2026届高考物理实验解读《测量电阻的四种创新方法》含答案_第1页
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文档简介

高考实验解读与针对性训练

实验测量电阻的四种创新方法

【实验解读】

方法一“差值法”测电阻

1.电流表差值法(如图1所示)

(1)基本原理:定值电阻/?o的电流h=h—人,电流表®两端的电压5=(1?—/1)Ro°

(2)可测物理量

①若Ro为已知量,可求得电流表⑤的内阻门=(A-/i)Ro

1\

/力

②若〃为已知量,可求得RO=

/2-7|°

2.电压表差值法(如图2所示)

(D基本原理:定值电阻R的电压U°=S-S,流过电压表⑪的电流八二?

(2)可测物理量

①若R。为已知量,可求得电压表⑪的内阻八=&&。

②若々为已知量,可求得吊尸丝请小

方法二“半偏法”测电阻

1.半偏法测电流表内阻

(1)实验电路图,如图3所示。

(2)实验步骤

①按如图4所示的电路图连接实验电路;

②断开S2,闭合S1,调节品,使电流表读数等于其量程息;

③保持品不变,闭合S2,调节&,使电流表读数等于夕m,然后读出&的值,

则RA=R2。

(3)实验条件:R|»RA。

(4)测量结果:心测=凡〈凡\。

(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,而我们把照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4所示。

(2)实验步骤

①按如图所示的电路图连接实验电路;

②将R2的阻值调为零,闭合S,调节R”使电压表读数等于其量程Um;

③保持品阻值不变,调节&,使电压表读数等于;Um,然后读出色的值,则

Rv=R?o

(3)实验条件:R\《Rv。

(4)测量结果:Ryf赛=Ri>R\,。

(5)误差分析:当色的限值由零逐渐增大时,a与电压表两端的电压也将逐渐增

大,因此电压表读数等于gUm时,R2两端的电压将大于gUm,&>心,从而造成

Rv的测量值偏大。

方法三“替代法”测电阻

如图4所示,先让S掷向1,调节整,使电表指针指在适当位置读出电表示数;

然后将S掷向2,保持治阻值不变,调节电阻箱用的阻值,使电表的读数仍为

原来记录的读数,则凡的读数即等于待测电阻的阻值。

待测

待测

电阻

电阻

方法四“电桥法”测电阻

⑴操作:如图4甲所示,实验中调节电阻箱心,使灵敏电流计G的示数为0。

(2)原理:当/G=()时,有。6=(),贝=UR2=URZ电路可以等效为如

图乙所示。

氏BR

根据欧姆定律有察=等,争=等,由以上两式解得RR=R2R3或今=华,

K

\AvnoKX

这就是电桥平衡的条件,由该平衡条件可求出被测电阻尺的阻值。

【高考典例】

【典例1】(2023•海南卷,15)用如图6甲所示的电路测量一个量程为100RA、内

阻约为2000Q的微安表头的内阳,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱

可选,司(0〜9999.9C),/?2(0〜99999.9C)

⑴RM应选_______,即应选________;

⑵根据电路图甲,请把实物图乙连线补充完整;

乙

⑶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,将心调至最大值;

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Si,调节滑片P至某位置再调节RN使表头满偏;

④断开与、S2,拆除导线,整理好器材

(4)如图丙是Rw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

⑸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Vo

图6

⑹某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出尺丫的值,在滑

片P不变的情况下,S2闭合后调节电阻箱Rw,使电表半偏时读出Rw,若认为

OP间电压不变,则微安表内阻为(用心八心表示)。

【典例2][2021浙江6月]小李在实验室测量-电阻&的阻值.

(1)因电表内阻未知,用如图甲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

(A=1.65V,电流表的示数如图乙所示,其读数/】=A;将K掷到“2”,电压表和电流表的

读数分别为U2=1.75V,/2=0.33A.由此可知应采用电流表(选填“内”或“外”)接法.

