2023届高考物理一轮复习实验热点专题讲座实验06伏安法测电阻（原卷版）

2023届高考物理一轮复习实验热点专题讲座实验六伏安法测电阻班级__________座号_____姓名__________分数__________目录TOC\o"1-3"\h\u一、实验基础知识要点归纳 11．电流表的内接法和外接法 12．滑动变阻器的限流接法和分压接法比较 2二．以伏安法测电阻为理论依据的两大实验 3实验1：测金属的电阻率 3实验2：探究小灯泡的伏安特性曲线 5三．典例例题精讲分析 6题型一电路的设计 6题型二实验器材的选取与实物图的连接 9题型三测定金属的电阻率的原理与创新 12题型四探究小灯泡的伏安特性实验原理与创新 15四．优质模拟试题强化训练 18一、实验基础知识要点归纳1．电流表的内接法和外接法（1）电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值R测＝eq\f(U测,I测)＝Rx＋RA>Rx测量值大于真实值R测＝eq\f(U测,I测)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)<Rx测量值小于真实值适用条件RA≪RxRV≫Rx适用于测量大阻值电阻小阻值电阻（2）两种电路的选择①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。②临界值计算法：Rx<eq\r(RVRA)时，Rx为小电阻，用电流表外接法；Rx>eq\r(RVRA)时，Rx为大电阻，用电流表内接法。③实验试探法：按图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法。【特别提示】若电流表内阻已知，则采用电流内接法，Rx＝eq\f(U测,I测)-RA，此时无电流表内阻造成的系统误差；若电压表内阻已知，则采用电流外接法，根据eq\f(U测,I测)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)算出Rx，此时无电压表内阻造成的系统误差。2．滑动变阻器的限流接法和分压接法比较内容eq\a\vs4\al(方式)限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围eq\f(RE,R＋R0)≤U≤E0≤U≤E分压电路调节范围大负载R上电流调节范围eq\f(E,R＋R0)≤I≤eq\f(E,R)0≤I≤eq\f(E,R)分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围很大，限流式接法较节能。两种接法中电流、电压的变化图像：电路变化图像分析应用限流接法I随RaP的增大而减小；若滑动变阻器的总电阻RP较小，它对整个电路的电流控制能力就小在调节过程中平缓控制电流（电压）。滑动变阻器阻值要稍大些。一般来说，约为待测电阻的3~10倍分压接法不接负载时，输出端的电压U与RaP成正比，输出电压成线性的，为①所示；接很小的电阻R，输出电压为③所示通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压，负载阻值应该较大。即分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小①在滑动变阻器作限流作用时，为使负载Rx既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时，应使其总电阻R0大于Rx，一般在2—5倍为好。②在滑动变阻器作为分压作用时，一般取滑动变阻器的总电阻R0在0.1Rx—0.5Rx之间为好。在下列情况下应选择分压电路①实验要求待测电阻两端电压从零开始连续变化；②限流不能保证安全，即限流电路中的最小电流超过电表量程或用电器的额定电流；③滑动变阻器总电阻R远小于负载电阻Rx。注意：在限流、分压两种电路都满足实验要求时，由于限流电路结构简单，损耗的电功率小，应优先选用．3．画电路原理图完整的实验电路包括三个部分：①测量电路，注意内外接法的选择；②控制电路（滑动变阻器的分压接法与限流接法选择、开关）；③电源．4．实验器材的选择（1）器材选择的原则：=1\*GB3①安全性原则=2\*GB3②准确性原则：选用电表量程应可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的１/3，读数误差较大。（2）器材选择的步骤：①首先选择唯一性的器材；②粗画电路图(暂不接电流表和电压表)；③估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材．同时要考虑电表间、电表与电源间的配置是否合理，测量时各电表的最大偏转量都应接近量程．5．电路的实物连接“三注意”(1)总的原则：先串后并，先正后负，接线到柱，注意量程．(2)对限流电路，只需用笔画线当做导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)．(3)对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动头的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间．(注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处)二．以伏安法测电阻为理论依据的两大实验实验1：测金属的电阻率1．实验原理用毫米刻度尺测一段金属导线的长度l，用螺旋测微器测量导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，根据电阻定律R=ρS/l，金属的电阻率.2．实验步骤（1）直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S＝eq\f(πd2,4)。（2）电路连接：按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。（3）长度测量用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。（4）U、I测量把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S。（5）拆去实验线路，整理好实验器材。3．数据处理（1）在求Rx的平均值时可用两种方法①用Rx＝eq\f(U,I)分别算出各次的数值，再取平均值。