高中物理伏安法測電阻專題 全國卷

1、1、某學(xué)習(xí)小組為測量一銅芯電線的電阻率，他們截取了一段電線，用米尺測出其長度為L，用螺旋測微器測得其直徑為D，用多用電表測得其電阻值約為.為提高測量的精度，該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，重新測量這段導(dǎo)線(用表示)的電阻A電源(電動(dòng)勢為3.0V，內(nèi)阻不計(jì))B電壓表(量程為03.0V，內(nèi)阻約為2k)   C電壓表(量程為015.0V，內(nèi)阻約為6k)D電流表(量程為00.6A，內(nèi)阻約為1)     E電流表(量程為03.0A，內(nèi)阻約為0.1)F滑動(dòng)變阻器(最大阻值10，額定電流2.0A)

2、0;G滑動(dòng)變阻器(最大阻值1k，額定電流1.0A)H定值電阻(阻值為3)      I開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）如下圖所示是該實(shí)驗(yàn)小組用螺旋測微器對(duì)銅芯線直徑的某次測量，其讀數(shù)是_mm. （2）實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表選_，電流表選_，滑動(dòng)變阻器選_(只填代號(hào)) （3）為提高實(shí)驗(yàn)的精確度，請(qǐng)你為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)電路圖，并畫在下面的方框中 （4）某次測量時(shí)，電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為，則該銅芯線材料的電阻率的表達(dá)式為：_.答案：(1)0.700 （2分）   (2) B （2分），D（2分） ，F(xiàn) （2分）（3）電路圖如下圖（電流表外接法+

3、滑動(dòng)變阻器分壓式或限流式均可）（3分）（4）（3分）試題分析: （1）由圖螺旋測微器可知，固定刻度所示為0.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測微器示數(shù)為0.5mm+0.200mm=0.700mm.(2)電源電動(dòng)勢為3.0V，電壓表應(yīng)選(量程為03.0V，內(nèi)阻約為2k）,即選B；通過電線的最大電流約為，為準(zhǔn)確測量，電流表應(yīng)選電流表（量程為00.6A，內(nèi)阻約為1），即選D，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值減小的滑動(dòng)變阻器，則選F.(3)由于，則選用電流表外接法；滑動(dòng)變阻器選用分壓式或限流式均可待測電電阻較小，為保證電路安全，待測電阻應(yīng)串聯(lián)一個(gè)保護(hù)電阻，電路圖

4、如圖所示(4)銅芯材料電阻，則電阻率.伏安法測電阻（二）伏安法測電阻(1)電流表、電壓表的應(yīng)用電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測UxUA電壓表分流I測IxIV電阻測量值R測RxRARx測量值大于真實(shí)值R測Rx測量值小于真實(shí)值適用條件RARxRVRx口訣大內(nèi)偏大(大電阻用內(nèi)接法測量，測量值偏大)小外偏小(小電阻用外接法測量，測量值偏小)(2)伏安法測電阻的電路選擇阻值比較法：先將待測電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表的內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法臨界值計(jì)算法：Rx時(shí)，用電流表外接法Rx時(shí)，用電流表內(nèi)接法實(shí)驗(yàn)試探法：按上圖接好電路，讓電壓

5、表接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法2 典例分析：例1.基礎(chǔ)知識(shí)1.已知電流表的內(nèi)阻約為0.1，電壓表內(nèi)阻約為10k，若待測電阻約為5，用伏安法測其電阻，應(yīng)采用電流表_外_接法，測量值 小 真實(shí)值；若待測電阻約為500，用伏安法測其電阻時(shí)，應(yīng)采用電流表_內(nèi)_法，測量值 大 真實(shí)值。2用伏安法測某一電阻時(shí)，如果采用如圖4所示的甲電路，測量值為R1 ，如果采用乙電路，測量值為R2 ，那么R1 、R2與真實(shí)值R之間滿足關(guān)系（ D ）AR1RR2 BRR1

6、R2CR1RR2DRR1R2VSRxEAR1甲VSRxEAR1乙3用伏安法測電阻，可采用如圖所示的甲、乙兩種接法。如所用電壓表內(nèi)阻為5000，電流表內(nèi)阻為0.5。（1）當(dāng)測量100左右的電阻時(shí)，宜采用 內(nèi) 電路；（2）現(xiàn)采用甲電路測量某電阻的阻值時(shí)，兩電表的讀數(shù)分別為10 V、0.5 A,則此電阻的測量值為 20 ， 真實(shí)值為 19.5 。（3）現(xiàn)采用乙電路測量某電阻的阻值時(shí)，兩電表的讀數(shù)分別為10 V、0.5 A,則此電阻的測量值為 20 ，真實(shí)值為 25 。AVRx(b)AVRx(a)4一個(gè)未知電阻，無法估計(jì)其電阻值，某同學(xué)用伏安法測量此電阻，用圖（a）（b）兩種電路各測一次，用（a）圖所

