11.6 专题：电阻的测量（课后练习）-高中物理人教版（2019）必修第三册高二上学期课前课中课后同步试题精编

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11.6 专题：电阻的测量课后练1. 有一个电阻Rx，其阻值大约是10 Ω，请选择适当的器材，以便测量其阻值。可供选择的电路如图甲、乙所示，可供选择的器材如下：A．电动势为4.5 V、内阻不计的电源EB．量程为0～15 V、内阻10 kΩ的电压表V1C．量程为0～3 V、内阻6 kΩ的电压表V2D．量程为0～300 mA、内阻4 Ω的电流表A1E．量程为0～5 A、内阻2 Ω的电流表A2F．最大阻值20 Ω、额定电流1.5 A的滑动变阻器R1G．最大阻值500 Ω、额定电流0.5 A的滑动变阻器R2H．开关和若干根导线则选用的电路是______（选填“甲”或“乙”），选用的器材有______（填器材前的字母）。2. 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与定值电阻的串联。测量电流表内阻的实验电路如图所示。可供选择的仪器如下：①待测电流表（0~5，内阻约300Ω）；②电流表（0~10mA，内阻约100Ω）；③定值电阻（300Ω）；④定值电阻（10Ω）；⑤滑动变阻器（0~1000Ω）；⑥滑动变阻器（0~20Ω）；⑦干电池（1.5V，内阻不计）；⑧开关S及导线若干。(1)定值电阻应选_________，滑动变阻器应选_________。（填写序号）(2)按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，连接图乙所示的实物图______。(3)补全实验步骤。①按电路图连接实物电路，____________________________；②闭合开关S，移动滑动变阻器触头至某一位置，记录、的读数、；③____________________；④以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图丙所示。(4)根据图线的斜率k及选用的定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式为___________。3. 某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。（1）现有电源，内阻可不计，滑动变阻器，额定电流，开关和导线若干，以及下列电表A.电流表，内阻约0.025） B.电流表，内阻约C.电压表，内阻约 D.电压表，内阻约为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______选填器材前的字母；实验电路应采用图中的______选填“甲”或“乙”。（2）如图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线________。（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值______保留两位有效数字。（4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是______；若在问中选用乙电路，产生误差的主要原因是______。选填选项前的字母A.电流表测量值小于流经的电流值 B.电流表测量值大于流经的电流值C.电压表测量值小于两端的电压值 D.电压表测量值大于两端的电压值4. 某实验小组利用如图甲所示的电路探究在25 ℃~80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻RT，其标称值（25 ℃时的阻值）为900.0 Ω；电源E（6 V，内阻可忽略）；电压表V（量程150 mV）；定值电阻R0（阻值20.0 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1 000 Ω）；电阻箱R2（阻值范围0~999.9 Ω）；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。实验时，先按图甲连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃。将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃。实验得到的R2-t数据见下表。回答下列问题：(1)在闭合S1前，图甲中R1的滑片应移动到______（填“a”或“b”）端。(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2-t曲线。（ ）(3)由图乙可得到RT在25 ℃~80 ℃范围内的温度特性。当t=44.0 ℃时，可得RT=____Ω。 (4)将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图丙所示，该读数为______Ω，则手心温度为_______℃。5. 为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx，小明设计了如图所示的电路．（1）实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，则测量时应将c点接________（选填“a点”或“b点”），按此连接测量，测量结果___________（选填“小于”、“等于”或“大于”）Rx的真实值．（2）根据实验测得的6组数据，在图2中描点，作出了2条图线．你认为正确的是_____（选填“”或“”），并由图线求出电阻Rx=________Ω．（保留两位有效数字）6. 有一电流表A，量程为1mA，内阻r1约为100Ω．要求测量其内阻．可选用器材有，电阻箱R0，最大阻值为99999.9Ω；滑动电阻箱甲，最大阻值为10kΩ；滑动电阻箱乙，最大阻值为2kΩ；电源E1，电动势约为2V，内阻不计；电源E2，电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干．采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：a.