第3節(jié)電阻的測(cè)量知能演練提升能力提升1.下圖是四位同學(xué)設(shè)計(jì)的用伏安法測(cè)量電阻的電路圖,其中正確的是()2.某同學(xué)做伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí),剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動(dòng)到最大刻度,發(fā)生這種情況的原因可能是()A.電流表的“+”“-”接線柱接反了B.待測(cè)電阻發(fā)生了斷路C.線路接錯(cuò),某處發(fā)生了短路D.以上說(shuō)法均不對(duì)3. 如圖所示,R為待測(cè)電阻,阻值約為5 。給你的器材:滑動(dòng)變阻器(2 A,010 );電流表有2個(gè)量程,分別為00.6 A、03 A;電壓表有2個(gè)量程,分別為03 V、015 V;電池組為新干電池3節(jié)串聯(lián)。兩只電表的量程可采用以下4種選法,但為使測(cè)量時(shí)能較準(zhǔn)確地讀數(shù),兩只電表的量程應(yīng)用()A.00.6 A和015 VB.03 A和015 VC.00.6 A和03 VD.03 A和03 V4.用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測(cè)量對(duì)象,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫(huà)出了U-I的圖象,如圖甲、乙所示。對(duì)于圖象的分析,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.由甲圖可知,定值電阻的阻值為1 B.由甲圖可知,電阻不隨其兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流而改變C.由乙圖及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大D.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測(cè)量的方法,計(jì)算小燈泡的電阻5.小華同學(xué)用伏安法測(cè)導(dǎo)體的電阻,實(shí)驗(yàn)方案和操作過(guò)程均正確,兩表的連接和示數(shù)如圖所示,這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以改進(jìn)的地方是,你這樣改進(jìn)的理由是。6.小明設(shè)計(jì)并連接了測(cè)量電阻的電路如圖甲所示,所使用的電源為兩節(jié)干電池。請(qǐng)指出他在電路設(shè)計(jì)或連接上存在的一個(gè)問(wèn)題:;經(jīng)改正后,所測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出的圖象如圖乙所示,該待測(cè)電阻的阻值為 。7.要測(cè)量某電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)桌上有下列器材:電流表A(00.6 A),電壓表V(03 V),電源4.5 V,滑動(dòng)變阻器R,開(kāi)關(guān),導(dǎo)線,待測(cè)電阻Rx(約6 )。實(shí)驗(yàn)要求:多測(cè)幾組數(shù)據(jù)且兩電表都不能超過(guò)其量程。(1)根據(jù)電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接好。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),電路中允許通過(guò)的最大電流約為 A。(3)在連接電路時(shí),有R1(12 1 A)和R2(3 2 A)兩種滑動(dòng)變阻器,要保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,應(yīng)選(選填“R1”或“R2”)。8.(2017湖南長(zhǎng)沙中考)小天同學(xué)在做用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí),除了滑動(dòng)變阻器的銘牌不清楚之外,其他實(shí)驗(yàn)器材齊全且完好,電源電壓不變,電流表和電壓表對(duì)電路的影響均忽略不計(jì)。以下是他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)小天連接了如圖甲所示的電路測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值,請(qǐng)指出電路連接的錯(cuò)誤之處:(寫(xiě)出一處即可)。(2)更正電路之前,小天發(fā)現(xiàn)可以利用甲圖所示的電路來(lái)測(cè)量滑動(dòng)變阻器的最大阻值;他閉合開(kāi)關(guān),讀出電壓表的示數(shù)為10 V,電流表的示數(shù)為0.2 A,則可計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 。(3)小天按照?qǐng)D乙所示電路圖正確連接好電路后,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,他選用了合適的量程進(jìn)行了多次測(cè)量,以下是他的實(shí)驗(yàn)記錄。第一次,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最左端時(shí),電壓表的指針位置如圖丙所示;第二次,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于某位置時(shí),電流表的示數(shù)為0.58 A,電壓表的指針位置如圖丁所示;第三次,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端時(shí),電流表的示數(shù)為1.1 A,則Rx的平均阻值為 。