2021高考物理二轮复习第一篇专题十二：伏安法测电阻学案5页

伏安法测电阻

　(2020·全国Ⅰ卷)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__________(选填“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______(选填“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)。

(1)审题破题眼:
(2)命题陷阱点:不能正确分析电流表内接与外界产生的误差及产生误差的原因。
内接测量的电压偏大导致结果偏大,外接测量的电流偏大导致测量结果偏小。

伏安法测电阻的“七诀窍”

1.仪表选择的三个原则:安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻
器要方便调节)。
2.选择电流表内外接法的口诀:“好表要内接”(越接近理想电流表,其分压的影响越小)或“内
大大”(大电阻适合电流表的内接法,测量值比实际值偏大)。
3.选择滑动变阻器接法的口诀:“以小控大用分压”(并联总电阻主要由小电阻决定,并联总电
流主要由电阻小的支路决定,故并联电路对小电阻的变化更敏感,即小电阻“控制”着大电阻)。
4.电表有时可以反常规使用:已知内阻的电压表可当电流表使用,已知内阻的电流表可当电压
表使用。
5.定值电阻的常见用途:保护电路、分压或分流。
6.电压表量程的选择:比电源电动势略大或相差不大。
7.电流表量程的选择:和电压表量程与被测电阻的比值相差不大。

1.(测电阻率)在“测定金属的电阻率”的实验中,被测金属丝的电阻大约为 6 Ω,先用刻度尺
测出金属丝的长度 l 以及金属丝的直径 d,接着用伏安法测出金属丝两端的电压 U 和通过金属
丝的电流 I,计算出它的电阻,再根据电阻公式计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金
属丝的电阻时,除被测的金属丝外, 还有如下供选择的实验器材:
直流电源 E:电动势约为 4.5 V,内阻很小;
电流表 A1:量程 0～0.6 A,内阻为 0.125 Ω;
电流表 A2:量程 0～3 A,内阻为 0.025 Ω;
电压表 V1:量程 0～3 V,内阻为 3 kΩ;
电压表 V2:量程 0～15 V,内阻为 15 kΩ;
滑动变阻器 R1:最大阻值 10 Ω,允许通过的最大电流为 0.2 A;
滑动变阻器 R2:最大阻值 20 Ω,允许通过的最大电流为 1.0 A;
开关,导线若干。
要求有较高的测量精度,并能测得多组数据。
(1)在可供选择的器材中,应该选用的电流表是__________,应该选用的电压表是__________,
应该选用的滑动变阻器是__________(填器材符号)。
(2)根据所选的器材,在如图所示虚线框中画出实验电路图。

(3)用测得的物理量表示电阻率的表达式为ρ=__________(用字母表示)。
2.(测电阻)某同学用图甲所示电路测量电流表 G1的内阻 r1。供选择的仪器有:
待测电流表 G1(0～5 mA,内阻约 200 Ω);
电流表 G2(0～10 mA,内阻约 100 Ω);
定值电阻 R1(100 Ω);定值电阻 R2(200 Ω);
滑动变阻器 R3(0～1 000 Ω);
滑动变阻器 R4(0～400 Ω);
电源 E(电动势 6 V,内阻可不计);
开关 S及导线若干。
(1)实验中要求电流表 G1能达到满偏,则定值电阻应选__________(选填“R1”或“R2”),滑动
变阻器应选__________(选填“R3”或“R4”),按照电路图,闭合开关 S 前应将滑动触头移至
__________端(选填“a”或“b”)。
(2)在图乙所示实物图中,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)实验步骤如下:按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑动触头移至一端;闭合开关 S,移动滑
动触头至某一位置,记录 G1、G2的读数 I1、I2;多次移动滑动触头,记录相应的 G1、G2的读数
I1、I2;以 I1为纵坐标,I2为横坐标,作出相应图线,如...