高中一輪復習物理課時檢測（四十九）電阻測量的“六方會談”（實驗提能課）

課時檢測(四十九)電阻測量的“六方會談”(實驗提能課)1．用如圖所示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，eq\a\vs4\al(?)是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關，改變滑動頭P的位置，當通過電流表eq\a\vs4\al(?)的電流為零時，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為()A.eq\f(l1,l2)R0 B.eq\f(l1,l1＋l2)R0C.eq\f(l2,l1)R0 D.eq\f(l2,l1＋l2)R0解析：選C當靈敏電流表的電流為零時電橋平衡，根據(jù)電橋平衡條件，有eq\f(R0,l1)＝eq\f(Rx,l2)，可得Rx＝eq\f(l2,l1)R0。故C正確。2．一個未知電阻，無法估計其電阻值，某同學用伏安法測量此電阻，用如圖甲、乙所示兩種電路各測一次，用圖甲測得的數(shù)據(jù)是3.0V,3.0mA；用圖乙測得的數(shù)據(jù)是2.9V，4.0mA。由此可知，用圖________測得Rx的誤差較小，測量值Rx＝________。解析：對比兩次測量中電壓和電流的變化量，電壓的變化量為原電壓的eq\f(1,30)，電流的變化量為原電流的eq\f(1,3)，說明電壓的變化量遠小于電流的變化量。因此，電流表分壓不明顯，即電流表內(nèi)阻RA?Rx，所以采用題圖甲測量時誤差較小，則Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(3.0,3.0×10－3)Ω＝1000Ω。答案：甲1000Ω3.(2018·南昌三校高三聯(lián)考)某同學利用多用電表測量一個未知電阻的阻值，由于第一次選擇的歐姆擋不合適，又改換另一歐姆擋測量，兩次測量時電表指針所指的位置如圖中的虛線箭頭所示，以下為這兩次測量中的有關操作：A．將兩表筆短接，并調(diào)零；B．將兩表筆分別跟被測電阻的兩端接觸，觀察指針的位置；C．記下電阻值；D．將多用電表旋鈕旋到R×10擋；E．將多用電表旋鈕旋到R×1擋；F．將多用電表旋鈕旋到交流電壓最高擋。(1)根據(jù)上述有關操作將兩次測量的合理實驗步驟按順序?qū)懗?利用上述操作項目前面的字母表示，且可以重復使用)__________________。(2)該電阻的阻值是________。解析：(1)歐姆表指針指在中間位置附近時，讀數(shù)最準確，故第一次指針指在左邊，第二次指在中間；第一次對應的讀數(shù)大，所以選擇的擋位小；歐姆表每次使用應該先選擋位，然后歐姆調(diào)零，最后測量，即先選R×1擋，歐姆調(diào)零，測量，讀數(shù)；再換選R×10擋，歐姆調(diào)零，測量，讀數(shù)；最后旋到交流電壓最高擋，防止漏電，故順序為E、A、B、D、A、B、C、F。(2)讀數(shù)為R＝20.0Ω×10＝200Ω。答案：(1)EABDABCF(2)200Ω4．電流表A1的量程為0～200μA、內(nèi)電阻約為500Ω，現(xiàn)要測其內(nèi)電阻，除若干開關、導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0～20Ω；電阻箱R2：阻值0～9999Ω；保護電阻R3：阻值約為3kΩ；電源：電動勢E約1.5V、內(nèi)電阻r約2Ω。(1)如圖所示，某同學想用替代法測量電流表內(nèi)阻，設計了部分測量電路，在此基礎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)電阻的實驗步驟。a．先將滑動變阻器R1的滑動端移到使電路安全的位置，再把電阻箱R2的阻值調(diào)到________(填“最大”或“最小”)。b．閉合開關S1、S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，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、R1不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表A2的示數(shù)________，讀出此時電阻箱的阻值R0，則電流表A1內(nèi)電阻r＝________。