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2026屆高中物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 重難突破11 測(cè)量電阻的五種其他方法(課件 學(xué)案 練習(xí),共3份)

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2026屆高中物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 重難突破11 測(cè)量電阻的五種其他方法(課件 學(xué)案 練習(xí),共3份)

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重難突破11 測(cè)量電阻的五種其他方法
1.某同學(xué)要測(cè)量微安表內(nèi)阻,可利用的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E(電動(dòng)勢(shì)1.5 V,內(nèi)阻很小),電流表A(量程10 mA,內(nèi)阻約10 Ω),微安表G(量程100 μA,內(nèi)阻Rg待測(cè),約1 kΩ),滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 Ω),定值電阻R0(阻值10 Ω),開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)將圖中虛線(xiàn)框內(nèi)所示的器材符號(hào)連線(xiàn),畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖;
(2)某次測(cè)量中,微安表的示數(shù)為90.0 μA,電流表的示數(shù)為9.00 mA,由此計(jì)算出微安表內(nèi)阻Rg=    Ω。
2.小李在實(shí)驗(yàn)室嘗試用如下方法測(cè)量一電阻R的阻值。
(1)器材與連線(xiàn)如圖所示,請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框中畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖;
(2)先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲到左邊,記錄電流表讀數(shù),再將單刀雙擲開(kāi)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)如圖所示。則待測(cè)電阻Rx=     Ω。此方法   ?。ㄟx填“有”或“無(wú)”)明顯的實(shí)驗(yàn)誤差,其理由是              。
3.(2025·河南商丘模擬)某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)量量程為2.5 V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R(最大阻值99 999.9 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開(kāi)關(guān)1個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路原理圖甲連接電路;
②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開(kāi)關(guān)S;
③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿(mǎn)偏;
④保持滑動(dòng)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2.00 V,記下電阻箱的阻值。
回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器   ?。ㄟx填“R1”或“R2”)。
(2)根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實(shí)物圖連線(xiàn)。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為    Ω。
(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿(mǎn)刻度電流為   ?。ㄌ钫_答案標(biāo)號(hào))。
A.100 μA B.250 μA
C.500 μA D.1 mA
4.(2025·廣東茂名模擬)某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量一均勻新材料制成的金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn),主要步驟如下:
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲橫截面直徑的示數(shù)如圖甲所示,則其直徑D=    mm。
(2)用刻度尺量出金屬絲接入電路的長(zhǎng)度L。
(3)用圖乙所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻Rx、電路中R1、R3為阻值未知的定值電阻,R2為電阻箱。
①先閉合開(kāi)關(guān)S、S0,然后調(diào)整電阻箱R2的阻值,使電流表G的示數(shù)為    并記下電阻箱的示數(shù)R21;
②然后將電阻箱與Rx交換位置,再次調(diào)整電阻箱R2的阻值,使電流表G的示數(shù)為    ,記下電阻箱的示數(shù)R22,則金屬絲的電阻為Rx=    (用R21、R22表示)。
(4)求得金屬絲的電阻率ρ=    (用L、D、R21、R22表示)。
5.(2025·四川宜賓模擬)某探究小組利用課外時(shí)間做了如下探究實(shí)驗(yàn):先利用如圖所示的電路來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)分兩個(gè)過(guò)程,先用替代法測(cè)出電壓表V1的內(nèi)阻,然后用半偏法測(cè)出電壓表V2的內(nèi)阻。供選用的器材如下:
A.待測(cè)電壓表V1,量程為2.0 V,內(nèi)阻10 kΩ~30 kΩ
B.待測(cè)電壓表V2,量程為3.0 V,內(nèi)阻30 kΩ~40 kΩ
C.電阻箱,阻值范圍0~99 999.9 Ω
D.滑動(dòng)變阻器,阻值0~20 Ω,額定電流2 A
E.滑動(dòng)變阻器,阻值范圍0~5 Ω,額定電流0.5 A
F.電池組,電動(dòng)勢(shì)為6.0 V,內(nèi)電阻約0.5 Ω
G.單刀單擲開(kāi)關(guān)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線(xiàn)若干
(1)實(shí)驗(yàn)器材選擇除A、B、C、F、G外,滑動(dòng)變阻器R'應(yīng)選用   (用器材前的字母表示)。
(2)下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟,將所缺的內(nèi)容補(bǔ)充完整:
①用替代法測(cè)待測(cè)電壓表V1的內(nèi)阻:根據(jù)電路圖連成實(shí)驗(yàn)電路,并將滑動(dòng)變阻器R'的滑片置于左端;將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于觸點(diǎn)2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R',使電壓表V2的指針指在刻度盤(pán)第N格,然后將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于觸點(diǎn)1,調(diào)節(jié)電阻箱R使電壓表V2的指針仍指在刻度盤(pán)第N格,記下此時(shí)電阻箱R的阻值R1=20 kΩ,則電壓表V1的內(nèi)阻測(cè)量值為     kΩ。
②用半偏法測(cè)待測(cè)電壓表V2的內(nèi)阻:將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于觸點(diǎn)1,電阻箱的阻值調(diào)為零,閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表V2的指針滿(mǎn)偏。保持滑動(dòng)變阻器R'的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R,使電壓表V2的指針半偏,記下電阻箱R的阻值R2=30 kΩ,則電壓表V2的內(nèi)阻測(cè)量值為    kΩ。
(3)上述兩種測(cè)量方法都有誤差,其中有種測(cè)量方法沒(méi)有系統(tǒng)誤差,接下來(lái)該小組選用此測(cè)量方法測(cè)出其內(nèi)阻的電壓表,改裝成一量程為4.0 V的電壓表繼續(xù)完成后續(xù)的探究實(shí)驗(yàn),需   ?。ㄟx填“串聯(lián)”或者“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為     kΩ的電阻。
6.(2025·青海西寧模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路圖,測(cè)量電壓表的內(nèi)阻RV和電流表的內(nèi)阻RA。已知定值電阻的阻值為R0,閉合開(kāi)關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器以及電阻箱的接入阻值R,電壓表、電流表的示數(shù)分別為U、I,多測(cè)幾組U、I、R的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),根據(jù)所得的數(shù)據(jù)描繪出R-的關(guān)系圖線(xiàn)如圖乙所示(圖中a、b均已知)。
(1)根據(jù)圖甲,用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),補(bǔ)全圖丙中的實(shí)物圖。
(2)閉合開(kāi)關(guān)之前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的   ?。ㄟx填“左”或“右”)端,R-關(guān)系圖線(xiàn)的表達(dá)式為R=   ?。ㄓ肦V、RA、R0、U、I表示)。
(3)由圖乙可知,RA=    ,RV=    (用R0、a、b表示)。
重難突破11 測(cè)量電阻的五種其他方法
1.(1)見(jiàn)解析圖 (2)990
解析:(1)題中給出的滑動(dòng)變阻器的最大阻值只有10 Ω,滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,為了精確得到微安表兩端的電壓,可將微安表與定值電阻并聯(lián),通過(guò)電流關(guān)系得到電壓。實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示。
(2)由并聯(lián)電路規(guī)律可得IGRg=(I-IG)R0,解得Rg=990 Ω。
2.(1)見(jiàn)解析圖?。?)5 有 電阻箱的最小分度與待測(cè)電阻比較接近(或其他合理解釋?zhuān)?br/>解析:(1)電路圖如圖。
(2)兩次實(shí)驗(yàn)中電路電流相同,有I==,可得Rx=R0,讀數(shù)可得Rx=5 Ω。電阻箱的最小分度和待測(cè)電阻阻值接近,這樣測(cè)得的阻值不夠精確,如待測(cè)電阻阻值為5.4 Ω,則實(shí)驗(yàn)只能測(cè)得其為Rx=5 Ω,誤差較大。
3.(1)R1?。?)見(jiàn)解析圖 (3)2 520?。?)D
解析:(1)滑動(dòng)變阻器R1的阻值較小,在分壓電路中便于調(diào)節(jié),故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R1。
(2)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法,實(shí)物圖連線(xiàn)如圖所示。
(3)電壓表和電阻箱串聯(lián),其兩端電壓分別為2.00 V和0.50 V,則RV=4R=2 520 Ω。
(4)表頭的滿(mǎn)偏電流Ig== A≈1 mA,故選項(xiàng)D正確。
4.(1)1.776(1.775、1.777也可) (3)①0?、? ?。?)
