高考物理復(fù)習(xí)第八章實(shí)驗(yàn)八測(cè)定金屬電阻率講義(含解析)新人教版

實(shí)驗(yàn)八測(cè)定金屬的電阻率◆注意事項(xiàng)1．本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，所以實(shí)驗(yàn)電路一般采納電流表外接法．2．實(shí)驗(yàn)連線(xiàn)時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，挨次將電源、開(kāi)關(guān)、電流表、被測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成骨干線(xiàn)路(閉合電路)，而后再把電壓表并聯(lián)在被測(cè)金屬絲的兩頭．3．丈量被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，是指丈量被測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩頭點(diǎn)間的被測(cè)金屬絲長(zhǎng)度，丈量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直，頻頻丈量三次，求其平均值．4．測(cè)金屬絲直徑必定要選三個(gè)不一樣部位進(jìn)行丈量，求其均勻值．5．閉合開(kāi)關(guān)S以前，必定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的地點(diǎn)．6．在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，經(jīng)過(guò)被測(cè)金屬絲的電流強(qiáng)度I不宜過(guò)大(電流表用0～0.6A量程)，通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，免得金屬絲的溫度顯然高升，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中漸漸增大．7．若采納圖象法求R的均勻值，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線(xiàn)時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻散布在直線(xiàn)的雙側(cè)，個(gè)別顯然偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)能夠不予考慮．◆偏差剖析1．金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的丈量是產(chǎn)生偏差的主要根源之一．2．采納伏安法丈量金屬絲的電阻時(shí)，因?yàn)椴杉{的是電流表外接法，丈量值小于真切值，使電阻率的丈量值偏?。?．金屬絲的長(zhǎng)度丈量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來(lái)有時(shí)偏差．4．因?yàn)榻饘俳z通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成丈量偏差．熱門(mén)一

實(shí)驗(yàn)原理與操作[典例賞析

][典例

1]

(2016·全國(guó)卷Ⅱ

)某同學(xué)利用圖

(a)所示電路丈量量程為

2.5V

的電壓表的內(nèi)阻

(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆

)，可供選擇的器械有：電阻箱

R(最大阻值

99999.9

Ω)，滑動(dòng)變阻器

R1(最大阻值

50Ω)，滑動(dòng)變阻器

R2(最大阻值

5k

Ω)，直流電源

E(電動(dòng)勢(shì)

3V)

，開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干．實(shí)驗(yàn)步驟以下：①按電路原理圖(a)連結(jié)線(xiàn)路；②將電阻箱阻值調(diào)理為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)，閉合開(kāi)關(guān)S；③調(diào)理滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿(mǎn)偏；④保持滑動(dòng)變阻器滑片的地點(diǎn)不變，調(diào)理電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V，記下電阻箱的阻值．回答以下問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2”)．依據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線(xiàn)．實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若以為調(diào)理電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω(結(jié)果保存到個(gè)位)．假如此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串連組成的，可推測(cè)該表頭的滿(mǎn)刻度電流為_(kāi)_______(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．100μAB．250μAC．500μAD．1mA[分析](1)滑動(dòng)變阻器使用的是分壓式接法，為了調(diào)理成效好，選擇最大阻值小的滑動(dòng)變阻器R1；依據(jù)電路圖連結(jié)實(shí)物圖，注意滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，電壓表與電阻箱串連，實(shí)物圖以下圖；電阻箱阻值為零時(shí)，電壓表示數(shù)為2.5V，以為滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，即為2.5V，所以當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電阻箱上分得電壓為0.5V，依據(jù)串連電路電壓比等于電阻比，故電壓表的內(nèi)阻為電阻箱阻值的4倍，則R＝4×630Ω＝2520Ω；V(4)依據(jù)歐姆定律可得Ig＝Ug2.5A≈1mA.R＝V[答案](1)R1(2)看法析(3)2520(4)D實(shí)物圖連線(xiàn)的技巧1．總的原則：先串后并，接線(xiàn)到柱，注意量程和正負(fù)．2．對(duì)限流電路，只要用筆劃線(xiàn)看作導(dǎo)線(xiàn)，從電源正極開(kāi)始，把電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、“伏安法”部分挨次串連起來(lái)即可，注意電表的正、負(fù)接線(xiàn)柱和量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處．3．對(duì)分壓電路，應(yīng)當(dāng)先把電源、開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器的所有電阻絲三部分用導(dǎo)線(xiàn)連結(jié)起來(lái)，而后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩頭之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)頭的電勢(shì)高低，依據(jù)“伏安法”部分電表正負(fù)接線(xiàn)柱的狀況，將“伏安法”部分接入該兩點(diǎn)間．注意滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到使“伏安法”部分所接兩點(diǎn)間阻值最小處．[

