专题复习:测量电阻
1、 对实验的分析
(一)对实验的认识 测量的原理是 。在测电阻的实验中,测量工具是
和 ,这是电学实验中反复用到的,必须掌握使用方法、注意事项、要会准确读数。
(二)对常见的中考试题的解题分析 在电学中测电阻是全国各省市中考命题的重点,题型主要是实验题,少数试卷以作图题或选择题的方式命题,试题的深度和广度都在不断发生变化,主要考查同学们的创新能力和探究能力,要求同学们根据题设情景、条件,深入分析,善于用多种方法解答问题。
1、 会正确使用电流表和电压表
例1、下表中的数据是某同学在做“测电阻”实验时前两次实验的测量数据及计算结果,第三次实验时,电流表和电压表的连接情况及指针情况如图,请将第三次实验的测量数据及计算结果填入表格中。
物理量实验序号 电压U(V) 电流I(A) 电阻R(Ω)
1 1.10 0.30 4.7
2 2.00 0.40 5.0
3
例2 、某同学用如图所示的仪器测一段导体的电阻,其实验方案与操作过程均正确,两表的示数
如图所示,你认为这个实验可以改进的地方
是 ,你这样做的理由是 。
巩固练习1:实验室里有下列器材:电流表(0~0.6A,0~3A)一只,电压表(0~3V,0~15V)一只,滑动变阻器(0~10Ω)一个,电源(6V)一个,导线若干,若用上述器材测定阻值约为6Ω的电阻,则:
(1)为组成实验电路,除上述器材外,还需 一个。
(2)现要求在电表指针既不超过量程,又能偏过刻度盘中线的情况下,测得几组电流、电压值,电流表应选用 量程,电压表应选用 量程。
2、 明确实验原理,熟悉实验步骤
例1 、关于用“电压表和电流表测电阻”的实验:
(1)此实验的原理是 ;
(2)用来调节被测电阻两端电压的器材是 ;
(3)需要记录的物理量是通过被测电阻的 和被测电阻两端的 。
(4)若连接好电路闭合开关后,发现灯泡很亮,但随即又熄灭了,造成这种现象的原因可以是 。
例2 、某同学做了测量未知电阻的实验并报告如下,请仔细阅读并回答问题。
实验报告
(一)实验目的:测量电阻R的阻值。
(二)实验步骤:
1、据实验目的,画出实验电路图。
2、依照电路图连接电路,调节滑动变阻器R’,使电路中的电阻最大。
3、接通开关,读出电压表和电流表的示数。
电压 电流 电阻
3.5V 0.5A 7Ω
4、依据测得的电压值和电流值,算出R的电阻。
(三)实验记录
(四)实验结论:待测电阻R的阻值为7Ω。
回答问题:
(1)你认为这份报告是否完整?
如果不完整,应该填上的项目是a. b. 。
(2)从实验步骤看,实验的主要缺陷是 ,因而不够精确,
(3)实验中滑动变阻器所起的作用:a. ;b 。
例3 、南京市某中学初三年级课外兴趣小组的同学,按照如图所示的实物连接图做“测定小灯泡的电阻”实验,(小灯泡标有“2.5V”字样),在实验过程中得到了如下表所示的一组U和I的数据:
实验次序 1 2 3 4 5 6
灯泡两端的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
通过灯泡的电流I/A 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34
灯泡发光情况 微亮 逐渐变亮
(1)根据实验图,在右边方框内画
出对应的电路图。
(2)灯泡正常发光时,电流表的示数
如图乙所示,请将读数填入表格中的
空格处。此时小灯泡的电阻是 欧。
(3)分析比较表格中的数据可以看出,在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻 ,进一步分析表明 。
巩固练习2:有一个小灯泡标有“4.2V”字样,要测出它正常发光时的电阻(约为3Ω),已知电源电压为6V,回答:
(1)请画出电路图。
(2)用笔画线按电路图完成下图中甲图的器材连接。
(3)闭合开关,手移动滑动变阻器滑片的同时,眼睛看 表。
(4)使电压表示数为V时,电流表示数如图乙所示,其示数为A,算出小灯泡正常发光时的电阻R= Ω。
二、对实验的探究
探究1 用电流表、定值电阻测导体的电阻
