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文檔簡介
1、第十七章 第3節 電阻的測量 輔導科目物理年 級九年級教材版本人教版講義類型拔高版(適用于考試得分率高于80%的學員)教學目的1.通過實驗探究,鞏固和加深對歐姆定律的理解; 2.進一步掌握電壓表、電流表的使用方法及規則;3.通過使用滑動變阻器,進一步理解滑動變阻器在電路中的作用,鞏固滑動變阻器的正確使用方法。 重、難點重點:根據實驗課題的要求設計實驗電路,能用伏安法測量導體的電阻。難點:根據實驗電路圖進行實物連線,并排除接線過程中出現的種種故障授課時長建議授課時長2小時教學內容【課程導入】(1)我們學過了測量電流用電流表,測量電壓用電壓表,那么測量電阻呢?歐姆表(2)初中沒有學習歐姆表,大家有
2、什么方法可以測量電阻【新知講解】知識點一:伏安法測電阻一、定值電阻的測量問題1:用什么方法可以測出沒有標簽的定值電阻的阻值?需要哪些實驗器材?學生討論回答:測量方法:測出待測電阻兩端的電壓、通過的電流,利用I= 得出:R=計算出電阻.該式表示導體的電阻在數值上等于加在導體兩端的電壓與通過它的電流的比值。這是電阻的計算式,不是決定式,它為我們提供一種了實驗測量電阻的方法,叫伏安法測電阻。實驗:伏安法測電阻1.實驗目的:用電壓表、電流表間接測電阻 2.實驗原理:R=3.測量的量:(1)導體兩端的電壓U;(2)電路中的電流I。4.實驗器材:電源、開關、電阻、電流表、電壓表、導線等.問題2:測量長度的
3、實驗中我們是采用什么方法減小誤差的?測量電阻實驗中我們應怎樣減小誤差,需要哪種器材來達到此目的?學生討論回答:減小誤差的方法:采用多次測量求平均值減小實驗誤差的實驗方法.與此類似,測量電阻時也可以采取測量多組電壓值、電流值來減小誤差.測量電流與電壓、電阻關系實驗中我們用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓,所以測量電阻實驗中實驗器材還需要滑動變阻器.問題3:你能設計出測量定值電阻的實驗電路圖嗎?試試看.5.實驗電路圖:(1)滑動變阻器的作用:改變R兩端的電壓或電路中電流大小;保護電路(2)本實驗中多次測量的目的是:多次測量求平均值從而減小誤差按照電路圖連接實物圖時,向同學們展示連接過程及連接時注意
4、事項.將實驗數據記錄在表格中,實驗結果與大家分享,為沒有標簽的電阻貼好標簽.6.實驗步驟:(1)調節電流表、電壓表的指針到零刻度線處;按電路圖連接實物,調節滑動變阻器到阻值最大端;(2)閉合開關,調節滑動變阻器的滑片至適當位置,分別讀出電流表的示數I、電壓表的示數U,并記錄在表格中;(3)調節滑動變阻器的滑片,改變待測電阻中的電流及兩端的電壓,再測幾組數據,記錄在表格中;(4)根據公式R計算出R的數值,并記錄在表格中.注意事項:連接過程中,開關要斷開,注意電流表、電壓表是否校零、量程選擇是否正確、電流是否“正入負出”、滑動變阻器的滑片是否處于阻值最大處.7實驗數據:次數電壓U/V電流I/A電阻
5、R/電阻R平均/11.00.25.05.122.00.395.133.00.585.2【拓展延伸】按照電路圖連接實物時遵循一一對應原則.此電路是串聯電路,一般從電源正極出發依次連接,再將電壓表并聯在待測電阻的兩端.【想想議議】將上述實驗中的定值電阻換成小燈泡,用同樣的方法測定小燈泡的電阻,多測幾組數據,根據實驗數據分別計算出小燈泡的電阻,比較計算出的幾個點阻值,看看每次算出的電阻的大小相同嗎?有什么變化規律嗎?又如何解釋?二、測量小燈泡的電阻1.實驗電路圖: 2.實驗步驟:(1)根據電路圖把實驗器材擺好.(2)按照電路圖連接電路.引導學生回答在連接電路中應注意的事項:在連接電路時,開關應斷開;
