内容正文:
根据欧姆定律测量导体的电阻
12.2
北师版 九年级全一册
第十二章 欧姆定律
小红同学在某次物理实验考查中抽到考题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验,实验电路图如图甲所示,请你帮他完成下列问题。
1
夯实基础·逐点练
2
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来。
解:如图所示。
夯实基础·逐点练
3
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最 ________(填“左”或“右”)端。
左
【点拨】
开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,即滑片应置于最左端。
夯实基础·逐点练
4
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况的原因是________(填“A”或“B”)。
A.电压表量程选小了
B.电压表的正负接线柱接反了
B
【点拨】
闭合开关,电压表的指针反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了,故选B。
夯实基础·逐点练
5
(4)通过三次实验得出的实验数据如表所示:
6
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 2.4
电流I/A 0.2 0.3
第三次得出的电流如图丙所示,请你根据所提供信息求出所测未知电阻的阻值为________Ω。
夯实基础·逐点练
6
【点拨】
夯实基础·逐点练
7
做“测量小灯泡的电阻”的实验:
(1)小华同学连接实物电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮。经检查,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将图甲电路连接正确,连线不能交叉。
2
解:如图所示。
夯实基础·逐点练
(2)连接电路时,开关必须________(填“断开”或“闭合”)。电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到________(填“A”或“B”)端。
断开
A
夯实基础·逐点练
(3)正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,当电流表的示数为0.2 A时,电压表指针位置如图乙所示,则电压表读数为________V,小灯泡的阻值为________Ω。
2.2
11
夯实基础·逐点练
【点拨】
夯实基础·逐点练
如图所示电路,当开关S闭合后,电流表的示数为零,但电压表有示数。那么该电路中出现的故障可能是( )
A.电流表坏了,电流不能通过电流表
B.被测电阻短路
C.被测电阻的接线柱接触不良
D.开关S的触片接触不良
3
夯实基础·逐点练
【点拨】
本题容易错选A、B、D,易错原因是不能正确根据电压表、电流表的示数分析电路故障。电流表有示数,说明电路通路,无示数说明电路开路。电压表有示数说明两接线柱分别与电源正负极是连通的,无示数说明两接线柱至少有一个与电源正负极是不通的,或者电压表两接线柱间短路。由图可知,当开关S闭合后,电流表的示数为零,但电压表有示数,说明电压表两接线柱之间(即被测电阻处)开路。
夯实基础·逐点练
因为被测电阻处开路,则电路中没有电流,即电流表的示数为零;由于电压表两接线柱分别与电源两极连通,因此电压表的示数等于电源电压,所以C正确。如果电流表坏了,电压表一个接线柱就不能与电源连通,因此也就不会有示数,所以A错误。同理如果S接触不良,则电压表也没有示数,所以D错误。如果被测电阻短路,电压表不会有示数,所以B错误。
【答案】C
夯实基础·逐点练
用伏安法测量小灯泡的电阻:
(1)装置:小雨连接了如图所示的实验电路,其中有一处错误,请在错误的导线上打“×”,并重新画一根正确连接的导线。
4
解:如图甲所示。
整合方法·提升练
【方法规律】
滑动变阻器将上面两个接线柱接入了电路中,根据电路图应将滑动变阻器滑片左侧电阻丝连入电路中。
整合方法·提升练
(2)图像:请根据表中数据,画出小灯泡的I-U图像。
解:如图乙所示。
实验次数 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.18 5.6
2 2.0 0.24 8.3
3 3.0 0.26 11.5
【方法规律】
先规定标度,由表中数据,根据描点法作图。
整合方法·提升练
(3)方法:用电压表和电流表测量电阻,运用的科学方法是________法。
组合
【方法规律】
用电压表和电流表测量电阻,运用的科学方法是组合法。
整合方法·提升练
(4)问题讨论:将实验中的小灯泡换成定值电阻,为了减小误差,应多次测量电压及电流的值,算出电阻,最后求出电阻的__________。
平均值
【方法规律】
将实验中的小灯泡换成定值电阻,为了减小误差,应多次测量电压及电流的值,算出电阻,最后求出电阻的平均值。
整合方法·提升练
科技小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉。
5
解:如图所示。
整合方法·提升练
(2)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是________(填“A”或“B”)。
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
A
整合方法·提升练
(3)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5 V,电流表的示数如图乙所示,为________A,则R的阻值是________Ω。
0.5
5
整合方法·提升练
【点拨】
整合方法·提升练
(4)改变电阻两端电压,多次测量求平均值。分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________(填“正”或“反”)比。
正
【点拨】
导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
整合方法·提升练
如图甲是小明测量未知电阻R1阻值的实物图。
6
探究培优·拓展练
25
(1)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
探究培优·拓展练
26
【点拨】
探究培优·拓展练
27
(2)现有另一个未知电阻R2(阻值约为400 Ω),若仅将图甲中的R1替换为R2,其他器材和电路连接不变,则不能测出R2的阻值,其原因是实验中________表无法读数。
电流
探究培优·拓展练
28
【点拨】
探究培优·拓展练
29
由图丙读出此时电流表示数I3=0.4 A,结合表格分析可知第三次的阻值R===6 Ω,而前两次的阻值根据欧姆定律计算均为6 Ω,三次电阻值的平均值为6 Ω,即电阻为6 Ω。
电压表选择的是0~3 V量程,电压表的示数为2.2 V,小灯泡的阻值为R===11 Ω。
如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其读数为0.5 A,由欧姆定律可得R的阻值R===5 Ω。
某次实验中,电压表示数为2.0 V时,电流表的示数为0.16 A,R1===12.5 Ω。
电源电压为3 V,用阻值约为400 Ω的R2替换R1,则电路的最大电流I′===0.007 5 A,小于电流表的分度值0.02 A,则实验中电流表无法读数,故不能测出R2的阻值。
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