專題五 測(cè)量電阻的常用方法-2025屆高三物理一輪復(fù)習(xí)

高考物理總復(fù)習(xí)課件第九章

恒定電流專題五測(cè)量電阻的常用方法方法圖例說(shuō)明伏安法滑動(dòng)變阻器可采用分壓、限流兩種解法，電流表可采用內(nèi)接、外接兩種方法突破1測(cè)量電阻常用的方法方法圖例說(shuō)明伏伏法將電壓表V1

與定值電阻R0

串聯(lián)再與電

U1壓表V2

并聯(lián)，根據(jù)U2＝U1＋R0，求

r1出電壓表V1

的內(nèi)阻安安法將電流表A1

與定值電阻R0

并聯(lián)再與電流表A2串聯(lián)，根據(jù)I1r1＝(I2－I1)R0，求出電流表A1

的內(nèi)阻r1(續(xù)表)方法圖例說(shuō)明等效替代法甲圖甲中，若先閉合S2

后斷開，再閉合S3，若前后兩次電流表讀數(shù)相同，電阻箱連入電路的阻值R0

與未知電阻Rx

的阻值等效，即Rx＝R0.(續(xù)表)方法圖例說(shuō)明等效替代法乙圖乙中，若先閉合S2

后斷開，再閉合S3，若前后兩次電壓表讀數(shù)相同，電阻箱連入電路的阻值R0

與未知電阻Rx

的阻值等效，即Rx＝R0(續(xù)表)類型1伏安法測(cè)電阻(基本方法)【典題1】為測(cè)量定值電阻Rx

的阻值(約為10Ω)，實(shí)驗(yàn)室提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材：A.直流電源(電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻可忽略不計(jì))；B.電流表(量程為30mA，內(nèi)阻R1＝9.5Ω)；C.電流表(量程為3A，內(nèi)阻R2＝0.1Ω)；D.電壓表(量程為6V，內(nèi)阻RV>10kΩ)；E.定值電阻(R3＝0.5Ω)；F.定值電阻(R4＝5Ω)；G.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10Ω，允許通過(guò)的最大電流為2A)；H.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為15kΩ，允許通過(guò)的最大電流為0.5A)；I.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干.

(1)為了能比較精確地測(cè)量Rx

的阻值，電流表應(yīng)選用______(填“B”或“C”)，定值電阻應(yīng)選用______(填“E”或“F”). (2)為了使滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)方便，并讓電壓變化范圍盡量大一些，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填“G”或“H”).(3)根據(jù)所選用的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路圖如圖Z5-1所示.圖Z5-1(4)若電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，則待測(cè)電阻的計(jì)算式為Rx＝__________(用題中物理量的符號(hào)表示).類型2伏伏法測(cè)電阻(電壓表的靈活選用)

【典題2】用實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表內(nèi)電阻阻值的電路.提供的器材有：待測(cè)電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻RV1約為幾千歐)，電壓表V2(量程0～5V，內(nèi)阻RV2＝5.0kΩ)，定值電阻R1＝1.8kΩ，滑動(dòng)變阻器R，電源E(電動(dòng)勢(shì)6.0V，內(nèi)阻不計(jì))，單刀開關(guān)S，導(dǎo)線若干.請(qǐng)回答下列問題：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，在圖Z5-2甲所示虛線框內(nèi)將電路原理圖補(bǔ)充完整，要求滑動(dòng)變阻器采用分壓接法.甲乙

圖Z5-2(2)將圖乙中的實(shí)物按設(shè)計(jì)的原理圖連線.(3)由實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上繪制U2-U1圖像(U1

、U2分別為電壓表V1、V2

的示數(shù))，如圖Z5-3所示.圖Z5-3(4)由圖得到待測(cè)電壓表V1

的內(nèi)電阻的阻值RV1＝________kΩ(結(jié)果保留2位小數(shù)).(5)若僅從實(shí)驗(yàn)原理上看，電壓表V1

內(nèi)電阻的測(cè)量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值.答案：(1)如圖D38所示.圖D38(2)如圖D39所示.圖D39(4)2.95(2.95～3.00)(5)等于類型3安安法測(cè)電阻(電流表的靈活選用)【典題3】某同學(xué)想要準(zhǔn)確測(cè)量一阻值約為2kΩ的電阻Rx

的阻值，實(shí)驗(yàn)室還提供了下列器材：A.電流表A1(量程為500μA，內(nèi)阻r1＝1kΩ)；B.電流表A2(量程為1.5mA)；C.滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω)；D.滑動(dòng)變阻器R2(0～2000Ω)；E.電阻箱R0(0～9999Ω)；F.電源(電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)阻可以忽略)；G.開關(guān)；H.導(dǎo)線若干.

(1)某同學(xué)用如圖Z5-4甲所示電路圖測(cè)電阻Rx

的阻值，為盡可能獲取多組數(shù)據(jù)和操作方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_________(填“R1”或“R2”).為將電流表A1

改裝成量程為3V的電壓表，需要將電阻箱R0

的阻值調(diào)為________Ω.甲乙圖Z5-4(2)如圖乙所示為本實(shí)驗(yàn)的部分連線的實(shí)物圖，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將其連接成完整電路.

(3)按正確的電路連接，閉合開關(guān)，記錄電流表A1、A2

的示數(shù)I1和I2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組數(shù)據(jù)，并作出I1-I2圖線如圖Z5-5所示，則該待測(cè)電阻阻值為Rx＝_________kΩ(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).圖Z5-5答案：(1)R1

5000(2)如圖D40所示.圖D40(3)2.3類型4等效替代法測(cè)電阻【典題4】為了測(cè)量阻值范圍在200～300Ω的電阻Rx

的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：A.電阻箱R(阻值范圍0～999.9Ω)；B.毫安表(量程0～3mA，內(nèi)阻約為100Ω)；C.直流電源(電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻不計(jì))；D.兩個(gè)單刀單擲開關(guān)，導(dǎo)線足量.(1)甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞峁┑膶?shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出如圖Z5-6甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，設(shè)計(jì)的操作步驟如下：

①按電路圖連好電路，閉合開關(guān)S1，記下毫安表的讀數(shù). ②斷開S1，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使毫安表的讀數(shù)和①中相同，記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R1.

假設(shè)該同學(xué)的設(shè)計(jì)合理，則待測(cè)電阻Rx＝______.甲乙圖Z5-6(2)另一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞峁┑膶?shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，設(shè)計(jì)的操作步驟如下：①按電路圖連好電路，將R調(diào)到最大，然后閉合S1、S2，調(diào)節(jié)R，使毫安表達(dá)到滿偏，記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2.

②斷開S2，調(diào)節(jié)R，仍使毫安表滿偏，記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R3.假設(shè)該同學(xué)的設(shè)計(jì)合理，則待測(cè)電阻Rx＝________. (3)上述兩位同學(xué)有一位的設(shè)計(jì)是不合理的，不合理的是____，理由是__________________________________________________.＝

解析：(1)根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路，該同學(xué)采用了等效替代法，故待測(cè)電阻Rx＝R1. (2)根據(jù)另一位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟可知R2＝R3＋Rx，則

Rx＝R2－R3.(3)甲電路中，毫安表的讀數(shù)最小為I＝

E3Rxmax

300A＝10mA，已超過(guò)了毫安表的量程，故甲同學(xué)的設(shè)計(jì)不合理.答案：(1)R1

(2)R2－R3

(3)甲毫安表超量程測(cè)量對(duì)象兩種測(cè)量電路操作步驟半偏法近似測(cè)量電流表內(nèi)阻①將電阻箱R的電阻調(diào)到零②閉合S，調(diào)節(jié)R0，使電流表A達(dá)到滿偏I(xiàn)0③保持R0

不變，調(diào)節(jié)R，使電

I0流表A示數(shù)為

2④由上得RA＝R突破2半偏法測(cè)電表內(nèi)阻測(cè)量對(duì)象兩種測(cè)量電路操作步驟半偏法近似測(cè)量電流表內(nèi)阻①斷開S2、閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使電流表A滿偏為I0②保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)

I0R，使電流表A讀數(shù)為

2③由上得RA＝R(續(xù)表)測(cè)量對(duì)象兩種測(cè)量電路操作步驟半偏法近似測(cè)量電壓表內(nèi)阻①閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R1

時(shí)，測(cè)得電壓表V示數(shù)為U1②改變電阻箱阻值為R2

時(shí)，測(cè)

U1得電壓表V示數(shù)為

2③由上得RV＝R2－2R1(續(xù)表)測(cè)量對(duì)象兩種測(cè)量電路操作步驟半偏法近似測(cè)量電壓表內(nèi)阻①滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最右端，電阻箱的阻值調(diào)到最大②閉合S1、S2，調(diào)節(jié)R0，使電壓表V示數(shù)指到滿偏刻度③斷開S2，保持R0不變，調(diào)節(jié)R，使電壓表V指針指到滿刻度的一半④由上得RV＝R(續(xù)表)【典題5】(2023

年河南開封三模)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖

Z5-7甲所示電路測(cè)量量程為50mA靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻.(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.分別將R1和R2

的阻值調(diào)至最大；B.閉合開關(guān)S1；C.調(diào)節(jié)R1，使G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，記下此時(shí)G1的示數(shù)I1；D.閉合開關(guān)S2；

E.反復(fù)調(diào)節(jié)R1

和R2，使G1

的示數(shù)仍為I1，G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時(shí)電阻箱讀數(shù)如圖乙所示.①靈敏電流計(jì)內(nèi)阻rg＝________Ω，與靈敏電流計(jì)內(nèi)阻的真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”).

②由于靈敏電流計(jì)G的量程太小，實(shí)驗(yàn)小組欲將其改裝成量程為0.6A的電流表A，需將靈敏電流計(jì)G與電阻箱R2______(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將R2的阻值調(diào)為________Ω.甲乙圖Z5-7丙丁I1

和I；以I1

為縱坐標(biāo)，I

為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖丁所示，圖線的斜率為k，則靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻rg＝________(用k、R0表示).

(2)實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)分析后又采用如圖Z5-7丙所示電路重新測(cè)量上述靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻rg，將電阻箱R2調(diào)至某一阻值R0

保持不變，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1

的觸頭，記錄各次G1

和G的讀數(shù)

解析：(1)①根據(jù)題意可知，G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時(shí)G、R2的電