6、注意電壓表和電流表量程的選擇,“+”“-”接線柱的接法;滑動變阻器采用“一上一下”接法,閉合開關前,滑片應位于阻值最大處.(3)檢查無誤后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片(注意:移動要慢),分別使燈泡暗紅(燈泡兩端電壓1 V)、微弱發光(燈泡兩端電壓1.5 V)、正常發光(燈泡兩端電壓2.5 V),測出對應的電壓值和電流值,填入下面的表格中.(4)分別計算出燈泡在不同電壓下發光時的電阻記入表格,并分析其電阻不同的原因。3.實驗數據:實驗次數U/ VI/AR燈 /燈泡亮度10.50.133.8不亮21.00.185.6燈絲暗紅31.50.217.5微弱發光42.50.269.6正常發光在實驗過程
7、中,用手感受燈泡在不同亮度下的溫度.隨著燈泡亮度的增加,燈泡的溫度升高.4.分析與論證:展示學生的幾組實驗表格,對實驗數據進行分析.師:同學們發現什么問題?生:燈泡的電阻不是定值,是變化的.師:是什么原因使燈絲的電阻發生變化的呢?生1:是電壓變化了.生2:是燈泡亮度變化了.師:那是什么因素影響了燈絲的電阻呢?生:是溫度.師:對了,請同學們思考燈絲的電阻和溫度有怎樣的關系?分析數據表格,相互交流.生:溫度越高,燈絲電阻越大.師:燈絲溫度升高,導致電阻變大,不是測量誤差。師:一般來說,金屬導體的電阻隨溫度升高而增大.這個實驗再一次驗證了這一點,所以測量燈絲電阻時不能求平均值.5.實驗結論:小燈泡的
8、亮度不同,電阻大小不同?!就卣寡由臁糠卜y量定值電阻的阻值和小燈泡的阻值數據處理的區別:測量小燈泡電阻時不能求平均值,因為在不同電壓下燈泡的溫度不同,其電阻是不同的,求平均值沒有意義;測定值電阻的阻值時應該求平均值,因為定值電阻的阻值不變,求平均值可以減小測量誤差.例題【例1】小明在進行“測量小燈泡的電阻”的實驗時,實驗桌上給他提供的器材有:6V蓄電池、電流表(00.6A、03A)、電壓表(03V、015V)、滑動變阻器(50、1.5A)、小燈泡、開關各一個,導線若干。(1)要求滑動變阻器的滑片向右移動時燈泡變暗,請用筆畫線代替導線將如圖1的電路連接完整。(2)閉合開關前應把滑動變阻器滑片的
9、位置調到B(選填“A”或“B”)端。(3)閉合開關后,小明發現燈泡不發光,電流表的示數為零,電壓表的示數為6V,產生此故障的原因可能是下列情況中的B(填寫序號)。A電壓表的正、負接線柱接反 B小燈泡的燈絲斷了 C小燈泡短路(4)排除故障后,調節變阻器,此時電流表的示數如圖2所示,電流值為0.3A,此時小燈泡兩端的電壓2.5V,則小燈泡的電阻為8.3?!敬鸢浮浚?)見上圖;(2)B;(3)B;(4)0.3;8.3。【解析】(1)滑動變阻器已接了上面一個接線柱,應再接下面一個接線柱,滑動變阻器的滑片向右移動時燈泡變暗,則變阻器的阻值應變大,所以下面應接左邊的A接線柱,如圖所示:(2)由圖知,滑動變
10、阻器的下面接了左邊的A接線柱,在閉合開關前,應將滑片移至最右端即B端,使其阻值最大;(3)A電壓表的正、負接線柱接反,則電壓表的指針反轉,不符合題意;B小燈泡的燈絲斷了,則電路中無電流,燈泡不發光,電壓表的示數約等于電源電壓,符合題意;C小燈泡短路,則燈泡兩端的電壓為零,不符合題意;(4)由圖知,電流表的量程為00.6A,示數為0.3A,則R8.3。練習1用“伏安法”測量一只小燈泡的電阻。(1)圖甲是實驗電路圖,圖上的圓圈表示電表,請在圓圈內填入相應的字母。(2)某實驗小組通過改變燈泡兩端的電壓,進行了三次測量,部分記錄見上表。若電壓表的示數為2.50V時,電流表的指針位置如圖乙所示,請你填寫
11、表格中的兩個空格。(3)老師看了該小組的記錄,提示說:你們注意到三次測量的電阻相差較大這個現象嗎?通過交流,其它小組也有類似現象:燈泡電阻隨電壓增大、亮度增強而增大。經討論,同學們認識到,實驗是有誤差的,但這個現象不能單純用誤差來解釋。因為如果是誤差,那么三次測得的電阻值應該相差 (填“較大”或“較小”),并具有 (填“逐次增大”或“逐次減小”或“時大時小”)的特點,后來,同學們注意到燈泡發熱、發光的特殊性,認為燈泡的電阻可能與 有關,并通過查閱課本得到了證實。知識小結 知識點二:測量電阻的其他方法只有電壓表和己知電阻,測未知電阻:方法一:如圖1,閉合S,用電壓表分別測出Rx及R0兩端電壓Ux
