2015屆高三物理暑期微訓(xùn)練《電阻的測(cè)量方法》

1、.電阻的測(cè)量方法1(伏安法)在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：Rx(阻值約4 ，額定電流約0.5 A)；電壓表：V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)電流表：A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 )；A2(量程3 A，內(nèi)阻約0.05 )；電源：E1(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))；E2(電動(dòng)勢(shì)12 V，內(nèi)阻不計(jì))；滑動(dòng)變阻器：R(最大阻值約20 )；圖1螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為_mm.(2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選_，電源應(yīng)選_(均填器材代號(hào))，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖解析(1)螺旋測(cè)

2、微器的讀數(shù)為1.5 mm27.30.01 mm1.773 mm.(2)在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，為使測(cè)量盡量精確，則電流表、電壓表指針需達(dá)到半偏以上，又因待測(cè)電阻絲的額定電流為0.5 A，所以電流表選A1，電源選E1即可電路原理圖如圖所示答案(1)1.773(1.7711.775均正確)(2)A1E1電路圖如解析圖2(半偏法)如圖2為測(cè)量某一電壓表內(nèi)電阻的電路連接實(shí)物圖，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟是：圖2按照電路圖正確連接好測(cè)量電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端，電阻箱的阻值調(diào)到最大合上開關(guān)S1和S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置，使得電壓表的指針指到滿刻度合上開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值

3、和滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置，使得電壓表的指針指到滿刻度的一半讀出電阻箱接入電路中的電阻值R，即為電壓表內(nèi)電阻RV的測(cè)量值可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：A待測(cè)電壓表：量程為1.0 V，內(nèi)阻約為2 000 B滑動(dòng)變阻器：最大阻值為1 000 ，額定電流為0.1 AC滑動(dòng)變阻器：最大阻值為10 ，額定電流為1 AD電阻箱：最大阻值為9 999 E電阻箱：最大阻值為999.9 F電池組：電動(dòng)勢(shì)約為3 V，內(nèi)阻約為1 ；以及導(dǎo)線和開關(guān)等按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問題：(1)為了使測(cè)量比較準(zhǔn)確，除了電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測(cè)電壓表外，從上述器材中還應(yīng)該選用的器材是_(用器材前的序號(hào)字母表示)(2)在上述實(shí)

4、驗(yàn)步驟中，有錯(cuò)誤的步驟是_，改正為_(3)按照實(shí)物連接圖，畫出測(cè)量電路圖解析從題圖2可知，這是典型的分壓式電路，且電阻箱和開關(guān)S2并聯(lián)，再跟電壓表串聯(lián)與半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻類似，在電壓表內(nèi)電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器電阻的條件下，即可得到步驟的結(jié)論當(dāng)然，由于電阻箱的接入，將使得分壓式電路兩端的電壓升高，故此電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值將偏大，而在半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻時(shí)測(cè)量值是偏小的(1)為了使測(cè)量比較準(zhǔn)確，除了電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測(cè)電壓表外，從上述器材中還應(yīng)該選用的器材是C、D.(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟中，有錯(cuò)誤的步驟是，改正為：調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值時(shí)，不再移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置(3)電路圖如圖所示答案見解

5、析3(半偏法)在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，需要利用如圖3所示的電路測(cè)定電流表的內(nèi)阻，其主要操作步驟如下：圖3接通S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再接通S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；讀出R2的阻值，即可認(rèn)為電流表的內(nèi)阻rgR2.現(xiàn)備有如下器材：A電流表(量程0100 A，內(nèi)阻約為100 )B電阻箱(范圍09.9 )C電阻箱(范圍0999.9 )D電阻箱(范圍099 999 )E電源(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))F電源(電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻不計(jì))G開關(guān)和若干導(dǎo)線(1)電路圖中R1應(yīng)選_，R2應(yīng)選_，電源應(yīng)選_(填入所選器材的字母代號(hào))(2)實(shí)驗(yàn)中讀得R2的阻值為100 ，

