电阻测量习题评讲.docx

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电阻测量习题评讲

第1课

电阻测量习题评讲

教学目标：

1、进一步掌握电阻测量的一般方法，拓展学生思维。

2、认识多种不同测量电阻的实际方法

1．用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：

电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω；

电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；

单刀单掷开关K，导线若干。

（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的

，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

（2）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝_________________。

2．有一待测电阻Rx（约几千欧）。

为精确地测出其阻值，给出如图所示的器材，所给器材有

A、电流表A量程只有几毫安，有刻度但未标明电流值。

B、电阻箱R10~9999.9Ω

C、滑动变阻器R20~100Ω

D、单刀单掷开关S1

E、单刀双掷开关S2

F、电源：

6V，内阻很小。

（1）把图中的实物连成实验电路

（2）写出主要的实验步骤。

3．要测量一只电压表的内阻RV，提供的器材有：

待测电压表V（量程在0－3V，内阻约3KΩ），电阻箱R（阻值0—9999.9Ω），电源E（电动势约6V，内阻不计），开关S及导线若干。

（1）求精确地测量待测电压表的内阻RV，请从上述材料选择必须的器材设计测量电路，并在方框中画出电路图。

（2）导出计算RV的表达式（用测得的物理量表示）。

4．在把电流表改装成电压表的实验中，测定电流表的内阻时，备有如下器材：

①电流表（量程2mA，内阻约几十欧）

②滑动变阻器（阻值范围0~50Ω，额定电流1.5A）

③电阻箱（阻值范围0~999Ω）④电阻箱（阻值范围0~9999Ω）

⑤电源（电动势2伏，有内阻）⑥电源（电动势6势，有内阻）

另外有开关和导线若干．

（1）如果采用右上图所示的电路测电流表的内阻，并且要得到较高的精确定，那么从以上备用器材上，R1应选用，R2应选用，电源应选用（用所给器材的代号填写）.

（2）实验时要进行的步骤有：

A．合上S1B．合上S2

C．将R1的阻值调至最大

D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度

E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半

F．记下R2的阻值G．按右上图所示的电路连接好电路

以上步骤的合理顺序是.

（3）若步骤F中记录的R2阻值为100Ω，则被测电流表的内阻rg的测量值为Ω.

（4）电流表内阻的测量值与其真实值的大小关系是：

R测R真（填“>”、“<”或“=”）

5．有一个电阻R，其阻值在40~50Ω之间，现要进一步测量其电阻，手边现有下图所示的器材：

A．电源E（电动势12V，内阻为0.5Ω）；

B．电压表（0~3~15V，内阻约10kΩ）；

C．电流表（0~0.6~3A，内阻约1Ω）；

D．滑动变阻器R1（阻值0~10Ω，额定电流2A）；

E．滑动变阻器R2（阻值0~1700Ω，额定电流0.3A）；

F．电键S和导线若干。

（1）电压表的量程应选_____，电流表的量程应选________，滑动变阻器应选________；

（2）请画出实验电路图；

（3）用笔画线代替导线，在实物图上连好实验电路。

6．“伏安法”测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在误差，而按如下左图所示电路进行测量，则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除．

