文档内容
第 33 讲 实验:特殊方法测电阻
——划重点之精细讲义系列
考点一 替代法测电阻
1.电流替代法
实验步骤:
(1)按如图电路图连接好电路,并将电阻箱 R 的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片 P
0
置于a端。
(2)闭合开关S 、S ,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的
1 2
示数I。
(3)断开开关S ,再闭合开关S ,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电
2 3
流表的示数仍为I。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R 与未知电阻R 的阻值等效,即R=R。
0 x x 0
2.电压替代法
实验步骤:
(1)按如图电路图连好电路,并将电阻箱R 的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置
0
于a端。
(2)闭合开关S 、S ,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的
1 2
示数为U。
(3)断开S ,再闭合S ,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数
2 3
仍为U。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R 与未知电阻R 的阻值等效,即R=R。
0 x x 0
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【典例1】金属热电阻是传感器中常见的感知温度的敏感元件。某兴趣小组用金属热电阻
制作简易的测温仪。
(1)为了测量热敏电阻 的阻值随温度变化的关系,该小组设计了如图甲所示的电路,
他们的实验步骤如下:
①先将单刀双掷开关S掷向1,调节金属热电阻的温度 ,记下电流表的相应示数 ;
②然后将单刀双掷开关S掷向2,调节电阻箱R使电流表的读数为 ,记下电阻
箱相应的示数 ;
③逐步升高温度,每一温度下重复步骤①②;
④根据实验测得的数据,作出了金属热电阻 的阻值随温度t变化的图像如图乙所示
(2)某同学用上述金属热电阻连接成如图丙所示电路,制作一简易的测温仪。其中电源电
动势 ,内阻 ,理想电压表 满偏电压为15V,定值电阻
①为了使金属热电阻在0°C时电压表满偏,电阻箱R应该调成 Ω。
②仅改变环境温度,当理想电压表 示数为10V时,温度为
③该测温仪使用较长时间后,电源电动势减小,内阻变大,导致测量结果 (选
填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【典例2】实验室提供了以下器材,让学生设计实验电路测定电压表内阻R 和电阻R的阻
V1 x
值:
a.待测电压表V(量程0~1 V,内阻R 约1 kΩ)和待测电阻R(阻值约2 kΩ)
1 V1 x
b.电压表V(量程0~3 V,内阻R 约4.5 kΩ)
2 V2
c.毫安表mA(量程0~20 mA,内阻约50 Ω)
d.微安表μA(量程0~50 μA,内阻约200 Ω )
e.滑动变阻器R
f.电阻箱R(总阻值9 999.9 Ω)
1
g.电源E(电动势6 V,内阻不计)
h.开关S、单刀双掷开关S一个和导线若干
1
(1)为了扩大电压表V 的量程,必须精确测定其内阻,实验小组设计的部分实验电路如图
1
所示,请根据可用器材,完成虚线框内部分电路的设计,并画在虚线框内;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)根据你的设计和相应操作,用两电压表示数及对应其他量,表示待测电压表 V 的内阻
1
R =________; 待测电阻R=________.(用两电压表示数U、U及对应电阻箱阻值R表
V1 x 1 2 1
示)
【典例3】(2021·浙江)小李在实验室测量一电阻R的阻值.
(1)因电表内阻未知,用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接.正确连线后,合
上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置.单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数U
1
=1.65 V,电流表的示数如图乙所示,其读数I=________ A;将K掷到2,电压表和电
1
流表的读数分别为U=1.75 V,I=0.33 A.由此可知应采用电流表________(填“内”或
2 1
“外”)接法.
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其他方法进行实验:
①器材与连线如图丙所示,请在虚线框中画出对应的电路图;
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻
箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图丙所示.则待测电阻R
x
=________ Ω.此方法________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】________________________.
