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1、高考物理母题解读（八）恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题6、电阻测量实验【解法归纳】电阻测量需要根据题述条件设计测量电路。待测电阻远大于电流表内阻时采用电流表内接，待测电阻远小于电压表内阻时采用电流表外接。若待测电阻较大而滑动变阻器又很小时必需采用分压电路。由于分压电路的电压调节范围大，且电压可以从零开始逐渐增大，所以凡是要求多测几组值，一般采用分压电路；由于限流电路耗电少，所以不是必须采用分压电路的一般采用限流电路。电阻测量还常用
2、替换法等。典例：（2012海南物理）图示电路可用来测量电阻的阻值。其中E为电源，R为已知电阻，Rx为待测电阻，可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关。（1）当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2.。由此可求出Rx= 。（2）若电源电动势E=1.5V，内阻可忽略，电压表量程为1V，R=100.。此电路可测量的Rx的最大值为 。（2）若电源电动势E=1.5V，内阻可忽略，电压表量程为1V，R=100.。代人E=U1+R，可得此电路可测量的Rx的最大值为200。【针对训练题精选解析】1.(2011江苏物理卷第11题)某
3、同学利用如图2所示的实验电路来测量电阻的阻值。(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：电阻R/5.010.015.025.035.045.0电压U/V1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据作出U-R关系图象。(2)用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R图象可得Rx=_ 。(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将_(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知
4、阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定？2（2011天津理综卷第9题（4）某同学测量阻值约为25k的电阻RX ,现备有下列器材：A. 电流表（量程122A, 内阻约2k）；B. 电流表（量程500A, 内阻约300）；C. 电压表（量程15V, 内阻约100k）；D. 电压表（量程50V, 内阻约500k）；E. 直流电源（20V, 允许最大电流1A）；F. 滑动变阻器（最大阻值1k，额定功率1W）；G. 电键和导线若干。电流表应选_.电压表应选_.(填字母代号)。该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保
5、证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：_._.3（2010新课标卷）用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大. RL的测量结果如表l所示.温度t（）30.040.050.060.070.080.090.0RL的阻值（）54.351.548
6、.344.741.437.934.7 回答下列问题 (1)根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线. (2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作出RL-t关系图线。 (3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为_，电压表的读数为_ _.此时等效电阻RL的阻值为_ _：热敏电阻所处环境的温度约为_. 4（2010福建卷）如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下。器材规格待测电阻Rx阻值在9001000之间电源E具有一定的内阻，电动势约9.0V电压表V1量程2.0V，内阻r1=1000电压表V2量程5.0V，内阻r
7、2=2500电流表A量程3.0A，内阻r=0.010滑动变阻器R最大阻值约100，额定电流0.5A开关S，导线若干 为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路。5. （2008四川理综22）图为用伏安法测量电阻的原理图。图中：为电压表，内阻为4000；为电流表，内阻为50；E为电源，R为电阻箱，Rx为待测电阻，S为开关。（1）当开关闭合后电压表读数U=1.6V，电流表读数I=2.0mA。若将Rx=U/I作为测量值，所得结
8、果的百分误差是 。（2）若将电流表改为内接，开关闭合后，重新测得电压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果的百分误差是 。（百分误差=100%）6（2007上海物理）为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表（1mA），电阻箱（0-9999W），电键，导线等器材。该同学设计的实验电路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I11.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流表示数为I20.80mA，记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为_W
9、。经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，实验过程如下：断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为_，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R0。由此可测出Rx_。5.答案：375，I，R0，解析：断开K2，闭合K1，由闭合电路欧姆定律，I1=，解得电阻箱阻值和电源电流表内阻之和R+r=1500W；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，I2，解得Rx375W。为避免电源对实验结果的影响，图（b）所示的实验电路
10、，采用的是等效替代法，断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为I，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R0。由此可测出RxR0。6（2012年3月陕西宝鸡第二次质检）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图所示的测量电路 （1）请完成下列操作过程： 第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2合向a，然后闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。第二步：保持滑动变阻器 滑动触头位置不变，单刀
11、双掷开关S2合向b，调节滑动变阻器_，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2（选填“R1”或“R2”） （2）根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx= 。7. （2012年3月福州质检）某待测电阻Rx的阻值在80100之间，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材：A电流表A1（量程50mA，内阻r1=10）B电流表A2（量程200mA，内阻r2约为2）C电流表A3（量程0.6A，内阻r3约为0.2）D定值电阻R0=30E滑动变阻器R（最大阻值约为10）F电源E（电动势为4V）G开关s、导线若干某同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图甲所示。为保证测量时电流表读数不小于其量程的1/
12、3，M、N两处的电流表应分别选用：M为 ；N为 。（填器材选项前相应的英文字母）在下列实物图乙中已画出部分线路的连接，请你以笔画线代替导线，完成剩余的线路连接。若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx= 。8（2012年3月兰州诊断）做测一金属电阻丝的电阻Rx的实验。 （1）某实验小组要用“伏安法”测量电阻丝的电阻Rx，已知电压表内阻约3k，电流表内阻约1，若采用图甲电路测量，则Rx的测量值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。若Rx约为10应采用 （选“甲”或“乙”）的电路，误差会比较小。 （2）若该实验小组实验时，某次测量时电压表和电流表的示数如图所示，则电流表示数为 A，电压表示数为 V。 （3）该实验小组经过讨论，发现无论是用图甲或图乙测量，都不可避免产生电表内阻引起的系统测量误差，于是该实验小组又设计了如图所示的实验方案，利用该方案测量的主要实验步骤如下：第一步：将开关S2接2，闭合开关S1，调节滑动变阻器RP和RW，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数为U1、I1。请你根据实验原理为该实验小组写出接下的第二步操作，并说明需要记录的数据： ；由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=_；简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差：9