届高三高考物理《测量电阻的方法》专题复习.docx

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届高三高考物理《测量电阻的方法》专题复习

测量电阻的多种方法

1.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R1、R2（其中一个阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99999.9Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．

（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线．

（2）完成下列填空：

①R1的阻值为________Ω（填“20”或“2000”）．

②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的________端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．

③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置．最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________（填“相等”或“不相等”）．

④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω（结果保留到个位）．

（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：

____________________________________________________________________________________________.

2.（2019·河南安阳二模）为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图1所示的电路。

其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电源。

（1）用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整。

（2）实验步骤如下：

①将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________________的读数U；

②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节______________，使____________________________，记下此时R的读数；

③多次重复上述过程，计算R读数的________，即为待测电压表内阻的测量值。

（3）实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：

________________________。

3.（2019·兰州高三诊断考试）某兴趣小组在学习了多用电表后，在实验室找到一个电流表G，尝试自己动手改装一个电压表。

（1）先用半偏法测量电流表G的内阻，实验电路图如图所示，准备有下列器材：

A．待测电流表G（量程1mA，内阻约几十欧）

B．滑动变阻器（阻值范围0～100Ω）

C．滑动变阻器（阻值范围0～20kΩ）

D．电阻箱（0～999.9Ω）

E．电阻箱（0～9999Ω）

F．电源（电动势9V，有内阻）

G．开关、导线

①实验中要求有较高的精确度，在以上器材中，R1应选用________，R2应选用________。

②实验要进行的步骤有：

A．闭合开关S1

B．闭合开关S2

C．将R1的阻值调到最大

D．调节R1的阻值，使电流表指针满偏

E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处

F．记下R2的阻值并断开S1

G．按图所示连接好实验电路

以上步骤，合理的顺序是____________（用步骤前的英文字母表示）。

③若在步骤F中读得R2的阻值是50.0Ω，则电流表内阻Rg＝________Ω。

（2）要将该电流表改装成量程是3V的电压表，则应串联一个阻值是________Ω的电阻。

4.（2019·全国卷Ⅱ）某小组利用图a所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中

和

为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100Ω）；S为开关，E为电源。

实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。

图b是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管Ut关系曲线。

回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表

的示数为U1＝________mV；根据图b可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻________（填“变大”或“变小”），电压表

示数________（填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向________（填“A”或“B”）端移动，以使

示数仍为U1。

（2）由图b可以看出U与t成线性关系。

硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为

＝________×10－3V/℃。

（保留两位有效数字）

5.（2019·河南省郑州市一模）某同学利用以下器材测量一节干电池的电动势和内电阻，实验原理电路图如图甲所示。

电压表：

V（量程3V，内阻RV＝10kΩ）

电流表：

G（量程3mA，内阻Rg＝100Ω）

滑动变阻器：

R（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）

定值电阻：

R0＝0.5Ω

开关S和导线。

（1）该同学将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是________A。

（结果保留一位有效数字）

（2）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标，绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E＝________V，电源的内阻r＝________Ω。

（结果均保留两位小数）

6.（2018·高考全国卷Ⅲ）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0＝20.0Ω）；

可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：

（1）按照实验原理线路图甲，将图乙中实物连线．

（2）将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1.

（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表

的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表

的示数U2.

（4）待测电阻阻值的表达式Rx＝________（用R0、U1、U2表示）；

（5）重复步骤（3），得到如下数据：

1

2

3

4

5

U1/V

0.25

0.30

0.36

0.40

0.44

U2/V

0.86

1.03

1.22

1.36

1.49

3.44

3.43

3.39

3.40

3.39

（6）利用上述5次测量所得

的平均值，求得Rx＝________Ω.（保留1位小数）

7.（2019·河南鹤壁中学模拟）为了比较准确的测量阻值约为100Ω的定值电阻Rx，实验室提供如下的实验器材：

A．电动势E＝6V，内阻很小的直流电源

B．量程5mA，内阻为RA1＝50Ω的电流表

C．量程0.6A，内阻为RA2＝0.2Ω的电流表

D．量程6V，内阻RV约为15kΩ的电压表

E．定值电阻R1＝5Ω

F．定值电阻R2＝500Ω

G．最大阻值15Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器

H．最大阻值15kΩ，最大允许电流0.5A的滑动变阻器

I．开关一个，导线若干

（1）为了能比较精确地测量Rx的电阻值，电流表应选用________（填“B”或“C”）、定值电阻应选用________（填“E”或“F”）、滑动变阻器应选用________（填“G”或“H”）；

（2）请根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图；

（3）如果电压表的示数为U（单位为V），电流表的示数为I（单位为A），则待测电阻的计算式为Rx＝________（表达式中所用到的电阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）．

