高考物理一轮复习小专题学案：电阻的测量

小专题复习：电阻的测量

伏安法测电阻

1、请完成下表中空格的填写

2、思考回答下列问题

（1）测量电阻时，电路选外接还是内接？选择的依据是什么？

（2）什么样的电阻是大电阻？什么样的电阻是小电阻？判断的标准是什么呢？

（3）内接法、外接法的系统误差能避免吗？（ps：系统误差是指由于测量所依据的理论公式本身的近似性，或者是实验方法本身不完善所带来的误差。）

（4）若已知电流表内阻，小电阻可以用内接吗？已知电压表内阻，大电阻可用外接法吗？

【例】（2023全国甲卷·T22·节选）某同学用伏安法测绘一额定电压为 6 V、额定功率为 3 W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为 6 kΩ，电流表内阻约为 1.5 Ω．实验中有图（a）和（b）两个电路图供选择。

（1）实验中得到的电流 I 和电压 U 的关系曲线如图（c）所示，该同学选择的电路图是图__________（填“a”或“b”）

伏安法测电阻的拓展

【例1】（2022·全国乙卷·T23）一同学探究阻值约为 550 Ω的待测电阻Rx在 0~5 mA范围内的伏安特性。可用器材有：

  电压表 V（量程为 3 V，内阻很大）

  电流表 A（量程为 1 mA，内阻为 300 Ω）

  电源 E（电动势约为 4 V，内阻不计）

  滑动变阻器 R（最大阻值可选 10 Ω或 1.5 kΩ）

  定值电阻 R0（阻值可选 75 Ω或 150 Ω）

  开关 S，导线若干。

（1）要求通过 Rx 的电流可在 0~5 mA范围内连续可调，将右图所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图__________；

（2）实验时，图（a）中的 R 应选最大阻值为____________（填“10 Ω”或“1.5 kΩ”）的滑动变阻器，R0 应选阻值为____________（填“75 Ω”或“150 Ω”）的定值电阻；

【例2】某实验小组要做测定电流表的内电阻，现有以下器材：

   A．电池 E（电动势 4.0 V，内阻很小）

   B．待测电流表 A1（量程 10 mA，内阻 r1 为 40 Ω左右）

   C．电流表 A2（量程 8 mA，内阻 r2 = 50 Ω）

   D．电压表 V1（量程 3 V，内阻约 2 kΩ）

   E．滑动变阻器 R：阻值范围 0~10 Ω

   F．开关 S，导线若干

（1）实验要求，从所给器材中选取适当的实验器材，设计一电路来测量电流表 A1 的内阻 r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。在方框中画出你设计的实验电路图__________；

（2）若选测量数据中的一组来计算 r1，其中用 I1、I2、U1 分别表示可能选用的电表 A1、A2、V1 的示数，则 r1 的表达式为 r1 = ________；

【例3】（2023·全国乙卷·T23·节选）一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源 E、电压表（内阻非常大）、定值电阻 R0（阻值10.0 Ω）、滑动变阻器 R、待测金属丝、单刀双掷开关 K、开关 S、导线若干。图（a）是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：

（1）实验时，先将滑动变阻器 R 接入电路的电阻调至最大，闭合 S；

（2）将 K 与 1 端相连，适当减小滑动变阻器 R 接入电路的电阻，此时电压表读数记为 U1，然后将 K 与 2 端相连，此时电压表读数记为 U2。由此得到流过待测金属丝的电流 I = _________，金属丝的电阻 r = __________。（结果均用 R0、U1、U2 表示）；