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专题77实验八:其它测量电阻的方法-十年(2014-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)专题78实验八:其它测电阻的方法1.(2023·海南·统考高考真题)用如图所示的电路测量一个量程为100μA,内阻约为2000Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,R1(0~9999.9Ω),R2(99999.9Ω)
(1)RM应选_________,RN应选_________;(2)根据电路图,请把实物连线补充完整_________;
(3)下列操作顺序合理排列是______:①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值;②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值;③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材(4)如图是RM调节后面板,则待测表头的内阻为_________,该测量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图示位置,则待测电压为_________V(保留3位有效数字)。
(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑动头P不变,S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为_________(用RM、RN表示)2.(2016·全国·高考真题)某同学利用图所示电路测量量程为2.5V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),直流电源E(电动势3V),开关1个,导线若干。实验步骤如下:①按电路原理图连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器___________(填“R1”或“R2”)。(2)根据电路将图中实物图连线。()(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为___________Ω(结果保留到个位)。(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为___________(填正确答案标号)。A.100μA
B.250μAC.500μA
D.1mA3.(2021·山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);电源E(电动势,内阻r约为);电阻箱R(阻值范围);滑动变阻器(最大阻值);滑动变阻器(最大阻值);微安表(量程,内阻等于);开关两个,温控装置一套,导线若干。同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:①按图示连接电路;②闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;④记录此时的温度和电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路__________。(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为___________(结果保留到个位),该测量值___________(填“大于”或“小于”)真实值。(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________(填“增大”或“减小”)。4.(2018·海南·高考真题)某同学利用图(a)中的电路测量电流表A的内阻RA(约为5Ω)和直流电源的电动势E(约为10V)。图中R1和R2为电阻箱,S1和S2为开关,已知电流表的量程为100mA,直流电源的内阻为r。(1)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使A满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值为4.8Ω时A的示数为48.0mA,忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,经计算得RA=________Ω;(2)保持S1闭合,断开S2,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图(b)所示,则此次R1的阻值为________Ω;(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I-1-R1图线,如图(c)所示,用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示I-1随R1变化的关系式为I-1=________,利用图(c)可求得E=________V。(保留2位有效数字)5.(2015·全国·高考真题)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程3V,内阻约为3000欧),电阻箱R0(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干.(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.()(2)根据设计的电路写出步骤________________________________________________________________________,________________________________________________________________________,________________________________________________________________________.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为与内阻的真实值先比______(添>=或<),主要理由是________________________________________________________________________.6.(2014·安徽·高考真题)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验.(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得到电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为______________V(结果保留两位有效数字).(2)为了更准确地测量该电压表的内阻Rv,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:A.断开开关S,按图2连接好电路;B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;C.将电阻箱R0的阻值调到零;D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V的位置;F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻Rv的测量值;G.断开开关S.实验中可供选择的实验器材有:a.待测电压表b.滑动变阻器:最大阻值2000Ωc.滑动变阻器:最大阻值10Ωd.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ωe.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ωf.电池组:电动势约6V,内阻可忽略g.开关,导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用____(填“b”或“c”),电阻选用_____(填“d”或“e”).②电压表内阻的测量值R测和真实值R真相比,R测____R真(填“>”或“<”);若Rv越大,则越____(填“大”或“小”)7.(2023·湖南·统考高考真题)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置,其电路如图(a)所示,为电阻箱,为半导体薄膜压力传感器,间连接电压传感器(内阻无穷大).
