步步高家教中心 华师大版八年级暑期提高班辅导(学生用)
电学(五)
------测电阻练习
1、一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图2所示。由图可得定值电阻R的阻值为 Ω;当把这个工具接在电压为2V的电路两端,L、R并联的总电阻是 Ω。
2、如图电路中,R是一个定值电阻,Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化的曲线如图乙所示,当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时,电流表示数 ,电压表示数 。(以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”)
3、某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中可实现测量R阻值的不正确电路图是( )
4、若R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器铭牌磨损,导致阻值未知,则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是 ( )
5、现有下列实验器材:一只已知阻值的定值电阻R0、两只电流表、电池、开关、足量的导线。请你利用这些器材设计实验,测出一只未知电阻Rx的阻值。
要求:(1)在右框内画出实验电路图。
(2)简述实验过程并用已知量和测量量表示Rx。
6、实验室中有一蓄电池,电压标记已模糊不清,电压约为20V。现在实验室有下列器材:定值电阻R0(阻值为10Ω)1个、滑动变阻器((阻值变化范围为0~20Ω)1个、标准电阻箱(阻值变化范围为0~9999Ω)1个,一只量程为0~3V、0~15V的电压表,单刀单掷开关若干,导线若干。
请从中选择适当的器材组成实验电路,测出该蓄电池的电压值。
(1)在方框中画出你设计的实验电路图。
(2)简述你连接好电路后的测量步骤(测量的物理量用物理符号表示):
(3)写出该蓄电池电压U大小的表达式(用所测的物理量和已知量表示),U= 。
7、小明想测额定电压为2.5V,正常工作电流小于0.3A的小灯泡的电阻。
(1)图17是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。(要求滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)连接好电路后,小明进行了实验,记录的数据如下表所示。
请仔细分析分析实验数
据,回答以下问题:
①表中有一个明显的错误
数据,请指出错误数据并分析产生的原因。
。
②小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(3)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其他电路元件的连接方式,小明也完成了实验。请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式。(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
实验步骤:
。
表达式:Rx= 。
8、如图甲是小敏连接的一个电路,电流表示数如图乙所示。
(1)电流表测量的是通过__________________的电流;
(2)电流表的示数是_______A;
(3)要测量此电路中电阻R1或R2的阻值,至少还需要一种仪器,以下可被选用的是_________。(填序号)
A.未知阻值电阻 B.开关 C.电流表 D.电压表
9、小龙想利用一块电压表和已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。小龙设计的实验电路的要求是:只闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻R0两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2。
(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成图所示实验电路的连接;
(2)请你用U1、U2和R0表示出Rx,Rx= 。
10、图甲是小明“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。
(1)①将甲图中的滑动变阻器阻值调到最大,试触开关时,会看到的现象是
电压表:___________________________
电流表:____________________________
②图甲中有一根导线接错了,请在错误处
画“×”,并在图上改正。
(2)改正错误后,测量了几组电压和电流的值如下表:
电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28
分析数据得出的结论是:________________________。
(3)用这个电路还可以测小灯泡的电阻,将定值电阻换成一只标有“2.5V”的小灯泡,闭合开关后当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光的电阻是____________Ω(保留小数点后一位数值), 图丙是小灯泡的U—I图象,请你说明为什么电流与电压不成正比?_________________________。
(4)小明又发现了一种能测出小灯泡正常发光时电阻的方法,他设计的电路如图丁所示,其中表
示标准电阻箱,阻值变化范围是0~9999.9Ω,
符号:
(提示::图中的选择开关,可掷向A、B、C、 D四档,当选择开关掷向A档时,1、2两支路同时接通)请你帮他写出主要的实验步骤和小灯泡电阻的表达式:
__________________________.
小灯泡电阻的表达式: .
11、在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用图13所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,他在实验操作中的两处错误是 和 。
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流.两次 测得的电阻值分别为R1=5.1Ω,R2=5.3Ω。第三次测量时. 电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图14所示,则
R3= Ω,实验测得值应为Rx= Ω。
(4)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小亮用原有的电流表、滑动变阻器,增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关.设计了如图15所示的电路。
测量时.闭合S1,将S2拨到l.电流表的示数为I1;将S2拨到2,电流表的示数为I2,小亮说待测电阻Rx= I1/ I2 · R0。
小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理,原因是 。
参考答案:
1、 10;2.5 2、增大 减小
3、B 4、D
5、(1)如图
(2)按照图所示的电路图连接电路,
闭合开关S,读出电流表示数I1、I2,
根据U=R0I1=RxI2,
求出:Rx=I1R0/I2
6、方案一:
(1)电路图如图所示
(2)①将滑动变阻器的滑
片移至最大阻值处;
②闭合开关,读出电压表的示数U1。
(3)U1(或3U1)
方案二:
(1)电路图如图所示
(2)①将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处;
②闭合开关,读出电压表的示数U1。
(3)U1(或U1)
方案三:
(1)电路图如图所示
(2)①将电阻箱调至电阻最大阻值处;
②闭合开关,将电阻箱调至合理阻值,
读出电压表的示数U1。
(3)U1(或具体倍数关系)
7、(1)图略(滑动变阻器的左下端接线柱应与电流表“0.6”接线柱相连接)
(2)①1.0 读数时看错电流表的量程 ②12.5
(3)实验步骤:闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值最小(为零),记下电流表的示数I1;将滑动变阻器连入电路的阻值最大,记下电流表示数I2.
