伏安法测电阻专题
伏安法测电阻专题精选1.下列图像中,能正确描述小灯泡U-I关系的是:
2.(多选)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻R x阻值的电路是
3.如图所示,是某同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图.如果电流表的内阻为R A,示数为I;电压表的内阻为R V,示数为U,则通过待测电阻R的电流为____,待测电阻R的阻值为____.
4.甲乙两地相距40km,在甲乙两地之间沿直线假设了两条输电线.已知每条输电线每km的电阻为0.2Ω,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置检修员在甲地把电压表、电流表、电源、开关和甲地输电线的两端接成“伏安法测电阻”的电路进行测量.
(1)请你用笔画线代替导线,把如图甲所示的实物图连接起来(导线不许交叉).
(2)测量时电压表、电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为____A,电压表示数为____V.
(3)短路位置离甲地的距离约为____km.
5.如图所示,小明同学在“测未知电阻R x”的实验中.
(1)连接电路时,开关应____.请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于____(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是____(选填“R x短路”或“R x断路”).
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为____A,则所测电阻R x的值是____Ω.
实验序号123
电阻R/Ω
电压U/V 1.0 1.5 2.0
电流I/A0.150.20
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式:R x=____.
6.如图甲所示是测量定值电阻R x阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻R x两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整。
(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一:闭合开关S,如果电压表V
1和V
2
的读数分别为U l和U2,则电阻R x的
阻值表达式为R x=__________________。
②方案二:电路中R x≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的I2;由I1R0=I2R x可得R x=I1R0/I2。请判断结果是否正确并简要说明理由:____________________________7.电源电压为3V,为了探究小灯泡在(0V~3V)不同电压下的电阻情况,某同学设计如图甲电路,当滑动变阻器滑片P从A端向B端滑动过程中,可探究小灯泡的灯丝电阻在不同电压条件下的阻值情况.
(1)按甲图设计思想在图乙中完成实物连线(要求只用两根导线);
(2)实验中得到(U1,I1),(U2,I2)…(U n,I n)若干组数据,发现各组数据中U/I比值均不相同,其主要原因是:_____________.
×
8.小刘同学想测量某一定值电阻的阻值R x(大小约在10Ω~20Ω之间).手头有如下器材:待测电阻R x、电流表一只(自身电阻不计)、滑动变阻器一只(电阻从0变化,最大R max=10Ω)、单刀开关一个、电源一个(电源电压不变,大小未知)、导线若干.
(1)他想在一个电路中测量待测电阻,请你帮他画出电路图;
(2)用已知量和测量量写出待测电阻表达式R x=_______(简要说明各个字母的含义).
9.在“测量定值电阻阻值”的实验中:
(1)如图所示是小明连接的部分实物图,请你用笔画线代替导线,帮助小明将图中的实物连接完整。
(2)同桌的小红连接电路,刚连接完最后一根导线,电流表、电压表都有示数,出现这种现象的原因是________。
(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,画出一个实验数据记录表格。
(4)利用这个实验电路还可以进行的实验有____________。
10.用伏安法测量某定值电阻R的阻值。
(1)请按照如图所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图中的电路连接。
(2)根据实验需求在虚线框内设计一个记录表格;并将某次实验的电表示数(下图所示)及计算结果填入表中。
11.某同学用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电阻:
甲乙
(1)请你帮他用笔划线代替导线连接实物电路,导线不允许交叉。
(2)该同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几乎不偏转,电压表有示数,接近电源电压,你认为该电路故障可能是_____。
(3)该同学排除电路故障后,完成实验并将实验数据绘制成图像,如图乙所示,当小灯泡两端的电压为2.0V时,小灯泡的电阻为_____Ω。
(4)该同学提出在测定值电阻的实验中,绘制的图像是一条直线,而本实验得到的是曲线,你认为原因可能是__________。
1212.小明做“伏安法”测电阻的实验,所用的器材有两节旧干电池串联成的电路,阻值为0~20Ω的滑动变阻器R,待电阻R x及如图甲所示的其他器材。
(1)小明将实验电路连接成如图甲所示,实验前应将滑动变阻器滑片滑到________端(选填“A ”或“B ”)。
(2)经检查无误后,闭合开关,小明调节滑动变阻器进行了多次测量。当小明将滑动变阻器调节到接入电路的阻值等于零时,对应的电压表、电流表示数如图乙所示,则该待测电阻R x =________。
(3)细心的小明发现,滑动变阻器滑到接入电路的阻值等于零时,待测电阻两端电压达不到两节新干电池串联后的总电压。小明请教物理老师,老师告诉他,干电池的内部都是存在电阻的,简称内阻,干电池用久后内阻会变大。干电池可以看成是一个电压稳定的电源与一个内阻串联而成。小明想测出本实验电源的内阻,于是向老师要来一只5Ω的定值电阻替换掉甲图中的R x ,闭合开关,仍将滑动变阻器
调节到接入电路的阻值等于零,测出此时电流为0.4A ,结合上一步的测量值。可算出本实验干电池组的内阻为________Ω。
13.如图所示,电源电压为6V ,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图.
