特殊方法測(cè)電阻-雙安法

1、一、實(shí)驗(yàn)題1 .用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻（阻值約為200。）的阻值，要求結(jié)果盡可能準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:A.電池組石（電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)）；B,電流表A1（量程015mA,內(nèi)阻約為10C）；C.電流表A?（量程0300uA,內(nèi)阻為1000C）；D.滑動(dòng)變阻器尺（阻值范圍020C,額定電流為2A）；E.電阻箱氏（阻值范圍09999Q,額定電流為1A）；F.開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）將電流表A?與電阻箱R串聯(lián)，改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表，需將電阻箱R的阻值調(diào)到（2）在方框中完整畫出測(cè)量R阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)o（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器凡兩電流表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表A1的示

2、數(shù)為_mA,電流表A?的示數(shù)為_pA,測(cè)得待測(cè)電阻凡的阻值為_Q（結(jié)果保留一位小數(shù)）2 .在研究電學(xué)問(wèn)題時(shí)我們經(jīng)常把電流表當(dāng)成理想電流表，但實(shí)際上電流表是有內(nèi)阻的，現(xiàn)設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路測(cè)量電流表G的內(nèi)阻門?？晒┻x擇的器材如下：待測(cè)電流表G1：量程為010mA,內(nèi)阻約為300C電流表G?：量程為。30mA,內(nèi)阻約為20C定值電阻Q：阻值為150。定值電阻殳：阻值為300?；瑒?dòng)變阻器心：阻值范圍為。20C干電池組七I：電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻很小干電池組七2：電動(dòng)勢(shì)約為9V,內(nèi)阻忽略不計(jì)開關(guān)S及導(dǎo)線若干（1）定值電阻R。應(yīng)選,干電池組應(yīng)選o（在空格內(nèi)填寫序號(hào)）（2）圖甲中已經(jīng)給出了電路圖的一部分，請(qǐng)

3、在虛線框中把電路圖補(bǔ)充完整o（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下：按電路圖連接電路（為確保電路安全，先將滑動(dòng)變阻器滑片P調(diào)到左端）閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片尸至某一位置，記錄G1和G的讀數(shù)，分別記為八和A多次移動(dòng)滑動(dòng)滑片P，記錄各次G和G2的讀數(shù)A和A：以人為橫坐標(biāo)，心為縱坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖乙所示。根據(jù)/1-/2圖線的斜率k及定值電阻Ro,得到待測(cè)電流表Gi的內(nèi)阻表達(dá)式為n=o（用-Ro表示）3 .某待測(cè)電阻R*的阻值大約為100C,現(xiàn)要測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供有如下器材：電流表Ai（量程40mA、內(nèi)阻口=10。）電流表A?（量程100mA、內(nèi)阻約為3C）滑動(dòng)變阻器R,最大阻值約為10。定值電阻Ro（Ro=lOO

4、Q）電源E（電動(dòng)勢(shì)6V、內(nèi)阻不可忽略）開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，其中a處應(yīng)選用電流表b處應(yīng)選用電流表o（用所給器材的符號(hào)標(biāo)注）（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器選用分壓式連接的原因，原因是（多選）A.為了確保電流表使用安全B.能減少電能的損耗C.為了實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量，減小誤差D.待測(cè)電阻Rx的阻值比滑動(dòng)變阻器R的最大阻值大得多（3）某次測(cè)量時(shí)A1、A?的讀數(shù)分別為I1、L.則Rk=。（請(qǐng)用所給物理量的符號(hào)表示）4 .某待測(cè)電阻心的阻值約為20C,現(xiàn)要測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：A,電流表A1（量程150mA,內(nèi)阻約為10。）B.電流表A?（量程20mA，內(nèi)阻門=30。）C.電

5、壓表V（量程15V,內(nèi)阻15kQ）D.定值電阻R°=100CE.滑動(dòng)變阻器凡最大阻值約為10。F.電源E,電動(dòng)勢(shì)E=4V（內(nèi)阻不計(jì)）G.電鍵S及導(dǎo)線若干測(cè)量時(shí)要求電表讀數(shù)不得小于其量程的1,應(yīng)選擇的電表是。（填電表前面3,的字母符號(hào)）請(qǐng)你在線框內(nèi)畫出測(cè)量尺的實(shí)驗(yàn)原理圖（圖中元件使用題干中相應(yīng)英文字母符號(hào)標(biāo)注）。若實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表Ai的讀數(shù)為/1，電流表A?的讀數(shù)為/2,電壓表V的讀數(shù)為U,請(qǐng)根據(jù)畫出的實(shí)驗(yàn)原理圖，用己知的和測(cè)得的物理量表示凡=。（用字母表示）5.某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量某電阻元件的電阻阻值。先用多用電表粗略測(cè)量。選用“X100”倍率的電阻擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，需要選

