資源簡介

專題強化6　電阻的測量
1題4分，2題12分，3、4題每題10分，5、6題每題12分，共60分
1．(4分)(2023·宜賓市敘州區(qū)第二中學(xué)高二月考)現(xiàn)要組裝一個酒精測試儀，它的主要部件是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻R隨酒精氣體濃度的變化而變化，規(guī)律如圖甲所示。酒精測試儀的調(diào)試電路如圖乙所示。目前國際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是“0.2 mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8 mg/mL”，醉駕標(biāo)準(zhǔn)是“酒精氣體濃度≥0.8 mg/mL”。提供的器材有：
A．二氧化錫半導(dǎo)體型酒精傳感器Rx
B．直流電源(電壓為4 V)
C．電壓表(量程為3 V，內(nèi)阻非常大，作為濃度表使用)
D．電阻箱(最大阻值為999.9 Ω)
E．定值電阻R1(阻值為50 Ω)
F．定值電阻R2(阻值為10 Ω)
G．單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
(1)(1分)電路中R應(yīng)選用定值電阻________(填“R1”或“R2”)；
(2)(2分)為便于識別，按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀：
①電路接通前，先將電阻箱的阻值調(diào)為30.0 Ω，然后開關(guān)向__________(填“a”或“b”)端閉合，將電壓表此時指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為__________ mg/mL；
②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數(shù)不斷變大。按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標(biāo)為對應(yīng)的“酒精濃度”；
③將開關(guān)向另一端閉合，測試儀即可正常使用。
(3)(1分)某同學(xué)將調(diào)適好的酒精測試儀靠近酒精瓶口，發(fā)現(xiàn)電壓表指針滿偏，則測量的酒精濃度__________(填“有”或“沒有”)達(dá)到醉駕標(biāo)準(zhǔn)。
2．(12分)(2023·巴中市南江中學(xué)月考)某同學(xué)想通過實驗測量某定值電阻的阻值。
(1)(2分)用電阻表測該電阻阻值，選擇“×10”擋，短接兩表筆進(jìn)行電阻調(diào)零，測量時指針如圖甲所示，則該電阻的阻值為________ Ω。
(2)(10分)為準(zhǔn)確測量電阻的阻值，該同學(xué)選用了下列器材：
A．電壓表V(0～3 V)
B．電流表A1(0～10 mA)
C．電流表A2(0～20 mA)
D．滑動變阻器R1(0～10 Ω，額定電流1 A)
E．電阻箱R2(500 Ω，額定電流1 A)
F．直流電源E(3 V)
G．開關(guān)兩個、導(dǎo)線若干
為避免電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，設(shè)計了如圖乙所示的電路，其中R為待測電阻，操作過程如下：
a．按電路圖連接好電路；
b．S2斷開，將R1的滑片滑至________(填“左端”“中間”或“右端”)，將R2調(diào)至________(填“最大阻值”或“最小阻值”)，閉合S1；
c．調(diào)節(jié)R1、R2，使電流表A1的示數(shù)恰好是A2示數(shù)的一半；
d．閉合S2并保持R2不變，讀取V、A1、A2示數(shù)，分別記作U、I1、I2。
則待測電阻的阻值為________；該同學(xué)要將電阻箱阻值由300 Ω調(diào)至280 Ω，應(yīng)如何操作______________________。
3．(10分)(2024·江西校聯(lián)考階段練習(xí))某實驗小組用圖甲所示的電路來測量阻值約為20 Ω的電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)電阻，阻值為R0＝16 Ω；V1、V2為理想電壓表，S為開關(guān)，R為滑動變阻器，E為電源，采用如下步驟完成實驗。回答下列問題：
(1)(2分)按照圖甲所示的實驗電路圖完成圖丙中實物電路的連接。
(2)(4分)實驗開始之前，將滑動變阻器的滑片置于________(選填“最左端”“最右端”或“中間”)。合上開關(guān)S，改變滑片的位置，記下兩電壓表的示數(shù)分別為U1、U2，則待測電阻的阻值表達(dá)式為Rx＝________(用U1、U2、R0表示)。
(3)(4分)為了減小偶然誤差，改變滑片的位置，多測幾組U1、U2的值，做出的U1－U2圖像如圖乙所示，圖像的斜率為k＝________(用R0、Rx表示)，可得Rx＝________ Ω。
4．(10分)小王同學(xué)用如圖甲所示的裝置，不僅測出了電阻Rx的阻值，還測出了電流表的內(nèi)阻，可供選擇的器材如下：
A．電流表A(量程0.2 A，內(nèi)阻約0.5 Ω)
B．電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻3.0 kΩ)
C．待測電阻Rx(阻值約為15 Ω)
D．電阻箱R1(最大阻值為99.99 Ω)
E．定值電阻R2(阻值為5.0 kΩ)
F．滑動變阻器R0(最大阻值20 Ω、額定電流2 A)
G．電源(電壓為9 V)
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干(其中A、B兩點間的導(dǎo)線為a，B和滑動變阻器左側(cè)間的導(dǎo)線為b)
實驗步驟如下：
(1)(2分)將滑動變阻器R0滑片滑到最左端，閉合開關(guān)K1，電壓表和電流表的示數(shù)均不為0，可能的原因是________。
A．導(dǎo)線a斷路 B．導(dǎo)線b斷路
(2)故障排除后，向右移動滑動變阻器R0的滑片，使得電壓表V和電流表A都有較大偏轉(zhuǎn)，記下此時電壓表和電流表的讀數(shù)。
(3)(2分)閉合開關(guān)K2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使得開關(guān)K2閉合前后，電流表的示數(shù)相同，此時C點電勢φC和D點電勢φD的關(guān)系為φC________(選填“>”“＝”或“<”)φD。
(4)(6分)讀出電流表的示數(shù)為0.15 A，電阻箱的示數(shù)為23.90 Ω，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則電壓為__________ V，待測電阻Rx為________ Ω，電流表的內(nèi)阻r為________ Ω。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))
5．(12分)(2023·成都市第七中學(xué)模擬)某同學(xué)欲利用半偏法測量量程為2.0 V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻約為幾千歐)，設(shè)計了如圖甲所示電路，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值9 999.9 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值20 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值2 kΩ)，直流電源E(電壓為3 V)，開關(guān)2只，導(dǎo)線若干。實驗步驟如下：
a．按圖甲連接線路；
b．閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表滿偏；
