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专题 77 实验七:伏安法测电阻
1.(2023·天津·统考高考真题)测电阻R大小。
(1)同学们首先用欧姆表 × 1档位大致测出电阻阻值大小,如图,则电阻大小读数为_________Ω。
同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电
表量程及内阻)
A.电压表V(0—15V,15kΩ) B.电压表V(0—3V,3kΩ)
1 2
C.电流表A(0—3A) D.电流表A(0—0.6A)
1 2
作者的备注:原卷画出了实物图,这里还原出的是电路图。
(2)应选择电压表_________,电流表_________。(填器材前字母)
(3)下列哪些说法是正确的?_________
A.电压表分流属于系统误差
B.实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端
C.如图所示的电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0
D.多组实验可以减小系统误差
2.(2022·北京·高考真题)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、
数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为 )和电流表(内阻约为 )测量一个电阻的阻值(约为 )。要求尽量
减小实验误差,应该选择的测量电路是图1中的______________(选填“甲”或“乙”)。(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约 电阻的阻值,下列实验步
骤正确的操作顺序为______________(填各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“ ”位置
B.将选择开关置于“ ”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中,闭合开关后,发现无论怎么
移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且不变,电流表始终没有示数。为查找故障,在其他连接不变的情
况下,他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置,发现试触b、c时,电压表有示数;试
触d 时,电压表没有示数。若电路中仅有一处故障,则______________(选填选项前的字母)。
A.导线 断路
B.滑动变阻器断路
C.导线 断路
D.滑动变阻器短路
3.(2022·山东·统考高考真题)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:
干电池E(电动势1.5V,内阻未知);
电流表A(量程10mA,内阻为90Ω);
1
电流表A(量程30mA,内阻为30Ω);
2
定值电阻R(阻值为150Ω);
0
滑动变阻器R(最大阻值为100Ω);
待测电阻R ;
x
开关S,导线若干。
测量电路如图所示。(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R 接入电路;闭合开
0
关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的 处。该同学选用的电流表为_______(填“A”或
1
“A”);若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
2
(2)断开开关,保持滑片的位置不变。用R 替换R,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的 处,则R
x 0 x
的测量值为________Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对R 的测量值_________(填“有”或“无”)影响
x
4.(2022·全国·统考高考真题)一同学探究阻值约为 的待测电阻 在 范围内的伏安特性。
可用器材有:电压表V(量程为 ,内阻很大),电流表A(量程为 ,内阻为 ),电源E(电
动势约为 ,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值可选 或 ),定值电阻 (阻值可选 或
),开关S,导线若干。
(1)要求通过 的电流可在 范围内连续可调,在答题卡上将图(a)所示的器材符号连线,画出
实验电路的原理图________;
(2)实验时,图(a)中的R应选最大阻值为______(填“ ”或“ ”)的滑动变阻器, 应选
阻值为______(填“ ”或“ ”)的定值电阻;
(3)测量多组数据可得 的伏安特性曲线。若在某次测量中,电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示,则此时 两端的电压为______V,流过 的电流为_____ ,此组数据得到的 的阻值为
______ (保留3位有效数字)。
5.(2021·海南·高考真题)在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源E(电动势约 ,内阻
约 ),待测电阻 (阻值小于 ),电压表V(量程 ,内阻约 ),电流表A(量程 ,内
阻约 ),滑动变阻器(最大阻值 ),单刀开关 ,单刀双掷开关 ,导线若干。某同学利用上述
实验器材设计如图所示的测量电路。
回答下列问题:
(1)闭合开关 前,滑动变阻器的滑片P应滑到___________(填“a”或“b”)端;
(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将 拨向___________(填“c”或“d”);在上述
操作正确的情况下,引起实验误差的主要原因是___________(填正确选项前的标号);
A.电流表分压 B.电压表分流 C.电源内阻分压
(3)实验时,若已知电流表的内阻为 ,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将
拨向___________(填“c”或“d”);读得电压表的示数为 ,电流表的示数为 ,则
___________ (结果保留两位有效数字)。
6.(2021·湖北·统考高考真题)小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组(电动势E不大于4.5 V、内阻r未知)、一个阻值为R 的定值电阻、一个阻值为R 的
0 1
定值电阻(用作保护电阻),开关S和导线若干。他设计了如图(a)所示的电路,实验步骤如下:
第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间,发现电流表的示数基本一致,据此他认为5个电阻的
阻值相等,均设为R。
第二步∶取下待测电阻,在A、B之间接入定值电阻R,记下电流表的示数I。
0 0
第三步∶取下定值电阻R,将n个(n=1,2,3,4,5)待测电阻串联后接入A、B之间,记下串联待测电
0
阻的个数n与电流表对应示数I。
n
请完成如下计算和判断∶
(1)根据上述第二步, 与R、R、E、r的关系式是 =___________。
0 1
(2)定义 ,则Y与n、R、R、E的关系式是Y=__________。
0
(3)已知R=12.0Ω,实验测得I=0.182 A,得到数据如下表∶
0 0
n 1 2 3 4 5
I/A 0.334 0.286 0.250 0.224 0.200
n
Y/A-1 2.500 1.998 1.495 1.030 0.495
根据上述数据作出 图像,如图(b)所示,可得R=______Ω(保留2位有效数字),同时可得
E=______V(保留2位有效数字)。
(4)本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值_______影响(选填“有"或“无")。
7.(2021·广东·高考真题)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量
程合适的器材。
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔______,调
节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“ ”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器 的滑片滑到_______端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱 调为某一阻值 。闭合开关S,调节滑动变阻器 ,使电压表和电
流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和 。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节 和 ,使电压表和电流表的
示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值 。断开开关S。
②实验中记录的阻值 _____ (选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值 _____。
8.(2020·全国·统考高考真题)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R ,所用电压表的内阻为1
x
kΩ,电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两
点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电
压表和电流表的示数。
回答下列问题:
(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量
得到的。(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻
的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为
________Ω(保留1位小数)。
9.(2014·天津·高考真题)现要测量一个未知电阻R 的阻值,除R 外可用的器材有:
x x
A多用电表(仅可使用欧姆挡);
B一个电池组E(电动势6V):
C一个滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流1A):
D两个相同的电流表G(内阻R =1000Ω,满偏电流I=100μA):
g g
E两个标准电阻(R =29000Ω,R =0.1Ω):
1 2
F一个电键S、导线若干.
