2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)專(zhuān)題講座實(shí)驗(yàn)07測(cè)電阻的其他幾種方法（解析版）

2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)專(zhuān)題講座實(shí)驗(yàn)七測(cè)電阻的其他幾種方法班級(jí)__________座號(hào)_____姓名__________分?jǐn)?shù)__________目錄TOC\o"1-3"\h\u一．測(cè)電阻的其它非常規(guī)方法總結(jié) 1二．典例例題精講分析 2題型一差值法測(cè)電阻 2題型二半偏法測(cè)電表內(nèi)阻 5題型三等效替代法測(cè)電阻 10題型四電橋法測(cè)電阻 11四．優(yōu)質(zhì)模擬試題強(qiáng)化訓(xùn)練 14一．測(cè)電阻的其它非常規(guī)方法總結(jié)電路原理圖電阻的測(cè)量值說(shuō)明伏安法變式——電表改用電流表A1，內(nèi)阻rA1已知，電流表作電壓表使用電壓表V1，內(nèi)阻rV1已知，電壓表作電流表使用伏安法變式——消除內(nèi)阻法兩次作差消去().S斷開(kāi)：S閉合：兩次作差.比值法串聯(lián)，電壓與電阻成正比并聯(lián)，電流與電阻成正比接a、d，電流I1，接b、c，電流I2替代法兩次電表讀數(shù)相同半偏法計(jì)算法聯(lián)立解出，或圖像法分析電橋平衡法電流計(jì)讀數(shù)為零二．典例例題精講分析題型一差值法測(cè)電阻【例1】(2022·四川瀘州市第二次教學(xué)質(zhì)量診斷)某實(shí)驗(yàn)小組在設(shè)計(jì)測(cè)量阻值約為200Ω的定值電阻Rx時(shí)，可供選擇的器材如下：電源E：電動(dòng)勢(shì)約為3.0V，內(nèi)阻r約5Ω；電流表A：量程為0～0.6A，內(nèi)阻rA約為2Ω；電壓表V1：量程為0～0.5V，內(nèi)阻r1＝1000Ω；電壓表V2：量程為0～3V，內(nèi)阻r2約為5kΩ；定值電阻R0，有四種規(guī)格供選：10Ω、50Ω、500Ω、1000Ω；滑動(dòng)變阻器R：最大阻值為50Ω，額定電流1A；單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)在下面四種方案中，因電表內(nèi)阻的不確定而導(dǎo)致不能準(zhǔn)確測(cè)量的是________(選填圖中的字母序號(hào))；(2)綜合考慮電表內(nèi)阻及量程帶來(lái)的影響，該小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最________(選填“左端”或“右端”)；為了保證兩只電壓表的讀數(shù)都不小于其量程的eq\f(1,3)，定值電阻R0的規(guī)格應(yīng)選擇________Ω(選填“10”“50”“500”或“1000”)；(3)請(qǐng)根據(jù)(2)中的電路圖，寫(xiě)出計(jì)算Rx的理論表達(dá)式Rx＝________(如涉及電壓表和電流表的示數(shù)分別對(duì)應(yīng)用U1、U2、I表示，電表內(nèi)阻和定值電阻分別對(duì)應(yīng)用r1、r2、rA、R0表示)?！敬鸢浮?1)BC(2)左端50(3)eq\f(r1R0（U2－U1）,U1（r1＋R0）)【解析】(1)由于電壓表V1內(nèi)阻已知，則該電壓表不僅能準(zhǔn)確測(cè)量電壓，也能準(zhǔn)確測(cè)量通過(guò)它的電流，根據(jù)歐姆定律由A方案可得Rx＝eq\f(U1,I－\f(U1,r1))，則A方案能準(zhǔn)確測(cè)量；由B方案可得Rx＝eq\f(U2,I－\f(U2,r2))，由于r2不確定，則B方案不能準(zhǔn)確測(cè)量；由C方案可得Rx＝eq\f(U1－IrA,I)，由于rA不確定，則C方案不能準(zhǔn)確測(cè)量；由D方案可得Rx＝eq\f(U2－U1,\f(U1,r1))，則D方案能準(zhǔn)確測(cè)量，故選B、C。(2)該電路為分壓式控制電路，電壓應(yīng)從0開(kāi)始變化，所以滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最左端。根據(jù)串聯(lián)電路電阻分壓的特點(diǎn)，為了保證兩只電壓表的讀數(shù)都不小于其量程的eq\f(1,3)，定值電阻R0的規(guī)格應(yīng)選擇約為待測(cè)電阻的eq\f(1,3)的，所以選50Ω的。(3)根據(jù)歐姆定律可得Rx＝eq\f(Ux,Ix)＝eq\f(U2－U1,\f(U1,r1)＋\f(U1,R0))＝eq\f(r1R0（U2－U1）,U1（r1＋R0）)?！疽灶}說(shuō)法】1．電流表差值法(如圖所示)(1)基本原理：定值電阻R0的電流I0＝I2－I1，電流表的電壓U1＝(I2－I1)R0.(2)可測(cè)物理量：①若R0為已知量，可求得電流表的內(nèi)阻r1＝eq\f(I2－I1R0,I1)；②若r1為已知量，可求得R0＝eq\f(I1r1,I2－I1).2．電壓表差值法(如圖所示)(1)基本原理：定值電阻R0的電壓U0＝U2－U1，電壓表的電流I1＝eq\f(U2－U1,R0).(2)可測(cè)物理量：①若R0為已知量，可求得電壓表的內(nèi)阻r1＝eq\f(U1,U2－U1)R0；②若r1為已知量，可求得R0＝eq\f(U2－U1,U1)r1.【變式訓(xùn)練1】現(xiàn)測(cè)定長(zhǎng)金屬絲的電阻率．(1)某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是______mm.(2)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，盡量準(zhǔn)確地測(cè)量一段金屬絲的電阻．這段金屬絲的電阻Rx約為100Ω，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明器材代號(hào)．電源E(電動(dòng)勢(shì)10V，內(nèi)阻約為10Ω)電流表A1(量程0～250mA，內(nèi)阻R1＝5Ω)電流表A2(量程0～300mA，內(nèi)阻約為5Ω)滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10Ω，額定電流2A)開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干(3)某同學(xué)設(shè)計(jì)方案正確，測(cè)量得到電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，則這段金屬絲電阻的計(jì)算式Rx＝________.從設(shè)計(jì)原理看，則測(cè)量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)．