解析:(1)螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為
D=1.5 mm+27.6×0.01 mm=1.776 mm。
(3)本實(shí)驗(yàn)用電橋法測(cè)電阻,在電阻箱與Rx位置調(diào)換前后,都應(yīng)使B、D兩點(diǎn)間電勢(shì)差為零,即使電流表G的示數(shù)為零,進(jìn)而根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可得==,解得Rx=。
(4)由電阻定律得Rx=ρ=,解得ρ=。
5.(1)D?。?)①20?、?0?。?)串聯(lián) 20
解析:(1)通過(guò)電路圖可知滑動(dòng)變阻器的接法為分壓式,分壓式所用滑動(dòng)變阻器阻值較小,若選E,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)之前,滑動(dòng)變阻器全部接入電路,流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為I== A=1.2 A>0.5 A,流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流大于額定電流。故選D。
(2)①根據(jù)替代法的實(shí)驗(yàn)原理可知,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R',使電壓表V2的指針指在刻度盤(pán)第N格,然后將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于觸點(diǎn)1,調(diào)節(jié)電阻箱R使電壓表V2的指針仍指在刻度盤(pán)第N格,即回路中電流不變,總電阻不變,則電壓表V1的內(nèi)阻應(yīng)等于電阻箱的阻值20 kΩ。②根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)原理可知,先讓V2表滿(mǎn)偏,然后電阻箱接入電路和電壓表V2串聯(lián)分壓,因并聯(lián)電路的總電壓幾乎不變,當(dāng)V2的示數(shù)半偏時(shí)可以認(rèn)為電阻箱的分壓和電壓表電壓相同,因此電阻箱的阻值等于電壓表的內(nèi)阻,所以電壓表的內(nèi)阻等于電阻箱的阻值30 kΩ。
(3)由于等效替代法不存在系統(tǒng)誤差,而半偏法存在系統(tǒng)誤差,因?yàn)閷㈦娮柘浣尤腚娐泛螅沟秒妷罕砗碗娮柘涞姆謮涸龃螅訴2的測(cè)量值偏大,而V1的內(nèi)阻測(cè)量值等于真實(shí)值,所以根據(jù)電表改裝原理可知,應(yīng)該將電壓表V1串聯(lián)一個(gè)定值電阻改裝成一量程為4.0 V的電壓表,且串聯(lián)的電阻阻值為R==20 kΩ。
6.(1)見(jiàn)解析圖  (2)左 ·-RA?。?)b 
解析:(1)由電路圖可知,連接的實(shí)物圖如圖所示。
(2)為防止燒壞電表,電壓表兩端的電壓應(yīng)從零開(kāi)始,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的最左端,電阻箱接入的阻值應(yīng)達(dá)最大值。
根據(jù)閉合電路歐姆定律,有R0+U=IRA+I(xiàn)R,整理得R=·-RA。
(3)圖像的縱截距為-b=-RA,可得RA=b
圖像的斜率為k==,解得RV=。
1 / 3 測(cè)量電阻的五種其他方法
突破點(diǎn)一 伏伏法測(cè)電阻
 伏伏法又稱(chēng)電壓表差值法,它是利用兩個(gè)電壓表的組合測(cè)量電壓表的內(nèi)阻或其他電阻的方法。常見(jiàn)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,這是設(shè)計(jì)電路中的常用技巧,也是高考的熱點(diǎn)之一。
(3)原理:①圖甲中,電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2,根據(jù)電路知識(shí)有U2=U1+R0,則如果R0已知,可求出電壓表的內(nèi)阻r1=R0;如果r1已知,可以求出R0=r1。
②圖乙中,如果電壓表V1的內(nèi)阻r1、電阻R0已知,電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2,根據(jù)電路知識(shí)可知流過(guò)被測(cè)電阻Rx的電流為I=+=,則被測(cè)電阻為Rx==。
同理,如果R0、Rx為已知,可以由上面的關(guān)系求出電壓表V1的內(nèi)阻r1。
用以下器材可測(cè)量電阻Rx的阻值。
待測(cè)電阻Rx,阻值約為600 Ω;
電源E,電動(dòng)勢(shì)約為6.0 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);
電壓表V1,量程為0~500 mV,內(nèi)阻r1=1 000 Ω;
電壓表V2,量程為0~6 V,內(nèi)阻r2約為10 kΩ;
電流表A,量程為0~0.6 A,內(nèi)阻r3約為1 Ω;
定值電阻R0,R0=60 Ω;
滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為150 Ω;
單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)測(cè)量中要求兩只電表的示數(shù)都不小于其量程的,并能測(cè)量多組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框中畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算Rx,則由已知量和測(cè)量物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=   ,式中各符號(hào)的意義是    。(所有物理量用題中代表符號(hào)表示)
嘗試解答
突破點(diǎn)二 安安法測(cè)電阻
 安安法又稱(chēng)電流表差值法,它是利用兩個(gè)電流表的組合測(cè)量電流表的內(nèi)阻或其他電阻的方法,常見(jiàn)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。這是設(shè)計(jì)電路中的常用技巧,也是高考的熱點(diǎn)之一。
(3)原理:電流表A1、的讀數(shù)分別為I1、I2,電流表A1的內(nèi)阻為r1,則圖甲中,根據(jù)電路知識(shí)有I1(r1+R0)=(I2-I1)Rx,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。圖乙中,根據(jù)電路知識(shí)有I1(r1+Rx)=(I2-I1)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。
(2025·黑龍江哈爾濱一模)某實(shí)驗(yàn)小組想要測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1,可供選擇的器材如下:
A.待測(cè)電流表A1(0~10 mA,內(nèi)阻約200 Ω)
B.電流表A2(0~20 mA,內(nèi)阻約60 Ω)
C.定值電阻R1
D.滑動(dòng)變阻器R2
E.滑動(dòng)變阻器R3
F.干電池(3.0 V)
G.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干
該實(shí)驗(yàn)要求可以測(cè)得多組數(shù)據(jù)且調(diào)節(jié)方便,而且電表指針的偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)節(jié)到盡可能大,則:
(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選   。(在空格內(nèi)填寫(xiě)儀器前字母)
(2)在圖甲所示的虛線(xiàn)框中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器滑片移至合適的位置;
②閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片至某一位置,記錄A1、A2的讀數(shù)I1、I2;
③多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記錄相應(yīng)的A1、A2的讀數(shù);
④以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線(xiàn),如圖乙所示。
(4)根據(jù)I2-I1圖線(xiàn)的斜率k及定值電阻R1,寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式   。
嘗試解答
突破點(diǎn)三 半偏法測(cè)電阻
電流表半偏法測(cè)電阻
1.實(shí)驗(yàn)電路圖,如圖所示。
2.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按如圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路;
(2)斷開(kāi)S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表讀數(shù)等于其量程Im;
(3)保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表讀數(shù)等于Im,然后讀出R2的值,則RA=R2。
3.實(shí)驗(yàn)條件:R1 RA。
4.測(cè)量結(jié)果:RA測(cè)=R2<RA。
5.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(mǎn)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。
(2024·貴州高考12題)某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律,探測(cè)溫度控制室內(nèi)的溫度。選用的器材有:
熱敏電阻RT;
電流表G(內(nèi)阻Rg為240 Ω,滿(mǎn)偏電流為Ig);
定值電阻R(阻值為48 Ω);
電阻箱R0(阻值0~999.9 Ω);
電源E(電動(dòng)勢(shì)恒定,內(nèi)阻不計(jì));
單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1、單刀單擲開(kāi)關(guān)S2;導(dǎo)線(xiàn)若干。
