2023届高三物理一轮复习63描绘小灯泡的伏安特性曲线 电阻的测量(一)（解析版）

专题63描绘小灯泡的伏安特性曲线电阻的测量（一）

考点一描绘小灯泡的伏安特性曲线（1-6T）

考点二电阻的测量（一）（7-2OT）

考点一描绘小灯泡的伏安特性曲线

电路如图

^^l^s---------

1.因为小灯泡的电阻很小，电流表的分压影响很大，所以电流表应采用外接法.

2.因为要求小灯泡的电压能从0开始连续变化，所以滑动变阻器应采用分压式连接.

3.因为采用分压式接法，所以选择总电阻较小的滑动变阻器.

4.因为小灯泡两端的最大电压为灯泡的额定电压，最大电流为灯泡的额定电流，所以电压表的量程根

据小灯泡的额定电压选择，电流表的量程根据小灯泡的额定流选择，若所给电流表或电压表量程太小可以

对电表进行改装。

5.开关闭合前，滑动变阻器的滑片要移动到使小灯泡两端电压为零的位置。

1.某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5V1.25W”，实验室中除导

线和开关外，还有以下器材可供选择：

电压表V∣（量程为3V,内阻为3kΩ）；

电流表A∣（量程为IoOmA,内阻为10Q）；电流表船（量程为3A,内阻为0.1Q）；

滑动变阻器片（0-10Q,额定电流为2A）；滑动变阻器用（0〜1kΩ,额定电流为0.5A）；

定值电阻人（阻值为2.5Q）；定值电阻&（阻值为IOQ）；定值电阻尼（阻值为IkQ）；

电源£（£=3V,内阻不计）。

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。

（1）实验中滑动变阻器应选用，电流表应选用（均填器材的符号），并（填“串联”

或“并联”）定值电阻。

（2）在图1中的虚线框内画出电路图。（图中标出选用的器材的符号）

（3）实验中得到的该灯泡的伏安特性曲线如图2所示，如果将小灯泡与另一个电动势为2V,内阻为4Q的

电源直接相连，则小灯泡的实际功率为Wo（结果保留两位有效数字）

图1

【答案】（1）七A.并联⑵电路如下图（3）0.25

【解析】（1）题中要求小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接入电路中，故滑动变

p125W

阻器应选择总阻值小的石；灯泡额定电流为：∕=-=÷÷7=0∙5ʌ=500πia-电流表心的量程太大，不能

UZ.əV

用它测电流，应把电流表Al与定值电阻尼并联扩大其量程之后再测电流。

（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远

大于灯泡电阻，电流表采用外接法，实验电路图如图所示。

（3）在灯泡/-〃坐标系内作出电源的图线如图所示：

同一坐标系下，小灯泡的伏安特性曲线与电源的7•〃图线的交点即为小灯泡两端的电压和电流，由图示图

线可知：U=O.9V,/=0.28A

灯泡实际功率为：々〃/=0.9X0.28W20.25W0

2.（2021•河北）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（6.3V,O.15A）,直流

电源（9V）,滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设计的电路如图1所示。

（1）根据图1,完成图2中的实物连线；

（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是.一（单

项选择，填正确答案标号）；

A.电流表短路

B,滑动变阻器的滑片接触不良

C.滑动变阻器滑片的初始位置在。端

（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到/-U图像，其中一部分如图

3所示，根据图像计算出。点对应状态下小灯泡的电阻为_____Ω（保留三位有效数字）。

!：：：：：：：：!

