课时17.3 （导学案）电阻的测量（含答案）

课时17.3《电阻的测量》导学案
1．实验目的：利用电压表、电流表测导体电阻。
实验原理：R＝U/I。
实验器材：电池组、待测电阻、单刀开关、电流、电压表和滑动变阻器、导线若干。
实验电路图：（画出实验电路图）
如图所示：
实验步骤：
（1）断开开关，连接电路；
（2）接入电路的滑动变阻器调到最大处；
（3）闭合开关，调节滑片，读取并记录几组电流表、电压表数据；
（4）计算导体阻值；
（5）求电阻的阻值的平均值。
实验数据：
实验次数 电压U（V） 电流I（A） 电阻R（Ω） 平均值R（Ω）
1
2
3
分析与论证：电阻是导体本身的一种性质，和导体中的电流及导体两端的电压无关。
知识链接：①注意开关、滑动变阻器、电流表、电压表的连接。
②闭合开关前，明确研究对象，观察记录哪些数据？
③测量过程中电路闭合时间不能过长，读取数据后要断开电路，以防止通电时间过长电阻发热给实验带来误差。
④测量次数一般在三次或四次左右。
2．在测量定值电阻的实验中：
（1）连接电路时开关应断开。
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
解：如图。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至B（填“A”或“B”）端。小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图乙所示，为1.8V，计算出的电阻值为9Ω。
（4）小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗？不合适，理由是：没有多次测量取平均值以减小误差。
（5）如图丙所示，是其他两组同学根据测得数据作出的I—U图象，分析图象可知Ra＜Rb（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（6）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是滑动变阻器接到C、D（或A、B）接线柱。（写出一种即可）
探究三 特殊方法测电阻（略）
当堂练习
1．如图是电阻甲和乙的I﹣U图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是
A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
B．当乙两端电压为2.5V，其电阻值为10Ω
C．若甲和乙并联，电压为1V，则干路电流为0.4A
D．将甲和乙串联，电流为0.4A，则它们两端的电压为3V
2．有两个阻值不同的定值电阻R1、R2，它们的电流随电压变化的I﹣U图象如图所示．如果R1、R2串联后的总电阻为R串，并联后的总电阻为R并，则关于R串、R并的I﹣U图象所在的区域，下列说法中正确的是（　　）
A．R串在Ⅱ区域，R并在Ⅲ区域 B．R串在Ⅰ区域，R并在Ⅲ区域
C．R串在Ⅰ区域，R并在Ⅱ区域 D．R串在Ⅲ区域，R并在Ⅰ区域
3．如图所示的电路，电源电压均不变，R0为定值电阻，R为最大阻值已知的滑动变阻器，利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是
A． B．
C． D．
4．下列四幅图中，不能能测出未知电阻阻值的是
A．B．C．D．
5．做完“伏安法测电阻”实验后，老师向同学们提出一个问题：“如果实验中发现电压表已经损坏，那么能否借助一个稳压的电源，一个已知阻值的电阻，加上桌面上原有仪器，测出一个未知阻值R的电阻呢？要求是：1、可以增加导线和开关；2、电路连接好后不能改变元件的位置．”同学们积极思考，热烈讨论，提出了以下方案，请你分析一下，其中可行的是
A．B．C．D．
6．伏安法测电阻实验时，要求两表的量程选择适当，这个适当指的是________；实验时，电表的表盘要正对自己是为了________________；每次读数后都要及时断开开关是因为________________________。
7．伏安法测电阻实验原理：____________。实验需要多次测量求平均值是为了_______。
8．在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，将整理记录的实验数据绘制成如图所示关系图象。由图可得甲的电阻为______。这两个电阻串联后接在电压为的电源上，电路中的电流为______。这两个电阻并联后接在的电源上，干路中的电流为______。
9．图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(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S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1
② ___________，用电压表测出电源的电压U
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx= ____________
10．现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干．在利用“伏安法”测量定值电阻R1阻值的实验中：
（1）请你按图甲所示的电路图，以笔画划线代替导线，将图乙中的电路连接完整．______
（2）实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于_______端（选填“A”或“B“）；
（3）闭合开关，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是_______（填符号）
A．滑动变阻器断路 B．Rx断路 C．Rx短路
（4）排除故障后，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图丙所示，则通过Rx的电流大小为_______．它的阻值是_______Ω．
（5）本实验要多次测量取平均值，是为了_______．
参考答案
1.【答案】D
【解析】A．由图象可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A错误；