(1)先用欧姆表“”挡粗测的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是____;(2)适当调节,使电压传感器示数为0,此时,的阻值为_____(用表示);(3)依次将的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数,所测数据如下表所示:次数123456砝码质量0.00.51.01.52.02.5电压057115168220280根据表中数据在图(c)上描点,绘制关系图线_____;
(4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,电压传感器示数为,则大小是_____(重力加速度取,保留2位有效数字);(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,此时非理想毫伏表读数为,则_____(填“>”“=”或“<”).8.(2022·全国·统考高考真题)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势,内阻很小),电流表(量程,内阻约),微安表(量程,内阻待测,约),滑动变阻器R(最大阻值),定值电阻(阻值),开关S,导线若干。(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_____;(2)某次测量中,微安表的示数为,电流表的示数为,由此计算出微安表内阻_____。9.(2017·全国·高考真题)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA,内阻大约为2500Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线________;(2)完成下列填空:①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2000”)。②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置,最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:______________。10.(2021·浙江·高考真题)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数___________A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表___________(填“内”或“外”)接法。(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:①器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图___________;②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是___________。11.(2020·海南·统考高考真题)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表(量程,内阻),电压表(量程,内阻),滑动变阻器R(额定电流,最大阻值),待测定值电阻,电源E(电动势,内阻不计),单刀开关S,导线若干:回答下列问题:(I)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”);(2)将虚线框中的电路原理图补充完整_____________;(3)根据下表中的实验数据(、分别为电压表﹑的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制图像__________;测量次数123451.001.502.002.503.001.612.413.214.024.82(4)由图像得到待测定值电阻的阻值________(结果保留三位有效数字);(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻(阻值约为)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图______。12.(2018·全国·高考真题)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值.图中R0为标准定值电阻(R0=20.0Ω);电压表可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器.采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线________.(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1.(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表的示数U2.(4)待测电阻阻值的表达式Rx=________(用R0、U1、U2表示).(5)重复步骤(3),得到如下数据.12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得的平均值,求得Rx=________Ω.(保留1位小数)13.(2019·海南·高考真题)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为),滑动变阻器,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关和,导线若干。(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用____;(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线____;(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格①,额定电流2A
②,额定电流0.5A实验中应该取___。(填“①”或“②”)14.(2016·江苏·高考真题)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω,R随t的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用__________.(A)量程0~100mA,内阻约2Ω(B)量程0~0.6A,内阻可忽略(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是__________.①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表:温度20.040.060.080.0100.0阻值9.610.411.112.112.8请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线.__________由图线求得R随t的变化关系为R=__________Ω.
专题78实验八:其它测电阻的方法1.(2023·海南·统考高考真题)用如图所示的电路测量一个量程为100μA,内阻约为2000Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,R1(0~9999.9Ω),R2(99999.9Ω)
(1)RM应选_________,RN应选_________;(2)根据电路图,请把实物连线补充完整_________;
(3)下列操作顺序合理排列是______:①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值;②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值;③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材(4)如图是RM调节后面板,则待测表头的内阻为_________,该测量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图示位置,则待测电压为_________V(保留3位有效数字)。
(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑动头P不变,S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为_________(用RM、RN表示)【答案】R1R2
①③②④1998.0Ω小于1.28【详解】(1)[1][2]根据半偏法的测量原理可知,RM与R1相当,当闭合S2之后,变阻器上方的电流应基本不变,就需要RN较大,对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1,RN应选R2。(2)[3]根据电路图连接实物图有
(3)[4]根据半偏法的实验步骤应为①将变阻器滑动头P移至最左端,将RN调至最大值;③断开S2,闭合S1,调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值;④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材。(4)[5]根据RM调节后面板读数为1998.0Ω。[6]当闭合S2后,原电路可看成如下电路
闭合S2后,相当于RM由无穷大变成有限值,变小了,则流过RN的电流大于原来的电流,则流过RM的电流大于,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。(5)[7]将该微安表改装成量程为2V的电压表,则需要串联一个电阻R0,则有U=Ig(Rg+R0)此时的电压读数有U′=I′(Rg+R0)其中U=2V,Ig=100μA,I′=64μA联立解得U′=1.28V(6)根据题意OP间电压不变,可得解得2.(2016·全国·高考真题)某同学利用图所示电路测量量程为2.5V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),直流电源E(电动势3V),开关1个,导线若干。实验步骤如下:①按电路原理图连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器___________(填“R1”或“R2”)。(2)根据电路将图中实物图连线。()(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为___________Ω(结果保留到个位)。(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为___________(填正确答案标号)。A.100μA
