2027届新高考物理热点精准复习：电阻测量的六种常用方法

2027届新高考物理热点精准复习电阻测量的六种常用方法题型一最常用的测量方法——伏安法

典题1(2024湖南卷)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图甲所示的装置。电阻测量原理如图乙所示,E是电源,V为电压表,A为电流表。(1)保持玻璃管内压强为标准大气压,电流表示数为100mA,电压表量程为0~3V,表盘如图丙所示,示数为

V,此时金属丝阻值的测量值R为

Ω(结果保留3位有效数字);

(2)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;(3)根据测量数据绘制R-p关系图线,如图丁所示;1.2312.3

右小于

题型二最灵活的测量方法——伏伏法(或安安法)

典题2(2025云南卷)基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下:Pt1000型号铂电阻、电源E(电动势5V,内阻不计)、电流表A1(量程0~100μA,内阻4.5kΩ)、电流表A2(量程0~500μA,内阻约1kΩ)、定值电阻R1(阻值15kΩ)、定值电阻R2(阻值1.5kΩ)、开关S和导线若干。查阅技术手册可知,Pt1000型号铂电阻测温时的工作电流在0.1~0.3mA之间,在0~100℃范围内,铂电阻的阻值Rt随温度t的变化视为线性关系,如图所示。完成下列填空:(1)由右图可知,在0~100℃范围内,温度每升高1℃,该铂电阻的阻值增加

Ω;

3.85(2)兴趣小组设计了如图所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的是

(选填“甲”或“乙”),保护电阻R应选

(选填“R1”或“R2”);

乙R1(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得A2示数为295μA,A1示数如图所示,该示数为

μA,则所测温度为

℃

(计算结果保留2位有效数字)。62.051

典题3(2025湖北鄂东南联盟模拟)物理兴趣小组的同学们在实验室发现一个标有“3**

Ω

2A”的定值电阻Rx,因某些原因“3”后面的两个数字看不清,现需确定其阻值。(1)同学们首先用多用电表进行粗略测量,他们应选择多用电表的电阻挡

(选填“×1”“×10”或“×100”)倍率测量,经正确操作,表盘及指针位置如图甲所示,则该定值电阻阻值约为

Ω。×10300

C(3)针对以上问题请设计一个实验方案,并在虚线框内画出电路图(标明各电子元件)。

(3)定值电阻与被测电阻串联分压,两电压表的示数可以达到表盘中央附近,电路图如图所示。题型三最精确的测量方法——等效替代法等效替代法从原理上来说没有系统误差,通常有电流等效和电压等效两种方法,分别如图甲、乙所示。具体步骤如下(两法一并讲述):1.将开关S掷向1,调节R2,使电表指针指在适当位置读出电表示数;2.将开关S掷向2,保持R2阻值不变,调节电阻箱R1的阻值,使电表的读数变为步骤1记录的读数;3.R1的读数即等于待测电阻的阻值。典题4(2025四川卷)某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有:待测合金丝样品(长度约1m);螺旋测微器;学生电源E(电动势0.4V,内阻未知);米尺(量程0~100cm);滑动变阻器(最大阻值20Ω);电阻箱(阻值范围0~999.9Ω);电流表(量程0~30mA,内阻较小);开关S1、S2;导线若干。(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上,将金属夹分别夹在样品20.00cm和70.00cm位置,用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径,读数分别为0.499mm、0.498mm和0.503mm,则该样品横截面直径的平均值为

mm。0.500(2)该小组采用限流电路,则图中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱

(选填“a”或“b”)相连。闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于

(选填“左”或“右”)端。a左(3)断开S2、闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0mA刻度处。断开S1、闭合S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,旋转电阻箱旋钮,使电流表指针仍指到15.0mA处,此时电阻箱面板如图所示,则该合金丝的电阻率为

Ω·m(取π=3.14,结果保留2位有效数字)。(4)(多选)为减小误差,可采用的做法有

。A.换用内阻更小的电源B.换用内阻更小的电流表C.换用阻值范围为0~99.99Ω的电阻箱D.多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率,再求平均值1.3×10-6CD

题型四最专一的测量方法——半偏法测电表内阻电表接入电路中时,可以显示对应测量量的读数,因此我们便可以利用它自身读数的变化(如半偏)巧妙地测量出它的内阻。半偏法测电表内阻有以下两种方法。

典题5(2023海南卷)用如甲所示的电路测量一个量程为0~100μA,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)(1)RM应选

,RN应选

。R1R2(2)根据电路图,请把下图的实物连线补充完整。

(3)下列操作顺序合理排列是

。①将滑动变阻器滑片移至最左端,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,调节滑动变阻器滑片至某位置再调节RN使表头满偏④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材(4)图丙是RM调节后面板,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。①③②④1998.0Ω小于(5)将该微安表改装成量程为0~2V的电压表后,某次测量指针指在下图所示位置,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,在滑片不变,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)。1.28

解析

(1)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)根据电路图连接实物图如图所示。

题型五最独特的测量方法——电桥法

典题6(2025浙江金华模拟)小明同学研究测量某热敏电阻Rt(其室温下电阻约为2kΩ)的阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示电路,所用器材有:电源E(电动势1.5V,内阻0.5Ω),R1、R2各为280Ω的定值电阻,电阻箱R3(0~99999.9Ω),滑动变阻器R4(0~10Ω),微安表(0~200μA,内阻约500Ω),开关S,导线若干。(1)小明同学使用多用电表电阻挡粗测该热敏电阻室温下的阻值,表盘及指针位置如图乙所示,则多用电表电阻挡选择的是

(选填“×1k”“×100”或“×10”)倍率。×1k(2)按图甲连接电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑到

(选填“a”或“b”)端;实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,然后仔细调节R3、R4恰好使微安表的读数为0,记录不同温度下相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值Rt随温度t变化的曲线如图丙所示。若某次测量中R3=600Ω,则此时热敏电阻的阻值为

Ω。a600(3)图丁为用此热敏电阻Rt和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为300Ω。当线圈中的电流大于或等于5mA时,继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势E1=8V,内阻忽略不计。应该把恒温箱内加热器接

(选填“A、B”或“C、D”)端。如果要使恒温箱内的温度保持60℃,滑动变阻器R5接入电路的阻值为

Ω。A、B700

题型六最巧妙的测量方法——双电源法双电源法(电流反向法)是一种用于精确测量电阻的电桥平衡法的变形,该方法基于欧姆定律和电桥平衡条件,通过两次电流反向测量消除系统误差,尤其适用于低值电阻或高精度场合。典题7(2025八省联考陕西卷)在使用各种测量仪表进行电学实验时,由于测量仪表的接入,电路状态发生变化,往往难以得到待测物理量的精确测量值。某同学在电阻测量实验中为提高测量结果的精确度,尝试使用如图乙所示的电路测量未知电阻的阻值:(1)该实验中用到四转盘电阻箱,图甲中电阻箱的读数为

Ω;

甲107.4(2)请按如图乙所示的电路图完成图丙中的实物电路连线;(3)如图乙所示,Rx为待测电阻,R0为检流计(小量程电流表)的保护电阻,实验中直流稳压电源的输出电压始终保持不变。第一次测量时,按图乙中电路图连接,闭合开关,调节电阻箱R使检流计示数为零,此时电阻箱读数为R1,则通过电阻箱的电流