請(qǐng)完成下列步驟:
(1)該小組設(shè)計(jì)了如圖a所示的電路圖。根據(jù)圖a,完成圖b中的實(shí)物圖連線(xiàn)。
(2)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi),將電阻箱的阻值調(diào)到   ?。ㄌ睢白畲蟆被颉白钚 保?。開(kāi)關(guān)S1接1,調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電阻箱讀數(shù)為60.0 Ω時(shí),電流表示數(shù)為Ig。再將S1改接2,電流表示數(shù)為,斷開(kāi)S1。得到此時(shí)熱敏電阻RT的阻值為    Ω。
(3)該熱敏電阻RT阻值隨溫度t變化的RT-t曲線(xiàn)如圖c所示,結(jié)合(2)中的結(jié)果得到溫度控制室內(nèi)此時(shí)的溫度約為    ℃。(結(jié)果取整數(shù))
(4)開(kāi)關(guān)S1接1,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)為Ig。再將S1改接2,如果電流表示數(shù)為(k>1),則此時(shí)熱敏電阻RT=    Ω(用k表示),根據(jù)圖c即可得到此時(shí)溫度控制室內(nèi)的溫度。
嘗試解答
電壓表半偏法測(cè)電阻
1.實(shí)驗(yàn)電路圖,如圖所示。
2.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按如圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路;
(2)將R2的值調(diào)為零,閉合S,調(diào)節(jié)R1的滑片,使電壓表讀數(shù)等于其量程Um;
(3)保持R1的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)等于Um,然后讀出R2的值,則RV=R2。
3.實(shí)驗(yàn)條件:R1 RV。
4.測(cè)量結(jié)果:=R2>RV。
5.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Um時(shí),R2兩端的電壓將大于Um,則R2>RV,從而造成RV的測(cè)量值偏大。
(2025·江西上饒模擬)要測(cè)定一個(gè)量程為3 V的電壓表的內(nèi)阻,某同學(xué)進(jìn)行了如下操作。
(1)先用多用電表粗測(cè)電壓表內(nèi)阻,將多用電表選擇開(kāi)關(guān)撥到歐姆擋“×1 k”擋位,歐姆調(diào)零后,將多用電表的紅表筆與電壓表的   ?。ㄟx填“正”或“負(fù)”)接線(xiàn)柱連接,黑表筆連接另一個(gè)接線(xiàn)柱,示數(shù)如圖甲所示,則粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻為     Ω。
(2)為了精確測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材,設(shè)計(jì)了如圖乙所示電路。請(qǐng)根據(jù)圖乙電路將如圖丙所示的實(shí)物圖連接完整。連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān)前,圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先移到最  ?。ㄟx填“左”或“右”)端,電阻箱的電阻調(diào)為   ?。ㄟx填“最大”或“零”),閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表滿(mǎn)偏;保持滑動(dòng)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)半偏,若此時(shí)電阻箱的阻值為R0,則測(cè)得電壓表內(nèi)阻為    。
(3)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電源的內(nèi)阻很小,可以忽略不計(jì),于是他又設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,按正確的操作,測(cè)得多組電壓表的示數(shù)U及對(duì)應(yīng)的電阻箱接入電路的電阻R,作R-圖像,得到圖像與縱軸的截距為b,則電壓表的內(nèi)阻RV=    。
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突破點(diǎn)四 等效替代法測(cè)電阻
 測(cè)量某電阻(或電流表、電壓表的內(nèi)阻)時(shí),用電阻箱替換待測(cè)電阻,若二者對(duì)電路所起的作用相同(如電流或電壓相等),則電阻箱與待測(cè)電阻是等效的。故電阻箱的讀數(shù)即為待測(cè)電阻的阻值。常見(jiàn)有電流等效替代法、電壓等效替代法兩種情況。
電流等效替代法測(cè)電阻
1.按如圖所示的電路圖連接好電路,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)為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。
電流表A1的量程為0~200 μA、內(nèi)電阻約為500 Ω,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻,除若干開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)之外還有器材如下:
電流表A2:與A1規(guī)格相同;
滑動(dòng)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:電動(dòng)勢(shì)E約1.5 V、內(nèi)電阻r約2 Ω。
(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路,在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)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(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟。
a.先將滑動(dòng)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(kāi)關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使兩電流表的指針在滿(mǎn)偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。
c.斷開(kāi)S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表A2的示數(shù)    ,讀出此時(shí)電阻箱的阻值R0,則電流表A1內(nèi)電阻r=    。
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電壓等效替代法測(cè)電阻
1.按如圖所示的電路圖連好電路,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。
小明用如圖甲所示的電路測(cè)量電阻Rx的阻值(約幾百歐)。R是滑動(dòng)變阻器,R0是電阻箱,S2是單刀雙擲開(kāi)關(guān),部分器材規(guī)格圖乙中已標(biāo)出。
(1)根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)電路,在圖乙中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)物圖連接完整。
(2)正確連接電路后,斷開(kāi)S1,S2接1。調(diào)節(jié)好多用電表,將兩表筆接觸Rx兩端的接線(xiàn)柱,粗測(cè)其阻值,此過(guò)程中存在的問(wèn)題是          。正確操作后,粗測(cè)出Rx的阻值為R'。
(3)小明通過(guò)下列步驟,較準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值。
①將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至圖甲中的   ?。ㄟx填“A”或“B”)端。閉合S1,將S2撥至1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置,使電壓表的示數(shù)滿(mǎn)偏。
②調(diào)節(jié)電阻箱R0,使其阻值   ?。ㄟx填“大于R'”或“小于R'”)。
③將S2撥至2,保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表再次滿(mǎn)偏,此時(shí)電阻箱示數(shù)為R1,則Rx=    。
(4)實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格可供選擇,分別是:R2(0~10 Ω);R3(0~5 000 Ω)。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選   (選填“R2”或“R3”)。
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突破點(diǎn)五 電橋法測(cè)電阻
在電阻的測(cè)量方法中,有一種很獨(dú)特的測(cè)量方法——電橋法。其測(cè)量電路如圖所示,實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R3,當(dāng)?shù)氖緮?shù)為0,即A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等時(shí),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=,=,由以上兩式解得:R1·Rx=R2·R3。這就是電橋平衡的條件,由該平衡條件可求出被測(cè)電阻Rx的阻值。
某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,R1、R2、R3為電阻箱,RF為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器,C、D間連接電壓傳感器(內(nèi)阻無(wú)窮大)。
(1)先用歐姆表“×100”擋粗測(cè)RF的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是    Ω;
