（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第8章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)8 測(cè)定金屬的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器）教學(xué)案

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1、實(shí)驗(yàn)八　測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器) 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法。 (2)掌握螺旋測(cè)微器的使用方法和讀數(shù)方法。 (3)學(xué)會(huì)利用伏安法測(cè)電阻，進(jìn)一步測(cè)出金屬絲的電阻率。 2．實(shí)驗(yàn)原理 由R＝ρ得ρ＝，因此，只要測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度l、橫 截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率ρ。 測(cè)金屬電阻的電路圖和實(shí)物圖如圖甲、乙所示。 甲　　　　　　　　　乙 3．實(shí)驗(yàn)器材 被測(cè)金屬絲，直流電源(4 V)，電流表(0～0.6 A)，電壓表(0～3 V)，滑動(dòng)變阻器(0～50 Ω)，開關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測(cè)微器，毫米刻度尺。 [

2、部分器材用途] 電流表、電壓表 伏安法測(cè)電阻 螺旋測(cè)微器 測(cè)量金屬絲的直徑，由于測(cè)量直徑時(shí)帶來的誤差更明顯一些，因此用精確度更高的器材測(cè)量 毫米刻度尺 測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度 4．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d。 (2)連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。 (3)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量三次，求出其平均值l。 (4)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使其接入電路中的電阻值最大的位置。 (5)閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)。 (6)將

3、測(cè)得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρ和S＝中，計(jì)算出金屬絲的電阻率。 5．?dāng)?shù)據(jù)處理 (1)在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法 ①用Rx＝分別算出各次的數(shù)值，再取平均值。 ②用U-I圖線的斜率求出。 (2)計(jì)算電阻率 將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算公式ρ＝Rx＝。 6．誤差分析 (1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，金屬絲直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。 (2)采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使電阻率的測(cè)量值偏小。 (3)金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來偶然誤差。 (4)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金

4、屬絲的電阻率變大，造成測(cè)量誤差。 7．注意事項(xiàng) (1)先測(cè)直徑，再連電路：為了方便，測(cè)量直徑時(shí)應(yīng)在金屬絲連入電路之前測(cè)量。 (2)電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。 (3)電流控制：電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。 測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù) 1．游標(biāo)卡尺 (1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋游標(biāo)尺讀數(shù)。 (2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：“三看” ①第一看→精確度 ②第二看→游標(biāo)尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端(如圖所示) ③第三看→游標(biāo)尺的哪條(第N條)刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊 2

5、．螺旋測(cè)微器 螺旋測(cè)微器讀數(shù)＝固定刻度部分讀數(shù)(mm)＋可動(dòng)刻度部分讀數(shù)×精確度(mm)。注意估讀，以及半刻度線是否已露出。 3．電壓表和電流表 (1)0～3 V的電壓表和0～3 A的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A，看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。 (2)對(duì)于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，即讀到0.1 V。 (3)對(duì)于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A。 [題組訓(xùn)練] 1．(2019·?？?/p>

6、市高三模擬)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度，測(cè)量結(jié)果如圖甲和乙所示。該工件的直徑為________cm，高度為________mm。 甲 乙 [解析]　游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1.2 cm，游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度線和主尺上某一刻度線對(duì)齊，所以游標(biāo)尺讀數(shù)為4×0.05 mm＝0.20 mm＝0.020 cm，所以最終讀數(shù)為：1.2 cm＋0.020 cm＝1.220 cm。 螺旋測(cè)微器的固定刻度為6.5 mm，可動(dòng)刻度為36.0×0.01 mm＝0.360 mm，所以最終讀數(shù)為6.5 mm＋0.360 mm＝6.860 mm。 [答案]　1.220　6.

