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    2012-2021十年物理高考真题分类汇编【专题】19 电学实验一测量未知电阻的阻值(解析版+原卷版)
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    2012-2021十年物理高考真题分类汇编【专题】19 电学实验一测量未知电阻的阻值(解析版+原卷版)

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    这是一份2012-2021十年物理高考真题分类汇编【专题】19 电学实验一测量未知电阻的阻值(解析版+原卷版),文件包含2012-2021十年物理高考真题分类汇编专题19电学实验一测量未知电阻的阻值原卷版doc、2012-2021十年物理高考真题分类汇编专题19电学实验一测量未知电阻的阻值解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共41页, 欢迎下载使用。

    专题19 电学实验一测量未知电阻的阻值(2012-2021)

    1.(2021河北)某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有;小灯泡(,),直流电源(),滑动变阻器,量程合适的电压表和电流表,开关和导线若干,设计的电路如图1所示。


    (1)根据图1,完成图2中的实物连线______;
    (2)按照图1连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是______(单项选择,填正确答案标号);
    A.电流表短路
    B.滑动变阻器的滑片接触不良
    C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端
    (3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到图像,其中一部分如图3所示,根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为______(保留三位有效数字)。

    【答案】 (1). (2). C (3).
    【解析】(1)[1]电流表负极与滑动变阻器的右端的位置连接,如图

    (2)[2]开关闭合,小灯泡闪亮一下后灯丝烧断,说明通过小灯泡的电流过大。
    A.电流表内阻非常小,短路几乎不影响通过小灯泡的电流,与灯丝烧断无关,A错误;
    B.滑动变阻器滑片接触不良,无电流通过小灯泡,B错误;
    C.滑动变阻器的滑片开始时置于端,小灯泡部分分压达到最大,通过电流最大,可能会烧断小灯泡灯丝,C正确;
    故选C。
    (3)根据小灯泡的伏安特性曲线可知在点时的电压和电流分别为

    根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为

    2.(2021浙江)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
    (1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数,电流表的示数如图2所示,其读数___________A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为,。由此可知应采用电流表___________(填“内”或“外”)接法。
    (2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:
    ①器材间连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电路图___________;

    ②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是___________。

    【答案】 (1). 0.34 (2). 见解析 (3). 外 (4). 5 (5). 有 (6). 电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)
    【解析】(1)[1]由电流表的表盘可知电流大小为0.34A
    [2]电压表的百分比变化为

    电流表的百分比变化为

    因此可知电压表的示数变化更明显,说明电流表的分压更严重,因此不能让电流表分压,采用外接法
    (2)①[3]电路图如图


    ②[4]两次实验中电路电流相同,因此可有

    可得

    读数可得

    [5][6]电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4Ω,则实验只能测得其为,误差较大。
    3.(2021广东)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
    (1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔______,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。
    (2)再按图连接好电路进行测量。


    ①闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到_______端(选填“a”或“b”)。
    将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。
    再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。
    ②实验中记录的阻值_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值_____。
    【答案】 (1). 短接 (2). 减小 (3). b (4). 大于 (5).
    【解析】(1)[1][2]选择倍率适当欧姆档,将两表笔短接;欧姆表指针向右偏转角度越大,则阻值越小,可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
    (2)①[3]闭合开关S前,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,即将滑片滑到b端;
    ②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同,因为



    可知R01大于R02。
    4.(2019海南)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为),滑动变阻器,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关和,导线若干。

    (1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用____;
    (2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线____;
    (3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格
    ①,额定电流2A ②,额定电流0.5A
    实验中应该取___。(填“①”或“②”)
    【答案】 (1). (2). (3). ②
    【解析】(1)电路原理图如图;

    (2)实物连线如图:

    (3)待测电流表两端允许的最大电压为 ,当S2断开,电流表满偏时,滑动变阻器的阻值,故滑动变阻器选择②。
    5.(2020海南)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表(量程,内阻),电压表(量程,内阻),滑动变阻器R(额定电流,最大阻值),待测定值电阻,电源E(电动势,内阻不计),单刀开关S,导线若干:
    回答下列问题:
    (I)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”);
    (2)将虚线框中的电路原理图补充完整_____________;


    (3)根据下表中的实验数据(、分别为电压表﹑的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制图像__________;
    测量次数
    1
    2
    3
    4
    5

    1.00
    1.50
    2.00
    2.50
    3.00

    1.61
    2.41
    3.21
    4.02
    4.82


    (4)由图像得到待测定值电阻的阻值________(结果保留三位有效数字);
    (5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻(阻值约为)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图______。
    【答案】 (1). 分压 (2). (3). (4). (5).
    【解析】(1)[1] 电压表和串联在和并联,并联的总电阻远大于滑动变阻器电阻,为了调节变阻器时,电表示数变化明显,且能或者更多组数据,选择分压接法;
    (2)[2]完整的电路图,如图所示