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来.
R x
012300.20.4
0.6
A 6.03V 123
051015
15
30
(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是___
A.电流表的正、负接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻R x发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向左移动时,电压表示数____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的R x=____Ω.
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是_____.
14.某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时,设计了如图甲所示的原理图,实验中提供的器材有:电压为6V的蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约5Ω)、开关一个、导线若干.
(1)实验中电流表应选择___的量程,电压表应选择___的量程,闭合开关前,滑动变阻器应调到___(选择“a ”或“b ”)端.
(2)闭合开关后,通过改变滑动变阻器的阻值,测得如表格乙所示的六组数据,根据实验数据描绘出如图丙所示的U —I 图像.由于数据记录失误,第三次操作中电流没有记录,通过U —I 图像估测该数据可能为___A (小数点后保留两位).通过此图像可发现小灯泡的阻值随着电压增大而___(选填“增大”“减小”或“不变”).
(3)若将这个小灯泡与阻值为10Ω的定值电阻串联接在电压为3V 的电源两端,则这个小灯泡的实际功率为___W (小数点后保留三位).
15.某同学利用电压表和电流表测量电阻R 1的阻值(约9Ω左右),电源选用
两节干电池。
a b 甲
实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U /V 0.3 0.7 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I /A 0.19 0.30
0.41 0.44 0.48 乙
丙
3
2 1
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路(要求导线不交叉)。
(2)该同学检查电路连接正确,他闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是______或______。
(3)排除故障后,他将滑片P向右滑动时,电压表示数将__(选填“增大”“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1=__Ω。
16.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验,小柯同学选取了相应器材,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)如图甲电路无法正常完成实验,有一处导线连接错误,错误导线是__(选填“①”或“②”)。
(2)改正电路后,小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是__欧姆。
17.海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动,碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡.小明被安排用如图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格.小明一看,检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡,做工明显粗糙,尽管标注的有点模糊,但依稀还能辨认出“2.5V0.3A ”字样. (
1)
如图已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分,请用笔画线代替导线帮小明完成该实物电路的连接.
A - 0.6 3 V - 3 15
甲 乙
(2)小明连接好检测电路后,对其中一只小灯泡进行检测,得到了表中的检测数据.由这些数据可以看出:小灯泡在标注电压下工作时.通过它的实际电流比标注电流要______. 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.7
电流/A 0.22 0.25 0.28 0.30 0.32
亮度 微亮→较亮→亮→很亮 烧坏
(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的,则造成这一问题的根本原因是______________________________. 18.某同学想利用甲图电路测量R x 的
阻值.
①该实验的原理是_______(用公式表示);
②根据甲图电路,连接乙图的实物图时,需将导线a 接到滑动变阻器的_______(选填“A ”或“C ”)接线柱.
A
- 0.6 3 V - 3
15
③正确连接电路后,开关S闭合前应将滑片移至滑动变阻器的_______(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,该同学发现,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,该电路故障应是R x_______(选填“断路”或“短路”).
