10.3 测量金属丝的电阻率（重难点专练）物理沪科版必修第三册

10.3 测量金属丝的电阻率（题型突破） 题型01 测量电阻丝的电阻率 题型02 利用双安法或双伏法测量电阻 题型03 电桥法测电阻问题 ▌题型01 测量电阻丝的电阻率 1．用如图甲所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，作出该金属丝的图像，得到一条过原点的直线，斜率为k，如图乙所示。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，变阻器的滑片P应移至N端 B．选用阻值越大的滑动变阻器调节效果越好 C．该金属丝电阻率的测量值为 D．电压表的分流会使测得的电阻率偏大 【答案】C 【详解】A．闭合开关前，变阻器的滑片P应移至M端，A错误； B．滑动变阻器接成分压电路，则选用阻值越小的滑动变阻器调节效果越好，B错误； C．该金属丝电阻为 根据， 可得电阻率的测量值为，C正确； D．电压表的分流会使测得的电阻的测量值偏小，则电阻率测量值偏小，D错误。 故选C。 2．“测量金属丝的电阻率”的实验电路，如图所示。若被测金属丝R的电阻值约为30Ω，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为（     ） A．0~1Ω B．0~50Ω C．0~500Ω 【答案】B 【详解】电路图滑动变阻器采用限流接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值与待测电阻阻值接近的；若被测电阻丝的电阻在30Ω左右，实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为0~50Ω。 故选B。 3．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω；电压表量程0~3V，内阻约为15kΩ；电流表量程0~0.6A，内阻约为1Ω；为了减小实验误差，获得尽可能多的数据，应选下列实物图中的（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】因 所以应将电流表外接，另外实验要求获得尽可能多的实验数据，所以应将滑动变阻器连接成分压式。 故选A。 4．某实验小组设计了一个测定河水电阻率的实验。在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和金属电极，如图1所示，两电极相距L=0.628 m，其间注满待测的河水。实验前他们用如图2所示的游标卡尺测量玻璃管的内径。 实验小组还选用了以下器材：电压表V（量程15 V，内阻约为300 kΩ），电流表μA（量程300 μA、内阻约为500 Ω），滑动变阻器（最大阻值1 kΩ），电源（电动势E=12 V，内阻约为2 Ω），开关、导线若干。 实验小组将测得的电压U、电流I数据标记在图4坐标图中并画出U-I图线，请根据以上材料完成以下问题： （1）测量玻璃管内径时，应使用图2所示游标卡尺中的A、B中的______与玻璃管内壁接触（填代号）。 （2）测得玻璃管的内径d=36.40 mm。 （3）图3中的实验器材部分已连线，用笔画线代替导线将电路补充完整______，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应先滑至______端（选填“a”或“b”），考虑电表内阻对实验的影响，水柱电阻的测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （4）根据实验数据可计算得到河水的电阻率ρ=______Ω·m（结果保留两位有效数字）。 【答案】 A a 大于 1.7×102 【详解】[1]因A为内测量爪，故游标卡尺中的A与玻璃管内壁接触； [2]因水柱电阻较大，故用电流表的内接法，且要待测电压从零开始变化，故用滑动变阻器的分压式接法，故实物连线图如下 [3]在滑动变阻器的分压式接法中，为了保护电路，闭合开关前，其分压部分的电阻应调到最小，故应先滑至端； [4]因用电流表的内接法故，而上面是测量值，故水柱电阻的测量值大于真实值； [5]由电阻定律 又 联立解得 5．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中。 (1)下列操作正确的是__________。 A．用刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中 B．用螺旋测微器在金属丝的三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．通电时间不宜过长，电流不能过大，以免金属丝明显升温，造成其电阻率变化 D．开关闭合前应让滑动变阻器接入电路的阻值最小，以使电流表、电压表偏转明显 (2)实验小组在正确操作中获得电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是__________A，__________V。 (3)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约，电源为干电池（不宜在长时间、大功率情况下使用），电源电动势E=4.5V，内阻较小，则以下电路图中，__________（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，测量出的金属丝电阻仍然会比真实值偏__________（选填“大”或“小”）。 (4)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA，那么测量金属丝Rx电阻的最佳电路应是如图中的__________（选填字母代号）电路，此时测得电流表示数为I、电压表示数为U，则金属丝的电阻Rx=__________（用题中字母代号表示）。 【答案】(1)BC (2) 0.42 2.20 (3) A 小 (4) B 【详解】（1）A．用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度，而不是全长，A错误； B．螺旋测微器在金属丝的不同位置测直径，多次取平均，从而减小误差，B正确； C．电流过大、通电太久，金属丝发热升温，导致电阻率随温度发生变化，C正确； D．闭合开关前，滑动变阻器阻值应调到最大，从而保护电路，D错误。 故选BC。 （2）[1]电流表0~0.6A量程，分度值0.02A，读数 [2]电压表0~3V量程，分度值0.1V，读数 （3）[1]滑动变阻器最大阻值，和待测金属丝阻值接近，选限流接法；，满足，电流表外接法，故选A。 [2]外接法误差来源：电压表分流。电流表读数I大于真实电流。根据，则测量值比真实值偏小。 （4）[1]若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，即B电路。 [2]电压表测与总电压， 变形得 ▌题型02 利用双安法或双伏法测量电阻 6．要测量电流表的内阻，可供选择的仪器有：①待测电流表（，内阻约），②电流表（，内阻约），③定值电阻，④定值电阻，⑤滑动变阻器，⑥滑动变阻器，⑦干电池，⑧开关S及导线若干． (1)定值电阻应选_______，滑动变阻器应选_______．（在空格内填写序号） (2)完成如图所示的实物连线． (3)补全实验步骤： ①连接电路，_______； ②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录、的读数、； ③______________________________； ④以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，根据图线的斜率k及定值电阻，求出待测电流表内阻． 【答案】(1) (2) (3) 将滑动变阻器的滑片移到使待测电路两端电压为0的位置 多次移动滑动触头，记录相应的、的读数、 【详解】（1）[1][2]将待测电流表与定值电阻并联，量程扩大为约，再与电流表串联，量程匹配，故定值电阻应选③；本实验需要测量多组数据，要求电流表示数从零开始连续变化，滑动变阻器必须采用分压式接法，为了操作方便，滑动变阻器应选择总阻值较小的，故滑动变阻器应选⑥。 （2） （3）[1]将滑动变阻器的滑片移到使待测电路两端电压为0的位置 [2]多次移动滑动触头，记录相应的、的读数、 7．截面半径为r的圆柱形绝缘材料侧面镀有一层电阻率为ρ的导电材料（厚度远小于 r），某实验小组想测量这个镀层的厚度。 (1)用游标卡尺测圆柱体的长度，测量的示数如图甲所示，则圆柱体的长度L=___________mm； (2)用欧姆表粗测圆柱体镀层沿长度方向的电阻，调节好欧姆表后，将选择开关拨到“×1”挡后，接着进行___________，后将圆柱体镀层沿长度方向接入两表笔间，示数如图乙所示，则粗测镀层的电阻为___________Ω； (3)要精确测量镀层沿长度方向的电阻，实验室提供的器材有： 电源E（电动势1.5V，内阻不计）；电流表Ⓐ（量程200mA，内阻未知）；电流表Ⓐ（量程1mA，内阻 ）；定值电阻 R0（电阻为1900Ω）；滑动变阻器 R（最大阻值5Ω）；开关S和导线若干。 为了尽可能减小实验误差并采用双安法测电阻，请在图丙所示的方框内画出实验电路图______。按正确的实验操作调节滑动变阻器，测得多组电流表Ⓐ、Ⓐ的示数I1、I2，以I2为纵轴作图像，得到图像的斜率为k，由此得到镀层沿长度方向的电阻Rx=___________（用已知及测得的物理量表示）；求得镀层的厚度近似为d=___________（用Rx、L、r、ρ表示）。 【答案】(1)42.40 (2) 欧姆调零 12 (3) 【详解】（1）圆柱体的长度 （2）[1]选择挡位后接着进行欧姆调零； [2]由图乙可知，粗测电阻为12Ω。 （3）[1]将内阻已知的电流表Ⓐ（量程1mA）与定值电阻R₀串联改装成量程为2 V的电压表，由于电流表Ⓐ（量程200mA）内阻未知，采用电表Ⓐ外接构成测量电路，由于滑动变阻器的最大阻值明显小于被测电阻，控制电路采用滑动变阻器分压接法，电路图如图所示 [2]根据欧姆定律及串、并联电路特点，得 得到 结合题意 解得 [3]由电阻定律，得 解得 8．