表达式:
8、R1 0.28 D
9、(1)见图
(2)
10、(1)①电压表示数较小,
电流表指针几乎不动;
②电阻右边与电流表间的连线不对,
应改接到左边电压表的左边接线柱上。
见图:
(2)电阻不变时,通过电阻的电流和电阻两端的电压成正比,(电阻的电压和电流之间的比值一定。)
(3)10.4
(4)实验步骤:
①选择开关掷向A,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V.
②将选择开关掷向B,保持滑动变阻器的滑片位置不动,调节电阻箱使电压表的示数为2.5V,记下电阻箱连入电路的电阻R0,小灯泡正常发光的电阻就为R0.
11、(1)如图所示
(2)连接电路时开关没有断开
没有把滑动变阻器的滑片置于阻
值最大的位置
(3)(2分5.2 5.2
(4)(2分)由于滑动变阻器串联在电路中.
S2由l拨到2时,电阻两端的电压发生变化步步高家教中心 华师大版八年级暑期提高班辅导(教师用)
电学(五)
--------测小灯泡电阻的拓展
一、有电流表,无电压表的测量法:
思路:由于不能利用电压表测出电压,所以需要应用电流表多次测量电路中的电流,运用并联电路两端电压相等或开关的断开、闭合引起电路结构的改变,求出电压,进行等效电路的设计。
1.安安法:
若器材要求只能用两个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻。
方法如下:
(1)闭合开关,测出通过R0和Rx的
电流I2和I1。
(2)Rx的计算式:RX=I2R0/I1
2、安滑法:
若器材要求只能用一个电流表,且有一只滑动变阻器。
方法如下:
(1)闭合开关,测出通过当滑动变阻器
阻值最大(最大电阻为Rm)时的电流值
I1和当滑动变阻器阻值最小时的电流值I2。
(2)Rx的计算式:
RX= I1Rm/(I2-I1)
3、安阻法:
若器材要求只能用一个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻。
方法如下:
(1)当S1闭合,S2断开时,电流表测的是
通过R0的电流I0。
(2)当S1断开,S2闭合时,电流表测的是
通过Rx的电流Ix。
(3)Rx的计算式:
RX=I0R0/IX
二、有电压表,无电流表的
思路:由于不能利用电流表测出电流,所以必须应用电压表多次测电压,运用串联电路中电流相等求出电流,进行等效电路设计。
1、伏伏法
若器材要求只能用两个电压表,且有一只已知阻值的定值电阻。
方法如下:
(1)闭合开关,测出R0和Rx两端
的电压U1和U2。
(2)Rx的计算式:
RX=U2R0/U1
2、 伏滑法
若器材要求只能用一个电压表,且有一只滑动变阻器。
方法如下:
(1)闭合开关,测出当滑动变阻器阻值
最大(最大电阻为Rm)时Rx两端的电压值U1
和当滑动变阻器阻值最小时的电压值U2。
(2)Rx的计算式
RX=U1Rm/(U2-U)1
3、伏阻法
若器材要求只能用一个电压表,且有一只已知阻值的定值电阻。
方法如下:
⑴当S1闭合,S2断开时,电压表测
的是R0两端电压U0。
⑵当S1、S2都闭合时,电压表测
的是电源电压U。
⑶Rx的计算式:
RX=(U-U0)R0/U0
例题(2007云南红塔中考题)
“曹冲称象”的故事流传至今,最为人称道的是曹冲采用的方法,他把船上的大象换成石头,而其他条件保持不变,使两次的效果(船体浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石头的重,人们把这种方法叫“等效替代法”,请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题。
【探究的目的】粗略测量待测电阻Rx的值
【探究器材】待测电阻Rx、一个标准电阻箱(元件符号)、若干开关,一个电池、若干导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表是量程足够大)
【设计实验和进行实验】
(1)在右边的虚线方框内画出你设计的实验电路图;
(2)将下面的实验步骤补充完整。并用字母表示需要测出的物理量:
第一步:开关断开,并按设计的电路图连接电路
第二步:
第三步:
第四步:
(3)写出Rx的表达式:(用测量量表示)
【解析】此题属于“一只电表测电阻”的类型,这种类型的题目,由于器材相对不够,不能用“伏安法”来测电阻,因此要运用“等效替代”的思想来设计测电阻的方法。哪个量相等?这是我们所要关心的。题目中已经给出的仪表是电流表,我们可以知道电流的大小。虽然不能准确读出电流值,但能比较电流的大小。因此,电流这个物理量,我们可当作已知量。根据欧姆定律变形公式可知,需要将未知电阻的两端电压求出来。没有电压表当然不能直接读出未知电阻两端的电压,这时就要找等量,这个电压与谁的电压相等呢?并联电路各支路两端电压相等。我们可以连接成并联电路,让未知电阻两端电压与连入电路中的电阻箱的两端电压相等。记下通过未知电阻中的电流的示数(其实指电流表指针偏转的角度),再将电流表接入电阻箱的支路中,使两次电流表指针偏转的角度相同,这样就能测出未知电阻的阻值。
(1)实验电路图:
(2)第二步:只闭合开关S1,
观察并记录电流表指针偏转的
位置;
第三步:断开开关S1,
闭合开关S2,调节电阻箱电
阻的大小,观察电流表的指针,
使它指向前面记录的位置;
第四步:读出此时电阻箱电阻的大小R0。