(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其他方法进行实验:

①器材与连线如图丙所示,请在图丁的虚线框内画出对应的电路图:

②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表的示数,再将单刀双掷开关掷到右边,调节电阻

箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图丙所示,则待测电阻Rx

=C.此方法(选填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是.

图丁

【典例3].[2022山东]某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验.实验

器材:

干电池E(电动势1.5V,内阻未知);

电流表飞(量程10mA,内阻为90C):

电流表A2(量程30mA,内阻为30C);

定值电阻色(阻值为150C);

滑动变阻器R(最大阻值为100Q);

待测电阻R/

开关S,导线若干.

测量电路如图所示.

(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大--侧.将定值电阻色接入

电路;闭合开关,调

节滑片位置,使电流表指针指在满刻度的J处,该同学选用的电流表为(填“AJ或“A」);

若不考虑电池内阻,此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为Q.

(2)断开开关,保持滑片的位置不变,用心替换R。,闭合开关后,电流表指针指在满刻度

的|处,则上的测量值为C.

(3)本实验中未考虑电池内阻,对&的测量值(填“有”或“无”)影响.

【针对性训练】

1.[2024山东齐鲁名校质量联合检测]某科技小组要测量某种电阻材料的电阻率,他们找来一

根用该材料制成的粗细均匀的电阻丝,该电阻丝的阻值大约为10Q.

(1)首先用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图甲所示,则该电阻丝的直径d=

mm.

(2)他们又精确测量该电阻丝的阻值&.除待测电阻丝外,实验室还提供了下列渊材:

电流表4(量程为。〜1A,内阻约为0.4C);

电流表A7(量程为。〜10mA,内阻为10Q):

定值电阻&(阻值为10Q);

定值电阻&(阻值为100C);

定值电阻色(阻值为1000C);

滑动变阻器色(最大阻值为5Q,额定电流为3A);

电源(电动势为12V,内阻为0.5Q).

①因为实验室没有提供电压表,该实验小组用电流表A2和定值电阻改装成所需要的电压表,

定值电阻应选用.(选填定1"定2”或定3”)

②在图乙中将实验电路补充完整.(待测金属丝用“T”表示)

(3)用刻度尺测得电阻丝接入电路中的长度为10.10cm.

(4)电流表/的示数用。表示,电流表A2的示数用。表示,该小组通过调节滑动变阻器

进行J'多次测量,以。为纵轴,力为横轴,根据测量数据画出的图像如图丙所示,则所测电

阻材料的电阻率约为dm.(结果保留2位有效数字)

2.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V1(量程为3V,内阻

=3kQ),电压表Vz(量程为5V,内阻Q=5kQ),滑动变阻器R(额定电流为1.5A,最大阻

值为100C),待测定值电阻8,电源E(电动势为6.0V,内阻不计),开关S,导线若干.

问答下列问题:

(1)实验中滑动变阻器应采用(选填“限流”或“分压”)式接法;

(2)将如图甲所示的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(Ul、5分别为电压表V】、V2的示数),在图乙给出的坐标纸

上补齐数据点,并绘制民一4图像:

测量次数12345

UiA1.001.502.002.503.00

1.612.413.214.024.82

(4)由图像得到待测定值电阻的阻值七=。(结果保留3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时(阻值约为730C)

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,请在图丙的虚线框内面出你

改进的电路图.