B.250μAC.500μA
D.1mA【答案】R12520D【详解】(1)[1]本实验中认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,但实际情况是由于并联部分的电阻增大造成分压略微增大,从而造成系统误差,为了能尽量减小这一误差,需要使分压部分的等效电阻(即滑动变阻器负责分压部分的电阻与支路电阻的并联电阻)近似不变,根据电阻并联规律可知,这就需要滑动变阻器负责分压部分的电阻远小于支路电阻,所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的R1。(2)[2]如图所示。(3)[3]当电压表的示数为2.00V时,电阻箱两端电压为0.5V,根据串联电路分压规律可得RV=4R=2520Ω(4)[4]根据电表改装原理可得该表头的满刻度电流为故选D。3.(2021·山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);电源E(电动势,内阻r约为);电阻箱R(阻值范围);滑动变阻器(最大阻值);滑动变阻器(最大阻值);微安表(量程,内阻等于);开关两个,温控装置一套,导线若干。同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:①按图示连接电路;②闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;④记录此时的温度和电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路__________。(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为___________(结果保留到个位),该测量值___________(填“大于”或“小于”)真实值。(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________(填“增大”或“减小”)。【答案】3500大于减小【详解】(1)[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选R1。(2)[2]电路连接图如图所示(3)[3]微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,即可得[4]当断开S2,微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律,总电阻比原来2倍略大,也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。(4)[5]由于是图像,当温度T升高时,减小,从图中可以看出减小,从而减小,因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。4.(2018·海南·高考真题)某同学利用图(a)中的电路测量电流表A的内阻RA(约为5Ω)和直流电源的电动势E(约为10V)。图中R1和R2为电阻箱,S1和S2为开关,已知电流表的量程为100mA,直流电源的内阻为r。(1)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使A满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值为4.8Ω时A的示数为48.0mA,忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,经计算得RA=________Ω;(2)保持S1闭合,断开S2,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图(b)所示,则此次R1的阻值为________Ω;(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I-1-R1图线,如图(c)所示,用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示I-1随R1变化的关系式为I-1=________,利用图(c)可求得E=________V。(保留2位有效数字)【答案】5.2148.29.1/8.9/9.0/9.2/9.3/9.4【分析】本题考查是一个半偏法测表头内阻的实验,附带测量电源的电动势【详解】(1)[1]因为忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,总电流还是为100mA,表头与R2并联,电流按电阻成反比分配,即易知RA=5.2Ω(2)[2]由图可知(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律易得由斜率可求出5.(2015·全国·高考真题)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程3V,内阻约为3000欧),电阻箱R0(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干.(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.()(2)根据设计的电路写出步骤________________________________________________________________________,________________________________________________________________________,________________________________________________________________________.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为与内阻的真实值先比______(添>=或<),主要理由是________________________________________________________________________.【答案】移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表指针满偏;保证滑动变阻器的滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,即为测得的电压表内阻.>【详解】(1)实验电路如图所示(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表指针满偏;保证滑动变阻器的滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,即为测得的电压表内阻.(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路的总电阻增大,分得的电压也增大,此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故.【点睛】本题主要是理解半偏法测电表内阻,主要还是电路分析6.(2014·安徽·高考真题)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验.(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得到电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为______________V(结果保留两位有效数字).(2)为了更准确地测量该电压表的内阻Rv,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:A.断开开关S,按图2连接好电路;B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;C.将电阻箱R0的阻值调到零;D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V的位置;F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻Rv的测量值;G.断开开关S.实验中可供选择的实验器材有:a.待测电压表b.滑动变阻器:最大阻值2000Ωc.滑动变阻器:最大阻值10Ωd.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ωe.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ωf.电池组:电动势约6V,内阻可忽略g.开关,导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用____(填“b”或“c”),电阻选用_____(填“d”或“e”).②电压表内阻的测量值R测和真实值R真相比,R测____R真(填“>”或“<”);若Rv越大,则越____(填“大”或“小”)【答案】1.0Vcd>小【详解】(1)[1]电压表的示数即为等效电路的路段电压,由表盘读数可知,现在的欧姆表用的是“”挡,故现在的多用表内阻为1500Ω,由闭合电路欧姆定律可得(2)[2][3]①采用电压表半偏法测量电压表内电阻,要保证电压表与电阻箱的总电压保持不变,需要使电压表电阻远大于滑动变阻器的电阻,故滑动变阻器选择小电阻,即选择c;电阻箱最大电阻不能小于电压表电阻,电压表内电阻约为3000欧姆,故电阻箱选择d;[4][5]②由闭合电路欧姆定律可知,随着电阻箱的阻值变大,电源两端的路端电压随之变大,当电阻箱调至使电压表半偏时,此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为0时要大,故此时变阻箱的实际分压是大于电压表的,故有R测>R真,外电阻越大,干路电流越小,当外电阻变化时,路端电压的变化量越小,故测量误差也越小.7.(2023·湖南·统考高考真题)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置,其电路如图(a)所示,为电阻箱,为半导体薄膜压力传感器,间连接电压传感器(内阻无穷大).
