高中电学实验：几种特殊方法测电阻 一、消去法测电阻 1．某实验小组做“测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率”实验。 （1）用多用电表粗测电阻丝的阻值。当用电阻“ �10 ”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_______ ____（选填“ �1 ”或“ �100 ”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为____ _______ Ω ； （2）用螺旋测微器测量电阻丝 Rx 的直径 d，示数如图乙所示，其直径 d  ___________ mm ；再用刻 度尺测出电阻丝 Rx 的长度为 L； （3）为了准确测量电阻丝的电阻 Rx S1 ，某同学设计了如图丙所示的电路。闭合 ，当 S2 接 a 时，电压 表示数为 U1 ，电流表示数为 I1 ；当 S2 接 b 时，电压表示数为 U 2 ，电流表示数为 I 2 ，则待测电阻的阻 值为 Rx  ___________（用题中的物理量符号表示）；根据电阻定律计算出该电阻丝的电阻率 ________（用 Rx  ___ 、d、L 表示）。 （4）由于电表不是理想电表，电阻的测量值与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”） （只考虑系统误差）。 2．某研究性学习小组在实验室进行了测定金属电阻率的实验，实验操作如下： (1)检查螺旋测微器 零位线是否准确， 若测微螺杆和测砧紧密接触时，螺旋测微器的示数如图甲所示，则用该螺旋测微器测金属丝直径时， 测量结果将______（选填“偏大”或“偏小”），这属于______（选填“系统误差”或“偶然误差”）。 (2)若用如图乙所示的电路测金属丝 Rx 的电阻，测量误差主要来源于______，它将导致测量的金属 丝电阻率______（选填“偏大”或“偏小”）。 (3)为了更准确地测量金属丝的电阻，该学习小组对电路进行了改进，选择了一个与金属丝电阻差不 多的已知阻值的电阻 R，接入如图丙所示的电路。实验时，单刀双掷开关接位置 1 时，电流表示数 为 I1，电压表示数为 U1；单刀双掷开关接位置 2 时，电流表示数为 I2，电压表示数为 U2，根据以上 测量数据可知金属丝电阻的表达式为 Rx=______。另外，实验中不仅能得到金属丝电阻的准确值， 还可以测出电流表的内阻，电流表的内阻 RA=______。（均用题中所给字母表示） 二、电桥法测电阻 3．一金属线材电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究 小组设计了如图所示电路，实验器材如下： 未知电阻，阻值约为 4.8Ω； 微安表（零刻度在表盘中间），一段接导线，另一端接表笔； 定值电阻 R1，阻值为 10Ω； 电阻箱 R2，阻值 0~99.9Ω； 电流表，量程 0~0.6A，内阻 RA=1Ω； 电压表，量程 0~3.0V，内阻约为 3000Ω； 滑动变阻器，0~10Ω； 电源，电动势为 3V 电键，导线若干 实验过程如下： （1）按图连接电路，闭合电键之前，将滑动变阻器的滑片滑到最______端（填“左”或“右”）； （2）将电阻箱 R2 的阻值调整到______Ω，闭合电键； （3）将滑动变阻器 R3 的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电 流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到______时，记录此次接触点的位置，即为等 分电阻的位置； （4）保持表笔与记录的接触位置的接触，读出此时电流表和电压表的读数分别为______ A 和_____ _V。 （5）通过两表读数可以得到未知电阻的阻为______Ω。 4．某同学为精确测量某金属圆柱的电阻，设计了如图甲所示的电路图。现在需要两个量程为 200mA 的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表的量程为 100mA，内阻为 12Ω，另外一 个电流表的量程为 200mA。 （1）图中 E 为学生电源、G 为灵敏电流计、A1 代表量程为 100mA 电流表 A（图中未画出）改装后 的电流表、A2 为量程为 200mA 的电流表、R1 为电阻箱、R2 与 R3 均为滑动变阻器、R0 为定值电阻、 S 为开关、Rx 为待测金属圆柱，另有导线若干，这些器材全部由实验室提供。具体的实验操作如下： A．按照如图甲所示的电路图连接好实验器材； B．将滑动变组器 R2 的滑片、滑动变阻器 R3 的滑片均调至适当位置，闭合开关 S； C．调整 R3，逐步增大输出电压，并反复调整 R1 和 R2 使灵敏电流计 G 的示数为零，此时量程为 100mA 的电流表 A 的示数为 I1，A2 的示数为 I2，电阻箱的示数为 R1； D．实验完毕，整理器材。 ① 实验步骤 B 中滑动变阻器 R3 的滑片应调至最________（填“左”或“右”）端； ② 某次测量时，量程为 100mA 的电流表 A 的指针位置如图乙所示，则此时通过 R2 的电流为______ _mA。 （2）待测金属圆柱 Rx 的阻值为________（用所测物理量的字母表示）。 （3）电流表 A1、A2 的内阻对测量结果________（填“有”或“无”）影响。 三、等效替代法测电阻 5．