内容正文:
第08讲电阻的测量
【考点梳理】
【考点一:伏安法测量小灯泡的电阻】
【实验原理】R=
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
【实验电路】
【实验步骤】
①按电路图连接实物电路。
②检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式R=算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P的位置,多测几组电压和电流值,根据R=,计算出每次的电阻值,并求出电阻的平均值。
【实验表格】
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
平均值R/Ω
1
2
3
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
【题型归纳】
题型一:伏安法测量电阻
1.(2023·四川巴中·统考中考真题)用“伏安法”测量已坏收音机里一个电阻的阻值,请完成下列实验探究。
(1)连接电路时开关应处于 状态;闭合开关前,滑动变阻器应滑到 (选填“A”或“B”)端;
(2)用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,记录每次对应电流值和电压值,多次测量的目的是 (选填“①”或“②”);
①寻找普遍规律 ②求平均值减小误差
(3)某一次测量时,电流表的指针如图乙所示,其示数为 A,电压表的指针如图丙所示,其示数为 ,根据上述数据计算出Rx的阻值为 ;
(4)要测量额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻,设计了以下四种方案,电源电压不变,R为已知电阻,在不改变电路连接的情况下可行的是 (仅一项正确)。
A. B. C. D.
2.(2023·山东淄博·统考一模)在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)测量额定电压为“2.5V”的小灯泡正常发光时的电阻;
①实验原理是 ;
②如图甲实验电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,故障可能是 ;
③排除故障后,继续进行实验,闭合开关,电压表示数为2V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应把滑动变阻器的滑片P向 移,直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数为 (如图乙),则小灯泡正常发光时的电阻为 (结果保留两位小数);
(2)测量定值电阻Rx的阻值。所用电源电压为4.5V,Rx的阻值约为10Ω,滑动变阻器的规格为“20ΩlA”。下表是某同学记录的四次实验数据:
电压
电流
①分析数据时,老师指出其中第组数据是编造的,判断依据是电路中的电流变化范围约为 ~ A;
②实验中多次测量的目的是 ;
③进一步分析数据还能发现,导体中的电流跟 的关系。
3.(2023·广东珠海·珠海市文园中学校考三模)小文利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压电压恒定,Rx的阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小;
(2)按要求正确连接好电路,闭合开关S,两电表均无示数;于是,他只将电压表正接线柱导线b端先后连接在开关S的左、右接线柱,发现接在开关左侧接线柱时电压表有示数,接在右侧接线柱时电压表无示数(各导线完好且只有一处存在故障)。则可确定电路故障是 ;
(3)排除故障后,闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,电流表示数为 A;则此次可计算出电阻Rx= Ω;继续进行多次测量;
(4)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx= (用已知量和测量量符号表示)。
题型二:电阻的伏安特性曲线
4.(2022秋·山西太原·九年级太原师范学院附属中学校考阶段练习)如图甲所示为小明设计的“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电路图,已知小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)小明正确操作,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