电阻测量实验题归类例析
- 格式:doc
- 大小:523.00 KB
- 文档页数:9
17.3 电阻的测量1、根据欧姆定律公式I=U/R 的变形R=U/I 可知,求出了小灯泡的电压和电流,就可以计算出小灯泡的电阻,这种方法叫做伏安法法。
2、电路图如右图:3、测量时注意:A、闭合开关前,滑动变阻器滑片应该滑到阻值最大位置;B、测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量。
C、可以将几次测量的结果求平均值,以减小误差。
4、测量过程中,电压越低,小灯泡越暗,温度越低,因此电阻会略小一点。
类型一伏安法测电阻例1.在“用电压表、电流表测电阻”的实验中,某一次测量时,电流表的示数如图所示,则通过待测电阻的电流为0.2A,若此时待测电阻两端电压表的示数为2V,则待测电阻的阻值为10Ω。
【答案】0.2,10。
【解析】由图可知,电流表选择0~0.6A的量程,则最小分度为0.02A,指针所指刻度为0.2A;由欧姆定律得,待测电阻的阻值R10Ω;例2.用伏安法测电阻,实验电路图如图,电源电压保持不变。
(1)该实验的原理是R;(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于B端(选填“A”或“B”);(3)小华按图1所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数、电流表示数如图2所示,则此时通过R x的电流为0.3A,被测电阻R x=8Ω。
【答案】(1)R;(2)B;(3)0.3;8。
【解析】(1)伏安法测电阻的原理:R;(2)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即将滑片放在B端;(3)根据图2可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;由I可知,被测电阻的阻值:R x8Ω。
例3.小明在进行“测量小灯泡的电阻”的实验时,实验桌上给他提供的器材有:6V蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、小灯泡、开关各一个,导线若干。
电阻的测量伏安法测电阻 (1)实验原理:IR =U 。
(2)滑动变阻器的作用: 保护电路;多次测量取平均值。
注:用伏安法测量小灯泡的电阻时,若考虑温度对电阻的影响,则灯丝的电阻随温度的升高而增大,多次测量取平均值没有意义。
特殊方法测电阻=U R R U x 201开断合闭开断-=U U R U S S S 接接接-=U U R U b aa S S S )安阻法测电阻:一个电流表-=I I R R I x 211开断合闭开断-=I I R R I x S S S 开断开断合闭=-I R R I I x S S S①闭合开关S 1和S 2,移动滑片至适当位置,读出电压表示数U ; ②断开开关S 2,闭合开关S 3,保持滑动变阻的位置不变,调节电阻箱的阻值使电压表示数仍为U ,记下电阻箱阻值为时,移动滑片至适当位置,读出电流表示数为I ;时,保持滑片的位置不变,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数也为1.如图是用伏安法测电阻的实验电路图,小明在连接好电路进行实验的过程中出现了一些问题,下列对故障原因进行的分析中正确的是( )A .闭合开关,电流表指针向左偏,这是因为电流表的量程太小B .移动滑动变阻器的滑片P ,两只电表的示数均不变,这可能是把滑动变阻器的下面两个接线柱接入电路了C .闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,这可能是电阻R 1短路D .闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,这可能是电阻R 1断路2.在用伏安法测未知电阻R x 时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻R 1和开关来解决,下面的四种方案中哪一个是错误的( )A .B .C .D .3.如图所示是小成测量未知电阻R x 的实验电路,电源两端电压不变,其中R 0为阻值已知的定值电阻。
当开关S 1闭合时,电压表示数为U 1;当开关S 1、S 2闭合时,电压表示数为U 2。
则下列四个选项中,R x 的表达式正确的是( )A .-=U U R R U X 1201B .=-U R R U U x 1021C .-=U U R R U x 1202D .=U R R Ux 1024.小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V 的小灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。
17.3 电阻的测量1.伏安法测量小灯泡的电阻(1)实验原理:R =U I。
(2)实验方法:要测量电阻R ,需分别用电压表和电流表测出灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,因此把这种方法叫做伏安法。
(3)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、导线等。
(4)实验设计:①设计实验的电路图,如图所示:(5)①根据电路图正确连接实物图。
②闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,观察电压表和电流表的示数,记入表格。
③改变滑动变阻器滑片的位置,再测出两组电流值和对应的电压值,记入表格。
④断开开关,整理仪器。
释疑点 温度对电阻的影响实验数据分析可知,当电压较小时,灯丝的电阻也较大,当电压逐渐变大时,灯丝的电阻也逐渐变大。
原因是灯泡在不同电压下的发光程度不同,电压越高,灯越亮,电阻越大,说明灯丝电阻与温度有关。
因灯丝的电阻受温度的影响较大,所以不能求灯丝电阻的平均值。
【例1】 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,灯泡正常发光时的电压是2.5 V ,电阻约9 Ω。
(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____________________ ____________________________________________________。
解析:小灯泡“电阻约9 Ω”并不代表它的电阻就是这个值,但是,通过这个9 Ω的电阻和题目中的两节干电池,我们根据欧姆定律可以算出通过小灯泡的电流最大值大约是0.3 A ,我们就可以判断出电流表所使用量程是0~0.6 A ,电压表的量程是0~3 V 。