图丙

3..如图所示的实验电路可以用来测量电阻,可供选用的实验器材如下:

A.待测电阻&(阻值约为55Q)

B.定值电阻Ro(阻值为16Q)

C.电压表Vi(。〜3V,内阻很大,可看成理想电压表)

D.电压表V2(0〜15V,内阻很大,可看成理想电压表)

E.滑动变阻器&(0〜5d2A)

F.滑动变阻器比(。〜50Q.2A)

G.蓄电池(电动势为4.0V,内阻忽略不计)

H.开关、导线等

(1)要完成本实验且较准确地进行测量,电压表应该选用,滑动变阻器应该选用.(填器材

前面的字母)

(2)实验步骤如下:

①按照电路图连接实验器材,断开开关S。,单刀双掷开关S空置,把滑动变阻器的触头滑到

最左端;

②闭合So,将单刀双掷开关掷于“1”,调节滑动变阻器触头,使电压表读数为2.8V;

③将单刀双掷开关掷于“2”,(选填“向左滑动”“向右滑动”或“不再滑动”)滑动变阻

器触头,观察并记录电压表读数为1.6V.

(3)根据实验数据,被测电阻的测量值R*=Q.

(4)由于蓄电池内阻厂的存在,&的测量值将真实值(选填“大于”“小于”或“等于").

4学校物理兴趣小组设计如图甲所示电路来测量一电阻心的阻值。其中心是定

②为安全起见,闭合开关前,电阻箱R的阻值应调至________(填写“最大值”

或“最小值”);

③闭合开关,调节电阻箱,当阻值为R时记录电流表Ai、A2的示数小出

④多次改变电阻箱阻值,并记录相应的电流表的示数;

⑤把记录的数据填在表格中,计算出,的值;

⑥以,为纵轴,电阻箱阻值R为横轴,描点作图,得到如图乙所示图像;

⑦根据图像计算待测电阻的阻值。

⑵用RAWRA2表示电流表的内阻,待测电阻尺的表达式为(用题目中所

给或所测物理量表示)。

⑶根据如图乙所示的铝R图像,求得氏=C。

(4)考虑到电流表的内阻,由图乙求得的电阻值.(填写“偏大”“偏

小”或“没有系统误差”)o

5某实验小组用如图8甲所示的电路来测量未知电阻Ro以及电源的电动势E和

内阻小已知电路中的电流表的内阻为厂°,先将单刀双掷开关与1连接,记下电

流表的读数为小接着将单刀双掷开关与2连接,调节电阻箱的阻值,直到电流

表的读数为小记下电阻箱的读数为R,保持电阻箱的阻值为R不变,单刀双掷

开关与2连接,再用一根导线将1、2连接,稳定后记下电流表的读数为人回

答下列问题:

图8

⑴用笔画线代替导线将图乙中的器材参照图甲连接起来。

⑵本实验测得电阻品的阻值为,采用的方法为(填“半偏法”

“安阻法”或“等效替代法”

⑶本实验可得电源的电动势为七=,内阻为r=。

6.实验室有一个灵敏电流计G1,满偏刻度为30格。某兴趣小组想要较精确地

测出它的满偏电流及和内阻&,实验室中可供利用的器材有:

待测灵敏电流计Gi

灵敏电流计G2

电流表A:(量程为1mA、内阻约为100C)

定值电阻R:(阻值为200C)

定值电阻R2:(阻值为400C)

电阻箱R(。〜9999.9。,最小调节量0.1C)

滑动变阻器心:(最大电阻2000Q,额定电流1.5A)

直流电源:电动势1.5V,内阻不计

开关一个,导线若干。

该小组设计的实验电路图如图10,连接好电路,并进行下列操作。

图10

(D闭合开关调节滑动变阻器使电流表A示数适当。

⑵若灵敏电流计G2中的电流由a流向b,再调节电阻箱,使电阻箱R的殂值

(选填“增大”或“减小”),直到G2中的电流为0。

⑶读出电阻箱连入电路的电阻为1000C,电流表A的示数为0.7mA,灵敏电

流计G1的指针指在20格的刻度处,则灵敏电流计满偏电流/g=pA,

内阻Rg=。(保留3位有效数字)。

高考实验解读与针对性训练

实验测量电阻的四种创新方法

【实验解读】

方法一“差值法”测电阻

1.电流表差值法(如图1所示)

(1)基本原理:定值电阻/?o的电流h=h—人,电流表®两端的电压5=(1?—/1)Ro°

(2)可测物理量

(72-/1)%

①若Ro为已知量,可求得电流表⑤的内阻门=

1\

/力

②若〃为已知量,可求得Ro=/2-7|°

2.电压表差值法(如图2所示)

(D基本原理:定值电阻R的电压U°=S-S,流过电压表⑪的电流八二?

