第十七章 素养集训 测量电阻中常用的方法 课件- 2023-2024学年人教版物理九年级全册

素养集训 测量电阻中常用的方法 第十七章 欧姆定律 1．【2023·铜仁】小李利用如图所示的电路测量某未知电阻Rx的阻值。 素养集训 (1)请你根据电路图乙用笔画线代替导线，在实物图甲中补全电路连接。 解：如图所示。 【点拨】电源电压为两节干电池，所以电压表的量程选0～3 V；滑动变阻器选择一上一下两个接线柱串联接入电路，滑片向左移动接入电路的电阻变小。 (2)闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器滑片的位置，发现电压表有示数，电流表无示数，出现故障的原因是_______________；排除故障后，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数如图丙所示，则待测电阻Rx＝_____Ω。 待测电阻断路 6 (3)实验小组在分析讨论误差时得知，电压表相当于可显示自身电压的定值电阻，则Rx的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)实际值。 小于 返回 【点拨】电压表和电阻并联接入电路，读取的电流值是通过电压表和电阻的电流之和，所以读取的电流值比实际电流偏大，所以Rx的测量值小于实际值。 2．如图所示，图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图。 (1)请你根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大) 解：如图甲所示。 (2)在连接电路时，开关必须________。 断开 【点拨】为了保护电路，连接电路时开关必须断开。 (3)闭合开关S后，发现电流表无示数，电压表有示数，则出现的故障可能是_________。 Rx断路 【点拨】若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了。 (4)排除故障后，闭合开关S，当滑片P移动到某一个位置时，电流表的示数为0.2 A，电压表的示数如图丙所示，其读数为___________V，则待测电阻Rx＝________Ω。 2 10 (5)若实验中电流表不慎损坏，现给你一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和导线若干，请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图，要求能测量Rx的阻值。 解：如图乙所示。 返回 3．【2023·怀化】小张同学进行“伏安法测电阻”的实验，实物图如图甲所示。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。(导线不得交叉) 解：如图所示。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最______(填“左”或“右”)端。 右 【点拨】为保护电路，闭合开关前应将滑片置于滑动变阻器阻值最右端。 (3)某次实验中，移动滑片使电压表示数为2.0 V，此时电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为______A，本次测得R1的阻值为______Ω。 0.16 12.5 (4)实验后，小张同学设计了另外一种测电阻的方法，电路图如图丙所示。Rx为待测电阻，电源电压恒定，定值电阻R0＝20 Ω。实验步骤如下： ①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出 并记录电流表示数I1＝0.3 A。 ②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2＝0.5 A。 处理实验数据，可求得Rx＝______Ω。 30 【点拨】①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1＝0.3 A；②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2＝0.5 A。在①中，两电阻并联，电流表测R0的电流，由欧姆定律知，电源电压为U＝I1R0，在②中，电路连接关系没有改变，电流表测干路电流，因通过待测电阻的电流不变，由并联电路电流的规律知， 返回 4．小聪用伏安法测电阻，实验电路图如图甲。 (1)该实验的原理是_________。 (2)闭合开关S前，滑动变阻器的滑 片P应置于______(填“a”或“b”) 端。 b (3)假如小聪用完好的器材按图甲所示实验电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是： ①_________________； ②_________________。 电源电压过大 电流表量程太小 (4)小聪重新按图甲的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图乙，电流表示数如图丙，被测电阻Rx＝________Ω。 8 (5)若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，他想出一个方法，应用现有的器材，也能测出电阻Rx的阻值。 实验步骤如下： ①将滑动变阻器滑片滑到a端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U1； ②________________________________________________ ________________； ③读出滑动变阻器的最大阻值R； ④则被测电阻Rx的阻值为Rx＝________(写出表达式)。 将滑动变阻器滑片滑到b端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U2 返回 5．【2023·荆州】用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。 (1)用笔画线代替导线将图甲中的实物电路图连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)。 解：如图所示。 【点拨】要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小，则应使滑片左移时滑动变阻器接入电路的电阻变大。 (2)正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于______(填“A”或“B”)端。 A 【点拨】正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即置于A端。 (3)实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转， 则电路的故障是____________ __________________。 滑动变阻器 断路或EB导线断路 【点拨】实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0，电流表示数为0，说明电路断路，用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，则说明G与F、F与E之外部分断路，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是滑动变阻器断路或EB导线断路。 (4)排除故障后继续实验，当电压表示数为2 V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝______Ω。 10 (5)如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I1，滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx＝________。(用题中所给物理量的符号表示) 返回 【点拨】闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器滑片的位置，发现电压表有示数，电流表无示数，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路，所以出现故障的原因是待测电阻断路；由图丙可知通过电路的电流为0.4 A，待测电阻两端的电压为2.4 V，由欧姆定律可得待测电阻的阻值Rx＝＝＝6 Ω。 【点拨】由题图丙可知，电压表示数为2 V，则待测电阻Rx＝＝＝10 Ω。 【点拨】只有电压表时，要想测量出电阻，需要用电压表和定值电阻来代替电流表，实验中通过单刀双掷开关使电压表的测量对象不同。闭合开关S，将S1拨到触点2，移动滑片，读出电压表的示数U1，再将开关S1拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，则定值电阻Rx两端的电压为U－U1，串联时的电流为，再利用公式R＝即可求出Rx的阻值。 【点拨】由图可知，电流表选用小量程，分度值为0.02 A，示数为0.16 A，由欧姆定律可知，R1的阻值为R1＝＝＝12.5 Ω。 通过待测电阻的电流为Ix＝I2－I1，由欧姆定律，待测电阻阻值的表达式为Rx＝＝＝＝30 Ω。 R＝ 【点拨】电流表接入电路的量程为0～0.6 A，电流表的示数为0.2 A，由欧姆定律可得定值电阻Rx＝＝＝10 Ω。 【点拨】闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，两电阻串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1；根据串联电路电阻的规律及欧姆定律可得电源电压U＝I1(R0＋Rx)①；滑动变阻器滑片在最右端时，为待测电阻的简单电路，电流表示数为I2，由欧姆定律可得电源电压U＝I2Rx②；①②两式联立可得电阻Rx＝。 $$