第3节 电阻的测量
1.在“伏安法测电阻”的实验中,下列操作有问题的是( )
A.连接电路过程中,开关应断开
B.电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联
C.闭合开关前,滑动变阻器阻值要调到最大
D.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电源正、负极对调
2.在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是( )
A.更换一个相同规格的小灯泡
B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障
D.减小变阻器接入电路的阻值
3.在“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,分别画出了二者的U-I关系图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,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,定值电阻阻值不随其两端的电压和通过它的电流而改变
C.由图乙可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法计算小灯泡的电阻
4.有一个阻值看不清的电阻Rx,要测出它的电阻值,如图1所示是小虎做这个实验所连接的实物图,请你指出其中的三个错误或不妥之处。
图1
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
5.小明同学用如图2所示的电路做“伏安法测电阻”的实验。请你帮他完成下列内容:
图2
(1)电源电压为3
V,R的阻值约为5
Ω,滑动变阻器两只,规格分别是R1“0.2
A 50
Ω”和R2“1
A 20
Ω”,电流表一只(量程为0~0.6
A和0~3
A),电压表一只(量程为0~3
V和0~15
V)。实验时,为了使测量更精确,电压表应选________量程,电流表应选________量程,滑动变阻器应选用_________________________________________________。
(2)伏安法测电阻实验中,滑动变阻器起到的作用有________。
A.保护电路
B.改变电路中的电流
C.改变待测电阻阻值
D.改变待测电阻两端的电压
(3)实验中进行多次测量并求平均值作为测量结果,这样做的目的是____________。
6.小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:
图3
(1)在连接电路时,开关S应处于________的状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最________________________________________________________________________的位置。
(2)小明同学连接了如图3甲所示的电路,闭合开关后,电流表________示数,电压表________示数。(均选填“有”或“无”)
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图中错误的导线上画“×”,并将改动后的导线用笔画线画出。
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2
V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为________Ω。
(5)同组小斌同学继续向________(选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。
7.
用“伏安法”测未知电阻的实验中:
图4
(1)请用笔画线表示导线,将图4甲所示的实物电路连接完整。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)。
(2)连接电路前,开关必须________。电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中________(选填“A”或“B”)端。
(3)小林闭合开关后,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是待测电阻Rx________(选填“短路”或“断路”)。
(4)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量时电流表的指针如图乙所示,其示数为________A;另一次测量时电压表的指针如图丙所示,其示数为________V。小林根据几组实验数据计算出Rx的值,为了进一步减小误差,绘制了Rx的U-I图象。
(5)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图象。小林发现小宇绘制的U-I图象和自己绘制的U-I图象不同,你认为其原因是小宇_____________________________;小林根据小宇的U-I图象也可计算出待测电阻Rx=________Ω(实验过程中电源电压保持不变)。
8.
某学习小组的同学为测量小灯泡在不同电压下的电阻,设计了实验电路并进行了部分连接,如图7甲所示。
图7
(1)请将图甲中的实物电路补充完整。
(2)为了保护电路,闭合开关S前,应将滑片P移到最________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S,小灯泡正常发光,调节滑动变阻器,让电压逐渐降低,测量的数据如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
明亮
不很亮
不亮
较暗
微光
熄灭
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
计算的电阻R/Ω
8.9
7.1
6.2
4.7
3.1
2.0
当电压表的示数为2.1
V时,电流表的示数如图乙所示为________A,此时小灯泡的电阻为________Ω。
(4)分析表中数据,可以发现小灯泡的电阻随电压的减小而________。
9.如图8甲所示,小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡正常工作时的电压是2.5
V,电源电压为3
V。
图8
(1)闭合开关前,应向________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。
(2)测量过程中,某次的电流值如图乙所示,为________A。这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。换相同
规格的灯泡,重新测得的数据如下表所示,并依据表中数据绘制出I-U图象如图丙中图线A所示。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻R/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻R/Ω
8.1
(3)依据表格中的数据,小亮求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?说出你的理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(作出判断并说出理由)
(4)另一同学用相同的器材和电路图也做此实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图象如图丙中图线B所示。你认为错误的原因可能是________________________________________________________________________。
10阅读下列材料,并回答问题。
在伏安法测电阻的实验中,可以有如图9所示(分别为实验电路的一部分)两种测量方法,分别叫内接法和外接法。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为RA=0.05
Ω,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为RV=10
kΩ,连入电路中通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。
图9
博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R1=5
Ω,R2=20
kΩ。小组同学们为了减小实验
误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。
若你也是博涵创新实验小组的一员,在测量R1=5
Ω的电阻时,请你回答:
(1)此实验中你们选择的恰当方法是________(选填字母)。
A.内接法 B.外接法
(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。
答案
1.D 2.D
3.D
4.①电流表的正、负接线柱接反了
②电压表的量程选择过大
③滑动变阻器接线错误,应该上、下各接一个接线柱
5.(1)0~3
V 0~0.6
A R2
(2)ABD (3)减小误差
6.(1)断开 大 (2)无 有 (3)如图所示
(4)10 (5)A
7.(1)如图所示 (2)断开 B (3)断路
(4)0.28 2.6
(5)将电压表并联在滑动变阻器两端 10
8.(1)如图所示 (2)右 (3)0.26 8.1 (4)变小
9.(1)A (2)0.26 变大
(3)不同意,灯丝的电阻受温度影响,求其平均值没有意义
(4)电压表并联在了滑动变阻器两端
10.(1)B (2)偏小 (3)采用外接法时,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的电流与通过电压表的电流之和,故电流表示数比通过定值电阻的电流要大,由R=可知,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。