(2)可测物理量

①若R。为已知量,可求得电压表⑪的内阻八=&&。

②若々为已知量,可求得吊尸丝请小

方法二“半偏法”测电阻

1.半偏法测电流表内阻

(1)实验电路图,如图3所示。

(2)实验步骤

①按如图4所示的电路图连接实验电路;

②断开S2,闭合S1,调节品,使电流表读数等于其量程息;

③保持品不变,闭合S2,调节&,使电流表读数等于夕m,然后读出&的值,

则RA=R2。

(3)实验条件:R|»RA。

(4)测量结果:心测=凡〈凡\。

(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,而我们把照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4所示。

(2)实验步骤

①按如图所示的电路图连接实验电路;

②将R2的阻值调为零,闭合S,调节R”使电压表读数等于其量程Um;

③保持品阻值不变,调节&,使电压表读数等于;Um,然后读出色的值,则

Rv=R?o

(3)实验条件:R\《Rv。

(4)测量结果:Ryf赛=Ri>R\,。

(5)误差分析:当色的限值由零逐渐增大时,a与电压表两端的电压也将逐渐增

大,因此电压表读数等于gUm时,R2两端的电压将大于gUm,&>心,从而造成

Rv的测量值偏大。

方法三“替代法”测电阻

如图4所示,先让S掷向1,调节整,使电表指针指在适当位置读出电表示数;

然后将S掷向2,保持治阻值不变,调节电阻箱用的阻值,使电表的读数仍为

原来记录的读数,则凡的读数即等于待测电阻的阻值。

待测

待测

电阻

电阻

方法四“电桥法”测电阻

⑴操作:如图4甲所示,实验中调节电阻箱心,使灵敏电流计G的示数为0。

(2)原理:当/G=()时,有。6=(),贝=UR2=URZ电路可以等效为如

图乙所示。

氏BR

根据欧姆定律有察=等,争=等,由以上两式解得RR=R2R3或今=华,

K

\AvnoKX

这就是电桥平衡的条件,由该平衡条件可求出被测电阻尺的阻值。

【高考典例】

【典例1】(2023•海南卷,15)用如图6甲所示的电路测量一个量程为100RA、内

阻约为2000Q的微安表头的内阳,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱

可选,司(0〜9999.9C),/?2(0〜99999.9C)

⑴RM应选_______,即应选________;

⑵根据电路图甲,请把实物图乙连线补充完整;

乙

⑶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,将心调至最大值;

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Si,调节滑片P至某位置再调节RN使表头满偏;

④断开与、S2,拆除导线,整理好器材

(4)如图丙是Rw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

(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Vo

图6

⑹某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出尺丫的值,在滑

片P不变的情况下,S2闭合后调节电阻箱Rw,使电表半偏时读出若认为

OP间电压不变,则微安表内阻为(用心八心表示)。

答案⑴Ri&

⑶①③②④

(4)1998。小于⑸1.28(6)-/^-

KLKM

解析(1)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R”应选4,RN应选咫。

⑵按实验原理图依次连接实物电路。

(3)闭合开关前,需耍调节滑动变阻器滑片,使测量电路短路,即滑片产移至最

左端,然后断开S?、闭合使微安表达到满偏,接着闭合S?,保证滑片尸不

动,调节&/,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。

(4)根据半偏法的测量原理可知,读出的以,即是微安表的内阻,则由图丙可知微

安表内阻为1998c。闭合S2后,相当于尺必由无穷大变成有限值,Rw的阻值变

小,流过RN的电流大于原来的电流,则流过Rw的电流大于多故尺”的阻值小

于R^A,即测量值小于真实值。

2VU

⑸按读数规则,微安表的示数为64jiA,则有初7?=舟次■,可知待测电压为

1UUJI八O4TJJ/A

U=1.28V。

(/oA

(6)根据题意可得KR/A+RN)一心+缪RN+与R4整理得时A一熟果。

【典例2][2021浙江6月]小李在实验室测量一电阻心的阻值.

