2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)64電阻的測量(二)-替代法、半偏法測、電橋法測電阻 電阻率的測量(原卷版)_第1頁
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文檔簡介

專題64電阻的測量(二)一一替代法、半偏法測、電橋法測電阻

電阻率的測量

考點(diǎn)一替代法測電阻(1-4)

考點(diǎn)二電表半偏法測電阻(5-12)

考點(diǎn)三電橋法測電阻(13-18)

考點(diǎn)四電阻率的測量(19-23)

考點(diǎn)一替代法測電阻

1.電流替代法

該方法的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(D按如圖電路圖連接好電路,并將電阻箱花的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片產(chǎn)置于a端。

(2)閉合開關(guān)&、S2,調(diào)節(jié)滑片尸,使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?,記下此時電流表的示數(shù)幾

(3)斷開開關(guān)Sz,再閉合開關(guān)S3,保持滑動變阻器滑片尸位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為

/o

(4)此時電阻箱連入電路的阻值凡與未知電阻尼的阻值等效,即R.=h

2.電壓替代法

該方法的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(D按如圖電路圖連好電路,并將電阻箱辦的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片產(chǎn)置于a端。

(2)閉合開關(guān)Si、SZ,調(diào)節(jié)滑片尸,使電壓表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢茫浵麓藭r電壓表的示數(shù)為&

(3)斷開Sz,再閉合S3,保持滑動變阻器滑片尸位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)仍為兒

(4)此時電阻箱連入電路的阻值位與未知電阻尼的阻值等效,即R,=R.

1.電流表Al的量程為O?200UA、內(nèi)電阻約為500Q,現(xiàn)要測其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如

下:

電流表Az:與Al規(guī)格相同

滑動變阻器A:阻值O?20Q

電阻箱兄:阻值O?9999Q

保護(hù)電阻尼:阻值約為3kQ

電源:電動勢£約1.5V、內(nèi)電阻r約2Q

(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測量電流表內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請你將滑動變阻器接

入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成.

(2)電路補(bǔ)充完整后,請你完善以下測量電流表Al內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟.

a.先將滑動變阻器片的滑動端移到使電路安全的位置,再把電阻箱用的阻值調(diào)到(填“最大”或

“最小”);

b.閉合開關(guān)S”S,調(diào)節(jié)滑動變阻器A,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表&的示數(shù)/;

C.斷開S”保持S閉合、衣不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)用,使電流表刖的示數(shù),讀出此時電阻箱的阻

值總,則電流表Al內(nèi)電阻r=.

2.實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路測定電壓表內(nèi)阻扁和電阻凡的阻值:

a.待測電壓表V∣(量程O?IV,內(nèi)阻品約1kC)和待測電阻尼(阻值約2kΩ)

b.電壓表V2(量程O?3V,內(nèi)阻的約4.5kQ)

c.毫安表mA(量程0~20mA,內(nèi)阻約50Q)

d.微安表μA(量程0?50UA,內(nèi)阻約200Ω)

e.滑動變阻器"

f.電阻箱泥(總阻值9999.9Q)

g.電源£(電動勢6V,內(nèi)阻不計(jì))

h.開關(guān)&、單刀雙擲開關(guān)S一個和導(dǎo)線若干

(1)為了擴(kuò)大電壓表Vl的量程,必須精確測定其內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的部分實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,請根據(jù)可用

器材,完成虛線框內(nèi)部分電路的設(shè)計(jì),并畫在虛線框內(nèi);

(2)根據(jù)你的設(shè)計(jì)和相應(yīng)操作,用兩電壓表示數(shù)及對應(yīng)其他量,表示待測電壓表Vl的內(nèi)阻網(wǎng)=;待

測電阻尼=.(用兩電壓表示數(shù),、衛(wèi)及對應(yīng)電阻箱阻值A(chǔ)表示)

3.(2021?浙江)小李在實(shí)驗(yàn)室測量一電阻斤的阻值.

