《2025年教材完全解读高中物理必修第三册粤教版》

4.(2024·中山月考·知识点 2·能力点 1、2)某同学用伏安法测定待测电阻$R_{x}$的阻值(约为 10 kΩ)，除了$R_{x}$、开关 S、导线外，还有下列器材供选用：
A. 电压表(量程 0~1 V，内阻约 10 kΩ)
B. 电压表(量程 0~10 V，内阻约 100 kΩ)
C. 电流表(量程 0~1 mA，内阻约 30 Ω)
D. 电流表(量程 0~0.6 A，内阻约 0.05 Ω)
E. 电源(电压 1.5 V，额定电流 0.5 A)
F. 电源(电压 12 V，额定电流 2 A)
G. 滑动变阻器$R_{0}$(阻值范围 0~10 Ω，额定电流 2 A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用B，电流表选用C，电源选用F。(均填器材的字母代号)
(2)画出测量$R_{x}$阻值的实验电路图。
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会大于(填“大于”“小于”或“等于”)真实值，原因是由于电流表的分压作用，电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压。

答案：
4.
(1)B C F
(2)如图所示
(3)大于 由于电流表的分压作用，电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压

[解析]
(1)若选用电压为1.5V的电源，则实验中通过待测电阻的电流最大值仅为0.15mA，两个电流表均无法准确测量，故选用电压为12V的电源F；此时，实验中通过待测电阻的最大电流约为1.2mA，故电流表选用C；电压表选用量程较大的B。
(2)由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，所以滑动变阻器采用分压式接法；由于待测电阻的阻值远大于电流表内阻，所以电流表采用内接法。
(3)由于电流表的分压作用，电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压，电阻测量值大于其真实值。

5.(2022·广东卷·知识点 2·能力点 1、2)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
(1)装置安装和电路连接：如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹$A$、$B$的导线接入如图乙所示的电路中。
(2)导电绳拉伸后的长度$L$及其电阻$R_{x}$的测量。
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录$A$、$B$间的距离，即为导电绳拉伸后的长度$L$。
②将滑动变阻器$R$的滑片滑到最右端。断开开关$S_{2}$，闭合开关$S_{1}$，调节$R$，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数$U$和$I_{1}$。
③闭合$S_{2}$，电压表的示数变小(填“变大”或“变小”)。调节$R$使电压表的示数仍为$U$，记录电流表的示数$I_{2}$，则此时导电绳的电阻$R_{x} =$$\frac{U}{I_2 - I_1}$(用$I_{1}$、$I_{2}$和$U$表示)。


④断开$S_{1}$，增大导电绳拉伸量，测量并记录$A$、$B$间的距离，重复步骤②和③。
(3)该电压表内阻对导电绳的测量值无(填“有”或“无”)影响。
(4)图丙是根据部分实验数据描绘的$R_{x} - L$图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻$R_{x}$为 1.33 kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为 51.80cm，即为机械臂弯曲后的长度。

答案： 5.
(2)③变小 $\frac{U}{I_2 - I_1}$
(3)无
(4)51.80
[解析]
(2)③闭合$S_2$后，并联部分的电阻值减小，根据串联分压规律，电压表的示数变小。加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为$I_2 - I_1$，因此导电绳的电阻$R_x = \frac{U}{I_2 - I_1}$。
(3)在闭合$S_2$之前，电流表$I_1$的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合$S_2$调节R之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为$I_1$，故流过导电绳的电流是$I_2 - I_1$，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响。
(4)由题图丙可知，导电绳拉伸后的长度为51.80cm。