2019届高考物理 专题十七 电阻的测量精准培优专练

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1、培优点十七电阻的测量一、考点分析1.电阻的测量，主要考查点有测量电路的原理及设计，电学仪表及变阻器供电电路的选择，实验电路的连接等。2.注意要点：仪器选择要首先保证安全，其次是保证精确，再次是操作简便，若选不到理想的仪器，其中几个相比较，选较好的。二、考题再现典例1.(2018∙全国III卷∙23)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0Ω）；V可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置

2、于适当位置，闭合S1；(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表V的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表V的示数U2；(4)待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；(5)重复步骤(3)，得到如下数据：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小数）【解析】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流，将开关S2掷于2端，R0

3、和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2-U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值。5次测量所得的平均值，代入得Rx=48.2Ω。【答案】(1)如图所示(4)(6)48.2典例2.(2017∙全国I卷∙23)某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)；电压表V(量程3V，内阻3kΩ)；电流表A(量程0.5A，内阻0.5Ω)；固定电阻R0(阻值1000Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0Ω)；电源E(电动势5V，内阻不计)；开关S；导线若干。(1)实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。(2

4、)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻，灯丝的电阻率。(均选填“增大”“不变”或“减小”)(3)用另一电源E0(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为W，最大功率为W。(结果均保留两位小数)【解析】(1)电压表量程为3V，要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程，题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻RL＝＝Ω＝11.8

5、75Ω，因＜，故电流表用外接法，实验电路原理图如图所示。(2)由I－U图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律R＝ρ知，灯丝的电阻率增大。(3)当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E0＝U＋I(R＋r)得U＝－10I＋4，作出图线①如图所示。由交点坐标可得U1＝1.78V，I1＝221mA，P1＝U1I1≈0.39W；当滑动变阻器电阻值R＝0时，灯泡消耗的功率最大，由E0＝U＋I(R＋r)得，I＝－U＋4，作出图线②如图所示。由交点坐标可得，U2＝3.70V，I2＝315mA，最大的功率为

6、P2＝U2I2≈1.17W。【答案】(1)见解析图　(2)增大　增大　(3)0.39　1.17三、对点速练1．某同学利用图(a)所示装置进行DIS实验来测绘小灯泡的U－I特性曲线，画出小灯泡的U－I特性曲线如图(b)。请完成下列问题：(1)电路图(a)中“A传感器”是_________传感器，“B传感器”是_________传感器；(2)由图(b)可知，小灯泡灯丝电阻的变化规律是：阻值随电流的增大而_____________；(3)现将该小灯泡与一阻值为2Ω的定值电阻串联后接在电动势为3.0V，内阻为1Ω的电源两端，电路中的电流约为____________A。【答案】(1)电压

7、电流(2)增大(3)0.52（0.50~0.55）2.某同学想要测量一个未知电阻Rx，他能够使用的器材如下：A.待测电阻Rx，阻值约为20Ω；B.电流表A1，量程为30mA，内阻约为20Ω；C.电流表A2，量程为5mA，内阻r2=250Ω；D.定值电阻R0，阻值为R0=30Ω；E.定值电阻R1，阻值为R1=300Ω；F.滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω；G.电源E，电动势约为3V，内阻不大但不可忽略；H.开关S及若干导线。该实验要求没有系统误差，可以测量多组数据且调节方便，而且电表指针的偏转