2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)八 測定金屬的電阻率學(xué)案

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1、 實(shí)驗(yàn)八　測定金屬的電阻率 1.實(shí)驗(yàn)原理(如圖1所示) 由R＝ρ得ρ＝，因此，只要測出金屬絲的長度l、橫截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率ρ. 圖1 2.實(shí)驗(yàn)器材 被測金屬絲，直流電源(4V)，電流表(0～0.6A)，電壓表(0～3V)，滑動(dòng)變阻器(0～50Ω)，開關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺. 3.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個(gè)不同位置各測一次直徑，求出其平均值d. (2)連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路. (3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復(fù)測量三次，求出其平均值l. (4)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)

2、節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置. (5)閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi). (6)將測得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρ和S＝中，計(jì)算出金屬絲的電阻率. 1.數(shù)據(jù)處理 (1)在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法 ①用Rx＝分別算出各次的數(shù)值，再取平均值. ②用U－I圖線的斜率求出. (2)計(jì)算電阻率 將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算公式ρ＝Rx＝. 2.誤差分析 (1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一. (2)采用伏安法測量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外

3、接法，測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小. (3)金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來偶然誤差. (4)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差. 3.注意事項(xiàng) (1)本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法. (2)實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、被測金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在被測金屬絲的兩端. (3)測量被測金屬絲的有效長度，是指測量被測金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的被測金屬絲長度，測量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值

4、. (4)測金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測量，求其平均值. (5)閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置. (6)在用伏安法測電阻時(shí)，通過被測金屬絲的電流強(qiáng)度I不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時(shí)間不宜過長，以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大. (7)若采用圖象法求R的平均值，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮. 命題點(diǎn)一　教材原型實(shí)驗(yàn) 例1　在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn).待測金屬絲接入電路部分的長度約為50

5、cm. (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖2所示，其讀數(shù)應(yīng)為mm(該值接近多次測量的平均值). 圖2 (2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干. 某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0

6、.220 0.340 0.460 0.520 由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖3中的圖(填“甲”或“乙”). 圖3 (3)圖4是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞. 圖4 圖5 (4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖5所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U－I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝Ω(保留兩位有效數(shù)字). (5)根據(jù)以

7、上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為(填選項(xiàng)前的符號(hào)). A.1×10－2Ω·m B.1×10－3Ω·m C.1×10－6Ω·m D.1×10－8Ω·m (6)任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差.本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是. A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B.由電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差 D.用U－I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差 答案　(1)0.397(0.395～0.399均可)　(2)甲　(3)如圖甲　(4)如圖乙　4.

8、5(4.3～4.7均可)　(5)C　(6)CD 解析　(1)螺旋測微器的讀數(shù)為：0mm＋39.7×0.01mm＝0.397mm(0.395～0.399mm之間均正確). (2)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)中電壓表示數(shù)從0.10V開始，非常小，應(yīng)考慮使用滑動(dòng)變阻器分壓式接法，故采用的是圖甲的電路設(shè)計(jì)方案. (3)連圖時(shí)注意滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，注意電流表和電壓表的正負(fù)極. (4)將第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)出來后，畫出一條直線，舍去第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，讓直線過坐標(biāo)原點(diǎn)，計(jì)算出圖線斜率為4.5(4.3～4.7之間均正確)，即為金屬絲的阻值. (5)根據(jù)電阻定律Rx＝ρ＝ρ，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到

9、電阻率ρ≈1×10－6Ω·m，C對(duì). (6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，A錯(cuò)；電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，B錯(cuò)；由于該實(shí)驗(yàn)原理未考慮電表內(nèi)阻造成的誤差，因此將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由于測量儀表引起的系統(tǒng)誤差，C對(duì)；通過U－I圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)已經(jīng)直觀地舍去了第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，且多次測量后畫直線的目的就是取平均值，因此用U－I圖象處理數(shù)據(jù)更好地減小了偶然誤差，D對(duì). 變式1　某學(xué)生用如圖6甲所示電路測金屬導(dǎo)線的電阻率，可供使用的器材有：被測金屬導(dǎo)線ab，電阻約10Ω，導(dǎo)線允許流過的最大電流為0.8A，穩(wěn)恒電源，電源輸出電壓恒為E＝12V，電壓表V，量程為0～3V

10、，內(nèi)阻約5kΩ，保護(hù)電阻：R1＝10Ω，R2＝30Ω，R3＝200Ω.刻度尺，螺旋測微器，開關(guān)S，導(dǎo)線若干等. 實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟如下： ①用刻度尺量出導(dǎo)線ab的長度l，用螺旋測微器測出導(dǎo)線的直徑d. ②按如圖甲所示電路將實(shí)驗(yàn)所需器材用導(dǎo)線連接好. ③閉合開關(guān)S，移動(dòng)接線觸片P，測出aP長度x，讀出電壓表的示數(shù)U. ④描點(diǎn)作出U－x曲線，求出金屬導(dǎo)線的電阻率ρ. 圖6 完成下列填空： (1)由螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑d，其示數(shù)如圖乙所示，該金屬導(dǎo)線的直徑d＝mm. (2)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)既要保證安全，又要測量誤差較小，保護(hù)電阻R應(yīng)選. (3)根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測出的aP長度x

