九年级物理全册17.3电阻的测量知识点梳理含解析
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《测量电阻》知识全解
1. 知道利用伏安法测电阻。
2. 能使用电流表和电压表探究电路,并能正确地进行测量和读数。
3. 学会测量电阻及减小误差的方法,学会分析实验数据的方法。
本节重点是伏安法测电阻,本节内容是考试热点,涉及实验原理、电路图、电表量程的选择、滑动变阻器的作用以及对实验数据进行综合分析等。
几个电阻串联,相当于在其他条件不变的情况下,增加了电阻的长度,所以等效电阻(总电阻)比各个串联的电阻都大。
几个电阻并联,相当于在其他条件不变的情况下,增大了横截面积,所以等效电阻(总电值)比各个并联的电阻都小。
第三节 电阻的测量伏安法测量小灯泡的电阻【实验原理】R=UI【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
【实验电路】【实验步骤】 ①按电路图连接实物。
②检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式R=UI 算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P 的位置,多测几组电压和电流值,根据R=UI ,计算出每次的电阻值,并求出电阻的平均值。
【实验表格】次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 平均值R/Ω12 3【注意事项】①接通电源前应将开关处于断开状态,滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调到最大;②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;(如果是测小灯泡的电阻,小灯泡两端的电压不能超过它正常工作时的电压)③滑动变阻器的作用:改变待测电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
【数据的处理】在测量定值电阻时,采用多次测量求平均值的方法,这样可以减少实验误差。
但由于小灯泡的电阻大小与温度有关,所以下灯泡在不同的工作状态下,温度不同,其电阻也是不同的。
因此在测量小灯泡的电阻时不能采用多次测量求平均值的方法,多次几组数据的目的是通过比较计算出的电阻值,得出灯丝电阻随温度变化的规律,小灯泡正常工作时的电阻只有一个。
.1、欧姆定律的内容是什么?公式是 及推导公式 、. 。
2、用电压表测出一段导体两端的电压是7.2 V ,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4 A ,这段导体的电阻是多少?3、如果想知道某一定阻电阻的阻值是多少,该怎么办呢?欧姆定律为我们提供了一种测量电阻的方法,要测量一个未知电阻的阻值,我们需要测量哪些物理量?需要用什么仪器来测量?请你设计一个实验方案。
【实验】:伏安法测电阻1、实验原理:2、需要测量的物理量3、实验器材:4、实验电路5部分器材的作用分别是:电压表: 电流表: 滑动变阻器:6、连接电路时应注意的问题有:8、待测电阻的平均值:R=( R 1+R 2+R 3)/3= Ω在圆圈中标出电流表和电压表的符号按电路图把实物图连接起来1、根据用伏安法测电阻的实验回答下列问题:(1)这个实验的原理是根据定律推导出公式计算出R X的阻值的。
《17.3电阻的测量》姓名:日期:【知识梳理】1、伏安法测电阻:(1)实验原理:,需要测量的物理量:导体两端的和通过导体的。
(2)实验电路图(如图所示):(3)实验中滑动变阻器在本实验中的作用是:①;②。
(4)测量三组数据的目的:。
(5)测量小灯泡的电阻时,取平均值作为小灯泡的电阻,这是因为。
【典型例题】例题1、在测量定值电阻R X的阻值的实验中,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样,电源电压不变。
(a)(b)(c)(1)图(a)是小明测量电阻的实物电路图.图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正.(2)小明对正确连接的电路进行了三次操作:A.闭合开关,观察到电流表的示数为0.12A;B.把滑动变阻器的滑片移到中点位置(滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω)时,电压表示数2.7V,电流表示数0.18A;C.移动滑片到某点M,这时电压表、电流表的示数分别如图(b)、(c)。
(3)请将表中有序号的未记录的数据填写出来:①;②;③。
(4)由分析可知,M点在滑动变阻器中点的(选填“左”或“右”)侧;(5)利用表格第2次实验数据,再将R X分别换为阻值为5Ω和10Ω的两个电阻进一步实验,可以探究关系.若接入10Ω的电阻后,电压表的示数是2.0V,接下来的操作是。
本实验和第(2)中测量电阻的实验均进行了三次,它们多次实验的目的是(选填“相同”或“不相同”)的。
例题2、要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx.实验室提供的器材有:电源两节新干电池、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1(10Ω 1A)和R2(100Ω1A)各一个,开关、导线若干.(1)小明用伏安法测量该电阻,下图是小明连接的电路.连接电路时,开关应;接通电路前,滑动变阻器的滑片向左滑动时,电阻变小,请将图中的线路连好.(2)闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,其原因是.所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值.(3)请你帮助小明在上面的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值.①在虚线方框中画出实验电路图;②滑动变阻器应选择(R1/R2).③写出待测电阻Rx的表达式(用测出的量或已知量来表达):Rx = 。
