内容正文:
第3节 电阻的测量
知识点 伏安法测电阻
1.在“伏安法”测电阻的实验中,下列注意事项不正确的是( D )
A.连接电路时,开关应断开
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适的测量范围
C.将滑动变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置
D.测出一组电压、电流的值后,计算得到待测电阻的值
2.如图所示,甲、乙分别是两同学用电流表和电压表测量电阻R时所设计的电路,则( D )
A.甲图设计更加简洁、合理
B.乙图设计较复杂、不合理
C.甲、乙两图设计均合理
D.乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用
3.
小英按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 2 V,电流表的示数为 0.5 A,待测电阻Rx的阻值为 4 Ω。
甲
4.(四川成都中考)小毅同学用如图所示电路测未知电阻Rx的阻值,闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片移到 b 端。实验时,他移动滑片,多次测量求Rx的平均值是为了 减小误差 。
5.(河北廊坊期中)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:
(1)请你按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙未连接好的电路连接完整;
如图所示:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 定值电阻R短路 ;
(3)排除故障后,当电流表的示数为0.3 A,电压表的示数如图丙所示为 2.7 V,R的阻值是 9 Ω;
(4)移动滑动变阻器的滑片,多次读取数据,这样做的目的是 多次测量求平均值,以减小误差 ;
(5)在此电路的基础上,找来不同的定值电阻做“探究电流与电阻关系”的实验,得到的数据如下表所示。分析数据可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻 成反比 。本次实验滑动变阻器的最大阻值至少为 15 Ω。
数据序号
1
2
3
4
电流I/A
0.60
0.30
0.20
0.10
电阻R/Ω
5
10
15
30
6.(河北沧州期中)用“电流表和电压表测量电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,处理实验数据时,分别画出了U-I的图像,如图所示。对于图像的分析,以下说法错误的是( D )
甲
乙
A.图甲是定值电阻的U-I图像,图乙是小灯泡的U-I图像
B.由图像可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
7.某同学设计了以下四种电路,其中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,能够测出未知电阻Rx阻值的电路是( C )
A.只有① B.只有②③
C.只有①②③ D.①②③④都可以
①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变,列式I0R0=(I-I0)Rx,可求出 Rx的阻值;②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变,列式I1(R0+Rx)=I0R0,可求出Rx的阻值;③闭合开关S、S2,两电阻串联,电压表测量电源电压为 U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式=,可求出Rx的阻值;④闭合开关S1、S2,两电阻并联,电压表测量并联电路两端电压等于电源电压为U;不能得到通过未知电阻Rx阻值的电流,故不能测出Rx阻值;综上所述,能够测出未知电阻Rx阻值的电路有①②③,故C符合题意。
8.(科学探究)小明同学在用电流表和电压表测量电阻的实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在连接错误的导线上画上“×”,并用笔画线代替导线将错误改正过来;
(2)本实验的原理是 R= (用字母表示);
(3)调节滑动变阻器滑片进行多次测量,某次测量时电压表示数如图乙所示,此时电流表示数为0.2 A,则本次测得的待测电阻Rx= 9 Ω。先测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是 减小误差 ;
(4)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,最后利用求平均值的方法求出灯丝的电阻,请从所学物理知识的角度评价这种做法是否可行,并说明理由: 见解析 ;
(5)若实验中电压表损坏,小明想利用其他实验器材测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电流表测量范围符合要求,电源电压未知但不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到A端,记录电流表的示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 B端 (选填“A端”或“B端”),记录电流表的示数为I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx= (用已知量和测量符号表示)。
(1)原电路图中,电流表与电阻Rx并联,电压表串联在电路中是错误的,在伏安法测电阻Rx的实验中,电阻Rx、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻Rx两端,如下图所示:
