资料简介
2022年高考创新实验特训提升专题12电阻及电阻率的测量1．某同学测量一根长直电阻丝的电阻率。按图1所示的电路用等效替代方法测出一段电阻丝的电阻∶导线Ⅰ和Ⅱ先按图1中的实线连接，后按图1中的虚线连接在上述两种情形下，当电流计G的示数为零时导线I和Ⅱ中无电流流过，电压，则，由此可测得P1P2段的电阻为R0。R0的阻值已知，P1P2的长度通过固定在电阻丝旁的刻度尺读出。（1）待测电阻丝的总电阻约20Ω，若有两种阻值的定值电阻∶①10Ω；②30Ω，实验中R0应选用____________（2）根据图1中实线的电路，请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入图2所示的实物电路。（______）（3）按图1中实线连接好电路后，闭合开关S1和S2，接下来的正确操作顺序是____________。①将导线Ⅰ连接在B上18
②记下P1位置在刻度尺上的读数③记下P2位置在刻度尺上的读数④调节滑动变阻器的触头，使G的示数为零⑤改变导线Ⅱ连接在电阻丝上的位置，使G的示数为零（4）该同学多次更换定值电阻R0重复上述实验。当R0=15Ω时，记下P1的读数为70.00cm，P2的读数为20.00cm。用螺旋测微器测得电阻丝的直径，并计算出电阻丝的横截面积为0.500mm2。由此求得电阻丝的电阻率ρ=____________Ω·m。（5）小明同学认为与教材中“测量金属丝的电阻率”的实验方法相比，上述实验测得电阻的误差更小。你是否同意他的观点？请简要说明理由。（______）【答案】①②④①⑤③（或④②①⑤③）1.5×10-5同意，因为按教材的方法电表内阻导致的实验误差更大【详解】(1)[1]由于则所以实验中R0应选用①10Ω。(2)[2]实线的电路，如图所示(3)[3]先连接导线Ⅰ在C点，调节滑动变阻器使G的示数为零，或者先记下P1位置在刻度尺上的读数，接着将导线Ⅰ连接在B上，改变导线Ⅱ连接在电阻丝上的位置，使G的示数为零，最后记下P2位置在刻度尺上的读数。则正确操作顺序是②④①⑤③（或④②①⑤③）。18
(4)[4]由于则根据则有。(5)[5]同意，因为按教材的方法电表内阻导致的实验误差更大，该方法采用了等效替代的方法减小的电表内阻导致的误差问题。2．某学习小组进行精确测量电阻Rx的阻值的实验，有下列器材供选用。A．待测电阻Rx（约300Ω）B．电压表V（3V，内阻约3kΩ）C．电流表A1（10mA，内阻约10Ω）D．电流表A2（20mA，内阻约5Ω）E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，额定电流0.5A）G．直流电源E（3V，内阻约1Ω）H．开关、导线若干(1)甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，并能满足Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量。则电流表应选择_______（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器应选择_______（填“R1”或“R2”）；请在虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图________。(2)乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下：18
①按图连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半；③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I；④待测电阻的阻值Rx=_________，比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？_________（填“甲”或“乙”）同学的。【答案】A1R1乙【详解】(1)[1]由题意得，流过待测电阻的最大电流约为所以电流表选用A1。[2]实验要求Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量，则滑动变阻器有采用分压式接法，即滑动变阻器选用相对Rx较小的R1。[3]待测电阻阻值约为电压表内阻的，待测电阻阻值约为电流表内阻的30倍，所以相对来说电流表的分压影响较小，则测量电路采用电流表的内接法，所以实验电路如图。(2)[4]闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半，则待测电阻的阻值等于电流表A1的内阻与滑动变阻器R2连入电路的阻值之和。闭合开关S218