九年级物理电阻的测量试题及答案解析(中考知识考点整理)一、基础题1.伏安法测电阻实验的原理是,在连接电路的过程中,开关必须处于状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最的一端.这主要是为了避免电路中过大,以致烧坏有关元件.接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到.测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次电压,(填“升高”或“降低”)从而获得几组数据.2.现要测定标有“3.8 V ,0.3 A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值.给你提供的实验器材如下:4.5 V和12 V的电源各一套(电源电压恒定),开关一只,导线若干,标有“5 Ω,2 A”和“10 Ω,1 A”的滑动变阻器各一只,量程为0.6 A和3 A的电流表各一只.量程为3 V和15 V的电压表各一只.要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半.(1)应选用 V的电源;(2)电流表的量程应选择 A;(3)电压表的量程应选择 V;(4)滑动变阻器的规格应选择.3.通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图1所示,则导体a、b的电阻相比较()A.R a>R b B.R a=R b C.R a<R b D.无法确定二、能力题1.小宇做“测定小灯泡的电阻”实验(小灯泡标有“2.5V"字样),在实验过程中得到了如下表所示的一组电压和电流的数据:实验次序 1 2 3 4 5 6灯泡两端的电压U(V)0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0通过灯泡的电流I(A)0.18 0.22 0.26 0.3 0.31灯泡发光情况微亮—逐渐变亮根据图3的实物电路,在方框内画出对应的电路图;(2)在连接电路时,开关应处于状态,这是为了;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至,这是为了;图3图1(3)正确连好电路后,闭合开关S,发现灯L不发光,故障的原因不可能是( );A.电流表处有开路 B.电压表与灯泡相连接的导线接触不良C.导线接触不良 D.小灯泡L的灯丝断了(4)灯泡正常发光时,电流表的示数如图4所示,请将读数填入表格中的空格处.此时小灯泡的电阻为;(小数点后保留一位数字)(5)分析比较表格中的数据可以看出,在灯丝中的电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻,进一步分析表明:。
SHANXI EDUCA TION课改新探KEGAI XINTAN电学实验是高三物理教学的重点之一。
电路设计是电学实验中的难点,经常用到定值电阻。
定值电阻如何使用,是学生学习中最困惑的地方。
为此,本文将对电学实验中定值电阻常见的使用方法进行归类分析。
一、定值电阻作为负载电阻使用定值电阻最常见的用途是作为电源的用电器,或作为电源负载的一部分使用,称为负载电阻。
【例1】如图所示电路中,电阻R 1=R 2=3Ω,R 3=6Ω,单刀双掷开关S 扳至1时,电流表的示数为1.0A ,S 扳至2时,电流表示数为1.5A ,求电源的电动势和内电阻(电流表内阻不计)。
解:当开关S 扳至1时,由闭合电路欧姆定律可得:E =I 1æèçöø÷R 1R 3R 1+R 3+R 2+r 当开关S 扳至2时,由闭合电路欧姆定律可得:E =I 2éëêùûú()R 1+R 2R 3R 1+R 2+R 3+r 代入数据可得:E =1×()5+r ①E =1.5×()3+r ②由①、②两式解得E =6V ,r =1Ω点评:定值电阻R 1、R 2、R 3作为电源的负载使用。
通过“两并一串”“两串一并”两种组合,使闭合电路呈现两种状态,可求出电源的电动势和内电阻这两个未知量。
二、定值电阻作为保护电阻使用定值电阻作为保护电阻,是定值电阻第二种常见的使用,这类问题的关键是弄清题目的实验原理,根据提供的数据进行必要的估算,确定保护电阻在电路中的位置和阻值,确保电表、待测元件、电源、滑动变阻器等器材在实验中不被烧坏,这是电路设计中安全性原则的要求。
【例2】现有一特殊的电池,其电动势E 约为9V ,内阻r 在35Ω~55Ω范围内,最大允许电流为50mA 。
为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验。
测量小灯泡的电阻典型例题分析 测出它的
阻值
例 有—个电阻已经看不清楚的电阻器1R ,我们要测出它的阻值.但手边只有一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的电阻器2R 和几根导线,你有办法测出1R 的阻值吗?请说出实验原理,画出电路图,写出实验步骤及应记录的数据和测量结果.
分析 根据欧姆定律R U I /=得到I U R /=,只有测出电阻两端电压和通过电阻的电流才能算出电阻值,但无电流表.电压表能测出电阻2R 两端电压,能算出通过2R 的电流.若将1R 与2R 串联在电路中,则通过1R 与2R 的电流相等.电阻1R 两端电压又可以用电压表测出,因此便可求出1R 的阻值.
解 有办法测出1R 的阻值.
实验原理:根据串联电路电流强度处处相等及欧姆定律得:2211//R U R U I == 2211)/(R U U R =∴
实验电路图如图所示.
实验步骤:
(1)按照图所示电路图连接好电路;
(2)用电压表分别测出电阻1R 两端电压1U 和电阻2R 两端电
压2U ;
(3)根据2211)/(R U U R =求出电阻1R .。
课题电阻的测量教学目标1、进一步掌握使用电流表和电压表的方法。
2、学会用伏安法测量电阻。
3、加深对欧姆定律及其应用的理解。
重点、难点重点:伏安法测量电阻。
难点:实验注意事项和实验过程中的常见故障及分析。
教学内容一、知识点梳理复习1、实验目的:用电压表、电流表间接测电阻。
(电压的单位V,电流的单位是A,这种测量电阻的方法叫伏安法。
)2、实验原理:R=U/I3、4、实验步骤:(1)调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。
调节滑动变阻器到阻值最大端;(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中;(3)根据公式 R=U/I计算出R 的值,并记录在表格中。
(4)调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算R 的值。