④在实验过程中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要的作用是______;如果用两个定值电阻R1和R2(R1 实验次数电压 U/V 电流 I/A 电阻 R x/Ω 10.850.14 6.07 2 1.210.20 6.05 3 2.110.35 6.03 ⑤根据实验数据可知,R x的阻值是___Ω. 19.实验室购买了一捆标注长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首选测得导线横截面积为1.0mm2,此类导线每1m的电阻为 1.7×10-2Ω。再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻R x,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:电流表(0~0.6A),电压表(0~3V),滑动变阻器R1(“5Ω,1A”),滑动变阻器R2(“25Ω,1A”),电源(电压6V),开关导线若干。 回答下列问题: (1)实验中滑动变阻器应选___(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至___端(选填“a”或“b”)。 (2)请在答题纸上图甲中用笔画线代替导线完成剩余部分的连接。 (3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,读数为___V。 (4)导线实际长度为___m。(保留1位小数) 20.在用电压表和电流表测电阻R0的实验中,若被测电阻R0的阻值约为30Ω,备有:电流表一个,0~0.6A,0~3A两个量程;电压表一个,0~3V、0~15V两个量程;电源四种,电压分别为1.5V、3V、6V、15V;开关一个;导线若干.(1)为了比较准确地测出电阻R0的阻值,还需要的器材是_________; (2)请在答题卡的空框内画出实验电路图; (3)连接电路时,开关应该是_________的. (4)为了减小电表读数时的误差,要求在几次测量中,电表指针的示数大于量 程的2 3 ,则电源应选用_________V,电压表应选用_________量程,电流表应选用 _________量程. 21.如图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图. (1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整. (2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示其读数为I=__A,则未知电阻R=__Ω. (3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻R x,请在空格内将实验步骤补充完整. ,用电压表测出待测电阻R x两端的电压为U1 ①闭合S、断开S 1 ②______,用电压表测出电源的电压U ③请写出用测量值U、U1及R0来表示R x的表达式:R x=______ 22.同学们利用“伏安法”测量未知电阻R x的阻值,所用电源电压为3V,R x阻值约为5Ω. (1)实物电路如图甲所示,请用笔画线代替导线将电路连接好. (2)闭合开关,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则通过电阻R x的电流I=___A,计算出R x=___Ω. (3)利用现有的器材和电路,在已经规范使用器材的前提下,如何使测量结果更接近真实值. _____________________________________ 23.两个物理实验小组进行测量未知电阻的实验。 (1)第一小组采用了如图所示的电路测量未知电阻的阻值,某次测量中,电压表电流表示数如图,电压表的读数为____V,电流表读数为____A。 (2)第二小组采用了如图所示的的电路测量电阻R x的阻值,其中R0阻值已知。 ①请用笔画线代替导线,将图中的实物按电路图连接(电压表接小量程) ②该小组的实验步骤如下:先闭合S 1、S 2 ,读出此时电压表读数为U1;再闭合 S 1,断开S 2 ,读出此时电压表读数为U2,则被测电阻Rx的阻值的表达式为:Rx=_ ___(用R0、U1、U2表示) 3 0.20.4 0.6 A 15 12 3 V 24.在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3 节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干。 (1)图甲是实验的电路图。小明按照电路图连接电路时,开关应_______。 ①闭合开关S 后,小明发现电流表和电压表的指针均不动。他断开开关S ,检查线路连接无误后,把电压表与b 点相连的那根导线改接到c 点,再次闭合开关S 时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障是_______。 R 0 S 1 S 2 R x R 0 S 1 S 2 R x ②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S ,移动滑动变阻器的滑片P ,当电压表的示数为1.6V 时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_______A ,R x =_______。 (2)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R 0的滑动变阻器完成对 未知电阻R y 的测量。如图所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路。 ①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。(只添加一条导线)。 实验步骤: A .开关S 1和S 2都断开,将变阻器的滑片P 移到阻值最大处,观察到电流表无 示数; B .保持滑片P 位置不动,只闭合开关S 1时,读取电流表的示数为I 1; C .再闭合开关S 2时,读取电流表的示数为I 2(I 2>I 1)。 ②请你用I 1、I 2和R 0表示R y ,则R y =______。 25.实验室中有一个热敏电阻R ,其电阻值随温度变化的图像如图所示.要 测量热敏电阻在任意温度时的电阻值,现有下列实验器材:一节旧干电池,两个开关S 1、S 2,导线若干.另外,还有再可供选择的以下器材: A.电流表A (量程:0~0.6A ,0~3A ); B.电压表V(量程:0~3V,0~15V); C.定值电阻R1(阻值:5Ω); D.