电阻的测量Word格式.docx
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考点一:
伏安法
例:
用伏安法测定一只电阻的阻值,现给你一块电压表、一块电流表、一个电池组、滑动变阻器和开关各一个,未知阻值的电阻一只、导线若干。
(1)实验的原理是。
(2)在图1方框内画出实验电路图(标出电表的“+”、“﹣”接线柱)。
(3)在实验中电流表用0~0.6A量程、电压表用0~15V量程.根据你画的电路图,以笔画线代替导线,将下面图2中所给的实验器材连接起来(导线不要交叉)。
(4)在这次实验中,电流表和电压表的指示位置如图3所示,那么未知电阻Rx中的电流是A,Rx两端的电压是V,Rx的阻值是Ω。
思路点拨:
(1)实验的原理是:
R=
(或欧姆定律)。
(2)根据实验原理,要用电流表与电阻串联测量电流,电压表与电阻并联测量电压,同时还要用滑动变阻器来改变电阻两端的电压和电流,电路如图所示:
(3)按电路图连接实物图,如图所示:
(4)由图3知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;
电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为3V;
则R=
=
=6Ω
故答案为:
(1)R=
(或欧姆定律);
(2)见上图;
(3)见上图;
(4)0.5;
3;
6。
考点二:
特殊方法
在如图的电路中,R是已知阻值的电阻,根据已知条件和电表示数求出电阻Rx值的是()
A.
B.
C.
D.
A.由电路图可知,两电阻串联,电压表测Rx两端的电压值,电源的电压为止,无法得出R两端的电压,即无法得出电路中电流,故A不能测出电阻Rx值;
B.由电路图可知,两电阻并联,两开关都闭合时,电流表测干路电流,只闭合干路电流时电流表测通过R的电流,根据U=IR求出电源的电压,根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出Rx的阻值,故B能测出电阻Rx值;
C.由电路图可知,两电阻并联,电流表测R支路的电流,无论开关闭合还是断开均无法测出通过Rx的电流,故C不能测出电阻Rx值;
D.由电路图可知,开关闭合时电路为R的简单电路,电流表测通过R电流,根据欧姆定律求出电源的电压,开关断开时两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出Rx的阻值,故D能测出电阻Rx值。
故答案为BD。
学习总结
1.如图所示的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻Rx的电路是()
B.
C.
D.
2.用如图1的电路测量定值电阻R的阻值.
(1)测量电阻的实验原理是。
(2)按图1电路,将图2中的滑动变阻器正确连入电路。
(3)连接电路时,开关必须,正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的连入电路的阻值应处于值。
(4)闭合开关.将图2中的滑动变阻器的滑片P向左滑到某一位置时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图3.由此可知被测电阻的阻值R=Ω。
(5)该同学完成一次试验后,为确保测量结果的准确性,接下来的操作是,以测得多组数据。
(6)小明同学利用电流表、单刀双掷开关S、电阻箱R、滑动变阻器R0和电源,也测量出了未知电阻Rx的阻值,实验电路如图4所示.实验操作如下:
①按照电路图,连接好实物电路。
②将开关S拨至(填a或b)处,移动滑片P,使电流表指针指向一准确值,读出电流表的示数I。
③保持滑片P位置不变,再将S拨至(填a或b)处,调节电阻箱使电流表的示数仍为I,此时电阻箱的示数R.若R阻值如图5中所示,则Rx阻值为Ω。
3.小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时,连接的电路如图所示:
(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×
”,若没有改正错误,闭合开关,电压表;
(2)请在图中补画出正确的连线;
(3)改正错误后在闭合开关前,小刚应将滑动变阻器的滑片调到端;
(选填“A”或“B”)
(4)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据见表格,从表中计算可知三次实验小灯泡的电阻不相等,你认为原因可能是。
4.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;
B.读出电阻箱的示数R;
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大。
(1)上述步骤的合理顺序是:
(只填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为Ω。
(3)本实验所采用的物理思想方法可称为(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
5.在学习欧姆定律之后,老师请同学们设计一个测未知电阻Rx的电路,其中小明同学设计的电路如图甲所示。
R0为已知阻值的电阻,当s1闭合s2断开时,电流表读数为I;
当s1、s2都闭合时,电流表读数为I1。
⑴请你写出小明同学测Rx的表达式。
Rx=。
⑵小红设计了不同于小明同学设计的测量电路,如图乙所示。
请你将图丙中的器材按图乙电路连接起来(用笔连线表示导线),要求滑动变阻器的滑片P处于最右端时,连入电路的阻值最大。
⑶比较两个电路图,请你说一说小红设计的电路的优点。
6.小华同学试图探究不同的方法测量电阻.如图是他设计的实验电路,他用一个电源(两端电压恒定)、一只电流表、一个阻值为R0的已知电阻、几个开关以及一些导线测量未知电阻Rx.他的实验步骤如下:
①按照图示电路图连接电路,闭合开关S;
②闭合开关S1,读出电流表示数I1;
③再闭合开关S2,读出电流表示数I2;
④拆除电路,整理仪器.根据所测量的和已知的物理量得出计算电阻Rx的表达式为Rx=。
7.晓璐同学要测量一只定值电阻,实验室可以提供给她的仪器和元件如图所示。
(1)请帮助晓璐同学用这些元件根据实验要求连接成实验电路(电流表量程使用0.6A,电压表量程使用3V).