（将电流表A2短路）并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I，则可计算出电流表A1的内阻与滑动变阻器R2连入电路的阻值之和。综上[5]方案乙采用了等效法测电阻，方案甲中由于电流表的分压会造成系统误差，所以乙同学的方法更有利于减小系统误差。3．用如图所示的实验电路图来测量电阻的阻值，所用测量器材如下:A．待测电阻;B．电流表，量程为10mA，内阻RA1=20Ω；C．电流表A2，量程为10mA，内阻未知；D．定值电阻R0，阻值为1000Ω;E.滑动变阻器R，最大阻值约为50Ω;F.电源E，电动势约为4.5V，内阻很小;C．开关S及导线若干。为了能够利用该电路图测量出待测电阻Rx的阻值，请你完成下列填空:（1）电路图中的虚线框“1”内应接上电流表____、“2”内应接上电流表_____（均选填“A1”或“A2”）。（2）开关S闭合前，滑动变阻器R的滑动端应滑动到____端（选填“左”或“右”）。（3）在虚线框“1”、“2”内正确接上电流表后，闭合开关S。实验过程中，当滑动变阻器R的滑动端滑动到某一位置时，两个电流表中，其中一个读数为2.0mA，另一个读数为3.4mA，则待测电阻18
的阻值为_____Ω。【答案】A2A1左680Ω【详解】（1）[1][2]因为电流表的内阻确定，所以与待测电阻串联，可知求出分压比，当知道待测电阻与的总电压时，可以通过分压之比求出待测电阻的阻值，则虚线框2内接电流表，虚线框1应接上电流表，通过，与、电流差可以求出两端的电压，即待测电阻与的总电压；（2）[3]为了保护电路，开关S闭合前，滑动变阻器应接到电路阻值最大处，由图可知，应滑动到左端；（3）[4]流过的电流则的两端的电压电流表两端的电压可得的电阻代入数据联立解得4．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：A．电流表A1（内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA）B．电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）C．定值电阻R0=900ΩD．滑动变阻器R（0-5Ω，允许通过的最大电流2A）E.干电池组（电动势为6V，内阻约0.05Ω）F.一个开关和导线若干G.螺旋测微器，游标卡尺(1)用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒阻值约为______Ω；18
(2)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值，请在方框中画出电路图______；(3)若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，则金属棒电阻的符号表达式为Rx=______（用I1，I2，R0，Rg表示）。【答案】12.0【详解】(1)[1]用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，即偏向0刻度线，所以示数偏小，要增大示数则要倍率减小换成“”的倍率；[2]电阻为(2)[3]由于题目中没有给出电压表，显然是用电流表与串联后组成电压表，为多测几组数据滑动变阻器采用分压接法，设计的电路图如图所示(3)[4]由电路连接及欧姆定律可求出金属棒的电阻为5．某同学采用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值，实验器材如下：18
电压表（量程，内阻）；电压表（量程，内阻）；滑动变阻器；待测定值电阻；电源（电动势，内阻不计）；开关和导线若干。操作步骤如下：（1）闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于__________（选填“左端”“中间”或“右端”）。（2）调节滑动变阻器，两电压表、读数分别为、，并读取多組数据，在坐标纸上描点、连线如图乙所示。当电压表示数为时，通过电阻的电流大小为__________；依据图像数据可以得出的阻值为__________。（保留三位有效数字）若电压表实际电阻小于，则电阻的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。18
【答案】左端（~均对）偏大【详解】（1）[1]闭合开关前，将滑动变阻器滑片置于左端，电压表读数为零；（2）[2]当电压表示数为时，通过电阻的电流大小为[3]据实验电路图，则有变形得根据图像可得斜率则有代入解得[4]若电压表实际电阻小于，则电阻的测量值与真实值相比偏大。6．某实验小组要精确测定额定电流为0.002A的纯电阻电灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时的电阻大约为。实验室提供的器材有：A．电流表（量程为，内阻约为，读数记为）B．电流表（量程为，内阻约为，读数记为）C．电压表（量程为，内阻约为，读数记为）D．电压表（量程为，内阻，读数记为）E．定值电阻18
