2019届高考物理一轮复习热点题型专题2.7电阻测量的五种方法2学案.doc

专题2.7 电阻测量的五种方法21某同学用如图所示电路测量一电阻丝的电阻rx 他先闭合s1、断开s2 ，调节r1和r2，使电流表和电压表的读数合理，记下两电表的示数i1和u1；再保持r2不变，闭合s2，记下两电表的示数i2和u2 ,则（ ） a b c 被测电阻值大于真实值 d 被测电阻值等于真实值【答案】bd 2（2018-2019云南省峨山一中高三第一次月考）某金属材料制成的电阻rr阻值随温度变化而变化，为了测量rr在0到100之间的多个温度下的电阻阻值。某同学设计了如图所示的电路。其中a为量程为1ma、内阻忽略不计的电流表，e为电源，r1为滑动变阻器，rb为电阻箱，s为单刀双掷开关。完成下面实验步骤中的填空：a调节温度，使得rr的温度达到t1，b将s拨向接点l，调节_，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数i；c将s拨向接点2，调节_，使_，记下此时电阻箱的读数r0；d则当温度为t1时，电阻rr=_：e改变rr的温度，在每一温度下重复步骤，即可测得电阻温度随温度变化的规律。由上述实验测得该金属材料制成的电阻rr随温度t变化的图象如图甲所示。若把该电阻与电池（电动势e=1.5v，内阻不计）、电流表（量程为5ma、内阻rg=100）、电阻箱r串联起来，连成如图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。a电流刻度较大处对应的温度刻度_；（填“较大”或“较小”）b若电阻箱取值阻值，则电流表5ma处对应的温度数值为_。【答案】滑动变阻器r1电阻箱rb电流表的读数仍为ir0较小50【解析】 测量不同温度下rr的阻值，使用的是替代法。将s拨向接点l，应调节滑动变阻器r1，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数i；将s拨向接点2，应保持r1阻值不变，调节电阻箱rb，使电流表的读数仍为i，则说明两次连接回路的总电阻相等，所以rr=r0。 根据闭合电路的欧姆定律，电流较大，则r总较小，rr较小，再由甲图知，温度较小；由 得： ，代入数据 ，可得温度为50。3（2019届河南省滑县高三第一学期第二次联考）某实验小组欲精确测量某电阻的阻值,可使用的器材有:被测电阻,阻值20左右;电流表(量程04a,内阻约为0.5);电流表(量程0.1a,内阻=1);电流表(量程3.0a,内阻约为0.1);各种规格的定值电阻若干;滑动变阻器(阻值05.0);滑动变阻器(阻值01000.0);电源e(电动势6v,内阻不计);开关k;导线若干.(1)某同学设计了测量电阻的实验电路图如图所示,中应选用元件_中应选用元件_分别选填“”、“”或“”),滑动变阻器应选元件_-(选填“或“”)(2)为了便于操作、测量准确,定值电阻r应选用下列的_.a5 b10 c60 d500(3)按上面电路图连接好电路,闭合开关k前滑动变阻器的滑片p应置于_端(选填“a”或“b)。(4)闭合开关k调节滑动变阻器滑片p,电流表中示数设为电流表中示数设为,则被测电阻的阻值为:=_(用已知和测量的物理量的符表示)。【答案】a2a1r1ca（2）由题中条件知两端电压最大值约为6v，a2表的量程为0.1a，定值电阻r0的阻值约为：，故选择c；（3）闭合开关k前，为了保证电流表的安全，滑动变阻器的滑片p应置于a端；（4）根据电路图，由欧姆定律得：=4（2019届青岛市高三9月份调研检测）实验员老师在整理仪器时发现了一只未知电阻rx和一块锂电池。电池的铭牌数据标识为：电动势e=4.0v，最大放电电流为60ma。他把多用表的选择开关置于电阻100挡粗测了rx的阻值，示数如图。然后给同学们准备了如下器材，请同学们帮他测量电阻rx的准确值：a电压表v1(量程3v，电阻rv约为4.0k)b电压表v2(量程15v，电阻rv约为12.0k)c电流表a1(量程60ma，电阻ra1约为5)d电流表a2(量程2ma，电阻ra2约为50)e滑动变阻器r1(040，额定电流1a)f开关s一只、导线若干(1)为了更精确测量电阻rx的阻值，电压表应选_，电流表应选_。