c．保持滑動變阻器滑片位置不變，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表示數(shù)為1.0 V，記下電阻箱的阻值。
(1)(2分)實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇________(填“R1”或“R2”)。
(2)(2分)根據(jù)圖甲電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中實物圖連接成實驗電路。
(3)(2分)在步驟b中，閉合開關(guān)S1、S2前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到圖甲中最________(填“左”或“右”)端。
(4)(4分)在步驟c中，記錄的電阻箱阻值為1 998.0 Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，則該電壓表的內(nèi)阻為________ Ω(結(jié)果保留到個位)。實際上在調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓會發(fā)生微小變化，如果要考慮其變化的影響，用半偏法測量的電壓表內(nèi)阻與其真實值相比，測量值________(填“小于”“等于”或“大于”)真實值。
(5)(2分)該同學(xué)進(jìn)一步研究了該電壓表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它是由一個表頭和電阻串聯(lián)而成，由此可以推斷該表頭的滿偏電流為__________。
A．500 μA B．750 μA
C．1 mA D．10 mA
6．(12分)(2023·成都實外月考)兩只電壓表 V1、 V2，量程分別為0.25 V和1.5 V，為了準(zhǔn)確測量它們的內(nèi)阻(約為幾千歐)，備有以下器材：電阻箱R(0～9 999 Ω)，滑動變阻器R′(0～20 Ω)，直流電源E(電壓為2 V)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。請完成下列填空：
(1)(2分)有兩位同學(xué)分別設(shè)計出如圖(a)、(b)所示的實驗電路圖，其中更合理的是電路圖________(填“(a)”或“(b)”)。
(2)(2分)按合理的電路，在圖(c)中用筆畫線將實物器材連接完整；
(3)(2分)根據(jù)電路圖，閉合S前，應(yīng)將滑動變阻器R′的滑片調(diào)到最________端(填“左”或“右”)；
(4)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R和變阻器R′的滑片位置，使電壓表 V1的示數(shù)U1＝0.250 V，記錄此時電壓表V2的示數(shù)U2和電阻箱阻值R。多次改變阻值R和滑片位置，但保持U1＝ 0.250 V不變，得到多組U2、R值；
(5)(4分)處理數(shù)據(jù)，得到圖(d)所示的－關(guān)系圖線。根據(jù)圖線算出電壓表V1的內(nèi)阻為________ kΩ，電壓表V2的內(nèi)阻為________ kΩ(均取兩位有效數(shù)字)；
(6)(2分)步驟(4)中，若測第一組數(shù)據(jù)時電阻箱阻值R調(diào)為較大值，為保證電壓表 V1的指針不超量程位置，根據(jù)電路圖，閉合S測第二組數(shù)據(jù)的正確操作是________。
A．先向左移變阻器滑片，再調(diào)小電阻箱阻值R
B．先向右移變阻器滑片，再調(diào)小電阻箱阻值R
C．先調(diào)小電阻箱阻值R，再向左移變阻器滑片
D．先調(diào)小電阻箱阻值R，再向右移變阻器滑片
專題強化練6　電阻的測量
1．(1)R2　(2)b　0.2　(3)有
解析　(1)由于電壓表量程為3 V，本實驗電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，由歐姆定律可得，定值電阻兩端的電壓UR＝，由圖甲可知10 Ω≤Rx≤70 Ω，又U＝4 V，得URmax＝≤3 V，則R≤30 Ω，故選R2；
(2)本實驗采用等效替代法，用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻Rx，故應(yīng)先將電阻箱的阻值調(diào)到30.0 Ω，由乙圖中電路，開關(guān)應(yīng)向b端閉合；
根據(jù)圖甲可知當(dāng)Rx＝30 Ω時，酒精氣體濃度為0.2 mg/mL，故將電壓表此時指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為0.2 mg/mL。
(3)UR2＝，可知電壓表指針滿偏時，Rx＝ Ω，由圖甲知對應(yīng)的酒精氣體濃度>0.8 mg/mL，說明達(dá)到醉駕標(biāo)準(zhǔn)，故填“有”。
2．(1)280　(2)左端　最大阻值　　先將電阻箱“×10”擋位調(diào)至數(shù)字8處，再將“×100”擋位調(diào)至數(shù)字2處
解析　(1)歐姆表選擇“×10”擋，由圖甲可知，該電阻的阻值為28×10＝280 Ω；
(2)S2斷開，將R1的滑片滑至左端，將R2調(diào)至最大阻值，閉合S1；
因電流表A1的示數(shù)恰好是A2示數(shù)的一半，則電阻箱R2的阻值等于待測電阻R的阻值，大小為R＝；
要將電阻箱阻值由300 Ω調(diào)至280 Ω，操作方法：先將電阻箱“×10”擋位調(diào)至數(shù)字8處，再將“×100”擋位調(diào)至數(shù)字2處即可。
3．(1)見解析圖　(2)最右端　R0　(3)　18
解析　(1)實物連線如圖
(2)為了電路安全，防止電流過大，閉合開關(guān)前，將滑片置于最右端位置；
由串聯(lián)電路的電流相等，再結(jié)合歐姆定律可得＝，整理可得待測電阻Rx＝R0
(3)由Rx＝R0，可得U1＝U2，則U1－U2圖像的斜率k＝，結(jié)合k＝，R0＝16 Ω，解得Rx＝18 Ω。
4．(1)B　(3)＝　(4)2.20　14.67　0.55
解析　(1)導(dǎo)線b斷路后，滑動變阻器接成了限流式，滑動變阻器R0滑到最左端，閉合開關(guān)K1，電壓表和電流表的示數(shù)不為0。故選B。
(3)閉合開關(guān)K2前后，電流表的示數(shù)不變，則為電橋平衡，此時C點電勢φC和D點電勢φD的關(guān)系為φC＝φD。
(4)電壓表的分度值為0.1 V，圖中電壓表的示數(shù)為U＝2.20 V，由于電橋平衡，故加在Rx上的準(zhǔn)確電壓即為U，根據(jù)歐姆定律可得Rx＝＝ Ω≈14.67 Ω
因為φC＝φD，則有＝，解得r＝－R1＝ Ω－23.90 Ω＝0.55 Ω。
5．(1)R1　(2)見解析圖　(3)左
(4)1 998　大于　(5)C
解析　(1)由于滑動變阻器采用的是分壓接法，為了便于操作，應(yīng)該選擇最大阻值較小的滑動變阻器，故選擇R1。
(2)實物圖如圖所示。
(3)在步驟b中，閉合開關(guān)S1、S2前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到圖甲中最左端，其目的是保護(hù)電表，且使電壓表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié)。
(4)在步驟c中，記錄的電阻箱阻值為1 998.0 Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點有RV＝R＝1 998 Ω。
根據(jù)設(shè)計的電路，實際上在調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓要變大，大于2 V，故電阻箱分得的電壓大于1 V，電阻箱的阻值大于電壓表的真實阻值，測量值大于真實值。
(5)該表頭的滿偏電流為I＝≈1 mA。
6．(1)(b)　(2)見解析圖　(3)右　(5)5.0　3.0　(6)C
