14测电阻超级课堂Word格式.docx

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请从电路原理上说明理由．

【学找切入点】这是测电阻的欧姆表，显然A、B间直接用导线相连时，灵敏电流表G中的电流应为最大值，调节滑动变阻器的滑片让灵敏电流表G满偏，此时指针指示的电阻值应为零．如果A、B间断开时，灵敏电流表G的示数应为零，此时接在A、B间的电阻可以认为是无穷大．可以定性地想象，灵敏电流表G的示数在从零到满偏的有限范围内变化时，电阻值是在从零欧到无穷大的无限范围内变化，因而刻度必然是不均匀的．

【答案】

（1）满偏位置处盘面应标注的示数为零．

（2）A、B间断开时电表指针指的位置应标注的示数为无穷大．

（3）当A、B间直接用导线相连时，R0与滑动变阻器的有效值的总阻值为15Ω，此时电流表满偏，若要电表指针指表盘的正中央，即电流为满偏时的一半，由于电源电压一定，则此时总电阻应为A、B间直接用导线相连时的2倍．因此，此时连入A、B间的电阻应为15Ω．

（4）表盘上的刻度值是不均匀的．

设电流表内阻、滑动变阻器的有效值和定值电阻R0的总阻值为R总（15Ω），设A、B间接入的待测电阻为Rx.由电流表表盘刻度均匀可知，电流表指针的偏转角度与通过的电流成正比.若电流I与待测电阻Rx成正比或反比，则欧姆表的刻度也应该是均匀的。

但由欧姆定律有

，可见I与Rx不成正比或反比，所以．欧姆表的刻度是不均匀的．

【培优拓展题】1.（全国竞赛题）如图14—6所示是一个电表的表盘．也许你没有学过这种电表的用法，但根据所学的其他电表的读数方法，你也能知道，它的示数是______，单位是______．

例2（江苏竞赛题）给你一个电池组（电池组电压未知，且不变），一只电流表，一只已知最大阻值为RAB的滑动变阻器，一只开关和几根导线，请你设计只需连一次电路就能测出未知电阻Rx阻值的方法。

（1）画出电路图；

（2）写出简要实验步骤和Rx的表达式．

【学找切入点】由已知电阻（此题中最大阻值已知的滑动变阻器也应视为一个已知电阻）求未知电阻，通常是利用欧姆定律和电路的规律列方程进行．列方程时要充分利用电源电压不变这一条件寻找等量关系．

【答案】方案一：

（1）实验电路图如图14—7所示．

（2）测量步骤：

①闭合开关S，将滑片P移至A端，读出此时电流表示数IA；

②将滑片P移至B端，渎出此时电流表示数IB.

由于两种情况下电路总电压不变，则IARx=IB（Rx+RAB），得

．

方案二：

（1）实验电路图如图14—8所示。

（2）测量步骤：

①将滑片P移至B端。

断开开关S，读出电流表示数I1；

②保持P的位置不变，闭合开关S，渎出电流表示数I2．

由于两种情况下电路总电压不变，则I1（Rx+RAB）=I2RAB，得

方案三：

（1）电路图如图14—9所示．

①闭合开关S，将滑片P移至B端，读出电流表示数I1；

②将滑片P移到AB的中点时，读出电流表示数I2.

由于两种情况下电路总电压不变，则

得

注意：

由于滑动变阻器不能准确地滑到

处，所以此法适用于估测Rx的阻值．

方案四：

（1）电路图如图14—10所示．

①将滑片P移至B端，断开S，读出电流表示数I1；

②保持滑片P的位置不变，闭合S，读出电流表示数I2.

由于电路总电压不变，则有

得

方案五：

（1）电路图如图14—11所示．

①将滑片P置于A端，读出此时电流表示数I1；

②将滑片P置于AB中点，读出此时电流表示数I2.

