2027年高考物理一轮复习 突破练习含答案063-课时作业54 测量电阻的其他常见方法（教用）

这是一份2027年高考物理一轮复习 突破练习含答案063-课时作业54 测量电阻的其他常见方法（教用），共40页。试卷主要包含了，开关，导线若干等内容，欢迎下载使用。
1．（2025·辽宁名校联考）（16分）某实验小组为了测量某种材料制成电阻丝的电阻率，进行了如下操作。
（1） 用多用电表粗测电阻丝的阻值。当用“×10”倍率的电阻挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，需将多用电表切换到“_ _ _ _ _ _ _ _ ”（选填“×1”或“×100”）挡，并重新进行_ _ _ _ _ _ _ _ （选填“机械调零”或“欧姆调零”），然后进行测量时指针位置如图甲所示，则测得的电阻丝的阻值为_ _ _ _ Ω 。
（2） 通过实验准确计算电阻丝的阻值。将被测电阻丝Rx接入图乙所示的电路中，R1、R2、R3均为电阻箱，C、D间连接电压传感器（内阻无穷大）。适当调节三个电阻箱的阻值，使电压传感器的示数为0，此时Rx的阻值为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用R1、R2和R3表示）。
（3） 测量电阻丝长度和直径，计算电阻率。用如图丙所示螺旋测微器测量电阻丝的直径时，将电阻丝放在测砧和测微螺杆之间的夹缝中，然后调节螺旋测微器上三个部件A、B、C的先后顺序是_ _ _ _ _ _ ，由图丙可知，测得该电阻丝的直径为d=_ _ _ _ _ _ _ _ mm，之后测得电阻丝的长度为l，则其电阻率的表达式为ρ=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用d、l和Rx表示）。
【答案】（1） ×100；欧姆调零；1 300
（2） R1R3R2
（3） BAC；0.400；Rxπd24l
【解析】
（1） 用“×10”倍率的电阻挡测量时，发现指针偏转角度过小，说明待测电阻阻值较大，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，需将多用电表切换到“×100”挡，并重新进行欧姆调零，然后进行测量时指针位置如题图甲所示，则测得的电阻丝的阻值为Rx=13×100Ω=1300Ω 。
（2） 适当调节三个电阻箱的阻值，使电压传感器的示数为0，则有RxR1=R3R2，解得Rx=R1R3R2。
（3） 用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，将电阻丝放在测砧和测微螺杆之间的夹缝中，然后调节螺旋测微器上的粗调旋钮B，当测微螺杆靠近电阻丝时，再调节螺旋测微器上的微调旋钮A，听到“喀喀”声时停止，然后旋转锁定旋钮C进行锁定。故先后顺序是BAC。该电阻丝的直径为d=0mm+40.0×0.01mm=0.400mm。根据电阻定律可得Rx=ρlS=ρlπ(d2)2，可得电阻率的表达式为ρ=Rxπd24l。
2．（10分）晓宇同学利用如图甲所示的电路探究了热敏电阻R3的特性。实验时：
（1） 晓宇将开关S1闭合，单刀双掷开关S2扳到1，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数U；保持滑片的位置不变，将单刀双掷开关S2扳到2，调节电阻箱R2，使电压表的示数仍为U，电阻箱的示数如图乙所示，则热敏电阻R3的阻值为_ _ _ _ Ω 。
（2） 晓宇同学通过查阅资料了解到，该规格热敏电阻的阻值随温度的变化规律为RT=144000t+200(Ω)，其中t为环境的摄氏温度，则第（1）问中，热敏电阻R3所处环境的温度为_ _ _ _ ℃（结果保留1位小数）。
（3） 晓宇同学了解热敏电阻的特性后，设计了如图丙所示的报警电路：电源电动势为30V、内阻可忽略，电阻箱Rx的最大阻值为5kΩ ，电路中的电流达到4mA，报警装置开启；当电阻箱Rx的阻值调为0，环境温度达到80℃时电路中的电流为6mA，则保护电阻R0的阻值为_ _ _ _ Ω ；若要报警装置在环境温度为50℃时开启，电阻箱Rx的阻值应该设为_ _ _ _ Ω 。
【答案】（1） 6 200
（2） 24.0
（3） 3 000；1 420
【解析】
（1） 由题图乙可知，电阻R3阻值为6×1000Ω+2×100Ω=6200Ω 。
（2） 热敏电阻阻值随温度变化规律为RT=144000t+200(Ω)，则阻值为6200Ω 时，温度为t=24.0℃。
（3） 当环境温度为80℃时，由RT=144000t+200(Ω)可得，R3=2000Ω ，电路电流为6mA，总电阻为R=EI=5000Ω ，故保护电阻R0=3000Ω ；当环境温度为50℃时，R′3=3080Ω ，总电阻R′=EI′=7500Ω ，则电阻箱Rx的阻值为1420Ω 。
3．（2025·山东青岛三模）（10分）某同学要用一气敏电阻制作甲醛气体浓度报警器。首先通过实验获得气敏电阻阻值Rq随甲醛浓度η 变化的关系，为此他设计了如图甲所示电路。实验可供选择的器材如下：