解析　(1)由于待測電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器R′的最大量程，所以滑動變阻器采用分壓式，更合理的電路圖為圖(b)；
(2)滑動變阻器采用分壓式，連接電路如圖所示
(3)閉合開關(guān)S前應(yīng)先將滑動變阻器的滑片調(diào)到右端，使待測電壓表兩端的電壓為零，保護(hù)電路；
(5)根據(jù)電路結(jié)構(gòu)特點和歐姆定律則有＝＋，整理可得＝＋RV2·，－圖線的斜率為k＝＝RV2，則有RV2＝3.0 kΩ，－圖線的縱截距為b＝0.6＝，則有RV1＝5.0 kΩ。
(6)由于電阻箱與電壓表 V1并聯(lián)，再與電壓表 V2串聯(lián)，在電阻箱阻值R調(diào)小，電壓表 V1的示數(shù)不變的情況下，根據(jù)分壓原理可知電壓表V2的示數(shù)增大，滑動變阻器的滑片一定向左移；若先向左移滑動變阻器的滑片，電壓表V1的示數(shù)會大于0.250 V，電壓表V1的指針超出量程位置，所以先調(diào)小電阻箱阻值R，再向左移變阻器滑片，故C正確，A、B、D錯誤。專題強化6　電阻的測量
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.進(jìn)一步理解電流表內(nèi)接法、外接法及滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法，并能在具體問題中正確選擇(重難點)。2.學(xué)會用伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法及電橋法測電阻(重難點)。
一、伏伏法測電阻
伏伏法又稱電壓表差值法，是利用兩個電壓表的組合測量電壓表的內(nèi)阻或其他電阻的方法。常見電路如圖甲、乙所示。
(1)條件：電壓表V2的量程必須大于電壓表V1的量程且能搭配使用。
(2)技巧：已知內(nèi)阻值的電壓表可當(dāng)作電流表使用。在缺少合適的電流表的情況下，常用電壓表代替電流表使用。
(3)原理：以圖甲為例，電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2，根據(jù)電路知識有U2＝____________，則如果R0已知，可求出電壓表V1的內(nèi)阻r1＝____________；如果r1已知，可以求出R0＝____________。
例1　(2023·四川校聯(lián)考模擬)有一個電壓表V，其內(nèi)阻r未知(約15～35 kΩ)、量程約25～35 V，共有N個均勻小格，但刻度數(shù)值已經(jīng)模糊。為了測量其量程并重新標(biāo)刻度，現(xiàn)提供下列器材選用：
標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻為r1＝3 kΩ)；
標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2(量程為0～30 V，內(nèi)阻r2約為30 kΩ)
滑動變阻器R：總阻值20 Ω
穩(wěn)壓電源E、開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)用多用電表的電阻擋粗略測量待測電壓表的內(nèi)阻，多用電表刻度盤上電阻刻度中間值為20。實驗時應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率“×________ ”(選填“1”“10”或“1k”)。
(2)為了讓電表指針均偏轉(zhuǎn)到滿偏的三分之一以上，且能較精確地測出待測電壓表 V的量程和內(nèi)阻r，請設(shè)計一個合理的電路圖，畫在如圖所示的虛線方框內(nèi)，將所選用的器材用相應(yīng)的符號表示。
(3)根據(jù)設(shè)計的電路進(jìn)行實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器，并讓待測電壓表 V的指針恰好偏轉(zhuǎn)了n格，為了得到待測電壓表 V的量程，還需要測量的物理量和相應(yīng)的符號是_________________，待測電壓表 V的量程為________，內(nèi)阻r＝________(用測得的物理量和題中已知量的符號表示)。
二、安安法測電阻
安安法又稱電流表差值法，是利用兩個電流表的組合測量電流表的內(nèi)阻或其他電阻的方法，常見電路如圖甲、乙所示。
(1)條件：電流表A2的量程必須大于電流表A1的量程且能搭配使用。
(2)技巧：已知內(nèi)阻值的電流表可當(dāng)作電壓表使用。在缺少合適的電壓表的情況下，常用電流表代替電壓表使用。
(3)原理：電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2，電流表A1的內(nèi)阻為r1，則以圖甲為例，根據(jù)電路知識有I1(r1＋R0)＝__________，則如果r1、R0已知，可求出Rx的阻值；如果R0、Rx已知，可以求出電流表A1的內(nèi)阻r1＝____________。
例2　(2024·遂寧市射洪中學(xué)高二月考)(1)電流表A1(量程3 mA，內(nèi)阻r1＝ 10 Ω)改裝成量程為3 V的電壓表V，需要________(填“串”或“并”)聯(lián)一個阻值為________ Ω的電阻R。(保留三位有效數(shù)字)
(2)用改裝后的電壓表，測量未知定值電阻Rx(約100 Ω)，器材有
A．電源E(電壓為3 V)
B．滑動變阻器R1(最大電阻值10 Ω)
C．電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω)
D．電流表A3(量程30 mA，內(nèi)阻約20 Ω)
E．導(dǎo)線、開關(guān)
①電流表應(yīng)選________(填器材前的字母)
②為盡可能精確測量電阻值，請將設(shè)計電路圖畫在方框中
③計算Rx的表達(dá)式Rx ＝ ________(假設(shè)所選電流表的讀數(shù)為I，A1的讀數(shù)I1，用I、I1、r1、R字母表示)
三、等效替代法測電阻
如圖所示，先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電壓恒定的電源上，讀得電流表示數(shù)I；然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)等于待測電阻的阻值。
說明：等效替代法的實驗原理簡單，看似沒有系統(tǒng)誤差，但考慮到電阻箱不能連續(xù)調(diào)節(jié)，往往很難保證電流表的示數(shù)不變。
例3　電流表A1的量程為0～200 μA、內(nèi)阻約為500 Ω，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下：
電流表A2：與A1規(guī)格相同；
滑動變阻器R1：阻值0～20 Ω；
電阻箱R2：阻值0～9 999 Ω；
保護(hù)電阻R3：阻值約為3 kΩ；
電源：電壓為1.5 V。
(1)如圖所示，某同學(xué)想用等效替代法測量電流表內(nèi)阻，設(shè)計了部分測量電路，在此基礎(chǔ)上請你將滑動變阻器接入電路中，使實驗可以完成。
(2)電路補充完整后，請你完善以下測量電流表A1內(nèi)阻的實驗步驟。
a．先將滑動變阻器R1的滑片移到使電路安全的位置，再把電阻箱R2的阻值調(diào)到________(選填“最大”或“最小”)。
b．閉合開關(guān)S1、S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片，使兩電流表的指針在滿偏附近，記錄電流表A2的示數(shù)I。
c．?dāng)嚅_S1，保持S閉合，滑動變阻器R1的滑片保持不動，再閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表A2的示數(shù)________，讀出此時電阻箱的阻值R0，則電流表A1內(nèi)電阻r＝________。
四、電橋法測電阻
