专题17.3 电阻的测量--九年级物理人教版
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1、第十七章 欧姆定律第3节 电阻的测量伏安法测电阻【实验原理】【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器【实验电路】 【实验步骤】(1)按电路图连接实物;(2)检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式算出小灯泡的电阻;(3)移动滑动变阻器滑片P的位置,多测几组电压和电流值,根据,计算出每次的电阻值,并求出电阻的平均值。【实验表格】次数电压U/V电流I/A电阻R/平均值R/123注意事项接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保
2、护电路。一、电路故障对电路故障进行分析,同学们往往感到无从下手,究其原因主要有三个方面:一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况;二是没有掌握对此类问题的分析方法;三是不知道电路出现断路和短路后会产生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为:1电路断路当电路中出现断路时,电路不通,用电器不能工作。主要表现在以下几个方面:(1)灯泡不亮;(2)电流表无示数;(3)电压表示数为零;(4)电压表示数接近电源电压;(5)断开处一端能使试电笔氖管发光,另一端不能使其发光。学;科网2电路短路电路中出现短路时,电路仍然接通。其主要表现为:(1)灯泡可能仍亮;(2)灯泡可能不亮(说明灯泡短路);(3)电流表有示数;(4
3、)电压表可能有示数(与电压表并联部分无短路);(5)电压表示数可能为零(与电压表并联部分短路);(6)短路处任意点均能使试电笔氖管发光。【例题1】(2018徐州)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表和电压表的都有示数。如果某时刻电路出现故障,两表的示数都变大了,那么故障可能是A电阻R1短路B电阻R1断路C电阻R2短路D电阻R2断路参考答案:C试题解析:如图,电压表与电阻R1并联,所以电阻R1短路后,电压表也被短路,不会有示数,故A错误;电阻R1断路后,电流表示数为0,故B错误;电阻R2短路后,电压表测量电源电压,示数增大,电路中的总电阻减小,根据可知,电流变大,即电流表示数变大,
4、故C正确;电阻R2断路后,电路断路,两电表示数都为零,故D错误;故选C。二、测量电阻的其他方法只有电流表和己知电阻,测未知电阻方法一:如图1,闭合S,用电压表分别测出Rx及R0两端电压Ux、U0,则Rx=R0Ux/U0;方法二:如图2,闭合S1,当S2闭合时,电压表读数为U,S2断开时,电压表读数为Ux,则Rx=R0Ux/(UUx);方法三:如图3,闭合Sl,当S2闭合时,电压表读数为U,S2断开时,电压表读数为U0,则Rx=R0(UU0)/U0;方法四:如图4,滑动变阻器最大阻值为R0,闭合S ,当滑片P 滑至最左端,电压表读数为U,滑片滑至最右端,读数为Ux,则RxR0Ux/(UUx);只
5、有电流表和已知电阻,测未知电阻方法一:如图5,闭合S,用电流表分别测出通过Rx及R0的电流Ix、I0,则Rx=R0I0/Ix;方法二:如图6,闭合S1,当S2闭合时,电流表读数为I1,S2断开时,电流表读数为I2,则Rx=R0(I1I2)/I2;方法三:如图7,闭合S1,当S2闭合时,电流表读数为I1,S2断开时,电流表读数为I2则,Rx=R0I2/(I1I2);方法四:如图8,当S闭合时,电流表读数为I1,S断开时,电流表读数为I2,则Rx=R0(I1I2)/I2;方法五:如图9,当S 闭合时,电流表读数为I1 ,S断开时,电流表读数为I2,则Rx =R0I2/(I1I2);方法六:如图10
6、,滑动变阻器最大阻值为R0,闭合S,滑片置于最右端,电流表读数为I1;滑片置于最左端,电流表读数为I2,则 Rx = R0I2/(I1I2)。【例题2】(2018扬州校级期末)某同学在没有电流表的情况下(电源电压未知但不变),利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是ABCD参考答案:D试题解析:AB由电路图可知,开关S接1时,电压表测电源电压U;开关S接2时,Rx与R0串联,电压表测Rx两端的电压Ux,由串联电路的电压关系可得:R0两端的电压U0=U-Ux,根据串联电路中各处的电流相等,可得,所以,故AB能测量Rx阻值,不符合题意。C由电路图
7、可知,开关S闭合时,电阻Rx被短路,电压表测电源电压;当开关S断开时,电阻Rx与R0串联,电压表测电阻R0两端的电压U0,根据串联电路的电压关系,可得Rx两端电压为Ux=U-U0,电路中的电流,所以未知电阻,故C不符合题意。D由电路图可知,开关S闭合时,电路为Rx简单电路,电压表测电源电压;当开关S断开时,电阻Rx与R0串联,电压表测串联电路两端的电压。无法推导出通过电阻Rx的电流,故此电路不能实现测量Rx阻值,D符合题意为答案。1如图所示为电源电压为3 V的电路,闭合开关灯泡不亮,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3 V,出现此现象的原因可能是A电流表断路B灯座短路C开关接触不良Da-b-c