解析：(1)滑動變阻器的阻值遠小于待測電流表內(nèi)電阻，因此必須采用分壓接法，電路圖如圖所示。(2)a.實驗前R2的阻值應該調(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)得到電流表的內(nèi)電阻值。答案：(1)見解析圖(2)a.最大c．再次為I(或仍為I)R05．(2018·江蘇聯(lián)盟大聯(lián)考)實驗室有下列器材：A．直流電源(6V，內(nèi)阻未知)；B．靈敏電流計(量程為5mA，內(nèi)阻約為50Ω)；C．電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ)；D．電阻箱R1(阻值范圍為0～9999Ω)；E．滑動變阻器R2(阻值范圍為0～100Ω，最大電流為1.5A)；F．舊電池一節(jié)；G．開關、導線若干。(1)某實驗小組先測靈敏電流計的內(nèi)阻，電路如圖甲所示，當電阻箱旋鈕位置如圖乙所示時，測得電壓表示數(shù)為1V，靈敏電流計示數(shù)為2mA，則靈敏電流計內(nèi)阻為________Ω。(2)為將靈敏電流計的量程擴大為原來的10倍，該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián)，則應將電阻箱R1的阻值調(diào)為________Ω。調(diào)好后連接成如圖丙所示的電路測該電池的電動勢和內(nèi)阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器讀出了幾組電壓表和靈敏電流計的示數(shù)如下表，請在圖丁所示的坐標系中作出合適的U-IG圖線。U/V0.80.91.01.11.2IG/mA3.02.52.01.51.0(3)利用U-IG圖線測出該電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω。解析：(1)由題圖乙可得R1＝455Ω，根據(jù)歐姆定律：Rg＋R1＝eq\f(U,I)，解得：Rg＝45Ω。(2)靈敏電流計改裝后的量程為IA＝50mA，IA＝Im＋eq\f(ImRg,R1)，代入數(shù)據(jù)得R1＝5Ω；靈敏電流計改裝后的內(nèi)阻為：rA＝eq\f(RgR1,Rg＋R1)＝4.5Ω。為更加充分利用坐標，縱軸電壓從0.8V標起，描點及圖線如圖所示。(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律及靈敏電流計量程的擴大倍數(shù)可得：E＝U＋10IG(r＋rA)，所以(2)中圖像與縱軸的截距等于電動勢E＝1.4V，圖像斜率的絕對值|k|＝10(r＋rA)＝200Ω，得r＝15.5Ω。答案：(1)45(2)5見解析圖(3)1.415.56．(2018·日照高三一模)物理興趣小組的同學們從實驗室找到一個廢舊的多用電表，于是拆開進行研究。(1)同學們按圖甲所示的電路，用半偏法測量電流計G的內(nèi)阻rg，已知電流計G的量程為200μA。實驗室除了提供開關、導線外，還有以下器材，則電位器(一種可變電阻，與滑動變阻器相當)R2應選用________(選填“C”或“D”)。A．電源(電動勢6V)B．電阻箱R1(0～999.9Ω)C．電位器(0～5kΩ)D．電位器(0～50kΩ)(2)同學們測電流計G的內(nèi)阻步驟如下，請完成實驗步驟中的填空。①對照電路圖連接電路，檢查無誤后，將R2的阻值調(diào)至最大；②閉合S2，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；③閉合S1，保持R2的阻值不變，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；④讀出R1的阻值為280.0Ω，則被測電流計G的內(nèi)阻rg的測量值為________Ω，該測量值________(選填“略大于”、“略小于”或“等于”)實際值。(3)圖乙是該多用電表的簡化電路圖，根據(jù)要求回答下列問題：①圖中A是________表筆(填“紅”或“黑”)；②開關S調(diào)到________和________位置上測量的是電阻；測量電流時，開關S調(diào)到________位置的量程比較大(填寫圖乙中相應位置的數(shù)字代號)。解析：(1)閉合S2，電路中電流I不能大于200μA，由I＝eq\f(E,R2)知最大值R2＝eq\f(E,I)＝eq\f(6,200×10－6)Ω＝30kΩ，因此只能選擇總電阻為50kΩ的D。