    (3)[3]根据下表中的实验数据,绘制的图像,如图所示


    (4)[4]根据实验电路图,则有

    变形得

    则图线的斜率为

    根据图像可得斜率

    则有

    代入,解得
    (5)[5]因待测电阻(阻值约为)的阻值较小,若仍与电压表串联,则所分得的电压过小,不利于测量,故待测电阻与其中一个电压表并联,由于电源电动势只有6V,为让待测电阻分得较大电压,故待测电阻应与电压表并联,再与电压表串联,故改进后的电路图,如图所示

    6.(2020全国3)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材:电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。
    (1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图________________。

    (2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA,则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。

    (3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。由图(a)求得,此时室温为_____℃(保留3位有效数字)。
    (4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示。图中,E为直流电源(电动势为10 V,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过6.0 V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50 ℃,则图中_________(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为_________kΩ(保留2位有效数字)。
    【答案】 (1). (2). 1.8 (3). 25.5 (4). R1 (5). 1.2
    【解析】(1)滑动变阻器由用分压式,电压表可是为理想表,所以用电流表外接。连线如图
    (2)由部分电路欧姆定律得

    (3)由该电阻的阻值随温度变化的曲线直接可读得:25.5℃。
    (4)①温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减少。而温度高时输出电压要升高,以触发报警,所以R1为热敏电阻。②由图线可知,温度为50℃时,R1 =0.8kΩ,由欧姆定律可得


    代入数据解得。
    7.(2020全国2)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V,0.30 A)伏安特性。所用器材有:电流表A1(量程200 mA,内阻Rg1=10.0 Ω),电流表A2(量程500 mA,内阻Rg2=1.0 Ω)、定值电阻R0(阻值R0=10.0 Ω)、滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)、电源E(电动势4.5 V,内阻很小)、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图(a)所示。
    (1)根据图(a),在图(b)的实物图中画出连线______。

    (2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流,利用I1、I2、Rg1和R0写出:小灯泡两端的电压U=_______,流过小灯泡的电流I=_______。为保证小灯泡的安全,I1不能超过_______mA。
    (3)实验时,调节滑动变阻器,使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。
    I1/mA
    32
    55
    85
    125
    144
    173
    I2/mA
    171
    229
    299
    379
    424
    470
    根据实验数据可算得,当I1=173 mA时,灯丝电阻R=_______Ω(保留1位小数)。
    (4) 如果用另一个电阻替代定值电阻R0,其他不变,为了能够测量完整的伏安特性曲线,所用电阻的阻值不能小于_______Ω(保留1位小数)。

    【答案】 (1). (2). (3). (4). 180 (5). 11.6 (6). 8.0
    【解析】(1)根据电路图连接实物图如图所示

    (2)①根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A1和R0的总电压,故根据欧姆定律有

    ②根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为

    ③因为小灯泡的额定电压为3.6V,故根据题目中已知数据带入①中可知I1不能超过180mA;
    (3)根据表中数据可知当I1=173mA时,I2=470mA;根据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U=3.46V;流过小灯泡的电流为I=297mA=0.297A;故根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为

    (4)要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6V,而电流表A1不能超过其量程200mA,此时结合①有

    解得,即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于。
    8.(2020全国1)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。

    回答下列问题:
    (1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。

    (2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
    (3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
    【答案】 (1). 、 (2). I (3). (4).
    【解析】(1若将电压表接、之间,



    根据一次函数关系可知对应斜率为。
    若将电压表接在、之间,电流表分压为

    根据欧姆定律变形可知

    解得

    根据一次函数可知对应斜率为,对比图像的斜率可知

    所以II图线是采用电压表跨接在、之间。
    (2)[2]因为待测电阻为几十欧姆的电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为左右,根据

    说明电流表的分压较小,电流表的分流较大,所以电压表应跨接在、之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。
    [3]根据图像可知

    [4]考虑电流表内阻,则修正后的电阻为

    9.(2020江苏)某同学描绘一种电子元件的关系图象,采用的实验电路图如题图1所示,V为电压表,
    mA为电流表,E为电源(电动势约),R为滑动变阻器(最大阻值),为定值电阻,S为开关。

    (1)请用笔画线代替导线,将题图2所示的实物电路连接完整____________。
    (2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表:
    电压
    0.000
    0.250
    0.500
    0.650
    0.700
    0.725
    0.750
    电流
    0.00
    0.10
    0.25
    0.60
    1.70
    4.30
    7.50