请你设计测通rx的实验原理图，并画在答题纸的指定位置_。(2)同学们又设计了如图甲所示的电路图测量该锂电池的电动势e和内阻r，图中r为电阻箱(0999.9)。根据测量数据作出图像，如图乙所示。若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势e=_；内阻r=_。(用k和b表示)【答案】ad 【解析】由图可知电阻的阻值约为，电动势e=4.0v，所以电压表选a，通过电阻的最大电流为：，所以电流表选d，滑动变阻器的阻值较小，所以选择分压器电路，又因，所以采用电流表内接，所以电路图如图所示：（3）根据欧姆定律有：，变形得：，根据图象可追图线的斜率为，解得：，截距为，解得：。5（2019届山西省榆社中学高三上第一次联考）某实验小组利用下列实验器材探究某压敏电阻的压力特性，电压表（量程03v，可視为理想电压表）电源（4v，内阻不计）定值电阻r0，压敏电阻rx，开关s，导线若干（1）请用笔面线代替导线，完成该实验的电路图（如图甲所示），要求电压表测量定值电阻r0两端的电压。（2）压敏电阻阻值rx随压力f变化的规律如下表所示，试在图乙所示的坐标中作出rxf图象（3）若压敏电阻受到的压力为80n时，电压表示数为2v，则定值电阻r0的阻值为_，,当压敏电阻受到的压力为120n时，电压表的示数为_v.【答案】（1）（2）（3）240；2.4【解析】（1）将压敏电阻，定值电阻、电源和开关接成串联电路，就能达到实验目的，将电压表并联在定值电阻r0的两端，如图所示：（2）利用描点法，将表中数据画入坐标，用一条平滑的曲线连接，如图所示：（3）当压敏电阻压力为80n时，电压表示数为2v，则压敏电阻两端电压也为2v，故两电阻此时的阻值相同，所以定值电阻阻值为240；6（2018湖北省荆州市滩桥高级中学高二下期中考试）小明同学设计了如图1所示的 电路测电源电动势e及电阻r1和r2的阻值实验器材有：待测电源e（不计内阻），待测电阻r1，待测电阻r2，电流表a（量程为0.6a，内阻较小），电阻箱r（099.99），单刀单掷开关s1， 单刀双掷开关s2， 导线若干（1）先测电阻r1的阻值闭合s1， 将s2切换到a，调节电阻箱r，读出其示数r1和对应的 电流表示数i，将s2切换到b，调节电阻箱r，使电流表示数仍为i，读出此时电阻箱的示数r2，则电阻r1的表达式为r1=_（2）小明同学已经测得电阻r1=2.0，继续测电源电动势e和电阻r2的阻值他的做法是：闭合s1， 将s2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数r和对应的电流表示数i，由测得的数据，绘出了如图2所示的1/ir图线，则电源电动势e=_v，电阻r2=_（保留两位有效数字）（3）用此方法测得的电动势的测量值_真实值；r2的测量值_真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】r1- r2， 1.5，1.0， 等于， 大于【解析】（1）当r2接a时应有：e=i（r2+r1）；当s2接b时应有：e=i（r2+r1+r）；联立以上两式解得：r1=r1-r2；（2）根据闭合电路欧姆定律应有：e=i（r2+r+r1）变形为：，根据函数斜率和截距的概念应有： 7（2018云南省红河州高三复习统一检测）把电流表改装成电压表的实验中，电流表g的满偏电流ig为200a，内阻rg在400-600之间。(1)电路如图所示，利用半偏法测定电流表g的内阻rg，其供选用的器材如下：a滑动变阻器（阻值范围0200）b滑动变阻器（阻值范围05000）c电阻箱（阻值范围0999）d电阻箱（阻值范围09999 9）依据实验要求，r1最好选用_、r2最好选用_。（填入选用器材前面的字母代号）(2)该实验操作的步骤有：a接通k1，调节电阻r1，使电流表g指针偏转到满刻度b接通k2，调节电阻r2，使电流表g指针偏转到满刻度的一半c读出r2的阻值，即认为rg=_用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比_。