2023年高三物理二輪練習(xí)39 測量電阻絲電阻率和電阻的測量方法（解析版）

2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破

專題39測量電阻絲電阻率和電阻的測量方法

專練目標(biāo)____________________________________專練內(nèi)容____________________________________

目標(biāo)1高考真題(IT—3T)

目標(biāo)2測量電阻絲電阻率(4T—6T)

目標(biāo)3伏安法測電阻(7T—9T)

目標(biāo)4安安法測電阻(IOT—12T)

目標(biāo)5伏伏法測電阻(13T—15T)

目標(biāo)6替代法測電阻(13T—15T)

目標(biāo)7電橋法測電阻(19T—21T)

目標(biāo)8半偏法測電阻(22T—24T)

【典例專練】

一、高考真題

L小明同學(xué)根據(jù)圖1的電路連接器材來"探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系"。實(shí)驗(yàn)時多次改變合金絲

甲接入電路的長度/、調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流表的讀數(shù)/達(dá)到某一相同值時記錄電壓表的示數(shù)U,

從而得到多個半的值，作出藍(lán)-/圖像，如圖2中圖線a所示。

(1)在實(shí)驗(yàn)中使用的是(選填“0~20C"或"O~2OOC")的滑動變阻器。

(2)在某次測量時，量程為3V電壓表的指針位置如圖3所示，則讀數(shù)U=V。

(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0χl0-8m2,則合金絲甲的電阻率為Ω-m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(4)圖2中圖線b是另--根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采用同樣的方法獲得的3-/

圖像，由圖可知合金絲甲的橫截面積(選填"大于"、"等于"或"小于")合金絲乙的橫截面積。

【答案】0~20Ω1.32(1.31~1.34)l.l×106(0.90×10-6-1.3×10?6)小于

【詳解】（1）⑴由實(shí)驗(yàn)原理可知段=：而由圖像可知待測電阻最大約為8。，為了使電壓表有明顯的

讀數(shù)變化，則滑動變阻器的阻值不能太大，故選0~20Q比較合適；

（2）⑵量程為3V的電壓表，精度為0.1V,估讀到OQIV,則電壓為1.32V（1.31~L34）;

（3）⑶根據(jù)電阻定律有γ=Λt=^?/則//圖像的斜率為?=∣可得合金絲甲的電阻率為

p?AS?~θeθX7.0×10^8（Ω?m）≈1.1×10^6（Ω?m）

（4）[4]另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后，電阻率不變，而橫截面積變?yōu)?/p>

cr_P_l.lxlθ'Λ-82

S'=s+S乙由圖2中圖線b可得'一元=2.2-Lδ~≈“?6■m解得與=S'-S=19.6x1（Ti?2>S

0.44-0.15

故合金絲甲的橫截面積小于合金絲乙的橫截面積。

2.某探究小組學(xué)習(xí)了多用電表的工作原理和使用方法后，為測量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率,

進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。

（1）該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑。，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為mm。再用游標(biāo)卡

尺測得其長度心

圖

圖乙

（2）該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻放的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為LOQ,定

值電阻&的阻值為20.0Ω,電阻箱R的最大阻值為999.9Q。首先將Sz置于位置1，閉合1，多次改變電阻

箱尺的阻值，記下電流表的對應(yīng)讀數(shù)/,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。

R/QI/K7/A"

5.00.4142.42

10.00.3522.84

15.00.3083.25

20.00.2723.68

25.00.2444.10

30.00.2224.50

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出｝-R圖像。再將S2置于位置2,此時電流表讀數(shù)為0.400A。根據(jù)圖丙中的

圖像可得4=Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。最后可由表達(dá)式?=一得到該材料的電阻率(用。、3

凡表示，

(3)該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的;-R圖像，還可以求得電源電動勢E=V,內(nèi)阻廠=Ω。

(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(4)持續(xù)使用后，電源電動勢降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置，測得電路的電

流，仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會(選填"偏大"、"偏小"或"不變")。

【答案】3.7006.0"D4123.0偏大

4L

【詳解】(1)⑴用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑。，其讀數(shù)為3.5mm+0.01mmX20.0=3.700mm

(2)(3)⑵⑶⑷⑸由電路可知，當(dāng)將S2置于位置1,閉合SI時E=∕(R,?+4+r+7?)

即1(R+空上由圖像可知看解得E=.：埠產(chǎn)=2解得一3皿再將S2置于位置

R_L_L

2,此時電流表讀數(shù)為0.400A,則后=/(廠+%+心+段)解得凡=6.(^根據(jù)色-09-01^

4

解得0=啜&

(3)由(2)可知E=12V；r=3.0Ω

（4）根據(jù)表達(dá)式￡=/&+&+8+4）因電源電動勢變小，內(nèi)阻變大，則當(dāng)安培表由相同讀數(shù)時，得到的號

的值偏小，即《測量值偏大。

3.在測量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表Y（量程3V,內(nèi)阻o=3.OkC）,電壓表V?

