专题提升课12　测量电阻的四种方法-2027版高考物理一轮复习

物理专题提升课12测量电阻的四种方法考点一“差值法”测电阻能力高分练课中关键能力·可视思维例1

学校物理兴趣小组设计如图甲所示电路来测量一电阻Rx的阻值。其中R0是定值电阻,R是电阻箱。

最大值

4.80没有系统误差

方法电流表差值法电压表差值法电路

电学量差值定值电阻R0的电流I0=I2-I1定值电阻R0的电压U0=U2-U1解题精要方法电流表差值法电压表差值法应用欧姆定律电流表A1与定值电阻R0的电压U1=(I2-I1)R0可测物理量考点二“半偏法”测电阻例2(2023海南卷)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

。

R1R2(2)根据电路图甲,请把实物图乙连线补充完整。

乙(3)下列操作顺序合理的排列是

。

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①③②④(4)如图是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。

1998Ω小于(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在如图所示位置,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的值,在滑片P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)。

1.28

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RM应选R1,RN应选R2。(2)按实验原理图依次连接实物电路,如图所示。

解题精要1.半偏法测电表内阻的两种类型项目测电流表内阻测电压表内阻电路图

核心操作结论可认为RA=R可认为RV=R22.半偏法测电流表内阻的实验要点半偏法测电流表的内阻时,只有当R1≫RA(R1≫R2)时,RA测≈RA。R1≫RA、R1≫R2为选器材提供依据,即R1应选阻值较大的电阻;在安全范围内电源应选电动势较大的。3.半偏法测电压表内阻的实验要点半偏法测电压表的内阻时,只有当R3≪RV(R3≪R4)时,RV测≈RV。同理,R3≪RV、R3≪R4也为选器材提供依据,即R3应选阻值较小的电阻;在安全范围内,电源应选电动势较大的。

考点三“替代法”测电阻例3(2025广东湛江模拟)某实验小组同学想测量一个定值电阻Rx的阻值,实验室提供的器材和电路图如下:待测定值电阻Rx(阻值约为10Ω)毫安表mA(量程为200mA,内阻未知)电压表V(量程3V,内阻RV≈3kΩ)滑动变阻器R1(允许最大电流1.5A,最大阻值5Ω)滑动变阻器R2(允许最大电流0.3A,最大阻值300Ω)电阻箱R0(0~99999.9Ω)电源E(电动势约3V,内阻较小)开关S、导线若干(1)实验中滑动变阻器R应选用

(选填“R1”或“R2”);

(2)将单刀双掷开关S2置于a,调节滑动变阻器滑片,测得多组电流、电压值,描绘出相应的U-I图像如图乙所示;将单刀双掷开关S2置于b,保持滑动变阻器滑片位置不变,反复调节电阻箱R0的阻值,使电压表的示数与单刀双掷开关S2置于a时相同,此时电阻箱的阻值如图丙所示,则毫安表mA的内阻RmA=

Ω;待测电阻的测量值Rx=

Ω。(以上两结果均保留2位有效数字)

R1199.0

破题思维链解题精要1.电流替代法的实验操作(1)如图,将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于A端。(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数I。(3)断开开关S2,再闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。2.电压替代法的实验操作(1)如图,将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于A端。(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的示数为U。(3)断开S2,再闭合S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍为U。考点四“电桥法”测电阻例4(2024安徽滁州高三联考)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Ig和内阻Rg,实验室中可供利用的器材有:待测灵敏电流计G1;灵敏电流计G2;电流表A(量程为0~1mA、内阻约为100Ω);定值电阻R1(阻值为200Ω);定值电阻R2(阻值为400Ω);电阻箱R(0~9999.9Ω,最小调节量0.1Ω);滑动变阻器R3(最大电阻2000Ω,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,连接好电路,并进行下列操作。(1)闭合开关调节滑动变阻器使电流表A示数适当。(2)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的阻值

(选填“增大”或“减小”),直到G2中的电流为0