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专题 21 实验探究特殊方法测电阻
——划重点之精细讲义系列
实验1 只用电流表测未知电阻R --安阻法
x
【测量原理】在没有电压表时,将已知电阻R 与未知电阻 R 并联;用电流表测出通过
0 x
已知电阻的电流I ,根据 U =I R 求出已知电阻两端的电压 U ,则未知电阻两端电压 U
0 0 0 0 0 x
U
= U ;用电流表测出通过未知电阻的电流I ,然后根据 R = x 求出未知电阻阻值。
0 x x I
x
方法一
(1)器材
电流表(1或2个)、待测电阻R 、已知阻值的电阻R 、电源、开关(1个)、导线
x 0
若干。
(2)电路图
(3)方法
R 、R 并联,用电流表分别测量R 中的电流 I 、R 中的电流I 、干路中的电流I这
0 x x x 0 0
三个电流中的任意两个。
I R I R (I-I )R
(4)R 的表达式: R = 0 0 、R = 0 0 、R = x 0
x x I x I-I x I
x 0 x
方法二
(1)器材
电流表(1个)、待测电阻R 、已知阻值的电阻 R 、电源、开关(2 个)、导线若干。
x 0
(2)电路图
(3)方法
R 、R 并联,通过只闭 合S 、只闭合S 、同时闭合S 、S ,
0 x 1 2 1 2
分别记下电流表的示数I 、I 、I三个电流中的任意两个。
x 0
I R I R (I-I )R
(4)R 的表达式:R = 0 0 、R = 0 0 、R = x 0
x x I x I-I x I
x 0 x
方法三
(1)器材
电源、开关(1个)、电流表(1个)、待测电阻 R。、已知最大阻值 R 的滑动变阻
0
器、导线若干。
(2)电路图
(3)方法
R 和滑动变阻器串联,将滑 动变阻器的滑片分别置于阻值最
x
小(为零)和阻值最大(R 已知)处,分别记下电流表的示数I、I。
0 1 2
(4)R 的表达式
x当 P置于最小阻值处时∶U=IR;当P置于最大阻值处时∶U=I(R + R);故有 IR
1 x 2 x 0 1 x
I R
=I(R + R),解得 R = 2 0 。
2 x 0 x I -I
1 2
【典例1】小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是小明未完成
连接的实验电路。
(1)请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接_________;
(2)连接好电路,小明发现电压表无示数,电流表有示数,则电路可能发生的故障是
_________;
(3)排除故障后,小明闭合开关,发现电压表示数为1.5V,则他需向_________(填
“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如
图丙所示,电流表的读数是_________A,小灯泡的阻值是_________Ω(小数点后保留一
位);
(4)当电压值改变的时候,小灯泡的阻值________(填“变化”或“不变”);
(5)小明又想测某未知电阻的阻值,设计了如图丁所示电路(R 为已知阻值的定值电阻),
0
并设计如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出R 的表达式。实验步骤:
x
A.按照设计的电路图连接电路;
B.断开S 、闭合S 记录电流表示数为I;
2 1 1
C.闭合S 的同时,再记录电流表的示数为I,R 表达式:_________(用已知和测量的物
1 2 x
理量的符号表示)。
【典例2】如图甲为小致做“伏安法测电阻”的实验电路。
(1)在连接电路时,开关应 ______;
(2)在图甲所示的电路中,有一条导线连接错误,该导线是第 ______条(从图中选填导
线序号);(3)改正错误后再进行实验,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至最 ______端(选
填“左”或“右”);
(4)某次测量中,电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,此次测得的电阻值为
______Ω;
(5)根据改正错误后的实物图甲画出对应的电路图;( )
(6)小致做完以上实验后,又利用如图丙所示的电路,测量另一个未知电阻R 的阻值(R
x 0
是已知阻值的定值电阻):
①只闭合开关S ,电流表的示数为I;
1 1
②开关S 、S 都闭合后,电流表的示数为I;
1 2 2
③请写出未知电阻R 的阻值表达式R=______。
x x
【典例3】学习小组同学利用图甲测量未知电阻R 的阻值。
x
(1)图甲______(选填“能”或“不能”)用来探究“电流与电压关系”;
(2)当电压表的示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示(量程为小量程),则R 的阻值
x
为______Ω;
(3)另一组同学设计了如图丙(滑动变阻器最大阻值为R,电源电压未知),也测出了
0
未知电阻R 的阻值,请你将实验步骤补充完整:
x
①将滑动变阻器的滑片P移到a端,闭合开关S,记录电流表示数为I;
1
②将滑动变阻器的滑片P移到______端,闭合开关S,记录电流表示数为I;
2
③写出未知电阻R 的表达式R=______(用R、I 和I 表示)。
x x 0 1 2
实验2 只用电压表测未知电阻Rx--伏阻法
【测量原理】在没有电流表时,将已知电阻R 与未知电阻 R 串联,用电压表测出已
0 x
U
知电阻两端的电压 U ,根据公式 I = 0 求出通过已知电阻的电流I ,则通过未知电阻
0 0 R 0
0
U
