高考物理备考微专题精准突破 专题一.pptx

(2)若选择测量数据中的一组来计算 Rx，则由已知量和测量量计算 Rx 的表达式为 Rx＝
，式中各符号的意义是
．(所有物理量用题中代表符号表
示)
答案 (1)见解析图 (2) UU12R－0＋Ur11R 0Ur11 为电压表 V1 的读数，U2 为电压表 V2 的读数，r1
为电压表V1 的内阻，R0 为定值电阻
适用 范围
外接法
电流表的读数大于流过待测电
电压表分流 阻的电流，故 R 测<R 真
测小
内接法
电压表读数大于待测电阻两端 测 大
电流表分压 的电压，故 R 测>R 真
电阻
例 1 在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如 图 2 所示，用米尺测出金属丝的长度 L，金属丝的电阻大约为 5Ω，先用伏安法测出金属丝 的电阻 R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
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电源 E，电动势 6 V，内阻约 0.5 Ω； 开关S 一个，导线若干。
(1)某同学设想按甲图所示电路进行测量，读出电压表 V1 和电流表A 的示数后，用欧姆定
律
计算出 RV1。该方案实际上不可行，最主要的原因是
。
(2)另一同学设计出如图乙所示的电路来测量电压表V1 的内阻 RV1。
①图中 R0 应选
方法四 半偏法
半偏法有以下两种情况 (1) 半偏法测电流表的内阻 RA：如图甲所示，闭合S 断开 S2，调节滑动变阻器 R1，使电流 表 达到满偏值 I0；保持 R1 不变，闭合S2，调节电阻箱 R2，使电流表 的读数等于I0，然
2 后读出电阻箱 R2 的值，则有 RA＝R2。
(2)半偏法测电压表的内阻 RV：如图乙所示，闭合S，将电阻箱 R2 调为零，调节滑动变阻器 U0
解析 (1)电路中的最大电流为 Im＝660V0Ω＝0.01A，电流表量程太大，可以把电压表 V1 并联
一个定值电阻改装成电流表，电压表选择 V2 即可，要求测量多组数据，滑动变阻器采用分
压式接法，电路如图所示．
(2)流过被测电阻的电流为
I＝
Ur11＋
UR01＝
U1R0＋r1 R0r1
，
被
测
电
阻
的
阻
(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合 S1.
(3)将开关 S2 掷于 1 端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压 的示数 U1；然
表
后将 S2 掷于 2 端，记下此时电压表 的示数 U2.
((54)重)待复测步电骤阻(3)阻，值得的到表如达下式数R据x＝：
(用 R0、U1、U2 表示)；
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图2
(1)从图中读出金属丝的直径为
mm.
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材
： A．电压表 0～3V，内阻 10kΩ
B．电压表 0～15V，内阻 50kΩ C．电流表 0～0.6A，内阻 0.05Ω D．电流表 0～3A，内阻 0.01Ω E．滑动变阻器，0～10Ω
F．滑动变阻器，0～100Ω ①要求较准确地测出其阻值，电压表应选
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(3)由电路原理图可知，电压表测得的是定值电阻 R0 与被测金属丝 Rx 的总电压，所以题图丙 中 U-I 图像的斜率表示的是电阻 R0 与被测金属丝 Rx 的电阻之和。 图像的斜率 k＝20..4400－－00..5008 Ω≈5.94 Ω， 故金属丝的电阻为 Rx＝0.94 Ω。 总结提升 在运用伏安法测电阻时，已有的电压表或电流表的量程可能太小或太大，为了满足安全、精 确的原则，常采用增加分流电阻或分压电阻的方法，本题就增加了分压电阻。实物连线时不 仅要考虑电压表和电流表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。 方法二 伏伏法 (电压表的灵活选用) 若电压表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用． (1)如图 6 甲所示，两电压表的满偏电流接近时，若已知 V1 的内阻 R1，则可测出 V2 的内阻
值
为
U2－U1 Rx＝ I ＝
U2－U1R0r1 .
