2026版创新设计高考一轮复习物理专题强化十六　测量电阻的其他几种方法

专题强化十六测量电阻的其他几种方法第九章电路及其应用理解差值法、半偏法、等效替代法、电桥法等测电阻的方法，会利用电学实验知识探究相关实验设计。学习目标目

录CONTENTS方法01提升素养能力02方法1方法二“半偏法”测电阻方法一“差值法”测电阻方法三“替代法”测电阻方法四“电桥法”测电阻1.电流表差值法(如图所示)方法一“差值法”测电阻2.电压表差值法(如图所示)例1

(2025·山东泰安高三期末)要精确测量电压表V1的内阻，实验室提供了以下器材:

待测电压表V1(量程为2.50V，内阻约为2000Ω)

电压表V2(量程为3.00V，内阻约为3000Ω)

定值电阻R1(阻值500Ω)

定值电阻R2(阻值5000Ω)

滑动变阻器R(阻值范围0~20Ω，额定电流为1A)

电源(电动势为3V，内阻为0.5Ω)

开关、导线若干

某实验小组设计的电路如图甲所示。请回答以下问题。(1)图中a、b两点间

(选填“需要”或“不需要”)用导线连接。

(2)图中虚线框内的定值电阻应为

(选填“R1”或“R2”)。

(3)测量中电压表V1的示数用U1表示，电压表V2的示数用U2表示，则电压表V1的内阻RV1＝

(用题中给出的字母表示)。

解析

(1)因滑动变阻器总阻值比两电压表内阻小很多，若采用限流接法，调节范围会很小，故采用分压接法，因此a和b两点间需要用导线连接。(2)虚线框中的定值电阻若为R2，电压表V2即使满偏，电压表V1中的偏角也会非常小，测量不精确。虚线框中的定值电阻若为R1，两电压表可同时偏角较大，测量结果都很精确，因此，虚线框内的定值电阻应为R1。

1.半偏法测电流表内阻(1)实验电路图，如图所示。方法二“半偏法”测电阻

(3)实验条件:R1≫RA。(4)测量结果:RA测＝R2<RA。(5)误差分析:当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。2.半偏法测电压表内阻(1)实验电路图，如图所示。

(3)实验条件:R1≪RV。(4)测量结果:RV测＝R2>RV。

例2

(2023·海南卷，15)用如图甲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(0~99999.9Ω)甲(1)RM应选

，RN应选

。

解析

根据半偏法的测量原理可知，当闭合开关S2之后，通过RN的电流应基本不变，就需要RN较大，对RM分压电路影响甚微，故RM应选R1，RN应选R2。答案

R1

R2(2)根据电路图甲，请把实物图乙连线补充完整。乙解析

按实验原理图依次连接实物电路，如图所示。答案见解析图甲(3)下列操作顺序合理排列是:

。

①将滑动变阻器滑片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的阻值;③断开S2，闭合S1，调节滑片P至某位置再调节RN使表头满偏;④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材乙解析

闭合开关前，需要调节滑动变阻器滑片位置，使测量电路短路，即滑片P移至最左端，然后断开S2、闭合S1，使微安表达到满偏，接着闭合S2，保证滑片P不动，调节RM，使微安表半偏，最后断开所有开关，拆除导线，整理器材。故正确的操作顺序是①③②④。答案

①③②④

(4)如图丙是RM调节后的面板，则待测表头的内阻为

，该测量值

(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。

丙

答案

1998.0Ω小于(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丁所示位置，则待测电压为

V。

丁

答案

1.28(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的值，在滑片P位置不变的情况下，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)。

如图所示，先让S掷向1，调节R2，使电表指针指在适当位置读出电表示数;然后将S掷向2，保持R2阻值不变，调节电阻箱R1的阻值，使电表的读数仍为原来记录的读数，则R1的读数等于待测电阻的阻值。方法三“替代法”测电阻例3

某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。已知电源电动势约为4.5V，内阻约为1.5Ω，电压表满偏电压为3V，定值电阻R0＝3.5Ω，电阻箱R最大阻值为99.9Ω。 (1)将S2接1，闭合开关S1前，该同学首先将电阻箱的阻值调到最大，这样操作是

(选填“正确”或“错误”)的。

答案错误(2)多次改变电阻箱R的阻值，得到对应电压表的示数U如表，请根据实验数据在图乙中作出U－R关系图像。电阻R/Ω1.02.04.06.08.010.0电压U/V0.751.282.002.452.763.00解析

根据数据作出U－R图像如图。答案见解析图(3)断开S1，将S2接2，再闭合S1，电压表示数为1.60V，利用(2)中测绘的U－R图像可得Rx＝

Ω，考虑到电压表为非理想电表，则Rx的测量值

(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。

解析

电压表示数为1.60

V，利用(2)中测绘的U－R图像可得Rx＝2.8

Ω该方法为等效替代法，电压表内阻对Rx的测量无影响，则Rx的测量值等于真实值。答案

2.8等于(1)操作:如图甲所示，实验中调节电阻箱R3，使灵敏电流计G的示数为0。(2)原理:当IG＝0时，有UAB＝0，则UR1＝UR3，UR2＝URx;电路可以等效为如图乙所示。方法四“电桥法”测电阻

