第10講 實(shí)驗(yàn):特殊方法測(cè)電阻(解析版)-2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期中期末復(fù)習(xí)精細(xì)講義_第1頁(yè)
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第10講實(shí)驗(yàn):特殊方法測(cè)電阻——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之高二期中期末復(fù)習(xí)精細(xì)講義考點(diǎn)1伏伏法和安安法測(cè)電阻考點(diǎn)2替代法測(cè)電阻考點(diǎn)3電表半偏法測(cè)電阻考點(diǎn)4電橋法測(cè)電阻考點(diǎn)1:伏伏法和安安法測(cè)電阻1.伏伏法電路圖基本原理定值電阻R0兩端的電壓U0=U2-U1,電壓表V1中的電流??汕蟮牧竣偃鬜0為已知量,可求得電壓表V1的內(nèi)阻②若r1為已知量,可求得電路圖可求的量若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表或定值電阻來(lái)使用。(1)如圖甲所示,兩電壓表的滿偏電流接近時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,則可測(cè)出V2的內(nèi)阻。(2)如圖乙所示,兩電壓表的滿偏電流?時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,V1并聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可得V2的內(nèi)阻。2.安安法電路圖基本原理定值電阻R0兩端的電流I0=I2-I1,電壓表A1兩端的電壓??汕蟮牧竣偃鬜0為已知量,可求得電壓表A1的內(nèi)阻②若r1為已知量,可求得電路圖可求的量若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表或定值電阻來(lái)使用。(1)如圖甲所示,當(dāng)兩電流表所能加的最大電壓接近時(shí),若已知A1的內(nèi)阻R1,則可測(cè)出A2的內(nèi)阻。(2)如圖乙所示,當(dāng)兩電流表所能加的最大電壓?時(shí),若已知A1的內(nèi)阻R1,A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可得A2的內(nèi)阻。【典例1】電導(dǎo)是描述導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量,電導(dǎo)數(shù)值上等于電阻的倒數(shù),符號(hào)是G,單位是西門(mén)子(S)。為得到某段金屬絲的電導(dǎo)G與哪些因素有關(guān),在控制實(shí)驗(yàn)室溫度不變的條件下,某組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)器材有電源(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻不可忽略)、滑動(dòng)變阻器、完全相同的電流表A1和A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻RA=1.0Ω)、電阻箱R(最大阻值999.9Ω)、定值電阻R0(可供選擇的阻值有1Ω和100Ω兩種)。按照如圖方式連接好電路。閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至合適阻值,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,讀出電流表A1、A2示數(shù),分別記為I1、I2,記錄此時(shí)電阻箱的阻值R;為了較好地完成該實(shí)驗(yàn),應(yīng)選阻值為Ω的定值電阻R0;金屬的電導(dǎo)表達(dá)式G=(用R0、R、(2)更換同種材料,不同規(guī)格的金屬絲,分別測(cè)量電導(dǎo),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢簩?dǎo)線直徑d(mm)123222導(dǎo)線長(zhǎng)度l(mm)500500500400250100電導(dǎo)G(S)0.251.002.251.252.005.00根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得,電導(dǎo)G與成正比,與成反比(均用表格中的物理量符號(hào)表示);(3)為了測(cè)量不同金屬的導(dǎo)電性能,該組同學(xué)更換適當(dāng)測(cè)量電路,對(duì)直徑分別為1mm、長(zhǎng)度為100cm的不同金屬導(dǎo)線進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)量,測(cè)量不同金屬絲電壓U和電流I數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢航饘巽~鋁鐵鎢導(dǎo)線兩端電壓U/(V)1.07×3.33×0.0170.015流過(guò)導(dǎo)線的電流I(A)0.050.10.150.2根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得,該段鎢線電導(dǎo)G=S(保留3位有效數(shù)字),四種金屬中,金屬的導(dǎo)電性能最好?!敬鸢浮?1)1I(2)d2(3)13.3銅【詳解】(1)[1]根據(jù)R=其中RA=1.0Ω[2]根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等,可得I解得1(2)[3][4]根據(jù)表格前三列數(shù)據(jù)可知,電導(dǎo)G與d2成正比,與l(3)[5]該段鎢線電導(dǎo)G=[6]電導(dǎo)是描述導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量,由表中數(shù)據(jù)可得銅的G最大,則銅的導(dǎo)電性能最好?!镜淅?】某同學(xué)想測(cè)某電阻的阻值。(1)他先用多用表的歐姆檔×10測(cè)量,如圖甲所示,該讀數(shù)為Ω。(2)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值RxA.電流表A1(量程為0-15mA,內(nèi)阻r1約為B.電流表A2(量程為0-3mA,內(nèi)阻rC.定值電阻R1D.滑動(dòng)變阻器R3(0?20E.滑動(dòng)變阻器R4(0?100F.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻很小);G.開(kāi)關(guān)S。(3)在圖乙中,電流表a應(yīng)選(選填“A1”或“A2”),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇(選填“R3(4)該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2(5)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得多組I1和I2,并作出I1?【答案】260A1R3【詳解】(1)[1]讀數(shù)為26×10(3)[2][3]電流表a應(yīng)選則量程較大的A1;滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,故選擇最大阻值較小的R(4)[4]該電阻表達(dá)式為R(5)[5]由(4)得I斜率為r該電阻的阻值為R【典例3】用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值(900~1000Ω電源E,具有一定內(nèi)阻,電動(dòng)勢(shì)約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r滑線變阻器R,最大阻值約為50Ω;單刀單擲開(kāi)關(guān)K,導(dǎo)線若干。