2021高考物理二轮复习 第八章 微专题59 测量电阻的几种方法

这是一份2021高考物理二轮复习 第八章 微专题59 测量电阻的几种方法，共4页。试卷主要包含了实验室能够提供如下实验器材等内容，欢迎下载使用。
A．电流表(量程3 A，内阻0.1 Ω)
B．定值电阻R1(阻值3 kΩ，额定电流0.5 A)
C．定值电阻R2(阻值30 Ω，额定电流1.0 A)
D．电池组(电动势略小于3 V，内阻不计)
E．开关若干
F．导线若干
为了测量一电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)的内阻，某同学根据实验室提供的器材设计了如图1所示的两个实验电路图．
图1
(1)为了准确测量电压表的内阻，应该选择________(选填“甲”或“乙”)电路图；
(2)需要用到的器材有__________(选填器材前的编号)；
(3)依据所选电路，结合测量结果写出计算电压表内阻的表达式RV＝________________；简要说明所用物理量的意义：________________________________________.
2．(2020·福建南平市质检)为了将小量程电流表改装成量程为3 V的电压表，实验器材如下：
A．电流表G：满偏电流为300 μA，内阻约100 Ω
B．干电池E：电动势为3 V，内阻未知；
C．滑动变阻器R1：最大阻值为500 Ω，额定电流为1 A
D．滑动变阻器R2：最大阻值为15 kΩ，额定电流为0.5 A
E．电阻箱R0：最大值为999.9 Ω，额定电流为0.5 A
F．电阻箱R：最大值为9 999.9 Ω，额定电流为0.5 A
G．开关两个，导线若干．
请回答以下问题
(1)为尽可能准确测量电流表的内阻，应选用图2甲中的________(选填“A”或“B”)电路；
图2
(2)根据所选电路完成实物电路连接．闭合开关S1，调节滑动变阻器使电流表的示数为300 μA；接着保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值，当R0＝200 Ω时电流表示数如图乙所示，则流过电流表的电流为________μA，电流表内阻的测量值为________Ω；
(3)现将上述电流表与电阻箱R串联改装成量程为3 V的电压表，则电阻箱R接入电路的阻值应为________kΩ；
(4)若用改装后的电压表测量某电路电压，则电压测量值________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．
3．(2019·东北三省四市教研联合体模拟)有一只灵敏电流计G，刻度盘上共有N格刻度而无具体示数，现要根据图3(a)所示电路测出此表的满偏电流Ig和内阻Rg.
(1)请按原理图(a)，将图(b)中的实物电路连接完整；
图3
(2)实验中调节滑动变阻器R0和电阻箱R，使灵敏电流计刚好满偏，读出此时电压表的示数U和电阻箱的阻值R1；然后再调节滑动变阻器R0和电阻箱R，使灵敏电流计刚好半偏，且电压表的示数仍为U，读出此时电阻箱的阻值R2.用U、R1和R2表示灵敏电流计的满偏电流Ig和内阻Rg，表达式：Ig＝________，Rg＝________；
(3)仅从实验设计原理上看，这种测量方法得到满偏电流的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．
答案精析
1．(1)乙 (2)BDEF (3)eq \f(U1R1,U2－U1) U1为开关K1闭合，开关K2断开时电压表读数，U2为开关K1和K2都闭合时电压表读数，R1是阻值为3 kΩ的定值电阻
解析 (1)甲电路中电流表的量程过大，故用乙电路；
(2)定值电阻选择与待测电压表阻值相当的，故选R1，则所选器材为BDEF；
(3)若开关K1闭合，开关K2断开时电压表读数为U1，开关K1和K2都闭合时电压表读数为U2，则eq \f(U1,RV)＝eq \f(U2－U1,R1)，故计算电压表内阻的表达式为RV＝eq \f(U1R1,U2－U1)，其中U1为开关K1闭合，开关K2断开时电压表读数，U2为开关K1和K2都闭合时电压表读数，R1是阻值为3 kΩ的定值电阻．
2．(1)B (2)200 100 (3)9.9 (4)小于
解析 (1)由“半偏法”测量电流表内阻的原理可知，先闭合开关S1，调节滑动变阻器的阻值，使电流表满偏；然后闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使得电流表半偏；读出电阻箱的阻值即为电流表的内阻；其中当闭合开关S2时，认为电路中的总电流不变，这样必须要求滑动变阻器的阻值比电流表的内阻大得多，即滑动变阻器应该选择R2，电路选择B；
(2)由题图乙可知，电流表读数为200 μA；则通过电阻箱的电流100 μA；则电阻箱R0的阻值等于电流表内阻的2倍，即电流表内阻测量值为100 Ω；
(3)将上述电流表与电阻箱R串联改装成量程为3 V的电压表，则电阻箱R接入电路的阻值应为
R＝eq \f(U,Ig)－Rg＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,300×10－6)－100)) Ω＝9 900 Ω＝9.9 kΩ；
(4)若用改装后的电压表测量某电路电压，当电压表并联到被测电路上后，电阻减小，则电压表两端的电压减小，即电压测量值小于真实值．
3．(1) (2)eq \f(U,R2－R1) R2－2R1
(3)相等