电阻是表征导体导电性能的关键参数，反映了导体对电流阻碍作用的强弱。随着工业与科研活动的深入，电阻测量技术已成为工业生产质量控制领域不可或缺的分析手段。为较准确测量某新型材料的电阻，科研小组从实验室选取了以下实验器材： A．直流电源（电动势） B．电流表（量程，内阻） C．电流表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流） E.定值电阻（阻值） F.开关和导线若干 G.待测阻值，阻值约 根据所选的实验器材，回答以下问题： (1)科研小组要求尽可能减小测量误差且测量时电表的读数均能大于其量程的一半，请将虚线框内的实验电路图补充完整。 (2)实验小组在某次实验中测出电流表的示数为，电流表的示数为，则该新型材料的电阻__________（用、、、表示）。 (3)若电流表的实际内阻大于其估算值，则待测电阻的测量值________（选填“偏大”“偏小”或“不影响”）。 【答案】(1) (2) (3)不影响 【详解】（1）采用双安法测量未知电阻。将电流表与待测电阻串联组成一条支路，将定值电阻作为另一条支路，电流表接在两条支路的总干路上，滑动变阻器采用限流接法，补全后的电路如答案图所示。 （2）设并联部分两端电压为。根据欧姆定律，对与所在支路有 对所在支路，分路电流为两电流表读数之差，有 两式中的相同，联立并解得 （3）电流表的内阻与并联部分串联，会改变电路中的总电流和并联部分电压，但不改变同一时刻两条并联支路的电压相等关系。上面对的推导只用到，及的内阻，未使用的内阻，因此测量值不受其实际内阻影响，填“不影响”。 9．实验小组用图甲所示的电路来测量阻值约为18Ω的电阻的阻值，图中为标准电阻，阻值为 ；、为理想电压表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源，采用如下步骤完成实验。回答下列问题： (1)实验开始之前，将滑动变阻器的滑片置于______（填“最左端”、“最右端”或“中间”）位置。合上开关S，改变滑片的位置，记下两电压表的示数分别为、，则待测电阻的表达式为 ______（用、、表示）。 (2)为了减小偶然误差，改变滑片的位置，多测几组、的值，作出的图像如图乙所示，图像的斜率为 ______（用、表示），可得 ______Ω。 【答案】(1) 最右端 (2) 20 【详解】（1）[1]为了电路安全，防止电流过大，闭合开关前，将滑片置于最右端位置。 [2]由串联电路电流相等结合欧姆定律可得 整理可得待测电阻 （2）[1]根据上述分析可知 整理可得 则图像的斜率 根据题意，由图乙可得 又有 联立解得 10．某学生实验小组要测量一量程为的电压表的内阻（约为几千欧）。 (1)小组成员甲同学设计的电路如图甲所示，其中：电阻箱（最大阻值9999.9 Ω），直流电源E（电动势），滑动变阻器最大阻值为。实验时，先将图甲中滑动变阻器滑片移到最___________（填“左”“正中间”或“右”）端，再闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器使电压表满偏断开开关，再调节电阻箱，使电压表半偏，此时电阻箱的示数如图乙所示，则测得的电压表的内阻为___________； (2)小组成员乙同学经过分析认为：甲同学测得的电压表内阻与真实值相比偏___________（填“大”或“小”），该误差属于___________误差（填“偶然”或“系统”）； (3)另一同学设计了如图丙所示的电路测该电压表的内阻，其中电压表为被测电压表，为量程为的电压表，实验时，按正确的操作，闭合开关后，调节滑动变阻器及电阻箱的阻值，使两电压表的指针偏转均较大，若调节后，电压表的示数为、电压表的示数为，电阻箱接入电路的电阻为，则被测电压表的内阻___________。 【答案】(1) 左 3998.0 (2) 大 系统 (3) 【详解】（1）[1]本实验是电压表半偏法实验，滑动变阻器为分压式接法，闭合开关前需要将测量支路的初始电压调为0，保护电表，因此滑片要移到最左端，让电压表所在支路初始分压为0。 [2] 电阻箱读数规则为各旋钮示数乘以对应倍率后求和： （2）[1]断开后，电压表和电阻箱串联，该支路总电阻变大，会导致分压部分的总负载电阻增大，滑动变阻器分压支路的输出电压会略微升高，大于原来电压表满偏时的电压。此时电压表半偏，说明电阻箱两端的实际电压大于，由串联分压规律可知，电阻箱的阻值会大于电压表的真实内阻，因此测量值比真实值偏大。 [2]该误差是由实验电路原理的近似性导致的，不可通过多次测量减小，属于系统误差。 （3）图丙中，和电阻箱串联的整体，与并联，因此两支路电压相等，即的示数等于的电压与电阻箱的电压之和。 串联电路电流处处相等，流过和的电流 整理可得 ▌题型03 电桥法测电阻问题 11．用桥式电路可以测量电阻。图中R0=60Ω，Rx是待测电阻，G是灵敏电流计，零刻度在中间。