第3節電阻的測量知能演練提升能力提升1.下圖是四位同學設計的用伏安法測量電阻的電路圖,其中正確的是()2.某同學做伏安法測電阻實驗時,剛一“試觸”就發現電流表的指針迅速擺動到最大刻度,發生這種情況的原因可能是()A.電流表的“+”“-”接線柱接反了B.待測電阻發生了斷路C.線路接錯,某處發生了短路D.以上說法均不對3. 如圖所示,R為待測電阻,阻值約為5 。給你的器材:滑動變阻器(2 A,010 );電流表有2個量程,分別為00.6 A、03 A;電壓表有2個量程,分別為03 V、015 V;電池組為新干電池3節串聯。兩只電表的量程可采用以下4種選法,但為使測量時能較準確地讀數,兩只電表的量程應用()A.00.6 A和015 VB.03 A和015 VC.00.6 A和03 VD.03 A和03 V4.用伏安法測電阻的實驗中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象,在處理實驗數據時,分別畫出了U-I的圖象,如圖甲、乙所示。對于圖象的分析,下列說法錯誤的是()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體中的電流而改變C.由乙圖及實驗現象可知:小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大D.為了減小誤差,應該用多次測量的方法,計算小燈泡的電阻5.小華同學用伏安法測導體的電阻,實驗方案和操作過程均正確,兩表的連接和示數如圖所示,這個實驗可以改進的地方是,你這樣改進的理由是。6.小明設計并連接了測量電阻的電路如圖甲所示,所使用的電源為兩節干電池。請指出他在電路設計或連接上存在的一個問題:;經改正后,所測得的數據繪出的圖象如圖乙所示,該待測電阻的阻值為 。7.要測量某電阻的阻值,實驗桌上有下列器材:電流表A(00.6 A),電壓表V(03 V),電源4.5 V,滑動變阻器R,開關,導線,待測電阻Rx(約6 )。實驗要求:多測幾組數據且兩電表都不能超過其量程。(1)根據電路圖用筆畫線代替導線,將實物電路連接好。(2)實驗時,電路中允許通過的最大電流約為 A。(3)在連接電路時,有R1(12 1 A)和R2(3 2 A)兩種滑動變阻器,要保證實驗順利進行,應選(選填“R1”或“R2”)。8.(2017湖南長沙中考)小天同學在做用伏安法測電阻的實驗時,除了滑動變阻器的銘牌不清楚之外,其他實驗器材齊全且完好,電源電壓不變,電流表和電壓表對電路的影響均忽略不計。以下是他的實驗過程,請回答下列問題:(1)小天連接了如圖甲所示的電路測量待測電阻Rx的阻值,請指出電路連接的錯誤之處:(寫出一處即可)。(2)更正電路之前,小天發現可以利用甲圖所示的電路來測量滑動變阻器的最大阻值;他閉合開關,讀出電壓表的示數為10 V,電流表的示數為0.2 A,則可計算出滑動變阻器的最大阻值為 。(3)小天按照圖乙所示電路圖正確連接好電路后,為了減小實驗誤差,他選用了合適的量程進行了多次測量,以下是他的實驗記錄。第一次,當滑動變阻器的滑片位于最左端時,電壓表的指針位置如圖丙所示;第二次,當滑動變阻器的滑片位于某位置時,電流表的示數為0.58 A,電壓表的指針位置如圖丁所示;第三次,當滑動變阻器的滑片位于最右端時,電流表的示數為1.1 A,則Rx的平均阻值為 。(精確到0.1 )9.(2017湖北黃石中考)小華同學用伏安法測量一只阻值約為5 的定值電阻Rx,實驗室有如下器材供選用:A.兩節干電池B.開關一個和導線若干C.電壓表(0315 V)D.電流表(00.63 A)E.滑動變阻器(010 )F.滑動變阻器(0100 )(1)小華同學完成實驗電路設計后,為了操作順利和方便,除了A、B、C和D外,小華同學還需選用(選填“E”或“F”)器材。(2)根據設計的實驗電路要求,請用筆畫線代替導線連接圖甲中最后的兩根導線。甲乙(3)如圖甲所示,連接好電路。在閉合開關前,為保護電路,滑動變阻器的滑片P應該滑至(選填“G”或“H”)端。(4)小華在閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片P時,發現電流表示數始終為零,而電壓表有示數但不發生變化,此時電路中的一處故障是。A.滑動變阻器斷路B.滑動變阻器短路C.定值電阻Rx斷路D.定值電阻Rx短路(5)排除故障后,電流表示數為0.40 A,電壓表示數如圖乙所示,則本次實驗測得的定值電阻Rx是 。探究創新10.某同學想測定電阻Rx的阻值。供選擇的器材有一個電源(電壓不變、電壓數值未知)、一個已知電阻R0、電壓表(最大量程大于電源電壓)、單刀雙擲開關。該同學設計了電路,如圖所示。(1)要完成該實驗,請你寫出需要測量的物理量及操作步驟。(2)寫出用測量的物理量計算Rx的表達式。知能演練提升1.C伏安法測電阻,電壓表應與待測電阻并聯,電流表串聯在電路中測流過待測電阻的電流。滑動變阻器應串聯在電路中,一方面可以保護電路,另一方面可以改變待測電阻兩端的電壓。