实验9 用电流表和电压表测量电阻-【专项训练】初中物理专项练 秒解物化生实验物理篇

目山！秒解物化生实验 初中物理 实验 9 用电流表和电压表测量电阻41考 实验 要点精讲 实验原理 R=1 实验器材 电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、待测电阻、导线若干 温馨提示〔○ 需移动滑动变阻器滑片多 (1)我们可以用电流表测量通过待测电阻的电流，用电压表测 次实验。 量通过待测电阻的电压，依据公式R=7,就可以算出待测电 阻的电阻值。注意电流表需串联在电路中，电压表需并联在待 测电阻的两端。 (2)根据实验要求，设计电路，画出实验电路图。 要点速记 o 伏安法测小灯泡的电阻， 将电路中的待测电阻换成 小灯泡即可，其余实验操 作步骤相同（小灯泡的灯 丝电阻受温度影响，阻值 会发生变化)。 (3)按照电路图连接实物图，电流表、电压表选择合适的量程， 实验操作 闭合开关前，将滑动变阻器滑片移至阻值最大处。 步骤 (4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察并记录电压表及电 流表示数。 (5)多次移动滑动变阻器滑片，测量多组电压值和对应的电流 值。 易错警示【。 (6)根据测得的数据描绘出待测电阻的I-U图像。 求待测电阻的阻值时，需 IA 将各组数据的阻值计算出 后，再将各组求出的阻值 相加求平均值，而不能直 接将各组数据相加求 0 UN 阻值。 (7)将测量得到的各组数据代入公式尺-只，多次计算，求出待 测电阻的平均值，减小误差 (1)通过待测电阻的电流和电压成正比。 现象记录 (2)对于一个导体，只要知道电流、电压、电阻这三个物理量中 的两个，就可以利用欧姆定律求出第三个量 32 第二部分 测量类学生必做实验九 续表 U 根据R=,可以通过测量电流和电压，计算出电阻，这种测量 结论总结 电阻的方法叫作伏安法。在缺少电压表或电流表的情况下，可 用等效替代法测量电阻 考法 实验室 典例个在“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中： 0y 常考点 10 (1)电路连接@ wg%w 12 答案如下图所示 0 /3 18 甲 丙 (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)电路故障分析 (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短路。 (3)利用公式计算阻值@ 图解题关键知道电流和电 (3)排除故障后，当电流表的示数为0.3A,电压表的示数如图丙所示 压大小，即可利用欧姆定 律求出电阻值。 为2.7V,则R的阻值是92。 (4)此实验中滑动变阻器的作用：一是改变定值电阻两端的电压，二 (4)滑动变阻器在电路中 的作用 是保护电路，若不用滑动变阻器，同样也可以“改变定值电阻两 端的电压”，请你写出一种合理的方法：改变电源电压。 (5)多次测量的目的 (5)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 (6)实际电压情况分析 量求平均值，以减小误差。 (7)探究电流与电阻的 (6)若实验时电源的实际电压比4.5V略低，则测量的电阻值不变 关系 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (7)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。 33 目山秒解物化生实验 初中物理 数据序号 1 2 3 4 电流IIA 0.60 0.30 0.20 0.10 电阻R/2 5 10 15 30 (8)特殊方法测电阻 (8)某同学在学习了伏安法测电阻的相关知识后，利用下列实验器材 测一个未知电阻的阻值大小：电压恒定的电源一个（电压未知）、 定值电阻R。一个（阻值已知）、待测电阻R,一个、实验室学生用电 流表一个、开关一个、导线若干。并设计出了如图所示的电路图。 ①根据所设计的电路图，写出主要的实验步骤并用相应的字母代 替物理量：首先闭合开关S,读出电流表的读数I,然后将开关S 断开，读出电流表的读数'； I- ②写出待测电阻R,的表达式：R,= -R00 重难点变式 重难1电路连接 变式1电路图为了测量一只约5Ω电阻R的精确阻值，连成如图所 示的电路。 解题思路。 电流表与滑动变阻器、定 值电阻串联，电压表与电 阻R并联；注意电流表和 电压表的量程选择。 (1)电路中有一处连接错了，请你在接错的导线上打“×”，并画出正确 的连线。 (2)在虚线框内，根据改正后的电路画出电路图。 34 第二部分 测量类学生必做实验 重难2利用公式计算阻值 变式2公式的运用小华同学做“用电流表和电压表测电阻”的实验， 已知电源电压为2V的整数倍，实验器材完好完备，她正确串联电路， 将电压表并联在电路中，闭合开关，发现电压表、电流表示数如图所 解题关键 根据电流表读数结合改变 示。她经过思考后，仅改变电压表位置，闭合开关，重新记录了电压 前后的电压计算电源电 压；根据最小电流和欧姆 表示数和电流表示数并进行数据处理。但同组的小亮同学一不小心 定律计算滑动变阻器的最 撕坏了小华同学的实验数据记录条，残余的数据记录条如图所示。 大值；根据表格数据结合 欧姆定律计算电阻。 5 10 1 uwng UA 1 0.20.4 1.5 y 12 0 3 0 0.6 0.2 0.3 0.4 0 0.6 (1)求小华所使用的滑动变阻器的最大阻值以及电源电压。 (2)求小华所测电阻的阻值。 重难3特殊方法测电阻 变式3缺电表除了用电流表、电压表测电阻外，我们还有其他测电阻 的特殊方法。 (1)如果电流表损坏，但能提供另一只电压表，且滑动变阻器的最大 阻值R已知，你能利用两只电压表测量电阻R的阻值吗？请完成 你设计的实验方案。 你连接的实物图 你能测出 两端的电压Uo 两端的电压U 35 目山！秒解物化生实验 初中物理 续表 所测电阻的表达 R= 式 解题关键〔 (2)如果电压表损坏，但能提供另一只电流表，且滑动变阻器的最大 (1)利用串联电路的等流 阻值R。已知，你能利用两只电流表测量电阻R的阻值吗？请完成 特点，进行测量；(2)利用 你设计的实验方案。 并联电路的等压特点，进 行测量。 你连接的实物图 你能测出 通过 的电流I。、通过 的电流I 所测电阻的表达式 R.= 典例2小明测量额定电压为2.5V小灯泡的阻值，如图甲所示为小 明连接的部分电路，电源电压恒定不变。 个IIA 0.3 0. 30 2 3 U/V 常考点。 丙 (1)电表量程选取及电路 (1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，要求滑片向右移动 连接 时，电流表示数增大。 (2)小明正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电 (2)电路故障分析 压表均有示数，接下来小明最合理的操作是C(填序号)。 (3)使小灯泡正常发光的 A.直接更换新的小灯泡 具体操作 B.检查电路存在的故障 C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 (3)小明正确操作后继续进行实验，移动滑片到某位置后，电压表的 示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，接下来应 将滑片向右（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛注视电压表的示 36 第二部分 测量类学生必做实验心 数，直到电压表的示数为2.5V。 (4)多次测量的数据如下表，小明根据表格中的数据绘制出I-U图 像如图丙所示。 实验次序 2 4 电压/N 1.5 2.0 2.5 3.0 (4)数据分析 电流/A 0.20 0.24 0.26 0.28 电阻/2 平均电阻/ ①小明设计的表格存在的问题是有平均电阻一栏； ②由表格数据可知，小灯泡正常发光时的电阻是9.6Ω（结果保留 位小数)。 (5)分析图像可以发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比， (5)1-U图像分析 原因可能是小灯泡电阻随温度的变化而改变。 (6)爱动脑筋的小明又设计了一种测量方案，去掉电流表，增加一个 单刀双掷开关和一个阻值为，的定值电阻，利用原有器材测量小 (6)特殊方法测电阻@ 灯泡正常发光时的电阻，电路图如图丁所示，实验方案如下： ①闭合开关S,S,接a,移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2.5V; ②闭合开关S,S,接b,滑片位置不变，测出定值电阻R,两端的电压 U。,通过计算就可得到小灯泡正常发光时的电阻。你认为他设 计的实验方案是不可行（选填“可行”或“不可行”）的，其理由 是单刀双掷开关切换过程中，电压表的正负接线柱有一次 反了。 重难点变式 解题关键 重难1数据分析 小灯泡两端电压最低可以 变式1判断滑动变阻器规格其他同学使用两节新干电池进行实验， 调至0.25V,此时滑动变阻 通过实验测得的数据，画出了通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压 器分得的电压最大，滑动 的图像如图所示，实验中小灯泡两端电压最低可以调至0.25V。则 变阻器接入电路的电阻 实验时所选用的滑动变阻器规格是 (选填“20D2A”或 最大。 “6021A”)0 37 目山！秒解物化生实验 初中物理 个IIA 0.3 0. 0 1.02.03.00UW 解题关键 变式2探究小灯泡电阻变化的原因分析实验数据发现：实验测量中 (1)利用串联电路的等流 小灯泡的电阻逐渐增大，于是根据实验现象作出猜想：a.灯丝两端的 特点，进行测量；(2)利用 电压增大导致电阻增大；b.灯丝的温度升高导致电阻增大。针对以 并联电路的等压特点，进 上猜想，设计了如图所示电路进行验证。 行测量。 (1)将灯丝浸没在煤油中，目的是使灯丝的 保持不变； 闭合开关S,读取电压表和电流表示数，计算出相应的电阻值；多 次移动滑动变阻器的滑片，重复上述步骤； (2)若实验数据显示灯丝电阻保持不变，则应该排除猜想 (选填“a”或“b”);为了验证另一猜想，接下来应该 进行的操作： 2002 煤油 重难2特殊方法测电阻 变式3缺电流表完成上述实验后小明进一步思考，提出问题：在没 解题关键 ○有电流表的情况下能否测量小灯泡正常发光时的电阻呢？他利用一 个阻值为R,的定值电阻设计的电路如图所示。 通过小灯泡的电流与通过 定值电阻的电流相等。 (1)调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U; (2)接着保持滑片位置不变，将电压表 (选填“A”或“B”)点的 接线改接到C点，记录电压表示数为U; (3)小灯泡正常发光时的电阻R=(用已知量和测量量表示)。 38