(1)因電表內(nèi)阻未知,用如圖甲所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接.正確連線后,合上開關(guān)S,將滑

動變阻器的滑片P移至合適位置.單刀雙擲開關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)M=L65V,電流表的示數(shù)如圖乙

所示,其讀數(shù)Z=A;將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為區(qū)=1.75V,∕1=0.33A.由此

(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小李進(jìn)一步嘗試用其他方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

①器材與連線如圖內(nèi)所示,請?jiān)谔摼€框中畫出對應(yīng)的電路圖;

②先將單刀雙擲開關(guān)擲到左邊,記錄電流表讀數(shù),再將單刀雙擲開關(guān)挪到右邊,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電

流表的讀數(shù)與前一次盡量相同,電阻箱的示數(shù)如圖丙所示.則待測電阻兄=Q.此方法(填

“有”或"無")明顯的實(shí)驗(yàn)誤差,其理由是.

4.某同學(xué)根據(jù)圖甲電路測量其電阻的阻值R-

(1)將電阻箱接入M、N之間,閉合開關(guān)S.適當(dāng)移動滑動變阻器滑片后,保持滑片的位置不變,改變電阻箱

的阻值R,得到多組電流表的示數(shù)I與R的數(shù)值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I-R關(guān)系圖象中描點(diǎn)并作出圖線如圖乙所

(2)撤去電阻箱,將待測電阻RX接入M、N之間,電流表示數(shù)如圖丙所示,則電流表示數(shù)為A,

根據(jù)圖乙可知R=Q.

甲乙丙

(3)考慮到電流表存在內(nèi)阻,待測電阻的測量值將(選填“偏大”“偏小”或“不受影響”).

考點(diǎn)二電表半偏法測電阻

(一)電流表半偏法:常于測量內(nèi)阻較小的電流表的內(nèi)阻。

1.實(shí)驗(yàn)步驟

(D按如圖所示連接實(shí)驗(yàn)電路;

⑵斷開S2,閉合S”調(diào)節(jié)用,使電流表滿偏;

(3)保持凡不變,閉合S2,調(diào)節(jié)尼,使電流表半偏,然后讀出花的值,若滿足用>>山,則可認(rèn)為凡=%。

2.實(shí)驗(yàn)條件:R6R

.測量結(jié)果:

3RΛS=R2<RΛ

4.誤差分析

當(dāng)閉合Sz時,總電阻減小,總電流增大,大于原電流表的滿偏電流,而此時電流表半偏,所以流經(jīng)尼

的電流比電流表所在支路的電流大,兄的電阻比電流表的電阻小,而我們把兄的讀數(shù)當(dāng)成電流表的內(nèi)阻,

故測得的電流表的內(nèi)阻偏小。

5.減小誤差的方法:選電動勢較大的電源£,選阻值非常大的滑動變阻器石,滿足兄》幾

(二)電壓表半偏法:常于測量內(nèi)阻較大的電壓表的內(nèi)阻。

1.實(shí)驗(yàn)步驟

(2)將總的值調(diào)為零,閉合S,調(diào)節(jié)后的滑動觸頭,使電壓表滿偏;

(3)保持曲的滑動觸頭不動,調(diào)節(jié)兄,使電壓表半偏,然后讀出發(fā)的值,若則可認(rèn)為兄=是。

2.實(shí)驗(yàn)條件:RKR

3.測量結(jié)果:RV淵=Rz>Rv

4.誤差分析

當(dāng)兄的值由零逐漸增大時,兄與電壓表兩端的電壓也將逐漸增大,因此電壓表讀數(shù)等于:〃時,及兩端

的電壓將大于使鹿>兄,從而造成兄的測量值偏大。

5.減小誤差的方法:選電動勢較大的電源£,選阻值較小的滑動變阻器心滿足卡<<感

5.(2022?山西太原一模)有一電流表A,量程為0?InlA,內(nèi)阻G約為100Q,要求測量其內(nèi)阻.可選用

的器材有:電阻箱吊,最大阻值為99999.9Ω;滑動變阻器甲,最大阻值為10kQ;滑動變阻器乙,最

大阻值為2kQ;電源6,電動勢約為2V,內(nèi)阻不計(jì);電源及,電動勢約為6V,內(nèi)阻不計(jì);開關(guān)2個,

導(dǎo)線若干.