8、段有断路2(2018临沂模拟)用伏安法测电阻时,某同学列出了下列注意事项,其中没有必要的是A连接电路时,应从电源的正极开始连线B连接电路时,电键应始终处于断开状态C使用电压表和电流表时要选择量程D电路连接好后,应先用电键试触3(2018武汉模拟)某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6 V,滑动变阻器标有“20 ,1 A”字样,实验中该同学填写的实验数据如下表所示。该同学测得此电阻的阻值约为10 ;序号“3”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2;序号“1”和“4”的实验数据表明待测电阻R,不是定值电阻;仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系。上述关
9、于实验的几种说法中正确的是 序号1234U/V2.03.04.05.0I/A0.210.300.400.49ABCD4(2018临沂模拟)在“测量小灯泡电阻”的实验中,滑动变阻器所起作用的说法不正确的是A改变电路中的电流B保护电路C改变被测小灯泡的电阻D改变被测小灯泡两端的电压5下面三个电学实验:a.探究电流与电压的关系;b.探究电流与电阻的关系;c.伏安法测电阻都要用到滑动变阻器,关于滑动变阻器,下列说法错误的是A三个实验中,它都起保护电路的作用B三个实验中,它都起改变部分电路两端电压的作用C三个实验中,它都起完成多次测量求平均值的作用D三个实验闭合开关前,滑片都要调到最大阻值处6(2018
10、海淀一模)在测量电阻Rx阻值的实验中,测得通过电阻Rx的电流为0.5 A,此时与电阻Rx并联的电压表的示数如图所示,则电压表的示数为_V,电阻Rx的阻值为_。7(2018浦东测试)“用电流表、电压表测电阻”的实验中,在连接电路时电键应处于_状态,电流应从电流表的_接线柱流入;在闭合电键前应使滑动变阻器连入电路电阻最_;需直接测量的物理量是待测电阻的_。8(2018青浦调研)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。已知电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上,闭合电键S,两个电表中只有一个电表的指针发生偏转,则电路中可能发生的故障是_。请写出指针发生偏转的电表及相对应的故障。学科、网_9(201
11、8伊金霍洛旗模拟)如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压与通过的电流得到的UI关系图线。由图可知,定值电阻R的阻值为_;小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变大,其原因是_。10小明同学在做伏安法测电阻的实验时设计的电路图如图所示:(1)该实验的原理是 ;(2)按图所示的电路图连接电路,连接电路时,应将开关断开,滑动变阻器的滑片P应滑到最 端(填“左”或者“右”),以保护电路;(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图所示,则电压表的读数是 V,电流表的读数是 A,被测电阻Rx的阻值是 ;(4)小明同学测量完毕准备整理实验器材结束实验。你认为他的实验真
12、的结束了吗?你会给他提出什么建议呢?_;你提出这个建议的目的是: _。11小张同学用伏安法测电阻,下列记录是部分实验报告:实验步骤:(1)根据实验目的画好电路图,按照电路图连接好电路,调节滑动变阻器,使电路中电阻最大;(2)闭合开关,读出电压表、电流表的示数,如下表所示。电压(V)电流(A)电阻()3.50.5(3)断开开关,计算出Rx=7 。根据小张同学的实验报告,试回答下列问题:请按照实物图在虚线框内画出电路图(图1)本实验所应用的实验原理是: 。本实验存在缺陷是: 。(4)某学习小组在帮小张改正以上不足之后,用该电路做了以下探究:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端时,电压
13、表示数随电流变化的图象如图2所示,则滑动变阻器的最大阻值是 。12(2018顺义二模)小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及干电池等实验器材,测量小灯泡L两端电压为2.5 V时的电阻值。(1)小华连接好电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是_。(2)小华改正实验错误后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5 V时,发现电流表示数如图所示,由此可知,此时通过小灯泡L的电流为_A,此时小灯泡L的电阻值为_(结果保留一位小数)。13(2018通州一模)如图甲所示,实验桌上的实验器材有:电
14、压为3 V的电源、开关、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、待测电阻各一个,导线若干。用实验桌上的实验器材,测量电阻待测R的阻值。请按要求完成下列实验内容:(1)用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整。(2)连接电路时,闭合开关前,变阻器的滑片P应置于最_端。(选填“左”或“右”)(3)闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到某处,电压表及电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为_V,电流表的示数为_A。(4)计算得出电阻R的阻值为_。14物理实验课上,同学们设计了测量Rx阻值的电路图。设计方案如图所示,电源电压未知且保持不变,R0为标有“20 1 A”字样的滑动变阻器,R