F．定值电阻G．滑动变阻器（，允许通过最大电流）H．滑动变阻器（）I．蓄电池E（电动势为，内阻很小），开关S一个(1)甲同学先进行电流表A1，和电压表的读数练习，其正确的读数分别为_______A、_______V。(2)乙同学设计了如图电路测量电灯电阻。①请你帮他选择合适的器材，电表1应选______，定值电阻应选______，滑动变阻器应选_______。（填写器材前的字母代号）②测量电灯电阻的表达式为_______。（用物理量的字母表示）③实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表2的示数达到_______时，其对应的结果为电灯正常工作时的电阻。【答案】0.5013.0CEH【详解】(1)[1]电流表A1读数为0.50A。[2]电压表的读数13.0V。(2)①[3][4]因为定值电阻只能选择E，F太小，起不到分压的效果，电表2选择D，因为其他电流表量程太大或太小，测量都不准确，所以灯泡正常工作时，电路两端的电压大约为故电表1选择C。18
[5]选用滑动变阻器G，会导致流过滑动变阻器的电流超过额定电流。故选H。②[6]测量电灯电阻的表达式为化简为③[7]灯泡正常工作的电流为0.002A，所以此时电表2的读数为7．小明用如图所示的电路测量电阻Rx的阻值（约几百欧）。R是滑动变阻器，R0是电阻箱。（1）小明通过下列步骤，较准确地测出Rx的阻值。①将滑动变阻器的滑片P调至图中的___________（选填“A”或“B”）端。闭合S1，将S2拨至1，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的指针满偏。②将S2拨至“2”，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表指针再次满偏，此时电阻箱示数为R1，则Rx=___________。（2）实验中，滑动变阻器有两种规格可供选择，分别是R2（0～10Ω）、R3（0～5000Ω）。为了减小实验误差，滑动变阻器应选___________（选填“R2”或“R3”）。【答案】AR1R2【详解】（1）[1]为保护电压表，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P调至图中的A端，使电压表示数为零[2]将S2拨至“2”，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表指针再次满偏，则此时18
Rx的阻值等于电阻箱的阻值，即（2）[3]由于电阻Rx的阻值约几百欧，为减小实验误差，滑动变阻器应选R28．某电阻Rt的阻值与温度成线性关系，利于这个规律，某科技小组自己动手制作了一个测温计。首先，她们设计了如图甲所示的电路，其中A是量程为，内阻不计的电流表，为电动势为、内阻约为的电源，为滑动变阻器，为电阻箱，S为单刀双掷开关。（1）实验室中提供的滑动变阻器有两个：、，本实验中滑动变阻器应选用___________（选填“”或“”）。（2）完成下面实验步骤：①调节温度，使的温度达到；②将S拨向接点1，调节___________，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；③将S拨向接点2，调节___________，使电流表的读数仍为I，记下此时电阻箱的读数，则当温度为时，电阻④改变的温度，重复步骤②③，即可测得电阻的阻值随温度变化的规律。（3）现测得电阻随温度t变化的图象如图乙所示。把该电阻与电动势为、内阻不计的电源，量程为的理想电压表V（图中未画出）和电阻箱连成如图丙所示的电路，用该电阻做测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个电学温度计。若要求电学温度指针向右偏时读数增大，则应在原理图丙中___________（选填“a、b”或“b、c”）两点接入电压表。如果电阻箱阻值18