(1)測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的13,試畫(huà)出測(cè)量電阻Rx(2)根據(jù)你所畫(huà)的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫(huà)出連線。(3)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示,電壓表V2的讀數(shù)用U2表示,則由已知量和測(cè)得量表示R【答案】(1)(2)(3)U1r【詳解】(1)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)定的電阻Rx的阻值900~1000Ω接近電壓表V1和V2的內(nèi)阻,屬于測(cè)定大電阻,所以采用串聯(lián)分壓法,此外滑線變阻器R的最大阻值很小,必須采用分壓接法,故實(shí)驗(yàn)電路原理圖如答案中的左圖或右圖;左圖中電壓表V1和Rx(2)按實(shí)驗(yàn)電路原理圖連接實(shí)物圖如圖(3)在左圖中U在右圖中U化簡(jiǎn)得Rx=【典例4】小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),需要去測(cè)量一個(gè)未知定值電阻R0的阻值,該待測(cè)電阻阻值接近500Ω?,F(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選擇:A.待測(cè)電阻Rx;B.電流表Al(量程0~10mA,內(nèi)阻RA1=100Ω);C.電流表A2(量程0~5mA,內(nèi)阻RA2約為100Ω);D.電壓表V(量程0~1.5V,內(nèi)阻Rv=500Ω);E.定值電阻R0=200Ω;F.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為10Ω,允許通過(guò)的最大電流為1A);G.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值約為1000Ω,允許通過(guò)的最大電流為1A);H.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻很小;I.開(kāi)關(guān)S,及若干導(dǎo)線。小明在以上器材中選擇了合適的器材,并設(shè)計(jì)了電路,如甲圖所示。現(xiàn)要求測(cè)量數(shù)據(jù)范圍較大,測(cè)量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確。(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選,a電表應(yīng)選,b電表應(yīng)選(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)所選儀器前的字母編號(hào))(2)通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)量得到多組a電表和b電表的示數(shù),將a電表和b電表的示數(shù)描成圖像如圖乙所示,圖像橫縱軸物理量的單位均采用國(guó)際單位,該圖像斜率大小為k=150,則待測(cè)電阻Rx=Ω(保留三位有效數(shù)字),所測(cè)得的Rx的測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系是:測(cè)量值且真實(shí)值(選填“>”“<”或“=”)。(3)如圖丙,將該待測(cè)電阻與一硅光電池串聯(lián),硅光電池的路端電壓U與干路電流I的關(guān)系如圖丁所示,則該待測(cè)電阻的功率為W(保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1)FBD(2)500=(3)0.010(0.0092~0.011)【詳解】(1)[1]滑動(dòng)變阻器為分壓式接法,為了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)性強(qiáng)一些,選最大阻值較小的R1[2]電源電動(dòng)勢(shì)為3V,a表與R0串聯(lián)改裝成電壓表,即a表內(nèi)阻已知,選電流表AU=可知,選A1[3]電源電動(dòng)勢(shì)為3V,b表選電壓表V,其內(nèi)阻已知,能夠測(cè)量出通過(guò)其所在電路的電流。與Rx分壓,能分走將近1.5(2)[1][2]乙圖橫軸為電流表示數(shù),縱軸為電壓表示數(shù),電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I滿足關(guān)系式有U=I解得U=則有k=解得R由于兩電表內(nèi)阻已知,可知測(cè)量值等于真實(shí)值。(3)在硅光電池的U?I圖中,描繪Rx的U?IU=I則圖像如圖所示交點(diǎn)處為工作點(diǎn),其坐標(biāo)為(4.5P=2.25考點(diǎn)2:替代法測(cè)電阻1.電流替代法電路圖實(shí)驗(yàn)步驟(1)按如圖電路圖連接好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端。(2)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?,記下此時(shí)電流表的示數(shù)I。(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,再閉合開(kāi)關(guān)S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I。(4)此時(shí)電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0實(shí)驗(yàn)誤差電阻箱的最小分度和待測(cè)電阻阻值接近,無(wú)法完全精確到小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)據(jù),這樣測(cè)得的阻值不夠精確。2.電壓替代法電路圖實(shí)驗(yàn)步驟(1)按如圖電路圖連好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端。(2)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)為U。(3)斷開(kāi)S2,再閉合S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)仍為U。(4)此時(shí)電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0實(shí)驗(yàn)誤差電阻箱的最小分度和待測(cè)電阻阻值接近,無(wú)法完全精確到小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)據(jù),這樣測(cè)得的阻值不夠精確?!镜淅?】某實(shí)驗(yàn)小組欲利用熱敏電阻設(shè)計(jì)一款溫度報(bào)警器,器材有電源E1(電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻不計(jì)),電源E2(電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻不計(jì)),電流表A(量程為0.6A,內(nèi)阻很小),電壓表V(量程為6V,內(nèi)阻r=1000Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為100Ω),電阻箱R2,熱敏電阻RT(1)根據(jù)圖甲測(cè)量電路,為盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量熱敏電阻的阻值,電源應(yīng)(選填“E1”或“E2”),電表1應(yīng)選(2)測(cè)量熱敏電阻的阻值RT隨溫度t①依據(jù)圖甲連接測(cè)量電路,將熱敏電阻RT②閉合開(kāi)關(guān)S1,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2打到b端,調(diào)節(jié)溫控箱的溫度,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1使電表1有適當(dāng)讀數(shù);保持滑動(dòng)變阻器R1滑片的位置不變,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2打到a③重復(fù)②中的步驟,在坐標(biāo)紙中描繪熱敏電阻的RT(3)利用該熱敏電阻設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)易溫度報(bào)警裝置,其電路結(jié)構(gòu)如圖丙所示。