15电学专题实验-《电阻的测量方法》专项提升（含答案）

电学专题实验——《电阻的测量方法》专项提升一、典型例题方法赏析1．如图用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在a、b两点接触一下，如果安培表读数没有显著变化，则P应接在处，如果伏特表读数没有显著变化，则P应接在处．2．某实验小组用电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）和电流表（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω）测量一个电阻的阻值Rx（1）为了减小电表内阻引起的误差，电压表左接线柱应连接在点（选填“A”或“B”）；（2）开关闭合前，为了保护电表安全，滑动变阻器滑片应放置图中端（选填“a”或“b”）；（3）正确连接电压表情况下，测得的电阻值真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。3．某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值，实验室提供了以下实验器材供选择，请你帮助该实验小组完成以下操作。A．待测电阻Rx：阻值约为200ΩB．电源E：电动势为3.0V，内阻可忽略不计；C．电流表A1：量程为0∼30mA，内电阻rD．电流表A2：量程为0∼50mA，内电阻r2约为E．电压表V：量程为0∼15V，内电阻RV约为10F.定值电阻R0：阻值RG.滑动变阻器R1：最大阻值为H.滑动变阻器R2：最大阻值为1000ΩJ。开关S，导线若干。（1）由于实验室提供的电压表量程太大，测量误差较大，所以实验小组的同学准备将电流表A1和定值电阻R0改装成电压表，则改装成的电压表的量程为（2）请根据所学的知识设计电路，并将设计好的电路图画在图中的虚线框内。（3）为了使测量过程中获得尽可能大的电压调节范围，滑动变阻器应选择（填写实验器材前面的序号）。（4）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则R（5）多次测量取平均值，可减小（选填“偶然误差”或“系统误差”）。4．（1）伏安法测电阻的测量电路如图甲，电压表为3V量程，电流表为0.6A量程，电表读数如图所示。已知电流表内阻为0.10Ω，电压表的内阻为3000Ω。在图甲情况下，R1的测量值为Ω（保留两位小数），真实值是（保留两位小数）Ω。（2）用螺旋测微器测量笔芯的直径如图乙所示，则笔芯的直径为d=mm。（3）如图所示，游标卡尺的读数为mm。二、夯实基础提升能力5．已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学想利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。实验时，将热敏电阻置于温度控制室中。（1）该同学先将控制室的温度调为30℃，用多用电表测量热敏电阻的阻值。经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则热敏电阻Rx为（2）该同学想更准确地测量30℃时热敏电阻的阻值Rx电压表V（量程为3V，内阻Rv电流表A1（量程为10mA，内阻R电流表A2（量程为1mA，内阻R滑动变阻器R1滑动变阻器R2定值电阻R0（R电源E（电动势E=12V，内阻不计），开关S，导线若干①为了使电压测量范围尽可能的大，电流表应选择（选填A1或A2）滑动变阻器应选择（选填R1②在①的条件下，为了准确计算得到Rx的值，有如下A、B、C、D四种电路设计方案，每个设计方案中的安培表和滑动变阻器均为①问中所选的相应器材，则最合理的方案是。A.B.C.D.③根据②问所选的电路进行某次实验时，电压表和电流表的指针分别如图丙、丁所示，则电压表读数U=V，热敏电阻Rx=6．电阻Rx的电阻值在3kΩ-5kΩ间，现要测量其电阻，实验室提供了下列器材：电压表V（量程3V，内阻约为30kΩ）电流表A1（量程100μA，内阻约为100Ω）电流表A2（量程1mA，内阻约为10Ω）滑动变阻器R（最大电阻500Ω）电源E（电动势4V）开关S某课外活动小组设计了如图甲所示的测量电路进行了实验，请回答下列问题（1）电路中电流表应选用上述器材中的（填写字母代号）；（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑动触头P应靠近（选填“a”或“b”）端；（3）请根据图甲所示的电路图，在图乙中将实物连接补充完整；（4）实验中得到的I-U图线如图丙中的实线d所示，电阻Rx的测量值为kΩ。（5）由于本实验存在误差，你认为电阻Rx的真实I-U图线应为图丙中图线（选填“c”或“e”）。（6）某同学对图甲中虚线框内的电路进行修改，并从上述器材中选用适当的器材，设计出了测量电压表V内阻的电路，请在右面方框内画出该同学修改部分的电路，并在图中标出所选用的器材。7．某实验小组要测量阻值约为90Ω的定值电阻RA．电压表V（量程为1V，内阻RV为1500B．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为0.5C．电流表A2（量程为0~100mA，内阻RA约为D．滑动变阻器R1（最大阻值为5E．滑动变阻器R2（最大阻值为2kF．电阻箱R0（最大阻值9999.9G．电源（电动势3V、内阻不计）、开关，导线若干。（1）该小组同学分析实验器材、发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成3V量程的电压表，应串联电阻箱R0，并将R0的阻值调为（2）实验时，通过调整测量方法消除测量方案中系统误差，设计的电路图如下，其中电流表选用，滑动变阻器选用（填写各器材前的字母代号）；（3）某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值Rx=8．