电阻测量方法归纳总结电路图电路图已知量URURI RI R 221VVII>>R21AAUU>>RUU6、电桥法电路图已知量IRURI7、欧姆表RR4321RRRR=电路图操作步骤电路图操作步骤误差分析:R偏小减小误差:电动势大一些误差分析:R偏大减小误差:+∴误差分析:误差来源于安培表的内阻+∴或误差分析:误差来源于伏特表的内阻+图1 ∴图2 误差分析:图图+∴误差分析:误差来源于忽略了的电流及内阻【练习】1、例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值,某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次,如图所示,按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V、4.0mA,由此可知按___图所示的电路测量的误差较小,Rx 的真实值更接近于____Ω 。
【例1】要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。
实验室提供的器材有:电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;定值电阻R1,阻值30Ω;定值电阻R2,阻值为3KΩ;滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;开关S一个,导线若干。
①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出RV。
该方案实际上不可行,其最主要的原因是?②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。
要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。
试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号:③由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。
【例2】一电流表的量程标定不准确,某同学想测量该电流表的实际量程Im。
所用器材有:量程不准的电流表A1 ,内阻=10.0Ω,量程标称5.0mA;标准电流表,内阻=45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻阻值10.0Ω ;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω ;电源E,电动势3.0V,内阻不计;保护电阻;开关S;导线。
第十七章欧姆定律第3节电阻的测量教材考点梳理一、伏安法测定值电阻1.方法: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,然后根据R=U/I算出电阻。
(间接测量法)2.原理:R=U/I。
3.器材:电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
▲敲桌子:滑动变阻器的作用:(1)保护电路。
(2)改变待测电阻两端电压。
4.请根据实物电路画出电路图:5.电路连接注意事项:(1)开关要断开。
(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。
(3)滑动变阻器:A.滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。
B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。
6.电路故障分析:(1)闭合开关,如果电压表无示数,电流表有示数,可能为定值电阻被短路。
(2)闭合开关,如果电压表有示数,电流表无示数,可能为定值电阻开路。
7.实验步骤:(1)设计电路图并连接实物电路。
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测出多组电流表和电压表示数。
(3)断开开关,算出每次电阻值,最后求出电阻的平均值。
8. 会设计实验数据表格:(1)需要记录至少3次数据。
(2)物理量要带单位。
(3)需设置电阻平均值项目。
9.多次测量的目的:求平均值,减小误差。
二、伏安法测定值电阻和小灯泡电阻的区别:1.多次测量的目的不同:(1)测定值电阻:为了求平均值,减小误差。
(2)测小灯泡电阻:为了得到普遍规律。
2.实验结论不同:(1)测定值电阻:结果是一个数值(平均值)。
(2)测小灯泡电阻的结论:灯丝电阻随温度的升高而变大。
3.I-U图像不相同:(1)定值电阻I-U图像(1)小灯泡I-U图像重难点突破1.现要测量电阻R x的阻值,提供的实验器材有:待测电阻R x(约5 Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干.甲乙(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小.(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变.若电路中只有一处故障,可判断该故障是______________.(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50 A,电压表的示数如图乙,该示数为________V,则R x=________Ω.(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0~999.9 Ω)和电流表(指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻R x的阻值,设计的电路如图丙.完成下列实验步骤:丙①正确连接电路,断开S1、S2,将电阻箱R阻值调至最大;②_________________________________________________________________________;③_________________________________________________________________________;④电阻R x=________.(用测得量的符号表示)2.在“测量小灯泡电阻”的实验中,小张准备了如下器材:两节新干电池,额定电压为2.5 V的小灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”,开关、导线若干.