《其他测量电阻的方法》其他测量电阻的方法

1填空题

为了测定电流表A$_1$的内阻，采用如图1所示的电路．其中：

A$_1$是待测电流表，量程为300 μA，内阻约为100Ω；

A$_2$是标准电流表，量程是200 μA；

R$_1$是电阻箱，阻值范围是0～999.9Ω；

R$_2$是滑动变阻器；

R$_3$是保护电阻；

E是电池组，电动势为4V，内阻不计

S$_1$是单刀单掷开关，S$_2$是单刀双掷开关．

(1)根据电路图1，请在实物图2中画出连线，将器材连接成实验电路．

(2)连好电路，将S$_2$扳到a处，闭合S$_1$，调节滑动变阻器R$_2$使A$_2$的读数是150μA；然后将开关S$_2$扳到b处，保持R$_2$不变，调节电阻箱R$_1$，使A$_2$的读数仍为150μA．若此时电阻箱R$_1$各旋钮的位置如图3所示，电阻箱R$_1$的阻值是Ω，则待测电流表A$_1$的内阻R_g=Ω

填空题答案仅供参考

题目答案

86.386.3

答案解析

分析：

解本题的关键是正确分析测电流表内阻的原理图即图1，该实验的原理是“等效代换法”，开关S$_2$分别扳到a、b两点时两次测量电流相同，则两次电路中电阻相同，其它阻值不变时，则有电流A$_1$的阻值和电阻箱读书相等．

解答：

解：(1)连接实物图时注意：正负极不能接反了，导线要接在接线柱上，如下图所示：

(2)电阻箱的读数为：R=8×10+6×1+0.1×3=86.3Ω；由于两次测量电流表A$_2$的示数相同，而且其它电阻阻值不变，故电流A$_1$的阻值和电阻箱示数相等．

故R$_1$=86.3Ω，R_g=86.3Ω．

故答案为：(1)如图所示；

(2)86.3、86.3．

点评：

该题采用“等效法”测电流表的内阻，无论什么方法，关键是理解实验原理然后利用电路的串并联知识求解．

2填空题

为了测定电流表A$_1$的内阻，采用如图1所示的电路．其中：

A$_1$是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；

A$_2$是标准电流表，量程是200μA；

R$_1$是电阻箱，阻值范围0～999.9Ω；

R$_2$是滑动变阻器；

R$_3$是保护电阻；

E是电池组，电动势为4V，内阻不计；

S$_1$是单刀单掷开关，S$_2$是单刀双掷开关．

(1)连接好电路，将开关S$_2$扳到接点a处，接通开关S$_1$，调整滑动变阻器R$_2$使电流表A$_2$的读数是150μA；然后将开关S$_2$扳到接点b处，保持R$_2$不变，调节电阻箱R$_1$，使A$_2$的读数仍为150μA．若此时电阻箱各旋钮的位置如图2所示，电阻箱R$_1$的阻值是

Ω，则待测电流表A$_1$的内阻R_g=Ω．

(2)上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R$_2$的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R$_3$应选用：(填写阻值相应的序号)．

1.200kΩ 2.20kΩ 3.15kΩ 4.20Ω

(3)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器(填写阻值相应的序号)是最佳选择．

1.1kΩ 2.5kΩ 3.10kΩ 4.25kΩ

填空题答案仅供参考

题目答案

86.386.323

答案解析

分析：

解本题的关键是正确分析测电流表内阻的原理图即图1，该实验的原来是“等效代换法”，开关S$_2$分别扳到a、b两点时两次测量电流相同，则两次电路中电阻相同，其它阻值不变时，则有电流A$_1$的阻值和电阻箱读书相等．同时理解电路中电阻R$_3$的作用．

解答：

解：(1)电阻箱的读数为：R=8×10+6×1+0.1×3=86.3Ω；由于两次测量电流表A$_2$的示数相同，而且其它电阻阻值不变，故电流A$_1$的阻值和电阻箱示数相等．

故答案为：R$_1$=86.3Ω，R_g=86.3Ω．

(2)为了保证安全，当滑动变阻器R$_2$的阻值调为零时，电路中的电流也不能超过200μA，根据这点可以求出保护电阻的阻值(由于两电流表内阻较小可省略)：

R$_3$=$\frac {E}{I_g}$=$\frac {4}{2×10}$=20kΩ，保护电阻为20kΩ即可，若大于20kΩ会导致电流表示数太小，实验误差增大，故134错误，2正确．

