内容正文:
中考专题复习学案---测电阻专题
【知识梳理】
1. 伏安法测电阻的原理是 。
2. 其他方法测电阻:等效替代法、安阻法、伏阻法等。
3. 伏阻法:是利用电压表与已知阻值的定值电阻相结合来替代电流表。这个已知电阻需要与待测电阻相________联。
4. 安阻法,是利用电流表与已知阻值的定值电阻相结合来替代电压表。这个已知电阻需要与待测电阻相________联。
5. 利用方程或方程组来测量、计算电阻。
【实验再现】
1.小华做测量定值电阻Rx阻值的实验,现有器材:待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。
(2)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值 处。
(3)正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,而电压表示数接近3V,则故障可能是 (选填标号)。
A.滑动变阻器断路 B.Rx断路 C.Rx短路
(4)排除故障后,当电压表示数为1.3V时,电流表示数如图丙所示,则通过Rx的电流大小为 A,它的阻值是 Ω。
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是 。
(6)小华对实验进行进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路也能测出Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1;
② ,读出电流表示数I2;
③根据实验数据,计算出待测电阻Rx= 。(用R0、I1、I2表示)
【例题讲解】
【例1】在”伏安法测电阻”的实验中,下列说法正确的是( )
A.为了检测电路连接是否正确,连接电路时,需闭合开关
B.应该选取规格匹配的器材,这样既不会损坏器材,又能使测量结果误差小
C.在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较小的量程
D.需进行三次实验,这样测量的结果才具有普遍性
【例2】某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉;闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片移到最 端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则电路故障原因可能是 。
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻Rx= Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值,这是为了减小测量带来的 。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 。(选填“A”或“B”)
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系
(5)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出Rx阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为Rmax,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1;
②闭合开关S, ,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测量出的物理量符号表示)
【跟踪练习】
( )1.以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是
A B. C. D.
2.小安同学在学习电路的串、并联特点后,设计了如图(甲)所示的实验原理图,来测量某一定值电阻Rx的阻值。实验操作如下:
(1)为了保证电路安全,在闭合开关K前,滑动变阻器滑片应滑到最 端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关K,将单刀双掷开关拨到1,调节滑动变阻器,使电流表指针指到某一值,如图(乙),电流表读数为 A;
(3)保持(2)中滑动变阻器滑片位置不变,将单刀双掷开关拨到2,调节电阻箱R,当阻值为10Ω时,电流表示数与(2)中显示数值相同,则被测电阻Rx的阻值
为 Ω。
3.“测量未知电阻阻值”实验中,提供了学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器,
一个阻值未知的定值电阻Rx,一个额定电压为2.5V,阻值约为8Ω的小灯泡,开关、导
线若干。
(1)如图甲,“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中,接错了一根导线,请在错误的线上打“×”,并用笔画线代替导线改接到正确位置上。
(2)改正错误后,闭合开关前,滑片应滑至最 (选填“左”或“右”)端。
(3)试触后,选择合适量程。闭合开关,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数如图乙,则Rx的阻值为 Ω(结果保留1位小数)。一次实验数据存在误差,接下来应通过 的方法来减小误差。
(4)完成实验后,进行误差分析:考虑到电压表中也有电流通过,该电路测得的Rx的测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)同学们发现只用一只电表及已有其他器材(忽略定值电阻Rx的实验误差),也能测量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是 。
4.如图甲所示,小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。
(1)如图甲,请指出小明在连接电路前,操作中的一处不妥之处: 。
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大。
(3)实验时,将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电流表示数逐渐变大但不超过量程,电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障,故障应是电压表发生了 。
(4)排除故障后,第一次实验中电压表示数为0.5V,电流表的示数如图乙所示,该示数为 A,此时合金丝的电阻为 Ω。
(5)继续实验,根据测量需要及时调换电表量程,测得数据如下表。请在图丙中画出该镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
电流I/A
/
0.16
0.24
0.30
0.37
0.42
0.45
(6)请推测若在该合金丝两端加4V的电压,电流表示数最可能为 (选填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”)。
5.在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知小灯泡的额定电压
为2.5V,正常工作时阻值大约为8Ω。
(1)如图甲所示,小涛同学即将连好最后一根导线A,他的同桌制止了他,说小涛连接的电路有两处错误,分别是: 、 。小涛根据同桌的意见进行了改正。
(2)实验过程中某一时刻,电压表指针位置如图乙所示,电压表示数为 V。
(3)小涛将数据记录在下表,数据都正确,请你指出他设计的表格中的错误: 。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
0.5
0.16
3.1
6.1
2
1.3
0.21
6.2
3
2.5
0.28
8.9
6.小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I﹣U图象,如图丙所示。由图象可得Rx= Ω。
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
7. 实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)小虎进行的实验过程如下:
①连接电路时,开关应 。根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“ד,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为 。
③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx= 。
(2)如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为 (选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是 。
8.给你一个电池组(电池组电压未知,且不变),一只已知最大值为R的滑动变阻器,一只电流表,一个开关和几根导线,请你设计只需连一次电路就能测出待测电阻阻值的方法,要求: (1)画出电路图. (2)求电阻的阻值.
参考答案
【知识梳理】
1. 3.串 4.并
【实验再现】
1.(1)见右上左图;(2)最大;(3)B;(4)0.26;5;(5)减小误差;(6)再闭合开关S1;。
【例题讲解】
【例1】 B, 【例2】(1)见右上右图;右;(2)定值电阻Rx断路;(3)0.16;10;误差;(4)A;(5)②滑片P移到b端时;③。
【跟踪练习】
1. C 2.(1)右;(2)0.3;(3)10。
3.(1)略 (2) 左 (3)20.8 多次测量求平均值 (4)偏小 (5)C
4.(1) 连接电路前,开关闭合 (2) 断路 (4) 0.08 6.25 (5)略 (6) 0.47A
5.(1)连接电路时没有断开开关;电流表量程接错了;(2)1.7;(3)平均电阻值一项是多余的。
6.(1)略(2) B (3) 滑动变阻器断路 (4) 4 (5)① S1闭合、S2断开
③Rx=
7. ①如上图所示;②U1;③;(2)不能;电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数。
8. (1)如图所示. (2)分别把滑动变阻器置于阻值为零和R两种情况。记下对应电流I1 和I2,则列电源电压相等的方程,I1·=I2(+R),得=
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