(精確到0.1 )9.(2017湖北黃石中考)小華同學(xué)用伏安法測(cè)量一只阻值約為5 的定值電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室有如下器材供選用:A.兩節(jié)干電池B.開(kāi)關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干C.電壓表(0315 V)D.電流表(00.63 A)E.滑動(dòng)變阻器(010 )F.滑動(dòng)變阻器(0100 )(1)小華同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)后,為了操作順利和方便,除了A、B、C和D外,小華同學(xué)還需選用(選填“E”或“F”)器材。(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路要求,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接圖甲中最后的兩根導(dǎo)線。甲乙(3)如圖甲所示,連接好電路。在閉合開(kāi)關(guān)前,為保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該滑至(選填“G”或“H”)端。(4)小華在閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終為零,而電壓表有示數(shù)但不發(fā)生變化,此時(shí)電路中的一處故障是。A.滑動(dòng)變阻器斷路B.滑動(dòng)變阻器短路C.定值電阻Rx斷路D.定值電阻Rx短路(5)排除故障后,電流表示數(shù)為0.40 A,電壓表示數(shù)如圖乙所示,則本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的定值電阻Rx是 。探究創(chuàng)新10.某同學(xué)想測(cè)定電阻Rx的阻值。供選擇的器材有一個(gè)電源(電壓不變、電壓數(shù)值未知)、一個(gè)已知電阻R0、電壓表(最大量程大于電源電壓)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)。該同學(xué)設(shè)計(jì)了電路,如圖所示。(1)要完成該實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量及操作步驟。(2)寫(xiě)出用測(cè)量的物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式。知能演練提升1.C伏安法測(cè)電阻,電壓表應(yīng)與待測(cè)電阻并聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中測(cè)流過(guò)待測(cè)電阻的電流。滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中,一方面可以保護(hù)電路,另一方面可以改變待測(cè)電阻兩端的電壓。電路圖A中電流表與電阻并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中;電路圖B中電壓表測(cè)待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器兩端的總電壓;電路圖C中電壓表測(cè)待測(cè)電阻兩端的電壓,電流表測(cè)流過(guò)待測(cè)電阻的電流,由該電路圖可以測(cè)出電阻R的阻值;電路圖D中電流表測(cè)待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器的電流之和,用該電路圖測(cè)不出流過(guò)待測(cè)電阻的電流。故選C。2.C若電流表的“+”“-”接線柱接反了,則電流表的指針向相反方向偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)A不可能;若待測(cè)電阻發(fā)生了斷路,則電流表的示數(shù)為零,故選項(xiàng)B不可能;若線路中某處發(fā)生了短路,此時(shí)電路中電流有可能很大,故選項(xiàng)C可能。3.C對(duì)電流表和電壓表來(lái)說(shuō),量程越小,讀數(shù)越準(zhǔn)確,根據(jù)題目所給條件,U總=4.5 V,由于滑動(dòng)變阻器的分壓作用,所以被測(cè)電阻兩端的電壓完全可以低于3 V,由I=UR可知,由于被測(cè)電阻R約為 5 ,當(dāng)U=3 V時(shí),電路中的電流約為0.6 A,所以為了使測(cè)量時(shí)能較準(zhǔn)確地讀數(shù),電流表選用00.6 A,電壓表選用03 V。4.D根據(jù)題圖甲可知,電流與電壓成正比,因此該電阻為定值電阻;當(dāng)電阻兩端電壓為3 V時(shí),通過(guò)的電流為3 A,由I=UR可知,定值電阻的阻值R=UI=3V3A=1 ,故選項(xiàng)A、B正確;由題圖乙可知,電流與電壓不成正比,當(dāng)燈泡兩端電壓改變時(shí),燈泡的阻值也隨之發(fā)生變化,小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大,故選項(xiàng)C正確;測(cè)定小燈泡的電阻時(shí),多次測(cè)量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關(guān)系,不能求平均值減小誤差,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.解析 由題圖可知,電流表所選量程是03 A,示數(shù)是0.1 A,指針偏轉(zhuǎn)角度很小,讀數(shù)時(shí)誤差較大。