第17.3讲：电阻的测量【教材为纲·探题源】-2024年中考一轮复习讲义

第17-3讲 电阻的测量 知识点1：电阻的测量 本章第2 节图17.2-1 所示的电路就可以测量电阻，对于这样测量电阻的方法，有时又简称为“伏安法”测电阻。 为了减小误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，根据每次电压及电流的值算出电阻，最后求出电阻的平均值。在伏安法测电阻中，用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。 实验中要注意以下两点。 1. 滑动变阻器常用来改变电流及电压的值。调整变阻器之前要先想好，朝哪个方向移动滑片时电路中的电流变大，闭合开关之前应该先调整变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小。 2. 电压表和电流表要注意选择适当的量程。 【典例探究1】用“伏安法测电阻”的实验中，丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，处理实验数据时，分别画出了U﹣I的图像，如图所示。对于图像的分析，以下说法错误的是（　　） A．图甲是定值电阻的U﹣I图像，图乙是小灯泡的U﹣I图像 B．由图像可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比 C．由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 D．应该用多次测量的方法，计算小灯泡电阻的平均值，以减小误差 【答案】D 【解析】A．根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，所以图甲是定值电阻的U﹣I图像，则图乙是灯泡的U﹣I图像，故A正确； B．由图像甲可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比，故B正确； C．由乙图可知，电流与电压不成正比，如下所示，且电压变化比电流变化快， 由欧姆定律可知灯泡电阻逐渐增大，灯泡电压和电流越大，根据P＝UI可知灯的实际功率越大，灯丝的温度越高，由此可知，小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故C正确； D．灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能取多次测量的平均值减小误差，故D错误。 故选D。 【典例探究2】在“测量小灯泡电阻”的实验中，小亮设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮，且导线不交叉） （2）连接好电路后，闭合开关，小亮移动滑片，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是 　小灯泡短路　（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）。 （3）排除故障后，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，是 　1.8　V，要测量小灯泡正常发光时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动。 （4）小亮根据测得的数据绘制了小灯泡的I﹣U图象如图丙所示，小灯泡正常发光时的电阻是 　5Ω　。 【解题思路】（1）电压表应与灯泡并联，同时滑动变阻器应串联入电路中，滑片P向左移动时灯泡变亮，由此确定其接线情况； （2）逐一分析可能的故障情况，找出符合题意的答案； （3）根据电压表选用小量程确定分度值读数；灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向； （4）根据绘制的图丙所示图像可知灯在额定电压下的电流，由欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。 【答案】（1）见上图；（2）小灯泡短路；（3）1.8；左；（4）5Ω 【解析】（1）测量小灯泡电阻的实验中，电压表应与灯泡并联；滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，滑片向左移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入阻值变小，故应将其左下接线柱接入电路中，如图所示： ； （2）若小灯泡短路，灯泡不亮，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，符合题意；若小灯泡断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，不符合题意，因此故障原因可能是小灯泡短路； （3）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，读数为1.8V；灯在额定电压下正常发光，1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将图甲中滑动变阻器的滑片向左端移动，使电压表的示数为2.5V； （4）根据绘制的图丙所示图像知，灯在额定电压下的电流为0.5A，由欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为： 【典例探究3】小伟在做“用伏安法测量某定值电阻R阻值”的实验中，根据电路图连接了如图甲所示电路。 （1）本实验的原理是 　　。 （2）连接电路过程中，开关必须 　断开　。 （3）连接好电路进行实验，当电压表的示数为2.4V，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻R的电流大小为 　0.3　A，定值电阻R的阻值是 　8　Ω。 （4）请你为本次实验需要记录和测量的物理量设计一个数据记录表格。 【解题