高考物理二轮复习第八章恒定电流提能增分练(二)电阻测量的五种方法

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第八章专题强化六电阻测量的五种方法〔专题强化训练〕1．(2017·湖北八校联考)(1）小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径,测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径d＝__3。

205(3.203～3.207）__mm.然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如图乙所示，则该工件的长度L＝__5。

030__cm。

错误!（2)然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻R x约为5.0Ω，为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻，且测量时要求通过金属丝的电流在0～0.5A之间变化。

根据下列提供的实验器材，解答如下问题：A．量程0.1A、内阻r1＝1Ω的电流表A1B．量程0.6A、内阻约为0。

5Ω的电流表A2C．滑动变阻器R1,总电阻1。

0Ω,允许通过最大电流10AD．滑动变阻器R2，总电阻100Ω,允许通过最大电流1A错误!错误!①根据上述器材和实验要求完成此实验，请在虚线框内画出测量该金属丝电阻R x的实验原理图（图中元件用相应的元件符号标注).②实验中测得电表A1示数为I1,A2示数为I2，其他所选的物理量题目中已给定，则电阻丝的电阻表达式为R x＝__错误!__。

第2讲 电流表和电压表 电阻的测量★考情直播考点一 电压表和电流表（1）电流表原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是均匀的。

电流表的主要参数有，表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻；满偏电流I g ：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U ：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g ＝I g R g（2）电流表改装成电压表方法：串联一个分压电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝gU U ，则根据分压原理，需串联的电阻值g g g R R n R U U R )1(-==，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。

（3）电流计扩大量程方法：并联一个分流电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝gI I ，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值1-==n R R I I R g g R g ，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小。

需要说明的是，改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压U g ，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。

[例1] （2008海南卷）14、一毫安表头 满偏电流为9.90 mA ，内阻约为300 Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1 A是量程为2 A 的标准电流表，R 0为电阻箱，R 为滑动变阻器，S 为开关，E 为电源．⑴完善下列实验步骤：①将虚线框内的实物图按电路原理图连线；②将滑动变阻器的滑动头调至 端（填“a ”或“b ”），电阻箱R 0的阻值调至零； ③合上开关；④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1 A ；⑤调节电阻箱R 0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为 ，同时毫安表指针满偏．⑵回答下列问题：①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为 ．②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 A ．⑧对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素： 。

电阻的测量电阻的测量是高中物理的一个重要实验，也是近几年各地高考的热点问题。

所测量阻值的电学元件有：金属、半导体、电流表、电压表等，所用的方法归纳如下图：一、用电流表、电压表测电阻的大小（常规法）所谓常规接法，指用多用电表的欧姆挡测金属导体的的电阻。

同学们要掌握以下几点：电流表内接法和外接法的选择；滑动变阻器改变电路中电流或电压时串联限流和并联分压两种接法的选择；电表量程的选择等。

例1、已知电阻丝的电阻约为10Ω，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有 （只填代号）。

画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。

A 、量程是0.6A ，内阻是0.5Ω的电流表；B 、量程是3A ，内阻是0.1Ω电流表；C 、量程是3V ，内阻是6k Ω电压表；D 、量程是15V ，内阻是30k Ω电压表E 、阻值为0~1k Ω，额定电流为0.5A 的滑动变阻器；F 、阻值为0~10Ω，额定电流为2A 的滑动变阻器；G 、蓄电池（6V ）；H 、开关一个，导线若干；分析与解 ①先选电源：G 。

②选电流表电源选定后可估算总电流，不连入滑动变阻器时干路电流最大值I max =106 A =0.6A 因此电流表选A 若选B 表，会有以下不足：首先0.6A 电流太小，指针偏转范围不足刻度盘的三分之一，读数时误差较大，其次电流表满偏电流越大，最小刻度即精确度越低，故不选B 。

③选电压表若选C 表，量程3V ，则干路总电流要被控制在0.3A 以下，由上所选A 电流表，指针偏转可较大。

电阻的测量 用多用电表的欧姆挡测电阻大小 用电流表、电压表测电阻大小 用电流表、电阻箱测电阻大小（等效替代法、电流半偏法） 用电压表、电阻箱测电阻大小（等效替代法、电压半偏法）常规法 非常规法 电压表串接法 电流表并接法若选D 表，量程15V ，电源6V ，156=5.21，此时电压表指针偏转范围不满足指针在31~32刻度盘范围，加之15V 量程时，精确度太低，为实现电压和电流表精确度的匹配，应选C 表而不选D 表。

恒定电流之电阻测量的五种方法全国高考与部分省市的高考物理试卷中，电学试验经常考查电阻测量的原理与方法，除了伏安法外，下面总结了电阻测量的另几种常用思路和方法。

一、安安法若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。

(1)如图甲所示，当两电流表所能测得的最大电压接近时，如果已知A 1的内阻R 1，可测得A 2的内阻R 2＝I 1R 1I 2。

(2)如图乙所示，当两电流表的满偏电压U A 2≫U A 1时，如果已知A 1的内阻R 1，A 1串联一定值电阻R 0后，同样可测得A 2的电阻R 2＝I 1(R 1＋R 0)I 2。

例1 (2018·湖南怀化模拟)在测量未知电阻R x 阻值的实验中，可供选择的器材有： A ．待测电阻R x (阻值约300Ω)B ．电流表A 1(量程0～20mA ，内阻约50Ω)C ．电流表A 2(量程0～50mA ，内阻约10Ω)D ．电阻箱R (0～999.9Ω)E ．滑动变阻器R 1(0～20Ω，2A)F ．滑动变阻器R 2(0～1750Ω，0.3A)G ．电源E (电动势6.0V ，内阻不计)H ．开关S 及导线若干某同学采用如下方案进行测量：a ．按图甲连好电路，闭合开关，调节滑片P 的位置和R 的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时A 1示数I 1、A 2示数和电阻箱的阻值R 0；b ．将电流表A 1改接到另一支路(如图乙)，保持电阻箱阻值R 0不变，调节P ，使A 2示数不变，记下此时A 1示数I ′1；c ．计算得到R x 的阻值。

(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路，其中第6(填图丙中表示导线的数字)条导线连接错误。

(2)正确连线后，闭合S ，将P 从左向右滑动，发现开始时A 2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器R 2(填“R 1”或“R 2”)造成的。

(3)待测电阻R x ＝I ′I 1R 0(用I 1、R 0、I ′1表示)。

提能增分练(二) 电阻测量的五种方法1．(2017·河南信阳联考)要测一个待测电阻R x (约200 Ω)的阻，实验室提供了如下器材：电源E ：电动势3.0 V ，内阻不计；电流表A 1：量程0～10 mA ，内阻r 1约50 Ω；电流表A 2：量程0～500 μA，内阻r 2约1 000 Ω；滑动变阻器R 1：最大阻值20 Ω，额定电流2 A ；定值电阻R 2＝5 000 Ω；定值电阻R 3＝500 Ω；电键S 及导线若干。

(1)为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表________(选填“A 1”或“A 2”)串联定值电阻________(选填“R 2”或“R 3”)，将其改装成一个量程为3.0 V 的电压表。

(2)如图所示为测量电阻R x 的甲、乙两种电路图，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图______(选填“甲”或“乙”)。

(3)若所选测量电路中电流表的读数为I ＝6.2 mA ，改装后的电压表读数为1.20 V 。

根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻R x ＝________Ω。

解析：(1)为了测定待测电阻上的电压，要改装量程为3.0 V 的电压表，则可以将量程较小的电流表A 2串联定值电阻，此电阻的大小为：R ＝U I g －r g ＝3500×10－6 Ω－1 000 Ω＝5 000 Ω，故需串联定值电阻R 2。

(2)因待测电阻的阻值较小，故选用电流表外接电路，故选甲电路。

(3)电压表读数为1.20 V ，则通过电压表的电流为I V ＝U R V ＝1.206 000A ＝200 μA，通过待测电阻的电流为I ＝6.2 mA －0.2 mA ＝6 mA ，则待测电阻R x ＝U I ＝1.206×10－3 Ω＝200 Ω。

答案：(1)A 2 R 2 (2)甲 (3)2002．(2016·江苏高考)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的变化关系。

电阻的测量方法（二）【学习目标】（在学习完本节课后检查检查自己学习目标是否完成）1、掌握半偏法、等效替代法、电桥法则电阻原理，及误差分析。

【重点、难点】重点：半偏法、等效替代法、电桥法则电阻原理难点：误差分析【电阻的测量方法】2、半偏法：由于电表内阻的存在，半偏法适合用于测量表头的内阻（1）、限流电路：电路如图所示，此电路一般用于测量内阻较小的表头内阻，如灵敏电流计的内阻。

原理：R2支路与G支路电阻相同时流过的电流相同。

操作过程：①打开S2,R1调至最大值，②闭合S1；调节R1使电流表达到满偏值I m；③闭合S2，保持R1值不变，调节R2使电流表示数半偏；④读出R2的数值，即R2=R g误差分析：因R2的接入，电路的总电阻变小，总电流大于满偏电流I m，所以，流经R2的电流大于流经电流表G的电流，则，R2＜R g,所以，测量值偏小。

由上分析知R1与R g的比值越大，实验的误差越小，所以，提高电源的电动势可以减小实验误差。

请你回答这是为什么？你还能提出几个减小误差的方法？（2）、分压电路:电路如图所以，此电路一般用于测量内阻较大的表头内阻，如电压表的内阻。

原理：R1的数值与R V的数值相等时，分得电压相等操作过程：①R置于a端，R1调至0；②闭合S，调节R使电压表示数达到满偏值U m;③保持R值不变，调节R1，使电压表示数半偏；④读出R1的值，即，R1=R v误差分析：因R1的接入，Pe两端的电阻增大，电压U Pe增大，大于电压表的满偏值U m，则，R1两端电压大于U m/2,则，R1＞R v,即测量值偏大。

使用阻值较小的滑线变阻器；提高电源电动势可以减小实验误差。

请你回答这是为什么？【规律训练题】：1、(2007全国高考Ⅱ)有一电流表A，量程为1mA，内阻r g约为100Ω。

要求测量其内阻。

可选用的器材有：电阻箱R o，最大阻值为99 999.9Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10 kΩ滑动变阻器乙，最大阻值为2 kΩ；电源E1，电动势约为2V，内阻不计；电源E2，电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干。

第八章⎪⎪⎪ 恒定电流[全国卷5年考情分析]专题课 测量电阻常用的6种方法 如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。

本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。

主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。

[例1] 在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材： A ．待测电阻R x 阻值约为10 Ω左右 B ．电压表V 1，量程6 V ，内阻约2 kΩC．电压表V2，量程15 V，内阻约10 kΩD．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 ΩE．电流表A2，量程3 A，内阻约0.02 ΩF．电源：电动势E＝12 VG．滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，最大电流为2 AH．滑动变阻器R2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 AI．导线、开关若干(1)为了较精确测量电阻阻值，尽可能多测几组数据，且两表读数大于量程一半。

除A、F、I以外，还要在上述器材中选出该实验所用器材________(填器材前面的字母代号)。

(2)在虚线框内画出该实验电路图。

[解析](1)两表读数大于量程一半，根据题意电压表选B。

由欧姆定律知通过待测电阻电流最大值约为I＝UR＝610A＝0.6 A，故电流表选D，滑动变阻器选阻值较小的G。

(2)因待测电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，为了尽可能多测几组数据，滑动变阻器采用分压式接法，电路如图所示。

[答案](1)BDG(2)图见解析伏伏法测电阻(电压表的灵活选用)是设计电路中的高频考点。

[例2]用以下器材可测量电阻R x的阻值。

待测电阻R x，阻值约为600 Ω；电源E，电动势约为6.0 V，内阻可忽略不计；电压表V1，量程为0～500 mV，内阻r1＝1 000 Ω；电压表V2，量程为0～6 V，内阻r2约为10 kΩ；电流表A，量程为0～0.6 A，内阻r3约为1 Ω；定值电阻R0，R0＝60 Ω；滑动变阻器R，最大阻值为150 Ω；单刀单掷开关S一个，导线若干。

(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的13，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻R x 的实验电路图。