2021届高考物理必考实验十三：伏安法测量电阻【含答案】
3伏安法测电阻(高考物理电学实验)含答案与解析
3伏安法测电阻（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．利用所学物理知识解答问题：（1）一个用满偏电流3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量50Ω的标准电阻时，指针恰好在刻度盘的正中间，如果用它测量电子元件的电阻时，指针指在1mA处．则被测电阻的阻值为．（2）某同学想精确测得上述待测电阻R x的阻值，实验室提供如下器材：A．电流表A1（量程40mA、内阻r1=10Ω）B．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）C．电流表A3（量程0.6A、内阻r3约为0.1Ω）D．定值电阻R0=40ΩE．滑动变阻器R（最大阻值约为20Ω）F．电源E（电动势为5V）G．开关S、导线若干①某同学设计了测量电阻R x的一种实验电路原理如图所示，为保证测量时电流表读数不小于其量程的，M、N两处的电流表应分别选用：M为；N 为．（填器材选项前相应的英文字母）②若M、N电表的读数分别为I M、I N，则R x的计算式为R x=．（用题中字母表示）2．某实验探究小组为了测量电流表G1内阻r1，设计的电路如图甲所示．实验中供选择的仪器如下：待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω）定值电阻R1（300Ω）定值电阻R2（10Ω）滑动变阻器R3（0～1 000Ω）滑动变阻器R4（0～20Ω）电键S及导线若干干电池（1.5V）（1）定值电阻应选，滑动变阻器应选．（2）对照电路图用笔画线代替导线连接如图乙所示实物图．（3）主要的实验步骤如下：A．按图甲所示电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最（填“左”、“右”）端；B．闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1和G2的读数I1和I2；C．重复步骤B，多次移动滑动触头，测量多组数据；D．以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图丙所示．（4）根据I2﹣I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r1=（用k和R1表示）．3．某物理兴趣小组在家中进行探究实验，他们找到了一个阻值为800Ω的金属丝绕成的线圈（金属丝外表面涂有绝缘层），金属丝电阻率p=1.57×10﹣8Ω•m．该兴趣小组试图测量该金属丝的直径，但家中没有游标卡尺或螺旋测微器，只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具．他们想到了如下方法：第一种方法：（1）如图1所示，取一段金属丝紧密的缠绕在铅笔上，共计32匝，用米尺测量其间距为cm，则金属丝的直径为mm（第二个空保留两位有效数字）．第二种方法：（2）剪一段长为12.5m的金属丝，用多用电表测量其阻值为1.0Ω，计算可得金属丝的直径为mm（保留两位有效数字）．（3）第二种方法中，用多用电表测量阻值时误差较大，于是他们将这段长为12.5m的金属丝带回实验室，设计了如图2所示的电路测量其准确阻值．主要实验器材如下：A．灵敏电流计（内阻为0.3Ω）B．滑动变阻器（阻值约几欧）C．滑动变阻器（阻值约几千欧）D．R2代表12.5m的金属丝E．干电池一节F．开关简要实验步骤如下：①闭合S1，调节滑动变阻器R1，使灵敏电流计满偏；②闭合S2，发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三．滑动变阻器应选，R2的阻值为Ω，R2的测量结果比实际值（偏大、偏小、相等）．4．在把电流表改装为电压表的使用中，需要测定电流表A的内阻．现利用“半偏法”测量，备用的器材有：A．电流表（量程200μA，内阻约几百欧）B．标准电压表（量程3V）C．电阻箱（阻值范围0～99999.9Ω）D．电阻箱（阻值范围0～9999.9Ω）E．电源（电动势6V，有内阻）F．电源（电动势1.5V，有内阻）G．电键和导线若干（1）如果采用如图1所示电路较精确的测定电流表Ⓐ的内阻，从以上备用的器材中选择：R1用，电源用．（用器材前的字母代号填写）（2）实验时有以下步骤：A．合上开关S2，调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半B．合上开关S1，调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度C．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大D．记下R2的阻值合理的操作顺序为（填字母代号）（3）如果步骤D中所得R2的阻值为800Ω，则电流表Ⓐ的内阻Rg的测量值为Ω，该测量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．（4）如果要将上述电流表Ⓐ改装成量程为3V的电压表，则需跟电流表联一个阻值为kΩ的电阻R0．（5）用如图2所示器材，对改装后的电压表跟标准电压表进行核对，要求对0﹣3V的所有刻度都能在实验中进行核对．请补充完整实验电路．5．某同学想通过测量线圈的电阻来估算其匝数，他的测量过程如下：（1）先用多用电表来粗略测量线圈的电阻，为此，他首先应该将多用电表的选择开关拨至如图1中的档，然后进行以下两操作步骤：a．用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零（如图2所示）；b．用两表笔接触待测线圈的两端（如图3所示）；这两步操作是否合理？（填“a合理”，“b合理”“都合理”或“都不合理”．）（2）为减小误差，该同学利用伏安法测量，其所连电路及闭合开关前的状态如图4所示．①请指出该电路中的两处错误：；②在对该正以后的电路进行试验测量完毕后，为防止烧坏电表，在拆除电路时，应先断开开关（填S1或S2）6．一电流表的量程标定不准确，某同学利用如图1所示电路测量该电流表的实际量程I m．所用器材有：量程不准的电流表A1，内阻r1=10.0Ω，量程标定为5.0mA；标准电流表A2，内阻r2=45.0Ω，量程1.0mA；标准电阻R1，阻阻10.0Ω；滑动变阻器R，总电阻为300.0Ω；电源E，电动势3.0V，内阻不计；保护电阻R2；开关S；导线．回答下列问题：（1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至端．（2）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程I m=．（3）若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图2所示，从图中读数A1的示数I1=，A2的示数I2=；由读出的数据计算得I m=．7．某实验小组要测量电阻R x的阻值。
高中伏安法测电阻练习题及讲解
高中伏安法测电阻练习题及讲解伏安法是高中物理中常用的一种测量电阻的方法，它通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流来计算电阻值。
以下是一些练习题，以及相应的讲解。
练习题一：某电阻器的额定电压为12V，额定电流为0.5A，求该电阻器的电阻值。
解答：根据欧姆定律，电阻R等于电压U除以电流I，即R = U/I。
将题目中的数据代入公式，得到R = 12V / 0.5A = 24Ω。
因此，该电阻器的电阻值为24欧姆。
练习题二：在实验中，测量一个未知电阻的电压为3V，电流为0.2A，求该电阻的阻值。
解答：同样使用欧姆定律，R = U/I。
将实验数据代入公式，得到R = 3V / 0.2A = 15Ω。
所以，该未知电阻的阻值为15欧姆。
练习题三：若要测量一个电阻的阻值，但手头只有电压表，没有电流表，应该如何操作？解答：在这种情况下，可以采用串联一个已知阻值的电阻和一个电流表来间接测量。
首先，将待测电阻与已知电阻串联，然后测量两端的电压。
通过已知电阻的阻值和电流表读数，可以计算出待测电阻两端的电压，再利用欧姆定律计算出待测电阻的阻值。
练习题四：在测量电阻时，如果电流表和电压表的内阻对测量结果有影响，应该如何减小这种影响？解答：为了减小电流表和电压表内阻对测量结果的影响，可以采用以下方法：1. 选择内阻较高的电流表和内阻较低的电压表。
2. 在测量时，尽量使电流表与待测电阻并联，电压表与待测电阻串联，这样可以减少电流表内阻对测量电流的影响，以及电压表内阻对测量电压的影响。
3. 多次测量取平均值，以减小误差。