二

二

UN

图3

【答案】27.0

【解析】（I）电流表负极与滑动变阻器的右端的b位置连接，如图

（2）开关闭合，小灯泡闪亮一下后灯丝烧断，说明通过小灯泡的电流过大。

A.电流表内阻非常小，短路几乎不影响通过小灯泡的电流，与灯丝烧断无关，A错误;

B.滑动变阻器滑片接触不良，无电流通过小灯泡，B错误；

C.滑动变阻器的滑片开始时置于b端，小灯泡部分分压达到最大，通过电流最大，可能会烧断小灯泡灯丝,

C正确；

故选Co

（3）根据小灯泡的伏安特性曲线可知在尸点时的电压和电流分别为U=2V,7=74mA

根据欧姆定律/=为可知小灯泡的电阻为R=g=—‰Ω=27.0Ω

RI74×10~3

3.（2021•全国）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：

小灯泡（额定电压2.5V,额定电流0.3A）

电压表（量程300mV,内阻300。）

电流表（量程300mA,内阻0.27Ω）

定值电阻Ro

滑动变阻器吊（阻值0-20。）

电阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）

电源E（电动势6V,内阻不计）

开关S、导线若干。

完成下列填空：

（1）有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30。的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mΛ的小/曲

线，儿应选取阻值为O的定值电阻；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的（填“a”或"b”）端；

（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱兄的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电

流表的示数U、I,结果如图（6）所示。当流过电流表的电流为IOmA时，小灯泡的电阻为Ω（保

留1位有效数字）；

■■■■■■■■■•■■■■(■•■■■■■a

I::::::::::::::::::::::

Ht»：：：：：»：：：：：：!：»：

苑

一■

一

一

一■

一

一:::::

■一

一

一

二

■一

（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知，应将总的阻值调整为—

Ω,,然后调节滑动变阻器用，测得数据如下表所示：

勿InV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

7/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

（5）由图（6）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻（填“增大”“减小”

或“不变”）;

（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡电功率N=W

（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为30OmA时，小灯泡的电功率为2,则刍=—（保留至

ʃl

整数）。

【答案】10a0.72700增大0,07410

【解析】（1）因为小灯泡额定电压2.5V,电动势6V,则滑动滑动变阻器时，为了保证电路安全，需要定

值电阻分担的电压U=6V-2.5V=3.5V

35V

则有N>=K"1L7C

0.3A

则需要描绘小灯泡在0'300mA的伏安特性曲线，即必应选取阻值为10Ω;

（2）为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端；

7×ιn^3

(3)由图可知当流过电流表的电流为IomA时，电压为7mV,则小灯泡的电阻为R=Zɪʊ,Ω=0.7Ω

IOxlO3

30.3

(4)由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时，有τ-T-=-

A2+KVKV

解得Λ2=2700Ω

(5)由图(6)和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中，变大，则灯丝的电阻增大；

(6)根据表格可知当电流为16OmA时，电压表的示数为46mA,根据(4)的分析可知此时小灯泡两端电压

为0.46V,则此时小灯泡电功率Pf=O.46V×0.16A≈0.074W

同理可知当流过电流表的电流为300mΛ时，小灯泡两端电压为2.5V,此时小灯泡电功率月=2.5VX

0.3A=0.75W

一P0.75,八

故有—----=10

以UPi0.074

4.(2020•江苏)某同学描绘一种电子元件的/-U关系图象，采用的实验电路图如题图1所示，V为电压

表，mA为电流表，K为电源(电动势约6V),斤为滑动变阻器(最大阻值20Ω),凡为定值电阻，S为开

关。

(1)请用笔画线代替导线，将题图2所示的实物电路连接完整

(2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表:

电压U/V0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750

电流"mA0.000.100.250.601.704.307.50

请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的/-。图线

/∕ιnA

UN

o0.10.20.30.40.50.60.70.8

(3)根据作出的/-U图线可知，该元件是(选填“线性”或“非线性”)元件。

(4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻凡，会导致的两个后果是—

A.电压和电流的测量误差增大

B.可能因电流过大烧坏待测元件

C.滑动变阻器允许的调节范围变小

D.待测元件两端电压的可调节范围变小

::

::一

:;:::;

::

:::一,

I::

::

::::

::非线性元

【解析】(1)根据题意连接电路如图

(2)根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接各点如图

::::::::::::::::::::

