高中物理伏安法测电阻试题

甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R₁和R₂阻值。
实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R₁，待测电阻R₂，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0－99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干。

先测电阻R₁的阻值。请将甲同学的操作补充完整：
A、闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U_l，
B、保持电阻箱示数不变，                 ，读出电压表的示数U₂。
C、则电阻R₁的表达式为R₁＝_______。
②甲同学已经测得电阻R_l＝4.80 Ω，继续测电源电动势E和电阻R₂的阻值。该同学的做法是：闭合S₁，将S₂切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势 E＝_____V，电阻R₂＝_____Ω。（保留三位有效数字）

③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R_l，乙同学测电源电动势E和电阻R₂的阻值的做法是：闭合S₁，将S₂切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出于相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R₂。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围___________（选填“较大”、“较小”或“相同”），所以___________同学的做法更恰当些。

现用以下器材测量电池的电动势和内电阻
A．被测电池（电动势在10 V～15V之间）  B．电阻箱（0～20）
C．滑动变阻器（最大阻值20 ）         D．定值电阻R₀（阻值5 ）
E．电流表A₁（量程0．6A）               F．电流表A₂（量程3A）
G．电键                             H．导线若干

实验中只用到了包括电池和定值电阻R₀在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R（R₀除外）的关系图线，即-R图线，如图所示。则：
①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择      ；
②在虚线框内画出实验原理图；
③根据图线求出电池的电动势为    V，内阻为     ；
④说出实验中产生误差的原因（说出两条即可）：      。

在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
①用刻度尺测量金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如下图所示，则这次测量的读数D=         mm。

②该同学先用欧姆表粗测该金属的电阻约3欧，然后使用电流表和电压表精确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用A ，电流表应选用       滑动变阻器应选用           _________（选填器材前的字母），滑动变阻器接入电路应选择          接法（填“分压”或“限流”）。

某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G (量程为1mA、内阻约为100Ω) 的内阻。实验室中可供选择的器材有：
电流表A₁：量程为3mA 内阻约为200Ω；
电流表A₂：量程为0.6A，内阻约为0.1Ω；
定值电阻R₁：阻值为10Ω；
定值电阻R₂：阻值为60Ω；
滑动变阻器R₃：最大电阻20Ω，额定电流1.5A；
直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω；
开关，导线若干。
（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为      、定值电阻为       。（填写器材的符号）
（2）在方框中画出你设计的实验电路图。

（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I₁，电流表G的示数为I₂，则电流表G的内阻的表达式为r_g=              。
（4）请列出你所知道的测量电阻的方法：                              。（至少写出两种）

一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线

A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计

B．电压表V1：量程为0~3V，内阻约为1

C．电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4

D．电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1

E. 电流表A₂：量程为0~0.6A，内阻约为0.6
F. 滑动变阻器R₁：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A
G. 滑动变阻器R₂：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A
H. 开关S，导线若干
① 实验中使用的电压表应选用　　　　　；电流表应选用　　　　　；滑动变阻器应选用　　　　　（请填写选项前对应的字母）．
② 实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最    （填“左”或“右”）端．

③.实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请你画出小灯泡的U-I图线．并简述该图线不是直线的主要原因                                        

理科综合试卷第8页（共16页）

④.若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为              W（保留两位有效数字）．

如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，那么有关待测电阻R_x的说法正确的是：

A．Rx的测量值比真实值小

B．Rx的真实值为100Ω

C．Rx的真实值为100.2Ω

D．Rx的真实值为99.8Ω

为了测量一个量程0～3V、内阻约3 kΩ的电压表的内电阻， 提供的实验器材有：
A．待测电压表V₁；
B．电流表A₁（0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
C．电压表V₂（量程0～10 V，内电阻约10kΩ）；
D．滑动变阻器R₁（0～50Ω，额定电流0.5A）；
E．定值电阻R="5" kΩ；
F．电源E（电动势8V，内阻较小）；
G．开关一个、导线若干。
⑴.在虚线框内画出正确的实验电路图   。（要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出）

⑵.实验时需要测得的物理量有   。（用符号表示并说明其物理意义）
⑶.待测电压表内电阻表达式为=   。〔用⑵.中符号表示〕

(11分)从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A₁的内阻r₁，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据。

