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文檔簡介
專題77實驗八:其它測量電阻的方法-十年(2014-2023)高考物理真題分項匯編(全國通用)專題78實驗八:其它測電阻的方法1.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)用如圖所示的電路測量一個量程為100μA,內阻約為2000Ω的微安表頭的內阻,所用電源的電動勢約為12V,有兩個電阻箱可選,R1(0~9999.9Ω),R2(99999.9Ω)
(1)RM應選_________,RN應選_________;(2)根據電路圖,請把實物連線補充完整_________;
(3)下列操作順序合理排列是______:①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調至最大值;②閉合開關S2,調節(jié)RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;③斷開S2,閉合S1,調節(jié)滑動頭P至某位置再調節(jié)RN使表頭滿偏;④斷開S1、S2,拆除導線,整理好器材(4)如圖是RM調節(jié)后面板,則待測表頭的內阻為_________,該測量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真實值。
(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后,某次測量指針指在圖示位置,則待測電壓為_________V(保留3位有效數(shù)字)。
(6)某次半偏法測量表頭內阻的實驗中,S2斷開,電表滿偏時讀出RN值,在滑動頭P不變,S2閉合后調節(jié)電阻箱RM,使電表半偏時讀出RM,若認為OP間電壓不變,則微安表內阻為_________(用RM、RN表示)2.(2016·全國·高考真題)某同學利用圖所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內阻(內阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動勢3V),開關1個,導線若干。實驗步驟如下:①按電路原理圖連接線路;②將電阻箱阻值調節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖中最左端所對應的位置,閉合開關S;③調節(jié)滑動變阻器,使電壓表滿偏;④保持滑動變阻器滑片的位置不變,調節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值。回答下列問題:(1)實驗中應選擇滑動變阻器___________(填“R1”或“R2”)。(2)根據電路將圖中實物圖連線。()(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認為調節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,計算可得電壓表的內阻為___________Ω(結果保留到個位)。(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為___________(填正確答案標號)。A.100μA
B.250μAC.500μA
D.1mA3.(2021·山東·高考真題)熱敏電阻是傳感器中經常使用的元件,某學習小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律??晒┻x擇的器材有:待測熱敏電阻(實驗溫度范圍內,阻值約幾百歐到幾千歐);電源E(電動勢,內阻r約為);電阻箱R(阻值范圍);滑動變阻器(最大阻值);滑動變阻器(最大阻值);微安表(量程,內阻等于);開關兩個,溫控裝置一套,導線若干。同學們設計了如圖甲所示的測量電路,主要實驗步驟如下:①按圖示連接電路;②閉合、,調節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,使微安表指針滿偏;③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開,調節(jié)電阻箱,使微安表指針半偏;④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值?;卮鹣铝袉栴}:(1)為了更準確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應選用___________(填“”或“”)。(2)請用筆畫線代替導線,將實物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路__________。(3)某溫度下微安表半偏時,電阻箱的讀數(shù)為,該溫度下熱敏電阻的測量值為___________(結果保留到個位),該測量值___________(填“大于”或“小于”)真實值。(4)多次實驗后,學習小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸___________(填“增大”或“減小”)。4.(2018·海南·高考真題)某同學利用圖(a)中的電路測量電流表A的內阻RA(約為5Ω)和直流電源的電動勢E(約為10V)。圖中R1和R2為電阻箱,S1和S2為開關,已知電流表的量程為100mA,直流電源的內阻為r。(1)斷開S2,閉合S1,調節(jié)R1的阻值,使A滿偏;保持R1的阻值不變,閉合S2,調節(jié)R2,當R2的阻值為4.8Ω時A的示數(shù)為48.0mA,忽略S2閉合后電路中總電阻的變化,經計算得RA=________Ω;(2)保持S1閉合,斷開S2,多次改變R1的阻值,并記錄電流表的相應示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖(b)所示,則此次R1的阻值為________Ω;(3)利用記錄的R1的阻值和相應的電流表示數(shù)I,作出I-1-R1圖線,如圖(c)所示,用電池的電動勢E、內阻r和電流表內阻RA表示I-1隨R1變化的關系式為I-1=________,利用圖(c)可求得E=________V。(保留2位有效數(shù)字)5.(2015·全國·高考真題)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏是通過該表的電流的兩倍.