MN是一段阻值均匀的电阻丝，长为10cm。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流计的电流为零时，测得MP=4cm，则Rx的阻值为（　　） A．40Ω B．60Ω C．90Ω D．0.4Ω 【答案】C 【详解】当通过灵敏电流计的电流为零时，电流计两端电势相等，即Rx两端电压与PN段电压相等，串联电路电压与阻值成正比，且由 可知，阻值与长度成正比，可得 可得 故选C。 12．某同学要将一电流表G改装成量程为0~3V的电压表V。在改装前，需要准确测量电流表G的内阻。现有器材如下： A．待改装的电流表G（量程为0~1mA，内阻约为30Ω）； B．定值电阻R1（阻值为25Ω）； C．定值电阻R2（阻值为2kΩ）； D．滑动变阻器R3（最大阻值为20Ω，额定电流为2A）； E.滑动变阻器R4（最大阻值为20kΩ，额定电流为0.1A）； F.电阻箱R（0~9999.9Ω）； G.蓄电池E（电动势为4V，内阻不计）； H.开关S1和S2，导线若干。 实验步骤如下： ①根据如图甲所示的电路，用笔画线代替导线，补充完成图乙中的实物连线___________。 ②调节电阻箱的阻值至3kΩ，闭合开关S1。 ③将滑片稍微向左移动，闭合开关S2，根据电流表G指针的偏转情况调节电阻箱的阻值，直至闭合与断开开关S2时电流表G的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R0=2.24kΩ。 回答下列问题： （1）滑动变阻器R′应选用___________（选填“R3”或“R4”）。闭合开关S1前，应将滑动变阻器的滑片移至________（选填“中央”或“右端”）。 （2）电流表G的内阻Rg=________Ω。（结果保留三位有效数字） （3）若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V，则应将电流表G与阻值为_______Ω的电阻箱R________（选填“串”或“并”）联。 【答案】 R3 右端 28.0 2972 串 【详解】[1]根据电路图进行实物连接，如图所示 （1）[2]由于滑动变阻器采用分压式接法，为了更便于操作，滑动变阻器应选总阻值较小的R3； [3]闭合开关S1前，应保证流过待测电路的电流为零，所以滑动变阻器的滑片移至右端； （2）[4]闭合与断开开关S2时电流表G的示数相同。则电桥达到平衡，所以 代入数据解得 （3）[5][6]根据电压表的改装原理可知，若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V，则应将电流表G与定值电阻串联，其阻值为 代入数据解得 13．李明同学想要测量某个未知电阻，他的手边共有仪器如下∶一个电阻箱R、一个滑动变阻器、一个灵敏电流计、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干。他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路，但发现由于仪器缺乏无法实现。苦恼之余去寻求物理老师的帮助。老师首先给了他一道习题要求他思考： (1)如图甲，在之间搭一座“电桥”，调节四个变阻箱的阻值，当G表为零时（此时也称为“电桥平衡”），4个电阻之间的关系是________。 (2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验，他按照以下步骤很快就测出了。 ①按图乙接好电路，调节电阻箱R，固定为滑动变阻器的滑片位置不动，当G表示数为零时，读出此时电阻箱阻值； ②将与电阻箱R互换位置，并且控制滑动变阻器的滑片位置不动，再次调节电阻箱R，直至电桥再次平衡时，读出此时电阻箱阻值； ③由以上数据即可得的阻值，其大小为________。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图可知，要使G中电流为零，其两端的电势差为零，则由串并联电路的规律可知， 有 解得 （2）由题意可知，李明采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出，则与Rx的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值； 控制P不动，使两边电阻的比值不变。互换Rx与变阻箱R；再次调节R，使电流计读数为零，有Rx与的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值； 根据题意有 解得 14．某同学利用如图甲所示的电路测量一待测电阻（约为200Ω）的阻值。可使用的器材有：滑动变阻器，滑动变阻器，电阻箱（最大阻值为999.9Ω），灵敏电流计G，电阻丝，电源E，开关S，导线若干。 (1)按原理图甲将实物图乙中的连线补充完整。 (2)完成下列填空： ①滑动变阻器R应选用________（选填“”或“”）。 ②将电阻箱的阻值调为256.0Ω，将R的滑片置于适当位置，接通S，再反复调节电阻丝上滑触头P的接入位置。某次调节时发现电流计G中有从A流向B的电流，应将触头P向________（选“左”或“右”）移动，直至电流计示数为0。 ③将电阻箱和待测电阻位置对调，其他条件保持不变，发现将的阻值调为196.0Ω时，接通S后，电流计的示数也为0，则待测电阻的阻值为________Ω。 ④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动变阻器的滑片移动了少许，对实验结果________影响（选填“有”或“无”）。 【答案】(1) (2) 左 224 无 【详解】（1）电路连线如图所示 （2）①滑动变阻器在图甲中用于调节电路总电流，应采用分压式调节。为便于调节并减小电源内阻等因素影响，应选最大阻值较小的滑动变阻器，故选。 ②电流计G中有从A流向B的电流，说明点电势高于点电势。由图甲可见电阻丝左端接电源正极，电势较高，右端电势较低，要使点电势升高，应将触头P向左移动，直至电流计示数为0。 ③电流计示数为0时，、两点电势相等，电桥平衡。设电阻丝触头P左右两段电阻分别为、，第一次平衡时有，其中；将和位置对调后，其他条件保持不变，第二次平衡时有，其中，联立可得 即。 ④对调电阻箱和待测电阻时，若滑动变阻器滑片移动少许，只会改变电路总电流及电阻丝两端总电压，不改变触头P左右两段电阻的比值，因此对实验结果无影响。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.3 测量金属丝的电阻率（题型突破） 题型01 测量电阻丝的电阻率 题型02 利用双安法或双伏法测量电阻 题型03 电桥法测电阻问题 ▌题型01 测量电阻丝的电阻率 1．用如图甲所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，作出该金属丝的图像，得到一条过原点的直线，斜率为k，如图乙所示。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，变阻器的滑片P应移至N端 B．选用阻值越大的滑动变阻器调节效果越好 C．该金属丝电阻率的测量值为 D．电压表的分流会使测得的电阻率偏大 2．“测量金属丝的电阻率”的实验电路，如图所示。若被测金属丝R的电阻值约为30Ω，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为（     ） A．0~1Ω B．0~50Ω C．0~500Ω 3．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω；电压表量程0~3V，内阻约为15kΩ；电流表量程0~0.6A，内阻约为1Ω；为了减小实验误差，获得尽可能多的数据，应选下列实物图中的（    ） A． B． C． D． 4．某实验小组设计了一个测定河水电阻率的实验。在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和金属电极，如图1所示，两电极相距L=0.628 m，其间注满待测的河水。实验前他们用如图2所示的游标卡尺测量玻璃管的内径。 实验小组还选用了以下器材：电压表V（量程15 V，内阻约为300 kΩ），电流表μA（量程300 μA、内阻约为500 Ω），滑动变阻器（最大阻值1 kΩ），电源（电动势E=12 V，内阻约为2 Ω），开关、导线若干。 实验小组将测得的电压U、电流I数据标记在图4坐标图中并画出U-I图线，请根据以上材料完成以下问题： （1）测量玻璃管内径时，应使用图2所示游标卡尺中的A、B中的______与玻璃管内壁接触（填代号）。 （2）测得玻璃管的内径d=36.40 mm。 （3）图3中的实验器材部分已连线，用笔画线代替导线将电路补充完整______，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应先滑至______端（选填“a”或“b”），考虑电表内阻对实验的影响，水柱电阻的测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （4）根据实验数据可计算得到河水的电阻率ρ=______Ω·m（结果保留两位有效数字）。 5．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中。 (1)下列操作正确的是__________。 A．用刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中 B．用螺旋测微器在金属丝的三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．通电时间不宜过长，电流不能过大，以免金属丝明显升温，造成其电阻率变化 D．开关闭合前应让滑动变阻器接入电路的阻值最小，以使电流表、电压表偏转明显 (2)实验小组在正确操作中获得电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是__________A，__________V。 (3)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约，电源为干电池（不宜在长时间、大功率情况下使用），电源电动势E=4.5V，内阻较小，则以下电路图中，__________（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，测量出的金属丝电阻仍然会比真实值偏__________（选填“大”或“小”）。 (4)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA，那么测量金属丝Rx电阻的最佳电路应是如图中的__________（选填字母代号）电路，此时测得电流表示数为I、电压表示数为U，则金属丝的电阻Rx=__________（用题中字母代号表示）。 ▌题型02 利用双安法或双伏法测量电阻 6．要测量电流表的内阻，可供选择的仪器有：①待测电流表（，内阻约），②电流表（，内阻约），③定值电阻，④定值电阻，⑤滑动变阻器，⑥滑动变阻器，⑦干电池，⑧开关S及导线若干． (1)定值电阻应选_______，滑动变阻器应选_______．（在空格内填写序号） (2)完成如图所示的实物连线． (3)补全实验步骤： ①连接电路，_______； ②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录、的读数、； ③______________________________； ④以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，根据图线的斜率k及定值电阻，求出待测电流表内阻． 7．截面半径为r的圆柱形绝缘材料侧面镀有一层电阻率为ρ的导电材料（厚度远小于 r），某实验小组想测量这个镀层的厚度。 (1)用游标卡尺测圆柱体的长度，测量的示数如图甲所示，则圆柱体的长度L=___________mm； (2)用欧姆表粗测圆柱体镀层沿长度方向的电阻，调节好欧姆表后，将选择开关拨到“×1”挡后，接着进行___________，后将圆柱体镀层沿长度方向接入两表笔间，示数如图乙所示，则粗测镀层的电阻为___________Ω； (3)要精确测量镀层沿长度方向的电阻，实验室提供的器材有： 电源E（电动势1.5V，内阻不计）；电流表Ⓐ（量程200mA，内阻未知）；电流表Ⓐ（量程1mA，内阻 ）；定值电阻 R0（电阻为1900Ω）；滑动变阻器 R（最大阻值5Ω）；开关S和导线若干。 为了尽可能减小实验误差并采用双安法测电阻，请在图丙所示的方框内画出实验电路图______。按正确的实验操作调节滑动变阻器，测得多组电流表Ⓐ、Ⓐ的示数I1、I2，以I2为纵轴作图像，得到图像的斜率为k，由此得到镀层沿长度方向的电阻Rx=___________（用已知及测得的物理量表示）；求得镀层的厚度近似为d=___________（用Rx、L、r、ρ表示）。 8．电阻是表征导体导电性能的关键参数，反映了导体对电流阻碍作用的强弱。随着工业与科研活动的深入，电阻测量技术已成为工业生产质量控制领域不可或缺的分析手段。为较准确测量某新型材料的电阻，科研小组从实验室选取了以下实验器材： A．直流电源（电动势） B．电流表（量程，内阻） C．电流表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流） E.定值电阻（阻值） F.开关和导线若干 G.待测阻值，阻值约 根据所选的实验器材，回答以下问题： (1)科研小组要求尽可能减小测量误差且测量时电表的读数均能大于其量程的一半，请将虚线框内的实验电路图补充完整。 (2)实验小组在某次实验中测出电流表的示数为，电流表的示数为，则该新型材料的电阻__________（用、、、表示）。 (3)若电流表的实际内阻大于其估算值，则待测电阻的测量值________（选填“偏大”“偏小”或“不影响”）。 9．实验小组用图甲所示的电路来测量阻值约为18Ω的电阻的阻值，图中为标准电阻，阻值为 ；、为理想电压表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源，采用如下步骤完成实验。回答下列问题： (1)实验开始之前，将滑动变阻器的滑片置于______（填“最左端”、“最右端”或“中间”）位置。合上开关S，改变滑片的位置，记下两电压表的示数分别为、，则待测电阻的表达式为 ______（用、、表示）。 (2)为了减小偶然误差，改变滑片的位置，多测几组、的值，作出的图像如图乙所示，图像的斜率为 ______（用、表示），可得 ______Ω。 10．某学生实验小组要测量一量程为的电压表的内阻（约为几千欧）。 (1)小组成员甲同学设计的电路如图甲所示，其中：电阻箱（最大阻值9999.9 Ω），直流电源E（电动势），滑动变阻器最大阻值为。