内容正文:
12.4 欧姆定律的应用
--第1课时伏阻法测电阻课时训练
第十二章 欧姆定律
【2023·成都模拟】如图所示,已知小灯泡正常发光时的电流为I,电源电压为U总,定值电阻的阻值为R0,用该电路能测出小灯泡正常发光时的电阻,测量步骤如下:
1
2
(1)只闭合S、S1,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为__________。
【点拨】
测量小灯泡正常发光时的电阻,应使小灯泡的电流为正常工作时的电流,当闭合开关S、S1,电压表测量R和小灯泡两端的总电压,调节滑动变阻器滑片,使电路电流为I时,电压表的示数为U总-IR0。
U总-IR0
3
(2)断开S1,闭合S、S2,滑动变阻器滑片________(填“移动”或“不动”),__________________。
【点拨】
断开S1,闭合S、S2,滑动变阻器滑片不动,测出灯泡两端电压U。
不动
测出灯泡两端电压U
4
(3)小灯泡正常发光时的电阻为________(用已知量和测量的量表示)。
【点拨】
5
小丽用一块电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、电源(电压未知)、开关和导线来测量滑动变阻器的最大阻值,电路设计如图所示,实验步骤如下:
(1)连接电路时,开关应该________
(填“断开”或“闭合”)。
(2)闭合开关,把滑片移至最右端,
读出此时电压表示数U1。
2
断开
(3)___________________,读出此时电压表示数U2。
(4)请用U1、U2和R0表达出滑动变阻器的最大阻值,则Rmax=___________。
把滑片移至最左端
【点拨】
3
如图所示,小海在进行“伏安法测电阻”的实验:
(1)图甲中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线在图中补画出正确的连线。(提示:两个电表量程连接无误)
解:如图所示。
【点拨】
原电路中,电阻Rx和电压表短路了,Rx应与滑动变阻器串联,电压表与电阻Rx并联,改正后如图所示。
(2)改正以上错误并正确操作,刚闭合开关,发现电压表的示数为1 V,电流表的示数为0,则故障可能是____________。
【点拨】
刚闭合开关,发现电压表的示数为1 V,说明电路是通路,电流表的示数为0,可能电流表没有接入电路,则故障可能是电流表短路。
电流表短路
(3)移动滑片P,当电压表的示数为1.3 V时,电流表的示数如图乙所示,其示数为________A,待测电阻Rx=________Ω。若要将电压表的示数调到2.0 V,需将滑片P向________(填“A”或“B”)移动。
0.26
5
B
【点拨】
(4)实验结束后,小海设计了一种巧妙测量电阻Rx的方案,如图丙所示,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。请将以下实验步骤补充完整:
①按电路图连接电路,闭合开关S1前,将电阻箱R0的阻值调至最大,并将滑片P置于a端。
②闭合开关S1和S3调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数I。
③断开开关S3,再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节________,使电流表的示数仍为I。读出电阻箱连入电路的阻值R0,则此时Rx=________。
电阻箱
R0
实验步骤:①按电路图连接电路,闭合开关S1前,将电阻箱R0的阻值调至最大,并将滑片P置于a端;②闭合开关S1和S3调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数I;③断开开关S3,再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I;由步骤②③知,两次电路中电流相等,由欧姆定律知,总电阻相等,滑片位置不变,则Rx=R0。
【点拨】
小灯泡正常发光时的电阻为。
闭合开关,把滑片移至最右端,电路为R0的简单电路,电压表测量电源电压;把滑片移至最左端,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电路中的电流I=I0=;滑动变阻器两端的电压U滑=U1-U2;滑动变阻器的最大阻值Rmax===R0。
当电压表的示数为1.3 V时,电流表的示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其示数为0.26 A。由欧姆定律可得,待测电阻的阻值Rx===5 Ω;若要将电压表的示数调到2.0 V,即增大电阻两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B移动。
$$