伏安法测电阻 专项训练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

伏安法测电阻 一、单选题 1．用电流表内接法和外接法测量某电阻的阻值，测得的结果分别为和，则所测阻值与其真实值的关系应是（     ） A． B． C． D． 二、知识点填空题 2．用伏安法测未知电阻。在未考虑电流表和电压表内阻的影响时，会使测量结果产生误差。设未知电阻的测量值为，真实值为。我们定义相对测量误差为：相对误差。 在如图所示的实验中，当电键接1时，误差为，电键接2时，误差为。已知电阻的真实值为。求电流表和电压表的内阻各是______、______。 三、填空题 3．某同学用伏安法测一个未知电阻，用如图所示甲，乙各测试一次，依图甲测得的数据是，，依图乙测得数据是，，由此可知______所示的电路测量误差小些，测得的为______。 4．某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图如图所示。在某次测量中，电压表的示数为12.0V，电流表的示数为0.20A，根据测量数据可计算出电阻R=________Ω。由于电流表内阻的影响，实验中测量电阻两端的电压时，电压表的示数________（选填“大于”、“小于”、“等于”），电流表的示数________（选填“大于”、“小于”、“等于”）流过电阻R的电流值，最后电阻R的测量值________（选填“大于”、“小于”、“等于”）它的真实值，此电路适合测量________。（选填“大阻值电阻”、“小阻值电阻”） 四、实验题 5．某实验小组测量一个阻值约几千欧的电压表内阻。 该实验小组先用多用电表粗略测量电压表的内阻，实验步骤如下 （1）进行机械调零； （2）多用电表选择开关旋转到“×100”倍率挡，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的________（选填“0”或“∞”）刻度线上； （3）将红、黑表笔分别与电压表两接线柱接触，若多用电表读数如图甲所示，该电压表的内阻=________Ω。 为精确测量电压表的内阻，该小组设计了如图乙所示实验电路 （4）正确连接电路，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“a”或“b”）端； （5）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片位置和电阻箱阻值，读取电表示数，记录测量结果，当电阻箱阻值为R时，通过电流表的电流大小为I和电压表所测电压为U，则电压表的内阻________；（本题所有测量结果均采用国际单位制单位，求解过程无需进行单位换算） （6）该电路中电阻箱的主要作用是________。 A．限制通过电流表的电流不超过其量程 B．适当增大电流表指针偏转角度，减小读数误差 6．下图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。电流表的示数为，电压表的示数为，电阻的测量值_______。若通过电压表的电流为，则通过电阻的电流为_______（选填“”或“”）。 7．有一个未知电阻Rx，用如图（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量。用（甲）图电路测，两表读数分别为2.9V，4mA；用（乙）图电路测，两表读数分别为3.0V，3mA。那么用______图所示电路测该电阻阻值误差较小，Rx=______Ω，测量值比真实值______（填“大”或“小”）。 8．某校实验室新进了一批金属丝，每卷长度，阻值约为。物理社团想尽量准确地测出其电阻率。先用螺旋测微器测金属丝的直径如图甲（b）所示，然后在实验室找来了下列器材： ①待测金属丝1卷； ②电源（电动势6 V，内阻）； ③电流表（量程10 mA，内阻）； ④电流表（量程30 mA，内阻未知）； ⑤电压表V（量程6 V，内阻未知）； ⑥滑动变阻器（最大阻值为20 Ω）； ⑦滑动变阻器（最大阻值为1000 Ω）； ⑧开关一个、导线若干。 (1)螺旋测微器测出金属丝的直径________mm； (2)某同学设计了如图乙所示的实验电路图进行测量，考虑到量程问题，电流表只能选择。 本实验中，滑动变阻器应选________（选填“”或“”），闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动至________（选填“最左端”或“最右端”）。 (3)闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到合适位置。