15、1为阻值已知的定值电阻。在不改变电路连接的情况下,能测出Rx电阻的是ABCD15两个相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关后两个灯泡都不亮。已知L1、L2中有一个灯泡灯丝损坏,另一个完好。为判断哪一个灯泡损坏,下列操作及判断不正确的是A把电压表两端分别接在a、b两点,闭合开关,如果电压表有示数,则说明L2损坏B把电流表两端分别接在a、b两点,闭合开关,如果电流表有示数,则说明L1损坏C把一根导线两端分别接a、b两点,闭合开关,如果L1发光,则说明L2损坏D把另一个相同的小灯泡L连接在a、b两点,如果L、L1发光,则说明L2损坏16(2018宝应二模)在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规
16、律,经常需要进行反复多次实验:“测量物体的长度”时,多次测量;“研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量;“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同定值电阻,多次测量;“用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值;上述实验中寻找普遍规律的是ABCD17(2018临沂冲刺)在用“伏安法”测电阻的实验中,如果被测电阻大约为80 ,选用的电源电压为1.5 V,选用电流表的量程为00.6 A,关于电源电压和电流表的选择,下列说法中正确的是A电流表量程选错了,会烧坏电流表B电源选错了,会烧坏电流表C电流表量程选择不适当,电流表不会有示数D电源选择不当,电流表
17、指针偏转角度太小,误差大18(2018朝阳段考)如图所示,是电学实验中常用的滑动变阻器,其作用除保护电路外,还能改变电路中的电流和电压,关于滑动变阻器的作用,下列说法不正确的是A在探究“电流与电压关系”的实验中,其主要作用是改变电压,多次测量,得出普遍规律B在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中,其主要作用是为了多次侧量,求平均值C在探究“电流与电阻关系”的实验中,其主要作用是保持R两端的电压不变,便于多次测量,得出普遍规律D在“测量小灯泡电阻”的实验中,其主要作用是为了多次测量求平均值,减小误差19(2018房山二模)下列实验器材使用正确的是A连接电路时,开关应处于闭合状态B电流表应与被测
18、用电器并联使用C电压表应与被测用电器并联使用D“伏安法测电阻”实验时,闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处 学,科网20(2018安徽冲刺)如图所示,在伏安法测电阻实验中,电流表有内外两种接法。已知电流表内阻为0.1 ,电压表内阻为10 k,若待测电阻约为5 ,应该选用电路图_(填“甲”或者“乙”)进行实验,测量值_(填“大于”“等于”或者“小于”)真实值。21(2018天津区级一模)小青用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为_V,电阻R的阻值为_。22(2018南岗区模拟)在用伏安法测量电阻的实验中,电流
19、表、电压表的示数如图所示,则被测电阻的阻值是_。欧姆定律告诉我们,电路中的_是怎样决定于电压和电阻的。23(2018安徽模拟)在探究伏安法测电阻实验中,电路图如图1所示。(1)根据图1完成图2中的电路图。(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。闭合开关,无论如何移动滑动变阻器滑片,电压表和电流表的示数都不变,可能的原因是_。24在测量未知电阻Rx(阻值约为150 )的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3 V)、滑动变阻器R(050 )、电阻箱R0(09 999 )、电流表(00.6 A)、电压表(03 V)、开关及导线若干。 甲 乙 丙(1)小宝同学设计了图甲所示的电路,不能较准确
20、测出Rx的阻值,理由是_。(2)大宝同学设计了图乙所示的电路进行测量,正确连接电路后,小明先将开关S拨至_,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1;再将开关S拨至另一位置,调节_,使电压表的示数恰为U1,记下电阻箱的示数为R。(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻,其中R0是定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。闭合S、S1,用电压表测出电源的电压为U;_,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;请用测量值U和U1,已知量R0来表示Rx=_。25小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10 ),设计了如图所示的电路图。已知电源电压为6 V,灯泡的额定
21、电压为3.8 V,滑动变阻器标有“20 1 A”字样。(1)如图是小明根据电路图连接的实物图。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡_;经检查,是由于一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线。(2)若电压表015 V的量程损坏,为完成实验,请你使用原有器材重新设计一个串联电路,并将设计的电路图画在上面的虚线框内。(3)根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为_V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4 A,则小灯泡的电阻是_。26用一只电压表(无电流表)测量电阻Rx阻值的实验。【方案一】器材:一只电压表、一个已知最大
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