2016年高三第一轮电学实验精选

电阻测量补充练习 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材，试设计一个测量阻值约为 15k 的电阻的电路。要求方法简捷，R X 两端电压 能从 0 开始变化，要求有尽可能高的精确度。 电流表 A1：量程 1mA 内阻约 50 ； 电流表 A2：量程 300 内阻约 300 电流表 A3：量程 100 内阻约 500 ；电压表 V1：量程 10V 内阻约 15K 固定电阻：R 0=9990 ； 电流表 G：I g=300 、R g=10 。 滑动变阻器 R1： 阻值约 50 ；额定电流为 1A 滑动变阻器 R2： 阻值约 100K 额定电流为 0.001A 电池组：E=3V；内阻小但不可忽略； 开关，导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值（9001000）： 电源 E，具有一定内阻，电动势约为 9.0V； 电压表 V1，量程为 1.5V，内阻 r1750； 电压表 V2，量程为 5V，内阻 r22500； 滑线变阻器 R，最大阻值约为 100； 单刀单掷开关 K，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的 ，试画出测量电31 阻 Rx 的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的 英文字母标注） 。 （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 （3）若电压表 V1 的读数用 U1 表示，电压表 V2 的读数用 U2 表示， 则由已知量和测得量表示 Rx 的公式为 Rx_ 。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表 A1 的内阻 r1。要求方法简捷，有尽可能高 的测量精度，并能测得多组数据。 器材代号 规格 电流表（A 1） 量程 100mA，内阻 r1 待测（约 40） 电流表（A 2） 量程 500uA，内阻 r2750 电压表（V） 量程 10V，内阻 r3=10k 电阻（R 1） 阻值约 100，作保护电阻用 滑动变阻器（R 2） 总阻值约 50 电池（E） 电动势 1.5V，内阻很小 开关（K） 导线若干 （1）画出电路图，标明利用器材的代号。 （2）若选测量数据中的一组来计算 r1，则所用的表达式 r1_，式中各符号的意义是 _。 4.现有实验器材如下： 电池 E，电动势约 10V，内阻约 1 电流表 A1，量程 300mA，内阻 r1 约为 5 电流表 A2，量程 10A，内阻 r2 约为 0.2 电流表 A3，量程 250mA，内阻 r3 约为 5 电阻箱 R0，最大阻值 999.9 ，阻值最小改变量为 0.1 滑动变阻器 R1，最大阻值 100，开关及导线若干 要求用图 1 所示电路测定图中电流表 A 的内阻 A A R1 E R0 S 2 （1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测定其电阻？ （2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，简要写出按电路图的主要连接方法 （3）需要读出的物理量是 ，用这些物理量表示待测电流表内阻的计算公 式是 5.电压表和滑动变阻器（或电阻箱）测电阻 给你以下器材：一个电源（其电压未知） ，一个标有“20，1A”的滑动变阻器，导线若干，一个开关， 一只电压表，一个待测电阻 Rx。请你设计一个能测出 Rx 电阻值的电路。要求： （1）画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动） 。 （2）简要写出实验操作步骤。 （3）根据你所测出的物理量写出表达式 Rx_。 6.电压表和开关测电阻 给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻 R0、两个开关及几根导线，请你设法只连接 一次电路就能测出未知电阻的阻值，画出电路图，写出实验步骤及未知电阻的表达式。 7.电流表和滑动变阻器（或电阻箱）测电阻 现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及开关，你如何测出被测电阻的阻值？ 8.电流表和开关测电阻 有一个阻值看不清的电阻 ，我们要测它的阻值，但手边只有一只电流表，一个已知阻值 的定值xR 0R 电阻，二个开关和几根导线： （1） 画出实验电路图。 （2） 写出实验步骤。 （3） 用测出量和已知量写出未知电阻 的表达式。x 二、半偏法 9. 将满偏电流 Ig=300A、内阻未知的电流表 改装成电压表并进行核 G 对(1)利用如图所示的电路测量电流表 的内阻( 图中电源的电动势 G E=4V )：先闭合 S1，调节 R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合 S2，保持 R 不变，调节 R， ，使电流表指针偏转到满刻度的 ，读出32 此时 R的阻值为 200， 则电流表内阻的测量值 Rg= (2)将该表改装成量程为 3V 的电压表，需 (填“串联”或“并 联”) 阻值为 R0= 的电阻 (3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图 3 三、替换法 10.为了测定电流表 A1 的内阻，采用如图所示的电路 .其中 A1 是待测电流表，量程为 300 A ，内阻约为 100 ； A2 是标准电流表，量程是 200 A ； R1 是电阻箱，阻值范围 0999.9 ； R2 是滑动变阻器； R3 是保护电阻； E 是电池组，电动势为 4 V，内阻不计； S1 是单刀单掷开关，S 2 是单刀双掷开关. （1）根据电路图 14-81，请在图 14-82 中画出连线，将器材连接成实验电路 . （2）连接好电路，将开关 S2 扳到接点 a 处，接通开关 S1，调整滑动变阻器 R2 使电流表 A2 的读数是 150 A；然后将开关 S2 扳到接点 b 处，保持 R2 不变，调节电阻箱 R1，使 A2 的读数仍为 150 A. 