【答案】(1)0.200(0.196～0.204均可)(2)如圖所示(3)eq\f(I1R1,I2－I1)相等【解析】(1)由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知，該金屬絲的直徑應(yīng)為0mm＋20.0×0.01mm＝0.200mm；(2)對(duì)提供的實(shí)驗(yàn)器材分析可知，滑動(dòng)變阻器的總電阻比待測(cè)電阻的阻值小得多，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，由于沒(méi)有提供電壓表，因此可以用內(nèi)阻已知的電流表充當(dāng)電壓表，即將A1作為電壓表，由于A1的內(nèi)阻已知，因此A2應(yīng)采用外接法；(3)由電路圖可知，Rx＝eq\f(I1R1,I2－I1)；由于A1的內(nèi)阻已知，因此該實(shí)驗(yàn)不存在系統(tǒng)誤差，因此測(cè)量值與真實(shí)值相等．題型二半偏法測(cè)電表內(nèi)阻【例2】可選用器材：①電阻箱甲，最大阻值為99999.9Ω；②電阻箱乙，最大阻值為2kΩ；③電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻不計(jì)；另外有開(kāi)關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干，量程為1mA的電流表．現(xiàn)采用如圖所示的電路圖測(cè)電流表的內(nèi)阻rg.(1)實(shí)驗(yàn)步驟的順序?yàn)開(kāi)_______；①合上S1，調(diào)節(jié)R，使表A滿(mǎn)偏②合上S2，調(diào)節(jié)R1，使表A半偏，則rg＝R1③斷開(kāi)S1、S2，將R調(diào)到最大(2)可變電阻R1應(yīng)選擇①、②中的________(填“①”或“②”)．為使結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，可變電阻R應(yīng)選________(填“①”或“②”)．(3)認(rèn)為內(nèi)阻rg＝R1，此結(jié)果與rg的真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)．【答案】(1)③①②(2)②①(3)偏小【解析】(1)半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的步驟為：③斷開(kāi)S1、S2，將R調(diào)到最大；①合上S1，調(diào)節(jié)R，使表A滿(mǎn)偏；②合上S2，調(diào)節(jié)R1，使表A半偏，則rg＝R1.(2)此實(shí)驗(yàn)為半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻rg，由半偏法原理可知，當(dāng)S2閉合后，干路電流應(yīng)恒定，由閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R＋R并)知，當(dāng)R?R并時(shí)，才能盡可能減小R1并入電路后的影響，所以R應(yīng)選①，R1選②.(3)閉合S2，由于并聯(lián)上R1，干路電流略增大些，電流表電流為eq\f(1,2)Ig，R1上電流略大于eq\f(1,2)Ig，則R1的電阻略小于rg，即測(cè)量值小于真實(shí)值．【例3】某同學(xué)利用圖a所示電路測(cè)量量程為2.5V的電壓表的內(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99999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V)，開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按電路原理圖a連接線路；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2.00V，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________(填“R1”或“R2”)．(2)根據(jù)圖a所示電路將圖b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630.0Ω，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_(kāi)_______Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)．(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_(kāi)_______(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．100μA B．250μAC．500μA D．1mA【答案】(1)R1(2)見(jiàn)解析圖(3)2520(4)D【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大，則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大，故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，故選R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差．(2)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，實(shí)物圖連線如圖所示．(3)電壓表和電阻箱串聯(lián)，兩端電壓分別為2.00V和0.50V，則RV＝4R＝2520Ω.(4)電壓表的滿(mǎn)偏電流Ig＝eq\f(U,RV)＝eq\f(2.5,2520)A≈1mA，故選項(xiàng)D正確．【以題說(shuō)法】1．電流表半偏法(電路圖如圖所示)(1)實(shí)驗(yàn)步驟①先斷開(kāi)S2，再閉合S1，將R1由最大阻值逐漸調(diào)小，使電流表讀數(shù)等于其量程Im；②保持R1不變，閉合S2，將電阻箱R2由最大阻值逐漸調(diào)小，當(dāng)電流表讀數(shù)等于eq\f(1,2)Im時(shí)記錄下R2的值，則RA＝R2.(2)實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)閉合S2時(shí)，因?yàn)镽1?RA，故總電流變化極小，認(rèn)為不變?nèi)詾镮m，電流表讀數(shù)為eq\f(Im,2)，則R2中電流為eq\f(Im,2)，所以RA＝R2.(3)誤差分析①測(cè)量值偏小：RA測(cè)＝R2＜RA真．②原因分析：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?。蹨p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(mǎn)足R1?RA.2．電壓表半偏法(電路圖如圖所示)(1)實(shí)驗(yàn)步驟①將R2的阻值調(diào)為零，閉合S，調(diào)節(jié)R1的滑動(dòng)觸頭，使電壓表讀數(shù)等于其量程Um；②保持R1的滑動(dòng)觸頭不動(dòng)，調(diào)節(jié)R2，當(dāng)電壓表讀數(shù)等于eq\f(1,2)Um時(shí)記錄下R2的值，則RV＝R2.(2)實(shí)驗(yàn)原理：RV?R1，R2接入電路時(shí)可認(rèn)為電壓表和R2兩端的總電壓不變，仍為Um，當(dāng)電壓表示數(shù)調(diào)為eq\f(Um,2)時(shí)，R2兩端電壓也為eq\f(Um,2)，則二者電阻相等，即RV＝R2.(3)誤差分析①測(cè)量值偏大：RV測(cè)＝R2>RV真．