故选B．

(3)根据电流表示数为150μA可知回路中的电阻为：R=$\frac {E}{I}$=$\frac {4}{1.5×10}$≈ 26.7kΩ，R$_3$=20kΩ，1、2选项中电阻太小不能满足要求，故1、2错误，D中电阻太大调节不方便，故4错误，3正确．

点评：

该题采用“等效法”测电流表的内阻，无论什么方法，关键是理解实验原理然后利用电路的串并联知识求解．

3填空题

某同学采用如图1所示的电路来测定电流表A$_1$的内阻．其中：

A$_1$是待测电流表，量程为400μA，内阻约为100Ω；

A$_2$是标准电流表，量程是300μA；

R$_1$是电阻箱，阻值范围是0～999.9Ω；

R$_2$是滑动变阻器；

R$_3$是保护电阻；

E是电池组，电动势为4V，内阻不计；

S$_1$是单刀单掷开关，S$_2$是单刀双掷开关．

(1)请将该同学的操作补充完整．

①连接好电路，将滑动变阻器R$_2$的滑片移到最左端．将开关S$_2$与a接通，再闭合开关S$_1$；调整滑动变阻器R$_2$，使电流表A$_2$的读数是220μA；

②将开关S$_2$与b接通，保持R$_2$不变，同时调整变阻箱R$_1$，使电流表A$_2$的读数仍是220μA．

③若此时电阻箱各旋钮的位置如图2所示，则待测电流表A$_1$的内阻R_g=Ω．

(2)上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R$_2$的滑动位置，都要保证两只电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R$_3$应选用(填入正确的序号)．

1．4kΩ 2．10kΩ 3．14kΩ 4．20kΩ

填空题答案仅供参考

题目答案

108.33

答案解析

分析：

经观察电路图和部分步骤可知题中采用替代法测电阻，根据替代法原理答题．

解答：

解：(1)根据替代法测电阻原理，将开关S$_2$与b接通，保持R$_2$不变，同时调整变阻箱R$_1$，使电流表A$_2$的读数仍是220μA．

此时电阻箱的读数即为待测电流表A$_1$的内阻R_g=100×1+10×0+1×8+0.1×3=108.3Ω；

(2)上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R$_2$的滑动位置，都要保证两只电流表的安全．R$_3$≥$\frac {4}{300×10}$≈13.3kΩ．故选：3．

点评：

本题考查替代法测电阻的原理、步骤以及注意事项，掌握原理是关键，实验原理是一个实验的灵魂．

4填空题

某同学利用如图甲所示的电路来测量电阻R_x的阻值，将开关S$_2$接a，闭合开关S$_1$，适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变，依次改变电阻箱的阻值R，读出相应电压表的示数U，得到如图乙所示的U-R图象；

(1)将开关S$_2$接b读得电压表的示数为1.50V，利用U-R图象可知R_x=Ω；

(2)若电路中使用的电源为一组新的电池组，其内阻可忽略不计，根据U-R图象可得该电池组的电动势为V；滑动变阻器R′此时的阻值R′=Ω；

(3)请将图丙中的实物图按图甲所示的电路进行连线．

填空题答案仅供参考

题目答案

10310

答案解析

分析：

(1)由实验步骤可知，实验时控制滑动变阻器接入电路的阻值不变，当a、b间先后接电阻箱与待测电阻时，同一电压对应的电阻阻值相等，该实验应用“等效替代法”测电阻，由图乙所示图象可以求出电阻阻值．

(2)由图乙所示图象求出电压对应的电阻，应用欧姆定律列方程，然后解方程组求出电源电动势与滑动变阻器的阻值．

(3)根据电路图连接实物电路图．

解答：

解：(1)该实验应用等效替代法测电阻阻值，当电压相等时，待测电阻阻值与电阻箱阻值相等，由图乙所示图象可知，开关S$_2$接a时，电压表示数为1.50V时电阻箱阻值为10Ω，则开关S$_2$接接b时待测电阻阻值也为10Ω．

(2)电源内阻不计，由图甲所示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：E=U+IR′=U+$\frac {U}{R}$R′…①，

由图乙所示图象可知，U=1.5V，R=10Ω，U=2V，R=20Ω，代入①式得：

E=1.5+$\frac {1.5}{10}$×R′，E=2+$\frac {2}{20}$×R′，解得：E=3V，R′=10Ω．

(3)根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

故答案为：(1)10；(2)3；10；(3)实物电路图如图所示．

点评：

本题考查了求电阻阻值、求电源电动势与滑动变阻器阻值、连接实物电路图，知道实验原理是正确求出待测电阻阻值的关键，等效替代法是常用的实验方法，要掌握等效替代法的应用．

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