内容正文:
第11讲 电阻的测量
1、以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
C
2、如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
B
3、“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
C
4、在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学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,画出定值电阻和小灯泡的U﹣I图象,分别如图甲、乙所示,则对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
D
5、如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
C
【例1】在“测量电阻”实验中,小新同学选用定值电阻和最大阻值的滑动变阻器各一个,按图甲电路图连接实物电路乙,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(2)连接电路过程中开关应_______,并将滑动变阻器滑片移到_______(选填“A”或“B“)端。
断开
A
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,造成这一现象的原因是:____________________________。
(4)将滑动变阻器的滑片移到某位置时,电压表示数为2V,电流表的示数如图丙所示,则电流表示数为_______A,电阻x的阻值为_______Ω。
(5)小新完成实验后,利用现有器材进行“电流与电压的关系”的探究,记录数据如表所示。他发现在该实验中滑动变阻器除了保护电路之外,还起到了____________________作用。
Rx短路或电压表断路造成
0.2
10
改变电阻两端的电压
(6)分析数据,可得出电流与电压的关系结论是:____________
_____________________________________。
(7)老师检查了小新的数据后指出:第一组数据是不可能得到的,原因是______________________________________。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1 1.5 2 2.5 3
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
电阻一定时,
通过电阻的电流和电压两端的电压成正比
滑动变阻器阻值太小,电压表无法达到1V
【举一反三1】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的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.图甲是定值电阻的U﹣I图象,图乙是小灯泡的U﹣I图象
B.由图象可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由乙图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.为了减小误差,应该用多次测量的
方法,计算小灯泡的电阻
D
【例题2】测量定值电阻Rx阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是________。
(2)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表接线及示数如图乙所示,则此时测得Rx的阻值是_______Ω。
(3)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所
R=
9
示的电路,也测出了待测电阻Rx的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。他们的实验步骤如下:
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为I1;
②只闭合开关S、S2,记录电流表的示数为I2;
③待测电阻阻值的表达式为Rx=____________(用测得量和已知量的字母表示)。
【举一反三2】小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是_______。
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于_______端(选填“A”或“B”)。
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
①______________。
R=U/I
B
电源电压过大
②_________________________________;
(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=___Ω。
(5)若实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,请你利用现有的器材(电路不变)想出一个方法,测出Rx的阻值并写出实验步骤和Rx的表达式:(已知滑动变阻器的最大阻值为R)。实验步骤如下:
①_________________________________________;
②_________________________________________;
③Rx=________。
选用电流表的量程太小
将滑片P移至a端,闭合S,读出电压表示数为U1
将滑片移至b端,读出电压表示数U2
8
知识达标
1、如图是李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是( )
A. 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B. 实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C. 所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D. 闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片小灯泡变暗
D
2、如图所示,是伏安法测量电阻的实物连接图。在用伏安法测量电阻的实验中,关于连接电路时需要注意的问题,下列说法错误的是( )
A. 滑动变阻器的作用之一是改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
B. 电路中连接滑动变阻器时,应使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
C. 电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D. 电路中如果被测电阻断路,闭合开关后电压表和电流表均无示数
D
3、在“测量小灯泡电阻”实验中,某同学连接好电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是( )
A. 更换小灯泡
B. 更换电源
C. 检查电路是否断路
D. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
D
4、关于测小灯泡的电阻,下列说法不正确的是( )
A. 在不同亮度时小灯泡的电阻发生变化,是因为温度影响了电阻
B. 在不同电压下,小灯泡的电阻不同,因此需多次测出电阻取平均值
C. 实验时要增大小灯泡的亮度,需将滑动变阻器的电阻变小
D. 实验中也可以给小灯泡串联不同的定值电阻,来改变小灯泡两端的电压
B
5、如图电路中R1与R2阻值相同,则下列电路中总电阻最小的是( )
A. B.
C. D.
B
6、如图所示的电路中,灯丝电阻保持不变,当开关S闭合后,开关S1由闭合到断开的过程中,电路的总电阻将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 与电路中的电流大小有关
A
7、图示电路中(R0阻值和滑动变阻器规格已知, 表示电阻箱,电源电压恒定),能测出Rx的是( )
A. ①②④
B. ②③④
C. ①②
D. ①④
D
8、利用一个电压表和阻值已知的电阻测量电阻的阻值。选择了满足实验要求的器材,电源两端电压不变,并连接了如图所示实验电路。闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;闭合开关S1和S2,电压表的示数为U2,则下列说法中正确的是( )
A.的表达式为
B.的表达式为
C.实验过程中,通过的电流始终相同
D.若将开关S2与电压表互换位置,其他不变,也能测量出的阻值
D
9、在用伏安法测未知电阻Rx时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决,下面的四种方案中哪一个是错误的( )