(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時(shí),RF的阻值為   ?。ㄓ肦1、R2、R3表示);
(3)依次將0.5 g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小),讀出電壓傳感器示數(shù)U,所測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示:
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
砝碼質(zhì)量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電壓U/mV 0 57 115 168 220 280
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點(diǎn),繪制U-m關(guān)系圖線(xiàn);
(4)完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后,該測(cè)量微小壓力的裝置即可投入使用。在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F0,電壓傳感器示數(shù)為200 mV,則F0大小是    N(重力加速度取9.8 m/s2,保留兩位有效數(shù)字);
(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測(cè)量C、D間電壓,在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F1,此時(shí)非理想毫伏表讀數(shù)為200 mV,則F1    F0(填“>”“=”或“<”)。
嘗試解答
重難突破11 測(cè)量電阻的五種其他方法
【著眼“四翼”·探考點(diǎn)】
突破點(diǎn)一
【例1】 (1)見(jiàn)解析圖?。?) 各符號(hào)意義見(jiàn)解析
解析:(1)電路的最大電流約為I==0.01 A,由于電流表的量程太大,可以把電壓表V1并聯(lián)一個(gè)定值電阻改裝成電流表,電壓表選擇V2即可,要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)且滑動(dòng)變阻器阻值與Rx的阻值相比較小,滑動(dòng)變阻器需用分壓式接法,電路如圖所示。
(2)流過(guò)被測(cè)電阻的電流為I=+=,被測(cè)電阻為Rx==。U1為電壓表V1的示數(shù),U2為電壓表V2的示數(shù),r1為電壓表V1的內(nèi)阻,R0為定值電阻。
突破點(diǎn)二
【例2】 (1)D?。?)見(jiàn)解析圖?。?)r1=(k-1)R1
解析:(1)實(shí)驗(yàn)要求可以測(cè)得多組數(shù)據(jù)且調(diào)節(jié)方便,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器。故選R2,即D。
(2)實(shí)驗(yàn)要求可以測(cè)得多組數(shù)據(jù)且調(diào)節(jié)方便,而且電表指針的偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)節(jié)到盡可能大,則電流表A1與定值電阻R1并聯(lián)后,再與電流表A2串聯(lián)。實(shí)驗(yàn)的電路圖如圖所示。
(4)根據(jù)電流關(guān)系,有I2=I1+,整理得I2=I1,I2-I1圖像的斜率為k=,則待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式為r1=(k-1)R1。
突破點(diǎn)三
【例3】 (1)見(jiàn)解析圖 (2)最大 300?。?)9 (4)50
解析:(1)由圖a所示的電路圖,圖b中的實(shí)物圖連線(xiàn)如圖所示。
(2)由圖a可知,電阻箱起到保護(hù)電路的作用,因此開(kāi)關(guān)閉合前,將電阻箱的阻值調(diào)到最大。
開(kāi)關(guān)S1接1時(shí),由閉合電路歐姆定律可得Ig=,S1接2時(shí),則有=
聯(lián)立解得RT=R0+Rg=60 Ω+240 Ω=300 Ω。
(3)由圖c可知,RT=300 Ω時(shí),對(duì)應(yīng)的溫度約為9 ℃。
(4)開(kāi)關(guān)S1接1、閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)為Ig。由并聯(lián)電路的分流作用,結(jié)合Rg=5R
可得干路電流為6Ig,則有并聯(lián)部分的電阻R并=
由閉合電路歐姆定律可得6Ig=
結(jié)合Ig=
R0=60 Ω
解得R0'=10 Ω
S1接2時(shí),電流表示數(shù)為(k>1),同理可得干路電流可為Ig
由閉合電路歐姆定律可得Ig=
結(jié)合6Ig=
其中R并=40 Ω
解得RT==50Ω。
【例4】 (1)負(fù) 14 000?。?)見(jiàn)解析 左 零 R0 (3)-b
解析:(1)歐姆表紅表筆與內(nèi)置電源的負(fù)極相連,因此紅表筆與電壓表的負(fù)接線(xiàn)柱相連;粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻為14 000 Ω。
(2)電路連接如圖所示。
閉合開(kāi)關(guān)前,題圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先移到最左端,使輸出電壓為零,電阻箱的電阻調(diào)為零,測(cè)得的電壓表的內(nèi)阻為R0。
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U+R,即R=ERV-RV
根據(jù)題意-RV=b,解得RV=-b。
突破點(diǎn)四
【例5】 (1)見(jiàn)解析圖?。?)a.最大 c.再次為I(或仍為I) R0
解析:(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電流表內(nèi)阻,因此必須采用分壓接法,電路圖如圖所示。
(2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全;c.替代法最簡(jiǎn)單的操作是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)電阻。
【例6】 (1)見(jiàn)解析圖?。?)待測(cè)電阻未與其他元件斷開(kāi)
(3)①A?、谛∮赗'?、跼1 (4)R2
解析:(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,如圖所示。
(2)測(cè)量電阻時(shí),要把電阻與其他元件斷開(kāi)。
(3)①閉合開(kāi)關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至圖甲中的A端,使電壓表示數(shù)為零;②為了保護(hù)電壓表,調(diào)節(jié)電阻箱R0,使其阻值小于R';③將S2撥至2,保持變阻器滑片P的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表再次滿(mǎn)偏,則此時(shí)并聯(lián)部分的電阻相等,Rx的阻值等于電阻箱的阻值,即Rx=R1。
(4)由于電阻Rx的阻值約幾百歐,為方便調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2。
突破點(diǎn)五
【例7】 (1)1 000?。?)R3?。?)見(jiàn)解析圖
(4)0.018?。?)>
解析:(1)由題圖(b)可知,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為10×100 Ω=1 000 Ω。
(2)根據(jù)電壓傳感器示數(shù)為0可得I1R1=I2R2,I1RF=I2R3,解得RF=R3。
(3)把表格中的數(shù)據(jù)在圖(c)上進(jìn)行描點(diǎn),然后用一條直線(xiàn)擬合,使盡可能多的點(diǎn)落在直線(xiàn)上,不在直線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè),離直線(xiàn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍棄,如圖所示。
(4)根據(jù)U-m圖像可知,當(dāng)U=200 mV時(shí),m=1.80 g,故F0=mg≈0.018 N。
(5)可將C、D以外的電路等效為新的電源,C、D兩點(diǎn)間電壓看作路端電壓,因?yàn)閾Q用非理想毫伏表后,當(dāng)讀數(shù)為200 mV時(shí),實(shí)際上C、D間斷路(接理想毫伏表)時(shí)的電壓大于200 mV,則在壓力傳感器上施加微小壓力F1時(shí),C、D間的電壓大于在壓力傳感器上施加微小壓力F0時(shí)C、D間的電壓,結(jié)合U-m關(guān)系圖線(xiàn)可知,F(xiàn)1>F0。
7 / 7(共77張PPT)
重難突破11 測(cè)量電阻的五種其他方法
高中總復(fù)習(xí)·物理
目 錄
01
著眼“四翼”·探考點(diǎn)
02
培養(yǎng)“思維”·重落實(shí)
題型 規(guī)律 方法
著眼“四翼”·探考點(diǎn)
突破點(diǎn)一 伏伏法測(cè)電阻
 伏伏法又稱(chēng)電壓表差值法,它是利用兩個(gè)電壓表的組合測(cè)量電壓表的內(nèi)
阻或其他電阻的方法。常見(jiàn)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,這是設(shè)計(jì)電路中的常用技巧,也
是高考的熱點(diǎn)之一。
(3)原理:①圖甲中,電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2,根據(jù)電路知
識(shí)有U2=U1+R0,則如果R0已知,可求出電壓表的內(nèi)阻r1=R0;如
果r1已知,可以求出R0=r1。
②圖乙中,如果電壓表V1的內(nèi)阻r1、電阻R0已知,電壓表V1、V2的讀數(shù)分
別為U1、U2,根據(jù)電路知識(shí)可知流過(guò)被測(cè)電阻Rx的電流為I=+=
,則被測(cè)電阻為Rx==。
同理,如果R0、Rx為已知,可以由上面的關(guān)系求出電壓表V1的內(nèi)阻r1。
用以下器材可測(cè)量電阻Rx的阻值。
待測(cè)電阻Rx,阻值約為600 Ω;