（1）请简要写出还未完成的主要操作步骤，并用字母表达出相应的测量值。

①闭合电键S1，电键S2接2，调节Rp和Rp′，使电压表和电流表的读数尽可能大，读出电流表和电压表读数I2、U2

②保持Rp不变。

（2）请你推导出待测电阻Rx的表达式．

（3）用线把实物图按电路图连成测量电路，请将下右图中未连的线连完整．

7、将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表

改装成电压表并进行核对．

（1）利用如图所示的电路测量电流表

的内阻（图中电源的电动势E=4V）：

先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的

，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=Ω．

（2）将该表改装成量程为3V的电压表，需（填“串联”或“并联”）阻值为R0=Ω的电阻．

（3）把改装好的电压表与标准电压表进行核对，画出实验电路图和实物连接图．

教学后记：

第2课

实验：

探究导线电阻的因素

一、教学目标

1．通过探究导线电阻的因素，掌握电阻定理；

2．理解并掌握实验方法、实验原理。

二、教学重点与难点

理解实验原理，会正确选择实验器材并设计实验电路。

教学过程

一、知识储备（学）

1．均匀电阻的阻值计算公式是，式中ρ是，l是，S是．

2．导体的电阻率ρ与导体的　　和　　有关，通常把叫做绝缘体，而用电阻率受温度影响较小的材料制作__________，半导体的电阻随温度升高而．

3．在实验探究中，常常使用的方法，当探究的物理量与其他几个物理量有关时，可选择研究的量与其中一个物理量的关系而其他量__________．

4．应用：

滑动变阻器是电阻值　　的电阻，使用时通过改变　　　而改变接入电路的电阻值．

实验原理：

实验电路：

二、例题指导（讲）

例1．从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量“金属丝的电阻率”。

要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能得到多组数据。

A．金属丝（L）：

长度为L0，直径为D；

B．电流表（A1）：

量程10mA，内阻r1=40Ω；

C．电流表（A2）：

量程500

A，内阻r2=750Ω；

D．电压表（V）：

量程10V，内阻10kΩ；

E．电阻（R1）：

阻值为100Ω，起保护作用；

F．滑动变阻器（R2）：

总阻值约20Ω；

G．电池（E）：

电动势1.5V，内阻很小；

H．开关（S）；J．导线若干；

（1）在下列方框中画出电路图，并标明所用器材的代号；同时连接实物图。

（2）若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则所用的表达式ρ=，式中各符号的意义是。

例2．有一根细长而均匀的金属材料样品，截面如图所示。

此金属材料重约1.2N，长约为30cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0。

因管线内部空间截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案测量其内部空间的截面积S0，现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺B．螺旋测微器

C．电流表A1（600mA1.0Ω）

D．电流表A2（3A0.1Ω）

E．电压表V（3V6KΩ）

F．滑动变阻器R1（2kΩ0.5A）

G．滑动变阻器R2（10Ω2A）

H．蓄电池E（6V0.05Ω）

I．开关一个，带夹子的导线若干

（1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有（只填代号字母）；

（2）画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路；

（3）用已知的物理常数和测得的物理量，推导计算金属管线内部空间截面积S0的表达式

S0=．

例3．检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。

可供使用的器材如下：

A．待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）

B．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω

C．电流表A2，量程3A，内阻约0.12Ω

D．电压表V1，量程15V，内阻约15KΩ

E．电压表V2，量程3V，内阻约3KΩ

F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω

G．直流电源E，电动势3V，内阻不计

H．游标卡尺I．毫米刻度尺

J．电键S导线若干

（1）用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表___________（填“A1”或“A2”），所选电压表为_________（填“V1”或“V2”）。

（2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。

电路原理图和对应的实物连接如图

（3）为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。

三、能力提升（练习与探究）

1．用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如

图所示，该金属导线的直径为mm.

2．有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方（正方形）内圆，如图所示，此金属材料质量为0.1~0.2kg，长约为30cm，电阻约为10Ω。

已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0，因管线内径太小，无法直接测量，请根据下列提供的实验器材，设计一个实验方案测量其内径d。

A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表（600mA10Ω）

D．电流表（3A0.1Ω）E．电压表（3V6kΩ）F．滑动变阻器（2kΩ0.5A）

G．滑动变阻器（10Ω2A）H．直流稳压电源（6V0.05Ω）

I．开关一个，带夹子的导线若干

（1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有_______________（只填代号字母）；

（2）画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路；

（3）用已知的物理常量和所测得的物理量，推导出计算金属管线内径d的表达式．

3．若用下列器材组成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将实物下图连线成为实验电路。

微安表μA（量程200μA,内阻约200Ω）;

电压表V（量程3V,内阻约10kΩ）

电阻R0（阻值约20kΩ）;

滑动变阻器R（最大阻值50Ω,额定电流1A）;

电池组E（电动势3V,内阻不计）;

开关S及导线若干.