某同學利用這一事實測量電壓表的內阻(半偏法)實驗室提供材料器材如下:待測電壓表(量程3V,內阻約為3000歐),電阻箱R0(最大阻值為99999.9歐),滑動變阻器R1(最大阻值100歐,額定電壓2A),電源E(電動勢6V,內阻不計),開關兩個,導線若干.(1)虛線框內為同學設計的測量電壓表內阻的電路圖的一部分,將電路圖補充完整.()(2)根據設計的電路寫出步驟________________________________________________________________________,________________________________________________________________________,________________________________________________________________________.(3)將這種方法測出的電壓表內阻記為與內阻的真實值先比______(添>=或<),主要理由是________________________________________________________________________.6.(2014·安徽·高考真題)某同學為了測量一個量程為3V的電壓表的內阻,進行了如下實驗.(1)他先用多用表進行了正確的測量,測量時指針位置如圖1所示,得到電壓表的內阻為3.00×103Ω,此時電壓表的指針也偏轉了.已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”,表內電池電動勢為1.5V,則電壓表的示數(shù)應為______________V(結果保留兩位有效數(shù)字).(2)為了更準確地測量該電壓表的內阻Rv,該同學設計了圖2所示的電路圖,實驗步驟如下:A.斷開開關S,按圖2連接好電路;B.把滑動變阻器R的滑片P滑到b端;C.將電阻箱R0的阻值調到零;D.閉合開關S;E.移動滑動變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3V的位置;F.保持滑動變阻器R的滑片P位置不變,調節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V,讀出此時電阻箱R0的阻值,此值即為電壓表內阻Rv的測量值;G.斷開開關S.實驗中可供選擇的實驗器材有:a.待測電壓表b.滑動變阻器:最大阻值2000Ωc.滑動變阻器:最大阻值10Ωd.電阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ωe.電阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ωf.電池組:電動勢約6V,內阻可忽略g.開關,導線若干按照這位同學設計的實驗方法,回答下列問題:①要使測量更精確,除了選用電池組、導線、開關和待測電壓表外,還應從提供的滑動變阻器中選用____(填“b”或“c”),電阻選用_____(填“d”或“e”).②電壓表內阻的測量值R測和真實值R真相比,R測____R真(填“>”或“<”);若Rv越大,則越____(填“大”或“小”)7.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,為電阻箱,為半導體薄膜壓力傳感器,間連接電壓傳感器(內阻無窮大).
(1)先用歐姆表“”擋粗測的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對應的讀數(shù)是____;(2)適當調節(jié),使電壓傳感器示數(shù)為0,此時,的阻值為_____(用表示);(3)依次將的標準砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大小),讀出電壓傳感器示數(shù),所測數(shù)據如下表所示:次數(shù)123456砝碼質量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280根據表中數(shù)據在圖(c)上描點,繪制關系圖線_____;
(4)完成前面三步的實驗工作后,該測量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力,電壓傳感器示數(shù)為,則大小是_____(重力加速度取,保留2位有效數(shù)字);(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量間電壓,在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力,此時非理想毫伏表讀數(shù)為,則_____(填“>”“=”或“<”).8.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)某同學要測量微安表內阻,可利用的實驗器材有:電源E(電動勢,內阻很?。?,電流表(量程,內阻約),微安表(量程,內阻待測,約),滑動變阻器R(最大阻值),定值電阻(阻值),開關S,導線若干。(1)在答題卡上將圖中所示的器材符號連線,畫出實驗電路原理圖_____;(2)某次測量中,微安表的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為,由此計算出微安表內阻_____。9.(2017·全國·高考真題)某同學利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100μA,內阻大約為2500Ω)的內阻.可使用的器材有:兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20Ω,另一個阻值為2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動勢約為1.5V);單刀開關S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線________;(2)完成下列填空:①R1的阻值為________Ω(填“20”或“2000”)。②為了保護微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的________端(填“左”或“右”)對應的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.