(1)先用欧姆表“”挡粗测的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是____;(2)适当调节,使电压传感器示数为0,此时,的阻值为_____(用表示);(3)依次将的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数,所测数据如下表所示:次数123456砝码质量0.00.51.01.52.02.5电压057115168220280根据表中数据在图(c)上描点,绘制关系图线_____;
(4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,电压传感器示数为,则大小是_____(重力加速度取,保留2位有效数字);(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力,此时非理想毫伏表读数为,则_____(填“>”“=”或“<”).【答案】1000#1000.01.7×10-2>【详解】(1)[1]欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω(2)[2]当电压传感器读数为零时,CD两点电势相等,即即解得(3)[3]绘出U-m图像如图
(4)[4]由图像可知,当电压传感器的读数为200mV时,所放物体质量为1.75g,则(5)[5]可将CD以外的电路等效为新的电源,电动势E',内阻r',CD两点电压看做路端电压,因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大,此时电压传感器读数当读数为U'=200mV时,实际CD间断路(接理想电压传感器时)时的电压等于E'大于200mV,则此时压力传感器的读数F1>F0。8.(2022·全国·统考高考真题)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势,内阻很小),电流表(量程,内阻约),微安表(量程,内阻待测,约),滑动变阻器R(最大阻值),定值电阻(阻值),开关S,导线若干。(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_____;(2)某次测量中,微安表的示数为,电流表的示数为,由此计算出微安表内阻_____。【答案】见解析990【详解】(1)[1]为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R0并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻R0的电流,从而求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内电阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动电阻器采用分压式解法,实验电路原理图如图所示(2)[2]流过定值电阻R0的电流加在微安表两端的电压微安表的内电阻9.(2017·全国·高考真题)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA,内阻大约为2500Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线________;(2)完成下列填空:①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2000”)。②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置,最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:______________。【答案】见解析图20左相等2550调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程【详解】(1)[1]实物连线如图所示(2)[2]滑动变阻器R1采用分压式接法,为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器。[3]为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端对应的位置。[4]将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1;将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置;最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前后在BD中无电流流过,可知B与D所在位置的电势相等。[5]设滑片D两侧电阻分别为R21和R22,由B与D所在位置的电势相等可知Rz:RμA=R21:R22;同理,当Rz和微安表对调时,仍有RμA:Rz=R21:R22;联立两式解得,RμA=2550Ω。(3)[6]为了提高测量精度,应调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。10.(2021·浙江·高考真题)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数___________A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表___________(填“内”或“外”)接法。(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:①器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图___________;②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是___________。【答案】0.34见解析外5有电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)【详解】(1)[1]由电流表的表盘可知电流大小为0.34A[2]电压表的百分比变化为电流表的百分比变化为因此可知电压表的示数变化更明显,说明电流表的分压更严重,因此不能让电流表分压,采用外接法(2)①[3]电路图如图②[4]两次实验中电路电流相同,因此可有可得读数可得[5][6]电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4Ω,则实验只能测得其为,误差较大。11.(2020·海南·统考高考真题)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表(量程,内阻),电压表(量程,内阻),滑动变阻器R(额定电流,最大阻值),待测定值电阻,电源E(电动势,内阻不计),单刀开关S,导线若干:回答下列问题:(I)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”);(2)将虚线框中的电路原理图补充完整_____________;(3)根据下表中的实验数据(、分别为电压表﹑的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制图像__________;测量次数123451.001.502.002.503.001.612.413.214.024.82(4)由图像得到待测定值电阻的阻值________(结果保留三位有效数字);(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻(阻值约为)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图______。【答案】分压【详解】(1)[1]电压表和串联再和并联,并联的总电阻远大于滑动变阻器电阻,为了调节变阻器时,电表示数变化明显,且能获得更多组数据,应选择分压接法。(2)[2]完整的电路图,如图所示(3)[3]根据表中的实验数据,绘制的图像,如图所示(4)[4]根据实验电路图,则有变形得则图线的斜率为根据图像可得斜率则有代入,解得(5)[5]因待测电阻Ry(阻值约为700Ω)的阻值较小,若直接与电压表V1串联,则所分得的电压过小,不利于测量,故待测电阻Ry应与Rx串联,当成一整体测出其电阻,再扣除Rx即可,电压表V1与两电阻串联,整体与V2并联,两电表读数均能超过量程的一半,误差较小,改进后的电路图如下图所示12.(2018·全国·高考真题)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值.图中R0为标准定值电阻(R0=20.0Ω);电压表可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器.采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线________.