【物理】2020二轮复习实验与研究精解集汇测量电阻的多种方法（解析版）

【物理】2020二轮复习实验与研究精解集汇测量电阻的多种方法（解析版）

测量电阻的多种方法 ‎1、某探究小组要尽可能精确地测量电流表A1的满偏电流，可供选用的器材如下：‎ A.待测电流表A1 (满偏电流约为、内阻约为100Ω，表盘刻度均匀、总格数为)‎ B.电流表A2 (量程为0.6A、内阻＝0.1Ω)‎ C.电压表V (量程为3V、内阻＝3kΩ)‎ D.滑动变阻器 (最大阻值为20 Ω)‎ E.电源 (电动势有3V、内阻约为1.5Ω)‎ F.开关S一个，导线若干 ‎1.该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是________(选填“图甲”或“图乙”)．‎ ‎2.所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”或“C”)．‎ ‎3.在开关S闭合前，应把滑动变阻器的滑片置于________端(选填“a”或“b”)．‎ ‎4.在实验中，若所选电表的读数为，电流表A1的指针偏转了格，则可算出待测电流表A1的满偏电流＝________.‎ ‎2、某同学测量阻值约为25kΩ的电阻,现备有下列器材: A.电流表(量程100μA,内阻约2kΩ); B.电流表(量程5000μA,内阻约300Ω); C.电压表(量程15V,内阻约100kΩ); D.电压表(量程50V,内阻约500kΩ); E.直流电源(20V,允许最大电流1A); F.滑动变阻器(最大阻值1Ω,额定功率1W ‎); G.电键和导线若干. 电流表应选__________,电压表应选__________.(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检査该电路,指出电路在接线上存在的问题: ①________________________________________; ②________________________________________. ‎ ‎3、某同学利用如图所示的电路测量一微安表量程为，内阻为几千Ω的内阻，可使用的器材有：两个电阻箱（最大阻值为）和(最大阻值为)；电源E(电动势约为1.5V，内阻不计：单刀开关和，完成下列实验步骤中的填空：‎ ‎ ①为了保护微安表，开始时将电阻箱A的阻值调至最大； ②闭合，，逐步减小电阻箱A的阻值，使微安表满偏，此时电阻箱A的读数为12000.6Ω； ③断开，将电阻箱A的读数调整为4.000.2Ω，将电阻箱B的阻值调至______选填“最大”或“最小”，再闭合和，然后调整电阻箱B的阻值，使微安表重新达到满偏，这时电阻箱A两端的电压与②中相比______选填“改变”或“不变； ④此时电阻箱B的读数为1450.6Ω，则由此可知待测微安表的内阻为______Ω，电源的电动势为______电动势的结果保留三位有效数字。‎ ‎4、某实验小组研究两个未知元件和的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3)、电流表(内阻约为1)、定值电阻等.‎ ‎1.使用多用电表粗测元件的电阻,选择“×1”欧姆挡测量,示数如图()所示,读数为__________,据此应选择下图中的__________(填“”或“”)电路进行实验.‎ ‎ ‎ ‎2.连接所选电路,闭合;滑动变阻器的滑片从左向右滑动,电流表的示数逐渐__________(填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件换成元件,重复实验.‎ ‎3.下图是根据实验数据作出的图线,由图可判断元件__________(填“”或“”)是非线性元件.‎ ‎ ‎ ‎4.该小组还借助和中的线性元件和阻值的定值电阻,测量待测电池的电动势和内阻,电路如图(b)所示.闭合和,电压表读数为3.00;断开,读数为1.00.利用(a)图可算得__________,__________.(结果均保留2位有效数字,视电压表为理想电压表)‎ ‎5、用以下器材测量待测电阻的阻值:‎ 待测电阻：阻值约为; 电源E:电动势约为6.0V.内阻忽略不计; 电流表1:量程50mA.内阻; 电流表2:量程300mA.内阻约为 定值电阻:阻值为; 滑动变阻器R:最大阻值为; 单刀单掷开关S.导线若干。 测量电阻的电路图如图所示 (1)电路图中的电流表应该选择电流表(填“1”或“2”),开关S闭合前,滑动变阻器R的滑片应该移端(填“A”.“B”或“无要求”) (2)若某次测量中电流表的示数为,电流表的示数为,则由已知量和测得量表示的表达式为___________‎ ‎6、某实验小组研究未知电阻X的阻值,使用的器材包括电压表(内阻约为3Ω)、电流表、滑动变阻器、电源、导线、开关等。