將R1的滑片置于適當位置,再反復調節(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________(填“相等”或“不相等”)④將電阻箱Rz和微安表位置對調,其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變.待測微安表的內阻為______Ω(結果保留到個位)。(3)寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議:______________。10.(2021·浙江·高考真題)小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。(1)因電表內阻未知,用如圖1所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后,合上開關S,將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1,電壓表的讀數(shù),電流表的示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)___________A;將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為,。由此可知應采用電流表___________(填“內”或“外”)接法。(2)完成上述實驗后,小李進一步嘗試用其它方法進行實驗:①器材間連線如圖3所示,請在虛線框中畫出對應的電路圖___________;②先將單刀雙擲開關擲到左邊,記錄電流表讀數(shù),再將單刀雙擲開關挪到右邊,調節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同,電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測電阻___________。此方法___________(填“有”或“無”)明顯的實驗誤差,其理由是___________。11.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)在測量定值電阻阻值的實驗中,提供的實驗器材如下:電壓表(量程,內阻),電壓表(量程,內阻),滑動變阻器R(額定電流,最大阻值),待測定值電阻,電源E(電動勢,內阻不計),單刀開關S,導線若干:回答下列問題:(I)實驗中滑動變阻器應采用________接法(填“限流”或“分壓”);(2)將虛線框中的電路原理圖補充完整_____________;(3)根據下表中的實驗數(shù)據(、分別為電壓表﹑的示數(shù)),在圖(a)給出的坐標紙上補齊數(shù)據點,并繪制圖像__________;測量次數(shù)123451.001.502.002.503.001.612.413.214.024.82(4)由圖像得到待測定值電阻的阻值________(結果保留三位有效數(shù)字);(5)完成上述實驗后,若要繼續(xù)采用該實驗原理測定另一個定值電阻(阻值約為)的阻值,在不額外增加器材的前提下,要求實驗精度盡可能高,請在圖(b)的虛線框內畫出你改進的電路圖______。12.(2018·全國·高考真題)一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值.圖中R0為標準定值電阻(R0=20.0Ω);電壓表可視為理想電壓表;S1為單刀開關,S2為單刀雙擲開關;E為電源;R為滑動變阻器.采用如下步驟完成實驗:(1)按照實驗原理線路圖(a),將圖(b)中實物連線________.(2)將滑動變阻器滑動端置于適當?shù)奈恢?,閉合S1.(3)將開關S2擲于1端,改變滑動變阻器滑動端的位置,記下此時電壓表的示數(shù)U1;然后將S2擲于2端,記下此時電壓表的示數(shù)U2.(4)待測電阻阻值的表達式Rx=________(用R0、U1、U2表示).(5)重復步驟(3),得到如下數(shù)據.12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次測量所得的平均值,求得Rx=________Ω.(保留1位小數(shù))13.(2019·海南·高考真題)用實驗室提供的器材設計一個測量電流表內阻的電路。實驗室提供的器材為:待測電流表A(量程10mA,內阻約為),滑動變阻器,電阻箱R,電源E(電動勢約為6V,內阻可忽略),開關和,導線若干。(1)根據實驗室提供的器材,在圖(a)所示虛線框內將電路原理圖補充完整,要求滑動變阻器起限流作用____;(2)將圖(b)中的實物按設計的原理圖連線____;(3)若實驗提供的滑動變阻器有兩種規(guī)格①,額定電流2A
②,額定電流0.5A實驗中應該取___。(填“①”或“②”)14.(2016·江蘇·高考真題)小明同學通過實驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關系.已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω,R隨t的升高而增大.實驗電路如圖所示,控溫箱用以調節(jié)金屬電阻的溫度.實驗時閉合S,先將開關K與1端閉合,調節(jié)金屬電阻的溫度,分別記下溫度t1,t2,…和電流表的相應示數(shù)I1,I2,….然后將開關K與2端閉合,調節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1,I2,…,分別記下電阻箱相應的示數(shù)R1,R2,….(1)有以下兩種電流表,實驗電路中應選用__________.(A)量程0~100mA,內阻約2Ω(B)量程0~0.6A,內阻可忽略(2)實驗過程中,要將電阻箱的阻值由9.9Ω調節(jié)至10.0Ω,需旋轉圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”,正確的操作順序是__________.①將旋鈕a由“0”旋轉至“1”②將旋鈕b由“9”旋轉至“0”③將旋鈕c由“9”旋轉至“0”(3)實驗記錄的t和R的數(shù)據見下表:溫度20.040.060.080.0100.0阻值9.610.411.112.112.8請根據表中數(shù)據,在答題卡的方格紙上作出R-t圖線.__________由圖線求得R隨t的變化關系為R=__________Ω.
