27电阻箱替代法测电阻
1．某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出Rx的阻值约为18Ω左右。为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以下器材： A．电流表（量程15mA，内阻未知） B．电流表（量程0.6A，内阻未知） C．电阻箱0~99.99Ω D．电阻箱0~999.9
E．电源（电动势约3V，内阻约1Ω） F．单刀单掷开关2只 G．导线若干
某同学设计了如图所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：
a.先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电阻箱有合适的阻值R1，此时电流表指针有较大的偏转且示数为I；
b.保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表的示数仍为I。
(1)根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择___________，电阻箱应选择___________（选填器材前的字母）
(2)根据实验步骤可知，待测电阻Rx___________（用步骤中所测得的物理量表示）。 2．某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为L=______mm，直径为D=______mm。
(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最大处，将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0； ②将电阻箱R2的阻值调到最大，S2拨向接点2，保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2的阻值为1280Ω；
③由此可知，圆柱体的电阻R=______Ω。
3．某同学用如图所示的电路测定Rx的电阻，请你根据电路特点，完成相应的实验操作。
(1)开并S1闭合前，滑动变阻器R1滑片应置于___________处（填“最左端”、“最右端”、或“中间”），电阻箱R2的阻值调至最___________（填“大”或“小”）；
(2)将S2拨向与接点___________（填“a”或“b”）相连的触点，闭合S1，调节___________，使电流表示数为I0；
(3)再将S2拨向与接点___________（填“a”或“b”）相连的触点，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2面板示数如图所示，由此可知，Rx的电阻为___________Ω。
4．某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值，设计了如图甲所示的电路，其中R0为电阻箱，Rx为金属热电阻，电压表可看做理想电表，电源使用的是稳压学生电源(内阻不计)，实验步骤如下： ①按照电路图连接好电路 ②记录当前温度t
③将单刀双掷开关S与1闭合，记录电压表读数U，电阻箱阻值R1
④将单刀双掷开关S与2闭合，调节变阻箱使电压表读数仍为U，记录电阻箱阻值R2 ⑤改变温度，重复②～④的步骤
(1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为：Rx＝________，根据测量数据画出其电阻Rx随温度t变化的关系如图乙所示；
(2)若调节电阻箱阻值，使R0120，则可判断，当环境温度为_______时，金属热电阻消耗的功率最大. 5．欲测量一个未知电阻Rx的阻值。
(1)某同学先用万用表欧姆“×100”挡粗测，测量中，表盘指针位置如图（a），其示数为_____Ω。 (2)该同学接着设计了图（b）所示电路进一步测量，主要步骤有： ①闭合开关S1，将单刀双掷开关S2拨到a，读出电流表示数I；
②将S2拨到b，调节电阻箱旋钮，当电流表示数再次为I时，读出电阻箱示数R。 (3)若电源电动势为6V且内阻很小，可供选择的电流表、电阻箱为： A．电流表（量程5mA，内阻约50Ω）
B．电流表（量程50mA，内阻约5Ω） C．电阻箱（0～999.9Ω） D．电阻箱（0～9999.9Ω）。
该同学应该选用的电流表是_____，电阻箱是_____。（填器材序号字母）
6．物理兴趣小组用实验室提供的器材设计了一个测量电阻Rx的电路，如图1所示。实验室提供的器材为： 测量电阻Rx（约为几欧）；
电流表A（量程0~10mA，内阻为rA5）； 滑动变阻器甲（阻值范围为0~50）； 滑动变阻器乙（阻值范围为0~50k）； 电阻箱R；
电源E（电动势约为6V，内阻可忽略）； 开关S1和S2； 导线若干。
(1)滑动变阻器R1应该选择_________（填“甲”或“乙”）； (2)将图2中的实物按设计的原理图链接；
(3)闭合开关前，将滑动变阻器R1的滑片调至最左端，打开S2，闭合S1，调节滑动变阻器R1，使电流表满偏。然后闭合S2，保持滑动变阻器R1的阻值不变，调节电阻箱R，使电流表半偏，若这电阻箱读数为
