题: (1)现用多用电表测电压表V1的内阻,选择倍率“×100”挡,其它操作无误,多用电表表盘示数如图甲,则电压表V1的内阻约为______。 (2)图丙是该实验小组未完成的实物连线图,请你根据图乙原理图完成实物连线______。 (3)闭合开关S,调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,保证V1满偏,记录V2的示数U2和电阻箱的阻值R,断开开关。多次重复上述操作。根据多次测得的数值在坐标系中描点,如图丁。请根据坐标系中的描点作出图线______。 (4)根据图丁中图线求得V1的量程Ux=____V,内阻Rx=____。(结果均保留两位有效数字) 6.(2023·福建泉州·二模)为测量某微安表的内阻,并将其改装成量程为的电流表,实验室提供以下器材: 待测微安表(量程,内阻约) 微安表(量程,内阻约) 定值电阻(阻值为) 滑动变阻器(阻值范围) 干电池(电动势约,内阻很小) 开关及导线若干 (1)在虚线框内画出测量微安表内阻的完整电路图,并在图中标明器材符号_______; (2)若实验过程中测得的示数为,的示数为,则的内阻______(用、、表示); (3)给并联一个定值电阻改装成量程为的电流表,用标准电流表与其串联进行校准。当标准电流表的示数为时,微安表的示数如图,其读数为______,则改装之后的电流表实际量程是0~______。 7.(2025·福建·模拟预测)某同学要测量一个电压表的内阻。 (1)该同学先用多用电表粗测电压表的内阻,将多用电表的选择开关拨到“”倍率的电阻挡,先进行欧姆调零,再将红表笔与电压表的______(填“正”或“负”)接线柱连接,黑表笔与电压表另一接线柱连接,示数如图甲所示,则电压表的内阻等于______Ω; (2)为了精确测量电压表的内阻,该同学连接了如图乙所示的电路,电压表为被测电压表,闭合开关后,通过多次调节电阻箱,记录每次调节后,电压表、的示数、,以及电阻箱接入电路的电阻R,作图像,得到的图像是一条倾斜直线,且图像的斜率为k,则电压表的内阻_____(用k表示)。 8.(2024·重庆·二模)某探究小组利用图1所示电路来测量定值电阻的阻值,并测定直流电源的电动势E与内阻r。所用实验器材有:直流电源、电压表(可视为理想电表)、定值电阻、电阻箱R、待测电阻、开关S1、单刀双掷开关S2和导线若干。 部分实验步骤如下: ① 连接好电路后,将电阻箱R调至适当阻值,开关S2接1,闭合开关S1; ② 读取电阻箱的阻值R和电压表的示数U; ③ 改变电阻箱的阻值,重复步骤② ,测得多组R和U的数值; ④ 断开开关S1,作出的线性关系图像如图所示,其中a、b、c已知。 (1)图像的横坐标x应为__________(选填“R”或“”)。 (2)开关S2接2,闭合开关S1,读出电压表的示数,且,则在图中可以查出对应的待测电阻______。 (3)利用图像还可以测量该直流电源的电动势和内阻,则该直流电源的电动势_____,内阻________。(用a、b、c、表示) 9.(2023·福建漳州·模拟预测)某实验小组为了测量一个量程为3V的电压表内阻(约为几千欧),设计了如图甲所示的电路,可供选择的实验器材有:待测电压表V,滑动变阻器R1(最大阻值2000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值10Ω),电阻箱R0(最大阻值9999.9Ω),电池组E(电动势约4V),开关S,导线若干。 主要实验步骤如下: a.按图甲连接好电路; b.调节电阻箱R0的阻值为零,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,使电压表满偏; c.保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表示数为2.00V,记下此时电阻箱的阻值。 (1)实验中滑动变阻器应选择__________(填“R1”或“R2”)。 (2)根据图甲电路,用笔画线代替导线,请将图乙中实物图补充完整__________。 (3)在步骤c中,记录的电阻箱阻值如图丙所示,则该电压表的内阻为__________Ω。实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压会发生微小变化,如果要考虑其变化的影响,电压表内阻的测量值__________(填“小于”、“等于”或“大于”)真实值。 (4)实验小组又设计了另一方案,电路如图丁所示(新增电压表V0),则该方案__________(填正确答案标号) A.可消除调节电阻箱引起滑动变阻器分压变化对测量的影响 B.可通过两电压表示数和电阻箱阻值得到电压表内阻,从而减小了系统误差 C.仅调节电阻箱就能使电压表V示数为2.00V,同时电压表V0示数仍为3.00V 10.(2024·山东济宁·一模)某学习小组用放电法测量电容器的电容,所用器材如下: 电池(电动势为3V,内阻不计); 待测电容器(额定电压为5V,电容值未知); 微安表(量程为200μA,内阻未知); 滑动变阻器R(最大阻值为20Ω); 电阻箱、、、(最大阻值均为9999.9Ω); 定值电阻(阻值为5.0kΩ); 单刀单掷开关、,单刀双掷开关; 导线若干。 (1)学习小组先测量微安表内阻,按图甲连接电路。 (2)为保护微安表,实验开始前先断开开关、,滑动变阻器R的滑片应置于最_____________(填“左”或“右”)端。 (3)将电阻箱、、的阻值均置于1000.0Ω,滑动变阻器R的滑片置于适当位置。闭合开关保持、阻值不变,反复调节,使开关闭合前后微安表的示数不变。记录此时的示数为1500.0Ω,则微安表的内阻为_____________Ω。 (4)按照图乙所示连接电路,将电阻箱阻值调至750.0Ω,开关掷于位置1,待电容器充电完成后,再将开关掷于位置2,记录微安表电流I随时间t的变化情况,得到如图丙所示的图像。