课后作业：

整理课堂笔记，完成能力提升

教学后记：

第3课

实验：

描绘小灯泡的伏安特性曲线

一、教学目标

1．理解实验原理，会设计实验电路；

2．知道小灯泡的电阻特点及伏安特性，会利用伏安特性曲线解决实际问题。

二、教学重点与难点

1．重点：

理解实验原理，会设计实验电路，理解小灯泡伏安特性。

2．难点：

利用伏安特性曲线解决实际问题。

教学过程

知识储备（自主学习）：

1．知道小灯泡的灯丝电阻是随温度的升高而

2．实验时电流表（填“内接”或“外接”），

电路选用（填“限流”或“分压”）电路

3．根据要求请画出电路图

4．一只小灯泡，标有“3V、0.6W”字样。

现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1。

（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω，电压表的内阻为10kΩ）．

（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用（选填“内接”或“外接”）法。

滑动变阻器的连接方式应采用（选填“分压式”或“限流式”）

（2）将你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）画在左下方的虚线框中。

（3）用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）。

开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最端（选填“左”或“右”）。

（4）若小灯泡发光暗时的电阻为R2，你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为：

R1R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）

例题指导（探析）：

例1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“6V，3W”，其他供选择的器材有：

电流表A1（量程3A，内阻0.2Ω）电流表A2（量程0.6A，内阻1Ω）

电压表V1（量程6V，内阻20kΩ）变阻器R1（0～1000Ω，0.5A）

变阻器R2（0～20Ω，2A）学生电源E（6V）开关S及导线若干

（1）实验中要求电压表在0～6V范围内读数并要求记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选，变阻器应选；

（2）请画出此实验的电路图；

（3）以下是该实验的操作步骤

A．闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数（U、I），移动变阻器的滑动触头，每移动一次记下一组（U、I）值,共测出12组数据；

B．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路；

C．调节触头位置，使闭合开关前触头处于使变阻器与小灯泡并联的电阻最大的位置；

D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用平滑曲线连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线

以上各步骤中存在的错误或不妥之处：

．

将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来．

（4）小灯泡的I—U图线是一条曲线，其原因是

．

例2．某同学为测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U特性曲线选用如图所示器材．

（1）请先画出实验电路图，然后用笔画线代替导线，将图中的实验电路连接完整．

（2）开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置

于端（选填“A”、“B”或“AB中间”）

（3）实验中测得有关数据如下表：

U/V

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

I/A

0.10

0.16

0.20

0.23

0.25

0.26

0.27

根据表中的实验数据，在图中画出小灯泡的I—U特性曲线．

（4）若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为℃。

（提示：

T=273+t）

（5）如右图所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为A．

能力提升（探究与练习）：

发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如右图所示，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“-”的一端接低电势．某同学用实验的方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.

（1）在下面的虚线框内画出该同学的实验电路图.（实验中所用电压表的内阻RV约为10kΩ,电流表的内阻RmA约为100Ω）

（2）在下图中的小方格纸上用描点法画出二极管的I-U图象.

（3）若发光二极管的最佳工作电压为2.0V，而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成的．根据画出的伏安特性曲线上的信息分析，应该串联一个阻值多大的电阻后与电源接成闭合电路，才能使二极管工作处于最佳状态？

教学后记：

第4课

磁场及其描述磁场对电流的作用

一、教学目标

1．知道磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量的定义及特点；

2．掌握通电直导线和通电线圈周围磁场方向的判断-----安培定则。

3．掌握安培力公式,左手定则；会处理安培力作用下的平衡问题

二、教学重点与难点

1．重点：

理解磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量等概念；掌握安培定则、左手定则。

2．难点：

安培定则、左手定则；安培力作用下的平衡问题。

教学过程

【自主学习】

1、磁体之间的相互作用是通过磁场发生的.对磁场认识正确的是（C）

A、磁感线有可能出现相交的情况

B、磁感线总是由N极出发指向S极

C、某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致

D、若在某区域内通电导线不受磁场力的作用,则该区域的磁感应强度一定为零

2、弹簧秤下端挂一条形磁铁，其中条形磁铁的N极位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（AC）

