17.3 电阻的测量（1）
伏安法测电阻实验中的注意事项:
(1)连接实物电路时,开关应处在断开状态;
(2)电流表、电压表使用前要调零,连接时要选择合适的量程且电流都应“正入负出”,不知电流、电压大小时要用大量程试触;
(3)滑动变阻器应串联在电路中,应“一上一下”连接,闭合开关前,滑片应调到阻值最大处。
【基础堂清】
1.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。
2. 为了减小误差,实际测量中要改变待测电阻两端的电压,多次测量电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻,最后求出电阻的平均值。
拓展① 学习小组利用“伏安法”测未知定值电阻Rx阻值实验中,三次实验测得电阻分别为8.8 Ω、9.0 Ω、9.2 Ω,则记录实验结果为Rx= Ω,本实验完成3次测量的好处是 。
拓展② 小明在测量未知电阻阻值的实验中,连接好最后一根导线,电流表指针立即偏转,没超量程,则小明在连接电路时忽略的操作是 ;实验中,他调节滑动变阻器的滑片测得了多组数据,并求出了对应的电阻值,接下来应该 。
3. 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导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由图乙可知,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
【素养日清】
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. 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】
1.0~3 V 0~0.6 A 2.5 Ω~10 Ω
2.9 减小实验误差 开关没有断开 将多个电阻值相加再求平均值
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)17.3 电阻的测量（2）
特殊方法测电阻:
伏阻法测电阻:该方法不需要电流表,使用电压表和已知阻值的电阻来代替电流表,计算出通过待测电阻的电流。(两电阻串联)
安阻法测电阻:该方法不需要电压表,使用电流表和已知阻值的电阻来代替电压表,计算出待测电阻两端的电压。(两电阻并联)
【基础堂清】
1. 在测量额定电压为2.5 V小灯泡的电阻实验时,实验元件完好,如图所示,闭合开关,灯泡不亮,检查发现电路中电压表和电流表连接错误,此时电压表 (选填“有示数”或“无示数”);只需要将 调换位置就可以顺利完成实验。
2. “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
3.在测未知电阻Rx时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻R和开关来解决,下面的四种方案中哪一个是错误的 （ ）
A B
C D
4.在“测量电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路图。
甲 乙
(1)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”)。
(2)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”)。
(3)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。
(4)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。
【素养日清】
5. 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)。
6.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)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表的读数不能超过 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“不可行”)。
【参考答案】
1.有示数 电压表和电流表
2.A 3.B
4.(1)断开 左端
(2)增大
(3)0.3 5
(4)平均
5.(1)15
(2)平均值
(3)①电源
②断开开关S2,闭合开关S、S1
③
6.(1)答案:
(2)断开
(3)0.32 0.48
(4)4.5
(5)0.4
(6)可行
第4节 欧姆定律在串、