(1)请你根据图甲,将图乙中的电路进行修改.(要求:只改动一根线,滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮,且导线不交叉.)(2)闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是________.A. 小灯泡短路B. 滑动变阻器短路C. 小灯泡断路D. 滑动变阻器断路(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据如表一所示.其中第6次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为________A;由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是________(选填“R1”或“R2”).表一实验次数123456电压U/V0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8电流I/A0.160.200.220.250.28电阻R/Ω 3.1 6.88.99.3(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是________(选填“合理”或“不合理”)的.(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”.他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示,他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____________________________________________________.表二实验次数123电阻R/Ω51020参考答案1. (1)如答图所示(2)R x断路(3)2.6 5.2(4)②闭合S1,标记电流表指针所指的位置③断开S1,闭合S2,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值R0④R0【解析】(1)由题图可知,电源由两节干电池串联组成,电源电压为3 V,通过R x的最大电流约为I x=UR x=3 V5 Ω=0.6 A,所以电流表选用0~0.6 A量程,电流表、滑动变阻器及电阻R x组成串联电路,滑动变阻器遵循“一上一下”的接线原则,滑动变阻器上端已接D,那么下端只能选择接线柱A或B接入电路,因为要求滑片P向D移动时接入电路中的阻值变小,所以只能选择B接线柱接入电路,如答图所示;(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变,则可能是R x断路;(3)由图乙可知,电压表选用的是0~3 V量程,分度值为0.1 V,电压表的示数为2.6 V,R x的电阻为R x=U xI x=2.6 V0.5 A=5.2 Ω;(4)由题图丙可知,R与R x并联,电流表测干路电流,由于电源电压未知且电流表刻度盘示数模糊不清,不能通过计算得出电阻R x的阻值,但是可以通过等效替代法得到R x的阻值,先让R x接入电路,标记电流表指针的位置,再将R接入电路,调节R的阻值使电流表指针指在标记处,此时两电阻阻值相等,即可得出R x的阻值.2. (1)如答图所示(2)C(3)0.30R2(4)不合理(5)没有保持定值电阻两端的电压不变【解析】(1)测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器应按“一上一下”的原则串联接入电路中,又因为滑片P 向左移动时灯泡变亮,说明此时电路中的电流变大,变阻器连入电路的阻值变小,故应将其左下接线柱接入电路中,如答图所示;(2)电压表并联在灯泡两端,灯泡的额定电压为2.5 V ,电流表指针几乎没有偏转,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数,与电压表并联的支路以外的电路是完好的.所以是与电压表并联的灯泡断路了,故选C ;(3)由图丙可知电流表量程是0~0.6 A ,分度值为0.02 A ,电流表示数为0.3 A ;由于电源由两节干电池串联组成,所以电源电压为3 V ,第1次实验时灯泡两端的电压为0.5 V ,所以,滑动变阻器两端的电压是U ′=3 V -0.5 V =2.5 V ,此时变阻器连入电路中的电阻是:R 滑=U ′I 1=2.5 V0.16 A =15.625 Ω>10 Ω.所以小张选用的滑动变阻器应是R 2;(4)因为灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以灯泡电阻不是一个定值,取平均值没有意义,是不合理的;(5)由表二数据可知,每次实验中通过导体的电流与电阻的乘积是不同的,即电压不同,所以没有保持定值电阻两端的电压不变,则通过导体的电流跟电阻不成反比.。
电阻的测量【要点梳理】要点一、伏安法测电阻1.实验原理:R=U/I。
2.实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定电阻和导线若干。
3.实验电路图:4.实验步骤:(1)按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;(2)检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3分别填入设计的记录表格; 1 2 3次数电压U/V 电流I/A 电阻R/Qn R + R + R R = -4 -- 3 --- 3123n R + R + R(3)根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值R =一-3~~3 ;(4)整理器材。
要点诠释:(1)本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护电路(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Rx二U/I 电阻偏小。
(3)如图是两电阻的伏安曲线,则R>R。
I要点二、测量小灯泡的电阻1.实验过程:(1)实验原理:R=U/I。