【典例4】现要组装一个酒精测试仪,它利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,此
传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化,规律如图甲所示。目前国际公认的酒驾标
准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”,醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”。
提供的器材有:
A.二氧化锡半导体型酒精传感器R
x
B.直流电源(电动势为4V,内阻不计)
C.电压表(量程为3V,内阻非常大,作为浓度表使用)
D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)
E.定值电阻R(阻值为50Ω)
1
F.定值电阻R(阻值为10Ω)
2
G.单刀双掷开关一个,导线若干
(1)图乙是酒精测试仪电路图,请在图丙中完成实物连线 ;
(2)电路中R应选用定值电阻 (填R 或R);
1 2
(3)为便于识别,按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱调为30.0Ω,然后开关向 (填“a”或“b”)端闭合,将
电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2mg/mL;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大,按照甲图数据将电压表上“电压”刻
度线标为“酒精浓度”,此浓度表刻度线上对应的浓度值是 (填“均匀”或“非
均匀”)变化的;
③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用。
(4)某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口,发现电压表读数为1V,则测量的酒精
浓度 (填“有”或“没有”)达到醉驾标准。
(5)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,其测量结果 (填
“偏大”、“偏小”或“准确”)。
考点二 电表半偏法测电阻
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】一.电流表半偏法:常于测量内阻较小的电流表的内阻。
1.实验步骤
(1)按如图所示连接实验电路;
(2)断开S,闭合S,调节R ,使电流表满偏;
2 1 1
(3)保持 R 不变,闭合 S ,调节 R ,使电流表半偏,然后读出 R 的值,若满足
1 2 2 2
R ≫R ,则可认为R =R 。
1 A A 2
2.实验条件:R ≫R
1 A
3.测量结果:R =R <R
A测 2 A
4.误差分析
当闭合S 时,总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半
2
偏,所以流经R 的电流比电流表所在支路的电流大,R 的电阻比电流表的电阻小,而我们
2 2
把R 的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。
2
5.减小误差的方法:选电动势较大的电源E,选阻值非常大的滑动变阻器R ,满足
1
R ≫R .
1 A
二、电压表半偏法:常于测量内阻较大的电压表的内阻。
1.实验步骤
(1)按如图连接实验电路;
(2)将R 的值调为零,闭合S,调节R 的滑动触头,使电压表满偏;
2 1
(3)保持R 的滑动触头不动,调节R ,使电压表半偏,然后读出R 的值,若R ≪R ,
1 2 2 1 V
则可认为R =R 。
V 2
2.实验条件:R ≪R
1 V
3.测量结果:R =R >R
V测 2 V
4.误差分析
当R 的值由零逐渐增大时,R 与电压表两端的电压也将逐渐增大,因此电压表读数等
2 2
于U 时,R 两端的电压将大于U ,使R >R ,从而造成R 的测量值偏大。
m 2 m 2 V V
5. 减小误差的方法:选电动势较大的电源 E,选阻值较小的滑动变阻器 R ,满足
1
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】R ≪R .