将开关拨到1，记录下电压表和电流表的示数分别为和；再将开关拨到2，记录下电压表和电流表的示数分别为和。对比数据发现，则开关拨到________（选填“1”或“2”）时测量结果较准确。 (4)为了进一步消除电表内阻带来的系统误差，他将电流表替换为，并找来了两个定值电阻，，应将其中的________（选填“”或“”）与电流表串联，并将开关拨到2，测得电流表和电压表的示数分别为和。 (5)金属丝的电阻率可以表示为________。（用、、、、、或表示）。 9．某高中生学习小组设计了一个测量金属棒电阻率的实验方案： （1）利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度如图甲和乙所示，则该金属棒的直径________，金属棒的长度为________。 （2）该同学找来一个多用电表，粗测金属棒的电阻约为； （3）该同学想更准确地测出其电阻，他从实验室找到如下器材： a.待测电阻 b.电压表（量程、内阻） c.电流表（量程、内阻） d.电流表（量程、内阻） e.滑动变阻器（） f.滑动变阻器（） g.电阻箱（） h.电源（电动势、内阻不计）、开关，导线若干 （a）该同学分析实验器材、发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成量程的电压表，应_________（填“串联”或“并联”）电阻箱，并将的阻值调为________； （b）实验时，为了减小实验误差，则电流表应选择________（填“”或“”）；滑动变阻器应选择________（填“”或“”）；将改装后的伏特表接入电路，且要求电表的示数从零开始调节，实验电路应采用下列电路方案________（选填“甲乙丙丁”）更合理。 （c）忽略偶然误差对结果的影响，由此测得的阻值________真实阻值（填“＞”、“＝”、“＜”）。 10．实验电路图如图，请在实物图上连好实验电路。 11．如图是用伏安法测电阻的一种线路，变阻器R所起的作用是______。若变阻器调到最大值后，电流强度还是超过电流表的量程。如果仍用上述器材（只可增加导线）测量Rₓ，请在右边方框内绘出应改装的电路图（画在方框内）______。 12．如图所示，用伏安法测，因不知的大概值，可将触头分别与两点接触一下，如果电流表读数有显著变化，则触头应接在______处；如果电压表读数有显著变化，则触头应接在______处。 13．有一个未知电阻，用如图（a）和（b）两种电路分别对它进行测量。用（a）图电路测，两表读数分别为3V，3mA；用（b）图电路测，两表读数分别为2.9V，4mA。那么用______图所示电路测该电阻阻值误差较小，______，测量值比真实值______（填“大”或“小”）。 五、解答题 14．如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，电压表内阻为，那么，待测电阻的真实值为多大？若不考虑电压表的内阻的影响，测量值为多大？ 第1页（共4页） ◎ 第2页（共4页） 第1页（共4页） ◎ 第2页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 《伏安法测电阻》参考答案 题号 1 答案 C 1．C 【详解】采用电流表内接法时，所测得的电流为通过的电流真实值，电压表示数比两端实际电压值大，即 采用电流表外接法时，所测得电压为两端电压真实值，电流表示数比通过的真实电流大，即 综上可知 故选C。 2． 【详解】（1） [1]电键接1时，电压表测量电流表与待测电阻串联部分的电压，故测量值为 由相对误差得 代入，整理得 [2]电键接2时，电压表与待测电阻并联，电流表读数为并联电路的总电流，测量值为，由相对误差得 解得，由并联电路电阻关系得 代入和 整理得 3． 甲 【详解】[1]电压表的读数由甲图到乙图，变化不大，说明电流表内阻对测量影响不大；电流表的读数由甲图到乙图，读数变化较大，说明流过电压表的电流较大，即电压表内阻对测量影响较大，所以应采用电流表内接法，即采用甲图测量较准确。 [2] 4． /60 小于 等于 大于 大阻值电阻 【详解】[1]根据欧姆定律可知，电阻 [2]由于电流表内阻的影响，导致电压表的示数 即电阻R的电压值小于电压表的示数； [3]由图可知，电流表直接与电阻串联，测量的是通过电阻R的电流，即电流表的示数等于流过电阻R的电流值； [4]根据上述分析可知，电阻的测量值为 电阻R的测量值大于它的真实值； [5]由于 根据串联分压可知，当时，电压表的示数近似等于电阻R两端的电压，因此，此电路适合测量大阻值电阻。 5． 