②原因分析：當(dāng)R2的阻值由零逐漸增大時(shí)，R2與電壓表兩端的總電壓也將逐漸增大，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．顯然電壓表半偏法適用于測(cè)量?jī)?nèi)阻較大的電壓表的電阻．③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(mǎn)足R1?RV.【變式訓(xùn)練】(2022·山東卷，14)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?？晒┻x擇的器材有：待測(cè)熱敏電阻RT(實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，阻值約幾百歐到幾千歐)；電源E(電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻r約為0.5Ω)；電阻箱R(阻值范圍0～9999.99Ω)；滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值20Ω)；滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值2000Ω)；微安表(量程100μA，內(nèi)阻等于2500Ω)；開(kāi)關(guān)兩個(gè)，溫控裝置一套，導(dǎo)線若干。同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖8所示的測(cè)量電路，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖示連接電路；②閉合S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿(mǎn)偏；③保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱，使微安表指針半偏；④記錄此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量熱敏電阻的阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”)。(2)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在實(shí)物圖9(不含溫控裝置)連接成完整電路。(3)某溫度下微安表半偏時(shí)，電阻箱的讀數(shù)為6000.00Ω，該溫度下熱敏電阻的測(cè)量值為_(kāi)_______Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)，該測(cè)量值________(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10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________(填“增大”或“減小”)?！敬鸢浮?1)R1(2)見(jiàn)解析圖(3)3500大于(4)減小【解析】(1)用半偏法測(cè)量熱敏電阻的阻值，盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變；由于該支路與滑動(dòng)變阻器左側(cè)部分電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的阻值越小，S2閉合前、后并聯(lián)部分電阻變化越小，從而并聯(lián)部分的電壓值變化越小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1。(2)電路連接圖如圖所示(3)微安表半偏時(shí)，該支路的總電阻為原來(lái)的2倍，即RT＋RμA＝R＝6000.00Ω，可得RT＝3500Ω。當(dāng)斷開(kāi)S2，電路的總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律，干路電流減小，路端電壓增大，并聯(lián)部分的電壓增大，電阻箱分壓大于原并聯(lián)電壓的一半，即電阻箱的電阻大于熱敏電阻和微安表的總電阻，因此熱敏電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏大。(4)由于是lnRT－eq\f(1,T)圖像，當(dāng)溫度T升高時(shí)，eq\f(1,T)減小，從圖中可以看出lnRT減小，從而RT減小，因此熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。題型三等效替代法測(cè)電阻【例3】(2022·安徽省高三模擬)如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路可以用來(lái)測(cè)量電阻，可供選用的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．待測(cè)電阻Rx(阻值約為55Ω)B．定值電阻R0(阻值為16Ω)C．電壓表V1(0～3V，內(nèi)阻很大，可看成理想電壓表)D．電壓表V2(0～15V，內(nèi)阻很大，可看成理想電壓表)E．滑動(dòng)變阻器R1(5Ω，2A)F．滑動(dòng)變阻器R2(50Ω，2A)G．蓄電池(電動(dòng)勢(shì)4.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì))H．單刀雙擲開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等(1)要完成本實(shí)驗(yàn)且較準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量，電壓表應(yīng)該選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用________．(填器材前面的序號(hào))(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按照電路圖連接實(shí)驗(yàn)器材，單刀雙擲開(kāi)關(guān)空置，把滑動(dòng)變阻器觸頭滑到最左端．②將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲于“1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭，使得電壓表讀數(shù)為2.8V③將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲于“2”，________(填“向左滑動(dòng)”“向右滑動(dòng)”或“不再滑動(dòng)”)滑動(dòng)變阻器觸頭，觀察并記錄電壓表讀數(shù)為1.6V.(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，被測(cè)電阻的測(cè)量值Rx＝________Ω.(4)由于蓄電池內(nèi)阻r的存在，Rx測(cè)量值將________真實(shí)值(填“大于”“小于”或“等于”)．【答案】(1)CF(2)不再滑動(dòng)(3)56(4)等于【解析】(1)由于電動(dòng)勢(shì)為4.0V,15V量程的電壓表量程太大，因此選用量程為3V的電壓表；最大阻值為5Ω的滑動(dòng)變阻器會(huì)使得被測(cè)電阻兩端的電壓超過(guò)3V的電壓表量程，因此不能選用，只能選用最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器．