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1、恒定电流2020年高考必备2015年2016年2017年2018年2019年卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷考点一欧姆定律及其应用17考点二实验:1.测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)实验:2.描绘小电珠的伏安特性曲线23实验:3.表头内阻测量2323232323实验:4.测定电源的电动势和内阻实验:5.练习使用多用电表及原理理解2322实验:6.电学设计及创新实验232223232323考点一欧姆定律及其应用命题角度1电路的基本性质和规律高考真题体验对方向(2016全国17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭
2、合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为()A.25B.12C.35D.23答案C解析S断开时等效电路图如图甲所示.设每个电阻阻值为R,电路中总电阻R总1=5R3,干路电流I干1=ER总1=3E5R;电容器两端电压为U1=13I干1R=E5,所带电荷量为Q1=CU1=CE5;S闭合后,等效电路图如图乙所示,电路中总电阻为R总2=3R2,干路电流I干2=ER总2=2E3R,电容器两端电压U2=12I干2R=E3,所带电荷量Q2=CU2=CE3.综上Q1Q2=35,C选项正确.分析闭合电路问题的四点注意(1)闭合电路欧姆定律E=U+Ir(E、r不变)和部分电路欧姆定律U=
3、IR联合使用.(2)局部电阻增则总电阻增,反之总电阻减;支路数量增则总电阻减,反之总电阻增.(3)两个关系:外电压等于外电路上串联各分电压之和;总电流等于各支路电流之和.(4)涉及含电容电路时要搞清与电容并联支路的电压变化,并利用Q=CU及E=Ud分析.求解电路中电容器带电荷量的问题,要注意以下两点:一是把电容器当成断路简化电路图,按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化.二是电路稳定时,找到与电容器并联的电阻,而电容器的电压等于与之并联的电阻两端的电压.典题演练提能刷高分1.(多选)如图所示,电源的电动势E=6 V,内阻r=1 ,电阻R1=3 ,R2=6 ,电容器的电容C=
4、3.6 F,二极管D一般是由硅或者锗管组成,具有单向导电性,下列判断正确的是()A.开关S1闭合,S2断开时和开关S1、S2均闭合时,电容器两端电压均为4 VB.开关S1闭合,S2断开,当合上S2,待电路稳定以后,电容器上电荷量变化了1.810-6 CC.开关S1、S2闭合,待电路稳定以后断开S1,流过R1的电荷量为9.610-6 CD.开关S1、S2闭合,待电路稳定以后断开S1,流过R1的电荷量为1.4410-5 C答案BC解析本题要抓住二极管的单向导电性,判断出其处于截止状态,对直流电路没有影响,关键是放电时,明确两个电阻是并联的,根据电流与电阻成反比来求解通过电阻的电荷量.设开关S1闭合
5、,S2断开时,电容器两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合电路欧姆定律有I1=ER1+r=63+1 A=1.5 AU1=I1R1=1.53 V=4.5 VQ1=CU1=3.610-64.5 C=1.6210-5 C合上开关S2后,电容器两端电压为U2,干路电流为I2,根据闭合电路欧姆定律有I2=ER1R2R1+R2+r=6363+6+1 A=2 AU2=I2R1R2R1+R2=2363+6 V=4 V所以电容器上电荷量减少了Q=(U1-U2)C=(4.5-4)3.610-6 C=1.810-6 C,故选项A错误,选项B正确;合上S1、S2后,电容器上的电荷量为:Q=CU2=3.610-64
6、 C=1.4410-5 C.再断开S1后,R1和R2的电流与阻值成反比,故流过电阻的电荷量与阻值成反比.故流过电阻R1的电荷量为Q1=R2R1+R2Q=9.610-6 C,故选项C正确,D错误.2.(多选)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的U-I图象.在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是()A.硅光电池的内阻为8 B.硅光电池的总功率为0.4 WC.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 WD.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大答案