5、实验记录表格:6、注意事项:(1)在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
(2)连接电路时开关要断开,连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。
(3)连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S 。
(4)电压表和电流表要注意选择适当的量程。
7、实验过程中的常见故障及其分析:(1)电流表或电压表无示数:被短路或接线柱断路;(2)电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压:被测电阻断路或俩表位置互换; (3)移动滑片示数不变:同上或同下连接; 8、伏安法测小灯泡电阻(1)小灯泡发光与否,以及发光亮度变化时,灯丝温度变化很大,温度对灯丝电阻的影响较大。
(2)小灯泡在额定电压下正常发光,灯丝温度高,电阻大,实际电压低于额定电压时,不能正常发光,灯丝温度较低,电阻较小,实际电压高于额定电压时,灯丝易烧坏,应避免这种现象发生。
9、额定电压:用电器正常工作时所需的电压,叫做额定电压。
如果实际电压比额定电压高很多,很可能损坏用电器;如果实际电压比额定电压低很多,用电器就不能正常工作,有时还会损坏用电器。
欧姆定律是一个历年中考必考的知识点,“电阻的测量”是欧姆定律在中考实验考查里的重要的承载题型,每年的考查方式不断创新。
一、伏安法测电阻此法重在考查一些电学基础知识、学生对书本中“伏安法测电阻”实验的掌握情况以及在学习过程中的动手实验情况,题目具有一定的综合性。
例1(2010年镇江市)小明做“伏安法测电阻”的实验时,(1)按1甲所示电路图,用笔画线代替导线将实物连接完整。
电压表选用0~3 v量程。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表有明显偏转,则电路中发生断路的器件是。
(3)改正电路后开始实验。
前两次的实验数据已填在下面的表格内,第三次实验时电流表的示数如图2所示。
请将表格中的空白处填写完整。
(计算结果保留一位小数) 实验次数电流/a电压/v电阻/ω10。
302。
58。
3 20。
262。
18。
1 31。
6测量结果r=ω解析(1)、(2)两问着重考查学生的电学综合知识、动手操作的能力以及故障分析的能力;第(3)问考查“伏安法测电阻”中测量三组数据的目的、求电阻的平均值、电流表的读数以及利用欧姆定律的公式进行计算等基础知识。
答案(1)略(2)定值电阻r(3)0。
2 a8。
0ω8。
1 ω二、等效替代法测电阻“等效替代法”是一种常用的物理研究方法。
在苏科版九年级上册物理课本《欧姆定律》一章中,以习题的形式明确提出了用“等效替代法”测量电阻的方法。
一般注重考查学生对“等效替代法”的理解,以及运用该方法测电阻的基本操作。
本题考查的知识点有两个。
一是,平均速度等于时间中点的瞬时速度即v1=v2;二是,时间中点的瞬时速度小于位移中点瞬时速度即v2<v3。
实际上,学生只要把握了其中任意一个知识点,剩下的就会不攻自破。
因为,符合v1=v2的只有一个选项c,符合v2<v3的也只有一个选项c.这样的试题对学生的考察效果,自然打了折扣。
当然,选择题的命题还有其它的原则,这里仅就一道中考题中出现的问题进行一点简单剖析,供大家命题时参考。
实验 用电压表和电流表测电阻 典型例题解析【例1】如图8-13中甲是用伏安法测小灯泡电阻的实验电路图,在图中“○”内正确填写电压表和电流表的符号,当小灯泡发光时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则小灯泡两端的电压是________V ,通过小灯泡的电流是________A ,小灯泡的电阻是________Ω.解析:根据图可知与小灯泡并联的应是电压表,与小灯泡串联的应是电流表.由图可知,V 表接的是0~3V 量程,故电压表的读数为2.4V ,A 表接的是0~0.6A 量程,所以A 表的读数为0.3A .根据=可求出小灯泡的电阻,=ΩR R 6U I点拨:掌握电压表和电流表的读数方法、接线方法.【例2】用伏安法测电阻的电路图如图8-14甲所示,待测电阻阻值在10Ω左右,电源电压为6V .(1)按照电路图用笔画线代替导线在乙中连好电路.(2)某同学在实验时能正确测量和读数,但由于记乱,在稿纸上记录了数据如图,请你帮助把数据整理好,并按实验要求填写好表格.(3)小灯泡的阻值为________Ω.(计算结果取1位小数)解析:第一小题中,连接电路要按照电路图的要求顺序一一对应,电源电压为6V ,所以电压表的量程选0~15V ,通过小灯泡中电流最 大值为==Ω=,所以电流表选用~的量程,具体连I 0.6A 00.6A U R V 610 接由同学们自己完成.第二小题中给出数据既无单位也无对应关系,要把无序的数据变成有序的数据填入表格中,首先要明确哪些是电压数据,哪些是电流数据.由于电源电压为,电路中最大电流==Ω=,因而小6V I 0.6A U R V 610 于0.6的是电流值,剩下的是电压值.再根据电阻一定时,电流跟电压成正比,找出三组对应关系,具体数据请同学们自己整理填入表中.第三小题中,根据对应关系用公式=分别求出每组电阻值,求R U I出三组电阻值的平均值为9.7Ω.点拨:弄清电阻一定时电流和电压的关系,欧姆定律的应用,伏安法测电阻的实验过程.【例3】用伏安法测电阻的实验中,某实验小组在操作时,电表量程选择正确,但不慎将两表位置接错,其中一组同学连成如图8-15甲所示,另一组连成如图乙所示,则闭合开关后(0)甲图发生的后果是[ ](2)乙图发生的后果是[ ]A .电流表、电压表都被损坏B .电流表损坏,电压表示数为零C .电流表示数为零,电压表有示数D .电流表损坏,电压表有示数点拨:甲图电流表和电压表串联后接在电源两极上.乙图电流表对电源短路.参考答案:C 、D【例4】用电压表、电流表测小灯泡的电阻,图8-16中所示电路中正确的是[ ] 点拨:电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联.参考答案:D跟踪反馈1.在实验中测电阻的实验常用________法,它是用________测出电阻两端的________,用________测出通过电阻的________,然后再根据公式________,求出电阻的阻值.2.用伏安法测电阻的实验:(1)除了待测电阻和足够的导线外,还需要哪些器材?(2)画出实验电路图,并标出电表的正负接线柱.(3)在实验中若电压表的读数为4.8V,电流表的示数如图8-17所示,则待测电阻的阻值是多少Ω?参考答案[]1R=UI21跟踪反馈.伏安法,电压表,电压,电流表,电流,.()略(2)略(3)20Ω。
