測量電阻的阻值基礎夯實1.如圖所示是利用伏安法測電阻的部分電路,若考慮電表內阻對電路的影響,則關于測量誤差和產生原因,下列說法正確的是()A.測量值偏小,是由于電流表所測通過Rx電流偏小B.測量值偏小,是由于電壓表所測Rx兩端電壓偏小C.測量值偏大,是由于電流表所測通過Rx電流偏大D.測量值偏大,是由于電壓表所測Rx兩端電壓偏大答案D解析圖中是電流表內接法,由于電流表的分壓作用,電壓測量值偏大,電流測量值準確,根據歐姆定律I=可知,電阻測量值偏大,等于電阻R與電流表內阻之和。2.在“伏安法”測電阻的實驗中,實驗電路圖如圖,若待測電阻Rx的阻值為8 ,要求實驗中的電表不超過其量程,且電表的指針至少能達到刻度盤的中線,所用的實驗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)、滑動變阻器一只(050 )、電源一個(電源電壓保持6 V不變)、開關一個、導線若干。實驗中,為了保證電路安全且滿足實驗要求,滑動變阻器的取值范圍為。答案28 解析當電路中電流最大為0.6 A時,總電阻最小,變阻器連入阻值最小,由串聯電路的特點和歐姆定律可得:R+Rmin=,即:8 +Rmin=,解得:Rmin=2 ;電流表使用00.6 A量程,指針至少達到刻度盤中線,即電流表示數要達到0.3 A,電壓表使用06 V量程,指針至少達到刻度盤中線,即電壓表示數要達到3 V,此時電路中電流:I=0.375 A,為使兩表指針都至少達到刻度盤中線,則電路中電流最小為0.375 A,此時變阻器連入阻值最大,由串聯電路的特點和歐姆定律可得:8 +Rmax=,解得變阻器連入的最大阻值為Rmax=8 ,所以滑動變阻器的取值范圍為28 。3.如圖為“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗器材,待測小燈泡額定電壓為2.5 V。(1)請你用筆畫線代替導線,將實物電路連接完整;(2)實驗中,小明連接好電路后閉合開關,發現小燈泡不亮,且電壓表無示數,電流表有示數,則故障的原因可能是;(3)排除故障后,小明移動滑動變阻器的滑片,記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對應的通過小燈泡的電流值,根據這些數據在坐標紙上繪制出了通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖象如圖所示。分析圖象可知小燈泡正常工作時的燈絲電阻為 ;(4)小明不能用此電路圖研究電流與電壓的關系,理由是。答案(1)如圖所示(2)燈泡短路(3)10(4)因為燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,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;滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中;(2)電流表有示數,說明電路通路;電壓表無示數,說明電壓表測導線兩端電壓,即燈泡短路;(3)由圖象知,燈泡在2.5 V時的電流為0.25 A,R=10 ;(4)這個實驗不能用來研究電流與電壓的關系,因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,而電流與電壓關系的實驗中,要控制電阻值大小不變。4.小清設計了測量待測電阻R阻值的電路如圖甲所示,他的測量步驟如下:第1步:將Rx接在電路中A、B兩點間,閉合開關S,調節滑動變阻器滑片P至適當位置,此時電壓表的示數如圖乙所示,示數為 V,斷開開關S,移走Rx;第2步:再將電阻箱R接在A、B兩點間,閉合開關S,保持滑動變阻器的滑片P位置不變,調節電阻箱使電壓表的示數仍如圖乙所示,此時電阻箱接入電路中阻值R=48 ,則小清測得Rx的阻值為 。討論:在第2步中,若小清無意中將滑動變阻器的滑片P向右移了少許,則他測得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:調節電阻箱使電壓表的示數仍如圖乙所示,此時電阻箱接入電路中阻值R=48 ,根據等效替代法,則小清測得Rx的阻值為48 ;如果向右移動滑片,則此時變阻器接入電路的電阻變大,根據串聯電路可知,不變時,R滑變大,則R箱也相應變大,即他測得Rx的阻值將偏大。5.(2019四川攀枝花中考)某學習小組的同學為測量小燈泡在不同電壓下的電阻,設計了實驗電路并進行了部分連接,如圖甲所示。(1)請將圖甲中的實物電路補充完整;(2)為了保護電路,閉合開關S前,應將滑片P移到滑動變阻器的(選填“左”或“右”)端;(3)閉合開關S,該小燈泡正常發光,調節滑動變阻器,讓電壓逐次降低,測量的數據如下表:數據序號1234567發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計算的電阻R/8.97.16.24.73.12.0當電壓表的示數為2.1 V時,電流表的示數如圖乙所示為 A,此時小燈泡的電阻為 ;(4)分析表中數據,可以發現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)為了保護電路,閉合開關S前,應將滑片P移到滑動變阻器的阻值最大處,即右端;(3)當電壓表的示數為2.1 V時,電流表的示數如圖乙所示,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,此時小燈泡的電阻為R=8.1 ;(4)分析表中數據,可以發現小燈泡的電阻隨電壓的減小而變小。能力提升6.在測電阻Rx的實驗中,若電壓表損壞,利用其他的原有器材也能測出未知電阻Rx的阻值,實驗電路如圖所示(已知滑動變阻器最大阻值為R0,電源電壓未知且不變),請將下列相關實驗步驟補充完整。(1)閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P移到a端,記錄電流表示數I1;(2)閉合開關S,記錄電流表示數I2;(3)寫出待測電阻的表達式:Rx=(用已知量和測量符號表示);(4)為了保護電路,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調到最(選填“左”或“右”)端。