1、课时作业 18 测量电阻的阻值 基础夯实 1.(2020 四川达州)如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为 5 。实验器材 有:滑动变阻器(规格为 10 2 A)、电压表(量程分别为 03 V、015 V)、电流表(量程分别为 00.6 A、03 A)、电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度 线),则电压表应选 的量程,电流表应选 的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动 变阻器的阻值大约在 的范围内移动。 2.(2020 安徽宿州二模)用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。关于 这两种接法,下列说法中正确的是(
2、) A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小 B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小 C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小 D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大 3.(2020 安徽二模)如图甲是测量导体 R 的电阻的电路图。 (1)实验时,闭合开关,电压表、电流表的指针位置如图乙、丙所示,R 的电阻值为 ; (2)该实验存在不足,为了测量结果精确,你认为对实验电路的改进方法 是 ; (3)实验测得的电阻值与该电阻的真实值相比是 (选填“偏大”“相等”或“偏小”)。 4.(2020 陕西)如图 1 是小明测量未知电阻 R1阻值的实物图。 (1)闭合
3、开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端。 (2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为 2.0 V,此时电流表的指针位置如图 2所示,则电流表的示数 为 A,本次测得 R1的阻值为 。 (3)现有另一个未知电阻 R2(阻值约为 400 ),若仅将图 1中的 R1替换为 R2,其他器材和电路连接不 变,则不能测出 R2的值,其原因是实验中 表无法读数。 5.(2020 四川广元,改编)如图所示,小强和小冬设计了用“伏安法”测量未知电阻 Rx的阻值的实验。 (1)图甲是实物电路图,请用笔画线代替导线将其连接完整。(要求滑片向右滑,电压表示数减小,导线 不允许交叉) (2)闭合开关前
4、应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。 (3)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表、电流表示数如图乙所示,则未知电阻 Rx= 。 6.(2020 四川凉山州)“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的电路。 (1)该实验的原理是 ,实验在连接电路时开关应处于 状态。 (2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图丙、图乙所示,则小灯泡正常发光时的 电阻是 。 (3)图丁是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流 I与它两端电压 U之间的关系图象,由图象可知:通 过小灯泡的电流 I 与它两端电压 U 不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受 影响,并非一个 定值。 7.
5、(2020 安徽肥东校级一模)在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压 U=2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。 (2)某小组闭合开关前,发现电流表指针如图乙所示,接下来应该进行的操作 是 。 (3)排除故障后,闭合开关,移动滑片 P 使电压表示数为 2.5 V,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的电阻 R= 。 (4)做完实验后,小明看到试验台上有一个定值电阻 R,上边的数字模糊不清,想测出它的阻值,可是发 现电压表损坏,经过小组讨论设计了如图丁和戊两个电路图,小明认为利用前面的数据和这两个电路 图,都能测出 R 的阻值。你认为能
6、测出 R 阻值的电路图是 。 能力提升 8.在伏安法测电阻的实验中,小明同学选取了两节干电池、一个开关、一个阻值约为 100 的定值 电阻、一个滑动变阻器、一个电压表、一个电流表和若干根导线进行实验。 (1)小明连接的电路如图 1所示,请你用笔画线代替导线帮他将电压表正确接入电路中。 (2)闭合开关时,若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终为电源电压,电流表的示数 几乎为零,你认为电路故障的原因可能是 。改正错误后,改变 Rx两端的电压和电流。两次 测得的电阻值分别为 R1=5.1 ,R2=5.3 ,第三次测量时,电压表的示数为 1.5 V,电流表的示数为 0.3 A,计算得出