題組穩(wěn)固

]1．實(shí)驗(yàn)室購(gòu)置了一捆標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度為

100m

的銅導(dǎo)線(xiàn)，某同學(xué)想經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度．該同學(xué)第一測(cè)得導(dǎo)線(xiàn)橫截面積為

1.0mm2，查得銅的電阻率為

1.7×10－8

Ω·m，再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線(xiàn)的電阻

Rx，進(jìn)而確立導(dǎo)線(xiàn)的實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度．可供使用的器械有：電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω；電壓表：量程3V，內(nèi)阻約9kΩ；滑動(dòng)變阻器1：最大阻值5Ω；R220Ω；滑動(dòng)變阻器R：最大阻值定值電阻：R0＝3Ω；電源：電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻可不計(jì)；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干．回答以下問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“1”或“2”)，閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑片RR移至________端(填“a”或“b”)．在實(shí)物圖中，已正確連結(jié)了部分導(dǎo)線(xiàn)，請(qǐng)依據(jù)圖甲電路達(dá)成節(jié)余部分的連結(jié)．調(diào)理滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)_______V.導(dǎo)線(xiàn)實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度為_(kāi)_______m(保存兩位有效數(shù)字)．分析：(1)由(3)中電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí)，電壓表的讀數(shù)為2.30V可知，R和0x的總阻值約為4.60歐姆，若采納滑動(dòng)變阻器R，電源電壓為6V，電流表的量程只有0.61A，會(huì)把電流表燒壞，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)選R2.閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑片移至a端保證連入電阻最大．以下圖．(3)因?yàn)殡妷罕砹砍?～3V，分度值為0.1V，故讀數(shù)為2.30V.lx1.60×1.0×10－6(4)Rx的阻值約為1.60Ω，由Rx＝ρS可知，l＝ρ＝1.7×10－8m≈94m.答案：(1)2(2)圖看法析(3)2.30(2.29～2.31均正確)(4)94(93～95均正確)Ra2．電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常常需要丈量電阻的阻值．(1)測(cè)電阻的方法有好多種，此刻有一只標(biāo)“220V40W”的燈泡，它正常工作時(shí)的電阻為_(kāi)_______Ω.若用多用電表歐姆擋來(lái)丈量這只燈泡的電阻，則測(cè)出的電阻值就________(選填“大于”“等于”或“小于”)燈泡正常工作時(shí)的電阻值．用以下器械設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，丈量該燈泡正常工作時(shí)的電阻值．A．220V溝通電源B．單刀雙擲開(kāi)關(guān)一只C．電阻箱一只(0～999.9Ω，額定電流0.5A)D．固定電阻一只(0.5kΩ，額定電流0.3A)E．溝通電流表一只(0～0.3A)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出電路原理圖．U2U2分析：(1)正常工作時(shí)電壓為額定電壓，故有P＝R，所以R＝P＝1210Ω；燈泡在正常工作時(shí)發(fā)熱，燈絲電阻率增大，電阻增大，因此用歐姆擋丈量時(shí)阻值應(yīng)小于正常工作時(shí)的電阻值．應(yīng)用代替法．因電阻箱的最大阻值小于燈泡正常工作時(shí)的電阻值，故應(yīng)串連一固定電阻，電路原理圖如圖．答案：(1)1210小于(2)圖看法析熱門(mén)二數(shù)據(jù)辦理及偏差剖析[典例賞析][典例2]在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用丈量?jī)x器均已校準(zhǔn)．待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm.用螺旋測(cè)微器丈量金屬絲的直徑，此中某一次丈量結(jié)果以下圖，其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)_______mm(該值靠近多次丈量的均勻值)．(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻

Rx.實(shí)驗(yàn)所用器械為：電池組

(電動(dòng)勢(shì)

3V，內(nèi)阻約

1Ω)、電流表

(內(nèi)阻約

0.1

Ω)、電壓表

(內(nèi)阻約

3k

Ω)、滑動(dòng)變阻器

R(0～20

Ω，額定電流

2A)

、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干．某小組同學(xué)利用以上器械正確連結(jié)好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)丈量，記錄數(shù)據(jù)以下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.220由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們丈量Rx是采納圖中的________圖(填“甲”或“乙”)．(3)如圖是丈量

Rx的實(shí)驗(yàn)器械實(shí)物圖，圖中已連結(jié)了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片

P置于變阻器的一端．請(qǐng)依據(jù)(2)所選的電路圖，增補(bǔ)達(dá)成圖中實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬時(shí)，電壓表或電流表不至于被燒壞．這個(gè)小組的同學(xué)在座標(biāo)紙上成立U、I坐標(biāo)系，以下圖，圖中已標(biāo)出了與丈量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)．請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第

2、4、6次丈量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描述出U－I圖線(xiàn)．由圖線(xiàn)獲得金屬絲的阻值

Rx＝

________

Ω(保存兩位有效數(shù)字

)．(5)依據(jù)以上數(shù)據(jù)能夠估量出金屬絲的電阻率約為_(kāi)_______(填選項(xiàng)前的符號(hào))．A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·m任何實(shí)驗(yàn)丈量都存在偏差．本實(shí)驗(yàn)所用丈量?jī)x器均已校準(zhǔn)，以下對(duì)于偏差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是________.A．用螺旋測(cè)微器丈量金屬絲直徑時(shí)，因?yàn)樽x數(shù)惹起的偏差屬于系統(tǒng)偏差B．由電流表和電壓表的內(nèi)阻惹起的偏差屬于有時(shí)偏差C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，能夠除去由丈量?jī)x表惹起的系統(tǒng)偏差D．用U－I圖象辦理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻能夠減小有時(shí)偏差[分析](1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：0mm＋39.7×0.01mm＝0.397mm(0.395～0.399mm之間均正確)．實(shí)驗(yàn)丈量數(shù)據(jù)中電壓表示數(shù)從0.10V開(kāi)始，特別小，應(yīng)試慮使用滑動(dòng)變阻器分壓式接法，故采納的是圖甲的電路設(shè)計(jì)方案．連圖時(shí)注意滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，注意電流表和電壓表的正負(fù)極．如圖甲．(4)將第

2、4、6次丈量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)出來(lái)后，畫(huà)出一條直線(xiàn)，舍去第

6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，讓直線(xiàn)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，計(jì)算出圖線(xiàn)斜率為