專題78實驗八:其它測電阻的方法1.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)用如圖所示的電路測量一個量程為100μA,內阻約為2000Ω的微安表頭的內阻,所用電源的電動勢約為12V,有兩個電阻箱可選,R1(0~9999.9Ω),R2(99999.9Ω)
(1)RM應選_________,RN應選_________;(2)根據電路圖,請把實物連線補充完整_________;
(3)下列操作順序合理排列是______:①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調至最大值;②閉合開關S2,調節(jié)RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;③斷開S2,閉合S1,調節(jié)滑動頭P至某位置再調節(jié)RN使表頭滿偏;④斷開S1、S2,拆除導線,整理好器材(4)如圖是RM調節(jié)后面板,則待測表頭的內阻為_________,該測量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真實值。
(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后,某次測量指針指在圖示位置,則待測電壓為_________V(保留3位有效數(shù)字)。
(6)某次半偏法測量表頭內阻的實驗中,S2斷開,電表滿偏時讀出RN值,在滑動頭P不變,S2閉合后調節(jié)電阻箱RM,使電表半偏時讀出RM,若認為OP間電壓不變,則微安表內阻為_________(用RM、RN表示)【答案】R1R2
①③②④1998.0Ω小于1.28【詳解】(1)[1][2]根據半偏法的測量原理可知,RM與R1相當,當閉合S2之后,變阻器上方的電流應基本不變,就需要RN較大,對下方分壓電路影響甚微。故RM應選R1,RN應選R2。(2)[3]根據電路圖連接實物圖有
(3)[4]根據半偏法的實驗步驟應為①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調至最大值;③斷開S2,閉合S1,調節(jié)滑動頭P至某位置再調節(jié)RN使表頭滿偏;②閉合開關S2,調節(jié)RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;④斷開S1、S2,拆除導線,整理好器材。(4)[5]根據RM調節(jié)后面板讀數(shù)為1998.0Ω。[6]當閉合S2后,原電路可看成如下電路
閉合S2后,相當于RM由無窮大變成有限值,變小了,則流過RN的電流大于原來的電流,則流過RM的電流大于,故待測表頭的內阻的測量值小于真實值。(5)[7]將該微安表改裝成量程為2V的電壓表,則需要串聯(lián)一個電阻R0,則有U=Ig(Rg+R0)此時的電壓讀數(shù)有U′=I′(Rg+R0)其中U=2V,Ig=100μA,I′=64μA聯(lián)立解得U′=1.28V(6)根據題意OP間電壓不變,可得解得2.(2016·全國·高考真題)某同學利用圖所示電路測量量程為2.5V的電壓表V的內阻(內阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動勢3V),開關1個,導線若干。實驗步驟如下:①按電路原理圖連接線路;②將電阻箱阻值調節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖中最左端所對應的位置,閉合開關S;③調節(jié)滑動變阻器,使電壓表滿偏;④保持滑動變阻器滑片的位置不變,調節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值。回答下列問題:(1)實驗中應選擇滑動變阻器___________(填“R1”或“R2”)。(2)根據電路將圖中實物圖連線。()(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認為調節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,計算可得電壓表的內阻為___________Ω(結果保留到個位)。(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為___________(填正確答案標號)。A.100μA
B.250μAC.500μA