(3)根据图像可知该元件是非线性元件。

（4）AB./-U图线上某点与原点连线的斜率为!，根据元件的特性可知，当电压超过一定数值时，电流会

急剧增大，所以电阻会急剧减小，若用导线代替凡，电流急剧增大，可能会烧坏待测元件，对电流表和电

压表的测量误差无影响，A错误，B正确；

CD.根据图像可知待测元件的电压范围小于IV,而电源电动势为6V,因为待测元件两端电压非常小，如

果用导线代替凡，会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小，难以调节，C正确，D错误。

故选BC。

5.（2020•全国）某同学要研究一小灯泡L（3.6V,0.30A）的伏安特性。所用器材有：电流表A∣（量程

200mA,内阻编尸10.0Q）,电流表A?（量程500mA,内阻见k1.0Q）、定值电阻吊（阻值存10.0Q）、

滑动变阻器兄（最大阻值10Q）、电源£（电动势4.5V,内阻很小）、开关S和若干导线。该同学设计

的电路如图（a）所示。

（1）根据图（a）,在图（b）的实物图中画出连线______。

（2）若I,、入分别为流过电流表AI和Az的电流，利用L、I2.凡,和吊写出：小灯泡两端的电压3,

流过小灯泡的电流T=______o为保证小灯泡的安全，，不能超过mAo

（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取

相应的和心。所得实验数据在下表中给出。

Λ∕mA325585125144173

TymA171229299379424470

根据实验数据可算得，当Λ=173∏>A时，灯丝电阻庐_______Q（保留1位小数）。

（4）如果用另一个电阻替代定值电阻吊，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值

不能小于______Q（保留1位小数）。

【答

案】∕∣(4∣+KjI2-I,18011.6

8.0

【解析】（1）根据电路图连接实物图如图所示

（2）①根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表AI和儿的总电压，故根据欧姆定律有U=L（Re+R））

②根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为/=47

③因为小灯泡的额定电压为3.6V,故根据题目中已知数据带入①中可知不能超过180mΛ;

（3）根据表中数据可知当/,=173mA时，Z^470mAi根据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为

氏3.46V：流过小灯泡的电流为Z=297mA=0.297A；故根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为

Λ=7^^Ω=11∙6Ω

（4）要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6V,而电流表Al不能超过其量程200mA,

此时结合①有3.6=0.2?（10

解得Λ0=8Ω,即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于8Ω。

6.（2022•全国）一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻R,在0~5mA范围内的伏安特性。可用器材有：

电压表V（量程为3V,内阻很大），电流表A（量程为ImA,内阻为3OOC）,电源£（电动势约为4V,

内阻不计），滑动变阻器人最大阻值可选IOC或1.5kΩ）,定值电阻&（阻值可选75。或150C）,开关S,

导线若干。

—®——(2>—

图（a）

（1）要求通过R.的电流可在O~5mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出

实验电路的原理图;

（2）实验时，图（a）中的A应选最大阻值为（填“1OC”或“1.50”）的滑动变阻器，RO应选阻

值为（填“75C”或“1500”）的定值电阻；

（3）测量多组数据可得R、的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图

（C）所示，则此时Rt两端的电压为V,流过R、的电流为mA,此组数据得到的&的阻值为—

4.20548

【解析】（1）电流表内阻已知，电流表与凡并联扩大电流表量程，进而准确测量通过人的电流，电压表

单独测量号的电压：滑动变阻器采用分压式接法，电表从O开始测量，满足题中通过号的电流从0~5mA连

续可调，电路图如下

（2）电路中R应选最大阻值为IOC的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小;

通过段的电流最大为5mA,需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律示意图如下

5mA4mARo

-AIAlI---------

In^®-

4mA300Ω

根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知丁K=一丁

ImARn

解得以=75。

（3）电压表每小格表示0.1V,向后估读一位,即U=2∙30V;