某同学为了扩大一只电压表的量程，需要较精确地测量其内阻，实验室可供选择的器材如下：a．待测电压表V（量程为3V，内阻约为1kΩ）；b．电流表A（量程为15mA，内阻未知）；c．定值电阻R1d．定值电阻R2e．滑动变阻器R3f．滑动变阻器R4g．两节新干电池（电动势为3V，内阻不计）；h．开关S及导线若干。（1）实验中要求多取几组数据，电路中的滑动变阻器应采用（填“分压”或“限流”）接法。（2）实验需要较精确地测量，定值电阻应选用；滑动变阻器应选用。（均填器材前字母序号）（3）请在虚线框中画出完整的电路图。（4）记录多组电压表、电流表示数U、I，然后以U为纵坐标，I为横坐标，作出相应图线，如图所示。若测得图线的斜率为k，则待测电压表V内阻的表达式为RV=三、思维提升创新应用9．实验室现有下列器材：电流表G（满偏电流为300μA，内阻为100Ω）；电压表V1（量程为2V，内阻约为2000Ω）；电阻箱R1（阻值范围0～9999Ω）；电阻箱R2（阻值范围0～999.9Ω）；滑动变阻器R3（最大阻值为100Ω）；滑动变阻器R4（最大阻值为100kΩ）；电源E（电动势6V，内阻约0.5Ω）；单刀单掷开关S，导线若干．(1)现需要将电流表G改装成3V的电压表，需要将电阻箱（填R1或R2）的阻值调节为Ω，与电流表G（填“串”或“并”）联；(2)为了测量电压表V1的内阻，设计如图所示的实验电路（改装后的电压表用V表示）．图中滑动变阻器R应选（填R3或R4），若电压表V的示数为U，V1的示数为U1，变阻箱的示数为R2，则电压表V1的内阻RV的计算式为RV=。10．用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω)，实验室提供如下器材：电源E：电动势3V，内阻忽略不计；电流表A1：量程0～15mA，内阻约为100Ω；电流表A2：量程0～300μA，内阻为1000Ω；电压表V：量程15V，内阻约15kΩ；滑动变阻器R1：阻值范围0～20Ω；定值电阻R2：阻值为9000Ω；开关S、导线若干．(1)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值，选择的电表为(填写器材代号)．(2)在图甲虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号．(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图乙所示，可读出电流表A1的示数是mA，电流表A2的示数是μA．11．实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示甲。供选择的仪器如下：①待测电流表G1（0~5mA，内阻约300Ω）②电流表G2（0~10mA，内阻约100Ω）③定值电阻R1（300Ω）④定值电阻R2（10Ω）⑤滑动变阻器R3（0~1000Ω）⑥滑动变阻器R4（0~20Ω）⑦干电池（1.5V）⑧电键S及导线若干（1）定值电阻应选，滑动变阻器应选。（在空格内填写序号）（2）补全实验步骤：①按电路图连接在图乙中连接实物图，并将滑动触头移至最左端；②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图丙所示。（3）根据I2—I1图线的斜率k及定值电阻R，写出待测电流表内阻的表达式r1=12．利用图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。电源电压为6V，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。（1）连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终等于零，造成这一现象的原因可能是______（选填字母）；A．定值电阻R断路 B．电流表被烧坏C．滑动变阻器短路 D．定值电阻R短路（2）实验中，用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是，取下5Ω的电阻，再将滑动变阻器滑片移至最端，然后用10Ω的电阻代替5Ω的电阻接入电路；（3）如图乙，应控制定值电阻两端电压为V；为完成所有实验，应该选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器。13．某同学要探究光敏电阻阻值随光照强度变化的规律，实验电路如图甲所示。实验器材如下：A.待测光敏电阻Rx(日光下阻值约几千欧)B.标准电阻R1(阻值为10Ω)C.标准电阻R2(阻值为4Ω)D.灵敏电流计G(量程为300μA，a端电势高于b端电势，电流计向左偏转，b端电势高于a端电势，电流计向右偏转)E.电阻箱R3(0~9999Ω)F.滑动变阻器(最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为2A)G.电源(电动势3.0V，内阻约为0.2Ω)H.开关，导线若干（1）①开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于(填“A”或“B”)端。②多次调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计指针稳定时指向中央零刻线位置。电阻箱示数如图乙所示，电阻箱接入电路的阻值R3=Ω。（2）待测光敏电阻R计算公式为(用R1，R2，R3表示)。（3）该同学找到该光敏电阻的阻值与光照强度的关系图像如图丙所示，则上述实验中光强强度为cd；（4）若保持电阻箱阻值不变，增大光照强度，则电流计指针(填“向左”或“向右”或“不”)偏转。四、直击高考达成素养14．某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。