電源E,電動(dòng)勢(shì)約為6.0 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);
電壓表V1,量程為0~500 mV,內(nèi)阻r1=1 000 Ω;
電壓表V2,量程為0~6 V,內(nèi)阻r2約為10 kΩ;
電流表A,量程為0~0.6 A,內(nèi)阻r3約為1 Ω;
定值電阻R0,R0=60 Ω;
滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為150 Ω;
單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)測(cè)量中要求兩只電表的示數(shù)都不小于其量程的,并能測(cè)量多組數(shù)
據(jù),請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框中畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖。
答案: 見(jiàn)解析圖
解析: 電路的最大電流約為I==0.01 A,由于
電流表的量程太大,可以把電壓表V1并聯(lián)一個(gè)定值電阻改
裝成電流表,電壓表選擇V2即可,要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)且滑
動(dòng)變阻器阻值與Rx的阻值相比較小,滑動(dòng)變阻器需用分壓
式接法,電路如圖所示。
(2)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算Rx,則由已知量和測(cè)量物理量計(jì)算Rx
的表達(dá)式為Rx= ,式中各符號(hào)的意義是
。(所有物理量用題中代表符號(hào)表示)
解析:流過(guò)被測(cè)電阻的電流為I=+=,被測(cè)電阻為Rx=
=。U1為電壓表V1的示數(shù),U2為電壓表V2的示數(shù),r1為
電壓表V1的內(nèi)阻,R0為定值電阻。
 
各符號(hào)意義見(jiàn)
解析 
突破點(diǎn)二 安安法測(cè)電阻
 安安法又稱(chēng)電流表差值法,它是利用兩個(gè)電流表的組合測(cè)量電流表的內(nèi)
阻或其他電阻的方法,常見(jiàn)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。
(3)原理:電流表A1、的讀數(shù)分別為I1、I2,電流表A1的內(nèi)阻為r1,
則圖甲中,根據(jù)電路知識(shí)有I1(r1+R0)=(I2-I1)Rx,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。圖
乙中,根據(jù)電路知識(shí)有I1(r1+Rx)=(I2-I1)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。
(2)技巧:已知阻值的電流表可當(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。這是設(shè)計(jì)電路中的常用技巧,也
是高考的熱點(diǎn)之一。
(2025·黑龍江哈爾濱一模)某實(shí)驗(yàn)小組想要測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1,
可供選擇的器材如下:
A. 待測(cè)電流表A1(0~10 mA,內(nèi)阻約200 Ω)
B. 電流表A2(0~20 mA,內(nèi)阻約60 Ω)
C. 定值電阻R1
D. 滑動(dòng)變阻器R2
E. 滑動(dòng)變阻器R3
F. 干電池(3.0 V)
G. 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干
(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。(在空格內(nèi)填寫(xiě)儀器前字母)
D 
該實(shí)驗(yàn)要求可以測(cè)得多組數(shù)據(jù)且調(diào)節(jié)方便,而且電表指針的偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)
節(jié)到盡可能大,則:
解析: 實(shí)驗(yàn)要求可以測(cè)得多組數(shù)據(jù)且調(diào)節(jié)方便,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用
分壓式接法,應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器。故選R2,即D。
(2)在圖甲所示的虛線(xiàn)框中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。
答案: 見(jiàn)解析圖
解析:實(shí)驗(yàn)要求可以測(cè)得多組數(shù)據(jù)且調(diào)節(jié)方便,而且電表指針的偏轉(zhuǎn)角能夠調(diào)節(jié)到盡可能大,則電流表A1與定值電阻R1并聯(lián)后,再與電流表A2串聯(lián)。實(shí)驗(yàn)的電路圖如圖所示。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器滑片移至合適的位置;
②閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片至某一位置,記錄A1、A2的讀數(shù)I1、I2;
③多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記錄相應(yīng)的A1、A2的讀數(shù);
④以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線(xiàn),如圖乙所示。
(4)根據(jù)I2-I1圖線(xiàn)的斜率k及定值電阻R1,寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)
式 。
r1=(k-1)R1 
解析:根據(jù)電流關(guān)系,有I2=I1+,整理得I2=I1,I2-I1圖像的斜率
為k=,則待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式為r1=(k-1)R1。
突破點(diǎn)三 半偏法測(cè)電阻
電流表半偏法測(cè)電阻
1. 實(shí)驗(yàn)電路圖,如圖所示。
2. 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按如圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路;
(2)斷開(kāi)S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表讀數(shù)等于其量程Im;
(3)保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表讀數(shù)等于Im,然后讀出R2
的值,則RA=R2。
3. 實(shí)驗(yàn)條件:R1 RA。
4. 測(cè)量結(jié)果:RA測(cè)=R2<RA。
5. 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(mǎn)
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。
(2024·貴州高考12題)某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度變化
的規(guī)律,探測(cè)溫度控制室內(nèi)的溫度。選用的器材有:
熱敏電阻RT;
電流表G(內(nèi)阻Rg為240 Ω,滿(mǎn)偏電流為Ig);
定值電阻R(阻值為48 Ω);
電阻箱R0(阻值0~999.9 Ω);
電源E(電動(dòng)勢(shì)恒定,內(nèi)阻不計(jì));
單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1、單刀單擲開(kāi)關(guān)S2;導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)該小組設(shè)計(jì)了如圖a所示的電路圖。根據(jù)圖a,完成圖b中的實(shí)物
圖連線(xiàn)。
答案: 見(jiàn)解析圖
請(qǐng)完成下列步驟:
解析: 由圖a所示的電路圖,圖b中的實(shí)物圖連線(xiàn)如圖所示。
(2)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi),將電阻箱的阻值調(diào)到 (填“最大”或“最
小”)。開(kāi)關(guān)S1接1,調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電阻箱讀數(shù)為60.0 Ω時(shí),電流表示數(shù)
為Ig。再將S1改接2,電流表示數(shù)為,斷開(kāi)S1。得到此時(shí)熱敏電阻RT的阻
值為 Ω。
最大 
300 
解析:由圖a可知,電阻箱起到保護(hù)電路的作用,因此開(kāi)關(guān)閉合前,將電阻
箱的阻值調(diào)到最大。
開(kāi)關(guān)S1接1時(shí),由閉合電路歐姆定律可得Ig=,S1接2時(shí),則有=聯(lián)立解得RT=R0+Rg=60 Ω+240 Ω=300 Ω。
(3)該熱敏電阻RT阻值隨溫度t變化的RT-t曲線(xiàn)如圖c所示,結(jié)合(2)中的
結(jié)果得到溫度控制室內(nèi)此時(shí)的溫度約為 ℃。(結(jié)果取整數(shù))
9 
解析:由圖c可知,RT=300 Ω時(shí),對(duì)應(yīng)的溫度約為9 ℃。
(4)開(kāi)關(guān)S1接1,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)為Ig。再將S1改接
2,如果電流表示數(shù)為(k>1),則此時(shí)熱敏電阻RT=  50 Ω
(用k表示),根據(jù)圖c即可得到此時(shí)溫度控制室內(nèi)的溫度。
50 
解析:開(kāi)關(guān)S1接1、閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)為Ig。由并聯(lián)電路的
分流作用,結(jié)合Rg=5R,可得干路電流為6Ig,則有并聯(lián)部分的電阻R并=
,由閉合電路歐姆定律可得6Ig=,結(jié)合Ig=,R0=60
Ω,解得R0'=10 Ω,S1接2時(shí),電流表示數(shù)為(k>1),同理可得干路電
流可為Ig,由閉合電路歐姆定律可得Ig=,結(jié)合6Ig=