断开S1和S2，将R调到最大；b.合上S1调节R使A满偏；c.合上S2，调节R1使A半偏，此时可以认为A的内阻rg＝R1，试问：（ⅰ）在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择____；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择____；电源E应该选择____．（ⅱ）认为内阻rg＝R1，此结果与rg的真实值相比____．（填“偏大”、“偏小”或“相等”）7. 为了更准确地测量某电压表的内阻，一同学设计了如图所示的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的指针指到3V位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱的阻值，此值为电压表内阻的测量值；G．断开开关S．实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值c．滑动变阻器：最大阻值d．电阻箱：最大阻值，阻值最小改变量为e．电阻箱：最大阻值，阻值最小改变量为f．电池组：电动势约6V，内阻可忽略g．开关，导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：（1）要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用_______（选填“b”或“e”），电阻箱中选用__________（选填“d”或“e”）．（2）电压表内阻的测量值和真实值相比，________（选填“>”或“<”），越大，则越_______（选填“大”或“小”）．参考答案1. 【答案】 ①. 甲 ②. A、C、D、F、H【详解】①Rx的阻值大约为10Ω，与电流表内阻接近，因此采用电流表外接法；同时Rx的阻值小于滑动变阻器的最大阻值，因而采用限流式接法，故选用甲图电路。②实验需要选择电源、开关和导线，故器材应选A、H；电源A电动势E＝4.5V，根据欧姆定律有E＝Im（Rx＋RA）若采用电流表A1，则Im＝A≈0.321A＝321mA若采用电流表A2，则Im＝A＝0.375A＝375mA可见与电流表A1的最大测量值接近，故电流表选D；Rx两端的电压U＝ImRx＝0.321×10V＝3.21V因而电压表选C；滑动变阻器R2的最大阻值为500Ω，与Rx偏差太大，因此滑动变阻器选F。综上选用的器材有A、C、D、F、H。2. 【答案】 (1) ③；. ⑥ (2).实物连线图见解析； (3). 将滑动变阻器触头置于最左端 ； 多次移动滑动变阻器触头；记录多组、的读数、 ；(4). 【详解】(1)根据电路图连接特点，为定值电阻和电流表的总电流，若定值电阻选，会使流过的总电流超过其量程，故定值电阻选，即③；滑动变阻器采用分压接法，选最大阻值较小的滑动变阻器，即⑥。(2)实物连接图如图所示(3)在闭合开关前应将滑动变阻器触头置于最左端，记录触头在某一位置、的读数、之后，应多次移动滑动变阻器触头，记录多组、的读数、。(4)根据可得其中所以3. 【答案】 （1）. B ；. C ；. 甲 （2）. 实物连线图见解析； （3）. 5.2 （4）. B； D【详解】（1）由于电源电动势为4V，所以电压表应选C；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：所以电流表应选B；根据闭合电路欧姆定律，电路中需要的最大电阻为：所以变阻器可以采用限流式接法，变阻器应选E；由于待测电阻满足所以电流表应用外接法，即电路图应是“限流外接”，所以应采用图甲电路。（2）实物连线图如图所示：（3）电流表的读数为：，电压表的读数为：，所以待测电阻为：（4）根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表V的分流作用，导致电流表的测量值大于流经的电流，所以产生误差的主要原因是B，故选B。若采用乙电路，由于电流表的分压作用，导致电压表的测量值大于两端的电压值，所以造成误差的主要原因是D，故选D。4. 【答案】 (1). b （2）.R2-t图见解析 （3） 450 （4）. 620.0 ； 33.0【详解】(1)闭合开关S1前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大。(2)如图所示(3)由图丁可知t=44.0 ℃时，电阻的阻值为450 Ω。(4)由图丙可得电阻箱阻值为620.0 Ω，由图丁可得温度约为33.0 ℃。5. 【答案】 （1）. a点； 小于； （2） ②； 7.5；【详解】（1）电压表示数变化较大，说明电流表分压较大，而电流表示数基本不变，说明电压表分流较小，可以忽略，故采用电流表外接法，即c接a点；电压表测量的电压为准确值，但电流表测量的电流为电阻和电压表电流表之和，即电流测量值偏大，根据可得电阻测量值偏小；（2）因为电压表测量的是被测电阻两端电压，所以当其两端电压为零时，电流也为零，故图线②正确；图像的斜率表示电阻，故；6. 【答案】 （ⅰ） R0 ； 滑动变阻器甲 E2 ；（ⅱ） 偏小【详解】（i）根据半偏法的测量原理，R1必须选电阻箱R0；由于电流表的电阻很小，要求R1的阻值很大，故R应选滑动电阻箱甲；电源选择E2，误差较小．（ii）根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：合上S1，调节R使电流表满偏： 合上S2，调节R1使电流表半偏（电路中的总电流）： 故：I＞Ig．所以，通过电阻箱的电流IR1：IR1＞Ig用U表示电阻箱两端电压，则即：rg＞R1故：认为内阻rg=R1，此结果与的rg真实值相比偏小．7. 【答案】 （1）c ； d； （2）. >； ； 小【详解】（1）由于滑动变阻器的分压影响产生误差，故选择阻值小的c能减小误差；又由于使用半偏法测电压表内阻，电压表内阻较大，电阻箱最大阻值应选大的，故选择d．（2）当电压表的指针指到3.0V位置时，电压表中的电流当电压表的指针指到1.5V位置时，电阻箱的电阻为，电压表中的电流可得由于滑动变阻器的分压影响，，故即越大，滑动变阻器的分压影响越小，越接近，故越小．t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0