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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
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专题 15 测量电阻(第 04 期)
测定定值电阻阻值
一、伏安法测定值电阻
1.实验原理:根据欧姆定律的变形公式R=U/I,只要测出定值电阻两端的电压和通过它的电流,就可求
出它的电阻。
2.实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定电阻值和导线若干。
3.实验电路图
4.实验步骤
①按电路图正确连接电路
②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,改变电阻两端电压分别为U、U、U 观察电流
1 2 3
表每次对应的数值,I、I、I 分别填入设计的记录表格:
1 2 3
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
③根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值 ;
二、安阻法测定值电阻
1.仪器:电源、电流表、两个开关,一个阻值已知的定值电阻R和几根导线,待测电阻R;
x
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2.电路图:
3.步骤:①按图连接电路;
②S闭合,S 断开,电流表示数为I;
1 1
③S、S 闭合,电流表的示数为I;
1 2
④计算:U=IR Ix=I-I
1 0 2 1
表达式:
三、伏阻法测定值电阻
器材:电源、电压表、两个开关、一个阻值已知的定值电阻R和几根导线,待测电阻R
x
电路图:
实验步骤
1.按图连电路;
2.S 闭合,S 断开,电压表的示数为U;
1 2 1
3.S 断开,S 闭合,电压表的示数为U;
1 2 2
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4.计算: ,
R 的表达式 。
x
典型例题 小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R 测量电阻R 的阻值。小明选择了满足实验要求的
0 X
电源、电流表A,并连接了部分实验电路,如图所示。
(1)请你帮助小明完成下图中所示的实验电路的连接。
(2)只闭合开关S,电流表A的示数用I 表示,开关S、S 都闭合时,电流表A的示数用I 表示,请用I、I 和
1 1 1 2 2 1 2
R 表示R。R= 。
0 x x
R
0
S
R 2
X
S
1
解析:(1)由测量电阻的原理R=U/I,可知要测量电阻就需要测量电阻两端的电压和测量通过电阻的电流,现
有电流表可以测出通过电阻的电流,如何测出电压,我们可以利用欧姆定律U=IR计算出电压,即定值电阻与
通过定值电阻电流的乘 积;因两电阻已经首尾连接,不
可能并联,所以只有闭合某开关造成某一电阻短路完成实验,根据情况连接如图;(2)如图只闭合开关S,两
1
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电阻串联,电流表A的示数用I 表示,则有I×(R+Rx)=U;开关S、S 都闭合时,R 被短路,电路中只有Rx,
1 1 0 1 2 0
电流表A的示数用I 表示,则I×Rx=U;整理得 R = I 。
2 2 X 1 R
I I 0
2 1
答案:(1)如图
R
0
S
R
X 2
S
1
I
(2) 1 R
I I 0
2 1
针对练习1 小明同学利用电压表和电流表测量电阻R 的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
1
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路。
(2)按图甲电路实验时,闭合开关后,小明将滑片P向左滑动,电压表示数将________(填“增大”、“减小”、
“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R=____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由
1
是 。
(3)如果电路连接后,合上开关,实验中移动滑片P出现了电压表示数为3v不变,你认为可能的原因是
___________________________。
针对练习2 如图所示,R为定值电阻,电源电压不变,当滑动变阻器R'的滑片向右移动时,下列说法中,正
确的是( )
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A.电流表示数变大、电压表示数变小
B.电流表示数变小、电压表示数变大
C.电流表、电压表示数都变小
D.电流表、电压表示数都变大
针对练习3 现有两个阻值不等的未知电阻R 和R ,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所
1 2
示的四种电路,其中不可行的是 ( )
1、小明设计了如下图所示的电路,利用它可完成电学的两个重要实验(小灯泡的额定电压是2.5V,电阻约
5Ω,电源电压用二节干电池组成)
(1)利用这电路图可完成本学期的两个重要的测量实验是:
① ;实验原理是: ;
② ;实验原理是: 。
(2 )在完成上两个实验时,为了使测量更准确,你认为
电压表的量程用 ;电流表的量程用 。
(3) 实验开始时,变阻器滑片P应放在 处。其目的是 。
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(4)实验电路接好后,合上开关时,一些小组的同学发现了电路故障,主要是有下表(左)列的几种情况,请你
根据现象和检测结果批出故障的可能原因:
故障现象 故障原因
[来源:.Com] 实验次数 1 2 3
① 灯较暗,两表示数较小,移动变阻器滑 U/N 2.0 2.5 2.8
片,现象不变
I/A 0.22 0.25 0.26
② 灯 不 亮 , 电 流 表
R/Ω
P/W
有示数,电压表无示数
③ 电流表指针向左边偏转
④ 调节变阻器,发现灯变亮时,电流表示数
增大,电压表示数减小
[来源:学§科§网Z§X§X§K]
(5)小组同学在实验中共得到上表(右)中的三组数据:
①小施同学分析表中实验数据后,发现还能求得小灯泡的电阻,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡
的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗?请说明理由 。
[来源:.Com]
②小电灯的额定功率为________W。