R 的电流I=I;测出未知电阻两端电压U,然后根据 R = x 求出未知电阻阻值。
x x 0 x x I
x
方法一
(1)器材
电压表(1或2个)、待测电阻R 、已知阻值的电阻R 、电源、开关(1个)、导线
x 0
若干。(2)电路图
(3)方法
R 、R 串联,用电压表分别测出R 两端的电压 U 、R 两端的电压 U 、R 与R 串联后
0 x 0 0 x x 0 x
的总电压 U这三个电压中的任意两个。
U U-U U
(4)R 的表达式:R = x R 、R = 0 R 、R = x R
x x U 0 x U 0 x U-U 0
0 0 x
方法二
(1)器材
电源、开关(2 或3个)、电压表(1个)、待测电阻 R、已知阻值的电阻 R 、导线若干。
x 0
(2)电路图
(3)方法
R 与R 串联,通过只闭合S、只闭合S,分别记下电压表的示数 U (U)、U。
0 x 1 2 0 x
U-U U
(4)R 的表达式:R = 0 R 、R = x R
x x U 0 x U-U 0
0 x
方法三
(1)器材
电源、开关(1个)、电压表(1个)、待测电阻 R 、已知最大阻值 R 的滑动变阻器、导
x 0
线若干。
(2)电路图
(3)方法
R 和滑动变阻器串联,将 滑片置于阻值最小(为零)和阻值最
x
大(R 已知)处,分别记下电压表的示数U、U。
0 1 2
(4)R 的表达式
x
当P置于最小阻值处时,电压表测电源电压;
U
当P置于最大阻值处时,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压;则有 R = 2 R
x 0 x x U -U 0
1 2
【典例1】用如图甲所示的电路测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电流为0.3A,电源两端的
电压恒定不变。(1)如图甲所示,A表是___________,B表是___________;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于___________(选填“C”或“D”)端;
(3)闭合开关后,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因是___________;
(4)连接正确后,闭合开关S后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是___________
(填字母);
A.断开开关S,更换小灯泡
B.断开开关S,重新连接电路
C.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(5)当小灯泡发光时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的两端的实际电压为
___________V,如果此时通过小灯泡的电流为0.25A,此时小灯泡的电阻为
___________Ω;
(6)如果电流表损坏了,手头上有一个10欧姆的定值电阻,电池数量足够,不增加其他
器材,请你设计一个电路测量小灯泡正常发光时的电阻,在下图的方框内画出实验的电路
图和写出实验步骤及小灯泡正常发光时电阻的表达式。
①在方框内画出电路图:________;
②实验步骤:__________;
③小灯泡正常发光时的电阻为R=___________。
【典例2】小明同学利用图甲所示的电路来测量一未知电阻R。
x(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整;( )
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器,当电压表的示数为1.2V时,电流表的示数如图乙所
示,则R=___________Ω;
x
(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,测量小灯泡正常发光的电阻,其中R 是已
0
知定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光;
②S'接 ___________,测出灯泡与R 串联后的电压U;
0
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,再将S'接a测出R 两端的电压U;
0 1
④小灯泡正常发光时的电阻R=___________(用R、U、U 列表达式)
1 0 1
【典例3】某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻 R 阻值,实验电路如图甲所
x
示(电源电压 3V)。
(1)闭合开关 S 前,应将滑动变阻器滑片移到最___________端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近 3V,则电路故障原因可
能是___________;
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为 1.6V,电流表示数如图乙所示,
其读数为___________A,则未知电阻 R=___________Ω;
x
(4)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出 R 阻值。
x
电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b 为滑动变阻器左右两个端点, 滑动变
阻器最大阻值为 R ,请你把以下测量步骤补充完整。
max
①闭合开关 S,滑片 P 移到 a 端时,读出电压表示数为 U;
1
②闭合开关 S,___________,读出电压表示数为 U;