由于两种情况下电源电压不变，则

得

【培优拓展题】2.（2009，天津）某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值，则下图中不可实现测量Rx阻值的电路图是（）．

例3下面是某次你与另两位同学合作完成的实验．

实验的目的：

测定一段金属丝电阻（约10Ω）．

实验器材：

电源（3V）；

定值电阻3个，R01（0.1V）、R02（10Ω）、R03（1000Ω）；

电流表1个（只有0～0.6A量程能使用）；

单刀开关2个；

若干导线．

（1）A同学设计了如图14—12（甲）所示的实验电路图，得到一致认同．B同学按图完成了实物连线如图（乙），但有一处连线错误，请你把错误的导线打上“×

”。

（2）在选用定值电阻R0时起争议，A认为选R01（0.1Ω），B认为选R03（1000Ω），你认为应选用_____，其理由是：

①_____________________________；

②___________________________________．

【学找切入点】

（1）分析图中所连的实物电路发现电流表是短路的．

（2）若选0.1Ω的电阻，则并联总电阻太小，比0.1Ω还小，这时，电路中的电流

太大，电流表会被烧坏；

若选1000Ω的电阻，则S2断开时，通过R0的电流

本题中的电流表无法读出电流值，因而也就求不出Rx的值．

【答案】

（1）去掉开关S2与电流表的连线．

（2）R02；

其理由是：

①当选R01时，如开关S1闭合，开关S2无论闭合与断开，整个电路的电阻非常小，电路中电流很大，会烧坏电流表．②当选R03时，闭合开关S1，断开开关S2，电路中的电阻很大，电流很小，电流表无法读数．

【培优拓展题】3.同学们要测量电阻Rx的阻值（其阻值约几百欧），实验室能提供的器材有：

干电池两节、电流表、电压表、滑动变阻器（“100Ω2A”）、开关各一只、导线若干．

（1）某同学设计的实验电路如图14—13所示，要用此电路测量待测电阻Rx的阻值，你认为这个方法是否可行?

简述你的观点．

（2）如果上述方法可行，画出电路图，并写出主要实验步骤和Rx的表达式．如果上述不可行，请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案．画出电路图，并写出主要实验步骤和Rx的表达式．

例4（黄冈理科实验班特招题）用伏安法测电阻时，若不知Rx的大概值，为了选择正确的电路以减小误差，可以用如图14—14所示的方法判断．则（）．

A.若电流表的示数有显著变化，S应接a

B.若电压表的示数有显著变化，S应接b

C.开关S接a、b都一样

D.无法确定

【学找切入点】若S从a改接到b，

示数变化明显，说明

的分压较大，直接将S接在b上会导致电压测量的较大误差，所以如果出现这种现象时。

S应接a.若S从a改接到b，

的分流较大，直接将S接在a上会导致电流测的较大误差，所以如果出现这种现象时，S应接b．

【答案】B

【培优拓展题】4.林宇同学利用如图14—15所示的电路探究串联电路的电压规律时，先合上开关，分别测出L1和L2上的电压U1和U2，再断开开关测出电源电压U，结果发现U不等于U1+U2，而是U>

U1+U2。

林宇同学得出这一结论的原因是_____________________________________________.

例5（华师一附中特招）如图14—16所示，为测定灵敏电流表G的内电阻的实验电路图，电流表的内阻记为rg，约100Ω，满偏电流为500μA，实验测量过程如下：

①先将R1的阻值调到最大，合上S1，调节R1的阻值．使电流表的指针指向满偏刻度．

②合上S2，调节电阻箱R2的阻值，使电流表的指针指向满偏刻度的一半，记下此时电阻箱的读数R2．

（1）由上述过程可以认为电流表的内阻rg=_____；

（2）你认为测量结果与真实值相比_____（填“偏大”或“偏小”）；

（3）若要尽可能减小实验测量的误差，在不改变上述实验过程的基础上，你认为应作怎样的调整：

______________________________________________________________________________．

【学找切入点】本题是利用“等效法”测电阻。

合上S1断开S2，凋节R1使电流表

满偏．再合上S2，调节R2使电流表

半偏．此时R中通过的电流和

中通过的电流都是原来干路电流的一半，它们的电流相等，因此电阻也相等，即rg=R2．其实只要仔细观察一下就会发现开关S2合上后，干路的电流会比原来电流大．所以，

中电流为原来的一半时，R2中的电流比原来的一半大，也就是R2的值比

的内阻rg要略小，实验还是存在误差的．为了减小实验的误差，要让S2合上时干路电流基本不变，这就要让R1接入电路的有效电阻远大于

的内阻．R1要尽量大，但又要让

能达到满偏采取的措施应是尽量提高电源电压．

【答案】

（1）R2

（2）偏小。

（3）适当增大电源电压。

【培优拓展题】5.（2009，安徽）常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的．电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律．图14—17（甲）是一个量程为0~3mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有一定的电压．因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表．已知该电流表的电阻为Rg=10Ω.