定值电阻R2(阻值:150Ω). (1)请你从A、B、C、D四种实验器材中选择2种器材准确测量出当温度在32℃时热敏电阻R的阻值,并根据要求完成下列问题. ①选择的2种器材是_____(填写器材前面字母序号). ②选择电表的量程_____. ③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路). ④按照电路图连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量. ⑤用测量的物理量和已知物理量表示R=_____. (2)若准确测量当温度在98℃时热敏电阻R的阻值,可选择的2种器材是_____(填写器材前面字母序号). 26.小明要分别测量如图甲所示的三个定值电阻和规格为“3.8V”小灯泡的阻值,电源电压均为4.5V. (1)请参照测定值电阻阻值的电路图原理(图乙),用笔画线替代导线,在图丙中连接测量小灯泡电阻的实物电路. “伏安法”测电阻测试题 1.要测定某一灯泡的电阻,只要测出灯泡两端的_______和灯泡中的______,即可用欧姆定律的变形公式 _______计算出待测灯泡的电阻.这种测电阻的方法叫做法。 2.在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有_______ 、 _______、_______。 3.在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡_______联,_______闭合开关前变阻器的滑片应放 在阻值_______处,在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护_______ :二是改变电路中的电流和小灯泡两 端的_______。 4.在测量小灯泡电阻试验中,_______(能/不能)求平均值,因为_______ ,测量定值电阻实验中_______ (能/不能)求平均值,原因_______。 5、如图11 所示为电流表、电压表测电阻的实物连接图。 (l)在框内画出该实验的电路图 (2)在闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P滑到_______端(根据实物图作答) (3)在某次实验时,电流表和电压表示数如图12所示,其电流表示数为_______A,电压表示数为_______V , 则该电阻的阻值为_______Ω。 6、某同学欲测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常工作时的电阻,请你与他一起边实验边思考,并回答下 列问题。 (1)图11是即将完成的该实验的电路图。请在图中三个“○”内正确填入“灯泡”、“电流表”和“电压 表”的电路符号,完成该电路图。 (2)按电路图连接完电路,闭合开关快速试触的瞬间,电流表和电压表出现了如图12所示的情况,经检查, 所有仪器、元件完好。请分析出现以上现象的可能原因(两表各写一条)。 ○1电流表:____________________ . ○2电压表:___________________ . (3)问题解决后,再次接通电路,为使小灯泡能正常发光,应调节滑动变阻器使电压表示数为_______V。 小灯泡正常发光时,电流表的示数如图13所示,则流过小灯泡的电流为A,该灯泡正常工作时的电阻是 _______Ω。 8、小虎要测量一个阻值约10 Ω的电阻,图甲是他未连接完的电路。 小虎所连的电路中有错误或不妥,请改正(在要去掉的线上打“?”,并添加相应的导线),然后将图甲的电 路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移时,电压表示数增大; 实验过程中,电流表示数如图乙所示,则电流为______A; 右表为记录的三组实验数据,则该电阻为______ Ω。 8.在“测量小灯泡的电阻”实验中,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V。 ⑴电路接通后,小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时,电压表的示数也变小了,你 认为电路连接中存在的错误是_____________________。 小灯泡正常发光时的电阻为_____________Ω(保留一位小数)。 (3)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这说明____________。这种现象在生活中也有体现,例如家里 的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝________________烧断(选填“容易”或“不容 易”)。 (4)(思考题)小明还想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流 表已被烧坏;请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻 值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助小明设计一个不移动电 压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。把你设计的实验电路图画在虚线框内(电 炉丝的符号为“”)。 9、图中的甲图是小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中所连接的实物图 灯泡的额定电压是2. 5V,电阻约9Ω。 (1)为了尽可能减小误差,请你帮小明将电流表,电压表正确连入电路。 (2)在闭合开关前,应将滑片放在________ (填“A”或“B”)端。 (3)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡此时的电阻是______Ω. (4)小明分别测出了灯泡在暗、亮、很亮三种情况下灯泡的电阻值,发现阻值不相等,他检查操作过程无失误, 请你帮助小明分析造成这种结果的原因是__________________________ 10.在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡额定电压为2.5V 。 (1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉)。 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“a”或“b”)端。 (2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,终过分折,同学们猜想了一些可能的原因,见 上表。 请根据同学们的猜想,在表中写出对位的电压 表和电流表的示数情况。 (3)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片, 伏安法测电阻专题精选 错误!未定义书签。.下列图像中,能正确描述小灯泡U-I关系的是: 错误!未定义书签。.(多选)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻Rx阻值的电路是 错误!未定义书签。.如图所示,是某同学用“伏安法”测量定值电阻R (阻值未知)实验电路图.如果电流表的内阻为R A ,示数为I ;电压表的内阻为R V ,示数为U,则通过待测电阻R的电流为____,待测电阻R 的阻值为____. 错误!未定义书签。.甲乙两地相距40km ,在甲乙两地之间沿直线假设了两条输电线.已知每条输电线每k m的电阻为0.2Ω,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置检修员在甲地把电压表、电流表、电源、开关和甲地输电线的两端接成“伏安法测电阻”的电路进行测量. (1)请你用笔画线代替导线,把如图甲所示的实物图连接起来(导线不许交叉). (2)测量时电压表、电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为____A,电压表示数为____V. (3)短路位置离甲地的距离约为____km . 0.2 0.4 0.6 2 1 3 0.6 3 - 0 1 2 3 15 0 - 乙 U U U U I I I I A B C D R x R 0 S V S R x R 0 A S V R x R 0 S R x R 0 A A B C D 乙 甲 甲 甲 . 错误!未定义书签。.如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中 (2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于____(选填“A”或“B”)端. (3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是____(选填“Rx短路”或“Rx断路”). (4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为____A,则所测电阻Rx的值是____Ω. 实验序号 1 2 3 电阻R/Ω 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.15 0.20 (5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式:R x=____. 1.如图甲所示是测量定值电阻R x阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 1.6 1.8 电流I/A 0.3 2 0. 56 电阻R x/Ω 3.13 3. 21 电阻的平均值R′x/Ω (2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为0。 一. 教学内容: 伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标: 1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。 2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。 考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现,2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题,2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。 三. 重难点解析: 1、伏安法测电阻原理分析: (我们不讲基本概念,但是要求简单的列出来。我们的重点是总结、归纳、提高,突出重点难点,指出学生容易犯的错误,给出避免的方法。) (1)测量原理:根据欧姆定律 R U I = ,得到I U R = ,用电压表测出电阻两端的电压和通 过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。 题型1、伏安法实验原理问题: 用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。让电压表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a 、________两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟,电压表应接在a 、________两点。 答案:电压 c 电流 b 变式:用伏安法测金属电阻x R (约为Ω5)的值。已知电流表内阻为Ω1,量程为0.6A ,电压表内阻为几千欧,量程为3V ,电源电动势为9V ,滑动变阻器的阻值为Ω6~0,额定电流为5A ,试画出测量R x 的原理图。 解析:解法一:当待测电阻的阻值x R 比电压表的内阻V R 小很多时,采用电流表外接的方法,如图a 所示,当待测电阻的阻值x R 比电流表的内阻A R 大很多时,采用电流表内接的方法,如图b 所示。 此题V A x R ,1R ,5R Ω=Ω≈为几千欧,很显然V x R R <<,应采用电流表外接法。 下面分析应用分压还是限流电路。 若用限流接法,x R 两端电压的变化范围是V 9~V 659 5,E ~R R E R x x +?+即, V 9~V 09.4∴之间,而题目所给电压表的量程为3V ,所以应用分压接法,如图所示。 伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称: 伏安法测量定值电阻的阻值 一、实验目的:会用伏安法(即用电压表和电流表)测量定值电阻的阻值 二、实验原理: 三、实验器材:电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干 四、实验电路图: 五、实验步骤: 1) 开关,按照电路图连接电路; 2)接入电路的滑动变阻器阻值调到 ; 3)检查无误后,再闭合开关S ,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应 的电流表、电压表的示数,并填入下面的表格中; 4)断开开关,计算定值电阻R 阻值 ,并算出三次阻值的平均值填入表格; 5)先拆除... 电源两极导线,再拆除其它部分实验线路,整理好实验器材。 