2
③待测电阻 R=___________。(用已知和测量出的物理量符号表示)
x实验3 等效替代法测电阻
【测量原理】
当待测电阻两端的电压与电阻箱两端的电压相同,且通过待测电阻的电流与通过电阻
箱的电流也相同时,待测电阻的阻值等于接入电路的电阻箱的阻值。
【测量电路图及方法】
(1)将开关S 拨至a点处, 读出电流表示数I;
x
(2)将开关S拨至b点处,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,读出电阻箱示数R;
x 0
(3)待测电阻阻值R= R。
x 0
【典例1】现要测量电阻R 的阻值,提供的实验器材有:待测电阻R(约5Ω)、两节干电
x x
池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图1中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱
D移动时接入电路的阻值变小;( )
(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电
压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障是 ___________;
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50A,电压表的示数如图2,该示
数为 ___________V,则R=___________Ω;
x
(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0~999.9Ω)和电流表(指针能正常偏转,
但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻R 的阻值,设计的电路如图3.完成下列实验步骤:
x
①正确连接电路,断开S 、S ,将电阻箱R阻值调至最大;
1 2
②___________,标记电流表指针所指的位置;
③___________,记下电阻箱阻值R;
0
④电阻R=___________。(用测得量的符号表示)
x
【典例2】小明选择合适的器材、电阻箱(规格 )、若干开关及导线,连成如图
所示的电路来测量未知电阻 的阻值,请帮助小明完成下列实验步骤:①小明先将开关S拨至1,调节变阻器的滑片至某一位置记下此时电压表的示数 ;
②再将开关S拨至2,调节___________,使电压表的示数为___________,记下电阻箱的示
数为 ;
③未知电阻 的阻值为___________。
【典例3】如图所示是小辉为测量未知电阻R 的阻值所设计的实验电路图。请你帮小丽将
x
实验步骤补充完整:
①将开关S 和S 断开,按电路图连接电路,将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
1 2
②________,调节滑动变阻器滑片P,记录电流表的示数I;
③_________。
④记录此时电阻箱示数R,待测电阻的阻值R=________。
0 x
一、实验题
1.悦悦同学用图甲所示电路“探究电流跟电阻的关系”。电源电压为6V,定值电阻的阻
值分别是5Ω、10Ω、20Ω和40Ω,变阻器甲标有“25Ω,1A”字样,变阻器乙标有“15Ω,
1A”字样。
(1)连线时开关应_________;
(2)连接电路前,悦悦发现电流表指针位于0.02A的位置,接下来的操作是_________;
(3)在这个实验中滑动变阻器的作用是:保护电路和_________;(4)悦悦首先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,读取电流表的示数;当用
10Ω的电阻进行实验时,与上一次实验相比滑动变阻器滑片应_________(选填“向左移
动”“向右移动”或“保持不动”);
(5)图乙是根据所测数据画出的R 电流随电阻变化图像,由图像可知,定值电阻两端的
0
电压为_________V,可以得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成_________比;
(6)结合图乙可知,悦悦同学选择的滑动变阻器应该是变阻器_________(选填“甲”或
“乙”);悦悦在四次实验中将滑动变阻器接入电路最大阻值是_________ ;
(7)之后,悦悦用电流表、定值电阻等器材,测量未知电阻R 的阻值。他设计了如图丙
x
所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、断开S ,此时电流表的示数为I;
1 x
②闭合S和S ,此时电流表的示为I;
1
③则R=_________(用R、I、I表示)。
x 0 x
2.以下是小宇和小韩完成的三个电学实验。
(1)小宇在“探究电流与电压的关系”实验中,运用了控制变量的科学方法。他和实验小
组成员经过相互讨论,完成了该实验方案的三次设计如图1:从A、B、C三幅电路图可以
看出他们对实验不断改进的设计过程。
①由图1A到图1B,改进的主要理由是 _____(只填序号);
②由图1B到图1C,改进的主要理由是 _____(只填序号);
以上两空均从下列选项中选填:
A.为了防止灯泡烧坏
B.可方便改变定值电阻两端电压,从而多次测量,得出普遍性的规律
C.为了让电路更完整D.为了保证电阻大小保持不变
(2)图2甲所示是小宇测小灯泡电阻的实验电路图,小灯泡标有“2V”字样。
①闭合开关前,小宇应将滑动变阻器的滑片移到 _____端(选填“a”或“b”);
②小灯泡正常发光时,电流表示数如图2丙所示,此时灯丝电阻为 _____Ω,为了验证前
面实验的一个改进理由,他特意通过多次测量数据绘制了乙图图线,使改进理由得以验证;