⑴保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为V，此时金属丝阻值的测量值R为Ω（保留3位有效数字）；

⑵打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值；

⑶根据测量数据绘制R-p关系图线，如图（d）所示；

⑷如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的侧（填“左”或“右”）；

⑸若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。15．测电阻R大小。（1）同学们首先用欧姆表×1档位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为Ω。同学们继续使用学生电源（4V）组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：（括号中为电表量程及内阻）A．电压表V1（0—15V，15kΩ）B．电压表V2（0—3V，3kΩ）C．电流表A1（0—3A）D．电流表A2（0—0.6A）作者的备注：原卷画出了实物图，这里还原出的是电路图。（2）应选择电压表，电流表。（填器材前字母）（3）下列哪些说法是正确的？____A．电压表分流属于系统误差B．实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端C．如图所示的电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0D．多组实验可以减小系统误差16．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)（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RN②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节④断开S1（4）如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为，该测量值（大于、小于、等于）真实值。（此处应该有一个电阻箱的图）

（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。（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OP17．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，R1、R2、（1）先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是Ω（2）适当调节R1、R2、R3（3）依次将0.5g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U，所测数据如下表所示：次数123456砝码质量m0.00.51.01.52.02.5电压U057115168220280根据表中数据在图（c）上描点，绘制U−m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F0，电压传感器示数为200mV，则F0大小是N（重力加速度取（5）若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200mV，则F1

答案解析部分1．【答案】a；b【解析】【解答】根据欧姆定律和串并联规律可知，若电流表示数没有显著变化，说明电压表的分流作用较小，即电压表的内阻很大，由于电压表内阻越大时采用电流表外接法误差较小，所以电流表应采用外接法，即P应接在a处；如果电压表读数变化不明显，说明电流表的分压作用较小，即电流表内阻较小，由于电流表内阻越小时，电流表采用内接法时误差较小，所以P应接在b处．

【分析】电流表内阻比较大，对电压影响比较大，故采用电流表外接法。

电压表内阻比较小，对电流的影响大，电路采用电流表内接法。2．【答案】（1）B（2）a（3）小于3．【答案】（1）3.0（2）（3）G（4）R（5）偶然误差4．【答案】5.20；5.10；1.200；10.555．【答案】（1）1400（2）A1；R1；A；1.20；1.3【解析】【解答】（1）由欧姆挡的倍率，指针的位置，计算读数即可，欧姆表读数等于档位乘以指针示数。热敏电阻的阻值为R（2）通过电流表的最大电流约为I所以电流表应选择量程为10mA的A1；为了使电压测量范围尽可能的大，得到更多的实验数据，则滑动变阻器应采用分压式接法，采用分压式接法应该选择最大阻值小的滑动变阻器，则滑动变阻器应选择R1。由于电压表量程过小，则应串联定值电阻R0扩大量程，改装的电压表内阻已知，在电路中分得的电流可知算出，则为了减小实验误差，电流表应采用外接法，综上所述，最合理的方案是A。电压表和电流表的读数分别为UV=1.20V由闭合电路欧姆定律可知(I−代入数据解得，热敏电阻的阻值为Rx=1333.3Ω≈1.3kΩ

