第三节 “伏安法”测电阻
知识点1 伏安法测量定值电阻
1小明所在物理实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)小明在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,则小明接下来的操作是 对电流表指针调零 ;
(2)如图乙所示是小明测量定值电阻的实物图(不完整)。请用笔画线代替导线,连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉);
答:
(3)为了保护电路,注意连接电路时,开关应该处于 断开 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 B (选填“A”或“B”)端;
(4)小明闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障可能是 待测电阻Rx断路 ;
(5)小明排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2 A,电压表的示数如图丙所示,则本次实验测得定值电阻Rx的阻值是 13 Ω ;
(6)为减小实验误差,小明接下来的操作是:
多次改变电压表示数,测出电流,计算电阻,取电阻的平均值 。
本实验中滑动变阻器除保护电路外的作用是: 调节待测电阻两端的电压 ;
(7)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像。小明发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同,你认为其原因是小宇 将电压表并联在了滑动变阻器两端 。
知识点2 伏安法测量小灯泡电阻
2(2023·重庆A中考)在测量小灯泡电阻的实验中,小会选用标有“2.5 V”字样的小灯泡进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整;
答:
(2)连接电路时,开关应处于 断开 状态。连接好电路,将滑片P移至最右端,接通电路后,发现小灯泡不发光,电压表示数约为3 V,其原因可能是小灯泡 断路 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,电压表示数如图乙所示为 2.2 V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 左 端滑动;
(4)如表是记录的实验数据,则小灯泡正常发光时的电阻约为 8.3 Ω(结果保留小数点后1位);实验中发现灯泡越亮,温度越高,结合数据可知:灯丝温度越高,电阻越 大 。
次数 1 2 3 4
U/V 1 2 2.5 2.8
I/A 0.18 0.28 0.30 0.31
(5)小会在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象可能的原因是 滑片与电阻丝接触不良 。
3(易错点·电表的使用)某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将会出现的情况是 (B)
A.电流表、电压表均被烧坏
B.电流表、电压表均不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏
D.只有电压表被烧坏
4(2023·临沂期末)用“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,以下说法错误的是 (C)
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通过的电流而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法计算小灯泡的电阻
D.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
5(2024·防城港期末)为了测定小灯泡的电阻,小明选取了相应器材进行实验,已知小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)小明连接好电路,如图甲所示,但检查后发现有一导线连接错误,错误导线是 ② (选填“①”“②”或“③”),假如闭合开关,会出现的现象是 移动滑片,电压表、电流表示数不变,灯泡非常亮且亮度不变 ;
(2)故障排除后,先调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,示数为 0.5 A,小灯泡正常发光时的电阻是 5 Ω;
(3)由一组实验数据绘出小灯泡的I-U图像形状如图丙,该图像不是一条直线,原因是灯泡的电阻随 温度 的变化而变化。A、B两点电阻的大小关系是RA < RB;
(4)另一实验小组同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0(最大阻值用R0表示),他设计如图丁电路,也测出了小灯泡在U0=2.5 V时的电阻,请根据下列步骤列出R的表达式。
①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到电压表的读数为U0;
②接着调节滑动变阻器R0的滑片到最右端,读出这时电压表的示数,用U表示;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式R= R0 (用U、U0、R0字母表示)。
6
(2023·成都中考)实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个 滑动变阻器 。他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出Rx的U-I图像。如图乙所示的A、B两条图线中, A 是他们绘制出的图线。 第三节 “伏安法”测电阻
知识点1 伏安法测量定值电阻
1小明所在物理实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)小明在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,则小明接下来的操作是 ;
(2)如图乙所示是小明测量定值电阻的实物图(不完整)。请用笔画线代替导线,连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉);
(3)为了保护电路,注意连接电路时,开关应该处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
(4)小明闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障可能是 ;
(5)小明排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2 A,电压表的示数如图丙所示,则本次实验测得定值电阻Rx的阻值是 ;
(6)为减小实验误差,小明接下来的操作是:
。
本实验中滑动变阻器除保护电路外的作用是: ;
(7)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像。小明发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同,你认为其原因是小宇 。
知识点2 伏安法测量小灯泡电阻
2(2023·重庆A中考)在测量小灯泡电阻的实验中,小会选用标有“2.5 V”字样的小灯泡进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。连接好电路,将滑片P移至最右端,接通电路后,发现小灯泡不发光,电压表示数约为3 V,其原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,电压表示数如图乙所示为 V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 端滑动;
(4)如表是记录的实验数据,则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(结果保留小数点后1位);实验中发现灯泡越亮,温度越高,结合数据可知:灯丝温度越高,电阻越 。
次数 1 2 3 4
U/V 1 2 2.5 2.8
I/A 0.18 0.28 0.30 0.31
(5)小会在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象可能的原因是 。
3(易错点·电表的使用)某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将会出现的情况是 ( )
A.电流表、电压表均被烧坏
B.电流表、电压表均不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏
D.只有电压表被烧坏
4(2023·临沂期末)用“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通过的电流而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法计算小灯泡的电阻
D.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
5(2024·防城港期末)为了测定小灯泡的电阻,小明选取了相应器材进行实验,已知小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)小明连接好电路,如图甲所示,但检查后发现有一导线连接错误,错误导线是 (选填“①”“②”或“③”),假如闭合开关,会出现的现象是 ;
(2)故障排除后,先调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(3)由一组实验数据绘出小灯泡的I-U图像形状如图丙,该图像不是一条直线,原因是灯泡的电阻随 的变化而变化。A、B两点电阻的大小关系是RA RB;
(4)另一实验小组同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0(最大阻值用R0表示),他设计如图丁电路,也测出了小灯泡在U0=2.5 V时的电阻,请根据下列步骤列出R的表达式。
①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到电压表的读数为U0;
②接着调节滑动变阻器R0的滑片到最右端,读出这时电压表的示数,用U表示;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式R= (用U、U0、R0字母表示)。
6
(2023·成都中考)实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个 。他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出Rx的U-I图像。如图乙所示的A、B两条图线中, 是他们绘制出的图线。