(3)图2丁是同桌小韩设计的测量电阻R 的特殊测量方法电路。
x
①小韩在测量一个定值电阻的阻值时,他发现电压表已经损坏而无法使用,于是他设计并
进行了如下实验:(电源电压恒定,定值电阻R 的阻值已知)
0
a.按图2丁电路图连接好实物电路;
b.闭合开关S ,断开S ,读出电流表的示数I;
1 2 1
c.闭合开关S ,断开S ,读出电流表的示数I;
2 1 2
d.写出R 的表达式:R=_____;
x x
②小宇认为小韩测得的定值电阻R 的阻值还不够精确,因为他没有进行多次测量求平均值;
x
小韩也认为小宇的实验结果一样不可靠,因为小宇也没有求小灯泡电阻的平均值你认为他
们的看法中 _____。
A.都正确
B.小宇正确
C.小韩正确
D.无法确定
3.某实验小组用图甲所示电路探究电流与电阻的关系。
(1)请将图甲所示的电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大
_________;
(2)先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为
2V,此时电流表的示数如图乙所示,为_________A,将实验数据记录在表格中;
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应该向
_________调节滑动变阻器,直至电压表的示数为_________V,读出电流表的示数,将实验
数据记录在表格中;再更换不同阻值的定值电阻重复4次上述操作,分别将数据记录在表
格中;
(4)通过实验可以得出结论:当电压一定时,电流与电阻_________;(5)该小组同学想用一块电流表和一个定值电阻R 测电阻R 的阻值,于是他们设计了如
0 x
图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S和S ,记录电流表的示数为I;
1 1
②_________;
③用R 和测量出来的物理量表示R,则Rx=_________。
0 x
4.如图所示,小明同学在“测未知电阻R”的实验中:
x
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω
电压U/V 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.15 0.20
(1)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。( )
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 ___________(填“左”或“右”)
端。
(3)小明通过实验得到数据如表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为
___________A,则所测电阻R 的值是 ___________Ω。
x
(4)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R,当滑片置于最左端时,
0
读出电流表示数为I,当滑片P置于最右端时,读出电流表示数为I,则未知电阻的表达式:
1 2
R=___________R
x 0。
5.同学们想测量一段电阻丝的电阻R,滑动变阻器的最大阻值为R。
x(1)小明将实验器材连接成如图甲所示的电路。闭合开关后发现电压表 ___________,电
流表 ___________,(均选填“有示数”或“无示数”)。小明检查时发现有一根导线接
错了,请你在接错的那根导线上打“×”,并画出正确的接线;( )
(2)改接正确后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 ___________(选填“A”
或“B”)端,目的是为了 ___________;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至某位置,电压表和电流表的指示如图乙所示,
则电流表的示数是 ___________A,被测电阻R 的阻值为 ___________Ω;
x
(4)完成上述操作后,准备整理器材结束实验时,小亮告诉小明,他得到的数据误差可能
较大,那么,小明接下来应采取 ___________的方式来减小误差;
(5)小明实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,小明用现有的器材,设计了如图
丙所示电路图也测出电阻R 的阻值。实验步骤如下:
x
①闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到B端,读出电压表的读数,记为U;
1
②___________;
③待测电阻R=___________;(用已知量和所测物理量符号表示)
x
(6)小丽实验过程中电压表突然烧坏,不能正常使用了,小丽应用现有的器材,设计了如
图丁所示电路图也测出电阻R 的阻值。实验步骤如下:
x
①闭合开关S,将滑动变阻器滑片P滑至A端,读出电流表示数为I;
1
②___________;
③待测电阻R=___________。(用已知量和所测物理量符号表示)
x
6.在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。(1)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 _____条(选
填图中导线序号);
(2)改正错误后再实验,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故
障可能是 _____;
