第十二章欧姆定律 阶段强化专题(八) 测电阻实验的归纳 课件 2024-2025学年北师大版物理九年级全一册

测电阻实验的归纳 专训 北师版 九年级全一册 第十二章 欧姆定律 学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3 V，待测小灯泡正常工作时的电压为2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，要求：①滑片P向右移动时，电流表示数变小；②连线不能交叉。 1 解：如图所示。 2 【点拨】 滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要使滑片P向右移动时，电流表示数变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，故应将滑 动变阻器的左下接线柱与小灯泡 的右接线柱连接，如图所示。 3 (2)检查电路无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零，导致这一现象的原因可能是________。 A．电压表短路　　　　　 B．电压表断路 C．滑动变阻器短路 D．小灯泡断路 D 4 【点拨】 电压表有示数，说明电压表两端与电源连通，灯泡不亮，电流表示数为零，说明与电压表并联的小灯泡所在支路存在断路而导致电压表串联在电路中了，可能的原因是小灯泡断路，故选D。 5 (3)故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)移动。 左 6 【点拨】 由图乙可知，电压表选用0～3V量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于小灯泡正常工作时的电压2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大小灯泡两端的电压，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，故滑片应向A端移动即向左移动，直至电压表示数为2.5 V。 7 (4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了如图丙所示的I­-U图像，由图可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。 12.5 8 【点拨】 9 现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2～3 Ω之间，两端留有接线头)，电压约为12 V的电源(电源电压不变)，阻值为5 Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0．6 A的电流表，一个量程为0～15 V的电压表，开关和导线若干。 2 请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求： (1)画出实验电路图(电阻丝用“ ”表示)。 解：实验电路图如图所示。 (2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量。 解：实验步骤：①按电路图连接实物图；②闭合开关S1， 断开开关S2，读出电压表的示数为U1；③再闭合开关S2， 读出电压表的示数U2。 (3)写出电阻丝长度L的数学表达式(用已知量和测量量表示)。 【点拨】 如图所示，闭合开关________，断开开关________，电压表V的示数为U1；闭合开关________，断开开关________，电压表V的示数为U2，则Rx＝_________。 3 S、S1 S2 S、S2 S1 实验室备有下列器材： A．待测定值电阻Rx：阻值在49～52 Ω之间； B．滑动变阻器：规格为“20 Ω　2 A”； C．滑动变阻器：规格为“50 Ω　1．5 A”； D．定值电阻R0：阻值为20 Ω； E．电压表V：测量范围0～3 V； F．电源E：电源电压恒为4．5 V； G．单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干。 4 为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值，小明设计了如图所示的电路。 (1)在小明设计的电路中，滑动变阻器应选________(填器材前面的序号字母)。小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是： ①将开关S掷向1，由______(填“a至b”或 “b至a”)移动滑动变阻器的滑片P至某一 位置，读出电压表的示数为2.5 V； ②保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，将开关S掷向2，读出电压表的示数为1.5 V。 C b至a 【点拨】 (2)根据小明测量的数据可以得到待测电阻的阻值Rx＝________Ω。 50 【点拨】 晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一只电流表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分实验电路。 (1)为了测出电阻Rx的阻值，请添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接。 5 解：如图所示。 (2)当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；当只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。请用I1、I2和R0表示Rx，则Rx＝____________。 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) 6 解：如图所示。 24 【点拨】 由图可知电源电压为3 V，故电压表应选用小量程，且电压表与被测电阻并联，如图所示。 25 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最________(填“左”或“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。 右 0.16 12.5 26 【点拨】 27 (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 28 【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，电流表测通过R0的电流，由欧姆定律得，电源电压为U＝I1R0，在②中，两电阻并联，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，通过待测电阻的电流为Ix＝I2－I1，由欧姆定律得， 29 由图丙的I­U图像知，灯泡正常工作时的电压为2.5 V，对应的电流为0.2 A，小灯泡正常发光时的电阻为R＝＝＝12.5 Ω。 解：电阻丝长度L＝。 当开关S1闭合，S2断开，R0和电阻丝样品串联，此时电压表测量R0两端的电压；当再闭合开关S2时，电阻丝样品被短路，此时只有R0接入电路，电压表的示数即为电源电压；根据串联电路电压的特点可得电阻丝样品两端的电压为U＝U2－U1，因串联电路中电流处处相等，则有＝，解得R样品＝R0，由＝可得L＝＝。 若选择滑动变阻器B，在开关S掷向1时，电压表示数最小约为3.2 V[4.5 V×≈3.2 V]，大于电压表测量范围，故实验中选择的是滑动变阻器C。 两步操作中，滑动变阻器接入电路的电阻R＝×20 Ω＝40 Ω；则待测电阻的阻值Rx＝×40 Ω＝50 Ω。 R0 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。 待测电阻阻值的表达式为Rx＝＝＝＝30 Ω。 $$