②用U-I图线的斜率求出。（2）计算电阻率：将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝Rxeq\f(S,l)＝eq\f(πd2U,4lI)。4．误差分析（1）偶然误差：①直径的测量；②长度的测量；（2）系统误差：①通电电流大小，时间长短，致使电阻丝发热，电阻率随之变化；②由于本实验采用电流表外接法，电压表分流对电阻测量的影响所以R测<R真，由ρ=RS/l，所以ρ测<ρ真。5．注意事项①本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。②实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。③测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。④测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。⑤闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。⑥在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。6．测量仪器、仪表的读数1．游标卡尺的读数10/20分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数＋游标尺上与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数×eq\f(1,10)/eq\f(1,20).2．螺旋测微器的读数：方法：固定刻度数mm＋可动刻度数(估读一位)×0.01mm.3．电流表和电压表的读数(1)若刻度盘上每一小格为：1,0.1,0.01，…时，需估读到最小刻度值的下一位．(2)若刻度盘上每一小格为：2,0.2,0.02,5,0.5,0.05，…时，只需估读到最小刻度值的位数．实验2：探究小灯泡的伏安特性曲线1．实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按图中的原理图连接好实验电路。(2)把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。(3)移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S。(4)拆除电路，整理仪器。2．数据处理:建立U-I坐标系，描点，用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)3．误差分析(1)系统误差：由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差。(2)偶然误差：①电流表、电压表的读数带来误差；②在坐标纸上描点、作图带来操作误差。4．注意事项(1)电路的连接方式：①电流表应采用外接法：因为小灯泡(3.8V,0.3A)的电阻很小，与0～0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大。②滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化。(2)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压为零的一端，使开关闭合时小灯泡的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝。(3)IU图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差。(4)当小灯泡的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开关。(5)误差较大的点要舍去，IU图线应是平滑曲线而非折线。5．工作点问题电路图伏安特性曲线找工作点方法IOIOUP（IP,UP）E●L灯泡的伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的交点，即图中P点，既是灯泡的工作点，也是电源的工作点。IOIOUME●LALBLABUAUBUABPQ●●①由LA、LB的伏安特性曲线，作出它们串联的等效电阻的伏安特性曲线：在某一相同电流I，找到A、B各自对应的电压UA、UB，描出等效点（I,UA+UB），同理画出其它点，连成曲线即为等效电阻的伏安特性曲线；②等效电阻的伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的交点M就是等效电阻的工作点，对应的P、Q就是LA、LB的工作点。IOIOUME●LALBLABIAIBIABPQ●●①由LA、LB的伏安特性曲线，作出它们并联的等效电阻的伏安特性曲线：在某一相同电压U，找到A、B各自对应的电流IA、IB，描出等效点（IA+IB,U），同理画出其它点，连成曲线即为等效电阻的伏安特性曲线；②等效电阻的伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的交点M就是等效电阻的工作点，对应的P、Q就是LA、LB的工作点。三．典例例题精讲分析题型一电路的设计【例1】在设计“伏安法测小灯泡的电阻”实验电路时，要思考以下两个问题：(1)电流表内接还是外接？如图所示，某同学采用试接的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数无明显变化，说明小灯泡的阻值与________(填写“电流表”或“电压表”)的阻值接近，应选择电流表__________(填写“内接”或“外接”)的电路。(2)如何选择滑动变阻器？有三种规格的滑动变阻器，它们的最大阻值分别是R1＝20Ω，R2＝200Ω，R3＝1750Ω。将它们分别接入图所示电路。保持M、N间电压恒定，从左向右移动滑片P，研究小灯泡两端的电压U与滑片的滑动距离L(滑片从左向右滑动的最大距离为L0)的关系，如图所示中“×”为根据实验数据描出的点，请你结合如图4所示判断该实验中选择哪一种规格的滑动变阻器最合适______，并简要说明理由。【以题说法】(1)电流表两种接法选择①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。