（1）若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值?

（2）如图（乙）所示，若将这个电流表串联一个定值电阻R后，使通过G的电流为3mA时，A、B之间的电压等于3V，这样A、B之间（虚线框内）就相当于一个量程为0~3V的电压表[图（丙）]，求串联的定值电阻R的大小．

【学力轻松亮剑】

【培优训练】

1.如图是用伏安法测电阻的电路图，电流表电阻可忽略不计，只考虑电压表的电阻，则（）．

A.测量值等于电阻的实际值

B.测量值小于电阻的实际值

C.测量值大于电阻的实际值

D.测量值加电压表的内阻值等于电阻的实际值

2.在如图所示的电路中，R为待测电阻，阻值约为5Ω。

给你的器材有：

滑动变阻器（2A，0～10Ω）；

电压表，有2个量程，分别为0～3V、0～15V；

电流表，有2个量程，分别为0～0.6A、0～3A；

电池组为新干电池3节串联，两只电表的量程可采用以下4种选法，但为使测量时能较准确地读数，最后，两只电表的量程应采用（）.

A.0~0.6A和0～15VB.0～3A和0～15V

C.0~0.6A和0~3VD.0～3A和0～3V

3.实验探究小灯泡的电阻时，老师让同学们作出小灯泡的电流随电压变化关系的图象，有的同学认真操作，仔细读数，作出了正确的图象，但也有的同学没有认真地进行实验探究，老师在检查时抽出了认真和不认真的几个有代表性的图象，请你判断实验和作图认真、符合客观实际的图象是（）．

4.（2009，义乌）有一种电源暗箱，内有一电源与一定值电阻串联，如图（甲）所示．某同学为了测定电源暗箱内电阻R0的阻值，设计了如图（乙）所示的电路，在确认连接正确后，进行实验．

（1）在闭合开关前，还需完成的操作是__________________________．

（2）调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数为10V时，电流表的示数为1A；

再次调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为5V时，电流表示数为2A，则可知电源暗箱中的电阻R0的阻值为_____Ω．

5.为测量阻值约10Ω的电阻，小龙设计并连接了如图所示电路，所使用的电源为两节干电池．请指出他在电路设计和连接上存在的两个问题：

（1）_________________________________________________________________________；

（2）_________________________________________________________________________．

6.某同学采用了如图所示的电路测定小灯泡灯丝的电阻．他的操作步骤是：

（1）把滑片P移至变阻器的最右端，看到小灯泡的灯丝没有发光，但电流表和电压表都有示数，于是记下两表读数I1和U1，算出灯丝电阻为R1；

（2）调节滑片P的位置，小灯泡发光，记下两表读数I2和U2，算出灯丝电阻为R2；

（3）再调节滑片P的位置，使小灯泡正常发光，记下两表读数I3和U3，算出灯丝电阻为R3．如果该同学的三次操作和计算结果都是正确无误的，但发现实验结果是R1<

R2<

R3，这说明导体的电阻_____________________________．

7.（2009，河南）在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中，小明和小亮用图（甲）所示的器材进行实验。

（1）用笔画线代替导线完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。

（2）小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即都有较大示数，他在实验操作中的两处错误是_____和_____。

（3）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流。

两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω，R2=5.3Ω.第三次测量时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图（乙）所示，则R3=_____Ω，实验测得值应为Rx=_____Ω．

（4）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图（丙）所示的电路．

测量时，闭合S1，将S2拨到1；

电流表的示数为I1；

将S2拨到2，电流表的示数为I2，小亮说待测电阻

小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理，原因是_______________________.8.（2009，安徽芜湖）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，将图（甲）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_____（填“a”或“b”）端．

（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，经过分析，同学们猜想了一些可能的原因，见下表．请根据同学们的猜想，在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况．

猜想

电压表示数情况

电流表示数情况

灯泡断路

灯泡短路

（3）故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值；

根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象[如图（乙）所示]．分析图象可知，小灯泡正常工作时的灯丝电阻为_____Ω．

（4）从图象还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐_____（填“变大”或“变小”），从物理学角度分析，造成这一现象的原因是______________________________________________________．

（5）实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差，你是否同意他们的观点?