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流
表示数如图乙所示,则未知电阻R=_____Ω;
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R 的定值电阻,小明设计了如图丙所示
0
的电路,同样可以测量未知电阻R 的阻值:
x
①闭合开关S、断开开关S ,用电压表测出待测电阻R 两端的电压为U;
1 x 1
②再闭合开关S ,记下此时电压表读数为U;
1
③请写出未知电阻阻值表达式:R=_____(用U、U 和R 表示)。
x 1 0
7.在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻”的实验中:
(1)实验小组连接了如图甲所示的电路,同组的小明发现电路有一根导线连接有误,请你
在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线;( )
(2)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应
将滑片向 ___________(选填“左”或“右”)移动;
(3)小明根据测出的数据在图乙中画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像。小灯泡正常
发光时的电阻为 ___________Ω。小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻,然后求出电阻
的平均值,他的这种做法 ___________(选填“合理”或“不合理”);
(4)另一组小雨在没有电流表的情况下用图丙所示的电路测R 的阻值,其中R是电阻箱
x
(阻值可调、可读),请帮助她完成实验步骤:
①只闭合开关S 、S ,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表
1 3读数为U,读出电阻箱的读数为R;
1
②只闭合开关 ___________,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,读出电压
表读数为U;
2
③则R=___________(用U、U、R表示);
x 1 2
若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,其它操作正确,则测得R 的阻值比真实值偏
x
___________(选填“大”或“小”)。
8.在某次课外实验中,老师让同学们尝试测一个阻值约为100Ω的电阻R。老师提供的器
x
材有:恒压电源(电压恒为U=3V)、电流表A (量程为0~0.6A)、电压表V (量程为
1 1
0~3V)、定值电阻R=20Ω、电阻箱R(0~9999Ω,5A)各一个,开关S、导线若干。小明
1 2
和同学经过思考后选用上述部分器材设计了一个实验,较精确地测出未知电阻R 的阻值,
x
实验电路如图所示。
(1)连接电路的过程中,开关S应处于________状态;
(2)根据小明和同学设计的电路图,当调节电阻箱R 使电压表V 的示数为1.5V时,记录
2 1
下电阻箱接入电路的阻值为R,此时R_______R(选填“>”、“<”或“=”);
0 x 0
(3)小明调节电阻箱使电压表V 的示数为U 时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R,则
1 2 2
R 的测量值为_______(用字母U、U、R 表示);
x 2 2
(4)实验后老师告诉小明,该实验仍然有局限,原因在于电压表V 不是理想电表,即它
1
的电阻不是无穷大,则R 的测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
x
9.在测小灯泡电阻的实验中,由于缺少电流表,小明找老师借了一个已知最大阻值为R
0
的滑动变阻器R',设计了如图所示的实验电路,也测出了已知额定电压为U 的小灯泡在
额
正常发光时的电阻R 。请你补全实验步骤:
L
①闭合开关,先调节滑动变阻器R'的滑片到最___________(选填“左”或“右”)端,再
调节滑动变阻器R的滑片,直到电压表的读数为U ;
额
②______________________,读出这时电压表的读数,用U表示;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式R =___________。(用已知量和测量量表示)
L10.实验名称:测量定值电阻的阻值。实验器材:待测电阻R、两节干电池、电流表、电
x
压表、滑动变阻器、开关及导线若干。设计与进行实验:
(1)该实验原理是 ______;
(2)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移到最 ______端(选填“左”
或者“右”),某次测量时,电压表示数为2.5V,图乙电流表的示数为 ______A,则本次
测得R 的阻值为 _____Ω;
x
(3)本实验进行了多次测量,多次实验的目的是 _____(填字母代号);
A.多次测量求平均值,减小误差
B.寻找实验的普遍规律,避免偶然性
(4)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R 的定
0
值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也可以测出了未知电阻R 的阻
1
值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关S ,断开S ,读出电压表的示数U;
1 2 1
②______,读出电压表示数U;