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻很小,不計(jì)報(bào)警器電阻對(duì)電路的影響,若報(bào)警器的電壓高于2V時(shí)會(huì)報(bào)警,要求報(bào)警器在溫度高于36℃時(shí)發(fā)出警報(bào),則電阻箱R的阻值應(yīng)該調(diào)為Ω,若考慮到電源內(nèi)阻的影響,則實(shí)際報(bào)警溫度會(huì)(填“高于”“低于”或“等于”)36°【答案】(1)E1(2)R2溫控箱的溫度t和電阻箱R(3)1800高于【詳解】(1)[1][2]熱敏電阻RT的阻值大約為幾千歐,電路中的電流大約為mA量級(jí),故不能選用電流表A,由于電壓表V的內(nèi)阻已知,可以作為電流表使用,量程為6mA,故電源應(yīng)選E(2)[1][2]根據(jù)等效替代法測(cè)電阻,應(yīng)該保持滑動(dòng)變阻器R1滑片的位置不變,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2打到a端,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電表1的讀數(shù)保持不變,記錄溫控箱的溫度t(3)[1][2]熱敏電阻RT在溫度為36℃時(shí)的阻值為900Ω,此時(shí)報(bào)警器的電壓為2V,故電阻箱R的阻值應(yīng)該調(diào)為1800Ω;若考慮到電源內(nèi)阻的影響,報(bào)警器的電壓為2V時(shí),熱敏電阻RT的阻值應(yīng)小于【典例6】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示電路,用兩種方法測(cè)量光敏電阻的阻值,并研究光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化規(guī)律,實(shí)驗(yàn)中用到的電流表、電壓表量程合適,滑動(dòng)變阻器、電阻箱阻值范圍足夠大,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

方法一:(1)調(diào)整光控室的光照強(qiáng)度為某一定值,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2扳到1,電阻箱的阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān)S1之前,將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到(選填“a”或“b”)端。(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的指針大角度偏轉(zhuǎn)到某個(gè)示數(shù)I?;將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2扳到2,保持滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I?,記錄此時(shí)電阻箱的示數(shù)R?,則在該光照強(qiáng)度下,光敏電阻的阻值為。(用題中所給物理量符號(hào)表示)方法二:將開(kāi)關(guān)S2扳到1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置,記錄此時(shí)的電壓表和電流表的示數(shù)分別為U、I,則此時(shí)光敏電阻阻值的測(cè)量值為,該測(cè)量值與真實(shí)值相比(選填“偏大”或“偏小”),若已知電流表的內(nèi)電阻為RA,則光敏電阻阻值的真實(shí)值為。(用題中所給物理量符號(hào)表示)通過(guò)兩種方法測(cè)量不同光照強(qiáng)度下光敏電阻的阻值,即可進(jìn)一步得到光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度變化的規(guī)律。【答案】bR0UI【詳解】(1)[1]為保證電路中各元件的安全,閉合干路開(kāi)關(guān)之前需先將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大,故為b端。(2)[2]方法一為等效法測(cè)電阻,由等效法原理可知,方法一中光敏電阻的阻值與電阻箱連入電路的阻值相等,故為R0[3][4][5]方法二為伏安法測(cè)電阻,且為電流表內(nèi)接法,此時(shí)光敏電阻的測(cè)量值為UI,但該結(jié)果應(yīng)為光敏電阻與電流表內(nèi)阻之和,所以與真實(shí)值相比偏大,若求解其真實(shí)值,應(yīng)將該結(jié)果中電流表的內(nèi)阻減去,故而其真實(shí)值為U考點(diǎn)3:電表半偏法測(cè)電阻1.電流表半偏法:常于測(cè)量?jī)?nèi)阻較小的電流表的內(nèi)阻電路圖實(shí)驗(yàn)步驟(1)按如圖所示連接實(shí)驗(yàn)電路;(2)斷開(kāi)S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表滿偏;(3)保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表半偏,然后讀出R2的值,若滿足R1?RA,則可認(rèn)為RA=R2實(shí)驗(yàn)條件R1?RA測(cè)量結(jié)果RA測(cè)=R2<RA誤差分析當(dāng)閉合S2時(shí),總電阻減小,總電流增大,大于原電流表的滿偏電流,而此時(shí)電流表半偏,所以流經(jīng)R2的電流比電流表所在支路的電流大,R2的電阻比電流表的電阻小,而我們把R2的讀數(shù)當(dāng)成電流表的內(nèi)阻,故測(cè)得的電流表的內(nèi)阻偏小減小誤差的方法選電動(dòng)勢(shì)較大的電源E,選阻值非常大的滑動(dòng)變阻器R1,滿足R1?RA2.電壓表半偏法:常于測(cè)量?jī)?nèi)阻較大的電壓表的內(nèi)阻電路圖實(shí)驗(yàn)步驟(1)按如圖連接實(shí)驗(yàn)電路;(2)將R2的值調(diào)為零,閉合S,調(diào)節(jié)R1的滑動(dòng)觸頭,使電壓表滿偏;(3)保持R1的滑動(dòng)觸頭不動(dòng),調(diào)節(jié)R2,使電壓表半偏,然后讀出R2的值,若R1?RV,則可認(rèn)為RV=R2實(shí)驗(yàn)條件R1?RV測(cè)量結(jié)果RV測(cè)=R2>RV誤差分析當(dāng)R2的值由零逐漸增大時(shí),R2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eq\f(1,2)Um時(shí),R2兩端的電壓將大于eq\f(1,2)Um,使R2>RV,從而造成RV的測(cè)量值偏大減小誤差的方法選電動(dòng)勢(shì)較大的電源E,選阻值較小的滑動(dòng)變阻器R1,滿足R1?RV【典例7】用如圖1所示電路測(cè)量一個(gè)量程為100μA,內(nèi)阻約為2000Ω的微安表頭的內(nèi)阻,所用電源的電動(dòng)勢(shì)約為12V,有兩個(gè)電阻箱可選,R1(0~9999.9Ω),R2(99999.9Ω)。按電路圖正確連接電路圖后:將變阻器滑動(dòng)頭P移至最左端,將RN調(diào)至最大值:斷開(kāi)S2,閉合S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;閉合開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值:斷開(kāi)S1、S2,拆除導(dǎo)線,整理好器材。如圖3是RM調(diào)節(jié)后面板。