2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)63描繪小燈泡的伏安特性曲線 電阻的測量(一)（解析版）

專題63描繪小燈泡的伏安特性曲線電阻的測量（一）

考點(diǎn)一描繪小燈泡的伏安特性曲線（1-6T）

考點(diǎn)二電阻的測量（一）（7-2OT）

考點(diǎn)一描繪小燈泡的伏安特性曲線

電路如圖

^^l^s---------

1.因?yàn)樾襞莸碾娮韬苄。娏鞅淼姆謮河绊懞艽?，所以電流表?yīng)采用外接法.

2.因?yàn)橐笮襞莸碾妷耗軓?開始連續(xù)變化，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接.

3.因?yàn)椴捎梅謮菏浇臃ǎ赃x擇總電阻較小的滑動(dòng)變阻器.

4.因?yàn)樾襞輧啥说淖畲箅妷簽闊襞莸念~定電壓，最大電流為燈泡的額定電流，所以電壓表的量程根

據(jù)小燈泡的額定電壓選擇，電流表的量程根據(jù)小燈泡的額定流選擇，若所給電流表或電壓表量程太小可以

對電表進(jìn)行改裝。

5.開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片要移動(dòng)到使小燈泡兩端電壓為零的位置。

1.某同學(xué)做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，已知小燈泡標(biāo)稱值為“2.5V1.25W”，實(shí)驗(yàn)室中除導(dǎo)

線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：

電壓表V∣（量程為3V,內(nèi)阻為3kΩ）；

電流表A∣（量程為IoOmA,內(nèi)阻為10Q）；電流表船（量程為3A,內(nèi)阻為0.1Q）；

滑動(dòng)變阻器片（0-10Q,額定電流為2A）；滑動(dòng)變阻器用（0?1kΩ,額定電流為0.5A）；

定值電阻人（阻值為2.5Q）；定值電阻&（阻值為IOQ）；定值電阻尼（阻值為IkQ）；

電源￡（￡=3V,內(nèi)阻不計(jì)）。

實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測量。

（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用，電流表應(yīng)選用（均填器材的符號），并（填“串聯(lián)”

或“并聯(lián)”）定值電阻。

（2）在圖1中的虛線框內(nèi)畫出電路圖。（圖中標(biāo)出選用的器材的符號）

（3）實(shí)驗(yàn)中得到的該燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，如果將小燈泡與另一個(gè)電動(dòng)勢為2V,內(nèi)阻為4Q的

電源直接相連，則小燈泡的實(shí)際功率為Wo（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

圖1

【答案】（1）七A.并聯(lián)⑵電路如下圖（3）0.25

【解析】（1）題中要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接入電路中，故滑動(dòng)變

p125W

阻器應(yīng)選擇總阻值小的石；燈泡額定電流為：∕=-=÷÷7=0?5?=500πia-電流表心的量程太大，不能

UZ.?V

用它測電流，應(yīng)把電流表Al與定值電阻尼并聯(lián)擴(kuò)大其量程之后再測電流。

（2）描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)

大于燈泡電阻，電流表采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。

（3）在燈泡/-〃坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的圖線如圖所示：

同一坐標(biāo)系下，小燈泡的伏安特性曲線與電源的7?〃圖線的交點(diǎn)即為小燈泡兩端的電壓和電流，由圖示圖

線可知：U=O.9V,/=0.28A

燈泡實(shí)際功率為：々〃/=0.9X0.28W20.25W0

2.（2021?河北）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有；小燈泡（6.3V,O.15A）,直流

電源（9V）,滑動(dòng)變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)的電路如圖1所示。

（1）根據(jù)圖1,完成圖2中的實(shí)物連線；

（2）按照圖1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是.一（單

項(xiàng)選擇，填正確答案標(biāo)號）；

A.電流表短路

B,滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良

C.滑動(dòng)變阻器滑片的初始位置在。端

（3）更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到/-U圖像，其中一部分如圖

3所示，根據(jù)圖像計(jì)算出。點(diǎn)對應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為_____Ω（保留三位有效數(shù)字）。

!：：：：：：：：!