实验注意事项: ①连接电路时开关要处于断开位置; ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置; ③电压表选用0-3V 量程,电流表选用0-0.6A ; ④注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱,使电流“+”进“-‘”出; ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组 成的串联电路,检查无误后再接电压表; ⑥注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值. 六、实验数据记录与处理: 电压(V ) 电流(A ) 电阻(Ω) 电阻平均值(Ω) 1 2 3 思考:1.图像斜率表示什么?? 2.斜率越大,表示什么? 3.斜率会随着电压增大而增大吗?说明什么问题? 4.如果将未知电阻换成小灯泡?计算电阻的大小还 能用多测几次取平均值的做法吗? 实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获,对于实验中存在的问题,要作为以后的教训. 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R 伏安法测电阻专题精选1.下列图像中,能正确描述小灯泡U-I关系的是: 2.(多选)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻R x阻值的电路是 3.如图所示,是某同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图.如果电流表的内阻为R A,示数为I;电压表的内阻为R V,示数为U,则通过待测电阻R的电流为____,待测电阻R的阻值为____. 4.甲乙两地相距40km,在甲乙两地之间沿直线假设了两条输电线.已知每条输电线每km的电阻为0.2Ω,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置检修员在甲地把电压表、电流表、电源、开关和甲地输电线的两端接成“伏安法测电阻”的电路进行测量. (1)请你用笔画线代替导线,把如图甲所示的实物图连接起来(导线不许交叉). (2)测量时电压表、电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为____A,电压表示数为____V. (3)短路位置离甲地的距离约为____km. 5.如图所示,小明同学在“测未知电阻R x”的实验中. (1)连接电路时,开关应____.请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整. (2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于____(选填“A”或“B”)端. (3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是____(选填“R x短路”或“R x断路”). (4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为____A,则所测电阻R x的值是____Ω. 实验序号123 电阻R/Ω 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A0.150.20 (5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式:R x=____. 6.如图甲所示是测量定值电阻R x阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。 (1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻R x两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整。 实验二伏安法测电阻 一. 教学内容: 伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标: 1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。 2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。 考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所 涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现, 三. 重难点解析: 1、伏安法测电阻原理分析: U I — (1)测量原理:根据欧姆定律R,得到I ,用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。 (2)两种测量电路的比较 类别安培表内接法安培表外接法 4早 圭 误差 伏特表示数 U V U R 安培表示数 R U v R测 I A U A U R 1 A 1 R UfR真 误差来源于安培表的分压作用 伏特表示数U v U R 安培表示数 1 A 1 R 1 v 1 R _ U v U R , —■R直 I A I R直 误差来源于电压表的分流作用 两种 电路 的选 择条 件 U V I A越接 U v,R 测 R越大,U R越接近 R真U R 近于i R 可见,为了减小误差,该电路适合测大 电阻,即R R A R越小,1 R越接近1A Uv 1A越接近 U R 1 R 可见,为减小误差,该电路适合测小电阻, 即R R v 小电阻,外接法; 2.试触法选择内、 压表的一个接线柱分别接触 显,说明电压表内阻对电路影响较大,应采用内接法;如果电压表变化明显,说明电流表内阻 对电路影响较大,应采用外接法。 题型1、伏安法实验原理问题: 用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。让电压 表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数, 若电流表的示数有显著变化, 则待测电阻 的阻值跟 ________ 表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在 a 、 ________ 两点;若电压表的示 数有显著变化,则待测电阻的阻值跟 ___________ 表的内阻可比拟,电压表应接在 a 、 _________ 两点。 答案:电压 电流表和电压表的内接和外接法的选择原则: 2?