(2)當調(diào)節(jié)R1，使電流計G半偏時，由于干路電流可視為未變，R1與電流計G中的電流相等，電阻必然相等，如果所得的R1的阻值為280.0Ω，則被測電流計G的內(nèi)阻rg的測量值為280.0Ω。實際上R1并聯(lián)接入電路后，電路的總電阻減小了，干路電流增大了，電流計G半偏時，流過R1的電流大于流過電流計G的電流，R1接入的電阻小于電流計G的電阻，所以，該測量值“略小于”實際值。(3)①為了保證電流由正接線柱進入電流計G，內(nèi)部電源的正極應接黑表筆，故A是黑表筆。②測量電阻時內(nèi)部電源被接通，故3、4是電阻擋；并聯(lián)電阻越小，分流越大，則改裝的電流表量程越大，故1位置的量程較大。答案：(1)D(2)280.0略小于(3)①黑②3417．(2016·全國Ⅱ卷)某同學利用圖(a)所示電路測量量程為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)，滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(電動勢3V)，開關1個，導線若干。圖(a)實驗步驟如下：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，將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應的位置，閉合開關S；③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V，記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗中應選擇滑動變阻器______(填“R1”或“R2”)。(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線。圖(b)(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結果保留到個位)。(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標號)。A．100μA B．250μAC．500μA D．1mA解析：(1)滑動變阻器R1的阻值較小，在分壓電路中便于調(diào)節(jié)，故實驗中應選擇滑動變阻器R1。(2)實物圖連線如圖所示。(3)電阻箱阻值為0時，電壓表滿偏電壓Ug＝2.5V，電阻箱阻值R＝630.0Ω時，電壓表的示數(shù)UV＝2.00V，此時電阻箱兩端的電壓UR＝Ug－UV＝0.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可得eq\f(UV,UR)＝eq\f(Rg,R)，故Rg＝eq\f(UV,UR)R＝eq\f(2.00,0.5)×630.0Ω＝2520Ω。(4)電壓表的滿偏電流為Ig，則IgRg＝Ug，故Ig＝eq\f(Ug,Rg)＝eq\f(2.5,2520)A≈1mA，選項D正確。答案：(1)R1(2)見解析圖(3)2520(4)D8．(2018·南昌三校聯(lián)考)為了測量一個量程0～3V、內(nèi)阻約3kΩ的電壓表的內(nèi)電阻，提供的實驗器材有：A．待測電壓表V1；B．電流表A1(0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)；C．電壓表V2(量程0～10V，內(nèi)阻約10kΩ)；D．滑動變阻器R1(0～50Ω，額定電流0.5A)；E．定值電阻R＝5kΩ；F．電源E(電動勢8V，內(nèi)阻較小)G．開關一個，導線若干。(1)在方框內(nèi)畫出正確的實驗電路圖。(要求測量盡可能精確，測量值的變化范圍盡可能大一些，所用器材用對應的符號標出)(2)在圖中完成實物連線。(3)實驗時需要測量的物理量有____________________。(用符號表示并說明其物理意義)(4)待測電壓表內(nèi)阻表達式為RV＝________。[用(3)中符號表示]解析：(1)根據(jù)I＝eq\f(U,R)可知，待測電壓表的額定電流遠小于電流表A1的量程，所以不能使用電流表A1，但由于電壓表V2的內(nèi)阻不確定，不能將其當電流表使用；由于待測電壓表量程小于電壓表V2的量程，可將待測電壓表V1與阻值接近的定值電阻R串聯(lián)以擴大量程，然后將其與電壓表V2并聯(lián)，所以應選擇電壓表V1、V2、滑動變阻器R1；由于滑動變阻