(1)RM應(yīng)選;(2)根據(jù)電路圖,請(qǐng)把圖2中實(shí)物連線補(bǔ)充完整:(3)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后,某次測(cè)量指針指在圖示位置,則待測(cè)電壓為V(保留3位有效數(shù)字):(4)某次半偏法測(cè)量表頭內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,S2斷開(kāi),電表滿偏時(shí)讀出RN值,在滑動(dòng)頭P不變,S2閉合后調(diào)節(jié)電阻箱RM,使電表半偏時(shí)讀出RM,若認(rèn)為OP間電壓不變,則微安表內(nèi)阻為(用RM、RN表示)【答案】(1)R1(2)(3)1.25(4)R【詳解】(1)RM與微安表并聯(lián),目的是讓微安表從滿偏到半偏,它的阻值應(yīng)該和微安表的內(nèi)阻差不多,所以RM應(yīng)選擇R1;(2)根據(jù)電路圖,把實(shí)物連線如下圖所示:(3)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后,每小格為0.2V,某次測(cè)量指針指在圖示位置,則待測(cè)電壓為1.25V。(4)S2斷開(kāi)時(shí)OP間的電壓為U=Ig(Rg+RN)S2閉合后OP間的電壓為U=解得R【典例8】表頭電阻RgA.電源E1B.開(kāi)關(guān)S、S1C.微安表G(0~500μA)D.電壓表V(0~12.0V)E.電阻箱RmF.電阻箱R′G.滑動(dòng)變阻器R1H.滑動(dòng)變阻器R2(1)同學(xué)們首先進(jìn)行了電壓表的改裝,只閉合開(kāi)關(guān)S,適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱R′阻值,以改變AC兩點(diǎn)間的電壓,使通過(guò)表頭的電流恰為滿偏電流I(2)閉合開(kāi)關(guān)S1,在保持AC兩點(diǎn)間的電壓和R′不變的情況下,調(diào)節(jié)電阻箱Rm的阻值,使表頭示數(shù)為250μA,此時(shí)電阻箱Rm的示數(shù)為3.0kΩ。為滿足實(shí)驗(yàn)要求,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇(填選項(xiàng)前的字母符號(hào)),微安表的內(nèi)阻為;此時(shí)表頭內(nèi)阻測(cè)量值R(3)按照測(cè)量的微安表G的內(nèi)阻,將其改裝成量程為3V的電壓表需要將串聯(lián)的電阻箱R′的阻值調(diào)整為(4)為將表盤(pán)的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度,在圖乙進(jìn)行了如下操作:將電源E1接入電路,兩表筆斷開(kāi),閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使指針指在“3V”處,此處對(duì)應(yīng)阻值刻度為∞;再保持滑動(dòng)變阻器阻值不變,在兩表筆之間接不同阻值的已知電阻,找出對(duì)應(yīng)的電壓刻度,則“1V”處對(duì)應(yīng)的電阻刻度為【答案】G3kΩ小于39【詳解】(2)[1]電路為分壓式接法,選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器。故選G。[2]電阻箱Rm[3]并入電阻箱Rm后,電阻減小,電流增大,流過(guò)電阻箱R(3)[4]由U=解得R=3000(4)[5]當(dāng)在3V時(shí),接入的滑動(dòng)變阻器阻值R=兩表筆之間接入電阻讀數(shù)為1V時(shí)有ER并聯(lián)解,可得R考點(diǎn)4:電橋法測(cè)電阻1.電橋法實(shí)驗(yàn)步驟按圖連接電路,調(diào)節(jié)電阻箱R3至電流表中無(wú)電流通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)電流表中無(wú)電流通過(guò)時(shí),A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,R1和R3兩端的電壓相等,設(shè)為U1。同時(shí)R2和Rx兩端的電壓也相等,設(shè)為U2,根據(jù)歐姆定律有U1R1=U2R2,U1R3=U2Rx實(shí)驗(yàn)結(jié)果【典例9】某同學(xué)要探究光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度變化的規(guī)律,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)器材如下:A.待測(cè)光敏電阻Rx(日光下阻值約幾千歐)B.標(biāo)準(zhǔn)電阻R1(阻值為10Ω)C.標(biāo)準(zhǔn)電阻R2(阻值為4Ω)D.靈敏電流計(jì)G(量程為300μA,a端電勢(shì)高于b端電勢(shì),電流計(jì)向左偏轉(zhuǎn),b端電勢(shì)高于a端電勢(shì),電流計(jì)向右偏轉(zhuǎn))E.電阻箱R3(0~9999Ω)F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為20Ω,允許通過(guò)的最大電流為2A)G.電源(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻約為0.2Ω)H.開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干(1)①開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于(填“A”或“B”)端。②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱,使電流計(jì)指針?lè)€(wěn)定時(shí)指向中央零刻線位置。電阻箱示數(shù)如圖乙所示,電阻箱接入電路的阻值R3=Ω。(2)待測(cè)光敏電阻R計(jì)算公式為(用R1,R2,R3表示)。(3)該同學(xué)找到該光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度的關(guān)系圖像如圖丙所示,則上述實(shí)驗(yàn)中光強(qiáng)強(qiáng)度為cd;(4)若保持電阻箱阻值不變,增大光照強(qiáng)度,則電流計(jì)指針(填“向左”或“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)?!敬鸢浮?1)A2400(2)R(3)2.0(4)向右【詳解】(1)[1]閉合電鍵前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到A端。保證電鍵閉合后滑動(dòng)電阻器的輸出電壓為零,保護(hù)用電器;[2]根據(jù)圖乙得出電阻箱的阻值為2400Ω。(2)[3]當(dāng)電流計(jì)指針指向中央零刻線位置時(shí),電流計(jì)兩端電勢(shì)相等,有R得R(3)[4]由(2)可知Rx由丙圖可知光照強(qiáng)度為2.0cd(4)[5]若增加光照強(qiáng)度,則Rx變小,RxR3<【典例10】某科技小組模仿太陽(yáng)能發(fā)電中的太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng),制作光源跟蹤演示裝置,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板方向的調(diào)整,使電池板正對(duì)光源。圖甲是光照方向檢測(cè)電路。所用器材有:電源E(電動(dòng)勢(shì)3V)、電壓表(V1)和(V2)(量程均有3V和15V,內(nèi)阻均可視為無(wú)窮大):滑動(dòng)變阻器R:兩個(gè)相同的光敏電阻RG1和(1)電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路,請(qǐng)完成虛線框中滑動(dòng)變阻器R、電源E、開(kāi)關(guān)S和電壓表(V)間的實(shí)物圖連線。(2)光敏電阻阻值與光照強(qiáng)度關(guān)系測(cè)試。