专题36 电阻的测量实验一、伏安法测电阻:1.定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流,就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表、电流表测电阻的方法叫伏安法。
2.实验原理:IU R = 3.电路图:(右图)4.步骤:(1)根据电路图连接实物;连接实物时,必须注意开关应 ;(2)检查电路无误后,闭合开关S , 三次 改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格;(3)算出三次Rx 的值,求出平均值:1233R R R R ++=; 5.分析讨论:(1)本实验中,滑动变阻器的作用:① (分压);② (限流);(2)测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx 电流;根据IU Rx =计算出的电阻比实际偏小; (3)在电阻的伏安曲线中,电阻的大小等于直线的斜率;如图是两电阻的伏安曲线,则R 1>R 2;(4)若UI 线是曲线:说明阻值随温度的变化而变化;(5)有时候,也可以是测量灯泡等用电器的电阻;6.注意事项:(1)连接电路时,开关应 断开 ,滑动变阻器应 处于最大阻值位置 。
(2)本实验中需要 多次 测量(至少三次),目的: ;【例题1】如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )A .“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律B .滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变C.实验中多次测量的目的是减小误差D.该电路还可以探究电流与电压的关系【变式1】某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。
下列关于实验的几种说法中正确的是()序号 1 2 3 4 5U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R x不是定值电阻④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系A.①②B.③④C.①②④D.①③④【例题2】小芳利用如图所示的电路测量未知电阻R x的阻值,阻值大约为5Ω。
电阻测量的所有办法及典型例题⼀、实验常规1、器材选取原则2、实验仪器的读数3、滑动变阻器的两种接法------控制电路的选择4、实物图连线5、电阻的测量----伏安法和电流表内外接法的选择1、器材选取原则①安全性原则:通过电源,电表,滑动变阻器,⽤电器的电流不能超过其允许的最⼤电流。
②精确性原则:选⽤电表量程应可能减⼩测量值的相对误差,电压表、电流表在使⽤时要有较⼤偏转(指针偏转⼀般在满偏⾓度的1/3以上)。
欧姆表指针指在中值电阻附近。
③便于操作原则:选择控制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满⾜实验要求,⼜要注意便于操作。
2、实验仪器的读数⾼考要求会正确使⽤的电学仪器有:电流表、电压表、多⽤电表、滑动变阻器、电阻箱等等。
除了滑动变阻器以外,其它仪器都要求会正确读出数据。
读数的基本原则是:⼀、安培表、伏特表均有两个量程,其测量值的有效数字依量程及精度⽽定,但是可以概⼆、例1.解析:下估读⼀位,读1.15V(由于最后⼀位是估读的,有偶然误差,读成1.14V-1.17V之间都算正确)。
0-15V量程最⼩刻度为0.5V,不是10分度的,因此只要求读到0.1V这⼀位,所以读5.7V(5.6V-5.8V之间都算正确)。
例2.读出下列电表的测量值.⑴⑵图1接0~3V 量程时读数为_____V .图2接0~3A 量程时读数为___A .图1接0~15V 量程时读数为____V .图2接0~0.6A 量程时读数A .说明:E 为理想电源端电压,R 为滑动变阻器最⼤电阻,Rx 为待测电阻阻值。
采⽤分压接法时,被测电阻Rx 上的电压、电流调节范围较⼤。
(3)选择原则①采⽤限流电路时,电路中的最⼩电流(电压)仍超过电流表的量程或超过⽤电器的额定电流(电压)时,应采⽤变阻器的分压式接法。
②要求负载上电压或电流变化范围⼤,测多组数据,从零开始连续可调,须⽤分压式接法。
0 1 2 3 0511V0 0.0.0.0123A图1图2图③当负载电阻Rx 远⼤于滑动变阻器总电阻R ,须⽤分压式接法,此时若采⽤限流式接法对电路基本起不到调节作⽤。
第十七章欧姆定律17.3 电阻的测量一、伏安法测电阻1、实验器材:电源、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线、定值电阻2、实验原理:3、设计电路图(如右图)4.步骤(1)按照如图所示的电路图连接实物图.(2)检查连接无误后,闭合开关 S,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表和电压表的示数,填入表格.(3)测出三次R的阻值,并求出平均值.(4)断开开关,整理器材.4.交流与评估(1)连接实物图时,必须注意开关应断开,滑动变阻器阻值应调到最大.(2)本实验中滑动变阻器的作用∶改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,同时又保护电路.(3)利用上述电路,即电流表外接法测电阻,测量结果偏小是因为有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过定值电阻R的电流,根据 R=可知测得的电阻偏小.二、电路故障1.常见故障;灯泡不亮,电流表有示数、电压表无示数、电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压等.在电路有故障时要先断开开关,再分析故障原因. 具体分析如下:(1)灯泡不亮:原因可能是灯泡与灯座接触不良,或灯丝烧厚势断了,或灯泡被短路,或从灯泡两接线柱到电源两极间的电路§中某处断路.(2)电流表无示数,原因可能是电流表被短路,或从电流表一名师微课两接线柱到电源两极间的电路中某处断路.(3)电压表无示数,原因可能是电压表被短路,或从电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路. (4)电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压,原因是与电压表并联的部分断路,即灯泡(待测电阻)处断路,使电压表与电流表串联在电路中,电压表测量电源电压.(5)无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数都不变.若电流表的示数很大,可能是滑动变阻器同时接入了两个上接线柱.若电流表的示数很小,可能是滑动变阻器同时接入了两个下接线柱. 三、测量电阻的特殊方法利用开关的断开和闭合,或者滑动变阻器滑片位置的变化,使电路处于两种不同的状态,从而使电流表或电压表有两个不同的示数,再利用欧姆定律和电路特点间接求出未知电阻.1.器材:一只电流表、一个已知阻值为Ro的定值电阻、一个未知电压的电源、两个开关和导线若干.2.把电流表换成电压表,其余元件1相同。