U1R0＋r1
变式 3 (2018·高考全国卷Ⅲ)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻 Rx 的阻值，
图中 R0 为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)； 可视为理想电压表；S1 为单刀开关，S2 为单刀双
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掷开关；E 为电源；R 为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验： (1)按照实验原理线路图甲，将图乙中实物连线．
(2)在图乙所示实物图中，已正确连接了部分导线，请根据实验电路图将实物图连接好。
(3)实验中将多次测量出来的数据已经描入了如图丙所示的 U-I 坐标系中，并且已经作出了
U-I 图像。根据图像可求得该金属丝的电阻为 Rx＝
Ω(保留两位小数)。
【答案】 (1)a (2)见解析图 (3)0.94(0.92～1.00 之间均可)
①电流表(量程 0～0.6 A，内阻约为 0.2 Ω)； ②电压表(量程 0～3 V，内阻约为 9 kΩ)； ③滑动变阻器 R(阻值 0～2 0 Ω)； ④电源：电动势为 3.0 V，内阻不计； ⑤开关、导线若干。
试分析下列问题：
(1)在本实验中闭合开关 S 前应将滑动变阻器的滑片移至
端(填“a”或“b”)。
图7 例 3 用安安法测定一个待测电阻 Rx 的阻值(阻值约为 200 Ω)，实验室提供如下器材： 电池组 E：电动势 3 V，内阻不计； 电流表 A1：量程 0～15 mA，内阻约为 100 Ω； 电流表 A2：量程 0～300 μA，内阻为 1 000 Ω； 滑动变阻器 R1：阻值范围 0～20 Ω，额定电流 2 A； 电阻箱 R2：阻值范围 0～9 999 Ω，额定电流 1 A； 开关 S、导线若干．
要求实验中尽可能准确地测量 Rx 的阻值，请回答下列问题：
(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表
(填写器材代号)与电阻箱串联，并
将电阻箱阻值调到
Ω，这样可以改装成一个量程为 3.0 V 的电压表．
(2)在图中画完整测量 Rx 阻值的电路图，并在图中标明器材代号．
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(3)调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1 的示数是
数为：0.5mm＋0.180mm＝0.680mm；
(2)①因两节新的干电池的电动势为 3 V，应选量程为 0～3 V 的电压表，故选 A；因金属丝的
电阻大约为 5 Ω，流过电流表的电流大约为 I＝UR＝35 A＝0.6 A，电流表应选C；因金属丝的 电阻大约为 5 Ω，且可选择的滑动变阻器阻值大于 5 Ω，故滑动变阻器采用限流式接法，应选 E；
Rx＝48.2
Ω.
方法三 安安法 (电流表的灵活选用) 若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用． (1)如图 7 甲所示，当两电流表所能测得的最大电压接近时，如果已知 A1 的内阻 R1，则可测
I1R1 得 A2 的内阻 R2＝ I2 . (2)如图乙所示，当两电流表的满偏电压 UA2≫UA1 时，如果已知 A1 的内阻 R1，A1 串联一定 值电阻 R0 后，同样可测得A2 的电阻 R2＝ I1R1I＋2 R0.
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②因RRVx >RRAx，所以电流表采用外接法，该同学实物接线中的两处明显错误是：导线连接在滑 动变阻器的滑片上；采用了电流表内接法． 【变式 1】某同学要测量一段金属丝的电阻，当他用多用电表粗测该金属丝的电阻时，发现 其电阻很小。为了较精确地测量该金属丝的电阻。他设计了如图甲所示的电路原理图，其 中 定值电阻的阻值为 R0＝5.0 Ω，其余器材如下：
方法 1 伏安法
伏安法测电阻的原理：部分电路欧姆定律 R＝UI 。 1. 两种控制电路 限流式控制电路、分压式控制电路如图所示。
若变阻器阻值较小，一般设计为分压式；若变阻器阻值较大，一般设计为限流式，在二者都 可行时，优先考虑限流式。 2.两种测量电路
连接方式、原理图 误差来源 测量值与真实值的关系
可行。
③根据电路图，由串并联电路特点及欧姆定律可得： U2＝U1＋UR1VR10，则 RV1＝UU21－R0U。1 变式 2 用以下器材可测量电阻 Rx 的阻值． 待测电阻 Rx，阻值约为 600Ω；
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电源 E，电动势约为 6V，内阻可忽略不计； 电压表 V1，量程为 0～500mV，内阻 r1＝1000Ω； 电压表 V2，量程为 0～6V，内阻 r2 约为 10kΩ； 电流表 A，量程为 0～0.6A，内阻 r3 约为 1Ω； 定值电阻 R0，R0＝60Ω； 滑动变阻器 R，最大阻值为 150Ω； 单刀单掷开关S 一个，导线若干． (1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的13，并能测量多组数据，请在虚线框中画出 测量电阻 Rx 的实验电路图．
1.49 3.39 Ω.(保留 1 位小数)
(4)由于电压表可视为理想电压表且滑动变阻器滑动端的位置不变时，通过R0和 Rx电流不变，
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因此有UR01＝U2－RxU1，待测电阻阻值的表达式 Rx＝U2U－1U1R0
(6)根据所给数据计算出UU2的平均值为 1
3.41，将数据代入
Rx＝(U2－1)R0，求得 U1
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.1.03
1.22
1.36
U2 U1
3.44
3.43
3.39
3.40
U2 (6)利用上述 5 次测量所得U1的平均值，求得 Rx＝
【答案】：(1)图见解析 (4) U2U－1U1R0 (6)48.2
【解析】：(1)依电路图连接实物图如图