1 V
【典例1】(2023·贵州黔东南·校考模拟预测)某兴趣小组想要测一灵敏电流计的内阻,该
灵敏电流计刻度清晰,但无标度,大家集思广益,设计了一种等偏法测电表内阻及量程的
方法,电路图如图所示,可选用的器材有:
A.待测灵敏电流计(量程未知,内阻r 约为几百欧)
g
B.电压表V(量程3V,内阻约为几千欧)
C.电阻箱R(最大阻值为999.9Ω)
D.滑动变阻器R(最大阻值为5Ω)
0
E.电源E(电动势约为4V)
F.电键、导线若干
具体操作如下:首先闭合开关,调节滑动变阻器R 及电阻箱R,使电压表满偏,同时灵敏
0
电流计也满偏,记录此时电阻箱阻值R 为666.6Ω;继续调节滑动变阻器R 及电阻箱R,使
1 0
电压表半偏,而灵敏电流计仍然满偏,记录此时电阻箱阻值R 为166.6Ω。
2
(1)由此可知该灵敏电流计的内阻为 Ω,量程为 mA,该测量结果
(填“有”或“无”)系统误差。
(2)要将该灵敏电流计改装成3V的电压表,需 (填“串”或“并”)联
Ω的电阻。
【典例2】(2023·海南·统考高考真题)用如图所示的电路测量一个量程为100μA,内阻约
为2000Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,R(0 ~
1
9999.9Ω),R(99999.9Ω)
2
(1)R 应选 ,R 应选 ;
M N
(2)根据电路图,请把实物连线补充完整 ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)下列操作顺序合理排列是 :
①将变阻器滑动头P移至最左端,将R 调至最大值;
N
②闭合开关S ,调节R ,使微安表半偏,并读出R 阻值;
2 M M
③断开S ,闭合S ,调节滑动头P至某位置再调节R 使表头满偏;
2 1 N
④断开S 、S ,拆除导线,整理好器材
1 2
(4)如图是R 调节后面板,则待测表头的内阻为 ,该测量值 (填
M
“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后,某次测量指针指在图示位置,则待测电压
为 V(保留3位有效数字)。
(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S 断开,电表满偏时读出R 值,在滑动头P不变,
2 N
S 闭合后调节电阻箱R ,使电表半偏时读出R ,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为
2 M M
(用R 、R 表示)
M N
【典例3】(2023·全国·高三专题练习)某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G
改装成量程为2V的电压表,他先测量出微安表G的内阻,然后对电表进行改装,最后再利
用一标准电压表,对改装后的电压表进行检测。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻,实验中可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器R(0~5kΩ)
1
B.滑动变阻器R(0~20kΩ)
2
C.电阻箱R'(0~9999.9Ω)
D.电源E(电动势为1.5V)
1
E.电源E(电动势为9V)
2
F.开关、导线若干
具体实验步骤如下:
a.按电路原理图甲连接好线路;
b.将滑动变阻器R的阻值调到最大,闭合开关S 后调节R的阻值,使微安表G的指针满偏;
1
c.闭合S,保持R不变,调节R'的阻值,使微安表G的示数为250μA,此时R'的示数为
2
1900.0Ω;
回答下列问题:
(1)①为减小实验误差,实验中电源应选用________(填E或E),滑动变阻器应选用
1 2
________(填R或R);
1 2
②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值R=________Ω,与微安表内阻的真实值相比
g
________(选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
(2)若按照(1)中测算的R,将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻
g
值为________Ω的电阻R;
0
(3)用图乙所示电路对改装电压表进行校对,由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示
数为2V时,改装电压表中微安表G的示数为495μA,为了尽量消除改装后的电压表测量电
压时带来的误差,R的阻值应调至________Ω(结果保留1位小数)。
0
【典例4】(2023·湖北荆州·沙市中学校考模拟预测)某同学要将量为300μA、内阻未知的
微安表G改装成量程为3V的电压表。他先测量出微安表G的内阻,然后对微安表进行改装,
最后再利用一标准电压表V对改装后的电压表进行校准。
(1)利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻。实验中可供选择的器材:
A.滑动变阻器 ( )
B.电阻箱 ( )
C.电源 (电动势为12V)
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D.电源 (电动势为15V)
E.开关、导线若干
具体实验步骤如下:
a.按电路原理图甲连接好电路;
b.将滑动变阻器R 的阻值调到最大,闭合开关S后调节 的阻值,使微安表G的指针满偏;
1
c.闭合开关S,保持R不变,调节 的阻值,使微安表G的示数为150μA,此时 的示数为
4000.0Ω。
回答下列问题:
①实验中电源应选用 (选填“ ”或“ ”)。
②由实验操作步骤可知微安表 内阻的测量值与真实值相比 (选填“偏大” “相
等”或“偏小”)。
(2)利用合适的电源 、滑动变阻器 、标准电压表V以及题(1)中的电阻箱 ,在图
乙虚线框内画出对改装的电压表进行校准的电路,其中部分电路元件已在图中给出
。
(3)由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为3V时,改装电压表中微安表G的示
数为297μA,为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,与微安表串联的电阻
值调至 Ω(结果保留1位小数)。
考点三 电桥法测电阻
1.测量电路如图所示
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】2.实验中调节电阻箱R ,当电流表中无电流通过时,A、B两点的电势相等,R 和R
3 1 3
两端的电压相等,设为U。同时R 和R 两端的电压也相等,设为U,根据欧姆定律有
1 2 x 2
U U U U
1= 2, 1= 2
,由以上两式解得: =,由此可求出被测电阻R 的阻值.
