高中物理伏安法測電阻專題 全國卷

1、1、某學習小組為測量一銅芯電線的電阻率，他們截取了一段電線，用米尺測出其長度為L，用螺旋測微器測得其直徑為D，用多用電表測得其電阻值約為.為提高測量的精度，該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件，設計了一個電路，重新測量這段導線(用表示)的電阻A電源(電動勢為3.0V，內阻不計)B電壓表(量程為03.0V，內阻約為2k)   C電壓表(量程為015.0V，內阻約為6k)D電流表(量程為00.6A，內阻約為1)     E電流表(量程為03.0A，內阻約為0.1)F滑動變阻器(最大阻值10，額定電流2.0A)

2、0;G滑動變阻器(最大阻值1k，額定電流1.0A)H定值電阻(阻值為3)      I開關S一個，導線若干（1）如下圖所示是該實驗小組用螺旋測微器對銅芯線直徑的某次測量，其讀數是_mm. （2）實驗時電壓表選_，電流表選_，滑動變阻器選_(只填代號) （3）為提高實驗的精確度，請你為該實驗小組設計電路圖，并畫在下面的方框中 （4）某次測量時，電壓表示數為，電流表示數為，則該銅芯線材料的電阻率的表達式為：_.答案：(1)0.700 （2分）   (2) B （2分），D（2分） ，F(xiàn) （2分）（3）電路圖如下圖（電流表外接法+

3、滑動變阻器分壓式或限流式均可）（3分）（4）（3分）試題分析: （1）由圖螺旋測微器可知，固定刻度所示為0.5mm，可動刻度示數為20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測微器示數為0.5mm+0.200mm=0.700mm.(2)電源電動勢為3.0V，電壓表應選(量程為03.0V，內阻約為2k）,即選B；通過電線的最大電流約為，為準確測量，電流表應選電流表（量程為00.6A，內阻約為1），即選D，為方便實驗操作，應選最大阻值減小的滑動變阻器，則選F.(3)由于，則選用電流表外接法；滑動變阻器選用分壓式或限流式均可待測電電阻較小，為保證電路安全，待測電阻應串聯(lián)一個保護電阻，電路圖

4、如圖所示(4)銅芯材料電阻，則電阻率.伏安法測電阻（二）伏安法測電阻(1)電流表、電壓表的應用電流表內接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測UxUA電壓表分流I測IxIV電阻測量值R測RxRARx測量值大于真實值R測Rx測量值小于真實值適用條件RARxRVRx口訣大內偏大(大電阻用內接法測量，測量值偏大)小外偏小(小電阻用外接法測量，測量值偏小)(2)伏安法測電阻的電路選擇阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表的內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法臨界值計算法：Rx時，用電流表外接法Rx時，用電流表內接法實驗試探法：按上圖接好電路，讓電壓

5、表接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數有較大的變化，而電流表的示數變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數有較大的變化，而電壓表的示數變化不大，則可采用電流表內接法2 典例分析：例1.基礎知識1.已知電流表的內阻約為0.1，電壓表內阻約為10k，若待測電阻約為5，用伏安法測其電阻，應采用電流表_外_接法，測量值 小 真實值；若待測電阻約為500，用伏安法測其電阻時，應采用電流表_內_法，測量值 大 真實值。2用伏安法測某一電阻時，如果采用如圖4所示的甲電路，測量值為R1 ，如果采用乙電路，測量值為R2 ，那么R1 、R2與真實值R之間滿足關系（ D ）AR1RR2 BRR1

6、R2CR1RR2DRR1R2VSRxEAR1甲VSRxEAR1乙3用伏安法測電阻，可采用如圖所示的甲、乙兩種接法。如所用電壓表內阻為5000，電流表內阻為0.5。（1）當測量100左右的電阻時，宜采用 內 電路；（2）現(xiàn)采用甲電路測量某電阻的阻值時，兩電表的讀數分別為10 V、0.5 A,則此電阻的測量值為 20 ， 真實值為 19.5 。（3）現(xiàn)采用乙電路測量某電阻的阻值時，兩電表的讀數分別為10 V、0.5 A,則此電阻的測量值為 20 ，真實值為 25 。AVRx(b)AVRx(a)4一個未知電阻，無法估計其電阻值，某同學用伏安法測量此電阻，用圖（a）（b）兩種電路各測一次，用（a）圖所