~@—r??-?

E

采用的測量電路圖如圖所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.斷開Sl和將〃調(diào)到最大;

b.合上S“調(diào)節(jié)"使電流表A指針滿偏;

c.合上S2,調(diào)節(jié)后使電流表A指針半偏,此時可以認(rèn)為電流表A的內(nèi)阻心=股

請問:

(1)上述可供選擇的器材中,可變電阻后應(yīng)該選擇;為了使測量盡量精確,可變電阻A)應(yīng)該選擇

;電源《應(yīng)該選擇

(2)認(rèn)為電流表A的內(nèi)阻n=%,得到的結(jié)果與真實(shí)值相比.(填“偏大”"偏小‘'或''相等”)

6.利用如圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻",吊約為300Q.

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器火的滑片產(chǎn)滑到a端,閉合開關(guān)S2,并將電阻箱面的阻值調(diào)到

較大;

②閉合開關(guān)多,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片尸的位置,使電壓表的指針指到滿刻度;

③保持開關(guān)Sl閉合和滑動變阻器滑片戶的位置不變,斷開開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱癥的阻值大小,使電壓表的

指針指到滿刻度的一半,讀出此時電阻箱癥的阻值,即為電壓表內(nèi)阻水的測量值.

實(shí)驗(yàn)提供的器材除待測電壓表、電阻箱(最大阻值999.9Q)、電池(電動勢約1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì))、

導(dǎo)線和開關(guān)之外,還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:

?.滑動變阻器(最大阻值150Q);

B.滑動變阻器(最大阻值10Q);

C.定值電阻(阻值約20Q);

I).定值電阻(阻值約200Q).

根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問題:

(1)對于上述測量方法,從實(shí)驗(yàn)原理分析可知,在測量無誤的情況下,實(shí)際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值"利

(填“大于”“小于”或“等于")真實(shí)值幾

(2)為了使測量比較精確,從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中,滑動變阻器應(yīng)選用,定值電阻R'應(yīng)選用

.(均填字母代號)

(3)在其他元件不變的情況下,為使測量更準(zhǔn)確,可換用一電動勢更(填“大”或“小”)的電池(內(nèi)

阻可忽略).

7.某同學(xué)利用圖所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:

電阻箱A(最大阻值99999.9Ω),滑動變阻器用(最大阻值50Q),滑動變阻器是(最大阻值5kQ),

直流電源電動勢3V),開關(guān)1個,導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按電路原理圖連接線路;

②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖中最左端所對應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;

③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表滿偏;

④保持滑動變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值。

回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動變阻器(填"RJ或“兄”)。

(2)根據(jù)電路將圖中實(shí)物圖連線。()

(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Q,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,計(jì)算可

得電壓表的內(nèi)阻為Q(結(jié)果保留到個位)。

(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為(填正確

答案標(biāo)號)。

A.100PAB.250μA

C.500μAD.1mA

8.(2022?天津等級考模擬)某同學(xué)欲將量程為200μA的電流表G改裝成電壓表。

(1)該同學(xué)首先采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測量該電流表的內(nèi)阻尼,圖中《、尼為電阻箱。他按電路圖連接好

電路,將卡的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)Sl后,他應(yīng)該正確操作的步驟是。

b.調(diào)節(jié)用的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

C.閉合S2,保持卡不變,調(diào)節(jié)必的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

(2)如果按正確操作步驟測得尼的阻值為500Q,則凡的電阻值大小為(填寫字母代號)。

A.250QB.500Ω

C.750ΩD.1000Q

⑶這種方式測得的電流表G的內(nèi)阻比實(shí)際內(nèi)阻偏(選填“大”或“小”)。

(4)為把此電流表改裝成量程為。?2V的電壓表,應(yīng)選一個阻值為Q的電阻與此電流表串聯(lián)。

9.(2023?全國?高三專題練習(xí))某同學(xué)把量程為500UA但內(nèi)阻未知的微安表G改裝成量程為2V的電壓

表,他先測量出微安表G的內(nèi)阻,然后對電表進(jìn)行改裝,最后再利用一標(biāo)準(zhǔn)電壓表,對改裝后的電壓表進(jìn)

