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实验20 测特殊电阻的阻值
目 录
01 新高考命题热点
02 核心考点综述
1）特殊电阻的分类与特性
①光敏电阻
②热敏电阻
③压敏电阻
④气敏电阻
⑤力敏电阻
2）测量方法体系与电路设计
①动态特性测量电路
②补偿与校准技术
③多物理量同步测量
3）环境控制与数据处理
①环境参数控制
②数据处理方法
4）典型实验方案设计
①光敏电阻光谱响应测量
②压敏电阻击穿特性研究
5）误差来源与改进措施
①系统误差
②偶然误差
1
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03 典型真题精练
04 创新实验新考法
1）压（力）敏电阻
2）光敏电阻
3）热敏电阻
4）气敏电阻
05 分层强化训练
2
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1.传感器特性与非线性分析
结合光敏、热敏等元件的非线性伏安特性曲线，考查环境变量（光照强度、温度）对阻值的影响规
律。
要求通过图像斜率变化判断元件类型（如区分正 / 负温度系数热敏电阻），并进行数学建模（指数函
数、Steinhart-Hart 方程等）。
2.智能传感与跨学科融合
利用 Arduino 开发板或 LabVIEW 软件构建智能检测系统，实现多物理量（光、温、压）同步采集
与动态控制。
结合生物医学（人体电阻测量）、智能家居（光敏开关设计）等场景，分析特殊电阻在实际工程中的
应用。
3.极端环境测量技术
研究高温、真空等极端条件下的电阻特性，如高温超导材料的零电阻效应、太空环境中材料的辐射响
应。
考查补偿电路设计（如恒流源抑制温度漂移）和误差修正方法（如四探针法消除接触电阻）。
一、特殊电阻的分类与特性
1. 光敏电阻
（1）工作原理：半导体材料受光照时，价带电子跃迁到导带，电导率增加，阻值降低。
（2）特性曲线：阻值与光照强度呈负指数关系，典型数学模型：
（α 为灵敏度系数）
3
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（3）测量要点：需在暗室中进行，使用单色光源（如激光二极管）控制光强，避免环境光干扰。
2. 热敏电阻
（1）分类：
PTC（正温度系数）：阻值随温度升高显著增大（如钛酸钡陶瓷）。
NTC（负温度系数）：阻值随温度升高而减小（如掺杂硅材料）。
（2）温度特性公式：
（B 为材料常数）
（3）测量要点：使用恒温油浴或帕尔贴元件控温，温度分辨率需达 0.1℃。
3. 压敏电阻
（1）特性：当电压超过阈值时，阻值急剧下降，具有非线性伏安特性。
（2）典型应用：浪涌保护器，其伏安特性符合：
（C 为材料常数，k 为非线性指数）。
4
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（3）测量要点：需施加梯度电压，记录击穿电压和漏电流。
4. 气敏电阻
（1）工作原理：金属氧化物半导体表面吸附气体分子后，电导率变化。
（2）灵敏度公式：
（空气中电阻与目标气体中电阻的比值）。
（3）测量要点：使用气体配比箱精确控制浓度，需加热至工作温度（200-400℃）。
5.力敏电阻
（1）压阻效应： 硅材料在应力作用下，晶格畸变导致电阻率变化。
（2）压阻系数：
，与晶向有关（<100> 晶向最大）。
5
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（3）应用场景：电子秤、加速度传感器、血压计。
二、测量方法体系与电路设计
1. 动态特性测量电路
（1）恒流源供电：
电路：使用 LM317 集成稳压器构成恒流源，确保通过元件的电流恒定。
优点：消除焦耳热影响，适合热敏电阻温度特性研究。
（2）脉冲式测量：
原理：短时通电测量电压，减少发热时间（如 10ms 脉冲）。
适用：高灵敏度元件（如气敏电阻）。
2. 补偿与校准技术
（1）光敏电阻暗电流补偿：Rlight＝Rmeasured－Rdark
步骤：先测暗电阻Rdark，再测光照下的电阻Rmeasured。
（2）热敏电阻线性化处理：
采用惠斯通电桥电路，通过调整桥臂电阻实现线性输出。
3. 多物理量同步测量
（1）光 - 电 - 热耦合系统：
使用光纤光谱仪监测光强，热电偶测量温度，同步记录阻值变化。
（2）典型实验：研究光热协同作用下的光敏电阻响应。
三、环境控制与数据处理
1. 环境参数控制
（1）光强控制：
使用中性密度滤光片（如 ND 滤镜）实现光强分级衰减。
光强单位换算：1 勒克斯（lx）= 1 流明（lm）/ 平方米。
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（2）压力控制：
机械装置：螺旋测微器施加压力，精度达 0.01N。
气压控制：真空系统 + 压力传感器，实现 10⁻³ Pa 至常压的调节。
2. 数据处理方法
（1）非线性拟合：
使用 Origin 软件对光敏电阻数据进行指数拟合：R＝A e-B I ＋ C
热敏电阻的 Steinhart-Hart 方程拟合：
（2）不确定性分析：
光敏电阻的相对误差公式：
四、典型实验方案设计
1. 光敏电阻光谱响应测量
（1）实验步骤：
使用单色仪产生不同波长的光。
测量光敏电阻在各波长下的阻值。
绘制光谱响应曲线（R-λ 曲线）。
（2）数据示例：
波长 (nm)
400
50
0
600
700
阻值 (kΩ)
12.5
8.3
5.1
3.8
2. 压敏电阻击穿特性研究
（1）关键参数：
击穿电压 Vbr：电流达到 1mA 时的电压。
残压比
（Vres为冲击电流下的电压）。
（2）测量电路：
高压电源 → 限流电阻 → 压敏电阻 → 示波器（监测电压波形）
五、误差来源与改进措施
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1. 系统误差
（1）温度漂移：使用恒温装置（如 PID 温控器），控制温度波动≤0.05℃。
（2）接触电阻：采用四探针法测量，消除引线电阻影响。
2. 偶然误差