若此 时电阻箱各旋钮的位置如图所示，电阻箱 R1 的阻值是_，则待测电流表 A1 的内阻 Rg=_. （3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器 R2 的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全.在下面提供 的四个电阻中，保护电阻 R3 应选用_（填写阻值相应的字母）. A.200 k B.20 k C.15 k D.20 （4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变 阻器_（填写阻值相应的字母）是最佳选择. A.1 k B.5 k C.10 k D.25 k 11.现要按图所示的电路测量一节旧干电池的电动势 E（约 1.5 V）和内阻 r(约 20 ),可供选择的器材如下: 电流表 A1、A 2（量程 0500 A,内阻约为 500 ） ，滑动变阻器 R（阻值 0100 ，额定电流 1.0 A）, 定值电阻 R1(阻值约为 100 ),电阻箱 R2、R 3（阻值 0999.9 ）,开关、导线若干. 由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程), 然后再按图电路进行测 量. (1)测量电流表 A2 的内阻.按图 电路测量 A2 的内阻,以下给出了实验中必要的操作. A.断开 S1 B.闭合 S1、S 2 C.按图连接线路，将滑动变阻器 R 的滑片调至最左端， R2 调至最大 D.调节 R2，使 A1 的示数为 I1，记录 R2 的值 E.断开 S2，闭合 S3 F.调节滑动变阻器 R,使 A1、A 2 的指针偏转适中，记录 A1 的示数 I1 请按合理顺序排列实验步骤（填序号）：_ _. (2)将电流表 A2(较小量程)改装成电流表 A(较大量程) 如果(1)中测出 A2 的内阻为 468.0 ,现用 R2 将 A2 改装成量程为 20 mA 的电流表 A，应把 R2 调为 _ 与 A2 并联，改装后电流表 A 的内阻 RA 为_. (3)利用电流表 A、电阻箱 R3 测电池的电动势和内阻 用电流表 A、电阻箱 R3 及开关 S 按图所示电路测电池的电动势和内阻，实验时，改变 R3 的值，记录 下电流表 A 的示数 I，得到若干组 R3、I 的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电动势 E 和内阻 r. a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式_. b.请在虚线框内坐标中作出定性图象(要求标明两个坐标轴代表的物理量,用符号表示) c.图中_表示 E. 图中_表示 r. 4 12. 某同学用以下器材测量电阻： 电流计、电阻箱、单刀双掷电键( 这种电键在掷刀 a 倒向 b 时 ab 接通，倒向 c 时 ac 接通) 、待测电阻、电源、限流电阻，如图所示.实验方法是利用单刀双掷电 键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值. （1）在图中完成电路的连接(其中有两条导线已连接好); （2）本实验中电键应先接通的是含有_( 填“待测电阻”或“电阻箱”) 的电路.用电键变 换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的_ _大小相同，这时待测电阻的值可以 从_ _上读出. 电阻测量补充练习参考答案 1.解：由于改装成的电压表内阻已知，故必须选择外接法。电路图如图所示。 2.解：（1） （2） 5 （3） 或21rU1)( 3.解析： r1= 式中 I1、 2 分别是电流表 A1、A 2 的读数， r1、r 2 分别是电流表 A1、A 2 的内阻I 4.解析：（1）宜选用 A1、A 3 测定，且将 A1 接在 A处 （2）若测 A3 的内阻 r3，实际连接方式方法是：A 3 与 R0 并联后，再与 A1、R 、S 、E 串联，注意让电流 从电流表的“+”接线柱流入， “-”接线柱流出。滑动变阻器的一个固定接线柱接 A1 的“- ”接线柱，与 可动片相通的金属杆的一端接开关 S （3）若 A1、 A3 的示数分别为 I1、I 3，电阻箱 R0 的阻值为 Rx，则被测电流表 A3 的内 阻 xRIr31 5.解（1）电路如图所示。 （2） 如图所示连接电路，将滑片移到阻值为零的位置，记下电压表示数 U1。 将滑片移到阻值最大位置，记下电压表示数 U2。 （3） 求解： )(201URx 说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏 小，且不能进行多次测量求平均值以减小误差。 6.解：（1） 如图所示连接好电路，闭合“替代开关”S，记下电压表示数 U1； 6 （2） 断开“替代开关” ，记下电压表示数 U2； （3） 求解：因为 ，所以 。RU201021R 说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。缺点是：由于没有使用滑动变阻器，电路中的 电压表应该接在较大的量程上，所以测量结果误差较大。 7.解： （1） 如图所示连接电路，滑片位于阻值最小的位置，记下电流表示数 I1； （2）滑片位于阻值最大的位置，记下电流表示数 I2； （3） 求解：因为 )(21RI 所以 。21RI 说明：这种方法优点为：使用元件少，操作简单；缺点是：不能进行多次测量以减小误差。 8.解：因题中只有电流表可测出电流，而无法测知电压，故可根据并联电路电流分配规律求解（并联 电路中电流的分配跟电阻成反比） 。 （1）实验原理图如图 8。 图 8 （2）实验步骤： 按图 8 连接好电路 将电路瞬时接通，进行试触，若电流表指针偏转，不至过大，再接通电路。 先闭合 断开 ，测出通过 的电流 ；再断开 ，闭合 ，测出通过 的电流 。1S20R0I1S2xRxI 根据并联电路的分流规律进行计算： 即： xxRI/0 所以 )( 说明：该方法的优点