电流表每小格表示0.02mA,本位估读，即0.84mA,电流表量程扩大5倍,所以通过号的电流为/=4.2OmA：

U_2.30

根据欧姆定律可知&=7—4.20x107Ω≈548Ω

考点二电阻的测量（一）

7.（2022•广东高考模拟）用伏安法测定一个待测电阻兄的阻值（约为60Q）,实验室可提供如下器材。

电源以电动势4V,内阻忽略不计）

电流表A∣（量程0〜15mA,内阻为50Ω）

电流表Az（量程0〜200mA,内阻约为0.5Q）

电压表V∣（量程0〜3V,内阻约3kQ）

电压表L（量程0-15V,内阻约15kΩ）

滑动变阻器值阻值范围0〜10Q）

定值电阻卡（阻值为5Q）

定值电阻尼（阻值为20Q）

开关S、导线若干

（1）某同学直接选择了器材电压表VI和电流表A”并用伏安法测电阻，他采用如图甲所示的电路将电压表接

在。之间和制之间分别读出了两组不同的〃和/的示数，则该同学应将电压表连在一（选填“8”

或“8”）之间，测量的结果更接近待测电阻的真实值，且测量值比真实值略（选填“大”或“小”）。

甲

（2）另一同学根据实验室提供的器材设计了能比较精确地测量该电阻凡的实验方案，电表读数尽量在量程的

J以上，则他选的电流表是,该电流表（选填“需要”或“不需要”）改装，选的电压表是

（填器材的字母代号）。

（3）在图乙虚线框中画出测量用阻值的完整电路图，并在图中标明器材的字母代号。

ES

Tl---σ-

一

（4）调节滑动变阻器反当电压表的示数为2.OOV时，电流表的指针所指刻度如图丙所示，可读出电流表的

示数是mʌ,则待测电阻尼的阻值为Q（结果保留1位小数）。

【答案】（1）。。大（2）A∣需要V1（3）见解析图（4）8.057.1

【解析】（1）由于待测电阻的阻值大约为60Q,选取的电压表Vl的内阻约3kQ,选取的电流表凡的内阻

约为0.5。，则有《=2瞿=50,J=黑=120,故电流表分压作用比电压表分流作用小，所以选择电流

RX60∕½0.5

表内接法时，测量值更接近真实值，故电压表应接在曲之间，且测量值比真实值略大。

E4

（2）电路中可能出现的最大电流约为IVA≈67mA,电流表A?量程太大，可将电流表Al与定值电阻

RX60

展并联，相当于量程为52.5mA的电流表，电源电动势为4V,则电压表选择V”