6、擇（選填“X10”或“X4”）倍率的電阻擋，重新歐姆調(diào)零后再測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則該電阻元件的電阻為Po為了精確測(cè)量，供選擇的器材有：A,電流表A1（量程0.6A,內(nèi)阻q約為10。）B.電流表（量程60mA，內(nèi)阻我約為20。）C.電流表由（量程20mA，內(nèi)阻丁3=30。）D.電壓表V（量程15V,內(nèi)阻口約為3k0）E.定值電阻R=100。0F.滑動(dòng)變阻器之,最大阻值為50,額定電流1AG.滑動(dòng)變阻器&，最大阻值為10。，額定電流0.2AH.電源E,電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻不計(jì)L開關(guān)S及導(dǎo)線若干為減小測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)要求電表示數(shù)不能小于其量程的1/3,并且電表示數(shù)變化范闈較大。除請(qǐng)器材H和

7、I外，還需選用的實(shí)驗(yàn)器材是：（選填器材前對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)）。根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出精確測(cè)量該電阻元件電阻阻值的最佳電路圖，并標(biāo)明器材的字母代號(hào)。6 .某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻率也要發(fā)生變化，這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”.現(xiàn)用如圖1所示的電路研究某長(zhǎng)薄板電阻R.的壓阻效應(yīng)，己知心的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實(shí)驗(yàn)室中有下列器材：A.電源七（3V,內(nèi)阻約為IQ）B.電流表Ai（0.6A,內(nèi)阻q=50C.電流表A?（0.6A,內(nèi)阻約為IC）D.開關(guān)S,定值電阻反（1）為了比較準(zhǔn)確測(cè)量電阻尺,請(qǐng)完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì).（2）在電阻R,

8、上加一個(gè)豎直向下的力尸（設(shè)豎直向下為正方向），閉合開關(guān)S,記下電表讀數(shù)，Ai讀數(shù)為hA?讀數(shù)為4得七=（用字母表示）.（3）改變力的大小，得到不同的凡值.然后讓力反向從下向上擠壓電阻，并改變力的大小，得到不同的&值，最后繪成圖象如圖2所示，縱坐標(biāo)起點(diǎn)數(shù)值從“7”開始.除觀察到電阻R.的阻值隨壓力尸增大而均勻減小外，還可得到壓力反向阻值不變的結(jié)論.當(dāng)F豎直向下時(shí)，可得陽(yáng)與所受壓力尸的數(shù)值關(guān)系是&=.（4）定值電阻Ro的阻值應(yīng)該選用（）A.1QB.5QC.10QD.20Q7 .某電阻的額定電壓為2V、正常工作時(shí)的阻值約500Q,現(xiàn)要精確測(cè)定其正常工作時(shí)的阻值A(chǔ)x。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有

9、：A.電流表A1（量程50mA.內(nèi)阻門約3Q）8 .電流表A?（量程3mA,內(nèi)阻片15。）C.電壓表V（量程9V,內(nèi)阻Rv=lkQ）D.定值電阻1（阻值R=985Q）E.定值電阻2（阻值&=1985。）F.滑動(dòng)變阻器（020C）滑動(dòng)變阻器G.蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)10V,內(nèi)阻很?。〩.開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖。其中，電表1應(yīng)選,電表2應(yīng)選,定值電阻R應(yīng)選。（填器材前的序號(hào)字母）（2）實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，當(dāng)電表1的示數(shù)內(nèi)=時(shí)（結(jié)果保留1位有效數(shù)字），被測(cè)電阻正常工作，此時(shí)電表2的示數(shù)為注。（3）被測(cè)電阻正常工作時(shí)電阻的表達(dá)式Rx=（用/、2和器材中已知量的符

10、號(hào)表示）。8 .現(xiàn)要測(cè)量某小量程電流表的內(nèi)阻，其內(nèi)阻在8。10。之間，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，且各電表指針最大偏轉(zhuǎn)均能超過(guò)其滿偏刻度的；可選用的器材如下：A.待測(cè)電流表A（量程10111A）B.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約3kQ）C.電流表Ao（量程5mA，內(nèi)阻/0=60/2）D.滑動(dòng)變阻器R（最大電阻5Q,滑片可滑動(dòng)的最大距離10cm）E.滑動(dòng)變阻器&（最大電阻10C,滑片可滑動(dòng)的最大距離50cm）F.定值電阻心（阻值20C）G.電源E（電動(dòng)勢(shì)1.5V）H.開關(guān)S及導(dǎo)線若干（1）器材選擇時(shí)，在電壓表V和電流表Ao中，應(yīng)選（填“V”或“A?！保瑸楸阌谡{(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填“凡"或

