45欧姆定理求未知电阻R的阻值问题.docx
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45欧姆定理求未知电阻R的阻值问题
华师大版初中科学八年级下4.5欧姆定理——求未知电阻R的阻值问题
一、实验探究题
1.在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用图甲所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,他在实验操作中的两处错误是________和________。
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流。
两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω,R2=5.3Ω。
第三次测量时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图乙所示,则R3=________Ω,实验测得值应为Rx=________Ω。
(4)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小亮用原有的电流表、滑动变阻器,再增加一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路。
测量时,闭合S1,将S2拨到1,电流表的示数为I1;将S2拨到2,电流表的示数为I2,小亮说待测电阻Rx=(I1/I2)R0。
小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理,原因是________。
2.现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值(Rx约为20Ω)。
在实验室中,配有的实验器材如下:
A.电源E(电压U=3V恒定); B.电流表A1(量程0~50mA);
C.电流表A2(量程0~3A); D.电压表V1(量程0~3V);
E.电压表V2(量程0~15V); F.滑动变阻器R(0~80Ω);
G.定值电阻R0=40Ω; H.开关一个,导线若干。
则:
为了测量多组数据使结果尽量准确,在滑动变阻器的整个滑动过程中,要使两电表的测量值范围尽可能大一些,并且两电表的读数均大于其量程的
。
则:
(1)根据实验要求,电压表选用________,电流表选用________。
(选填器材前的字母代号)
(2)请在虚线方框内画出实验电路图(其中,部分电路已画出,并标出所选器材的字母)。
(3)根据所画的电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接起来。
(4)若在某次实验中,电压表的示数为U,电流表的示数为I,那么,待测电阻阻值的表达式为Rx=________。
3.小柯去实验室做“伏安法测电阻”的实验时,由于实验老师的疏忽,只提供了如下实验器材:
电源、已知阻值的定值电阻R0、电流表两只、待测电阻Rx、开关一个、导线若干。
但聪明的小柯还是用这些仪器测量得出了Rx的阻值,如图所示。
(1)请将实验过程补充完整:
①对照电路图,请你只添加一根导线,将实物电路连接完整。
②闭合开关, ;
③断开开关,整理器材。
(2)用测量所得的量和已知量符号表示待测电阻阻值:
Rx=________。
(通过R0和Rx的电流分别用I1和I2表示)
(3)该实验中,如果仅将两只电流表换成两只电压表,其他元件不变。
请你设计一个可以测量出电阻Rx阻值的电路图。
4.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=________Ώ。
(3)若实验中只提供一个电源(电源电压未知)、一个电压表和一个定值电阻R0(己知阻值),小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx。
他的实验过程是:
闭合开关S后,接下来的操作是________(写出操作过程和测量的物理量,并用相应物理量写出Rx的表达式)。
5. 问题解决﹣﹣测量电阻:
小雨想要知道未知电阻RX的阻值,现有一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R1和R2的定值电阻与若干导线,其中R1和R2的阻值都较小,均不能单独与电流表串联在电源两端,否则会损坏电流表.
(1)请在方框内画出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸),并完成测量步骤:
①按照电路图连接实物电路;
②________ .
(2)推导出测量电阻RX的数学表达式.
6.同学们利用“伏安法”测量未知电阻
的阻值,所用电源电压为3V,
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
的电流I=________A,计算出
=________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.
7.(2017·台州)小柯利用如图甲所示的电路研究电流与电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω2A”。
(1)请设计实验数据记录表,画在下边框内。
(2)小柯将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,读出相应的电流值记录在表格中;然后更换电阻重复上述实验。
当接入20Ω的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都无法达到2V,其原因是________。
(3)小柯用图乙所示电路测未知电阻Rx的阻值,图中R0为定值电阻。
他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上,电流表示数为I1,然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上,电流表示数为I2,则Rx的阻值为________(用I1、I2、R0表示)。
8. 实验室中有一个热敏电阻R,其电阻值随温度变化的图象如图1所示.要测量热敏电阻在任意温度时的电阻值,现有下列实验器材:
一节旧干电池,两个开关S1、S2,导线若干.另外,还有再可供选择的以下器材:
A.电流表A(量程:
0~0.6A,0~3A);
B.电压表V(量程:
0~3V,0~15V);
C.定值电阻R1(阻值:
5Ω);
D.定值电阻R2(阻值:
150Ω).
(1)请你从A、B、C、D四种实验器材中选择2种器材准确测量出当温度在32℃时热敏电阻R的阻值,并根据要求完成下列问题.
①选择的2种器材是 ________ (填写器材前面字母序号).
②选择电表的量程 ________ .
③在图2现有电路的基础上画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路)________
④按照电路图2连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量.________
⑤用测量的物理量和已知物理量表示R=________ .
(2)若准确测量当温度在98℃时热敏电阻R的阻值,可选择的2种器材是 ________ (填写器材前面字母序号).
9. 在测量未知电阻R1(阻值为150Ω)的实验中,提供的实验器材有:
电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω),电阻箱R0(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干.
(1)小华同学设计了如图甲所示的电路,根据实验器材数据可粗略估算通过电流表的电流大小,则最大电流是________ A,最小电流是________ A,你认为小华________ (选填“能”或“不能”)准确测出R1阻值.
________________ ________ .
(2)小明同学设计了如图乙所示的电路进行测量,正确连接电路后,小明先将开关S拨至________ ,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1,再将开关S拨至另一位置,调节________ ,使电压表的示数恰好为U1.记下电阻箱的示数为R′,则未知电阻R1的测量值________ .
答案:
________________
二、综合题
10.某同学用电压表和电流表测定待测电阻Rx的阻值,正确连接实验电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样.该同学实验步骤正确,闭合开关S,观察到电压表和电流表示数分别为1.7V和0.14A。
继续实验又测得两组数据,记录在如下表格中。
(1)正确连接好电路后,进行实验。
(2)该同学所用的电源电压为________;
(3)实验中测出电阻Rx的阻值为________Ω。
(4)该同学设想进行第4次实验:
调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,事实上实验没有做成功,其主要原因是________。
11. 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)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=________
12.小刘同学想测量某一定值电阻的阻值Rx(大小约在10Ω﹣﹣﹣20Ω之间).手头有如下器材:
待测电阻Rx、电流表一只(自身电阻不计)、滑动变阻器一只(电阻从0变化,最大Rm=10Ω)、单刀开关一个、电源一个(电源电压不变,大小未知)、导线若干.
(1)他想在一个电路中测量待测电阻,请你帮他画出电路图;
(2)用已知量和测量量写出待测电阻表达式Rx= ________ (简要说明各个字母的含义).
13. 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,故障的原因是________ (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.
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.15
0.20
(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:
Rx= ________ .
14. 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.
15.小萱想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值。
小萱选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图所示。
(1)为了测量未知电阻RX的阻值,请你只添加两根导线将实物电路图补充完整。
(2)请你将正确的操作步骤补充完整:
连接好电路后,只闭合开关S2,读出电流表的示数I1;________,读出电流表的示数I2,并记录I1、I2的数据;
(3)请你用I1、I2和R0表示未知电阻RX。
RX=________,并记录。
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