第4节 电阻的测量含特殊方法4.docx

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第4节电阻的测量含特殊方法4

第14章　欧姆定律

第4节　电阻的测量（含特殊方法）

命题点　1　　测量定值电阻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.（2019重庆B卷）小明同学在“伏安法测电阻”的实验中：

第1题图

（1）在连接电路时，开关S应处于________状态，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最________的位置．

（2）小明同学连接了如图甲所示的电路，闭合开关，电流表________示数，电压表________示数．（两空均选填“有”或“无”）

（3）他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线．

（4）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为________Ω.

（5）同组小斌同学继续向________（选填“A”或“B”）端移动滑片P，适当增大电阻R两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差．

2.（2019兰州改编）伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值．

第2题图

实验次数

1

2

3

电压U/V

1.5

2.0

2.5

电流I/A

0.31

0.40

电阻Rx/Ω

4.8

5.0

Rx的平均值/Ω

（1）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大、电压表的示数变小，你认为电路连接中存在的错误是_____________________________________________．

（2）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．在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，其示数为________A.

（3）根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为________Ω.（结果保留一位小数）

（4）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是________________________________________．

【拓展】在用“伏安法”测电阻时，若考虑到电流表和电压表内阻对电路的影响，电阻阻值的测量会存在误差．如图丙所示是另一组同学设计的部分电路图对该现象进行了探究：

第2题图丙

①考虑电表内阻，当开关由接触a点变到接触b点时，电压表示数将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

②如果已知电流表内阻为2Ω，开关接在b点时，电压表示数为12V，电流表示数为200mA，则被测电阻R0的准确阻值是________Ω.

3.（2019南京）（缺电压表）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2.

（1）图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω.

第3题图

①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）．

②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是________（填字母）．

A.滑动变阻器断路　B.R1断路　C.R1短路

③故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R1＝________Ω.

④现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有________（填序号）.

实验序号

U/V

I/A

R1/Ω

1

0.8

0.2

2

1.6

0.4

3

1.9

0.475

（2）图丙是能巧测R2阻值的实验电路．图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知）．要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值，请在空白处填上适当内容．

①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下__________________________；

②将开关接b，调节________________________，保持________________________________不变，记下____________________；

③则R2＝________________．

第3题图丙

4.（2018绥化）（缺电流表）甲图是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路，电源电压未知但恒定，已知滑动变阻器的最大阻值为R.（电阻均不受温度影响）

第4题图

（1）在甲图中找出连接错误的一根导线，并在导线上画“×”，用笔画线代替导线将实物图连接正确．（所画的导线要用实线，不可用虚线，导线不能交叉）

（2）连接电路时开关应________，滑动变阻器的滑片应位于________（选填“左”或“右”）端；

（3）该实验的原理是________．

（4）在实验操作中，发现电流表已损坏，电压表完好，于是小组的同学设计了如乙图所示的电路图也完成了实验．请你帮助他们把以下实验步骤填写完整；

①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为U1；

②再____________________________，读出此时电压表的示数，记为U2；

③则未知电阻Rx＝________．

命题点　2　　测量小灯泡电阻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

5.（2018威海）小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻，请解答下列问题：

（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．（导线不能交叉）

第5题图

（2）连好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最________端．（选填“左”或“右”）

（3）闭合开关后，发现电流表、电压表均有示数，但灯泡不亮，原因可能是________．

A.小灯泡断路

B.小灯泡短路

C.滑动变阻器断路

D.滑动变阻器接入电路的阻值过大

（4）调节滑动变阻器，测得实验数据如下表所示：

实验次数

第1次

第2次

第3次

第4次

电压（V）

1.0

1.5

2.0

2.5

电流（A）

0.14

1.00

0.25

0.30

电阻（Ω）

在分析实验数据时，发现一个数据有明显错误，这个数据是________；若此错误是由于看错电表量程导致的，则该数据的正确值应是________．

（5）根据实验数据可知，小灯泡正常发光的电阻是________Ω.