（3）电流表Al改装后内阻已知，且可以精确测量通过待测电阻的电流，电压表具体内阻未知，若电流表外接，

不能测出电压表的分流值，而电流表内接，待测电阻的电压可准确测量，故电流表内接；滑动变阻器阻值

与待测电阻相比较小，故采用分压接法，电路图如图所示。

（4）电流表量程为15mA,最小分度为0.5mΛ,电流表指针指16格，故电流表的示数是8.0mA,此时通过

3571

待测电阻尼的电流为28mA,则待测电阻尼的阻值为兄=：一兄'=Q8×θθ~~5θT2θ）0^-

8.（2021•海南）在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源电动势约6V,内阻约1Ω）,

待测电阻&（阻值小于10Ω）,电压表V（量程3V,内阻约3kC）,电流表A（量程0.6A,内阻约IC）,

滑动变阻器（最大阻值20Ω）,单刀开关酬，单刀双掷开关当，导线若干。某同学利用上述实验器材设计

如图所示的测量电路。

回答下列问题：

（I）闭合开关Sl前，滑动变阻器的滑片P应滑到（填“a”或"6”）端；

（2）实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S?拨向一（填"c"或）；在上

述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是（填正确选项前的标号）；

A.电流表分压B.电压表分流C.电源内阻分压

（3）实验时，若已知电流表的内阻为1.2Ω,在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将工拨

向（填“c"或读得电压表的示数为2.37V,电流表的示数为0.33A,则凡=

Ω（结果保留两位有效数字）。

【答案】8CBd6。

【解析】（1）滑动变阻器采用限流式接入电路，开关Sl闭合前，滑片P应滑到方端，使滑动变阻器接入电

路阻值最大，保护电路；

Λλv（≈3kΩ）R,

（2）根据题意可知待测电阻的阻值线≤10C满足-⅛~~->p,.n,

所以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关S?应拨向C端；

外接法的测量误差主要来源于电压表的分流，故选B；

（3）若电流表内阻Rg=L2C,则电流表的分压可以准确计算，所以电流表采用内接法，所以开关S2应拨

向d端；

电压表测量电流表和待测电阻的总电压U=2.37V,电流表分压为Ug=IRs=0.33×1.2V=0.396V

根据欧姆定律可知待测电阻阻值为4=幺二幺=2.37—0396Q*6oω

9.（2022•沈阳•三模）某校物理兴趣小组准备测量一个定值电阻的阻值，已知待测电阻的阻值约为5kΩ,

指导教师提供的器材如下：

A.两节干电池（每节电动势1.5V）；

B.电压表V（量程IV,内阻A=20kQ）;

C.电流表A（量程。〜O.6mA,内阻约为50Q）；

D.滑动变阻器彳（最大阻值为20Q）；

E.开关一个，导线若干。

（1）小明同学认为电压表的量程偏小，想把电压表的量程扩大为。〜3V,那么他需要向指导教师申请一个阻

值为的定值电阻吊。

（2）该小组的同学将器材用导线连接起来，现在电压表还差一根导线没有连接，如图所示，则这根导线应该

接到电流表的（选填“正”或“负”）接线柱上。

⑶实验中某次测量时电压表的读数为U,电流表的示数为，，则待测电阻的阻值兄的表达式为R、=

（用所测物理量和已知物理量的符号表示）。

Q//

【答案】（1）40kΩ⑵负（3）k-;用

1I∖∖-U

【解析】（1）电压表的量程偏小,想把电压表的量程扩大，串联分压电阻人

（2）因为改装后电压表内阻已知,故采用外接法测量，故这根导线应该接到电流表的负接线柱上。

（3）电压表的读数为4电流表的示数为/,则

3〃3〃

R=-7=示=ZA‘°

—诉

10.（2021•广东）某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适

的器材。

（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔,调节

欧姆调零旋钮，使指针指向右边“OC”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向

右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而。

（2）再按图连接好电路进行测量。

①闭合开关S前，将滑动变阻器Rl的滑片滑到______端（选填"a”或"b”）。

将温控室的温度设置为7,电阻箱&调为某一阻值凡…闭合开关S,调节滑动变阻器4,使电压表和电流

表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、7和K”。断开开关S。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节%和4,使电压表和电流表的示