实验 用电压表和电流表测电阻 例题解析例 1 在“用电压表和电流表测电阻”的实验中,用滑动变阻器改变被测电阻两端电压读取几组电压值和电流值,算出电阻,最后算出电阻的平均值.现在若被测电阻的阻值约是80Ω,学生实验中有: 电流表0~0.6A 、0~3A 两个量程电压表0~3V 、0~15V 两个量程电源:1.5V 、3V 、6V 、15V 等为了减小因电表读数不准而引起的误差,电源电压应选用________V ,电压表应选用________V 量程,电流表应选用________A 量程.为了组成实验电路,除上述仪器外,还需要________一个,________一个,导线的根数至少________根(武汉市中考题)策略 首先分析选电压为多少伏的电源.解答 1.5I =U R =1.580=0.018若电源电压选伏,电路中最大电流伏欧安,电流值太小,电流表指针偏转不足1小格,读数误差会很大,故电源电压选1.5伏太小.若电源电压选伏,电路中最大电流安,小于电流表15I =U R=0.188 量程0~3A ,故选电压为15伏的电源.由于选电压为15伏的电源,那么电压表的量程选0~15伏. 由于电路中最大电流为0.188安,故电流表的量程选0~0.6安,小量程精确度高.为了减小误差,需要多次测量求平均值,因此需要滑动变阻器.在连接电路过程中,电路应断开,因此需要开关,根据需要导线至少要7根.答案 15,0~15,0~0.6,滑动变阻器,开关,7.总结 1.易错分析:不少学生由于受在实验室做此实验通常采用二节或三节或四节干电池暗示作用心理干扰,因而得出电源电压应选用6V 的错误答案.2.同类变式:实验桌上备有电流表一个(量程为0~0.6安和0~3安),电压表一个(量程为0~3伏和0~15伏),滑动变阻器一个(阻值范围0~18欧),电源一组(6伏)若用以上器材测定阻值约为6欧的电阻,则:(1)为组成实验电路,除上述仪器外,还需________一个,导线数量至少________根;(2)画出实验电路图;(3)该电路中电流强度变化范围为________.(4)现要求实验时不能使电表指针超过量程,又要在连续几次测定数据时电表指针都偏过刻度中线,则电流表应选用________量程,电压表应选用________.答案:(1)开关,7;(2)略;(3)0.25安~1安;(4)0~0.6安,0~3伏.例2 在实验中常用电压表和电流表来测量电阻R的阻值.一位同学已经按下面的电路图(如图8-13甲所示)用笔画线代替导线将实验器材连接起来(如图8-13乙所示).(重庆市中考题) 请指出图8-13乙中的错误和每一错误具体错在哪里,将答案写在下列横线上(不要求改正):(1)________________________(2)________________________(3)________________________策略分两步运行:第一步,观察与待测电阻串联部分连接有无错误;第二步,观察与待测电阻并联的电压表连接有无错误.解答从电源正极出发,依次观察滑动变阻器、待测电阻、电流表:滑动变阻器接线柱接错,不能起变阻作用,应一上一下连接;电流表的正负接线柱连接错误,应使电流从正接线柱流进电流表.再观察电压表:电源由三节蓄电池组成,电压为6伏,那么电压表量程应选15伏,故连接3伏错误.答案(1)滑动变阻器不能起变阻作用;(2)电流表的正、负接线柱连接错误;(3)电压表的量程连接错误.总结1.易错分析:误认为电压表量程选择正确,原因是不知道电源由三节蓄电池组成,其电压U=n·2伏=3×2伏=6伏.2.同类变式:在测一小灯泡的电阻的实验中,由于粗心,将电路接成如图8-14所示的形式,当开关闭合时会出现什么问题[ ] A.电流表烧坏B.小灯泡烧坏C.电压表烧坏D.电流表指针几乎不动,小灯泡不发光(答案:D)。
高考物理电阻测量试题归类赏析-----湖南省岳阳县第六中学电阻测量是近几年来高考电学实验的重点考查内容,从测量对象、测量方法,联接方式、实物连线等方面考查了学生的综合能力,现综述如下以供同仁参考。
一、伏安法测电阻例[06全国卷I]现要测量某一电压表○V 的内阻。
给定的器材有:待测电压表○V (量程2V ,内阻约为4k Ω);电流表○mA (量程1.2mA ,内阻约500Ω);直流电源E (电动势约2.4V ,内阻不计);固定电阻3个:R 1=4000Ω,R 2=10000Ω,R 3=15000Ω;电键S 及导线若干要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
(1)试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图。
(要求电路中 各器材用题中给定的符号标出。
)(2)电路接通后,若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻R V =______________。
分析:(1)伏安法测电阻的基本原理是部分电路欧姆定律。
因电压表内阻较大,电流表指针偏转要求超过其量程的一半,故实验电路如上图所示,若选用电阻R 1,则并联电阻R 并=2000Ω,电压表读数U =mAR E r 并+·R 并=50020004.2+×2000=1.92v >1V ,电流表读数I =mA r R E +并=50020004.2+A =0.00096A =0.96mA >0.6mA ,R 1符合要求,同理可得R 2、R 3不符合要求,故选R 1。
(2)电路接通后,通过R 1的电流I 1=1R U ,则通过电压表的电流为I 2=I -I 1=I -1R U ,所以电压表的内阻R V =2I U =11RU R I U - 点评:本题涉及实验器材选取和电路设计,对学生的分析综合能力提出了较高要求,解题时须根据测量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本规律为分析的切入点,同时此题要求测电压表的内阻,测量对象发生了变换,学生易形成思维定势,如何巧妙灵活地运用伏安法测电表的内阻是关键。
电阻测量方法归类例析
李运峰;刘立毅
【期刊名称】《中学生数理化(尝试创新版)》
【年(卷),期】2011(000)011
【摘要】以电阻测量为背景的实验试题,具有“立意合理,情景新颖,倡导探究,关注科技,联系实际”等特点,已成为每年高考的热点和重点.设计电路时,根据实验目的、原理、器材的不同可灵活选用不同的测量方法和测量电路.下面从测量方法的角度进行分类解读,供同学们参考.