7、測數(shù)據(jù)為3.0V，3.0mA，用（b）圖測得的數(shù)據(jù)是2.9V， 4.0mA，由此可知，用_a_圖測得Rx的誤差較小，測量值 Rx=_1000_。5.圖所示的是伏安法測電阻的部分電路，開關(guān)先后接通a和b時(shí)，觀察電壓表和電流表示數(shù)的變化，那么(AD)A.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時(shí)，S應(yīng)接aB.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時(shí)，S應(yīng)接bC.若電流表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時(shí)，S應(yīng)接aD.若電流表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時(shí)，S應(yīng)接b例2：一只小燈泡，標(biāo)有“3 V,1.5 W”字樣現(xiàn)要描繪小燈泡03 V的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)器材有：A最大阻值為10 的滑動(dòng)變阻器 B電動(dòng)勢為6 V、內(nèi)阻約為

8、1.0 的電源C量程為0.6 A、內(nèi)阻約為1.0 的電流表A1D量程為3 A、內(nèi)阻約為0.1 的電流表A2E量程為3 V、內(nèi)阻約為6 k的電壓表V1F量程為15 V、內(nèi)阻約為10 k的電壓表V2 G開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)電壓表應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用_(將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上)(2)在該實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如下圖所示的四個(gè)電路為了減小誤差，應(yīng)選取的電路是_(將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上)(3)以下是該實(shí)驗(yàn)的操作步驟：A將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開關(guān)正確連接成電路B調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭的位置，保證閉合開關(guān)前使變阻器與小燈泡并聯(lián)部分阻值最大C閉合開關(guān)，記下電流表、電壓表的一組示數(shù)(U，I)，移

9、動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，每移動(dòng)一次記下一組(U，I)值，共測出12組數(shù)據(jù)D按所測數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用直線段連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線指出以上步驟中存在錯(cuò)誤或不妥之處并修改：_答案：(1)EC(2)C(3)步驟B不妥，應(yīng)為：閉合開關(guān)前應(yīng)使變阻器與小燈泡并聯(lián)部分的電阻為零步驟D有錯(cuò)，應(yīng)為：按所測數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用一條平滑的曲線連接起來演練1(2011·蘭州模擬)某同學(xué)測繪標(biāo)有“4.8 V,0.3 A”小電珠的電功率隨電壓變化的圖象，要使小電珠兩端電壓從0至4.8 V連續(xù)變化，為了使測量盡可能地準(zhǔn)確，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，可供選擇的儀器還有()A電流表：量程00.6

10、A，內(nèi)阻約為1 B電流表：量程03 A，內(nèi)阻約為0.2 C電壓表：量程06 V，內(nèi)阻約為2 k D電壓表：量程015 V，內(nèi)阻約為4.5 kE滑動(dòng)變阻器：阻值范圍020 ，額定電流2 AF滑動(dòng)變阻器：阻值范圍02 k，額定電流0.5 A G電池組：電動(dòng)勢6 V，內(nèi)阻約為1 (1)選用的器材代號(hào)為_；(2)畫出電路圖；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)描出PU圖線，如右圖所示，則小電珠在1.5 V電壓下的電阻值R_ .解析：(1)根據(jù)小電珠的額定電壓為4.8 V，額定電流為0.3 A，電流表選擇A，電壓表選擇C.由于使小電珠兩端電壓由0至4.8 V連續(xù)變化，應(yīng)采用分壓電路，滑動(dòng)變阻器阻值不宜太大，應(yīng)選E；

11、(2)小電珠正常發(fā)光時(shí)的電阻R 16 ；RRV，因此選用安培表外接電路，電路如右圖所示；(3)由圖象可得小電珠在1.5 V電壓時(shí)功率為1.0 W，故此時(shí)小電珠的電阻為R2.25 .答案：(1)ACEG(2)如解析圖所示(3)2.25例3：有一待測電阻R，其阻值在1 0001 100 之間，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備用來測量該電阻值的實(shí)驗(yàn)器材有：電壓表V(量程015 V，內(nèi)電阻約20 k)電流表A1(量程030 mA，內(nèi)電阻約20 )電流表A2(量程0300 mA，內(nèi)電阻約40 )滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為20 ，額定電流為1 A)滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為300 ，額定電流為0.1 A)直流電源E(電動(dòng)勢為9

12、 V、內(nèi)電阻約為0.5 ) 開關(guān)及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測幾組電流、電壓值，以便畫出電流電壓的關(guān)系圖線，為了實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行，減少測量誤差，還要求滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié)，則()(1)電流表應(yīng)選用_(填實(shí)驗(yàn)器材的代號(hào))(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(填實(shí)驗(yàn)器材的代號(hào))(3)甲、乙、丙、丁四個(gè)電路圖中符合要求的電路圖是_圖解析：本題考查了電阻的測量實(shí)驗(yàn)(1)本實(shí)驗(yàn)中的電流不會(huì)超過I A9 mA，為了測量的精確，電流表應(yīng)選擇A1.(2)連接電路時(shí)使用分壓接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值小的，選R1.(3)本實(shí)驗(yàn)要求電流表讀數(shù)從零開始變化，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓接法選擇丙圖，本題難度中等答案：(1