    请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的图线____________。

    (3)根据作出的图线可知,该元件是_________(选填“线性”或“非线性”)元件。
    (4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻,会导致的两个后果是_________。
    A.电压和电流的测量误差增大
    B.可能因电流过大烧坏待测元件
    C.滑动变阻器允许的调节范围变小
    D.待测元件两端电压的可调节范围变小
    【答案】 (1). (2). (3). 非线性元件 (4). BC
    【解析】(1)[1]根据题意连接电路如图

    (2)[2]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接各点如图

    (3)[3]根据图像可知该元件是非线性元件。
    (4)[4]AB.图线上某点与原点连线的斜率为,根据元件的特性可知,当电压超过一定数值时,电流会急剧增大,所以电阻会急剧减小,若用导线代替,电流急剧增大,可能会烧坏待测元件,对电流表和电压表的测量误差无影响,A错误,B正确;
    CD.根据图像可知待测元件电压范围小于,而电源电动势为,因为待测元件两端电压非常小,如果用导线代替,会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小,难以调节,C正确,D错误。
    故选BC。
    10.(2019全国1)某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。

    (1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。
    (2)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是_______。(填正确答案标号)
    A.18 mA A.21 mA
    C.25mA D.28 mA

    (3)产生上述问题的原因可能是________。(填正确答案标号)
    A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 Ω
    B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 Ω
    C.R值计算错误,接入的电阻偏小
    D.R值计算错误,接入的电阻偏大
    (4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是都正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=_______。

    【答案】 (1).
    (2). C (3). AC (4).
    【解析】(1)电表改装时,微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内,则实物电路连接如下图所示:

    (2)由标准毫安表与该装表的读数可知,改装后的电流表,实际量程被扩大的倍数为:倍。故当原微安表表盘达到满偏时,实际量程为:,故本小题选C;
    (3)根据,得:,改装后的量程偏大的原因可能是,原微安表内阻测量值偏小,即电表实际内阻真实值,大于1200Ω;或者因为定值电阻R的计算有误,计算值偏大,实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选AC;
    (4)由于接入电阻R时,改装后的表实际量程为25mA,故满足;要想达到预期目的,即将微安表改装为量程为20mA电流表,应满足, 其中,联立解得:或。

    11.(2019江苏)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
    (1)螺旋测微器如题图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动 (选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.

    选择电阻丝的 (选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
    (3)题11-2甲图中Rx,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置.

    (题11-2甲图) (题11-2乙图)
    (4)为测量R,利用题11-2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:
    U2/V
    0.50
    1.02
    1.54
    2.05
    2.55
    I2/mA
    20.0
    40.0
    60.0
    80.0
    100.0
    请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.

    由此,可求得电阻丝的Rx= Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
    【答案】 (1). C (2). 不同 (3).
    (4). (5). 23.5(23.0~24.0都算对)
    【解析】
    (1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后也改用微调方旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声;
    (2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量;
    (3)按照原理图,将实物图连线如图:

    (4)将表格中各组数据在坐标纸上描出,再连成一条直线,如图:

    当电压表按甲图连接时,电压表测的电压为的电压之和,当电压表接在a、b间时,电压表测的电压为的电压,由图可得:,所以。
    12.(2017·新课标2)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。

    (1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。

    (2)完成下列填空:
    ①R1的阻值为 Ω(填“20”或“2 000”)。
    ②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的 端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。
    ③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势 (填“相等”或“不相等”)。
    ④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 Ω(结果保留到个位)。
    (3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议: 。
    【答案】(1)连线见解析 (2)①20 ②左 ③相等 ④2 550 (3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程
    【解析】(1)实物连线如图:

    (2)①滑动变阻器R1要接成分压电路,则要选择阻值较小的20 Ω的滑动变阻器;
    ②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的左端对应的位置;
    ③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1;将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置;最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前后在BD中无电流流过,可知B与D所在位置的电势相等;
    ④设滑片P两侧电阻分别为R21和R22,因B与D所在位置的电势相等,可知;;同理当Rz和微安表对调后,仍有:;联立两式解得:。
    (3)为了提高测量精度,调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。
    13.(2015新课标2).图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。

