2022届高考物理一轮复习专题66测电阻的几种方法练习含解析

这是一份2022届高考物理一轮复习专题66测电阻的几种方法练习含解析，共10页。试卷主要包含了用以下器材可测量电阻Rx的阻值等内容，欢迎下载使用。
1．用如图所示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为( )
A.eq \f(l1,l2)R0 B．eq \f(l1,l1＋l2)R0
C.eq \f(l2,l1)R0D．eq \f(l2,l1＋l2)R0
2．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和RN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．完成下列实验步骤中的填空：
(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I.
(2)然后将S拨向接点2，调节________，使______________________，记下此时RN的读数．
(3)多次重复上述过程，计算RN读数的________，即为待测微安表头内阻的测量值．
3．[2021·唐山市测试]两块量程均为0～10mA但内阻未知的电流表A1、A2，现通过如图所示电路来测量其中一电流表的电阻．
(1)连接电路，将滑动变阻器R1的滑片滑到最________(填“左”或“右”)端，闭合开关S；
(2)将电阻箱R2调到某一阻值，然后调整滑动变阻器R1滑片的位置，使两电流表均有较大幅度的偏转；
(3)记录此时两电流表的读数I1、I2和电阻箱的阻值R2；
(4)根据以上数据可以得到电流表________(填“A1”或“A2”)的阻值，若I1＝6.0mA，I2＝9.0mA，R2＝23.6Ω，则该电流表的电阻为________Ω；
(5)多次测量，计算该电流表电阻的平均值．
4．[2021·贵阳市测试]某同学为了测量Rx的电阻值，设计了如图甲所示的电路．用到的器材有：电源(电动势未知，内阻为r)，理想电流表，理想电压表，单刀双掷开关S.实验时他进行了如下操作：
(1)在开关处于断开状态下连接好电路；
(2)将开关S向电压表一侧闭合，记录下电压表读数U1；将开关S向Rx一侧闭合，记录下电流表读数I2；
(3)根据已知条件和(2)中测量的数据，可得电源电动势E＝________，待测电阻的表达式Rx＝________；
(4)根据图甲电路，完成图乙中各实物器材之间的连线．
5．[2021·昆明市摸底]某同学测量一电阻丝的电阻，现有的器材规格如下：
A.待测电阻丝(阻值约100Ω)
B.电流表A(量程0～40mA，内阻约40Ω)
C.电压表V1(量程0～3V，内阻约5kΩ)
D.电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0～200Ω，允许最大电流1A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0～10Ω，允许最大电流1A)
G.电源E(电动势约3V，内阻不计)
H.开关一个、导线若干
(1)实验中，该同学采用了滑动变阻器的限流式接法，为使实验结果更加准确，电压表应选________(填“C”或“D”)，滑动变阻器应选________(填“E”或“F”)；
(2)用笔画线代替导线补全实物图．
6.
某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100Ω)；S为开关，E为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出．图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U－t关系曲线．回答下列问题：
(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1＝______mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻__________(填“变大”或“变小”)，电压表示数________(填“增大”或“减小”)，此时应将R的滑片向______(填“A”或“B”)端移动，以使示数仍为U1.
(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系．硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(ΔU,Δt)))＝____________×10－3V/℃(保留2位有效数字).