数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值Kn。断开开关S。

②实验中记录的阻值描R02（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值Rr=。

【答案】短接减小b大于飞

【解析】（1）选择倍率适当的欧姆档，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越小，可判

断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。

（2）①闭合开关S前，应将滑动变阻器尼的阻值调到最大，即将滑片滑到6端；

②因两次电压表和电流表的示数相同，因为Rl,l=Rin+Rτ

即RT=Rs-Rg

可知儿,大于Rg

11.（2023•全国•高三专题练习）某实验小组设计实验测量电流表A的内阻并将其改装成量程为3.0V的

电压表并校准。可选用的器材有：

A.待测电流表A（量程ImA,内阻“约IOoQ）

B.电压表V（量程3V,内阻约为300OQ）

C.电阻箱此（最大阻值为999.9Q）

D.滑动变阻器是（最大阻值为20Q）

E.电源6（电动势约为3V）

F.电键、导线若干

（1）某同学设计了如图中所示的电路测量电流表内阻，发现测结果的实验误差太大，请推断原因

(2)后经小组研究并设计了如图乙所示电路，闭合开关S,调节儿和夕使电流表和电压表有合适的示数；

(3)调节吊和凡使电压表示数保持不变，并记录电流表示数/和电阻箱的接入电阻尼

(4)重复步骤(3),记录多组实验数据；

(5)以:为纵坐标，以"为横坐标，建立坐标系，并将实验数据描点、连线，得到一条倾斜的直线，若直线

的斜率为七纵截距为6,则电流表的内阻为,实验中电压表的示数为；

(6)若求得电流表的内阻为120。，要将该电流表改装成量程为3.0V的电压表，与其连接的电阻阻值为

Q,为校准该电压表，用笔画线替代导线在图丙中完成校准电路的实物图连接.

【答案】电压表的示数比较小，测量误差比较大RA=T2880

Ω

【解析】（1）[1]由题目中的数据分析可知，当电流表满偏时，电流表两端的电压约为0∙IV,占电压表量

程的M电压表的读数误差比较大。

⑸⑵[3]由题意有〃=/（是+而所以：=,+与

所以有5=∕,⅞=b解得RA=GU=*

UcUnkk

（6）⑷由题意有4=/.（他十"初）解得",w=2880Q

[5]实物连线如答图所示

12.（2020•海南）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Vl（量程3V,内阻∕i=3Ok。）,

电压表V?（量程5V,内阻弓=5∙0kC）,滑动变阻器次额定电流1.5A,最大阻值IOoC）,待测定值电阻尺,

电源电动势6.0V,内阻不计），单刀开关S,导线若干：

回答下列问题：

（I）实验中滑动变阻器应采用.接法（填“限流”或“分压”）；

（2）将虚线框中的电路原理图补充完整_____________；

（3）根据下表中的实验数据（G、5分别为电压表V-匕的示数），在图（a）给出的坐标纸上补齐数

据点，并绘制K-U图像—

测量次数12345

UJV1.001.502.002.503.00

UJN1.612.413.214.024.82

图（a）图（b）

（4）由S-G图像得到待测定值电阻的阻值a=Ω（结果保留三位有效数字）；

（5）完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻4（阻值约为700Ω）的阻值，在不

额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高，请在图（b）的虚线框内画出你改进的电路图—

【答案】分

1.83×10,

【解析】（1）电压表Vl和4串联再和V?并联，并联的总电阻远大于滑动变阻器电阻，为了调节变阻器时,

电表示数变化明显，且能获得更多组数据，应选择分压接法。

（3）完整的电路图，如图所示

绘制的4图像，如图所示

R=^l

（5）根据实验电路图，则有x4

4

∕?+r

变形得%=-2一G

4

R+A*

则图线的斜率为攵=一-1

4

482-161

根据图像可得斜率女=：.：；q=i∙6i

3.00—1.00

则有1.61=4^

4

代入｛=3.0kΩ,解得4=1.83x100

（6）因待测电阻打（阻值约为70OQ）的阻值较小，若直接与电压表明串联，则所分得的电压过小，不利

于测量，故待测电阻放应与心■串联，当成一整体测出其电阻，再扣除厩即可，电压表明与两电阻串联,

整体与L并联，两电表读数均能超过量程的一半，误差较小，改进后的电路图如下图所示

13.（2022•全国）某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源£（电动势L5V,内阻很小），

电流表（量程IOmA,内阻约10。），微安表（量程100μA,内阻&待测，约lkΩ）,滑动变阻器彳（最大

阻值10。），定值电阻Ro（阻值10。），开关S,导线若干。

（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图—

（2）某次测量中，微安表的示数为90∙0μA,电流表的示数为9.0OmA,由此计算出微安表内阻q=Q。

【答案】见解析990

【解析】（1）为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻及并联，再与电流表串联，通过

电流表的电流与微安表的电流之差，可求出流过定值电阻兄的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求