R R R R x
1 2 3 x
【典例1】某兴趣小组想要较精确地测量灵敏电流计G 的内阻R,实验室中可供利用的器
1 g
材有:
待测灵敏电流计G :(量程0~1 mA,内阻约500 Ω)
1
灵敏电流计G :(量程0~2 mA,内阻约200 Ω)
2
定值电阻R:(阻值为400 Ω)
1
定值电阻R:(阻值为600 Ω)
2
电阻箱R:(0~999.9 Ω)
直流电源:电动势1.5 V
开关一个,导线若干。
该小组设计的实验电路图如图所示。连接好电路,并进行实验。
(1)实验时,先将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至接近最大值,闭合开关。减小电阻箱的
阻值时,观察到灵敏电流计G 的示数也减小,则此时a点电势比b点电势 (选填
2
“高”或“低”)。
(2)继续减小电阻箱的阻值,当G 的示数为0时,电阻箱的示数为750.9 Ω,G 的示数为
2 1
0.80 mA,则G 的内阻R= 。
1 g
(3)该电源的内阻对G 的内阻R 的测量结果 (选填“有”或“没有”)影响。
1 g
【典例2】小王同学用如图1所示的装置,不仅测出了电阻 的阻值,还测出了电流表的
内阻,可供选择的器材如下:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.电流表 (量程 ,内阻约 )
B.电压表 (量程 ,内阻 )
C.待测电阻 (阻值约为 )
D.电阻箱 (最大阻值为 )
E.定值电阻 (阻值为 )
F.滑动变阻器 (最大阻值 、额定电流 )
G.电源(电动势为 ,内阻较小)
H.开关、导线若干(其中 、 两点间的导线为 , 和滑动变阻器左侧间的导线为 )
实验步骤如下,
(1)将滑动变阻器 滑片滑到最左端,闭合开关 ,电压表和电流表的示数均不为0,
可能的原因是 。
A.导线a断路 B.导线b断路
(2)故障排除后,向右移动滑动变阻器 的滑片,使得电压表 和电流表 都有较大偏
转,记下此时电压表和电流表的读数。
(3)闭合开关 ,调节电阻箱的阻值,使得开关 闭合前后,电流表的示数相同,此时
点电势 和 点电势 的关系为 (选填“>”“=”或“<”) 。
(4)读出电流表的示数为 ,电阻箱的示数为 ,电压表的示数如图2所示,
则电压为 ,待测电阻 为 ,电流表的内阻 为 。
(结果均保留两位小数)
【典例3】应用于高精温度设备中的Cu50型铜电阻的阻值 在-50°C~+150°C的温度范围内
与温度t呈线性关系 ,其中 为温度是0°C时铜电阻的阻值,温度系数 约
为 。某小组设计了如图甲的电路图,测量该铜电阻的阻值随温度变化的关系。
实验器材有:保护电阻R,定值电阻 、 ,电阻箱 (最大阻值为99999.9Ω),待测
铜电阻 ,微安表,多用电表,电源,开关S,导线若干,可控温的加热炉等。实验步骤
如下:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】①用多用电表测得铜电阻的阻值为25Ω;
②断开开关S,连接好电路图,将电阻箱调至合适的阻值;
③将虚线框中的待测电阻置于加热炉中,调节加热炉温度至 ,闭合开关S,调节电阻箱,
使微安表示数为零,记录电阻箱的阻值 ;
④调节加热炉温度至 ,调节电阻箱,使微安表示数为零,记录此时电阻箱的阻值 ;
⑤处理数据,得出 随温度t变化的关系;
(1)按照实验电路图,将图乙实物连线 。
(2)在步骤③测量时,发现微安表中有电流从结点1流向结点2,此时应将电阻箱的阻值
(填“减小”或“增大”)
