浙教版科学八年级上册同步提优训练：4.6 电流与电压、电阻的关系 第3课时（含解析）

第3课时　用伏安法测量导体的电阻
核心·易错
在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项没有必要的是 (　　)
A.连接电路时,先断开开关
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测电阻的大小时,电流表、电压表应选用较大的量程试触
D.将滑动变阻器连入电路闭合开关前,滑片应放在滑动变阻器阻值最大处
[核心知识] 根据欧姆定律的变形公式R=,用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求出待测电阻的阻值。
[易错点拨] 用“伏安法”测小灯泡的电阻时,不能采用多次测量求平均值的方法,因为不同温度下小灯泡的电阻值不同。
1.在“伏安法测电阻”的实验中,对滑动变阻器起到的作用的说法中错误的是 (　　)
A.保护电路 B.改变电路中的电流
C.改变被测电阻两端的电压 D.改变被测电阻的阻值
2.在“伏安法测电阻”的实验中,如果被测电阻大约为80 Ω,选用的电源电压为1.5 V,选用的电流表量程为0~0.6 A,对于电流表和电源电压的选择,正确的是 (　　)
A.电源选择错误,会烧坏电流表
B.电流表量程不合适,电流表无示数
C.电源选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度太小,读数误差大
D.电流表量程选择错误,读数误差较大
3.小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2 Ω,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~3 A,测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10 Ω,则他在测量中所出现的错误可能是(　　)
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~3 A量程读数
D.电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~0.6 A量程读数
4.用如图甲所示电路测量标有“2.5 V”的灯泡正常发光时的电阻,电压表应该接入　　　　(填“1”或“2”)位置。当闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡正常发光时的电流是　　　　A,灯泡正常发光时的电阻是
　　　　Ω。(计算结果保留一位小数)
5.下列是同学们在运用欧姆定律测量电阻时遇到的问题,请你说明原因或写出正确答案。
①小明同学用完好的器材按如图所示实验电路图连接电路,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　　　　　　　　　。
②小珍在小明同学已连好的电路上操作,当闭合开关S,把P向a端移动时,发现电流表的示数增大,电压表的示数减小。发生此现象的原因是小明同学把　。
③小珍同学按图示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表和电流表示数如图所示,则此时被测电阻Rx两端的电压为　　　　V,通过Rx的电流为　　　　A,被测电阻Rx=　　　　Ω。
④兵兵同学也按上面的方法测量小灯泡的电阻,整个实验过程都正确无误,收集了三组数据,然后他根据R=算出三次小灯泡的电阻值,最后求出三次测量值的平均值作为小灯泡的电阻,他这样做对吗 为什么 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
6.如图所示为李江同学为测量小灯泡的电阻而连接的电路,有关该实验的说法中错误的是 (　　)
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示数的不同而不同
D.在如图所示位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变亮
7.在“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤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图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法中错误的是 (　　)
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,定值电阻的阻值不随其两端的电压和导体中的电流的变化而变化
C.由图乙及实验现象可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法,计算小灯泡的电阻
8.[2020·衢州] “测量小灯泡电阻”的电路连接情况如图所示,电源电压保持不变,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V。
(1)闭合开关后,当滑片P向右移动时,电压表的示数　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)将实验中测得的小灯泡相关数据记录在下表中,则小灯泡正常发光时的电阻为　　　　Ω。(结果保留一位小数)
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.22 0.26 0.3
电阻R/Ω
9.[2020·宁波] 实验室购买了一卷标有长度为100 m的铜芯包线,小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线的横截面积S为1 mm2,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻为0.017 Ω。
(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中,小科在闭合开关前应将滑片P置于最　　　　(填“左”或“右”)端。
②小科通过移动滑片P,测得多组数据,绘制出U-I图像如图乙所示,据此可以判定这卷导线的实际长度　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)100 m。
(2)小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m,利用铜的密度ρ,也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度l的表达式:l=　　　　(用字母表示)。
答案
核心·易错
B
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1.D　 在“伏安法测电阻”的实验中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处,起保护电路的作用;实验中,改变被测电阻两端的电压和电路中的电流,多测几组电压和电流,求平均值减小误差;电阻是导体本身的一种性质,与电流和电压无关,当移动滑动变阻器的滑片时,虽然被测电阻两端的电压和通过的电流改变了,但被测电阻的阻值不变。
2.C　 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0 Ω时,电路中的最大电流:I===0.01875 A。所以,在“伏安法测电阻”的实验中,电源选择不当,造成通过电阻的电流太小,电流表的指针偏转角度太小,误差太大。
3.C　 如果电流表和电压表位置接反了,电路相当于开路,电压表测量电源电压,电流表几乎无示数;已知待测电阻的阻值约为2 Ω,测量值应该接近或等于2 Ω,不可能为10 Ω,与测量次数多少没有关系;电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~3 A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍,所以本该是2 Ω的电阻测成了10 Ω;电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~0.6 A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍,电流是实际电流的,测量的电阻是实际电阻的25倍。
4.1　0.3　8.3
电压表应并联在灯泡两端,故电压表应接入位置1。由图可知,电流表所选量程为0~0.6 A,则电流表的分度值为0.02 A,故电流表的示数为0.3 A,已知小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,则由欧姆定律可得,灯泡正常发光时的电阻:R===8.3 Ω。
5.①电流表的量程选择偏小或滑动变阻器的最大阻值偏小　②电压表接在滑动变阻器的两端　③2.4　0.3　8　④不对,因为灯丝的电阻随灯丝温度的升高而增大,算平均值无意义
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6.D　 由电路图知,滑片在最左端时滑动变阻器接入电路的阻值最大,因此闭合开关前,滑片应滑到最左端;两电表均选择大量程,为减小实验误差可能需要更换电表量程;随灯泡两端电压的变化,灯泡温度发生变化,灯泡电阻受温度影响而变化;由电路图可知,在如图所示位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,流过灯泡的电流变小,灯泡变暗。
(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应最大。(2)使用电压表与电流表时,电表量程的选择要恰当,不能过大或过小。(3)灯泡电阻受温度的影响,随灯泡两端电压的变化而变化。(4)根据滑动变阻器的接法及滑片的移动方向,判断电路中电阻、电流的变化,从而判断灯泡亮度如何变化。
7.D
8.(1)变大　
(2)8.3
由电路图可知,该电路是串联电路,当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻减小,电流增大,则电流表示数变大,电压表示数变大;由题干信息可知,灯泡正常发光时的电压为2.5 V,当小灯泡正常发光时通过它的电流为0.3 A,故R===8.3 Ω。
9.(1)①右　②小于　
(2)
(1)①实验中,小科在闭合开关前应将滑片P置于变阻器阻值最大处,根据实物图中滑动变阻器的连接,可确定P应置于最右端。②根据绘制出的U-I图像可知,导线电阻R===1.6 Ω,l=≈94 m,所以小于100 m。
(2)根据公式m=ρV=ρlS,可得l=。
(1)滑动变阻器对电路具有保护作用,在闭合开关前一般将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;根据图乙可以计算出导线的电阻值,结合资料提供的数据,可确定导线长度。(2)根据公式m=ρV=ρlS(l为导线的长度,S为导线的横截面积)可得导线长度的表达式。