‎ ‎1.使用多用电表粗测电阻X的阻值,选择“×10”欧姆挡进行测量,示数如图甲所示,多用电表的读数为__________Ω。 2.图乙中所用电流表是由量程为、内阻为Rg ‎=1000Ω的微安表改装而成的,改装电路如图丙所示,要求改装后的电流表量程为,则丙图中R1的阻值应为__________Ω(结果保留两位有效数字)。‎ ‎ 3.根据以上数据,为使测量结果更加精确,该实验原理图应该选择图乙中的__________(填“a”或“b”)原理图,电阻X阻值的测量结果__________(填“大于”“小于”或“等于”)它的真实值。 4.某同学在题2的基础之上,对电流表进行了进一步的改装,通过串联电阻R2=4Ω将其改装为电压表,如图丁所示,该电压表的量程为__________V(结果保留两位有效数字)。‎ ‎7、测量一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻(要求测量结果尽量准确)。已准备的器材:‎ A.电池组E(3V,内阻约1Ω)‎ B.开关S一个,导线若干 C.电流表(0~3A,内阻约0.05Ω)‎ D.电流表(0~0.6A,内阻约0.5Ω)‎ E.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)‎ F.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)‎ G.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)‎ H.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流1A)‎ 某同学设计的测量电路的一部分如图甲所示。‎ ‎(1)请将电路补充完整(要求正确标注所选器材的符号)。‎ ‎(2)滑动变阻器应选___________(填“”或“”)。‎ ‎(3)这位同学正确连接电路后,在一次测量时,电流表、电压表的示数如图乙所示,则金属丝的电阻__________Ω(结果保留两位有效数字)。‎ ‎(4)该同学的测量存在系统误差,为了减小系统误差,另一同学设计了如图丙所示的实验方案,其中R是电阻箱,是阻值已知的定值电阻。闭合开关S,灵敏电流计的指针偏转,将R调至阻值为时,灵敏电流计的示数为零,由此可计算出待测电阻_____________(用表示)。‎ ‎8、为了测定电流表的内阻,某同学采用如图甲所示的实验电路。其中:‎ 是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω;‎ 是标准电流表,量程是200μA;‎ 是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω;‎ 是滑动变阻器;‎ 是保护电阻;‎ E是电池组,电动势为4V,内阻不计;‎ 是单刀单掷开关,是单刀双掷开关。‎ ‎(1)①实验中滑动变阻器采用________接法;(填“分压”或“限流”)‎ ‎②根据如图甲所示电路的实物阁,请画出实验电路图。‎ ‎(2)请将该同学的操作补充完整:‎ ‎①连接好电路,将滑动变阻器的滑片移到最_________(填“左端”或“右端”);将开关 扳到接点a处,接通开关;调整滑动变阻器,使电流表的读数是150μA。‎ ‎②将开关扳到接点b处,__________,使电流表的读数仍是150μA。‎ ‎③若此时电阻箱各旋钮的位置如图乙所示,则待测电流表的内阻__________Ω。‎ ‎(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器的滑动位置,都要保证两只电流表的安全。在下面提供的四个电阻中,保护电阻应选用( )‎ A.200kΩ B.20kΩ C.15kΩ D.150kΩ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：1.图乙 2.C 3.b 4.‎ 解析： ‎ 本题①的关键是根据变阻器的全电阻远小于待测电流表内阻可知，变阻器应采用分压式接法；题②的关键是根据串联电路电流相等可知虚线处应是电流表B；题③关键是明确闭合电键前应将变阻器滑片置于输出电压最小的一端；题④的关键是求出待测电流表每小格的电流．‎ ‎1.由于待测电流表的量程较小，而内阻大于滑动变阻器的最大阻值，为了减小误差，变阻器应采用分压式接法。应选用甲电路图。‎ ‎2.由于两块电流表的量程差距较大，只能选用电压表当电流表使用，故选C.‎ ‎3.甲电路图中滑动变阻器采用的是分压式接法，在闭合开关前，要求测量电路的分压为零，故滑动变阻器的滑片P应置于b端．‎ ‎4.