练习题五：在实验中，如果发现测量的电阻值与标称值有较大偏差，可能是什么原因？解答：电阻值测量出现较大偏差可能由以下原因造成：1. 接触不良，导致接触电阻增大。
2. 电阻器受温度影响，导致阻值变化。
3. 测量仪器精度不够，导致读数误差。
4. 实验操作不当，如电流表和电压表的连接方式不正确。
通过这些练习题和讲解，希望能帮助同学们更好地理解和掌握伏安法测量电阻的方法。
2020-2021年高考物理实验方法：伏安法(含答案)
200 222
，以
2、6
组数据为例， r02
U2 I6
U6 I2
，代入真实值得 I
I6
I2
222 (120 40) 200
88.8 ，
所以内阻的真实值为 r02真
U2 U6
222（I 200
6
I
，代入数据后，得
2）
r真
1.07 ，而测量值是1.66 ，
可见内阻的测量值比真实值大。 总之，由于 R1 的实际阻值比计算值偏小，所以电流表扩大的倍数，实际值比标称值大，所以电
得）大，所以 D 正确。
那么，是不是电流读数 I 小于实际值，电流差 I 也小于实际值呢？还是要算一算的。
如本题， R1 的计算值是 R1 1.0. ，电流表扩大量程后是 I m 200mA ，如果 R1 的真实值是
R1真
0.9. ，电流表扩大量程后则是 I m真
222mA ，测量值与真实值之比为 k
1在实验过程中调节滑片p电压表和电流表均有示数但总是调不到零其原因是的导线没有连接好图中用数字标记的小圆点表示接线点空格中请填写图中的数字如72正确连好电路闭合开关调节滑片p当电压表的示数达到额定电压时电流表的指针如图2所示则电流为此时小灯泡的功率为3做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为100v时通过小灯泡的电流但在草稿纸上记录了下列数据你认为最有可能的是a008ab012ac020a答案112030075点的导线没有接好则滑动变阻器的解法由分压器变成限流器电流表就不能调到零
U8 I4
，代入数据得 r04
6.000 ；
求平均值 r0
r01 r02
r03 4
r04
5.6562则r
r0
2021届高考物理：实验测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)含答案
B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)
C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)
E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)
F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
(4)请写出待测金属丝的电阻率ρ的表达式ρ＝________(用测得的物理量符号和已知常数表示)。
4．实验时特别注意：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。
[题组训练]
1．在测定某金属的电阻率实验中：
图1图2图3
(1)某学生进行了如下操作：
①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图1所示，则d＝________mm。
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示，闭合开关S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如表1所示。
(1)用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图1和图2所示，可得其长度L＝________cm，直径D＝________mm。
图1图2
(2)该同学要用图象法求出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化。请将图3所示实物电路图中所缺导线补全。
图3图4
(3)图4是根据实验中测得的6组电流I、电压U的值描绘的点，由图可求出电阻值R＝________Ω(保留3位有效数字)。
I(A)
接线端P接a
1.84
0.15
接线端P接b
2.40
0.15
表2
U(V)
I(A)
接线端P接a
2.56
0.22
接线端P接b
3.00
0.20
(2)另一同学找来一恒压电源，按图3的电路先后将接线端P分别接a处和b处，测得相关数据如表2所示，该同学利用该数据可算出Rx的真实值为________Ω。
高二物理伏安法测电阻试题答案及解析
高二物理伏安法测电阻试题答案及解析1.为了描绘标有“3V，0．4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：A．电流表（0~200mA，内阻0．5Ω）B．电流表（0~0．6A，内阻0．01Ω）C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）E．滑动变阻器（0~10Ω，0．5A）F．滑动变阻器（0~1kΩ，0．1A）G．电源（3V）H．电键一个，导线若干．（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是________________．（2）在右侧方框中画出实验电路图。
【答案】（1） ACEGH⑵【解析】（1）灯泡的额定电压为3V，所以电压表的量程选择3V的误差较小，额定电流I=≈130mA，所以电流表的量程选择200mA的，故实验中应选择的仪器是A、C、E、G、H．（2）灯泡电压能从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，灯泡正常工作时的电阻R=＝22.5Ω，远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．电路图和实物连线图如图所示．【考点】本题考查实验电路的设计、实验仪器的选取。
2.两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（）A．两电阻的阻值为R1大于R2B．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压C．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率D．两电阻并联在电路中时，R1的电流小于R2的电流【答案】C【解析】A、I-U图线斜率的倒数为导体的电阻值，由图可得大于；错误B、两电阻串联在电路中时，电流相等，由可知两端电压小于两端电压；错误C、两电阻串联在电路中时，电流相等，由可知消耗的功率小于消耗的功率；正确D、两电阻并联在电路中时，电压相等，由知的电流大于的电流；错误故选C【考点】欧姆定律点评：I-U图线斜率的倒数为导体的电阻值，比较两电阻大小，两电阻串联在电路中时，电流相等，两电阻并联在电路中时，电压相等。
3.两电阻R1、R2中的电流I和电压U的关系图线如图所示，可知两电阻的大小之比R1：R2等于（）A．1：3B．3：1C．1：D．：1【答案】A【解析】由I-U图像的斜率是电阻的倒数，得到，，R1：R2=1：3，A对；BCD错。
2020_2021学年高考物理必考实验专题突破十三伏安法测量电阻含解析
2020-2021年高考物理必考实验十三：伏安法测量电阻1.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【最新高考真题解析】1.（2020年全国I卷）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。
测量得到如图（b）所示的两条U–I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题：（1）图（b）中标记为II的图线是采用电压表跨接在________（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的。
（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线________（填“I”或“II”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω（保留1位小数）。
（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω（保留1位小数）。
【答案】 (1). O 、P (2). I (3). 50.5 (4). 50.0 【解析】【详解】(1)[1]若将电压表接在O 、P 之间，V U UI R Rx=+ 则x Vx VR R U I R R =⋅+根据一次函数关系可知对应斜率为x Vx VR R R R +。