①为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏
转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是____(填字母代号).
A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆
B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆
C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量
D.如需进一步测量可换“×1k”挡,调零后测量
②根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各
元件字母代码标在元件的符号旁_____.
10.(2019·浙江·高考真题)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻R ,小明设计了如图所示的电路.
x(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现
电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接________(选填“a点”或“b点”),
按此连接测量,测量结果___________(选填“小于”、“等于”或“大于”)R 的真实值.
x
(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线.你认为正确的是_____(选填“ ”或
“ ”),并由图线求出电阻R =________Ω.(保留两位有效数字)
x
11.(2018·天津·高考真题)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10kΩ),除了R,开关S、导
x
线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~1V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0~10V,内阻约100kΩ)
C.电流表(量程0~1mA,内阻约30Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.05Ω)
E.电源(电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计)
F.电源(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)
G.滑动变阻器R(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
0
①为使测量尽量准确,电压表选用_______,电流表选用_______,电源选用_______。(均填器材的字母
代号);
②画出测量Rx阻值的实验电路图_______。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会_______其真实值(填
“大于”“小于”或“等于”),原因是_______。
12.(2018·浙江·高考真题)(1)小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻Rx,正确的操作顺序是
______(填字母);
A.把选择开关旋转到交流电压最高挡
B.调节欧姆调零旋钮使指针到欧姆零点
C.把红黑表笔分别接在Rx两端,然后读数
D.把选择开关旋转到合适的挡位,将红、黑表笔接触E.把红黑表笔分别插入多用电表“﹢、-”插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指0
(2)小明正确操作后,多用电表的指针位置如图所示,则R =______Ω;
x
(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大,采用伏安法测量.现有实验器材如下:电源(电动势
3V,内阻可忽略),电压表(量程3V,内阻约3kΩ),多用电表(2.5mA挡;25mA挡和250mA挡,对
应的内阻约40Ω,4Ω和0.4Ω),滑动变阻器R (0~10Ω),定值电阻R(阻值10Ω),开关及导线若干.
P 0
测量铅笔芯的电阻R ,下列电路图中最合适的是______(填字母),多用电表选择开关应置于______挡 .
x
13.(2016·浙江·高考真题)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和
量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中
的R,其阻值约为5Ω。
1
(1)测R 阻值的最优连接方式为导线①连接______(填a或b)、导线②连接______(填c或d)。
1
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法描出 图像______,求得R 的阻值为______Ω。
1
U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53
(3)已知图2中R 与R 是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R 的边长是R 的 ,若测R
2 1 2 1 2
的阻值,则最优的连线应选______(填选项)。
A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d
14.(2014·四川·高考真题)下图是测量阻值约几十欧的未知电阻R 的原理图,图中R 是保护电阻
x 0
(10Ω),R 是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A 和A 是电流表,E是电源(电动势10V,内阻
1 1 2
很小).在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:
(i)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R,先调R 为适当值,再调节滑动变阻器R,使A 示数I = 0.15
1 1 1 1
记下此时电阻箱的阻值R 和A 示数I.
1 2 2
(iii)重复步骤(ii),再测量6组R 和I 值;
1 2
(iv)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点.
根据实验回答以下问题:
①现有四只供选用的电流表:
A.电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω)
B.电流表(0~3mA,内阻未知)
C.电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω)
D.电流表(0~0.3A,内阻未知)
A 应选用_______,A 应选用________.
1 2
②测得一组R 和I 值后,调整电阻箱R,使其阻值变小,要使A 示数I = 0.15A,应让滑动变阻器R接入
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电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”).
③在坐标纸上画出R 与I 的关系图.____________
1 2
④根据以上实验得出R = _________Ω.
x