2024_2025学年新教材高中物理培优集训3电阻的测量含解析新人教版必修第三册.docVIP

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素养培优集训(三)电阻的测量

1．某同学用伏安法精确测定一只阻值约200Ω的电阻，除被测电阻外，还有如下试验仪器：

A．直流电源(电压3V，内阻不计)

B．电压表V1(量程0～3V，内阻约为5kΩ)

C．电压表V2(量程0～15V，内阻约为25kΩ)

D．电流表A1(量程0～25mA，内阻约为1Ω)

E．电流表A2(量程0～250mA，内阻约为0.1Ω)

F．滑动变阻器一只，阻值0～20Ω

G．开关一只，导线若干

在上述仪器中，电压表应选择________(选填“V1”或“V2”)，电流表应选择________(选填“A1”或“A2”)。请在虚线框内画出电路原理图。

[解析]由题意可知，电源电压为3V，故电压表应选择量程为3V的V1；电阻阻值约为200Ω，故电路中电流最大不超过I＝eq\f(U,R)＝eq\f(3,200)A＝0.015A＝15mA，所以电流表应选A1(量程0～25mA，内阻约为1Ω)；待测电阻阻值约为200Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为1Ω，相对来说待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采纳内接法，滑动变阻器最大阻值为20Ω，滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，为测多组试验数据，滑动变阻器应采纳分压接法，电路图如图所示。

[答案]V1A1

2．某同学通过试验测定一个阻值约为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，在试验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；试验电路应采纳图中的________(选填“甲”或“乙”)。

甲乙

(2)图丙是测量Rx的试验器材实物图，图中已连接了部分导线。请依据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。

丙

(3)接通开关，变更滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图丁和图戊所示，可得该电阻的测量值Rx＝eq\f(U,I)＝________Ω(保留两位有效数字)。

丁戊

[解析](1)因电源的电压为4V，因此电压表选3V量程，即电压表选C；因为测阻值约为5Ω的电阻Rx，依据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8A，故电流表选择0.6A的量程，即电流表选B；依据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知待测电阻的阻值偏小，因此选择电流表外接法，故选择甲图。

(2)依据电路图来连接实物图原则，留意电表的正负极，并分几个回路来连接，如图所示。

(3)电压表的读数U＝2.60V，电流表的读数为I＝0.50A。电阻阻值：R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.60,0.50)Ω＝5.20Ω。

[答案](1)BC甲(2)见解析图(3)5.2

3．某同学采纳“半偏法”测量一个量程为3V的电压表的内阻(约3kΩ)，电路图如图所示。

(1)要使测量值尽量精确，除了选用电源、导线、开关和待测电压表外，还应从供应的滑动变阻器中选用________(选填“A”或“B”)，电阻箱中选用________(选填“C”或“D”)，电源中选________(选填“E”或“F”)

A．滑动变阻器(0～50Ω)

B．滑动变阻器(0～2kΩ)

C．电阻箱(0～999.9Ω)，阻值最小变更量为0.1Ω

D．电阻箱(0～9999.9Ω)，阻值最小变更为0.1Ω

E．电源(电动势1.5V)，内阻可忽视

F．电源(电动势4.5V)，内阻可忽视

(2)该同学在测量电压表的内阻时，试验步骤如下：

①按试验原理图连接好电路，把开关S1，S2断开，把滑动变阻器的滑片P置于________(选填“a”或“b”)；

②闭合开关S1，S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3.00V；

③保持P位置不变，再断开开关S2，调整电阻箱的阻值使电压表的示数为1.50V，此时电阻箱的阻值为2.75kΩ，则被测电压表内阻的测量值RV＝________。

(3)为了削减试验的误差，必需使滑动变阻器的最大阻值________(选填“远小于”或“远大于”)电压表的内阻。

(4)电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________(选填“略大于”“略小于”或“等于”)R真。

[解析](1)本题滑动变阻器是分压式接法，为了操作便利应选择最大阻值较小的滑动变阻器