(2)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测灯泡(2.5V)、导线若干。
(3)实验电路图:(4)实验步骤:①根据电路图连接实物电路;②将滑动变阻器的滑片P调到阻值最大处,检查电路,试触无误后,闭合开关;③调节滑动变阻器的滑片P,使阻值变小,观察电压表示数,使示数为小灯泡的标定电压值(2.5V)再读出电流表示数,观察灯泡亮度,记录表格;④调节滑动变阻器滑片P,使阻值变大,使用电压表示数为某一值(1V),观察电流表示数,灯泡的亮度,并记录入表格;⑤调节滑动变阻器滑片P,使阻值继续变大,使电压表示数为某一值(0.5V),观察电流表,灯泡的亮度记录入表格;2.数据分析总结规律:通过实验记录,对数据分析,发现灯泡的电阻不是定值,是变化的且变化较大,是什么原因使灯泡的电阻发生变化的呢?是导体两端电压变化了,是通过灯泡电流变化还是亮度变化引起电阻的变化?分析:影响电阻大小的因素。
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。
17。
3电阻的测量(知识点梳理)★考点概览一、知识点与考点 1.实验内容【实验目的】测量未知电阻【实验器材】电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关各一个,导线若干。
【实验原理】根据欧姆定律:R U I =,可知:IUR =,只要能测出电阻R 两端电压和通过R 的电流,根据公式即可计算出待测电阻R 。
【实验步骤】一、根据给出的电路图,连接实物电路。
二、闭合开关,变阻器在较大位置时测量电流和电压,数据计入表格。
三、继续调节滑动变阻器,重复上述试验三次,数据计入表格。
四、根据公式,求出每次试验电阻值,并计入表格。
五、计算待求电阻平均值。
六、试验表格七、整理器材。
2.考查内容二、考点解析1.电阻测量属于实验探究类内容,主要是利用伏安法对电阻进行测量。
电阻测量是电学实验类试题中的重点,也是考题出现概率极高的实验探究题,所以,让学生理解电阻测量的基本知识、测量方法和手段、电阻测量中应注意的问题(如:伏安法测电阻的电路连接、电路连接常见问题与注意事项、如何完善测电阻的电路等)。
2。
纵观各地中考考纲和近三年考卷,对本节内容的考查在中考试卷中出现概率很高,并且所占分值较高。
查考方式主要是通过对伏安法测电阻的电路连接、电路连接常见问题与注意事项、如何完善测电阻的电路问题进行分析和判断等.3.考点分类:考点分类见下表★典例呈现★考点一:电阻测量◆典例一:(2020·南京)有两个阻值未知的定值电阻R1、R2(R1约6Ω,R2约500Ω)和一个电水壶,要求测出未知电阻的阻值和电水壶的额定功率。
(1)图甲是测量R1阻值的部分实物图,电源为两节干电池;①用一根导线将电路连接完整(连线不得交叉)();②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“A”或“B”)端;③闭合开关,移动滑片P,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是导线______(选填“a”“b”或“c”)内部断路;④排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1。
2V时,电流表示数如图乙所示,则R1=______Ω;(2)小明从图甲中的器材和电阻箱(符号规格“0~9999Ω5A”)、若干开关及导线中选择器材,连成图丙所示的电路,测出了R2的阻值请将所选元件符号填入虚线框内( );(3)小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率。
她只让电水壶正常工作,记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1,由于电能表常数被遮挡,她借助额定功率为P0的电热水器,只让电热水器正常工作,记下指示灯闪烁n2次所用时间为t 2,则电水壶的额定功率为______。
【答案】(1)如图;(2)B ;(3)b ;(4)5;(5)如图;(6)12021n t P n t 。
【解析】(1)①滑动变阻器一上一下串联接入电路中,如图所示:②闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P 应滑到阻值最大处,即B 端。
③闭合开关,移动滑片P ,电流表无示数,电路中可能出现断路,发现电压表有示数,说明电压表与电源连通,可能是导线“b ”内部断路.④由图乙可知,电流表的量程是0~0。
6A ,分度值是0.02A ,电流表的示数为0。
24A ,则:R 1= 1.2V0.24A U I =5Ω;(2)可以使用电压表、开关和电阻箱测量电阻R 2,如图所示:闭合开关S 1和S,电压表测量R 2两端的电压U x ,变阻器滑片的位置不变,闭合开关S 1和S 2,电压表测量R 2和R 的总电压U ,因串联电路中各处的电流相等,所以:2x xU U U R R -=2xxU R R U U =-(3)电能表常数为N ,电热水器的额定功率:P 0=222222n W n N t t Nt ==,220n N t P =电水壶的额定功率为:12120112011121n n n t P W n t N P P t t t n t ====.◆典例二:(2020·丹东)小明用图甲所示的电路,做伏安法测定值电阻实验。
(1)按图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片后,电流表示数为0。
3A,此时电压表的示数如图乙所示,则定值电阻x R的阻值为_________Ω;(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的x R 的阻值,再求x R的________;(3)小明又设计了另一种测量电阻x R的方案,电路图如图丙所示,电路中定值电阻0R的阻值已知,电源电压未知。
请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻x R的表达式;①断开1S,闭合S、2S,用电压表测______两端电压,读出电压表示数为1U;②_____________(填各开关的状态),用电压表测x R两端电压,读出电压表示数为2U;③电阻x R的阻值表达式为x R ________(用1U、2U、0R表示)。