(3)由实验得出该待测铜电阻随温度的变化关系为 (用 、 、 、 、
、 表示)。
(4)为了使温度的测量尽可能准确,比值 的数量级应选择 。
A. B.10 C.
【典例4】根据金属丝的电阻值随温度变化的规律可设计热敏电阻温度计。已知某金属丝
的电阻R随摄氏温度t变化的情况如图1所示,即 ,其中 为金属丝的温
度系数。把这段金属丝与电池、电流表如图2所示连接起来,用这段金属丝做测温探头,
把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的电阻温度计。
①电池的电动势和内阻不变,则标在电流表比较大的刻度上代表 两点中的
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(选填“ ”或“ ”)。这一温度计的主要不足是 。
②为改进这一缺点,小明设计了如图3所示的测量电路, 为金属丝电阻在 时的阻值,
为金属丝在温度为t时的阻值。在B、D点接理想电压表,电源电动势为E,内阻不计。
当 时,即 ,则电压表示数 。现将阻值为 的金属丝温度从
升高至某一温度t,其阻值增加值 ,若 ,则电压表示数
A.0 B. C. D.
③小明将该金属丝置于待测温度的容器中,电压表示数为 ,则该容器的温度
。
A. B. C. D.
1.实验室中有一量程为 ,内阻约为 的灵敏电流计G,为较精确地测量该灵敏
电流计的内阻,利用定值电阻将灵敏电流计改装后接入如图所示的电路中,部分实验器材
的参数如下:
A.蓄电池(电动势约为 )
B.定值电阻
C.定值电阻
D.标准电流表A(量程 )
E.电阻箱 ( )
回答下列问题:
(1)为了比较准确地测量G的内阻,定值电阻应选择 (选填“ ”或“ ”);
(2)开始实验,调节滑动变阻器阻值至最大,将开关 闭合,然后将开关 拨向1,调节
滑动变阻器,使电流表A的示数为 ;然后将开关 拨向2,保持滑动变阻器滑片的位置
不变,调节电阻箱R,使得电流表示数仍为 ;
(3)记下此时电阻箱的示数 ,则灵敏电流计的内阻 (用题中所给符号表
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】示);
(4)若只考虑实验的系统误差,灵敏电流计内阻的测量值 (选填“大于”“等
于”或“小于”)真实值。
2.酒驾和醉驾是交通违法行为,我国酒驾标准为“ ”,醉驾
标准为“ ”。某实验小组想用二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个
简易酒精测试仪,此传感器电阻随酒精气体浓度C的变化规律如图甲所示。现他们手里有
下列器材:
二氧化锡传感器 ;
电池E(电动势为 ,内阻不计);
电压表V(量程为 ,内阻非常大,作为浓度显示表使用);
电阻箱R(最大阻值为 ;
定值电阻 (阻值为 );
定值电阻 (阻值为 );
单刀双掷开关一个,导线若干。
(1)图乙是该实验小组设计的酒精测试仪电路图,请根据图乙用笔画线代替导线将其对应
的实物图丙连接成完整电路 ;
(2)电路中定值电阻 应选用 (选填 或 );
(3)为了能够在电压表上直接读出酒精气体浓度C,该实验小组按照下列步骤进行调节并
修改刻表盘:
①电路接通前,先将电阻箱调为 ,然后开关向 (选填“a”或“b”)端闭
合,将电压表此时指针对应的电压刻度标记为 ;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大,按照甲图数据将电压表上电压刻度线
都标记为对应的“酒精浓度”;
③将开关向另一端闭合,这个简易酒精测试仪即可正常使用。
(4)该小组用组装好的酒精测试仪去对一位饮酒者进行测量,发现电压表指针位于 满偏
刻度处,则这位饮酒者呼出的酒精气体浓度 (填“已经”或“没有”)达到醉
驾标准。
3.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图甲、
乙所示,长度为 cm,直径为 cm;
(2)按图丙连接电路后,实验操作如下:
①将滑动变阻器 的滑片置于 (填“左”或“右”)端处;将 拨向接点1,闭合
调节 ,使电流示数为 ;
②将电阻箱 的阻值调至最 (填“大”或“小”), 拨向接点2;保持 ,调节
,使电流表示数仍为 ,此时 阻值为1280Ω;
(3)由此可知,圆柱体的电阻为 Ω。
(4)根据以上数据可以算出该圆柱体的电阻率,以下选项最接近计算结果的是 。