（6）实验完成后，分析数据发现，小灯泡电阻呈逐渐增大趋势，其原因可能是__________________．

6.（2019广安）学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V.

第6题图

（1）请用笔划线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，要求：

①滑片P向右移动时，电流表示数变小；②连线不能交叉；

（2）检查电路无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零，导致这一现象的原因可能是________；

A.电压表短路　　　　B.电压表断路

C.滑动变阻器短路D.小灯泡断路

（3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向________移动（选填“左”或“右”）；

（4）通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了如图丙所示的I－U图像，由图可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.

7.（缺电压表）小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻，请解答下列问题：

第7题图

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．（导线不能交叉）

（2）闭合开关后，发现电流表、电压表均有示数．但灯泡不亮，原因可能是________________________________________．

（3）在某次测量中，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表示数为2.8V，要测小灯泡正常发光时的电阻，应进行的操作是________________________________________．

（4）若使用欧姆表（一种测量电阻的仪器）直接测量小灯泡的电阻，所测得的值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）小灯泡正常发光时的电阻，你判断的理由是：

____________________________________________________________

【拓展】实验中电压表损坏，用一个已知阻值的定值电阻R0，利用如图乙所示电路也能测出该小灯泡正常发光时的电阻，请完成下列实验步骤：

①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑片，电流表的示数为________A；

②________________________，保持滑片位置不变，读出电流表示数为I；

③灯泡正常发光时的电阻R＝________．（用已知量和测量量表示）

8.（2019邢台一模）（缺电流表）为测量小灯泡L1正常发光时的电阻R1，小明设计了一个如图甲所示的电路图，已知定值电阻R0＝20Ω，滑动变阻器R（20Ω　1A），电源电压为18V，小灯泡Ll的额定电压为6V，额定功率约为2.4W.

第8题图

（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最________（选填“左端”或“右端”）．

（2）小明正确连接电路后，进行实验．小灯泡L1正常发光时，电流表的指针如图乙所示，通过小灯泡的电流I1为________A，正常发光时的电阻R1为________Ω.

（3）电路中定值电阻R0的作用是：

____________．

（4）小明完成上述实验后，把电流表和小灯泡L1拆走了，小红利用小明剩余的器材和老师又给她的两个开关S1、S2及导线，重新设计了一个如图丙所示的实验电路，测出了另一盏小灯泡L2（U额＝12V）正常发光时的电阻R2.

第8题图丙

a.为了测出小灯泡L2正常发光时的电阻R2，请只添加两条导线，帮助小红完成实验电路的连接；

b.请把小红的实验步骤补充完整：

①先断开开关S2，再闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为________；这时保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S2，记录下电压表的示数U；

②则R2＝______________．

参考答案及解析

第4节　电阻的测量（含特殊方法）

1.

（1）断开　大　

（2）无　有　（3）如答图所示　（4）10　（5）A

第1题答图

【解析】

（1）连接电路时，开关应断开；闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；

（2）图甲可知，电流表和电压表串联后并联在了定值电阻两端，由于电压表的内阻很大，可以看作断路，电流表内阻很小，可以看作导线，则电压表正常工作，电流表无示数；（3）电流表应串联在电路中，电压表应并在待测电阻两端，具体修改如答图所示；（4）由图乙可知，电流表选用的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，故示数为0.2A，电阻R的阻值为R＝

＝

＝10Ω；（5）由于滑动变阻器与定值电阻R串联，根据串联电路电压规律可知，要想适当增大电阻R两端的电压，应减小滑动变阻器分得的电压，即减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即应将滑片向A端移动．

2.

（1）电压表并联在了滑动变阻器的两端　

（2）0.48（3）5.0　（4）小灯泡灯丝电阻受温度影响　【拓展】①增大　②58

3.