如圖所示，R2、R3為定值電阻，R1為電阻箱，Rx為待測電阻。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R1的阻值，當(dāng)電流表G的讀數(shù)為零時φa＝φb，即Uab＝0，此時，R1、R2兩端的電壓相等，R3、Rx兩端的電壓相等，即＝，可得＝ Rx＝。
例4　(2023·江蘇揚中高級中學(xué)期末)某實驗小組的同學(xué)利用圖甲所示的電路探究并聯(lián)電路中各點電勢的關(guān)系。已知R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，R4＝40 Ω，電源的電壓為U＝10 V，且電源負(fù)極端接地。
(1)由此可得a、b兩點電勢差為Uab＝________ V，如果在ab兩點間接一個電阻，則有電流從________點流向________點。(均選填“a”或“b”)
(2)該實驗小組同學(xué)又設(shè)計了圖乙的電路來測量電阻Rx的阻值，其中R為電阻箱，G為靈敏電流表，請按圖乙的實驗原理圖完成圖丙中實物電路的連線。
(3)實驗時，先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1，閉合開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流表的電流為零；斷開開關(guān)，保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置。閉合開關(guān)，然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流表的示數(shù)再次為零，記下此時電阻箱的阻值記為R2；則待測電阻的阻值為Rx＝________。(用題中已知量的字母表示)
五、半偏法測電阻
1．“半偏法”測電流表的內(nèi)阻
測量原理：實驗電路如圖所示。
(1)閉合開關(guān)S1前，將滑動變阻器R1、電阻箱R2的阻值調(diào)到最大；
(2)閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R1的滑片使電流表A的指針滿偏；
(3)再閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值，使電流表A的指針半偏；
(4)讀取電阻箱的阻值R2，則RA＝R2。
注意：R1接入電路的阻值越大，誤差越小，故R1應(yīng)選擇總阻值較大的變阻器。
2．“半偏法”測電壓表的內(nèi)阻
測量原理：實驗電路如圖所示。
(1)閉合開關(guān)S之前，電阻箱R的阻值調(diào)到零，滑動變阻器R′的滑片P滑到左端；
(2)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P的位置使電壓表V的指針滿偏；
(3)保持滑動變阻器滑片位置不變，再調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表V的指針半偏；
(4)讀取電阻箱的阻值R，則有RV＝R。
注意：R′應(yīng)選總阻值較小的，有利于減小實驗誤差。
例5　某同學(xué)利用圖甲中的電路測量電流表A的內(nèi)阻RA(約為5 Ω)，圖中R1是滑動變阻器，R2是電阻箱，S1和S2為開關(guān)。已知電流表的量程為10 mA。
(1)請根據(jù)電路圖連接圖乙中的實物圖；
(2)斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的阻值，使A滿偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，當(dāng)R2的阻值如圖丙所示時，A恰好半偏。若忽略S2閉合后電路中總電阻的變化，則可知RA＝________ Ω；
(3)考慮電路中總電阻的變化，則電流表的內(nèi)阻RA的測量值R測和真實值R真相比，R測______(選填“>”或“＜”)R真；
(4)將(2)中電流表內(nèi)阻的測量值作為該表內(nèi)阻，若要改裝成量程為3 V的電壓表，則需與該電流表串聯(lián)一個阻值為________ Ω的電阻。
專題強化6　電阻的測量
一、
(3)U1＋R0　R0
r1
二、
(3)(I2－I1)Rx　Rx－R0
一、
例1　(1)1k　(2)見解析圖
(3)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1的示數(shù)U1，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的示數(shù)U2　(U2－U1)　r1
解析　(1)多用電表測電阻時，應(yīng)盡量使指針指向刻度盤中央附近，所以應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率“×1k”。
(2)因為電壓表V1的內(nèi)阻已知，且V1量程小于V2，可將標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1做電流表使用，故電路如圖所示
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓待測電壓表V的指針恰好偏轉(zhuǎn)n格，記錄標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1的示數(shù)U1和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的示數(shù)U2，假設(shè)待測電壓表V的量程為U，則有U2－U1＝U，解得U＝(U2－U1)，因為＝，解得r＝r1。
二、
例2　(1)串　990　(2)①D?、谝娊馕鰣D?、?br/>解析　(1)將電流表改裝為電壓表需要串聯(lián)一個電阻。
當(dāng)電流表滿偏時，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律Ig(r1＋R) ＝ 3 V，Ig＝ 3 mA，解得R＝990 Ω
(2)①由于電源電壓為3 V，未知電阻約100 Ω，則回路最大電流約為0.03 A，電流表A2的量程太大，則應(yīng)選電流表A3，故選D。
②為盡可能精確測量電阻則滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，且改裝成的電壓表內(nèi)阻已知，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示。
③根據(jù)題意Rx＝。
三、
例3　(1)見解析圖　(2)a.最大　c．再次為I(或仍為I)　R0
解析　(1)滑動變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測電流表內(nèi)阻，因此必須采用分壓式接法，電路圖如圖所示。
(2)a.實驗前R2應(yīng)調(diào)節(jié)到最大，以保證電表安全；c.替代法最簡單的操作是讓A2示數(shù)不變，則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表A1的內(nèi)阻。
四、
例4　(1)2　a　b　(2)見解析圖　(3)
解析　(1)由題圖甲可知，R4兩端的電壓為U4 ＝ ＝ V＝8 V
則a點的電勢為φa＝8 V，R3兩端的電壓為U3 ＝ ＝ V＝6 V
則b點的電勢為φb＝6 V，則Uab＝2 V
如果在a、b兩點間接一個電阻，則有電流從a點流向b點。
(2)實物連線如圖
(3)先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1，閉合開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流表的電流為零；若設(shè)滑動變阻器左右兩邊的電阻分別為Ra和Rb，則應(yīng)滿足＝
