内容正文:
第5招
测电阻——伏安法
人教版 九年级全
例
典 例 剖 析
【2023·攀枝花】为测量某定值电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)请根据实验电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整。
解题秘方:由图甲可知,电压表并联在滑动变阻器两端;由图丙可知,电压表选用小量程。
解:如图所示。
(2)为不损坏电路元件,在闭合开关S前,调节滑动变阻器,让通过电流表的电流最________(填“大”或“小”)。
解题秘方:为了保护电路,在闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片移到阻值最大处,此时电路中电流最小。
小
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的读数,其中某次测量数据如图丙所示,此次电压表读数为________V。
解题秘方:图中电压表所用的是0~3 V量程,分度值为0.1 V,示数为2.2 V。
2.2
(4)根据实验数据,该小组作出了电压U随电流I的变化图象,如图丁所示,根据图象,可得电阻Rx=________Ω。
解题秘方:由图丁知,当通过滑动变阻器的电流为0.1 A时,滑动变阻器两端的电压为2.4 V,电源电压U=U滑+Ux=2.4 V+0.1 A×Rx ①;当通过滑动变阻器的电流为0.5 A时,电源电压U=I2Rx=0.5 A×Rx ②;由①②联立方程解得Rx=6 Ω。
6
训练角度 1 测量定值电阻
分 类 训 练
1.某物理兴趣小组用如图甲所示电路图测量定值电阻的阻值。
(1)根据图甲所示的电路图,进行实物连线如图乙所示,在该实物连线中,电流表上还有一个接线柱没有与其他元件连接,请你用笔画线代替导线,将图乙的实物连线连接完整。
解:如图所示。
【点拨】
滑动变阻器应上下各选一个接线柱与电流表串联接在电路中。
(2)某次测量时,电压表、电流表的指针位置如图丙所示,则电压表读数为________V,电流表读数为________A,根据测量结果可计算出待测电阻的阻值为________Ω。
2
0.4
5
【点拨】
图中电压表示数为2 V,电流表示数为0.4 A,待测电阻的阻值Rx==2 V0.4 A=5 Ω。
(3)移动滑动变阻器滑片P,改变电压表和电流表的示数,根据实验测得的多组数据,求出电阻的平均值。多次测量求平均值的目的是( )
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
A
【点拨】
用伏安法测量定值电阻的阻值,多次测量的目的是求平均值以减小误差。
2. 【2023·赤峰】在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,正常工作时阻值大约为8 Ω。
训练角度 2 测量小灯泡电阻
(1)如图甲所示,小涛同学即将连好最后一根导线A,他的同桌制止了他,说小涛连接的电路有两处错误,分别是________________________、__________________ 。小涛根据同桌的意见
进行了改正。
连接电路时没有断开开关
电流表量程接错了
【点拨】
由图甲知,小涛连接电路时没有断开开关;当小灯泡正常发光时,电路中的电流I==2.5 V8 Ω=0.312 5 A<0.6 A,为了测量更精确,电流表应选用0~0.6 A量程。
(2)实验过程中某一时刻,电压表指针位置如图乙所示,电压表示数为________V。
1.7
【点拨】
由图甲知,电压表选用的是0~3 V量程,分度值为0.1 V,由指针位置知电压表示数为1.7 V。
(3)小涛将数据记录在下表,数据都正确,请你指出他设计的表格中的错误:_________________________。
实验
次数 电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω 电阻平均
值R/Ω
1 0.5 0.16 3.1 6.1
2 1.3 0.21 6.2
3 2.5 0.28 8.9
_
电阻平均值一栏是多余的
【点拨】
小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,故表格中求电阻平均值没有意义。
3. 【2023·重庆】综合实践课上,小薇同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5 V”字样、电源电压恒为4.5 V、滑动变阻器规格为“30 Ω 1 A”。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,帮小薇完成实物电路的连接。
解:如图所示。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最________(填“左”或“右”)端。
右
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P过程中,她应注视________(填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是________(填字母符号)。
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路
电压表
A
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表