6、若將此電流表改裝成量程為3 V的電壓表，應(yīng)_聯(lián)一個(gè)阻值為_的電阻(3)若用此改裝表去測(cè)量一穩(wěn)恒電壓，則測(cè)量值和真實(shí)值相比_(填“偏大”或“偏小”)解析用半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的原理，是認(rèn)為在開關(guān)S2閉合后，電路中的總電流不變(仍為電流表滿偏時(shí)的電流)，當(dāng)電流表半偏時(shí)，電阻箱R2的阻值和電流表內(nèi)阻相等事實(shí)上，當(dāng)S2閉合后，電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，電路中的總電阻減小，總電流將大于滿偏電流，當(dāng)電流表半偏時(shí)，通過(guò)電阻箱的電流應(yīng)大于通過(guò)電流表的電流，根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律，電阻箱的阻值應(yīng)小于電流表的內(nèi)阻，如果認(rèn)為電阻箱的阻值等于電流表的內(nèi)阻，將會(huì)導(dǎo)致電流表內(nèi)阻的測(cè)量值偏小，這也正是半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的主要誤差來(lái)源(

7、1)要減小測(cè)量誤差，串聯(lián)在干路中的R1應(yīng)盡可能大，在R1盡可能大的情況下又保證電流表能半偏，所以電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該較大接通S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，此時(shí)電路中的電流為滿偏電流，即100 A，由電源電動(dòng)勢(shì)為6 V，則R1的阻值約為 6104，故R1應(yīng)選D；R2是用來(lái)顯示電流表內(nèi)阻的測(cè)量值，所以R2應(yīng)選C；電源選F.(2)實(shí)驗(yàn)中讀得R2的阻值為100 ，則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值為100 .若將此電流表改裝成量程為3 V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)阻值為 100 29 900 的電阻(3)由上面分析可知，實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的電流表內(nèi)阻偏小，導(dǎo)致改裝為電壓表時(shí)串聯(lián)的分壓電阻偏大，若用此改裝表去測(cè)量一穩(wěn)恒電壓，

8、流過(guò)電流表的電流偏小，指針的偏角偏小，則測(cè)量值和真實(shí)值相比偏小答案(1)DCF(2)串29 900(3)偏小4(替代法)為了測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻，某同學(xué)采用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)電路其中：圖4A1是待測(cè)電流表，量程為300 A，內(nèi)阻約為100 ；A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程為200 A；R1是電阻箱，阻值范圍是0999.9 ；R2是滑動(dòng)變阻器；R3是保護(hù)電阻；E是電池組，電動(dòng)勢(shì)為4 V，內(nèi)阻不計(jì)；S1是單刀單擲開關(guān)；S2是單刀雙擲開關(guān)(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器采用_式接法(填“分壓”或“限流”)；請(qǐng)根據(jù)電路的實(shí)物圖畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(2)請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整；連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片移到最_(填“左

9、端”或“右端”)，將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處，接通開關(guān)S1；調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2，使電流表A2的讀數(shù)是150 A；將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處，_，使電流表A2的讀數(shù)仍是150 A；若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如圖5所示，則待測(cè)電流表A1的內(nèi)阻Rg_.圖5(3)上述實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置，都要保證兩只電流表的安全在下面提供的四個(gè)電阻中，保護(hù)電阻R3應(yīng)選用_(填寫阻值前相應(yīng)的字母)A200 kB20 kC15 kD150 k解析(1)由實(shí)驗(yàn)電路可以看出，滑動(dòng)變阻器為限流式接法(2)在閉合開關(guān)之前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，即最左端；先將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處，接通開關(guān)S1，調(diào)整滑動(dòng)變

10、阻器R2，使電流表A2的讀數(shù)是150 A，然后將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處，保持R2不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電流表A2的讀數(shù)仍是150 A，在電阻箱上讀出阻值，即為待測(cè)電流表A1的內(nèi)阻(3)要保證電表安全，電流表不能超過(guò)其量程，且通過(guò)的電流不能太小，保護(hù)電阻選20 k較合適答案(1)限流如圖所示(2)左端保持R2不變，調(diào)節(jié)電阻R186.3(3)B5(替代法)某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻(1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖6(a)和(b)所示，長(zhǎng)度為_cm，直徑為_mm.圖6(2)按圖(c)連接電路后，實(shí)驗(yàn)操作如下(a)將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最_處(填“大”或“小”)；將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0.(b)將電阻箱R2的阻值調(diào)至最_(填“大”或“小”)，S2撥向接點(diǎn)2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時(shí)R2阻值為1 280 .(3)由此可知，圓柱體的電阻為_.解析(1)長(zhǎng)度l5.0 cm1 mm5.01 cm；直徑d5 mm31.5mm5.315 mm.(2)(a)為保護(hù)電路使電路中電流不會(huì)超出電流表量程，應(yīng)將滑動(dòng)變