器材(代号)	规格
电流表(A1)	量程10 mA、内阻r1待测(约40 Ω)
电流表(A2)	量程500 μA、内阻r2="750" Ω
电压表(V)	量程10 V、内阻r3="10" kΩ
电阻(R1)	阻值约为100 Ω
滑动变阻器(R2)	总阻值约为50 Ω
电源(E)	电动势1.5 V、内阻很小
开关(S)、电线若干

 
①某实验小组根据实验要求设计了下面四个实验原理图，其中符合实验要求的是（   ）

②请简要说明你选择原理图的理由                          。
③若选测量数据中的一组来计算r₁，则所用的表达式为r₁=　　　　，式中各符号的意义是　                        。

2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的2B铅笔芯中就含有石墨，能够导电。某同学设计了探究2B铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据(I和U分别表示通过2B铅笔芯的电流和其两端的电压)。

U/V	0.00	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I/A	0.00	0.10	0.18	0.28	0.38	0.48

实验室提供如下器材：
A．电流表A₁(量程0．6A，内阻约为1．0)
B．电流表A₂(量程3A，内阻约为0．1)
C．电压表V₁(量程3V，内阻3k)
D．电压表V₂(量程l5V，内阻15k)
E．滑动变阻器R₁(阻值0～10，额定电流2A)
F．滑动变阻器R₂(阻值0～2k，额定电流0．5A)
①除长约l4cm的中华绘图2B铅笔芯、干电池(2节)、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有             (填选项前字母)；
②在答题卡的虚线方框中画出实验电路图。

某同学利用学过物理知识测量电阻R_x的阻值及探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，进行如下操作：


（1）用多用电表测该电阻的阻值，选用“”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择＿＿＿倍率的电阻档（选填“”“”），欧姆调零后再进行测量，示数如图所示，测量值为＿＿ ＿Ω。
（2）为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，该同学准备了如下的实验器材：
A. 电压表V₁（0～2V，内阻2kΩ）；
B. 电压表V₂（0~15V，内阻15kΩ）
C. 电流表A（0～1A，内阻约1Ω）；     
D. 定值电阻R₁＝2kΩ
E. 定值电阻R₂＝16kΩ；                
F. 滑动变阻器R（15Ω，2A）
G. 学生电源（直流6V，内阻不计）；    
H. 开关、导线若干
①为了减小实验误差，电压表应选用________，定值电阻应选用_________（均用序号字母填写）；
②在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图；
③根据设计的电路图，写出电压表读数U_V与小灯泡两端电压U的关系__________。若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是__________。

一个电压表V₀，量程3V，内阻约为1kΩ．为进一步测量V₀的内阻，有甲、乙两个电路可选择．备选器材有：

A．电流表A1，量程3mA；	B．电流表A2，量程0.6A；
C．电压表V，量程3V，内阻Rv＝1.2 kΩ；	D．滑动变阻器R，0～3000 Ω；

E．电源E，6V电池组，内阻不计．

（1）若选用甲电路，电流表应选用         （填写前面的字母代号），若V₀和选用电流表示数分别为U₀和I，则测得电压表的内阻R₀＝               ．
（2）若选用乙电路，若V₀和V示数分别为U₀和U，则测得电压表的内阻R₀＝           ．（用U₀、U、R_V等字母表示）．

用伏安法测未知电阻时，若不知的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器如图所示接好，只空出一个电压表的一个接头K，然后将K分别与a，b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则（    ）

A．若电流表示数有显著变化，K应按a

B．若电流表示数有显著变化，K应按b

C．若电压表示数有显著变化，K应按a

D．若电压表示数有显著变化，K应按b

为了描绘标有“3V，0．4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：A．电流表（0~200mA，内阻0．5Ω）   B．电流表（0~0．6A，内阻0．01Ω）  C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）    D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）   E．滑动变阻器（0~10Ω，0．5A）   F．滑动变阻器（0~1kΩ，0．1A）    G．电源（3V）      H．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是________________．
（2）在虚线框中画出完成此实验的电路原理图，并将实物按电路图用导线连好．

（3）此实线描绘出的I—U图线是            （填“曲线”或“直线”），其原因是______________________________________。

在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L．直径d和电阻R．用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图，则长度为________mm金属丝的直径为____________ mm．若用下图中测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．（“偏大”，“偏小”）

如图3所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知

A．导体的电阻是25Ω

B．导体的电阻是0. 04Ω

C．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4A

D．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V