(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，滑動(dòng)變阻器的阻值R是不能改變的，否則就不能解出Rx的值．(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律，單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲于“1”的位置時(shí)eq\f(Ux,Rx)＝eq\f(E－Ux,R)即eq\f(R,Rx)＝eq\f(3,7)單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲于“2”的位置時(shí)eq\f(U0,R0)＝eq\f(E－U0,R)即eq\f(R0,R)＝eq\f(2,3)聯(lián)立解得Rx＝56Ω(4)蓄電池的內(nèi)電阻r與滑動(dòng)變阻器電阻可當(dāng)作一個(gè)整體，則r的存在不影響Rx的值．【以題說(shuō)法】如圖所示，先讓待測(cè)電阻串聯(lián)后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上，調(diào)節(jié)R2，使電表指針指在適當(dāng)位置讀出電表示數(shù)；然后將電阻箱串聯(lián)后接到同一電源上，保持R2阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電表的讀數(shù)仍為原來(lái)記錄讀數(shù)，則電阻箱的讀數(shù)即等于待測(cè)電阻的阻值．【變式訓(xùn)練】.(2022·天津紅橋區(qū)質(zhì)量調(diào)查)在某校開(kāi)展的科技活動(dòng)中，為了較準(zhǔn)確的測(cè)出一個(gè)未知電阻的阻值Rx，現(xiàn)有如下器材：讀數(shù)不準(zhǔn)的電流表A、電阻箱R1、滑動(dòng)變阻器R2、單刀單擲開(kāi)關(guān)S1、單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2、電源和導(dǎo)線若干。(1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)出你所選器材的代碼。(2)寫(xiě)出主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟：【答案】(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析【解析】(1)電流表A讀數(shù)不準(zhǔn)確，故讀出的電流大小沒(méi)有實(shí)際意義，不能根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)求電壓和電阻，由等效替代法求待測(cè)電阻的大小，分別將待測(cè)電阻和電阻箱與電流表和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，如圖所示。(2)將S1閉合，S2置于上端，記下電流表指針?biāo)肝恢?；S2置于下端，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針指在原位置，則待測(cè)電阻Rx＝R1。題型四電橋法測(cè)電阻【例4】(2017·全國(guó)卷Ⅱ·23)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．可使用的器材有：兩個(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)；單刀開(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_(kāi)_______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_(kāi)_____Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)．(3)寫(xiě)出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.【答案】(1)見(jiàn)解析圖(2)①20②左③相等④2550(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿(mǎn)量程【解析】(1)實(shí)物連線如圖所示：(2)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；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設(shè)滑片D兩側(cè)電阻分別為R21和R22，由B與D所在位置的電勢(shì)相等可知，eq\f(Rz1,R21)＝eq\f(RμA,R22)；同理，當(dāng)，RμA＝eq\r(Rz1Rz2)＝eq\r(2500.0×2601.0)Ω＝2550Ω(3)為了提高測(cè)量精度，應(yīng)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿(mǎn)量程．(1)操作：如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R3，使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0.(2)原理：當(dāng)IG＝0時(shí)，有UAB＝0，則UR1＝UR3，UR2＝URx；電路可以等效為如圖乙所示．根據(jù)歐姆定律有eq\f(UR1,R1)＝eq\f(UR2,R2)，eq\f(UR1,R3)＝eq\f(UR2,Rx)，由以上兩式解得R1Rx＝R2R3或eq\f(R1,R2)＝eq\f(R3,Rx)，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．【變式訓(xùn)練1】(2022·山東青島市一模)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了一大捆鋁導(dǎo)線，他想利用學(xué)過(guò)的知識(shí)計(jì)算出導(dǎo)線的長(zhǎng)度，于是他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：(1)先用螺旋測(cè)微器測(cè)量該導(dǎo)線的直徑如圖甲所示，則導(dǎo)線的直徑d＝________mm；(2)然后在實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源、靈敏電流計(jì)、電流表(兩個(gè))、滑動(dòng)變阻器(兩個(gè))、電阻箱、定值電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．他利用現(xiàn)有器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：a．按照?qǐng)D乙所示的電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路；b．將滑動(dòng)變阻器R3的滑片調(diào)至適當(dāng)位置，滑動(dòng)變阻器R1的滑片調(diào)至最左端，閉合開(kāi)關(guān)S；c．