A. B.
C. D.
B
10、如图所示,是某同学用效替代法测量未知电阻Rx的阻值的电路图;其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是她的实验过程记录,请选出正确的操作顺序( )
①只闭合开关Sx ,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U
②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某至一适当位置记下电压示数U
③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0
④只闭合S0,只调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0。
A. ①③
B. ①④
C. ②④
D. ②③
C
11、小红同学在某次物理实验考查中抽到考题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验,实验电路图如图甲所示,请你帮他完成下列问题:
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来;(导线不得交叉)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况
的原因是 (选填“A”或“B”)。
A.电压表量程选小了 B.电压表的正负接线柱接反了
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 2.4
电流I/A 0.20 0.28
左
B
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 2.4
电流I/A 0.20 0.28
(4)通过三次实验得出的实验数据如表所示:
第三次得出的电流如图丙所示,请你根据所提供信息求出所测未知电阻的阻值为 Ω
(5)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丁所示。Rx为
待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω。实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,读出并记录电流表示数I1=0.5A
②开关S1断开,闭合开关S、S2,保持滑片不动,读出并记录电流表示数I2=0.3A;
处理实验数据,可求得Rx= Ω。滑动变阻器在此实验中的一个作用是:
。
6
0.96
保护电路(或控制定值电阻两端电压不变)
$
第11讲 电阻的测量
1、以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
2、如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
2题图 4题图
3、“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是I= B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同 D.两个实验都采用了控制变量法
4、在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学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,画出定值电阻和小灯泡的U﹣I图象,分别如图甲、乙所示,则对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
5、如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是( )
伏安法测电阻
【原理】R=
【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线
【实验步骤】画出电路图(见右图)。
按电路图连接实物,开关S应断开,将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
检查无误后闭合开关,移动滑片(眼睛看着电压表),分别记录三组电压、电流的对应值。
断开开关。根据R=,计算出每次的电阻值R1、R2、R3,并求出电阻的平均值。
【实验表格】
次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
1
2
3
【注意事项】
① 多次测量平均值的目的:减小误差。
② 滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压;保护电路。
二、实验过程中常见故障及分析
在实验过程中,常见的故障有灯泡不亮、电流表无示数、电压表无示数、电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压等。在电路有故障时要先断开开关,并分析故障原因。具体分析如下:
(1)灯泡不亮,故障原因可能是灯泡与灯座处接触不良,或灯丝烧断,或灯泡被短路,或灯泡两接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路。
(2)电流表无示数,故障原因可能是电流表短路,或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。(3)电压表无示数,故障可能是电压表被短路,或从电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。
(4)电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压,故障为灯泡断路,使电压表与电流表串联在电路中,电压表相当于测量电源电压。
其他方法测电阻
测量电阻的方法有多种,如下表所示:
电路图
直接测得的物理量
电阻的表达式
方法1
待测电阻两端的电压U
待测电阻中的电流I
Rx=
方法2
待测电阻Rx两端的电压U1
已知电阻R两端的电压U2
Rx=R
方法3
通过待测电阻Rx的电流I1
通过已知电阻R的电流I2
Rx= R
方法4
S接a时电路中电流I1,
S接b时通过已知电阻R的电流I2
Rx= R
方法5
S接b时已知电阻R两端电压U2,
S接a时的电压表示数U1
Rx= R
考点1 伏安法测量电阻
【例1】在“测量电阻”实验中,小新同学选用定值电阻Rx和最大阻值15Ω的滑动变阻器R2各一个,按图甲电路图连接实物电路乙,电源电压3V保持不变。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(2)连接电路过程中开关应 ,并将滑动变阻器滑片移到 (选填“A”或“B“)端。
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,造成这一现象的原因是:
(4)将滑动变阻器的滑片移到某位置时,电压表示数为2V,电流表的示数如图丙所示,则电流表示数为 A,电阻x的阻值为 Ω。
(5)小新完成实验后,利用现有器材进行“电流与电压的关系”的探究,记录数据如表所示。他发现在该实验中滑动变阻器除了保护电路之外,还起到了 作用。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
(6)分析数据,可得出电流与电压的关系结论是: 。
(7)老师检查了小新的数据后指出:第一组数据是不可能得到的,原因是 。
(1)本实验中,滑动变阻器应一上一下串联入电路中,电压表应与被测电阻并联;
(2)在连接电路时应断开开关,将滑片移至最大阻值处;
(3)电流表有示数,说明电路是通路,再根据电压表无示数分析判断;
(4)由电流表的量程和分度值,读出电流值,并根据欧姆定律计算出Rx的阻值;
(5)探究电流与电压关系的实验中,要控制电阻大小不变,记录电流随电压的变化规律,为得出普遍性的规律要多次测量,据此分析;
(6)由表中数据分析电压与电流之比为一定值,从而得出实验结论;
(4)由表格中的数据,根据欧姆定律计算电路的最小电流,判断第一组数据是不可能测到的。
1、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的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A.图甲是定值电阻的U﹣I图象,图乙是小灯泡的U﹣I图象
B.由图象可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由乙图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.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