2
③待测电阻的阻值R=______(用已知量和测得量的字母表示)。
1
11.图示电路中,E为电源,R 为滑动变阻器,R 为电阻箱,电流表A的量程为0.1mA,
1 2
内阻约为100Ω。用此电路,经以下步骤可近似测得A电流表的内阻R :
A
① 闭合S ,断开S ,调节R,使电流表读数等于其量程I;
1 2 1 0
② 保持R 不变,闭合S ,调节R,使电流表读数等于 ,读出R 的值,等于R 的大小。
1 2 2 2 A
试分析:
(1)R 与R 相等的原因是:_____________;
2 A
(2)该实验测量出的结果与真实值相比偏_________(选填“大”或“小”);
(3)要减小由于设计方案带来的测量误差,R 与R 应该满足的条件是:___________。
1 A12.在测量电阻的实验中
(1)小华设计的测量电路如图1所示,待测电阻Rx约为10Ω。
①在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_____端。
②实验中,小华发现电压表示数为零,而电流表有示数,若各电表完好、导线及各接线柱
连接完好,则电路中_____出现了_____故障(“断路”或“短路”)。
(2)小明设计的测量另一待测电阻R阻值的电路如图2所示。
①他的测量步骤如下:
第1步:将Rx接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,
此时电流表示数如图3所示,示数为_____A;断开开关S,移走Rx。
第2步;再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器滑片位置不变,调
节电阻箱使电流表的示数仍如图3所示,此时电阻箱接入电路的阻值R=8Ω则小明测得Rx
的阻值为_____Ω。
②在第2步中,若小明无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动少许,则他测得Rx的阻值将
偏_____,设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了3Ω,则小明测得Rx的阻值
为_____Ω。
13.(1)在测量未知电阻R(阻值约为150Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电
x
压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱R(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表
0
(0~3V)、开关及导线若干。
(1)小虎同学设计了如图甲所示的电路,他___________(选填“能”或“不能”)较准确测出R 的阻值;
x
(2)小清设计的测量另一待测电阻R 阻值的电路如图乙所示,图中电源电压保持3V不变,
x
滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”;
①他的测量步骤如下:
第1步:只闭合开关S和___________,调节___________(选填“R”或“R”),使电压表
0
的示数为2V;
第2步:只闭合开关S和___________,调节___________(选填“R”或“R”),使电压表
0
的示数仍为2V,读出此时电阻箱接入电路中的阻值(如图丙所示),则待测电阻的大小为
___________Ω;
②在第2步中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向左移动少许,使滑动变阻器接入电
路的阻值减小了1Ω,则小清测得R 的阻值为___________Ω。
x
14.小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时,找来一支铅笔芯,测量其长度,并用两
枚金属回形针夹住其两端进行实验。
(1)图甲是测铅笔芯电阻的电路:
①闭合开关,发现两电表均无示数,为排查故障他将电压表改接在变阻器两端,发现电压
表有示数,则电路故障可能是_______;
②排除故障,移动滑片P,电流表示数为0.14A时,电压表示数如图乙,测出的电阻为
_______Ω;
(2)移动回形针,改变并测量铅笔芯接入电路的长度,实验时发现电流表损坏,他又设计
了图丙电路测量电阻。①正确连好电路,闭合开关S,将开关S 先拨至b,移动滑动变阻器
1
滑片P,使电压表示数为U;②再将S 拨至a,调节电阻箱旋钮至图丁位置,观察到电压表
1示数略大于U,他把“×1”挡的旋钮又旋了一格,发现电压表示数略小于U,此时他
_______(填“应该”或“不应该”)再调节滑动变阻器,以使电压表的示数恰好为U;③
推断铅笔芯接入电路的阻值_______(填写范围)。
15.用如图1所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,
S为单刀双掷开关。某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;
B.读出电阻箱的示数R;
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
(1)上述步骤的合理顺序是___________(只填写序号);
(2)电路中接入电阻R 的目的是___________;
0
(3)在步骤A中,若电阻箱调节好后示数如图2所示,则待测电阻的阻值为
___________Ω;
(4)本实验所采用的物理方法可称为___________(选填“控制变量法”或“等效替代
法”);
(5)小亮设计了图3的电路测Rx的阻值。与图1的方法比较,你觉得图3最显著的优点
是:___________。