A. B. C.
4.某同学利用如图甲所示电路来测量未知电阻 的阻值,R是滑动变阻器, 是电阻箱,
实验步骤如下,完成下列问题。
(1)按电路图连好电路,并将电阻箱 的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于
(填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关 ,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的示
数为U。
(3)断开 ,再闭合 ,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数
。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值 的示数如图乙所示,则 。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(5)本实验用来测量电阻的方法为等效替代法,实验要求电阻箱的最大电阻大于 ,原
因是 。
5.(2022·山西太原一模)有一电流表A,量程为0~1 mA,内阻r约为100 Ω,要求测量
g
其内阻.可选用的器材有:电阻箱R,最大阻值为99 999.9 Ω;滑动变阻器甲,最大阻
0
值为10 kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2 kΩ;电源E,电动势约为2 V,内阻不计;
1
电源E,电动势约为6 V,内阻不计;开关2个,导线若干.
2
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:
a.断开S 和S,将R调到最大;
1 2
b.合上S,调节R使电流表A指针满偏;
1
c.合上S,调节R使电流表A指针半偏,此时可以认为电流表A的内阻r=R.
2 1 g 1
请问:
(1)上述可供选择的器材中,可变电阻R应该选择______;为了使测量尽量精确,可变电
1
阻R应该选择________;电源E应该选择________.
(2)认为电流表A的内阻r=R,得到的结果与真实值相比________.(填“偏大”“偏
g 1
小”或“相等”)
6.利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的内阻R,R约为300 Ω.
V V
实验步骤如下:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到a端,闭合开关S ,并将电阻
2
箱R的阻值调到较大;
0
②闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的指针指到满刻度;
1
③保持开关S 闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S ,调整电阻箱R的阻值大
1 2 0
小,使电压表的指针指到满刻度的一半,读出此时电阻箱R的阻值,即为电压表内阻R的
0 V
测量值.
实验提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9 Ω)、电池(电动势约1.5 V,内阻
可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值150 Ω);
B.滑动变阻器(最大阻值10 Ω);
C.定值电阻(阻值约20 Ω);
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D.定值电阻(阻值约200 Ω).
根据以上设计的实验方法,回答下列问题:
(1)对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内
阻的测量值R ________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值R.
测 V
(2)为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器应选用________,定值电
阻R′应选用________.(均填字母代号)
(3)在其他元件不变的情况下,为使测量更准确,可换用一电动势更________(填“大”或
“小”)的电池(内阻可忽略).