例4

(2024·山东枣庄模拟)实验小组准备测量某金属圆柱的电阻率，发现该电阻的阻值参数找不到，经小组成员讨论后设计了电阻的测量电路图，如图所示。实验室提供的器材中，电流表A0的量程为100mA，内阻为r1＝10Ω，另外一个电流表A2的量程为200mA。现在需要一个量程为0.6A的电流表。(1)将电流表A0改装成量程0.6A的电流表A1，则应该并联一个阻值R'＝

Ω的电阻。

答案

2

(2)图中E为学生电源，G为灵敏电流计，A1是A0改装后的电流表、R1为电阻箱、R2与R3均为滑动变阻器，R0为定值电阻，S为开关，Rx为待测金属圆柱，实验操作如下:A.按照如图所示电路图连接好实验器材;B.将滑动变阻器R2的滑片、滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S;C.调整R3，逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零，此时电流表A1的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1;D.实验完毕，整理器材。实验中反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是

。

解析

使电流计G的示数为零，目的是使R1和Rx两端的电压相等。答案使R1和Rx两端的电压相等(3)待测金属圆柱Rx的阻值为

(用I1、I2、R1表示)。

(4)电流表A1、A2的内阻对电阻的测量结果

(选填“有”或“无”)影响。

答案

无跟踪训练某同学采用如图所示电路测量电阻Rx的值，其中R0是一定值电阻，R是一个长度较长的滑动变阻器，长度为L，

为检流计(电流为0时，指针指向表盘正中间，电流从B流向P时，指针向左偏转)，据图回答下列问题:(1)在滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中，指针逐渐向

(填“左”或“右”)偏转。

(2)调节滑动变阻器的滑片，当检流计

中电流为0时，滑片P距离滑动变阻器最左端的长度为L0，则待测电阻Rx＝

(用题目中的字母表示)。

(3)在(2)的条件下，待测电阻Rx的测量值

(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

(3)当检流计

中电流为0时，相当于检流计断路，内阻对待测电阻测量值没有影响，则待测电阻Rx的测量值等于真实值。提升素养能力2再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的

(选填“正极、负极”或“负极、正极”)相连，欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡

(选填“×1”“×100”或“×1k”)位置。重新调节后，测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为

kΩ(结果保留1位小数)。

(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应

(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)。

A.将红、黑表笔短接B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置(2)为了提高测量精度，他们设计了如图(b)所示的电路，其中滑动变阻器应选

(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于

(选填“a”或“b”)端。

(3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表

、待测电压表的示数分别为U1、U，则待测电压表内阻RV＝

(用U1、U和R0表示)。

(4)测量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，则待测电压表内阻RV＝

kΩ(结果保留3位有效数字)。

2.为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材:待测电阻R(阻值约100Ω)、滑动变阻器R1(0~100Ω)、滑动变阻器R2(0~10Ω)、电阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3V，忽略内阻)、导线、开关若干。

某同学设计如图甲所示的电路进行实验。(1)请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。(2)滑动变阻器应选

(选填“R1”或“R2”)。

(3)实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到

(选填“左”或“右”)端，再接通开关S;保持S2断开，闭合S1，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1。

(4)断开S1，保持滑动变阻器不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为

时，R0的读数即为待测电阻R的阻值。

答案

(1)见解析图(2)R2

(3)左(4)I1解析

(1)根据题图甲连接实物图，如图所示。(2)该同学采用了分压电路及等效替代法测电阻，采用分压电路时滑动变阻器应选最大阻值较小的，便于实验调节，故选择R2。(3)为保护电流表，应使并联部分电压从0开始变化，滑动触头应处于左端。(4)由于实验采用了等效替代法，必须满足两次电流表的示数相同，即为I1。3.(2024·安徽滁州模拟)某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100μA，内阻约为2500Ω)的内阻。可使用的器材有:滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);电阻箱R3(最大阻值为9999.99Ω);电源E(电动势约为1.5V);定值电阻R1(R11的阻值为250Ω，R12的阻值为2500Ω);定值电阻R2(阻值为2500Ω)，灵敏电流计G(电流从＋接线柱流入时，指针正向偏转)，开关S，导线若干。完成下列填空:(1)R1应选

(选填“R11”或“R12”)。

(2)闭合开关前，应将R的滑片移至

(选填“a”或“b”)端。

(3)闭合开关S，将R的滑片置于适当位置，再反复调节R3，使

，则微安表的内阻与

(选填“R1”“R2”或“R3”)的阻值相等。

(2)闭合开关前，应将R的滑片移至a端。(3)闭合开关S，将R的滑片置于适当位置，再反复调节R3，使灵敏电流计G指针指向0刻度，则微安表的内阻与R3的阻值相等。(4)若发现灵敏电流计G指针位于题图乙所示位置，说明灵敏电流计G下端电势较高，应增大电阻箱R3的阻值。4.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RT(实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧);

电源E(电动势1.5V，内阻r约为0.5Ω);

电阻箱R(阻值范围0~9999.99Ω);

滑动变阻器R1(最大阻值20Ω);

滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω);

微安表(量程100μA，内阻等于2500Ω);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S1、S2，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S2，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

(选填“R1”或“R2”)。

(2)请用笔画线代替导线，在图乙上将实物图(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6000.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为

Ω(结果保留到个位)，该测量值

(选填“大于”或“小于”)真实值。

(4)多次实验后，学习小组绘制了如图丙所示的图像。由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐

(选填“增大”或“减小”)。

答案

(1)R1

(2)见解析图(3)3500大于(4)减小解析

(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