①將圖甲中R的滑片置于端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2,使RG1②閉合S,將R的滑片緩慢滑到某一位置。(V)的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)U1為V,U2的示數(shù)為1.17V。由此可知,表面光照強(qiáng)度較小的光敏電阻的阻值③斷開(kāi)S。(3)光源跟蹤測(cè)試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2。②閉合S。并啟動(dòng)控制單元??刂茊卧獧z測(cè)并比較兩光敏電阻的電壓,控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)兩電壓表的示數(shù)U1<U【答案】(1)(2)b1.60較大(3)逆時(shí)針U1=U2【詳解】(1)電路連線如圖(2)①[1]為了保證電路的安全,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要使光敏電阻兩端電壓盡可能小,則R的滑片需置于b端。②[2][3]電壓表U1量程為3V,最小刻度為0.1V,則讀數(shù)為1.60V;電壓表U1比電壓表U2的示數(shù)大,說(shuō)明RG1>RG2(3)[1][2]電壓表的示數(shù)U1<U2,說(shuō)明RG1表面的光照強(qiáng)度比RG2表面的大,因此電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電池板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),直至U1=U2,時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng),電池板正對(duì)手電筒發(fā)出的光。1.某課外活動(dòng)小組想通過(guò)如圖甲所示電路測(cè)定一個(gè)阻值約為20Ω的電阻Rx的阻值。電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,電源內(nèi)阻忽略不計(jì),定值電阻R0=20Ω,R是總阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器,A1和A2是電流表?,F(xiàn)有四只電流表可供選擇:A.電流表(0~30mA,內(nèi)阻為10.0Ω)B.電流表(0~0.3A,內(nèi)阻為1.0Ω)C.電流表(0~60mA,內(nèi)阻未知)D.電流表(0~0.6A),內(nèi)阻未知)(1)電流表A1應(yīng)選,A2應(yīng)選。(填器材前的字母序號(hào))(2)按照?qǐng)D甲所示的電路圖,用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線,連接圖乙所示的實(shí)物電路。(3)該課外活動(dòng)小組在某次測(cè)量中記錄了電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2,若電流表A1的內(nèi)阻為r,則該待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為Rx=。(用題中所給字母表示)【答案】(1)BD(2)(3)I【詳解】(1)[1]由于電源的電動(dòng)勢(shì)約為6V,因此電流表A1與定值電阻R0串聯(lián),應(yīng)改裝為6V左右的電壓表,由電表的改裝原理可知6可知電流表A1應(yīng)選B。[2]電路中的最大電流約為I因此電流表A2應(yīng)選D。(2)根據(jù)題圖甲連接的實(shí)物圖如圖所示(3)由歐姆定律可知I可得待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為R2.一定值電阻Rx阻值在20±2Ω范圍內(nèi),某研究小組欲根據(jù)如圖所示電路精確測(cè)量其阻值。已知電源E的電動(dòng)勢(shì)為5V、內(nèi)阻為1Ω;靈敏電流計(jì)的量程為100μAA.電壓表V1量程0~5V,內(nèi)阻為20kΩ);B.電壓表VC.電流表A1(量程0~0.3A,內(nèi)阻為2Ω);D.電流表A(1)為保證測(cè)量精度,電路中電壓表應(yīng)選(選填“A”或“B”),電流表應(yīng)選(選填“C”或“D”);(2)為確保靈敏電流計(jì)G的安全,閉合S前電阻箱應(yīng)調(diào)整至(選填“1000.0Ω”、“2000.0Ω”、“5000.0Ω”或“9999.9Ω”);(3)閉合S后,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,當(dāng)靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零時(shí),電阻箱的阻值為R、電壓表的示數(shù)為U以及電流表的示數(shù)為I,則Rx的測(cè)量值為(4)考慮電表內(nèi)阻的影響,用這種方法測(cè)得的電阻值(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值?!敬鸢浮?1)AC(2)2000.0Ω(3)U(4)等于【詳解】(1)[1]由于電源E的電動(dòng)勢(shì)為5V,則電路中電壓表應(yīng)選A;[2]根據(jù)I可知電流表應(yīng)選C。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,當(dāng)滿足R通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流為0,則有R≈2000為確保靈敏電流計(jì)G的安全,閉合S前電阻箱應(yīng)調(diào)整至2000.0Ω。(3)閉合S后,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,當(dāng)靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零時(shí),電阻箱的阻值為R、電壓表的示數(shù)為U以及電流表的示數(shù)為I,則的測(cè)量值為R(4)當(dāng)靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零時(shí),電壓表的示數(shù)U等于Rx兩端電壓,電流表的示數(shù)I等于通過(guò)Rx的電流,由于U、3.小明利用電流表設(shè)計(jì)電路測(cè)量未知電阻的阻值,其電路如圖1所示,其中R1為電阻箱,Rx為待測(cè)電阻。(1)根據(jù)圖1的電路圖,用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線,完成實(shí)物圖圖2的連接。(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)關(guān)閉合前,為保證電路安全,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于端(選填“a”或“b”)。(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻箱如圖3所示,其讀數(shù)為Ω。(4)測(cè)量時(shí),先將電阻箱R1調(diào)節(jié)到0Ω,閉合K和K1,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使電流表滿偏。再將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為750Ω,穩(wěn)定后電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的14。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K1,閉合K2,穩(wěn)定后電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的13,則Rx的阻值為(5)若電源干電池長(zhǎng)時(shí)間使用后內(nèi)阻變大,按上述(4)中的方法測(cè)量電阻,其電阻測(cè)量值會(huì)(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)?!