②临界值计算法：Rx＜eq\r(RVRA)时，用电流表外接法；Rx＞eq\r(RVRA)时，用电流表内接法。③实验试触法：按图所示接好电路，让连接电压表的导线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，说明电流表分压更明显，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，说明电压表分流更明显，则可采用电流表内接法。(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况①要求电压表能从零开始读数。②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时。③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。(3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限接法。【变式训练1】(2020·全国卷Ⅰ·22)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.5Ω.该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间．测量得到如图(b)所示的两条U－I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数．回答下列问题：(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的．(2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω(保留1位小数)．(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)．【变式训练2】(2022·云南省昆明一中高三月考)某同学为研究热敏电阻R4(约几百欧)的I－U关系，准备有以下器材．A．待测热敏电阻R4B．电压表V(量程3V，内阻约为1kΩ)C．电流表A(量程60mA，内阻约为0.1Ω)D．滑动变阻器R(0～10Ω)E．电源E(电动势3V，内阻可忽略)F．开关与导线若干为使实验误差较小，要求电压从零开始测得多组数据进行分析，以下的四个电路中应选用________进行实验．题型二实验器材的选取与实物图的连接【例2】现要用如图甲所示的电路图来测量某一电压表V的内阻．给定的器材有：待测电压表V(量程2V，内阻约为4kΩ)；电流表A(量程1.2mA，内阻约500Ω)；直流电源E(电动势约2.4V，内阻不计)；滑动变阻器R0(最大阻值20Ω)；定值电阻R(3个：阻值分别为2kΩ、20kΩ、200kΩ)；开关S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)定值电阻R应该选用的电阻阻值为________kΩ；(2)根据图甲的测量电路原理图，用笔画线代替导线，在图乙所给的实物图上连线；(3)根据图甲的测量电路原理图，开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端应滑动到最________端(选填“左”或“右”)；(4)电路接通后，把滑动变阻器的滑动端滑动到某一位置，若此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV＝________.【以题说法】1．仪器选择的技巧(1)电压表、电流表：不超过量程，且要超过满偏刻度的eq\f(1,3).有时也可以从测量数据来确定选择的电表．(2)滑动变阻器：分压选阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器，限流选最大阻值为待测电阻2～3倍的滑动变阻器．电流半偏法测电阻，滑动变阻器选阻值大的．(3)定值电阻：若用于电表改装，阻值与改装后的量程匹配，若用于保护电路，应使电流表、电压表读数在满偏刻度的eq\f(1,3)以上．2．实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，再将要并联的元件并联到电路中去．(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉．(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出．(4)滑动变阻器的接法：限流法，导线分别连接到上、下接线柱上(两个接线柱)；分压法，导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱上(一上两下三个接线柱)．【变式训练】某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10kΩ)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表(量程0～1V，内阻约10kΩ)B．电压表(量程0～10V，内阻约100kΩ)C．电流表(量程0～1mA，内阻约30Ω)D．电流表(量程0～0.6A，内阻约0.05Ω)E．电源(电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计)F．电源(电动势12V，额定电流2A，内阻不计)G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10Ω，额定电流2A)(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均填器材的字母代号)(2)在虚线框内画出测量Rx阻值的实验电路图．(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_______________________________．题型三测定金属的电阻率的原理与创新【例3】(2022·安徽省高三模拟)某同学在一次“测定金属丝的电阻率”的实验中，用米尺测量金属丝接入电路的长度为l，用螺旋测微器测量金属丝直径(刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为6Ω)，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A．直流电源：电动势约3V，内阻很小；B．电流表A：量程0～0.6A，内阻约为0.125Ω；C．电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；D．滑动变阻器：最大阻值20Ω，允许通过的最大电流0.5A；E．开关、导线等．(1)从图中读出金属丝的直径d为________mm；(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出测定金属丝电阻的实验电路图；(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R，则这种金属材料的电阻率的表达式为________．【变式训练】.(2022·浙江温州市月考)小亮同学设计了如图甲所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率．(1)闭合开关S1、S2，调节电阻箱，当电压表读数为2.00V时，电流表示数如图乙所示I＝________A，电阻丝的电阻的测量值为________Ω(保留三位有效数字)，此测量值________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．(2)断开S2，通过改变接线夹接触电阻丝的位置来调节接入电路中电阻丝的长度，并通过改变电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变．记录接入电路中电阻丝的长度L和对应电阻箱的阻值R，作出“R－L”图线，如图丙所示．电阻丝的电阻率记为ρ、直径记为d，图线斜率的绝对值为k，则电阻率的表达式ρ＝________.(3)小亮同学测出金属丝的直径d＝0.35mm，由此可求得金属丝的电阻率为________Ω·m(计算结果保留两位有效数字)．题型四探究小灯泡的伏安特性实验原理与创新【例4】(2021·全国甲卷，23)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡(额定电压2.5V，额定电流0.3A)、电压表(量程300mV，内阻300Ω)、电流表(量程300mA，内阻0.27Ω)、定值电阻R0、滑动变阻器R1(阻值0～20Ω)、电阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)、电源E(电动势6V，内阻不计)、开关S、导线若干。完成下列填空：(a)(1)有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0～300mA的U－I曲线，R0应选取阻值为________Ω的定值电阻。(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的________(填“a”或“b”)端。(3)在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图(b)所示，当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为________Ω(保留1位有效数字)。(b)(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为________Ω，然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由图(b)和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻________(填“增大”“减小”或“不变”)。(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡的电功率P1＝________W(保留2位有效数字)；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为P2，则eq\f(P2,P1)________(保留至整数)。【变式训练1】(2022·河北省普通高中学业水平选择性考试，11)某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有：小灯泡(6.3V，0.15A)、直流电源(9V)、滑动变阻器、量程合适的电压表和电流表、开关和导线若干。设计的电路如图所示。(1)按照图，完成图中的实物连线。(2)按照图连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是________(单项选择，填正确答案标号)。A.电流表短路B.滑动变阻器的滑片接触不良C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端(3)更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I－U图像，其中一部分如图所示。根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为________Ω(保留3位有效数字)。【变式训练2】[2022·吉林长春市质量监测(二)]在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A.电源E(电动势3.0V，内阻可忽略)B.电压表V(量程3V，内阻约为2kΩ；量程15V，内阻约为10kΩ)C.电流表A(量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω)D.滑动变阻器R1(0～5Ω，允许通过最大电流2A)E.滑动变阻器R2(0～1kΩ，允许通过最大电流2A)(1)为了调节方便和减小实验误差，滑动变阻器应选择________(填器材序号D或E)；(2)根据实验要求用笔画线代替导线在图甲中完成余下导线的连接；(3)实验描绘出的伏安特性曲线如图乙所示，若将该小灯泡直接与电动势为2.5V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路。根据图象判断，小灯泡的实际功率为________W(结果保留2位有效数字)。四．优质模拟试题强化训练1.