(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1.(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表的示数U2.(4)待测电阻阻值的表达式Rx=________(用R0、U1、U2表示).(5)重复步骤(3),得到如下数据.12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得的平均值,求得Rx=________Ω.(保留1位小数)【答案】48.2【详解】(1)[1]按照实验原理线路图实物连线如图所示:(2)[2]根据部分电路欧姆定律和串联电路特点可得:,解得:(3)[3]的平均值为,代入得:13.(2019·海南·高考真题)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为),滑动变阻器,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关和,导线若干。(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用____;(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线____;(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格①,额定电流2A
②,额定电流0.5A实验中应该取___。(填“①”或“②”)【答案】②【详解】(1)电路原理图如图;(2)实物连线如图:(3)待测电流表两端允许的最大电压为,当S2断开,电流表满偏时,滑动变阻器的阻值,故滑动变阻器选择②。14.(2016·江苏·高考真题)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω,R随t的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用__________.(A)量程0~100mA,内阻约2Ω(B)量程0~0.6A,内阻可忽略(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是__________.①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表:温度20.040.060.080.0100.0阻值9.610.411.112.112.8请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线.__________由图线求得R随t的变化关系为R=__________Ω.【答案】A①②③(或①③②)0.04t+8.8(0.04t+8.6~0.04t+9.0都算对)【详解】(1)[1]已知电源电动势为1.5V,R在常温下的阻值为约10Ω,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,常温下电路的电流最小,约为75mA,所以电流表选择A;(2)[2]先将旋钮a由“0”旋转至“1”,然后将个位数及小数位旋转至0,所以顺序为①②③;(3)[3]描点画图,如图所示:[4]由图线可求R随t的变化关系为R=0.04t+8.8.【点睛】考查电阻温度随时间的变化关系,通过估算电路中电压或电流的数值选择电表的量程,在描点画图时,尽可能使图像充满格子,纵坐标不一定要从0开始.
专题79实验九:测电阻的电阻率1.(2023·辽宁·统考高考真题)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下:
a.测得样品截面的边长a=0.20cm;b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁间左右移动;c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I=0.40A,读出相应的电压表示数U,断开开关S;e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U—L图像如图(b)所示,得到直线的斜率k。回答下列问题:(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离;(2)写出电阻率的表达式ρ=___________(用k、a、I表示);(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=___________Ω∙m(保留两位有效数字)。2.(2023·江苏·统考高考真题)小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响.所用器材有:干电池(电动势约1.5V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ;量程0~15V,内阻约15kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50Ω)1个;定值电阻(阻值50Ω)21个;开关1个及导线若干.实验电路如题1图所示.
(1)电压表量程应选用________(选填“3V”或“15V”).(2)题2图为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置,然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”“D”)连接,再闭合开关,开始实验.
(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变,依次测量电路中O与1,2,…,21之间的电压.某次测量时,电压表指针位置如题3图所示,其示数为________V.根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线,如题4图中实线所示.
(4)在题1图所示的电路中,若电源电动势为E,电压表视为理想电压表,滑动变阻器接入的阻值为,定值电阻的总阻值为,当被测电阻为R时,其两端的电压________(用E、、、R表示),据此作出理论图线如题4图中虚线所示.小明发现被测电阻较小或较大时,电压的实测值与理论值相差较小.(5)分析可知,当R较小时,U的实测值与理论值相差较小,是因为电压表的分流小,电压表内阻对测量结果影响较小.小明认为,当R较大时,U的实测值与理论值相差较小,也是因为相同的原因.你是否同意他的观点?请简要说明理由______.3.(2023·北京·统考高考真题)采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在___________(填“M”或“N”)端。(2)按照图1连接实物图,如图2所示。闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为___________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关,该错误连接会带来的问题有___________。
4.(2023·全国·统考高考真题)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:
(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I=_______,金属丝的电阻_____。(结果均用、、表示)(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,如下表所示:()0.570.710.851.141.43()0.971.211.451.942.43(4)利用上述数据,得到金属丝的电阻。(5)用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为______mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与d相等。(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率______。(保留2位有效数字)5.(2023·浙江·高考真题)在“测量金属丝的电阻率”实验中:(1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示,图中的导线a端应与________(选填“一”、“0.6”或“3”)接线柱连接,b端应与___________(选填“—”、“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前,图1中滑动变阻器滑片应置于____________(选填“左”或“右”)端。