实验时，先将图甲中滑动变阻器滑片移到最___________（填“左”“正中间”或“右”）端，再闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器使电压表满偏断开开关，再调节电阻箱，使电压表半偏，此时电阻箱的示数如图乙所示，则测得的电压表的内阻为___________； (2)小组成员乙同学经过分析认为：甲同学测得的电压表内阻与真实值相比偏___________（填“大”或“小”），该误差属于___________误差（填“偶然”或“系统”）； (3)另一同学设计了如图丙所示的电路测该电压表的内阻，其中电压表为被测电压表，为量程为的电压表，实验时，按正确的操作，闭合开关后，调节滑动变阻器及电阻箱的阻值，使两电压表的指针偏转均较大，若调节后，电压表的示数为、电压表的示数为，电阻箱接入电路的电阻为，则被测电压表的内阻___________。 ▌题型03 电桥法测电阻问题 11．用桥式电路可以测量电阻。图中R0=60Ω，Rx是待测电阻，G是灵敏电流计，零刻度在中间。MN是一段阻值均匀的电阻丝，长为10cm。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流计的电流为零时，测得MP=4cm，则Rx的阻值为（　　） A．40Ω B．60Ω C．90Ω D．0.4Ω 12．某同学要将一电流表G改装成量程为0~3V的电压表V。在改装前，需要准确测量电流表G的内阻。现有器材如下： A．待改装的电流表G（量程为0~1mA，内阻约为30Ω）； B．定值电阻R1（阻值为25Ω）； C．定值电阻R2（阻值为2kΩ）； D．滑动变阻器R3（最大阻值为20Ω，额定电流为2A）； E.滑动变阻器R4（最大阻值为20kΩ，额定电流为0.1A）； F.电阻箱R（0~9999.9Ω）； G.蓄电池E（电动势为4V，内阻不计）； H.开关S1和S2，导线若干。 实验步骤如下： ①根据如图甲所示的电路，用笔画线代替导线，补充完成图乙中的实物连线___________。 ②调节电阻箱的阻值至3kΩ，闭合开关S1。 ③将滑片稍微向左移动，闭合开关S2，根据电流表G指针的偏转情况调节电阻箱的阻值，直至闭合与断开开关S2时电流表G的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R0=2.24kΩ。 回答下列问题： （1）滑动变阻器R′应选用___________（选填“R3”或“R4”）。闭合开关S1前，应将滑动变阻器的滑片移至________（选填“中央”或“右端”）。 （2）电流表G的内阻Rg=________Ω。（结果保留三位有效数字） （3）若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V，则应将电流表G与阻值为_______Ω的电阻箱R________（选填“串”或“并”）联。 13．李明同学想要测量某个未知电阻，他的手边共有仪器如下∶一个电阻箱R、一个滑动变阻器、一个灵敏电流计、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干。他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路，但发现由于仪器缺乏无法实现。苦恼之余去寻求物理老师的帮助。老师首先给了他一道习题要求他思考： (1)如图甲，在之间搭一座“电桥”，调节四个变阻箱的阻值，当G表为零时（此时也称为“电桥平衡”），4个电阻之间的关系是________。 (2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验，他按照以下步骤很快就测出了。 ①按图乙接好电路，调节电阻箱R，固定为滑动变阻器的滑片位置不动，当G表示数为零时，读出此时电阻箱阻值； ②将与电阻箱R互换位置，并且控制滑动变阻器的滑片位置不动，再次调节电阻箱R，直至电桥再次平衡时，读出此时电阻箱阻值； ③由以上数据即可得的阻值，其大小为________。 14．某同学利用如图甲所示的电路测量一待测电阻（约为200Ω）的阻值。可使用的器材有：滑动变阻器，滑动变阻器，电阻箱（最大阻值为999.9Ω），灵敏电流计G，电阻丝，电源E，开关S，导线若干。 (1)按原理图甲将实物图乙中的连线补充完整。 (2)完成下列填空： ①滑动变阻器R应选用________（选填“”或“”）。 ②将电阻箱的阻值调为256.0Ω，将R的滑片置于适当位置，接通S，再反复调节电阻丝上滑触头P的接入位置。某次调节时发现电流计G中有从A流向B的电流，应将触头P向________（选“左”或“右”）移动，直至电流计示数为0。 ③将电阻箱和待测电阻位置对调，其他条件保持不变，发现将的阻值调为196.0Ω时，接通S后，电流计的示数也为0，则待测电阻的阻值为________Ω。 ④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动变阻器的滑片移动了少许，对实验结果________影响（选填“有”或“无”）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $