高考物理 第8章 电学实验 电阻的测量方法(一)(第2课时)复习导学案

电阻的测量方法（一）
【学习目标】（在学习完本节课后检查检查自己学习目标是否完成） 1、理解伏安法则电阻的原理，内接法，外接法的选择。

【重点、难点】
重点：伏安法则电阻的原理，内接法，外接法的选择 难点： 误差分析 【使用说明与学法指导】（这里主要告诉你怎么样做才能完成目标）
1、测量电阻的方法要求熟练掌握，你要倾力研究分析方法原理，操作过程。

2、内接、外接电路的选择原理自主学习就可以理解。

【电阻测量方法】 1、伏安法测电阻 （1）、原理：由R=U/I 知测出电阻两端的电压和流经电阻的电流可以计算出电阻值。

测电压要用伏特表，测电流要用安培表，故称伏安法。

（2）、内接法与外接法的选择：由于电表内阻的影响，无论电流表是内接
还是外接，都会有误差，为了尽可能减小误差应做如下选择。

①当R x R A 时，电流表分压可以忽略不计，使用电流表内接，在方框内画出电路图：
②当R x R v 时，电压表分流可以忽略不计，使用电流表外接，在方框内画出电路图：
若电流表内阻R A 已知应使用内接还是外接？
③若R A 、R v 阻值未知，则采用试触法，如图所示，活动头先与a 接触，再与b 接触，观察电表示数变化。

电流表示数变化明显，是大阻值电阻，用内接法；电压表示数变化明显，是小阻值电阻，用外接法。

【规律训练题】
1、某同学用伏安法测一个未知电阻，他先将电压表接a 点，读得两表示数分别为U 1=3.0V, I 1=3.0mA ，然后将电压表改接在b 点,读得两表示数分别为U 2=2.9V ，12=4.O mA ，
如图10-3－2所示，由此可知电压表应接到____点误差较小，测得R x 的值应为________Ω． 答案：接a 点；1000
2． [2014·新课标Ⅱ卷]
在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 的阻值约为200 Ω，电压表V 的内阻约为2 k Ω，电流表A 的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示， 结果由公式R x ＝U I
计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2，则______(选填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x 1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R x 2______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值． 22. [答案] R x 1 大于 小于
[解析] R V R x ＝2000 Ω200 Ω＝10，R x R A ＝200 Ω10 Ω＝20，故R V R x <R x
R A
＝10，应该采用电流表内接法，即图(a)
接法．由“大内偏大，小外偏小”的结论可知电流表内接时测量值R x 1大于真实值，外接时，测量值R x 2小于真实值． 3．（芜湖市2013年三模）某待测电阻R X 的阻值大约为100Ω，现要测量其阻值，实验室提供有如下器材：
电流表A 1（量程40mA 、内阻r 1=10Ω） 电流表A 2（量程100 mA 、内阻约为3Ω） 滑动变阻器R ，最大阻值约为l0Ω 定值电阻R 0（R 0=100Ω）
电源E （电动势6V 、内阻不可忽略） 开关、导线若干
（1）某同学设计的实验电路图如图所示，其中a 处应选用电流表 ，b 处应选用电流表 。

（用所给器材的符号标注） （2）关于实验中滑动变阻器选用分压式连接的原因，不正确的是 A ．为了确保电流表使用安全 B ．能减少电能的损耗
C ．为了实现多次测量，减小误差
D ．待测电阻R X 的阻值比滑动变阻器R 的最大阻值大得多 （3）某次测量时A 1、A 2的读数分别为I 1、I 2。

则R X = 。

（请用所给物理量的符号表示） Ⅱ(1)A 1 ; A 2
(2)B (3)
10121
()x I R r R I I +=
-
4、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）： 电源E ，具有一定内阻，电动势约为9.0V ； 电压表V 1，量程为1.5V ，内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω； 滑线变阻器R ，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。

（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的
1
3
，试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。

第（1）题答题区 第（2）题答题区
（3）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数用U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x ＝_________________。

13
、（1）
（3）电阻丝的长度L，电阻丝两端的电压U，流过电阻
（2）
(3)
5．（2013年北京卷）
某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。

（1）现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0～50Ω，
额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表
A.电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)
B.电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)
C.电压表(0～3V，内阻约3kΩ)
D.电压表(0～15V，内阻约15kΩ)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用，电压表
应选用 _(选填器材前的字母)；实验电路应采用图1中
的（选填“甲”或“乙”）
（2）图2是测最Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线.
（3）接通开关，改变滑动变阻器画片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。

某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值R X=错误！未找到引用源。

= Ω(保留两位有效数字)。

（4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是 ;若在（1）问中选用乙电路产生误差的主要原因是。

（选填选项前的字母）
A. 电流表测量值小于流经R X 的电流值
B. 电流表测量值大于流经R X 的电流值
C. 电压表测量值小于R X 两端的电压值
D. 电压表测量值大于R X 两端的电压值
（5）再不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P 从一端滑向另一端，随滑片P 移动距离x 的增加，被测电阻R X 两端的电压U 也随之增加，下列反映U-x 关系的示意图中正确的是 。

答案：（1）B; C; 甲 （2）略
（3）5.2Ω （4）B; D
（5）A ．滑动变阻器阻止应该从大到小变化，设移动距离为x ， 电压表示数为
()x
x x
ER U IR R l x s
ρ
==
+-所以A 正确。

6、(2013年安庆市三模）某同学利用图甲所示的电路测量一定值电阻Rx 的阻值。

所用的器材有：
待测电阻Rx ：阻值约为50Ω
电流表A 1：内阻r 1约为20Ω，量程50mA 电流表A 2：内阻r 2约为4Ω，量程300mA 电阻箱R ：0～999.9Ω 滑动变阻器R′：0～20Ω 电源E ，电动势3V ，内阻很小
单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、导线若干 请回答下列问题：
（1）在图乙所示的实物图上画出连线。

（2）闭合S 1，将S 2掷于1，调节R′、R 至适当位置，记下两表的读数I 1、I 2和电阻箱的阻值R 1。

为使两表的示数均超过量程的一半，R 1可取 .（填序号） A. 0.5Ω B. 5.0Ω C. 50.0Ω
（3）闭合S1，将S2掷于2，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I1′、I2′和电阻箱的阻值R2。

用测得的物理量表示待测电阻的测量值Rx= .
Ⅱ.（1）连线如右图所示（3分）
（2）B （3分）
（3）
212211
11
()()
I I R I I R
I I
''
--
-
'
（4分）
7、[2014·四川卷]下图是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)．
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围
尽可能大．实验具体步骤如下：
(ⅰ)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
(ⅱ)闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先
调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1
示数I1＝0.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；
(ⅲ)重复步骤(ⅱ)，再测量6组R1和I2值；
(ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．
根据实验回答以下问题：
①现有四只供选用的电流表：
A．电流表(0～3 mA，内阻为2.0 Ω)
B．电流表(0～3 mA，内阻未知)
C．电流表(0～0.3 A，内阻为5.0 Ω)
D．电流表(0～0.3 A，内阻未知)
A1应选用________，A2应选用________．
②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)．
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图．
④根据以上实验得出R x ＝________Ω. 8．(1)b c 不在
(2)①D C ②变大 ③略 ④31
[解析] (2)①A 1的示数能达到0.15 A ，A 2的示数由图像可知能达到0.3 A ，故A 1、A 2的量程均选0.3 A ，由电路图可列出关系式(R x ＋R A2)I 2＝(R 0＋R 1＋R A1)I 1，整理后可得R A2＋R x ＝I 1I 2
(R 0＋R 1＋R A1)，由此可知，若R A1已知，则无论R 1、I 2如何变化，R x ＋R A2均为定值，无法得到R x ，故应使R A2已知，即A 1选D ，A 2选C.
②当R 1减小时，如果在滑动变阻器的电阻值保持不变的情况下，电路的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得总电流I 增大，由分压关系知，并联部分得的电压减小，则I 2减小，由I 1＝I －I 2得I 1增大，要使I 1＝0.15 A ，则需滑动变阻器分得的电压增大，即R 的阻值变大．
④根据(R x ＋R A2)I 2＝(R 0＋R 1＋R A1)I 2，可得R 1＝R x ＋R A2
I 1
I 2－(R 0－R A1)，即R 1—I 2图像的斜率k ＝
R x ＋R A2
I 1
，根据图像并代入相关数据，可得R x ＝31 Ω.
8、物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0.75W ，额定电压值已模糊不清。

他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U =PR =75.02 V =1.23V 。

他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行测量。

当电压达到1．23V 时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2．70V 时，发现灯泡已过亮，
A B ．电流表A 1（量程150mA ，内阻约2Ω）
C ．电流表A 2（量程500mA ，内阻约0．6Ω）
D ．滑线变阻器R 1（0－20Ω）
E ．滑线变阻器R 2（0－50Ω）
F ．电源E （电动势4.0V ，内阻不计）
G ．开关S 和导线若干 请你根据实验要求，帮助他们完成实验分析：
（1）根据表中的实验数据，在给出的方格纸内作出U —I 图线，并从图线上分析该灯的额定电压应为________V ；这一结果大于一开始的计算结果，原因是 _______________ 。

（2）从表中的实验数据可以分析，他们实验时所选择的最佳电路和器材应为下面四个电路图中的图 ；电流表选择 （填A 1或A 2）；滑线变阻器选择 （填R 1或R 2）。

16．（10分）（1）如图（2分）；2.5(2.4~2.6均可)（2分）；灯泡冷
态电阻小于正常工作时的电阻（或答灯泡电阻随温度升高而变大，意思对就可以给分），（1分）； （2）（A ）（2分）；A 2（1分）；R 2（2分）； （说明：如果电路图选（C ），且滑线变阻器选R 1的，可以得4分；电路图选（C ），但滑线变阻器选R 2的，只能得2分）
【课后总结】[学完本节课，你一定要归纳一下物理方法或解题方法，标记出自己还没有掌握的或者有疑问的点，并督促自己尽快解决。

] 归纳内容： 1、 2、
O 100 200 300 I /mA
U /V 2.0 3.0 1.0。