將滑動(dòng)變阻器R1的滑片逐步向右滑動(dòng)，并反復(fù)調(diào)節(jié)R2和R3使靈敏電流計(jì)G示數(shù)為零，此時(shí)電阻箱R2的數(shù)值為4.0Ω，電流表A1的示數(shù)為0.15A，電流表A2的示數(shù)為0.30A.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，請(qǐng)回答：①待測(cè)電阻Rx的阻值為_(kāi)_______Ω；②電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果________影響(選填“有”或“無(wú)”)；(3)最后該同學(xué)在資料上查到了該鋁導(dǎo)線的電阻率ρ＝2.82×10－8Ω·m，則這捆導(dǎo)線的長(zhǎng)度為_(kāi)_______m．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(4)為提高本實(shí)驗(yàn)的精確度可采取的措施是________________________________．(請(qǐng)答出兩條措施)【答案】(1)1.410(±0.001均可)(2)①2.0②無(wú)(3)111(4)提高電流計(jì)G的靈敏度；調(diào)整R2、R3的阻值，多次測(cè)量Rx取平均值；在導(dǎo)線上不同位置多次測(cè)量直徑取平均值【解析】(1)導(dǎo)線的直徑d＝1mm＋41.0×0.01mm＝1.410mm(2)①靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0，可知R2和Rx兩端的電壓相等，即R2I1＝RxI2，解得Rx＝eq\f(I1,I2)R2＝eq\f(0.15,0.30)×4.0Ω＝2.0Ω②由以上分析可知，電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響；(3)根據(jù)Rx＝ρeq\f(l,S)，可得l＝eq\f(RxS,ρ)＝eq\f(πRxd2,4ρ)代入數(shù)據(jù)解得l≈111m(4)為提高本實(shí)驗(yàn)的精確度可采取的措施是：提高靈敏電流計(jì)G的靈敏度；調(diào)整R2、R3的阻值，多次測(cè)量Rx取平均值；在導(dǎo)線上不同位置多次測(cè)量直徑取平均值．四．優(yōu)質(zhì)模擬試題強(qiáng)化訓(xùn)練1.(2022·山東濟(jì)南市一模)程10mA的靈敏電流計(jì)，R0為定值電阻(R0＝100Ω)，R為滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～10Ω).(1)按照?qǐng)D甲所示的電路圖，將圖乙中的器材實(shí)物連線補(bǔ)充完整；(2)將滑動(dòng)變阻器置于適當(dāng)位置后，閉合開(kāi)關(guān)S1.將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接1端，改變滑動(dòng)變阻器滑片位置，記錄此時(shí)電流計(jì)的示數(shù)I1；保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)，將S2接2端，記錄此時(shí)電流計(jì)的示數(shù)I2.忽略電路中M、N兩點(diǎn)間的電壓變化，則待測(cè)電阻Rx的阻值的表達(dá)式為Rx＝________；(用I1、I2、R0、Rx表示)(3)改變滑動(dòng)變阻器滑片位置，重復(fù)上述步驟，得到下表中4組數(shù)據(jù)：1234I1/mA6.505.504.403.30I2/mA5.284.563.662.74eq\f(I1,I2)1.231.211.201.20利用表中數(shù)據(jù)，可以求得Rx＝________Ω；(保留3位有效數(shù)字)(4)若考慮電阻變化對(duì)電路的影響，Rx的測(cè)量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值.【答案】(1)見(jiàn)解析圖(2)eq\f(R0,\f(I1,I2)－1)(3)476(4)大于【解析】(1)按原理圖連接實(shí)物圖如圖所示(2)由于忽略M、N兩點(diǎn)間電壓變化，由實(shí)驗(yàn)原理可知I1Rx＝I2(R0＋Rx)得Rx＝eq\f(I2R0,I1－I2)＝eq\f(R0,\f(I1,I2)－1)(3)由表格可知eq\f(I1,I2)的平均值為1.21，代入Rx＝eq\f(R0,\f(I1,I2)－1)可得Rx＝eq\f(100,1.21－1)Ω＝476Ω(4)若考慮電阻變化對(duì)電路的影響，則有I1Rx真<I2(R0＋Rx真)則Rx真<eq\f(I2R0,I1－I2)＝eq\f(R0,\f(I1,I2)－1)＝Rx，由此可知，測(cè)量值比真實(shí)值偏大.2.(2022·河北唐山市高三二模)一金屬線材電阻未知且電阻分布不均勻，為了測(cè)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4.8Ω；微安表(零刻度在表盤(pán)中間)，一端接導(dǎo)線，另一端接表筆；定值電阻R1，阻值為10Ω；電阻箱R2，阻值0～99.9Ω；電流表，量程0～0.6A，內(nèi)阻RA＝1Ω；電壓表，量程0～3.0V，內(nèi)阻約為3000Ω；滑動(dòng)變阻器，0～10Ω；電源，電動(dòng)勢(shì)為3V；電鍵；導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)按圖連接電路，閉合電鍵之前，將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”)；(2)將電阻箱R2的阻值調(diào)整到________Ω，閉合電鍵；(3)將滑動(dòng)變阻器R3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(guò)大，不斷改變表筆在未知電阻上的接觸位置，直到________時(shí)，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(shí)電流表和電壓表的讀數(shù)如圖8，分別為_(kāi)______A和_______V.(5)通過(guò)兩表讀數(shù)可以得到未知電阻的阻值為_(kāi)_______Ω.【答案】(1)右(2)10(3)微安表的示數(shù)為零(4)0.502.50(5)5【解析】(1)按題圖連接電路，閉合電鍵之前，要保護(hù)電路，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端，使滑動(dòng)變阻器的阻值最大.(2)為了測(cè)量金屬絲的阻值并將其截為阻值相等的兩段，由電橋法知需將電阻箱R2的阻值調(diào)整到與定值電阻R1相等，即調(diào)為10Ω.(3)利用了串聯(lián)電阻的分壓作用，當(dāng)金屬絲兩側(cè)電阻阻值相等時(shí)，兩支路電勢(shì)降低一樣，則兩觸點(diǎn)的電勢(shì)相等，流過(guò)微安表的電流為零，所以為了等分電阻，只需要調(diào)節(jié)表筆在未知電阻(4)電流表的最小分度為0.02A，讀數(shù)時(shí)，只需要同位估讀，所以電流表的讀數(shù)為0.50A.電壓表的最小分度為0.1V，讀數(shù)時(shí)，需要估讀到下一位，所以電壓表的讀數(shù)為2.50V.