内容正文:
测量电阻
3
第十三章 欧姆定律
1
A
2
[2023·永州改编]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。
2
(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。
(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
(3)移动滑动变阻器滑片P,改变电压表和电流表的示数,根据实验测得多组数据。下列实验中与本实验多次测量的目的相同的是________。
A.探究串联电路中电压的规律
B.测量物体的长度
B
3
如图是李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,
有关该实验的以下说法错误的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变亮
【点易错】
用“伏安法”测量小灯泡的电阻时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,则电路电流减小,小灯泡两端的电压减小,小灯泡变暗。
【答案】D
4
[2023·南阳期中]小明用电流表、电压表测量小灯泡正常工作的电阻,所用小灯泡正常发光时的电压为2.5 V。
(1)按要求连接实物图甲,要求滑片向右滑动时小灯泡变暗。
解:如图所示。
【点拨】
滑片向右滑动时小灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与电源负极相连。
(2)小明连好电路,闭合开关,移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数。当滑片移到某处时,电压表示数为1.5 V,要使小灯泡正常发光,应向________(填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片。
左
【点拨】
当滑片移到某处时,电压表示数为1.5 V,小于小灯泡正常发光时的电压2.5 V,要使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压;根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应向左移动滑动变阻器滑片。
(3)将所测数据绘制成如图乙所示的U-I图象。由图可知:小灯泡正常工作时的电阻为________Ω;小灯泡的电阻是________(填“变化”或
“不变”)的,主要原因是
_________________________。
12.5
变化
小灯泡的电阻受温度的影响
【点拨】
5
[2022·泰安改编]物理创新实验小组连接了如图甲所示的电路,测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有4 V和6 V两挡可选,Rx的阻值
约为10 Ω,滑动变阻器有
(A“15 Ω 3 A”和B“50 Ω
2 A”)两种规格。
(1)李华同学发现图甲连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来并画“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
解:如图所示。
【点拨】
图甲中电压表并联在一段导线两端,且正负接线柱接反,应将电压表并联在定值电阻两端。
(2)改正错误后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到最________(填“左”或“右” )端。闭合开关后,移动滑片P,两表指针均不偏转,产生这一现象的原因可能是_________________________________。
右
滑动变阻器(或开关、或电流表)断路
(3)李华排除故障后,将滑动变阻器的滑片P移至最右端,闭合开关后,电压表示数为1 V,电流表示数为0.1 A。由此判断电源电压选择的是______(填“4 V”或“6 V”)挡,滑动变阻器选择的是______(填“A”或“B”)。
6 V
B
【点拨】
(4)继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量,第3次实验时,电流表的示数如图乙所示,请根据实验过程将表格填写完整,并将①②两处的数据填写在横线上(Rx的平均值精确到0.1 Ω)。
实验
次数 电压
Ux/V 电流
Ix/A 电阻
Rx/Ω 平均值/Ω
1 1 0.1 10
2 2.5 0.24 10.4
3 2.8 ①____ ②________
0.28
10.1
【点拨】
[2023·深圳期中]“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,在处理实验数据时,分别画出了U-I图象,如图甲、乙所示。
6
27
对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.图甲是定值电阻的U-I图象,图乙是小灯泡的U-I图象
B.由图象可知,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.为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法,计算小灯泡的电阻
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【点拨】
由U-I图象可知,图甲为正比例函数,故是定值电阻的U-I图象,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故图乙是小灯泡的U-I图象;测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差。
【答案】D
[2023·合肥期中]用伏安法测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。
7
下列说法正确的是( )
A.甲图测量出的电阻值比真实值小
B.乙图测量出的电阻值比真实值大
C.为了减小误差,测量小电阻时宜采用甲图
D.为了减小误差,测量小电阻时宜采用乙图
【点拨】
测量较大阻值的电阻时,采用甲图,电流表分压较小,误差较小;测量较小阻值的电阻时,采用乙图,电压表分流较小,误差较小。
【答案】D
[2023·大连改编]如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.实验原理是R=
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
由图乙可知,当小灯泡两端的电压为2.5 V时,小灯泡正常工作,通过小灯泡的电流为0.2 A,小灯泡正常工作时的电阻R===12.5 Ω;小灯泡的U-I图象不是一条直线,所以小灯泡的电阻是变化的,主要原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
滑动变阻器滑片P移至最右端,则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联接入电路中,Rx===10 Ω,若电源电压为4 V,则滑动变阻器的阻值R滑==30 Ω,若电源电压为6 V,则滑动变阻器的阻值R滑′==50 Ω,故电源电压选择为6 V挡,滑动变阻器选择为B。
电流表选用的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.28 A,第三次的电阻为=10 Ω;Rx的平均值为≈10.1 Ω。
甲图中电流表是内接法,电压表测得的电压是待测电阻两端的电压与电流表上的电压之和,电阻两端的电压测量值偏大,而通过电阻的电流测量准确,电阻测量值
R甲=>,电阻测量值大于真实值;
乙图中电流表是外接法,电流表测得的电流是通过待测电阻的电流与通过电压表的电流之和,通过电阻的电流测量值偏大,而电阻两端的电压测量准确,电阻测量值R乙=<,电阻测量值小于真实值;
$$