内容正文:
专题09 多种方法测电阻(解析版)-2021-2022学年九年级物理同步培优专题(人教版)
◎核心考点1 伏安法测电阻
【例1】某实验小组用如图所示电路测量定值电阻的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,要求滑片向右移动时接入电路的电阻变大,导线不能交叉.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最________端的位置.
(3)闭合开关后,电流表、电压表均有较大的示数,移动滑片,两电表示数不变,电路发生的故障可能是_________________________________.
(4)多次实验后,将测得的数据记录如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.2
1.5
2
2.5
电流I/A
0.04
0.30
0.39
电阻R/Ω
待测电阻R/Ω
①综合分析可知,在整个测量过程中滑动变阻器的滑片逐渐向________端移动;当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙为________A.
②老师看完数据后,发现有一组数据是拼凑的,它是第________组(填实验序号),判断的依据是_______________________________________________________________________.
③排除拼凑数据,定值电阻的阻值R=________Ω.(结果保留一位小数)
(5)将电阻R换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是小灯泡的灯丝电阻受________影响.
(6)完成该实验后,小组同学想起老师说过电压表的电阻无穷大,他们想知道这个“无穷大” 究竟有多大,于是在老师的指导下选用了以下器材进行实验:两节新干电池、 灵敏电流计、定值电阻R0、电阻箱R、电压表、两个开关和若干导线.电路图如图丙所示,实验步骤如下:
①断开S1,闭合S2,记下此时灵敏电流计的示数为0.6 mA.
②断开S2,闭合S1,调节电阻箱使灵敏电流计的示数仍为0.6 mA,此时电阻箱示数如图丁所示.
③由实验可得,此电压表的电阻为________Ω.
【答案】(1)如图所示:
(2)右
(3)滑动变阻器两个上接线柱接入电路
(4)①左;0.50 ②1;当U=0.2 V、I=0.04 A时,滑动变阻器接入电路的电阻R滑=2.8V/0.04A =70 Ω>20 Ω ③5.0
(5)温度 (6)③ 4298
◎解题技巧
伏安法测电阻实验
(1)实验原理:根据欧姆定律的导出式R=。
(2)实验器材:电源、开关、导线、滑动变阻器、被测小灯泡或定值电阻、电压表、电流表。
(3)电路图:左图为测灯泡电阻,右图为测定值电阻。
(4)滑动变阻器在实验中的作用:保护电路;改变灯泡(定值电阻)两端的电压;改变通过灯泡(定值电阻)的电流。
(5)实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处;
②闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压,记下此时电流表、电压表示数;
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐次降低,记下每次读出的电流表、电压表示数;
④计算每次的电阻值,整理器材。
(6)记录数据的表格为:
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
(7)分析与归纳:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(8)实验时多次测量的目的:
①定值电阻:获得多组数据求平均值,减小误差;
②小灯泡:获得多组数据,探究灯丝的电阻与温度之间的变化关系;
◎对点训练
1.小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验,器材有:干电池两节,开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻及导线若干.
连接电路前,小明发现电流表指针如图甲所示,于是他将电流表指针调至________.
图乙是他们连接的测量的阻值的部分电路.请用笔画线代替导线,将电路连接完整.
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最________填“左”或“右”端.
闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表两接线柱分别与a、b或b、c连接,电压表均有示数;与a、c连接时,电压表无示数.如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是___________________________________________.
排除上述故障后,闭合开关并移动滑片P,当电流表示数为时,电压表示数如图丙所示,则定值电阻两端的电压为________多次实验所测量的结果如表1所示,根据3次实验数据最终可得的阻值为________结果保留一位小数.
表1
实验序号
电压表示数