二

二

UN

圖3

【答案】27.0

【解析】（I）電流表負(fù)極與滑動(dòng)變阻器的右端的b位置連接，如圖

（2）開關(guān)閉合，小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷，說明通過小燈泡的電流過大。

A.電流表內(nèi)阻非常小，短路幾乎不影響通過小燈泡的電流，與燈絲燒斷無關(guān)，A錯(cuò)誤;

B.滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，無電流通過小燈泡，B錯(cuò)誤；

C.滑動(dòng)變阻器的滑片開始時(shí)置于b端，小燈泡部分分壓達(dá)到最大，通過電流最大，可能會(huì)燒斷小燈泡燈絲,

C正確；

故選Co

（3）根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知在尸點(diǎn)時(shí)的電壓和電流分別為U=2V,7=74mA

根據(jù)歐姆定律/=為可知小燈泡的電阻為R=g=—‰Ω=27.0Ω

RI74×10~3

3.（2021?全國）某同學(xué)用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：

小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）

電壓表（量程300mV,內(nèi)阻300。）

電流表（量程300mA,內(nèi)阻0.27Ω）

定值電阻Ro

滑動(dòng)變阻器吊（阻值0-20。）

電阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）

電源E（電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻不計(jì)）

開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

（1）有3個(gè)阻值分別為10Ω、20Ω、30。的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0~300mΛ的小/曲

線，兒應(yīng)選取阻值為O的定值電阻；

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填“a”或"b”）端；

（3）在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱兄的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電

流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖（6）所示。當(dāng)流過電流表的電流為IOmA時(shí)，小燈泡的電阻為Ω（保

留1位有效數(shù)字）；

■■■■■■■■■?■■■■(■?■■■■■a

I::::::::::::::::::::::

Ht?：：：：：?：：：：：：!：?：

苑

一■

一

一

一■

一

一:::::

■一

一

一

二

■一

（4）為使得電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將總的阻值調(diào)整為—

Ω,,然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器用，測得數(shù)據(jù)如下表所示：

勿InV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

7/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

（5）由圖（6）和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填“增大”“減小”

或“不變”）;

（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為160mA,可得此時(shí)小燈泡電功率N=W

（保留2位有效數(shù)字）；當(dāng)流過電流表的電流為30OmA時(shí)，小燈泡的電功率為2,則芻=—（保留至

?l

整數(shù)）。

【答案】10a0.72700增大0,07410

【解析】（1）因?yàn)樾襞蓊~定電壓2.5V,電動(dòng)勢6V,則滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器時(shí)，為了保證電路安全，需要定

值電阻分擔(dān)的電壓U=6V-2.5V=3.5V

35V

則有N>=K"1L7C

0.3A

則需要描繪小燈泡在0'300mA的伏安特性曲線，即必應(yīng)選取阻值為10Ω;

（2）為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的a端；

7×ιn^3

(3)由圖可知當(dāng)流過電流表的電流為IomA時(shí)，電壓為7mV,則小燈泡的電阻為R=Z??,Ω=0.7Ω

IOxlO3

30.3

(4)由題知電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，有τ-T-=-

A2+KVKV

解得Λ2=2700Ω

(5)由圖(6)和表格可知流過小燈泡電流增加，圖像中，變大，則燈絲的電阻增大；

(6)根據(jù)表格可知當(dāng)電流為16OmA時(shí)，電壓表的示數(shù)為46mA,根據(jù)(4)的分析可知此時(shí)小燈泡兩端電壓

為0.46V,則此時(shí)小燈泡電功率Pf=O.46V×0.16A≈0.074W

同理可知當(dāng)流過電流表的電流為300mΛ時(shí)，小燈泡兩端電壓為2.5V,此時(shí)小燈泡電功率月=2.5VX

0.3A=0.75W

一P0.75,八

故有—----=10

以UPi0.074

4.(2020?江蘇)某同學(xué)描繪一種電子元件的/-U關(guān)系圖象，采用的實(shí)驗(yàn)電路圖如題圖1所示，V為電壓

表，mA為電流表，K為電源(電動(dòng)勢約6V),斤為滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω),凡為定值電阻，S為開

關(guān)。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將題圖2所示的實(shí)物電路連接完整

(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表:

電壓U/V0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750

電流"mA0.000.100.250.601.704.307.50

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該元件的/-。圖線

/∕ιnA

UN

o0.10.20.30.40.50.60.70.8

(3)根據(jù)作出的/-U圖線可知，該元件是(選填“線性”或“非線性”)元件。

(4)在上述測量中，如果用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻凡，會(huì)導(dǎo)致的兩個(gè)后果是—

A.電壓和電流的測量誤差增大

B.可能因電流過大燒壞待測元件

C.滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小

D.待測元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小

::

::一

:;:::;

::

:::一,

I::

::

::::

::非線性元

【解析】(1)根據(jù)題意連接電路如圖

(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接各點(diǎn)如圖

::::::::::::::::::::

(3)根據(jù)圖像可知該元件是非線性元件。

（4）AB./-U圖線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率為!，根據(jù)元件的特性可知，當(dāng)電壓超過一定數(shù)值時(shí)，電流會(huì)

急劇增大，所以電阻會(huì)急劇減小，若用導(dǎo)線代替凡，電流急劇增大，可能會(huì)燒壞待測元件，對電流表和電

壓表的測量誤差無影響，A錯(cuò)誤，B正確；

CD.根據(jù)圖像可知待測元件的電壓范圍小于IV,而電源電動(dòng)勢為6V,因?yàn)榇郎y元件兩端電壓非常小，如

果用導(dǎo)線代替凡，會(huì)導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)范圍變得非常小，難以調(diào)節(jié)，C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

5.（2020?全國）某同學(xué)要研究一小燈泡L（3.6V,0.30A）的伏安特性。所用器材有：電流表A∣（量程

200mA,內(nèi)阻編尸10.0Q）,電流表A?（量程500mA,內(nèi)阻見k1.0Q）、定值電阻吊（阻值存10.0Q）、

滑動(dòng)變阻器兄（最大阻值10Q）、電源￡（電動(dòng)勢4.5V,內(nèi)阻很小）、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)

的電路如圖（a）所示。

（1）根據(jù)圖（a）,在圖（b）的實(shí)物圖中畫出連線______。

（2）若I,、入分別為流過電流表AI和Az的電流，利用L、I2.凡,和吊寫出：小燈泡兩端的電壓3,

流過小燈泡的電流T=______o為保證小燈泡的安全，，不能超過mAo

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動(dòng)變阻器滑片位置并讀取

相應(yīng)的和心。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。

Λ∕mA325585125144173

TymA171229299379424470

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得，當(dāng)Λ=173∏>A時(shí)，燈絲電阻廬_______Q（保留1位小數(shù)）。

（4）如果用另一個(gè)電阻替代定值電阻吊，其他不變，為了能夠測量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻值

不能小于______Q（保留1位小數(shù)）。

【答

案】∕∣(4∣+KjI2-I,18011.6

8.0

【解析】（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖如圖所示

（2）①根據(jù)電路圖可知燈泡兩端的電壓為電流表AI和兒的總電壓，故根據(jù)歐姆定律有U=L（Re+R））

②根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知流過小燈泡的電流為/=47

③因?yàn)樾襞莸念~定電壓為3.6V,故根據(jù)題目中已知數(shù)據(jù)帶入①中可知不能超過180mΛ;

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知當(dāng)/,=173mA時(shí)，Z^470mAi根據(jù)前面的分析代入數(shù)據(jù)可知此時(shí)燈泡兩端的電壓為

氏3.46V：流過小燈泡的電流為Z=297mA=0.297A；故根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)小燈泡的電阻為

Λ=7^^Ω=11?6Ω

（4）要測量完整的伏安特性曲線則燈泡兩端的電壓至少要達(dá)到3.6V,而電流表Al不能超過其量程200mA,

此時(shí)結(jié)合①有3.6=0.2?（10

解得Λ0=8Ω,即要完整的測量小燈泡伏安特性曲線所用電阻的阻值不能小于8Ω。

6.（2022?全國）一同學(xué)探究阻值約為550Ω的待測電阻R,在0~5mA范圍內(nèi)的伏安特性。可用器材有：

電壓表V（量程為3V,內(nèi)阻很大），電流表A（量程為ImA,內(nèi)阻為3OOC）,電源￡（電動(dòng)勢約為4V,

內(nèi)阻不計(jì)），滑動(dòng)變阻器人最大阻值可選IOC或1.5kΩ）,定值電阻&（阻值可選75?；?50C）,開關(guān)S,

導(dǎo)線若干。

—?——(2>—

圖（a）

（1）要求通過R.的電流可在O~5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（a）所示的器材符號連線，畫出

實(shí)驗(yàn)電路的原理圖;

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖（a）中的A應(yīng)選最大阻值為（填“1OC”或“1.50”）的滑動(dòng)變阻器，RO應(yīng)選阻

值為（填“75C”或“1500”）的定值電阻；

（3）測量多組數(shù)據(jù)可得R、的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖（b）和圖

（C）所示，則此時(shí)Rt兩端的電壓為V,流過R、的電流為mA,此組數(shù)據(jù)得到的&的阻值為—

4.20548

【解析】（1）電流表內(nèi)阻已知，電流表與凡并聯(lián)擴(kuò)大電流表量程，進(jìn)而準(zhǔn)確測量通過人的電流，電壓表

單獨(dú)測量號的電壓：滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電表從O開始測量，滿足題中通過號的電流從0~5mA連

續(xù)可調(diào)，電路圖如下

（2）電路中R應(yīng)選最大阻值為IOC的滑動(dòng)變阻器，方便電路的調(diào)節(jié)，測量效率高、實(shí)驗(yàn)誤差小;

通過段的電流最大為5mA,需要將電流表量程擴(kuò)大為原來的5倍，根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律示意圖如下

5mA4mARo

-AIAlI---------

In^?-

4mA300Ω

根據(jù)并聯(lián)分流，即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比，可知丁K=一丁

ImARn

解得以=75。

（3）電壓表每小格表示0.1V,向后估讀一位,即U=2?30V;

電流表每小格表示0.02mA,本位估讀，即0.84mA,電流表量程擴(kuò)大5倍,所以通過號的電流為/=4.2OmA：

U_2.30

根據(jù)歐姆定律可知&=7—4.20x107Ω≈548Ω

考點(diǎn)二電阻的測量（一）

7.（2022?廣東高考模擬）用伏安法測定一個(gè)待測電阻兄的阻值（約為60Q）,實(shí)驗(yàn)室可提供如下器材。

電源以電動(dòng)勢4V,內(nèi)阻忽略不計(jì)）

電流表A∣（量程0?15mA,內(nèi)阻為50Ω）

電流表Az（量程0?200mA,內(nèi)阻約為0.5Q）

電壓表V∣（量程0?3V,內(nèi)阻約3kQ）

電壓表L（量程0-15V,內(nèi)阻約15kΩ）

滑動(dòng)變阻器值阻值范圍0?10Q）

定值電阻卡（阻值為5Q）

定值電阻尼（阻值為20Q）

開關(guān)S、導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)直接選擇了器材電壓表VI和電流表A”并用伏安法測電阻，他采用如圖甲所示的電路將電壓表接

在。之間和制之間分別讀出了兩組不同的〃和/的示數(shù)，則該同學(xué)應(yīng)將電壓表連在一（選填“8”

或“8”）之間，測量的結(jié)果更接近待測電阻的真實(shí)值，且測量值比真實(shí)值略（選填“大”或“小”）。

甲

（2）另一同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)了能比較精確地測量該電阻凡的實(shí)驗(yàn)方案，電表讀數(shù)盡量在量程的

J以上，則他選的電流表是,該電流表（選填“需要”或“不需要”）改裝，選的電壓表是

（填器材的字母代號）。

（3）在圖乙虛線框中畫出測量用阻值的完整電路圖，并在圖中標(biāo)明器材的字母代號。

ES

Tl---σ-

一

（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器反當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.OOV時(shí)，電流表的指針?biāo)缚潭热鐖D丙所示，可讀出電流表的

示數(shù)是m?,則待測電阻尼的阻值為Q（結(jié)果保留1位小數(shù)）。

【答案】（1）。。大（2）A∣需要V1（3）見解析圖（4）8.057.1

【解析】（1）由于待測電阻的阻值大約為60Q,選取的電壓表Vl的內(nèi)阻約3kQ,選取的電流表凡的內(nèi)阻

約為0.5。，則有《=2瞿=50,J=黑=120,故電流表分壓作用比電壓表分流作用小，所以選擇電流

RX60∕?0.5

表內(nèi)接法時(shí)，測量值更接近真實(shí)值，故電壓表應(yīng)接在曲之間，且測量值比真實(shí)值略大。

E4

（2）電路中可能出現(xiàn)的最大電流約為IVA≈67mA,電流表A?量程太大，可將電流表Al與定值電阻

RX60

展并聯(lián)，相當(dāng)于量程為52.5mA的電流表，電源電動(dòng)勢為4V,則電壓表選擇V”

（3）電流表Al改裝后內(nèi)阻已知，且可以精確測量通過待測電阻的電流，電壓表具體內(nèi)阻未知，若電流表外接，

不能測出電壓表的分流值，而電流表內(nèi)接，待測電阻的電壓可準(zhǔn)確測量，故電流表內(nèi)接；滑動(dòng)變阻器阻值

與待測電阻相比較小，故采用分壓接法，電路圖如圖所示。

（4）電流表量程為15mA,最小分度為0.5mΛ,電流表指針指16格，故電流表的示數(shù)是8.0mA,此時(shí)通過

3571

待測電阻尼的電流為28mA,則待測電阻尼的阻值為兄=：一兄'=Q8×θθ~~5θT2θ）0^-

8.（2021?海南）在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，提供以下實(shí)驗(yàn)器材：電源電動(dòng)勢約6V,內(nèi)阻約1Ω）,

待測電阻&（阻值小于10Ω）,電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約3kC）,電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約IC）,

滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω）,單刀開關(guān)酬，單刀雙擲開關(guān)當(dāng)，導(dǎo)線若干。某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)

如圖所示的測量電路。

回答下列問題：

（I）閉合開關(guān)Sl前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到（填“a”或"6”）端；

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值，應(yīng)將S?撥向一（填"c"或）；在上

述操作正確的情況下，引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是（填正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）；

A.電流表分壓B.電壓表分流C.電源內(nèi)阻分壓

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若已知電流表的內(nèi)阻為1.2Ω,在此情況下，為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值，應(yīng)將工撥

向（填“c"或讀得電壓表的示數(shù)為2.37V,電流表的示數(shù)為0.33A,則凡=

Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】8CBd6。

【解析】（1）滑動(dòng)變阻器采用限流式接入電路，開關(guān)Sl閉合前，滑片P應(yīng)滑到方端，使滑動(dòng)變阻器接入電

路阻值最大，保護(hù)電路；

Λλv（≈3kΩ）R,

（2）根據(jù)題意可知待測電阻的阻值線≤10C滿足-?~~->p,.n,

所以電流表的分壓比較明顯，電流表應(yīng)采用外接法，所以開關(guān)S?應(yīng)撥向C端；

外接法的測量誤差主要來源于電壓表的分流，故選B；

（3）若電流表內(nèi)阻Rg=L2C,則電流表的分壓可以準(zhǔn)確計(jì)算，所以電流表采用內(nèi)接法，所以開關(guān)S2應(yīng)撥

向d端；

電壓表測量電流表和待測電阻的總電壓U=2.37V,電流表分壓為Ug=IRs=0.33×1.2V=0.396V

根據(jù)歐姆定律可知待測電阻阻值為4=幺二幺=2.37—0396Q*6oω

9.（2022?沈陽?三模）某校物理興趣小組準(zhǔn)備測量一個(gè)定值電阻的阻值，已知待測電阻的阻值約為5kΩ,

指導(dǎo)教師提供的器材如下：

A.兩節(jié)干電池（每節(jié)電動(dòng)勢1.5V）；

B.電壓表V（量程IV,內(nèi)阻A=20kQ）;

C.電流表A（量程。?O.6mA,內(nèi)阻約為50Q）；

D.滑動(dòng)變阻器彳（最大阻值為20Q）；

E.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）小明同學(xué)認(rèn)為電壓表的量程偏小，想把電壓表的量程擴(kuò)大為。?3V,那么他需要向指導(dǎo)教師申請一個(gè)阻

值為的定值電阻吊。

（2）該小組的同學(xué)將器材用導(dǎo)線連接起來，現(xiàn)在電壓表還差一根導(dǎo)線沒有連接，如圖所示，則這根導(dǎo)線應(yīng)該

接到電流表的（選填“正”或“負(fù)”）接線柱上。

⑶實(shí)驗(yàn)中某次測量時(shí)電壓表的讀數(shù)為U,電流表的示數(shù)為，，則待測電阻的阻值兄的表達(dá)式為R、=

（用所測物理量和已知物理量的符號表示）。

Q//

【答案】（1）40kΩ⑵負(fù)（3）k-;用

1I??-U

【解析】（1）電壓表的量程偏小,想把電壓表的量程擴(kuò)大，串聯(lián)分壓電阻人

（2）因?yàn)楦难b后電壓表內(nèi)阻已知,故采用外接法測量，故這根導(dǎo)線應(yīng)該接到電流表的負(fù)接線柱上。

（3）電壓表的讀數(shù)為4電流表的示數(shù)為/,則

3〃3〃

R=-7=示=ZA‘°

—訴

10.（2021?廣東）某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要已選用了規(guī)格和量程合適

的器材。

（1）先用多用電表預(yù)判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋，將兩表筆,調(diào)節(jié)

歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊“OC”處。測量時(shí)觀察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表指針向

右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而。

（2）再按圖連接好電路進(jìn)行測量。

①閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器Rl的滑片滑到______端（選填"a”或"b”）。

將溫控室的溫度設(shè)置為7,電阻箱&調(diào)為某一阻值凡…閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器4,使電壓表和電流

表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)、7和K”。斷開開關(guān)S。

再將電壓表與熱敏電阻C端間的導(dǎo)線改接到D端，閉合開關(guān)S。反復(fù)調(diào)節(jié)%和4,使電壓表和電流表的示

數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時(shí)電阻箱的阻值Kn。斷開開關(guān)S。

②實(shí)驗(yàn)中記錄的阻值描R02（選填“大于”、“小于”或“等于”）。此時(shí)熱敏電阻阻值Rr=。

【答案】短接減小b大于飛

【解析】（1）選擇倍率適當(dāng)?shù)臍W姆檔，將兩表筆短接；歐姆表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，則阻值越小，可判

斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。

（2）①閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器尼的阻值調(diào)到最大，即將滑片滑到6端；

②因兩次電壓表和電流表的示數(shù)相同，因?yàn)镽l,l=Rin+Rτ

即RT=Rs-Rg

可知兒,大于Rg

11.（2023?全國?高三專題練習(xí)）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量電流表A的內(nèi)阻并將其改裝成量程為3.0V的

電壓表并校準(zhǔn)?？蛇x用的器材有：

A.待測電流表A（量程ImA,內(nèi)阻“約IOoQ）

B.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約為300OQ）

C.電阻箱此（最大阻值為999.9Q）

D.滑動(dòng)變阻器是（最大阻值為20Q）

E.電源6（電動(dòng)勢約為3V）

F.電鍵、導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖中所示的電路測量電流表內(nèi)阻，發(fā)現(xiàn)測結(jié)果的實(shí)驗(yàn)誤差太大，請推斷原因

(2)后經(jīng)小組研究并設(shè)計(jì)了如圖乙所示電路，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)兒和夕使電流表和電壓表有合適的示數(shù)；

(3)調(diào)節(jié)吊和凡使電壓表示數(shù)保持不變，并記錄電流表示數(shù)/和電阻箱的接入電阻尼

(4)重復(fù)步驟(3),記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

(5)以:為縱坐標(biāo)，以"為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)、連線，得到一條傾斜的直線，若直線

的斜率為七縱截距為6,則電流表的內(nèi)阻為,實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)為；

(6)若求得電流表的內(nèi)阻為120。，要將該電流表改裝成量程為3.0V的電壓表，與其連接的電阻阻值為

Q,為校準(zhǔn)該電壓表，用筆畫線替代導(dǎo)線在圖丙中完成校準(zhǔn)電路的實(shí)物圖連接.

【答案】電壓表的示數(shù)比較小，測量誤差比較大RA=T2880

Ω

【解析】（1）[1]由題目中的數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)電流表滿偏時(shí)，電流表兩端的電壓約為0?IV,占電壓表量

程的M電壓表的讀數(shù)誤差比較大。

⑸⑵[3]由題意有〃=/（是+而所以：=,+與

所以有5=∕,?=b解得RA=GU=*

UcUnkk

（6）⑷由題意有4=/.（他十"初）解得",w=2880Q

[5]實(shí)物連線如答圖所示

12.（2020?海南）在測量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表Vl（量程3V,內(nèi)阻∕i=3Ok。）,

電壓表V?（量程5V,內(nèi)阻弓=5?0kC）,滑動(dòng)變阻器次額定電流1.5A,最大阻值IOoC）,待測定值電阻尺,

電源電動(dòng)勢6.0V,內(nèi)阻不計(jì)），單刀開關(guān)S,導(dǎo)線若干：

回答下列問題：

（I）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用.接法（填“限流”或“分壓”）；

（2）將虛線框中的電路原理圖補(bǔ)充完整_____________；

（3）根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（G、5分別為電壓表V-匕的示數(shù)），在圖（a）給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)

據(jù)點(diǎn)，并繪制K-U圖像—

測量次數(shù)12345

UJV1.001.502.002.503.00

UJN1.612.413.214.024.82

圖（a）圖（b）

（4）由S-G圖像得到待測定值電阻的阻值a=Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，若要繼續(xù)采用該實(shí)驗(yàn)原理測定另一個(gè)定值電阻4（阻值約為700Ω）的阻值，在不

額外增加器材的前提下，要求實(shí)驗(yàn)精度盡可能高，請?jiān)趫D（b）的虛線框內(nèi)畫出你改進(jìn)的電路圖—

【答案】分

1.83×10,

【解析】（1）電壓表Vl和4串聯(lián)再和V?并聯(lián)，并聯(lián)的總電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器電阻，為了調(diào)節(jié)變阻器時(shí),

電表示數(shù)變化明顯，且能獲得更多組數(shù)據(jù)，應(yīng)選擇分壓接法。

（3）完整的電路圖，如圖所示

繪制的4圖像，如圖所示

R=^l

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，則有x4

4

∕?+r

變形得%=-2一G

4

R+A*

則圖線的斜率為攵=一-1

4

482-161

根據(jù)圖像可得斜率女=：.：；q=i?6i

3.00—1.00

則有1.61=4^

4

代入｛=3.0kΩ,解得4=1.83x100

（6）因待測電阻打（阻值約為70OQ）的阻值較小，若直接與電壓表明串聯(lián)，則所分得的電壓過小，不利

于測量，故待測電阻放應(yīng)與心■串聯(lián)，當(dāng)成一整體測出其電阻，再扣除廄即可，電壓表明與兩電阻串聯(lián),

整體與L并聯(lián)，兩電表讀數(shù)均能超過量程的一半，誤差較小，改進(jìn)后的電路圖如下圖所示

13.（2022?全國）某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源￡（電動(dòng)勢L5V,內(nèi)阻很小），

電流表（量程IOmA,內(nèi)阻約10。），微安表（量程100μA,內(nèi)阻&待測，約lkΩ）,滑動(dòng)變阻器彳（最大

阻值10。），定值電阻Ro（阻值10。），開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

（1）在答題卡上將圖中所示的器材符號連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖—

（2）某次測量中，微安表的示數(shù)為90?0μA,電流表的示數(shù)為9.0OmA,由此計(jì)算出微安表內(nèi)阻q=Q。

【答案】見解析990

【解析】（1）為了準(zhǔn)確測出微安表兩端的電壓，可以讓微安表與定值電阻及并聯(lián)，再與電流表串聯(lián)，通過

電流表的電流與微安表的電流之差，可求出流過定值電阻兄的電流，從而求出微安表兩端的電壓，進(jìn)而求

出微安表的內(nèi)電阻，由于電源電壓過大，并且為了測量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)電阻器采用分壓式解法，實(shí)驗(yàn)電路

原理圖如圖所示

(2)流過定值電阻凡的電流I=IA-IG=9.∞mA-0.09mA=8.91mA

加在微安表兩端的電壓U=1%=8.91XKT?V

TJQθixιn-2

微安表的內(nèi)電阻與t=碇市^=99。C

14.（2022?北京海淀?高三階段練習(xí)）圖1為測量電阻的電路，而為待測電阻，A的阻值已知，R'為保

護(hù)電阻，阻值未知，電源6的電動(dòng)勢未知，KnL均為單刀雙擲開關(guān)，A為電流表，其內(nèi)阻不計(jì)；

（1）按圖1所示的電路，在圖2的實(shí)物圖上連線

（2）測量Λ?的步驟為：將心向d閉合，Kl向閉合（填"a”或"b”）,記下電流表讀數(shù)/7，再將

L向C閉合，Kl向______閉合（填"a"或"b"）,記電流表讀數(shù)乙，計(jì)算所的公式是以=

（2）將Kz向d閉合，（向a閉合；當(dāng)M向C閉合，Kl向6閉合；根據(jù)以上的電路可知，麼與A始終是并聯(lián)

的，則二者電壓相等。所以將心向d閉合，K響a時(shí)，測量的/,是用的電流；當(dāng)⑹向C閉合，K響6時(shí)，

測量的A是斤的電流。所以有4Rχ=I2R

解得RX=管

1I

15.在測量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表Vl（量程3V,內(nèi)阻r1=3.0kQ）,電壓表

V2（量程5V,內(nèi)阻r2=5.0kC）,滑動(dòng)變阻器R（額定電流1.5A,最大阻值IOOC）,待測定值電阻Rχ,電源

E（電動(dòng)勢6.0V,內(nèi)阻不計(jì)），單刀開關(guān)S,導(dǎo)線若干：

回答下列問題：

（1）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)采用的滑動(dòng)變阻器的合理接法，將虛線框中的電路原理圖補(bǔ)充完整,根據(jù)原理圖,

在開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)滑至_____端（選填"左"或"右"）；

（2）實(shí)驗(yàn)中，得到電壓表V］、V2,的示數(shù)分別為∕、U2,則待測定值電阻RX=（請選用"UJ、"U2"、

為"、F"表示）；

（3）為減小誤差，實(shí)驗(yàn)測得多組數(shù)據(jù)，根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，繪制出-打

圖像，并由/圖像得到待測定值電阻的阻值RX=C（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

測量次數(shù)12345

U1/V1.001.502.002.503.00

1.612.413.214.024.82

t∕2∕v

【答案】

（%-力凡

【解析】（1）電壓表Vl和七串聯(lián)后再和電壓表V2并聯(lián)，并聯(lián)后總電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大阻值，為了

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電表示數(shù)變化明顯，并且能獲得較多數(shù)據(jù)，應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，完整電

路圖如圖所示

①為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該滑到最左端:

⑵尺兩端電壓為Ux=U2-U1

根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)，通過Rx的電流為/=色

π

則RX=-5

⑶4-Ui圖像如圖所示

⑷根據(jù)RX=（"SM

Ul

得U2=2迎

rI

則外一UI圖像斜率為k=等

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得斜率為k=箸累=1.61

3.00—1.00

聯(lián)立解得RK=1.83X103∩

16.某實(shí)驗(yàn)小組為了測量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)電阻凡設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案，甲圖為實(shí)驗(yàn)電路圖,

圖中電壓表為待測電壓表，/?為電阻箱。

（1）小明實(shí)驗(yàn)步驟如下：先將電阻箱電阻調(diào)至0,閉合開關(guān)S,電壓表讀數(shù)如圖乙所示，讀出此時(shí)電壓〃=

V；然后調(diào)節(jié)電阻箱的阻值至適當(dāng)值，讀出電阻箱阻值"和此時(shí)電壓表的電壓詼忽略電源內(nèi)阻,

則電壓表電阻的測量結(jié)果A=（用符號〃、員和萬表示）；如果考慮電源內(nèi)阻，則測量結(jié)果A與真

實(shí)值比較（選填“偏大”或“偏小”）。

（2）小李實(shí)驗(yàn)步驟如下：閉合開關(guān)S,多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出電阻箱阻值"及對應(yīng)電壓表的電壓〃，作出3一

“圖像如圖丙所示，不考慮電源內(nèi)阻，從圖像可知電壓表內(nèi)阻的測量值為Q；如果已知電源內(nèi)電阻

為r（Q）,則電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值為Ωo

【答案】（1）2.95⑵93?2.98）――偏大（2）aa-r

ULU2

【解析】（1）電壓表量程為3V,由圖乙所示表盤可知，其分度值為0.1V,示數(shù)為2.95V；

忽略電源內(nèi)阻，根據(jù)圖甲所示電路圖，由閉合電路的歐姆定律得E=

Zh

Jl

由題意得K=〃，E=R

1\\

解得電壓表內(nèi)阻吊=盧"

ULUl

IJ.

考慮電源內(nèi)阻￡=〃+￡「

Λ?

U1

E=Ui+~^^R+r）

Iw

解得《=下吟一r

ULul

由此可知，考慮電源內(nèi)阻時(shí)，電壓表內(nèi)阻測量值偏大。

（2）不考慮電源內(nèi)阻，由題圖甲所示電路圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律得Q〃+〃?=〃+/"

整理得）=/?Λ,+τ?

UERE

由題圖丙所示圖像可知，圖像的斜率4=??=^~?--?-

UER0—（—a）a

縱軸截距b=?

解得電壓表內(nèi)阻Rκ=a

考慮電源內(nèi)阻，由題圖甲所示電路圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=4'+∕（r+?=〃+4（「+而

K?

?,111r

整理得7=其力+彳+育

IJEREERi

由圖丙所示圖像可知，圖像的斜率〃=土=^_A?='

UER0—\—a）a

1r

縱軸截距

EER

解得R?=a-r<,

17.某興趣小組想測量電阻RX的阻值（約為1千歐）

（1）該小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖，其中電流表滿偏電流為1°,內(nèi)阻RA。在該實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為當(dāng)變阻器的

滑片P不動(dòng)時(shí)，無論電阻箱的阻值如何增減，αP兩點(diǎn)間的電壓保持不變；請從下列滑動(dòng)變阻器中選擇最恰

當(dāng)?shù)氖牵海ㄌ?A"、"B"或者"C"）；

A.變阻器A（O-2000Q）B.變阻器B（O-200Q）C.變阻器C（O-5Q）

（2）連接好線路后，先將變阻器滑片P調(diào)到最左端,并將電阻箱R的阻值調(diào)到（填"0"或"最大"），

然后閉合電鍵S,調(diào)節(jié)P,使電流表滿偏，此后滑片P保持不動(dòng)；

（3）在保證滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)的前提下，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記錄多組電阻箱R的阻值和對應(yīng)的電流

值，以R為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)進(jìn)行描點(diǎn)、連線得到一條傾斜直線，已知該直線的斜率為則待測電阻

Rx=（用題中給出的字母表示）。

【答案】C0-?—RA

λ

klo

【解析】（1）當(dāng)變阻器的滑片P不動(dòng)時(shí)，無論電阻箱的阻值如何增減，αP兩點(diǎn)間的電壓保持不變，滑動(dòng)變

阻器分壓式連接待，測阻值較大，滑動(dòng)變阻器阻值越小越好，故選C；

（2）滑動(dòng)變阻器分壓式連接到電路中，滑動(dòng)變阻器調(diào)到最左端αP兩點(diǎn)間的電壓為零，電阻箱R的阻值調(diào)到

0,然后閉合電鍵S,調(diào)節(jié)P,使電流表滿偏，故選填"0"。

（3）認(rèn)為αP兩點(diǎn)間的電壓保持不變，根據(jù)歐姆定律可得∕o（RA+Rx）=I（RX+R+RA）

整理得-=R+R*+RA

I∕O（RA+RQ

以R為橫坐標(biāo)、;為縱坐標(biāo)進(jìn)行描點(diǎn)、連線得到一條傾斜直線，已知該直線的斜率為匕

故待測電阻Rx=-RA

18.（2022?山東）某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材：

干電池E（電動(dòng)勢1.5V,內(nèi)阻未知）；

電流表Al（量程IomA,內(nèi)阻為90Ω）；

電流表Az（量程30mA,內(nèi)阻為30Q）；

定值電阻R。（阻值為150Ω）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為IooΩ）；

待測電阻&?；

開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

測量電路如圖所示。

（I）斷開開關(guān)，連接電路，將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R。接入電路；閉合開關(guān)，

調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的g處。該同學(xué)選用的電流表為（填"AJ或"Az"）；若不考

慮電池內(nèi)阻。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為Qo

（2）斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變。用RX替換R。，閉合開關(guān)后，電流表指針指在滿刻度的1處，則以

的測量值為Ωo

（3）本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻，對心的測量值（填