敬鸢浮?1)(2)a(3)521(4)500(5)不變【詳解】(1)根據(jù)圖1的電路圖,實(shí)物圖連接如下(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)關(guān)閉合前,為保證電路安全,滑動(dòng)變阻器接入最大阻值,即滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于a端;(3)讀數(shù)為1×1+2×10+5×100(4)設(shè)電源內(nèi)阻為r,由題意可得EEE聯(lián)立可得R(5)電源電動(dòng)勢(shì)不變,滿偏電流不變,由(4)中的分析可知,達(dá)到滿偏電流時(shí)R+r不變,所以電阻的測(cè)量值不變。4.物理興趣小組的同學(xué)為了測(cè)量某個(gè)量程為3V電壓表的內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)器材如下:A.待測(cè)電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻約為幾千歐姆)B.滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0?10ΩC.電阻箱R1(阻值范圍0?9999D.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻不計(jì))E.開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干(1)閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P滑動(dòng)至端(填“a”或“b”)。(2)將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為滿偏電壓3V。保持電路的其它部分不變,只調(diào)節(jié)電阻箱的電阻,使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時(shí),電阻箱示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)電阻箱接入電路的電阻為Ω,經(jīng)計(jì)算得電壓表的內(nèi)阻為Ω(3)由以上方法測(cè)量并計(jì)算的電壓表內(nèi)阻比其真實(shí)內(nèi)阻(填“偏大”、“偏小”或“不變”)【答案】(1)a(2)70482024(3)偏大【詳解】(1)閉合開(kāi)關(guān)S前,為使測(cè)量部分起始電壓較小,最好將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P移到a端。(2)[1]根據(jù)電阻箱的讀法可知,電阻箱接入電路中的電阻R[2]由于滑動(dòng)變阻器的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻,故可以簡(jiǎn)化為電壓表和電阻箱兩端的電壓保持不變,則有3解得R(3)實(shí)際上,當(dāng)電阻箱的阻值增大時(shí),其它部分電路結(jié)果不變,電路的總阻值變大,干路中的電流減小,導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器右邊部分分擔(dān)的電壓減小,并聯(lián)部分的電壓變大,則有3故電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值應(yīng)小于20245.某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一個(gè)量程為0~1.5V電壓表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:A.待測(cè)電壓表V(量程0~1.5V,內(nèi)阻約為2000Ω)B.電壓表V1(量程0~3.0V,內(nèi)阻約為3000ΩC.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為5ΩD.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2kE.電源E(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻不計(jì))F.電阻箱R'(0~1999Ω)G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖操作步驟如下:(1)按圖甲所示連接電路,為了使測(cè)量比較準(zhǔn)確,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(填“C”或“D”);(2)開(kāi)關(guān)閉合前將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最端(填“左”“右”或“中間”),將電阻箱R′阻值調(diào)到零;(3)閉合開(kāi)關(guān)S1(4)保持S1閉合,調(diào)節(jié)電阻箱R′的阻值,記下多組電壓表V的示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電阻箱R′的阻值,此過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,使電壓表(5)以1U為縱坐標(biāo)、R′為橫坐標(biāo),作出1U?R′圖線如圖乙所示;根據(jù)圖線的相關(guān)數(shù)據(jù)求解電壓表內(nèi)阻的R【答案】C左2000=【詳解】(1)[1]電源電動(dòng)勢(shì)為3V,滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式接法,為了調(diào)節(jié)方便,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用小電阻,故選最大阻值為5Ω的滑動(dòng)變阻器,即選C。(2)[2]為了安全和保護(hù)電壓表,應(yīng)保證電壓表所在的支路電壓最小,則開(kāi)關(guān)閉合前將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端;(5)[3][4]電壓表V1示數(shù)始終保持不變?cè)O(shè)為UU變形可得1可知1U1U1可得R[4]因待測(cè)電壓表的電流URV是準(zhǔn)確值,則6.某同學(xué)要測(cè)量某電壓表的內(nèi)阻,可利用的實(shí)驗(yàn)器材有:A.待測(cè)電壓表(量程為3V,內(nèi)阻不到2kΩ);B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表(量程為6V,內(nèi)阻約為3kΩ);C.電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻很?。籇.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為10Ω);E.定值電阻R0F.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖甲補(bǔ)全如圖乙所示的實(shí)物連線。(2)當(dāng)待測(cè)電壓表V1的示數(shù)為U1時(shí),標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的示數(shù)為U2,改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,經(jīng)過(guò)多次測(cè)量,得到多組U1、U2的數(shù)值,以U2為縱坐標(biāo),U1為橫坐標(biāo),畫(huà)出的(3)把待測(cè)電壓表改裝成量程為15V的電壓表,需要(填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)阻值R′=Ω(4)把改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì),發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表示數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)大,說(shuō)明在改裝電壓表時(shí)選用的定值電阻的阻值(填“偏大”或“偏小”)?!