考点2 特殊的测量方法
【例2】测量定值电阻Rx阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是 。
(2)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表接线及示数如图乙所示,则此时测得Rx的阻值是 Ω。
(3)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻Rx的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。他们的实验步骤如下:
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为I1;
②只闭合开关S、S2,记录电流表的示数为I2;
③待测电阻阻值的表达式为Rx= (用测得量和已知量的字母表示)。
(1)测量未知电阻的实验原理是R;
(2)根据电流表选择的量程确定分度值读数,由欧姆定律得出未知电阻大小;
(3)通过开关的转换,使电流表分别测量干路电流和待测电阻的电流,由并联电路电流的规律得出通过定值电阻的电流,由并联电路电压的规律和欧姆定律得出电源电压,由欧姆定律得出待测电阻阻值的表达式。
2、小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
① ;② 。
(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx= Ω。
(5)若实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,请你利用现有的器材(电路不变)想出一个方法,测出Rx的阻值并写出实验步骤和Rx的表达式:(已知滑动变阻器的最大阻值为R)。实验步骤如下:
① ;
② ;
③Rx= 。
1、如图是李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是( )
A. 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B. 实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C. 所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D. 闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片小灯泡变暗
第1题图 第2题图
2、如图所示,是伏安法测量电阻的实物连接图。在用伏安法测量电阻的实验中,关于连接电路时需要注意的问题,下列说法错误的是( )
A. 滑动变阻器的作用之一是改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
B. 电路中连接滑动变阻器时,应使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
C. 电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D. 电路中如果被测电阻断路,闭合开关后电压表和电流表均无示数
3、在“测量小灯泡电阻”实验中,某同学连接好电路闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是( )
A. 更换小灯泡 B. 更换电源
C. 检查电路是否断路 D. 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
4、关于测小灯泡的电阻,下列说法不正确的是( )
A. 在不同亮度时小灯泡的电阻发生变化,是因为温度影响了电阻
B. 在不同电压下,小灯泡的电阻不同,因此需多次测出电阻取平均值
C. 实验时要增大小灯泡的亮度,需将滑动变阻器的电阻变小
D. 实验中也可以给小灯泡串联不同的定值电阻,来改变小灯泡两端的电压
5、如图电路中R1与R2阻值相同,则下列电路中总电阻最小的是( )
A.B.C.D.
6、如图所示的电路中,灯丝电阻保持不变,当开关S闭合后,开关S1由闭合到断开的过程中,电路的总电阻将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 与电路中的电流大小有关
6题图 7题图
7、图示电路中(R0阻值和滑动变阻器规格已知,表示电阻箱,电源电压恒定),能测出Rx的是( )
A. ①②④ B. ②③④ C. ①② D. ①④
8、利用一个电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。选择了满足实验要求的器材,电源两端电压不变,并连接了如图所示实验电路。闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;闭合开关S1和S2,电压表的示数为U2,则下列说法中正确的是( )
A.Rx的表达式为Rx=R0
B.Rx的表达式为Rx=R0
C.实验过程中,通过R0的电流始终相同
D.若将开关S2与电压表互换位置,其他不变,也能测量出Rx的阻值
9、在用伏安法测未知电阻Rx时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决,下面的四种方案中哪一个是错误的( )
A.B.C.D.
10、如图所示,是某同学用效替代法测量未知电阻Rx的阻值的电路图;其中电源电压恒定不变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是她的实验过程记录,请选出正确的操作顺序( )
①只闭合开关S2,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U
②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某至一适当位置记下电压示数U
③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0
④只闭合S0,只调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0.
A. ①③
B. ①④
C. ②④
D. ②③
11、小红同学在某次物理实验考查中抽到考题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验,实验电路图如图甲所示,请你帮他完成下列问题:
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来;(导线不得交叉)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况的原因是 (选填“A”或“B”)。
A.电压表量程选小了 B.电压表的正负接线柱接反了
(4)通过三次实验得出的实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.2
1.8
2.4
电流I/A
0.20
0.28
第三次得出的电流如图丙所示,请你根据所提供信息求出所测未知电阻的阻值为 Ω;
(5)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丁所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω。实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,读出并记录电流表示数I1=0.5A。
②开关S1断开,闭合开关S、S2,保持滑片不动,读出并记录电流表示数I2=0.3A;
处理实验数据,可求得Rx= Ω。滑动变阻器在此实验中的一个作用是: 。
参考答案
1、C
2、B
3、C
4、D
5、C
例1 断开 A Rx短路或电压表断路造成 0.2 10 电阻一定时,通过电阻的电流和电压两端的电压成正比; 滑动变阻器阻值太小,电压表无法达到1V
【举一反三1】D
【例题2】R=U/I 9 (I1-I2)R0/I2
【举一反三2】R=U/I B 电源电压过大 选用电流表的量程太小 U2R/(U1-U2)
知识达标
1、D
2、D
3、D
4、B
5、B
6、A
7、D
8、D
9、B
10、C
11、 左 B 6 0.96 保护电路(或控制定值电阻两端电压不变)
第 6 页 共 6 页
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