行檢測。

(1)該同學(xué)利用“半偏法”原理測量微安表G的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)中可供選擇的器材如下:

A.滑動變阻器吊(0~5kQ)

B.滑動變阻器是(0~20kC)

C.電阻箱〃(0~9999.9Q)

D.電源6(電動勢為L5V)

E.電源良(電動勢為9V)

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.按電路原理圖甲連接好線路;

b.將滑動變阻器A的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)Sl后調(diào)節(jié)A的阻值,使微安表G的指針滿偏;

C.閉合Sz,保持不不變,調(diào)節(jié)"的阻值,使微安表G的示數(shù)為250nA,此時#的示數(shù)為1900.0Q;

回答下列問題:

(1)①為減小實(shí)驗(yàn)誤差,實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)選用(填瓦或£),滑動變阻器應(yīng)選用(填吊

或RD;

②由實(shí)驗(yàn)操作步驟可知微安表G內(nèi)阻的測量值凡=Q,與微安表內(nèi)阻的真實(shí)值相比(選填

“偏大”、“相等”或“偏小”);

(2)若按照(1)中測算的發(fā),將上述微安表G改裝成量程為2V的電壓表需要串聯(lián)一個阻值為_______Q

的電阻自;

(3)用圖乙所示電路對改裝電壓表進(jìn)行校對,由于內(nèi)阻測量造成的誤差,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為2V時,改

裝電壓表中微安表G的示數(shù)為495HA,為了盡量消除改裝后的電壓表測量電壓時帶來的誤差,品的阻值應(yīng)

調(diào)至Q(結(jié)果保留1位小數(shù))。

10.(2021?山東)熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件,某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的

規(guī)律。可供選擇的器材有:

待測熱敏電阻石(實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),阻值幾百歐到幾千歐);

電源£(電動勢L5V,內(nèi)阻r約為0.5Q);

電阻箱而阻值范圍。?9999.99Q);

滑動變阻器"(最大阻值20Q);

滑動變阻器用(最大阻值2000Q);

微安表(量程100uA,內(nèi)阻等于2500Ω);

開關(guān)兩個,溫控裝置一套,導(dǎo)線若干。

同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲所示的測量電路,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按圖示連接電路;

②閉合&、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片尸的位置,使微安表指針滿偏;

③保持滑動變阻器滑片。的位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使微安表指針半偏;

④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值。

回答下列問題:

(1)為了更準(zhǔn)確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應(yīng)選用(選填“兆”或“尼”)。

(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路。

(3)某溫度下微安表半偏時,電阻箱的讀數(shù)為6000?OOQ,該溫度下熱敏電阻的測量值為Q(結(jié)果

保留到個位),該測量值________(選填“大于”或“小于”)真實(shí)值。

(4)多次實(shí)驗(yàn)后,學(xué)習(xí)小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知,該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸

(選填“增大”或“減小”)。

11.(2022?柳州三模)某同學(xué)有一塊滿偏電流4=250UA的小量程電流表G。需要將它改裝為4mA量程的

電流表。

(1)他采用圖甲所示電路測量電流表G的內(nèi)阻凡。斷開Si閉合&時電流表G讀數(shù)為4,若再閉合,后干路

電流仍保持為4,則當(dāng)電流表G讀數(shù)為時,電流表G內(nèi)阻尼與電阻箱*的阻值相等。

據(jù)此原理,該同學(xué)測出電流表G的內(nèi)阻。下面是打亂的操作,請按正確步驟排序O

A.讀出*的阻值為90.0Q,斷開開關(guān)

B.閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)戶的阻值使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

C?閉合開關(guān)Sl保持A)的阻值不變,調(diào)節(jié)"的阻值使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