7、860(6.858～6.862均正確) 2．(1)如圖甲所示的電表使用0.6 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤中每一小格代表______A，圖中表針示數(shù)為________A。 甲　　　　　　　　　乙 (2)如圖乙所示的電表使用較小量程時(shí)，每小格表示________V，圖中表針的示數(shù)為________V。若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每小格表示________V，圖中表針示數(shù)為________V。 丙 (3)旋鈕式電阻箱如圖丙所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為_____

8、___Ω，今欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω，最簡(jiǎn)單的操作方法是_____________________________________。 若用兩個(gè)這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為________。 [解析]　(1)使用0.6 A量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A。 (2)電壓表使用3 V量程時(shí)，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時(shí)，每小格表示0.5 V，表針示數(shù)為8.5 V。 (3)接入電路的電阻為1 987 Ω，最簡(jiǎn)單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調(diào)

9、到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0。每個(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω。故用兩個(gè)這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為0～19 998 Ω。 [答案]　(1)0.02　0.44　0.1　2.20　(2)0.1　1.70　0.5　8.5　(3)1 987　將“×1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0　0～19 998 Ω 實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)和器材選擇 1．電流表的內(nèi)接法和外接法的比較 內(nèi)接法 外接法 電路圖 誤差原因 電流表分壓 U測(cè)＝Ux＋UA 電壓表分流 I測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V 電阻

10、 測(cè)量值 R測(cè)＝＝Rx＋RA>Rx，測(cè)量值大于真實(shí)值 R測(cè)＝＝

11、和圖(b)中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值，測(cè)量值Rx2________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。 (a)　　　　　　(b) [解析]　根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)解題。根據(jù)題意知>，電壓表的分流作用較顯著，故Rx1更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。圖(a)的測(cè)量值是Rx與RA串聯(lián)的電阻阻值，故Rx1>Rx真；圖(b)的測(cè)量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值，故Rx2

12、學(xué)用伏安法測(cè)定待測(cè)電阻Rx的阻值(約為10 kΩ)，除了Rx、開關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用： A．電壓表(量程0～1 V，內(nèi)阻約10 kΩ) B．電壓表(量程0～10 V，內(nèi)阻約100 kΩ) C．電流表(量程0～1 mA，內(nèi)阻約30 Ω) D．電流表(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約0.05 Ω) E．電源(電動(dòng)勢(shì)1.5 V，額定電流0.5 A，內(nèi)阻不計(jì)) F．電源(電動(dòng)勢(shì)12 V，額定電流2 A，內(nèi)阻不計(jì)) G．滑動(dòng)變阻器R0(阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A) (1)為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，電壓表選用________，電流表選用________，電源選用________。(

13、均填器材的字母代號(hào)) (2)畫出測(cè)量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖。 (3)該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確，從實(shí)驗(yàn)原理上看，待測(cè)電阻測(cè)量值會(huì)________其真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)，原因是________________________________。 [解析]　若選用電動(dòng)勢(shì)為1.5 V的電源，則實(shí)驗(yàn)中電流最大值僅為0.15 mA，兩個(gè)電流表均無法準(zhǔn)確測(cè)量，故選用電動(dòng)勢(shì)為12 V的電源F；此時(shí)，實(shí)驗(yàn)中最大電流約為1.2 mA，故電流表選用C；電壓表選用B。 由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的阻值，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；待測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)大于電流表

14、內(nèi)阻，所以電流表內(nèi)接。 由于電流表的分壓作用，電阻測(cè)量值偏大，所以電阻測(cè)量值大于其真實(shí)值。 [答案]　(1)B　C　F (2) (3)大于　電壓表的讀數(shù)大于待測(cè)電阻兩端實(shí)際電壓 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析 1．根據(jù)電阻定律得ρ＝。 2．通過有關(guān)圖象來求電阻率。圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是最常用的方法之一，要從物理規(guī)律出發(fā)，寫出圖象的函數(shù)關(guān)系式，弄清斜率、截距等的物理意義，從而求出相關(guān)物理量。 3．測(cè)定金屬電阻率實(shí)驗(yàn)，由于被測(cè)金屬絲的阻值較小，一般采用電流表外接法。 4．實(shí)驗(yàn)時(shí)特別注意：為了方便，測(cè)量直徑時(shí)應(yīng)在金屬絲連入電路之前測(cè)量。 [題組訓(xùn)練] 1．在測(cè)定某金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中：

15、 圖1　　　　　圖2　　　　　圖3 (1)某學(xué)生進(jìn)行了如下操作： ①利用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑d，如圖1所示，則d＝________mm。 ②測(cè)量金屬絲電阻Rx的電路圖如圖2所示，閉合開關(guān)S，先后將電壓表右側(cè)接線端P接a、b點(diǎn)時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)如表1所示。 該學(xué)生認(rèn)真觀察到兩次測(cè)量中，電流表的讀數(shù)幾乎未變，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是________________， 比較合理且較準(zhǔn)確的金屬絲電阻Rx測(cè)＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)，從系統(tǒng)誤差角度分析，Rx的測(cè)量值與其真實(shí)值Rx真比較，Rx測(cè)________Rx真(填“>”“＝”或“<”)。 表1 U(V) I(

16、A) 接線端P接a 1.84 0.15 接線端P接b 2.40 0.15 表2 U(V) I(A) 接線端P接a 2.56 0.22 接線端P接b 3.00 0.20 (2)另一同學(xué)找來一恒壓電源，按圖3的電路先后將接線端P分別接a處和b處，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如表2所示，該同學(xué)利用該數(shù)據(jù)可算出Rx的真實(shí)值為________Ω。 [解析]　(1)①由題圖所示螺旋測(cè)微器可知，螺旋測(cè)微器示數(shù)為1.5 mm＋20.4×0.01 mm＝1.704 mm。②由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電壓表接a、b兩點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)變化較大，說明電壓表內(nèi)阻很大，電壓表分流很小，幾乎

17、為零，電流表分壓較大，電流表應(yīng)采用外接法，電壓表應(yīng)接a點(diǎn)，金屬絲電阻Rx測(cè)＝＝ Ω≈12 Ω；電流表采用外接法，由于電壓表分流作用，電流表的測(cè)量值大于真實(shí)值，由歐姆定律可知，金屬絲電阻測(cè)量值小于真實(shí)值。 (2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，RA＝，則Rx＝－RA＝13 Ω。 [答案]　(1)①1.704?、陔妷罕韮?nèi)阻遠(yuǎn)大于金屬絲電阻，電壓表分流幾乎為零　12　<　(2)13 2．小張同學(xué)打算測(cè)量由某種合金材料制成的金屬絲的電阻率ρ，待測(cè)金屬絲的橫截面為圓形。實(shí)驗(yàn)器材有：毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、電壓表(內(nèi)阻約幾千歐)、電流表(內(nèi)阻約幾歐)、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)、待測(cè)金屬絲及導(dǎo)線若干。 (1)用毫米

18、刻度尺測(cè)量待測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，結(jié)果分別如圖1和圖2所示，可得其長(zhǎng)度L＝________cm，直徑D＝________mm。 　　　　　　　圖1　　　　　　　　　圖2 (2)該同學(xué)要用圖象法求出待測(cè)金屬絲的阻值，要求電壓從0開始變化。請(qǐng)將圖3所示實(shí)物電路圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)全。 　 圖3　　　　　　　　圖4 (3)圖4是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值描繪的點(diǎn)，由圖可求出電阻值R＝________Ω(保留3位有效數(shù)字)。 (4)請(qǐng)寫出待測(cè)金屬絲的電阻率ρ的表達(dá)式ρ＝________(用測(cè)得的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示)。 [解析]　(1)待測(cè)金屬絲長(zhǎng)度測(cè)量值

19、為59.40 cm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0＋43.4×0.01 mm＝0.434 mm，即待測(cè)金屬絲直徑測(cè)量值為0.434 mm。 (2)要求電壓從0開始變化，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；待測(cè)金屬絲電阻較小，電流表采用外接法。實(shí)物電路圖連接如圖甲所示。 甲　　　　　　乙 (3)在題圖4中用直線擬合各數(shù)據(jù)點(diǎn)，使直線通過盡量多的點(diǎn)，其他點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，舍棄離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，如圖乙所示，直線的斜率表示待測(cè)金屬絲的電阻，根據(jù)所畫直線可得R≈5.80 Ω。 (4)由電阻定律可知，R＝ρ，S＝，解得：ρ＝。 [答案]　(1)59.40　0.434(0.433～0.435均可)　(2)見解析圖

20、甲　(3)5.80(5.70～5.90均可)　(4) 實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新 用“替代法”測(cè)電阻 1．實(shí)驗(yàn)原理(如圖) 2．實(shí)驗(yàn)步驟 S先與2相接，記錄的示數(shù)，再與1相接，調(diào)節(jié)R值使示數(shù)與原值相等，則Rx＝R。 [典例示法]　電流表A1的量程為0～200 μA，內(nèi)阻約為500 Ω，現(xiàn)要準(zhǔn)確測(cè)量其內(nèi)阻，除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下： 電流表A2：與A1規(guī)格相同 滑動(dòng)變阻器R1：阻值為0～20 Ω 電阻箱R2：阻值為0～9 999 Ω 保護(hù)電阻R3：阻值約為3 kΩ 電源：電動(dòng)勢(shì)E約為1.5 V、內(nèi)阻r約為2 Ω (1)如圖所示，某同學(xué)想用等效法測(cè)量電流表內(nèi)阻

21、，設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路，在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中，使實(shí)驗(yàn)可以完成。 (2)電路補(bǔ)充完整后，請(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A1內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟。 a．先將滑動(dòng)變阻器R1的滑片移到使電路安全的位置，再把電阻箱R2的阻值調(diào)到________。(選填“最大”或“最小”) b．閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使兩電流表接近滿偏，記錄電流表A2的示數(shù)I。 c．保持S閉合、滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置不變，斷開S1，再閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表A2的示數(shù)________，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R0，則電流表A1內(nèi)阻r1＝________。 [解析]　(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電流表內(nèi)阻

22、，因此必須采用分壓式接法，電路圖如圖所示。 (2)a.實(shí)驗(yàn)前電阻箱R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大，以保證兩電表安全；c.讓電流表A2示數(shù)不變，可直接從電阻箱R2的讀數(shù)得到電流表A1的內(nèi)阻r1。 [答案]　(1)見解析圖　(2)a.最大　c．再次為I(或仍為I)　R0 用“半偏法”測(cè)量電阻 1．利用電流表半偏測(cè)電流表的內(nèi)阻 (1)實(shí)驗(yàn)原理(如圖) (2)實(shí)驗(yàn)步驟 ①R1調(diào)至阻值最大，閉合S1，調(diào)R1的阻值使示數(shù)達(dá)到滿偏值。 ②保持R1阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2使示數(shù)達(dá)到滿偏值一半，同時(shí)記錄R2的值。 ③RA＝R2。 2．利用電壓表半偏測(cè)電壓表的內(nèi)阻 (1)實(shí)驗(yàn)原理

23、(如圖) (2)如圖所示，測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，操作步驟如下： ①滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最右端，電阻箱的阻值調(diào)到最大； ②閉合S1、S2，調(diào)節(jié)R0，使表示數(shù)指到滿偏刻度； ③斷開S2，保持R0不變，調(diào)節(jié)R，使表指針指到滿刻度的一半； ④由上可得RV＝R。 [典例示法]　(2016·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖(a)所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V)，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。 圖(a) 實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①按

24、電路原理圖(a)連接線路； ②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S； ③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏； ④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00 V，記下電阻箱的阻值。 回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________(選填“R1”或“R2”)。 (2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線。 圖(b) (3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)。 (4)如果此電壓表

25、是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA [解析]　(1)本實(shí)驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大，則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大，故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，故選R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差。 (2)滑動(dòng)變阻器為分壓式，連接實(shí)物電路如圖所示。 (3)電壓表和電阻箱串聯(lián)，兩端電壓分別為2.00 V和0.50 V，則RV＝4R＝2 520 Ω。 (4)電壓表的滿偏電流Ig＝＝ A≈1 mA，故選項(xiàng)D正確。 [答案]　(1)R1　(2)見解析圖　(3)2 5

26、20　(4)D 用“差值法”測(cè)電阻 1．電流表差值法 (1)原理：如圖所示，將電流表與定值電阻R0并聯(lián)再與電流表串聯(lián)，根據(jù)I1r1＝(I2－I1)R0，求出內(nèi)阻r1。 (2)條件：①電流表的量程小于電流表的量程。②R0已知。 (3)結(jié)果：r1＝或R0＝(用于r1已知，測(cè)量R0)。 2．電壓表差值法 (1)原理：如圖所示，將電壓表與定值電阻R0串聯(lián)再與電壓表并聯(lián)，根據(jù)U2＝U1＋R0，求出電壓表的內(nèi)阻。 (2)條件：①電流表的量程大于電流表的量程。②R0已知。 (3)結(jié)果：r1＝R0或R0＝r1(用于r1已知，測(cè)量R0)。 [典例示法]　(2018·全國(guó)卷Ⅲ)一課

27、外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻(R0＝20.0 Ω)；可視為理想電壓表；S1為單刀開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)；E為電源；R為滑動(dòng)變阻器。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)： (1)按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖(a)，將圖(b)中實(shí)物連線； 圖(a)　　　　　　　　圖(b) (2)將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)?shù)奈恢茫]合S1； (3)將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2； (4)待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)； (5)重復(fù)步驟(3)，得到如下數(shù)據(jù)

28、： 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 (6)利用上述5次測(cè)量所得的平均值，求得Rx＝________Ω。(保留1位小數(shù)) [解析]　(1)依電路圖連接實(shí)物圖如圖。 (4)由于電壓表可視為理想電壓表且滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的位移不變時(shí)，通過R0和Rx電流不變，因此有＝，待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx＝R0。 (6)將數(shù)據(jù)代入Rx＝R0，求平均值得Rx＝48.2 Ω。 [答案]　(1)見解析

29、圖　(4)R0　(6)48.2 電橋法測(cè)電阻 電橋法是測(cè)量電阻的一種特殊方法，其測(cè)量原理電路如圖所示，實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R3，當(dāng)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等時(shí)，R1和R3兩端的電壓相等，設(shè)為U1。同時(shí)R2和Rx兩端的電壓也相等，設(shè)為U2，根據(jù)歐姆定律有＝，＝，由以上兩式解得R1Rx＝R2R3，這就是電橋平衡的條件，由該平衡條件可求出被測(cè)電阻Rx的阻值。 在上面的電路中： (1)當(dāng)＝時(shí)，UAB＝0，IG＝0。 (2)當(dāng)<時(shí)，UAB>0，IG≠0，且方向：A→B。 (3)當(dāng)>時(shí)，UAB<0，IG≠0，且方向B→A。 [典例示法]　(2017·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測(cè)量

30、一微安表(量程為100 μA，內(nèi)阻大約為2 500 Ω)的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為20 Ω，另一個(gè)阻值為2 000 Ω)；電阻箱RZ(最大阻值為99 999.9 Ω)；電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V)；單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。 圖(a) (1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線。 圖(b) (2)完成下列填空： ①R1的阻值為________Ω(選填“20”或“2 000”)。 ②為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的________端(選填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑

31、片D置于中間位置附近。 ③將電阻箱RZ的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)________(選填“相等”或“不相等”)。 ④將電阻箱RZ和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將RZ的阻值置于2 601.0 Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)。 (3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議： _______________________________________________

32、______________ ____________________________________________________________。 [解析]　(1)實(shí)物連線如圖所示。 (2)R1起分壓作用，應(yīng)選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，即R1的電阻為20 Ω；為了保護(hù)微安表，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器R1的滑片C應(yīng)移到左端，確保微安表兩端電壓為零；反復(fù)調(diào)節(jié)D的位置，使閉合S2前后微安表的示數(shù)不變，說明閉合后S2中沒有電流通過，B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等；將電阻箱RZ和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將RZ的阻值置于2 601.0 Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。說明＝，解得RμA＝2 550 Ω。 (3)要提高測(cè)量微安表內(nèi)阻的精度，可調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程。 [答案]　(1)見解析圖　(2)①20?、谧蟆、巯嗟取、? 550　(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程 16