内容正文:
初中物理电学满分训练营15讲
第九讲 欧姆定律六--伏安法及单表法测电阻
教学目标
1. 掌握伏安法测电阻实验的步骤
2. 掌握单表法的实验过程及数据处理
【经典例题一】
1.下列电路图中电源电压U保持不变,定值电阻R的阻值已知。在不改变电路的情况下,能测出未知电阻Rx的阻值的电路图是
( )
A.
B.
C.
D.
2.滑动变阻器R上标有“20Ω,1A”的字样,定值电阻R1阻值已知,电源电压未知。下列四个实验电路中无法测出未知电阻Rx的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式练习】
3.物理科代表为全班同学设计了如图四个电路图,图中电源电压未知但不变,R0为阻值已知的定值电阻,R1为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.
B.
C.
D.
4.某同学在没有电流表的情况下(电源电压未知但不变),利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是( )
A.
B.
C.
D.
【经典例题二】
5.按电路图甲连接电路测量定值电阻Rx的阻值。请你参与完成下面的实验任务:
(1)连接电路时,除要断开开关外,还要 ;
(2)用完好的器材按如图甲所示实验电路图连接电路,实验时刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动过最大刻度处,出现这一现象的原因可能是 (指出一条即可);
(3)排除电路中的问题重新按图甲正确连接电路进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx= 。
(4)若已知滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值记为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,仔细思考一下,用现有的器材和原电路(拆下电流表),也能测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片滑到a端,读出电压表的示数记为U;
② ;
③则被测电阻Rx的阻值为:Rx= (用R及测量量表达)。
6.用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如下表:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.16
0.24
电阻R/Ω
9.4
10.4
(1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,为 A,对应的电阻值为 Ω。
(2)根据三次实验数据可得定值电阻Rx= Ω(结果保留一位小数)。
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转。用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是
(4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx= 。(用相关物理量的符号表示)
【变式练习】
7.一个物理课外实验小组用如图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值,其中定值电阻R0=20Ω.请你帮实验小组完成:
(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线代替导线将乙图连接完整(部分导线已连好);
(2)在连接电路时,开关应 ,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2”时,记下此时电压表的示数为U2.则待测电阻Rx阻值的表达式Rx= (用R0、U1、U2表示)。
(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,如下表所示,则5组数据的平均值为 ;利用的平均值,求出待测电阻Rx为 Ω。
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49
3.44
3.43
3.39
3.40
3.39
(5)实验中,采用了多次测出U1和U2的值,并由的平均值,求待测电阻Rx阻值的目的是为 。
8.某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 端(选填“左”或“右”),这样做的目的是 。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示