D.1mA【答案】R12520D【詳解】(1)[1]本實驗中認為調節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變,但實際情況是由于并聯(lián)部分的電阻增大造成分壓略微增大,從而造成系統(tǒng)誤差,為了能盡量減小這一誤差,需要使分壓部分的等效電阻(即滑動變阻器負責分壓部分的電阻與支路電阻的并聯(lián)電阻)近似不變,根據電阻并聯(lián)規(guī)律可知,這就需要滑動變阻器負責分壓部分的電阻遠小于支路電阻,所以滑動變阻器應選擇最大阻值較小的R1。(2)[2]如圖所示。(3)[3]當電壓表的示數(shù)為2.00V時,電阻箱兩端電壓為0.5V,根據串聯(lián)電路分壓規(guī)律可得RV=4R=2520Ω(4)[4]根據電表改裝原理可得該表頭的滿刻度電流為故選D。3.(2021·山東·高考真題)熱敏電阻是傳感器中經常使用的元件,某學習小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律??晒┻x擇的器材有:待測熱敏電阻(實驗溫度范圍內,阻值約幾百歐到幾千歐);電源E(電動勢,內阻r約為);電阻箱R(阻值范圍);滑動變阻器(最大阻值);滑動變阻器(最大阻值);微安表(量程,內阻等于);開關兩個,溫控裝置一套,導線若干。同學們設計了如圖甲所示的測量電路,主要實驗步驟如下:①按圖示連接電路;②閉合、,調節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,使微安表指針滿偏;③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開,調節(jié)電阻箱,使微安表指針半偏;④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值?;卮鹣铝袉栴}:(1)為了更準確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應選用___________(填“”或“”)。(2)請用筆畫線代替導線,將實物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路__________。(3)某溫度下微安表半偏時,電阻箱的讀數(shù)為,該溫度下熱敏電阻的測量值為___________(結果保留到個位),該測量值___________(填“大于”或“小于”)真實值。(4)多次實驗后,學習小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸___________(填“增大”或“減小”)。【答案】3500大于減小【詳解】(1)[1]用半偏法測量熱敏電阻的阻值,盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變,由于該支路與滑動變阻器左側部分電阻并聯(lián),滑動變阻器的阻值越小,S2閉合前、后并聯(lián)部分電阻變化越小,從而并聯(lián)部分的電壓值變化越小,故滑動變阻器應選R1。(2)[2]電路連接圖如圖所示(3)[3]微安表半偏時,該支路的總電阻為原來的2倍,即可得[4]當斷開S2,微安表半偏時,由于該支路的電阻增加,電壓略有升高,根據歐姆定律,總電阻比原來2倍略大,也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻,而我們用電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻來計算,因此熱敏電阻的測量值比真實值偏大。(4)[5]由于是圖像,當溫度T升高時,減小,從圖中可以看出減小,從而減小,因此熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。4.(2018·海南·高考真題)某同學利用圖(a)中的電路測量電流表A的內阻RA(約為5Ω)和直流電源的電動勢E(約為10V)。圖中R1和R2為電阻箱,S1和S2為開關,已知電流表的量程為100mA,直流電源的內阻為r。(1)斷開S2,閉合S1,調節(jié)R1的阻值,使A滿偏;保持R1的阻值不變,閉合S2,調節(jié)R2,當R2的阻值為4.8Ω時A的示數(shù)為48.0mA,忽略S2閉合后電路中總電阻的變化,經計算得RA=________Ω;(2)保持S1閉合,斷開S2,多次改變R1的阻值,并記錄電流表的相應示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖(b)所示,則此次R1的阻值為________Ω;(3)利用記錄的R1的阻值和相應的電流表示數(shù)I,作出I-1-R1圖線,如圖(c)所示,用電池的電動勢E、內阻r和電流表內阻RA表示I-1隨R1變化的關系式為I-1=________,利用圖(c)可求得E=________V。(保留2位有效數(shù)字)【答案】5.2148.29.1/8.9/9.0/9.2/9.3/9.4【分析】本題考查是一個半偏法測表頭內阻的實驗,附帶測量電源的電動勢【詳解】(1)[1]因為忽略S2閉合后電路中總電阻的變化,總電流還是為100mA,表頭與R2并聯(lián),電流按電阻成反比分配,即易知RA=5.2Ω(2)[2]由圖可知(3)[3][4]根據閉合電路歐姆定律易得由斜率可求出5.(2015·全國·高考真題)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏是通過該表的電流的兩倍.某同學利用這一事實測量電壓表的內阻(半偏法)實驗室提供材料器材如下:待測電壓表(量程3V,內阻約為3000歐),電阻箱R0(最大阻值為99999.9歐),滑動變阻器R1(最大阻值100歐,額定電壓2A),電源E(電動勢6V,內阻不計),開關兩個,導線若干.(1)虛線框內為同學設計的測量電壓表內阻的電路圖的一部分,將電路圖補充完整.()(2)根據設計的電路寫出步驟________________________________________________________________________,________________________________________________________________________,________________________________________________________________________.(3)將這種方法測出的電壓表內阻記為與內阻的真實值先比______(添>=或<),主要理由是________________________________________________________________________.【答案】移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最??;閉合開關S1、S2,調節(jié)R1,使電壓表指針滿偏;保證滑動變阻器的滑片的位置不變,斷開S2,調節(jié)電阻箱R0,使電壓表的指針半偏;讀取電阻箱所示的電阻值,即為測得的電壓表內阻.>【詳解】(1)實驗電路如圖所示(2)移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。婚]合開關S1、S2,調節(jié)R1,使電壓表指針滿偏;保證滑動變阻器的滑片的位置不變,斷開S2,調節(jié)電阻箱R0,使電壓表的指針半偏;讀取電阻箱所示的電阻值,即為測得的電壓表內阻.(3)斷開S2,調節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路的總電阻增大,分得的電壓也增大,此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故.【點睛】本題主要是理解半偏法測電表內阻,主要還是電路分析6.(2014·安徽·高考真題)某同學為了測量一個量程為3V的電壓表的內阻,進行了如下實驗.(1)他先用多用表進行了正確的測量,測量時指針位置如圖1所示,得到電壓表的內阻為3.00×103Ω,此時電壓表的指針也偏轉了.已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”,表內電池電動勢為1.5V,則電壓表的示數(shù)應為______________V(結果保留兩位有效數(shù)字).(2)為了更準確地測量該電壓表的內阻Rv,該同學設計了圖2所示的電路圖,實驗步驟如下:A.斷開開關S,按圖2連接好電路;B.把滑動變阻器R的滑片P滑到b端;C.將電阻箱R0的阻值調到零;D.閉合開關S;E.移動滑動變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3V的位置;F.保持滑動變阻器R的滑片P位置不變,調節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V,讀出此時電阻箱R0的阻值,此值即為電壓表內阻Rv的測量值;G.斷開開關S.實驗中可供選擇的實驗器材有:a.待測電壓表b.滑動變阻器:最大阻值2000Ωc.滑動變阻器:最大阻值10Ωd.電阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ωe.電阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ωf.電池組:電動勢約6V,內阻可忽略g.開關,導線若干按照這位同學設計的實驗方法,回答下列問題:①要使測量更精確,除了選用電池組、導線、開關和待測電壓表外,還應從提供的滑動變阻器中選用____(填“b”或“c”),電阻選用_____(填“d”或“e”).②電壓表內阻的測量值R測和真實值R真相比,R測____R真(填“>”或“<”);若Rv越大,則越____(填“大”或“小”)【答案】1.0Vcd>小【詳解】(1)[1]電壓表的示數(shù)即為等效電路的路段電壓,由表盤讀數(shù)可知,現(xiàn)在的歐姆表用的是“”擋,故現(xiàn)在的多用表內阻為1500Ω,由閉合電路歐姆定律可得(2)[2][3]①采用電壓表半偏法測量電壓表內電阻,要保證電壓表與電阻箱的總電壓保持不變,需要使電壓表電阻遠大于滑動變阻器的電阻,故滑動變阻器選擇小電阻,即選擇c;電阻箱最大電阻不能小于電壓表電阻,電壓表內電阻約為3000歐姆,故電阻箱選擇d;[4][5]②由閉合電路歐姆定律可知,隨著電阻箱的阻值變大,電源兩端的路端電壓隨之變大,當電阻箱調至使電壓表半偏時,此時電壓表與變阻箱兩端的總電壓比變阻箱阻值為0時要大,故此時變阻箱的實際分壓是大于電壓表的,故有R測>R真,外電阻越大,干路電流越小,當外電阻變化時,路端電壓的變化量越小,故測量誤差也越?。?.(2023·湖南·統(tǒng)考高考真題)某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,為電阻箱,為半導體薄膜壓力傳感器,間連接電壓傳感器(內阻無窮大).