12、、U0,則Rx= ;方法二:如圖2,閉合S1,當S2閉合時,電壓表讀數為U,S2斷開時,電壓表讀數為Ux,則Rx= ;方法三:如圖3,閉合Sl,當S2閉合時,電壓表讀數為U,S2斷開時,電壓表讀數為U0,則Rx= ;方法四:如圖4,滑動變阻器最大阻值為R0,閉合S ,當滑片P 滑至最左端,電壓表讀數為U,滑片滑至最右端,讀數為Ux,則Rx ;只有電流表和已知電阻,測未知電阻:方法一:如圖5,閉合S,用電流表分別測出通過Rx及R0的電流Ix、I0,則Rx= ;方法二:如圖6,閉合S1,當S2閉合時,電流表讀數為I1,S2斷開時,電流表讀數為I2,則Rx= ;方法三:如圖7,閉合S1,當S2閉合時
13、,電流表讀數為I1,S2斷開時,電流表讀數為I2則,Rx= ;方法四:如圖8,當S閉合時,電流表讀數為I1,S斷開時,電流表讀數為I2,則Rx= ;方法五:如圖9,當S 閉合時,電流表讀數為I1 ,S斷開時,電流表讀數為I2,則Rx = ;方法六:如圖10,滑動變阻器最大阻值為R0,閉合S,滑片置于最右端,電流表讀數為I1;滑片置于最左端,電流表讀數為I2,則 Rx = 。例題【例1】下列各圖,不能測出電阻RX的阻值的是(電阻R0已知)()ABCD【答案】C?!窘馕觥緼、電壓表可以直接測量Rx的電壓,電流表可以直接測量Rx的電流,根據Rx,求出電阻。不符合題意。B、閉合開關S1,斷開S2時,電
14、壓表測出Rx兩端的電壓Ux;開關S1,S2都閉合時電壓表測電源的電壓;根據串聯電路電壓特點求出R0兩端的電壓,根據歐姆定律求出電路中電流,求出電阻RX的阻值。不符合題意。C、電流表能測出Rx的電流,但無法測出其兩端的電壓,故不能測出電阻RX的阻值,符合題意。D、只閉合S1時,調節滑片到適當的位置,讀出電流表的示數;然后斷開S1,閉合S2,此時不能移動滑片,調節變阻箱,使電流表的示數不變,則兩種情況下滑動變阻器的阻值不變、電路中的總電阻相等,則Rx的阻值和變阻箱的示數相等,不符合題意?!纠?】請你利用電壓表、電源、已知阻值的電阻R0、開關、導線,測量待測電阻RX的阻值。(1)在虛線框內畫出實驗的
15、電路圖。(2)寫出實驗步驟和所測得的物理量。(3)用所測量的物理量寫出RX的表達式RX= 。練習1、用“伏安法”測量電阻Rx的阻值,提供的實驗器材有:待測電阻Rx、兩節于電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關及若干導線(1)根據圖甲的電路圖,用筆斷線代替導線將圖乙中的實物圖連接完整。(2)閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數較大且幾乎不變,電流表示數始終為零,電路故障可能是 。(3)排除故障后,測得多組實驗數據。各組數據對應的點已描在圖丙中,請在圖中畫出Rx的lU圖線。由圖可得Rx (結果保留一位小數)(4)電流表的電阻雖然很小,但也會影響本實驗中R的測量結果。用圖丁的電路進行測量可消
16、除這個影響,R0為定值電阻。實驗步驟如下:按照圖丁的電路圖連接電路,將滑動變阻器的滑片置于最大阻值處;閉合開關S1,S2,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數U1和電流表的示數I1, ,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數U2和電流表的示數I2;可得待測電阻Rx (用U1、I1、U2和I2表示)【答案】(1)如上左所示;(2)電阻斷路;(3)如上右所示;5.6;(4)斷開S2;。【解析】(1)電壓表與電阻并聯,如下左所示:(2)經分析,閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數較大且幾乎不變,電流表示數始終為零,電路故障可能是電阻斷路;(3)將各點連接起來,如上右所示;當電壓為2.0V時,電