（填“偏大”或“偏小”或“相等”）(3)由此实验测出电流表内阻rg=500，现通过串联一个49.5k的电阻把它改装成为一个电压表，则该电压表的量程为_v；如果用改装后的电压表进行测量（已校准）表头示数如图所示，则测得的电压值是_v。【答案】d cr2偏小106.0【解析】(1)根据“半偏法”的实验原理可知，为使干路电流保持不变，应使电阻箱的阻值越大越好，所以r1应选择电阻箱d；根据实验原理可知，电阻箱r2应选择与待测电流表内阻接近且略大一点的电阻箱c；(2)半偏法测电阻先只闭合k1，达到电流表满偏，再并联电阻箱电流表半偏，则电阻箱的阻值r2等于电流表内阻rg.(3)根据串并联规律可知，当闭合k2后，电阻箱与电流表的并联电阻会变小，所以干路电流应增大，导致当电流表的示数半偏时通过电阻箱的电流应大于电流表的示数，再根据欧姆定律可知电阻箱的电阻应小于电流表内阻，所以测量值偏小。(4)根据表头串联电阻分压得， 8（2018广东省惠州市惠东县惠东荣超中学高三下临考适应性考试）用直流电源（内阻不计）、电阻箱、单刀双掷开关、导线若干，在如图所示的电路上，完成测多用电表直流2.5v档内阻rv的实验在不拆卸电路的情况下，完成相关操作：在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整右图中多用电表的_（选填“a”、“b”或“c“）将多用电表选择开关旋到_档，把开关s打向_（填“a”或“b”），电表示数如图所示u1，断开开关s适当调节电阻箱的阻值为r，把开关s打向_（选填“a”或“b”），读出并记录电表示数u2求得=_（用以上测得的物理量u1、u2、r表示）【答案】a直流2.5vba 9（2018浙江省杭州师范大学附属中学高三适应性考试题）（1）测量电阻的方法很多。某同学用伏安法测量的电阻，已知电压表内阻约3千欧，电流表内阻约为1。若该同学用图甲电路，的测量值比真实值_（填“偏大”或“偏小”）；若被测电阻的值约为，应采用图_（选“甲”或“乙”）的电路，误差会比较小。（2）无论是用图甲或图乙测量，都不可避免地产生由电表内阻引起的测量误差，有一个研究性学习小组设计了以下的实验方案，用以避免电表内阻引起的系统误差。该方案是利用如图丙所示的电路进行测量，主要实验步骤如下：第一步：将开关接2，闭合开关,调节滑动变阻器和，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数、。请你写出接着的第二步，并说明需要记录的数据：_。由以上记录的数据计算出被测电阻rx的表达式rx=_【答案】偏小甲将开关接1，闭合开关,保持滑动变阻器不动，记录此时电压表和电流表的示数、 电压表和电流表的示数u2和i2，则rp2+ra；两式子相减得：rx10（2018福建省漳州市高三考前模拟考试试卷（二）某同学为了测量电流表的内阻（g1量程0100 ma，内阻约为50），实物连接如图所示(1)实验可选器材如下：a电流表量程0500 mab电流表量程0200 mac滑动变阻器010 d滑动变阻器01 000 e定值电阻阻值r0=50 电源、开关、导线若干上述器材中，电流表应选_(选填“a”或“b”)；滑动变阻器应选_(选填“c”或“d”)(2)他的实验步骤如下：闭合电键s，移动滑动变阻器的滑片p至某一位置，记录电流表和的读数，分别记为i1和i2多次移动滑动变阻器的滑片p，记录每次和的读数i1和i2以i1为纵坐标，i2为横坐标，作出i1i2图线请根据他连接的电路及实验步骤，以r表示电流表的内阻，则i1随i2变化的函数关系式为_；若作出的i1i2图线是一过原点的直线，直线的斜率为k，则待测电流表的内阻r_（均用题中物理量符号表示）【答案】 b c i1i2 (1)r0 11（2018天津市河西区高三下三模）某学习小组欲测量电阻的阻值，有下列器材供选用：a待测电阻 (约)b电压表 (，内阻约)c电流表 (，内阻约)d电流表 (，内阻约)e.滑动变阻器 (，额定电流)f.滑动变阻器 (，额定电流)g.直流电源 (，内阻约)h.开关、导线若干(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，并能满足两端电压能从0开始变化进行多次测量，则电流表应选择_(填“”或“”)；滑动变阻器应选择_(填“”或“”)；电流表采取_(填“外”或“内”)接法.