測(cè)量電阻的阻值基礎(chǔ)夯實(shí)1.如圖所示是利用伏安法測(cè)電阻的部分電路,若考慮電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響,則關(guān)于測(cè)量誤差和產(chǎn)生原因,下列說(shuō)法正確的是()A.測(cè)量值偏小,是由于電流表所測(cè)通過(guò)Rx電流偏小B.測(cè)量值偏小,是由于電壓表所測(cè)Rx兩端電壓偏小C.測(cè)量值偏大,是由于電流表所測(cè)通過(guò)Rx電流偏大D.測(cè)量值偏大,是由于電壓表所測(cè)Rx兩端電壓偏大答案D解析圖中是電流表內(nèi)接法,由于電流表的分壓作用,電壓測(cè)量值偏大,電流測(cè)量值準(zhǔn)確,根據(jù)歐姆定律I=可知,電阻測(cè)量值偏大,等于電阻R與電流表內(nèi)阻之和。2.在“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖,若待測(cè)電阻Rx的阻值為8 ,要求實(shí)驗(yàn)中的電表不超過(guò)其量程,且電表的指針至少能達(dá)到刻度盤的中線,所用的實(shí)驗(yàn)器材在下列器材中選取:電流表一只(00.6 A)、電壓表一只(03 V)、滑動(dòng)變阻器一只(050 )、電源一個(gè)(電源電壓保持6 V不變)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)中,為了保證電路安全且滿足實(shí)驗(yàn)要求,滑動(dòng)變阻器的取值范圍為。 答案28 解析當(dāng)電路中電流最大為0.6 A時(shí),總電阻最小,變阻器連入阻值最小,由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得:R+Rmin=,即:8 +Rmin=,解得:Rmin=2 ;電流表使用00.6 A量程,指針至少達(dá)到刻度盤中線,即電流表示數(shù)要達(dá)到0.3 A,電壓表使用06 V量程,指針至少達(dá)到刻度盤中線,即電壓表示數(shù)要達(dá)到3 V,此時(shí)電路中電流:I=0.375 A,為使兩表指針都至少達(dá)到刻度盤中線,則電路中電流最小為0.375 A,此時(shí)變阻器連入阻值最大,由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得:8 +Rmax=,解得變阻器連入的最大阻值為Rmax=8 ,所以滑動(dòng)變阻器的取值范圍為28 。3.如圖為“用伏安法測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)器材,待測(cè)小燈泡額定電壓為2.5 V。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整;(2)實(shí)驗(yàn)中,小明連接好電路后閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,且電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù),則故障的原因可能是; (3)排除故障后,小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對(duì)應(yīng)的通過(guò)小燈泡的電流值,根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出了通過(guò)小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖所示。分析圖象可知小燈泡正常工作時(shí)的燈絲電阻為 ; (4)小明不能用此電路圖研究電流與電壓的關(guān)系,理由是。 答案(1)如圖所示(2)燈泡短路(3)10(4)因?yàn)闊襞莸碾娮桦S溫度的升高而增大,不能保持電阻一定解析(1)燈泡的額定電壓為2.5 V,所以電壓表的量程為03 V,且與燈泡并聯(lián);滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中;(2)電流表有示數(shù),說(shuō)明電路通路;電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電壓表測(cè)導(dǎo)線兩端電壓,即燈泡短路;(3)由圖象知,燈泡在2.5 V時(shí)的電流為0.25 A,R=10 ;(4)這個(gè)實(shí)驗(yàn)不能用來(lái)研究電流與電壓的關(guān)系,因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而增大,而電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,要控制電阻值大小不變。4.小清設(shè)計(jì)了測(cè)量待測(cè)電阻R阻值的電路如圖甲所示,他的測(cè)量步驟如下:第1步:將Rx接在電路中A、B兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P至適當(dāng)位置,此時(shí)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為 V,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,移走Rx; 第2步:再將電阻箱R接在A、B兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān)S,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)仍如圖乙所示,此時(shí)電阻箱接入電路中阻值R=48 ,則小清測(cè)得Rx的阻值為 。 討論:在第2步中,若小清無(wú)意中將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移了少許,則他測(cè)得Rx的阻值將(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。 答案1.848偏大解析第1步:電壓表選用小量程,分度值為0.1 V,電壓為1.8 V;第2步:調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)仍如圖乙所示,此時(shí)電阻箱接入電路中阻值R=48 ,根據(jù)等效替代法,則小清測(cè)得Rx的阻值為48 ;如果向右移動(dòng)滑片,則此時(shí)變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)串聯(lián)電路可知,不變時(shí),R滑變大,則R箱也相應(yīng)變大,即他測(cè)得Rx的阻值將偏大。