2027届高三物理一轮复习课件第10章 第5讲 专题提升：电阻测量的六种常用方法

这是一份2027届高三物理一轮复习课件第10章 第5讲 专题提升：电阻测量的六种常用方法，共54页。PPT课件主要包含了×10，3×10-6，①③②④，9980Ω，×1k等内容，欢迎下载使用。
题型一　最常用的测量方法——伏安法
题型二　最灵活的测量方法——伏伏法(或安安法)
目 录 索 引
题型三　最精确的测量方法——等效替代法
题型四　最专一的测量方法——半偏法测电表内阻
题型五　最独特的测量方法——电桥法
题型六　最巧妙的测量方法——双电源法
典题1 (2024湖南卷)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图甲所示的装置。电阻测量原理如图乙所示,E是电源,V为电压表,A为电流表。
(1)保持玻璃管内压强为标准大气压,电流表示数为100 mA,电压表量程为0~3 V,表盘如图丙所示,示数为　　　　 V,此时金属丝阻值的测量值R为　　　　Ω(结果保留3位有效数字); (2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电流I不变,读出电压表示数U,计算出对应的金属丝阻值;(3)根据测量数据绘制R-p关系图线,如图丁所示;
典题2 (2025云南卷)基于铂电阻阻值随温度变化的特性,某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下:Pt 1000型号铂电阻、电源E(电动势5 V,内阻不计)、电流表A1(量程0~100 μA,内阻4.5 kΩ)、电流表A2(量程0~500 μA,内阻约1 kΩ)、定值电阻R1(阻值15 kΩ)、定值电阻R2(阻值1.5 kΩ)、开关S和导线若干。查阅技术手册可知,Pt 1000型号铂电阻测温时的工作电流在0.1~0.3 mA之间,在0~100 ℃范围内,铂电阻的阻值Rt随温度t的变化视为线性关系,如图所示。完成下列填空:(1)由右图可知,在0~100 ℃范围内,温度每升高1 ℃,该铂电阻的阻值增加　　　Ω; 
(2)兴趣小组设计了如图所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图,能准确测出铂电阻阻值的是　　　(选填“甲”或“乙”),保护电阻R应选　 　(选填“R1”或“R2”); 
(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时,某次测量读得A2示数为 295 μA,A1示数如图所示,该示数为　　　μA,则所测温度为　　　℃ (计算结果保留2位有效数字)。
典题3 (2025湖北鄂东南联盟模拟)物理兴趣小组的同学们在实验室发现一个标有“3** Ω　2 A”的定值电阻Rx,因某些原因“3”后面的两个数字看不清,现需确定其阻值。(1)同学们首先用多用电表进行粗略测量,他们应选择多用电表的电阻挡　　　　(选填“×1”“×10”或“×100”)倍率测量,经正确操作,表盘及指针位置如图甲所示,则该定值电阻阻值约为　　　　Ω。
(3)针对以上问题请设计一个实验方案,并在虚线框内画出电路图(标明各电子元件)。
(3)定值电阻与被测电阻串联分压,两电压表的示数可以达到表盘中央附近,电路图如图所示。
等效替代法从原理上来说没有系统误差,通常有电流等效和电压等效两种方法,分别如图甲、乙所示。具体步骤如下(两法一并讲述):1.将开关S掷向1,调节R2,使电表指针指在适当位置读出电表示数;2.将开关S掷向2,保持R2阻值不变,调节电阻箱R1的阻值,使电表的读数变为步骤1记录的读数;3.R1的读数即等于待测电阻的阻值。
典题4 (2025四川卷)某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有:待测合金丝样品(长度约1 m);螺旋测微器;学生电源E(电动势0.4 V,内阻未知);米尺(量程0~100 cm);滑动变阻器(最大阻值20 Ω);电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω);电流表(量程0~30 mA,内阻较小);开关S1、S2;导线若干。(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上,将金属夹分别夹在样品20.00 cm和70.00 cm位置,用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径,读数分别为0.499 mm、0.498 mm和0.503 mm,则该样品横截面直径的平均值为　　　　 mm。
(2)该小组采用限流电路,则图中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱　　(选填“a”或“b”)相连。闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于　　　　(选填“左”或“右”)端。
(3)断开S2、闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0 mA刻度处。断开S1、闭合S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,旋转电阻箱旋钮,使电流表指针仍指到15.0 mA处,此时电阻箱面板如图所示,则该合金丝的电阻率为　　 　　Ω·m(取π=3.14,结果保留2位有效数字)。(4)(多选)为减小误差,可采用的做法有　　　　。A.换用内阻更小的电源B.换用内阻更小的电流表C.换用阻值范围为0~99.99 Ω的电阻箱D.多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率,再求平均值