7、AC解析由图可知该电池的电源电动势为3.6 V,由U内+UR=E可知内电压为1.6 V,硅光电池的内阻为r=U内I=1.60.2 =8 ,故A正确;硅光电池的总功率为P总=EI=3.60.2 W=0.72 W,故B错误;硅光电池的内阻消耗的热功率为P热=I2r=0.228 W=0.32 W,故C正确;若将R换成阻值更大的电阻,电路中电阻两端的电压变大,但电流变小,硅光电池的输出功率不一定增大,故D错误.故选AC.命题角度2(储备)电路的动态分析【典题】 (多选)(2019湖北武汉模拟)如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,定值电阻R1U2,I1I2B.滑片位于b点时,滑动变阻器接入电路的
8、阻值为U2I2C.滑片由a滑到b,U2-U1I1-I2等于滑动变阻器接入电路的阻值变化量D.滑片由a滑到b,U2-U1I1-I2等于R1的阻值答案BD解析滑片从a到b,电阻增大,电流减小,电流表示数减小;根据U=E-IR1,电压表示数增大,故A错误;根据欧姆定律,滑动变阻器接入电路的阻值为R2=U2I2,故B正确;U2-U1等于R1电压的减小量,I1-I2等于R1电流的减小量,U2-U1I1-I2等于R1的阻值,故C错误,D正确.2.如图所示,电源电动势E,内电阻恒为r,R是定值电阻,热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大,C是平行板电容器.闭合开关S,带电液滴刚好静止在C内.在温度降低的过程中,
9、分别用I、U1、U2和U3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值.关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是()A.U1I、U2I、U3I一定都变大B.U1I和U3I一定不变,U2I一定变大C.带电液滴一定向下加速运动D.电源的工作效率一定变大答案D解析根据电路知识知,V3测路端电压,V2测热敏电阻RT的电压,V1测定值电阻R的电压,由U3=E-Ir,得U3I=r,由U2=E-I(R+r)得U2I=R+r,由U1=IR得U1I=R,故A、B错;带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态,在温度降低的过程,热敏电阻RT阻值变大,回路中电流变小,路端电压增大,由
10、于流过定值电阻R的电流变小,所以分的电压也就变小,而路端电压增大,故V2示数增大,平行板间的电场强度也增大,导致带电液滴向上运动,故C错;=UIEI=UE,由于路端电压增大,所以电源的工作效率一定变大,故D正确.考点二实验:1.测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)2.描绘小电珠的伏安特性曲线3.表头内阻测量4.测定电源的电动势和内阻5.练习使用多用电表及原理理解6.电学设计及创新实验命题角度1结合描绘小电珠的伏安特性曲线实验综合考查电路问题高考真题体验对方向(2017全国23)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3
11、V,内阻3 k);电流表A(量程0.5 A,内阻0.5 );固定电阻R0(阻值1 000 );滑动变阻器R(阻值09.0 );电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.图(a)图(b)由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关
12、S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为 W,最大功率为 W.(结果均保留2位小数)答案(1)如图所示(2)增大增大(3)0.391.17解析(1)由于要求电压调节范围大,故用分压式.电压表量程只有3 V,故需串联R0改装为量程为4 V的电压表.小灯泡电阻较小(RLRARV,故采用电流表内接法.电路图如图.将50 的定值电阻与电源等效为一个电动势为2 V,内阻为50 的新电源.在灯泡的I-U图上作出新电源的I-U图线,交点纵坐标即为电路中的电流,此时电流为15 mA.2.某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的
13、器材除开关、导线外,还有:电压表V1(量程03 V,内阻等于3 k)电压表V2(量程015 V,内阻等于15 k)电流表A1(量程0200 mA,内阻等于10 )电流表A2(量程03 A,内阻等于0.1 )滑动变阻器R1(010 ,额定电流2 A)滑动变阻器R2(01 k,额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 )定值电阻R4(阻值等于10 )定值电阻R5(阻值等于1 k)电源E(E=6 V,内阻不计)(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.(2)该同学描绘出的I-U图象应是图中的.答案(1)如图所示(2)B解析(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时,需要设计成滑动变
14、阻器的分压接法,滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1.给出的电压表V1量程小于小灯泡的额定电压,电压表V2量程又太大,因此需要将电压表V1串联一个1 k的定值电阻R5,改装成最大量程为4 V的电压表.给出的电流表A1量程小于小灯泡的额定电流,电流表A2量程又太大,因此需要将电流表A1并联一个10 的定值电阻R4,改装成最大量程为400 mA的电流表.(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以该同学绘出的小灯泡的I-U图象应是B.3.(2019北京东城区二模)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,提供以下实验器材:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A)电压表V(量程3 V,内阻
15、3 k)电流表A(量程0.5 A,内阻约0.5 )电阻箱R0(09 999.9 )滑动变阻器R1(阻值05 ,2 A)滑动变阻器R2(阻值0200 ,1 A)学生电源E(电动势4 V,内阻不计)开关S及导线若干.(1)关于控制电路中滑动变阻器的连接方法,应选择.A.分压式连接B.限流式连接(2)为了减小系统误差,关于测量电路中电压表和电流表的连接方式,应选择.A.安培表内接法B.安培表外接法(3)实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压,需要把电压表的量程扩大到4伏,改装电压表时,应将电阻箱阻值调至,并与题中所给电压表(选填“串联”或“并联”).(4)请在方框中画出该实验的电路图.(5)为操作
16、方便,实验中滑动变阻器应选择(选填R1或R2).你的选择理由是.图(a)图(b)(6)实验中得到小灯泡的伏安特性曲线如图(a)所示,由实验曲线可知,随着电压的增加小灯泡的电阻(选填“增大”“不变”或“减小”).(7)现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源E0(电动势4 V,内阻1.0 )和一阻值为9 的定值电阻连接成如图(b)所示电路.此电路中每个小灯泡两端的实际电压为V(结果保留两位有效数字).答案(1)A(2)B(3)1 000.0串联(4)见解析图(5)R1选择R1时,移动滑片,小灯泡两端的电压示数变化比较均匀(线性关系较好)(6)增大(7)1.1解析(1)因要得到从零开始连续可调的多
17、组电压,控制电路中滑动变阻器的连接方法,应选择分压式连接,故选A.(2)小灯泡的电阻R=UI=3.80.32 12 RV,为了减小系统误差,测量电路中电压表和电流表的连接方式,应选择电流表外接法,故选B.(3)电压表的量程为3 V,内阻为3 k,则要把电压表的量程扩大到4 V,改装电压表时,应将电阻箱阻值调至4V-3V3V3k=1 k,并与题中所给电压表串联.(4)实验的电路图.图1(5)为操作方便,实验中滑动变阻器应选择阻值较小的R1.选择理由是:选择R1时,移动滑片,小灯泡两端的电压示数变化比较均匀(线性关系较好).(6)由实验曲线可知,随着电压的增加I-U线的斜率逐渐减小,则小灯泡的电阻
18、增大.(7)设每个灯泡两端电压为U,电流为I,则由闭合电路的欧姆定律:E=2U+I(r+R),即4=2U+10I,即U=2-5I,将此函数关系画在灯泡的伏安特性曲线上,如图2,交点坐标为U=1.1 V,即此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为1.1 V.图24.小明用如图甲所示的电路研究额定电压为2.4 V的灯泡L的伏安特性曲线.(1)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应该移到(选填“a”或“b”)端.(2)按该电路测出的灯泡电阻值与真实值相比偏(选填“大”或“小”).(3)按此方案测得的数据描绘出I-U图象如图乙所示,图象是一条曲线而不是直线的原因是.(4)若将两个这样的相同灯泡并联,与电源组成
19、图丙所示的电路,已知电源的电动势E=3.0 V,内阻r=1.5 ,定值电阻R=1.0 ,则每个灯泡的实际功率为 W(结果保留两位小数).答案(1)a(2)小(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大(4)0.40(0.360.44)解析(1)闭合开关前,应将滑片置于输出电压最小的a端,以保护电流表;(2)根据欧姆定律,电阻测量值为R测=UI,若考虑电压表内阻影响,待测电阻的真实值为R真=UI-IV,比较可知R测R真,所以测出的灯泡电阻值比真实值偏小;根据欧姆定律应有I=UR=1RU,可见I-U图象上的点与原点连线斜率的倒数等于灯泡的电阻,由于连线的斜率逐渐减小,所以小灯泡的电阻随温度的升高而增大,即
20、I-U图象是一条曲线而不是直线的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大;(3)若将两个相同的灯泡并联后,接入题中所给的电源,设每只灯泡加上的实际电压和实际电流分别为U和I,在闭合电路中,则有E=U+2I(r+R),变形得U=-2I(r+R)+E,代入数据得U=-5I+3,故在图乙中作出电源的I-U图象,如图所示由图可知交点横坐标为灯泡两端的电压U=1.0 V,交点纵坐标为流过灯泡的电流I=0.40 A,则每个灯泡的实际功率为P=UI=0.40 W.命题角度2(储备)结合测定金属的电阻率实验考查伏安法应用问题【典题】在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 ,电压表V的内阻约为2 k,电流表
21、A的内阻约为10 ,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式Rx=UI计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.答案Rx1大于小于解析根据题意,RVRxRxRA,故用内接法测量时更准确,所以Rx1更接近真实值.测量值Rx1实际上是待测电阻与电流表的电阻之和,所以Rx1大于真实值.测量值Rx2实际上是待测电阻与电压表的并联电阻值,所以Rx2小于真实
22、值.1.滑动变阻器两种接法的对比方式内容限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围RER+R0UE0UE分压电路调节范围大负载R上电流调节范围ER+R0IER0IER分压电路调节范围大闭合S前滑片位置b端a端都是为了保护电路元件2.器材选择的三个主要原则:安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻器要方便调节).3.选择电流表内外接法的口诀:“内大外小”(内接法测大电阻,外接法测小电阻);选择滑动变阻器接法口诀:“以小控大用分压”(变阻器阻值小于待测电阻).4.电表有时可反常规使用:已知内阻的电压表可当电流表使用,已知内阻的电流表可当电压表
23、使用.典题演练提能刷高分1.(2018天津卷9(3)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 k),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A.电压表(量程01 V,内阻约10 k)B.电压表(量程010 V,内阻约100 k)C.电流表(量程01 mA,内阻约30 )D.电流表(量程00.6 A,内阻约0.05 )E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围010 ,额定电流2 A)为使测量尽量准确,电压表选用,电流表选用,电源选用.(均填器材的字母代号)画出测量Rx阻值的实验电路图.该
24、同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是.答案BCF如图所示大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)解析由于待测电阻约为10 k太大,电源电动势为12 V时,电路中电流才大约1.2 mA,故电流表选C,电源选F.由于待测电阻约为10 k,电路中电流约为1.2 mA,则待测电阻两端电压约为12 V,所以电压表选B.由于待测电阻阻值远大于所选电流表内阻,而略小于电压表内阻,故实验测量电路设计时用内接法;而滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻的阻值,故控制电路中滑动变阻器使用限流式接法根本起不到调节作用,滑动
25、变阻器只能采用分压式接法.电路图见答案.2.(2019吉林长春质检)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则金属丝的直径的读数是,电流表的读数是,电压表的读数是.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010 ,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 k.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5 V,内阻很小.则下面电路图中(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路.但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏(选填“大”或“小”).(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA是已知的,那么准
26、确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的电路(填电路图下方的字母代号).此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=(用题中字母代号表示).答案(1)0.881 mm0.42 A2.25 V(2)A小(3)BUI-RA解析(1)螺旋测微器先读固定部分为0.5 mm,可动部分可估读为38.10.01 mm=0.381 mm,故示数为:(0.5+0.381) mm=0.881 mm;电流表量程为0.6 A,则最小刻度为0.02 A,读数为0.42 A;电压表量程为3 V,最小刻度为0.1 V,则读数为2.25 V.(2)因电源不能在大功率下长时间运行,则本实验应采用限流接法;同时电压表内电阻较大
27、,由以上读数可知,待测金属丝的电阻约为5 ,故采用电流表外接法误差较小,故选A;在实验中电压表示数准确,但电流表测量的是干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小.(3)因已知电流表内阻的准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻,故应选B电路;待测金属丝及电流表总电阻R=UI,则待测金属丝电阻Rx=R-RA=UI-RA.3.某同学通过实验测定一捆长度约为100 m的铜导线(电阻约为1.5 )的实际长度,首先利用螺旋测微器测量其直径,如图甲所示,再利用图乙所示的电路测出铜导线的电阻.可供使用的器材有:电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 ;电压表:量程3 V,内阻约9 k;滑动
28、变阻器R1:最大阻值5 ;滑动变阻器R2:最大阻值20 ;定值电阻:R0=3 电源:电动势6 V,内阻可不计;开关、导线若干回答下列问题:(1)由图甲可知,铜导线的直径D= mm;(2)实验中滑动变阻器应选(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至(选填“a”或“b”)端; (3)根据图乙所示的实物图,在方框内画出其电路图;(铜导线用电阻元件符号表示)(4)调节滑动变阻器,电压表的示数为U,电流表的示数为I,铜的电阻率为,不考虑电表内阻对实验的影响,则导线的长度为(用已知和所测量的字母表示).答案(1)1.170(2)R2a(3)图见解析(4)(UI-R0)D24解析(1)球的直径为
29、D=1 mm+17.00.01 mm=1.170 mm.(2)由于待测电阻是1.5 ,电流表量程0.6 A,电路中最大电流约为0.6 A,电路中最小电流最好在0.2 A以上,为了更好地控制电路,所以选择R2比较合理,闭合开关前应该保证回路中电流最小,则接入滑动变阻器的阻值就最大,所以应该在a端.(3)由于待测电阻阻值较小,选用电流表外接的方式,定值电阻R0与Rx串联能够使得电压表的读数在量程的13以上,所以为了减小误差,要把R0与Rx串联用,电路图如图所示.(4)由电路结构可得U=I(R0+Rx)由电阻定律Rx=l(D2)2解得l=(UI-R0)D24.4.某实验小组计划测量一未知电阻的阻值,
30、已经连接好实物图如图甲所示.甲乙丙(1)请根据实物图在图乙所示方框中画出该实验的电路图,并标明表示各元件的字母.(2)图丙中电阻箱的读数是 ;如果将电阻箱的阻值由10.00 调节到9.00 ,应.(3)先使电阻箱阻值调至如图丙所示,再将S2接到A,闭合S1,记录下对应的电压表示数为2.20 V,然后断开S1;保持电阻箱示数不变,将S2切换到B,闭合S1,此时电压表的读数为2.80 V,然后断开S1,不计电源内阻,电压表可视为理想电表,据此可知,定值电阻R1的阻值为 (计算结果保留三位有效数字).答案(1)图见解析(2)20.00先将“1”挡调到9,再将“10”挡调到0(3)5.45解析(1)实
31、验电路图如图所示;(2)电阻箱的读数为R=(00.01+00.1+01+210) =20.00 ;如果将电阻箱的阻值由10.00 调节到9.00 ,先将“1”挡调到9,再将“10”挡调到0;(3)因为不计一切内阻,将S2切换到B,闭合S1时,电阻R1两端的电压为U=(2.80-2.20) V=0.6 V;当将S2接到A时,通过R1的电流为I=2.2020 A=0.11 A,故R1=UI=0.60.11 5.45 .5.现有一个阻值大约为20 的电阻,为了更精确地测量其电阻,实验室给出了以下器材:电流表G1(050 mA,内阻r1=3 )电流表G2(0100 mA,内阻r2=1 )定值电阻R1(