R0110.5，则待测电阻Rx_______；
(4)实验后小明同学将电路改成如图所示，闭合开关前，将滑动变阻器R1的滑片调至最左端，打开S2，闭合
S1，调节滑动变阻器R1，使电流表半偏。然后闭合S2，保持滑动变阻器R1的阻值不变，调节电阻箱R，
使电流表满偏，若这时电阻箱读数为R025.48，则待测电阻Rx________。
7．现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率。
(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D，测量结果示数如图甲所示，由图甲可知D=_______mm；
(2)现要利用图乙来测量该导体的电阻阻值R，实验步骤如下：
①实验时先将滑动变阻器的阻值调到最大，然后闭合开关K1，将开关K2打向1处，，接着调节滑动变阻器，使电压表有明显读数，并记下此时电压表的读数U。断开开关K1；
②闭合开关K1，将开关K2打向2处，调节电阻箱，使电压表的读数仍为U。然后读出电阻箱的阻值，如图丙。
本实验中电阻箱此时的阻值为R0=______Ω，被测电阻的电阻阻值大小为R=_________Ω。
8．为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图1所示的电路。其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电源。
(1)用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整。 (2)实验步骤如下：
①将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时___________的读数U；②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节___________，使___________，记下此时R的读数； ③多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值。
(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：___________。
9．某同学用图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值（约几百欧）。滑动变阻器R，电阻箱R0（0~9999Ω），S2是单刀双掷开关，量程3V的电压表（内阻约3kΩ），电源电动势约6V
(1)根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整；
(2)正确连接电路后，断开S1、S2。调节好多用电表，将两表笔接触Rx两端的接线柱，正确操作后，使用×10的倍率粗测其电阻，指针指示如图丙，粗测得到Rx=_______Ω(3)该同学通过下列步骤，较准确地测出Rx的阻值
①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端。闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数满偏；
②断开S1，调节电阻箱R0，使其阻值最大；
③将S2拨至“2”，闭合Si，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R1，则Rx=________。 (4)关于本实验
①该同学在(3)②的步骤中操作不妥，可能会在步骤③中造成________； ②为了减小实验误差：下列方法最可行的是________。（填正确答案标号） A．选用量程不变，内阻更大的电压表 B．选用量程不变，内阻更小的电压表 C．选用总电阻远大于Rx的滑动变阻器 D．选用总电阻远小于Rx的滑动变阻器
10．（8分）某同学设计如下实验来测定未知电阻Rx的阻值（约为20 Ω），实验室提供的器材有： A．电源E（电动势为3 V，内阻不计）
B．滑动变阻器R1（有0~10 Ω和0~500 Ω两种） C．电阻箱R2（0~999.9 Ω）
D．微安表（量程为60 μA，内阻约为5 kΩ） E．开关、单刀双掷开关及导线若干
；
（1）按照电路图将实物图连接完整。
（2）滑动变阻器应选择_____________（填“0~10 Ω”或“0~500 Ω”）。 （3）按照如下步骤进行实验：
①将R2调节到40 Ω，将R1的阻值调节至最大，闭合开关S0；
②将S1闭合到________（选填“a”或“b”），将S2闭合到_________（选填“c”或“d”），调节R1至适当值，记下此时电流表示数I1=25 μA；
③保持滑动变阻器R1的触头不变，将S1与S2都拨至另一端，记下此时电流表示数I2=51 μA； ④计算得待测电阻的阻值Rx=_____________Ω（保留小数点后一位）。 （4）下列做法可以减小电阻测量的误差的有_____________。 A．换用一个内阻不变，量程更大的微安表 B．换用一个量程相同，内阻更大的微安表 C．将R2调至20 Ω进行实验
