高中物理伏安法测电阻试题

为了撰写关于废旧电池的暑期实践报告，某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件，现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R₀（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：

A.电压表V（量程4V，内阻极大）
B.电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约为5）
C.电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约为50）
D.滑动变阻器R₁（0--40，额定电流1A）
E.电阻箱R₂（0--999.9）
开关一只导线若干
（1）为了测定电阻R₀的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其他成员发现他在器材选取中有不妥之处你认为应该怎样调整？
（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
?请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；

?为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：。

有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1～2 N，长约为30 cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为，密度为．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀，现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
C．电流表（600 mA，1. 0Ω）
D．电流表（3 A，0. 1Ω）
E．电压表（3 V，6 kΩ）
F．滑动变阻器（20 Ω，0. 5 A）
G．滑动变阻器（10 kΩ，2 A）
H．蓄电池（6 V，0.05Ω）
I．开关一个，带夹子的导线若千．
（1）除待测金属管线外，还应选用的器材有                     （只填代号字母）．
（2）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．

（3）实验中要测量的物理量有：      ，计算金属管线内部空间截面积S₀的表达式为S₀=
             。

(10分)实验室有以下器材：

A．一满偏电流为300mA的电流计，它有两档内阻的正接线柱，G0档对应内阻为100W、G1档对应内阻为2.5 kW.

B．电压表量程3V，内阻约10kW；

C．电源电动势3V

D．滑动变阻器 “50W，1A”；

E. 导线、开关若干

(1) 现使用伏安法测阻值约2 kW的电阻，则测量电路部分应选下图中的          (填“甲”或“乙”)电路图，考虑电压表读数误差要求，电流计应选       档(填“G₀”或“G₁”)。         

(2) 由滑动变阻器规格可知，控制电路应设计成          接法较为合适(填 “限流” 或 “分压” )。
(3) 如图电流计读数为           ，若电压表读数为1.12V，则该被测电阻阻值为          W。(保留3位有效数字)

某实验小组想测量一个量程为30mA的电流表A₁的内阻，并将其改装成量程为270mA的电流表A₂。
（1）用如图所示的电路测量电流表A₁的内阻，滑动变阻器R₀的最大阻值为10Ω，R为变阻箱。（R₀的滑片不动时，可认为分压电路的电压不变）

①调节R₀和R，当R=200Ω时A₁示数为30mA；
②只调节R，当R=500Ω时A₁示数为20mA；
③得出结论：电流表A₁的内阻测量值为R_A=Ω。
（2）将一个Ω的电阻与电流表A₁联可组成电流表A₂。
（3）由于测量电流表A₁内阻的实验存在系统误差，使用改装后的电流表A₂测量电流时会出现偏差，且电流的测量值比真实值偏。（填“大”或“小”）

热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R_x（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点。
A．电流表A（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
B．电压表V（量程15.0V，内阻约10kΩ）
C．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）
D．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）
E．电源E（电动势15V，内阻忽略）
F．电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器           。（只需填写器材前面的字母即可）
②请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图。

③该小组测出热敏电阻R₁的U—I图线如曲线I所示。请分析说明该热敏电阻是         热敏电阻（填PTC或NTC）。
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R₂的U—I图线如曲线II所示。然后又将热敏电阻R₁、R₂分别与某电池组连成如图所示电路。测得通过R₁和R₂的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为         V，内阻为         Ω。（结果均保留三位有效数字）

如图所示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法，Rx为待测电阻，如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响，则

A．电流表采用了外接法

B．电流表采用了内接法

C．Rx为大阻值电阻时应采用这种接法

D．Rx为小阻值电阻时应采用这种接法

对某导电元件（圆柱状）进行研究，图甲是说明书中给出的伏安特性曲线．
（1）用多用表的欧姆挡测试元件在常温下的电阻，操作步骤正确，发现表头指针偏转的角度过大或过小时应选用其他挡位测量，换挡后进行测量之前，应当____________．
（2）可由U-I图线得到各状态下的电阻值，为了进一步研究材料电阻率，需要测量元件的长度和截面直径．如图乙，用螺旋测微器测得的直径读数为________mm.
（3）实验室中提供以下器材：
A．电压表V（量程为0～3 V，内阻约5 kΩ）
B．电流表A（量程为0～0.6 A，内阻约0.1 Ω）
C．滑动变阻器R₁（0～10 Ω，额定电流1.5 A）
D．滑动变阻器R₂（0～1 000 Ω，额定电流0.5 A）
E．直流电源（电动势3 V，内阻忽略不计）
F．电键一个、导线若干
设计一个电路，验证该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致，则滑动变阻器应选择_________；试在图丙方框中画出实验原理图．

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）

某小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：
小灯泡L，规格“4.0 V，0.7 A”；
电流表A₁，量程3 A，内阻约为0.1 Ω；
电流表A₂，量程0.6 A，内阻R₂＝0.2 Ω；
电压表V，量程3 V，内阻R_V＝9kΩ；
标准电阻R₁，阻值1 Ω；
标准电阻R₂，阻值3 kΩ；
滑动变阻器R，阻值范围0～10 Ω；
学生电源E，电动势6 V，内阻不计；
开关S及导线若干。

（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为______ Ω。
（2）乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是______ V。
（3）小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所提供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。

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”）

在图中，A. B两图分别为测灯泡电阻 R的电路图，A图的接法叫电流表______ ，B图的接法叫电流表的 ______ ；A中误差由______  引起，B中误差由______引起，依图A测得数据是2.9V，0.4A,依图B测得数据是3.0V，0.3A，由此可知图______所示电路测量误差较小，R的测量值是______，比它的真实值______（填“大”或“小”）

有一待测的电阻器R_x，其阻值约在40～50Ω之间，实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有：
电压表V（量程0～10V，内电阻约20kΩ）；
电流表A₁，（量程0～500mA，内电阻约20Ω）；
电流表A₂，（量程0～300mA，内电阻约4Ω）；
滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）；
滑动变阻器R₂（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1A）；
直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0.5Ω）；
开关及若干导线．
实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出I﹣U图线．
（1）电流表应选用      ．
（2）滑动变阻器选用      （选填器材代号）．
（3）请在如图所示的方框内画出实验电路图．

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。

用图所示的电路测量待测电阻R_X的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（   ）

A．由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真实值

B．由于电流表的分压作用，使电阻的测量值小于真实值

C．电压表的内电阻越大，测量越精确

D．电流表的内电阻越大，测量越精确