内容正文:
测电阻的多种方法
素养特训
第十七章 欧姆定律
【2023·烟台】在“测量电阻的阻值”实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大。
1
2
解:如图所示。
3
【点拨】
滑动变阻器和电阻串联接入电路,滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式;滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大,滑动变阻器接入电路的电阻应变小,则滑动变阻器接右下接线柱。
(2)连接完电路后,闭合开关S,发现电流表、电压表有示数均很小,但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是_______________
__________________________。
将滑动变阻器
下面两个接线柱连入了电路
5
【点拨】
连接完电路后,闭合开关S,电流表、电压表示数均很小,说明电路为通路,且定值电阻两端的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大,无论怎样移动滑片都不能改变两只电表的示数,故障的原因是将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路。
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为______A,则电阻R的阻值为______Ω。
0.2
10
7
【点拨】
由题图乙知,电流表所选量程是0~0.6 A,示数是0.2 A;电阻R的阻值R== =10 Ω。
(4)把图甲中的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I-U图象,其中表示小灯泡的I-U图象的是
________(填“a”或“b”),判断的依据
是____________________________。
a
小灯泡的电阻受温度的影响
9
【点拨】
灯泡的电阻受温度的影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,题图丙中图象a为小灯泡的I-U图象。
用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡正常工作时的电压为2.5 V。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的器材连接成完整电路。
2
解:如图所示。
【点拨】
伏安法测小灯泡电阻时需要调节小灯泡两端的电压,故滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式,与灯泡串联在电路中。
(2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是________。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器接的是下面两接线柱
C
【点拨】
连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,电路为通路;由电路中电流较小,则电路中电阻较大;又无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡都不发光,两电表示数均无变化,则滑动变阻器不能起变阻作用,产生这一现象的原因是将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中。
(3)故障排除后,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时灯泡两端的电压为________V。要测量灯泡正常发光时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向________(填“A”或“B”)
端移动,使电压表的示数为
________V。
1.8
B
2.5
【点拨】
图乙中电压表选用小量程,示数为1.8 V,小于灯泡正常发光时的电压2.5 V,应增大灯泡两端的电压,由串联电路分压原理知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片向B端移动,直到电压表示数为灯泡正常发光时的电压2.5 V。
(4)移动滑片,记下多组数据,并绘制成如图丙所示的图象,则小灯泡正常发光时电阻为________(结果保留一位小数)Ω。
8.3
【点拨】
由题图丙知,灯泡在2.5 V电压下通过的电流为0.3 A,此时灯泡的电阻R== ≈8.3 Ω。
(5)用该灯泡和电压表,测未知电阻Rx的阻值,电路图如图丁所示。步骤如下:
①只闭合开关S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1 V,由图丙可知灯泡的电流为________A,即为Rx的电流;
0.2
【点拨】
只闭合S0、S1,小灯泡与未知电阻Rx串联,电压表测小灯泡两端的电压,移动滑片,使电压表示数为1 V,由图丙可知灯泡的电流为0.2 A,由串联电路的电流特点可知,此时通过Rx的电流Ix=IL=0.2 A;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S0、S2,电压表示数为2.6 V,则此时Rx的两端的电压为________V;
1.6
【点拨】
保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,小灯泡与未知电阻Rx串联,电压表测小灯泡和未知电阻Rx两端的总电压,电压表示数为2.6 V,由串联电路的电压特点可知,此时Rx两端的电压为Ux=U-UL=2.6 V-1 V=1.6 V;
③Rx的阻值为________Ω。
8
【点拨】
因小灯泡和未知电路的连接方式没有改变,各电阻的大小不变,通过未知电阻Rx的电流也不变