第56課時(shí)專題強(qiáng)化：測電阻的其他幾種方法課時(shí)精練(分值：50分)1.(7分)(2022·全國甲卷·22)某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E(電動勢1.5V，內(nèi)阻很小)，電流表(量程10mA，內(nèi)阻約10Ω)，微安表(量程100μA，內(nèi)阻Rg待測，約1kΩ)，滑動變阻器R(最大阻值10Ω)，定值電阻R0(阻值10Ω)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。(1)(3分)將圖中所示的器材符號連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖；(2)(4分)某次測量中，微安表的示數(shù)為90.0μA，電流表的示數(shù)為9.00mA，由此計(jì)算出微安表內(nèi)阻Rg=Ω。

答案(1)見解析圖(2)990解析(1)為了準(zhǔn)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，為流過定值電阻R0的電流，從而求出微安表兩端的電壓，進(jìn)而求出微安表的內(nèi)阻，由于電源電壓過大，并且為了測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法，實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示。(2)流過定值電阻R0的電流I=IA-IG=9.00mA-0.09mA=8.91mA加在微安表兩端的電壓U=IR0=8.91×10-2V微安表的內(nèi)阻Rg=UIG=8.91×10?22.(9分)現(xiàn)要組裝一個(gè)酒精測試儀，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化，規(guī)律如圖甲所示。酒精測試儀的調(diào)試電路如圖乙所示。目前國際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”，醉駕標(biāo)準(zhǔn)是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”。提供的器材有：A.二氧化錫半導(dǎo)體型酒精傳感器RxB.直流電源(電動勢為4V，內(nèi)阻不計(jì))C.電壓表(量程為3V，內(nèi)阻非常大)D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)E.定值電阻R1(阻值為50Ω)F.定值電阻R2(阻值為10Ω)G.單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)(1分)為將電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕，定值電阻R應(yīng)選用定值電阻(填R1或R2)；

(2)(6分)按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀：①電路接通前，先將電阻箱阻值調(diào)為30.0Ω，然后開關(guān)向(填“a”或“b”)端閉合，將電壓表此時(shí)指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為mg/mL；(保留兩位有效數(shù)字)

②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數(shù)不斷(填“變大”或“變小”)。按照圖甲數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標(biāo)為對應(yīng)的“酒精濃度”；

③將開關(guān)向另一端閉合，測試儀即可正常使用。(3)(2分)在電壓表刻度線上標(biāo)注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數(shù)范圍，該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1∶。(保留一位有效數(shù)字)

答案(1)R2(2)①b0.20②變大(3)3解析(1)由于電壓表量程為3V，本實(shí)驗(yàn)電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，由歐姆定律可得，定值電阻兩端的電壓UR=ER由題圖甲可知10Ω≤Rx≤70Ω，電動勢為4V，電壓表量程為3V，得URmax=4R10+R≤可得R≤30Ω，故選R2。(2)①本實(shí)驗(yàn)采用替代法，用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻Rx，故應(yīng)先將電阻箱調(diào)到30.0Ω，結(jié)合電路，開關(guān)應(yīng)向b端閉合；由題圖甲可知Rx=30Ω時(shí)，酒精氣體濃度為0.20mg/mL。②逐步減小電阻箱的阻值，定值電阻上的分壓變大，電壓表的示數(shù)不斷變大。(3)根據(jù)電路分壓原理，酒精濃度0.20mg/mL時(shí)傳感器電阻為30Ω，此時(shí)電壓表示數(shù)為U1=R2R2+Rx'E=酒精濃度0.80mg/mL時(shí)傳感器電阻為10Ω，此時(shí)電壓表示數(shù)為U2=R2R2+Rx'E=故電壓表1~2V為酒駕范圍，占總量程13；則紅色長度與電壓表總刻度線長度的比例為1∶33.(10分)某同學(xué)利用半偏法測量量程為2mA的電流表的內(nèi)阻(小于100Ω)，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示?？晒┻x擇的器材有：A.電阻箱(最大阻值9999.9Ω)B.電阻箱(最大阻值999.9Ω)C.直流電源E(電動勢3V)D.開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖正確連接線路；②閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電流表滿偏；③保持電阻箱R1接入電路的電阻不變，再閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2使電流表示數(shù)為1mA，記錄電阻箱R2的阻值。(1)(2分)實(shí)驗(yàn)中電阻箱R1應(yīng)選擇(選填“A”或“B”)。

(2)(4分)在步驟③中，若記錄的電阻箱阻值R2=75.0Ω，則可得到電流表的內(nèi)阻為Ω；若考慮到在接入電阻箱R2時(shí)，干路上電流發(fā)生的微小變化，則用該辦法測出的電流表內(nèi)阻的測量值真實(shí)值(選填“小于”“等于”或“大于”)。