(2)合上开关,调节滑动变阻器,得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻,然后求电阻平均值;乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是___________(选填“甲”或“乙”)。(3)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头G改装成电流表。如图2所示,表头G两端并联长为L的镍铬丝,调节滑动变阻器使表头G满偏,毫安表示数为I。改变L,重复上述步骤,获得多组I、L数据,作出图像如图3所示。则图像斜率______。若要把该表头G改装成量程为的电流表,需要把长为__________m的镍铬丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)6.(2022·辽宁·高考真题)某同学要将一小量程电流表(满偏电流为,内阻为)改装成有两个量程的电流表,设计电路如图(a)所示,其中定值电阻,。(1)当开关S接A端时,该电流表的量程为___________;(2)当开关S接B端时,该电流表的量程比接在A端时___________(填“大”或“小”)(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻的阻值,设计了图(b)中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差,则使用___________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差。7.(2022·湖北·统考高考真题)某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后,为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率,进行了如下实验探究。(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D,示数如图甲所示,其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω,定值电阻R0的阻值为20.0Ω,电阻箱R的最大阻值为999.9Ω。首先将S2置于位置1,闭合S1,多次改变电阻箱R的阻值,记下电流表的对应读数I,实验数据见下表。R/ΩI/A/A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根据表中数据,在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2,此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω(结果保留2位有效数字)。最后可由表达式____得到该材料的电阻率(用D、L、表示)。(3)该小组根据图乙的电路和图丙的图像,还可以求得电源电动势_________V,内阻_______Ω。(结果均保留2位有效数字)(4)持续使用后,电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置,测得电路的电流,仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。8.(2022·浙江·统考高考真题)(1)探究滑动变阻器的分压特性,采用图1所示的电路,探究滑片P从A移到B的过程中,负载电阻R两端的电压变化。①图2为实验器材部分连线图,还需要______(选填af、bf、fd、fc、ce或cg)连线。②图3所示电压表的示数为_______V。③已知滑动变阻器的最大阻值R0=10Ω,额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω,以R两端电压U为纵轴,为横轴(x为AP的长度,L为AB的长度),得到分压特性曲线为图4中的“I”;当R=100Ω,分压特性曲线对应图4中的__(选填“Ⅱ”或“Ⅲ”);则滑动变阻器最大阻值的选择依据是____。(2)两个相同的电流表G1和G2如图5所示连接,晃动G1表,当指针向左偏时,静止的G2表的指针也向左偏,原因是____。A.两表都是“发电机”
B.G1表是“发电机”,G2表是“电动机”C.G1表和G2表之间存在互感现象D.G1表产生的电流流入G2表,产生的安培力使G2表指针偏转9.(2022·广东·高考真题)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:(1)装置安装和电路连接;如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L。②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关S1,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。③闭合S2,电压表的示数__________(选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I2,则此时导电绳的电阻Rx=__________(用I1、I2和U表示)。④断开S1,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________(选填“有”或“无”)影响。(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________cm,即为机械臂弯曲后的长度。10.(2022·浙江·统考高考真题)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值,使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图2中图线a所示。(1)在实验中使用的是_______(选填“0~20”或“0~200”)的滑动变阻器。(2)在某次测量时,量程为3V电压表的指针位置如图3所示,则读数U=_______V。(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2,则合金丝甲的电阻率为_______·m(结果保留2位有效数字)。(4)图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的图像,由图可知合金丝甲的横截面积_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积。11.(2021·福建·统考高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________。(2)对多用电表进行机械调零。(3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________。(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。(7)实验测得的该电阻丝电阻率为___________(结果保留3位有效数字)。12.(2021·全国·高考真题)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300)电流表(量程300mA,内阻0.27)定值电阻R0滑动变阻器R1(阻值0-20)电阻箱R2(最大阻值9999.9)电源E(电动势6V,内阻不计)开关S、导线若干。完成下列填空:(1)有3个阻值分别为10、20、30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___________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___________(保留1位有效数字);(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_______。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=_______(保留至整数)。13.(2020·全国·统考高考真题)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)。14.(2019·江苏·高考真题)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:(1)螺旋测微器如题1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动_____(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.(2)选择电阻丝的_____(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.(3)2图甲中Rx,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置____(4)为测量Rx,利用2图甲所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如图图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.___(5)由此,可求得电阻丝的Rx=______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.15.(2019·天津·高考真题)现测定长金属丝的电阻率.①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______.②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻.这段金属丝的电阻,约为,画出实验电路图,并标明器材代号.电源