13、)A1(2)R1(3)丙演練2。熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求伏安特性曲線盡可能完整已知常溫下待測熱敏電阻的阻值為45 ，熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：A電流表A1，量程0.6 A，內(nèi)阻約1 B電流表A2，量程3 A，內(nèi)阻約2 C電壓表V1，量程15 V，內(nèi)阻約15 k D電壓表V2、量程3 V，內(nèi)阻約5 kE滑動(dòng)變阻器R1(0100 ) F滑動(dòng)變阻器R2(020 )G電源E(3 V，內(nèi)阻可忽略) H盛有熱水的水杯(圖中未畫出)I開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電流表為_(填“A1”或

14、“A2”)，應(yīng)選用的電壓表為_(填“V1”或“V2”)，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器為_(填“R1”或“R2”)(2)在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，要求測量誤差盡可能小(3)根據(jù)電路原理圖，在實(shí)物圖上連線解析：(1)由于電源電動(dòng)勢為3 V，則電壓表應(yīng)選V2，常溫下待測熱敏電阻的阻值為45 ，再加電流表內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律可知電路中最大電流小于0.6 A，故電流表應(yīng)選A1；本實(shí)驗(yàn)研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求伏安特性曲線盡可能完整，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2.(2)設(shè)計(jì)電路圖時(shí)，由于電流表內(nèi)阻與熱敏電阻阻值相差不大， 故電流表采用外接法，如圖所示答案：(1)A1V2R2

15、(2)如圖所示 (3)如圖所示三規(guī)律總結(jié)：實(shí)物圖連線技術(shù)1. 對(duì)限流電路，只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。2. 對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。實(shí)物連線的總思路 分壓（滑動(dòng)變阻器的下兩個(gè)接線柱一定連在電源和電鍵的兩端）畫出電路圖連滑動(dòng)變阻器 限流（一般連上一接線柱和下一接線柱）（兩種情況合上電

16、鍵前都要注意滑片的正確位 電表的正負(fù)接線柱連接總回路： 總開關(guān)一定接在干路中 導(dǎo)線不能交叉課外訓(xùn)練：6在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：A小燈泡(3.8 V,1.5 W) B直流電源(電動(dòng)勢4.5 V，內(nèi)阻約0.4 )C電流表(量程0500 mA，內(nèi)阻約0.5 ) D電壓表(量程05 V，內(nèi)阻約5000 ) www.ks5 高#考#資#源#網(wǎng)E滑動(dòng)變阻器R1(05 ，額定電流2 A) F滑動(dòng)變阻器R2(050 ，額定電流1 A)G開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干VE rSA丙AVE rS丁AV甲SE rVSA乙E r如果既要滿足測量要求，又要使測量誤差較小，應(yīng)選擇如圖所示的四個(gè)電路中的_，

17、應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_。7用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下:A.待測電阻Rx：范圍在58，額定功率1W B.電流表A1：量程00.6A（內(nèi)阻0.2）C.電流表A2：量程03A（內(nèi)阻0.05） D.電壓表V1：量程03V（內(nèi)阻3K）E.電流表V2：量程015V（內(nèi)阻15k） F.滑動(dòng)變阻器R：0100G.蓄電池：電動(dòng)勢12V H.導(dǎo)線，電鍵.為了較準(zhǔn)確的測量，并保證器材安全，電流表應(yīng)選 ，電壓表應(yīng)選 ，并畫出電路圖。8一阻值約為30k的電阻R，欲用伏安法較準(zhǔn)確地測出它的阻值，備選器材有：A電源（E=16V，r=2） B電源（E=3V，r=0.5）C電壓表（量程015V，內(nèi)阻50k）

18、 D電壓表（量程03V，內(nèi)阻10k）E電流表（量程0500A，內(nèi)阻500） F電流表（量程01mA，內(nèi)阻250）G滑動(dòng)變阻器（阻值0200） H開關(guān)一只，導(dǎo)線若干（1）從上面器材中選出合適的器材 （用字母表示）（2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。9欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材： A.電池組（3 V,內(nèi)阻1）B.電流表（03 A,內(nèi)阻0.0125）C.電流表（00.6 A,內(nèi)阻0.125）D.電壓表（03 V,內(nèi)阻3 k）E.電壓表（015 V,內(nèi)阻15 k）F.滑動(dòng)變阻器（020,額定電流1 A）G.滑動(dòng)變阻器（02 000,額定電流0.3 A）H.開關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是 ；（填寫各器材的字母代號(hào)）（2）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表 接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示，圖示中I= A，U= V。（4）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在00.5 A范圍內(nèi)改變,請(qǐng)按要求畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖,然后根據(jù)你設(shè)計(jì)的原理電路將下圖中給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路。3V150.6A3.0x3A021015V0123105010已知電阻絲的電阻約為10，現(xiàn)備有下列器材供測量電阻絲的電阻時(shí)選用，為了較準(zhǔn)確的測量，并保證器材安全，應(yīng)選用的器材有 （只填字