内容正文:
第三节 测量:用电流表和电压表测量电阻
第1课时 测量电阻
第十六章 探究电路
01
新知梳理
02
当堂反馈
目
录
1. 由欧姆定律的变形公式R=可知,要测出导体的电阻,只需要
用 测出导体两端的电压,用 测出通过导体的电
流,代入公式就可以求出这个导体的电阻了。这种测量电阻的方法叫伏
安法。
2. 伏安法测电阻的实验原理是 ,实验中滑动变阻器的作用
是 ,测量三组数据的目的是
。
电压表
电流表
R=
改变待测电阻两端的电压
取平均值,
减小误差
返回目录
3. 测量小灯泡的电阻时, (选填“能”或“不能”)取平均
值作为小灯泡的电阻,这是因为 。
不能
灯丝的电阻与温度有关
返回目录
1. (2023·成都)实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx
的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。
为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个 。
他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出Rx的U-I图像。如图乙所示
的A、B两条图线中, 是他们绘制出的图线。
第1题
滑动变阻器
A
1
2
3
返回目录
2. 某同学在用伏安法测电阻的实验中,将实物连成如图所示电路,每
节干电池的电压为1.5V,估计被测电阻为10Ω左右,根据给出的信息,
仔细观察电路图,写出电路连接的不当之处分别是
、 。
第2题
电压表的量程选择
过大
电流表的量程选择过大
1
2
3
返回目录
3. 实验小组的同学们用如图甲所示的电路进行“伏安法测电阻”的
实验。
(1) 将图甲中的电路连接完整。
第3题
1
2
3
返回目录
(2) 闭合开关前,应将滑片移至最 (选填“左”或“右”)
端,其目的是 。闭合开关,发现灯泡不亮,两电表的示数
均很小,经过检查,确认电路连接正确,两电表均完好,小张的下一步
操作应该是
。
右
保护电路
移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否能发光,两电表是
否有示数
第3题
1
2
3
返回目录
(3) 小明将灯泡换成电阻R正确进行实验,并将实验数据记录在表格
中,第2次测量时电流表的示数如图乙所示,则定值电阻R
= Ω。(结果保留两位小数)
实验次序 1 2 3
电压U/V 1.0 2.4 2.6
电流I/A 0.2 0.5
5.07
1
2
3
返回目录
1. 如图所示,甲、乙分别是两同学用伏安法测量电阻R时所设计的电
路,则( D )
第1题
D
A. 图甲设计更加简洁、合理
B. 图乙设计较复杂、不合理
C. 甲、乙两图设计均合理
D. 图乙滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用
1
2
3
4
5
6
返回目录
2. 小健同学选用电源电压为6V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材
测量定值电阻Rx的阻值,他已连接了部分电路,如图甲所示,请你接着
完成下列步骤:
第2题
1
2
3
4
5
6
返回目录
(1) 用笔画线代替导线完成实物图的连接。
第2题
(2) 电路连接完整后闭合开关S,移动滑片P时发现电压表无示数,电
流表有示数且不断变化,则电路故障可能是Rx 。
短路
1
2
3
4
5
6
返回目录
(3) 排除故障后再次闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为3.6V
时,电流表的示数如图乙,这时电路中的电流为 A,电阻Rx的阻
值为 Ω。通过调节滑动变阻器的滑片,测得多组Rx的电压和电流
值,最后算出Rx阻值的平均值,这样做的目的是 。
0.3
12
减小误差
第2题
1
2
3
4
5
6
返回目录
(5) 在完成Rx阻值的测量后,将电阻Rx换成小灯泡,继续调节滑动变
阻器,测得多组小灯泡的电压和电流值,根据前后所得数据描绘出电阻
Rx及小灯泡的U-I图像,如图丙、丁所示,其中图 (选填“丙”
或“丁”)是小灯泡的U-I图像。
(4) 利用上面已连好的电路,还可以完成的实验是
。
探究电流跟电压
的关系
丙
第2题
1
2
3
4
5
6
返回目录
3. 某兴趣小组测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,实验装
置如图甲所示。
(1) 将图甲所示的实物图连接完整。
第3题甲答案
1
2
3
4
5
6
返回目录
(2) 正确连接电路后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中
(实验过程中曾改变电压表的量程),测得了如表所示的实验数据,根
据第 次数据可知,电路出现故障,故障原因是 ,
由此也可知电源电压是 V。
4
小灯泡开路
6
实验次序 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 强烈发光
4 6 0 不发光
1
2
3
4
5
6
返回目录
第3题乙
(3) 实验中滑动变阻器的作用: 、
。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡L正常发
光时的电阻约为 Ω(结果保留一位小数)。
(4) 兴趣小组的其中一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为
应将所测电阻取平均值以减小实验误差,你同意该同学的看法吗?