若将电压表接在O 、Q 之间，电流表分压为A A U IR =根据欧姆定律变形可知AU IR R I-=解得A ()U I R R =+根据一次函数可知对应斜率为A ()R R +，对比图像的斜率可知I II k k >所以II 图线是采用电压表跨接在O 、P 之间。
2021届高考物理：电流、电阻、电功及电功率含答案
[答案]A
4．(沪科版选修3－1P67T2改编)有一根长1.22 m的导线，横截面积为0.10 mm2。在它两端加0.60 V电压时，通过它的电流正好是0.10 A。则这根导线是由________制成的(下表是常温下几种材料的电阻率，单位为Ω·m)( )
铜
锰铜合金
(2)表达式：P＝ ＝I2R。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)由于规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以电流是矢量。(×)
(2)由R＝ 知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。(×)
(3)由ρ＝ 知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。(×)
反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝
决定式
I＝
金属、电解液
U：导体两端的电压
R：导体本身的电阻
I由U、R决定，I∝UI∝
微观式
I＝nqSv
一切电路
n：导体单位体积内的自由电荷数
q：每个自由电荷的电荷量
S：导体横截面积
v：电荷定向移动速率
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
2．伏安特性曲线的两点注意
镍铜合金
铝
1.7×10－8
4.4×10－7
5.0×10－7
2.9×10－8
A．铜丝B．锰铜合金
C．镍铜合金D．铝丝
C[由R＝ 及R＝ρ 得ρ＝ ＝ Ω·m＝4.9×10－7Ω·m。所以导线是由镍铜合金制成的。]
电流、欧姆定律[依题组训练]
1．如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过。若在t秒内，通过溶液内截面S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是( )
17.3 电阻的测量(伏安法测电阻)含答案-2024-2025学年人教版物理九年级全一册
第3节电阻的测量(伏安法测电阻)姓名日期等第1、小梅用“伏安法”测量定值电阻R的阻值，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。
（1）请用笔画线表示导线，将图甲所示的实物图连接完整；（2）闭合开关S前，应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于______（A/B）端；（3）闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，这个待测电阻R的阻值为________Ω。
2、如图所示，小明同学在“测未知电阻R x”的实验中．（1）请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整．（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于（填“A”或“B”）端．（3）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数较大，故障的原因可能是．（4）排除故障后，小明通过实验得到数据如下表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，该电流值为 A，则所测电阻R x的值是Ω．实验序号 1 2 3电阻R x/Ω电压U/V 1.00 1.53 2.60电流I/A 0.15 0.25（5）若在实验中，电压表不能使用，仍利用原有电路进行实验，已知滑动变阻器最大阻值为R0，当滑片置于最左端时，电流表示数为I1，滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，则未知电阻的表达式R x= ．3、如图所示，小郑指导某物理小组用“伏安法”测未知电阻的阻值。
（1）小云先把滑动变阻器的滑片P移至图中______（选填“A”或“B”）处，然后再闭合开关，发现电流表示数为零，但电压表有示数，故障可能是待测电阻R x______（选填“短路”或“开路”）；（2）小云排除故障后，用滑动变阻器调节接入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。
有一次测量电流表的指针如图乙所示，其示数为______A；另一次测量电压表的指针如图丙所示，其示数为______V。
小云根据几组实验数据计算出R x的值，为了进一步减小误差，绘制了R x的U-I图象；（3）另一组的小彬用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图象，小云发现小彬绘制的U-I图象和自己绘制的U－I图象不同，你认为其原因是小彬______，小云根据小彬的U-I图象也可以计算出待测电阻R x=______Ω（实验过程中电源电压保持不变）。
高三电学实验复习—伏安法测电阻包含答案
实验：伏安法测电阻（复习题库）1、用伏安法测电阻有电流表外接法与电流表内接法两种，下列说法中正确的是（）A．若R x≫R V，用外接法测得R x的值误差较小B．若R x≪R V，用外接法测得R x的值误差较小C．若R x≫R A，用内接法测得R x的值误差较小D．无论R x之值如何，用外接法测得R x的值总比真实值小，用内接法测得R x的值总比真实值大答案：BCD2、如图所示，有一未知电阻R x，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a时得到数据为6V、0.15A，接b时得到数据为5.8V、0.2A，那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是（）A．29Ω，大于真实值B．40Ω，大于真实值C．29Ω，小于真实值D．40Ω，小于真实值【答案】B3、如图为伏安法测电阻的一种常用电路，以下分析正确的是（）A．此接法的测量值大于真实值B．此接法的测量值小于真实值C．此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在变阻器的正中间【答案】A4、用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时可采用试触的办法，如图所示，让电压表一端接在电路上的a点，另一端先后接到b点和c点，注意观察两个电表的示数．若电流表示数有明显变化，则待测电阻跟________表的内阻可比拟，电压表应接在a、________两点．若电压表的示数有显著变化，则待测电阻值跟________表的内阻可比拟，电压表应接在a、________两点。
【答案】电压c电流 b5、有一个电阻R x，其阻值大约是10Ω，请选择适当的器材，以便测量其阻值．可供选择的器材是：电源E：电动势4.5V、内阻不计电压表V1：量程为5V、内阻10kΩ电压表V2：量程为3V、内阻6kΩ电流表A1：量程为300mA、内阻4Ω电流表A 2：量程为500mA 、内阻2Ω滑动变阻器R 1：最大阻值40Ω、额定电流1.5A 滑动变阻值500Ω、额定电流0.5A 开关和若干根导线．画出实验电路图，并标出所选用仪器的符号。
(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档
(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档电学实验1．【2021·天津卷】某探究性学习小组利用如下图的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A1的内阻r1k ，Ω电阻R1k，Ω为了方便读数和作图，给电池串联一个R0Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量、a间电压，假设读数不为零，那么一定是________导线断开；假设读数为零，那么一定是___________导线断开。
②排除故障后，该小组顺利完成实验。
通过屡次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A 1和A2的多组I、I数据，作出图象如右图。
由I–I图象得到电池的电动势E=_________V，1212内阻r=__________Ω。