7、R3,实验测得值应为 Rx= (结果保留一位小数)。 (3)某同学通过阅读电表的说明书,了解到所使用的电流表及电压表均有内阻,若实验电路有如图 2所 示的甲、乙两种方案,则两种方案中测得的 R2阻值与真实值相比偏小的是 (选填“甲”或 “乙”)。 图 1 图 2 图 3 (4)小芳又设计了一种方案,也测出了 Rx的阻值。电路如图 3 所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电 压未知且恒定不变。测量步骤如下: 当开关 时,电流表读数为 I1; 当开关 S1、S2都闭合时,电流表读数为 I2; 待测电阻 Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示) 9.(2020 山西)实践小组的同学们进行“伏安法测
8、定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为 2.5 V(阻 值约为 10 ),滑动变阻器规格为“20 1 A”。 (1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉)。 (2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有 作用。同学们把电路 元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能 是 。 (3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片 P,观察 到 ,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡 正常发光时的阻值为 。继续向左移动滑片,则可能出现的现象有 (写出一条即可)。 (4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,
9、分析图象可得出结 论: 。 参考答案 课时作业 18 测量电阻的阻值 1.答案 03 V 00.6 A 2.5 10 解析 由图知,待测电阻 R与变阻器串联,电压表测 R 的电压,电流表测电路中的电流;电源是 3节新干 电池串联,则电源电压为 4.5 V,若电压表用 015 V量程,则无论怎样调节变阻器,电压表指针的偏转角 度都太小,不会偏过中间刻度线,所以电压表应选 03 V 的量程;当电压表的示数最大为 3 V时,由欧姆 定律可得,电路的最大电流约为:I= =0.6 A,故电流表应选 00.6 A的量程;电流表选 00.6 A的 量程,电路的最大电流为 0.6 A,由欧姆定律和串联电路的规
10、律,变阻器连入电路的最小电阻为:R滑小=R 总小-R= 大-R= -5 =2.5 ;因滑动变阻器的最大阻值为 10 ,所以为了保证两电表安全,应控制滑 动变阻器的阻值大约在 2.5 10 的范围内移动。 2.A 解析 甲电路中电流表是内接法,乙电路中电流表是外接法;甲图中电压表测得的电压是待测电 阻两端的电压与电流表上的电压之和,电阻两端的电压测量值偏大,而通过电阻 R 的电流测量准确,由 I= 可得,甲图中电阻测量值:R 甲= ;乙图中电流表测得的电流是通过待测电阻的电流与通 过电压表的电流之和,通过电阻 R的电流测量值偏大,而电阻两端的电压测量准确,由 I= 可得,乙图中 电阻测量值:R乙
11、= ;显然甲电路的电阻测量值大于真实值,乙电路的电阻测量值小于真实值。 故 C、D错误;测量较大阻值的电阻时,采用甲图,电流表分压很小,误差较小;测量较小阻值的电阻时, 采用乙图,电压表分流很小,误差较小。故 A正确,B错误。 3.答案 (1)8 (2)多次测量取平均值 (3)偏小 解析 (1)实验时,闭合开关,电压表、电流表的指针位置如图乙、丙所示,电压表选用小量程,分度值为 0.1 V,电压为 2.4 V,电流表选用小量程,分度值为 0.02 A,电流为 0.3 A,由欧姆定律 R= =8 ; (2)为了测量结果精确,对实验电路的改进方法是多次测量取平均值; (3)甲图中,电压表与电阻并联
12、,电压表测量的电压是准确的,由并联电路电流的规律,电流表示数 大于通过灯的实际电流,实验测得的电阻值与该电阻的真实值相比偏小。 4.答案 (1)右 (2)0.16 12.5 (3)电流 解析 (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即最右端; (2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为 2.0 V,电流表选用小量程,分度值为 0.02 A,则电流表的 示数为 0.16 A,由欧姆定律 R1= =12.5 ; (3)电源电压为 3 V,现有另一个未知电阻 R2(阻值约为 400 ),由欧姆定律,电路的最大电流 为:I= =0.007 5 A,小于电流表分度值 0.02 A,若仅将题图
13、1中的 R1替换为 R2,其他器材和电 路连接不变,则不能测出 R2的值,其原因是实验中电流表无法读数。 5.答案 (1)如图所示 (2)B (3)10 解析 (1)滑片向右滑,电压表示数减小,根据 U=IR 知 Rx电压减小,总电流减小,接线柱应接 A,如答案图 所示; (2)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑片移至 B端,使其阻值最大; (3)由图乙知,电压表的量程为 03 V,分度值为 0.1 V,示数为 2.4 V;电流表的量程为 00.6 A,分度 值为 0.02 A,示数为 0.24 A;根据欧姆定律可得,未知电阻的阻值:Rx= =10 。 6.答案 (1)R= 断开 (2)12.