(2)她连接完电路闭合开关以后发现:
移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数会随之发生变化,电压表的示数却始终不变(示数不为零),这可能是在连接电路时将电压表接在了两端.
(3)正确连接电路后,晓璐同学设计了如下的表格记录测量的数据.她将三次测量的电压和电流分别求平均值,根据R=
计算出电阻值为11.3Ω。
老师看完她的结果后认为她的做法和结果是错误的,请帮助她计算出正确的结果并填入下表的空格内。
电阻平均值/Ω
电压/V
3.0
2.7
2.0
电流/A
0.30
0.22
0.18
8.某同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路(要求导线不交叉)。
(2)该同学检查电路连接正确,他闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是或。
(3)排除故障后,他将滑片P向右滑动时,电压表示数将(选填“增大”“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1=Ω。
9.如图所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;
图乙为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。
(2)如果实验操作中出现:
电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是()
A.电流表的正、负接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻R发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,电压表示数____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的Rx=____Ω。
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是____。
10.如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中。
(1)连接电路时,开关应。
请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障原因是_________(选填“Rx短路”或“Rx断路”)。
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为A,则所测电阻Rx的值是Ω。
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片P置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式为。
11.如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图。
(1)连接好电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到阻值最大处;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.80伏时,电流表示数如图乙,示数为安,此时小灯泡的电阻为欧;
(3)在实验过程中,发现在开关闭合的情况下,小灯泡突然不亮,电压表和电流表均无示数。
小丽认为可能是电路某处断路,于是用一根导线检测,实验步骤和现象如下表。
实验步骤
导线两端接触位置
电灯
电流表
电压表
ad
亮
有示数
ae
无示数
ac
不亮
ab
小丽分析表中现象,判断出cd之间某处断路,同组同学指出实验步骤是没有必要做的。
12.在学习电学时,小夏利用如图所示的电路图,做了不少实验,其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。
(1)在做“探究电流与电阻的关系”的实验时,小夏先把10Ω的电阻连入电路,闭合开关,把电流表的读数填在表格中,然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻,将相应的电流值记录到表格中。
小夏的错误做法是
(2)在做“伏安法”测电阻的实验时,小夏根据电路图连接的电路如图所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔画线代替导线完成电路连接,要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。
实验中小夏测得的结果如下表。
由此可以判断,小夏同学选用的定值电阻的阻值为Ω。
实验序号
电压表示数/V
电流表示数/A
1
1.5
0.16
2
2.5
0.25
3
3.5
0.34
(3)在做“测量小灯泡额定功率”的实验时,小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,则电流表的读数是A,小灯泡的额定功率为W。
13.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验,小柯同学选取了相应器材,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)如图甲电路无法正常完成实验,有一处导线连接错误,错误导线是(选填“
”或“
”)。
(2)改正电路后,小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是欧姆。
14.在测电阻的实验中,实验的器材有:
干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干。
(1)图甲是实验的电路图。
小明按照电路图连接电路时,开关应_______。
①闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动。
他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。
若电路中只有一处故障,则故障是_______。
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_______A,RX=_______。
(2)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻RY的测量。
如图所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路。
①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(只添加一条导线)。
实验步骤:
A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;
C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2>
I1)。
②请你用I1、I2和R0表示RY,则RY=_____。
15.某同学用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电阻:
甲乙
(1)请你帮他用笔划线代替导线连接实物电路,导线不允许交叉。
(2)该同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几乎不偏转,电压表有示数,接近电源电压,你认为该电路故障可能是。
(3)该同学排除电路故障后,完成实验并将实验数据绘制成图像,如图乙所示,当小灯泡两端的电压为2.0V时,小灯泡的电阻为Ω。
(4)该同学提出在测定值电阻的实验中,绘制的图像是一条直线,而本实验得到的是曲线,你认为原因可能是。
16.同学们利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,所用电源电压为3V,RX阻值约为5Ω。
(1)实物电路如图甲,请用笔画线代替导线将电路连接好。
(2)闭合开关,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙,则通过电阻Rx的电流I=A,计算出Rx=Ω。
(3)利用现有的器材和电路,在已经规范使用器材的前提下,如何使测量结果更接近真实值.
