17.3 电阻的测量(2)
【课时衔接】
1.(电阻的测量)在“测量电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路图。
丙
(1)请根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图丙中的器材连接成完整电路。
(2)按图甲所示电路连接器材时,开关要处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到最 (选填“左端”或“右端”)。
(3)闭合开关,将滑片P缓慢向右移动,电压表的示数将 (选填“增大”或“减小”)。
(4)某次测量时,电压表的示数为1.5 V,电流表的示数如图乙所示,为 A,根据欧姆定律求出此时这个电阻R的阻值为 Ω。
(5)以上这种测量电阻的方法叫 。
(6)为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻R的 值。
【基础通关】
2.“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是 ( )
A.两个实验的实验原理都是I=
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
3.（核心素养：科学思维）“伏安法”测电阻R的部分电路如图所示,关于测得的电阻值大小和误差原因分析正确的是 ( )
A.R偏小,因为电流表测量值比通过电阻R的实际电流大一点
B.R偏大,因为电流表测量值比通过电阻R的实际电流小一点
C.R偏大,因为电压表测量值比电阻两端的实际电压大一点
D.R偏小,因为电压表测量值比电阻两端的实际电压小一点
【素养提升】
4.（素养拓展练）小明用图甲所示的电路,做伏安法测定值电阻实验。
甲
乙
丙
(1)按图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片后,电流表示数为0.3 A,此时电压表的示数如图乙所示,则定值电阻Rx的阻值为 Ω。
(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的Rx的阻值,再求Rx的 。
(3)小明又设计了另一种测量电阻Rx的方案,电路图如图丙所示,电路中定值电阻R0的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻Rx的表达式:
①断开S1,闭合S、S2,用电压表测 两端的电压,读出电压表示数为U1;
② (填各开关的状态),用电压表测Rx两端的电压,读出电压表示数为U2;
③电阻Rx的阻值表达式为Rx= (用U1、U2、R0表示)。
5.课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6 A的相同电流表A1、A2,一个已知阻值的定值电阻R0=9 Ω,开关、导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
甲
乙
丙
丁
(1)同学们设计出的测量电路图如图甲,请根据图甲电路图把未完成的实物电路(图乙)连接线补充完整。
(2)连接电路时,开关应 。
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,两表A1、A2的读数分别为I1= A,I2= A。
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx= Ω。
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读不能超过 A。
(6)有同学认为,改用图丁电路图也可以测出Rx的值,你认为 (选填“可行”或者“不可行”)。
参考答案
1.(1)
(2)断开 左端
(3)增大
(4)0.3 5 (5)伏安法 (6)平均
解析:(1)由题干知,电压为1.5 V,故电压表选用小量程与R并联,由图乙知,电流表选用小量程与电阻串联,变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示。(6)为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,取电阻R的平均值作为结果。
2.C 3.A
4.(1)15 (2)平均值 (3)①电源 ②断开开关S2,闭合开关S、S1 ③
5.(1)答案:
(2)断开
(3)0.32 0.48
(4)4.5
(5)0.4
(6)可行
217.3 电阻的测量(1)
【课时衔接】
1.(动态电路的分析)在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是 ( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电压表与电流表的示数之比变大
D.电流表与的示数之差变大
【基础通关】
2.（教材变式练）如图所示,这是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为5 Ω。实验器材有:滑动变阻器(规格为“10 Ω 2 A”)、电压表(量程分别为0~3 V、0~15 V)、电流表(量程分别为0~0.6 A、0~3 A)、电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),则电压表应选 的量程,电流表应选 的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值在 的范围内变动。
3.（核心素养：科学思维）在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学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,画出的定值电阻和小灯泡的U-I图像分别如图甲、乙所示,则对于图像的分析,以下说法错误的是 ( )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由甲图可知,定值电阻的阻值不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
【素养提升】
4.用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像如图乙所示。
甲
乙
丙
(1)连接电路时,开关应 。
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整。
(3)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应在滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(4)电路连接完整后闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,可能是小灯泡 。
(5)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
(6)由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(7)实验还发现,通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不是成正比的,造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
5.（素养拓展练）某实验小组利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,设计的实验电路如图甲。
甲
乙
丙
丁
(1)请你根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端。闭合开关,若将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表的示数将 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
(3)调节滑动变阻器的滑片,记录多组数据,画出的待测电阻Rx的I-U图像如图丙所示。由图像可得Rx= Ω。
(4)利用上面的实验电路,还可以完成的实验是 。
(5)实验结束后某同学不用电压表也测出了Rx的阻值,实验电路如图丁所示,电源电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为R0,测量步骤如下:闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;再将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2;待测电阻的表达式:Rx= (用R0、I1、I2表示)。
参考答案
1.D
2.0~3 V 0~0.6 A 2.5 Ω~10 Ω
3.D
4.(1)断开 (2)答案:
(3)左 (4)短路
(5)右 (6)10 (7)增大
5.(1)答案:
(2)B 变大
(3)5
(4)探究电流与电压的关系
(5)
2