0 a B 【详解】（2）[1]进行欧姆调零时，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电流最大刻度处，即电阻的零刻度线上。 （3）[2]根据图甲可知电压表的内阻粗测结果是 （4）[3]实验时，将图乙中滑动变阻器滑片移到最左端，使电压表示数从最小开始调节，所以闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片置于a端。 （5）[4]根据欧姆定律，电阻箱中的电流为 则电压表的内阻 （6）[5]由于电压表的内阻较大，通过它的电流通常较小，则电流表的示数较小，而并联一个电阻箱后，可以增大电流表中的电流，从而减小电流表的读数误差。 故选B。 6． 【详解】[1]电阻的测量值为 [2]通过电阻的电流为 7． 乙 1000 大 【详解】[1]设U1=2.9V，I1=4mA，U2=3.0V，I2=3mA，则有， 由此可知，电流表示数变化明显，即电压表分流影响大一些，为了减小误差，实验中应排除电压表分流影响，测量电路应采用电流表内接法，用乙图所示电路测该电阻阻值误差较小； [2]结合上述，根据欧姆定律可得 [3]由于乙采用电流表内接，误差来源于电流表分压，即电压的测量值偏大，则电阻测量值比真实值大。 8．(1)0.608/0.606/0.607/0.609 (2) 最左端 (3)2 (4) (5) 【详解】（1）根据螺旋测微器的读法可知，金属丝的直径为 （2）[1] 该滑动变阻器采用分压式接法，为了调节方便灵敏，滑动变阻器选用； [2] 闭合开关前，应使得分压最小，故应将滑动变阻器的滑片移动至最左端。 （3）从1到2，电压表示数增大，变化值为；电流表示数减小，减小值为； 由已知条件 说明电流的变化率大于电压的变化率，即电压表分流作用明显（为大电阻），此时为了减小误差，应当采用电流表内接法，即开关应拨到2处。 （4）将电流表替换为，电流表量程为10 mA，要使得电压表和电流表指针能同步偏转，可计算支路电阻约为 则定值电阻应选择 （5）根据上述分析可知 由电阻定律有， 联立解得金属丝电阻率 9． // 串联 丁 ＝ 【详解】[1]螺旋测微器读数等于固定刻度读数加可动刻度读数，固定刻度每一小格代表，可动刻度每一小格代表，需要估读到下一位。 由图甲所示，读数为 [2]游标卡尺读数等于主尺读数加游标读数，图示游标为20分度，因此精度 由图乙所示，读数为 [3][4]原电压表量程，内阻，要改装成量程，需串联一个分压电阻 原电压表满偏电流，改装后总电压为，总电阻应为 所以串联电阻 [5]电源电动势，待测电阻约，最大电流约 因此电流表应选量程的 [6]要求电表示数从零开始调节，滑动变阻器应采用分压式接法，并选小阻值的（），便于均匀调节。 [7]由于电压表内阻已知，则电流表采用外接法，又滑动变阻器采用分压接法，故选图丁。 [8]电流表外接，且电压表内阻精确已知，由并联电路电流规律 解得，因此可以计算消去系统误差，则测得的阻值等于真实阻值。 10． 【详解】对照电路图，从电源正极开始，依次连接①、②、③，再依次连接④、⑤、⑥，最后连接⑦、⑧。 11． 限流 【详解】（1）[1]滑动变阻器与测量支路串联接入电路，通过改变接入电阻调节并限制电流，故起限流作用。 [2]原电路中滑动变阻器采用限流式接法，最大阻值时电流仍超量程。改为分压式接法，两个固定端接在电源两端，滑片与、电流表组成测量支路，电压表并联在两端。滑片从与左固定端接触的位置开始调节，可使两端电压由零逐渐增大，避免电流表过载。 12． 【详解】（1）[1]触头接在点时，电流表测通过的电流，电压表测电流表和串联部分的电压，属于电流表内接法。若电流表示数有显著变化，说明电压表分流电流不可忽略，较大，应采用电流表内接法，触头应接在b处。 [2]触头接在点时，电压表直接测两端的电压，电流表测通过和电压表的总电流，属于电流表外接法。若电压表示数有显著变化，说明电流表的分压不可忽略，较小，应采用电流表外接法，触头应接在a处 。 13． a 大 【详解】[1]令U1=3V，I1=3mA，U2=2.9V，I2=4mA，则有 可知，电流表读数变化显著，即电压表分流影响大一些，为了减小误差，实验中应排除电压表分流影响，测量电路应采用电流表内接法，用（a）图所示电路测该电阻阻值误差较小； [2]结合上述，利用欧姆定律可知，电阻测量值 [3]由于图（a）采用电流表内接，误差在于电流表分压，即电压的测量值偏大，则测量值比真实值大。 14．， 【详解】设电压表的内阻为，简化电路如图，由图知，电压表的读数是两端的电压 由欧姆定律，而，解得 由欧姆定律，解得 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $