高中物理人教专题55 测量电阻常用的六种方法（解析版）.docx

2023届高中物理一轮复****多维度导学与分层专练
专题55 测量电阻常用的六种方法
导练目标
导练内容
目标1
伏安法测电阻
目标2
伏伏法测电阻
目标3
安安法测电阻
目标4
半偏法测电表内阻
目标5
等效替代法测电阻
目标6
电桥测电阻
【知识导学与典例导练】
伏安法测电阻
1.伏安法测电阻的原理:R=UI。
2.两种控制电路和两种测量电路
接法
分压电路
限流电路
内接法
外接法
【例1】某同学想较准确地测量定值电阻Rx的阻值，设计实验方案如下：
（1）用如图1所示的多用电表粗测电阻Rx，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件__________，使指针对准电流的“0”刻度线；
②将K旋转到电阻挡“×1”的位置；
③将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件__________，使指针对准电阻的“0”刻度线；
④将电阻Rx接入两表笔之间，指针指示的位置如图2所示，则待测电阻Rx的阻值为Rx=__________Ω。
（2）为了较准确测量Rx的阻值，有以下一些器材可供选择：
电流表A1（量程0~100mA，内阻约0.2Ω）；
电流表A2（量程0~3A，内阻约0.12Ω）；
电压表V1（量程0~3V，内阻很大）；
电压表V2（量程0~15V，内阻很大）；
电源E（电动势约为3V，内阻约为0.2Ω）；
定值电阻R（15Ω，允许最大电流1.0A）；
滑动变阻器R1（0~10Ω，允许最大电流2.0A）；
滑动变阻器R2（0~1kΩ，允许最大电流0.5A）；
单刀单掷开关S一个，导线若干。
①电流表应选__________，滑动变阻器应选__________；（填器材的符号）
②请在线框内画出测量电阻Rx的实验电路图；（要求所测量范围尽可能大）( )
③某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=__________。
【答案】     S     T     15.0                   
【详解】（1）[1]多用电表使用前要先进行机械调零，即旋动部件S，使得指针对准表盘左侧零刻线处；
[2] 将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，进行欧姆调零；
[3]欧姆表的读数为指针所指刻度乘以倍率，故图示读数为。
（2）[4][5]伏安法测电阻，第一步，先选择唯一性的器材，本题唯一性的器材是电源E、定值电阻R；第二步，选择电流表和电压表并判断电流表的接法，由于电源电动势为3V，通过被测电阻的最大电流为
电流表A2相对通过被测电阻的最大电流而言量程过大，表盘利用率太低，所以选择电流表A1，但A1量程又偏小，所以，把定值电阻R和被测电阻串联整体作为被测对象，这样通过被测电阻的最大电流为正好和A1搭配，由于被测电阻阻值较小，故选择电流表外接；第三步，选择滑动变阻器并判断滑动变阻器的接法，选择滑动变阻器的原则是够用情况下优先选择小阻值滑动变阻器，本题选择滑动变阻器R1。
[6]题中要求测量范围尽可能大，所以滑动变阻器采取分压式接法，电路图如图所示
[7]根据欧姆定律可得
伏伏法测电阻
已知内阻的电压表可当作电流表使用,在缺少合适的电流表的情况下，常用电压表并联小电阻来代替电流表。
【例2】某同学想要测定一个定值电阻R的阻值（左右），实验室提供的实验器材如下：
电流表（量程为，内阻）
电流表（量程为，内阻）
电压表（量程，内阻）
电压表（量程，内阻）
滑动变阻器（最大允许通过电流，最大阻值）
滑动变阻器（最大允许通过电流，最大阻值）
待测定值电阻
电源（电动势约，内阻较小但不可忽略），单刀开关，导线若干
回答下列问题：
（1）请选择合适的器材进行电路设计来完成对待测电阻的测量，要求尽可能测量多组数据，电表能有较大的偏转，实验中滑动变阻器应选用_______（填“”或“”），并采用_______（填“限流”或“分压”）接法。请在虚线框中画出的完整实验电路原理图______。
（2）根据设计的实验电路可求得_______（可用中的部分符号表示）。
【答案】          分压         
【详解】（1）[1][2]根据题意，实验中，要求尽可能测量多组数据，电表能有较大的偏转，滑动变阻器采用分压接法，故应选用。
[3]由欧姆定律可得，电路中的最大电流约为可知，两个电流表的量程太大，故选用双伏法测量，实验电路原理图为
（2）[4]根据电路原理图，由欧姆定律可得解得
安安法测电阻
已知内阻的电流表可当作电压表使用