電路圖A中電流表與電阻并聯,電壓表串聯在電路中;電路圖B中電壓表測待測電阻與滑動變阻器兩端的總電壓;電路圖C中電壓表測待測電阻兩端的電壓,電流表測流過待測電阻的電流,由該電路圖可以測出電阻R的阻值;電路圖D中電流表測待測電阻與滑動變阻器的電流之和,用該電路圖測不出流過待測電阻的電流。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,故選項A不可能;若待測電阻發生了斷路,則電流表的示數為零,故選項B不可能;若線路中某處發生了短路,此時電路中電流有可能很大,故選項C可能。3.C對電流表和電壓表來說,量程越小,讀數越準確,根據題目所給條件,U總=4.5 V,由于滑動變阻器的分壓作用,所以被測電阻兩端的電壓完全可以低于3 V,由I=UR可知,由于被測電阻R約為 5 ,當U=3 V時,電路中的電流約為0.6 A,所以為了使測量時能較準確地讀數,電流表選用00.6 A,電壓表選用03 V。4.D根據題圖甲可知,電流與電壓成正比,因此該電阻為定值電阻;當電阻兩端電壓為3 V時,通過的電流為3 A,由I=UR可知,定值電阻的阻值R=UI=3V3A=1 ,故選項A、B正確;由題圖乙可知,電流與電壓不成正比,當燈泡兩端電壓改變時,燈泡的阻值也隨之發生變化,小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大,故選項C正確;測定小燈泡的電阻時,多次測量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關系,不能求平均值減小誤差,故選項D錯誤。5.解析 由題圖可知,電流表所選量程是03 A,示數是0.1 A,指針偏轉角度很小,讀數時誤差較大。答案 把電流表量程改為00.6 A電流表所選量程偏大,指針偏轉角度小,讀數時誤差大6.解析 題圖中電流表正、負接線柱接反了,這樣會損壞電流表。為了使測量結果更準確,可采用多次測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變阻器。由圖乙可知,當電阻兩端的電壓為30 V時,通過電阻的電流為0.6 A,其電阻R=UI=30V0.6A=50 。答案 電流表正、負接線柱接反了(或缺少滑動變阻器)507.解析 電流表應與待測電阻串聯,電壓表應與待測電阻并聯,電流均需正進負出,變阻器接線要一上一下;電壓表測量待測電阻的兩端電壓,由于待測電阻的阻值約為6 ,因此電路中的電流最大為0.5 A,否則會使電壓表示數超量程;電源電壓為4.5 V,電壓表的量程為03 V,并且要求進行多次測量,所以滑動變阻器分的電壓應稍大,且變化范圍相應要大,同時根據串聯分壓規律可判斷,若使用R2變阻器,則當R2調至最大值時,定值電阻兩端的電壓約為3 V,若R2不調至最大值,則會使電壓表示數超出量程,因此這樣不滿足多次測量的要求,所以變阻器應選R1。答案 (1)如圖所示(2)0.5(3)R18.解析 (1)題圖甲中,錯誤為電壓表并聯在變阻器的兩端(或將滑動變阻器下面兩個接線柱接入了電路)。(2)電壓表的示數為10 V,電流表的示數為0.2 A,可計算出滑動變阻器的最大阻值R滑=U滑I=10V0.2A=50 。(3)在第一次實驗中,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;第二次實驗和第一次比,變阻器連入電路中的電阻變小,故電壓表示數變大,丙只能選用小量程,分度值為0.1 V,示數為2 V,題圖丁中選用大量程,分度值為0.5 V,示數為6 V,待測電阻第一次實驗的測量值為R1=U表I=2V0.2A=10 ;在第二次測量中,R2=U2I2=6V0.58A10.3 ;第三次測量中,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)電壓表并聯在變阻器的兩端(或滑動變阻器下面兩個接線柱接入了電路)(2)50(3)10.49.解析 (1)滑動變阻器改變電流表和電壓表的示數,實現多次測量;滑動變阻器的阻值較大,定值電阻兩端的電壓較小,選用0100 的滑動變阻器時,在滑片移動過程中,接入電路中電阻過大,電表示數很小,不利于實驗的結果的測量,應選用滑動變阻器(010 )。(2)電源電壓為2節干電池,為3 V,故電壓表量程為03 V;滑動變阻器采用一上一下的接法。(3)閉合開關前,滑動變阻器阻值應調至最大。(4)閉合開關后電流表沒有示數,而電壓表有示數,說明電壓表并聯部分斷路,即定值電阻Rx斷路,故選C。(5)電壓表的示數為2.2 V,電流表示數為0.40 A,由I=UR得測得的定值電阻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,要測量待測電阻的阻值,需要知道電阻兩端的電壓和通過電阻的電流,而電壓表給出,可測量待測電阻兩端的電壓,由于沒有電流表,不能直接測出通過待測電阻的電流,故可根據串聯電路的特點:電流處處相等,且已知定值電阻R0,故可用電壓表測出定值電阻兩端的電壓,并根據歐姆定律求出其電流,即可得到與其串聯的待測電阻的電流,從而即可測得其電阻。答案 (1)把S接到位置1上,讀出此時電壓表的示數U,即電源電壓;把S接在位置2上,讀出此時電壓表的示數U0,即R0兩端的電壓。(2)Rx=(U-U0)R0U0