(2)在伏安法测电阻Rx的实验中,用电压表测电阻Rx两端电压,用电流表测通过电阻Rx的电流,根据R=求出电阻Rx的阻值,故本实验的原理是R=。(3)由图乙可知,电压表选用小测量范围,分度值0.1 V,其示数为1.8 V,此时电流表示数为0.2 A,则本次测得的待测电阻Rx===9 Ω;先测得三组对应的电压值和电流值,求出电阻,然后计算三组电阻的平均值,这样做的目的是减小误差。(4)这种做法不可行,原因是小灯泡的灯丝是非线性电阻,其电阻值随温度升高而增大。当灯泡工作时,灯丝温度升高,导致电阻发生变化。因此对小灯泡进行伏安法测量时,得到的电阻值不唯一。直接求出平均值不能真实反映灯丝电阻的特性。(5)由图丙可知,因为滑动变阻器的最大阻值已知,所以可以先将滑动变阻器滑片移动至A端,此时待测电阻Rx被短路,滑动变阻器以最大阻值接入电路,读出电流表的示数即可通过欧姆定律求得电源电压的大小,为U=I1R0,此时再将滑片移动至B端,待测电阻Rx与滑动变阻器的最大阻值并联接入电路,两者的电压均为电源电压,则通过滑动变阻器的电流仍是I1,则通过待测电阻Rx的电流为Ix=I2-I1,由欧姆定律可得待测电阻Rx的表达式为Rx==。
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第3节 电阻的测量
知识点 伏安法测电阻
1.在“伏安法”测电阻的实验中,下列注意事项不正确的是( )
A.连接电路时,开关应断开
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适的测量范围
C.将滑动变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置
D.测出一组电压、电流的值后,计算得到待测电阻的值
2.如图所示,甲、乙分别是两同学用电流表和电压表测量电阻R时所设计的电路,则( )
A.甲图设计更加简洁、合理
B.乙图设计较复杂、不合理
C.甲、乙两图设计均合理
D.乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用
3.
小英按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,待测电阻Rx的阻值为 Ω。
甲
4.(四川成都中考)小毅同学用如图所示电路测未知电阻Rx的阻值,闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片移到 端。实验时,他移动滑片,多次测量求Rx的平均值是为了 。
5.(河北廊坊期中)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:
(1)请你按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙未连接好的电路连接完整;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 ;
(3)排除故障后,当电流表的示数为0.3 A,电压表的示数如图丙所示为 V,R的阻值是 Ω;
(4)移动滑动变阻器的滑片,多次读取数据,这样做的目的是 ;
(5)在此电路的基础上,找来不同的定值电阻做“探究电流与电阻关系”的实验,得到的数据如下表所示。分析数据可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻 。本次实验滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
数据序号
1
2
3
4
电流I/A
0.60
0.30
0.20
0.10
电阻R/Ω
5
10
15
30
6.(河北沧州期中)用“电流表和电压表测量电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,处理实验数据时,分别画出了U-I的图像,如图所示。对于图像的分析,以下说法错误的是( )
甲
乙
A.图甲是定值电阻的U-I图像,图乙是小灯泡的U-I图像
B.由图像可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
7.某同学设计了以下四种电路,其中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,能够测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有① B.只有②③
C.只有①②③ D.①②③④都可以
8.(科学探究)小明同学在用电流表和电压表测量电阻的实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在连接错误的导线上画上“×”,并用笔画线代替导线将错误改正过来;
(2)本实验的原理是 (用字母表示);
(3)调节滑动变阻器滑片进行多次测量,某次测量时电压表示数如图乙所示,此时电流表示数为0.2 A,则本次测得的待测电阻Rx= Ω。先测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是 ;
(4)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,最后利用求平均值的方法求出灯丝的电阻,请从所学物理知识的角度评价这种做法是否可行,并说明理由: ;
(5)若实验中电压表损坏,小明想利用其他实验器材测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电流表测量范围符合要求,电源电压未知但不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到A端,记录电流表的示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A端”或“B端”),记录电流表的示数为I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx= (用已知量和测量符号表示)。
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