;说说自己的理由: 。
保护电路
改变灯泡两端的电
压
8.3
不
同意
灯丝的电阻随温度的变化而变化
1
2
3
4
5
6
返回目录
(5) 实验装置中有“20Ω 1.5A”“50Ω 2.0A”两种规格的滑动变
阻器,此实验中选用的滑动变阻器规格为 。
“50Ω 2.0A”
1
2
3
4
5
6
返回目录
4. 小华和同学一起做测量电阻的实验,如图甲所示,电源电压为6V,
滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
第4题
1
2
3
4
5
6
返回目录
(1) 在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整(注意导线不要
交叉)。
第4题
(2) 连接实物电路时开关应该 。
断开
1
2
3
4
5
6
返回目录
(3) 闭合开关后,电压表示数如图乙。为准确测量这一电压,接下来
小华应进行的操作是 。
(4) 小华将测量结果记录在表中,她把第5次实验测得的阻值作为最
后的结果。你认为小华的操作是否合理? ,理由是
。
断开开关,电压表改接0~3V的量程
不合理
一次实
验的测量误差较大
第4题
1
2
3
4
5
6
返回目录
(5) 另一实验小组的小明同学所用电源电压仍为6V,换用了标有
“50Ω 1A”字样的滑动变阻器进行实验。根据自己所记录的数据绘制
了如图丙所示的图像。根据图像可知,小明将电压表并联在
两端,定值电阻的阻值为 Ω。
滑动变阻
器
10
第4题
1
2
3
4
5
6
返回目录
5. (跨学科实践·工程实践)如图所示,甲、乙两地相距Lkm,两地间
沿直线架设两条输电线,输电线每千米的电阻是R0,现输电导线某处发
生短路,为确定短路位置,在切断原电源的情况下,请你在甲地利用实
验室常用的电学器材,根据伏安法实验获得的检测数据,确定短路位置
距甲地的距离。
(1) 请你在甲处的虚线框内把检测需要的器材与两条输电线连接起
来,组成检测电路。
解:(1) 如图所示
第5题答案
1
2
3
4
5
6
返回目录
(2) 请推导出短路位置距甲地的距离s的表达式(用已知量、检测量表
示,检测电路导线的电阻忽略不计)。
解:(2) 电压表示数为U,电流表示数为I,甲处到短路处输电导线的
电阻R=,甲处到短路处输电导线的长度L'===
km,甲处到短路处的距离s==km
1
2
3
4
5
6
返回目录
6. 某同学按如图方式测量Rx的电阻,实验中电流表示数为0.2A,电压
表示数为2.9V,则他所测Rx的值为 Ω,实验时,若考虑电压表
电阻对测量结果的影响,则测量的值比Rx的真实值 (选填“偏
大”“偏小”或“一样大”)。
14.5
偏小
1
2
3
4
5
6
返回目录
第三节 测量:用电流表和电压表测量电阻
第2课时 电阻的串联和并联
第十六章 探究电路
01
新知梳理
02
当堂反馈
目
录
1. 串联电路的总电阻 各分电阻之和,表达式为 。
2. 串联电路各部分电路两端的电压之比等于 ,用公式表
示为 。
3. 并联电路总电阻的倒数 各分电阻的倒数之和,表达式为 。
等于
R总=R1+ R2
电阻之比
=
等于
=+
返回目录
4. 并联电路各支路电流之比等于 ,用公式表示为
。
电阻的反比
=
返回目录
1. 已知R1=20Ω,R2=60Ω,将R1、R2串联起来,则其等效电阻
是 Ω,通过它们的电流之比I1∶I2= 。
2. 如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,
则灯泡L2两端的电压为 V,灯泡L1与L2的电阻之比为 。
第2题
80
1∶1
2.5
1∶5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
返回目录
3. 家庭电路中微波炉与空调是 联的;每多使用一个用电器,家
庭电器的总电阻将 。
4. 有两个电阻,R1=3Ω,R2=6Ω,若把它们并联在电路中,则总电阻
是 Ω,通过它们的电流分别为I1、I2,则I1∶I2= 。
5. 甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联在同一电
路中,电路两端允许施加的最大电压为 V。
6. 定值电阻R1标有“10Ω 0.6A”,滑动变阻器R2标有“30Ω
0.3A”。若两电阻并联,则两端允许加的最大电压为 V,干路中
允许通过的最大电流为 A。
并
变小
2
2∶1
15
6
0.9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
返回目录
7. 一个滑动变阻器标有“50Ω 5A”的字样,当它与一个阻值为30Ω的
电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围是( A )
A. 30~80Ω B. 0~80Ω
C. 0~50Ω D. 0~30Ω
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
返回目录
8. 如图所示,R1∶R2=3∶1,当开关S闭合后,电流表A1与A2的示数之比
为( B )
A. 1∶3 B. 1∶4 C. 3∶4 D. 4∶3
第8题
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
返回目录
9. 某同学在“探究串联电路电阻的特点”实验中,他所做的实验如图
所示。请仔细观察图中的实验操作和现象,然后归纳得出初步结论(已
知R1<R2<R3)。
第9题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
返回目录
(1) 比较图(a)(b)或(a)(c)可知
。
(2) 比较图(b)(c)可知
。
一个电阻与另一个电阻串
联后,总电阻变大
两个电阻串联,其中一个电阻增大,总
电阻增大
第9题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
返回目录
1. 如图所示,电源两端电压恒为3V,R1=5Ω。闭合开关S,电流表示数
为0.1A,下列说法正确的是( B )
第1题
B
A. 通过R1的电流为0.6A
B. R2的电阻为25Ω
C. R2两端的电压为3V
D. R1两端的电压为2.5V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
2. (2024·宝鸡一模)教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开
一盏电灯,则教室电路的( B )
A. 总电阻增大
B. 总电阻减小
C. 总电压增大
D. 总电流不变