某同学为了测量电流表 A1 的内阻（量程为 0 ~ 600μA 、内阻约为 600Ω ），设计出了如图所示的测 量电路，实验中用到的器材有：电源（电动势为 3V 、内阻不计）、滑动变阻器 R1 (0 ~ 10Ω) 、电阻箱 R2 (0~999Ω) 、电阻箱 R3 (0 ~ 9999Ω) 、 R4 (0 ~ 999Ω) 、电流表 A2 （与 A1 同规格）、开关和导线若干。 R （1）闭合开关 S 之前，滑动变阻器 1 的滑头应移到__________（填“ a ”或“ b ”）端。 R （2）若要求无论怎样移动变阻器 1 的滑头，电流表的电流都没有超过其量程，则电路图中的电阻箱 Rx 应选_________（填 R3 或 R4 ）。 （3）请完善以下的实验步骤。 a．闭合开关 S1、S R A ，调节滑动变阻器 1 ，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表 2 的示数 I ； R S S R A b．断开 1 ，保持 S 闭合、 1 不变，再闭合 2 ，调节 2 ，使电流表 2 的示数再次为 I ，读出此时电阻 箱的阻值 R0 ，则电流表 A1 内电阻 r  ___________。（用题中所给物理量符号表示） 6．小明用如图所示的电路测量电阻 Rx 的阻值（约几百欧）。R 是滑动变阻器，R0 是电阻箱。 （1）小明通过下列步骤，较准确地测出 Rx 的阻值。 ① 将滑动变阻器的滑片 P 调至图中的___________（选填“A”或“B”）端。闭合 S1，将 S2 拨至 1，调 节滑动变阻器的滑片 P 至某一位置，使电压表的指针满偏。 ② 将 S2 拨至“2”，保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表指针再次满偏， 此时电阻箱示数为 R1，则 Rx=___________。 （2）实验中，滑动变阻器有两种规格可供选择，分别是 R2（0～10 Ω）、R3（0～5 000 Ω）。为了减小实验误差，滑动变阻器应选___________（选填“R2”或“R3”）。 四、半偏法测电阻 7．用半偏法测量电流表 G 的内阻，某同学设计了如图甲所示电路，器材如下： A．待测电流表 G（量程 200μA）； B．电动势 E=1.5V； C．电动势 E=3V； D．电阻箱： 0 ~ 999.9Ω ； E．滑动变阻器： 0 ~ 10kΩ ； F．滑动变阻器： 0 ~ 500Ω ； G．开关两个，导线若干； （1）连接电路时，图甲中的电源应选择______（选填“B”或“C”），滑动变阻器 R1 应选择______ （选填“E”或“F”） （2）用画线代替导线，按图甲电路在图乙中把实物图连接完整______； （3）操作步骤如下： ① 断开 S1、S2，将 R1 调到最大，连接好电路； ② 闭合 S1，调节 R1，使电流表 G 满偏； ③ 保持 R1 的滑片不动，再闭合 S2，调节 R2，使电流表 G 的示数为 100μA，此时，电阻箱示数如图 丙，由此可得出电流表 G 的内阻 rg=______Ω； （4）为修正上述测量的系统误差，该同学再找来量程为 250μA 的电流表 G1，将其串接在干路上， 重复上述步骤①②，再闭合 S2，调节______（选填“R1”、“R2”或“R1 和 R2”），使电流表 G 的示数为 100μA 时，电流表 G1 的示数为 200μA，此时，由上述半偏法可更准确得出 rg 的值。 8．同学要把一个量程为 200μA 的直流电流计 G，改装成量度范围是 0~4V 的直流电压表。 （1）她按图 1 所示电路、用半偏法测定电流计 G 的内电阻 rg，为使 rg 的测量值尽量准确，在以下 器材中，电源 E 应选用___________，变阻器 R1 应选用___________，电阻器 R2 应选用___________ （选填器材前的字母）； A．电源（电动势 12V） B．电源（电动势 6V） C．电阻箱（0~999.9 Ω ） D．滑动变阻器（0~500 Ω ） E.滑动变阻器（0~5.1k Ω ） F.滑动变阻器（0~30k Ω ） G.电阻箱（0~9999 Ω ） （2）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将 R1 的阻值调至最大，后续的实验操作步 骤依次是：___________，___________，___________，___________，最后记录 R2 的阻值并整理好 器材；（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母） A．闭合 S1 B．闭合 S2 C．调节 R2 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度 D．调节 R2 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 E.调节 R1 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半 F.调节 R1 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度 （3）如果所得的 R2 的阻值为 500.0 Ω ，则图 1 中被测电流计 G 的内阻 rg 的测量值为___________ Ω ， 该测量值___________实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）； （4）给电流计 G___________联（选填“串”或“并”）一个阻值为___________k Ω 的电阻，就可以将该 电流计 G 改装为量程 4V 的电压表； （5）把改装好的电压表与标准电压表并联在电路中进行校对。请你画完图 2 方框中的校准电路图__ _________；由于利用半