高考物理专题特殊方法测电阻电桥法10页.docx

1、高考物理专题特殊方法测电阻电桥法10页2020高考物理专题特殊方法测电阻电桥法一、实验题1某学习小组利用图甲所示的电路测量电源的电动势及内阻。(1)按照原理图甲将图乙中的实物连线补充完整_。(2)正确连接电路后，进行如下实验。闭合开关S，通过反复调节滑动变阻器R1、R2，使电流表A3的示数为0，此时电流表A1、A2的示数分别为100.0 mA和80.0 mA，电压表V1、V2的示数分别为1.60 V和1.00 V。再次反复调节R1、R2，使电流表A3的示数再次为0，此时电流表A1、A2的示数分别为180.0 mA和40.0 mA，电压表V1、V2的示数分别为0.78 V和1.76 V。i实验中

2、调节滑动变阻器R1、R2，当电流表A3示数为0时，电路中B点与C点的电势_。（选填“相等”或“不相等”）ii为了提高测量的精确度，电流表A3的量程应选择_A00.6 A B0100 mA C0500 A测得电源的电动势E =_V，内阻r =_。（结果保留3位有效数字）2惠斯通电桥是电学实验中测电阻的一个常用方法.是在1833年由Samuel Hunter Christie发明，1843年由查理斯惠斯登改进及推广的一种测量工具。它用来精确测量未知电阻器的电阻值，惠斯登桥可以获取颇精确的测量。如图1就是一个惠斯通电桥电路图。（1）在图1中，在a、b之间搭一座“电桥”，调节四个变阻箱R1、R2、R3

3、、R4的阻值，当G表为零时（此时也称为“电桥平衡”），4个电阻之间的关系是：_（2）我们现在想要测量某个未知电阻Rx，实验室有如下器材：A.一个电阻箱R B.一个滑动变阻器R0 C一个灵敏电流计G D.一个不计内阻的恒定电源E E.开关、导线若干根据惠斯通电桥测量电阻的原理设计了如图2所示电路进行实验，有以下实验操作：A、按图2接好电路，调节_，P为滑动变阻器的滑头，当G表示数为零时，读出此时变阻箱阻值R1 =200;B、将Rx与变阻箱R互换位置，并且控制_不动，再次调节_，直至电桥再次平衡时，读出此时变阻箱阻值R2=800;C、由以上数据即可得Rx的阻值，其大小为Rx=_3李明同学想要测量某

4、个未知电阻R1,他的手边共有仪器如下:一个电阻箱R、一个滑动变阻器R0、一个灵敏电流计G、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干。他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路,但发现由于仪器缺乏无法实现。苦恼之余去寻求物理老师的帮助。老师首先给了他一道习题要求他思考:(1)如图甲,在a、b之间搭一座“电桥”,调节四个变阻箱R1、R2、R3、R4的阻值,当G表为零时(此时也称为“电桥平衡”),4个电阻之间的关系是_。(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验,他按照以下步骤很快就测出了Rx按图乙接好电路,调节_,P为滑动变阻器的滑片,当G表示数为零时,读出此时变阻箱阻值R1;将Rx与变阻箱R互换

5、位置,并且控制_不动,再次调节_,直至电桥再次平衡时,读出此时变阻箱阻值R2;由以上数据即可得Rx的阻值,其大小为Rx=_。4某实验小组为了较准确测量阻值约为20的电阻Rx，实验室提供的器材有：A待测定值电阻Rx：阻值约20 B. 定值电阻R1：阻值30 C定值电阻R2：阻值20D电流表G：量程3mA，0刻度在表盘中央，内阻约50E. 电阻箱R3：最大阻值999.99F.直流电源E，电动势1,5V，内阻很小G滑动变阻器R2(20 ，0. 2 A)H.单刀单掷开关S，导线等该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作。（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当。（2）若灵敏电流计