（1）①如答图所示　②A　③4　④1、3　

（2）①电流表的示数I和电阻箱R的阻值RA　②电阻箱　电流表的示数I和滑动变阻器滑片位置　电阻箱R的阻值RB　③RA－RB

第3题答图

【解析】

（1）①滑动变阻器要和电阻串联，电压表要和电阻并联，具体如答图所示；②无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两个电表都无示数，说明电路存在断路，如果R1断路，电压表和电源是连通的，电压表有示数；因此故障可能是滑动变阻器断路，故选A；③电流表选的是0～0.6A的量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，待测电阻为R1＝

＝

＝4Ω；④当电阻的电压为0.8V时，滑动变阻器两端的电压为U滑＝U－U1＝3V－0.8V＝2.2V，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑＝

＝

＝11Ω，而滑动变阻器的最大阻值为10Ω，不可能获得第1组数据；同样计算出第2次，实验时滑动变阻器连入电路中的电阻：

R滑′＝

＝

＝3.5Ω，可能获得此数据；因为电流表的分度值为0.02A，因此不可能读出0.475A的数值，故不可能获得第1、3组数据；

（2）开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表的示数I和电阻箱R的阻值RA；将开关接b，调节电阻箱，保持电流表的示数I和滑动变阻器滑片位置不变，记下电阻箱R的阻值RB；由于电流相同，所以R0＋RA＝R0＋RB＋R2，即R2＝RA－RB.

4.

（1）如答图所示　

（2）断开　右　（3）R＝

　（4）将滑片移动到最右端　

R

第4题答图

5.

（1）如答图所示　

（2）左　（3）D　（4）1.00　0.20　（5）8.33　（6）灯丝电阻随温度升高而增大

第5题答图

6.

（1）如答图所示　

（2）D　（3）左　（4）12.5

第6题答图

【解析】

（1）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要使滑片P向右移动时，电流表示数变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，故应将滑动变阻器的左下接线柱与小灯泡的右接线柱连接，具体如答图所示；

（2）电流表示数为零，说明电路中存在断路故障，电压表有示数，则说明与电压表并联之外的部分一定完好，故电路故障为与电压表并联的小灯泡所在支路存在断路，故选D；（3）由图乙可知，电压表选用0～3V量程，分度值为0.1V，示数为2.1V，小于小灯泡的额定电压2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻，故滑片向A端移动即向左移动，直到电压表示数为2.5V；（4）由图丙的I－U图像知：

灯泡的额定电压为2.5V，对应的电流为0.2A；小灯泡正常发光的电阻为R＝

＝

＝12.5Ω.

7.

（1）如答图所示　

（2）滑动变阻器接入电路的阻值太大，电路中电流太小，灯泡的实际功率太小　（3）将滑动变阻器的滑片向左滑动，使电压表的示数为2.5V（4）小于　灯丝的电阻随温度的升高而增大　【拓展】①

　②闭合开关S、S2，断开开关S1　③

第7题答图

【解析】

（1）标有“2.5V”的小灯泡表示灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与小灯泡并联，具体如答图所示；

（2）闭合开关后，电流表、电压表均有示数，灯泡不亮可能是由于滑动变阻器接入电路的阻值太大，电路中电流太小，灯泡的实际功率太小造成的；（3）当电压表示数为2.8V，灯泡两端的电压高于额定电压，所以要使灯泡正常发光，应增大滑动变阻器的阻值，将滑动变阻器的滑片向左滑动，使电压表的示数为2.5V；（4）相比根据R＝

计算出的小灯泡正常工作时电阻，由欧姆表测电阻时，电压较小，温度低，根据影响电阻大小的因素，灯丝温度越低，电阻越小，所以若用一种仪器（欧姆表）直接测量小灯泡的电阻，则测得值小于小灯泡正常发光时的电阻；【拓展】实验步骤：

①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑片，电流表的示数为

＝

，此时灯泡正常发光；②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片位置不变，读出电流表示数为I；③在①中，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯两端的电压等于U额，灯正常发光，在②中，电流表测灯与定值电阻的总电流，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为：

I额＝I－

，小灯泡正常发光的电阻为：

R＝

＝

＝

.

8.

（1）右端　

（2）0.4　15　（3）保护电路（4）a.如答图所示　b．①12V　②

第8题答图