高中物理伏安法测电阻试题

小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。
（1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为　   mm。
（2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下：
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择开关旋至电阻挡“×10”挡位；
②将红、黑表笔短接，调节　　　旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的　　　　　　处（填“0刻线”或“∞刻线”）；
③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示；
④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡　　　　挡位（填“×1”或“×1k”），重新进行　　　　　              ；
⑤重新测量得到的结果如图丁所示，则金属丝的电阻为　　　　　Ω。

（3）他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值，他用如图所示的装置进行测量，其中部分器材的规格为：
电源E（两节干电池，3V），电
流表（量程0.6A，内阻约1Ω），
电压表（量程3V，内阻约10kΩ），
滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1 A）。
要求滑动变阻器采用限流式接法，为了减小实验误差，请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。

某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表

U/V	0.00	0.20	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

 
现备有下列器材：
A．内阻不计的6V电源；
B．量程为0～3A的内阻可忽略的电流表；
C．量程为0～0.6 A的内阻可忽略的电流表；
D．量程为0～3V的内阻很大的电压表；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
F．电键和导线若干。
（1）这个学习小组在实验中电流表选（填器材前面的字母）

（2）请你从下面的实验电路图中选出最合理的一个
（3）利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.150A，已知A、B两端电压恒为2V，则定值电阻R₀ 阻值为_______Ω。（结果保留两位有效数字）

某同学用图示电路测量未知电阻的阻值。S为单刀双掷开关，R_X为未知电阻。
①当开关S与1相连时，伏特表、安培表示数如下图中甲所示，则伏特表示数为       ，安培表示数为        。
②当开关S与2相连时，伏特表、安培表示数如下图中乙所示，则伏特表示数为       ，安培表示数为         。
③分析上述测量结果可知，把开关S与         （填“1”或“2”）相连时测量更准确，此时测量值为       （保留两位有效数字）。该测量值比真实值              （填“偏大”“偏小”“相等”）

某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题图所示的部件（选填"A"、"B"、"C"或"D"）。从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。

（2）题图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了（选填"短路"或"断路"）。
（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。

小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。

（1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。
（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用（填"О"或"×"）表示的。
（3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为Ω。

在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为，电压表的内阻约为，电流表的内阻约为，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，计算结果由计算得出，式中与分别为电压表和电流表的读数；若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为和，则 ① （填""或""）更接近待测电阻的真实值，且测量值② （填"大于"、"等于"或"小于"）真实值，测量值③（填"大于"、"等于"或"小于"）真实值。

现要测量一个未知电阻的阻值，除外可用的器材有：
A.多用电表（仅可使用欧姆挡）；
B.一个电池组（电动势）：
C.一个滑动变阻器（，额定电流）：
D.两个相同的电流表（内阻，满偏电流）：
E.两个标准电阻（，）：
F.一个电键、导线若干。
①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用" "挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是（填字母代号）。
A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆
B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆
C．如需进一步测量可换""挡，调零后测量
D．如需进一步测量可换""挡，调零后测量
②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁。

实验室购买了一捆标称长度为的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为，查得铜的电阻率为，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：
电流表：量程，内阻约；
电压表：量程，内阻约；
滑动变阻器：最大阻值；
滑动变阻器：最大阻值；
定值电阻：；
电源：电动势，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（填""或""），闭合开关S前应将滑片移至端（填""或""）。
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为时，电压表示数如图乙所示，读数为。（4）导线实际长度为（保留2位有效数字）。

用伏安法测量电阻，有如图中甲、乙所示的两种电路。现有一待测电阻R_x，不知道大约多大，电压表的内阻也不知道，但知道电流表的内阻为R_A，那么测量时应采用图______电路（填“甲”或“乙”）。在所选电路中，若电压表和电流表的示数分别为U和I，（不考虑读表读数误差、接线松紧等技术误差）则待测电阻的真实值R_x=_________。

小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大，某同学利用实验探究这一现象。所提供的器材有：

该同学选择仪器，设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据：

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）请你推测该同学选择的器材是：电流表为           ，电压表为              ，滑动变阻器为              （以上均填写器材代号）。
（2）请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中。
（3）请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I — U曲线。
（4）若将该小灯泡直接接在电动势是 1.5 V，内阻是 2.0 Ω的电池两端，小灯泡的实际功率为          _________W。

在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有两个错误电路，如题20图所示。电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：

a.电珠L不亮；电流表示数几乎为零
b.电珠L亮度增加；电流表示数增大
c电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断
d.电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断
与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为

A．③①②④

B．③④②①

C．③①④②

D．②①④③

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）