11、（2）請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖：（3）實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)得待測(cè)電流表A的示數(shù)為/,另一電表的示數(shù)為鼠則待測(cè)電流表A內(nèi)阻的表達(dá)式為.9 .如圖所示是一些準(zhǔn)備用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻七阻值的實(shí)驗(yàn)器材，器材及其規(guī)格列表如下:器材規(guī)格待測(cè)電阻凡阻值在9001000。之間電源七具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約9.0V電壓表匕量程02.0V,內(nèi)阻勺=1000。電壓表匕量程05.0V,內(nèi)阻弓=1000。電流表A量程3.0A,內(nèi)阻r=0.10C滑動(dòng)變阻器R最大阻值約100。，額定電流0.5A開關(guān)S、導(dǎo)線若干待測(cè)電阻為了能正常進(jìn)行測(cè)量并盡可能減小測(cè)量誤差，實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯

12、的變化。請(qǐng)用實(shí)線代替導(dǎo)線，在所給的實(shí)驗(yàn)器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求的測(cè)量（阻值的電路10 .實(shí)際電流表有內(nèi)阻，測(cè)量電流表G內(nèi)阻4的電路如圖甲所示。供選擇的儀器如下:待測(cè)電流表G（05帆A,內(nèi)阻約300。）,電流表G?（010mA,內(nèi)阻約100Q）,定值電阻凡（300）,定值電阻R?（10Q）,滑動(dòng)變阻器與（最大阻值1000Q），滑動(dòng)變阻器心（最大阻值20。），干電池（L5V）,開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）定值電阻應(yīng)選滑動(dòng)變阻器應(yīng)選0（在橫線上填寫序號(hào)）（2）連接實(shí)物圖乙。（3）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：按電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最（選填“左端”或"右端”）:閉合開關(guān)S,移動(dòng)

13、滑片至某一位置，記錄G和G?的讀數(shù)力和人：多次移動(dòng)滑片，記錄G和G?的讀數(shù)乙和乙：以乙為縱坐標(biāo)，"為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖丙所示。（4）根據(jù)人-4圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式o參考答案1.90008.5180216.3【解析】【詳解】(1)1由于電流表A2的額定電流太小，不能作為電流表單獨(dú)使用，又它的內(nèi)阻一定，定值電阻R與電流表內(nèi)阻接近，可考慮將A?與&串聯(lián)，故可以將電流表A?串聯(lián)定值電阻將其改裝成一個(gè)量程為3V的電壓表，改裝表選用的器材是A?、&；仆的滿偏電壓：U2=I2r2=300X10"X1OOOV=O.3V將其改裝成一個(gè)量程

14、為3V的電壓表需要串聯(lián)一個(gè)電阻為：nUU、3-0.3=Q=9000Q-小12300x10-6迎皿.(2)2電壓表的內(nèi)阻為：成+4=1000Q+9000Q=10000QRR由于子片，故電流表應(yīng)用用外接法；又滑動(dòng)變阻器最大電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值，故JKa變阻器應(yīng)用分壓式接法，電路圖如圖所示:根據(jù)圖可得，電流表的讀數(shù)：8.5mA；A?的讀數(shù)：180pA；對(duì)應(yīng)的電壓表:（/=/./?=180xl0-6xl0000V=1.8V；根據(jù)歐姆定律有：,uu/=+勺反代入數(shù)值可得：a=216.3。2 .4=（kl）R?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）定值電阻與待測(cè)電流表并聯(lián)起分流作用，再與另一電流計(jì)串聯(lián)起電壓表作用，故定

15、值電阻選：待測(cè)電流表最多能承受3V的電壓，所以電源選。（2）3由于沒(méi)有電壓表，只能用電流表與定值電阻結(jié)合充當(dāng)電壓表使用，電路圖如圖所示：3 3）4由電路圖可知:億一1）=/化簡(jiǎn)得_R°+rI則斜率/+幾R(shí)。得到乙=伙一1）凡。（凡+乙）3. AiXiACD7?v=-A-A【解析】【詳解】（1） 1由于沒(méi)有電壓表，利用電流表和定值電阻串聯(lián)作電壓表使用，即將電流表Al與定值電阻飛串聯(lián)，可知。處應(yīng)選用電流表Al,處應(yīng)選用電流表A*E6（2） 2A.如果采用限流式，電路中的最大電流可達(dá)/=A=0.6A=600mA,如R10果&兩端的接線松動(dòng)，則可能處A?出現(xiàn)燒表現(xiàn)象。故滑動(dòng)變阻器選用