（1）光强波动：使用光功率计实时监测，数据采集同步触发。
（2）压力不稳定：液压系统配合压力传感器，闭环控制压力值。
【例1】（2024·贵州·高考真题）某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的
温度。选用的器材有：
热敏电阻
；
电流表G（内阻
为
，满偏电流为
）；
定值电阻R（阻值为
）；
电阻箱
（阻值
）；
电源E（电动势恒定，内阻不计）；
单刀双掷开关
、单刀单掷开关
；导线若干。
请完成下列步骤：
(1)该小组设计了如图（a）所示的电路图。根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。
(2)开关
断开，将电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）。开关
接1，调节电阻箱，当
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电阻箱读数为
时，电流表示数为
。再将
改接2，电流表示数为
，断开
。得到此时热敏电阻
的阻值为 Ω。
(3)该热敏电阻
阻值随温度t 变化的
曲线如图（c）所示，结合（2）中的结果得到温度控制室内此
时的温度约为 ℃。（结果取整数）
(4)开关
接1，闭合
，调节电阻箱，使电流表示数为
。再将
改接2，如果电流表示数为
，
则此时热敏电阻
（用k 表示），根据图（c）即可得到此时温度控制室内的温度。
【例2】（2024·浙江·高考真题）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻
，在不同温
度时的阻值如下表
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
60.4
电阻/（
）
220
160
100
60
45
30
25
15
某同学利用上述热敏电阻
、电动势
（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有
、
、
三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C 三种电路。因环境温度低于
，现要求
将室内温度控制在
范围，且1、2 两端电压大于
，控制开关开启加热系统加热，则应选择的
电路是 ，定值电阻R 的阻值应选
， 1、2 两端的电压小于 V 时，自动关闭加热系统（不考虑
控制开关对电路的影响）。
A．
B．
C．
【例3】（2022·重庆·高考真题）某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。
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实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、
热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。
（1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节 （选填一种给定的
实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，
须将原电压表更换为内阻 （选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。
（2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0°C 变化到40.0°C 的过程中，RT的阻
值随温度的平均变化率是
（保留2 位有效数字）。
【变式1】压（力）敏电阻
1．（2025·上海·二模）物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表
盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω 的滑动
变阻器，理想电流表A 的量程为0~6mA，电源电动势E 为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R 与所受压力
大小F 的关系如图乙所示。
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(1)同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为 （填“A”“B”或“C”）的，它的作用是 。
A．10Ω B．500Ω C．1200Ω
(2)连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则
电流表的5mA 刻度线处应标注 N；改装后电子压力计的刻度 （填“均匀”或“不均
匀”），试说明理由 。
(3)若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真
实值。
【变式2】 光敏电阻
2．（2025·广东江门·一模）智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度
简称照度
，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计
了图甲所示的智能光控电路。
智能光控电路的核心元件是光敏电阻
，某同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度
时的阻值，
实验所用器材：电源
，滑动变阻器
（最大阻值为
），电压表（量程为
，内阻为
），毫安表（量程为
，内阻不计），定值电阻
，开关和导线若干。
(1)在闭合开关
前，应把
的滑片移到 （选填“左”或“右”）端；
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V，电流表读数为
，此时光敏
电阻的阻值为 Ω；
