2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)学生用-专题强化十六 测量电阻的其他几种方法.docxVIP

专题强化十六测量电阻的其他几种方法

学习目标1.理解替代法、差值法、半偏法、电桥法等测电阻的方法。2.会利用电学实验知识探究创新实验方案。

方法一“替代法”测电阻

如图甲、乙所示,先让S掷向1,调节R2,使电表指针指在适当位置读出电表示数;然后将S掷向2,保持R2阻值不变,调节电阻箱R1的阻值,使电表的读数仍为原来记录的读数,则R1的读数等于待测电阻的阻值。

例1(2025·江苏镇江模拟)小明利用电流表设计电路测量未知电阻的阻值,其电路如图甲所示,其中R1为电阻箱,Rx为待测电阻。

(1)根据题图甲的电路图,用笔画线表示导线,完成实物图图乙的连接。

(2)实验开关闭合前,为保证电路安全,滑动变阻器的滑片应置于端(选填“a”或“b”)。?

(3)某次实验时电阻箱如图丙所示,其读数为Ω。?

(4)测量时,先将电阻箱R1调节到0Ω,闭合S和S1,再调节滑动变阻器R,使电流表满偏。再将电阻箱阻值调节为750Ω,稳定后电流表的指针偏转到满偏刻度的14。断开开关S1,闭合S2,稳定后电流表的指针偏转到满偏刻度的13,则Rx的阻值为Ω

(5)若电源为干电池长,时间使用后内阻变大,按上述(4)中的方法测量电阻,其电阻测量值会(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。?

例2如图所示的实验电路可以用来测量电阻,可供选用的实验器材如下:

A.待测电阻Rx(阻值约为55Ω)

B.定值电阻R0(阻值为16Ω)

C.电压表V1(0~3V,内阻很大,可看成理想电压表)

D.电压表V2(0~15V,内阻很大,可看成理想电压表)

E.滑动变阻器R1(5Ω,2A)

F.滑动变阻器R2(50Ω,2A)

G.蓄电池(电动势4.0V,内阻忽略不计)

H.单刀双掷开关、导线等

(1)要完成本实验且较准确地进行测量,电压表应该选用,滑动变阻器应该选用(填器材前面的序号)。?

(2)实验步骤如下:

①按照电路图连接实验器材,单刀双掷开关空置,把滑动变阻器触头滑到最左端。

②将单刀双掷开关掷于“1”,调节滑动变阻器触头,使得电压表读数为2.8V。

③将单刀双掷开关掷于“2”,(选填“向左滑动”“向右滑动”或“不再滑动”)滑动变阻器触头,观察并记录电压表读数为1.6V。?

(3)根据实验数据,被测电阻的测量值Rx=Ω。?

(4)由于蓄电池内阻r的存在,Rx测量值将(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。?

方法二“差值法”测电阻

1.电流表差值法(如图所示)

(1)基本原理:通过定值电阻R0的电流I0=I2-I1,电流表A1两端的电压U1=(I2-I1)R0。

(2)可测物理量

①若R0为已知量,可求得电流表A1的内阻r1=(I

②若r1为已知量,可求得R0=I1

2.电压表差值法(如图所示)

(1)基本原理:定值电阻R0两端的电压U0=U2-U1,流过电压表V1的电流I1=U2

(2)可测物理量

①若R0为已知量,可求得电压表V1的内阻r1=U1U2

②若r1为已知量,可求得R0=U2-U

例3学校物理兴趣小组设计如图甲所示电路来测量一电阻Rx的阻值。其中R0是定值电阻,R是电阻箱。

(1)完善下列实验步骤:

①按照电路图用导线把实验器材连接起来;

②为安全起见,闭合开关前,电阻箱R的阻值应调至(选填“最大值”或“最小值”);?

③闭合开关,调节电阻箱,当阻值为R时记录电流表A1、A2的示数I1、I2;

④多次改变电阻箱阻值,并记录相应的电流表的示数;

⑤把记录的数据填在表格中,计算出I2I

⑥以I2I1为纵轴,电阻箱阻值R为横轴,描点作图

⑦根据图像计算待测电阻的阻值。

(2)用RA1、RA2表示电流表A1、A2的内阻,待测电阻Rx的表达式为(用题目中所给或所测物理量表示)。?

(3)根据如图乙所示的I2I1-R图像,求得Rx=

(4)考虑到电流表的内阻,由图乙求得的电阻值(选填“偏大”“偏小”或“没有系统误差”)。?

例4(2024·新课标卷,23)学生实验小组要测量量程为3V的电压表的内阻RV。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5V),电压表(量程5V,内阻约3kΩ),定值电阻R0(阻值为800Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),开关S,导线若干。

完成下列填空:

(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)。?

A.将红、黑表笔短接

B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆

C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置

再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的(选填“正极、负极”