（量程5V,內(nèi)阻4=5.0kΩ）,滑動變阻器火（額定電流1.5A,最大阻值10（）。），待測定值電阻電源E

（電動勢6.0V,內(nèi)阻不計(jì)），單刀開關(guān)S,導(dǎo)線若干：

回答下列問題：

（I）實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)采用接法（填"限流"或"分壓"）；

（2）將虛線框中的電路原理圖補(bǔ)充完整；

（3）根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（Q、3分別為電壓表V、V2的示數(shù)），在圖（a）給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)

點(diǎn)，并繪制&-a圖像

測量次數(shù)12345

t∕1∕v1.001.502.002.503.00

U2IN1.612.413.214.024.82

圖（a）圖（b）

（4）由■圖像得到待測定值電阻的阻值&=Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，若要繼續(xù)采用該實(shí)驗(yàn)原理測定另一個定值電阻4,（阻值約為700。）的阻值，在不

額外增加器材的前提下，要求實(shí)驗(yàn)精度盡可能高，請?jiān)趫D（b）的虛線框內(nèi)畫出你改進(jìn)的電路圖。

【答案】分壓1.83×103

【詳解】（1）[1]電壓表Y和&串聯(lián)再和V2并聯(lián)，并聯(lián)的總電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器電阻，為了調(diào)節(jié)變阻器時,

電表示數(shù)變化明顯，且能獲得更多組數(shù)據(jù)，應(yīng)選擇分壓接法。

（2）[2]完整的電路圖，如圖所示

（3）[3]根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制的6-G圖像，如圖所示

圖（a）

R=&-^qR+rR+r

L

（4）⑷根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，則有*Ux變形得S=H則圖線的斜率為左=—根據(jù)4圖

ηη"

4821,613

像可得斜率k=?~?=1.61則有1-61=AU代入4=3.0kΩ,解得Rx=1.83×10Ω

3.00-1.004

（5）[5]因待測電阻尺y（阻值約為700。）的阻值較小，若直接與電壓表Vl串聯(lián)，則所分得的電壓過小，不

利于測量，故待測電阻Ry應(yīng)與RX串聯(lián)，當(dāng)成一整體測出其電阻，再扣除燈即可，電壓表Vl與兩電阻串

聯(lián)，整體與V2并聯(lián)，兩電表讀數(shù)均能超過量程的一半，誤差較小，改進(jìn)后的電路圖如下圖所示

二、測量電阻絲電阻率

4.電導(dǎo)率是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它是電阻率的倒數(shù)。某實(shí)驗(yàn)小組為了測量某品牌純凈水

樣品的電導(dǎo)率，將采集的水樣裝入粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)，玻璃管兩端用裝有金屬圓片電極的橡膠塞密封。

實(shí)驗(yàn)小組用刻度尺測出兩電極相距A,用游標(biāo)卡尺測得玻璃管的內(nèi)徑為。。接下來，實(shí)驗(yàn)小組先用多用電表

歐姆檔粗測水樣電阻的阻值，然后再用"伏安法"測量其阻值。最后分析數(shù)據(jù)，得出該品牌純凈水樣品的電導(dǎo)

率。

實(shí)驗(yàn)小組用"伏安法"測量水樣電阻的阻值時，有以下器材供選用：

A.電流表（0~600μA,內(nèi)阻約K）OQ）B.電流表（0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω）

C.電壓表（0~3V,內(nèi)阻約3kC）D.電壓表（0~15V,內(nèi)阻約15kC）

E.滑動變阻器（0~100Ω,額定電流IA）F.電源（12V,內(nèi)阻約1.0Ω）

G.開關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)小組用多用電表粗測水樣電阻的阻值時選擇歐姆檔的"xlk”倍率,示數(shù)如圖甲，則讀數(shù)為Qo

（2）實(shí)驗(yàn)小組用“伏安法”測量水樣電阻的阻值時，為減小測量誤差，電流表應(yīng)選用,電壓表應(yīng)選

用（選填器材前的字母）。

（3）圖乙是實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，已連接了部分導(dǎo)線。請補(bǔ)充完成實(shí)物間的連線。（）

（4）下表是實(shí)驗(yàn)小組測量玻璃管中水柱的電流及兩端電壓的6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)

在圖丙的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并畫出U-/圖線。（）

123456

UN1.03.05.07.09.011.0

/∕μA53.5160267374411588

圖丙

（5）若得到水樣電阻的阻值為R,則水樣品電號率的表達(dá)式為（用。、A和H表示）。

（6）為了探索分壓電路中選擇最大阻值是多大的滑動變阻器更有利于完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)分別用最大阻值是

IOC、IOOQ、IOOOC的三種滑動變阻器做分壓電阻，用如圖丁所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中所用的定值電

阻凡=30Q。當(dāng)滑動變阻器的滑片由一端向另一端移動的過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別作出電壓表讀數(shù)6隨

YX

y（三指滑片移動的距離X與滑片在變阻器上可移動的總長度￡的比值）變化的關(guān)系曲線b、c,如圖戊

則圖戊中的圖線“對應(yīng)的滑動變阻器以及為了更有利于完成實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇最大阻值為多大的滑動變阻器（在

保證滑動變阻器不會被燒壞的情況下），正確的是（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.最大阻值為10。的滑動變阻器；最大阻值更大的滑動變阻器

B.最大阻值為IOOQ的滑動變阻器；最大阻值比4大2~5倍的滑動變阻器

C.最大阻值為IOOoC的滑動變阻器；最大阻值比4大2~5倍的滑動變阻器

D.最大阻值為IO00Ω的滑動變阻器；最大阻值更小的滑動變阻器

4￡

【答案】1.9×104ADRD?D

【詳解】（1）⑴歐姆表讀數(shù)為19xl0g=1.9xl0"Q。

12

（2）［2M3］電源電動勢為12V,則電壓表選擇D根據(jù)歐姆定律，純凈水最大電流約為∕,=A=632μA

cn1.9×104

則電流表應(yīng)選擇A。

（3）⑷實(shí)物圖如圖所示

D2

π4L

(5)⑹根據(jù)電阻定理得，電阻率為SπRD2則電導(dǎo)率為

P=R-=R7PRD2°

LL4L

(6)⑺圖線。隨滑片移動過程中，電壓表示數(shù)變化較小，說明定值電阻與滑動變阻器左側(cè)部分并聯(lián)變化較

小，說明滑動變阻器阻值較大，即最大阻值為IOO0Ω的滑動變阻器。為了使電壓表示數(shù)變化明顯，應(yīng)使用

最大阻值更小的滑動變阻器。故選D。

5.物理探究小組要測量一段合金電阻絲的電阻率，他們將一定長度的直電阻絲兩端固定在兩個接線柱上,

用多用電表歐姆擋粗略測出兩個接線柱之間電阻絲的電阻值Rx,用刻度尺測出兩個接線柱之間電阻絲的長

度乙，用螺旋測微器測出電阻絲的直徑為了測得電阻絲電阻凡的精確值，探究小組選定了如下器材進(jìn)

行測量：電阻絲%、電壓表（0~3V,0~15V）、電流表（0~0.6A,0~3A）、定值電阻凡（阻值2Q）、

滑動變阻器R（總阻值5Q）、單刀單擲開關(guān)勒、單刀雙擲開關(guān)S八電源（電動勢3V）、導(dǎo)線若干。

回答下列問題：

（1）小組同學(xué)用歐姆表粗略測量電阻絲電阻值時.，選用的倍率是"XI"擋位，圖（a）所示為測量時刻度盤指

針的最終位置，由此可知電阻絲的電阻值為Ω;

-

-

?-

-

-

圖（a）圖（b）

（2）他們用螺旋測微器在電阻絲的不同位置進(jìn)行多次測量，求出電阻絲直徑d的平均值，其中的一次測量

結(jié)果如圖（b）所示，可知該次測量電阻絲的直徑為m；

（3）探究小組為了減小誤差，根據(jù)選用的器材，設(shè)計(jì)了圖（C）所示的電路進(jìn)行測量，請根據(jù)電路圖完成圖

（d）所示的實(shí)物連線?（）

圖（c）圖（d）

（4）連接好電路，實(shí)驗(yàn)開始前滑動變阻器R的滑片P應(yīng)滑至______（填"a"或"b"）端,實(shí)驗(yàn)開始，閉合開

關(guān)S∣,將開關(guān)S2置于位置1,調(diào)節(jié)R,讀出電壓表和電流表的讀數(shù)G和/1,將開關(guān)S2置于位置2,調(diào)節(jié)R,

讀出電壓表和電流表的讀數(shù)%和八，測量完畢，斷開開關(guān)，則電阻絲的電阻與=，電阻率。=

（用題目給定的或測得的物理量符號表示）

七_(dá)兀

【答案】5.02.666×10^3(2.666×10^3~2.668×10^3)5dγuj?-Ue

ΛA4Z∕√2

【詳解】（1）[1]指針在刻度5處，倍率為"xl",所以讀數(shù)為5.0χlΩ=5.0Ω

（2）⑵固定刻度和可動刻度讀數(shù)相加，結(jié)果為（2.5+16.6x0.01）mm=2.666mm即2.666×10^3m?

（3）[3]實(shí)物連線如圖所示。

（4）⑷⑸⑹滑動變阻器為分壓接法，實(shí)驗(yàn)開始輸出電壓應(yīng)為零，滑片P應(yīng)滑至。端；開關(guān)S2置于1位置時,

電壓表和電流表的讀數(shù)分別為Q和/1,根據(jù)電路特點(diǎn)得凡+&=｝開關(guān)S?置于2位置時，電壓表和電流

表的讀數(shù)分別為&和A,根據(jù)電路特點(diǎn)得R°+R,?+4=華聯(lián)立解得凡=牛耳電阻絲橫截面面積

2

S=?πd根據(jù)電阻定律有Rx=聯(lián)立解得p=

4S4Z,∕IZ2

6.電腦充電器是我們生活中常見的充電設(shè)備，其數(shù)據(jù)線所用的導(dǎo)線是否合格至關(guān)重要。某物理興趣小組從

數(shù)據(jù)線內(nèi)剝離出長1.5m的金屬絲（估測電阻約0.4。），測量此金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

A.電流表Al（量程為O為.6A,內(nèi)阻為R"=1Ω）

B.電流表A2（量程為O~1A,內(nèi)阻及心約為0.5C）

C.電壓表V（量程為0~15V,內(nèi)阻為RV=IOkC）

D.定值電阻R=1Ω

E.定值電阻A=Ioo

F.滑動變阻器及（最大阻值為5。）

G.電源E（電動勢為1.5V,內(nèi)阻約為2。）

H.開關(guān)S一只，刻度尺一把，塑料細(xì)管一段，導(dǎo)線若干

（1）該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的部分測量電路如圖甲所示，請選擇合適的器材，電表1為,電表2為

,定值電阻為o（均填寫器材前的字母序號）

―(?~"電表2"—

電表1L一I__I-.

定值待測

電阻金屬絲

甲

（2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，要求流過待測金屬絲的電流從零開始調(diào)節(jié)。請?jiān)谔摼€框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖

（3）實(shí)驗(yàn)中，先將選取的金屬絲緊密纏繞在塑料細(xì)管上，數(shù)出其匝數(shù)N=SO匝，用刻度尺測得總長度∕=6.90cm

（如圖乙所示），然后將長L=IQm的金屬絲接到測量電路中，經(jīng)過多次測量，得到如圖丙所示的圖像（其

中//為電表1的讀數(shù)，/2為電表2的讀數(shù)），根據(jù)以上數(shù)據(jù)可求得此金屬絲的電阻率P=C?m（結(jié)

乙丙

【答案】BAD見解析圖4.5x10-7（4.2x10-7?4.8x10”之間均可）

【詳解】（1）口][2][3]由于電源的電動勢為1.5V,電壓表的量程為15V,量程較大，則測量誤差較大，不能

用已知的電壓表測量金屬絲和定值電阻兩端的電壓，只能用電流表來測定電壓，電流表Al的內(nèi)阻是確定的,

可以用來測定電壓，故電表2選用A,電表1選用B；電表2的電壓在0~0.6V之內(nèi)，則待測金屬絲和定值

電阻的總阻值應(yīng)在左右，可知定值電阻選用

1.5CDo

(2)⑷因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求電流從零開始調(diào)節(jié)，所以滑動變阻器采用分壓式接法，電路如圖所示。

(3)⑸由題意可知ZXLQm：S=幽=￡由圖像可求得金屬絲的電阻根據(jù)O=竺代入教據(jù)求得此

44N'L

金屬絲的電阻率0=4.5x10-7。.m

三、伏安法測電阻

7.智能手機(jī)大都配有氣壓傳感器，當(dāng)傳感器所處環(huán)境氣壓變化時，其電阻也隨之發(fā)生變化。某實(shí)驗(yàn)小組在

室溫下用伏安法探究某氣壓傳感器阻值心隨氣壓/變化的規(guī)律，如下表所示。實(shí)驗(yàn)使用了如下器材中的一

部分：

A.氣壓傳感器

B.直流電源，電動勢9V,內(nèi)阻不計(jì)

C.電流表Ai,量程為0~60mA,內(nèi)阻不計(jì)

D.電流表Az,量程為0~600mA,內(nèi)阻不計(jì)

E.電壓表V,量程為0~3V,內(nèi)阻為3kQ

F.定值電阻R∕=6kQ

G.滑動變阻器處最大電阻值約為20Q

H.開關(guān)S與導(dǎo)線若干

p(×105Pa)0.850.900.951.001.051.10

Λx(Ω)482420361300238180

(1)實(shí)驗(yàn)小組使用了圖甲實(shí)驗(yàn)電路原理圖，某次測量時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，電壓表示數(shù)為.V；

（2）根據(jù)表格的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)小組所選的電流表為（選填"Ai"或"Az"）;

（3）當(dāng)氣壓傳感器所處環(huán)境氣壓為P時，閉合開關(guān)S,測得兩個電表的讀數(shù)分別為U和/,則氣壓傳感器

的阻值Λr=（用。和/表示）；

（4）若電壓表的實(shí)際內(nèi)阻小于3kΩ,則測得的氣壓傳感器的阻值與實(shí)際值相比（選填"偏大""偏小"

或"不變"）。

3。

【答案】偏小

2.50A1?

【詳解】（1）田電壓表量程為3V,由圖所示讀數(shù)為2.50V。

（2）⑵根據(jù)表格的數(shù)據(jù)，當(dāng)氣壓傳感器兩端電壓為電源電壓時，以取最小值時得到的電流為50mA,故實(shí)

驗(yàn)小組所選的電流表應(yīng)為

（3）⑶當(dāng)氣壓傳感器所處環(huán)境氣壓為P時，由"（4+“）=或代入數(shù)據(jù)整理得以=與

⑷⑷由+RV）=叫得凡=T"與=I1+4］由于電壓表的實(shí)際內(nèi)阻小于3kΩ,實(shí)際計(jì)算代

入的是3kQ,則測得的氣壓傳感器的阻值與實(shí)際值相比要偏小一些。

8.某實(shí)驗(yàn)小組要測量一定值電阻的阻值&.、電源的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.待測電源E

電壓表、

B.VV2

C.電流表A

D.定值電阻4

E.滑動變阻器R

開關(guān)和導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按如圖甲所示電路連接好實(shí)驗(yàn)器材;

②閉合開關(guān)，讀出電壓表Y和V?以及電流表A的示數(shù)&、U2、/；

③移動滑動變阻器觸頭，重復(fù)②，得到多組數(shù)據(jù)；

④描繪出■-/、4-/圖像如圖乙所示。

回答下列問題:

（1）由圖乙a可得，定值電阻的阻值a=Ω0（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）由圖中數(shù)據(jù)可求得電源的電動勢E=V,電源內(nèi)阻廠=Ωo（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)

字）

（3）若考慮電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，則定值電阻段測Rxii,電源電動勢E測EK，

%噎。（均選填"等于""大于"或"小于"）

【答案】2.03.02.0小于等于大于

【詳解】⑴[1]圖乙中a圖線的斜率即為4的阻值&=C=

（2）[2]⑶由閉合電路歐姆定律E=5+/（R,+，,）uj■得&=E-/（4+廠）將圖乙中b圖線的數(shù)據(jù)代入，解得

E=3.0V,r=2.0Ω

（3）[4]該實(shí)驗(yàn)采用了外接法測量RX的阻值，由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，導(dǎo)致4>/其所以段測=+<&-真

/測

⑸⑹測量電源電動勢與內(nèi)阻時，由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，由閉合電路歐姆定律4=E-∕（4+%+RA）

結(jié)合&=E—/（R*+%）可得EaiI=E真,而，=2+&,故，>。。

9.某實(shí)驗(yàn)小組用電壓表V（量程為3V、內(nèi)阻約為3kQ）、電流表A（量程為50mA、內(nèi)阻約為2。）、定值電

阻扁（阻值為IoO。）、滑動變阻器尺、電源、開關(guān)及導(dǎo)線等器材測量電阻尺的阻值（約為50Ω）°

甲乙丙

（I）兩位同學(xué)采用不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測量。

A同學(xué)用如圖甲所示的內(nèi)接法測量，得到多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)/的數(shù)據(jù)，根據(jù)每組數(shù)據(jù)計(jì)算出對

應(yīng)的電阻，再求出電阻的平均值作為待測電阻尺的測量值；

B同學(xué)用如圖乙所示的外接法測量，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，作出。-/圖線，然后算出圖線的斜率上將《作為待

測電阻尺的測量值。

關(guān)于A、B兩同學(xué)測得的結(jié)果，（填"A"或"B"）同學(xué)的測量結(jié)果更精確，測量值（填"大于"、"等

于，，或“小于，，）真實(shí)值。

（2）為了準(zhǔn)確測量尺的阻值，C同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：

①正確連接實(shí)驗(yàn)電路后，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片至左端；

②閉合S2、Si,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片，使電流表和電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，記下兩表的示數(shù)乙、Uli

③保持滑動變阻器火的滑片不動，斷開S2,記下此時兩表的示數(shù)4、U2,則待測電阻R,=。（用人、

q、z2.&表示）

UJ?-U3

【答案】B小于

【詳解】（1）⑴測量電阻凡的阻值（約為50。），電壓表V內(nèi)阻約為3kO）、電流表A內(nèi)阻約為2。、比較

可知采用B同學(xué)電流表外接法帶來的誤差會較小，且B同學(xué)利用圖像法一圖像斜率求電阻的方法，可以把

實(shí)驗(yàn)的偶然誤差降到更低，故B同學(xué)的測量結(jié)果更精確。

⑵按圖乙測電阻，由于電壓表的分流作用，使得測量電流大于流經(jīng)待測電阻的真實(shí)電流，根據(jù)歐姆定律可

知，則得到待測電阻凡的測量值將小于真實(shí)值。

（2）⑶按圖丙測電阻號,根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟及電路圖可得電流表與電阻&串聯(lián)部分的阻值為R=與

斷開S2,根據(jù)歐姆定律可得R、=?-R聯(lián)立解得RX=UJFa

四、安安法測電阻

10.某物理實(shí)驗(yàn)小組從市場上買來一款鋰硫電池，要測量它的電動勢和內(nèi)阻及一個未知電阻的阻值。經(jīng)過

討論，他們選擇了如下器材：

A.待測電池B.待測電阻號

C.電流表Al（量程1A、內(nèi)阻與=L2Ω）D.電流表A2（量程3A、內(nèi)阻&=0.4C）

E.電阻箱R（最大阻值99.9。）F.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)步驟如下，完成下列填空：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

①按圖甲所示連接線路;

②閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電阻箱的阻值H及電流表AI的讀數(shù)人和電流表A2的讀數(shù)人;

③重復(fù)步驟②多次;

④以勺為縱坐標(biāo)，!為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)連線得到圖乙所示的圖像;

7ιR

⑤若以4為縱坐標(biāo)，乙為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)連線得到的圖像如圖丙所示。

（1）請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖.

（2）閉合開關(guān)S前，應(yīng)將電阻箱的電阻調(diào)到（選填"最大值""最小值"或"任意值"）;

（3）圖乙中圖線縱軸的截距為.，待測電阻凡二

（4）由圖丙可求得電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω。

【答案】最大值1.06.09.02.8

【詳解】（1）口］根據(jù)實(shí)物連線畫出電路圖如下圖。

（2）［2］電阻箱接入回路中的電阻越大，回路電流越小，為了保護(hù)電源，防止燒壞電表，應(yīng)將阻值調(diào)到最大

值。

⑶⑶由歐姆定律可得億-∕JR=4（&+q）變形得｝=（凡+與）1+1結(jié)合乙圖可知，縱軸的截距為1.0。

［4］根據(jù)前式知％=凡+4根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，圖線的斜率左=4曦6-1」=7.2解得4=6.0。

1

（4）⑸⑹由閉合電路歐姆定律得￡=/2（〃+&）+4（凡+《）變形得4=-4∕L∕∣+一結(jié)合丙圖可知

I+?v?f^+/v?

Rχ+R】2.8—10E

=2.8解得￡=9.0丫，r=2.8Ω

r+R20.8r+7?2

IL測溫所用額溫槍的主要工作部件為熱敏電阻，熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電

阻器（NTC）。PTC在溫度升高時電阻值增大，NTC在溫度升高時電阻值減小。某班級額溫槍損壞后，班級物

理興趣小組擬選用實(shí)驗(yàn)器材探究該熱敏電阻尺是屬于正溫度系數(shù)電阻器（PTC）還是負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）。

（1）粗測：所用多用電表歐姆檔有4個倍率，分別為xlk、×1OO>×10,×1,興趣小組選擇XIO倍率，用

正確的操作步驟測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大（指針位置如圖中虛線所示）。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，請

將下列主要操作步驟補(bǔ)充完整：

①。

②兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在OQ處。

③重新測量并讀數(shù).若指針位置如圖實(shí)線所示，測量結(jié)果是_Q。

（2）請根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫在虛線框內(nèi)，標(biāo)上所選擇實(shí)驗(yàn)器材的符號，要求加在

熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大—O

A.電壓表V（量程。?50V,內(nèi)阻約為25kC）

B.電流表Al（量程0~10mA,內(nèi)阻Zi=I0。）

C.電流表A2（量程O?:LOA,內(nèi)4約為1。）

D.滑動變阻器K（最大阻值為10。）

E.滑動變阻器&（最大阻值為500。）

F.定值電阻6=990口

G.定值電阻凡=140。

H.電源（E=I2V,內(nèi)阻較?。?/p>

I.電鍵、導(dǎo)線若干

（3）該小組同學(xué)測出此熱敏電阻4的/「人圖線如圖所示（L為電流表A,示數(shù)，4為電流表A2示數(shù)），則

熱敏電阻屬于

(4)則它的實(shí)際功率為

Wo（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

【答案】將擋位開關(guān)旋至Xl擋12NTC2.0

【詳解】（I）φ[l]興趣小組選擇XlO倍率，用正確的操作步驟測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說明示

數(shù)太小，倍率太大，需換Xl倍率擋。

③[2]歐姆表盤的讀數(shù)為12x1。=12。

（2）⑶電壓從零開始，滑動變阻器用分壓法，故選擇凡，由于E=12V,且待測電阻阻值12。左右，故待

測電阻為小電阻，故選電流表外接；由于電壓表量程過大，故選擇電流表Al改裝電壓表，則

U=IOXI0-3χ(990+10)V=10V故Al與定值電阻與串聯(lián)充當(dāng)電壓表，故圖像如圖所示

(3)⑷把熱敏電阻凡的/「人的圖像的縱坐標(biāo)改為，(g+4)=1000∕∣即熱敏電阻的電壓，單位為V,圖像

就成為熱敏電阻的U-/圖像，圖像上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示電阻值。隨電壓增大，則電流增大,

電阻實(shí)際功率增大，溫度隨之升高。NTC在溫度升高時電阻值減小。

(4)⑸在，-八的圖像中，做出一個電動勢為1OV,內(nèi)阻為1OΩ的電源的U-/圖，即U=E-"；

Ii(R^Rz)=Efr當(dāng)，2=°時∕∣=99；：IoA=IomA當(dāng)4=0時(=f=j^A=IA

圖像如圖所示

則兩圖像交點(diǎn)處等效電壓為4.2x10JX(990+10)V=4.2V電流為0.48A,則它的實(shí)際功率為

尸=U/=4.2X0.48W=2.0W

12.學(xué)校物理興趣小組用如圖甲所示的電路測量電阻尺(阻值約為50C)的阻值，圖中電源電動勢適當(dāng),

內(nèi)阻很小，電阻箱A的調(diào)節(jié)范圍為0~99.9C,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①正確連接電路，將滑動變阻器R的滑片移至N端；

②調(diào)節(jié)4,使《接入電路的阻值適當(dāng)，閉合開關(guān)S,再移動滑動變阻器R的滑片，使電流表Al的示數(shù)

4=0.20A,記下此時電阻箱的阻值片和電流表A2的示數(shù)八；

③重復(fù)步驟②，再獲得6組凡和心值;

④將實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖內(nèi)所示。

丙

（1）實(shí)驗(yàn)中，可能用到如下規(guī)格的電流表：

A.電流表（量程為3mA,內(nèi)阻為20.0C）；

B.電流表（量程為300mA,內(nèi)阻未知）：

C.電流表（量程為300mA,內(nèi)阻為2.0。）.

Al應(yīng)選用，Az應(yīng)選用?

（2）根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物連接成測量電路O

（3）在電流表選用及電路連接均正確的情況下，結(jié)合圖丙可得R,的阻值的測量值為Ω（結(jié)果保

留三位有效數(shù)字）。

（4）若開始時Al的示數(shù)為0.22A,下列兩種做法中，可使Al的示數(shù)調(diào)為0.2OA的是

A.僅調(diào)節(jié)電阻箱4,使4接入電路的阻值變大

B.僅移動滑動變阻器R的滑片，使A接入電路的阻值變小

【答案】BC41.5（40.5~42.5均可給分）A

【詳解】（1）[l∏2]Aι的示數(shù)需達(dá)到0.20A,結(jié)合題圖內(nèi)可知A2的示數(shù)需達(dá)到0.25A,因此Ai、A2的量程均

R+R

λ1

應(yīng)選擇300mA,根據(jù)題圖甲有（4+及心）4=（α+砥J4整理得Rl=?12-RN設(shè)題圖內(nèi)中圖線的斜率

jI

R+R

為k,仃4'=/只有在滅A2已知的情況下，才能算出a，故Al選用B,Az選用C。

（2）⑶實(shí)物連接電路;

（3）⑷根據(jù)=50AT=217.4C?A-；/,=0.20A,%=2C可得R,=41.5Q

1,U.ZJ-U.UZ

（4）⑸干路電流∕=∕∣+∕2,要使人變小，可使干路總電阻增大，即使R接入電路的阻值變大；要使∕∣變小,

也可使Al這一支路的電阻增大，電路總電阻變大則干路電流變小，干路電壓變小則并聯(lián)電壓變大，待測電

阻支路電流變大則Al的電流變小。故選A.

五、伏伏法測電阻

13.某同學(xué)要測量電壓表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E（電動勢8V,內(nèi)阻很?。?，標(biāo)準(zhǔn)電壓表Y（量

程6V,內(nèi)阻約3KΩ）,待測電壓表V?（量程3V,內(nèi)阻待測，約為2KΩ）,滑動變阻器R（最大阻值IOQ）,

定值電阻力（阻值3KQ）,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

（1）在答題卡上根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路原理圖補(bǔ)全實(shí)物連線:

（2）經(jīng)過多次測量，得出標(biāo)準(zhǔn)電壓表Y讀數(shù)5和待測電壓表丫2讀數(shù)K的函數(shù)圖像，如圖所示，可得到待

測電壓表V2的內(nèi)阻Rv=kC。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（3）把待測電壓表V?改裝成量程為90V的電壓表需要串聯(lián)的定值電阻阻值為R=kΩ（結(jié)果保留

3位有效數(shù)字）。

（4）改裝的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電表進(jìn)行核對，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表讀數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表小，說明改裝后的電

壓表串聯(lián)的電阻阻值（填寫"偏大"或者"偏小

【答案】1.852.2偏大

【詳解】⑴⑴連線如圖

（2）⑵由電路可知G=U2+學(xué)凡=4（1+務(wù)則1+佟=γ?解得以=L8kQ

l?lKyKy1.J

（3）⑶把待測電壓表V2改裝成量程為90V的電壓表需要串聯(lián)的定值電阻阻值為

U-U90-3

R'=-------Mo

4=-y-kΩ=52.2kΩ

R,1.8

（4）⑷改裝的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電表進(jìn)行核對，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表讀數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表小，說明改裝后的

電壓表通過的電流偏小，即串聯(lián)的電阻阻值偏大。

14.某實(shí)驗(yàn)小組為了測量某定值電阻4的阻值（約IOOOQ）。使用的實(shí)驗(yàn)器材如下:

A.兩個完全相同的電壓表V∣、V2（量程為0~3V,內(nèi)阻約為3000Q）；

B.待測電阻凡；

C.電阻箱小；

D.電源（電動勢恒定，內(nèi)阻不計(jì)）；

E.開關(guān)、導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）按圖甲連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱《如圖乙所示，則電阻箱的阻值q=Ωo

（2）閉合開關(guān)勒,將單刀雙擲開關(guān)S?撥向接線柱1,電壓表Y的示數(shù)如圖丙所示；然后再將單刀雙擲開關(guān)

S2撥向接線柱2,電壓表V?的示數(shù)如圖丁所示，則電壓表Y的示數(shù)U=V,電壓表V2的示數(shù)

（3）若電壓表可看作理想電表，則待測電阻A=Ω,上述測量值（填"大于"、"小

于"或"等于"）真實(shí)值。

【答案】18851.402.601015等于

【詳解】（1）⑴由題圖乙可知，電阻箱的阻值為以=1885Ω

（2）⑵電壓表的分度值為0.1V,讀數(shù)時要估讀到分度值的下一位，所以電壓表Y的示數(shù)U=1.40V

⑶電壓表V2的示數(shù)4=2.60V

U,R

（3）[4]根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻的關(guān)系有#=片解得凡=1015Ω

⑸若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，當(dāng)開關(guān)Sz撥向接線柱1時，電壓表和待測電阻并聯(lián)的總電阻為∕?

κv+^Λ

RVRXU

則=R同理,當(dāng)開關(guān)Sz撥向接線柱2時有

+R火VAO+?v?o÷KKO

32°

RYRQU

L=盆/=RRN；*RR可得凸=，故測量值與真實(shí)值相等。

KVKoIR"v?o+KVRX+U2"0

Rv+&

15.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)要用所學(xué)的電學(xué)知識較準(zhǔn)確地測量一捆銅線的長度。他們設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來

較準(zhǔn)確測量這捆銅線的電阻尺，圖中。、6之間連接這捆銅線；Y和V2可視為理想電壓表；R為阻值范圍

是0?999.9Ω的電阻箱；E為電源；凡為定值電阻；S為開關(guān)。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：

（1）先用螺旋測微器測量該銅線的直徑d=L200mm；

（2）按照圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理電路圖連接電路，請你將實(shí)物圖補(bǔ)充完整；（）

（3）將電阻箱R調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)淖柚担]合開關(guān)S,記下此時電阻箱的阻值H、電壓表Y的示數(shù)以、電壓表

V2的示數(shù)則這捆電線的阻值表達(dá)式為RV=（用/?、5、L表示）；

（4）改變電阻箱的阻值凡記下多組尺、■、■的示數(shù)，計(jì)算出每一組臺的值，作出臺一^圖像如圖乙

所示，利用圖像可求得這捆銅線的電阻HV=Ω;

（5）已知這捆銅線材料的電阻率為p=2.00xl（）Tdm,則這捆銅線的長度為Z=—m（結(jié)果保留三位有

效數(shù)字）。

【答案】（今-I）R2.601.47XIO2

【詳解】（2）[1]按照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連接實(shí)物圖如圖

（3）⑵通過銅線的電流為4=人=1；RX=七盧=啥TyR

i

RxUl

（4）⑶改變電阻箱的阻值凡記下多組R、4、%的示數(shù)，每一組數(shù)據(jù)都滿足上式，整理可得今=&J*

（JTK

71ω

易知今圖像的斜率即為Rx的阻值Rx=k=^~0°°=2.60Ω

⑸⑷由電阻定律知心哆ST加八味誓=半掇淵』,

六、替代法測電阻

16.某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量未知電阻凡的阻值。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按電路圖甲完成實(shí)物圖乙的連接o

（2）根據(jù)電路圖甲，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片應(yīng)在最（填"上"或"下"）端。閉合開關(guān)Sl后,

將開關(guān)S2接“，調(diào)節(jié)滑動變阻器4，使毫安表的示數(shù)為/。

（3）保持滑動變阻器的滑片不動，將開關(guān)S,接山調(diào)節(jié)電阻箱，使,記錄此時電阻箱的阻值與。

（4）未知電阻的阻值4=,測量值（填"大于"、"等于"或"小于"）真實(shí)值。

（2）[2]閉合開關(guān)Sl前，應(yīng)保證滑動變阻器接入電路的阻值最大，滑動變阻器的滑片應(yīng)在最上端。

（3）⑶開關(guān)S?接6時分別是4和與接入電路，其他部分的電路不變，兩次毫安表的示數(shù)相同，說明《

與電阻箱與此時的阻值相同。

（4）[4][5]lll（3）可知4=&測量值等于真實(shí)值。

17.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)想測量一個定值電阻&的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:

待測定值電阻止（阻值約為10Ω）

毫安表mA（量程為20OmA,內(nèi)阻未知）

電壓表V（量程3V,內(nèi)阻Ry=3kQ）

滑動變阻器處（允許通過最大電流L5A,最大阻值5Ω）

滑動變阻器處（允許通過最大電流0.3A,最大阻值300Q）

電阻箱Ro（O~99999.9Ω）

電源E（電動勢約3V,內(nèi)阻較?。?/p>

開關(guān)S、導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)經(jīng)過討論設(shè)計(jì)出如圖甲所示的電路，實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器R應(yīng)選用（填"R/"

甲

（2）請根據(jù)原理圖在圖乙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整.

（3）將單刀雙擲開關(guān)S2置于小調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，測得多組電流、電壓值，描繪出相應(yīng)的U-/圖像,

如圖丙所示，則U—/圖像的斜率表示;

（4）將單刀雙擲開關(guān)S2置于從保持滑動變阻器滑片位置