高中物理电学实验——电阻的测量

高中物理电学实验——电阻的测量

1.(2０１6·全国Ⅱ，2３，9分)某同学利用图甲所示电路测量

量程为 2.5Ｖ的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选

择的器材有：电阻箱Ｒ(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器Ｒ

(最大阻值５0Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5ｋΩ），直

1

流电源E(电动势3 Ｖ),开关1个，导线若干．

实验步骤如下:

①按电路原理图甲连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置,闭合开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏;

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2．０0 V，记下电阻箱的阻值.

回答下列问题:

（1)实验中应选择滑动变阻器__＿_____(填“Ｒ１”或“R2”).

(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线．

(3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为63０.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为__＿___＿_Ω(结果保留到个位). (４)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为___＿＿＿＿_(填正确答案标号）．

Ａ.100 μA B.25０μＡC．5０0 μA D.1 mA

1．【解析】（1)本实验原理是当变阻箱阻值

为零时,电压表满偏,Ｕmａｘ＝2．5 V,而当电阻

箱取某一阻值Ｒ0时,电压表示数变为U2,则电

阻箱两端电压U

１

=U max-U2,即可求出通过电

压表的电流，I=错误!,这个理论成立的前提是

电阻箱阻值变化前后，电压表与电阻箱两端电

压保持不变,这就要求滑动变阻器阻值较小,

故选R1.

(2)如图所示．

(３)根据原理可知Ｕ2＝２V，U1=U max－U２＝0.5 V，Ｒ0=630．0 Ω，I=＼f(U1,R0),ＲV＝错误!=2 5２0 Ω.

（４)当电压表满偏时，满偏电流I max＝Ｕm

ａx

R V=错误!≈1 mA，Ｄ正确.

【答案】(1)R1 (２）连线见解析图(3)2 ５２0(4)D

2．(２01６·浙江理综,22，１0分)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3Ｖ，内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0．6 A、内组约为０．1 Ω的电流表．采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的R

１

,其阻值约为5 Ω.

（1)测Ｒ1阻值的最优连接方式为导线①连接＿_＿__＿__(填“a”或“b”）、导线②连接_＿______(填“c”或“d”）.

(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R１的阻值为________Ω.

Ｕ/

Ｖ0．40０.80 1.20

１．

60

2.00

２．

40

I／A0.09０.190．２

７

０．

35

0．44

０.５

3

(3)已知图乙中R２与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是Ｒ1的错误!，若测R2的阻值,则最优的连线应选＿___＿＿_＿(填选项）．

A．①连接a,②连接c

B．①连接a，②连接d

C．①连接b,②连接ｃ

D.①连接b,②连接d

２.【解析】（1)由于待测电阻Rｘ

Ａ

ＲV,电流表应外接，所以导线①应该接ａ；滑动变阻器采用分压式接法,导线②应接d.

（2)用作图法求解Rｘ时，注意描点连线应为一条过原点的直线,使直线穿过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线两侧,U—Ｉ图线的斜率等于待测电阻的阻值．由图线可得R=4.5 Ω.

（3）根据电阻定律R=ρ＼f(ｌ,S），可以计算出题图中两个电阻R1和Ｒ２的阻值相等,因此测量R2的电阻时,电路接法与测量R１相同即可，Ｂ正确.

【答案】(１)a d（２)图见解析；４.5～4.7（3)Ｂ

3．(2０１6·江苏物理,10，8分)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大.实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．

实验时闭合S,先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度ｔ1,ｔ2，…和电流表的相应示数I1,I２，….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I

１

，I2，…,分别记下电阻箱相应的示数Ｒ1，Ｒ2，….

（1)有以下两电流表，实验电路中应选用＿＿____＿_.

A.量程0~１0０mA，内阻约2 Ω

B．量程0～０.6 Ａ，内阻可忽略

(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9．9 Ω调节至１0.０Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”，正确的操作顺序是___＿__＿_．

①将旋钮a由“0”旋转至“１” ②将旋钮b由“9”旋转至“0”

③将旋钮c由“９”旋转至“０”

(3）实验记录的t和R的数据见下表：

温度t(℃)2０.0４0.0６0.

０

８0.0

1０

0.0

阻值R(Ω）9.６１0.

４

11.112.11２.8

请根据表中数据，在方格纸上作出R—ｔ图象．

由图线求得R随t的变化关系为R＝____＿＿__ Ω.

3.【解析】(１)电路中的最大电流I＝＼ｆ(1．5,１0）A＝1５0mA,无法达到0.6 Ａ电流表的量程的错误!，因此选用A.

(2)要将电阻箱的电阻值由9.９Ω调为１0.0 Ω，

应注意电阻箱阻值不能为零，因此应先将a旋钮

由0调到1，顺序为①③②或①②③.

(3）图象如图所示,由图象可知,电阻R与温度t

的关系为R=8.8＋＼f(1２-8．8，8０)t(Ω）=0．04

ｔ＋8.8(Ω)．

【答案】(1)A(2)①③②(或①②③)(３）图

象见解析；0．０4ｔ+8．8(0.04t+8．６～0.０4

ｔ＋9.0都算对)

4．(2015·新课标全国Ⅱ,23，9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法），实验室提供的器材如下：

待测电压表(量程3V,内阻约为3 ０00 Ω），电阻箱R0(最大阻值为99 9９9.９Ω）,滑动变阻器R1(最大阻值１00Ω,额定电流２Ａ)，电源E(电动势6 Ｖ,内阻不计)，开关2个，导线若干．

（1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的

电路图的一部分，将电路图补充完整．

(2)根据设计的电路,写出实验步骤：__＿＿_____＿

__．