答案(2)將滑片P移到b端(3)R0(4)右解析(2)閉合開關S,應將滑片移到b端,記錄電流表示數I2;(3)Rx表達式的推導:(2)中,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,電流表示數為I2,所以電源電壓:U=I2R0,(1)中,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P移到a端,兩電阻并聯,總電流為I1,兩次實驗中,R0兩端電壓均等于電源電壓,R0阻值不變,所以通過R0的電流均為I2,根據并聯電路的電流特點可得,通過待測電阻的電流Ix=I1-I2,并聯電路電壓相等,則待測電阻兩端的電壓Ux=U=I2R0,所以待測電阻Rx=R0;(4)根據并聯電阻小于其中任一個電阻,串聯電路的電阻大于其中任一電阻,故為了保護電路,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調到最右端。7.(2019湖南郴州中考)為了測量電源電壓和定值電阻,某物理小組設計了如圖甲所示的電路。(1)根據圖甲所示電路,用筆畫線表示導線,將實物電路補充完整;(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應放在(選填“a”或“b”)端;(3)假設電源電壓恒為U0,定值電阻的阻值為R1。如果電壓表示數用U表示,電流表示數用I表示,則U與I的關系式為U=(用U0、I、R1表示);(4)檢查電路無誤后,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,進行多次實驗,記錄電流表和電壓表的讀數,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后與電壓表并聯,如答案圖所示;(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應放在阻值最大處的b端;(3)假設電源電壓恒為U0,定值電阻的阻值為R1,如果電壓表示數用U表示,電流表示數用I表示,根據串聯電路的規律及歐姆定律有:U+IR1=U0,則U與I的關系式為U=U0-IR1;(4)圖象是一條直線,與U、I坐標軸分別交于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)程新同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源電壓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。請完成下列實驗步驟:(1)根據甲中電路圖,用黑色簽字筆畫線代替導線,將乙中的實物圖補充完整。(2)電路正確連接后,當開關S、S1閉合,S2斷開時,電流表示數為I1;則電源的電壓U=。(3)當開關S、S2閉合,S1斷開時,電流表示數為I2;則待測電阻Rx=。(4)不改變甲圖所示的電路,若開關S1始終處于斷開狀態,僅對開關S、S2進行操作(選填“仍能”或“不能”)測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)根據甲圖,將S2的右接線柱與電流表負接線柱連接起來。(2)電路正確連接后,當開關S、S1閉合,S2斷開時,兩電阻并聯,電流表測定值電阻的電流,由歐姆定律,電流表示數為I1,則電源的電壓U=I1R0;(3)當開關S、S2閉合,S1斷開時,兩電阻并聯,電流表測干路電流,由并聯電路各支路互不影響,通過待測電阻的電流為I0=I2-I1,由歐姆定律得,待測電阻Rx=;(4)不改變甲圖所示的電路,若開關S1始終處于斷開狀態,只閉合S,電流表測通過定值電阻的電流,由歐姆定律可得出電源電壓;開關S、S2閉合,電流表測干路,根據并聯電路各支路不影響,由并聯電路電流的規律,可求出通過待測電阻的電流,由歐姆定律可求出未知電阻Rx的阻值。9.在“測小燈泡電阻”的實驗中,小萌同學選用的是額定電壓U額=2.5 V的小燈泡(電阻大約10 )。(1)請用筆畫線代替導線將甲圖的實驗電路中未連接部分補充完整。(要求:閉合開關前,將滑動變阻器的滑片置于A端)(2)電路連接正確后,閉合開關,發現小燈泡不亮,若(寫出電流表和電壓表指針偏轉情況),則說明小燈泡斷路。(3)若小燈泡正常發光時電流表的示數如圖乙所示,則小燈泡正常發光時的電阻約為 。(保留2位小數)(4)某同學沒有使用電壓表,而是用了兩個電流表和一個5 的電阻R設計了如圖丙所示的電路,同樣測出了小燈泡正常發光時的電阻,具體操作是:閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,當電流表A1的示數為I1= A時,小燈泡正常發光。若此時電流表A2的示數為I2,則小燈泡正常發光時電阻的表達式為(用字母即可)。答案(1)如圖所示(2)電流表指針不偏轉,電壓表指針偏轉角度較大(3)8.33(4)0.5RL=解析(1)額定電壓U額=2.5 V的小燈泡,則電壓表應選用小量程與燈并聯;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,閉合開關前,將滑動變阻器的滑片置于A端即阻值最大處,故變阻器右下接線柱連入電路中;(2)當小燈泡斷路時,電壓表串聯在電路中測電源電壓,其示數等于電源電壓,電壓表自身電阻非常大,所以電路中電流非常小,電流表示數幾乎為0;所以,電路連接正確后,閉合開關,發現小燈泡不亮,若電流表指針不偏轉,而電壓表指針偏角較大,則說明小燈泡斷路;(3)若小燈泡正常發光時電流表的示數如圖乙所示,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,小燈泡正常發光時的電阻約為RL=8.33 ;(4)利用圖丙的電路測小燈泡正常發光時的電阻,具體操作如下,移動滑動變阻器的滑片,當電流表A1的示數為I1=0.5 A時,小燈泡正常發光;若此時電流表A2的示數為I2,根據并聯電路電流的規律,小燈泡正常發光時的電流為:IL=I2-I1,由歐姆定律可得,小燈泡正常發光時電阻的表達式為RL=。10