，则电压表刻度盘处对应的温度数值为___________℃。（4）方宇同学用该温度计测的值比标准温度计测的值偏低，为了校准刻度，他可以___________（写出一条合理建议即可）。【答案】b、c50将调小些或换新电池【详解】(1)[1]电源电动势1.5V，当电流表达到3mA时回路电阻约为500，为保护电流表，滑动变阻器应选用。(2)[2][3]①调节温度，使的温度达到；②将S拨向接点1，调节，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；③将S拨向接点2，调节，使电流表的读数仍为I，记下此时电阻箱的读数，则当温度为时，电阻④改变的温度，重复步骤②③，即可测得电阻的阻值随温度变化的规律。(3)[4]由于的阻值随温度的升高而增大，由闭合电路欧姆定律可知其两端电压也增大，所以电压表应并联在b、c两点。[5]由串联分压规律可得，电压表示数为2V时，电阻箱两端电压为1V，故回路电流为电阻Rt的阻值为由乙图可得可得，对应的温度数值为50℃。(4)[6]用该温度计测的值比标准温度计测的值偏低，可知测量值偏小，其两端电压偏小，说明串联回路中其他元件的分压偏大，故为了校准刻度，可以将调小些，或换新电池以减小内阻。9．某课外研究实验小组欲准确测量阻值约为40Ω的电阻，实验室提供的器材有：A．待测定值电阻B．定值电阻：阻值40Ω18
C．定值电阻：阻值80ΩD．灵敏电流计G：量程0~1mA，0刻度在中央，内阻约10ΩE.电阻箱：最大阻值999.99ΩF.直流电源E，电动势1.5V，内阻很小G.滑动变阻器R（10Ω，0.2A）H.单刀单掷开关S，导线等该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作。（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于___________（选填“A”或“B”）端。（2）闭合开关，向另一端移动滑动变阻器滑片（注意灵敏电流计G不超过量程）。若灵敏电流计G中的电流由C流向D，再调节电阻箱，使电阻箱的阻值___________（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为0。（3）读出电阻箱连入电路的电阻Ω，则___________Ω。（4）若定值电阻、均未知，先正常操作，调节的阻值等于49.00Ω，此后将电阻箱和位置对调，其他条件保持不变，再调整的阻值，当的阻值等于36.00Ω时，灵敏电流计G的示数也恰好为零，则___________Ω。18
【答案】A增大38.0042.00【详解】（1）[1]闭合开关前，为保护元件，应使测量电路部分的分压为零，即滑动变阻器滑片应置于A端。（2）[2]本实验采取电桥法测电阻，当电流由C流向D时，说明C点电势较高，所以应增大电阻箱的阻值使其分压增大，从而使C点电势降低，直到C、D两点电势相同时，G中的电流为零。（3）[3]当C、D两点电势相同时，根据串并联电路规律可得解得（4）[4]当C、D两点电势相同时，开始实验时有将电阻箱和位置对调后有联立解得10．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：A．电流表A1（内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA）B．电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）C．定值电阻R0=900ΩD．滑动变阻器R（0-5Ω，允许通过的最大电流2A）E.干电池组（电动势为6V，内阻约0.05Ω）F.一个开关和导线若干G.螺旋测微器，游标卡尺18
(1)如图，用螺旋测微器测金属棒直径为______mm；如图用游标卡尺测金属棒长为_______cm；(2)用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×1Ω"或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒阻值约为______Ω；(3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值，请在方框中画出电路图______；(4)若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，则金属棒电阻的符号表达式为Rx=______（用I1，I2，R0，Rg表示）。【答案】6.12310.23012.0【详解】(1)[1]金属丝的直径为[2]长度为(2)[3]用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，即偏向0刻度线，所以示数偏小，要增大示数则要倍率减小换成“”的倍率；[4]电阻为(3)[5]由于题目中没有给出电压表，显然是用电流表与串联后组成电压表，为多测几组数据滑动变阻器采用分压接法，设计的电路图如图所示18
(4)[6]由电路连接及欧姆定律可求出金属棒的电阻为18
18
查看更多
Copyright 2004-2019 ttzyw.com All Rights Reserved 闽ICP备18023965号-4
天天资源网声明：本站点发布的文章作品均来自用户投稿或网络整理，部分作品未联系到知识产权人或未发现有相关的知识产权登记