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第十四章 欧姆定律
专题:非常规、特殊方法测电阻
一.实验探究题
1.某实验小组设计了如图甲所示的电路,测量一个阻值约为100Ω的电阻R 的阻值,实验
x
室中提供的器材有:两节完全相同的旧干电池,两个开关 S 、S ,导线若干。另外还有
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可供选择的器材
A.电压表V(量程0~3V)
1
B.电压表V(量程0~15V)
2
C.定值电阻R(阻值5Ω)
1
D.定值电阻R(阻值160Ω)
2
(1)为了准确测出R 的阻值,实验时,图甲中的电压表应选用 ,定值电阻R应选
x
用 。(均填字母序号)
(2)将实验器材按照电路图连接好电路,先闭合 ,电压表示数如图乙所示为
V,再闭合 ,电压表的示数为2.8V。
(3)根据实验的数据,可计算出R= Ω。
x
2.用伏安法测R的电阻实验中:
(1)图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)实验原理: 。
(3)闭合开关后,发现灯不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,原因可能
是 。
(4)排除故障后,当电流表的示数为1A时,电压表的示数如图乙所示,待测电阻R的
阻值为 Ω
(5)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中 R的测量结果。用图丙的电路进行测量可消除这个影响,R 为定值电阻。实验步骤如下:
0
①按照图丙的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
②闭合开关S,S,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U 和电流表的示数I;
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③断开开关S,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U 和电流表的示数I;
2 2 2
④可得待测电阻R= 。
3.用“伏安法测电阻”的实验中,老师提供了以下器材:几节干电池做电源、已知阻值的
电阻R、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻R、开关2个,电压表和电流表
L x
各1只、导线若干。小明和小华分别设计了以下可测电阻R 的甲、乙两个方案。
x
(1)上述实验方案中, 方案好,理由是: 。
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图丙所
示,其读数为I= A,则未知电阻R= Ω。
(3)同学们在实验过程中,发现电压表不能正常使用,于是撤去电压表,又设计了以
下4种方案。其中不能测出R 的方案是 (只填字母)。
x
如果S、S 都闭合时,电流表示数为I ,闭合S、断开S 时,电流表示数为I ,则电阻
1 1 1 2
的表达式R= 为方案 (只填字母)的测量结果。
x
4.小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电阻(部分器材的规格已标明)。
(1)图甲是小华接入最后一根导线时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两
个不妥之处:① ;② 。(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始为3V,而
电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障则图甲中导线 (选填“①”、“②”
或“③”)发生了 (填写故障名称)。
(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U﹣I图像中描点,得到小灯泡两端的电
压与电流的关系图像如图乙所示,则根据记录的数据和图像可知:实验中所使用的滑动
变阻器的最大阻值至少为 Ω。
(4)小华进一步分析数据发现,小灯泡的电阻随电压的增大而 (选填“增大”
或“减小”或“不变”),其原因是 。
(5)小雪发现电流表损坏后,利用一已知阻值的定值电阻 R 也能测量出小灯泡的正常
0
发光时的电阻,请在图丙所示的电路图中的虚线框内填入合适的电路元件符号。
5.小乐想用电源、一个电流表、两只开关和阻值已知的电阻 R 测量未知电阻R 的阻值。
0 x
并连接了如图甲所示电路进行实验。当只闭合开关S 时电流表的示数I;闭合开关S 和
1 1 1
S 时电流表的示数为I ,则电阻R = (用I 、I 和R 表示)。小明认为此电
2 2 x 1 2 0
路不妥,理由是: ;于是他设计了另外一种电路,如
图乙所示,他认为只闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片P,测得R 中的电流,保持滑
1 0
片P位置不变,只闭合开关S,测得R 中的电流,这样就可以测量电阻R 的阻值。但是
2 x x
小乐认为也不妥,理由是 ;于是他们在此基础上又设计了图丙
的电路,他首先将开关S扳到1,移动滑动变阻器滑片P,读出电流表示数为I ,保持
1
滑片P位置不变,然后将开关S扳到2,读出电流表示数I ,则电阻R = (用
2 x
I、I 和R 表示)。
1 2 0
6.小明和小华分别设计实验测量阻值约为10Ω的定值电阻Rx的阻值。(1)如图甲是小明刚连接完成的实验电路图,其中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大
阻值为20Ω。
①小明连接电路时存在的错误或不妥有 。
②改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,小明另找来一只完
好的电压表,他将电压表的正接线柱接电源正极,负接线柱依次试触 a、b、c、d、e各
接线柱,当接触到e时,检查的电压表开始有示数且为3V,但原来的两电表示数仍为
0,则故障原因是接线柱 间出现了 (短路/断路);
③故障排除后,正确操作实验器材。移动滑片,当电压表示数为2.2V时,电流表示数
如图乙所示,则待测电阻Rx= Ω。
(2)如图丙是小华设计的测Rx阻值的实验电路图。图中R 为电阻箱,R 为滑动变阻器、
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要求仅利用电阻箱读数表达Rx的阻值,请在空白处填上适当内容。
①将开关S接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P,使电流表示数为I,记下电阻箱阻值
为Ra;
②将开关S接b保持 不变,调节 ,使电流表示数仍为I,
记下电阻箱阻值为R;
b
③则Rx= 。
7.在“伏安法测电阻“的实验中,电源电压为15V,电路图如图甲。
(1)电路连接正确后,闭合开关,将滑片 P向左移动时,电压表示数 (填“变
大”、“变小”或“不变”)。
(2)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图乙所示,此时测得的 R =
x
Ω。
(3)此实验中滑动变阻器的作用是: 。
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R ,小明设计了如图丙所示的电路,同
0
样可以测量未知电阻R,请在空格内将实验步骤补充完整。
x①闭合S、断开S,用电压表测出待测电阻R 两端的电压为U。
1 x 1
②闭合开关S、S 用电压表测出电源的电压U。
1
③请写出用测量值U、U 及R 来表示R 的表达式:R= 。
1 0 x x
(5)若实验中只有一个电流表和一个已知电阻R ,开关若干个,请在丁图的虚线框内
0
将电流表和开关接入电路中,从而测出R 的阻值。
x
(6)为了测出未知电阻R 的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R 和一只电流表或电压
x 0
表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变): 。
8.在测量未知电阻R (阻值约为180Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压
x
3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱R(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压
0
表(0~3V)、开关及导线若干。
9.
(1)小虎同学设计了图甲所示的电路,他 (能/不能)较准确的测出R 的阻值,
x
理由是 。
(2)小明同学设计了图乙所示的电路进行测量。(图丙是小明根据图乙连接的实物
图)
①在图丙中画出正确的导线连接。
②正确连接电路后,小明先将开关S拨至“1”,调节变阻器的滑片至某一位置,此时
电压表的示数为U。
1
③再将开关S拨至“2”,当电阻箱的阻值调至R =175Ω时,电压表示数恰为U ,则待
0 1测电阻的阻值R= Ω。
x
④实验中,若将开关拨至“2”时,不小心将滑动变阻器的滑片向左移动了少许,其它
操作正确,则R 的测量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
x