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(3)该同学通过测量得到了6 组数据，他作出光敏电阻的阻值
随照度
变化的图像如图丁所示，由图丁可
初步判断光敏电阻的阻值与照度 反比例函数关系（选填“满足”或“不满足"）；
(4)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势
，内阻忽略不计，电阻
，
电阻箱
的阻值调节范围是
，光敏电阻
的电压
增加到
时光照系统开始工作，为了使
照度降低到4klx 时，自动控制系统开始补光，则
的阻值应该调节为
：
(5)要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是 。
【变式3】热敏电阻
3．（2025·湖南长沙·一模）随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能
源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，
一个是PTC 热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC 热敏电阻，其电阻值随温度的升高
而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为
）的电学特性及作用。
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A．电源
（电动势
，内阻可忽略）
B．电流表
（满偏电流
，内阻
）
C．电流表
（量程
，内阻
约为
）
D．滑动变阻器
（最大阻值为
）
E.滑动变阻器
（最大阻值为
）
F.定值电阻
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干
(1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为
（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整 。
(2)物理实验小组用
表示电流表
的示数，
表示电流表
的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电
路时的
图线如图乙中a、b所示。若将图线
所代表的元件直接接在一个电动势
，内阻
的电源两端，则该元件的实际功率为 W。（结果保留2 位有效数字）。
(3)在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保
护电路和设备，你认为应该选用 （填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电
压过大的原因： 。
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【变式4】气敏电阻
4．（2024·重庆·模拟预测）酒驾是一种严重的违法行为，它对驾驶者自身和他人的安全都构成了极大的威
胁。交警使用的酒精检测仪主要元件是酒精传感器。某同学想研究酒精传感器的电阻随酒精浓度的变化规
律。他使用的主要器材如下：
A．酒精传感器
（电阻约几十欧）
B．蓄电池（电动势
，内阻不计）
C．电流表
（量程
，内阻
）
D．电流表
（量程
，内阻约
）
E．电阻箱
（最大阻值
）
F．滑动变阻器
G．开关及导线若干
(1)该同学想要尽量准确测量酒精传感器的阻值，他设计了如图甲所示的电路图，则图中的
应选择
（请填写器材前面的字母）；
(2)连接好电路，将酒精传感器放置于不同浓度酒精中测量其电阻的阻值，某次测量时读出
、
电表示数
分别为
、
，则此次电阻阻值
（用题目所给的字母表示）；
(3)该同学通过多次测量获得了酒精传感器的阻值随酒精浓度的变化关系如图乙所示，然后他利用以上器材
设计了图丙中所示的酒精浓度测量仪。调节电阻箱
的阻值为
，按照图乙中的数据，将电流表上“电
流”刻度线标为对应的“酒精浓度”，测试仪即可正常使用。则酒精浓度的“0 刻度线”应该标到电流表
刻度的 mA 处；
(4)该同学在利用上述自制酒精浓度测量仪进行酒精浓度测试时，电流表指针如图丁所示。若规定酒精气体
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浓度在
之间属于酒驾；酒精气体浓度达到或超过
属于醉驾，则该次测试的酒精
气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内。
5．（2024·广西·三模）气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻
，正常情况下阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。该气敏电阻说明书给出的
气敏电阻
随甲醛浓度
变化的曲线如图a 所示（横轴为
）
(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a 一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b 所示电路。利用如下
实验器材测甲醛浓度为
时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下：
A．蓄电池（电动势
，内阻不计）
B．电压表（量程
，内阻约
）
C．毫安表（量程
，内阻约
）
D．滑动变阻器
（最大阻值
）
E.滑动变阻器
（最大阻值
）
F.开关、导线若干
①参照图a 中的参数，滑动变阻器
应选用 （填“
”或“
”）；
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②单刀双掷开关应接在 （填“1”或“2”）；
(2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，
