2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第10章恒定电流专题强化13测量电阻的其他五种方法考点5电桥法测电阻

这是一份2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第10章恒定电流专题强化13测量电阻的其他五种方法考点5电桥法测电阻，共2页。试卷主要包含了R2等内容，欢迎下载使用。

电桥法是测量电阻的一种特殊方法，其测量原理电路如图所示，实验中调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，R1和R3两端的电压相等，设为U1。同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2，根据欧姆定律有eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)，eq \f(U1,R3)＝eq \f(U2,Rx)，由以上两式解得R1Rx＝R2R3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值。
某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图(a)所示，R1、R2、R3为电阻箱，RF为半导体薄膜压力传感器，C、D间连接电压传感器(内阻无穷大)。
(1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是 1 000 Ω；
(2)适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，RF的阻值为eq \f(R1,R2)R3 (用R1、R2、R3表示)；
(3)依次将0.5 g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小)，读出电压传感器示数U，所测数据如下表所示：
根据表中数据在图(c)上描点，绘制U－m关系图线；
(4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用。在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0，电压传感器示数为200 mV，则F0大小是 0.018 N(重力加速度取9.8 m/s2，保留2位有效数字)；
(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200 mV，则F1> F0(填“>”“＝”或“<”)。
[解析] (1)由图(b)可知，对应的读数为10×100 Ω＝1 000 Ω。(2)根据电压传感器示数为0可得I1R1＝I2R2，I1RF＝I2R3，解得RF＝eq \f(R1,R2)R3。(3)把表格中的数据在图(c)上进行描点，然后用一条直线拟合，使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，离直线较远的点舍弃，如图所示。(4)根据U－m图像可知，当U＝200 mV时，m＝1.80 g，故F0＝ mg＝0.018 N。(5)可将C、D以外的电路等效为新的电源，C、D两点电压看作路端电压，因为换用非理想毫伏表后，当读数为200 mV时，实际上C、D间断路(接理想毫伏表时)时的电压大于200 mV，则在压力传感器上施加微小压力F1时C、D间的电压大于在压力传感器上施加微小压力F0时C、D间的电压，结合U－m关系图线可知，F1>F0。
[答案] (3)如图所示
次数
1
2
3
4
5
6
砝码质量m/g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电压U/mV
0
57
115
168
220
280