11、和對(duì)應(yīng)每次實(shí)驗(yàn)讀出的電壓表的示數(shù)U作出的U－x圖線如圖丙所示，其中圖線的斜率為k，則金屬導(dǎo)線的電阻率ρ＝.(用實(shí)驗(yàn)器材中給出的物理量的字母和實(shí)驗(yàn)步驟中測出的物理量的字母表示) 答案　(1)0.870　(2)R2　(3) 解析　(1)d＝0.5mm＋0.01×37.0mm＝0.870mm. (2)已知被測金屬導(dǎo)線允許流過的最大電流Imax＝0.8A，則Rmin＝＝Ω＝15Ω， 又電壓表量程為0～3V，所以為保證安全，又要測量誤差較小，應(yīng)選電阻R2. (3)設(shè)金屬導(dǎo)線單位長度的電阻為R0，當(dāng)x長度的導(dǎo)線兩端電壓為U時(shí)，由閉合電路歐姆定律有E＝(lR0＋R2)， 得U＝x， 所以題圖丙

12、中圖線斜率k＝， 解得R0＝， 由R＝ρ，可得R0l＝， 得ρ＝. 命題點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新 1.伏安法 電路圖 特點(diǎn)：大內(nèi)小外(內(nèi)接法測量值偏大，測大電阻時(shí)應(yīng)用內(nèi)接法測量，外接法測量值偏小，測小電阻時(shí)應(yīng)采用外接法測量). 2.伏伏法 若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來使用. (1)如圖7甲所示，兩電壓表的滿偏電流接近時(shí)，若已知V1的內(nèi)阻R1，則可測出V2的內(nèi)阻R2＝R1. (2)如圖乙所示，兩電壓表的滿偏電流IV1?IV2時(shí)，若已知V1的內(nèi)阻R1，V1并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得V2的內(nèi)阻R2＝. 圖7 例2　用以下器材可測量電阻

13、Rx的阻值. 待測電阻Rx，阻值約為600Ω； 電源E，電動(dòng)勢約為6.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)； 電壓表V1，量程為0～500mV，內(nèi)阻r1＝1000Ω； 電壓表V2，量程為0～6V，內(nèi)阻r2約為10kΩ； 電流表A，量程為0～0.6A，內(nèi)阻r3約為1Ω； 定值電阻R0，R0＝60Ω； 滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為150Ω； 單刀單擲開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干. (1)測量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的，并能測量多組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰷y量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖. (2)若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算Rx，則由已知量和測量物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx＝，式中各符號(hào)的意義是.(所

14、有物理量用題中代表符號(hào)表示) 答案　(1)見解析圖　(2)　U1為電壓表V1的讀數(shù)，U2為電壓表V2的讀數(shù)，r1為電壓表V1的內(nèi)阻，R0為定值電阻 解析　(1)電路的最大電流為Im＝＝0.01A，電流表量程太大，可以把電壓表V1并聯(lián)一個(gè)定值電阻改裝成電流表，電壓表選擇V2即可，要求測量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器需要分壓式接法，電路如圖. (2)流過被測電阻的電流為I＝＋＝，被測電阻阻值為Rx＝＝. 3.安安法 若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來使用. (1)如圖8甲所示，當(dāng)兩電流表所能測得的最大電壓接近時(shí)，如果已知A1的內(nèi)阻R1，則可測得A2的內(nèi)阻R2＝.

15、(2)如圖乙所示，當(dāng)兩電流表的滿偏電壓UA2?UA1時(shí)，如果已知A1的內(nèi)阻R1，A1串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測得A2的電阻R2＝. 圖8 例3　用伏安法測定一個(gè)待測電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材： 電池組E：電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻不計(jì)； 電流表A1：量程0～15mA，內(nèi)阻約為100Ω； 電流表A2：量程0～300μA，內(nèi)阻約為1000Ω； 滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～20Ω，額定電流2A； 電阻箱R2：阻值范圍0～9999Ω，額定電流1A； 開關(guān)S、導(dǎo)線若干. 要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測量Rx的阻值，請(qǐng)回答下列問題： (1)為了測量待測電阻兩端的電壓

16、，可以將電流表(填寫器材代號(hào))與電阻箱串聯(lián)，并將電阻箱阻值調(diào)到Ω，這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表. (2)在圖9中畫完整測量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號(hào). 圖9 (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖10所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是mA，電流表A2的示數(shù)是μA，測得待測電阻Rx的阻值是.本次測量存在一定的系統(tǒng)誤差，考慮這個(gè)原因測量值比真實(shí)值(選填“偏大”或“偏小”). 圖10 答案　(1)A2　9000　(2)電路如圖　(3)8.0　150　187.5Ω　偏小 解析　(1)把A2和R2串聯(lián)起來充當(dāng)電壓表，此電壓表量程為3V，R＝Ω－1000Ω＝9