计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为
和
，则此时气敏电阻的
阻值为
（保留2 位有效数字）。
(3)已知国家室内甲醛浓度标准是
。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c 所示的简单测试电
路，用来测定室内甲醛是否超标。
电源电动势为
（内阻不计），电路中
、
分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管
的启
动（导通）电压为
，即发光二极管两端电压
时点亮，绿色发光二极管
的启动电压为
，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，
则在电阻
和
中， 是定值电阻，其阻值为
。
1．（2024·河北·模拟预测）一实验小组设计了如图甲所示的自动控制电路，在夜晚有车辆经过时，前方路
灯将被点亮；
、
为相同规格的光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如图乙所示，
、
为调节范
围
的电阻箱，
、
可视为理想二极管，
、
为电磁继电器的线圈，当三极管的
、两极
间电压达到
时，三极管被导通，从而使得由电源正极经电磁继电器、三极管的和极到达电源负极
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的回路被导通，电磁继电器吸附衔铁（未画出），从而使开关闭合，路灯被点亮。
(1)光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而 （填“减小”或“增大”）。
(2)为保证夜晚有车辆经过时，路灯会被点亮，电阻箱的阻值应分别设置为
，
。
(3)二极管
、
的作用是 。
2．（2024 高三·全国·专题练习）某研究性学习小组利用压敏电阻制作电子秤。已知压敏电阻在压力作用下
发生微小形变，它的电阻也随之发生变化，其阻值R 随压力F 变化的图像如图甲所示，其中
，图
像斜率
。小组同学按图乙所示电路制作了一个简易电子秤(秤盘质量不计)，电路中电源电动势
，内阻未知，电流表量程为10mA，内阻
，g 取10m/s2。
(1)下列操作步骤的正确顺序是 。
①秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变；读出此时电流表示数I；
②换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值；
③秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏；
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④将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。
(2)实验时发现电流表量程偏小，根据需要将其量程扩大为100mA，则应该给该电流表 (填“串
联”或“并联”)阻值为 Ω 的电阻。
(3)用改装后的电流表进行操作，若电流表示数为20mA，则待测重物质量
kg。
(4)改装后的刻度盘，其0 刻度线在电流表 (选填“零刻度”或“满刻度”)处。
(5)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤③的操作，则测量结
果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3．（2024·广东东莞·模拟预测）电子秤能够准确地测量物体的质量，其中半导体薄膜压力传感器是其关键
的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变，其阻值
随压力F 变化的图线如图1
所示。某学习小组利用该元件和电流表A 等器材设计了如图2 所示的电路，尝试用该装置测量物体的质量。
已知图2 中电源电动势为
（内阻未知），电流表A 的量程为
，内阻为18.0Ω。重力加速度g 取
。请回答以下问题：
(1)实验时发现电流表A 量程偏小，需要将其量程扩大为
，应该给电流表A （选填“串
联”或“并联”）一个阻值为 Ω 的电阻；
(2)用改装后的电流表按图2 所示的电路图进行实验，压力传感器上先不放物体，闭合开关S，调节滑动变
阻器R 的滑片P，使电流表指针满偏。保持滑片P 位置不变，然后在压力传感器上放一物体，电流表的示
数为0.18A，此时压力传感器的阻值为
，则所放物体的质量
；
(3)使用一段时间后，该电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变。调节滑动变阻器R 的滑片P，电流表
指针满偏后进行测量，则测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
4．（2024·安徽淮北·二模）酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则。酒精检测仪核心部件
为酒精气体传感器，其电阻
与酒精气体浓度的关系如图甲所示。某同学利用酒精气体传感器设计一款
酒精检测仪电路图如图乙所示。但是该同学除了酒精气体传感器外，在实验室只找到以下器材：
A．干电池组（电动势
，内阻
）
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B．表头G（满偏电流
，内阻
）
C．电阻箱
（最大阻值
）
D．电阻箱
（最大阻值
）
E．多用电表
F．开关及导线若干
(1)为了完成实验，该同学先将表头
和电阻箱
改装成量程为
的电压表。
与
应 联（选填
“串”或“并”），
的阻值调为
；
(2)该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头
上
处，则电阻箱
的阻值应调为
（保
留两位有效数字）；
(3)完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针如图丙所示。已知酒精气体浓度在
