内容正文:
17.3电阻的测量
要点梳理
1. 实验原理(用公式表示):__________。
2. 需要测量的物理量:用电流表测出通过电阻的____,用电压表测出电阻两端的____,再根据欧姆定律的变形式________计算出电阻值,这种方法简称____法。
3. 实验器材:电源、开关、导线、定值电阻、________、________、____________。
4.实验电路图
5. 部分器材的作用
电压表:____________________;
电流表:________________________;
滑动变阻器:__________,____________________。
6. “伏安法”测定值电阻实验中,多次测量的目的是____________________。
7. “伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,多次测量目的是________________。
8. 由实验现象可知:小灯泡电阻随温度升高而____。
考点精练
知识点1 伏安法测定值电阻阻值
【典例1】 小华做测量定值电阻阻值的实验,现有器材:待测电阻、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1) 小华设计了如图甲所示的电路测量的阻值,该实验的原理是__________;
(2) 请按照图甲所示的电路图,用笔画线将图乙中的实物图连接完整;
(3) 闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应置于____(选填“最左”或“最右”)端;
(4) 当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,则通过的电流大小为____A,它的阻值是______ ;
(5) 本实验要多次测量取平均值,其目的是__________。
【变式训练】
1. 在用“伏安法”测定值电阻阻值实验中,小潘设计并连接了如图甲所示的电路。
(1) 连接电路前,发现电流表的指针如图乙所示,接下来应进行的操作是________________。在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最左端,其目的是__________。
(2) 若连接电路时,小潘误将电压表与电流表位置接反,则闭合开关后,他观察到电压表__(选填“有”或“无”)示数。
(3) 排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如表。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
0.6
1.0
1.6
2.2
2.8
电流
0.3
0.1
0.16
0.20
0.28
①老师指出第1组数据是错误的,经五人小组讨论后,发现错误的原因是______________________________________________________________________________。测完第3组数据后,应将滑动变阻器向__(选填“左”或“右”)调节可得到第4组数据。
②剔除第1组数据后,可计算出所测电阻阻值为____ 。(结果保留1位小数)
(4) 本实验进行了多次测量,其目的与下列______(填字母代号)实验中多次测量的目的相同。
A. 用刻度尺测量铅笔的长度 B. 测量小灯泡的电阻
知识点2 伏安法测小灯泡的阻值
【典例2】 在“测量小灯泡电阻”的实验中,小亮设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为,小灯泡的额定电压为。
(1) 请你用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮,且导线不交叉)
(2) 连接好电路后,闭合开关,小亮移动滑片,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是____________(选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”)。
(3) 排除故障后,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,是____,要测量小灯泡正常发光时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向__(选填“左”或“右”)移动。
(4) 小亮根据测得的数据绘制了小灯泡的图像如图丙所示,小灯泡正常发光时的电阻是______ ,通过计算发现灯丝电阻大小在变化,这主要是因为________________________。
【变式训练】
2. 小兰同学连接如图甲所示的电路,测量额定电压为的小灯泡发光时的电阻。
(1) 请用笔画线代替导线,帮小兰同学将图甲的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2) 在检查电路时,小兰发现电流表的指针偏向零刻度线左侧,其原因可能是________________________________________________。
(3) 在确认电路和器材无误后,小兰闭合开关进行实验。当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,其测量的电压为____。
(4) 为了测出小灯泡正常发光时的电阻,她应将滑片继续向__(选填“左”或“右”)移动,同时她会观察到小灯泡变得____(选填“更亮”或“更暗”)。
(5) 小兰想进一步研究小灯泡发光时电阻的特点,她继续移动滑片。突然,小灯泡的灯丝烧断,则电压表的示数将____(选填“变大”或“变小”)。
(6) 接下来,小兰换用相同规格的小灯泡重新进行实验。实验结束后,她利用实验数据绘制了小灯泡的图像,如图丙所示。由图像可知:
①这种规格的小灯泡,正常发光时的电阻为____ ;
②细心的小兰还发现,图丙的图像显示通过小灯泡的电流跟其两端的电压并不成正比。造成这种现象的原因是__________________________________。
知识点3 伏安法测电阻实验综合练习
【变式训练】