(2)乙同学利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下:如图所示连接好实验电路，闭合开关前调节动变阻器、的滑片至适当位置；闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器、的滑片，使电流表的示数为电流表的示数的一半；闭合开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表和电流表的示数分别为和；待测电阻的阻值_.(3)两种测量电阻的方法中，_(填“甲”或“乙”)同学方法更有利于减小系统误差.【答案】 内 乙【解析】（1）通过待测电阻的最大电流约为：，电流表应选择；实验要求电压从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；待测电阻阻值约为300，电流表内阻约为10，电压表内阻约为3k，相对于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，（2）由实验步骤可知，通过与的电流相等，它们并联，则两支路电阻相等，由实验步骤可知，电压表测待测电阻两端电压，由于两并联支路电阻相等，则通过它们的电流相等，由实验步骤可知，通过待测电阻的电流等于电流表a1的示数i，则待测电阻阻值：，（3）由两种实验方案与实验步骤可知，由于电表内阻的影响甲的测量值存在误差，由于实验电路与实验步骤的巧妙设计，乙的方案化解了电表内阻影响，测量值与真实值相等，乙的方案可以消除系统误差。12某同学要测量一个改装后的电压表的量程和内阻，实验过程如下：(1)先用多用电表粗测电压表的内阻和量程，实验中多用电表红表笔应与电压表_（填“正”或“负”) 接线柱相连；若已知多用电表内电源电动势为9v，所用档位为“1k”档，调零后测量，指针位置如图所示.此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处.则所测电压表内阻约为_，量程为_。(2)若电压表量程为(1)问中所测数值，则为了精确测量其内阻，现提供以下器材：待测电压表电流表a(量程0.6a，内阻约为3) 电压表v(量程l0v，内阻约为30k)定值电阻r0(阻值为10k) 滑动变阻器r1(最大阻值为500，额定电流为1a)电源e(电动势为15v，内阻约为1) 开关和导线若干为了较精确的测量电压表内阻，则测量电路应该选择如下电路中的_；写出电压表内阻测量值的表达式=_。【答案】 （1）负 20k 6v （2）d （2）选项分析：a项，通过待测电压表的电流较小，此时电流表量程过大，偏转过小，读数不准，故a项错误。b项，因为两电压表并联，读数相同，不能测量电压表内阻，故b项错误。c项，通过待测电压表和定值电阻的电流为ma级，电流表量程过大，偏转过小，不能准确读出读数，故c项错误。d项，由欧姆定律得定值电阻的分压为 ，所以通过定值电阻的电流 ，待测电压表内阻的表达式 ，故d项正确。故选d写出电压表内阻测量值的表达式故本题答案是：（1）负 20k 6v （2）d 13（2018天津市耀华中学高三第二次模拟）某同学想运用如图甲所示的实验电路，测量未知电阻rx的阻值，电流表a的内阻和电源（内阻忽略不计）的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求。为了测量未知电阻rx的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至_（填“最大”或“最小”），然后闭合开关k1，将开关k2拨至1位置，调节r2使电流表a有明显读数i0；接着将开关k2拨至2位置。保持r2不变，调节r1，当调节r1=34.2时，电流表a读数仍为i0，则该未知电阻的阻值rx=_。为了测量电流表a的内阻ra和电源（内阻忽略不计）的电动势e，他将r1的阻值调到r1=1.5，r2调到最大，将开关k2调至2位置，闭合开关k1；然后多次调节r2，并在表格中记录下了各次r2的