高考物理特训专题探究8　电学实验基础　电阻的测量

专题探究8电学实验基础电阻的测量A级(练考点过基础)题组一电压表和电流表的读数1．电流表测电流时指针的位置如图所示．若使用的量程为0～0.6A，则对应的示数为________A；若使用的量程为0～3A，则对应的示数为________A.答案：0.482.40题组二螺旋测微器和游标卡尺2．(2015·海南卷)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.答案：1.2206.860解析：游标卡尺示数＝主尺示数＋游标尺示数，即示数为12mm＋4×0.05mm＝12.20mm＝1.220cm.螺旋测微器示数＝固定刻度＋可动刻度，即示数为6.5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm.题组三滑动变阻器的分压接法和限流接法3．(2020·广深珠三校联考)某同学通过实验测定一个约为5Ω的电阻Rx的阻值：(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)、开关和导线若干以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________．(均选填器材前的字母)(2)测量Rx的实验器材实物图如图1，图中已连接了部分导线．要求电压表和电流表从零开始读数，补充完成图中实物间的连线．图1(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U.某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝eq\f(U,I)＝________Ω(保留3位有效数字)．图2(4)在测量电阻的过程中产生误差的主要原因是________(填选项前的字母)．A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值答案：(1)BC(2)实物电路图见解析(3)5.20(4)B解析：(1)因电源的电压为4V，电压表选择C；由于待测电阻Rx的阻值约为5Ω，根据欧姆定律可知，电流的最大值约为0.6A，故电流表选择B.(2)电流表内阻约为0.125Ω，电压表内阻约为3kΩ，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；题目要求电压表和电流表从零开始读数，所以滑动变阻器应采用分压接法，实物电路图如图所示．(3)由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为I＝0.50A；由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为U＝2.60V；故电阻的阻值Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.60V,0.50A)＝5.20Ω.(4)电流表采用外接法时，由于电压表的分流作用，电流的测量值大于真实值，这是造成实验误差的原因，故B正确．题组四电表和电阻箱的非常规用法4．利用如图甲所示电路可以测量电流表G1的内阻．可供选择的器材如下：①待测电流表G1(量程0～5mA，内阻约300Ω)；②电流表G2(量程0～10mA，内阻40Ω)；③定值电阻R1(阻值为10Ω)；④定值电阻R2(阻值为200Ω)；⑤滑动变阻器R3(阻值范围0～1000Ω)；⑥滑动变阻器R4(阻值范围0～20Ω)；⑦干电池E(电动势约为1.5V，内阻很小可忽略)；⑧开关S及导线若干．(1)定值电阻R0应选________，滑动变阻器R应选________．(在空格内填写仪器前面的序号)(2)用笔画线代替导线，按图甲电路图在图乙中连接实物图．(3)实验步骤如下：①按电路图连接电路(为保证电路安全，先将滑动变阻器的滑片P调到最左端)；②闭合开关S，移动滑片P至某一位置，记录电流表G1和G2的示数，分别记为I1和I2；③多次移动滑片P，记录各次电流表G1和G2的示数I1和I2；④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图丙所示．⑤根据I1－I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1＝________．(用k、R0表示)答案：(1)④⑥(2)图见解析(3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k)－1))R0解析：(1)因为电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍，所以定值电阻要选阻值和待测电流表内阻接近的；为方便操作，滑动变阻器选最大阻值较小的，故定值电阻选④，滑动变阻器选⑥.(2)根据题图甲所示电路图连接实物图，如图所示．(3)由电路图可知I2＝I1＋eq\f(I1r1,R0)，I1＝eq\f(R0,R0＋r1)I2，则I1－I2图线的斜率k＝eq\f(R0,R0＋r1)，解得r1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k)－1))R0.[思维延伸]该实验中，定值电阻R0与电流表G相结合，充当了电压表的角色．B级(练能力过素养)5．(2021·天津一模)某同学利用如图甲所示电路，测量一表盘有刻度但数值已模糊的灵敏电流计G的满偏电流Ig及内阻Rg.已知该电流计的满偏电流约为300μA，内阻Rg几百欧．实验室提供器材如下：电压表V(量程3V，内阻约为15kΩ)；电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)；滑动变阻器R1(阻值范围为0～10Ω，额定电流为1.0A)；滑动变阻器R2(阻值范围为0～5000Ω，额定电流为0.2A)；电源E(电动势为4V，内阻不计)；开关、导线若干．(1)为使本实验操作起来更方便，选用的滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S之前，滑动变阻器的滑片应置于________(选填“最左端”、“中间”或“最右端”)．(2)闭合开关S，调节滑动变阻器和变阻箱，使电流计满偏，记录电压表的示数U和电阻箱的阻值R；多次改变电阻箱阻值，调节滑动变阻器，使电流计每次都满偏，并记录电压表的示数U和对应的电阻箱的阻值R.根据多次测量的数据作出电压表示数U随电阻箱的电阻R变化的关系图象如图乙所示，则可求出电流表的满偏电流Ig＝________，电流表的内阻Rg＝________．(均用图中字母a、b表示)．答案：(1)R1最右端(2)eq\f(b,a)a解析：(1)因为滑