D.將A的阻值調(diào)至最大

實(shí)驗(yàn)室有:滑動變阻器用(最大阻值200。)、滑動變阻器用(最大阻值IOkQ)備選。為了讓凡七川,滑

動變阻器應(yīng)選用________(選填"R”或“兄”)。

(2)改裝為4mA量程的電流表,需要將電阻箱*并聯(lián)在電流表G兩端,調(diào)其阻值為Q。

(3)該實(shí)驗(yàn),小組用圖乙所示電路校準(zhǔn)改裝的電流表,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)表示數(shù)為3.2mA時,電流表G示數(shù)如圖丙所

示,由于實(shí)驗(yàn)測量的凡存在誤差,導(dǎo)致改裝表與標(biāo)準(zhǔn)表存在讀數(shù)差異,為了使改裝表示數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)表示數(shù)一

致,則需要將*的阻值調(diào)整為________Q。

12.(2022?天津?模擬預(yù)測)將滿偏電流%=300UA、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進(jìn)行核對。

圖1圖2

(1)利用如圖所示的電路測量電流表的內(nèi)阻(圖中電源的電動勢E=4V):先閉合Si,調(diào)節(jié)R,使電流表指

針偏轉(zhuǎn)到滿刻度:再閉合S?,保持R不變,調(diào)節(jié)R',使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的|,讀出此時R'的阻值

為200Q,則電流表內(nèi)阻的測量值幾=Ω。

(2)將該表改裝成量程為3V的電壓表,需______(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為RO=______Q的電阻。

(3)把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對,試在答題卡上畫出實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物連接圖。

考點(diǎn)三電橋法測電阻

1.測量電路如圖所示

2.實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱兄,當(dāng)電流表中無電流通過時,4、9兩點(diǎn)的電勢相等,石和用兩端的電壓相等,

設(shè)為幾同時兄和兄兩端的電壓也相等,設(shè)為如根據(jù)歐姆定律有空=詈,空=9由以上兩式解得:I=

RlR2fi3RXΛ2

患由此可求出被測電阻凡的阻值.

13.(2021?安徽六安?高三階段練習(xí))某課外研究實(shí)驗(yàn)小組欲準(zhǔn)確測量阻值約為40Q的電阻勺,實(shí)驗(yàn)室

提供的器材有:

?.待測定值電阻RX

B.定值電阻飛:阻值40Q

C.定值電阻阻值80Q

D.靈敏電流計(jì)G:量程0、InIA,0刻度在中央,內(nèi)阻約IOQ

E.電阻箱R3:最大阻值999.99Q

F.直流電源E,電動勢1.5V,內(nèi)阻很小

G滑動變阻器所(IOQ,0.2Λ)

H.單刀單擲開關(guān)S導(dǎo)線等

該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖,連接好電路,并進(jìn)行下列操作。

(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑片應(yīng)置于(選填或)端。

(2)閉合開關(guān),向另一端移動滑動變阻器滑片(注意靈敏電流計(jì)G不超過量程)。若靈敏電流計(jì)G中的電

流由C流向〃,再調(diào)節(jié)電阻箱,使電阻箱7?3的阻值(選填“增大”或“減小”),直到G中的

電流為0。

(3)讀出電阻箱連入電路的電阻/?3=19.00Q,則RX=Q。

(4)若定值電阻&、Rz均未知,先正常操作,調(diào)節(jié)殳的阻值等于49.00Q,此后將電阻箱和RX位置對調(diào),

其他條件保持不變,再調(diào)整/?3的阻值,當(dāng)心的阻值等于36.00Q時,靈敏電流計(jì)G的示數(shù)也恰好為零,則

Rx=Ωo

14.(2022?唐山二模)一金屬線材電阻未知且電阻分布不均勻,為了測量其阻值并將其截為阻值相等的兩

段,實(shí)驗(yàn)研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示電路,實(shí)驗(yàn)器材如下:

未知電阻,阻值約為4.8Q:

微安表(零刻度在表盤中間),一端接導(dǎo)線,另一端接表筆;

定值電阻發(fā),阻值為10Q;

電阻箱兄,阻值0~99.9Q;

電流表,量程0?0.6A,內(nèi)阻幾=1Ω;

電壓表,量程0?3.0V,內(nèi)阻約為30000;

滑動變阻器,。?10Q;