敬鸢浮?1)(2)1500(3)串6000(4)偏小【詳解】(1)根據(jù)滑動(dòng)變阻器的分壓式接法,電流表的外接法結(jié)合實(shí)驗(yàn)電路圖甲補(bǔ)全實(shí)物連線,如圖(2)由電路結(jié)構(gòu),結(jié)合電路歐姆定律可知U以U2為縱坐標(biāo),U1為橫坐標(biāo),畫(huà)出的U2—U1圖像是斜率為k=1+解得待測(cè)電壓表V1的內(nèi)阻R(3)根據(jù)串聯(lián)分壓的關(guān)系,可知把待測(cè)電壓表V1改裝成量程為15V的電壓表需要串聯(lián)的定值電阻阻值為R=(4)改裝的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì),兩表是并聯(lián)連接,發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表讀數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表大,說(shuō)明改裝后的電壓表通過(guò)的電流偏大,根據(jù)并聯(lián)電路電流的分配與電阻成反比可知,改裝表串聯(lián)的電阻阻值偏小。7.為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓表V1、VA.待測(cè)電壓表V1(量程5V,內(nèi)阻約3000B.待測(cè)電壓表V2(量程3V,內(nèi)阻約2500C.電流表A(量程3A,內(nèi)阻2.5ΩD.電阻箱R1(阻值范圍0~9999.9E.電阻箱R2(0~999.9F.滑動(dòng)變阻器R3(阻值0~50G.滑動(dòng)變阻器R4(阻值0~10H.電池組E(電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻約0.5ΩI.單刀開(kāi)關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。(1)在設(shè)計(jì)電路時(shí),能否選用電流表A,(填“能”或“不能”),請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由:;(2)為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓表內(nèi)阻,有同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示電路,電路中滑動(dòng)變阻器選(填“R3”或“R4”),電阻箱選(填“R1完成實(shí)驗(yàn)操作步驟,并用恰當(dāng)?shù)姆?hào)(如:U1、U2、第1步:將滑動(dòng)變阻器滑片滑至最左端,閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S第2步:調(diào)節(jié),記錄兩表V1、V2的讀數(shù)分別為U1第3步:將電阻箱調(diào)至任意數(shù)值R1(不為零),閉合,記錄兩表V1、V2的讀數(shù)分別為U3、U4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:R【答案】(1)不能因其量程過(guò)大,測(cè)量不準(zhǔn)確(2)R3R1滑動(dòng)變阻器R3開(kāi)關(guān)S2【詳解】(1)[1][2]由兩電壓表的量程和內(nèi)阻的粗略值可以算出通過(guò)兩電壓表的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電流表A的量程,所以不能選用電流表A來(lái)測(cè)通過(guò)兩電壓表的電流,因其量程過(guò)大,指針偏轉(zhuǎn)很小,測(cè)量不準(zhǔn)確。(2)[1]如選用R4,由于電源電動(dòng)勢(shì)12V,R4總阻值10Ω[2]由于V1、V2量程之比為5:3,為盡量讓兩電壓表都有較大的偏轉(zhuǎn),需讓二者兩端電壓比接近于5:3,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知,將V2與一大電阻解得R≈6428.6所以選用電阻箱R1[3][4][5][6]兩電壓表直接串聯(lián)時(shí)電流相同,則二者讀數(shù)(U1、UR再將電壓表V2與電阻箱R1并聯(lián)時(shí),兩電壓表讀數(shù)之差U聯(lián)立可解得RV1所以操作步驟為:將滑動(dòng)變阻器R3滑至最左端,閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2→調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3,記錄兩表的讀數(shù)U1、U28.很多電子設(shè)備的屏幕是電阻式觸摸屏,其原理可簡(jiǎn)化為:按壓屏幕時(shí),相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在按壓點(diǎn)位置有了接觸,如圖(a),從而改變接入電路的電阻。(1)某興趣小組找到一塊電阻式觸摸屏單元,將其接入電路中,簡(jiǎn)化電路如圖(b)。先將開(kāi)關(guān)閉合到1讓電容器充滿電,再將開(kāi)關(guān)切換到2,通過(guò)電壓傳感器觀察電容器兩端的電壓隨時(shí)間變化的情況。圖(c)中畫(huà)出了按壓和不按壓兩種情況下電容器兩端的電壓U隨時(shí)間t變化的圖像,則按壓狀態(tài)對(duì)應(yīng)的圖像應(yīng)為圖(c)中的(填“虛線”或“實(shí)線”)所示。(2)粗測(cè)該觸摸屏單元未按壓狀態(tài)下的電阻約為幾十歐姆。幾位同學(xué)想較準(zhǔn)確測(cè)量此電阻,可供使用的器材有:A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約為1Ω);B.電壓表V(量程為15V,內(nèi)阻約為10kΩ);C.電流表A1D.電流表A2E.滑動(dòng)變阻器R1F.電阻箱R2G.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。①甲同學(xué)設(shè)計(jì)了圖(d)所示的實(shí)驗(yàn)電路圖,結(jié)合上面給出的器材,請(qǐng)指出該電路設(shè)計(jì)中的不合理之處并說(shuō)明理由:。(寫(xiě)出一條即可)②乙同學(xué)將電流表A1和電阻箱R2串聯(lián)改裝成量程為3V的電壓表,電阻箱R2的限值應(yīng)調(diào)為③乙同學(xué)設(shè)計(jì)了圖(e)所示的測(cè)量電路,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差,圖中電阻箱右邊的導(dǎo)線應(yīng)該接(填“a”或“b”);按正確選擇連接好電路之后,改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,測(cè)得多組電流表A1的示數(shù)I1和對(duì)應(yīng)的電流表A2的示數(shù)I2,得到了圖(f)所示的圖像,由圖中數(shù)據(jù)可得該觸摸屏單元未按壓狀態(tài)下的阻值為Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。該測(cè)量方法中電流表A2的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果【答案】(1)實(shí)線(2)見(jiàn)解析995.0a53沒(méi)有【詳解】(1)按壓狀態(tài)時(shí)兩層導(dǎo)電層就在按壓點(diǎn)位置有了接觸,并聯(lián)進(jìn)去電阻,總電阻減小,放電速度變快,根據(jù)圖像可知,按壓狀態(tài)對(duì)應(yīng)的圖像應(yīng)為實(shí)線。