第4节 电阻的测量（含特殊方法）(4)

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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2 V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123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.310.40 电阻Rx/Ω4.85.0 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2 Ω，开关接在b点时，电压表示数为12 V，电流表示数为200 mA，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3 V，滑动变阻器最大阻值为10 Ω.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1.2 V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/VI/AR1/Ω10.80.2 21.60.4 31.90.475 (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“2.5 V”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)1.01.52.02.5电流(A)0.141.000.250.30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3 V，待测小灯泡的额定电压为2.5 V.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“2.5 V”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2.8 V，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 ＝20 Ω，滑动变阻器R(20 Ω　1 A)，电源电压为18 V，小灯泡Ll的额定电压为6 V，额定功率约为2.4 W.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＝12 V)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0～0.6  A量程，分度值为0.02 A，故示数为0.2 A，电阻R的阻值为R＝＝＝10 Ω；(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　②583. (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0～0.6 A的量程，分度值为0.02 A，读数为0.3 A，待测电阻为R1＝＝＝4 Ω；④当电阻的电压为0.8 V时，滑动变阻器两端的电压为U滑＝U－U1＝3 V－0.8 V＝2.2 V，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑＝＝＝11 Ω，而滑动变阻器的最大阻值为10 Ω，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′＝＝＝3.5 Ω，可能获得此数据；因为电流表的分度值为0.02 A，因此不可能读出0.475 A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0～3 V量程，分度值为0.1 V，示数为2.1 V，小于小灯泡的额定电压2.5 V，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2.5 V；(4)由图丙的I－U图像知：灯泡的额定电压为2.5 V，对应的电流为0.2 A；小灯泡正常发光的电阻为R＝＝＝12.5 Ω.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2.5 V   (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“2.5 V”的小灯泡表示灯的额定电压为2.5 V，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2.8 V，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2.5 V；(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．①12 V　②第8题答图