,其中R并=40 Ω,解得RT==50Ω。
電壓表半偏法測(cè)電阻
1. 實(shí)驗(yàn)電路圖,如圖所示。
2. 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按如圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路;
(2)將R2的值調(diào)為零,閉合S,調(diào)節(jié)R1的滑片,使電壓表讀數(shù)等于其量程
Um;
(3)保持R1的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)等于Um,然后讀出R2的
值,則RV=R2。
3. 實(shí)驗(yàn)條件:R1 RV。
4. 測(cè)量結(jié)果:=R2>RV。
5. 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Um時(shí),R2兩端的電壓將大于Um,則R2>RV,
從而造成RV的測(cè)量值偏大。
(2025·江西上饒模擬)要測(cè)定一個(gè)量程為3 V的電壓表的內(nèi)阻,某同
學(xué)進(jìn)行了如下操作。
(1)先用多用電表粗測(cè)電壓表內(nèi)阻,將多用電表選擇開(kāi)關(guān)撥到歐姆擋
“×1 k”擋位,歐姆調(diào)零后,將多用電表的紅表筆與電壓表的 (選
填“正”或“負(fù)”)接線(xiàn)柱連接,黑表筆連接另一個(gè)接線(xiàn)柱,示數(shù)如圖甲
所示,則粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻為 Ω。
負(fù) 
14 000 
解析: 歐姆表紅表筆與內(nèi)置電源的負(fù)極相連,因此紅表筆與電壓表
的負(fù)接線(xiàn)柱相連;粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻為14 000 Ω。
(2)為了精確測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材,設(shè)計(jì)
了如圖乙所示電路。請(qǐng)根據(jù)圖乙電路將如圖丙所示的實(shí)物圖連接完整。連
接好電路后,閉合開(kāi)關(guān)前,圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先移到最
(選填“左”或“右”)端,電阻箱的電阻調(diào)為 (選填“最大”或
“零”),閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表滿(mǎn)偏;保持滑動(dòng)
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)半偏,若此時(shí)
電阻箱的阻值為R0,則測(cè)得電壓表內(nèi)阻為 。
左 
零 
R0 
答案: 見(jiàn)解析
解析:電路連接如圖所示。
閉合開(kāi)關(guān)前,題圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先移到最
左端,使輸出電壓為零,電阻箱的電阻調(diào)為零,測(cè)得
的電壓表的內(nèi)阻為R0。
(3)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電源的內(nèi)阻很小,可以忽略不計(jì),于是他又設(shè)計(jì)了如圖
丁所示的電路,按正確的操作,測(cè)得多組電壓表的示數(shù)U及對(duì)應(yīng)的電阻箱
接入電路的電阻R,作R-圖像,得到圖像與縱軸的截距為b,則電壓表的
內(nèi)阻RV= 。
解析:根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U+R,即R=ERV-RV
根據(jù)題意-RV=b,解得RV=-b。
-b 
突破點(diǎn)四 等效替代法測(cè)電阻
 測(cè)量某電阻(或電流表、電壓表的內(nèi)阻)時(shí),用電阻箱替換待測(cè)電阻,
若二者對(duì)電路所起的作用相同(如電流或電壓相等),則電阻箱與待測(cè)電
阻是等效的。故電阻箱的讀數(shù)即為待測(cè)電阻的阻值。常見(jiàn)有電流等效替代
法、電壓等效替代法兩種情況。
1. 按如圖所示的電路圖連接好電路,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)為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。
電流等效替代法測(cè)電阻
電流表A1的量程為0~200 μA、內(nèi)電阻約為500 Ω,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻,
除若干開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)之外還有器材如下:
電流表A2:與A1規(guī)格相同;
滑動(dòng)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:電動(dòng)勢(shì)E約1.5 V、內(nèi)電阻r約2 Ω。
(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路,在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成。
答案: 見(jiàn)解析圖
解析: 滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電流表內(nèi)阻,因此必須采用分壓接法,電路圖如圖所示。
(2)電路補(bǔ)充完整后,請(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟。
a.先將滑動(dòng)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(kāi)關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使兩電流表的指針在滿(mǎn)偏附近,記
錄電流表A2的示數(shù)I。
c.斷開(kāi)S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表A2的示
數(shù) ,讀出此時(shí)電阻箱的阻值R0,則電流表A1內(nèi)電
阻r= 。
解析: a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全;c.替代法最簡(jiǎn)單的操作是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)電阻。
最大 
再次為I(或仍為I) 
R0 
電壓等效替代法測(cè)電阻
1. 按如圖所示的電路圖連好電路,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。
小明用如圖甲所示的電路測(cè)量電阻Rx的阻值(約幾百歐)。R是滑動(dòng)
變阻器,R0是電阻箱,S2是單刀雙擲開(kāi)關(guān),部分器材規(guī)格圖乙中已標(biāo)出。
(1)根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)電路,在圖乙中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)物圖連接完
整。
答案: 見(jiàn)解析圖
解析: 根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,如圖所示。
(2)正確連接電路后,斷開(kāi)S1,S2接1。調(diào)節(jié)好多用電表,將兩表筆接觸
Rx兩端的接線(xiàn)柱,粗測(cè)其阻值,此過(guò)程中存在的問(wèn)題是
。正確操作后,粗測(cè)出Rx的阻值為R'。
解析: 測(cè)量電阻時(shí),要把電阻與其他元件斷開(kāi)。
待測(cè)電阻未與其
他元件斷開(kāi) 
(3)小明通過(guò)下列步驟,較準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值。
①將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至圖甲中的 (選填“A”或“B”)端。閉
合S1,將S2撥至1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置,使電壓表的示數(shù)
滿(mǎn)偏。
②調(diào)節(jié)電阻箱R0,使其阻值 (選填“大于R'”或“小于R'”)。
③將S2撥至2,保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使
電壓表再次滿(mǎn)偏,此時(shí)電阻箱示數(shù)為R1,則Rx= 。
A 
小于R' 
R1 
解析: ①閉合開(kāi)關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至圖甲中的A端,使
電壓表示數(shù)為零;②為了保護(hù)電壓表,調(diào)節(jié)電阻箱R0,使其阻值小于R';
③將S2撥至2,保持變阻器滑片P的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓
表再次滿(mǎn)偏,則此時(shí)并聯(lián)部分的電阻相等,Rx的阻值等于電阻箱的阻值,
即Rx=R1。
(4)實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格可供選擇,分別是:R2(0~10
Ω);R3(0~5 000 Ω)。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 (選
填“R2”或“R3”)。
解析: 由于電阻Rx的阻值約幾百歐,為方便調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2。
R2 
突破點(diǎn)五 電橋法測(cè)電阻
在電阻的測(cè)量方法中,有一種很獨(dú)特的測(cè)量方法——電橋法。其測(cè)量電路
如圖所示,實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R3,當(dāng) 的示數(shù)為0,即A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等
時(shí),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=,=,由以上兩式解得:R1·Rx=R2·R3。
