第 3 讲 电阻的测量
立足教材·夯实基础
1. [教材人九 P103,T1 改编] 如图甲所示, 小明从旧电器上拆下一个标识不清的 定值电阻(其电阻用 R1 表示),为了测出 它的电阻, 他选择了电压恒为 3 V 的电 源、一个滑动变阻器、电表、开关、导线 等器材,实验电路如图乙所示。
(1)图乙中的 a 处接 ________ 表。
(2)小明在第 4 次实验时的电压表示数 如图丙所示,此时定值电阻两端的电压 为 ________ V。
(3)通过四次实验绘制出的 I-U 图像如 图丁所示,其中第 _____ 次实验数据有 误,最终测得 R1 为 _____ Ω。
2. [教材人九 P104,T3 改编] 小帅同学在“测 量小灯泡正常发光时的电阻” 实验中, 找来了电压为 3 V 的电源,额定电压为 2.5 V 的小灯泡,电流表、电压表各一只, 滑动变阻器一个,开关一个,导线若干, 按照图甲电路图正确组装电路。
(1)该同学共进行了 3 次测量,并将相 关数据记录在下面表格中,当电压表的 示数为 2.5 V 时,电流表的示数如图乙 所示, 则小灯泡正常发光时的电阻为 _____ Ω(结果保留一位小数)。
(2)根据实验数据及现象,还可以得出结论:小灯泡的电阻随着亮度的增大而变 ________ (选填“大”或“小”)。
拓展进阶·提高能力
3. [25·石家庄模拟] 小明和同组同学用“伏安法”测待测电阻器的电阻 R,电源电 压为6 V,滑动变阻器标有“30 Ω 1 A”字样。 其中小明 设计的电路如 图所示。
(1)请用笔画线 代替导线,将图 中未完成的电路补充完整(要求:变阻器 的滑片向右移动时电流表示数变小)。
(2)实验中,电压表的示数突然变为 0, 而电流表的示数变大,产生这一现象的 原因可能是 _____________。
(3)排除故障后继续实验,记录的实验数 据如下表所示。 其中有一组数据不是本 实验测得的,它是第 _____ 组(填序号)。
序 号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 3.0 1.0 5.0
I/A 0.10 0.19 0.30 0.40 0.51
(4)本实验多次测量的目的是 ___________________ _____________________________。
4.[25·河南] 某小组用图甲中的器材测量 小灯泡的电阻,所用电源电压为 3 V,小 灯泡的额定电压为 2.5 V。
(1)请用笔画线表 示导线,将 图甲中的 电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将 滑动变阻器的滑片 P 置于 ____(选填“A”或“B”)端。 闭合开关后,发现小灯泡不 发光,电压表有示数,电流表无示数。 已 知导线、电表均完好且接触良好,造成 这一现象的原因可能是 ____________。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1 V,电流表的示数如图乙所示,为 _____ A,此时小灯泡的电阻为_____ Ω (结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的 I-U 图像如图丙所示, 该图像不是一条直线,其原因是 ______________________。接下来,小组成员又 对实验过程中通过滑动变阻器的电流 与其两端的电压的关系进行了思考,根 据图丙大致画出了滑动变阻器的 I-U 图像。 图丁为三位同学画出的图像,其 中正确的是 ____(填选项字母)。
补充设问 (5)实验之后,小组成员利用一个已知最大电阻为R0 的滑动变阻器A设计了如图戊所示的电路,测量一个已知额定电压为U0的灯泡正常发光时的电阻。实验步骤如下: ①移动滑片P2到b2端,闭合开关S,移动滑片P1到a1端,调节P2使电压表的示数为U0;②移动滑片P1到b1端,读出电压表的示数为U。则小灯泡正常发光时的电阻RL=_____ (用已知量和测量量的字母表示)。若实验中,在步骤②时,该同学不小心将滑片P2向右移动少许,其他操作正确,则小灯泡正常发光时电阻的测量值 ______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
5. [25·甘肃节选] 小勤在做伏安法测电阻的 实验时,不小心将电压表损坏,爸爸告 诉小勤,仅利用电流表和已知电阻的定 值电阻也可以测电阻。 小勤设计了如图 所示的电路(电源电压未知)来测量待 测电阻器的电阻 Rx, 电流表选 0~0.6 A 的测量范围,已知 R0=10 Ω。
(1)具体操作如下:
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表的示数为0.40 A;
② _________________,读出电流表的示数为0.50 A;
③则待测电阻器的电阻 Rx 为 _____ Ω。
(2)小勤研究发现,在电源电压和电流表的测量范围不变的情况下,利用该电 路能测出的最小电阻为 ______ Ω,原因是____________________________。
第 3 讲 电阻的测量
立足教材·夯实基础
1.(1)电流 (2)2.8 (3)① 5
2.(1)8.3 (2)大
拓展进阶·提高能力
3.(1)如下图所示
(2)电阻器短路
(3)1
(4)求平均值减小误差
4.(1)如下图所示
(2)B 小灯泡断路
(3)0.26 8.1
(4)灯丝的电阻随温度的升高而变大 C
【补充设问】(5) 大于
提示:【补充设问】(5)①移动滑片 P2 到 b2 端,闭合开关 S,移动滑片P1 到 a1 端,调节滑片 P2 使电压表的示 数为 U0;此时灯泡正常发光;②移动 滑片 P1 到 b1 端,读出电压表的示数 为 U; 滑动变阻器 A 两端的电压为 U-U0;电流为 I= ;则小灯 泡 正 常 发 光 时 的 电 阻 RL === ;若实验中,在步骤 ②时,不小心将滑片 P2 向右移动少 许,使得电路中的电流减小,则导 致U 值偏小,其他操作正确,则测得 小灯泡正常发光时的电阻偏大。
5.(1)②闭合开关 S1、S2 ③40
(2)20 当待测电阻为 20 Ω 时,电 流表中的电流已达到测量范围的最 大值 0.6 A