新教材适用2025版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题7物理实验第18讲常考电学实验题型2以测电阻或电表内阻为核心的电学实验教师用书

题型2以测电阻或电表内阻为核心的电学试验测电阻试验时仪表的选择及接法(1)仪表选择的三个主要原则：平安性(量程不能太小)、精确性(量程不能太大)、便利性(滑动变阻器要便利调整)。(2)选择电流表内外接法的口诀：“大内偏大，小外偏小”(大电阻适合电流表内接法，测量值比实际值偏大；小电阻适合电流表外接法，测量值比实际值偏小)。若eq\f(RV,Rx)<eq\f(Rx,RA)，Rx为大电阻，若eq\f(RV,Rx)>eq\f(Rx,RA)，Rx为小电阻。(3)选择滑动变阻器接法的口诀：以小控大用分压，相差无几用限流。即当滑动变阻器的阻值较小时，常采纳分压电路；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采纳限流电路。另外，必需采纳分压电路的状况有三种：①要求电压从零起先变更；②滑动变阻器太小，不能起到限流的作用；③限流电路不能获得有区分度的多组数据。若两种电路均可，则采纳限流式，因为限流式损耗功率小。(4)电表有时可反常规运用：已知内阻的电压表可当电流表运用，已知内阻的电流表可当电压表运用。(5)定值电阻的常见用途：爱护电路、改装电压表或电流表。(6)电压表量程的选择：比电源电动势略大或相差不多。(7)电流表量程的选择：和电压表量程与被测电阻的比值相差不多。考法一测量电阻的试验〔真题探讨1〕(2024·全国乙卷)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有试验器材：螺旋测微器、刻度尺、电源E、电压表(内阻特别大)、定值电阻R0(阻值10.0Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的试验电路原理图。完成下列填空：(1)试验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S。(2)将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为U1，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为U2。由此得到流过待测金属丝的电流I＝eq\f(U2－U1,R0)，金属丝的电阻r＝eq\f(U1,U2－U1)R0。(结果均用R0、U1、U2表示)(3)接着微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：U1/mV0.570.710.851.141.43U2/mV0.971.211.451.942.43(4)利用上述数据，得到金属丝的电阻r＝14.2Ω。(5)用刻度尺测得金属丝长度l＝50.00cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该读数为d＝_0.150__mm。多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等。(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ＝_5.0__×10－7Ω·m。(保留2位有效数字)【解析】(2)K与1端相连，此时电压表测量的是金属丝两端的电压U1，K与2端相连，电压表测量的是金属丝和定值电阻二者的电压之和U2；因为电压表内阻特别大，可视为志向电压表，所以K与1端相连和K与2端相连不变更电路中电流，因此I＝eq\f(U2－U1,R0)，r＝eq\f(U1,I)＝eq\f(U1,U2－U1)R0。(5)螺旋测微器的读数为d＝15.0×0.01mm＝0.150mm。(6)依据电阻定律r＝ρeq\f(l,S)得，ρ＝eq\f(rS,l)＝eq\f(14.2×π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.15×10－3,2)))2,50×10－2)Ω·m≈5.0×10－7Ω·m。考法二电表内阻的测量〔真题探讨2〕(2024·海南高考卷)用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，R1(0～9999.9Ω)，R2(0～99999.9Ω)(1)RM应选_R1__，RN应选_R2__；(2)依据电路图，请把实物连线补充完整_见解析图__；(3)下列操作依次合理排列是_①③②④__：①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；②闭合开关S2，调整RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；③断开S2，闭合S1，调整滑动头P至某位置再调整RN使表头满偏；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。(4)如图是RM调整后面板，则待测表头的内阻为_1_998.0_Ω__，该测量值_小于__(填“大于”“小于”“等于”)真实值。(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为_1.28__V(保留3位有效数字)。(6)某次半偏法测量表头内阻的试验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调整电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为eq\f(RNRM,RN－RM)(用RM、RN表示)。【解析】(1)依据半偏法的测量原理可知，RM与R1相当，当闭合S2之后，变阻器上方的电流应基本不变，就须要RN较大，对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1，RN应选R2。(2)依据电路图连接实物图有。(3)依据半偏法的试验步骤应为①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；③断开S2，闭合S1，调整滑动头P至某位置再调整RN使表头满偏；②闭合开关S2，调整RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。(4)依据RM调整后面板读数为1998.0Ω。当闭合S2后，原电路可看成如下电路闭合S2后，相当于RM由无穷大变成有限值，变小了，则流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电流大于eq\f(I原,2)，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表，则须要串联一个电阻R0，则有U＝Ig(Rg＋R0)此时的电压读数有U′＝I′(Rg＋R0)其中U＝2V，Ig＝100μA，I′＝64μA联立解得U′＝