這就是電橋平衡的條件,由該平衡條件可求出被測(cè)電阻Rx的阻值。
某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微小壓
力的裝置,其電路如圖(a)所示,R1、R2、R3為電阻箱,RF為半導(dǎo)體薄膜
壓力傳感器,C、D間連接電壓傳感器(內(nèi)阻無(wú)窮大)。
(1)先用歐姆表“×100”擋粗測(cè)RF的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對(duì)應(yīng)
的讀數(shù)是 Ω;
解析: 由題圖(b)可知,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為10×100 Ω=1 000 Ω。
1 000 
(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時(shí),RF的阻值
為 (用R1、R2、R3表示);
解析: 根據(jù)電壓傳感器示數(shù)為0可得I1R1=I2R2,I1RF=I2R3,解得RF
=R3。
R3 
(3)依次將0.5 g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所
受壓力大小等于砝碼重力大?。x出電壓傳感器示數(shù)U,所測(cè)數(shù)據(jù)如
下表所示:
次數(shù) 1 2 3 4 5 6
砝碼質(zhì)量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電壓U/mV 0 57 115 168 220 280
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點(diǎn),繪制U-m關(guān)系圖線(xiàn);
答案: 見(jiàn)解析圖
解析: 把表格中的數(shù)據(jù)在圖(c)上進(jìn)行描點(diǎn),然后用一條直線(xiàn)擬合,使盡可能多的點(diǎn)落在直線(xiàn)上,不在直線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè),離直線(xiàn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍棄,如圖所示。
(4)完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后,該測(cè)量微小壓力的裝置即可投入使
用。在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F0,電壓傳感器示數(shù)為200
mV,則F0大小是 N(重力加速度取9.8 m/s2,保留兩位有效數(shù)
字);
解析: 根據(jù)U-m圖像可知,當(dāng)U=200 mV時(shí),m=1.80 g,故F0=
mg≈0.018 N。
0.018 
(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測(cè)量C、D間電壓,在半導(dǎo)體薄膜
壓力傳感器上施加微小壓力F1,此時(shí)非理想毫伏表讀數(shù)為200 mV,則
F1 F0(填“>”“=”或“<”)。
解析: 可將C、D以外的電路等效為新的電源,C、D兩點(diǎn)間電壓看作
路端電壓,因?yàn)閾Q用非理想毫伏表后,當(dāng)讀數(shù)為200 mV時(shí),實(shí)際上C、D
間斷路(接理想毫伏表)時(shí)的電壓大于200 mV,則在壓力傳感器上施加微
小壓力F1時(shí),C、D間的電壓大于在壓力傳感器上施加微小壓力F0時(shí)C、D
間的電壓,結(jié)合U-m關(guān)系圖線(xiàn)可知,F(xiàn)1>F0。
> 
培養(yǎng)“思維”·重落實(shí)
夯基 提能 升華
1. 某同學(xué)要測(cè)量微安表內(nèi)阻,可利用的實(shí)驗(yàn)器材有:
電源E(電動(dòng)勢(shì)1.5 V,內(nèi)阻很?。?,電流表A(量程
10 mA,內(nèi)阻約10 Ω),微安表G(量程100 μA,內(nèi)阻
Rg待測(cè),約1 kΩ),滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 Ω),
定值電阻R0(阻值10 Ω),開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線(xiàn)若干。
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(1)將圖中虛線(xiàn)框內(nèi)所示的器材符號(hào)連線(xiàn),畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖;
答案: 見(jiàn)解析圖
解析: 題中給出的滑動(dòng)變阻器的最大阻值只有10
Ω,滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,為了精確得到微安表兩
端的電壓,可將微安表與定值電阻并聯(lián),通過(guò)電流關(guān)系
得到電壓。實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示。
(2)某次測(cè)量中,微安表的示數(shù)為90.0 μA,電流表的示數(shù)為9.00 mA,
由此計(jì)算出微安表內(nèi)阻Rg= Ω。
解析: 由并聯(lián)電路規(guī)律可得IGRg=(I-IG)R0,解得Rg=990 Ω。
990 
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2. 小李在實(shí)驗(yàn)室嘗試用如下方法測(cè)量一電阻R的阻值。
(1)器材與連線(xiàn)如圖所示,請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框中畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖;
答案: 見(jiàn)解析圖 
解析: 電路圖如圖。
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(2)先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲到左邊,記錄電流表讀數(shù),再將單刀雙擲開(kāi)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)如圖所示。則待測(cè)電阻Rx= Ω。此方法 (選填“有”
或“無(wú)”)明顯的實(shí)驗(yàn)誤差,其理由是
。
5 
有 
電阻箱的最小分度與待測(cè)電阻比
較接近(或其他合理解釋?zhuān)?br/>1
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解析: 兩次實(shí)驗(yàn)中電路電流相同,有I==,可得
Rx=R0,讀數(shù)可得Rx=5 Ω。電阻箱的最小分度和待測(cè)電阻阻值接近,這樣
測(cè)得的阻值不夠精確,如待測(cè)電阻阻值為5.4 Ω,則實(shí)驗(yàn)只能測(cè)得其為Rx=
5 Ω,誤差較大。
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3. (2025·河南商丘模擬)某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)量量程為2.5 V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R(最大阻
值99 999.9 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大
阻值5 kΩ),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開(kāi)關(guān)1個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干。
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①按電路原理圖甲連接電路;
②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖中最左端所對(duì)應(yīng)
的位置,閉合開(kāi)關(guān)S;
③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿(mǎn)偏;
④保持滑動(dòng)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
2.00 V,記下電阻箱的阻值。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器 (選填“R1”或“R2”)。
R1 
解析: 滑動(dòng)變阻器R1的阻值較小,在分壓電路中便于調(diào)節(jié),故實(shí)驗(yàn)中
應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R1。
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(2)根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中實(shí)物圖連線(xiàn)。
答案: 見(jiàn)解析圖
解析:滑動(dòng)變阻器為分壓式接法,實(shí)物圖連線(xiàn)如圖所示。
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(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑
動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為 Ω。
2 520 
解析:電壓表和電阻箱串聯(lián),其兩端電壓分別為2.00 V和0.50 V,則RV=
4R=2 520 Ω。
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(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿(mǎn)
刻度電流為 (填正確答案標(biāo)號(hào))。
A. 100 μA B. 250 μA
C. 500 μA D. 1 mA
D 
解析:表頭的滿(mǎn)偏電流Ig== A≈1 mA,故選項(xiàng)D正確。