出微安表的内电阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动电阻器采用分压式解法，实验电路

原理图如图所示

(2)流过定值电阻凡的电流I=IA-IG=9.∞mA-0.09mA=8.91mA

加在微安表两端的电压U=1%=8.91XKT?V

TJQθixιn-2

微安表的内电阻与t=碇市^=99。C

14.（2022•北京海淀•高三阶段练习）图1为测量电阻的电路，而为待测电阻，A的阻值已知，R'为保

护电阻，阻值未知，电源6的电动势未知，KnL均为单刀双掷开关，A为电流表，其内阻不计；

（1）按图1所示的电路，在图2的实物图上连线

（2）测量Λ⅛的步骤为：将心向d闭合，Kl向闭合（填"a”或"b”）,记下电流表读数/7，再将

L向C闭合，Kl向______闭合（填"a"或"b"）,记电流表读数乙，计算所的公式是以=

（2）将Kz向d闭合，（向a闭合；当M向C闭合，Kl向6闭合；根据以上的电路可知，麽与A始终是并联

的，则二者电压相等。所以将心向d闭合，K响a时，测量的/,是用的电流；当⑹向C闭合，K响6时，

测量的A是斤的电流。所以有4Rχ=I2R

解得RX=管

1I

15.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Vl（量程3V,内阻r1=3.0kQ）,电压表

V2（量程5V,内阻r2=5.0kC）,滑动变阻器R（额定电流1.5A,最大阻值IOOC）,待测定值电阻Rχ,电源

E（电动势6.0V,内阻不计），单刀开关S,导线若干：

回答下列问题：

（1）根据本实验采用的滑动变阻器的合理接法，将虚线框中的电路原理图补充完整,根据原理图,

在开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应滑至_____端（选填"左"或"右"）；

（2）实验中，得到电压表V］、V2,的示数分别为∕、U2,则待测定值电阻RX=（请选用"UJ、"U2"、

为"、F"表示）；

（3）为减小误差，实验测得多组数据，根据下表中的实验数据，在给出的坐标纸上补齐数据点，绘制出-打

图像，并由/图像得到待测定值电阻的阻值RX=C（结果保留三位有效数字）

测量次数12345

U1/V1.001.502.002.503.00

1.612.413.214.024.82

t∕2∕v

【答案】

（%-力凡

【解析】（1）电压表Vl和七串联后再和电压表V2并联，并联后总电阻远大于滑动变阻器的最大阻值，为了

调节滑动变阻器时，电表示数变化明显，并且能获得较多数据，应选择滑动变阻器的分压式接法，完整电

路图如图所示

①为了保护电路，闭合开关时，滑动变阻器滑片应该滑到最左端:

⑵尺两端电压为Ux=U2-U1

根据串联电路电流特点，通过Rx的电流为/=色

π

则RX=-5

⑶4-Ui图像如图所示

⑷根据RX=（"SM

Ul

得U2=2迎

rI

则外一UI图像斜率为k=等

根据实验数据，得斜率为k=箸累=1.61

3.00—1.00

联立解得RK=1.83X103∩

16.某实验小组为了测量一个量程为3V的电压表的内电阻凡设计了以下实验方案，甲图为实验电路图,

图中电压表为待测电压表，/?为电阻箱。

（1）小明实验步骤如下：先将电阻箱电阻调至0,闭合开关S,电压表读数如图乙所示，读出此时电压〃=

V；然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值"和此时电压表的电压诙忽略电源内阻,

则电压表电阻的测量结果A=（用符号〃、员和万表示）；如果考虑电源内阻，则测量结果A与真

实值比较（选填“偏大”或“偏小”）。

（2）小李实验步骤如下：闭合开关S,多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值"及对应电压表的电压〃，作出3一

“图像如图丙所示，不考虑电源内阻，从图像可知电压表内阻的测量值为Q；如果已知电源内电阻

为r（Q）,则电压表内阻的真实值为Ωo

【答案】（1）2.95⑵93〜2.98）――偏大（2）aa-r

ULU2

【解析】（1）电压表量程为3V,由图乙所示表盘可知，其分度值为0.1V,示数为2.95V；

忽略电源内阻，根据图甲所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得E=

Zh

Jl

由题意得K=〃，E=R

1\\

解得电压表内阻吊=卢"

ULUl

IJ.