8.用以下器材可测量电阻Rx的阻值．

待测电阻Rx，阻值约为600Ω；

电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；

电压表V1，量程为0～500mV，内阻r1＝1000Ω；

电压表V2，量程为0～6V内阻r2约为10kΩ；

电流表A，量程为0～0.6A，内阻r3约为1Ω；

定值电阻R0，R0＝60Ω；

滑动变阻器R，最大阻值为150Ω；

单刀单掷开关S一个，导线若干．

（1）测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的

，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图．

（2）若选择测量数据中的一组来计算Rx，则由已知量和测量物理量计算Rx的表达式为Rx＝________，式中各符号的意义是__________________________________．（所有物理量用题中代表符号表示）

9.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：

待测电压表

（量程3V，内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关2个，导线若干．

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．

（2）根据设计的电路，写出实验步骤：

____________________________________________________________________________________________

（3）将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV（填“＞”“＝”或“＜”），主要理由是

_________________________________________________________________.

10.电流表A1的量程为0～200μA、内电阻约为500Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：

电流表A2：

与A1规格相同

滑动变阻器R1：

阻值0～20Ω

电阻箱R2：

阻值0～9999Ω

保护电阻R3：

阻值约为3kΩ

电源：

电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω

（1）如图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成．

（2）电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤．

a．先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到________（填“最大”或“最小”）；

b．闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I；

c．断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节R2，使电流表A2的示数________，读出此时电阻箱的阻值R0，则电流表A1内电阻r＝________

参考答案

1.（2017·高考全国卷Ⅱ）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R1、R2（其中一个阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99999.9Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．

（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线．

（2）完成下列填空：

①R1的阻值为________Ω（填“20”或“2000”）．

②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的________端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．

③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置．最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________（填“相等”或“不相等”）．

④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω（结果保留到个位）．

（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：

____________________________________________________________________________________________.

【答案】1）图见解析　

（2）①20　②左　③相等

④2550　（3）调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程

【解析】

（1）根据题中的原理图（a），将题图（b）中的实物连线，如图所示．

（2）R1起分压作用，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20Ω，为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等；将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变，说明

＝

，则解得RμA＝2550Ω.

（3）要提高测量微安表内阻的精度，可调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程．

2.（2019·河南安阳二模）为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图1所示的电路。

其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电源。

（1）用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整。

（2）实验步骤如下：

①将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________________的读数U；

②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节______________，使____________________________，记下此时R的读数；

③多次重复上述过程，计算R读数的________，即为待测电压表内阻的测量值。

（3）实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：

________________________。

【答案】　

（1）实物图连接见解析　

（2）①R0　标准电压表V0　②R　标准电压表V0的读数仍为U　③平均值

（3）电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等

【解析】　

（1）电路连线如图。

（2）①将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准电压表V0的读数仍为U，记下此时R的读数；③多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值。

（3）原因：

电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。

3.（2019·兰州高三诊断考试）某兴趣小组在学习了多用电表后，在实验室找到一个电流表G，尝试自己动手改装一个电压表。

（1）先用半偏法测量电流表G的内阻，实验电路图如图所示，准备有下列器材：

A．待测电流表G（量程1mA，内阻约几十欧）

B．滑动变阻器（阻值范围0～100Ω）

C．滑动变阻器（阻值范围0～20kΩ）

D．电阻箱（0～999.9Ω）

E．电阻箱（0～9999Ω）

F．电源（电动势9V，有内阻）

G．开关、导线

①实验中要求有较高的精确度，在以上器材中，R1应选用________，R2应选用________。

②实验要进行的步骤有：

A．闭合开关S1

B．闭合开关S2

C．将R1的阻值调到最大

D．调节R1的阻值，使电流表指针满偏

E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处

F．记下R2的阻值并断开S1

G．按图所示连接好实验电路

以上步骤，合理的顺序是____________（用步骤前的英文字母表示）。

③若在步骤F中读得R2的阻值是50.0Ω，则电流表内阻Rg＝________Ω。

（2）要将该电流表改装成量程是3V的电压表，则应串联一个阻值是________Ω的电阻。

【答案】　

（1）①C　D　②GCADBEF　③50.0　

（2）2950

【解析】　

（1）①为准确测量电流表的内阻，滑动变阻器的最大阻值应远大于电流表的内阻，这样才可近似认为开关S2闭合前后干路中的总电流是不变的，所以滑动变阻器R1应选择C；最终电阻箱阻值应调到与电流表内阻相等，为准确测量电流表的内阻，电阻箱R2应选择D。

②先按图所示连接好实验电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1，调节R1的阻值，使电流表指针满偏；闭合开关S2，调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处，记下R2的阻值并断开S1，整理电路。