实验设计思路 由公式R=U/I可知,要测出导体电阻值,电流表可以测电流,关键是要知道导体两段的电压。(1)在并联电路中,U1=U2,即I1R1=I2R2,I1、I2可以用电流表测出,R1、R2中若有一个为已知,则可求出别一个电阻的阻值。(2)在串联电路中,电源电压不变,可以通过开关、滑动变阻器,使得U=I1R0 U=I2(R0+Rx),也可算出Rx。
例1 现有两个电流表、一个电源、一个已知阻值为R0的电阻、一个开关和一些导线,要用以上器材测一个未知阻值的电阻Rx,要求开关接在干路上。
(1)在下面虚线框内分别画出两种不同方法的电路图。
(2)如果实验中电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,请在横线上写上对应的电阻Rx的表达式。
方法一: Rx= 方法二: Rx=
探究2 用电压表、定值电阻测导体的电阻
实验设计思路 与探究1不同的是,电压表可以测电压,但不能直接测电流,在串联电路中,电流处处相等,即有I1=I2,U1/R1=U2/R2,这样用电压表分别测出串联电路中两个电阻的电压,知道了其中一个电阻的阻值,就可以计算出另一个电阻的阻值了。
例1 现有如下器材:一个电源(两极间电压保持不变,但电压数值未知),一个电阻(用R0表示),一个待测电阻(用Rx表示),一个电压表(最大量程大于电源两极间电压),导线若干。
(1)根据以上所给的器材,在虚线框内设计一个能测量并计算出
待测电阻Rx的规范电路图(连接好后在实验过程中不能拆卸)。
(2)写出测量的操作步骤及所测量的物理量。
(3)写出用测量的物理量计算Rx的表达式: 。
巩固练习3:现在电压不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)和待测电阻Rx各一个,开关两个,导线若干,请按要求画出三种测Rx阻值的不同方案的电路图,要求:
(1)每种电路图只允许任选电流表、电压表其中之一。
(2)在同一电路图中,电表位置固定不动。
探究3 探究电流跟电压、电阻之间的关系
设计实验 要探究电流跟电压、电阻的关系,实验必须分两步走:首先保持电阻不变,研究通过导体的电流与导体两端电压的关系;其次是保持导体两端的电压不变,研究通过导体的电流与电阻的关系。实施实验后,进行数据的分析、处理,得出结论。
例1 在研究电流与电压、电阻之间关系的实验中,通过改变电路中的电压和电阻,分别测得了如下两组数据:
表一 表二
实验次 序 电压U=3V
电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.6
2 10 0.3
3 15 0.2
实验次 序 电阻R=10Ω
电压U/V 电流I/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 3 0.3
分析表一数据,可得到的结论是: 。
分析表二数据,可得到的结论是: 。
探究4 滑动变阻器的改变引起电表读数的变化
提出问题 当电路中滑动变阻器的阻值改变时,电路中电表的读数发生怎样的变化?在串联电路中,R总=R1+R2,R1、R2中有一个电阻发生改变时,R总也要发生相应的变化;在并联电路中,1/R总=1/R1+1/R2,若R1、R2中有一个电阻增大时,R总也要增大,I总要减小。分析探究由于滑动变阻器阻值变化时,其他电表怎样改变,必须遵循“先总后分”、“先定后动”的原则。
例1 如图所示,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中,电流表和电压表的示数变化情况应是: ( )
A、电压表、电流表示数都变大
B、电压表示数变大,电流表示数变小
C、电压表示数变小,电流表示数变大
D、电压表、电流表示数都变小
巩固练习4:如图所示,电源电压不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片P由图示位置向中点滑动的过程中,下列判断正确的是: ( )
A、电压表示数增大,电流表示数增大
B、电压表示数不变,电流表示数增大
C、电压表示数减小,电流表示数减小
D、电压表示数不变,电流表示数减小
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