B．由图象可知，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，
由可得，乙的阻值，故B错误；
C．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V，
由图象可知此时I甲′＝0.2A、I乙′＝0.4A，
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：
I＝I甲′+I乙′＝0.2A+0.4A＝0.6A，故C错误；
D．将甲和乙串联，电流为0.4A，则通过两电阻的电流均为0.4A，
由图象可知此时U甲′＝2V、U乙′＝1V，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：
U＝U甲′+U乙′＝2V+1V＝3V，故D正确．
故选D．
2.【答案】B
【解析】根据串联电路的电阻特点知，，比每一个串联的分电阻都要大；
根据并联电路中电阻的特点可知，并联等于增加了导体的横截面积，电阻变小，即R并比每一个并联电路的分电阻都要小；
所以在这四个电阻值中，R串最大，R并最小；
所以，当它们两端加相同的电压时，通过R串的电流最小，故它的I﹣U图线在III区；
通过R并的电流最大，故它的I﹣U图线在I区．
故选B．
3.【答案】D
【解析】A、滑动变阻器滑片移动时，电压表能测出电路中的电压值，且始终为电源电压，但无法求出通过未知电阻的电流，无法求出电阻，故A错误；
B、由于无法知道R0的电流，故无法求出待测电阻的电流和电压，无法求出电阻，故B错误；
C、根据图可知，利用电流表无法求出电压，故无法求出待测电阻两端的电压，无法求出电阻，故C错误；
D、由电路图可知，先把滑片移到最左端，滑动变阻器阻值全部接入电路，滑动变阻器与待测电阻串联，测出电路电流I，则电源电压U＝I（R0+RX）①；
再把滑动变阻器滑片移到最右端，时RP＝0，即只有RX接入电路，由电流表测出电路电流I'，则电源电压U＝I'RX，②，由①②联合可以求出RX，故D正确．
故选D．
4.【答案】B
【解析】A. 由电路图可知,开关S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,由I＝可得电源的电压U＝I0R0;当S闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流I,由并联电路的电流特点可知通过Rx的电流Ix＝I I0,由并联电路的电压特点可知Rx两端的电压Ux＝U,由Rx＝求出未知电阻阻值，故A正确；B. 由电路图可知,当开关接1时,若电压表正负接线柱接法正确,此时可以测出R0两端电压,但接下来把开关接到2时,电压表的正负接线柱此时就变得相反了,测不出Rx的电压,也就无法利用串联电路的电压分配规律求出Rx的阻值了，故B错误；C. 由电路图可知,R0与Rx并联,电流表A1测R0支路的电流,电流表A2测Rx支路的电流,根据并联电路中各支路两端的电压相等和I＝可知,I0R0＝IxRx,解得Rx＝，故C正确；D. 由电路图可知,闭合S1、S2时,Rx短路,电压表测电源电压U;断开S1,闭合S2时,R0与Rx串联,电压表测量R0两端的电压U0,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可得通过Rx的电流Ix＝,根据串联电路的特点可求出Rx两端的电压Ux＝U U0,则由欧姆定律可求得Rx的阻值，故D正确．
5.【答案】AC
【解析】A、电源电压不变，与R并联的开关闭合时，测出电路电流，由欧姆定律求出电源电压，然后断开该开关，测出电路电流，由串联电路特点与欧姆定律求出待测电阻阻值，故A正确；
B、该电路图不能测出流过未知电阻的电流，不能测出电阻的阻值，故B错误；
C、只闭合干路开关，可以测出流过电阻R0的电流I0，由，得电源电压；再闭合支路开关，可以测出两电阻并联电流I，则流过电阻R的电；
得电阻阻值为：，该电路能测出电阻R阻值，故C正确；
D、由图示电路不能求出通过未知电阻R的电流，不能求出电阻R的阻值，故D错误；
故选AC.
6.【答案】电表指针偏转过半且不超过量程 便于读数 导体的电阻还与温度有关
【解析】[1]电表的量程选择适当，指的是电表使用时，电表指针偏转过半且不超过量程。
[2][3]实验时，为了方便读数，电表的表盘要正对自己。每次读数后要及时断开开关，因为导体的电阻受温度影响。
7.【答案】 减小误差
【解析】[1][2]伏安法测电阻实验中的实验原理是。实验中多次测量求平均值是为了减少误差。
8.【答案】10 0.6 0.6
【解析】[1]由图像知，当U=3V时，I甲=0.3A，I乙=0.6A，根据得，
，
，
[2]串联后接在的电源上，电路中的电流为：
；
[3]两个电阻并联后接在的电源上，由图像知，此时通过甲电阻的电流为0.2A，通过乙电阻的电流为0.4A，干路中的电流为：
I并=0.2A+0.4A =0.6A。
9.【答案】导线的一端接在变阻器上，另一端接在电阻R上 0.3 8 闭合S、S1
【解析】(1)[1]变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻R右端，如图所示。
(2)[2]读图可知，电流表的量程为0~0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A。
[3]由公式 得
(3)[4][5]实验步骤：
①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压
U0=U﹣Ux=U﹣U1
因串联电路中各处的电流相等，所以
即
解得
10.【答案】 B B 0.3A 9 减小误差
【解析】（1）滑动变阻器下面的接线柱已经选择，上面选择哪一个都行，如下图；
；
（2）实验前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，结合实物图可知，滑片应滑到B端；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表无示数，说明电路有地方发生断路；电压表有示数，说明电阻Rx断路；故B 正确．
（4）电流表量程为0～0.6A，指针指在0.3A，故电流为0.3A，则定值电阻的阻值：；
（5）本实验要多次测量取平均值，是为了减小误差．