- 伏安法测电阻
- 共50题
9．小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL．他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示．
（1）为了测量出RL的阻值，请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接；
（2）请把小明的实验步骤补充完整：①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使 ；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；②请用R0及实验数据表示出RL、RL=
正确答案
见解析
解析
1）通过分析可知：灯泡和定值电阻串联，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再测量定值电阻的两端的电压．分析图可以看出开关的闭合与断开，电压表先测灯泡两端电压，再测灯泡与定值电阻两端电压，如图：
（2）①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，为了使灯泡两端的实际电压为额定电压值，所以使电压表的示数为2.5V；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；
②由于灯泡和定值电阻串联，
所以定值电阻两端的电压为：U0=U-U额，
由于电路中的电流为 
考查方向
本题主要考查伏安法测电阻的探究实验；串联电路的电压规律．
解题思路
（1）当灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光，要测灯泡正常发光时的电阻，首先知道应用电压表测灯泡两端的电压、用电流表测灯泡中的电流，由图可知：只有电压表，没有电流表，则要借助已知定值电阻求得灯泡的电流，那么为了让灯泡和定值电阻的电流相同，则应采取串联的方式，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再直接或间接测出定值电阻的两端的电压，据此分析完成实验电路．
（2）因为要测灯泡正常发光时的电阻，则实验时首先应让灯泡电压等于额定电压时，即应让电压表先测灯泡两端的电压且移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数等于灯泡的额定电压．然后在保持滑动变阻器的滑片位置不变的条件下，再用电压表测出定值电阻两端的电压．最后可根据欧姆定律和串联电路的特点求出RL的表达式．
易错点
明确此题的实验原理、试验方法；就能了解测量灯泡正常发光时的电阻时，应先调节滑动变阻器，使灯泡电压达到额定电压；保持滑动变阻器不变，用电压表测出定值电阻两端的电压
知识点
10．要测一阻值约为100欧的电阻，现提供以下实验器材：
A．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）
B．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）
C．电流表A3（量程3A，内阻r3大约为0．1Ω）
D．滑动变阻器R（0-10Ω，额定电流2A）
E．直流电源E（12V，内阻不计）
F．导电材料样品Rx（电阻Rx约为100Ω）
G．开关一只，导线若干
（1）请选择合适的仪器，其中应当选用的电流表是 。
（2）在下慢矩形框中画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号。
（3）说明各测量的物理意义，并用符号表示，然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的阻值=__________________
正确答案
（1）A2
（2）见解析
（3）
解析
本题中给定的电源电动势为12V，内阻不计，可以估算出电路中最大电流为120mA，故电流表选择A2，设其读数为I2；给定的滑动变阻器最大阻值仅为10Ω，小于待测电阻阻值，应选择分压接法；本题中并为给定电压表，可以考虑用已知阻值的电流表替代电压表，这里我们选择A1，其阻值确定，故可以通过读出的A1的电流与自身电阻的乘积得出待测电阻的电压，设A1的读数为I1，则其测定的电压值为I1r1，再结合电流表A1、A2的阻值综合分析可得出实验电路如析图-23所示。则：Rx=
考查方向
本题考查电学实验-电阻的测量。
解题思路
1、由给定的电源电动势估算出电路的最大电流，选择合适的电流表，使得读数不能超过量程，且量程不能太大，造成读数不准；
2、根据题干要求例如：“从零开始”或滑动变阻器给定的阻值选择合适的控制电路：分压或限流；
3、按照题目要求画出电路图，用符号表示出题目要求的结果。
易错点
1、电表量程选取不当；
2、控制电路选取不当；
3、电流表的内外接法混淆；
知识点
23、如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻（10Ω），R1是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）。 在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：
（i）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
（ii）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调滑动变阻器R，使A1示数I1 = 0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。
（iii）重复步骤（ii），再侧量6组R1和I2；
（iv）将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。根据实验回答以下问题：① 现有四只供选用的电流表：
A1应选用 ，A2应选用 。② 测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1= 0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值 （选填“不变”、“变大”或“变小”）。③ 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。
正确答案
① D C ②变大 ③关系图象如图所示 ④31
解析
1）A1示数I1=0.15A，则A1应选用量程为0.3A的电流表，由于只要知道电流大小即可，即选用D；根据R1与I2的关系图，可知，A2的量程为0.3A，且必须要知道其电阻，因此选用C；