(2)①[1]因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)剛3V,而電壓表的量程為15V,所以該電路設(shè)計(jì)中的不合理之處為電壓表量程過(guò)大;②[2]串聯(lián)電阻分擔(dān)電壓為U根據(jù)歐姆定律有R③[3]由于已知電流表A1的阻值,可以計(jì)算出待測(cè)電阻兩端的電壓,再用差值法計(jì)算流過(guò)待測(cè)電阻的電流,故應(yīng)接a;[4]根據(jù)R=整理得I由圖(f)可知,斜率k=解得R=53[5]由上述可知,該測(cè)量方法中電流表A2的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響。9.已知鋁的電阻率在20℃時(shí)約為2.9×10?8Ω?m(1)剝掉導(dǎo)線一端的絕緣層,用螺旋測(cè)微器測(cè)量鋁導(dǎo)線的直徑,示數(shù)如圖甲所示,則鋁導(dǎo)線的直徑d=mm;(2)小明先用理論知識(shí)求出鋁導(dǎo)線的電阻的表達(dá)式,R2=(用(3)用如圖乙所示的電路測(cè)這一捆鋁導(dǎo)線的電阻R2。提供的器材有:電池組(電動(dòng)勢(shì)為3V),滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,額定電流2A)、定值電阻R0(阻值為6Ω,額定電流2A)、兩個(gè)相同電流表A1和A2(內(nèi)阻為0.3Ω,刻度清晰但沒(méi)有刻度值,連接電路時(shí),兩電流表選用相同量程)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干;閉合S前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到(選填“a端”或“b端”)。閉合S調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表指針偏轉(zhuǎn)合適的角度。數(shù)出電流表A1偏轉(zhuǎn)n1格,A【答案】(1)2.254/2.255/2.256/2.257(2)4ρL(3)a端1.5等于【詳解】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度與可動(dòng)刻度之和,所以鋁導(dǎo)線的直徑為d=2(2)根據(jù)電阻定律可得RS=π所以R(3)[1]為保護(hù)電路,閉合S前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)全部接入電路,所以滑片應(yīng)調(diào)到“a端”;[2]設(shè)電流表每格的電流為I,則R[3]由于電流表內(nèi)阻已知,所以該實(shí)驗(yàn)在原理上不存在系統(tǒng)誤差,即測(cè)量值等于真實(shí)值。10.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的電路測(cè)量電阻Rx?。銐弘娫储ⅲ郎y(cè)電阻Rxⅲ.阻值分別為5Ω、30Ω、35Ω、50ⅳ.毫安表mA(量程200mA,內(nèi)阻不計(jì))ⅴ.單刀雙擲開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(1)在圖(b)中,已選用合適的電阻R1按圖(a)正確連接了部分電路,請(qǐng)將實(shí)物圖補(bǔ)畫(huà)完整(2)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接(選填“a”“b”),毫安表示數(shù)為120mA,記錄此示數(shù):?jiǎn)蔚峨p擲開(kāi)關(guān)S接(選填“a”“b”),毫安表示數(shù)為150mA,記錄此示數(shù);(3)在圖(a)中,定值電阻R1應(yīng)選用(選填“5Ω”“35Ω(4)根據(jù)上述數(shù)據(jù),計(jì)算得到待測(cè)電阻Rx的電阻為Ω【答案】(1)見(jiàn)解析(2)ba(3)35(4)15【詳解】(1)實(shí)物連接圖,如圖所示(2)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接b,電路中電阻較大,由歐姆定律可知通過(guò)毫安表的電流較小,其示數(shù)為120mA,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接a,電路中電阻較小,通過(guò)毫安表的電流較大,毫安表示數(shù)為150mA。(3)由歐姆定律,可得ERx解得R依題意,待測(cè)電阻約為十幾歐姆,所以R1選用35(4)根據(jù)上述數(shù)據(jù),計(jì)算得到待測(cè)電阻R11.某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100μA,內(nèi)阻大約為2500Ω)的內(nèi)阻??墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為20Ω,另一個(gè)阻值為2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V);開(kāi)關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)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:①R1的阻值為Ω(填“20”或“2000”)。②為了保護(hù)微安表,開(kāi)始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置,最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說(shuō)明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)(填:“相等”或“不相等”)。④將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時(shí),在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)?!敬鸢浮?1)(2)20左相等2550【詳解】(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線,如圖所示。(2)①[1]滑動(dòng)變阻器R1采用分壓式接法,為了方便調(diào)節(jié),要選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器,故R1的阻值為20Ω。②[2]為了保護(hù)微安表,開(kāi)始時(shí)將R1的滑片C滑到滑動(dòng)變阻器的左端對(duì)應(yīng)的位置。③[3]將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1;將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置;最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說(shuō)明S2接通后在BD中無(wú)電流流過(guò),可知B與D所在位置的電勢(shì)相等。④[4]設(shè)滑片D兩側(cè)電阻分別為R21和R22,微安表的電阻值為RA,由BR同理,當(dāng)Rz和微安表對(duì)調(diào)時(shí),仍有R聯(lián)立兩式解得R12.某同學(xué)找到一個(gè)靈敏電流表G,為測(cè)量該電流表的內(nèi)阻,該同學(xué)進(jìn)行了下列操作:(1)將靈敏電流表G按如圖甲所示的電路連接,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)置于(填“左端”“右端”或“正中間”)。(2)先閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片,使靈敏電流表G的指針滿偏,再閉合開(kāi)關(guān)S2,保持滑片位置不動(dòng),調(diào)節(jié)電阻箱R0,使靈敏電流表G的指針半偏,此時(shí)電阻箱R(3)該實(shí)驗(yàn)

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