4.5(4.3

～4.7

之間均正確

)，即為金屬絲的阻值．如圖乙．(5)依據(jù)電阻定律Rx＝ρl＝ρ4l2，代入數(shù)據(jù)計(jì)算獲得電阻率ρ≈1×10－6Ω·m，CSπD對(duì)．因?yàn)樽x數(shù)惹起的偏差屬于有時(shí)偏差，A錯(cuò)；電流表和電壓表的內(nèi)阻惹起的偏差屬于系統(tǒng)偏差，B錯(cuò)；因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)原理未考慮電表內(nèi)阻造成的偏差，所以將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，能夠除去因?yàn)檎闪績(jī)x表惹起的系統(tǒng)偏差，C對(duì)；經(jīng)過(guò)－I圖象辦理數(shù)據(jù)時(shí)U已經(jīng)直觀(guān)地舍去了第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，且多次丈量后畫(huà)直線(xiàn)的目的就是取均勻值，所以用U－I圖象辦理數(shù)據(jù)更好地減小了有時(shí)偏差，D對(duì)．[答案](1)0.397(0.395～0.399均可)(2)甲(3)看法析圖甲(4)看法析圖乙4.5(4.3～4.7均可)(5)C(6)CD1．作圖象時(shí)，應(yīng)使大部分的點(diǎn)在直線(xiàn)或光滑的曲線(xiàn)上，不在線(xiàn)上的點(diǎn)盡量均勻散布在直線(xiàn)的雙側(cè)，偏差較大的點(diǎn)舍去不用．2．有時(shí)偏差與系統(tǒng)偏差的關(guān)系有時(shí)偏差：因?yàn)楦鳂佑袝r(shí)要素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、丈量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的．經(jīng)過(guò)多次丈量求均勻值或采納圖象法辦理數(shù)據(jù)可減小有時(shí)偏差．系統(tǒng)偏差：因?yàn)閮x器自己不精細(xì)，實(shí)驗(yàn)方法大略或?qū)嶒?yàn)原理不完美而產(chǎn)生的．經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)儀器或改良實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理可減小偏差．[題組穩(wěn)固]3．某同學(xué)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)丈量一種合金的電阻率．用螺旋測(cè)微器丈量合金絲的直徑．為防備讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖甲所示的零件

________

(選填“

A”“B”“C”或“

D”)．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為

________

mm.如圖乙所示是丈量合金絲電阻的電路，有關(guān)器械的規(guī)格已在圖中標(biāo)出．合上開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示地點(diǎn)發(fā)生很小的變化．由此能夠推測(cè)：電路中________(選填圖中表示接線(xiàn)柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了

________

(選填“短路”或“斷路”

).(3)在電路故障被清除后，調(diào)理滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為

2.23V和

38mA，由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為

58.7Ω.為了更正確地測(cè)出合金絲的阻值，在不改換實(shí)驗(yàn)器械的條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作如何的改良？請(qǐng)寫(xiě)出兩條建議：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________.分析：

(1)

螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)應(yīng)先將鎖緊裝置鎖緊，即旋緊

B.螺旋測(cè)微器的示數(shù)為

(041.0×0.01)mm＝0.410mm.電壓表的示數(shù)不為零，電流表的示數(shù)幾乎為零，說(shuō)明連結(jié)兩電表的電路是導(dǎo)通的．而滑動(dòng)變阻器幾乎不起作用，說(shuō)明線(xiàn)路電阻很大，故可判斷7、8、9中斷路．RARx由題意知≈0.005<≈0.02，說(shuō)明電流表的分壓作用不明顯，故可將電流表改為RxRV內(nèi)接，并測(cè)出多組U、I值，求出Rx后，再取均勻值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果．答案：(1)