電源,電動勢為3V;

開關(guān)、導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)過程如下:

(1)按圖連接電路,閉合開關(guān)之前,將滑動變阻器的滑片滑到最(選填“左”或“右”)端:

(2)將電阻箱用的阻值調(diào)整到Q,閉合開關(guān);

(3)將滑動變阻器后的滑片調(diào)節(jié)到合適位置,連接微安表的表筆與未知電阻試觸,防止微安表電流過大,不

斷改變表筆在未知電阻上的接觸位置,直到時,記錄此次接觸點(diǎn)的位置,即為等分電

阻的位置;

(4)保持表筆與記錄的接觸位置的接觸,讀出此時電流表和電壓表的讀數(shù)分別為A和Vo

(5)通過兩表讀數(shù)可以得到未知電阻的阻值為Ωo

15.某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為IoOUA,內(nèi)阻大約為2500Q)的內(nèi)阻.可使

用的器材有:兩個滑動變阻器自、自(其中一個阻值為20Q,另一個阻值為2000。);電阻箱尼(最大阻

值為99999.9Ω);電源£(電動勢約為1.5V):單刀開關(guān)Sl和S2。C、。分別為兩個滑動變阻器的滑片。

(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線;

(2)完成下列填空:

①用的阻值為Q(填“20”或“2000”)。

②為了保護(hù)微安表,開始時將S的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的________端(填“左”或“右”)

對應(yīng)的位置;將兄的滑片〃置于中間位置附近。

③將電阻箱兄的阻值置于2500.0Q,接通S..將此的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)足的滑片〃的位置,

最終使得接通為前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S,接通前6與〃所在位置的電勢________(填”相

等”或“不相等”)

④將電阻箱及和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將此的阻值置于2601.OQ時,在接通Sz前后,

微安表的示數(shù)也保持不變.待測微安表的內(nèi)阻為_____Q(結(jié)果保留到個位)。

(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議:o

16.(2023?全國?高三專題練習(xí))某同學(xué)為精確測量某金屬圓柱的電阻,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。

現(xiàn)在需要兩個量程為20OmA的電流表,但實(shí)驗(yàn)室提供的器材中,一個電流表的量程為IOomA,內(nèi)阻為12Q,

另外一個電流表的量程為200mA。

4060

(1)圖中E為學(xué)生電源、G為靈敏電流計(jì)、Al代表量程為IoOmA電流表A(圖中未畫出)改裝后的電流表、

Az為量程為20OrnA的電流表、用為電阻箱、兄,與此均為滑動變阻器、品為定值電阻、S為開關(guān)、凡為待測金

屬圓柱,另有導(dǎo)線若干,這些器材全部由實(shí)驗(yàn)室提供。具體的實(shí)驗(yàn)操作如下:

?.按照如圖甲所示的電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材;

B.將滑動變阻器髭的滑片、滑動變阻器癥的滑片均調(diào)至適當(dāng)位置,閉合開關(guān)S;

C.調(diào)整是,逐步增大輸出電壓,并反復(fù)調(diào)整是和是使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零,此時量程為IoomA的電流

表A的示數(shù)為乙,Az的示數(shù)為小,電阻箱的示數(shù)為此:

D.實(shí)驗(yàn)完畢,整理器材。

①實(shí)驗(yàn)步驟B中滑動變阻器總的滑片應(yīng)調(diào)至最(填“左”或“右”)端;

②某次測量時,量程為IOOmA的電流表A的指針位置如圖乙所示,則此時通過此的電流為______mAo

(2)待測金屬圓柱后的阻值為(用所測物理量的字母表示)。

(3)電流表MAz的內(nèi)阻對測量結(jié)果(填“有”或“無”)影響。

17.(2022?山東?模擬預(yù)測)高性能混凝土是一種新型高技術(shù)的混凝土,廣泛應(yīng)用建筑工程中,某同學(xué)

對高性能混凝土的電阻產(chǎn)生了興趣,決定設(shè)計(jì)一個精密測量電阻的電路來完成測量。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如