A.将口接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小

B．若将口接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大

C．若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将增大

D．若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小

3、通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行。

关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是（BC）

A、线框有两条边所受的安培力方向相同

B、线框有两条边所受的安培力大小相等

C、线框所受安培力的合力朝左

D、线框所受安培力的合力朝右

4、两个同心圆环a,b套在一条形磁铁上,如图所示,两环半径分别是R1、R2，且R1＞R2.设穿过a，b两圆环的磁通量分别是φ1，φ2,则φ1_____φ2（填“＜”、“＞”或“=”）

【知识小结】

1、磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量：

2、通电直导线和通电线圈周围磁场方向的判断-----安培定则：

4、安培力：

左手定则：

【典例探析】

1、如图所示，匀强磁场方向竖直向下，通电直导线ab水平放置，在下列情况下通电导线所受的安培力中（）

A、若导线在水平面内转过α角，则安培力大小、方向改变

B、若导线在水平面内转过α角，则安培力大小不变、方向改变

C、若导线在竖直面内转过α角，则安培力大小、方向改变

D、若导线在竖直面内转过α角，则安培力大小改变、方向不变

2、指南针静止时，其位置如图中虚线所示.若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置，据此可能是（）

A、导线南北放置，通有向北的电流.

B、导线南北放置，通有向南的电流

C、导线东西放置，通有向西的电流

D、导线东西放置，通有向东的电流

3、三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感强度大小均为B，则O点实际磁感强度的大小和方向如何?

4、如图所示，导体棒ab的质量为m=0.1kg，电阻为R=0.4

，放置在与水平面夹角为θ=37°的倾斜金属导轨上，导轨间距为d=0.2m，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁中，磁感应强度为B=0.5T，电池内阻不计，求：

（1）若导轨光滑，电池电动势ε多大才能使导体棒静止在导轨上？

（2）若棒与导轨之间的摩擦因数为μ=0.2，要使导体棒静止在导轨上，电池的电动势应多大？

5、如图所示，铜棒质量为0.1kg，静卧于相距8cm的水平轨道上，二者动摩擦因数μ=0.5，现在铜棒中通大小为5A的电流，要使铜棒滑动，可在两导轨间加一匀强磁场，求所加匀强磁场的最小值.（g取10m/s2）

【提升与巩固】

1、如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（BC）

A、直导线中电流方向垂直纸面向里

B、a点的磁感应强度为2T，方向向右

C、b点的磁感应强度为

T，方向斜向下，与B成45°角

D.、d点的磁感应强度为0

2、如图，线圈abcd可以自由转动，线圈ABCD固定不动，两线圈平面垂直放置而且圆心重合，当两线圈中通入图示方向的电流时，线圈abcd的运动情况是（B）

A、静止不动

B、以aoc为轴，b向纸外d向纸内转动

C、向纸外平动

D、以aoc为轴，d向纸外b向纸内转动

3、如图所示，是一种测量磁感应强度的简易装置，虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场，边长为L的矩形线框中通以逆时针方向的恒定电流I时，弹簧秤的示数为T1（不计弹簧秤重力）；当线框中电流反向、大小不变时，弹簧秤示数为T2（T2＞T1），则磁感应强度B的大小为________.

4、如图甲所示，质量为m=50g，长L=10cm的铜棒.用长度亦为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1/3T.未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ=37°，求此棒中恒定电流的大小。

同学甲的解法如下：

对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）.

当最大偏转角θ=37°时，棒受力平衡，有：

∴

同学乙的解法如下：

铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示.

F做功为：

重力做功为：

由动定理得：

∴

请你判断，他们的解法哪个正确？

错误的请指出错在哪里.

5、如图所示，两平行光滑金属导轨宽10cm，与电源相连，导轨平面与水平面成30°角，导轨上放置一质量为0.2kg的金属棒MN.当导体棒上通过10A的电流时，为使其能静止在轨道上，需在金属棒所在空间加一匀强磁场，若使磁场的磁感强度最小，所在磁场磁感强度B多大?

方向如何?

课后作业：

完成《训练篇》第37练No.2、3、4、5、9、12、13

教学后记：