【答案】①aa bb②〔均可〕〔均可〕【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。
2．【2021·新课标Ⅰ卷】〔10分〕某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L〔额定电压V，额定电流(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档〕；电压表V〔量程3V ，内阻3kΩ〕；电流表A〔量程A，内阻Ω〕；固定电阻A d V dR0〔阻值1000〕Ω；滑动变阻器R〔阻值〕Ω；电源E〔电动势5V，内阻不计〕；开关S；导线假设干。
（1〕实验要求能够实现在V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。
2〕实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕，灯丝的电阻率__________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕。
〔3〕用另一电源E0〔电动势4V，内阻〕Ω和题给器材连接成图〔b〕所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。
17.3 电阻的测量(伏安法测电阻)含答案-2024-2025学年人教版物理九年级全一册
第3节电阻的测量(伏安法测电阻)姓名日期等第1、在“测量电阻”的实验中，下列说法正确的是（）A. 实验原理是欧姆定律B. 滑动变阻器的作用是保持用电器两端电压不变C. 定值电阻的电压、电流关系图象是一条曲线D. 实验必须测量三组数据2、小红在做测定灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（）A. 滑动变阻器接触不良B. 开关接触不良C. 小灯泡两端短路D. 灯泡的钨丝断了3、做伏安法测电阻的实验时同学们设计了如图所示的电路图．（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应罝于________端（选填“A”或“B”）（2）滑动变阻器在此实验中所起的作用是：________ ；________；（3）若某次实验电流表和电压表的示数如图所示，则电流表的示数是_______A，电压表的示数是______V，电阻R x的阻值是________ Ω．4、马虎同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图：（1）老师检查其所接电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”．若不改正电路，闭合开关，灯泡将_________ ，电压表会出现________ （两空均填观察到的现象）．在图中补画出正确的连线．（2）马虎同学改正错误后，按正确的操作测得的数据如上表：则从表中计算出三次小灯泡的电阻________ （填“相等”或“不相等”），你认为导致本结果的原因可能是________ ．5、图甲为伏安法测电阻的实验电路图。
(1) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于（选填“a”或“b”）端。
(2) 小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路，“试触”时，发现电流表的指针偏转很小；移动滑动变阻器的滑片，发现指针偏转仍然较小。
产生该现象的原因可能是。
(3) 电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙所示，则此时被测电阻两端的电压为V，该电阻的阻值为Ω。
2021届高考物理：实验测定电源的电动势和内阻含答案
图线与纵轴交点为“1.61 V”，故E＝1.61 V，由图线的斜率 ＝1.24知，电池内阻为1.24Ω。注意此处不要用图象与纵轴交点值除以与横轴交点值。
(3)长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大。
[答案]B A电压表量程过大，读数误差较大 C D滑动变阻器阻值范围太大而且额定电流过小，调节不方便
2．要精确测量一个直流电源的电动势和内阻，有下列实验器材可供选择：
A．待测电源(电动势约为4.5 V，内阻约为2Ω)
B．电流表A(量程为0.6 A，内阻为1Ω)
C．电压表V1(量程为15 V，内阻为3 kΩ)
2．根据闭合电路欧姆定律公式变形结合图象可得 ＝ · ＋ ，利用斜率、截距分析计算。
[题组训练]
1．如图所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约为3 V，内阻约为2Ω。现提供的器材如下：
A．电池组
B．电压表V1(量程0～10 V，内阻约为10 000Ω)
C．电压表V2(量程0～3 V，内阻约为3 000Ω)
[答案](1)0.44 (2)UI图线见解析 1.61(1.59～1.63均可) 1.24(1.22～1.26均可) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大
实验拓展与创新
测电源电动势和内阻的实验是高中物理电学中的重要实验，实验原理是闭合电路欧姆定律，但实验方案灵活多变，数据处理方法不断翻新，特别是利用图象法求解电源电动势和内阻，更是花样百出，如常见以下两种创新点：
D．电压表V2(量程为3 V，内阻为2 kΩ)
物理伏安法测试题及答案
物理伏安法测试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 伏安法是用来测量什么物理量的？A. 电阻值B. 电压值C. 电流值D. 功率值答案：A2. 在伏安法测量电阻时，通常需要改变什么来绘制伏安特性曲线？A. 电源电压B. 电阻值C. 电流值D. 功率值答案：A3. 伏安法中，如果电流表的读数突然增大，可能发生了什么？A. 电路断路B. 电路短路C. 电阻值减小D. 电源电压增大答案：B4. 伏安法测量电阻时，如果电压表读数为0，可能的原因是？A. 电路正常工作B. 电路断路C. 电压表损坏D. 电阻值无穷大答案：B5. 伏安法中，如果电流表的读数为0，可能的原因是？A. 电路正常工作B. 电路断路C. 电流表损坏D. 电阻值无穷小答案：B6. 伏安法中，绘制的伏安特性曲线的斜率与什么有关？A. 电源电压B. 电阻值C. 电流值D. 功率值答案：B7. 伏安法中，如果测量的电阻值与理论值相差很大，可能的原因是？A. 测量误差B. 电阻值变化C. 电源电压不稳定D. 所有选项都可能答案：D8. 伏安法中，为了减小测量误差，通常采用什么方法？A. 多次测量取平均值B. 增加电源电压C. 减少电源电压D. 更换电阻值答案：A9. 伏安法中，如果电阻值非常小，可能会对测量结果产生什么影响？A. 读数更加准确B. 读数误差增大C. 电源电压增大D. 电源电压减小答案：B10. 伏安法中，如果电流表的量程选择不当，可能会对测量结果产生什么影响？A. 读数更加准确B. 读数误差增大C. 电源电压增大D. 电源电压减小答案：B二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述伏安法测量电阻的基本原理。
答案：伏安法测量电阻的基本原理是利用欧姆定律，即电阻值等于电压与电流的比值。
通过改变电源电压，测量不同电压下的电流值，然后根据欧姆定律计算出电阻值。
2. 在使用伏安法测量电阻时，如何减小测量误差？答案：减小测量误差的方法包括：（1）多次测量取平均值，以减少随机误差；（2）使用高精度的测量仪器；（3）确保电路连接正确，避免接触不良；（4）选择合适的量程，避免测量值超出仪器的测量范围。
2020-2021年高考物理实验方法：安阻法(含答案)
【解析】（1）并联电路电流与电阻成反比 RA R2
48.0 100 48.0
，解得 RA
5.2
(2) R1 148.2
（3）根据全电路欧姆定律有 E
I (R1
RA
r)
，变形得 I 1
1 E
R1
RA E
r
。
从图（c）可求图线的斜率 k 20.7 12 67 ，则电源电动势 E 1 800 9.2V .
不考虑电流表内阻的影响时，所得结果为测量值，根据 E I1(R1r) ，
E
I2 (R2r) ，解得 r测
I1R1 I2R2 I2 I1
E测
，
I1I2 (R1 R2 ) I2 I1
.
考虑电流表内阻的影响时，所得结果为真实值，根据 E I1(R1RA r) ，
E
I 2 (R2 RA
r) ，解得 r真
RA ) RA )
6.4 103 8.5 103
(140 (140
60 RA )
RA )
，解得
RA=43
.