电表接入电路中时,可以显示对应测量量的读数,因此我们便可以利用它自身读数的变化(如半偏)巧妙地测量出它的内阻。半偏法测电表内阻有以下两种方法。
典题5 (2023海南卷)用如甲所示的电路测量一个量程为0~100 μA,内阻约为2 000 Ω的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12 V,有两个电阻箱可选,R1(0~9 999.9 Ω),R2(0~99 999.9 Ω)(1)RM应选　　　　,RN应选　　　　。
(2)根据电路图,请把下图的实物连线补充完整。
(3)下列操作顺序合理排列是　　 　　。①将滑动变阻器滑片移至最左端,将RN调至最大值②闭合开关S2,调节RM,使微安表半偏,并读出RM阻值③断开S2,闭合S1,调节滑动变阻器滑片至某位置再调节RN使表头满偏④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材(4)图丙是RM调节后面板,则待测表头的内阻为　　 　,该测量值　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(5)将该微安表改装成量程为0~2 V的电压表后,某次测量指针指在下图所示位置,则待测电压为　　　　V(保留3位有效数字)。(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中,S2断开,电表满偏时读出RN值,在滑片不变,S2闭合后调节电阻箱RM,使电表半偏时读出RM,若认为OP间电压不变,则微安表内阻为　　　　　　(用RM、RN表示)。
解析 (1)根据半偏法的测量原理可知,RM与R1相当,当闭合S2之后,变阻器上方的电流应基本不变,就需要RN较大,对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1,RN应选R2。(2)根据电路图连接实物图如图所示。
典题6 (2025浙江金华模拟)小明同学研究测量某热敏电阻Rt(其室温下电阻约为2 kΩ)的阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示电路,所用器材有:电源E(电动势1.5 V,内阻0.5 Ω),R1、R2各为280 Ω的定值电阻,电阻箱R3 (0~99 999.9 Ω),滑动变阻器R4(0~10 Ω),微安表(0~200 μA,内阻约500 Ω),开关S,导线若干。
(1)小明同学使用多用电表电阻挡粗测该热敏电阻室温下的阻值,表盘及指针位置如图乙所示,则多用电表电阻挡选择的是　　　　(选填“×1 k” “×100”或“×10”)倍率。
(2)按图甲连接电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑到　　　　(选填“a”或“b”)端;实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,然后仔细调节R3、R4恰好使微安表的读数为0,记录不同温度下相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值Rt随温度t变化的曲线如图丙所示。若某次测量中R3=600 Ω,则此时热敏电阻的阻值为　　　　Ω。
(3)图丁为用此热敏电阻Rt和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为300 Ω。当线圈中的电流大于或等于5 mA时,继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势E1=8 V,内阻忽略不计。应该把恒温箱内加热器接　　　　(选填“A、B”或“C、D”)端。如果要使恒温箱内的温度保持60 ℃,滑动变阻器R5接入电路的阻值为　　　　Ω。
双电源法(电流反向法)是一种用于精确测量电阻的电桥平衡法的变形,该方法基于欧姆定律和电桥平衡条件,通过两次电流反向测量消除系统误差,尤其适用于低值电阻或高精度场合。
典题7 (2025八省联考陕西卷)在使用各种测量仪表进行电学实验时,由于测量仪表的接入,电路状态发生变化,往往难以得到待测物理量的精确测量值。某同学在电阻测量实验中为提高测量结果的精确度,尝试使用如图乙所示的电路测量未知电阻的阻值:(1)该实验中用到四转盘电阻箱,图甲中电阻箱的读数为　　　　Ω; 
(2)请按如图乙所示的电路图完成图丙中的实物电路连线;
(3)如图乙所示,Rx为待测电阻,R0为检流计(小量程电流表)的保护电阻,实验中直流稳压电源的输出电压始终保持不变。第一次测量时,按图乙中电路图连接,闭合开关,调节电阻箱R使检流计示数为零,此时电阻箱读数为R1,则通过电阻箱的电流　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)通过待测电阻的电流;第二次测量时,将图乙中电阻箱R与待测电阻Rx位置互换,闭合开关,再次调节电阻箱R使检流计示数为零,此时电阻箱读数为R2;则待测电阻Rx=　　 　。(结果用R1、R2表示) 
解析 (1)题图甲中电阻箱的读数为100×1 Ω+1×7 Ω+0.1×4 Ω=107.4 Ω。(2)电路连线如图所示。