图丙每个最小方格面积所对应的电荷量为_____________C。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格,则电容器的电容为_____________F。 真题·实战演练 高频考点:高频考点包含螺旋测微器、游标卡尺读数,是实验必得分基础考点。伏安法测电阻,电流表内外接、滑动变阻器分压限流接法的选用。金属丝电阻率实验原理,金属丝有效长度、直径测量以及单位换算。UI 图像求电阻,图像斜率物理意义分析。系统误差分析,分清电表内阻造成的误差来源。拓展模型重点为替代法、电桥平衡条件。多以实验填空设问,重点考查方案选择、读数、误差辨析,数量级、有效数字、单位换算极易出错,答题务必规范书写表达式。 1.(2021·福建·高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下: (1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________。 (2)对多用电表进行机械调零。 (3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。 (4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。 (5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________。 (6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。 (7)实验测得的该电阻丝电阻率为___________(结果保留3位有效数字)。 2.(2025·福建·高考真题)某实验小组基于“等效替代法”设计了如图(a)所示的电路用于电阻测量。使用的器材有:电源E(电动势3V),电流表A(量程30mA),定值电阻(阻值均为),定值电阻(阻值),滑动变阻器(最大阻值,额定电流1.5 A),带标尺的滑动变阻器(最大阻值,额定电流1.5A),选择开关,单刀开关,待测电阻(阻值小于),导线若干。 (1)按照图(a),将图(b)中的实物连线补充完整________; (2)将鳄鱼夹a、b短接,滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处,打在位置1。接通,调节滑动变阻器,电流表指针指在图(c)所示的位置,记录电流表示数________mA,此示数作为本次实验的电流定标值; (3)断开、,用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通,将依次打在位置1、2,发现电流表示数均小于定标值I;打到位置3时,电流表示数大于定标值I,由此确定的阻值范围为________.(填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”); (4)将重新打在位置________(填“1”“2”或“3”),向左调节滑动变阻器的滑片,直到电流表指针重新回到定标值位置,此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理,可得的阻值为________; (5)以下因素可能影响测量结果的有________。(多选,填正确答案标号) A.电源存在内阻 B.电流表存在内阻 C.滑动变阻器读数有偏差 D.步骤(4)电流表指针未重新回到定标值位置 3.(2024·福建·高考真题)某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律,并设计一款彩光电路。所用器材有:红光和蓝光发光元件各一个、电流表(量程30mA)、电压表(量程3V)、滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)、5号电池(电动势1.5V)两节、开关、导线若干。 (1)图(a)为发光元件的电阻测量电路图,按图接好电路; (2)滑动变阻器滑片先置于________(填“a”或“b”)端,再接通开关S,多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录对应的电流表示数I和电压表示数U; (3)某次电流表示数为10.0mA时,电压表示数如图(b)所示,示数为________V,此时发光元件的电阻为________Ω(结果保留3位有效数字); (4)测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图(c)中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知,电流在1.0~18.0mA范围内,两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是:________________; (5)根据所测伏安特性曲线,实验小组设计一款电路,可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图(d)中补充两条导线完成电路设计。_____ 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $

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第32讲 实验:测电阻和电阻率(专项训练)(福建专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
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