7、測數據為3.0V，3.0mA，用（b）圖測得的數據是2.9V， 4.0mA，由此可知，用_a_圖測得Rx的誤差較小，測量值 Rx=_1000_。5.圖所示的是伏安法測電阻的部分電路，開關先后接通a和b時，觀察電壓表和電流表示數的變化，那么(AD)A.若電壓表示數有顯著變化，測量R的值時，S應接aB.若電壓表示數有顯著變化，測量R的值時，S應接bC.若電流表示數有顯著變化，測量R的值時，S應接aD.若電流表示數有顯著變化，測量R的值時，S應接b例2：一只小燈泡，標有“3 V,1.5 W”字樣現(xiàn)要描繪小燈泡03 V的伏安特性曲線實驗器材有：A最大阻值為10 的滑動變阻器 B電動勢為6 V、內阻約為

8、1.0 的電源C量程為0.6 A、內阻約為1.0 的電流表A1D量程為3 A、內阻約為0.1 的電流表A2E量程為3 V、內阻約為6 k的電壓表V1F量程為15 V、內阻約為10 k的電壓表V2 G開關、導線若干(1)電壓表應選用_；電流表應選用_(將選項代號的字母填在橫線上)(2)在該實驗中，設計了如下圖所示的四個電路為了減小誤差，應選取的電路是_(將選項代號的字母填在橫線上)(3)以下是該實驗的操作步驟：A將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開關正確連接成電路B調節(jié)滑動變阻器觸頭的位置，保證閉合開關前使變阻器與小燈泡并聯(lián)部分阻值最大C閉合開關，記下電流表、電壓表的一組示數(U，I)，移

9、動變阻器的滑動觸頭，每移動一次記下一組(U，I)值，共測出12組數據D按所測數據，在坐標紙上描點并將各點用直線段連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線指出以上步驟中存在錯誤或不妥之處并修改：_答案：(1)EC(2)C(3)步驟B不妥，應為：閉合開關前應使變阻器與小燈泡并聯(lián)部分的電阻為零步驟D有錯，應為：按所測數據，在坐標紙上描點并將各點用一條平滑的曲線連接起來演練1(2011·蘭州模擬)某同學測繪標有“4.8 V,0.3 A”小電珠的電功率隨電壓變化的圖象，要使小電珠兩端電壓從0至4.8 V連續(xù)變化，為了使測量盡可能地準確，除了導線和開關外，可供選擇的儀器還有()A電流表：量程00.6

10、A，內阻約為1 B電流表：量程03 A，內阻約為0.2 C電壓表：量程06 V，內阻約為2 k D電壓表：量程015 V，內阻約為4.5 kE滑動變阻器：阻值范圍020 ，額定電流2 AF滑動變阻器：阻值范圍02 k，額定電流0.5 A G電池組：電動勢6 V，內阻約為1 (1)選用的器材代號為_；(2)畫出電路圖；(3)根據實驗測量的數據描出PU圖線，如右圖所示，則小電珠在1.5 V電壓下的電阻值R_ .解析：(1)根據小電珠的額定電壓為4.8 V，額定電流為0.3 A，電流表選擇A，電壓表選擇C.由于使小電珠兩端電壓由0至4.8 V連續(xù)變化，應采用分壓電路，滑動變阻器阻值不宜太大，應選E；

11、(2)小電珠正常發(fā)光時的電阻R 16 ；RRV，因此選用安培表外接電路，電路如右圖所示；(3)由圖象可得小電珠在1.5 V電壓時功率為1.0 W，故此時小電珠的電阻為R2.25 .答案：(1)ACEG(2)如解析圖所示(3)2.25例3：有一待測電阻R，其阻值在1 0001 100 之間，實驗室準備用來測量該電阻值的實驗器材有：電壓表V(量程015 V，內電阻約20 k)電流表A1(量程030 mA，內電阻約20 )電流表A2(量程0300 mA，內電阻約40 )滑動變阻器R1(最大阻值為20 ，額定電流為1 A)滑動變阻器R2(最大阻值為300 ，額定電流為0.1 A)直流電源E(電動勢為9

12、 V、內電阻約為0.5 ) 開關及導線若干實驗要求電表讀數從零開始變化，并能多測幾組電流、電壓值，以便畫出電流電壓的關系圖線，為了實驗能正常進行，減少測量誤差，還要求滑動變阻器便于調節(jié)，則()(1)電流表應選用_(填實驗器材的代號)(2)滑動變阻器應選用_(填實驗器材的代號)(3)甲、乙、丙、丁四個電路圖中符合要求的電路圖是_圖解析：本題考查了電阻的測量實驗(1)本實驗中的電流不會超過I A9 mA，為了測量的精確，電流表應選擇A1.(2)連接電路時使用分壓接法，滑動變阻器應選阻值小的，選R1.(3)本實驗要求電流表讀數從零開始變化，所以滑動變阻器應選用分壓接法選擇丙圖，本題難度中等答案：(1