7.某同学利用图所示电路测量量程为2.5 V 的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆),可
供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R(最大阻值50
1
Ω),滑动变阻器R(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若
2
干。
实验步骤如下:
①按电路原理图连接线路;
②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开
关S;
③调节滑动变阻器,使电压表满偏;
④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电
阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器___________(填“R”或“R”)。
1 2
(2)根据电路将图中实物图连线。( )
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的
分压不变,计算可得电压表的内阻为___________Ω(结果保留到个位)。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为
___________(填正确答案标号)。
A.100 μA B.250 μA
C.500 μA D.1 mA
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】8.(2022·天津等级考模拟)某同学欲将量程为200 μA的电流表G改装成电压表。
(1)该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻R,图中R、R为电阻箱。他
g 1 2
按电路图连接好电路,将R的阻值调到最大,闭合开关S 后,他应该正确操作的步骤是
1 1
________。
a.记下R的阻值
2
b.调节R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度
1
c.闭合S,保持R不变,调节R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半
2 1 2
(2)如果按正确操作步骤测得R的阻值为500 Ω,则R的电阻值大小为________(填写字母
2 g
代号)。
A.250 Ω B.500 Ω
C.750 Ω D.1 000 Ω
(3)这种方式测得的电流表G的内阻比实际内阻偏________(选填“大”或“小”)。
(4)为把此电流表改装成量程为0~2 V的电压表,应选一个阻值为________Ω的电阻与此
电流表串联。
9.(2021·山东)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻
值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻R(实验温度范围内,阻值几百欧到几千欧);
T
电源E(电动势1.5 V,内阻r约为0.5 Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9 999.99 Ω);
滑动变阻器R(最大阻值20 Ω);
1
滑动变阻器R(最大阻值2 000 Ω);
2
微安表(量程100 μA,内阻等于2 500 Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合S、S,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
1 2
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开S,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
2
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用________(选填“R”或
1
“R”)。
2
(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6 000.00 Ω,该温度下热敏电阻的测量值为
________Ω(结果保留到个位),该测量值________(选填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知,该热敏电阻的阻值随温
度的升高逐渐________(选填“增大”或“减小”)。
10.(2022·柳州三模)某同学有一块满偏电流I=250 μA的小量程电流表G。需要将它改
g
装为4 mA量程的电流表。
(1)他采用图甲所示电路测量电流表G的内阻R。断开S 闭合S 时电流表G读数为I,若再
g 1 2 g
闭合S 后干路电流仍保持为I,则当电流表G读数为________时,电流表G内阻R与电阻
1 g g
箱R′的阻值相等。
据此原理,该同学测出电流表G的内阻。下面是打乱的操作,请按正确步骤排序________。
A.读出R′的阻值为90.0 Ω,断开开关
B.闭合开关S,调节R的阻值使电流表G指针偏转到满刻度
2
C.闭合开关S 保持R的阻值不变,调节R′的阻值使电流表G指针偏转到满刻度的一半
1
D.将R的阻值调至最大
实验室有:滑动变阻器R(最大阻值200 Ω)、滑动变阻器R(最大阻值10 kΩ)备选。为了
1 2
让R≈R′ ,滑动变阻器应选用________(选填“R”或“R”)。
g 1 2
(2)改装为 4 mA量程的电流表,需要将电阻箱 R′并联在电流表 G两端,调其阻值为
________Ω。
(3)该实验,小组用图乙所示电路校准改装的电流表,当标准表示数为 3.2 mA时,电流表
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】G示数如图丙所示,由于实验测量的R存在误差,导致改装表与标准表存在读数差异,为
g
了使改装表示数与标准表示数一致, 则需要将R′的阻值调整为________Ω。
