【创新设计】（山东专用）2022高考物理二轮专题辅导训练 专题5 第12讲 常考问题二 以测量电阻为核心的电学实验（含解析）

常考问题二　以测量电阻为核心的电学实验近年来，以测电阻为核心的电学实验一直是高考考查的热点，涉及测量电阻的实验包括：万用电表测电阻、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量金属的电阻率、伏安法测电阻，设计实验测量电流表或电压表的内阻等．此类实验考题灵活多变，既可以考查仪器的选择与使用又可以考查电路的连接，还可以考查数据处理与图象分析．5．(2022·南京一模)(1)用多用电表欧姆挡粗略测量某元件的电阻，选用×1挡，测量结果如图5－12－12所示，则测得的电阻为________Ω；图5－12－12(2)为描绘该元件的U－I图线．提供了如下器材：A．电流表A(量程0.6A，内阻约0.9Ω)B．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)C．滑动变阻器R1(10Ω，2A)D．滑动变阻器R2(1000Ω，1A)E．电源E(电动势6V，内阻约0.1Ω)F．开关S及导线若干①实验中滑动变阻器应该选择________(填写器材序号即可)，以保证实验过程中调节方便；②设计合适电路，在虚线框内画出实验电路图；图5－12－13③如图5－12－13中Ⅰ、Ⅱ图线，一条为元件真实的U－I图线，另一条是本次实验中测得的U－I图线，其中________是本次实验中测得的图线．解析　(1)从多用电表指针位置可以读出示数为13.0(读成13也得分)，乘以倍率，即可测得该元件的电阻为13.0Ω(13Ω也得分)；(2)由于该元件电阻较小，所以电流表选用外接法，描绘该元件伏安特性曲线，电压从零开始，且要测量多组数据，故滑动变阻器选用小阻值R1且采用分压式接法，选用C；由于电压表的分流，所以实验中测得的U－I图线，要比该元件真实的图线要低一些，应选图线Ⅱ.-3-\n答案　(1)13.0(2)①C(或滑动变阻器R1)　②如图所示　③Ⅱ6．(2022·江苏卷，10)某同学通过实验测量一种合金的电阻率．(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图5－12－14甲所示的部件________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.图5－12－14(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)．(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议．解析　(1)在使用螺旋测微器测量完毕、防止读数时测微螺杆发生转动，应旋紧B处的固定旋钮．其读数为：d＝0＋41.0×0.01mm＝0.410mm.(2)由图中两表读数可知，电流表示数几乎为零，说明电路中出现了断路，又由电压表示数几乎达到满偏可知，7到9之间发生断路．(3)由于<，故<，所以电流表应改为内接，可减小实验误差，建议见答案．答案　(1)B　0.410　(2)7、9　断路　(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值．(或测量多组电流和电压值、用图象法求电阻值)7．某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，给定的器材如下：A．多用电表B．电压表V，量程15V，内阻约20kΩC．电流表A1，量程0.6A，内阻r1约1Ω-3-\nD．电流表A2，量程1.2mA，内阻r2＝50ΩE．滑动变阻器R1，最大阻值为5ΩF．滑动变阻器R2，最大阻值为50ΩG．电阻箱R3，阻值为0～9999.9Ω另有电源E(电动势约6V)、导线、开关S图5－12－15(1)①在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图5－12－15甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，应换用________欧姆挡；②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约为________Ω.(2)在用某种测量方法精确测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压可以从零开始连续调节，测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半．则在上述器材中，除了电源、导线、开关外还应选用的器材是________(填器材前面的字母序号)；(3)在虚线框内画出用此方法测量该电阻阻值时的实验电路图．解析　(1)①甲图指针偏向右侧，读数误差大，故应换用“×1”欧姆挡，②欧姆表读数＝刻度盘读数×倍率，Rx阻值约为9Ω.(2)为提高电表的读数精度，电压表与电流表指针偏转角度都要尽量超过1/3，题中要求电表指针偏转超过其量程的一半．而电动势约6V，电压表量程为15V，不满足题目要求，所以可利用电流表和电阻箱R3改装成电压表，电流表A2内阻已知，所以改装电表时用电流表A2；在分压式电路中，为了使待测电阻Rx两端的电压有明显的变化，一般情况下选最大阻值比较小的滑动变阻器，所以选择R1.答案　(1)①“×1”　②9或(9.0)　(2)CDEG(3)如图所示1．仪器的选择(1)电源的选择：一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右．2．伏安法测电阻的常规设计实验需要一个电流表和一个电压表，利用欧姆定律求其电阻．但有时题目中缺少电压表或缺少电流表，或电压表、电流表的量程不符，这时可以把已知内阻的电流表当作电压表来使用，把已知内阻的电压表当作电流表来使用，甚至可以把已知内阻的电流表(或电压表)和电阻箱改装成符合要求的电压表(或电流表)．3．定值电阻作为保护电阻，是定值电阻最常见的应用．但近几年考题当中，经常出现用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电压表，或用阻值已知的定值电阻(或电阻箱)充当电流表．-3-