A.电源E（电动势6V，内阻不计）；
B.电压表V1（量程0～3V，内阻为2kΩ）；
C.电压表V2（量程0～6V，内阻约为5kΩ）；
D.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω ，额定电流1A）；
E.滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ ，额定电流0.2A）；
F.开关、导线若干。
甲
（1） 在图甲电路中，滑动变阻器应选择_ _ _ _ （选填器材前序号）。
（2） 根据实验测得数据，描绘出的Rq−η 图像如图乙所示。当甲醛浓度为安全上限时，电压表V1、V2读数分别为2.30V、5.29V，则甲醛安全浓度上限为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ kg/m3。
乙
（3） 该同学利用该气敏电阻设计了如图丙所示的报警电路，用来检测室内甲醛是否超标。电路中蜂鸣器的电阻可视为无穷大，电源电动势E2=6.0V（内阻不计），接通电路后当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，则R0的阻值为_ _ _ _ kΩ （保留2位有效数字）。要使蜂鸣器在甲醛浓度更低时报警，则R0的阻值应_ _ _ _ （选填“调大”“调小”或“不变”）。
丙
【答案】（1） D
（2） 1.0×10−7
（3） 0.87；调小
【解析】
（1） 在题图甲电路中，采用的是滑动变阻器的分压式接法；为了能更好地调节电压，滑动变阻器应选择最大电阻较小的。故选择D。
（2） 气敏电阻两端的电压U=U2−U1=5.29V−2.30V=2.99V，通过气敏电阻的电流I=U1RV1=2.302000A=0.00115A，由欧姆定律可得气敏电阻的阻值Rq=UI=Ω=2600Ω ，则从图乙中可查得当Rq=2600Ω 时，甲醛浓度为1.0×10−7kg/m3。
（3） 当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，即Rq两端的电压为4.5V，则R0两端的电压为UR0=6.0V−4.5V=1.5V，由R0Rq=1.54.5可得R0=13Rq≈0.87kΩ ；从题图乙可知，甲醛浓度越低，气敏电阻阻值Rq越小；根据串联电路分压规律，U=RqRq+R0E2，要使蜂鸣器在甲醛浓度更低时报警(U仍为4.5V)，则应将R0调小。
4．（2026·山东青岛一模）（14分）某实验小组想测量电流表内阻，设计了如图甲所示电路图。可选的器材有：被测电流表（内阻RA），电源，滑动变阻器R1，电阻箱R2和R3，定值电阻R0（R0已知），开关，导线若干。
（1） 按照图甲所示电路图连接好图乙的实物图。
（2） 实验过程：将滑动变阻器的滑片移至_ _ _ _ （选填“左”或“右”）端，闭合开关S1、S2，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关S2，调节电阻箱使电流表的示数达到最大值的13，此时电阻箱阻值为R2，则电流表的内阻为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用R0和R2表示）。
（3） 此实验方案得到的电流表内阻的测量值_ _ _ _ （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
（4） 另一同学采用图丙方式来消除误差，具体过程如下：闭合开关S1、S2，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏，保持滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S3，调节电阻箱R2和R3的阻值，并保证两者阻值始终满足_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用R2和R3表示），使电流表的示数达到最大值的12，此时电流表内阻的真实值与R0的阻值之和等于电阻箱R2的读数。
【答案】（1） 图见解析
（2） 右；R2−2R02
（3） 大于
（4） R3=2R2
【解析】
（1） 按照题图甲所示电路图，滑动变阻器采用分压式接法，实物图连接如下。
（2） 为了安全和保护电流表，应保证电流表所在支路电压最小，则将滑动变阻器的滑片移至右端。合上开关S1、S2，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关S2，调节电阻箱使电流表的示数达到最大值的13，测量时认为电流表所在支路在开关S2断开前后的电压保持不变，即有Ig(R0+RA)=13Ig(R0+RA+R2)，可得RA=R2−2R02。
（3） 事实上，断开开关S2后，电路中总电阻发生了变化，总电阻变大，电流表所在支路分压增大，有Ig(R0+RA)