(2022·四川攀枝花市统考)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表的内阻约为2kΩ，电流表的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图a或b所示，结果由公式Rx＝eq\f(U,I)计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图a和b中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．2.(2021·山东省实验中学一诊)某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，给定器材及规格为：电流表A(量程为0～5mA，内阻约为10Ω)；电压表V(量程为0～3V，内阻约为3kΩ)；最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约为3V)；开关S、导线若干．(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图所示的电路试测，读得电压表示数大约为2.5V，电流表示数大约为5mA，则未知电阻Rx的阻值大约为________Ω.(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线．(3)利用改进的电路进行测量，Rx的测量值________真实值(选填“大小”“等于”或“小于”)．3.(2022·成都市七中月考)在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材：A．待测电阻Rx阻值约为10Ω左右B．电压表V1，量程6V，内阻约2kΩC．电压表V2，量程15V，内阻约10kΩD．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.2ΩE．电流表A2，量程3A，内阻约0.02ΩF．电源：电动势E＝12VG．滑动变阻器1，最大阻值10Ω，最大电流为2AH．滑动变阻器2，最大阻值50Ω，最大电流为0.2AI．导线、电键若干(1)为了较精确测量电阻阻值，尽可能多测几组数据，且两表读数大于量程一半．除A、F、I以外，还要在上述器材中选出该实验所用器材________(填器材前面的字母代号)．(2)在虚线框内画出该实验电路图．4.(2022·湖北恩施市高三月考)某实验小组在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．(1)该小组的同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm；(2)已知该金属丝的阻值约为5Ω.现用伏安法测量其阻值Rx，要求测量结果尽量准确，使待测电阻两端的电压能从零开始变化，现备有以下器材：A．电池组(3V，内阻不计)B．电流表(0～3A，内阻约为0.1Ω)C．电流表(0～0.6A，内阻约为0.2Ω)D．电压表(0～3V，内阻约为3kΩ)E．电压表(0～15V，内阻约为15kΩ)F．滑动变阻器(0～20Ω)G．滑动变阻器(0～2000Ω)H．开关、导线上述器材中，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(3)请按要求在下面方框中画出实验原理图．(4)该小组同学利用该原理图正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的5个坐标点．请在图中标出第2、4次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．已知待测金属丝接入电路部分的长度为L＝0.50m，根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为______________．6.(2022·江苏高三月考)某同学测量一根长直电阻丝的电阻率．按图甲所示的电路用等效替代方法测出一段电阻丝的电阻：导线Ⅰ和Ⅱ先按图甲中的实线连接，后按图甲中的虚线连接，在上述两种情形下，当电流计G的示数为零时导线I和Ⅱ中无电流流过，电压UP1C＝UP2B，则RP1B＋R0＝RP2B，由此可测得P1P2段的电阻为R0.R0的阻值已知，P1P2的长度通过固定在电阻丝旁的刻度尺读出．(1)待测电阻丝的总电阻约20Ω，若有两种阻值的定值电阻：①10Ω；②30Ω，实验中R0应选用________；(选填数字代号)(2)根据图甲中实线的电路图，请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入图乙所示的实物电路．(3)按图甲中实线连接好电路后，闭合开关S1和S2，接下来的正确操作顺序是________．①将导线Ⅰ连接在B上②记下P1位置在刻度尺上的读数③记下P2位置在刻度尺上的读数④调节滑动变阻器的触头，使G的示数为零⑤改变导线Ⅱ连接在电阻丝上的位置，使G的示数为零(4)该同学多次更换定值电阻R0重复上述实验．当R0＝15Ω时，记下P1的读数为70.00cm，mm2.由此求得电阻丝的电阻率ρ＝________Ω·m.(5)小明同学认为与教材中“测量金属丝的电阻率”的实验方法相比，上述实验测得电阻的误差更小．你是否同意他的观点？请简要说明理由．________________________________________________________________________________________________________________________________________________7.(2022·江西景德镇市景德镇一中高三期末)某实验小组要测量一根镍铬合金丝通过额定电流(0.4A)时的电阻．把合金丝绕成螺线圈固定在接线板上，提供的实验器材如图乙所示：直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值50Ω)、开关和导线若干．(1)采用如图甲所示的电路测电阻时，电压表一端接线固定，另一端接线接a点，调节滑动变阻器，使得电流表示数为0.40A，此时电压表示数为10.0V；保持滑动变阻器滑片位置不变，电压表另一端接b点时，发现电流表示数几乎不变，电压表示数变为10.5V．那么本实验中电压表另一端接线接________点时，得到的结果更接近合金丝电阻的真实值，此时电阻的测量值为________Ω.(计算结果保留三位有效数字)(2)实验之前滑动变阻器滑片的位置如图乙所示，根据第(1)问的解答，为保证实验的安全性，请你用笔画线代替导线把乙图的电路连接完整．8