11.(2022·天津·模拟预测)将满偏电流I =300μA、内阻未知的电流表改装成电压
g
表并进行核对。
(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4V):先闭合S ,调
1
节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S ,保持R不变,调节R',使电流表指针偏转
2
2
到满刻度的 ,读出此时R'的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值R=________Ω。
3 g
(2)将该表改装成量程为3V的电压表,需______(填“串联”或“并联”)阻值为R =
0
______Ω的电阻。
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图
_______。
12.某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA,内阻大约为2500Ω)的
内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R、R(其中一个阻值为20Ω,另一个阻值为
1 2
2000Ω);电阻箱R(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S
z 1
和S 。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线 ;
(2)完成下列填空:
①R 的阻值为 Ω(填“20”或“2000”)。
1
②为了保护微安表,开始时将R 的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的 端
1
(填“左”或“右”)对应的位置;将R 的滑片D置于中间位置附近。
2
③将电阻箱R 的阻值置于2500.0Ω,接通S .将R 的滑片置于适当位置,再反复调节R 的滑
z 1 1 2
片D的位置,最终使得接通S 前后,微安表的示数保持不变,这说明S 接通前B与D所在
2 2
位置的电势 (填“相等”或“不相等”)
④将电阻箱R 和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R 的阻值置于2601.0Ω时,
z z
在接通S 前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为 Ω(结果保留到个
2
位)。
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议: 。
13.某物理兴趣小组的同学利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一
个测量电阻R 的方案,实验电路如图甲所示。主要实验步骤如下:
x
①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型,并依量角器直径两端点裁剪好;
②按甲图所示的电路原理图连接好各元件;
③将电阻箱的阻值调至R,并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动,当灵敏电流计的
1
示数为零时,停止移动金属夹,此时从量角器上读出OA与OK间的夹角θ(单位为弧度);
④改变电阻箱的阻值,重复步骤③,测得多组(θ,R)值;
⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图乙所示。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】根据分析,试回答下列问题:
(1)已知乙图中图像与纵轴的截距为-b,由此可求得R ,若考虑电流计的内
x
阻,R 测量值 (填“有”或“无”)系统误差;
x
(2)实验时,当金属夹K调至某位置时,该小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的
读数已经为零,实际上,灵敏电流计还有从K到P的电流,那么此时测出R 的值与真实值
x
相比 (填“偏小”、“相等”或“偏大”);
(3)该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的相同输电线,其中一根导线的某点
因故障与大地相通。该小组同学尝试采用上述实验所涉及的原理找到故障的大致位置,其
方法如图丙所示(终端用导线AB接通,AB电阻可忽略),已知电阻丝MN长L =
80.0cm,输电距离d = 6.0 × 103m,若金属夹K在电阻丝上距M端L= 20.0cm时,灵敏电
1
流计示数为零,则故障点C与输电线起始处的距离为x = m。(结果保留两
位有效数字)
14.某小组用惠斯通电桥测量电阻 的阻值:
方案一:如图(a)所示,先闭合开关 ,然后调整电阻箱 的阻值,使开关 闭合时,
电流表 的示数为零。已知定值电阻 、 的阻值,即可求得电阻 。
(1)实验中对电流表 的选择,下列说法正确的是
A.电流表的零刻度在表盘左侧
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】B.电流表的零刻度在表盘中央
C.电流表的灵敏度高,无需准确读出电流的大小
D.电流表的灵敏度高,且能准确读出电流的大小
(2)若实验中未接入电流表 ,而其它电路均已连接完好,调节电阻箱 ,当 ,则
、 两点的电势的关系满足 (选填“>”、“<”或“=”)。
方案二:在方案一的基础上,用一段粗细均匀的电阻丝替代 、 ,将电阻箱 换成定值
电阻 ,如图(b)所示。
(3)闭合开关 ,调整触头 的位置,使按下触头 时,电流表 的示数为零。已知定值电
阻 的阻值,用刻度尺测量出 、 ,则电阻 。
(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差,将图(b)中的定值电阻 换成电阻箱,
并且按照(3)中操作时,电阻箱的读数记为 ;然后将电阻箱与 交换位置,保持触头
的位置不变,调节电阻箱,重新使电流表 的示数为零,此时电阻箱的读数记为 ,则电
阻 。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】