專題提升二十測量電阻的其他幾種方法第十章電路和電能題型1等效替代法測電阻題型2差值法測電阻內(nèi)容索引溫馨提示:點(diǎn)擊標(biāo)題鏈接相關(guān)內(nèi)容題型3半偏法測電阻題型4電橋法測電阻等效替代法測電阻贏在微點(diǎn)物理大一輪題型1測量某電阻(或電表的內(nèi)阻)時，用電阻箱替換待測電阻，若二者對電路所起的作用相同，則電阻箱與待測電阻是等效的，電阻箱的讀數(shù)即為待測電阻的阻值。其原理電路有兩種，一種是電流等效(如圖甲所示)；另一種電壓等效(如圖乙所示)。操作步驟如下：將單刀雙擲開關(guān)S2接1，滑動變阻器R調(diào)到最大值，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，讀出電流表(或電壓表)示數(shù)；然后將S2接2，將電阻箱接入電路中，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使電流表(或電壓表)的讀數(shù)仍然為原來的值，則電阻箱的讀數(shù)等于待測電阻的阻值。【典例1】某實(shí)驗小組利用如圖所示電路，用兩種方法測量光敏電阻的阻值，并研究光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化規(guī)律，實(shí)驗中用到的電流表、電壓表量程合適，滑動變阻器、電阻箱阻值范圍足夠大，實(shí)驗操作步驟如下：方法一：(1)調(diào)整光控室的光照強(qiáng)度為某一定值，將單刀雙擲開關(guān)S2扳到1，電阻箱的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S1之前，將滑動變阻器的滑片滑到

(填“a”或“b”)端。

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表的指針大角度偏轉(zhuǎn)到某個示數(shù)I0；將單刀雙擲開關(guān)S2扳到2，保持滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為I0，記錄此時電阻箱的示數(shù)R0，則在該光照強(qiáng)度下，光敏電阻的阻值為

(用題中所給物理量符號表示)。

bR0方法二：將開關(guān)S2扳到1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置，記錄此時的電壓表和電流表的示數(shù)分別為U、I，則此時光敏電阻阻值的測量值為

，該測量值與真實(shí)值相比

(填“偏大”或“偏小”)，若已知電流表的內(nèi)電阻為RA，則光敏電阻阻值的真實(shí)值為

(用題中所給物理量符號表示)。

通過兩種方法測量不同光照強(qiáng)度下光敏電阻的阻值，即可進(jìn)一步得到光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度變化的規(guī)律。

偏大

解析【典例2】

(2025·吉林模擬)某同學(xué)利用如圖甲所示的電路探究了熱敏電阻R3的特性。實(shí)驗時：(1)該同學(xué)將開關(guān)S1閉合，單刀雙擲開關(guān)S2扳到1，移動滑動變阻器的滑片，讀出電壓表的示數(shù)U；保持滑片的位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S2扳到2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電壓表的示數(shù)仍為U，電阻箱的示數(shù)如圖乙所示，則熱敏電阻R3的阻值為

Ω。

6200

24.0(3)該同學(xué)了解熱敏電阻的特性后，設(shè)計了如圖丙所示的報警電路：電源電動勢為30V、內(nèi)阻可忽略，電阻箱Rx的最大阻值為5kΩ，電路中的電流達(dá)到4mA，報警裝置開啟；當(dāng)電阻箱Rx的阻值調(diào)為0，環(huán)境溫度達(dá)到80℃時電路中的電流為6mA，則保護(hù)電阻R0的阻值為

Ω；若要報警裝置在環(huán)境溫度為50℃時開啟，電阻箱Rx的阻值應(yīng)該設(shè)為

Ω。

30001420

解析

解析差值法測電阻贏在微點(diǎn)物理大一輪題型2差值法測電阻有兩種方案：一種是電壓表差值法(即伏伏法)，另一種是電流表差值法(即安安法)。兩種測量方案的原理如下：

【典例3】

(2025·西安模擬)彭同學(xué)想要精確測量一量程為2mA的表頭G的內(nèi)阻。(1)該同學(xué)先用多用電表粗測表頭G的內(nèi)阻，正確操作時，應(yīng)該使多用電表的紅表筆接表頭G的

(填“正”或“負(fù)”)接線柱，黑表筆接另一個接線柱。

負(fù)(2)該同學(xué)用多用電表測得表頭G的內(nèi)阻為130Ω，為了更精確地測量表頭G的內(nèi)阻，其設(shè)計的實(shí)驗電路如圖所示，可供選擇的器材有電流表A1(量程為0~6mA，內(nèi)阻約為200Ω)，電流表A2(量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)，定值電阻R1(阻值為10Ω)和定值電阻R2(阻值為60Ω。則電流表A應(yīng)選

(填“A1”或“A2”)，定值電阻Rx應(yīng)選

(填“R1”或“R2”)。

R2A1(3)正確選擇器材進(jìn)行實(shí)驗，測得表頭G的示數(shù)為I1，電流表A的示數(shù)為I2，則表頭G的內(nèi)阻Rg=

(用I1、I2以及R1或R2表示)。

解析【典例4】

(2024·新課標(biāo)卷)學(xué)生實(shí)驗小組要測量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻RV?？蛇x用的器材有：多用電表，電源E(電動勢5V)，電壓表V1(量程5V，內(nèi)阻約3kΩ)，定值電阻R0(阻值為800Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。完成下列填空：(1)利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)

(把下列實(shí)驗步驟前的字母按正確操作順序排列)。

A.將紅、黑表筆短接B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆C.將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“×10”位置CAB再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的

(填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”)相連，歐姆表的指針位置如圖甲中虛線Ⅰ所示。為了減小測量誤差，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋

(填“×1”“×100”或“×1k”)位置，重新調(diào)節(jié)后，測量得到指針位置如圖甲中實(shí)線Ⅱ所示，則粗測得到的該電壓表內(nèi)阻為

kΩ(保留1位小數(shù))。

負(fù)極、正極×1001.6(2)為了提高測量精度，他們設(shè)計了如圖乙所示的電路，其中滑動變阻器應(yīng)選

(填“R1”或“R2”)，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于

(填“a”或“b”)端。

R1a(3)閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片滑到某一位置時，電壓表V1、待測電壓表的示數(shù)分別為U1、U，則待測電壓表內(nèi)阻RV=

(用U1、U和R0表示)。

(4)測量得到U1=4.20V，U=2.78V，則待測電壓表內(nèi)阻RV=

kΩ(保留3位有效數(shù)字)。

1.57(1)利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)選擇歐姆擋，即C選項：將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“×10”位置；接著將紅、黑表筆短接，即A選項；進(jìn)行歐姆調(diào)零，即B選項：調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆。故操作順序為CAB。由多用電表使用時電流“紅進(jìn)黑出”的規(guī)則可知：測量電阻時電源在多用電表表內(nèi)，故將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的“負(fù)極、正極”解析相連。讀數(shù)時歐姆表的指針位置如圖甲中虛線Ⅰ所示，偏轉(zhuǎn)角度較小即倍率選擇過小，為了減小測量誤差，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率較大處，而根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知選擇“×1

k”倍率又過大，故應(yīng)選擇歐姆擋“×100”的位置。測量得到指針位置如題圖甲中實(shí)線Ⅱ所示，則粗測得到的該電壓表內(nèi)阻為R=16.0×100

Ω=1.6

kΩ。解析(2)題圖乙所示的電路，滑動變阻器采用的是分壓式連接，為了方便調(diào)節(jié)，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器即R1；為保護(hù)電路，測量電路部分電壓應(yīng)從零開始調(diào)節(jié)，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于a端。解析

解析半偏法測電阻贏在微點(diǎn)物理大一輪題型31.電流表半偏法(電路圖如圖甲所示)。

②原因分析：當(dāng)閉合S2時，總電阻減小，實(shí)際總電流增大，大于原電流表的滿偏電流，而此時電流表半偏，所以流經(jīng)R2的電流比電流表所在支路的電流大，R2的電阻比電流表的內(nèi)阻小，而我們把R2的讀數(shù)當(dāng)成電流表的內(nèi)阻，故測得的電流表的內(nèi)阻偏小。③減小誤差的方法：選電動勢較大的電源E，選阻值非常大的滑動變阻器R1，滿足R1?RA。2.電壓表半偏法(電路圖如圖乙所示)。

【典例5】

(2025·邵陽模擬)用半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示電路，器材如下：A.待測電流表G(量程2mA) B.電源：電動勢E=3VC.電源：電動勢E=15V D.電阻箱：0~999.99ΩE.滑動變阻器：0~10kΩ F.滑動變阻器：0~500ΩG.開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干(1)連接電路時，圖甲中的電源應(yīng)選擇

(填“B”或“C”)，滑動變阻器R1應(yīng)選擇

(填“E”或“F”)。

CE(2)用筆畫線代替導(dǎo)線，按圖甲電路在圖乙中把實(shí)物圖連接完整。(3)操作步驟如下：①斷開S1、S2，將R1調(diào)到最大，連接好電路；②閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表G滿偏；③保持R1的滑片不動，再閉合S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表G的示數(shù)為1mA，此時，電阻箱示數(shù)如圖丙，由此可得出電流表G的內(nèi)阻rg=

Ω；測量結(jié)果和真實(shí)值相比

(填“偏大”或“偏小”)。

422.7偏小(1)本實(shí)驗采用的半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，實(shí)驗中在開關(guān)S閉合前后，始終認(rèn)為電路中的電流不變，即實(shí)驗中為了減小系統(tǒng)誤差,滑動變阻器接入電路的阻值需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流表G的內(nèi)阻，選用的滑動變阻器為E。本實(shí)驗要求滑動變阻器的分壓盡量大于電流表G的電壓，則要選電動勢大一點(diǎn)的電源，故選C。解析(2)實(shí)物圖連接如圖所示。解析

解析電橋法測電阻贏在微點(diǎn)物理大一輪題型41.操作：如圖甲所示，實(shí)驗中調(diào)節(jié)電阻箱R3，使靈敏電流計G的示數(shù)為0。2.原理：當(dāng)IG=0時，有UAB=0，則UR1=UR3，UR2=URx；電路可以等效為如圖乙所示。

【典例6】某興趣小組想要較精確地測量靈敏電流計G1的內(nèi)阻Rg，實(shí)驗室中可供利用的器材有：待測靈敏電流計G1(量程0~1mA，內(nèi)阻約300Ω)靈敏電流計G2(量程0~2mA，內(nèi)阻約200Ω)定值電阻R1(阻值為400Ω)定值電阻R2(阻值為600Ω)電阻箱R(0~999.9Ω)滑動變阻器(最大阻值1000Ω)直流電源(電動勢為1.5V)開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。該小組設(shè)計的實(shí)驗電路圖如圖所示。連接好電路，并進(jìn)行實(shí)驗。(1)實(shí)驗時，先將滑動變阻器和電阻箱的阻值調(diào)至接近最大值，閉合開關(guān)。減小電阻箱的阻值時，觀察到靈敏電流計G2的示數(shù)也減小，則此時b點(diǎn)電勢比a點(diǎn)電勢

(填“高”或“低”)。

(2)繼續(xù)減小電阻箱的阻值，當(dāng)G2的示數(shù)為0時，電阻箱的示數(shù)為450.9Ω，G1的示數(shù)為0.80mA，則G1的內(nèi)阻Rg