14、5 (3)温度 解析 (1)该实验的原理是 R= ,为保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态; (2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图丙、图乙所示,电流表选用小量程, 分度值为 0.02 A,电流为 0.2 A;电压表选用小量程,分度值为 0.1 V,电压为 2.5 V,由欧姆定律,则小灯泡 正常发光时的电阻是:R= =12.5 ; (3)由图象可知:通过小灯泡的电流 I 与它两端电压 U不成正比,说明灯的电阻不是一个定值,其原 因是小灯泡灯丝的电阻受温度影响。 7.答案 (1)如图所示 (2)电流表调零 (3)5 (4)丁 解析 (1)要求滑动变阻器滑片 P 向右滑动时
15、灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故变阻器滑片以右电阻 丝连入电路中(可将金属杆左端或右端连入)与灯串联,灯的额定电压为 2.5 V,故电压表选用小量程与 灯并联; (2)某小组闭合开关前,发现电流表指针如图乙所示,接下来应该进行的操作是电流表指针调零; (3)排除故障后,闭合开关,移动滑片 P 使电压表示数为 2.5 V,电流表示数如图丙所示,电流表选用 小量程,分度值为 0.02 A,电流为 0.5 A,由欧姆定律,则小灯泡的电阻:R= =5 ; (4)图丁中,只闭合右上面的开关时,R 与灯并联后再与滑动变阻器串联,电流表测灯泡的电流,移动 滑片使电流表示数等于灯泡正常发光的电流 0.5 A
16、,由并联电路电压的规律,此时 R 两端电压等于灯 泡的额定电压 2.5 V;然后断开右上面的开关,再闭合左边的开关,电路连接没有变化,各电阻大小和电 压大小不变,灯仍正常发光,此时电流表测出总电流,根据并联电路的电流特点可得到 R的电流,再由 欧姆定律计算 R的电阻,所以丁图可行;戊图中,无论开关处于何种状态,都不能确定灯泡是否正常发 光,这样就不能得到 R的电压和电流,故戊图不可行。 8.答案 (1)如图所示 (2)待测电阻断路 5.1 (3)甲 (4)S1闭合、S2断开 - R0 解析 (1)电压表应该并联在待测电阻的两端,如答案图所示; (2)闭合开关,无论怎样移动滑片,且电压表始终为电
17、源电压,电流表示数为零,说明电压表串联在 了电路中,电流太小,电流表显示不出来,则故障的原因可能是待测电阻开路。待测电阻的阻 值:R= =5 , 测量结果为 Rx= 5.1 ; (4)测量步骤如下: 当开关 S1闭合、S2断开时,电流表读数为 I1; 当开关 S1、S2都闭合时,电流表读数为 I2; 待测电阻:Rx= - - - R0。 9.答案 (1)如图所示 (2)改变小灯泡两端的电压 电路连接过程中开关没有断开 (3)电压表示数为 2.5 V 8.3 小灯泡变亮 (4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值 解析 (1)因为小灯泡的额定电压为 2.5 V,所以电压表选用 03 V的量程,电压
18、表与灯泡并联且正接线 柱与小灯泡的进接线柱相连;滑动变阻器一上一下的串联在电路中;小灯泡的额定电压为 2.5 V,小灯 泡正常发光时的电阻约为 10 ,由欧姆定律,灯正常发光时的电流约为:I= =0.25 A,故电流表 选用小量程且与灯串联。 (2)滑动变阻器的基本作用是保护电路,此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻 的电流,算出多组电阻;连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时开关没有断开; (3)灯在额定电压下正常发光,所以检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片 P,观察到电 压表的示数为 2.5 V时,表明小灯泡正常发光;图乙中电流表选用小量程,分度值为 0.02 A,示数为 0.3 A,小灯泡的电阻为 R= 8.3 ;滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,电路的电流增大,小灯泡 两端的电压变大,根据 P=UI 知小灯泡的实际功率变大,灯泡变亮; (4)由图知,图象不是直线,表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