題圖1所示,圖中£為電源(電動勢為3V,內(nèi)阻不計(jì))、待測混凝土樣本電阻段、滑動變阻器RO((TlOo

Q)、滑動變阻器(0~100Q)、滑動變阻器Rl(O~4700Q)、電流表A(量程5mA)、電壓表V(量程

3V)、靈敏電流計(jì)G(量程IooUA),開關(guān)Si、S2,導(dǎo)線若干。

(1)該同學(xué)按電路圖連接圖2,請指出實(shí)物圖連線①②③中連接錯誤的是—

(2)電路連線改正后,實(shí)驗(yàn)過程如下:

①S2斷開、SI閉合,調(diào)節(jié)Ro的滑動觸頭,使電流表A的示數(shù)大于量程的1

②將&調(diào)成最大阻值,閉合52,調(diào)節(jié)Rl的滑動觸頭,使靈敏電流計(jì)G示數(shù)為零

③斷開52,將&電阻調(diào)為零,使S2斷續(xù)接通,并仔細(xì)調(diào)節(jié)治,使靈敏電流計(jì)G示數(shù)為零

④記錄電壓表〃、電流表/的讀數(shù)

⑤移動滑動變阻器Ro的滑動觸頭,重復(fù)步驟②~④,再測四組〃、/的讀數(shù)。

在步驟②中“將/?2調(diào)成最大阻值”作用是

(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表

U(V)1.501.742.002.242.50

/(mA)3.023.504.014.494.99

請根據(jù)表中數(shù)據(jù),在方格紙上作出U-/圖線,利用圖線求出該待測混凝土樣本電阻

(4)和教材中伏安法測電阻相比,上述實(shí)驗(yàn)方法測得的電阻值誤差更小,簡要說明原因

18.(2022?全國?高三專題練習(xí))某物理課外實(shí)驗(yàn)小組為了測量某未知電阻兄的阻值,制定了四種測量

方案。

(1)方案一:用歐姆表測電阻

a.在進(jìn)行正確機(jī)械調(diào)零后,將歐姆檔的選擇開關(guān)撥至“XI”檔,先將紅、黑表筆短接,讓指針指在

(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”)零刻度線上。

b.歐姆表指針如圖甲所示,可得未知電阻癥的阻值為Q0(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)方案二:用伏安法測電阻:如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路,電壓表的示數(shù)為2.80V,電流表的示數(shù)為87.5mA,

則由此可得未知電阻從的阻值為______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),此測量值________(選填“大于”或“小

(3)方案三:用等效替代法測電阻

a.如圖丙所示,將電阻箱7?的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)Sl和S2,調(diào)節(jié)電阻箱只使電流表示數(shù)為7°,電阻

箱的示數(shù)兄=102Q;

b.斷開開關(guān)閉合開關(guān)S∣,調(diào)節(jié)電阻箱凡使電流表示數(shù)仍為/0,電阻箱的示數(shù)七=68。;

c.則未知電阻分的阻值為Q(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(4)方案四:用惠斯通電橋法測電阻如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)電路,AB為一段粗細(xì)均勻的直電阻絲。

a.閉合開關(guān)S,調(diào)整觸頭。的位置,使按下觸頭。時,電流表G的示數(shù)為零。已知定值電阻"的阻值,用

刻度尺測量出k、∕2,則電阻存(用爪乙、乙表示)。

b.為消除因電阻絲的粗細(xì)不均勻而帶來的誤差,將圖丁中的定值電阻A換成電阻箱,并且按照a中操作時,

電阻箱的讀數(shù)記為廊然后將電阻箱與總交換位置,保持觸頭〃的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,重新使電流表G

的示數(shù)為零,此時電阻箱的讀數(shù)記為其,則電阻其F。(用自、品表示)

考點(diǎn)四電阻率的測量

測量金屬絲電阻率的要點(diǎn)

1.分壓電路和限流電路的選擇:①一般根據(jù)變阻器和金屬絲阻值大小選擇變阻器的連接方式。②分壓

電路可以使待測電阻上的電壓從最大值調(diào)到零,限流電路卻不可以.分壓電路連線復(fù)雜,限流電路連線簡

單.分壓電路消耗的額外功率大,限流電路消耗的額外功率小.可以根據(jù)這兩種電路的特點(diǎn),按照實(shí)情況

選擇電路。原則上是能限流不分壓(節(jié)能)。

2.被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小,因此電流表采用外接法.

