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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V1(0—15V,15kΩ) B.电压表V2(0—3V,3kΩ)
C.电流表A1(0—3A) D.电流表A2(0—0.6A)
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”)。
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(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A1(量程10mA,内阻为90Ω);
电流表A2(量程30mA,内阻为30Ω);
定值电阻R0(阻值为150Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为100Ω);
待测电阻Rx;
开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
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(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R0接入电路;闭合开
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“A1”或
“A2”);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)断开开关,保持滑片的位置不变。用Rx替换R0,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的
处,则Rx
的测量值为________Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对Rx的测量值_________(填“有”或“无”)影响
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
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(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
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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R0的定值电阻、一个阻值为R1的
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R0,记下电流表的示数I0。
第三步∶取下定值电阻R0,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
阻的个数n 与电流表对应示数In。
请完成如下计算和判断∶
(1)根据上述第二步,
与R0、R1、E、r 的关系式是
=___________。
(2)定义
,则Y 与n、R、R0、E 的关系式是Y=__________。
(3)已知R0=12.0Ω,实验测得I0=0.182 A,得到数据如下表∶
n
1
2
3
4
5
In/A
0.334
0.286
0.250
0.224
0.200
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
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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Rx,所用电压表的内阻为1
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。
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(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Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:
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Rg=1000Ω,满偏电流Ig=100μA):
E 两个标准电阻(R1=29000Ω,R2=0.1Ω):
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Rx,小明设计了如图所示的电路.
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(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”)Rx的真实值.
(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Rx=________Ω.(保留两位有效数字)
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Rx,开关S、导
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R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
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
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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Rx=______Ω;
(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RP(0~10Ω),定值电阻R0(阻值10Ω),开关及导线若干.
测量铅笔芯的电阻Rx,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 .
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R1,其阻值约为5Ω。
(1)测R1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)。
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法描出
图像______,求得R1的阻值为______Ω。
U/V
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
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I/A
0.09
0.19
0.27
0.35
0.44
0.53
(3)已知图2 中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的
,若测R2
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Rx的原理图,图中R0是保护电阻
(10Ω),R1是电阻箱(0~99.9Ω),R 是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E 是电源(电动势10V,内阻
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R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1 = 0.15
记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2.
(iii)重复步骤(ii),再测量6 组R1和I2值;
(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)
A1应选用_______,A2应选用________.
②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1 = 0.15A,应让滑动变阻器R 接入
电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”).
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图.____________
④根据以上实验得出Rx = _________Ω.
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