16、分壓式連接，可確保電流表使用安全，故A正確；B.在分壓式連接中，干路電流大，電源消耗電功率大；而在限流式連接中，干路電流小，電源消耗電功率小，故B錯(cuò)誤；C.分壓式連接中電流調(diào)節(jié)范闈比限流式大，能實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量，可減小誤差，故C正確：D.為了便于調(diào)節(jié)，在待測(cè)電阻的阻值及比變阻器的總電阻大得多的情況下應(yīng)選擇分壓式，故D正確。（3）3采用如圖所示的電路，則流過(guò)電阻Rx的電流為：a,待測(cè)電阻兩端的電壓為：=、（5+/；）,根據(jù)歐姆定律得待測(cè)電阻為：&=匕=*。*“）【解析】【詳解】(1)由于電源電動(dòng)勢(shì)為4V,電壓表V量程為15V,達(dá)不到其量程的三分之一，故電壓表不能使用；可用電流表4與定值電阻凡

17、串聯(lián)擴(kuò)大其電壓量程，當(dāng)作電壓表與電流表4配合使用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻阻值，由于改裝的電壓表內(nèi)阻已知，故電流表A采用外接法，改裝的電壓表電壓量程為20niAx130Q=2.6V，滑動(dòng)變阻器最大阻值為5C,無(wú)法起到限流作用，故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，因此滿足電表讀數(shù)不得小于量程的三分之一，故電表選擇A、(2)電流表4與定值電阻凡串聯(lián)組成電壓表，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示(3)待測(cè)電阻兩端電壓。=/式幾+弓)，通過(guò)待測(cè)電阻的電流4=乙-八，待測(cè)電阻U(R0+g)_x12(=J5.xlO70cBCEF【解析】【詳解】解：(1)用多用電表粗略地測(cè)量該元件的電阻，選用“x

18、lOO”的電阻擋測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)較大，說(shuō)明所選擋位太大，為準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，歐姆表應(yīng)換用較小擋位，應(yīng)將多用電表選擇旋鈕調(diào)到電阻xlO擋；由圖所示表盤可知，被測(cè)電阻的阻值為：7X10=700；(2)電源電動(dòng)勢(shì)為4V,電壓表量程為15V,電壓表量程太大，不能用電壓表測(cè)電源；可以用已知內(nèi)阻的電流表C與定值電阻E串聯(lián)改裝成電壓表測(cè)電壓；通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流約UA為：/=釘=元“*00574=577幾4電流表應(yīng)選B：為保證電路安全且方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F,故還需要的實(shí)驗(yàn)器材為：BCEF；由題意可知，待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大阻值，為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電

19、路圖如圖所示:【詳解】/好1打一/116-2FB(1)口由于題目中沒(méi)有電壓表，為了比較準(zhǔn)確測(cè)量電阻R，知道電流表A1的阻值，所以用電流表A1作為電壓表使用，電流表A?連在干路上，即可求出電阻&的阻值.電路圖的設(shè)計(jì)(2)2根據(jù)串并聯(lián)和歐姆定律得/Ji=。2-解得;(3)刃從圖象上可以看出壓力方向改變，其阻值不變，其電阻與壓力關(guān)系為一次函數(shù)，由圖象可得:Rx=16-2F(4)4根據(jù)電流表A?量程0.6A,內(nèi)阻小約為1C，定值電阻Ro作為保護(hù)電阻應(yīng)該滿足E=/(r+rA+r0)可解得定值電阻&=4。，所以選項(xiàng)B正確.7.B：A；D；2mA；位設(shè)K1T1【解析】【詳解】第一空.第二空.

20、第三空.根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，電表1應(yīng)選已知內(nèi)阻的電表B；電表2應(yīng)選量程較大的電表A,定值電阻R應(yīng)選阻值為4=985。的D即可.第四空.定值電阻正常工作時(shí)，兩端的電壓為2V,則此時(shí)當(dāng)電表1的示數(shù)"1=4=Kl+r22=?985+15AmA'第五空.由電路結(jié)構(gòu)可知：/國(guó)+/2）=（、2%）履，解得&=坐磬中一式3【解析】【分析】選擇電表時(shí)要考慮安全性、精確性和便捷性；利用并聯(lián)電壓相等原則求電壓；再由歐姆定律求電表內(nèi)阻【詳解】第一空第二空.由于電壓表內(nèi)阻不可確定，而電流表內(nèi)阻己知，故應(yīng)選用電流表Ao:為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用可滑動(dòng)距離大的，故應(yīng)選用R?;第三空.為了調(diào)節(jié)范圍盡可能的大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓式，兩個(gè)電流表并聯(lián)，電路如圖第四空.根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，以及并聯(lián)電路電壓相等的原理，可得：/(r+R3)=kr。，整