3.電壓表和電流表量程的選取:①估算回路中的電流和電壓的最大值,選取電壓表和電流表量程。

②一般情況下電流表選用O-O?6A的量程。因?yàn)闇y電阻時,電流不宜過大,通電時間不宜過長.通電電流太

大,時間過長,會致使電阻絲發(fā)熱,電阻率隨之變化.

4.為了方便,應(yīng)在金屬導(dǎo)線連人電路前測導(dǎo)線直徑,且在三個不同位置各測一次,求其平均值;而測

量導(dǎo)線長度時,應(yīng)測量拉直的連入電路的有效長度,且測三次,取平均值.

5.求R的平均值可用兩種方法:第一種是用R=U∕I算出各次的測量值,再取平均值;第二種方法是用

U-I(圖線)的斜率求出.

19.物理興趣小組欲較準(zhǔn)確地測量一個長約幾厘米、電阻約為IOQ、橫截面為圓形、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體的電

阻率。

5cm67IF

JW山口』出川"”川討

O5IO1520∩W

(1)用游標(biāo)卡尺測得該材料的長度如圖甲所示,讀數(shù)L=cm;用螺旋測微器測得該材料的直徑

D如圖乙所示,讀數(shù)C=mmO

(2)測量導(dǎo)體的電阻時,除導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下器材可供選擇:

A.電源E(電動勢為6。V)

B.電壓表V(量程為0~6V,內(nèi)阻約為8kQ)

C.電流表Ai(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.2Q)

D.電流表A2(量程為0?3A,內(nèi)阻約為0.05Q)

E.滑動變阻器/?2(最大阻值5Q,額定電流2A)

為便于調(diào)節(jié),測量盡可能準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用(填選項(xiàng)即可)。

(3)設(shè)測得導(dǎo)體的電阻為此長度為£、直徑為D,求得導(dǎo)體的電阻率為。(用爪£、D三個

物理量表示)

20.(2022?山東?濟(jì)南市歷城第二中學(xué)高三階段練習(xí))在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,需要用刻

度尺測出金屬絲的長度1,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑之用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻上

(1)實(shí)驗(yàn)中測量金屬絲的長度和直徑時,刻度尺和螺旋測微器的示數(shù)分別如圖所示,則金屬絲長度的測量

值,=cm,金屬絲直徑的測量值為d=mm。

I1I1I1I

cm

(2)實(shí)驗(yàn)中給定電壓表(內(nèi)電阻約為50000Q)、電流表(內(nèi)電阻約為40Q)、滑動變阻器(最大阻值為

IOQ)、待測金屬絲(電阻約為IoOQ)、電源、開關(guān)及導(dǎo)線若干。兩位同學(xué)想用伏安法多次測量做出人〃

圖線求出待測金屬絲的阻值,他們設(shè)計(jì)了甲、乙兩個電路,你認(rèn)為采用圖更合理(填“甲”或“乙”),

電壓表的右端應(yīng)接在_______點(diǎn)(填“a"或"b")。

在圖中按照第(2)問你所選擇的電路圖補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路一

(4)用正確的方法測出了多組電流和電壓值,并標(biāo)在T-〃坐標(biāo)系中,如圖中“X”所示。請你根據(jù)測量值

畫出圖線,并求出金屬絲的阻值加Ωo則這種金屬的電阻率約為Ω?m(該

結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。

21.(2022?浙江)小明同學(xué)根據(jù)圖1的電路連接器材來“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”。實(shí)

驗(yàn)時多次改變合金絲甲接入電路的長度/、調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,使電流表的讀數(shù)/達(dá)到某一相同值時記

錄電壓表的示數(shù)〃,從而得到多個半的值,作出彳-/圖像,如圖2中圖線a所示。

(1)在實(shí)驗(yàn)中使

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