点评：本题考查用安阻法（用电流表和两个电阻）测电流表的内阻。也具体考查了实物 图的连线和实验数据的处理方法（考实际数字的计算），还考查了电路的分析。
新题速递
1.2018 年全国 2 卷 22 题．（6 分）某同学组装一个多用电表。可用的器材有：微安表头
(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R=3.0Ω 时电流表的示数如图(b)所示，读出
数据，完成下表。答：①____________，②______________。
(3)在答题卡图(c)的坐标纸上所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率
k=________，截距 b=___________。
2020_2021年高考物理实验方法伏阻法含解析
2020-2021年高考物理实验方法：伏阻法所谓“伏阻法”，就是用伏特表和电阻箱两个测量工具测量某一物理量，主要是测电源电动势和内阻。
伏阻法测电源电动势和内阻1.实验原理与方法：在闭合电路中，根据全电路欧姆定律，有E U Ir =+ ①，其中E 表示电源的电动势，U 表示电源的路端电压，I 表示闭合电路中的电流，r 表示电源的内阻。
根据课程标准教科书，实验：测电源的电动势和内电阻可用三种方法：伏安法，安阻法，伏阻法，本讲谈伏阻法。
伏阻法 ①式可变为U E U r R =+，或RE r E U 111⋅+=，改变电路的外电阻R ，测出一系列的U 值，作出R U 11-图象。
图象在U1轴上的截距的倒数即为电源电动势，直线的斜率与截距的倒数乘积即为电源的内阻。
此方法叫伏阻法，用伏特表和电阻箱。
2.误差分析伏阻法图8借用一高考题的图象，如图8，图象的截距b=0.7, k=4.2。
不考虑电流表的内阻，根据r R U U E += , 得ER E r U 111+⋅=,所以,=测E b1，V E 43.1=，k E r ⋅=测，Ω=6r 。
考虑电流表的内阻，根据r R U R U U E V)(++=,得)1(11V ER rE R E r U ++⋅=, 所以Erk =, =b V ER r E +1, 解得：k bR kR r V V -=真, =真E k bR R V V -，设Ω=1000V R ,则V E 437.1=真，Ω=036.6真r 。
可见，用伏阻法测电池的电动势和内阻，对电动势和内阻，测量值都小于真实值。
但由于电压表的内阻很大，所以误差往往很小。
例1.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。
（1）试验时，应先将电阻箱的电阻调到____（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”） （2）改变电阻箱的阻值R ，分别测出阻值R 0=10Ω的定值电阻两端的电压U ，下列两组R 的取值方案中，比较合理的方案是____ （选填1或2）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 280.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的R U -图像是一条直线。
2021新高考物理能力培养专训——《测量金属的电阻率》专题练习(Word 包含答案)
测量金属的电阻率1．现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________ mm。
(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。
这段金属丝的电阻R x约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。
电源E(电动势10 V，内阻约为10 Ω)电流表A1(量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω)电流表A2(量程0～300 mA，内阻约为5 Ω)滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)开关S及导线若干(3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式R x＝________。
从设计原理看，其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
2.某同学利用如图1所示电路测定粗细均匀的金属丝AB的电阻率，在该电路中，直流稳压电源为电路提供恒定电压，R0为定值电阻，电压表视为理想电表，金属丝的A端接入电路，移动滑片P的位置可改变金属丝接入电路中的长度。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，读数为d＝________ mm。
(2)用刻度尺量出滑片P到A端的距离L1，记录此时电压表的示数U1。
(3)改变滑片P的位置，重复步骤(2)，测量多组数据。
(4)若金属丝接入电路中的长度为L，直径为d，金属丝的电阻率为ρ，电压表示数为U，直流稳压电源的恒定电压为U0，定值电阻为R0，则实验中所测量的电压与其余几个物理量之间的关系为1U＝________。
(5)以1U为纵轴、L为横轴作金属丝的1UL图象，如图3所示，图线的斜率为k，纵轴截距为b，则用这些参数表示金属丝的电阻率ρ＝________，直流稳压电源的电压U0＝________。
3．一粗细均匀的圆柱体导电材料长约为5 cm，电阻约为100 Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ。
现提供以下实验器材：A．20分度的游标卡尺；B．螺旋测微器；C．电流表A1(量程：0～50 mA，内阻r1＝100 Ω)；D．电流表A2(量程：0～100 mA，内阻r2约为40 Ω)；E．电压表V(量程：0～15 V，内阻约为3000 Ω)；F．滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为2 A)；G．直流电源E(电动势为3 V，内阻很小)；H．上述导电材料R2(长约为5 cm，电阻约为100 Ω)；I．开关一只，导线若干。
2021年高考物理实验测定金属的电阻率考点全攻关答案详解教师版(25页)
2021年高考物理实验测定金属的电阻率考点全攻关专题实验八 测定金属的电阻率（解析版）双基过关：基本实验要求1．实验原理如图所示由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ，因此，只要测出金属丝的长度l 、横截面积S 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ.2．实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d .(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路．(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l .(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置．(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内．(6)将测得的R x 、l 、d 值，代入公式R ＝ρl S 和S ＝πd 24中，计算出金属丝的电阻率． 基本实验方法1．数据处理(1)在求R x 的平均值时可用两种方法①用R x ＝U I 分别算出各次的数值，再取平均值．①用U －I 图线的斜率求出．(2)计算电阻率将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI .2．误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一．(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差．(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差．3．注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端．(3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值．(4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．(5)闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置．(6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．(7)若采用图象法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，其余各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑.命题热点一：教材原型实验例1某兴趣小组测定某种带状卷成卷盘状的导电物质的电阻率，如图甲所示．(1)他们先用螺旋测微器测出带的厚度为d，这种物质表面镀了一层绝缘介质，其厚度不计，用游标卡尺测出带的宽度L、内径D1、外径D2(d①D2－D1)．其中宽度L的读数如图乙所示，则宽度L＝________ mm.(2)然后用伏安法测这根带的电阻，在带的两端引出两个接线柱，先用欧姆表粗测其电阻约为500 Ω，再将其接入测量电路．在实验室里他们找到了以下实验器材：A．电源E(电动势为4 V，内阻约为0.5 Ω) B．电压表V(量程为15 V，内阻约为5 000 Ω)C．电流表A1(量程为300 mA，内阻约为2 Ω) D．电流表A2(量程为250 mA，内阻为2 Ω)E．滑动变阻器R1(总阻值为10 Ω) F．滑动变阻器R2(总阻值为100 Ω)G．定值电阻R0＝10 Ω H．开关和导线若干①要更好地调节和较为精确地测定其电阻，则以上不必要的器材有________(填器材前面的序号)；①在方框内画出实验电路图；①若测出的电阻为R，则其电阻率为ρ＝________(用d、D1、D2、L、R表示)．【答案】(1)9.8(2) ①BF①见解析图①4Ld2RπD22－D21【解析】(1)游标卡尺的读数为：9 mm＋8×0.1 mm＝9.8 mm；(2)①由于电源电压为4 V，而电压表的量程为15 V太大了，不利于读数，故电压表不需要；滑动变阻器R2(总阻值为100 Ω)阻值偏大，不利于调节，产生误差较大，故不需要，所以不需要的器材为B、F；①将电流表A2与定值电阻R0串联改装成电压表，并将电流表A1外接，从而减小测量电流和电压的误差，同时采用滑动变阻器分压式接法，如图所示：①若测出的电阻为R ，则根据电阻定律可以得到：R ＝ρπD 222－πD 122dLd整理可以得到：ρ＝4Ld 2R πD 22－D 12. 命题热点二：测定液体的电阻率例2 某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200 Ω·m)．图为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a ＝40 cm ，宽b ＝20 cm ，高c ＝10 cm.他将水样注满容器后设计实验进行测量．(1)他用实验室中的下列器材来精确测量所取水样的电阻：A ．电流表(量程5 mA ，电阻R A ＝800 Ω)B．电压表(量程15 V，电阻R V约为10.0 kΩ)C．