D．将R2调至远大于Rx的阻值进行实验
11．用图甲所示的电路测量一电流表A1的内阻。图中A0是标准电流表，R0是滑动变阻器，R1是电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，实验电路电源电动势为E。依据实验原理完成下列填空。 （1）将S拨向接点1，闭合S1，调节________，使A1指针偏转到适当位置，记下此时标准电表A0的读数I。
（2）然后将S拨向接点2，调节________至适当位置，使A0的读数仍为I，此时R的读数即为待测电表A1内阻的测量值。
（3）若在某一次测量中R1的示数如图乙所示，其电阻为________。该电阻箱可以提供的阻值范围为________。
12．用替代法测一个未知电阻Rx的阻值可以用如图所示的电路，图中R为电阻箱（R的最大阻值大于待测电阻Rx的阻值），S2为单刀双掷开关，R0为滑动变阻器，最大阻值为20Ω．为了电路安全，测量前应将滑动变阻器的滑片P调至________（选填“a”或“b”），电阻箱Rx阻值应调至________（选填“最大”或“最小”）．闭合S1开始实验，接下来有如下一些操作：
A．慢慢移动滑片P B．将S2闭合在“2”端 C．将S2闭合在“1”端 D．将S1断开，整理实验器材
E．调节电阻箱R的值，使电流表指针指在________（请补充完整）。 F．使电流表指针变化至某一适应位置 G．记下电阻箱上电阻示数
实验操作的合理次序是：________（填字母）．
13．小明用如图甲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，S2是单刀双掷开关，部分器材规格图乙中已标出。
（1）根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
（2）正确连接电路后，断开S1，S2接1，调节好多用电表，将两表笔接触Rx两端的接线柱，粗测其阻值，此过程中存在的问题是___________，正确操作后，粗测出Rx的阻值为R1。 （3）小明通过下列步骤，较准确测出Rx的阻值。
①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端。闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数满偏;
②调节电阻箱R0，使其阻值_________（选填“大于R1”或“小于R1”）;
③将S2拨至“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R2，则Rx =__________。
14．为了测量阻值范围在200～300 Ω之间的电阻Rx的阻值，实验室提供了如下器材： A．电阻箱R(阻值范围0～999.9 Ω) B．毫安表(量程0～3 mA，内阻约100 Ω) C．直流电源(电动势约3 V，内阻不计) D．两个单刀单掷开关，导线足量
(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图甲所示的实验电路，设计的操作步骤如下．
甲 乙
①按电路图连好电路，闭合开关S1，记下毫安表的读数．
②断开S1，闭合开关S2，调节电阻箱R的阻值，使毫安表的读数和①中相同，记下此时电阻箱的示数R1. 假设该同学的设计合理，则待测电阻Rx＝________．
(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图乙所示的实验电路，设计的操作步骤如下．
①按电路图连好电路，将R调到最大，然后闭合S1、S2，调节R，使毫安表达到满偏，记下此时电阻箱的示数R2.
②断开S2，调节R，仍使毫安表满偏，记下此时电阻箱的示数R3.假设该同学的设计合理，则待测电阻Rx＝________．
(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的，不合理的是________，理由是__________________________．
参考答案
1．A D R2R1 2．50.3 5.315 1280
3．最左端 大 a 滑动变阻器 b 108 4．R1R2 20℃ 5．1500 A D
6．乙 5.5 5.48
7．5.315 14 14
8．见解析 标准电压表 R 标准电压表仍为U 电阻箱阻值不连续，电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化，电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。
9． 240Ω
R1 电压表超偏而损坏 C
10．如图所示（1分） 0~500 Ω（1分） b（1分） d
（1分） 19.6（2分） BC（2分） 11．R0
R1 50 09999
12．B 最大 与操作F中电流表指针的同一位置处 C、A、F、B、E、G、D 13． 待测电阻未与其他元件断开 小于R1 14．R1 R2－R3 甲 电流表超程
R2
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