保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置，閉合開關(guān)，然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流表的示數(shù)再次為零，記下此時電阻箱的阻值記為R2；則應(yīng)滿足＝
聯(lián)立兩式可得待測電阻的阻值為Rx＝。
五、
例5　(1)見解析圖　(2)4.9　(3)＜　(4)295.1
解析　(1)根據(jù)電路圖連接題圖乙中的實物圖如圖所示；
(2)電阻箱R2的讀數(shù)為R2＝4×1 Ω＋9×0.1 Ω＝4.9 Ω，若忽略S2閉合后電路中總電阻的變化，則電流表的內(nèi)電阻等于R2，可知RA＝4.9 Ω；
(3)閉合開關(guān)S2時，電流表與R2并聯(lián)，電路總電阻變小，由歐姆定律可知，干路電流變大，電流表半偏時流過R2的電流大于流過電流表的電流，R2的電阻阻值小于電流表內(nèi)阻，由此可知電流表內(nèi)阻測量值小于真實值；
(4)電流表改裝成量程為3 V的電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值R＝－RA＝ Ω－4.9 Ω＝295.1 Ω。(共79張PPT)
DIERZHANG
第二章
專題強化6　電阻的測量
1.進(jìn)一步理解電流表內(nèi)接法、外接法及滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法，并能在具體問題中正確選擇(重難點)。
2.學(xué)會用伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法及電橋法測電阻(重難點)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
一、伏伏法測電阻
二、安安法測電阻
三、等效替代法測電阻
內(nèi)容索引
四、電橋法測電阻
五、半偏法測電阻
專題強化練
伏伏法測電阻
一
伏伏法又稱電壓表差值法，是利用兩個電壓表的組合測量電壓表的內(nèi)阻或其他電阻的方法。常見電路如圖甲、乙所示。
(1)條件：電壓表V2的量程必須大于電壓表V1的量程且能搭配使用。
(2)技巧：已知內(nèi)阻值的電壓表可當(dāng)作電流表使用。在缺少合適的電流表的情況下，常用電壓表代替電流表使用。
(3)原理：以圖甲為例，電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2，根據(jù)電路知
識有U2＝____________，則如果R0已知，可求出電壓表V1的內(nèi)阻r1＝
____________；如果r1已知，可以求出R0＝___________。
　 (2023·四川校聯(lián)考模擬)有一個電壓表V，其內(nèi)阻r未知(約15～35 kΩ)、量程約25～35 V，共有N個均勻小格，但刻度數(shù)值已經(jīng)模糊。為了測量其量程并重新標(biāo)刻度，現(xiàn)提供下列器材選用：
標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻為r1＝3 kΩ)；
標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2(量程為0～30 V，內(nèi)阻r2約為30 kΩ)
滑動變阻器R：總阻值20 Ω
穩(wěn)壓電源E、開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)用多用電表的電阻擋粗略測量待測電壓表的內(nèi)阻，多用電表刻度盤上電阻刻度中間值為20。實驗時應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率“×_____ ”(選填“1”“10”或“1k”)。
例1
1k
多用電表測電阻時，應(yīng)盡量使指針指向刻度盤中央附近，所以應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率“×1k”。
(2)為了讓電表指針均偏轉(zhuǎn)到滿偏的三分之一以上，且能較精確地測出待測電壓表 V的量程和內(nèi)阻r，請設(shè)計一個合理的電路圖，畫在如圖所示的虛線方框內(nèi)，將所選用的器材用相應(yīng)的符號表示。
答案　見解析圖
因為電壓表V1的內(nèi)阻已知，且V1量程小于V2，可將標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1做電流表使用，故電路如圖所示
(3)根據(jù)設(shè)計的電路進(jìn)行實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器，并讓待測電壓表 V的指針恰好偏轉(zhuǎn)了n格，為了得到待測電壓表 V的量程，還需要測量的物理量和相應(yīng)的符號是_____________________________________________，待
測電壓表 V的量程為____________，內(nèi)阻r＝__________(用測得的物理量和題中已知量的符號表示)。
標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1的示數(shù)U1，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的示數(shù)U2
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安安法測電阻
二
安安法又稱電流表差值法，是利用兩個電流表的組合測量電流表的內(nèi)阻或其他電阻的方法，常見電路如圖甲、乙所示。
(1)條件：電流表A2的量程必須大于電流表A1的量程且能搭配使用。
(2)技巧：已知內(nèi)阻值的電流表可當(dāng)作電壓表使用。在缺少合適的電壓表的情況下，常用電流表代替電壓表使用。
(3)原理：電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2，電流表A1的內(nèi)阻為r1，則以圖甲為例，根據(jù)電路知識有I1(r1＋R0)＝ ，則如果r1、R0已知，可求出Rx的阻值；如果R0、Rx已知，可以求出電流表A1的內(nèi)阻r1＝
______________。
(I2－I1)Rx
　 (2024·遂寧市射洪中學(xué)高二月考)(1)電流表A1(量程3 mA，內(nèi)阻r1＝10 Ω)改裝成量程為3 V的電壓表V，需要_____(填“串”或“并”)聯(lián)一個阻值為______ Ω的電阻R。(保留三位有效數(shù)字)
例2
串
990
將電流表改裝為電壓表需要串聯(lián)一個電阻。
當(dāng)電流表滿偏時，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律Ig(r1＋R) ＝ 3 V，Ig＝ 3 mA，解得R＝990 Ω
(2)用改裝后的電壓表，測量未知定值電阻Rx(約100 Ω)，器材有
A.電源E(電壓為3 V)
B.滑動變阻器R1(最大電阻值10 Ω)
C.電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω)
D.電流表A3(量程30 mA，內(nèi)阻約20 Ω)
E.導(dǎo)線、開關(guān)
①電流表應(yīng)選_____(填器材前的字母)
D
由于電源電壓為3 V，未知電阻約100 Ω，則回路最大電流約為0.03 A，電流表A2的量程太大，則應(yīng)選電流表A3，故選D。
②為盡可能精確測量電阻值，請將設(shè)計電路圖畫在方框中
答案　見解析圖
為盡可能精確測量電阻則滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，且改裝成的電壓表內(nèi)阻已知，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示。
③計算Rx的表達(dá)式Rx ＝ __________(假設(shè)所選電流表的讀數(shù)為I，A1的讀數(shù)I1，用I、I1、r1、R字母表示)