（2）调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1=0.15A，则与其串联的两个电阻一个电流表的两端电压必须要在减小，因此只有应让滑动变阻器R接入电路的阻值在变大，才能达到这样的条件；
（3）根据题目中已知描的点，平滑连接，注意让图线分布在点的两边，删除错误的，如图所示；
（4）根据欧姆定律，则有：（R1+R0+RA1）IA1=I2（RX+RA2）；
而R1与I2的图象的斜率k==241.7Ω；
则有：RX=kIA1-RA2=241.7×0.15-5=31.3Ω；
考查方向
本题主要考查电学实验的技能以及数据的处理
解题思路
根据实验要求选择合适的电表，用平滑的线连接，注意让图线分布在点的两边
易错点
不能根据实验要求进行表的选择
知识点
10.兴趣小组的同学想测量一捆带绝缘漆的镍铬合金丝的长度。
①如图2所示，他们用螺旋测微器测得合金丝的直径d＝__________mm。查得镍铬合金丝的电阻率为，若测出合金丝的电阻为R，则合金丝的长度可以根据公式L＝_________求出（用
②他们用表盘如图3所示的多用电表测量合金丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“X10”位置，将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插扎，把两笔尖相互接触，调节________（选填“S”或“T”），使多用电表的指针指向电阻挡的_________（选填“0”或“
③正确选择挡位并重新调零后，他们将红、黑表笔分别与合金丝的两端接触，测得合金丝的电阻为15Ω 。他们还想用伏安法测量合金丝的电阻时，发现实验室提供的电表内阻约0.5Ω ，电压表内阻约3kΩ 。为减小测量误差，在实验中应采用图4中的 （选填“甲”或“乙”）电路。
④他们选择合适的电路后，分别用最大阻值是5Ω 、50Ω 、2000Ω 的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c。如图5所示。用最大阻值为2000Ω 的滑动变阻器做实验得到的图线是图中的________（选填“a”、“b”或“c”）为减小实验误差，应选择图中的________（选填“a”、“b”或“c”）所对应的滑动变阻器。
正确答案
解析
①由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0mm，可动刻度所示为20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋测微器的示数为0mm+0.200mm=0.200mm．
金属丝电阻：
②多用电表使用电阻挡时，需要将两表笔接触后进行欧姆调零，即图中T旋钮，使指针指向电阻挡的0刻度线；
将红黑表笔与电阻接触后发现指针偏转角度过大，说明在当前电阻挡位测量读数过小，需要换成更小挡位，即开关调到电阻挡的×1的位置；
③由电阻阻值及电流表电压表阻值可知，该被测电阻为小电阻，应采用电流表外接法测量，即图甲所示的电路；
④由题意可知，电压表测量的是被测电阻两端的电压U随着滑动变阻器滑片移动的距离x的变化关系，被测电阻与滑动变阻器是串联分压关系，从图中可以看出a曲线在滑片移动很小距离，就产生了很大的电压变化，说明该滑动变阻器阻值远大于被测量电阻阻值，所以a图对应2000Ω滑动变阻器；
同理分析，可知，c图线电压几乎不随着距离x变化，说明该滑动变阻器是小电阻，分压效果不明显，所以对应是5Ω的图象；
本实验采用的是伏安法测量电阻，为了减小实验误差，应该要保证被测电阻两端的电压变化范围大一些，所以选择图中b所对应的滑动变阻器．
故答案为：①0.200，
考查方向
测定金属的电阻率
解题思路
螺旋测微器固定刻度与可动刻度的示数之和是螺旋测微器的示数；根据实验所测数据，应用电阻定律可以求出金属丝的电阻丝的长度；多用电表测量电阻时，先进行机械校零，需将选择开关旋到殴姆档某一位置，再进行欧姆调零，欧姆调零后，测量电阻读出示数．欧姆表黑表笔与内置电源正极相连，电流从黑表笔流出，红表笔流入，根据待测电阻阻值与电表内阻关系确定电流表接法，然后选择实验电路.
易错点
掌握螺旋测微器的读数方法，多用电表的使用方法及注意事项，理解电流表内接法与外接法的区别，及图象中图线斜率的物理意义.
教师点评
本题考查了测定金属的电阻率，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与基本仪器的使用，伏安法测电阻等知识点交汇命题.
知识点
实验室里有一只“WA200”型的二极管，但它两端的“+”“-”号被磨掉了。小王想测出它的正负极，并测量它的正向电阻、反向电阻。小王先在网上查出该型二极管的正向电阻约5Ω、反向电阻约50Ω。小王在实验室找出以下器材：
电流表A，量程0.6A，内阻
电压表V1，量程2V，内阻
电压表V2，量程3V，内阻约为
定值电阻R1，阻值
滑动变阻器R2，阻值范围
电源E，电动势3V，内阻不计
开关及导线若干
10.小王先在二极管两端标上A和B，按如图甲所示电路连接。他发现电流表、电压表的示数都几乎不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变（电路保持安全完好），说明哪端是二极管的正极 （填A、B）
11.小王标出了二极管的正负极， 接着他设计了如图乙所示的电路。某次测量中读出电压表读数为U、电流表的读数为I，则二极管“正向电阻”的精确计算式R= （用读数和字母表示）
12.请您选用上面器材，帮小王设计一个测量二极管“反向电阻”的电路，填在图丙的方框内。要求：能够多次测量、尽量精确。
正确答案
B
解析
因电压表和电流均不随变阻器的阻值变化而变化，说明二极管反向接入，故B端为二极管的正极.
考查方向
二极管的性质
解题思路
根据二极管的性质和实验现象可判断二极管的正极.
易错点
关键明确二极管反向电阻较大，正向电阻较小.
正确答案
解析
由图乙可知，采用了电流表内接法，则由欧姆定律可知：
考查方向
伏安法测电阻
解题思路
明确电路接法，根据欧姆定律可求得正向电阻.
易错点
关键根据串联电路与并联电路关系根据欧姆定律解答.
正确答案
解析
要想多次测量应采用分压接法，由于反向电阻较大，属于大电阻，电路中电流较小，为了能准确测量，可以将V1与R1并联后充当电流表使用，再与电压表V2并联，再由即可求出电阻；故原理图如图所示：
考查方向
伏安法测电阻
解题思路
二极管反向电阻较大，电流较小，电流表无法使用，根据二极管特点结合所给出的仪器进行设计电路.
易错点
关键根据实验原理及所给器材依据实验安全性、精确性、方便性原则设计电路.
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