考虑电源内阻£=〃+£「

Λ∖

U1

E=Ui+~^^R+r）

Iw

解得《=下吟一r

ULul

由此可知，考虑电源内阻时，电压表内阻测量值偏大。

（2）不考虑电源内阻，由题图甲所示电路图，根据闭合电路欧姆定律得Q〃+〃?=〃+/"

整理得）=/∙Λ,+τ∙

UERE

由题图丙所示图像可知，图像的斜率4=∙⅛=^~ɪ--ɪ-

UER0—（—a）a

纵轴截距b=∖

解得电压表内阻Rκ=a

考虑电源内阻，由题图甲所示电路图，根据闭合电路欧姆定律得E=4'+∕（r+∙=〃+4（「+而

K∖

ɛ,111r

整理得7=其力+彳+育

IJEREERi

由图丙所示图像可知，图像的斜率〃=土=^_Aɪ='

UER0—\—a）a

1r

纵轴截距

EER

解得R∖=a-r<,

17.某兴趣小组想测量电阻RX的阻值（约为1千欧）

（1）该小组设计了如图所示的电路图，其中电流表满偏电流为1°,内阻RA。在该实验中，认为当变阻器的

滑片P不动时，无论电阻箱的阻值如何增减，αP两点间的电压保持不变；请从下列滑动变阻器中选择最恰

当的是：（填"A"、"B"或者"C"）；

A.变阻器A（O-2000Q）B.变阻器B（O-200Q）C.变阻器C（O-5Q）

（2）连接好线路后，先将变阻器滑片P调到最左端,并将电阻箱R的阻值调到（填"0"或"最大"），

然后闭合电键S,调节P,使电流表满偏，此后滑片P保持不动；

（3）在保证滑动变阻器滑片不动的前提下，调节电阻箱R的阻值，记录多组电阻箱R的阻值和对应的电流

值，以R为横坐标、为纵坐标进行描点、连线得到一条倾斜直线，已知该直线的斜率为则待测电阻

Rx=（用题中给出的字母表示）。

【答案】C0-ɪ—RA

λ

klo

【解析】（1）当变阻器的滑片P不动时，无论电阻箱的阻值如何增减，αP两点间的电压保持不变，滑动变

阻器分压式连接待，测阻值较大，滑动变阻器阻值越小越好，故选C；

（2）滑动变阻器分压式连接到电路中，滑动变阻器调到最左端αP两点间的电压为零，电阻箱R的阻值调到

0,然后闭合电键S,调节P,使电流表满偏，故选填"0"。

（3）认为αP两点间的电压保持不变，根据欧姆定律可得∕o（RA+Rx）=I（RX+R+RA）

整理得-=R+R*+RA

I∕O（RA+RQ

以R为横坐标、;为纵坐标进行描点、连线得到一条倾斜直线，已知该直线的斜率为匕

故待测电阻Rx=-RA

18.（2022•山东）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：

干电池E（电动势1.5V,内阻未知）；

电流表Al（量程IomA,内阻为90Ω）；

电流表Az（量程30mA,内阻为30Q）；

定值电阻R。（阻值为150Ω）；

滑动变阻器R（最大阻值为IooΩ）；

待测电阻&•；

开关S,导线若干。

测量电路如图所示。

（I）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R。接入电路；闭合开关，

调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的g处。该同学选用的电流表为（填"AJ或"Az"）；若不考

虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为Qo

（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用RX替换R。，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的1处，则以

的测量值为Ωo

（3）本实验中未考虑电池内阻，对心的测量值（填