【总页数】3页(P20-22)
【作者】李运峰;刘立毅
【作者单位】山东;山东
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【相关文献】
1.电阻测量归类例析 [J], 吴俊
2.液体密度测量方法归类例析 [J], 周声雄
3.电阻型超导限流器失超电阻测量方法 [J], 盛超; 肖磊石; 骆潘钿; 杨嵩; 王常骐
4.巨磁电阻材料磁电阻测量方法研究 [J], 杨连祥
5.改进电梯绝缘电阻测量方法的设想——对于“关于绝缘电阻测量的质疑”的异见[J], 李宁慰
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电阻的测量知识点的例题及其解析【例题1】在测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)为了测量更精确。
电压表应选择的量程是0﹣(选填“3”或“15”)V。
(2)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数。
则故障原因可能是小灯泡(选填“短路”或“断路”)(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为A。
(4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向(选填“左”或“右“)端滑动:随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变(选填“大”或“小”)。
答案:(1)3;(2)短路;(3)0.3;(4)左;小。
解析:(1)灯的额定电压为3V,故为了测量更精确电压表应选择的量程是0﹣3V。
(2)若小灯泡短路,灯不亮,电路为通路,电流表有示数,电压表没有示数,符合题意;若小灯泡断路,则电压表串联在电路中,电流表没有示数,电压表与电源连通测电源电压(不变)有示数,不符合题意;则故障原因可能是小灯泡短路;(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,为0.3A;(4)根据表中数据,电路中的电流越来越小,由欧姆定律,电路的总电阻越来越大,故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动;根据表中数据,由欧姆定律,R=U/I,灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣2.0Ω,根据P=UI,灯的功率越来越小,随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变小;【例题2】利用图甲进行“测量未知电阻”的实验.(1)连接电路时,应将开关 .(2)连接电路后,闭合开关,移动变阻器的测片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是 (只填序号)A .R x 断路B .R x 短路C .电流表断路(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx 两端的电压,进行了三次测量,第三次实验中电压表示数如图乙所示,电压表读数为 V .(4)将实验数据填入上表并进行处理,三次所测电阻Rx 的平均值为 Ω.(5)将电阻R X 换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大,原因可能是 .答案:(1)断开;(2)A ;(3)2.5;(4)4.9;(5)灯丝的电阻与温度有关.解析:连接电路时开关应该断开;电压表有示数说明电压表与电源之间是通路,电流表无示数说明电路断路,即电压表并联部分断路;认清电压表小量程的分度值读数;求出第3次对应的电阻值,取平均值;灯丝的电阻与温度有关.(1)为保护电路元件的安全,连接电路时开关应该断开.(2)连接电路后,闭合开关,移动变阻器的测片,电压表有示数,说明电压表与电源之间是通路;电流表无示数,表示电路是开路(即电压表并联部分断路),或电流表短路;综合题意,R x 断路.故选A .(3)由图乙知,电压表的量程为0~3V ,分度值为0.1V ,示数为2.5V ;(4)根据欧姆定律R 3==Ω,所测电阻Rx 的平均值为4.9Ω;(5)将电阻R X 换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大,原因可能是电阻大小还跟温度有关.点评:本题考查的知识点有伏安法测电阻的探究实验与影响电阻大小的因素.。
2019-2020学年人教版高二物理(选修3-1)期末备考:重点、难点、热点突破专题09 实验:测电阻类实验主题一关于电阻的测量1.电压表和电流表的内、外接法(1)两种接法比较电流表分压U=U+U电压表分流I=I+I(2)两种电路的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法;若R x较大,宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大,小外偏小”.②临界值计算法:R x<R V R A时,用电流表外接法;R x>R V R A时,用电流表内接法.③实验试探法:按图所示接好电路,让连接电压表的导线P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.2.滑动变阻器两种连接方式(1)滑动变阻器两种接法的对比(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况:①要求电压表能从零开始读数;②当待测电阻R x≫R(滑动变阻器的最大阻值)时;③若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流.(3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化,通常情况下,由于限流式结构简单、耗能少,优先使用限流式.【例1】用内阻为3 000 Ω的电压表和内阻为10 Ω的电流表测电阻,在图15甲、乙两种情况下,电压表的示数都是60 V,电流表的示数都是0.2 A,则R1的测量值为______ Ω,真实值是________ Ω,R2的测量值为________ Ω,真实值是________ Ω.【答案】 300 290 300 333.3【解析】 题图甲:电阻R 1的测量值R 1测=UI =300 Ω,真实值R 1真=R 1测-R A =290 Ω;题图乙:电阻R 2的测量值R 2测=U I =300 Ω,真实值R 2真=UI -UR V=333.3 Ω.【例2】某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10 kΩ),除了R x 、开关S 、导线外,还有下列器材供选用:A .电压表(量程0~1 V ,内阻约10 kΩ)B .电压表(量程0~10 V ,内阻约100 kΩ)C .