(1)先用歐姆表“”擋粗測的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對應的讀數(shù)是____;(2)適當調節(jié),使電壓傳感器示數(shù)為0,此時,的阻值為_____(用表示);(3)依次將的標準砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大?。?,讀出電壓傳感器示數(shù),所測數(shù)據如下表所示:次數(shù)123456砝碼質量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280根據表中數(shù)據在圖(c)上描點,繪制關系圖線_____;
(4)完成前面三步的實驗工作后,該測量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力,電壓傳感器示數(shù)為,則大小是_____(重力加速度取,保留2位有效數(shù)字);(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測量間電壓,在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力,此時非理想毫伏表讀數(shù)為,則_____(填“>”“=”或“<”).【答案】1000#1000.01.7×10-2>【詳解】(1)[1]歐姆表讀數(shù)為10×100Ω=1000Ω(2)[2]當電壓傳感器讀數(shù)為零時,CD兩點電勢相等,即即解得(3)[3]繪出U-m圖像如圖
(4)[4]由圖像可知,當電壓傳感器的讀數(shù)為200mV時,所放物體質量為1.75g,則(5)[5]可將CD以外的電路等效為新的電源,電動勢E',內阻r',CD兩點電壓看做路端電壓,因為換用非理想電壓傳感器時內阻不是無窮大,此時電壓傳感器讀數(shù)當讀數(shù)為U'=200mV時,實際CD間斷路(接理想電壓傳感器時)時的電壓等于E'大于200mV,則此時壓力傳感器的讀數(shù)F1>F0。8.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)某同學要測量微安表內阻,可利用的實驗器材有:電源E(電動勢,內阻很?。?,電流表(量程,內阻約),微安表(量程,內阻待測,約),滑動變阻器R(最大阻值),定值電阻(阻值),開關S,導線若干。(1)在答題卡上將圖中所示的器材符號連線,畫出實驗電路原理圖_____;(2)某次測量中,微安表的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為,由此計算出微安表內阻_____?!敬鸢浮恳娊馕?90【詳解】(1)[1]為了準確測出微安表兩端的電壓,可以讓微安表與定值電阻R0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R0的電流,從而求出微安表兩端的電壓,進而求出微安表的內電阻,由于電源電壓過大,并且為了測量多組數(shù)據,滑動電阻器采用分壓式解法,實驗電路原理圖如圖所示(2)[2]流過定值電阻R0的電流加在微安表兩端的電壓微安表的內電阻9.(2017·全國·高考真題)某同學利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100μA,內阻大約為2500Ω)的內阻.可使用的器材有:兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20Ω,另一個阻值為2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動勢約為1.5V);單刀開關S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線________;(2)完成下列填空:①R1的阻值為________Ω(填“20”或“2000”)。②為了保護微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的________端(填“左”或“右”)對應的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.將R1的滑片置于適當位置,再反復調節(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________(填“相等”或“不相等”)④將電阻箱Rz和微安表位置對調,其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變.待測微安表的內阻為______Ω(結果保留到個位)。(3)寫出一條提高測量微安表內阻精度的建議:______________?!敬鸢浮恳娊馕鰣D20左相等2550調節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程【詳解】(1)[1]實物連線如圖所示(2)[2]滑動變阻器R1采用分壓式接法,為了方便調節(jié)要選擇阻值較小的滑動變阻器。[3]為了保護微安表,開始時將R1的滑片C滑到滑動變阻器的左端對應的位置。[4]將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1;將R1的滑片置于適當位置,再反復調節(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接通前后在BD中無電流流過,可知B與D所在位置的電勢相等。[5]設滑片D兩側電阻分別為R21和R22,由B與D所在位置的電勢相等可知Rz:RμA=R21:R22;同理,當Rz和微安表對調時,仍有RμA:Rz=R21:R22;聯(lián)立兩式解得,RμA=2550Ω。(3)[6]為了提高測量精度,應調節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程。10.(2021·浙江·高考真題)小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。(1)因電表內阻未知,用如圖1所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后,合上開關S,將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1,電壓表的讀數(shù),電流表的示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)___________A;將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為,。由此可知應采用電流表___________(填“內”或“外”)接法。(2)完成上述實驗后,小李進一步嘗試用其它方法進行實驗:①器材間連線如圖3所示,請在虛線框中畫出對應的電路圖___________;②先將單刀雙擲開關擲到左邊,記錄電流表讀數(shù),再將單刀雙擲開關挪到右邊,調節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同,電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測電阻___________。此方法___________(填“有”或“無”)明顯的實驗誤差,其理由是___________?!敬鸢浮?.34見解析外5有電阻箱的最小分度與待測電阻比較接近(或其它合理解釋)【詳解】(1)[1]由電流表的表盤可知電流大小為0.34A[2]電壓表的百分比變化為電流表的百分比變化為因此可知電壓表的示數(shù)變化更明顯,說明電流表的分壓更嚴重,因此不能讓電流表分壓,采用外接法(2)①[3]電路圖如圖②[4]兩次實驗中電路電流相同,因此可有可得讀數(shù)可得[5][6]電阻箱的最小分度和待測阻值阻值接近,這樣測得的阻值不夠精確,如待測電阻阻值為5.4Ω,則實驗只能測得其為,誤差較大。11.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)在測量定值電阻阻值的實驗中,提供的實驗器材如下:電壓表(量程,內阻),電壓表(量程,內阻),滑動變阻器R(額定電流,最大阻值),待測定值電阻,電源E(電動勢,內阻不計),單刀開關S,導線若干:回答下列問題:(I)實驗中滑動變阻器應采用________接法(填“限流”或“分壓”);(2)將虛線框中的電路原理圖補充完整_____________;(3)根據下表中的實驗數(shù)據(、分別為電壓表﹑的示數(shù)),在圖(a)給出的坐標紙上補齊數(shù)據點,并繪制圖像__________;測量次數(shù)123451.001.502.002.503.001.612.413.214.024.82(4)由圖像得到待測定值電阻的阻值________(結果保留三位有效數(shù)字);(5)完成上述實驗后,若要繼續(xù)采用該實驗原理測定另一個定值電阻(阻值約為)的阻值,在不額外增加器材的前提下,要求實驗精度盡可能高,請在圖(b)的虛線框內畫出你改進的電路圖______。【答案】分壓【詳解】(1)[1]電壓表和串聯(lián)再和并聯(lián),并聯(lián)的總電阻遠大于滑動變阻器電阻,為了調節(jié)變阻器時,電表示數(shù)變化明顯,且能獲得更多組數(shù)據,應選擇分壓接法。(2)[2]完整的電路圖,如圖所示(3)[3]根據表中的實驗數(shù)據,繪制的圖像,如圖所示(4)[4]根據實驗電路圖,則有變形得則圖線的斜率為根據圖像可得斜率則有代入,解得(5)[5]因待測電阻Ry(阻值約為700Ω)的阻值較小,若直接與電壓表V1串聯(lián),則所分得的電壓過小,不利于測量,故待測電阻Ry應與Rx串聯(lián),當成一整體測出其電阻,再扣除Rx即可,電壓表V1與兩電阻串聯(lián),
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