17.康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时,他已连接好了部分电路,如图所示.已知电源电压为3V且保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V,请你接着完成下列步骤:
(1)电路中只缺少一根导线,请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(要求:
滑片向右滑动时,电压表的示数变大);
(2)实验前,连接电路时开关S应当处于_____状态;
实验中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向端移动(选填“左”或“右”);
(3)当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流大小为A,此时小灯泡的电阻是____Ω。
18.图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示其读数为I=A,则未知电阻R=Ω。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1
②,用电压表测出电源的电压U
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:
Rx=
19.下面是小明做“测量定值电阻阻值”的实验:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到______端(选填“A”或“B”)。
(3)小明在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表的示数变大,电压表示数变小,产生这一现象的原因是_______。
纠正错误后,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3V时,电流表的示数如图12乙所示,则该定值电阻阻值为_____Ω。
他认为这个结果就是定值电阻的准确阻值,你认为合理吗?
答:
_______,理由是_______________________________________。
(4)该实验电路还可以用来测量__________。
实验原理是________。
20.小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。
(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是。
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移灯泡变亮),并在虚线框内画出电路图。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,]电压表无示数,其故障原因是。
(4)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,示数为0.38A,小灯泡正常工作时的电阻是Ω。
21.小亮在打扫实验室时发现了一个定值电阻,他对此电阻进行了如下探究.
(1)小亮为测量电阻Rx的阻值,选择了以下器材:
待测电阻Rx、阻值已知的定值电阻R0、电压不变(电压值未知)的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干.
如图甲所示,小亮连接了实验电路,但实验步骤没有写完整,请你帮助完成实验步骤,并写出电阻Rx的表达式。
闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1.
,读出此时电流表的示数I2.
根据所测数据计算得出Rx=.
(2)完成上述实验后,小亮将定值电阻Rx和滑动变阻器R2串联后接在电压保持不变的电源两端.当滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端时,定值电阻Rx两端的电压Ux和滑动变阻器R2两端的电压U2的关系图像如图乙所示.已知滑动变阻器最大阻值为20Ω,请你写出滑动变阻器R2两端的电压U2跟滑动变阻器R2的关系式:
U2=_____________。
22.电流表本身的电阻(通常叫电流表的内阻)一般都很小,一般小于0.5Ω,对电路几乎没有影响,在一般电路测量中经常忽略不计。
而如果进行精密测量时我们就不能忽略电流表的内电阻对电路造成的影响,而要把电流表看成一个可以显示通过自身电流大小的小电阻。
某电流表的内阻在0.1Ω—0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:
A.待测电流表A1(量程0—0.6A);
B.电流表A2(量程0—0.6A、0—3A);
C.电压表V(量程3V,内阻约2kΩ);
D.滑动变阻器R1(0—10Ω);
E.滑动变阻器R2(0—100Ω)
F.定值电阻R3(阻值5Ω);
G.定值电阻R4(阻值1000Ω);
H.电源电压(4V);
I.开关及导线若干。
(1)请你从以下电路中选择出最恰当的实验电路________(选填图序号);
甲乙丙丁
(2)要准确的测出电流表的内阻,除器材“A”、“H”、“I”外,还应该选用的器材为________(填器材前的字母代号)
(3)按照你选择的电路图说出要测量的物理量(并用符号表示),并写出电流表内阻的表达式RA:
要测量的物理量:
________;
电流表内阻的表达式RA=________。
23.小红用图示电路测量未知定值电阻RX的阻值,图中R为电阻箱,S为单刀双掷开关(可置于“a”或“b”位置),RP为滑动变阻器。
连接好实物,将电阻箱的阻值调至最大后,主要操作如下:
(1)把开关S接(选填“a”或“b”)位置,调节滑动变阻器的滑片后,读出电流表的示数I;
(2)把开关S接另一位置,调节,使电流表的示数仍为I;
(3)读出,即可知道Rx的阻值。
24.如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整。
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
0.56[来源:
Zxxk.Com]
电阻Rx/Ω
3.13
3.21
电阻的平均值R′x/Ω
(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一:
闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=__________________。
扬州大学附属中学东部分校姜雪峰编制
②方案二:
电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1;
再将S接到b,读出电流表的I2;
由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2。
请判断结果是否正确并简要说明理由:
____________________________
25.如图(甲)所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路。
(1)连好电路后闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,那么电路的故障可能是。
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图(乙)所示,则通过电阻Rx的电流为A,Rx的阻值为Ω。
(3)另有同学们设计了下列二种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=;
②方案二的电路中,将S接到a时,读出电流表的示数I1;
再将S接到b,读出电流
表的示数I2;
由I2Rx=I1R0可得Rx=
。
试对方案二做出评价。
(必须简要说明理由)
26.小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10Ω),设计了如图所示的电路图。
已知电源电压为6V,灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。
(1)如图是小明根据电路图连接的实物图。
闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡;
经检查,是由于一根导线连接错误。
请你在实物图中连接错误的导线上打“×
”并补画出正确的连线。
(2)若电压表0~15V的量程损坏,为完成实验,请你使用原有器材重新设计一个串联电路,并将设计的电路图画在上面的虚线框内。
(3)根据你的设计重新连接电路进行实验。
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则小灯泡的电阻是Ω。
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