高考考点高考考点专项突破 真金试炼真金试炼备战高考备战高考 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考2 专题专题 19 滑动变阻器的分压式接法滑动变阻器的分压式接法-备战备战 2021 年高考物理考点专项突年高考物理考点专项突 破题集破题集 1.在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材： A待测电阻 Rx阻值约为 10 左右 B电压表 V1，量程 6 V，内阻约 2 k C电压表 V2，量程 15 V，内阻约 10 k D电流表 A1，量程 0.6 A，内阻约 0.2 E电流表 A2，量程 3 A，内阻约 0.02 F电源：电动势 E12 V G滑动变阻器 R1，最大阻值 10 ，最大电流为 2 A H滑动变阻器 R2，最大阻值 50 ，最大电流为 0.2 A I导线、开关若干 (1)为了较精确测量电阻阻值，尽可能多测几组数据，且两表读数大于量程一半。除 A、F、I 以外，还要在 上述器材中选出该实验所用器材_(填器材前面的字母代号)。 (2)在虚线框内画出该实验电路图。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考3 【答案】：(1)BDG(2)图见解析 【解析】：(1)根据题意，两表读数大于量程一半，故电压表选 B。由欧姆定律知估算最大电流为：I U R A0.6 A，故电流表选 D，滑动变阻器分压式接法，选择电阻小额定电流大的故选择 G。 6 10 (2)因待测电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，为了尽可能多测几组数据，滑动变阻器采用分压式 接法，电路如图所示。 2.用以下器材可测量电阻 Rx的阻值。 待测电阻 Rx，阻值约为 600 ； 电源 E，电动势约为 6.0 V，内阻可忽略不计； 电压表 V1，量程为 0500 mV，内阻 r11 000 ； 电压表 V2，量程为 06 V，内阻 r2约为 10 k； 电流表 A，量程为 00.6 A，内阻 r3约为 1 ； 定值电阻 R0，R060 ； 滑动变阻器 R，最大阻值为 150 ； 单刀单掷开关 S 一个，导线若干。 (1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的 ，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻 Rx的 1 3 实验电路图。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考4 (2)若选择测量数据中的一组来计算 Rx，则由已知量和测量物理量计算 Rx的表达式为 Rx_， 式中各符号的意义是_。(所有物理量用题中代表符号表示) 【答案】：(1)测量电路见解析图(2)U1为电压表 V1的示数，U2为电压表 V2的示数， U2U1R0r1 U1R0r1 r1为电压表 V1的内阻，R0为定值电阻 【解析】：(1)电路的最大电流约为：I0.01 A，电流表量程太大，可以把电压表 V1并联一个定值 6 V 600 电阻改装成电流表，电压表选择 V2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器需要分压式接法，电路如图所 示。 (2)根据欧姆定律得电流为：I，被测电阻为： U1 r1 U1 R0 U1（R0r1） R0r1 Rx。 U2U1 I （U2U1）R0r1 U1（R0r1） 3.(2018全国卷)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 (R020.0 )；可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；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。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考5 (2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合 S1。 (3)将开关 S2掷于 1 端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数 U1；然后将 S2掷于 2 端， 记下此时电压表的示数 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。 (6)利用上述 5 次测量所得的平均值，求得 Rx_ 。(保留一位小数) U2 U1 【答案】：(1)见解析图(4)(6)48.2 2 0 1 1 U R U 【解析】：(1)根据原理图，沿电流的流向依次连接。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考6 (4)由于 为理想电压表，故 S2接 1、或接 2 时流过 R0、Rx的电流相等。根据欧姆定律和串联电路的特点得 ，解得。 U1 R0 U2 R0Rx 2 0 1 1 x U RR U (6)求出 5 次的平均值为 3.41，代入得，Rx48.2 。 U2 U1 2 0 1 1 x U RR U 4.用伏安法测定一个待测电阻 Rx的阻值(阻值约为 200 )，实验室提供如下器材： 电池组 E：电动势 3 V，内阻不计； 电流表 A1：量程 015 mA，内阻约为 100 ； 电流表 A2：量程 0300 A，内阻为 1 000 ； 滑动变阻器 R1：阻值范围 020 ，额定电流 2 A； 电阻箱 R2：阻值范围 09 999 ，额定电流 1 A； 开关 S、导线若干。 要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题： (1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表_(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值 调到_ ，这样可以改装成一个量程为 3.0 V 的电压表。 (2)在图中画出完整测量 Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。 (3)调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图所示，可读出电流表 A1的示数是_ mA，电流表 A2的 示数是_ A，测得待测电阻 Rx的阻值是_。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考7 【答案】：(1)9 000(2)图见解析(3)8150191 【解析】：(1)将电流表 A2与电阻箱串联组成电压表，改装后电压表量程是 3 V，则电阻箱阻值 R2 9 000 。 UIg2RA2 Ig2 (2)滑动变阻器最大阻值较小，应采用分压接法，改装的电压表内阻可求，RV9 000 1 000 10 000 ，电流表 A1应采用外接法，电路图如图所示。 (3)由题图可知，电流表 A1的示数为 8 mA，电流表 A2的示数是 150 A；根据欧姆定律可得：Rx 191 。 IA2RV IA1IA2 5有一个小电珠上标有“4 V2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的 IU 图线。有下列器材供选 用： A电压表(05 V，内阻 10 k) B电压表(010 V，内阻 20 k) C电流表(00.3 A，内阻 1 ) D电流表(00.6 A，内阻 0.4 ) 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考8 E滑动变阻器(5 ，1 A) F滑动变阻器(500 ，0.2 A) (1)实验中电压表应选用_，电流表应选用_。(用序号字母表示) (2)为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_。(用序 号字母表示) (3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图，并把下图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。 【答案】：(1)AD(2)E(3)图见解析 【解析】：(1)因小电珠的额定电压为 4 V，为保证安全，选用的电压表量程应稍大于 4 V，选用 05 V 的 电压表最适合，故选 A；由 PUI 得，小电珠的额定电流 I 0.5 A，故选 D。 P U (2)根据关键词可知，电压从零开始变化，并要求多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压 接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选 E。 (3)小电珠内阻 R8 ，电压表内阻远大于小电珠内阻，应采用电流表外接法，故电路图和实物连接 U2 P 图如图所示。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考9 6.(2015全国卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电 压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下： 待测电压表(量程 3 V，内阻约为 3 000 )，电阻箱 R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值 100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干。 (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。 （2）根据设计的电路，写出实验步骤：_。 （3）将这种方法测出的电压表内阻记为 RV，与电压表内阻的真实值 RV相比，RV_RV(填“”“” 或“”)，主要理由是_。 【答案】：（1）如解析 （2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开 关 S1、S2，调节 R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开 S2，调节电阻箱 R0， 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考10 使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。 （3） 电压表所在支路 总电阻增大，分得的电压也增大，此时 R0两端的电压大于电压表的半偏电压 【解析】：(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。 (2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关 S1、S2，调节 R1，使电压表 的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开 S2，调节电阻箱 R0，使电压表的指针半偏；读取电阻 箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。 (3)断开 S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时 R0 两端的电压大于电压表的半偏电压，故 RVRV(其他合理说法同样给分)。 7.电流表 A1的量程为 0200 A、内电阻约为 500 ，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如 下： 电流表 A2：与 A1规格相同； 滑动变阻器 R1：阻值 020 ； 电阻箱 R2：阻值 09 999 ； 保护电阻 R3：阻值约为 3 k； 电源：电动势 E 约 1.5 V、内电阻 r 约 2 。 (1)如图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接 入电路中，使实验可以完成。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考11 (2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表 A1内电阻的实验步骤。 a先将滑动变阻器 R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱 R2的阻值调到_(填“最大”或 “最小”)。 b闭合开关 S1、S，调节滑动变阻器 R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表 A2的示数 I。 c断开 S1，保持 S 闭合、R1不变，再闭合 S2，调节 R2，使电流表 A2的示数_，读出此时电阻箱 的阻值 R0，则电流表 A1内电阻 r_。 【答案】：(1)图见解析 (2)a.最大c再次为 I(或仍为 I)R0 【解析】：(1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻，因此必须采用分压接法，电路图如图所示。 (2)a.实验前 R2应该调节到最大，保证电表安全；c.替代法让 A2示数不变，直接从 R2的读数得到电流表的 内电阻。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考12 8.(2017全国卷)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为 100 A，内阻大约为 2 500 )的内阻。 可使用的器材有：两个滑动变阻器 R1、R2(其中一个阻值为 20 ，另一个阻值为 2 000 )；电阻箱 Rz(最大 阻值为 99 999.9 )；电源 E(电动势约为 1.5 V)；单刀开关