(5)并聯(lián)電阻的阻值為R并＝eq\f(U,I)－RA＝eq\f(2.50,0.50)Ω－1Ω＝4Ω根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關(guān)系有eq\f(1,R并)＝eq\f(1,Rx)＋eq\f(1,R1＋R2)代入數(shù)據(jù)解得Rx＝5Ω.3.(2022·寧夏吳忠市一輪聯(lián)考)利用如圖甲所示電路，測(cè)量一個(gè)量程為3.0V的電壓表的內(nèi)阻。(1)按圖甲所示電路，用鉛筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物連接。(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下，并填寫(xiě)步驟一、二中的相關(guān)內(nèi)容。第一步：將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(diào)到________端(填“a”或“b”)，再將電阻箱R0的阻值調(diào)到________(填“零”或“最大”)，然后閉合開(kāi)關(guān)S；第二步：____________________(填寫(xiě)該步驟，然后閉合開(kāi)關(guān)S)；第三步：保持滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端不動(dòng)，僅調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電壓表的示數(shù)為1.5V，讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值；第四步，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。(3)若在第三步中讀出的R0＝2100Ω，則該電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω，使用這種方法測(cè)出的電壓表的內(nèi)阻與真實(shí)值相比________(選填“偏大”或“偏小”)?！敬鸢浮?1)見(jiàn)解析(2)a零調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0V(3)2100偏大【解析】(1)根據(jù)圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示。(2)由圖示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路安全，閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到a端，再將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；第二步，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0V。(3)由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，電壓表與電阻箱阻值相等，即：電壓表的內(nèi)阻RV＝R0＝2100Ω，把電阻箱接入電路時(shí)，電路總電阻變大，由閉合電路歐姆定律可知，電路電流變小，路端電壓變大，分壓電路兩端電壓變大，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，電阻箱兩端電壓大于1.5V，即R0的分壓要大一些，故RV的實(shí)際值要小一些，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值，由此可知，電壓表內(nèi)阻測(cè)量值大于真實(shí)值。4.(2022·河南鄭州市第一次質(zhì)檢)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(cè)量該電流表的內(nèi)阻Rg，圖中R1、R2為電阻箱。他按電路圖連接好電路，將R1的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)S1后，他應(yīng)該正確操作的步驟是________。a.記下R2的阻值；b.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度；c.閉合S2，保持R1不變，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的一半。(2)如果按正確操作步驟測(cè)得R2的阻值為500Ω，則Rg的電阻值大小為_(kāi)_______(填寫(xiě)字母代號(hào))。A.250Ω B.500ΩC.750Ω D.1000Ω(3)這種方式測(cè)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0～2V的電壓表，應(yīng)選一個(gè)阻值為_(kāi)_______Ω的電阻與此電流表串聯(lián)。【答案】(1)bca(2)B(3)小(4)9500【解析】(1)根據(jù)電路圖判斷此為半偏法測(cè)內(nèi)阻，先斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1使電流表達(dá)到滿(mǎn)偏，然后閉合S2，保持R1不變，調(diào)節(jié)電阻箱R2使電流表半偏，記下此時(shí)R2的阻值即為電流表的內(nèi)阻，故正確的操作步驟為bca。(2)電阻箱和電流表并聯(lián)，電流表電流變?yōu)闈M(mǎn)偏電流的一半，說(shuō)明電阻箱分走一半電流，所以二者電流相等，則R2的阻值即為電流表的內(nèi)阻，故選B。(3)當(dāng)S2閉合時(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。(4)電流表改裝為電壓表，那么改裝后的量程為U＝Ig(Rg＋R)，代入數(shù)據(jù)解得R＝9500Ω。5.(2022·重慶市選擇性考試適應(yīng)性測(cè)試)某同學(xué)擬將量程為Ig＝1mA，內(nèi)阻約為幾十歐姆的電流表G改裝成量程為1V的電壓表。(1)他首先設(shè)計(jì)了如圖3所示電路來(lái)測(cè)量電流表G的內(nèi)阻Rg，圖中E為電源電動(dòng)勢(shì)?，F(xiàn)有最大阻值分別為100Ω和2600Ω的滑動(dòng)變阻器，則R2應(yīng)選用最大阻值為_(kāi)_______Ω的滑動(dòng)變阻器。開(kāi)關(guān)S1接通，S2未接通時(shí)，調(diào)節(jié)R2使電流表G示數(shù)為1.00mA；接通S2后，保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1，當(dāng)其阻值為50Ω時(shí)，電流表G的示數(shù)為0.50mA，則電流表G的內(nèi)阻Rg為_(kāi)_______Ω；(2)為了將電流表G改裝成量程為1V的電壓表，需要________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)大小為_(kāi)_______Ω的電阻?！敬鸢浮?1)260050(2)串聯(lián)950【解析】(1)本題中采用“半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻”，要求滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，電流表內(nèi)阻為幾十歐，則R2應(yīng)選用最大阻值為2600Ω的滑動(dòng)變阻器。