3. 在“测量定值电阻的大小”的实验中,小华设计了如图所示实验电路图,连接好电路,并检查无误后闭合开关,发现电流表和电压表均无示数。如果电路中仅有一处故障,则故障可能是( )
A. 短路 B. 短路 C. 电流表断路 D. 电压表断路
4. 某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为不变,小灯泡标有“”字样,他记录的实验数据如下表所示。关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
电压/
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
A. 电路图中是电压表,是电流表
B. 小灯泡正常发光时的电阻是
C. 滑动变阻器的最大阻值至少为
D. 闭合开关后,滑片向左移,小灯泡的电阻减小
5. 在下面的方框内画出伏安法测电阻的电路图,并根据电路图连接电路。
在连接电路图时开关应处于____状态,滑动变阻器的滑片应位于______(选填“”或“”)端,这主要是为了避免电路中的____过大,而烧坏电路中的有关元件。
6. 如图所示,是用电压表和电流表测额定电压是小灯泡正常发光时电阻的实验电路。这个电路连接存在的问题是__________________________________________。将电路连接正确后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移动到如图所示的位置时,电压表示数为,这时应将滑动变阻器的滑片向__(选填“左”或“右”)适当移动。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是____ 。
知识点4 特殊法测电阻
【典例3】 如图所示是测量未知电阻的实验电路,电源两端的电压保持不变,定值电阻 。请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理。
(1) 实验步骤:
①只闭合开关和,读出并记录电流表的示数。
②__________________________________________________,读出并记录电流表的示数。
③计算的阻值。
(2) ,,则__ 。
【典例4】 小靖想利用如图所示器材测量未知电阻的阻值,先闭合开关、,记下电压表的示数,接下来应进行的实验操作是____________________________________________,则______________________(用测得的量与已知量表示)。
【变式训练】
7. 在“测量小灯泡的电阻”的实验后,小伟进行拓展思考,他觉得用两只电流表和一个阻值为的定值电阻也能测出正常发光时电压为的小灯泡正常发光时的电阻值,设计的实验电路如图所示,设计实验步骤如下:
①闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数______________时,小灯泡正常发光;
②读出此时电流表的示数;
③小灯泡正常发光时的电阻值的表达式:______________________(用、、表示)。
8. 实验中,小明想测量一个未知电阻的阻值,由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是设计了如图丙所示的电路对的阻值进行测量。已知滑动变阻器的最大阻值为,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为;
②__________________________________,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值表达式为________________(用已知量和测量量表示)。
9. 如图所示,是几个同学在没有电压表的情况下,利用电流表和已知阻值的电阻设计的四个测未知电阻阻值的电路,其中不可行的是( )
10. 小东利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值时,发现电流表不能正常使用,于是小东利用另一电压表和阻值已知的定值电阻组合起来替代电流表完成了测量。
(1) 将替代电流表部分的电路图画在图乙所示的虚线框中;
(2) 按照替代后的电路正确连接后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片调至适当位置,读出并记录两端电压和新增电压表的示数,则待测电阻的表达式:________________。(用、、表示)
要点梳理
1.
2.电流; 电压; ; 伏安
3.电流表; 电压表; 滑动变阻器
5.测量电阻两端电压; 测量通过电阻的电流; 保护电路; 改变电阻两端电压
6.取平均值减小误差
7.寻求普遍规律
8.增大
考点精练
知识点1 伏安法测定值电阻阻值
解题分析:了解伏安法测定值电阻的基本知识及多次测量取平均值的意义。
【典例1】 (1)
(2)
(3) 最右
(4) 0.26; 5
(5) 减小误差
【变式训练】
1.(1) 将电流表调零; 保护电路
(2) 有
(3) 第1组数据的电压与电流的比与其他组数据的电压与电流的比不相等; 右; 10.0
(4) A
知识点2 伏安法测小灯泡的阻值
解题分析:了解伏安法测小灯泡电阻的基本知识及灯泡电阻的变化规律。
【典例2】 (1)
(2) 小灯泡短路
(3) 1.8; 左
(4) 5; 灯丝电阻受温度影响
【变式训练】
2.(1)
(2) 电流表使用前没有将指针调到零刻度线处
(3) 2.1
(4) 左; 更亮
(5) 变大
(6) 12.5; 灯丝的电阻随温度升高而增大
知识点3 伏安法测电阻实验综合练习
【变式训练】
3.C
4.C
5.断开; ; 电流; ; 实物图连接如下:
6.灯泡的额定电压超过了电压表的量程; 右; 7.6
知识点4 特殊法测电阻
解题分析:熟练掌握欧姆定律的应用及安阻法的正确理解。
【典例3】 (1) 断开开关,闭合开关和
(2) 15
【典例4】 断开,记下电压表示数;
解题分析:熟练掌握欧姆定律的应用及伏阻法的正确理解。
【变式训练】
7.;
8.将滑动变阻器滑片移至最右端;
9.A
10.(1)
(2)
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