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)D．电源(12 V，内阻约10 Ω)E．开关一只、导线若干请用笔画线代替导线帮他在图中完成电路连接；(2)正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图的坐标系中作出U－I关系图线；(3)由U－I图线求出待测水样的电阻为________ Ω，算出所测水样的电阻率，可以判断这一水样________(选填“达标”或“不达标”)．【答案】(1)见解析图(2)见解析图(3)1 717(1 650～1 750)不达标【解析】(1)由电阻定律得：达标水样的电阻约为：R x ＝ρa bc ＝200×0.40.2×0.1 Ω＝4 000Ω，所以电流表应用内接法，由于滑动变阻器的总阻值为20 Ω，为了方便调节，所以滑动变阻器应用分压式接法，电路图如图：(2)根据U 、I 所测的数据作出U －I 图线如图：(3)根据U －I 图线，R ＝U －IR A I ＝11.2－4.45×10－3×8004.45×10－3 Ω≈1 717 Ω，由电阻定律得：ρ＝Rbc a ＝1 717×0.2×0.10.4 Ω·m ＝85.85 Ω·m<200 Ω·m ，故不达标．命题热点三：电阻测量的方法1．伏安法电路图⎩⎪⎨⎪⎧ 外接法内接法特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，外接法测量值偏小，测小电阻时应采用外接法测量)．2．伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用．(1)如图甲所示，两电压表的满偏电流接近时，若已知V 1的内阻R 1，则可测出V 2的内阻R 2＝U 2U 1R 1. (2)如图乙所示，两电压表的满偏电流I V1①I V2时，若已知V 1的内阻R 1，V 1并联一定值电阻R 0后，同样可得V 2的内阻R 2＝U 2U 1R 1＋U 1R 0.例3 用以下器材可测量电阻R x 的阻值．待测电阻R x ，阻值约为600 Ω；电源E ，电动势约为6 V ，内阻可忽略不计；电压表V 1，量程为0～500 mV ，内阻r 1＝1 000 Ω；电压表V 2，量程为0～6 V ，内阻r 2约为10 kΩ；电流表A ，量程为0～0.6 A ，内阻r 3约为1 Ω；定值电阻R 0，R 0＝60 Ω；滑动变阻器R，最大阻值为150 Ω；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R x的实验电路图．(2)若选择测量数据中的一组来计算R x，则由已知物理量符号和测得的物理量符号计算R x的表达式为R x＝__________________，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)U2－U1R0r1U1R0＋r1U1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【解析】(1)电路中的最大电流为I m＝6 V600 Ω＝0.01 A，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，电路图如图所示．(2)流过被测电阻的电流为I ＝U 1r 1＋U 1R 0＝U 1R 0＋r 1R 0r 1，被测电阻的阻值为R x ＝U 2－U 1I ＝U 2－U 1R 0r 1U 1R 0＋r 1. 3．安安法若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用．(1)如图甲所示，当两电流表所能测得的最大电压接近时，如果已知A 1的内阻R 1，则可测得A 2的内阻R 2＝I 1R 1I 2. (2)如图乙所示，当两电流表的满偏电压U A2①U A1时，如果已知A 1的内阻R 1，A 1串联一定值电阻R 0后，同样可测得A 2的电阻R 2＝I 1R 1＋R 0I 2.例4 某同学利用如图甲所示的电路测量一表头的电阻．供选用的器材如下：A ．待测表头G 1，内阻r 1约为300 Ω，量程5.0 mA ；B ．灵敏电流计G 2，内阻r 2＝300 Ω，量程1.0 mA ；C ．定值电阻R ＝1 200 Ω；D．滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω；E．滑动变阻器R2的最大阻值为2 000 Ω；F．电源，电动势E＝3.0 V，内阻不计；G．开关S，导线若干．(1)在如图乙所示的实物图上将导线补充完整；(2)滑动变阻器应选________(填写器材前的代号)．开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至________(填“a”或“b”)端；(3)实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示，示数为________ mA；(4)该同学多次移动滑片P，记录相应的G1、G2读数I1、I2；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线．已知图线的斜率k＝0.18，则待测表头内阻r1＝________ Ω.(5)该同学接入电阻R的主要目的是___________________________________________________________________________________________________________________ ___.【答案】(1)见解析图(2)D a(3)3.00(4)270(5)保护G2，使两表均能达到接近满偏【解析】(1)实物连线如图：(2)因为滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的D ；开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 应滑动至a 端；(3)待测表头G 1的示数为3.00 mA ；(4)由欧姆定律可知：I 1r 1＝I 2(R ＋r 2)，即I 2＝r 1R ＋r 2I 1，则r 1R ＋r 2＝k ＝0.18，解得r 1＝270 Ω；(5)该同学接入电阻R 的主要目的是：保护G 2，使两表均能达到接近满偏．4．半偏法(1)实验原理如图(2)实验步骤：①R 1阻值调至最大，闭合S 1，调节R 1的阻值使示数达满偏值．①保持R 1阻值不变，闭合S 2，调节R 2使示数达满偏值的一半，同时记录R 2的值．①R g 测＝R 2.(3)误差分析：闭合S 2后，R 2与R g 的并联值R 并<R g ，所以I 总>I g ，而此时的示数为I g 2，所以I R 2>I g 2，所以R 2<R g ，即R g 测<R g .只有当R 1①R g (R 1①R 2)时，R g 测≈R g .说明：R 1①R g 、R 1①R 2为选择器材提供了依据，即R 1应选阻值大的电阻；在安全范围内电源应选电动势大的．例5 某同学将一只量程为100 μA 的灵敏电流计改装成电流表和两个量程的电压表．改装后的电路图如图甲所示．图中G 表示灵敏电流计，R a 、R b 和R c 是三个定值电阻，K 是选择开关，可以分别置于a 、b 、c 位置，从而实现多功能测量．(1)首先根据如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计G 的内阻．先将R 的阻值调至最大，闭合S 1，调节R 的阻值，使G 的指针偏转到满刻度，然后闭合S 2，调节R ′的阻值，使G 的指针________，此时，就认为电阻箱R ′的读数等于G 的内阻．由于半偏法实验原理不完善导致G 的内阻测量值比真实值偏________．(填“大”或“小”)(2)若用半偏法测得G 的内阻为900 Ω.①选择开关置于a 时，构成量程为0～1 mA 的电流表，则电阻R a 阻值应为________Ω；①选择开关置于b时，构成量程为0～1 V的电压表，则电阻R b阻值应为________ Ω；①选择开关置于c时，构成量程为0～3 V的电压表，则电阻R c阻值应为________ Ω.(3)半偏法测量G内阻的误差又会导致改装成的电流表、电压表测量结果________．(填“偏大”或“偏小”)【答案】(1)半偏小(2)①100①910①2 910(3)偏小【解析】(1)半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，先将R的阻值调至最大，闭合S1，调节R的阻值，使G的指针偏转到满刻度；第三步，闭合S2，调节R′的阻值，使G的指针半偏，记下电阻箱读数，此时电阻箱R′的读数等于G的内阻；实际上电阻箱并入后的电路的总电阻减小了，干路电流增大了，灵敏电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过灵敏电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于灵敏电流计的电阻，所以，该测量值略小于实际值；(2)①选择开关置于a时，构成量程为0～1 mA的电流表，则电阻R a阻值应为R a＝I g R gI－I g＝1×10－4×9001×10－3－1×10－4Ω＝100 Ω；①选择开关置于b时，构成量程为0～1 V的电压表，则电阻R b阻值应为R b＝U－I g R gI＝1－1×10－4×9001×10－3Ω＝910 Ω；①选择开关置于c时，构成量程为0～3 V的电压表，则电阻R c阻值应为R c＝U′－I g R gI＝3－1×10－4×9001×10－3Ω＝2 910 Ω；(3)半偏法测量G的内阻时，测量值略小于实际值，改装成电流表时的并联电阻偏小，实际量程大于所要改装的电流表的量程；改装成电压表时的串联电阻偏大，其实际量程也大于所要改装的电压表的量程，用它们测量结果偏小．5．替代法(1)实验原理如图(2)实验步骤：S先与2连接，记录的示数，再与1连接，调节R值使的示数与原值相等，则R x＝R.(3)说明对的要求，只要有刻度且不超过量程即可，与指针是否超23无关，因为电流表示数不参与运算．例6为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图甲所示的电路．其中V 0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电源．(1)用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如图乙所示的实物图连接完整．(2)实验步骤如下：①将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数U；①然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节________，使________，记下此时R 的读数；①多次重复上述过程，计算R读数的________，即为待测电压表内阻的测量值．(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：________________________.【答案】(1)见解析图(2)①R0标准电压表V0①R标准电压表V0仍为U①平均值(3)电阻箱阻值不连接；电流通过电阻时电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等【解析】(1)电路连线如图所示；(2)①将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；①然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准电压表V0仍为U，记下此时R的读数；①多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值．