答案 把電流表量程改為00.6 A電流表所選量程偏大,指針偏轉(zhuǎn)角度小,讀數(shù)時(shí)誤差大6.解析 題圖中電流表正、負(fù)接線柱接反了,這樣會(huì)損壞電流表。為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,可采用多次測(cè)量求平均值的方法減小誤差,而改變電阻兩端電壓最方便的方法是使用滑動(dòng)變阻器。由圖乙可知,當(dāng)電阻兩端的電壓為30 V時(shí),通過(guò)電阻的電流為0.6 A,其電阻R=UI=30V0.6A=50 。答案 電流表正、負(fù)接線柱接反了(或缺少滑動(dòng)變阻器)507.解析 電流表應(yīng)與待測(cè)電阻串聯(lián),電壓表應(yīng)與待測(cè)電阻并聯(lián),電流均需正進(jìn)負(fù)出,變阻器接線要一上一下;電壓表測(cè)量待測(cè)電阻的兩端電壓,由于待測(cè)電阻的阻值約為6 ,因此電路中的電流最大為0.5 A,否則會(huì)使電壓表示數(shù)超量程;電源電壓為4.5 V,電壓表的量程為03 V,并且要求進(jìn)行多次測(cè)量,所以滑動(dòng)變阻器分的電壓應(yīng)稍大,且變化范圍相應(yīng)要大,同時(shí)根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可判斷,若使用R2變阻器,則當(dāng)R2調(diào)至最大值時(shí),定值電阻兩端的電壓約為3 V,若R2不調(diào)至最大值,則會(huì)使電壓表示數(shù)超出量程,因此這樣不滿足多次測(cè)量的要求,所以變阻器應(yīng)選R1。答案 (1)如圖所示(2)0.5(3)R18.解析 (1)題圖甲中,錯(cuò)誤為電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端(或?qū)⒒瑒?dòng)變阻器下面兩個(gè)接線柱接入了電路)。(2)電壓表的示數(shù)為10 V,電流表的示數(shù)為0.2 A,可計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的最大阻值R滑=U滑I=10V0.2A=50 。(3)在第一次實(shí)驗(yàn)中,電路中電流為0.2 A,電源電壓U=IR滑+U表=0.2 A50 +2 V=12 V;第二次實(shí)驗(yàn)和第一次比,變阻器連入電路中的電阻變小,故電壓表示數(shù)變大,丙只能選用小量程,分度值為0.1 V,示數(shù)為2 V,題圖丁中選用大量程,分度值為0.5 V,示數(shù)為6 V,待測(cè)電阻第一次實(shí)驗(yàn)的測(cè)量值為R1=U表I=2V0.2A=10 ;在第二次測(cè)量中,R2=U2I2=6V0.58A10.3 ;第三次測(cè)量中,R3=U3I3=12V1.1A10.9 。則Rx的平均阻值為R1+R2+R33=10+10.3 +10.9 3=10.4 。答案 (1)電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端(或滑動(dòng)變阻器下面兩個(gè)接線柱接入了電路)(2)50(3)10.49.解析 (1)滑動(dòng)變阻器改變電流表和電壓表的示數(shù),實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量;滑動(dòng)變阻器的阻值較大,定值電阻兩端的電壓較小,選用0100 的滑動(dòng)變阻器時(shí),在滑片移動(dòng)過(guò)程中,接入電路中電阻過(guò)大,電表示數(shù)很小,不利于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的測(cè)量,應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器(010 )。(2)電源電壓為2節(jié)干電池,為3 V,故電壓表量程為03 V;滑動(dòng)變阻器采用一上一下的接法。(3)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器阻值應(yīng)調(diào)至最大。(4)閉合開(kāi)關(guān)后電流表沒(méi)有示數(shù),而電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦?即定值電阻Rx斷路,故選C。(5)電壓表的示數(shù)為2.2 V,電流表示數(shù)為0.40 A,由I=UR得測(cè)得的定值電阻Rx為Rx=UI=2.2V0.40A=5.5 。答案 (1)E(2)如下圖所示(3)G(甲電路圖)或H(乙電路圖)(4)C(5)5.5甲或乙10.解析 從所給器材和電路圖可知,要測(cè)量待測(cè)電阻的阻值,需要知道電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流,而電壓表給出,可測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓,由于沒(méi)有電流表,不能直接測(cè)出通過(guò)待測(cè)電阻的電流,故可根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn):電流處處相等,且已知定值電阻R0,故可用電壓表測(cè)出定值電阻兩端的電壓,并根據(jù)歐姆定律求出其電流,即可得到與其串聯(lián)的待測(cè)電阻的電流,從而即可測(cè)得其電阻。答案 (1)把S接到位置1上,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)U,即電源電壓;把S接在位置2上,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)U0,即R0兩端的電壓。(2)Rx=(U-U0)R0U0