1、题型 48 电阻的测量母题探究类型一 伏安法测定值电阻典例 230在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题(1)该实验的原理是 (2)连接电路时,应将开关 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端(填“左”或“右”)(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于 断路造成的(4)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图乙所示的图像,则该电阻的阻值 R= (5)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻 Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏于是小明就利用刚才已测得的定值电
2、阻 R,重新设计并连接了如图丙所示的电路,电源电压未知且恒定不变,请把下列实验步骤补充完整:只闭合开关 S1 ; 电阻表达式:Rx= 解析:伏安法测电阻的原理是 R=U/I为保护电路,连接电路时,应将开关断开,且滑动变阻器连入电路阻值最大连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,则表明电压表串联在电路中,则可能是电阻 R 断路造成的,第(5)问是利用串联电路电流相等来转换的【答案】 (1) R=U/I (2)断开 右(3)电阻 R (4)3 (5)读出电压表的示数为 U1 再闭合开关 S2,读出电压表的示数为 U2 U1R/(U2-U1)类型二 伏安法测
3、小灯泡电阻典例 231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 2.5 V(1)请用笔画线代替导线,将下图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,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(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像(如图所示)分析图像可知,小灯泡正常工作时的灯丝电阻为 (4)
4、从图像还可以看出,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 (6)该实验的整套装置还可以用于其他实验,请举出一例 【答案】 (1)如下图所示 A(2)见下表(3)10(4)变大 电压增大时,小灯泡功率增大,灯丝温度升高(5)不同意;灯丝在不同电压下阻值不同,主要不是由实验误差造成的,而是其真实值发生了改变,所以取平均值无意义(6)测量小灯泡的电功率类型三 其他方法测定值电阻典例 232关于测量定值电阻阻
5、值的实验【方案一】运用电压表(无电流表),一个阻值为 Ro 的固定电阻,测量定值电阻阻值器材:一只电压表、一个阻值为 Ro 的固定电阻、电源、开关和导线若干实验步骤:步骤一:请你在虚线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路;步骤二:将电压表 在 Rx 两端,闭合开关,读出电压表的示数 UX;步骤三:将电压表 在 Ro 两端,闭合开关,读出电压表的示数 UO;步骤四:根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,写出 Rx 的表达式 (用符号表示)【方案二】运用一只电压表(无电流表),一个已知最大阻值的滑动变阻器,测量定值电阻阻值,器材:一只电压表、一个已知最大阻值的滑动变阻器、电源、开关和导线若
6、干实验要求:请你在虚线框中画出实验所需的电路图评估交流:(1)从实验操作角度看,以上两个方案中,方案 更好(2)好在 (只要求写出一条)【答案】 【方案一】如图甲所示 并联 并联 RX=UXRo/Uo 【方案二】如图乙所示评估交流:(1)二 (2)方案二中在测量电压时无需换接电压表,测量电压更方便题型攻略举一反三典例 233如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻 R0 设计了四个测未知电阻 Rx 的电路,其中不可行的是解析:A 图可以根据串联电路电压和电阻成正比求出待测电阻的阻值;B 图可以根据并联电路电流和电阻成反比求出待测电阻的阻值;C 图不能测量待测电阻两端的电
7、压,故无法求出其阻值;D 图开关 S1 断开时电压表测量的是待测电阻两端的电压,开关 S1 闭合时测量的是电源电压,两者的差是已知电阻两端的电压,然后根据串联电路电压和电阻成正比可以求出待测电阻的阻值【答案】C典例 234小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中,所用小灯泡上标有“2.5 V”字样(1)如图是小亮未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整(2)电路连好后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中小灯泡正常工作时的电阻为 小亮从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响其变化的主要因素是 (3)完成上述实验后,小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的
8、最大阻值尺 x 他从实验室找来一个阻值已知为 Ro 的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了发生故障的电流表,并利用余下器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干),在不改动电压表位置及其连线的情况下,很快测出了 Rx 的大小请把你设计的电路图画在虚线框内,简述实验过程中需要测量的物理量并用相应字母表示:I ; Rx= (用已知量和测量量表示)【答案】 (1)如图甲所示 (2)1 0温度 (3)如图乙所示 将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,记下电压表的示数 UO 将滑动变阻器的滑片调到阻值为零处,记下电压表的示数 U (U-U0)R0/U0典例 235如图所示:电源电压为
9、 6 V,甲图为伏安法测电阻的电路图;乙图为连接不完整的实物图(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来(导线不交叉)(2)实验操作中有可能出现下列 A、B、C、D 四种错误,如果出现电流表示数较大,电压表示数为 O 的现象,其错误可能是 A电流表的正负接线柱接反了B电压表的量程选小了C电阻 Rx 发生了短路D把滑动变阻器下端两接线柱连入电路(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片 P 向右移动时,电压表示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”)(4)某次实验电流为 0.5 A 时,电压表的示数如图丙所示,此时测得的 Rx= (5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值
10、,其目的是 【答案】 (1)如图所示(2)C (3)变小 (4)5 (5)减小误差典例 236小明同学利用电压表和电流表测量小灯泡的电阻值(已知小灯泡的额定电压为 2.5 V),实验电路图如图甲所示(1)按图甲所示的电路图,将图乙中的电压表正确连入电路(用笔画线代替导线)(2)开关闭合前,滑片尸应移到(填“a”或“b”)端;实验中,当滑片 P 移到某一位置时,电流表 和电压表 的示数如图丙所示,则此时小灯泡的阻值为 A V(3)小明在实验时,小灯泡突然熄灭,检查发现 的示数为零, 的示数接近电源电 A V压请你帮小明分析电路的故障叮能是: (4)若小明同学想用已连好的电路测量小灯泡的额定电功率
11、,请你帮他把主要的实验步骤补充完整:移动滑动变阻器的滑片尸,使电压表的示数为 V 时,读出电流表的示数;用原理计算出小灯泡的额定电功率【答案】 (1)如图所示(2)b 9(3)小灯泡处断路(4)2.5P= UI典例 237同学们在用伏安法测量标有“220 V 50 W”白炽灯泡的电阻时,发现电流表示数很小,调节滑动变阻器的滑片,电流表示数变化非常小,于是,他们设计了图甲所示的电路,通过在 AB 间接人阻值不同的定值电阻,分别测出了不同电压时白炽灯泡的电阻(1)根据串联电路中电流的特点和欧姆定律,可以推出 UR/R UL/RL(选填 “、“=”或“”)(2)根据图甲所示电路图,将图乙的实物电路连
12、接完整(3)正确连接电路后,闭合开关 S,发现电压表 V1 无示数,电压表 V2 示数较大,则该故障的原因可能是 ,排除故障后,在某次实验中,电压表 V1 的示数如图丙,其示数为 V(4)当 AB 间接人的定值电阻为 125 时,Vl 的示数为 4.0V V2 的示数为 2.0 V,则RL= ;若将定值电阻换为 200,则 V2 的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)(5) “20 V 60 W”白炽灯泡正常发光时的电阻约为 806.7 ,比同学们测得的阻值大很多请分析造成这种差异的主要原因是 【答案】 (1)= (2)如图所示(3)灯泡 L 处发生断路(或电阻 R 处发生短路) 3.5 (4)62.5 变小 (5)正常发光时灯丝温度高电阻大,该实验中灯丝温度低电阻小(或灯丝的电阻随温度升高而增大)(其他答案只要合理均可)