内容正文:
17.3 电阻的测量
【高频考点】
伏安法测电阻的探究实验(难点)
【典例】用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U-I的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法中错误的是( )
A. 由图甲可知,定值电阻阻值为1Ω
B. 由图甲可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流的改变而改变
C. 为了减小误差,应该用多次测量的方法计算小灯泡的电阻
D. 由图乙及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度升高而增大
【规律总结】
❶ 实验中滑动变阻器的作用:一是保护电路,二是改变定值电阻(或小灯泡)两端的电压。
❷ 实验中多次测量的目的:测量定值电阻的阻值时,测量多组数据是为了多次测量求平均值;测量小灯泡电阻的多组数据是为了找到小灯泡的电阻与灯丝温度变化的规律。
【易错警示】
❶ 测电阻时,并非所有情况下都应将多次测量结果求平均值。
❷ 测量灯丝电阻时,应逐渐降低灯泡两端的电压,而不应逐渐升高灯泡两端的电压。
【新知梳理】
❶ “伏安法"测电阻的原理:用表测出待测电阻Rx两端电压U,用表测出通过待测电阻Rx的电流I,用公式算出待测电阻Rx的阻值。电路图如图所示。
❷ 在“伏安法”测电阻的实验中,滑动变阻器的作用:(1) ;(2)改变 和 ,从而实现多次测量。
❸ 连接电路时应注意的问题:(1)接线过程中,开关处于 状态;(2)滑动变阻器连入电路中的 ;(3)先连接电路中 部分,再将电压表 联在被测电阻的两端。
【基础过关】
知识点一 测定值电阻的阻值
1. 用“伏安法”测电阻的实验中,电源电压为4.5V,被测电阻的阻值约为10 Ω,则连接电路时,电流表的量程应选择 ( )
A.0~3A B.0~0.6A C.任意一个均可 D.无法判断
2. 在“伏安法”测电阻的实验中,用到了如图所示的电路,图中甲是 表,乙是 表,闭合开关S后,移动滑动变阻器滑片P,两表的示数如图所示,则此时电流为 A,电压为 V,待测电阻约为 Ω。
知识点二 测量小灯泡的电阻
3. (易错题)(黄冈中考)在“测量小灯泡电阻”的实验中,选用电压恒为3V的电源,小灯泡正常发光的电压为2.0 V。
(1)请你用笔画线代替导线,将如图所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,测得几组数据如表所示,由此可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留1位小数)。随着电压的增大,小灯泡灯丝的电阻 ,原因是 。
【能力提升】
4. 如图所示是李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,下列有关该实验的说法错误的是( )
A. 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B. 实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C. 所测小灯泡的电阻可能随电压表示数的不同而不同
D. 在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变亮
5. 在“测量小灯泡电阻''的实验中,某同学连接好电路并闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是 ( )
A. 更换小灯泡
B. 更换电源
C. 检查电路是否断路
D. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
6. (2018•邵阳中考)有一物理实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,完成如图甲中实物电路的连接。(要求:连线不要有交叉)
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零。导致这一现象的原因可能是 (填序号)。
A.电压表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路 D.电压表短路
(3)上述故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移。
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的i-u图象。由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
【思维拓展】
7. (2018·山西中考)小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有:待测定值电阻(