电学专题实验——《电阻的测量方法》专项提升

试卷更新日期:2024-11-04 类型:一轮复习

一、典型例题 方法赏析

  • 1. 如图用伏安法测电阻时,如果不知道待测电阻的大概值时,为了选择正确的电路以减少误差,可将电压表一个接头分别在a、b两点接触一下,如果安培表读数没有显著变化,则P应接在处,如果伏特表读数没有显著变化,则P应接在处.

二、夯实基础 提升能力

  • 2. 已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学想利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。实验时,将热敏电阻置于温度控制室中。

    (1)、该同学先将控制室的温度调为30℃,用多用电表测量热敏电阻的阻值。经过规范操作后,所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示,则热敏电阻RxΩ。
    (2)、该同学想更准确地测量30℃时热敏电阻的阻值Rx , 开始设计实验。可用器材有:

    电压表V(量程为3V,内阻Rv=3

    电流表A1(量程为10mA,内阻RA1约为30Ω)

    电流表A2(量程为1mA,内阻RA2约为300Ω)

    滑动变阻器R1(最大阻值为30Ω)

    滑动变阻器R2(最大阻值为15kΩ)

    定值电阻R0R0=9

    电源E(电动势E=12V , 内阻不计),开关S,导线若干

    ①为了使电压测量范围尽可能的大,电流表应选择(选填A1A2)滑动变阻器应选择(选填R1R2

    ②在①的条件下,为了准确计算得到Rx的值,有如下A、B、C、D四种电路设计方案,每个设计方案中的安培表和滑动变阻器均为①问中所选的相应器材,则最合理的方案是

    A.   B.   C.   D.

    ③根据②问所选的电路进行某次实验时,电压表和电流表的指针分别如图丙、丁所示,则电压表读数U=V,热敏电阻Rx=kΩ(此空保留两位有效数字)

  • 3. 某实验小组要测量阻值约为90Ω的定值电阻Rx , 为了精确测量该电阻阻值,实验室提供了如下实验器材:

    A.电压表V(量程为1V , 内阻RV1500Ω);

    B.电流表A1(量程为0~0.6A , 内阻约为0.5Ω);

    C.电流表A2(量程为0~100mA , 内阻RA约为10Ω);

    D.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω);

    E.滑动变阻器R2(最大阻值为2kΩ);

    F.电阻箱R0(最大阻值9999.9Ω);

    G.电源(电动势3V、内阻不计)、开关,导线若干。

    (1)、该小组同学分析实验器材、发现电压表的量程太小,需将该电压表改装成3V量程的电压表,应串联电阻箱R0 , 并将R0的阻值调为Ω
    (2)、实验时,通过调整测量方法消除测量方案中系统误差,设计的电路图如下,其中电流表选用 , 滑动变阻器选用(填写各器材前的字母代号);

    (3)、某次测量时,电压表与电流表的示数分别为UI , 则待测电阻的阻值Rx=(用已知物理量的字母表示)。

三、思维提升 创新应用

  • 4. 利用图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。电源电压为6V,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

    (1)、连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终等于零,造成这一现象的原因可能是______(选填字母);
    A、定值电阻R断路 B、电流表被烧坏 C、滑动变阻器短路 D、定值电阻R短路
    (2)、实验中,用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 , 取下5Ω的电阻,再将滑动变阻器滑片移至最端,然后用10Ω的电阻代替5Ω的电阻接入电路;
    (3)、如图乙,应控制定值电阻两端电压为V;为完成所有实验,应该选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器。

四、直击高考 达成素养

  • 5. 某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,E 是电源,V 为电压表,A 为电流表。


    ⑴保持玻璃管内压强为 1 个标准大气压,电流表示数为 100mA,电压表量程为 3V,表盘如图(c)所示,示数为V,此时金属丝阻值的测量值 R 为Ω(保留 3位有效数字);
    ⑵打开抽气泵,降低玻璃管内气压 p,保持电流 I 不变,读出电压表示数 U,计算出对应的金属丝阻值;
    ⑶根据测量数据绘制 R-p 关系图线,如图(d)所示;
    ⑷如果玻璃管内气压是 0.5 个标准大气压,保持电流为 100mA,电压表指针应该在图(c)指针位置的侧(填“左”或“右”);
    ⑸若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。

  • 6. 测电阻R大小。
    (1)、同学们首先用欧姆表 × 1档位大致测出电阻阻值大小,如图,则电阻大小读数为Ω。

     

    同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电表量程及内阻)

    A.电压表V1(0—15V,15kΩ) B.电压表V2(0—3V,3kΩ)

    C.电流表A1(0—3A) D.电流表A2(0—0.6A)

     

    作者的备注:原卷画出了实物图,这里还原出的是电路图。

    (2)、 应选择电压表 , 电流表。(填器材前字母)
    (3)、下列哪些说法是正确的?____
    A、电压表分流属于系统误差 B、实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端 C、如图所示的电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0 D、多组实验可以减小系统误差
  • 7. 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(09999.9Ω)R2(099999.9Ω)

    (1)、RM 应选RN应选
    (2)、根据电路图,请把实物连线补充完整;
    (3)、下列操作顺序合理排列是:

    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 , 调节RM , 使微安表半偏,并读出RM阻值;

    ③断开S2 , 闭合S1 , 调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏;

    ④断开S1S2 , 拆除导线,整理好器材

    (4)、如图是RM调节后面板,则待测表头的内阻为 , 该测量值(大于、小于、等于)真实值。(此处应该有一个电阻箱的图)
    (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V

    (6)、某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑动头P不变,S2闭合后调节电阻箱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:(用RMRN表示)
  • 8. 某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置,其电路如图(a)所示,R1R2R3为电阻箱,RF为半导体薄膜压力传感器,CD间连接电压传感器(内阻无穷大).

      

    (1)、先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是Ω
    (2)、适当调节R1R2R3 , 使电压传感器示数为0,此时,RF的阻值为(用R1R2R3表示);
    (3)、依次将0.5g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数U , 所测数据如下表所示:

    次数

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    砝码质量m/g

    0.0

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    电压U/mV

    0

    57

    115

    168

    220

    280

    根据表中数据在图(c)上描点,绘制Um关系图线;

      

    (4)、完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0 , 电压传感器示数为200mV , 则F0大小是N(重力加速度取9.8m/s2 , 保留2位有效数字);
    (5)、若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量CD间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1 , 此时非理想毫伏表读数为200mV , 则F1F0(填“>”“=”或“<”).