2.1 “六法突破电学实验的关键点”——电阻测量 突破训练 Word版含答案

“六法突破电学实验的关键点”——电阻测量
1.利用如图所示电路可测量待测电阻Rx的阻值。定值电阻R1、R2阻值已知，闭合开关S，调节电阻箱阻值为R3时，电流表示数为零，则Rx阻值等于(　　)
A．R2　　　　　　　　　　　　 B．
C． D．
解析：选D　电流表示数为零，说明电流表两端的电势相等，根据串并联电路特点及欧姆定律可知：I1(R1＋R2)＝I2(Rx＋R3)，I1R1＝I2R3，解得：Rx＝，故D正确。
2．理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为3 V、内阻约为3 kΩ电压表的阻值。实验室备有以下器材：
A．待测电压表V1：量程为3 V、内阻约为3 kΩ
B．电压表V2：量程为6 V、内阻约为6 kΩ
C．滑动变阻器R1：最大值为20 Ω、额定电流为1 A
D．定值电阻R0
E．电源：电动势为6 V、内阻约为1 Ω
F．开关一个、导线若干
(1)利用以上器材设计的测量电路如图甲所示，请你按图甲所示电路将图乙所示实验仪器连接起来。
(2)请写出电压表V1内阻测量值的表达式RV＝________，式中各物理量的含义是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在正确连接电路后，闭合开关S，不断调节滑动变阻器R1滑片的位置，记录多组电压表V1、V2的示数U1、U2，作出U2?U1图线如图丙所示。若R0＝1 480 Ω，由图线上的数据计算可得RV＝________Ω。
解析：(1)实物连线图如图所示。
(2)根据串并联电路特点有：U2＝U1＋R0，解得：RV＝，其中U1、U2分别表示待测电压表V1与电压表V2的示数，R0表示定值电阻阻值。
(3)根据(2)中表达式可得：U2＝U1，则题图丙图线斜率为：k＝＝，解得RV＝2 960 Ω。
答案：(1)见解析图　(2)　U1、U2分别表示待测电压表V1与电压表V2的示数，R0表示定值电阻阻值　(3)2 960
3．(2019·江苏联盟大联考)实验室有下列器材：
A．直流电源(6 V，内阻未知)；
B．灵敏电流计(量程为5 mA，内阻约为50 Ω)；
C．电压表(量程为3 V，内阻约为10 kΩ)；
D．电阻箱R1(阻值范围为0～9 999 Ω)；
E．滑动变阻器R2(阻值范围为0～100 Ω，最大电流为1.5 A)；
F．旧电池一节；
G．开关、导线若干。
(1)某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，当电阻箱旋钮位置如图乙所示时，测得电压表示数为1 V，灵敏电流计示数为2 mA，则灵敏电流计内阻为________Ω。
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为________Ω。调好后连接成如图丙所示的电路测已有旧电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和灵敏电流计的示数如表所示，请在图丁所示的坐标系中作出合适的U-IG图线。
U/V
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
IG/mA
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
(3)利用U-IG图线测出旧电池的电动势为________V，内阻为________Ω。
解析：(1)由题图乙可得R1＝455 Ω，根据欧姆定律：I＝，解得：Rg＝45 Ω。
(2)灵敏电流计改装后的量程为IA＝50 mA，IA＝Im＋，代入数据得R1＝5 Ω；为更加充分利用坐标，纵轴从电压为0.8 V标起，描点及图线如图所示。
(3)灵敏电流计改装后的内阻为：rA＝＝4.5 Ω，根据闭合电路的欧姆定律及灵敏电流计量程的扩大倍数可得：E＝U＋10IG(r＋rA)，所以(2)中图像与纵轴的截距等于旧电池的电动势E＝1.4 V，图像斜率的绝对值|k|＝10(r＋rA)＝200 Ω，得r＝15.5 Ω。
答案：(1)45　(2)5　见解析图　(3)1.4　15.5
4．(2019·日照高三模拟)物理兴趣小组的同学们从实验室找到一个废旧的多用电表，于是拆开进行研究。
(1)同学们按图甲所示的电路，用半偏法测量电流计G的内阻rg，已知电流计G的量程为200 μA。实验室除了提供开关、导线外，还有以下器材，则电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)R2应选用________(选填“C”或“D”)。
A．电源(电动势6 V)
B．电阻箱R1(0～999.9 Ω)
C．电位器(0～5 kΩ)
D．电位器(0～50 kΩ)
(2)同学们测电流计G的内阻步骤如下，请完成实验步骤中的填空。
①对照电路图连接电路，检查无误后，将R2的阻值调至最大；
②闭合S2，调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度；
③闭合S1，保持R2的阻值不变，调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半；
④读得R1的阻值为280.0 Ω，则被测电流计G的内阻rg的测量值为________Ω，该测量值________(选填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值。
(3)图乙是该多用电表的简化电路图，根据要求回答下列问题：
①图中A是________(填“红”或“黑”)表笔；
②开关S调到________和________位置上测量的是电阻；测量电流时，开关S调到________位置的量程比较大(填写图乙中相应位置的数字代号)。
解析：(1)闭合S2，电路中电流I不能大于200 μA，由I＝知I最大时，有R2＝＝ Ω＝30 kΩ，因此只能选择总电阻为50 kΩ的D。
(2)当调节R1，使电流计G半偏时，由于干路电流可视为未变，R1与电流计G中的电流相等，电阻必然相等，读得R1的阻值为280.0 Ω，则被测电流计G的内阻rg的测量值为280.0 Ω。实际上R1并联接入电路后，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计G半偏时，流过R1的电流大于流过电流计G的电流，R1接入的电阻小于电流计G的电阻，所以，该测量值略小于实际值。
(3)①为了保证电流由红表笔进入电流计G，内部电源的正极应接黑表笔，故A是黑表笔。②测量电阻时内部电源被接通，故开关S调到3、4位置上测量的是电阻；并联电阻越小，分流越大，则改装后的电流表量程越大，故开关S调到1位置的量程较大。
答案：(1)D　(2)280.0　略小于　(3)①黑　②3　4　1