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等效替代法測電阻
三
如圖所示，先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電壓恒定的電源上，讀得電流表示數(shù)I；然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)等于待測電阻的阻值。
說明：等效替代法的實驗原理簡單，看似沒有系統(tǒng)誤差，但考慮到電阻箱不能連續(xù)調(diào)節(jié)，往往很難保證電流表的示數(shù)不變。
　電流表A1的量程為0～200 μA、內(nèi)阻約為500 Ω，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下：
電流表A2：與A1規(guī)格相同；
滑動變阻器R1：阻值0～20 Ω；
電阻箱R2：阻值0～9 999 Ω；
保護(hù)電阻R3：阻值約為3 kΩ；
電源：電壓為1.5 V。
例3
(1)如圖所示，某同學(xué)想用等效替代法測量電流表內(nèi)阻，設(shè)計了部分測量電路，在此基礎(chǔ)上請你將滑動變阻器接入電路中，使實驗可以完成。
答案　見解析圖
滑動變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測電流表內(nèi)阻，因此必須采用分壓式接法，電路圖如圖所示。
(2)電路補充完整后，請你完善以下測量電流表A1內(nèi)阻的實驗步驟。
a.先將滑動變阻器R1的滑片移到使電路安全的位置，再把電阻箱R2的阻值調(diào)到______(選填“最大”或“最小”)。
最大
實驗前R2應(yīng)調(diào)節(jié)到最大，以保證電表安全；
b.閉合開關(guān)S1、S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片，使兩電流表的指針在滿偏附近，記錄電流表A2的示數(shù)I。
c.斷開S1，保持S閉合，滑動變阻器R1的滑片保持不動，再閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表A2的示數(shù)_________________，讀出此時電阻箱的阻值R0，則電流表A1內(nèi)電阻r＝_____。
再次為I(或仍為I)
R0
替代法最簡單的操作是讓A2示數(shù)不變，則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表A1的內(nèi)阻。
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電橋法測電阻
四
　 (2023·江蘇揚中高級中學(xué)期末)某實驗小組的同學(xué)利用圖甲所示的電路探究并聯(lián)電路中各點電勢的關(guān)系。已知R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，R4＝40 Ω，電源的電壓為U＝10 V，且電源負(fù)極端接地。
(1)由此可得a、b兩點電勢差為Uab＝_____ V，如果在ab兩點間接一個電阻，則有電流從____點流向____點。(均選填“a”或“b”)
例4
2
a
b
則b點的電勢為φb＝6 V，則Uab＝2 V
如果在a、b兩點間接一個電阻，則有電流從a點流向b點。
(2)該實驗小組同學(xué)又設(shè)計了圖乙的電路來測量電阻Rx的阻值，其中R為電阻箱，G為靈敏電流表，請按圖乙的實驗原理圖完成圖丙中實物電路的連線。
答案　見解析圖
實物連線如圖
(3)實驗時，先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1，閉合開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流表的電流為零；斷開開關(guān)，保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置。閉合開關(guān)，然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流表的示數(shù)再次為零，記下此時電阻箱的阻值記為R2；則待測電阻的阻值為Rx＝________。(用題中已知量的字母表示)
先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1，閉合開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流表
的電流為零；若設(shè)滑動變阻器左右兩邊的電阻分別為Ra和Rb，
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半偏法測電阻
五
1.“半偏法”測電流表的內(nèi)阻
測量原理：實驗電路如圖所示。
(1)閉合開關(guān)S1前，將滑動變阻器R1、電阻箱R2
的阻值調(diào)到最大；
(2)閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R1的滑片使電流表A的指針滿偏；
(3)再閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值，使電流表A的指針半偏；
(4)讀取電阻箱的阻值R2，則RA＝R2。
注意：R1接入電路的阻值越大，誤差越小，故R1應(yīng)選擇總阻值較大的變阻器。
2.“半偏法”測電壓表的內(nèi)阻
測量原理：實驗電路如圖所示。
(1)閉合開關(guān)S之前，電阻箱R的阻值調(diào)到零，滑動變
阻器R′的滑片P滑到左端；
(2)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P的位置使電壓表V的指針滿偏；
(3)保持滑動變阻器滑片位置不變，再調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表V的指針半偏；
(4)讀取電阻箱的阻值R，則有RV＝R。
注意：R′應(yīng)選總阻值較小的，有利于減小實驗誤差。
　某同學(xué)利用圖甲中的電路測量電流表A的內(nèi)阻RA(約為5 Ω)，圖中R1是滑動變阻器，R2是電阻箱，S1和S2為開關(guān)。已知電流表的量程為10 mA。
例5
(1)請根據(jù)電路圖連接圖乙中的實物圖；
答案　見解析圖
根據(jù)電路圖連接題圖乙中的實物圖如圖所示；
(2)斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的阻值，使A滿偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，當(dāng)R2的阻值如圖丙所示時，A恰好半偏。若忽略S2閉合后電路中總電阻的變化，則可知RA＝______ Ω；
4.9
電阻箱R2的讀數(shù)為R2＝4×1 Ω＋9×0.1 Ω＝4.9 Ω，若忽略S2閉合后電路中總電阻的變化，則電流表的內(nèi)電阻等于R2，可知RA＝4.9 Ω；
(3)考慮電路中總電阻的變化，則電流表的內(nèi)阻RA的測量值R測和真實值R真相比，R測____(選填“>”或“＜”)R真；
＜
閉合開關(guān)S2時，電流表與R2并聯(lián)，電路總電阻變小，由歐姆定律可知，干路電流變大，電流表半偏時流過R2的電流大于流過電流表的電流，R2的電阻阻值小于電流表內(nèi)阻，由此可知電流表內(nèi)阻測量值小于真實值；
(4)將(2)中電流表內(nèi)阻的測量值作為該表內(nèi)阻，若要改裝成量程為3 V的電壓表，則需與該電流表串聯(lián)一個阻值為________ Ω的電阻。
295.1
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專題強化練
六