电流表(量程0~1 mA ,内阻约30 Ω)D .电流表(量程0~0.6 A ,内阻约0.05 Ω)E .电源(电动势1.5 V ,额定电流0.5 A ,内阻不计)F .电源(电动势 12 V ,额定电流2 A ,内阻不计)G .滑动变阻器R 0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确,电压表选用________,电流表选用________,电源选用________.(均填器材的字母代号)(2)在虚线框内画出测量R x 阻值的实验电路图.(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是_______________________________.【答案】 (1)B C F (2)见解析图 (3)大于 电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)【解析】 (1)若电源选用E ,则通过R x 的最大电流为0.15 mA ,电流表选用C 还达不到半偏,故电源应选用F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且接近电源电压,故电压表选用B.由此可知电路中的电流约为1 mA ,故电流表选用C.(2)因为待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.因为滑动变阻器的阻值很小,若采用限流接法接入电路起不到多大的限流作用,所以滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示.(3)因为电流表采用内接法,电压表测出的电压为R x 与电流表串联后两端电压,U 测>U 实,而R =UI,所以R测>R 实.主题二 描绘小灯泡的伏安特性曲线1.用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U ,I )值,在I U 坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来。
电阻的几种测量方法一、伏安法在同时提供电流表和电压表时应采用伏安法测电阻,此法一般考查:①电流表内、外接法;②滑动变阻器的连接方式;③数据处理及误差分析;④实验电路的连接。
例 1 图1为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:(1)待测电阻Rx(约100欧);; (2)直流毫安表(量程0~10毫安,内阻50欧); (3)直流电压表(量程0~3伏,内阻5千欧); (4)直流电源(输出电压4伏,内阻可不计); (5)滑动变阻器(阻值范围0~15欧,允许最大电流1安);(6)电健一个,导线若干条. 根据器材的规格和实验要求,在本题的实物连线解析:待测电阻R x 与电流表内阻R A 及电压表内阻R V 之比是: R x /R A =100/50=2/1R x /R V =100/50×103=1/50由此可知,应采用电流表“外接法”。
当滑动电阻器作为限流接法时,最小电流I =U /(R x + R A +R) =4/(100+50+15)A ≈24mA ,大于毫安表的量程,所以滑动电阻器不能在电路中作限流接法,应采用分压电路。
电路连接如图。
二、欧姆表法注意:①测量电阻的规则和步骤;②读数和误差分析。
例2 用多用电表测电阻 ①每次换档后,需重新电阻调零 ,再进行测量。
②如果表的指针偏转角过大,为了使测量比较准确,应将选择开关拨至倍率较小的档位上。
③某次测电阻时,用×100 档测量,表的指针位置如图所示,则测量是R x =8.0×102 Ω。
三、全电路欧姆定律法只提供一只电流表或一只电压表,在电源的电动势和内阻未知的情况下,应从全电路欧姆定律出发,求未知电阻。
例3 用图2所示电路测未知电阻R x 的值,图中的电源电动势未知,电源内阻与电流表内阻均可忽略不计,R图2为电阻箱。
①若要测得R x 的值,R 至少需要取个不同的值。
②若电流表每个分度表示的电阻值未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,则在用此电路测R x 时,R 至少需取 个不同的值。
图2电阻测量实验题归类例析伏安法测电阻是欧姆定律的重要应用,也是中考考查的重点,命题内容主要有:实验原理,仪器、器材的选择,电压表和电流表的用法及读数,滑动变阻器的连接和作用,电路图及实物图的连接,操作步骤,记录、分析数据等。
笔者对2007年各省、市中考物理试题分析发现,根据电路图或具体要求连接实物图,电压表或电流表的读数,实验过程中电路故障的排除等都是命题频率较高的知识点,而且考查的综合性很强,往往一道题同时覆盖以上多个考查点。
下面,笔者对各个考查点进行归类例析,希望广大师生在学习加以注意。
一、连接电路1.把电路图(或实物图)补充完整例1:在用“伏安法”测量小灯泡工作时的电阻Rx 的实验中,使用下列器材进行实验: A .电流表一个(量程0~0.6A ,0~3A); B .电压表一个(量程0~3V ,0~15V); C .串联的干电池三节;D .滑动变阻器R(阻值为0~12Ω);E .待测小灯泡Rx ,(阻值约为6Ω);F .开关一个;导线若干。
则:(1)该实验依据的原理是 (用课本中的字母表示);并根据题意在右上边的图1虚线方框内画出所需要的实验电路图(其中部分已画好)。
(2)根据所画的电路图,用铅笔..画线代替导线将实物图(图2)连接完整(其中部分导线已连接好)。
解析:(1)“伏安法”是测量小灯泡电阻最基本的方法,它的原理是用电压表测出小灯泡图1两端的电压,用电流表测出小灯泡中的电流,根据欧姆定律计算出小灯泡的电阻值。
该题考查了学生用“伏安法”测电阻的基本技能,难度不大,须注意的是题中要求“用课本中的字母表示”,即IUR =。
题中给出了部分电路,在此基础上学生很容易画出完整的电路图。
(2)在连接实物之前,必须先确定电流表、电压表的量程。
由于电源是三节干电池串联,电压为4.5V ,许多同学可能会选择电压表0~15V 的量程,但是,当小灯泡两端电压为4.5V 时,电流表示数A 75.06V5.4Rx U I =Ω==,即电流表须选择0~3A 量程,这样,电流表指针偏转的角度很小,误差较大,所以电压表选择0~15V 量程不是最佳选择。
其实,滑动变阻器在电路中的作用除了改变小灯泡两端的电压之外,还有保护电路的作用,因此,电压表选0~3V 量程,电流表选0~0.6A 量程,同时滑动变阻器的滑片应拔到最大阻值位置。
答案:(1)IUR = 如图3所示 (2)如图4所示2.根据电路图连接实物(或根据实物图画电路图)例2:如图5所示是小明同学设计的测电阻R 的电路图。
请根据这个电路图用笔画线代替导线,将图6中的元件连成电路。
要求:滑动变阻器的滑片P 向左移动时,电流表的示数变大。
(电压表选用0~3V 量程,电流表选用0~0.6A 量程,导线不能交叉)图3图4图5图6解析:这是伏安法测电阻的电路图,由于题中已确定了电压表和电流表的量程,所以只要保证正、负接线柱连接正确即可。