2、现准备用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,实验室能提供的实验器材有:
A.待测小灯泡L(其正常工作时的电阻值约为10Ω);
B.二节新的干电池串联(每节干电池的电压为1.5V);
C.电压表一个(量程为0~3V,0~15V,电阻为5KΩ);
D.电流表一个(量程为0~0.6A,0~3A,电阻为5Ω);
E.滑动变阻器R (阻值为0~50Ω,额定电流为1A);
0
F.开关S一个,导线若干.则:
(1)如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻,那么,当
小灯泡正常工作时,该电路中的电流约为__________A,因此,电流表的量程应选0~__________A。
(2)由于电流表和电压表都有一定的电阻,严格来说将它们接入电路后,对电路都要产生一定的影响。那么,
为了减少误差,在甲、乙所示的电路图(未画完)中,最好选__________(选填“甲”或“乙”)。
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(3)根据以上选择的电路图,在丙图中用铅笔画线代替导线进行连线,使之成为能比较精确地测量出小灯泡
电阻的电路(其中,部分导线已连接)。
(4)在实验中, 某同学设计的实验报告及实验记录数据
如下表所示。
实验名称 用“伏安法”测量小灯泡的电阻
实验目的
练习使用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
a、按照电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P,使电路中的__________最小。
实验步骤] b、闭合开关,调节滑片P,使小灯泡两端的电压达到__________V,然后,测量从额
[来源:学。科。
网Z。X。X。K] 定电压开始逐次__________(选填“降低”或“升高”),获得几组数据。
c、根据测出的电压值和电流值,求出小灯泡的电阻。
电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
2.5 0.26 9.6
实验记录 2.0 0.24 8.3
1.5 0.2 7.5
1.0 0.15 6.7
①将实验步骤中的空格填写完整。
②从实验记录中可以看出,存在明显错误的记录数字是__________。
③分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这是因为_____________________________。
3、如甲图所示的电路中,电源电压不变,R 为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R 的滑片P从a向b移动
1 2
的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,则电源电压为 V,R 的阻值为 Ω.当滑
1
动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或
“E”).
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4、在如图所示的电路中,电源电压为3V。闭合开关S,电流表A 的示数为1.2A,电流表A 的示数为0.3A,则
1 2
通过R 的电流是_______A,R 的阻值是_______Ω。
1 2
5、如图是小明同学用伏安法测定灯泡电阻的电路图,当他闭合开关S时,发现灯不亮,电压表的示数为零。故
障可能出现在灯或电阻 上。若电流表示数不为零,故障
的原因可能是 ;若电流表示数为零,故障的原因可能是 。
6、在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用如图所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
Rx
P
乙
甲
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(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数。小亮认为在实验操作中有两
处错误,其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑
到电阻最大的位置,还有一处是:
。
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R =10.1Ω,R =10.2Ω,第三次测
1 2
量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示.根据以上三次实验数据,小明最后
得出Rx=
Ω.
(4)测量结束后,小亮提出利用这个电路还可以测量小灯泡的电功率,于是小明把定值电阻换成额定电压为
2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡进行实验。闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数为2.5V
时,此时灯泡的电功率 (填“大于”、“小于”或“等于”)它的额定功率。
(5)在测量小灯泡电功率时,小明还发现灯泡的电阻变化较大,这是因为 。
1【. 云南省昆明市2015年中考物理试题】在图2所示的电路中,电源电压为9V保持不变;AB为滑动变阻器,
最大阻值R =30 Ω;小灯泡的额定电压为6V,额定功率为1.8W。闭合开关S,滑动变阻器滑片从B端向A端
AB
缓慢移动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为( )
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A.5Ω B.10Ω C.15Ω D.20Ω
2、.【湖北省黄石市2015年中考物理试题】(8分)两个物理实验小组进行测量未知电阻的实验。
(1)第一小组采用了如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,某次测量中,电压表电流表示数如图乙,电压表
的读数为 V,电流表读数为 A。
(2)第二小组采用了如图丙所示的的电路测量电阻R 的阻值,其中R 阻值已知。
X 0
①请用笔画线代替导线,将图丁中的事物按电路图连接(电压表接小量程);
②该小组的实验步骤如下:先闭合SS,测出此时电压表读数为U;再适合S,断开S,读出此时电压表读数
1 2 1 1 2
为U,则被测电阻R 的阻值的表达式为:R= (用R、U、U 表示)。
2 x x 0 1 2
甲 乙 丙 丁
3.【江苏省宿迁市2015年中考物理试题】如图是小华测量小灯泡电阻的电路,灯泡不发光时电阻约为6Ω.