半偏法中變阻器改變后其阻值等于電流表內(nèi)阻，即50Ω。(2)改裝后電壓表的內(nèi)阻較大，故應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)電阻。改裝后電壓表的滿(mǎn)偏電流為0.001A，滿(mǎn)偏電壓為1V，則改裝后電壓表內(nèi)阻為RV＝eq\f(1,0.001)Ω＝1000Ω，則需要串聯(lián)的電阻為R＝RV－Rg＝1000Ω－50Ω＝950Ω。6.(2022·山東省濟(jì)南市歷城第二中學(xué)高三月考)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(cè)定電壓表內(nèi)阻RV1和電阻Rx的阻值：a．待測(cè)電壓表V1(量程0～1V，內(nèi)阻RV1約1kΩ)和待測(cè)電阻Rx(阻值約2kΩ)b．電壓表V2(量程0～3V，內(nèi)阻RV2約4.5kΩ)c．毫安表mA(量程0～20mA，內(nèi)阻約50Ω)d．微安表μA(量程0～50μA，內(nèi)阻約200Ω)e．滑動(dòng)變阻器Rf．電阻箱R1(總阻值9999.9Ω)g．電源E(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì))h．開(kāi)關(guān)S1、單刀雙擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)和導(dǎo)線若干(1)為了擴(kuò)大電壓表V1的量程，必須精確測(cè)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(qǐng)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(huà)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(duì)應(yīng)其他量，表示待測(cè)電壓表V1的內(nèi)阻RV1＝________；待測(cè)電阻Rx＝________.(用兩電壓表示數(shù)U1、U2及對(duì)應(yīng)電阻箱阻值R1表示)【答案】(1)見(jiàn)解析圖(2)eq\f(U1,U2－U1)R1R1【解析】(1)由R＝eq\f(U,I)可知，若用伏安法精確測(cè)電阻，必須精確測(cè)出電阻兩端電壓和通過(guò)電流，V1的最大電流Im＝eq\f(U,RV1)≈1mA.兩個(gè)電流表均不能滿(mǎn)足要求，且由于電流表內(nèi)阻不是確定值，也就不能改裝．因此，只能用電阻箱等效代替，設(shè)計(jì)電路如圖所示；(2)首先S接1，適當(dāng)調(diào)節(jié)R，讀出電壓表示數(shù)U1、U2，然后S接2，調(diào)節(jié)R1，使兩電壓表示數(shù)仍為U1、U2，讀出R1的值．由分壓原理得eq\f(U2－U1,R1)＝eq\f(U1,RV1)，則RV1＝eq\f(U1,U2－U1)R1，Rx＝R1.7．某小組用惠斯通電橋測(cè)量電阻Rx的阻值：方案一：如圖(a)所示，先閉合開(kāi)關(guān)S，然后調(diào)整電阻箱R2的阻值，使開(kāi)關(guān)S0閉合時(shí)，電流表G的示數(shù)為零．已知定值電阻R1、R3的阻值，即可求得電阻Rx.(1)實(shí)驗(yàn)中對(duì)電流表G的選擇，下列說(shuō)法正確的是________．A．電流表的零刻度在表盤(pán)左側(cè)B．電流表的零刻度在表盤(pán)中央C．電流表的靈敏度高，無(wú)需準(zhǔn)確讀出電流的大小D．電流表的靈敏度高，且能準(zhǔn)確讀出電流的大小(2)若實(shí)驗(yàn)中未接入電流表G，而其他電路均已連接完好，調(diào)節(jié)電阻箱R2，當(dāng)eq\f(R2,Rx)>eq\f(R1,R3)，則B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)的關(guān)系滿(mǎn)足φB________(選填“>”“<”或“＝”)φD.方案二：在方案一的基礎(chǔ)上，用一段粗細(xì)均勻的電阻絲替代R1、R3，將電阻箱R2換成定值電阻R，如圖(b)所示．(3)閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整觸頭D的位置，使按下觸頭D時(shí)，電流表G的示數(shù)為零．已知定值電阻R的阻值，用刻度尺測(cè)量出l1、l2，則電阻Rx＝________.(用已知量和測(cè)得量表示)(4)為消除因電阻絲的粗細(xì)不均勻而帶來(lái)的誤差，將圖(b)中的定值電阻R換成電阻箱，并且按照(3)中操作時(shí)，電阻箱的讀數(shù)記為R4；然后將電阻箱與Rx交換位置，保持觸頭D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(shí)電阻箱的讀數(shù)記為R5，則電阻Rx＝________.(用電阻箱的讀數(shù)表示)【答案】(1)BC(2)<(3)eq\f(l2,l1)R(4)eq\r(R4R5)【解析】(1)電流表G零刻度線在中央時(shí)，可以判斷電流的流向，判斷B和D兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，所以要求電流表G的零刻度在表盤(pán)中央，所以B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)電流表中表針擺的方向便可判斷B和D兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，進(jìn)而進(jìn)行調(diào)節(jié)，無(wú)需準(zhǔn)確讀出電流的大小，所以C正確，D錯(cuò)誤．(2)當(dāng)沒(méi)有接電流表G時(shí)，R2與Rx串聯(lián)，R1與R3串聯(lián)，然后R2、Rx和R1、R3再并聯(lián)，則I1R2＋I(xiàn)1Rx＝UAB＋UBC＝UAC，I2R1＋I(xiàn)2R3＝UAD＋UDC＝UAC，整理可得eq\f(R2,Rx)＝eq\f(UAB,UBC)＝eq\f(UAC,UBC)－1，eq\f(R1,R3)＝eq\f(UAD,UDC)＝eq\f(UAC,UDC)－1.所以，當(dāng)eq\f(R2,Rx)>eq\f(R1,R3)時(shí)，UBC<UDC，即φB<φD.(3)閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)整觸頭D的位置，使按下觸頭D時(shí)，電流表G示數(shù)為零，說(shuō)明φB＝φD，則UAB＝UAD，UBC＝UDC，同時(shí)R與Rx電流相同，均勻電阻絲電流相同，設(shè)電阻絲單位長(zhǎng)度的電阻為R0，則eq\f(UAB,R)＝eq\f(UBC,Rx)，eq\f(UAD,R0l1)＝eq\f(UDC,R0l2)，整理得eq\f(R,Rx)＝eq\f(l1,l2)，得Rx＝eq\f(l2,l1)R.(4)將l1和l2的電阻記為R1′和R2′，則eq\f(R4,Rx)＝eq\f(R1′,R2′)，eq\f(Rx,R5)＝eq\f(R1′,R2′)，聯(lián)立得Rx＝eq\r(R4R5).8.