B

0.410

(2)7

、8、9

斷路(3)電流表改為內(nèi)接；丈量多組電流和電壓值，計(jì)算出電阻的均勻值

(或丈量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值

)4．某同學(xué)為了丈量電流表A1內(nèi)阻的精準(zhǔn)值，供給以下器械：電流表A1(量程300mA，內(nèi)阻約為5Ω)；電流表A2(量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω)；電壓表V(量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ)；滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω，額定電流為1A)；滑動(dòng)變阻器R2(0～250Ω，額定電流為0.01A)；電源E(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻較小)；定值定阻R0(5Ω)；導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)若干．要求待測(cè)電流表A1的示數(shù)從零開(kāi)始變化，且多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，盡可能減小偏差．以上給定的器械中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________.請(qǐng)?jiān)谙逻叺奶摼€(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出丈量用的電路原理圖，并在圖中標(biāo)出所選儀器的代號(hào)．(2)若選丈量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算電流表A的內(nèi)阻r，則r1的表達(dá)式為r＝111________.上式中各符號(hào)的物理意義是_______________________________________________．分析：(1)要求待測(cè)電流表A1的示數(shù)從零開(kāi)始變化，且多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成分壓電路，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值為0～10Ω的R1.電路原理圖以下圖．(2)由Ir＝(I－I)R可得電流表A的內(nèi)阻r的表達(dá)式為r＝211I－IR.12101110I1I－I12(3)r1＝I1R0中I2、I1分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A2、A1的示數(shù)，R0是定值電阻的阻值．答案：(1)R1電路原理圖看法析(2)I2－I1R0I1I2、I1分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A2、A1的示數(shù)，R0是定值電阻的阻值熱門(mén)三拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)[核心提煉]對(duì)本實(shí)驗(yàn)，除慣例的伏安法測(cè)電阻外，還可對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改良，提出下邊幾種測(cè)量方法：1．安安法若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)成電流表、電壓表以及定值電阻來(lái)使用．(1)如圖甲所示，當(dāng)兩電表所能測(cè)得的最大電壓靠近時(shí)，假如已知A的內(nèi)阻R，則可1122I1R1測(cè)得A的內(nèi)阻R＝I2.(2)如圖乙所示，當(dāng)兩電表的滿(mǎn)偏電壓U?U時(shí)，A串連必定值電阻R后，相同可測(cè)A2A110I1R1＋R0得A2的電阻R2＝.I22．伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)成電流表、電壓表和定值電阻來(lái)使用．(1)如圖甲所示，兩電表的滿(mǎn)偏電流靠近時(shí)，若已知V1的內(nèi)阻1，則可測(cè)出V2的內(nèi)阻R2＝U21.RR1U(2)如圖乙所示，兩電表的滿(mǎn)偏電流IV1?IV2時(shí)，V1并聯(lián)必定值電阻R0后，相同可得V2的內(nèi)阻R2＝U2.11＋R0R13．半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻電路圖以下圖步驟：(1)斷開(kāi)S2，閉合S1，調(diào)理R0，使A表滿(mǎn)偏為I0.I0保持R0不變，閉合S2，調(diào)理R，使A表讀數(shù)為2.由上可得RA＝R.4．等效代替法以下圖，先讓待測(cè)電阻與一電流表串連后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上，讀出電流表示數(shù)I；而后將電阻箱與電流表串連后接到同一電源上，調(diào)理電阻箱的阻值，使電流表的讀數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)即等于待測(cè)電阻的阻值．[典例賞析][典例

3]