(1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整.
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端.(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,电压表示
数接近电源电压.则电路故障的原因可能是 .
(4)通过数据分析,小华得到了灯泡电阻随温度升高而增大的结论.若将图中的小灯泡更换成定值电阻,下述
实验可以完成的是 .
A.探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系
B.探究导体中的电流与导体两端电压的关系
C.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系
D.探究导体中的电流与导体电阻的关系
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A V
﹣0.6 3 ﹣ 3 15
P
A B
4.【海南省2015年初中毕业生学业水平考试】图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
甲 乙 丙
(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,将滑片P向左滑 动时,此时电压表示数
为2.4V,电流表示数如图乙所示其读数为I= A , 则未知电阻R= Ω。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0 ,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻
Rx,请在空格内将实验步骤补充完整
① 闭合S、断开S,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U
1 1[来源:学,科,网]
② ,用电压表测出电
源的电压U
③请写出用测量值U 、U 及R 来表示Rx的表达式:Rx=
1 0
5.【山东省德 州市2015中考物理试题】如图甲所示是
测量定值电阻R 阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
x
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(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻R 两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验
x
中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.6 1.8
电流I/A 0.3 2 0. 56源:.Com]
电阻R/Ω 3.13 3. 21
x
电阻的平均值R′/Ω
x
(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R。
0
①方案一:闭合开关S,如果电压表V 和V 的读数分别为U和U,则电阻R 的阻值表达式为
1 2 l 2 x
R =__________________。
x
②方案二:电路中R≠R,将S接到a,读出电流表的示数I;再将S接到b,读出电流表的I;由IR= I R 可得
x 0 1 2 1 0 2 x
R=IR/I 。请判断结果是否正确并简要说明理由:____________________________
x 1 0 2
6、【上海市闵行区2013学年第一学期九年级质量调研物理试卷】在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,
电源电压9伏保持不变,所用滑动变阻器上标有“50 1A”字样。
(1)图13中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中正确连接。
(2)正确连接电路,闭合电键S,电流表示数如图14(a)所示。接着,他移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数
如图14(b)所 示,电流表的示数变化了0.06安。继续移
动滑片,发现电流表的最大示数为0.34安。请将表格
填写完整,并计算出电阻值(计算时,精确到0.1欧)。
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7、【2014年安徽省初中毕业学业考试】在测量额定电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中,实验电路图如图a
所示。闭合开关,调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,相应地读取通过小灯泡灯丝的电流。下表中记录
的是每次的测量值。
U/V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
I/A 0 0.17 0.30 0.39 0.45 0.49
(1)以电压为横坐标、电流为纵坐标,将测量数据转换为坐标点,标记在坐标系中,如图b所示,请用平滑曲
线将这些点连接起来
(2)通过计算或根据所画的实验图线都可以发现,小灯泡灯丝的电阻值是 (选填“变化”或“不
变”)的,且随着电压的升高,其阻值 。(选填“变大”或“变小”)
(3)按照电路图a,在图C中将实物图连接起来
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8、【2014年广东省初中毕业生学业考试】某同学利用题下图的电路来测量一未知电阻R
x
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整。
(2)闭合开关后,当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图所
示,则I=_________A,R=___________Ω。
x
(3)该同学又设计了如图所示的测量电路,同样可以测量未知电阻R,其中是定值电阻R,请在空格内把实
x 0
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验步骤补充完整:
①_____________________,用电压表测出电源的电压为U。
②_____________________,用电压表测出待测电阻R 两端的电压为U。
0 x
③请用测量值U和U,已知量R 来表示R=_________________
x 0 x
9、【江苏省无锡市2014年中考物理试卷】小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值,已
知未知电阻R 的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压
x
表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的
定值电阻R1和R2.
(1)为完成此实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A.
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14
A时,电压表的示数是2.1V,当电流表的示数是0.2A
时,电压表的示数是1.8V,电路元件盒中电源电压是 V,未知电阻Rx的阻值是 Ω.
(3)小明的同学利用上述器材,还设计了测量位置电阻Rx的四种实验电路,其中无法测出未知电阻Rx的是
.
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10、【山东省聊城市东昌府区2014届初中毕业班学业水平测试】物理学习小组在“测量定值电阻阻值”
的实验中:
(1)根据实物图在答 案卷的虚线框中画出对应的电路
图。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)小组同学在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,
电压表示数却变小,产生这一现象的原因是 。纠正错误后,移动滑动变阻器的滑片P,使
电压表的示数为3V时,电流表的示数如上图,则该定值电阻阻值为 Ω。他们认为这个结果就是定值电阻
的准确阻值,你认为合理吗? ,理由是 。
(4)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为5V、阻值约为10Ω的小灯泡后,要进行“测量小灯泡
的额定电功率”的实验,则对实验电路还必须进行怎样的改动: 。
R
X
R’
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