1.(2023·宜賓市敘州區(qū)第二中學(xué)高二月考)現(xiàn)要組裝一個酒精測試儀，它的主要部件是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻R隨酒精氣體濃度的變化而變化，規(guī)律如圖甲所示。酒精測試儀的調(diào)試電路如圖乙所示。目前國際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是“0.2 mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8 mg/mL”，醉駕標(biāo)準(zhǔn)是“酒精氣體濃度≥0.8 mg/mL”。
1
2
3
4
5
6
提供的器材有：
A.二氧化錫半導(dǎo)體型酒精傳感器Rx
B.直流電源(電壓為4 V)
C.電壓表(量程為3 V，內(nèi)阻非常大，作為
　濃度表使用)
D.電阻箱(最大阻值為999.9 Ω)
E.定值電阻R1(阻值為50 Ω)
F.定值電阻R2(阻值為10 Ω)
G.單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干
1
2
3
4
5
6
(1)電路中R應(yīng)選用定值電阻____(填“R1”或“R2”)；
1
2
3
4
5
6
R2
(2)為便于識別，按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀：
①電路接通前，先將電阻箱的阻值調(diào)為30.0 Ω，然后開關(guān)向___(填“a”或“b”)端閉合，將電壓表此時指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為______ mg/mL；
1
2
3
4
5
6
b
0.2
②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數(shù)不斷變大。按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標(biāo)為對應(yīng)的“酒精濃度”；
③將開關(guān)向另一端閉合，測試儀即可正常使用。
1
2
3
4
5
6
本實驗采用等效替代法，用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻Rx，故應(yīng)先將電阻箱的阻值調(diào)到30.0 Ω，由乙圖中電路，開關(guān)應(yīng)向b端閉合；
根據(jù)圖甲可知當(dāng)Rx＝30 Ω時，酒精氣體濃度為0.2 mg/mL，故將電壓表此時指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為0.2 mg/mL。
(3)某同學(xué)將調(diào)適好的酒精測試儀靠近酒精瓶口，發(fā)現(xiàn)電壓表指針滿偏，則測量的酒精濃度_____(填“有”或“沒有”)達(dá)到醉駕標(biāo)準(zhǔn)。
1
2
3
4
5
6
有
2.(2023·巴中市南江中學(xué)月考)某同學(xué)想通過實驗測量某定值電阻的阻值。
(1)用電阻表測該電阻阻值，選擇“×10”擋，短接兩表筆進(jìn)行電阻調(diào)零，測量時指針如圖甲所示，則該電阻的阻值為______ Ω。
1
2
3
4
5
6
280
歐姆表選擇“×10”擋，由圖甲可知，該電阻的阻值為28×10＝280 Ω；
(2)為準(zhǔn)確測量電阻的阻值，該同學(xué)選用了下列器材：
A.電壓表V(0～3 V)
B.電流表A1(0～10 mA)
C.電流表A2(0～20 mA)
D.滑動變阻器R1(0～10 Ω，額定電流1 A)
E.電阻箱R2(500 Ω，額定電流1 A)
F.直流電源E(3 V)
G.開關(guān)兩個、導(dǎo)線若干
1
2
3
4
5
6
為避免電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，設(shè)計了如圖乙所
示的電路，其中R為待測電阻，操作過程如下：
a.按電路圖連接好電路；
b.S2斷開，將R1的滑片滑至______(填“左端”“中間”或“右端”)，將R2調(diào)至_________(填“最大阻值”或“最小阻值”)，閉合S1；
c.調(diào)節(jié)R1、R2，使電流表A1的示數(shù)恰好是A2示數(shù)的一半；
d.閉合S2并保持R2不變，讀取V、A1、A2示數(shù)，分別記作U、I1、I2。
則待測電阻的阻值為_____；該同學(xué)要將電阻箱阻值由300 Ω調(diào)至280 Ω，應(yīng)如何操作_____________________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
左端
最大阻值
先將電阻箱“×10”擋位調(diào)至數(shù)字8處，再將“×100”擋位調(diào)至數(shù)字2處
1
2
3
4
5
6
S2斷開，將R1的滑片滑至左端，將R2調(diào)至最大阻值，閉合S1；
因電流表A1的示數(shù)恰好是A2示數(shù)的一半，則電阻箱R2的阻值等于待測電阻R的阻值，大小為R＝　；
要將電阻箱阻值由300 Ω調(diào)至280 Ω，操作方法：先將電阻箱“×10”擋位調(diào)至數(shù)字8處，再將“×100”擋位調(diào)至數(shù)字2處即可。
3.(2024·江西校聯(lián)考階段練習(xí))某實驗小組用圖甲所示的電路來測量阻值約為20 Ω的電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)電阻，阻值為R0＝16 Ω；V1、V2為理想電壓表，S為開關(guān)，R為滑動變阻器，E為電源，采用如下步驟完成實驗。回答下列問題：
1
2
3
4
5
6
(1)按照圖甲所示的實驗電路圖完成圖丙中實物電路的連接。
1
2
3
4
5
6
答案　見解析圖
1
2
3
4
5
6
實物連線如圖
(2)實驗開始之前，將滑動變阻器的滑片置于________
(選填“最左端”“最右端”或“中間”)。合上開關(guān)S，改變滑片的位置，記下兩電壓表的示數(shù)分別為U1、U2，
則待測電阻的阻值表達(dá)式為Rx＝________(用U1、U2、R0表示)。
1
2
3
4
5
6
最右端
1
2
3
4
5
6
為了電路安全，防止電流過大，閉合開關(guān)前，將滑片置于最右端位置；
(3)為了減小偶然誤差，改變滑片的位置，多測幾組U1、U2的值，做出的U1－U2圖像如圖乙所
示，圖像的斜率為k＝______(用R0、Rx表示)，可得Rx＝____ Ω。
1
2
3
4
5
6
18
4.小王同學(xué)用如圖甲所示的裝置，不僅測出了電阻Rx的阻值，還測出了電流表的內(nèi)阻，可供選擇的器材如下：
A.電流表A(量程0.2 A，內(nèi)阻約0.5 Ω)
B.電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻3.0 kΩ)
C.待測電阻Rx(阻值約為15 Ω)
D.電阻箱R1(最大阻值為99.99 Ω)
E.定值電阻R2(阻值為5.0 kΩ)
F.滑動變阻器R0(最大阻值20 Ω、額定電流2 A)
G.電源(電壓為9 V)
H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(其中A、B兩點間的導(dǎo)線為a，B和滑動變阻器左側(cè)間的導(dǎo)線為b)
1
2
3
4
5
6
實驗步驟如下：
(1)將滑動變阻器R0滑片滑到最左端，閉合開關(guān)K1，電壓表和電流表的示數(shù)均不為0，可能的原因是_____。
A.導(dǎo)線a斷路 B.導(dǎo)線b斷路
1
2
3
4
5
6
B
導(dǎo)線b斷路后，滑動變阻器接成了限流式，滑動變阻器R0滑到最左端，閉合開關(guān)K1，電壓表和電流表的示數(shù)不為0。故選B。
(2)故障排除后，向右移動滑動變阻器R0的滑片，使得電壓表V和電流表A都有較大偏轉(zhuǎn)，記下此時電壓表和電流表的讀數(shù)。
1
2
3
4
5
6