7．[2021·洛阳市统考]某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻．已知该灯正常工作时电阻约500Ω.实验室提供的器材有：
A.电流表A(量程0～3mA，内阻RA＝15Ω)
B.定值电阻R1＝1985Ω
C.滑动变阻器R(0～10Ω)
D.电压表V(量程0～10V，内阻RV＝1kΩ)
E.蓄电池E(电动势为12V，内阻r很小)
F.开关S一个
G.导线若干
(1)要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的( )
(2)选择正确电路进行实验，若电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，写出测量白炽灯电阻的表达式Rx＝________(用题目中给的相应字母表示).当电流表中的电流强度I＝________mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其计算结果即为白炽灯正常工作时的电阻．
8．用以下器材可测量电阻Rx的阻值．
待测电阻Rx，阻值约为600Ω；
电源E，电动势约为6.0V，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eq \f(1,3)，并能测量多组数据，轻在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图．
(2)若选择测量数据中的一组来计算Rx，则由已知量和测量物理量计算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)
9．[2021·湖北重点中学摸底]某同学为测定电阻Rx的阻值，做如下测量：
(1)用多用电表粗测该电阻的阻值，按正确的实验步骤操作后，多用电表的表头如图甲表示，测得该电阻的阻值为________Ω；
(2)为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供以下实验器材：
A.电流表A1(量程0～90mA、内阻r1＝1Ω)
B.电流表A2(量程0～15mA、内阻r2＝30Ω)
C.电流表A3(量程0～0.6A、电阻r3约为0.2Ω)
D.电压表V(量程6V、内阻约为10kΩ)
E.定值电阻R0＝20Ω
F.滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω
G.电源E(电动势1.5V，内阻很小)
H.开关S、导线若干
测量要求电表读数不得小于其量程的1/3；
①该同学设计了如图乙所示的部分电路以后，又给出了以下四种设计方案准备接入a、b两点之间，其中合理的是( )
②根据所选择的电路，说明实验中应测物理量__________________________；写出测定电阻Rx阻值的字母表达式__________________．
10．[2021·银川一中摸底]现有一直流电流计G，满偏电流为200μA，内阻约几百欧．某同学想把它改装成量程为0～2V的电压表，他首先根据图示电路，用半偏法测定电流计G的内阻．
(1)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R的阻值调至最大．后续的实验操作步骤依次是__________ (请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)，最后记录电阻箱R′的阻值并整理好器材．
A.闭合开关S1
B.保持R不变，闭合开关S2
C.调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D.调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E.调节R′的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R′的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
(2)如果测得R′的阻值为400Ω，则电流计G的内阻为________.
(3)现给电流计G (填“串”或“并”)联一个阻值为______Ω的电阻，就可以将该电流计G改装成量程为2V的电压表．
(4)本实验中电流计G内阻的测量值比其内阻的实际值________(填“偏大”或“偏小”).
11．[2020·全国卷Ⅰ]某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1kΩ，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).
专题66 测电阻的几种方法
1．C 由电桥平衡的条件可知，电流表的电流为零时，有eq \f(R0,l1)＝eq \f(Rx,l2)，Rx＝eq \f(l2,l1)R0，C正确．
2．(1)R0 标准电流表(或A0) (2)RN 标准电流表(或A0)的读数仍为I (3)平均值
解析：根据等效替代法可知，实验步骤应为：(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，记下此时标准电流表A0的读数I.(2)然后将S拨向接点2，调节RN，使标准电流表(或A0)的读数仍为I，记下此时RN的读数．(3)多次重复上述过程，计算RN读数的平均值，即为待测微安表头内阻的测量值．
3．(1)左 (4)A1 11.8
解析：(1)滑动变阻器接入电路的阻值应该最大，因此滑片滑到最左端；(4)经分析，可以得到A1两端的电压及电流值，可以得到A1的阻值，为RA1＝eq \f(（I2－I1）R2,I1)＝11.8Ω.