(3)原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻时电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等．课时精练：1.测金属丝的电阻率的实验．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图3(a)，其示数为________ mm；图3(2)实验电路如图(b)，请用笔画线代替导线，完成图(c)的实物连线；(3)开启电源，合上开关，记录aP的长度L和电流表A的示数I；移动线夹改变aP的长度L，测得多组L和I值，作出1I－L图线，求得图线斜率为k；(4)若稳压电源输出电压为U，金属丝的横截面积为S，则该金属丝的电阻率ρ＝________(用k、U、S表示)．【答案】(1)0.360(2)见解析图(4)kUS【解析】(1)金属丝的直径为：0.01 mm×36.0＝0.360 mm；(2)实物连线如图：(4)由闭合电路的欧姆定律：U ＝I (R x ＋R 0)，而R x ＝ρL S ；联立解得：1I ＝ρUS L ＋R 0U ，则ρUS ＝k ，解得ρ＝kUS .2．小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ.待测金属丝的横截面为圆形．实验器材有毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻为几千欧)、电流表(内阻为几欧)、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干．(1)用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲和图乙所示．由图可知其长度L ＝________ cm ，直径为D ＝________ mm ；(2)该同学计划要用图象法求出电阻的阻值，要求电压从0开始变化．请将图丙所示实物电路图中所缺部分补全；(3)图丁是实验中测得的6组电流I、电压U的值描的点，由图求出的电阻值R＝________ Ω.(保留三位有效数字)【答案】(1)59.400.434(2)如图所示(3)5.80【解析】(1)金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为43.4×0.01 mm ＝0.434 mm，即金属丝直径测量值为0.434 mm.(2)要求电压从0开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法．(3)用直线拟合各数据点，使直线通过尽量多的点，其他点均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点，直线的斜率表示金属丝的电阻，故R＝5.80 Ω.3.在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空．为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________ Ω.现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：A．电源E(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)B．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻r1约为1 Ω)C．电流表A2(量程为0～0.6 A，内阻r2＝5 Ω)D．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0E．开关S，导线若干(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图．(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R 时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________．(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a.测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________ mm.用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________．【答案】6(1)电路图见解析图(2)I2r2I1－I2(3)5.665(5.663～5.667)33a2I2r216L（I1－I2）【解析】多用电表读数为：6×1 Ω＝6 Ω；(1)测量电路如图所示；(2)由欧姆定律可知：I2r2＝(I1－I2)R，解得R ＝I 2r 2I 1－I 2； (3)螺旋测微器读数a ＝5.5 mm ＋0.01 mm×16.5＝5.665 mm ；导体的截面积S ＝34a 2－34⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22＝3316a 2，则根据欧姆 定律R ＝ρL S ，解得ρ＝33a 2I 2r 216L （I 1－I 2）. 4．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V(量程3 V ，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R 0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E (电动势6 V ，内阻不计)，开关两个，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：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V，与电压表内阻的真实值R V相比，R′V________R V(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是_____________________________________________________________________ ___．【答案】见解析【解析】(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法．实验电路图如图所示．(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻．(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V＞R V(其他合理说法也可以)．。
高考物理二轮复习专题讲义电学实验伏安法测电阻含答案
伏安法测电阻【实验目的】用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。
【实验原理】根据电阻定律公式R =Slρ，只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ，计算出导线的横截面积S ，并用伏安法测出金属导线的电阻R ，即可计算出金属导线的电阻率。
【实验器材】被测金属导线，直流电源（4V ），电流表(0-0.6A)，电压表（0-3V ），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。
【实验步骤】1．用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S 。
2．按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l 。
4．把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S 。
改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，断开电键S ，求出导线电阻R 的平均值。
5．将测得的R 、l 、d 值，代入电阻率计算公式lIUd l RS 42πρ==中，计算出金属导线的电阻率。
6．拆去实验线路，整理好实验器材。
【注意事项】1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。
2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。
3．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
4．闭合电键S 之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。
5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大（电流表用0~0.6A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
2021高考复习微专题—电学实验之伏安法测电池电动势和内阻习题选编(解析版)
微专题—电学实验之伏安法测电池电动势和内阻习题选编1．在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。
（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来____________．（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)（3）图丙是根据实验数据作出的UI图象，由图可知，电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω，短路电流I短＝_______A。
2．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，有如下实验器材：待测干电池一节电流表（量程（0～0.6A，内阻 2.0r=ΩA）电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）滑动变阻器开关、导线若干（1）某同学用图甲所示电路进行实验，由于电表内阻的影响产生系统误差，其主要原因是_____________；（2）为消除系统误差，结合所给电表参数，另一同学改用图乙所示电路进行实验，根据实验数据得出如图丙所示的图像，则可得电源电动势E=_________V，内阻r=_________ 。
（结果均保留2位有效数字）3．用图甲所示的电路．测定一节旧干电池的电动势和内阻。
除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：双量程电流表：A（量程0~0.6A，0~3A）双量程电压表：V（量程0~3V，0~15V）滑动变阻器：R1（阻值范0~20Ω，额定电流2A）滑动变阻器：R2（阻值范0~1000Ω，额定电流1A）（1）为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为________A，电压表的量程为________V，应选用滑动变阻器________（填写滑动变阻器符号）；（2）根据图甲正确连接图乙中的实物电路，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连接________；（3）通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图中画出了U-I图线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2021届高考物理必考实验十三：伏安法测量电阻1.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【最新高考真题解析】1.（2020年全国I卷）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。