32、R1=150 )定值电阻R2(R2=15 )滑动变阻器R(05 )干电池(1.5 V,内阻不计)开关S及导线若干(1)某同学设计了如图甲所示的电路图,其中A、B一个为被测电阻、一个为定值电阻,请问图中电阻(填“A”或“B”)为被测电阻,定值电阻应选(填“R1”或“R2”).(2)若某次测得电流表G1、G2的示数分别为I1、I2,则被测电阻的大小为(用已知和测量物理量的符号表示).(3)若通过调节滑动变阻器,该同学测得多组I1、I2的实验数据,根据实验数据作出I1、I2的图象如图乙所示,并求得图象的斜率k=1.85,则被测电阻的大小为 (保留三位有效数字).答案(1)BR2(2)I1(r1+R2
33、)I2-I1(3)21.2解析(1)G1和定值电阻A串联相当于电压表,两电流表读数之差可测出流过被测电阻B的电流,从而计算出被测电阻B的阻值.故图中电阻B为被测电阻.为使两电流表偏转比例相近,两支路电阻应相近,则定值电阻应选R2.(2)被测电阻的电流I=I2-I1,被测电阻的电压U=I1(r1+R2),则被测电阻的阻值R=I1(r1+R2)I2-I1.(3)由R=I1(r1+R2)I2-I1可得I2=1+r1+R2RI1;对比图象可得1+r1+R2R=1.85,解得R=3+150.85 21.2 .6.某同学要测定某金属丝的电阻率.(1)如图甲先用游标卡尺测其长度为 cm,如图乙再用螺旋测微器
34、测其直径为 mm,如图丙然后用多用电表1 挡粗测其电阻为 .(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:A.电压表V(量程3 V,内阻约为15 k)B.电流表A(量程0.6 A,内阻约为1 )C.滑动变阻器R1(05 ,0.6 A)D.1.5 V的干电池两节,内阻不计E.开关S,导线若干请设计合理的电路图,并画在下图方框内.用上面测得的金属导线长度l、直径d和电阻R,可根据表达式=算出所测金属的电阻率.答案(1)6.0151.773(1.7711.775)6(2)见解析图d2R4l解析(1)由图示游标卡尺可知,其示数l=60 mm+3120 mm=60
35、.15 mm=6.015 cm;由图示螺旋测微器可知,其读数d=1.5 mm+27.30.01 mm=1.773 mm;由图示多用电表可知,待测电阻阻值是61 =6 ;(2)由于电流表内阻和被测电阻相接近,所以采用电流表外接法,由于滑动变阻器较小,为了方便操作,故采用分压接法,电路图如图所示.由电阻定律R=lS,有=RSl=d2R4l.命题角度3测量表头电阻及电表改装问题高考真题体验对方向1.(2019全国23)某同学要将一量程为250 A的微安表改装为量程为20 mA的电流表.该同学测得微安表内阻为1 200 ,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装.然后利用一标准毫安表,根据图
36、(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表).图(a)图(b)(1)根据图(a)和题给条件,将图(b)中的实物连线.(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示.由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值,而是.(填正确答案标号)图(c)A.18 mAB.21 mAC.25 mAD.28 mA(3)产生上述问题的原因可能是.(填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 C.R值计算错误,接入的电阻偏小D.R值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都
37、不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=.答案(1)连线如图所示(2)C(3)AC(4)9979解析(1)量程为250 A的微安表改装成量程为20 mA电流表时应将电阻与微安表并联.根据电路图,从电源正极出发,电表正极对应电源正极,依次连接,注意连线不要交叉.(2)通过电流表的电流与偏角成正比,表盘160 A对应16 mA,则表盘250 A对应25 mA.(3)根据IgRg=(I-Ig)R得I=1+RgRIg,改装后的量程偏大的原因可能是,原微安表内阻测量值偏小,其实际内阻Rg大于1 200 ;或者因为定值电阻的阻值R计算有误,计算值偏大,实际接入定值电阻阻值偏小.故选AC.(4)并联电路电压相等,IgRg=(I-Ig)R,即160 ARg=(16 mA-160 A)R;200 ARg=(16 mA-200 A)kR,得k=9979.2.