内容正文:
第五章
欧姆定律
2.测量电阻
第五章 欧姆定律
2.测量电阻
知识点 1 伏安法测电阻
1.如图5-2-1甲所示是伏安法测电阻的实验电路图。
(1)闭合开关前,应把滑动变阻器的
滑片P移到 (选填“A”或
“B”)端,目的是 。
A
图5-2-1
保护电路
知识要点分类练
(2)若实验器材完好,连接好电路后,在“试触”时发现电流表的指针偏转角度很小,移动滑片P,发现指针偏转情况没有变化。产生该现象的原因可能是滑动变阻器同时接了
(选填“上”或“下”)端
的两个接线柱。
下
知识要点分类练
(3)纠正错误连接后,闭合开关,移动滑片到某位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,读数分别为 V、
A,则待测电阻的阻值为 Ω。
(4)接下来的实验操作是( )
A.移动滑片,得到多组数据,得出规律
B.移动滑片,得到多组数据,求平均值
C.换不同的电阻进行测量,得出规律
D.换不同的电阻进行测量,求平均值
0.24
10
2.4
B
知识要点分类练
知识点 2 研究小灯泡的电阻
2.实验:测量小灯泡的电阻。
[实验器材]新干电池2节,正常发光电压为2.5 V的小灯泡,开关,电流表,电压表,滑动变阻器,导线若干。
[设计实验]
(1)测量小灯泡电阻的原理是 。(用公式表示)
R=
知识要点分类练
(2)某同学设计并连接了如图5-2-2甲所示的部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。(要求:滑片向左移动时小灯泡变亮)
图5-2-2
【答案】如图所示
知识要点分类练
[进行实验]
(1)正确连接电路后,闭合开关发现小灯泡不发光,电流表指针不偏转,电压表指针偏转到最大刻度位置,出现这种故障的原因是( )
A.电流表短路
B.小灯泡短路
C.电压表开路
D.小灯泡开路
D
知识要点分类练
(2)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光。接着进行多次测量,根据实验数据绘制了如图乙所示的I-U图像。
2.5
知识要点分类练
[分析论证]
(1)分析I-U图像,可知小灯泡两端的电压变大时,通过的电流也变大,小灯泡的电阻 ,这说明
。
(2)根据I-U图像,可知小灯泡正
常发光时的电阻为 Ω。
(保留一位小数)
变大
灯丝电阻随温度升高而增大
8.3
知识要点分类练
3.在“用伏安法测电阻”的实验中,小明同学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,画出了定值电阻和小灯泡的I-U图像,分别如图5-2-3甲、乙所示,则对于图像的分析,以下说法错误的是 ( )
图5-2-3
规律方法综合练
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为10 Ω
B.由图甲可知,定值电阻的阻值跟它两端的电压和通过它的电流无关
C.由图乙可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
D.为了减小误差,应用多次测量取平均值的方法测出小灯泡的电阻
【答案】D
规律方法综合练
4.(教材变式题)在相距15 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每米输电线的电阻为0.01 Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图5-2-4所示电路进行检测,当电压表的示数为6 V时,电流表的示数为0.06 A,则甲地到短路位置的输电线总阻值为
Ω,短路位置到甲地的距离是
m。
100
图5-2-4
5000
规律方法综合练
5.(2023郴州)图5-2-5甲是小明为测量小灯泡的电阻所连的部分电路。电源电压恒为6 V,小灯泡的正常发光电压为3.8 V。
图5-2-5
规律方法综合练
(1)用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整(要求:导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变暗)。
【答案】如图所示
规律方法综合练
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器滑片时,电流表示数有明显变化,电压表示数始终为零。其原因可能是 。
A.滑动变阻器接触不良
B.开关接触不良
C.小灯泡短路
D.小灯泡的灯丝断了
C
规律方法综合练
(3)排除故障后,进行了多次测量。其中小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,其读数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω。
(4)该实验多次测量的目的是 。
A.求平均值,减小实验的误差
B.寻找普遍规律,避免实验的偶然性
0.4
9.5
B
规律方法综合练
(5)分析表中的实验数据,你认为小灯泡电阻的变化规律最接近I-U图像(图丙)中的哪一条 。
A.a曲线 B.b曲线 C.c曲线
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0
电流I/A 0.33 0.34 0.35 0.41
电阻R/Ω 6.1 7.4 8.6 9.8
C
规律方法综合练
6.[科学推理]在“用伏安法测电阻”的实验中,某同学用电压表、电流表测量电阻时连接了如图5-2-6甲、乙所示的两种电路,分别是电流表外接法和电流表内接法。若电压表本身的电阻不是非常大,电流表本身的电阻也不是非常小,图甲中电阻的测量值比真实值 ,图乙中电阻的测量值比真实值 。
(均选填“偏大”或
“偏小”)
图5-2-6
偏小
偏大
创新情境拓展练
相关解析
3.D [解析] 根据图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻,电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中电流的改变而改变;
根据图甲可知,当电阻两端电压为3 V时,通过的电流为3 A,由I=可知定值电阻的阻值:
R===10 Ω,故A、B正确;
由图乙可知,电流与电压不成正比,当小灯泡发光时,其两端电压的增加量大于通过电流的增加量,这是小灯泡的电阻受灯丝的温度影响导致的,即小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大,故C正确;
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,故D错误。
4.100 5000 [解析] 由I=可得,甲地到短路位置的输电线的总阻值:R===100 Ω,已知每米输电线的电阻为
0.01 Ω,甲地到短路位置导线的总长度:L==10000 m,短路位置到甲地的距离:s=L=×10000 m=5000 m。
6.偏小 偏大 [解析] 图甲中,电压表测量被测电
阻Rx两端的实际电压,但电流表测量通过电压表和电阻Rx的电流,根据并联电路起分流作用,电流表示数大于通过被测电阻Rx的实际电流,由R=,会使电阻的测量值偏小;图乙中,电流表测量通过电阻Rx的实际电流,但电压表测量电流表和电阻Rx两端的总电压,根据串联电路起分压作用,电压表示数大于被测电阻Rx两端的实际电压,根据R=,会使电阻的测量值偏大。
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