必刷08　电阻的测量-2021届高考物理二轮复习专项必刷（人教版）

这是一份必刷08　电阻的测量-2021届高考物理二轮复习专项必刷（人教版），文件包含必刷08电阻的测量-2021届高考物理二轮复习专项必刷人教版原卷版docx、必刷08电阻的测量-2021届高考物理二轮复习专项必刷人教版解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共53页， 欢迎下载使用。
必刷08　电阻的测量

必刷点1　伏安法测电阻的内接法和外接法

典例1.用伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 Ω,电压表 V的内阻的为2 kΩ,电流表A的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.
若将图(a)和图(b)中电路图测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则　　　　(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)真实值. 

【答案】　　Rx1　大于　小于
【解析】 根据题意可知,电压表内阻与待测电阻的阻值之比RVRx=10,待测电阻与电流表内阻的阻值之比RxRA=20,相对而言,待测电阻比电流表内阻大很多,用电流表内接法测量更准确,即采用图(a)电路测量,Rx1更接近待测电阻真实值;在图(a)测量电路中,由于电流表的分压而使测量值大于真实值;在图(b)测量电路中,由于电压表的分流使测量值小于真实值.

变式1.有一只电阻Rx,其阻值大约在40~50 Ω之间,需要进一步测定其阻值.现有的器材有:
①电池组E(电动势9 V,内阻约0.5 Ω)
②伏特表 V(量程0~10 V,内阻约20 kΩ)
③毫安表A1(量程0~50 mA,内阻约20 Ω)
④毫安表A2(量程0~300 mA,内阻约4 Ω)
⑤滑动变阻器R1(0~100 Ω,额定电流1 A)
⑥滑动变阻器R2(0~1 700 Ω,额定电流0.3 A)
⑦电键一只,导线若干.
有两种可供选择的电路如图1和图2所示.实验中要求多测几组电流和电压值.

(1)为了实验能正常进行并减小系统误差,而且要求滑动变阻器要便于调节,在实验中应选图　　　　所示的电路;应选代号为　　　　的毫安表和代号为　　　　的滑动变阻器.该实验的系统误差主要是由　　　　引起的,这个因素总是使实验的测量值比真实值偏　　　　. 
(2)若已知所用的毫安表的准确电阻值,则应选用图　　　　所示的电路进行测量. 

【答案】　(1)1　④　⑤　电压表分流　小　(2)2
【解析】 (1)被测电阻的阻值40~50 Ω,由题意可知,电压表内阻远大于待测电阻阻值,所以电流表应采用外接法,故选择图1所示实验电路;电路中电流的最大值约为:I=UR=9V40Ω=0.225 A=225 mA,故电流表应选择④A2;为方便实验操作,滑动变阻器应选择⑤R1;电流表采用外接法时,由于电压表的分流,电流的测量值大于真实值,所以电阻的测量值小于真实值.
(2) 如果知道电流表的内阻,则可采用电流表内接法以消除系统误差:先由欧姆定律求出待测电阻和电流表的总电阻,然后减去电流表的阻值即为待测电阻的阻值,故选择图2所示电路.

必刷点2　滑动变阻器的分压接法和限流接法


典例2.(2019·湖南衡阳模拟)某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:
A.电流表(量程100 μA,内阻约2 kΩ);
B.电流表(量程500 μA,内阻约300 Ω);
C.电压表(量程15 V,内阻约100 kΩ);
D.电压表(量程50 V,内阻约500 kΩ);
E.直流电源(20 V,允许最大电流1 A);
F.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定功率1 W);
G.开关和导线若干.
电流表应选　　　　,电压表应选　　　　.(填字母代号) 
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
(1)　  
(2)　 . 


【答案】B　C　(1)电流表应采用内接法　(2)滑动变阻器应采用分压接法
【解析】通过待测电阻的最大电流
Im≈ERx=2025×103 A=800 μA,故电流表选B.
电源的电动势E=20 V,若选量程为50 V的电压表,测量误差过大,同时考虑待测电阻的最大电压Um=500×10-6×25×103 V=12.5 V,故电压表选C.
(1)由题给数据可知,RxRA=25 000Ω300Ω≈83,RVRx=100kΩ25kΩ=4.相对而言,待测电阻比电流表的内阻大很多,为减小系统误差,电流表应采用内接法.
(2)由于滑动变阻器的最大阻值比待测电阻小很多,若采用限流接法,电阻Rx两端的电压或电流调节范围很小,且都超过电表的量程,为了便于调节和保证电表的安全,滑动变阻器应采用分压接法.
变式2.某同学想用伏安法测定一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻约0.012 5 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,额定电流0.3 A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是　　　　(填写各器材的字母代号). 
(2)实验电路应采用电流表　　　　接法(填“内”或“外”). 
(3)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路.

【答案】(1)ACDFH　(2)外　(3)如解析图所示
【解析】(1)首先选出唯一性器材A、H,由于电源电压为3 V,因而电压表选D,估算最大电流为Imax=ERx+r=0.5 A,故电流表选C;
(2)由题给数据可知RxRA=40,RVRx=600,则电压表内阻相对较大,电流表采用外接法;
(3)由于实验要求电流从零开始变化,所以滑动变阻器应采用分压接法.滑动变阻器采用分压接法时,要选择阻值相对较小且额定电流大的,故选F.原理电路图和实物图连线如图所示.



必刷点3　电表和电阻箱的一些特殊用法

典例3. 如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:
器　材
规　格
待测电阻Rx
阻值在900~1 000 Ω之间
电源E
具有一定内阻,电动势约为9.0 V
电压表 V1
量程2.0 V,内阻r1=1 000 Ω
电压表 V2
量程5.0 V,内阻r2=2 500 Ω
电流表A
量程3.0 A,内阻r=0.10 Ω
滑动变阻器R
最大阻值约为100 Ω,额定电流0.5 A
开关S、导线若干


为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代替导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路.


【答案】如解析图
【解析】 因为电源电动势为9 V,而待测电阻约为1 000 Ω,所以最大电流Imax