(1)因电表内阻未知,用如图甲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

(A=1.65V,电流表的示数如图乙所示,其读数/尸0.34A:将K掷到“2”,电压表和电

流表的读数分别为U?=1.75V,/,=0.33A.由此可知应采用电流表外(选填“内”或

“外”)接法.

(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其他方法进行实验:

①器材与连线如图丙所示,请在图丁的虚线框内画出对应的电路图:

②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表的示数,再将单刀双掷开关掷到右边,调节电阻

箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图丙所示,则待测电阻Rx

=5d此方法有(选填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是一电阻箱的分

度值与待测电阻比较接近(合理即可).

图丁

【答案】(1)0.34外

R.

⑵①

②5有电阻箱的分度值与待测电阻比较接近(合理即可)

解析(I)由题图乙可知,电流表使用的是0〜0.6A的量程,分度值为0.02A,估读到与

分度值相同位,故读数为L=0.34A.两次测量中,电压测量值的绝对误差AU=5—3=

1.75V-1.65V=0.10V,电流测量值的绝对误差4/=4一/2=0.34人一0.33人=0.01人,电压测

量值的相对误差华=黑=0.061,电流测量值的相对误差?=黑=0.033,可见电流测量值

的相对误差小于电压测量值的相对误差,为了减小系统误差,应采用电流表外接法.

(2)②由题可知,使两次电流表的示数尽量相同,则两次电路的总电阻接近相等,可知待

测电阻的阻值近似等于电,且箱的阻值,由题图丙可知电阻箱的读数为5Q,则R.,=5Q此方

法有明显的实验误差,因为电阻箱的分度值为1Q,与待测电阻(约5C)比较接近,在调节

电阻箱的阻值时,很可能无法使电流表的读数与前一次完全相同,即电阻箱的限值很可能无

法调节到和待测电阻相同.

【典例3].[2022山东]某同学利用实验室现有器材,设计厂一个测量电阻阻值的实验.实验

器材:

干电池£(电动势1.5V,内阻未知);

电流表A1(量程10mA,内阻为90C):

电流表A2(量程30mA,内阻为30Q);

定值电阻R。(阻值为150。);

滑动变阻器R(最大阻值为100Q);

待测电阻&;

开关S,导线若干.

测量电路如图所示.

(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一侧.将定值电阻色接入

电路;闭合开关,调

节滑片位置,使电流表指针指在满刻度的T处,该同学选用的电流表为—(填“4”或

“A2”);若不考虑电池内阻,此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为60Q.

(2)断开开关,保持滑片的位置不变,用“替换R。,闭合开关后,电流表指针指在满刻度

的渺,则片的测量值为100Q.

(3)本实验中未考虑电池内阻,对片的测量值.无(填“有”或“无”)影响.

【答案】(1)Aj_60(2)10()(3)无

解析(1)器材选择需要结合测量电路,用假设法初步分析,电流表半偏时,若电流表为

AP由闭合电路欧姆定律可计算出电路中总电阻为300C,定值电阻与电流表A1的内阻之和

为240C,不考虑电池内阻,此时滑动变阻器接入电路的阻值应为60C,实睑器材可满足需

求;若电流表为A2,电流表半偏时,电路中总电阻为100C,不符合题意.

(2)由闭合电路欧姆定律有(「Ai+R+r+R),C'+Rx+r+R),(I)问得

到的滑动变阻器接入电路的阻值60Q,实际上是滑动变阻器火和电池内阻r串联后的总阻值,

联立可得R.r=10()C.

