2020-2021年高考物理必考实验十三:伏安法测量电阻
对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【最新高考真题解析】
1.(2020年全国I卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。

回答下列问题:
(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。

(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
【答案】 (1).
、
(2). I (3).
(4). 
【解析】
【详解】(1)[1]若将电压表接在
、
之间,

则

根据一次函数关系可知对应斜率为
。
若将电压表接在
、
之间,电流表分压为

根据欧姆定律变形可知

解得

根据一次函数可知对应斜率为
,对比图像的斜率可知

所以II图线是采用电压表跨接在
、
之间。
(2)[2]因为待测电阻为几十欧姆
电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为
左右,根据

说明电流表的分压较小,电流表的分流较大,所以电压表应跨接在
、
之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。
[3]根据图像可知