请说明理由．

9.如图所示，当S1接1时调节变阻器的滑片P到某一位置，读出电流表示数I；

当S1接2时，滑片P应_____，调节_____，使电流表示数为_____，读出变阻箱的阻值R，则Rx=_____.

10.（2009，武汉）小明要测电阻Rx的电阻（约100Ω．实验室能提供的器材有：

学生电源（U=3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（最大阻值R=50Ω）、开关各一个、导线若干．

（1）小明设计的实验电路如图（甲）所示，请用铅笔代替导线，根据图（甲）将图（乙）中的实物图连接完整。

（2）当小明按照图（甲）连好实物电路后，闭合开关，发现电流表的指针能够偏转，电压表的示数为3V，产生这种现象的原因是__________________________________________________.

（3）在实验过程中，小明发现电流表的指针偏转幅度太小，但他想了想，觉得不需要改变电路的连接方式，且不用读出电流表的示数，就能较准确地求出Rx的阻值．他的做法是：

将滑动变阻器的滑片移到_____，读出_____，则Rx=_____（用字母表示）.

11.（2009，泰安）实验室中有一蓄电池，电压标记已模糊不清，电压约为20V。

现在实验室有下列器材：

定值电阻R0（阻值为10Ω）1个，滑动变阻器Rx（阻值范围为0～20Ω）一个，标准电阻箱（阻值变化范围为0～9999Ω，电路符号为“

”）一个，一只量程为0～3V、0~15V的电压表，单刀单掷开关若干，导线若干．

（1）画出你设计的实验电路图；

（2）简述连好电路后的测量步骤（测量的物理量用物理符号表示）；

（3）写出该蓄电池电压U的表达式（用所测的物理量和已经量表示）U=______．

【竞赛训练】

12.（湖南重点中学特招题）如图所示的电路中，电源电压不变，合上开关S1，当单刀双掷开关S接a时，电压表示数为3.2V，电流表示数为0.4A；

当单刀双掷开关S接b时，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.36A，则R的阻值约为（）．

A.8ΩB.8.7ΩC.10ΩD.11.1Ω

13.（浙江竞赛题）实验室里可以用欧姆表来直接测量电阻．如图虚线框内是欧姆表的简化结构图，它由灵敏电流表、电源、变阻器等组成．在a、b间接入一个电阻R，电路中就有一个电流I，电

阻R与电流表的读数I有一一对应关系．所以，由电流表的指针位置可以知道电阻R大小．为了方便，事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值．欧姆表在测量电阻前都需要调零，即把a、b两接线柱短接，调节变阻器的滑片位置，使电流表满偏（指针在最大刻度处）．若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5伏来刻度的，满偏电源为10毫安．在使用一段时间后，发现电源电压降为1.2伏，用这个欧姆表测得某电阻为350欧，则这个电阻的实际值为（不考虑电源本身的电阻）（）

A.280欧B.350欧C.250欧D.400欧

14.（全国竞赛题）在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流，聪明而粗心的小刚连接了如图所示的电路，同组的小林发现有错，主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了，问：

（1）如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为多少?

电流表的读数约为多少?

小灯泡发光情况如何?

（2）在图中画出小刚连接的那条导线．

15.（北京竞赛题）用如图所示的电路测未知电阻R的值，电源电压未知，但可以认为始终不变，电流表可看做是理想电流表，表盘的刻度清晰但已无法确认每个大格和每个小格所表示的电流值．已知指针的偏转角度和通过电流表的电流大小成正比，图中R为电阻箱（用铭牌清楚的滑动变阻器也行）．若要测定R的值，R至少取_____个不同的值，Rx的表达式为__________________.

16.．（全国竞赛题）如图所示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100Ω）

（2）直流毫安表（量程0~10mA，内阻50Ω）

（3）直流电压表（量程0~3V，内阻5kΩ）

（4）直流电源（输出电压4V，内阻不计）

（5）滑动变阻器（0～15Ω，允许最大电流1A）

（6）开关1个，导线若干

根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线．（提示：

不能直接用“伏安法”，因为此时电路中的最小电流也比电流表的量程大．）