之间属于饮酒驾驶，酒精气体浓度达到或超过
属于醉酒驾驶，则该次测试的酒
精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内；
(4)使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值
相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
5．（2024·陕西铜川·模拟预测）某物理兴趣实验小组的同学为了探究热敏电阻的阻值和温度的关系，实验
室为其提供了如下的实验器材：
A．电源电动势
，内阻不计； B．电流表
（
，内阻
）；
C．电流表
（
，内阻
约为
）； D．定值电阻
（用作保护电路）；
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E.滑动变阻器
； F.滑动变阻器
；
G.热敏电阻
； H.开关S、导线若干。
(1)实验时要求电流表的电流从0 开始调节，则滑动变阻器应选择 （填器材的代号）；
(2)为了精确地测量热敏电阻在不同温度下的阻值，利用以上的实验器材设计电路，并将设计好的电路画在
虚线框中 ；
(3)闭合开关，调节滑动变阻器，两电表
、
的读数分别记为
、
；则此次测量时，热敏电阻的阻值
为
（用测量量和已知量表示）；
(4)该小组的同学通过测量的实验数据描绘出了该热敏电阻的阻值关于温度的函数图像，如图甲所示，则该
热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐 （填“减小”“不变”或“增大”）；由图像可知，温度为
时，该热敏电阻的阻值为
；
(5)该小组的同学将热敏电阻接在如图乙所示的电路中，已知电源为输入电流恒为
的恒流电源，定
值电阻
、
，接通电路后理想电压表的示数为
，则热敏电阻所处环境的温度为
。
6．（2024·湖北武汉·模拟预测）某实验探究小组制作热敏温度计。在实验室找到下列器材：
A．电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω）
B．标准毫安表mA（量程为30mA，内阻约为65Ω）
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C．电阻箱R（阻值范围为0~999.9Ω）
D．电阻箱R0（阻值范围为0~999.9Ω）
E.干电池一节（电动势为1.5V，内阻很小）
F.热敏电阻RT
G.开关S、导线若干
(1)该实验小组先设计如图（a）所示实验电路测电流计的内阻Rg。当电阻箱的值R=36.0Ω 时，标准毫安表
示数为18.0mA，电流计示数为8.0mA。则电流计内阻Rg= Ω（保留3 位有效数字）。
(2)为将电流计的量程扩大为原来的6 倍，该实验小组将电阻箱与电流计并联，把电流计改装成电流表A，
则应将电阻箱的阻值调为 Ω。
(3)已知热敏电阻RT的说明书上给出其性能如图（b）所示。利用上述改装的电流表和热敏电阻制作热敏温
度计，其电路如图（c）所示，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，原电流计指针满偏的位置标为
50℃。若不计电源内阻，则应调节R0= Ω，原电流计指针在5mA 处应标为 ℃（保留
2 位有效数字）。
(4)如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，所测温度与实际温度相比 （填“偏高”“偏
低”或“不变”）。
7．（2024·广东·模拟预测）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系
统。现要组装一个由压敏电阻控制的报警系统，要求当压敏电阻的压力达到或超过10000N 时，系统报警。
提供的器材有：直流电源E=9V（内阻不计），报警器（内阻很小，流过的电流超过时10mA 就会报警），
压敏电阻，电阻箱（最大阻值为999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为500Ω），滑动变阻器R2（最大阻
值为1000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。该系统的原理电路图如图甲所示，压敏电阻的阻值随压力
F 变化如图乙所示。
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(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)为保证报警系统正常工作，电路中应选用滑动变阻器 （填“R1”或“R2”）。
(3)按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为 Ω；
②将开关s 向 （填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 。
保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
(4)若直流电源用久后，内阻不断增大（电动势近似为不变），则压敏电阻承受的压力F （填“大
于”、“小于”或“等于”）10000N 才会报警器。
8．（2024·湖北·三模）假日自驾旅游逐渐成为风尚，温暖的生活气息诠释了人们对美好幸福生活的追求，
喝酒不开车已经成为基本行为准则。常用的一款酒精检测仪如图甲所示，其核心部件为酒精气体传感器，
其电阻R 与酒精气体浓度c 的关系如乙图所示。研究性学习小组想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检
测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材：
A．蓄电池（电动势
，内阻
）
B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻未知）
C．电流表A（满偏电流10mA，内阻未知）