5.(2019四川攀枝花中考)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為測(cè)量小燈泡在不同電壓下的電阻,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路并進(jìn)行了部分連接,如圖甲所示。(1)請(qǐng)將圖甲中的實(shí)物電路補(bǔ)充完整;(2)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將滑片P移到滑動(dòng)變阻器的(選填“左”或“右”)端; (3)閉合開(kāi)關(guān)S,該小燈泡正常發(fā)光,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讓電壓逐次降低,測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表:數(shù)據(jù)序號(hào)1234567發(fā)光情況明亮不很亮不亮較暗微光熄滅熄滅電壓U/V2.52.11.71.30.90.50.1電流I/A0.280.240.210.190.160.05計(jì)算的電阻R/8.97.16.24.73.12.0當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.1 V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示為 A,此時(shí)小燈泡的電阻為 ; (4)分析表中數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓的減小而。 答案(1)如圖所示(2)右(3)0.268.1(4)變小解析(2)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將滑片P移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處,即右端;(3)當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.1 V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02 A,電流為0.26 A,由歐姆定律,此時(shí)小燈泡的電阻為R=8.1 ;(4)分析表中數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓的減小而變小。能力提升6.在測(cè)電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中,若電壓表?yè)p壞,利用其他的原有器材也能測(cè)出未知電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖所示(已知滑動(dòng)變阻器最大阻值為R0,電源電壓未知且不變),請(qǐng)將下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。(1)閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端,記錄電流表示數(shù)I1;(2)閉合開(kāi)關(guān)S,記錄電流表示數(shù)I2; (3)寫出待測(cè)電阻的表達(dá)式:Rx=(用已知量和測(cè)量符號(hào)表示); (4)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最(選填“左”或“右”)端。 答案(2)將滑片P移到b端(3)R0(4)右解析(2)閉合開(kāi)關(guān)S,應(yīng)將滑片移到b端,記錄電流表示數(shù)I2;(3)Rx表達(dá)式的推導(dǎo):(2)中,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,電流表示數(shù)為I2,所以電源電壓:U=I2R0,(1)中,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端,兩電阻并聯(lián),總電流為I1,兩次實(shí)驗(yàn)中,R0兩端電壓均等于電源電壓,R0阻值不變,所以通過(guò)R0的電流均為I2,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得,通過(guò)待測(cè)電阻的電流Ix=I1-I2,并聯(lián)電路電壓相等,則待測(cè)電阻兩端的電壓Ux=U=I2R0,所以待測(cè)電阻Rx=R0;(4)根據(jù)并聯(lián)電阻小于其中任一個(gè)電阻,串聯(lián)電路的電阻大于其中任一電阻,故為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最右端。7.(2019湖南郴州中考)為了測(cè)量電源電壓和定值電阻,某物理小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。(1)根據(jù)圖甲所示電路,用筆畫線表示導(dǎo)線,將實(shí)物電路補(bǔ)充完整;(2)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在(選填“a”或“b”)端; (3)假設(shè)電源電壓恒為U0,定值電阻的阻值為R1。如果電壓表示數(shù)用U表示,電流表示數(shù)用I表示,則U與I的關(guān)系式為U=(用U0、I、R1表示); (4)檢查電路無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),記錄電流表和電壓表的讀數(shù),并畫出了U-I圖象,如圖丙所示。圖象是一條直線,與U、I坐標(biāo)軸分別交于3 V和0.6 A處。由此可知,電源電壓U0= V,定值電阻R1= 。 答案(1)如圖所示(2)b(3)U0-IR1(4)35解析(1)變阻器與電流表串聯(lián)后與電壓表并聯(lián),如答案圖所示;(2)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大處的b端;(3)假設(shè)電源電壓恒為U0,定值電阻的阻值為R1,如果電壓表示數(shù)用U表示,電流表示數(shù)用I表示,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律有:U+IR1=U0,則U與I的關(guān)系式為U=U0-IR1;(4)圖象是一條直線,與U、I坐標(biāo)軸分別交于3 V和0.6 A處,將(0,3 V)代入得電源電壓U0=3 V;將(0.6 A,0)代入得0+0.6 AR1=3 V,故R1=5 。