13、)A1(2)R1(3)丙演練2。熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求伏安特性曲線盡可能完整已知常溫下待測熱敏電阻的阻值為45 ，熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：A電流表A1，量程0.6 A，內阻約1 B電流表A2，量程3 A，內阻約2 C電壓表V1，量程15 V，內阻約15 k D電壓表V2、量程3 V，內阻約5 kE滑動變阻器R1(0100 ) F滑動變阻器R2(020 )G電源E(3 V，內阻可忽略) H盛有熱水的水杯(圖中未畫出)I開關、導線若干(1)實驗中應選用的電流表為_(填“A1”或

14、“A2”)，應選用的電壓表為_(填“V1”或“V2”)，應選用的滑動變阻器為_(填“R1”或“R2”)(2)在方框中畫出實驗電路原理圖，要求測量誤差盡可能小(3)根據電路原理圖，在實物圖上連線解析：(1)由于電源電動勢為3 V，則電壓表應選V2，常溫下待測熱敏電阻的阻值為45 ，再加電流表內阻，由閉合電路歐姆定律可知電路中最大電流小于0.6 A，故電流表應選A1；本實驗研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求伏安特性曲線盡可能完整，故滑動變阻器應采用分壓接法，滑動變阻器應選R2.(2)設計電路圖時，由于電流表內阻與熱敏電阻阻值相差不大， 故電流表采用外接法，如圖所示答案：(1)A1V2R2

15、(2)如圖所示 (3)如圖所示三規(guī)律總結：實物圖連線技術1. 對限流電路，只需用筆畫線當作導線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程,滑動變阻器應調到阻值最大處)。2. 對分壓電路，應該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，根據伏安法部分電表正負接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點間。實物連線的總思路 分壓（滑動變阻器的下兩個接線柱一定連在電源和電鍵的兩端）畫出電路圖連滑動變阻器 限流（一般連上一接線柱和下一接線柱）（兩種情況合上電

16、鍵前都要注意滑片的正確位 電表的正負接線柱連接總回路： 總開關一定接在干路中 導線不能交叉課外訓練：6在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中備有下列器材：A小燈泡(3.8 V,1.5 W) B直流電源(電動勢4.5 V，內阻約0.4 )C電流表(量程0500 mA，內阻約0.5 ) D電壓表(量程05 V，內阻約5000 ) www.ks5 高#考#資#源#網E滑動變阻器R1(05 ，額定電流2 A) F滑動變阻器R2(050 ，額定電流1 A)G開關一個，導線若干VE rSA丙AVE rS丁AV甲SE rVSA乙E r如果既要滿足測量要求，又要使測量誤差較小，應選擇如圖所示的四個電路中的_，

17、應選用的滑動變阻器是_。7用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實驗器材如下:A.待測電阻Rx：范圍在58，額定功率1W B.電流表A1：量程00.6A（內阻0.2）C.電流表A2：量程03A（內阻0.05） D.電壓表V1：量程03V（內阻3K）E.電流表V2：量程015V（內阻15k） F.滑動變阻器R：0100G.蓄電池：電動勢12V H.導線，電鍵.為了較準確的測量，并保證器材安全，電流表應選 ，電壓表應選 ，并畫出電路圖。8一阻值約為30k的電阻R，欲用伏安法較準確地測出它的阻值，備選器材有：A電源（E=16V，r=2） B電源（E=3V，r=0.5）C電壓表（量程015V，內阻50k）

18、 D電壓表（量程03V，內阻10k）E電流表（量程0500A，內阻500） F電流表（量程01mA，內阻250）G滑動變阻器（阻值0200） H開關一只，導線若干（1）從上面器材中選出合適的器材 （用字母表示）（2）畫出實驗電路圖。9欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導線的電阻,要求測量結果盡量準確,現(xiàn)備有以下器材： A.電池組（3 V,內阻1）B.電流表（03 A,內阻0.0125）C.電流表（00.6 A,內阻0.125）D.電壓表（03 V,內阻3 k）E.電壓表（015 V,內阻15 k）F.滑動變阻器（020,額定電流1 A）G.滑動變阻器（02 000,額定電流0.3 A）H.開關、導線（1）上述器材中應選用的是 ；（填寫各器材的字母代號）（2）實驗電路應采用電流表 接法；（填“內”或“外”）（3）設實驗中,電流表、電壓表的某組示數如下圖所示，圖示中I= A，U= V。（4）為使通過待測金屬導線的電流能在00.5 A范圍內改變,請按要求畫出測量待測金屬導線的電阻Rx的原理電路圖,然后根據你設計的原理電路將下圖中給定的器材連成實驗電路。3V150.6A3.0x3A021015V0123105010已知電阻絲的電阻約為10，現(xiàn)備有下列器材供測量電阻絲的電阻時選用，為了較準確的測量，并保證器材安全，應選用的器材有 （只填字