6、G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值_（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为_(填“满偏”、“半偏”或“0”)。（3）读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出Rx 。用R1、R2、R3表示Rx的表达式为Rx=_5某实验小组用如图所示的电路图来测量电流表(量程2mA,内阻约为200)的内阻，除待测电流表、1.5V的电源、开关和导线外，还有下列可供选择的实验器材：A.定值电阻R1B.定值电阻R2C.滑动变阻器R3(最大阻值为20)D.滑动变阻器R4(最大阻值为1000)E.电阻箱Rx(最大阻值为999.9)F.灵敏电流计G(内阻很小可忽略)（1）为确保安全，精准实验。滑动变阻

7、器应选用_(填写器材前对应的字母)。（2）用笔画线代替导线，将实物连接成实验电路图_。（3）在闭合开关前滑片应掷_(填“a”或“b”)端，然后移动滑动变阻器的滑片使待测表的示数适当后再不移动滑片，只调节Rx,发现当Rx=400时灵敏电流计的示数正好为零；将电阻箱和待测电流表位置互换，其他不动，再次调节Rx=100时灵敏电流计的示数又正好为零，由此可知待测电流表的内阻为_。参考答案1 （1）如图所示； i相等 iiC 2.87 1.50【解析】（1）根据原理图连接实物图如图所示；（2）i、实验中，调节滑动变阻器，当电流表示数为0时，说明电流表两端电势差为零，故电路中B点与C点的电势相等；ii、为

8、了使实验结果更精确，必须严格控制B、C两点电流为零，如果电流表A3的量程相比与电路中的电流太大，会造成BC中有电流，但是读不出来，显示为零，所以应选择量程非常小的，故选C；iii、根据电路规律可知，第一次实验中，路端电压为，干路电流为；第二次实验中有，干路电流为；由闭合电路欧姆定律可知，联立解得【点睛】该实验的关键是明确实验原理，即利用等势法求解，要求BC两点的电势相等，即无电流通过BC，所以在选择A3时一定要选择量程非常小的电流表，然后利用电路结构，结合闭合回路欧姆定律，求解电源电动势和内阻2 R1R4=R2R3 R P R 400【解析】（1）由图可知，要使G中电流为零，其两端的电势差为零

9、；则由串并联电路的规律可知，上下两电路中电阻的比值相等；即一定有，解得；（2）由题意可知采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出变阻箱的阻值，则与的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；应控制P不动，使两边电阻的比值不变；互换与变阻箱R；再次调节R，使电流计读数为零，读出变阻箱的阻值，则也有比值等于左右两边电阻的比值；根据题意有，解得【点睛】根据电桥的平衡，分析出电阻关系，是惠斯通电桥测电阻的原理。根据此原理就可以设计测电阻的步骤，并完成实验。本题跳出常规，着眼素质，恰到好处的“变”，但只要认真分析题意就可以找出实验的具体方法和依据；这也是近几年实验考查一个新的走向，考生

10、需要多关注此类试题3； R； P； R； 【解析】【详解】(1) 由图可知，要使G中电流为零，其两端的电势差为零；则由串并联电路的规律可知，上下两电路中电阻的比值相等；即一定有：，解得：；(2)由题意可知，李明采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出R1，则R1与Rx的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；应控制P不动，使两边电阻的比值不变；互换Rx与变阻箱R；再次调节R，使电流计读数为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；根据题意有：，解得：。4增大 0 Rx= 【解析】【详解】（2）本实验采取电桥法测电阻，所以当电流由C流向D，说明C点电势高，所以应该增大电阻箱R3的阻值使回路电阻增大，电流减小，C点电势降低，直到C、D两点电势相同，电流计中电流为零。（3）根据C、D两点电势相同，可得：，联立解得Rx=。5 C b 200【解析】（1）由于电源电动势较小，而两个滑动变阻器都没有额定电流时认为两个都是安全的，此时为便于调节滑动变阻器宜小不宜大，选C即可。（2）实物图如图所示。（3）为确保电路安全，闭合开关前滑片应掷b端，让分压电路的电压最小。当Rx=400时电流计的示数正好为零，表明；将电阻箱和待测电流表位置互换，电流计的示数又正好为零时有，于是有，代入数据得。