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4. (2025·廣東茂名模擬)某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量一均勻新材料制成的金屬
絲的電阻率”實(shí)驗(yàn),主要步驟如下:
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲橫截面直徑的示數(shù)如圖甲所示,則其直徑D
= mm。
1.776(1.775、1.777也可) 
解析: 螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為D=1.5 mm+27.6×0.01 mm=
1.776 mm。
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(2)用刻度尺量出金屬絲接入電路的長(zhǎng)度L。
(3)用圖乙所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻Rx、電路中R1、R3為阻值未知的
定值電阻,R2為電阻箱。
①先閉合開(kāi)關(guān)S、S0,然后調(diào)整電阻箱R2的阻值,使電流表G的示數(shù)
為 并記下電阻箱的示數(shù)R21;
②然后將電阻箱與Rx交換位置,再次調(diào)整電阻箱R2的阻值,使電流表G的
示數(shù)為 ,記下電阻箱的示數(shù)R22,則金屬絲的電阻為Rx=
(用R21、R22表示)。
0 
0 
 
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解析:本實(shí)驗(yàn)用電橋法測(cè)電阻,在電阻箱與Rx位置調(diào)換前后,都應(yīng)使B、D
兩點(diǎn)間電勢(shì)差為零,即使電流表G的示數(shù)為零,進(jìn)而根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可
得==,解得Rx=。
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(4)求得金屬絲的電阻率ρ= (用L、D、R21、R22表示)。
解析:由電阻定律得Rx=ρ=,解得ρ=。
 
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5. (2025·四川宜賓模擬)某探究小組利用課外時(shí)間做了如下探究實(shí)驗(yàn):
先利用如圖所示的電路來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)分兩個(gè)過(guò)程,先用
替代法測(cè)出電壓表V1的內(nèi)阻,然后用半偏法測(cè)出電壓表V2的內(nèi)阻。供選用
的器材如下:
A. 待測(cè)電壓表V1,量程為2.0 V,內(nèi)阻10 kΩ~30 kΩ
B. 待測(cè)電壓表V2,量程為3.0 V,內(nèi)阻30 kΩ~40 kΩ
C. 電阻箱,阻值范圍0~99 999.9 Ω
D. 滑動(dòng)變阻器,阻值0~20 Ω,額定電流2 A
E. 滑動(dòng)變阻器,阻值范圍0~5 Ω,額定電流0.5 A
F. 電池組,電動(dòng)勢(shì)為6.0 V,內(nèi)電阻約0.5 Ω
G. 單刀單擲開(kāi)關(guān)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線(xiàn)若干
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(1)實(shí)驗(yàn)器材選擇除A、B、C、F、G外,滑動(dòng)變阻器R'應(yīng)選用 (用
器材前的字母表示)。
解析: 通過(guò)電路圖可知滑動(dòng)變阻器的接法為分
壓式,分壓式所用滑動(dòng)變阻器阻值較小,若選E,當(dāng)
閉合開(kāi)關(guān)之前,滑動(dòng)變阻器全部接入電路,流過(guò)滑
動(dòng)變阻器的電流為I== A=1.2 A>0.5 A,流過(guò)
滑動(dòng)變阻器的電流大于額定電流。故選D。
D 
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①用替代法測(cè)待測(cè)電壓表V1的內(nèi)阻:根據(jù)電路圖連成實(shí)驗(yàn)電路,并將滑動(dòng)
變阻器R'的滑片置于左端;將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于觸點(diǎn)2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器
R',使電壓表V2的指針指在刻度盤(pán)第N格,然后將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于觸點(diǎn)
1,調(diào)節(jié)電阻箱R使電壓表V2的指針仍指在刻度盤(pán)第N格,記下此時(shí)電阻箱R
的阻值R1=20 kΩ,則電壓表V1的內(nèi)阻測(cè)量值為 kΩ。
②用半偏法測(cè)待測(cè)電壓表V2的內(nèi)阻:將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于觸點(diǎn)1,電阻箱
的阻值調(diào)為零,閉合開(kāi)關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表V2的指針滿(mǎn)偏。保
持滑動(dòng)變阻器R'的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R,使電壓表V2的指針半
偏,記下電阻箱R的阻值R2=30 kΩ,則電壓表V2的內(nèi)阻測(cè)量值為
kΩ。
20 
30 
(2)下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟,將所缺的內(nèi)容補(bǔ)充完整:
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解析: ①根據(jù)替代法的實(shí)驗(yàn)原理可知,調(diào)節(jié)滑
動(dòng)變阻器R',使電壓表V2的指針指在刻度盤(pán)第N格,
然后將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于觸點(diǎn)1,調(diào)節(jié)電阻箱R使
電壓表V2的指針仍指在刻度盤(pán)第N格,即回路中電
流不變,總電阻不變,則電壓表V1的內(nèi)阻應(yīng)等于電
阻箱的阻值20 kΩ。②根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)原理可知,先讓V2表滿(mǎn)偏,然后電阻箱接入電路和電壓表V2串聯(lián)分壓,因并聯(lián)電路的總電壓幾乎不變,當(dāng)V2的示數(shù)半偏時(shí)可以認(rèn)為電阻箱的分壓和電壓表電壓相同,因此電阻箱的阻值等于電壓表的內(nèi)阻,所以電壓表的內(nèi)阻等于電阻箱的阻值30 kΩ。
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(3)上述兩種測(cè)量方法都有誤差,其中有種測(cè)量方法沒(méi)有系統(tǒng)誤差,接
下來(lái)該小組選用此測(cè)量方法測(cè)出其內(nèi)阻的電壓表,改裝成一量程為4.0 V的
電壓表繼續(xù)完成后續(xù)的探究實(shí)驗(yàn),需 (選填“串聯(lián)”或者“并
聯(lián)”)一個(gè)阻值為 kΩ的電阻。
串聯(lián) 
20 
解析: 由于等效替代法不存在系統(tǒng)誤差,而半
偏法存在系統(tǒng)誤差,因?yàn)閷㈦娮柘浣尤腚娐泛?,?br/>得電壓表和電阻箱的分壓增大,所以V2的測(cè)量值偏
大,而V1的內(nèi)阻測(cè)量值等于真實(shí)值,所以根據(jù)電表
改裝原理可知,應(yīng)該將電壓表V1串聯(lián)一個(gè)定值電阻
改裝成一量程為4.0 V的電壓表,且串聯(lián)的電阻阻值為R==20 kΩ。
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6. (2025·青海西寧模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路圖,測(cè)量電
壓表的內(nèi)阻RV和電流表的內(nèi)阻RA。已知定值電阻的阻值為R0,閉合開(kāi)關(guān)
后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器以及電阻箱的接入阻值R,電壓表、電流表的示數(shù)分
別為U、I,多測(cè)幾組U、I、R的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),根據(jù)所得的數(shù)據(jù)描繪出R-的關(guān)
系圖線(xiàn)如圖乙所示(圖中a、b均已知)。
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(1)根據(jù)圖甲,用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),補(bǔ)全圖丙中的實(shí)物圖。
答案: 見(jiàn)解析圖 
解析: 由電路圖可知,連接的實(shí)物圖如圖所示。
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(2)閉合開(kāi)關(guān)之前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的 (選
填“左”或“右”)端,R-關(guān)系圖線(xiàn)的表達(dá)式為R=  ·-RA 
(用RV、RA、R0、U、I表示)。
左 
·-RA 
解析:為防止燒壞電表,電壓表兩端的電壓應(yīng)從零開(kāi)始,閉合開(kāi)關(guān)前,
滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的最左端,電阻箱接入的阻值應(yīng)
達(dá)最大值。
根據(jù)閉合電路歐姆定律,有R0+U=IRA+I(xiàn)R,整理得R=·
-RA。
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(3)由圖乙可知,RA= ,RV= (用R0、a、b表示)。
b 
 
解析:圖像的縱截距為-b=-RA,可得RA=b
圖像的斜率為k==,解得RV=。
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