题中要求滑动变阻器的滑片P 向左移动时,电流表的示数变大,即滑动变阻器的阻值变小,所以必须把滑动变阻器电阻丝左边的接线柱连入电路。
答案:(如图7)小结:连接电路实验题主要考查学生使用电压表、电流表和滑动变阻器等器材组成实验电路测量电阻的能力。
连接电路时要特别注意:①电流表和电压表的正、负接线柱是否接反,量程选择的是否合适;②滑动变阻器连接的是否正确。
二、分析故障1.指出电路图(或实物图)中的错误 例3:为了测量一只约15Ω的电阻Rx 的精确阻值,小明把三节干电池串联起来作为电源,连成如图8所示的电路。
电路中有三处接错了,请你在接错处的导线上打“×”,并画出正确连线。
解析:从电路中找错误,可以按照电路中电流方向依次查找。
首先,电流从电源正极出来,通过滑动变阻器,观察滑动变阻器的接法,图7图8不难发现,图中连入电路的只是一根金属杆,这是第一处错误。
当电流通过开关,流入被测电阻时,要求电压表必须和被测电阻并联,而图中的电压表与电流表并联,这是第二处错误。
由于电源是三节干电池串联,电压为4.5V ,故电压表选0~15V 量程,此时电路中的电流约为A 3.015V 5.4R U I =Ω==,所以,电流表应选0~0.6A 的量程,而图中选用的是0~3A 的量程,这是第三处错误。
答案:滑动变阻器接错;电压表接错;电流表量程接线柱接错 2.根据电表示数分析故障例4: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9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10所示的情况,经检查,所有仪器、元件均完好。
请分析出现以上现象的可能原因(两表各写一条)。
图9图10①电流表: ; ②电压表: 。
解析:(1)只要熟悉电流表和电压表的使用方法,即电流表要串联在电路中,电压表要与被测用电器并联,就可以正确填入符号。
(2)我们首先观察电流表,发现指针向零刻度的左侧偏转,而指针正常是向右偏转,说明此时电流是反向通过电流表,即电流表的正、负接线柱接反了;再看电压表,发现指针转到了最大刻度的右侧,即超出了电压表的最大刻度,说明加在电压表两端的电压超出了电压表所选的量程。
答案:(1)如图11所示;(2)①电流表的正负接线柱接反了;②加在电压表两端的电压超出了电压表所选的量程。
小结:在分析电路故障时,必须熟练掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用规则和方法,结合题中具体要求,从细微处入手,发现错误,排除故障。
三、处理数据1.利用欧姆定律计算电阻值例5: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。
(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12所示,则流过小灯泡的电流为 A ,该灯泡正常工作时的电阻为 Ω。
解析:解答该题的关键是能够正确读取电流表示数。
首先观察所选的量程,然后确定每小格表示的数值,进行正确读数。
该题中电流表选用0~0.6A 的量程,所以每小格表示0.02A,图11图12电流表示数为0.34A ,由欧姆定律可得Ω≈==4.7A34.0V 5.2I U R 。
答案:2.5 0.34 7.4 2.分析处理实验中记录的数据例6:在测量某一定值电阻Rx 阻值的实验中,张楠同学选定了如图所示的器材进行实验.实验过程中,由于李骅同学的疏忽,做完实验后他才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填人记录表格中。
(1)请你帮助李骅同学把记录在草稿纸上的电流值对应填人表格中,并写出你所依据的物理规律是(2)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为 Ω(保留一位小数)解析:(1)根据电路特点可知,电阻一定时,当加在两端的电压升高,电流增大,因此可按由小到大的顺序依次将草稿纸上的数字由左向右填入表格。
(2)根据欧姆定律计算出每次实验测量的电阻值,然后求出五次的平均值。
答案: (1)电阻一定时,流过电阻的电流随电压的增大而增大。
(或欧姆定律) (2)5.1小结:初中物理课程标准要求学生通过实验培养初步的信息收集、处理能力和初步的分析概括能力。
关于“伏安法”测电阻实验中数据的处理,重点掌握以下几点:①能够准确读取电流表、电压表示数;②会利用欧姆定律求电阻值;③利用多次测量求平均值来减小误差。
四、设计方案1.“伏安法”测电阻的拓展例7:某研究小组要测量一只阻值约为100Ω.的电阻R,所提供的器材有:①干电池两节,②学生用电流表(0—0.6A、0—3A)一只,③学生用电压表(0~3V、0~15V)一只,④滑动变阻器(100Ω2A)一只,⑤电阻箱(0—9999Ω5A,符号为)一只,⑥开关和导线若干.请你帮助该小组完成下列(1)、(2)两项步骤,要求在电表读数时,指针偏转超过最大刻度值的1/3。
(1)你选择的实验器材是:(填序号);(2)根据所选器材,在右边虚线框内画出一个能反映测量方法的电路图。
解析:测量电阻最基本的方法是伏安法,但也可以通过用电压表测量电路中的电压或用电流表测量电路中的电流,利用串联电路中电流的规律或并联电路中电压的规律和欧姆定律,计算得出Rx的阻值。
该题是一道开放题,其答案有多种。
解答本题时不要受平时学习中做条件充分、答案惟一的封闭型习题的思维定势的影响,分析问题时思维要放开,不要局限在课本内容之中。
答案:答案一:(1)①③⑤⑥(2)电路图如图13所示答案二(1)①③④⑤⑥(2)电路图如图14所示图13 图142.实验步骤及过程的考查例8:某同学想测定电阻Rx 的阻值.供选择的器材有:一个电源(电压不变、电压数值未知),一个已知电阻R 0,电压表(最大量程大于电源电压),单刀双掷开关.该同学设计了如图15所示的电路。
(1)要完成该实验,请你写出需要测量的物理量及操作步骤。
(2)写出用测量的物理量计算Rx 的表达式。
解析:解答该题,我们可以采用逆向思维。
由欧姆定律IUR =可知,欲测电阻Rx 的阻值,必须测出Rx 两端的电压和通过Rx 的电流。
当S 接在1位置时,电压表测出的是R 0两端的电压U 0,当S 接在2位置时,电压表测出的是电源电压U ,而R 0与Rx 串联,根据串联分压的特点,可以求出Rx 两端电压为U -U 0;又由于串联电路电流相同,所以通过Rx 的电流也就是通过R 0的电流,即R U 。
这样,根据欧姆定律就可以求出电阻Rx 的阻值。
答案:(1)①电源电压U 。
把S 接在位置1上,读出此时电压表的示数。
②R 0两端的电压U 0。
把S接在位置2上,读出此时电压表的示数。
(2)00x U R )U U (R -=小结:这类设计实验题考查学生综合运用欧姆定律、串联电路和并联电路的特点解决问题的能力及设计实验方案测量电阻的能力。
解题的关键是要理解测量电阻的原理,并且能灵活地把所学的欧姆定律、串联电路和并联电路的特点进行一定的综合和重组,运用到具体的实际问题中。
图15。