测量得到如图（b）所示的两条U–I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题：（1）图（b）中标记为II的图线是采用电压表跨接在________（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的。
（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线________（填“I”或“II”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω（保留1位小数）。
（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω（保留1位小数）。
【答案】 (1). O 、P (2). I (3). 50.5 (4). 50.0【解析】【详解】(1)[1]若将电压表接在O 、P 之间，V U U I R Rx=+ 则 x V x VR R U I R R =⋅+ 根据一次函数关系可知对应斜率为x V x VR R R R +。
若将电压表接在O 、Q 之间，电流表分压为 A A U IR =根据欧姆定律变形可知A U IR R I-=解得 A ()U I R R =+根据一次函数可知对应斜率为A ()R R +，对比图像的斜率可知I II k k >所以II 图线是采用电压表跨接在O 、P 之间。
（2）[2]因为待测电阻为几十欧姆电阻，通过图像斜率大致估算待测电阻为50Ω左右，根据1k Ω50Ω50Ω0.5Ω< 说明电流表的分压较小，电流表的分流较大，所以电压表应跨接在O 、Q 之间，所以选择图线I 得到的结果较为准确。
[3]根据图像可知3V 1V 50.5Ω59.6mA 20mAx R -=≈- [4]考虑电流表内阻，则修正后的电阻为 x A 50.5Ω0.5Ω50.0Ωx R R r '=-=-=2.（2020年全国III 卷）已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。
所用器材：电源E 、开关S 、滑动变阻器R （最大阻值为20 Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100 Ω）。
(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图________________。
(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和亳安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。
若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V 和3.0 mA ，则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ（保留2位有效数字）。
实验中得到的该热敏电阻阻值R 随温度t 变化的曲线如图（a ）所示。
(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。
由图（a ）求得，此时室温为_____℃（保留3位有效数字）。
(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b ）所示。
图中，E 为直流电源（电动势为10 V ，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0 V 时，便触发报警器（图中未画出）报警。
若要求开始报警时环境温度为50 ℃，则图中_________（填“R 1”或“R 2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_________kΩ（保留2位有效数字）。
【答案】 (1). (2). 1.8 (3). 25.5 (4). R 1 (5). 1.2【解析】【详解】(1)[1]滑动变阻器由用分压式，电压表可视为理想表，所以用电流表外接。
连线如图(2)[2]由部分电路欧姆定律得 35.5Ω 1.8k Ω0.310U R I -==≈⨯ (3)[3]由图(a)可以直接可读该电阻的阻值为2.2kΩ对应的温度为25.5℃。
(4)[4]温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少。
而温度高时要求输出电压升高，以触发报警，所以R 1为热敏电阻。
[5]由图线可知，温度为50℃时，R 1 =0.8kΩ，由欧姆定律可得12()E I R R =+，2U IR =代入数据解得21.2k ΩR【典例1】 (1)图甲用0.6 A 量程时,对应刻度盘上每一小格代表 A,表针的示数是 A;当使用3 A 量程时,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A 。
甲 乙(2)图乙使用较小量程时,每小格表示 V,图中指针的示数为 V,若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示 V,图中表针指示的是 V 。
【答案】(1)0.020.450.12.25(2)0.11.700.58.52.电流表的内接法和外接法(1)两种接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测=U x+U A电压表分流I测=I x+I V电阻测量值R测==R x+R A>R x测量值大于真实值R测==<R x测量值小于真实值(2)两种接法的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法。
若R x较大,宜采用电流表内接法。
简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
②临界值计算法当R x<时,用电流表外接法。
当R x>时,用电流表内接法。
③实验试探法:按图示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
【典例2】在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,测得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图甲所示。
甲(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx= Ω(计算结果保留2位有效数字)。
(2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图。
【答案】(1)如图乙所示2.4×1032.4×103(2.3×103~2.5×103)乙(2)如图丙所示丙4.滑动变阻器的连接(1)两种控制电路的比较(不计电源内阻)方式内容限流式接法分压式接法对比说明两种接法电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围≤U≤E0≤U≤E分压电路调节范围大负载R上电流调节范围≤I≤0≤I≤分压电路调节范围大闭合S前滑片P位置b端a端都是为了保护电路元件(2)必须选用分压式的3种情况①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求,即若滑动变阻器阻值调到最大,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流(或电压),则必须选用分压式接法。
②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,待测电阻上的电流或电压变化不明显,此时,应改用分压式接法。
③若实验中要求电压从零开始调节,则必须采用分压式接法。
【易错警示】两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法简单、能耗低。
【典例3】为测量“12 V 5 W”的小电珠在不同电压下的功率,给定了以下器材:电源:12 V,内阻不计;电流表:量程为0~0.6 A、0~3 A,内阻约为0.2 Ω;电压表:量程为0~3 V、0~15 V,内阻约为15 kΩ;滑动变阻器:0~20 Ω,允许通过的最大电流为1 A;开关一个,导线若干,实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节。
(1)以下四个电路图你认为最合适的是()。
(2)在本实验中,电流表的量程选。
【答案】(1)A(2)0~0.6A【针对训练3】欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3 V,内阻为1 Ω)B.电流表(0~3 A,内阻为0.0125 Ω)C.电流表(0~0.6 A,内阻为0.125 Ω)D.电压表(0~3 V,内阻为3 kΩ)E.电压表(0~15 V,内阻为15 kΩ)F.滑动变阻器(0~20 Ω,允许通过的最大电流为1 A)G.滑动变阻器(0~2000 Ω,允许通过的最大电流为0.3 A)H.开关、导线(1)滑动变阻器应选用的是。
(填写器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表(选填“内”或“外”)接法,采用此接法测得的电阻值比其真实值偏(选填“大”或“小”),造成这种误差的主要原因是。
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图甲所示,图示中I= A,U= V。
甲(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求在虚线框内画出测量待测金属导线的电阻R x的原理电路图。
【解析】(1)题目要求测量结果尽量准确,则要选择滑动变阻器分压接法,应选取阻值较小的F。
(2)因电池组电动势为3V,则选取电压表D;根据欧姆定律,电路中可能出现的最大电流I==0.6A,故电流表选取C。
因电压表内阻远大于待测电阻,则选用电流表外接法;采用此接法测得的通过电阻的电流值大于真实值,则根据R=可知电阻的测量值比其真实值偏小,造成这种误差的主要原因是电压表的分流作用。
(3)电流表示数I=0.48A,电压表示数U=2.20V。
(4)电流表外接而滑动变阻器采用分压式接法,故实验原理电路图如图乙所示。
乙【答案】(1)F(2)外小电压表的分流作用(3)0.482.20(4)如图乙所示5 电表的反常规用法电流表、电压表如果知道其内阻,它们的功能就不仅仅是测电流或电压。
因此,如果知道电表的内阻,电流表、电压表就既可以测电流,也可以测电压,还可以作为定值电阻来用,即“一表三用”。
【典例4】实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。
该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示的电路测出铜导线的电阻R x,从而确定导线的实际长度。