8.(2019四川瀘州中考)程新同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量電源電壓U和未知電阻Rx的阻值。已知定值電阻的阻值為R0、電源兩端電壓保持不變。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:(1)根據(jù)甲中電路圖,用黑色簽字筆畫線代替導(dǎo)線,將乙中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整。(2)電路正確連接后,當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為I1;則電源的電壓U=。 (3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為I2;則待測(cè)電阻Rx=。 (4)不改變甲圖所示的電路,若開(kāi)關(guān)S1始終處于斷開(kāi)狀態(tài),僅對(duì)開(kāi)關(guān)S、S2進(jìn)行操作(選填“仍能”或“不能”)測(cè)量電源電壓和未知電阻Rx的阻值。 答案(1)如圖所示(2)I1R0(3)(4)仍能解析(1)根據(jù)甲圖,將S2的右接線柱與電流表負(fù)接線柱連接起來(lái)。(2)電路正確連接后,當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)定值電阻的電流,由歐姆定律,電流表示數(shù)為I1,則電源的電壓U=I1R0;(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,由并聯(lián)電路各支路互不影響,通過(guò)待測(cè)電阻的電流為I0=I2-I1,由歐姆定律得,待測(cè)電阻Rx=;(4)不改變甲圖所示的電路,若開(kāi)關(guān)S1始終處于斷開(kāi)狀態(tài),只閉合S,電流表測(cè)通過(guò)定值電阻的電流,由歐姆定律可得出電源電壓;開(kāi)關(guān)S、S2閉合,電流表測(cè)干路,根據(jù)并聯(lián)電路各支路不影響,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,可求出通過(guò)待測(cè)電阻的電流,由歐姆定律可求出未知電阻Rx的阻值。9.在“測(cè)小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小萌同學(xué)選用的是額定電壓U額=2.5 V的小燈泡(電阻大約10 )。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖的實(shí)驗(yàn)電路中未連接部分補(bǔ)充完整。(要求:閉合開(kāi)關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片置于A端)(2)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,若(寫出電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況),則說(shuō)明小燈泡斷路。 (3)若小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為 。(保留2位小數(shù)) (4)某同學(xué)沒(méi)有使用電壓表,而是用了兩個(gè)電流表和一個(gè)5 的電阻R設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,同樣測(cè)出了小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,具體操作是:閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電流表A1的示數(shù)為I1= A時(shí),小燈泡正常發(fā)光。若此時(shí)電流表A2的示數(shù)為I2,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的表達(dá)式為(用字母即可)。 答案(1)如圖所示(2)電流表指針不偏轉(zhuǎn),電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度較大(3)8.33(4)0.5RL=解析(1)額定電壓U額=2.5 V的小燈泡,則電壓表應(yīng)選用小量程與燈并聯(lián);燈泡的電阻大約10 ,則燈的額定電流約為I=0.25 A,故電流表選用小量程與燈串聯(lián),閉合開(kāi)關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的滑片置于A端即阻值最大處,故變阻器右下接線柱連入電路中;(2)當(dāng)小燈泡斷路時(shí),電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓,其示數(shù)等于電源電壓,電壓表自身電阻非常大,所以電路中電流非常小,電流表示數(shù)幾乎為0;所以,電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,若電流表指針不偏轉(zhuǎn),而電壓表指針偏角較大,則說(shuō)明小燈泡斷路;(3)若小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02 A,電流為0.3 A,由歐姆定律可得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為RL=8.33 ;(4)利用圖丙的電路測(cè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,具體操作如下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電流表A1的示數(shù)為I1=0.5 A時(shí),小燈泡正常發(fā)光;若此時(shí)電流表A2的示數(shù)為I2,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為:IL=I2-I1,由歐姆定律可得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的表達(dá)式為RL=。10