则合理的顺序为GCADBEF。

③滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，近似认为开关S2闭合前后干路中的总电流不变。

调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处时，流过R2的电流与流过电流表的电流相等，R2与电流表并联，电流相等，则电阻相等，读得R2的阻值是50.0Ω，则Rg＝R2＝50.0Ω。

（2）将该电流表改装成量程是3V的电压表，应串联电阻的阻值R′＝

－Rg＝

Ω－50Ω＝2950Ω。

4.（2019·全国卷Ⅱ）某小组利用图a所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中

和

为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100Ω）；S为开关，E为电源。

实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。

图b是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管Ut关系曲线。

回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表

的示数为U1＝________mV；根据图b可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻________（填“变大”或“变小”），电压表

示数________（填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向________（填“A”或“B”）端移动，以使

示数仍为U1。

（2）由图b可以看出U与t成线性关系。

硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为

＝________×10－3V/℃。

（保留两位有效数字）

【答案】　

（1）5.00　变小　增大　B　

（2）2.8

【解析】　

（1）

、

是理想电压表，则R0与硅二极管串联，电流相等，R0两端电压U1＝IR0＝50.0×10－6×100V＝5.00×10－3V＝5.00mV。

由Ut图象知：

当控温炉内温度升高时，U变小，又I＝50.0μA不变，故硅二极管正向电阻变小；由闭合电路欧姆定律知，电路中电流增大，

示数增大；要保持

示数不变，需增大滑动变阻器的阻值，即滑片向B端移动。

（2）由Ut图象的斜率可知：

＝

V/℃＝2.8×10－3V/℃。

5.（2019·河南省郑州市一模）某同学利用以下器材测量一节干电池的电动势和内电阻，实验原理电路图如图甲所示。

电压表：

V（量程3V，内阻RV＝10kΩ）

电流表：

G（量程3mA，内阻Rg＝100Ω）

滑动变阻器：

R（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）

定值电阻：

R0＝0.5Ω

开关S和导线。

（1）该同学将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是________A。

（结果保留一位有效数字）

（2）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标，绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E＝________V，电源的内阻r＝________Ω。

（结果均保留两位小数）

【答案】　

（1）0.6　

（2）1.48　0.84

【解析】　

（1）改装后的电流表量程：

I＝Ig＋

＝0.003A＋

A＝0.603A≈0.6A。

（2）由

（1）可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，故U＝E－200Ir，图线纵轴上的截距等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：

E＝1.48V；图线的斜率大小k＝200r，则电源的内阻为：

r＝

Ω＝0.84Ω。

6.（2018·高考全国卷Ⅲ）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0＝20.0Ω）；

可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：

（1）按照实验原理线路图甲，将图乙中实物连线．

（2）将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1.

（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表

的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表

的示数U2.

（4）待测电阻阻值的表达式Rx＝________（用R0、U1、U2表示）；

（5）重复步骤（3），得到如下数据：

1

2

3

4

5

U1/V

0.25

0.30

0.36

0.40

0.44

U2/V

0.86

1.03

1.22

1.36

1.49

3.44

3.43

3.39

3.40

3.39

（6）利用上述5次测量所得

的平均值，求得Rx＝________Ω.（保留1位小数）

【答案】：

（1）图见解析　（4）

R0　（6）48.2

【解析】：

（1）依电路图连接实物图如图

（4）由于电压表可视为理想电压表且滑动变阻器滑动端的位置不变时，通过R0和Rx电流不变，因此有

＝

，待测电阻阻值的表达式Rx＝

R0

（6）根据所给数据计算出

的平均值为3.41，将数据代入Rx＝（

－1）R0，求得Rx＝48.2Ω.

7.（2019·河南鹤壁中学模拟）为了比较准确的测量阻值约为100Ω的定值电阻Rx，实验室提供如下的实验器材：

A．电动势E＝6V，内阻很小的直流电源

B．量程5mA，内阻为RA1＝50Ω的电流表

C．量程0.6A，内阻为RA2＝0.2Ω的电流表

D．量程6V，内阻RV约为15kΩ的电压表

E．定值电阻R1＝5Ω

F．定值电阻R2＝500Ω

G．最大阻值15Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器

H．最大阻值15kΩ，最大允许电流0.5A的滑动变阻器

I．开关一个，导线若干

（1）为了能比较精确地测量Rx的电阻值，电流表应选用________（填“B”或“C”）、定值电阻应选用________（填“E”或“F”）、滑动变阻器应选用________（填“G”或“H”）；

（2）请根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图；

（3）如果电压表的示数为U（单位为V），电流表的示数为I（单位为A），则待测电阻的计算式为Rx＝________（表达式中所用到的电阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）．

【答案】：

（1）B　E　G　

（2）图见解析（3）

【解析】：

（1）电路中最大电流I＝

＝

A＝0.06A＝60mA，所以电