【创新设计】高考物理总复习 3173 专题 电阻的测量方法.doc

第3讲 专题 电阻的测量方法1(2009绍兴一中模拟)某电阻额定电压为3 v(阻值大约为10 )为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材a电流表a1(量程300 ma，内阻约1 ) b电流表a2(量程0.6 a，内阻约0.3 )c电压表v1(量程3.0 v，内阻约3 k) d电压表v2(量程5.0 v，内阻约5 k)e滑动变阻器r1(最大阻值为50 ) f滑动变阻器r2(最大阻值为500 )g电源e(电动势4 v，内阻可忽略) h开关、导线若干(1)为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为(只需填器材前面的字母即可)：电流表_电压表_滑动变阻器_(2)应采用的电路图为下列图中的_答案：(1)ace(2)b2现要测量某一电压表的内阻给定的器材有：待测电压表v(量程2 v，内阻约4 k)；电流表ma(量程1.2 ma，内阻约500 )；直流电源e(电动势约2.5 v，内阻不计)；固定电阻3个：r14 000 ，r210 000 ，r315 000 ；开关及导线若干要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半(1)试从3个固定电阻中，选用一个与其他器材一起组成测量电路，并画出测量电路的原理图(要求电路中各器材用题给定的符号标出)(2)电路接通后，若电压表的示数为u，电流表的示数为i，则电压表内阻rv_.解析：(1)测量电路的原理图如右图所示，r并2 v(1.2 ma0.5 ma)2.9103 ，故应选r1作为并上的电阻(2)由并联分流原理：u(iu/rv)r1，解得：rv.答案：(1)见解析图(2)3某同学为了测电流表a1的内阻r1的精确值，有如下器材：器材名称器材代号器材规格电流表电流表电压表定值电阻滑动变阻器滑动变阻器电源a1a2vr0r1r2e量程300 ma，内阻约为5 量程600 ma，内阻约为1 量程15 v，内阻约为3 k5 010 ，额定电流为1 a0250 ，额定电流为0.3 a电动势为3 v，内阻较小导线、电键若干(1)要求电流表a1的示数从零开始变化，且能多测几组数据，尽可能减少误差在图虚线方框中画出测量用的电路图，并在图中标出所用器材的代号(2)若选测量数据中的一组来计算电流表a1的内阻r1，则所用电流表a1的内阻r1表达式为r1_；式中各符号的意义是_答案：(1)(2)r1r0i2、i1分别为某次实验时电流表a2、a1的示数，r0是定值电阻的电阻大小4为了测量一个阻值较大的未知电阻，某同学使用了干电池(1.5 v)，毫安表(1 ma)，电阻箱(09 999 )，电键，导线等器材该同学设计的实验电路如图737(a)所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开k2，闭合k1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为i11.00 ma，记录电流值，然后保持电阻箱阻值不变，断开k1，闭合k2，此时电流表示数为i20.80 ma，记录电流值由此可得被测电阻的阻值为_.经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图737(b)所示的实验电路，实验过程如下：断开k1，闭合k2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为i；断开k2，闭合k1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为_，记录此时电阻箱的阻值，其大小为r0.由此可测出rx_.思维点拨：由于待测电阻很大，所以可忽略电源的内阻和毫安表的内阻，所以不需要电压表，直接由欧姆定律即可求解解析：当i11.00 ma时，电阻箱的电阻r0 1 500 ；当断开k1、闭合k2时，电阻箱与待测电阻串联，其电阻值r 1 875 ，所以待测电阻rxrr0375 .题图(b)是利用了替代法测电阻，两次电流表示数相同，则rxr0.答案：375相同r05测一个阻值约为25 k的电阻，备有下列器材：a电流表(量程100 a，内阻2 k) b电流表(量程500 a，内阻300 )c电压表(量程10 v，内阻100 k) d电压表(量程50 v，内阻500 k)e直流稳压电源(电动势15 v，允许最大电流1 a)f滑动变阻器(最大电阻1 k，额定功率1 w)g电键、导线若干(1)电流表应选_，电压表应选_(2)画出测量rx的原理图解析：本题中由于电压表c的量程小于电源电动势，而且其内阻也比电压表d的内阻小，所以有不少学生在选择电压表时很自然的选择d.实际上上述两个因素都可以通过选择恰当的电路加以解决，首先应考虑的是电压表d的量程远大于电源电动势，在测量时电压表的实际读数最大也达不到量程的，所以选择d不恰当而如果我们采用变阻器的分压接法和电流表的内接法(因为rarx)，选择电压表c就比较恰当，既不会烧坏电表，也不会引起较大误差再根据im a4104a，电流表应选择b.答案：(1)bc(2)电流表内接，分压式接法如下图所示6.在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20 k，电流表的内阻约为10 ，滑动变阻器的电阻约为20 ，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行了实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图738所示(1)根据各点表示的数据描出iu关系图线，由此求得该电阻的阻值rx_.(保留两位有效数字)(2)画出此实验的电路原理图解析：(1)这6个点中有5个基本在同一条过原点的直线上，只有一个点偏离较大，可判断出这个数据点误差较大，应予以排除，据此，iu图线如下左图所示在图线上可选一个离坐标原点较远的点，得出其纵横坐标，如(3.0 v、1.3 ma)，则被测电阻阻值为rx2.3103 .(2)因为rx与rv很接近，故电压表的分流影响