17、000Ω. (3)由圖可知，電流表A1的示數(shù)為8.0mA，電流表A2的示數(shù)是150μA， 待測電阻阻值為Rx＝Ω＝187.5Ω. 采用電流表外接法，故測量的電流值偏大，因此電阻的測量值比真實(shí)值偏小. 4.半偏法測量電表內(nèi)阻 例4　(2015·全國卷Ⅱ·23)電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍.某同學(xué)利用這一事實(shí)測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下： 待測電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為3000Ω)，電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω，額定電流2A)，電源E(電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì))，開關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干. (1)在圖11

18、虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整. 圖11 (2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫出實(shí)驗(yàn)步驟： . (3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為RV′，與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比，RV′RV(填“＞”、“＝”或“＜”)，主要理由是 . 答案　見解析 解析　(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示. (2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。婚]合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏，讀取電阻箱的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻. (3)斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓

19、表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大，此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，RV′＞RV. 5.等效法測電阻 如圖12所示，先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢恒定的電源上，讀得電流表示數(shù)I；然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)等于待測電阻的阻值. 圖12 例5　電流表A1的量程為0～200μA、內(nèi)電阻約為500Ω，現(xiàn)要測其內(nèi)阻，除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下： 電流表A2：與A1規(guī)格相同 圖13 滑動(dòng)變阻器R1：阻值0～20Ω 電阻箱R2：阻值0～9999Ω 保護(hù)電阻R3：阻值約為

20、3kΩ 電源：電動(dòng)勢E約為1.5V、內(nèi)電阻r約2Ω (1)如圖13所示，某同學(xué)想用替代法測量電流表內(nèi)阻，他設(shè)計(jì)了部分測量電路，在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中，使實(shí)驗(yàn)可以完成. (2)電路補(bǔ)充完整后，請(qǐng)你完善以下測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟. a.先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置，再把電阻箱R2的阻值調(diào)到(選填“最大”或“最小”). b.閉合開關(guān)S1、S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使兩電流表的指針在滿偏附近，記錄電流表A2的示數(shù)I. c.斷開S1，保持S閉合、R1不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表A2的示數(shù)，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2，則電流表A1內(nèi)電阻r＝.

21、 答案　(1)見解析圖　(2)a.最大　c.再次為I(或仍為I)R2 解析　(1)滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測電流表內(nèi)阻，因此必須采用分壓接法，電路圖如圖所示. (2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大，以保證電表安全；c.替代法最簡單的操作是讓A2示數(shù)不變，則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值. 6.比較法測電阻 如圖14所示，讀得電阻箱R1的阻值及A1、A2的示數(shù)I1、I2，可得Rx＝. 圖14 如果考慮電流表內(nèi)阻的影響，則I2(Rx＋RA2)＝I1(R1＋RA1). 例6　(2017·全國卷Ⅱ·23)某同學(xué)利用如圖15(a)所示的電路測量一微安表(量程為100μA，內(nèi)阻大

22、約為2500Ω)的內(nèi)阻.可使用的器材有：兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為20Ω，另一個(gè)阻值為2000Ω)；電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω)；電源E(電動(dòng)勢約為1.5V)；單刀開關(guān)S1和S2.C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片. 　 圖15 (1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線. (2)完成下列填空： ①R1的阻值為Ω(填“20”或“2000”). ②為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近. ③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1.將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反

23、復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置，最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢(填“相等”或“不相等”). ④將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變.待測微安表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保留到個(gè)位). (3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議： . 答案　(1)見解析圖 (2)①20　②左?、巯嗟取、?550 (3)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程 解析　(1)實(shí)物連線如圖所示： (2)①滑動(dòng)變阻器R1采用分壓式接法，為了方便調(diào)節(jié)要選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器；

24、 ②為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到滑動(dòng)變阻器的左端對(duì)應(yīng)的位置； ③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1；將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置；最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前后在BD中無電流流過，可知B與D所在位置的電勢相等； ④設(shè)滑片D兩側(cè)電阻分別為R21和R22，由B與D所在位置的電勢相等可知，＝；同理，當(dāng)Rz和微安表對(duì)調(diào)時(shí)，仍有＝；聯(lián)立兩式解得，RμA＝＝Ω＝2550Ω (3)為了提高測量精度，應(yīng)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程. 變式2　(2016·全國卷Ⅱ·23)某同學(xué)利用圖16(a)所示電路測量量程

25、為2.5 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流電源E(電動(dòng)勢3 V)，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干. 圖16 實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①按電路原理圖(a)連接線路； ②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S； ③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏； ④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V，記下電阻箱的阻值. 回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器(填“R1”或“R2”).

26、(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線. (3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保留到個(gè)位). (4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為(填正確答案標(biāo)號(hào)). A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA 答案　(1)R1　(2)見解析圖　(3)2520　(4)D 解析　(1)本實(shí)驗(yàn)測電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大，則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大，故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，故選R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差. (2)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，連接實(shí)物電路如圖所示： (3)電壓表和電阻箱串聯(lián)，兩端電壓分別為2.00V和0.50V，則RV＝4R＝2520Ω. (4)電壓表的滿偏電流Ig＝＝A≈1mA，故選項(xiàng)D正確. 12