(3)(4分)若將此電流表改裝成量程為0~0.6A的電流表，則應(yīng)將電流表(選填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)阻值為Ω的電阻(保留兩位有效數(shù)字)。

答案(1)A(2)75.0小于(3)并0.25解析(1)當(dāng)電流表滿偏時(shí)電流為2mA，此時(shí)回路中電阻值為R=32×10?3Ω=1.5×103Ω，所以電阻箱選最大阻值9999.9(2)閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電流表滿偏即回路中電流為2mA，保持電阻箱R1接入電路的電阻不變，再閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2使電流表示數(shù)為1mA，回路中總電流為2mA，所以流過R2的電流與流過電流表的電流相等，兩者是并聯(lián)關(guān)系，電壓也相等，則電阻也相等，表示電流表的電阻為RA=75.0Ω。由于接入的電阻箱R2與電流表并聯(lián)，導(dǎo)致干路上電流變大，當(dāng)電流表示數(shù)為1mA，則流過電阻箱R2的電流大于1mA，這樣導(dǎo)致測量值小于真實(shí)值。(3)若將此電流表改裝成量程為0~0.6A的電流表，由并聯(lián)電阻分流作用可知，則應(yīng)將電流表并聯(lián)一個(gè)電阻。改裝后的電流表量程變?yōu)闈M偏電流的300倍，則流過并聯(lián)電阻的電流是滿偏電流的299倍，所以并聯(lián)的電阻阻值R并=1299RA=75.0299Ω≈0.254.(12分)要測量一個(gè)量程為3V的電壓表V1的內(nèi)阻(約為幾千歐)，除了待測電壓表，提供的器材還有：A.電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)B.滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)C.滑動變阻器R2(最大阻值500Ω)D.量程為6V的電壓表V2(內(nèi)阻約為幾千歐)E.直流電源E(電動勢4V)F.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)(6分)小王同學(xué)根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。電路中滑動變阻器應(yīng)選用(填“R1”或“R2”)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電路圖中的滑動變阻器滑片移到最左端，電阻箱的電阻調(diào)為零，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.5V，若此時(shí)電阻箱的示數(shù)為500Ω，則電壓表的內(nèi)阻為；

(2)(3分)小李同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電路圖中的滑動變阻器滑片移到最左端，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，同時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱，使兩個(gè)電壓表均有合適的示數(shù)，若電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，電阻箱的阻值為R，則電壓表V1的內(nèi)阻為；

(3)(3分)分析可知，(填“小王”或“小李”)同學(xué)的測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。

答案(1)R12500Ω(2)U1解析(1)題圖甲電路采用半偏法測電壓表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動變阻器上的分壓不變，但實(shí)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，需要滑動變阻器負(fù)責(zé)分壓部分的電阻遠(yuǎn)小于支路電阻，所以滑動變阻器應(yīng)選擇阻值較小的R1；根據(jù)分壓原理可知，電壓表V1的內(nèi)阻為RV1=2.53?2.5×500Ω=2500(2)根據(jù)題圖乙電路可得U1R可得V1內(nèi)阻為RV1=U(3)小王同學(xué)的測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差，當(dāng)改變電阻箱的電阻時(shí)，電壓表和電阻箱串聯(lián)支路的總電壓變大，則當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電阻箱兩端實(shí)際電壓大于0.5V，則有RV1測>RV1真由題圖乙電路圖可知小李同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不存在系統(tǒng)誤差。5.(12分)(八省聯(lián)考·陜西·12)在使用各種測量儀表進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于測量儀表的接入，電路狀態(tài)發(fā)生變化，往往難以得到待測物理量的精確測量值。某同學(xué)在電阻測量實(shí)驗(yàn)中為提高測量結(jié)果的精確度，嘗試使用以下電路測量未知電阻的阻值：(1)(3分)該實(shí)驗(yàn)中用到四轉(zhuǎn)盤電阻箱，圖(a)中電阻箱的讀數(shù)為Ω。

(2)(3分)請按圖(b)電路圖完成圖(c)的實(shí)物電路連線。(3)(6分)如圖(b)所示，Rx為待測電阻，R0為檢流計(jì)(小量程電流表)的保護(hù)電阻，實(shí)驗(yàn)中直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓始終保持不變。第一次測量時(shí)，按圖(b)中電路圖連接，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R使檢流計(jì)示數(shù)為零，此時(shí)電阻箱讀數(shù)為R1，則通過電阻箱的電流(填“大于”“等于”或“小于”)通過待測電阻的電流；第二次測量時(shí)，將圖(b)中電阻箱R與待測電阻Rx位置互換，閉合開關(guān)，再次調(diào)節(jié)電阻箱R使檢流計(jì)示數(shù)為零，此時(shí)電阻箱讀數(shù)為R2；則待測電阻Rx＝(結(jié)果用R1、R2表示)。

答案(1)107.4(2)見解析