(2018·全國(guó)卷Ⅲ

)一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖

(a)所示的電路丈量某待測(cè)電阻

Rx的阻值，圖中

R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻

(R0＝20.0

Ω)；V可視為理想電壓表；

S1為單刀單擲開(kāi)關(guān)，S2為單刀雙擲開(kāi)關(guān)；E為電源；R為滑動(dòng)變阻器．采納以下步驟達(dá)成實(shí)驗(yàn)．依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理線(xiàn)路圖(a)，將圖(b)中實(shí)物連線(xiàn)；(2)將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適合的地點(diǎn)，閉合S1；(3)將開(kāi)關(guān)S2擲于1端，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的地點(diǎn)，記下此時(shí)電壓表V的示數(shù)U1；而后將S擲于2端，記下此時(shí)電壓表V的示數(shù)U；22(4)待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式R＝________(用R、U、U表示)；x012重復(fù)步驟(3)，獲得以下數(shù)據(jù)：123451/V0.250.300.360.400.44UU/V0.861.031.221.361.492U23.443.433.393.403.39U1(6)利用上述5次丈量所得U2的均勻值，求得x________Ω.(保存一位小數(shù))UR1[分析](1)依據(jù)原理圖進(jìn)行實(shí)物連線(xiàn)，注意滑動(dòng)變阻器的接法，以下圖．U1U(4)I＝，Ux＝U2－U1，Rx＝xIR0xU－U·R－102102聯(lián)立得：R＝R1＝U1UU23.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39(6)的均勻值為＝3.4115UU2Rx＝－1R0＝(3.41－1)×20.0Ω＝48.2Ω.U1[答案](1)圖看法析(4)U2－10UR(6)48.21[題組穩(wěn)固]5．(2019·長(zhǎng)沙模擬)現(xiàn)要丈量電流表G1的內(nèi)阻，給出以下器械：電流表G1(量程5mA，內(nèi)阻r1約為150Ω左右)；電流表G2(量程10mA，內(nèi)阻r2約為100Ω左右)；定值電阻R1＝100Ω；定值電阻R2＝10Ω；滑動(dòng)變阻器R3(0～200Ω)；干電池E(1.5V，內(nèi)阻未知)；單刀單擲開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線(xiàn)若干．定值電阻選____________；在虛線(xiàn)框中已畫(huà)出部分實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)圖，請(qǐng)?jiān)鲅a(bǔ)完好，并注明所用器械的代號(hào)；(3)若選丈量數(shù)據(jù)中的一組計(jì)算r1，所用的表達(dá)式r1＝__________，式中各符號(hào)的意義是：________________________________________________________________________.分析：(1)若選R2，則其阻值太小，電流過(guò)大，而R1與G1內(nèi)阻相當(dāng)，應(yīng)選R1.(2)電路圖以下圖：G2的示數(shù)與G1的示數(shù)之差為經(jīng)過(guò)R1的電流值．(3)由串、并聯(lián)電路特色：21G1、I1r1＝R1(I2－I1)，得r1＝I－IR1，I1、I2分別表示電流表I1G2的示數(shù)，R1表示定值電阻R1的阻值．答案：(1)R(2)圖看法析1(3)21I、I分別表示電流表G、G的示數(shù)，R表示定值電阻R的阻值I－IR1121211I16．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路丈量一微安表(量程為100μA，內(nèi)阻大概為2500Ω)的內(nèi)阻．可使用的器械有：兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(此中一個(gè)阻值為20Ω，另一個(gè)阻值為2000Ω)；電阻箱R(最大阻值為99999.9Ω)；電源(電動(dòng)勢(shì)約z為1.5V)；單刀開(kāi)關(guān)S1和S2，C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片．按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線(xiàn)．達(dá)成以下填空：①R的阻值為_(kāi)_______Ω(填“20”或“2000”)．1②為了保護(hù)微安表，開(kāi)始時(shí)將1的滑片C滑到靠近圖(a)中的滑動(dòng)變阻器的R________端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)；將R2的滑片D置于中間地點(diǎn)鄰近．③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1.將R1的滑片置于適合地點(diǎn)，再頻頻調(diào)節(jié)2的滑片D的地點(diǎn)．最后使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說(shuō)明S2接通前BR與D所在地點(diǎn)的電勢(shì)________(填“相等”或“不相等”)．④將電阻箱R和微安表地點(diǎn)對(duì)換，其余條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將R的阻值置于2601.0zzΩ時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變．待測(cè)微安表的內(nèi)阻為_(kāi)_______(結(jié)果保存到個(gè)位)．寫(xiě)出一條提升丈量微安表內(nèi)阻精度的建議：________________________________.分析：(1)實(shí)物連線(xiàn)如圖：(2)①滑動(dòng)變阻器R1要接成分壓電路，則要選擇阻值較小的20Ω的滑動(dòng)變阻器；②為了保護(hù)微安表，開(kāi)始時(shí)將1的滑片C滑到靠近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的左端對(duì)應(yīng)的R地點(diǎn)；③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1；將R1的滑片置于適合地點(diǎn)，再頻頻調(diào)節(jié)2的滑片D的地點(diǎn)；最后使得接通S2前后微安