(3)閉合開關(guān)K2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使得開關(guān)K2閉合前后，電流表的示數(shù)相同，此時C點電勢φC和D點電勢φD的關(guān)系為φC_____(選填“>”“＝”或“<”)φD。
＝
1
2
3
4
5
6
閉合開關(guān)K2前后，電流表的示數(shù)不變，則為電橋平衡，此時C點電勢φC和D點電勢φD的關(guān)系為φC＝φD。
(4)讀出電流表的示數(shù)為0.15 A，電阻箱的示數(shù)為23.90 Ω，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則電壓為______ V，待測電阻Rx為_______ Ω，電流表的內(nèi)阻r為______ Ω。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))
1
2
3
4
5
6
2.20
14.67
0.55
1
2
3
4
5
6
電壓表的分度值為0.1 V，圖中電壓表的示數(shù)為U＝2.20 V，由于電橋平衡，故加在Rx上的準(zhǔn)確電壓即為U，
5.(2023·成都市第七中學(xué)模擬)某同學(xué)欲利用半偏法測量量程為2.0 V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻約為幾千歐)，設(shè)計了如圖甲所示電路，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值9 999.9 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值20 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值2 kΩ)，直流電源E(電壓為3 V)，開關(guān)2只，導(dǎo)線若干。實驗步驟如下：
a.按圖甲連接線路；
b.閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻
　器滑片，使電壓表滿偏；
c.保持滑動變阻器滑片位置不變，
　斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電
　壓表示數(shù)為1.0 V，記下電阻箱的阻值。
1
2
3
4
5
6
(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇____(填“R1”或“R2”)。
1
2
3
4
5
6
R1
由于滑動變阻器采用的是分壓接法，為了便于操作，應(yīng)該選擇最大阻值較小的滑動變阻器，故選擇R1。
(2)根據(jù)圖甲電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中實物圖連接成實驗電路。
1
2
3
4
5
6
答案　見解析圖
1
2
3
4
5
6
實物圖如圖所示。
(3)在步驟b中，閉合開關(guān)S1、S2前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到圖甲中最____(填“左”或“右”)端。
1
2
3
4
5
6
左
在步驟b中，閉合開關(guān)S1、S2前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到圖甲中最左端，其目的是保護(hù)電表，且使電壓表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié)。
(4)在步驟c中，記錄的電阻箱阻值為1 998.0 Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，則該電壓表的內(nèi)阻為_______ Ω(結(jié)果保留到個位)。實際上在調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓會發(fā)生微小變化，如果要考慮其變化的影響，用半偏法測量的電壓表內(nèi)阻與其真實值相比，測量值_____(填“小于”“等于”或“大于”)真實值。
1
2
3
4
5
6
1 998
大于
1
2
3
4
5
6
在步驟c中，記錄的電阻箱阻值為1 998.0 Ω，若認(rèn)
為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，根據(jù)串
聯(lián)電路的分壓特點有RV＝R＝1 998 Ω。
根據(jù)設(shè)計的電路，實際上在調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻
器上的分壓要變大，大于2 V，故電阻箱分得的電壓大于1 V，電阻箱的阻值大于電壓表的真實阻值，測量值大于真實值。
(5)該同學(xué)進(jìn)一步研究了該電壓表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它是由一個表頭和電阻串聯(lián)而成，由此可以推斷該表頭的滿偏電流為____。
A.500 μA B.750 μA
C.1 mA D.10 mA
1
2
3
4
5
6
C
6.(2023·成都實外月考)兩只電壓表 V1、 V2，量程分別為0.25 V和1.5 V，為了準(zhǔn)確測量它們的內(nèi)阻(約為幾千歐)，備有以下器材：電阻箱R(0～
9 999 Ω)，滑動變阻器R′(0～20 Ω)，直流電源E(電壓為2 V)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。請完成下列填空：
(1)有兩位同學(xué)分別設(shè)計出如圖(a)、(b)所示的實驗電路圖，其中更合理的是電路圖_____(填“(a)”或“(b)”)。
1
2
3
4
5
6
(b)
1
2
3
4
5
6
由于待測電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器R′的最大量程，所以滑動變阻器采用分壓式，更合理的電路圖為圖(b)；
(2)按合理的電路，在圖(c)中用筆畫線將實物器材連接完整；
1
2
3
4
5
6
答案　見解析圖
滑動變阻器采用分壓式，連接電路如圖所示
(3)根據(jù)電路圖，閉合S前，應(yīng)將滑動變阻器R′的滑片調(diào)到最_____端(填“左”或“右”)；
1
2
3
4
5
6
右
閉合開關(guān)S前應(yīng)先將滑動變阻器的滑片調(diào)到右端，使待測電壓表兩端的電壓為零，保護(hù)電路；
1
2
3
4
5
6
(4)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R和變阻器R′的滑片位置，使電壓表 V1的示數(shù)U1＝0.250 V，記錄此時電壓表V2的示數(shù)U2和電阻箱阻值R。多次改變阻值R和滑片位置，但保持U1＝ 0.250 V不變，得到多組U2、R值；
1
2
3
4
5
6
5.0
3.0
1
2
3
4
5
6
(6)步驟(4)中，若測第一組數(shù)據(jù)時電阻箱阻值R調(diào)為較大值，為保證電壓表 V1的指針不超量程位置，根據(jù)電路圖，閉合S測第二組數(shù)據(jù)的正確操作是_____。
A.先向左移變阻器滑片，再調(diào)小電阻箱阻值R
B.先向右移變阻器滑片，再調(diào)小電阻箱阻值R
C.先調(diào)小電阻箱阻值R，再向左移變阻器滑片
D.先調(diào)小電阻箱阻值R，再向右移變阻器滑片
1
2
3
4
5
6
C
1
2
3
4
5
6
由于電阻箱與電壓表 V1并聯(lián)，再與電壓表
V2串聯(lián)，在電阻箱阻值R調(diào)小，電壓表V1的
示數(shù)不變的情況下，根據(jù)分壓原理可知電壓
表V2的示數(shù)增大，滑動變阻器的滑片一定向
左移；若先向左移滑動變阻器的滑片，電壓表V1的示數(shù)會大于0.250 V，電壓表V1的指針超出量程位置，所以先調(diào)小電阻箱阻值R，再向左移變阻器滑片，故C正確，A、B、D錯誤。
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