临界值法 已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值 R A 时, 该值为临界值;内外接法均可; R z 时, R A 大电阻,内接法; 外接法:具体方法是,在如图所示的电路中,改变电表的连接方式,拿电 M N 两点,观察电压表和电流表的示数变化,如果电流表变化明 当 电流 b 2018物理一模伏安法测电阻集锦 1.甲、乙两位同学做“用电流表、电压表测电阻”实验。两位同学所用器材完全相同,电源电压为6伏,待测电阻的阻值约为10欧,滑动变阻器标有“20Ω ”。 (1)甲同学按照18(a )所示电路图正确连接电路,在闭合电键前,他应将滑动变阻器的滑片P 移到 (选填“A”或“B”)端。 (2)甲同学闭合电键,将滑动变阻器的滑片P 移到某一位置时,两电表示数如图18(b )所示,由此可知:电压表示数为 伏,电流表示数为 安。 (3)甲同学继续移动滑片获取多组数据,其目的是 。 (4)乙同学将测得的三组数据记录在下表中,甲同学发现乙同学的实验数据存在问题,请你判断甲同学说的是否正确 (选填“是”或“否”),并简述你的理由: 。 2 . 为测量某个未知阻值的电阻,老师提供了两节新的干电池、电压表、电流表、电键、滑动变阻器、若干导线。小红和小华分别设计了图12甲、乙所示的实验电路图。 ①由设计的电路图可知,他们的实验原理是:________________________; ②比较两个实验电路,你认为更为合理的是图______,理由是_____________________; ③小华按照图12乙连接实物继续实验,并设计了如下实验数据记录表。 (a )闭合电键S 后,移动滑动变阻器滑片P 的过程中,电压表、电流表有示数,但示数变化范围很小,简述产生该现象的原因。________________________________________ (b )请在下表中补上实验数据表格的有关栏目。 0 0 3 (a ) 图18(b ) 3.小张同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,现有电源(电压保持不变)、待测电阻 R x 、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小张正确连接电路 后严格按要求进行操作,当他闭合电键时发现两电表的示数如图14(a )、(b )所示。他经过思考后仍用原有器材重新连接了电路,并测得了三组数据记录在下表中。根据该同学的实验及测量的数据,完成以下问题。 ① 实验所用电源的电压为________(14)伏。 ② 请将上表填写完整。(计算电阻时,精确到欧)________(15) 4. 小红同学做“用电流表、电压 表测 电阻”实验,电源电压保持不变,实验所用器材齐全且完好,滑动变阻器所标的“1安”字样清晰可见。小红在连接变阻器时将滑片置于一端,使其电阻线全部接入电路中,电路连接完毕后试触电键,观察到电压表的指针位置如图12(a )所示。她经过分析思考,重新正确连接电路,且实验步骤正确,闭合电键后观察到两电表的示数分别为安、伏。随后根据要求,又进行了两次实验,其中一次实验是使电路中的电流达到最大,此时两电表的指针位置如图12(b )、(c )所示。 ① 根据图12(b )、(c )所示,该次实验所测得待测电阻的阻值为________(15)欧。(计算结果精确到欧) ② 根据相关信息,请写出试触电键时电压表接在电路中的可能位置。________(16) ③ 根据相关信息,求本实验所用滑动变阻器的最大阻值。________(17)(写出简要的计算过程或理由) 5.小王同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压为3伏且保持不变,所有器材均完好。他移动滑动变阻器的滑片到阻值最大处,闭合电键,观察到电压表示数如图19所示,且电流表指针偏离零刻度线的角度与电压表相同。然后他移动变阻器的滑片至中点,观察到电压表的示数变小至伏。接着他继续移动变阻器的滑片,发现电路中的最大电流为安。 请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到欧) (9) (a ) 图14 (b ) 图12 (a ) (b ) (c ) 科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验 滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻, 从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 1.5A:滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号—— 4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联 7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮?…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定 律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢?即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系? 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”) 2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系? 三、设计实验: (一) 实验器材:干电池3节,10 Ω和5 Ω电阻各一个,电压表、电流表,滑动变阻器、 开关各一只,导线若干。 (二)实验电路图: 1、从研究电流与电压的关系时,能否能否保证电压成整数倍的变化,鉴 伏安法测电阻 一、 伏安法及测量原理 测量原理:用电压表测出电阻两端的电压U ,用电流表测出通过电阻的电流I ,利用部分电路的欧姆定律可以测出电阻的阻值R ,即 这种用伏特表和安培表测量电阻的方法叫伏安法。 二、 伏安法测电阻的两种电路 a) 电流表接在电压表和两接线柱外侧,叫外接法。如图: b) 电流表接在电压表和两接线柱内侧,叫内接法。如图: 三、 伏安法测电阻的误差分析 上面两图中,Rx 为待测电阻,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差。 1、电流表外接法 电压表示数 U V = U R 电流表示数 I A = I R + I V > I R R 测 = 测量值偏小,适于测量小阻值电阻 。 说明:误差来源于电压表的分流作用,分流越小,误差越小,所以该电路适合测量小电阻, 即Rx 《 R V. . 外接法: 内接法:伏安法测电阻实验测试题11
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