4．(3)U1 eq \f(U1－I2r,I2) (4)如图所示
解析：(3)当将开关S向电压表一侧闭合时，外电路为断路状态，电压表的示数为电源的电动势，E＝U1，将开关S向Rx一侧闭合，电流表读数为I2，则由闭合电路欧姆定律可知E＝I2(Rx＋r)，解得Rx＝eq \f(U1－I2r,I2).(4)根据原理图得出对应的实物图如图所示．
5．(1)C E (2)如图所示
解析：(1)电源电动势E＝3V，由于采用限流式接法，电压表应选量程为0～3V的V1；待测电阻约100Ω，滑动变阻器应选R1；(2)由于Rx>eq \r(RV·RA)，电流表采用外接法，实物连线电路图如图所示．
6．(1)5.00 变小 增大 B (2)2.8
解析：本实验考查运用闭合电路欧姆定律计算电压，并且分析了硅二极管两端的电压与温度的关系，考查学生的实验能力，体现了科学探究核心素养，又体现了创新思维和创新意识的价值观念．
(1)实验中I＝50.0μA，R0＝100Ω，所以U1＝IR0＝5.00mV，因为图(b)是在恒定电流条件下得到的图像，斜率为负值，所以随温度的升高，硅二极管正向电压变小，由R硅＝eq \f(U,I)，可知硅二极管正向电阻变小，则回路中电流变大，且R0为定值电阻，的示数增大.为了确保回路中电流恒定，应使滑动变阻器的阻值变大，故滑片应向B端滑动. (2)图(b)中图线纵轴截距为0.44V，所以eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(ΔU,Δt)))＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(0.44－0.30,80－30)))V/℃＝2.8×10－3V/℃.
7．(1)C (2)eq \f(IRV（R1＋RA）,U－IRV) 1.5
解析：(1)要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，由于电压表的量程较大，测量误差较大，故不能用电压表测白炽灯两端的电压，可将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量白炽灯两端的电压，白炽灯工作时的电流约为I＝eq \f(U,Rx)＝eq \f(3V,500Ω)＝6mA，电流表量程较小，故不能用电流表精确测量通过白炽灯的电流，可用电压表测电流；因为滑动变阻器的最大阻值远小于白炽灯的电阻，故滑动变阻器采用分压式接法，C正确，ABD错误．(2)由并联电路特点及欧姆定律得U＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(I＋\f(I（R1＋RA）,Rx)))RV，解得Rx＝eq \f(IRV（R1＋RA）,U－IRV).白炽灯正常工作时的额定电压为3V，由欧姆定律得I＝eq \f(UL,R1＋RA)＝1.5mA.
8．(1)见解析图 (2)eq \f(（U2－U1）R0r1,U1（R0＋r1）) U1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)电路的最大电流为Im＝eq \f(6V,600Ω)＝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，滑动变阻器需要分压式接法，电路如图．
(2)流过被测电阻的电流为I＝eq \f(U1,r1)＋eq \f(U1,R0)＝eq \f(U1（R0＋r1）,R0r1)，被测电阻阻值为Rx＝eq \f(U2－U1,I)＝eq \f(（U2－U1）R0r1,U1（R0＋r1）).
9．(1)90 (2)①D ②电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2 eq \f(（I1－I2）R0,I2)－r2
10．(1)ACBE (2)400Ω (3)串 9600 (4)偏小
11．(1)O、P (2)Ⅰ 50.5 (3)50.0
解析：(1)伏安法测电阻的电路图分为电流表内接法和外接法，电压表跨接在O、Q两点为内接法，所得结果Rx测＝Rx＋RA；电压表跨接在O、P两点为外接法，所得结果为Rx与RV并联的总阻值，小于Rx的真实值．由图(b)可知，图线Ⅰ的斜率kⅠ大于图线Ⅱ的斜率kⅡ，即测量值RⅠ测>RⅡ测，故图线Ⅰ对应电流表内接法，电压表跨接在O、Q两点；图线Ⅱ对应电流表外接法，电压表跨接在O、P两点．(2)Rx的阻值为几十欧姆，属于大电阻，故用电流表内接法(即电压表应跨接在O、Q两点)得到的结果更准确，即由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值，由图(b)可知，Rx测＝eq \f(ΔU,ΔI)≈50.5Ω.(3)第(2)问中用内接法，故有Rx测＝Rx＋RA，修正后待测电阻阻值Rx＝Rx测－RA＝50.5Ω－0.5Ω＝50.0Ω.