    (1)已知毫安表表头的内阻为100Ω.满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。若
    使用a和b两个接线柱.电表量程为3 mA:若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA.由
    题给条件和数据,可以求出R1=_______Ω,R2=_______Ω。
    (2)现用一量程为3mA,内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5 V.内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格.阻值分别为300Ω和1000Ω:滑动变阻器R有两种规格.最大阻值分别为750Ω和3000Ω,则R0应选用阻值为_________Ω的电阻,R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。
    (3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R/为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。判断依据是:__________
    【答案】 (1)15(2分) 35(2分) (2)300(1分) 3000(1分) (3)c(1分) 闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏电阻是R1,若电表指针不动,则损坏电阻是R2(2分)
    【解析】(1)定值电阻和毫安表都是并联连接,电压相等,由欧姆定律变形式U = IR,使用a、b两个接线柱时有:I满R表=(I表1-I满)(R1+R2);使用a和c两个接线柱时有:I满(R表+R2)=(I表2-I满) R1 , I表1和I表2为改装电表的量程,解以上各式得:R1 =15 Ω ,R2 = 35Ω 。
    (2)根据R= ,电流表校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA,可知电路中总电阻最大为:Rmax = = 3000Ω , 最小阻值为Rmin = = 500Ω , 若定值电阻选用1000Ω ,则无法校准3mA的刻度,所以定值电阻选用500Ω,由于最大电阻要达到3000Ω,所以变阻器要选择3000Ω。
    (3)因为只有一个电阻损坏,所以d点应与c连接。原因是R1与A表并联,则当R1损坏时电表A仍有示数指针偏转;而R2与A表串联,则当R2损坏时电表A无示数指针不动,据此闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏电阻是R1,若电表指针不动,则损坏电阻是R2
    14.(2014·新课标Ⅱ卷)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx的阻值约为200 Ω,电压表V的内阻约为2 kΩ,电流表A的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则______(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.


    【答案】 Rx1 大于 小于
    【解析】==10,==20,故<=10,应该采用电流表内接法,即图(a)接法.由“大内偏大,小外偏小”的结论可知电流表内接时测量值Rx1大于真实值,外接时,测量值Rx2小于真实值.
    15.(2014·山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.
    可供使用的器材有:
     
    图甲           图乙
    电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω;
    电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;
    滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;
    滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;
    定值电阻:R0=3 Ω;
    电源:电动势6 V,内阻可不计;
    开关、导线若干.
    回答下列问题:
    (1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”).
    (2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.

    (3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V.
    (4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字).
    【答案】 (1)R2 a
    (2)如右图所示.

    (3)2.30(2.29、2.31均正确).
    (4)94(93、95均正确).
    【解析】 (1)根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为Rx=ρ=1.7 Ω,而R0+Rx=4.7 Ω,根据电路图,电压表的量程是3 V,电源的电动势为6 V,所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为4.7 Ω.为了多测几组数据,以保证实验结果的准确性,滑动变阻器应选R2.
    (2)略.
    (3)电压表最小刻度表示0.1 V,应该按照估读进行读数,所以读数为2.30 V.
    (4)因为Rx=-R0=ρ,所以l==94
    16.(2014·四川卷)(2)下图是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图,图中R0是保护电阻(10 Ω),R1是电阻箱(0~99.9 Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10 V,内阻很小).

    在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:
    (ⅰ)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
    (ⅱ)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15 A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;
    (ⅲ)重复步骤(ⅱ),再测量6组R1和I2值;
    (ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点.


    根据实验回答以下问题:
    ①现有四只供选用的电流表:
    A.电流表(0~3 mA,内阻为2.0 Ω)
    B.电流表(0~3 mA,内阻未知)
    C.电流表(0~0.3 A,内阻为5.0 Ω)
    D.电流表(0~0.3 A,内阻未知)
    A1应选用________,A2应选用________.
    ②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15 A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”).
    ③在坐标纸上画出R1与I2的关系图.
    ④根据以上实验得出Rx=________Ω.
    【答案】①D C ②变大 ③略 ④31
    【解析】①A1的示数能达到0.15 A,A2的示数由图像可知能达到0.3 A,故A1、A2的量程均选0.3 A,由电路图可列出关系式(Rx+RA2)I2=(R0+R1+RA1)I1,整理后可得RA2+Rx=(R0+R1+RA1),由此可知,若RA1已知,则无论R1、I2如何变化,Rx+RA2均为定值,无法得到Rx,故应使RA2已知,即A1选D,A2选C.
    ②当R1减小时,如果在滑动变阻器的电阻值保持不变的情况下,电路的总电阻减小,由闭合电路的欧姆定律可得总电流I增大,由分压关系知,并联部分得的电压减小,则I2减小,由I1=I-I2得I1增大,要使

    I1=0.1R的阻值变大.
    ④根据(Rx+RA2)I2=(R0+R1+RA1)I2,可得R1=I2-(R0-RA1),即R1—I2图像的斜率k=,根据图像并代入相关数据,可得Rx=31 Ω.


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