内容正文:
第3节 电阻的测量
测量定值电阻的阻值
1.[教材实验改编](山东潍坊中考)在“伏安法测电阻”的实验中,某同学准备了下列器材:待测电阻R、干电池两节(每节电压为1.5 V)、滑动变阻器R1(10 Ω 1 A)、滑动变阻器R2(20 Ω 0.5 A)、电流表、电压表、开关、导线若干。
1题答图
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大。
(2)正确连接好电路后,为了减小实验误差,他调整滑片进行了三次测量,测量的数据如下表所示。
次数
电压(U/V)
电流(I/A)
1
1.21
0.12
2
1.52
0.15
3
2.14
0.21
根据实验数据,回答下列问题:
①待测电阻R的阻值为10.1Ω(结果保留1位小数);
②实验中选择的滑动变阻器应为R2(选填“R1”或“R2”);
③第3次测量,滑动变阻器连入电路的阻值为4.1Ω(结果保留1位小数)。
测量小灯泡的阻值
2.物理实验室提供如下实验器材:电压表、电流表、开关、电压为6 V的电源、“3.8 V”的小灯泡若干、标有“20 Ω 1.5 A”的滑动变阻器、导线若干,老师要求学生利用以上器材分组完成“测量小灯泡的电阻”实验。
2题答图
(1)本实验的实验原理是R=,根据实验室提供的实验器材,老师想让学生利用伏安法来测量灯泡的电阻。
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)其中有1组同学按照甲图进行连接。当他们接好电路闭合开关时,灯泡立即发出耀眼的光但很快熄灭,出现这种现象的原因是当滑片移动到最右端时滑动变阻器接在B(选填“A”或“B”)接线柱,滑动变阻器在此电路中所起到的作用是改变灯泡两端电压和通过的电流。
(4)他们排除问题、更换灯泡后连接好电路又进行了多次实验,实验数据记录在如下表格中,此过程中当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为9.5_Ω。根据表格中的数据,由此猜测:小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是1_Ω(选填“1 Ω”“9.5 Ω”或“15 Ω”)。
实验次数
1
2
3
4
电压/V
0.5
1
1.5
2
电流/A
0.1
0.18
0.26
0.3
电阻/Ω
5
5.6
5.8
6.7
1.[易混题]如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入适当的元件,并进行对应实验,以下对滑动变阻器的作用描述不正确的是(A)
1题图
A.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
B.探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
C.测量定值电阻的阻值——改变电阻两端电压,多次测量,求电阻平均值
D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,多次测量,寻找普遍规律
2.[模型建构]用“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U-I的图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法错误的是(D)
2题图
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升高而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
3.[物理思维](江苏无锡中考)按照图甲连接电路,探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,电源电压值为3 V,三个定值电阻Ra、Rb、Rc。探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,先将电阻Ra接入电路,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,闭合开关,读出电压表、电流表的示数。移动滑片P,改变电阻两端电压继续探究,根据实际所测数据,以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,在坐标系中描点画出Ra的I-U图像a、再分别将Rb、Rc接入电路,采用同样的方式探究,得到图像b、c,如图乙所示。则Ra的阻值为5Ω;单独分析图乙中每条I-U图像,可知,当导体电阻一定时,电流与电压成正比。实验中滑动变阻器的最大阻值为20Ω,为了探究电流与电阻的关系,分别将三个电阻接入电路,需要保持电阻两端电压不变,则该电压的最小值为1.5V。
3题图
实验电路中常见的故障分析
1.(上海中考)如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将MN端分别与变阻器的ac端相连,闭合开关,向右移动滑片P时。
1题图
(1)若电路无故障,则电压表示数变小。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为0,故障只存R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障:若电流表不为零,向右移动滑片P,电流表示数不变,电压表示数为零,变阻器R2出现了短路现象;若电压表示数不为零且接近电源电压U0,电流表示数为零,变阻器R2出现了断路现象;若电流表示数不为零,电压表示数接近电源电压U0,向右移动滑片P,电流表示数变大,此时电阻R1短路。
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