【分析】（1）由欧姆挡的倍率，指针的位置，计算读数即可；

（2）①根据电压测量范围要求，选择合适的电路结构和滑动变阻器；估测电压表的测量值的最大值，再根据待测电阻阻值，估测通过待测电阻的电流，选择合适的电流表；

②根据电压测量范围要求，选择合适的电路结构；根据电压表的量程选择改装电压表扩大量程的连接方式；根据①中选的电流表的阻值、改装后的电压表阻值、（1）中读出的待测电阻值，选择电流表的合适位置；（1）热敏电阻的阻值为R（2）[1]通过电流表的最大电流约为I所以电流表应选择量程为10mA的A1；[2]为了使电压测量范围尽可能的大，则滑动变阻器应采用分压式接法，则滑动变阻器应选择R1。[3]由于电压表量程过小，则应串联定值电阻R0扩大量程，改装的电压表内阻已知，在电路中分得的电流可知算出，则为了减小实验误差，电流表应采用外接法，综上所述，最合理的方案是A。[4]电压表和电流表的读数分别为UV=1.20V[5]由闭合电路欧姆定律可知(I−代入数据解得，热敏电阻的阻值为R6．【答案】A2；a；；4；c；7．【答案】（1）3000（2）C；D（3）U(【解析】【解答】（1）选择实验器材时，既要符合题目要求，又要满足：安全性原则、精确性原则与方便实验操作性原则，该小组同学分析实验器材、发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成3V量程的电压表，应串联电阻箱R0U可得R（2）根据欧姆定律和串并联电路的特点解决问题，注意测量时要求电表读数不得小于其量程的

三分之一，由于待测电阻约为90Ω，改装后的电压表量程为3VI则电流表选用C；滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的D。（3）某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻两端电压为U通过待测电阻的电流为I根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为Rx=UxIx=U（1）该小组同学分析实验器材、发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成3V量程的电压表，应串联电阻箱R0U可得R（2）[1]由于待测电阻约为90Ω，改装后的电压表量程为3VI则电流表选用C；[2]滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的D。（3）某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻两端电压为U通过待测电阻的电流为I根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为R8．【答案】（1）分压（2）c；e（3）（4）250k9．【答案】R1；9900；串；R3；R10．【答案】A1，A2；11．【答案】③；⑥；；多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2的读数I1、I2；r1=(k－1)R112．【答案】（1）D（2）断开开关；左（3）2.5；35【解析】【解答】（1）A．若定值电阻R断路，电流表没有示数，则电压表串联在电路中测电源电压，有示数，故A错误；B．若电流表被烧坏了，整个电路断路，两表都没有示数，故B错误；C．若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表示数为电源电压，故C错误；D．若定值电阻R短路，电路为通路，电流表有示数，此时电压表被短路而没有示数，故D正确。（2）用5Ω的电阻做完实验后，应断开开关，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即滑动变阻器的最左端。（3）在更换定值电阻后，应移动滑片使定值电阻两端的电压保持不变；由图乙可知图像上任意一点的电流与电阻的乘积为2.5V，故可知实验时电压表示数保持2.5V不变。由串联分压知

U滑动变阻器两端电压

U当R=25 Ω时，则

2.5 V解得

R所以实验时选取的滑动变阻器的最大阻值不得小于35Ω。

故答案为：（1）D（2）断开开关左（3）2.535

【分析】根据该实验的操作过程分析：

1.分析电路故障时，可以根据选项逐个分析判断。

2.连接电路时，应该先断开开关，接通电路时，滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。

3.根据串联电路的电流特点及分压原理分析判断。13．【答案】（1）A；2400（2）R（3）2.0（4）向右14．【答案】1.23；12.3；右侧；小于【解析】【解答】（1）电压表量程为0～3V，其分度值为0.1V，读数需估读到分度值下一位，电压表示数为1.23V。

根据欧姆定律可得金属丝阻值的测量值为：R=UI=1.23100×10-3Ω=12.3Ω

（4）当玻璃管内气压是0.5个标准大气压时，相比1个标准大气压，玻璃管内气压降低了，根据R-p关系图线可知电阻阻值R增大了，电流不变，根据欧姆定律可得电压表示数增大，指针应该在图（c）指针位置的右侧。

（5）若电压表是非理想电压表，由于采用的是电流表外接法测量的电阻值，存在电压表分流的影响，所以电流测量值偏大，根据欧姆定律，可知金属丝电阻的测量值小于真实值。15．【答案】（1）7（2）B；D（3）A；C【解析】【解答】(1)电阻大小读数：7x1Ω=7Ω；

(2)由于使用的学生电源(4V)，为减小误差（电表指针最少偏转三分之一，最好能偏转三分之二），电压表应选择V2，故选B。

[3]整个回路中的最大电流约为：I=ER=4V7Ω=0.57A，基于安全和精确考