2022年高中物理 第十一章 专题强化练5 特殊方法测电阻检测 新人教版必修第三册.docx

1、专题强化练5特殊方法测电阻方法1安安法测电阻1.(2021陕西金鸡期中)测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 ),实验室提供如下器材:电池组E:电压3 V,内阻不计;电流表A1:量程015 mA,内阻约为100 ;电流表A2:量程0300 A,内阻为1 000 ;滑动变阻器R1:阻值范围020 ,额定电流2 A;电阻箱R2:阻值范围09 999 ,额定电流1 A;开关S、导线若干。要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下列问题:(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到,这样可以改装成一个量程为03 V的电压表。(2)请在图甲中画

2、出完整的测量Rx阻值的电路图,并在图中标明所选用器材代号。(3)调节滑动变阻器R1的滑片,两表的示数如图乙所示,可读出电流表A1的示数是mA,电流表A2的示数是A,待测电阻Rx的阻值是(结果保留3位有效数字)。甲乙方法2伏伏法测电阻2.(2021江西南昌三模)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表V1(量程03 V,内阻r1=3.0 k),电压表V2(量程05 V,内阻r2=5.0 k),滑动变阻器R(额定电流1.5 A,最大阻值100 ),待测定值电阻Rx,电源E(电源电压6.0 V,内阻不计),开关和导线若干。回答下列问题:(1)将虚线框中的电路原理图补充完整。(2)根据下

3、表中的实验数据(U1、U2分别为电压表V1、V2的示数),在给出的坐标纸上绘制U2-U1图像。测量次数12345U1/V1.001.502.002.503.00U2/V1.612.413.214.024.82(3)由U2-U1图像得到待测定值电阻的阻值Rx=(结果保留三位有效数字)。方法3半偏法测电阻3.某探究小组为了研究用“半偏法”测电阻和改装电表,先用“半偏法”测量程为0150 A的电流表A的内阻,后将电流表A改装成电压表。甲乙(1)某同学首先采用如图甲所示的实验电路测量电流表A的内阻Rg,图中R0为滑动变阻器,R为电阻箱。他按电路图连接好电路,将R0的阻值调到最大,闭合开关S1后,他正确

4、操作的步骤应该是。(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)A.记下R的阻值B.调节R0的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度C.闭合S2,调节R0和R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半D.闭合S2,保持R0不变,调节R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半(2)如果按正确操作步骤测得电阻箱R的阻值为100 ,则电流表的内阻Rg=;与电流表内阻的真实值Rg相比,RgRg(填“”“=”或“”)。(3)将上述电流表A改装成量程为03 V的电压表,则需将电流表与阻值为的电阻串联。用它来测量电压时,表盘指针位置如图乙所示,此时电压表的读数为V。方法4电桥法测电阻4.(2017课标,23)某同学利用如图

5、(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 A,内阻大约为2 500 )的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为 20 ,另一个阻值为2 000 );电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 );电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。图(a)图(b)(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。(2)完成下列填空:R1的阻值为(填“20”或“2 000”)。为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,

6、接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势(填“相等”或“不相等”)。将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为(结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:。答案全解全析专题强化练5特殊方法测电阻1.答案(1)A29 000(2)图见解析(3)8.0150191解析(1)将电流表A2与电阻箱串联改装成电压表;改装后电压表的量程为03 V,所以电阻箱阻值R2=UIg-RA

7、2=330010-6 -1 000 =9 000 ;(2)滑动变阻器最大阻值较小,故应用分压式接法,改装后电压表的内阻RV=9 000 +1 000 =10 000 ,电流表A1应用外接法,电路图如图所示:(3)由图乙可知,电流表A1的示数是8.0 mA,电流表A2的示数是150 A;根据欧姆定律可得Rx=IA2RVIA1-IA2=1.58.010-3-15010-6 =191 。2.答案(1)图见解析(2)图见解析(3)1.80103(1.751031.85103均正确)解析(1)由于各电压表的电阻值较大,为了使待测电阻分得较大电压,调节滑动变阻器时,电表示数变化明显,且能获得多组数据,选择

8、分压式接法,如图所示。(2)根据表格数据,在图像中描点,用平滑曲线将各点连接,绘制的U2-U1图像如图所示。(3)根据实验电路图,有Rx=U2-U1U1r1,变形得U2=Rx+r1r1U1;根据U2-U1图像可得斜率k=5.00V-1.00V3.10V-0.60V=1.60,则有1.60=Rx+r1r1,将r1=3.0 k代入,解得Rx=1.80103 。3.答案(1)BDA(2)100(3)19 9002.80解析(1)利用半偏法测电流表内阻的步骤:按电路图连接好电路,将R0的阻值调到最大;闭合开关S1后,调节R0的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度;闭合S2,保持R0不变,调节R的阻值,使电

9、流表的指针偏转到满刻度的一半,记下R的阻值,电流表的内阻等于R的阻值,所以正确操作的步骤是BDA。(2)被测电流表的内阻Rg等于电阻箱R的阻值,为100 ;当S2闭合时,R和电流表并联,并联后总阻值R并Rg,而R0阻值不变,所以闭合S2后的干路电流比闭合前的总电流要大,即干路电流大于Ig,而此时电流表支路的电流等于Ig2,那么R支路的电流要大于Ig2,那么其阻值小于Rg,所以用此方法测量的电流表内阻比真实值要偏小。(3)电流表A改装成量程为03 V的电压表,需将电流表与电阻串联,串联电阻的阻值R=U-IgRgIg=3-15010-610015010-6 =19 900 ,改装后的电表的分度值为

10、0.1 V,所以此时电压表的读数为U=2.80 V。4.答案(1)如图所示(2)20左相等2 550(3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程解析(2)滑动变阻器R1采用分压式接法,为了有效控制测量电路,故选20 的小电阻;为了保护微安表,开始R1的滑片C应滑到左端,使微安表示数为零;当B与D的电势相等时,IDB=0,S2闭合前后电路的电阻不变,导致微安表的示数不变;设R2中电流为I1,Rz中电流为I2,当B=D时URz1=UR2左,URg=UR2右即I2Rz1=I1R2左,I2Rg=I1R2右得Rz1Rg=R2左R2右当Rz与微安表对调时,有RgRz2=R2左R2右故有Rz1Rg=RgRz2Rg=Rz1Rz2=25002601 =2 550