(3)由(2)问分析可得,是否考虑电池内阻对实验结果无影响.

【针对性训练】

1.[2024山东齐鲁名校质量联合检测]某科技小组要测量某种电阻材料的电阻率,他们找来一

根用该材料制成的粗细均匀的电阻丝,该电阻丝的阻值大约为10Q.

(1)首先用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图甲所示,则该电阻丝的直径d=

____mm.

Jt

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旧承黑乙W内

(2)他们又精确测量该电阻丝的阻值&.除待测电阻丝外,实验室还提供了下列器材:

电流表Ai(量程为0〜1A,内阻约为0.4C);

电流表A2(量程为0〜:10mA,内阻为10Q);

定值电阻Ri(阻值为10C);

定值电阻能(阻值为100。);

定值电阻危(阻值为1000Q);

滑动变阻器小(最大阻值为5d额定电流为3A);

电源(电动势为12V,内阻为0.5。).

①因为实验室没有提供电压表,该实验小组用电流表AZ和定值电阻改装成所需要的电压表,

定值电阻应选用—.(选填'定1”"/?2”或“危”)

②在图乙中将实验电路补充完整.(待测金属丝用“二”表示)

(3)用刻度尺测得电阻丝接入电路中的长度为10.10cm.

(4)电流表A1的示数用表示,电流表A2的示数用表示,该小组通过调节滑动变阻器

进行了多次测量,以为纵轴,匕为横轴,根据测量数据画出的图像如图丙所示,则所测电

阻材料的电阻率约为—dm.(结果保留2位有效数字)

【答案】⑴8.000

⑵①&②尸”

(4)5.1X1()7

解析(1)由题图甲可知,螺旋测微器的读数为8.00()mm.

(2)电流表A2和定值电阻改装成的电压表的最大读数为U=10mAX(10C+R),定值电

阻R选用此时,改装后的电压表量程为。〜101V,略小于电源电动势,若选用&或Rz,

改装后的量程会比电源电动势小很多,实验时不安全或测量范围偏小,故应选用当.②如图

所示的连接方式可准确测量以两端的电压和通过七的电流.

(4)由题意可知,I2(R3+RA2)=(4-,2)凡,又凡=T^,结合题图丙并代入数据解

n("z)

2.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V1(量程为3V,内阻a

=3kQ),电压表V2(量程为5V,内阻/■2=5kQ),滑动变阻器R(额定电流为L5A,最大阻

值为100C),待测定值电阻电源E(电动势为6.0V,内阻不计),开关S,导线若干.

回答下列问题:

(1)实验中滑动变阻器应采用,hfL(选填“限流”或“分压”)式接法:

(2)将如图甲所示的虚线框中的电路原理图补充完整;

,・・・・-—•I

2.«e|置室

_1M浙|nuiililni

U1W1IK11JM>1MB

图甲图乙

(3)根据下表中的实验数据(U1、。2分别为电压表V】、V2的示数),在图乙给出的坐标纸

上补齐数据点,并绘制s—劣图像»•

测量次数12345

UJA1.001.502.002.503.00

UW1.612.413.214.024.82

(4)由(A—a图像得到待测定值电阻的阻值R尸1.82X103。(结果保留3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为(阻值约为700Q)

的阻值,在不额外增加器方才的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图丙的虚线框内面出你

改进的电路图.

图丙

答案(1)分压(2)如图1所示(3)如图2所示

*

图1图2

(4)1.82X103

(5)如图3所示

解析(1)由于各电压表的电阻值比较大,为了让待测电阻分得较大电压,滑动变阻器要

选择分压式接法.

(2)完整的电路图如图1所示.

(3)根据表中的实验数据绘制的s-a图像如图2所示.

(4)根据实验电路图,有&=勿普,变形得5=叱33,则图线的斜率为左="匕,又

rr

rlll

根据S—必图像可得斜率lL605,则有-1.605=阻二,代入占=3kQ,解得七

3.00—1.00rr

=1.82X103c.