根据串联电路的特点，可得：，解得：‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：B;C;电流表应采用内接法;滑动变阻器应采用分压接法 解析：通过待测电阻的最大电流,故选量程500μA的电流表B.考虑电流表B的量程,通过电阻的最大电流.所以对应最大电压,选量程为15V的电压表C即可. ①由题给数据可知,.相对而言,待测电阻比电流表的内阻大很多,为减小系统误差,电流表应采用内接法. ②由于滑动变阻器的最大阻值比待测电阻小很多,若采用限流接法,阻值两端的电压或电流调节范围很小,且都超过电表的量程,为了便于调节和保证电表的安全,滑动变阻器应采用分压接法.‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：最小   不变 2901.2 1.45‎ 解析：③只闭合时，时，电流表满偏，则有：，再闭合和，且电阻箱调到 时，电阻减小，则其两端的电压减小，则电流表两端的电压增大，则只能减小两端的电压，则应调到最小。由于仍然要使电流表满偏，所以电流表两端的电压不变。 ④上述两种情况下，由于电流表均是满偏，所以有：只闭合时，时，电流表满偏，则有：，再闭合和时， 此式中联立以上几式求得：。 ‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：1.10; b; 2.增大; 3.Y; 4.3.2; 0.50‎ 解析：1.由题图(a)可知,多用电表的读数为10,由于元件的电阻较小,电路应选用电流表外接法,即选择电路。 2.当滑动变阻器的滑片向右移时,滑动变阻器输出的电压增大,电流表的示数增大。 3.由于元件的图线是曲线,因此是非线性 元件。 4.设线性元件的电阻为,由图线可知, ,则、均闭合时, ,闭合、断开时, , 解得,。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：（1）1;A（2）‎ 解析：(1)没有电压表,用一个电流表测通过被测电阻的电流,并使之与定值电阻并联,用另一只电流表测并联电路的总电流;因测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的,故量程小的电流表1测支路电流,量程大的电流表2测总电流,因为待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,开始时为保护电路,滑片连到A 端使分压部分电压为零. (2)根据题意和图可以知道,两端的电压为,与电流表所组成的电路有:,计算得出:;‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：1.100; 2.1.0; 3.b; 大于; 4.3.0‎ 解析：1.多用电表的读数为10×10Ω=100Ω。 2.由欧姆定律得, 。 3.改装后电流表的内阻,,,由于,故电流表采用内接法,选择图乙中的b;由图可知,测电压大于真实值,测量电流等于真实值,由欧姆定律知,测量值大于真实值。 4.由欧姆定律得,电压表的量程。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：(1)如图所示 (2) (3)5.0 (4)‎ 解析：(1)电池组的电动势为3V,故电压表选用,电路中的最大电流约为,故电流表选用,,电流表采用外接法,电路图如图所示。‎ ‎(2)为了使测量结果尽量准确,实验需要多测几组数据,由于金属丝的电阻约为5Ω,为了方便调节,滑动变阻器应选。‎ ‎(3)由题图乙知,电流表的示数为,电压表的示数为,由欧姆定律得。‎ ‎(4)灵敏电流计的示数为零说明两点间的电势为零,即对应电阻两端的电压相等,根据串联电路中电压与电阻成正比得,,则。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：(1)①限流;②见解析 (2)①左端;②保持不变,调整变阻箱;③86.3‎ ‎(3)B 解析：(1)①由题图甲可知,滑动变阻器只有右半部分接人电路,为限流接法。②实验电路图如图所示。‎ ‎(2)连接好电路,开关闭合前,需要将滑动变阻器的滑片移到使变阻器连入电路的阻值最大处,故应该将滑片移到最左端。本题采用的是“等效替代法”,必须保持滑动变阻器连入电路的阻值不变,电路中的电流不变,那么第二次接入电路的电阻箱的读数就等于电流表的内阻。电阻箱的读数为。‎ ‎(3)实验中,要求无论怎样调整滑动变阻器的滑动位置,都要保证两只电流表的安全,也就是说即便变阻器连入电路的阻值最小,电路的电流也不能超过电流表的量程。当量程较小的标准电流表满偏时,电路的电阻为20kΩ,则提供的4个电阻中,保护电阻应选用20kΩ的电阻。‎ ‎ ‎