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
3. 电工师傅急需一只8Ω的电阻,但手边只有阻值为20Ω、5Ω、10Ω和
40Ω的电阻各一只,下列做法能帮他解决问题的是( D )
A. 将20Ω和5Ω的电阻串联
B. 将20Ω和10Ω的电阻串联
C. 将5Ω和40Ω的电阻并联
D. 将10Ω和 40Ω的电阻并联
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
4. 串联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都 (选填“大”
或“小”),因为几个导体串联起来相当于增加了导体的 。
5. 阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中,总电阻为 Ω。串
联电路中,若其中一个电阻增大,则电路的总电阻 。
6. 在如图所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针都向右偏转
相同角度,则电阻R1和R2阻值之比为 。
第6题
大
长度
50
增大
4∶1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
7. (2023·眉山)如图所示电路中,电源电压保持不变,已知R1∶R2=
2∶3。当开关S闭合时,R1、R2两端的电压之比为 ,电流表A1和A2
的示数之比为 。
第7题
1∶1
5∶2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
8. 如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电
源电压为6V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度
变化的图像如图乙所示。电流表采用“0~0.6A”的量程。
第8题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
(1) 当环境温度是40℃时,电流表的示数为0.2A,求此时Rt两端的电
压及R0的电阻值。
解:(1) 当环境温度是40℃时,由图乙知,热敏电阻的阻值Rt=
25Ω,此时电流表的示数I=0.2A,Rt两端的电压Ut=IRt=0.2A×25Ω
=5V,R0两端的电压U0=U-Ut=6V-5V=1V,则R0的阻值R0==
=5Ω
第8题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
(2) 该电路能测量的最高温度是多少?
解:(2) 电流表采用“0~0.6A”的量程,故最大电流不能超过
0.6A,此时电路中的最小总电阻R小===10Ω,热敏电阻的最小
阻值Rt小=R小-R0=10Ω-5Ω=5Ω,由图乙知,对应的最高温度为
90℃
第8题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
9. 已知R1>R2,按以下方式连接电阻R1、R2,则总电阻值最小的是
( C )
10. 电源两端仅接一个10Ω的电阻时,电流为2A,再串联一个未知电阻
时,电流为0.5A,则未知电阻的大小为( C )
A. 10Ω B. 20Ω C. 30Ω D. 40Ω
C
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
11. 将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,图乙
为电阻R和灯泡L的I-U图像。闭合开关S,电流表的示数为0.3A,则电
源电压和电阻R的大小分别是( C )
第11题
A. 8V,6.67Ω B. 12V,20Ω
C. 8V,20Ω D. 12V,10Ω
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
12. 一只灯泡正常工作时,电压是6V,电流是0.4A,若将该灯泡接
在10V的电源两端,为使其正常发光,应 联一个 Ω的
定值电阻。
13. 将阻值为6Ω和12Ω的两个电阻并联在电路中,其总电阻为 Ω。
引入总电阻概念时运用的科学方法是 。
串
10
4
等效替代法
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
14. (教材P105材料改编)如图所示,电阻R1与R2并联,其总电阻可以
用一个等效电阻R表示,若R1<R2,试根据并联电路中的电流、电压规
律以及欧姆定律等知识推证:
(1) R=。
解:(1) 因为并联,所以I=I1+I2,由I
=可得,=+;又因为U=U1=U2,
所以=+,即R=
第14题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
(2) R<R1<R2。
解:(2) 由R-R1=-R1=-
<0,得R<R1,由题意知,R1<
R2,所以R<R1<R2
第14题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
15. 如图甲所示为湿度表的简化工作原理图,电源电压恒为6V,定值电
阻R0=5Ω,R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示,
电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。闭合开关S,在
保证两表安全的情况下:
第15题
(1) 环境湿度增加,电流表的示数 (选填“变大”或“变
小”)。
变大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
(2) 当电路中电流表的示数为400mA时,电阻R的阻值为多少?
解:(2) 10Ω
(3) 环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?
解:(3) 2.4V
(4) 湿度表能够测量的最大环境湿度是多少?
解:(4) 80%
第15题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
16. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=4R0,当开关S接a端
时,电流表示数为I,当开关S由a端转接b端时,电流表的示数变为I,
电压表示数为1V,则电源电压为 V。
第16题
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
返回目录
$$