D．电阻箱
（最大阻值
）
E.电阻箱
（最大阻值
）
F.开关及导线若干
(1)研究性学习小组设计的测量电路如图丙所示，为将表头G 的量程扩大为原来的10 倍，进行了如下操作：
先断开开关
、
、
，将
、
调到最大值。合上开关
，将
拨到2 处，调节
，使表头G 满偏，
电流表A 示数为I。此时合上开关
，调节
和
，当电流表A 仍为I 时，表头G 示数如图丁所示，此时
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为
，则改装电表时应将
调为
，改装结束后断开所有开关。
(2)若将图丙中开关
、
合上，而将
拨到1 处，电阻箱
的阻值调为
，酒精气体浓度为零时，
表头G 的读数为 mA。
(3)完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向4.00mA。已知酒精浓度在
0.2~0.8mg/mL 之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8mg/mL 属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度
范围属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。
(4)使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整 （“
”或“
”），使得所测的酒
精气体浓度仍为准确值。
9．（2024·山东济南·三模）某实验小组利用压敏电阻设计可测量气体压强的实验电路，并验证等温条件下
气体压强与体积的反比关系。该小组查阅资料得知，所用到的压敏电阻工作面受到的压力
与阻值
的关
系如图甲所示，图中压力
在
到
之间时，阻值
与压力
满足
（Ω），该实验
小组在此压力范围内进行实验。已知实验室大气压强为
，压敏电阻工作面面积为
。
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该实验小组把压敏电阻（工作面向下）嵌入到活塞上，并设计了如图乙所示的电路图来进行实验，主要实
验器材有：
微安表（
，内阻
）；
电阻箱
（
）；
电源
（电动势为
，内阻不计）；
开关K、导线若干。
(1)调节电阻箱的阻值，当工作面受到压力为
时，电流表示数为
，则电阻箱接入阻值为
，此
时压敏电阻工作面所处环境的压强为
；
(2)打开针管的出气口，调节活塞位置至气体体积为
，然后关闭出气口，缓慢推动针管活塞，记录多
组针管内气体的体积
以及与之对应的电流
，实验过程中，气体体积越小，微安表的示数 （选填
“越大”或者“越小”）；
(3)在（2）过程中，电流的倒数
与气体体积的倒数
若满足的关系为： ，即可验证一定质量的气体
在等温条件下压强和体积满足反比关系。
10．（2024·陕西·模拟预测）某物理实验小组利用如图所示的电路同时测量一只有30 格刻度的毫安表的量
程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为
U = 18.0V，内阻不计）、电阻箱（最大阻值9999.9Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。
(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a 端，开始调节电阻箱，发现将电
阻箱的阻值调为1100Ω 时，毫安表刚好半偏；将电阻箱的阻值调为500Ω 时，毫安表刚好能满偏。实验小
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组据此得到了该毫安表的量程为Ig = mA，内阻Rg = Ω。
(2)光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3A 的电流表，则
需将毫安表 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为R′ = Ω 的电阻。（结果保留两位有
效数字）
(3)改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b 端，通过实验发现，流过毫安表的电流I
（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足
。由此可得光敏电阻的阻值R（单位：
Ω）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为R = （Ω）（用含“E”的代数式表示）。
11．（2024·重庆北碚·模拟预测）物理兴趣小组研究一个热敏电阻Rt的伏安特性，他们测量热敏电阻两端
的电压和通过它的电流并把数据记录在下表中。
U/V
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
I/mA
0
1.5
4.6
9.6
18.0
31.0
49.1
(1)请帮他们将表中最后一组数据描入图甲所示的坐标系中，并根据所有的描点画出
曲线 ；
(2)他们选用的应该是上图的 电路（选填“乙”或“丙”）；考虑实验电路所引起的误差，你
认为图甲中的虚线 （选填“①”或“②”）更接近该热敏电阻真实的伏安特性曲线。
(3)小皮同学查出此热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示。他将此热敏电阻接入如图戊所示的电路
中，已知电源电动势为
，内阻为
，表头内阻为
，当时滑动变阻器阻值为
，结合（1）问
中在图甲中所描绘的伏安特性曲线（不是虚线①或②），可得此时热敏电阻的温度为
（结果
保留两位有效数字）。小皮同学发现表头的每一个示数都对应着热敏电阻的一个温度，可以看作一个温度
计，为了使表头的示数范围对应更高的温度，他需要将滑动变阻器的滑片 （选填“上移”或
“下移”）一些。
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