(2022屆重慶市新高考金卷高三（下）押題卷物理試題（一）)為測(cè)量電阻的阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路圖，是標(biāo)準(zhǔn)電流表，和分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱，S和分別是單刀雙擲開(kāi)關(guān)和單刀開(kāi)關(guān)，E是電池。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：（1）將S撥向接點(diǎn)1，接通，調(diào)節(jié)，使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)電流表的讀數(shù)；（2）然后將S撥向接點(diǎn)2，保持不變，調(diào)節(jié)，使________，記下此時(shí)的讀數(shù)；（3）某次讀數(shù)如圖（b）所示，則讀數(shù)為_(kāi)__________，多次重復(fù)上述過(guò)程，計(jì)算讀數(shù)的平均值，此即為電阻的測(cè)量值；（4）寫(xiě)出一條你認(rèn)為存在誤差的原因________________________?！敬鸢浮竣?電流表的讀數(shù)為②.③.電流表靈敏度不夠，電阻箱的阻值在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，不會(huì)引起電流表示數(shù)變化?！窘馕觥俊驹斀狻縖1]該實(shí)驗(yàn)為替代法測(cè)電阻，通過(guò)分別連接電阻箱和待測(cè)電阻，使得電路電流相同，則此時(shí)電阻箱的電阻與待測(cè)電阻相同，故第二步應(yīng)該是使電流表的讀數(shù)為；[2]電阻箱的讀數(shù)為[3]該實(shí)驗(yàn)的誤差主要是電流表的靈敏度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。在實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，調(diào)節(jié)電阻箱在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，電流表上基本看不出電流的變化。9.（2022屆河南省許昌市高三（上）第一次質(zhì)量檢測(cè)理科綜合物理試題）.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路圖來(lái)測(cè)量電阻的阻值，所用測(cè)量器材如下:A.待測(cè)電阻;B.電流表，量程為10mA，內(nèi)阻RA1=20Ω；C.電流表A2，量程為10mA，內(nèi)阻未知；D.定值電阻R0，阻值為1000Ω;E.滑動(dòng)變阻器R，最大阻值約為50Ω;F.電源E，電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，內(nèi)阻很小;C.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。為了能夠利用該電路圖測(cè)量出待測(cè)電阻Rx的阻值，請(qǐng)你完成下列填空:（1）電路圖中的虛線框“1”內(nèi)應(yīng)接上電流表____、“2”內(nèi)應(yīng)接上電流表_____（均選填“A1”或“A2”）。（2）開(kāi)關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端應(yīng)滑動(dòng)到____端（選填“左”或“右”）。（3）在虛線框“1”、“2”內(nèi)正確接上電流表后，閉合開(kāi)關(guān)S。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端滑動(dòng)到某一位置時(shí)，兩個(gè)電流表中，其中一個(gè)讀數(shù)為2.0mA，另一個(gè)讀數(shù)為3.4mA，則待測(cè)電阻的阻值為_(kāi)____Ω。【答案】①.A2②.A1③.左④.680Ω【解析】【分析】【詳解】（1）[1][2]因?yàn)殡娏鞅淼膬?nèi)阻確定，所以與待測(cè)電阻串聯(lián)，可知求出分壓比，當(dāng)知道待測(cè)電阻與的總電壓時(shí)，可以通過(guò)分壓之比求出待測(cè)電阻的阻值，則虛線框2內(nèi)接電流表，虛線框1應(yīng)接上電流表，通過(guò)，與、電流差可以求出兩端的電壓，即待測(cè)電阻與的總電壓；（2）[3]為了保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接到電路阻值最大處，由圖可知，應(yīng)滑動(dòng)到左端；（3）[4]流過(guò)的電流則的兩端的電壓電流表兩端的電壓可得的電阻代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得10.(2022屆寧夏吳忠中學(xué)高三（下）第三次模擬考試?yán)砭C物理試題)要測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值，要求測(cè)量精度盡量高、且電表的指針偏角必須超過(guò)量程的三分之一。實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：可供該同學(xué)選用的器材除了開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線外，還有：多用電表A–V–Ω電流表（量程5mA，內(nèi)阻等于10Ω）電流表（量程10mA，內(nèi)阻等于5Ω）滑動(dòng)變阻器R（0~5Ω）定值電阻R1（R1=180Ω）；定值電阻R2（R2=20Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻不計(jì)）（1）由于考慮電表的選擇，該同學(xué)使用多用電表歐姆表“×10”擋對(duì)電阻進(jìn)行了粗測(cè)，其阻值如圖甲中指針?biāo)?，則Rx的阻值大約是_______Ω。（2）請(qǐng)?jiān)趫D乙中把電路圖補(bǔ)充完整，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號(hào)旁_______。（圖中需標(biāo)明所選器材的字母代號(hào)）（3）若某次測(cè)得電流表A1、A2示數(shù)分別為I1、I2，則被測(cè)電阻的大小為Rx=______（用可能用到的符號(hào)I1、I2、r1、r2、R1、R2表示）；（4）若通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得多組數(shù)據(jù)I1、I2，作出I2—I1的圖像如圖丙所示，求得圖線的斜率為k=1.9，則被測(cè)電阻的大小為Rx=______Ω（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?220②.③.④.211【解析】【詳解】(1)[1]多用電表電阻刻線是22，選用“×10”，則讀數(shù)為(2)[2]由電路圖可看出，本題為伏安法測(cè)電阻，則需將電流表A1改裝為電壓表，由于電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，則A1改裝的電壓表應(yīng)能測(cè)1.5V的電壓，則有代入數(shù)據(jù)有則選R1較為合適。如圖