(4)小明在完成实验后,利用图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡L的额定功率。
电路中定值电阻0R的阻值已知,电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。
请你完善下列相关操作步骤,并写出小灯泡L 的额定功率的表达式.①断开2S ,闭合S 、1S ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_______,小灯泡L 正常发光;②断开1S ,闭合S 、2S ,_______,读出电流表示数为1I ;③断开1S ,闭合S 、2S ,调节滑片至最左端,读出电流表示数为2I ;④小灯泡的额定功率的表达式为P =额________(用I 额、1I 、2I 、R 表示).【答案】(1)15;(2)平均值;(3)电源;(4)断开2S ,闭合S 、1S ;(5)212U R U U - ;(6)I 额;(7)保持滑动变阻器的滑片的位置不变;(8)()122101I I I I I I R I ⎡⎤--⎣⎦额额.【解析】(1)由图乙知,电压表的量程为0~15V ,分度值为0.5V ,示数为4.5V ,则xR 的阻值为:x x 4.5V15Ω0.3AR U R I=== (2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的xR 的阻值,再求xR 的平均值,这样可以减小误差。
(3)①断开1S ,闭合S 、2S ,用电压表测电源两端电压, 读出电压表示数为1U 。
②断开2S ,闭合S 、1S ,用电压表测xR 两端电压,读出电压表示数为2U 。
③由欧姆定律可得,电阻xR :x 0222x 0R 121200R U U U U R R U U U IU U R R ====--(4)①断开2S ,闭合S 、1S ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I 额。
②断开1S ,闭合S 、2S ,保持滑动变阻器的滑片的位置不变,读出电流表示数为1I .③断开1S ,闭合S 、2S ,调节滑片至最左端时,电路中只有0R 接入电路,电源电压为:2U I R =断开1S ,闭合S 、2S ,保持滑动变阻器的滑片的位置不变时,此时变阻器与0R 串联,根据串联电路分压特点,则有:000R 2010R 210R R 101U U I R I R U I I R R U U I R I ---==== 则此时滑动变阻器接入电路的阻值为:2101I I R R I -=断开2S ,闭合S 、1S 时,此时小灯泡与变阻器串联,滑动变阻器两的电压为:()21R 01I I I U I R R I -'==额额此时小灯泡的额定电压为:()21R 200L 1I I I U U U I R R I -'=-=-额额则灯的额定功率为: ()()1221021200L 11I I I I I I R I I I P U I I R R I I I ⎡⎤---⎡⎤⎣⎦==-=⎢⎥⎣⎦额额额额额额额。
★提升训练1.(2020·荆门)学习了“电阻的测量"后,小华同学设想将电流表改装成可直接测量电阻的仪表,并设计了如图甲所示的电路,M 、N 是连接待测电阻的接线柱。
电流表选定量程为0.6A,电源电压为6V 。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P 应置于______(选填“A ”或“B ”)端;(2)将M 、N 直接用导线相连,调节滑动变阻器的滑片P ,使电流表满偏(示数为0。
6A),此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω, 此后保持滑片P 的位置不变;(3)在M 、N 之间接入一个电阻,电流表的指针位置如图乙所示,则电流的大小为______A,接入电阻的阻值为______Ω;(4) 综上可知,若通过电流表的电流为I ,M 、N 之间接入电阻的阻值表达式为R =______(用题目给定量、计算已得量表示,不标注单位)。
依据R 与I 的对应关系,将电流表表盘上的刻度对应改为M 、N 之间所接电阻的阻值,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的仪表。
将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,仪表盘上的刻度是______(选填 “均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)B ;(2)10;(3)0.1;(4)50;(5)610-I ;(6)不均匀。
【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑片P 应置于滑动变阻器阻值最大处,由图甲可知,滑片P 应置于B 端。
(2)电源电压6V ,将M 、N 直接用导线相连,电流表示数0。
6A ,根据欧姆定律U I R =可得,此时滑动变阻器阻值:A 6V =10Ω0.6A U R I ==滑 (3)如乙图,电流表接小量程00.6A ,分度值是0。
02A ,此时电流表读数0.1A 。
在M 、N 之间接入一个电阻,此时滑动变阻器和这个电阻串联,电流表测电路电流,根据串联电路电流规律,滑动变阻器和电阻电流相等,即:0.1A I I I ===阻滑串则此时滑动变阻器分压,由UI R =得:0.1A 10Ω=1V U I R ==⨯滑滑串根据串联电路电压规律,电阻两端的电压:6V-1V=5V U U U =-=阻滑 则电阻的阻值,由UI R =得:5V =50Ω0.1AU R I ==阻阻 (4)若通过电流表的电流为I ,则此时电路总电阻:6U R I I ==总 根据串联电路电阻特点,可得:RR R =+滑总则电阻阻值:610R R R I =-=-滑总 因为电流表指针的偏转角度与电流成正比,将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,根据UI R =,电压U 恒定,电流I 与测量电阻R 成反比,也就是指针偏转角度大小与所测电阻成反比,所以仪表盘上的刻度是不均匀的。
2。
(2020·随州)为测量额定电压为“3V ”的小灯泡发光时的电阻,小程连接了如图所示的电路,其中电源电压恒定为6V 。