(电动势,内阻约为)电流表
(量程,内阻)电流表
(量程,内阻约为)滑动变阻器
(最大阻值,额定电流)开关及导线若干③某同学设计方案正确,测量得到电流表的读数为,电流表的读数为,则这段金属丝电阻的计算式______.从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”).16.(2015·海南·高考真题)某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为:电池E(内阻很小)、开关和、电容器C(约100)、电阻(约200k)、电阻(1k)、电压表V(量程6V)、秒表、导线若干。(1)按图(a)所示的电路原理将图(b)中实物图连线___;(2)先闭合开关,再断开开关:闭合开关,同时按下秒表开始计时.若某时刻电压表示数如图(c)所示,电压表的读数为__V(保留2位小数);(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数,记录的数据如下表所示,在答题卡给出的坐标纸上绘出图线,已知只有一个数据点误差较大,该数据点对应的表中的时间是___s;(4)电路中C、和构成的回路的作用是_____。17.(2014·全国·高考真题)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,计算结果由计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数;若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则_____(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2_______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。18.(2014·浙江·高考真题)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值:(1)图1是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图1中画出_____;(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U—I图上,如图2所示.在图中,由电流表外接法得到的数据点是用___(填“О”或“×”)表示的;(3)请你选择一组数据点,在图2上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为____Ω。19.(2017·浙江·高考真题)小明用电学方法测量电线的长度,首先小明测得电线铜芯的直径为1.00mm,估计其长度不超过50m,(已知铜的电阻率为Ω▪m),现有如下实验器材:①量程为3V、内阻约为3KΩ的电压表;②量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表;③阻值为0-2Ω的滑动变阻器;④内阻可忽略,输出电压为3V的电源;⑤阻值为R0=4.30Ω的定值电阻,开关和导线若干小明采用伏安法测量电线电阻,正确连接电路后,调节滑动变阻器,电流表的示数从0开始增加,当示数为0.5A时,电压表示数如图1所示读数为_______V,根据小明测量的信息,图2中P点应该______(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)q点应该______(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”),小明测得的电线长度为____________m.20.(2017·海南·高考真题)某同学用伏安法测量待测电阻的阻值,现有器材为:待测电阻R(阻值约为5Ω);电源(电动势3V),滑动变阻器(阻值范围0~10Ω),电流表(量程0.6A,3A);电压表(量程3V,15V),开关,导线若干.实验要求在测量电路中将电流表内接,滑动变阻器起分压作用,回答下列问题:(1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图____________.(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表示数在0~3V范围内明显变化,电流表的示数始终为0,写出产生这种现象的一个原因________________________________.(3)在连线正确并排除故障后,闭合开关,电压表和电流表的示数分别如图b和图c所示,由图可知,电压表读数为________V,电流表读数为_________A,由此可得待测电阻的阻值为_________Ω(最后一空计算结果保留3位有效数字).21.(2015·重庆·高考真题)同学们测量某电阻丝的电阻,所用电流表的内阻与相当,电压表可视为理想电压表.①若使用图所示电路图进行实验,要使得的测量值更接近真实值,电压表的a端应连接到电路的点(选填“b”或“c”).②测得电阻丝的图如图所示,则为(保留两位有效数字).③实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下,得到电阻丝的电阻随风速(用风速计测)的变化关系如图所示.由图可知当风速增加时,会(选填“增大”或“减小”).在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10V,需要将滑动变阻器的滑片向端调节(选填“M”或“N”).④为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如图所示的电路.其中为两只阻值相同的电阻,为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,V为待接入的理想电压表.如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的点和点(在“a”“b”“c”“d”中选填).22.(2014·江苏·高考真题)某同学通过实验测量一种合金的电阻率.(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图1所示的部件__________(选填“A”,“B”,“C”或“D”).从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.(2)图2所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出.合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化.由此可以推断:电路中______(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”).(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议.________
专题79实验九:测电阻的电阻率1.(2023·辽宁·统考高考真题)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下:
a.测得样品截面的边长a=0.20cm;b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁间左右移动;c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I=0.40A,读出相应的电压表示数U,断开开关S;e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U—L图像如图(b)所示,得到直线的斜率k。回答下列问题:(1)L是丙到___________(填“
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