(5)因待测电阻R、.(阻值约为700Q)的阻值较小,若仍与电压表H串联,则R).所分得的

电压过小,不利于测量,放可使待测电阻以与已测出阻值的凡串联,使其替代以接入图1

电路,此时凡十为.分得的总电压较大,可得出较准确的凡+《.值,故改进后的电路图如图

3所示.

3..如图所示的实验电路可以用来测量电阻,可供选用的实验器材如下:

A.待测电阻8(阻值约为55C)

B.定值电阻%(阻值为16Q)

C.电压表V](0〜3V,内阻很大,可看成理想电压表)

D.电压表V?(0〜15V,内阻很大,可看成理想电压表)

E.滑动变阻器&(0〜5Q,2A)

F.滑动变阻器/?2(。〜50Q,2A)

G.蓄电池(电动势为4.0V,内阻忽略不计)

H.开关、导线等

(1)要完成本实验且较准确地进行测量,电压表应该选用滑动变阻器应该选用F.

(填器材前面的字母)

(2)实验步骤如下:

①按照电路图连接实验器材,断开开关So,单刀双掷开关S空置,把滑动变阻器的触头滑到

最左端;

②闭合So,将单刀双掷开关掷于“1”,调节滑动变阻器触头,使电压表读数为2.8V;

③将单刀双掷开关掷于“2”,不再滑动(选填“向左滑动”“向右滑动”或“不再滑

动”)滑动变阻器触头,观察并记录电压表读数为1.6V.

(3)根据实验数据,被测电阻的测量俏儿=56Q.

(4)由于蓄电池内阻厂的存在,九的测量值将等于真实值(选填“大于”“小于”或

“等于”).

【答案】(1)CF(2)不再滑动

(3)56(4)等于

解析(1)由于电源电动势为4.0V,0〜15V量程的电压表量程太大,因此选用量程为。〜

3V的电压表;最大阻值为5C的滑动变阻器品会使被测电阻两端的电压超过3V,因此不能

选用,只能选用最大阻值为50Q的滑动变阻器

(2)根据实验原理,滑却变阻器接入电路的阻值是不能改变的,否则就不能解出当的值.

(3)根据闭合电路的欧姆定律可知,闭合开关So,单刀双掷开关掷于“I”位置时,有空二

学,得9W;单刀双掷开关掷于“2”位置时,有空=与”得勺三,联立解得上=56C.

KKx7R()RK3

(4)蓄电池的内电阻/•与滑动变阻器连入电路的甩阻可当作一个整体,则厂的存在不影响

尺的值.

4学校物理兴趣小组设计如图甲所示电路来测量一电阻R1的阻值。其中Ro是定

值电阻,R是电阻箱。

&E,rS0123456R/H

甲乙

(1)完善下列实验步骤:

①按照电路图用导线把实验器材连接起来;

②为安全起见,闭合开关前,电阻箱R的阻值应调至________(填写“最大值”

或“最小值”);

③闭合开关,调节电阻箱,当阻值为A时记录电流表Ai、A2的示数九、,2;

④多次改变电阻箱阻值,并记录相应的电流表的示数;

⑤把记录的数据填在表格中,计算出£的值;

⑥以,为纵轴,电阻箱阻值R为横轴,描点作图,得到如图乙所示图像;

⑦根据图像计算待测电阻的阻值。

⑵用RAI、AA2表示电流表的内阻,待测电阻尺的表达式为(用题目中所

给或所测物理量表示)。

⑶根据如图乙所示的,一R图像,求得&=C。

(4)考虑到电流表的内阻,由图乙求得的电阻值(填写“偏大”“偏

小”或“没有系统误差”

MRAI+R)

答案(1)最大值(2)凡=

h-h

(3)4.80(4)没有系统误差

解析(1)为保护电路,闭合开关前,电阻箱R

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