17、流為0.36A,由歐姆定律,電阻R5.6;(4)閉合開關S1,S2,讀出電壓表的示數U1和電流表的示數I1,斷開S2,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表的示數U2和電流表的示數I2;在中,此時待測電阻短路,電流表測定值電阻的電流,電壓表測電流表和定值電阻的總電壓;移動滑動變阻器滑片,由歐姆定律,定值電阻和電流表的總電阻R0A;在中,電流表測待測電阻和定值電阻串聯后的電流,電壓表測待測電阻和定值電阻及電流表的總電壓,由歐姆定律,測待測電阻和定值電阻及電流表的串聯的總電阻:Rx0a,定值電阻的電流表內阻不變,得:故待測電阻:Rx。2、請你利用電流表、電源、已知阻值的電阻R0、開關、導線,測量待測電阻R
18、X的阻值。(1)在方框內畫出實驗的原理圖。(2)寫出實驗步驟和所測量的物理量。(3)用所測量的物理量寫出RX的表達式RX= 。知識小結 知識點三:電路故障對電路故障進行分析,同學們往往感到無從下手,究其原因主要有三個方面:一是沒有搞清楚電路故障都有哪些情況;二是沒有掌握對此類問題的分析方法;三是不知道電路出現斷路和短路后會產生哪些現象。一般來講電路故障主要表現為:1電路斷路當電路中出現斷路時,電路不通,用電器不能工作。主要表現在以下幾個方面:(1)燈泡不亮;(2)電流表無示數;(3)電壓表示數為零;(4)電壓表示數接近電源電壓;(5)斷開處一端能使試電筆氖管發光,另一端不能使其發光。2電路短路
19、電路中出現短路時,電路仍然接通。其主要表現為:(1)燈泡可能仍亮;(2)燈泡可能不亮(說明燈泡短路);(3)電流表有示數;(4)電壓表可能有示數(與電壓表并聯部分無短路);(5)電壓表示數可能為零(與電壓表并聯部分短路);(6)短路處任意點均能使試電筆氖管發光。例題【例1】如圖所示的電路中,R0是定值電阻,L是小燈泡,R是滑動變阻器,閉合開關S后,發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡都不發光?,F用一只電壓表檢測這一現象產生的原因,當電壓表接ab兩點時,電壓表有示數但很??;接ac兩點時,電壓表的示數較大,則產生的原因可能是 ( )A L短路 BL斷路 CR斷路 DR0的阻值很大練習1、如圖所
20、示為電源電壓為3 V的電路,閉合開關燈泡不亮,電流表示數幾乎為零,電壓表示數接近3 V,出現此現象的原因可能是( )A電流表斷路 B燈座短路C開關接觸不良 Da-b-c段有斷路知識小結 【課堂檢測】1兩個相同的小燈泡L1、L2串聯在電路中,閉合開關后兩個燈泡都不亮。已知L1、L2中有一個燈泡燈絲損壞,另一個完好。為判斷哪一個燈泡損壞,下列操作及判斷不正確的是( )A把電壓表兩端分別接在a、b兩點,閉合開關,如果電壓表有示數,則說明L2損壞B把電流表兩端分別接在a、b兩點,閉合開關,如果電流表有示數,則說明L1損壞C把一根導線兩端分別接a、b兩點,閉合開關,如果L1發光,則說明L2損壞D把另一個
21、相同的小燈泡L連接在a、b兩點,如果L、L1發光,則說明L2損壞2如圖所示的電路,電源電壓不變,閉合開關S后,燈L1和L2均發光,過了一段時間,一盞燈突然熄滅,而電流表和電壓表的示數都不變,則發生的故障可能是( )A L2斷路 BL1斷路 CL2短路 DL1短路3在科學實驗時,為了減小誤差或尋找普遍規律,經常需要進行多次實驗。在“測量物體的長度”時,進行多次測量在“探究液體壓強與哪些因素有關”時,改變深度和密度,多次實驗在“探究電流與電壓、電阻的關系”時,多次調節滑動變阻器進行實驗在“測量定值電阻阻值的實驗”中,多次調節滑動變阻器,測出多組對應的電壓值和電流值上述實驗中屬于尋找普遍規律的是 (
22、 )A B C D4在物理實驗中,為了減小誤差或尋找普遍規律,需要進行多次實驗。下列實驗中屬于減小誤差的是( )A在“探究導體電阻與長度的關系”時,改變接入導體的長度,多次實驗B在“探究杠桿的平衡條件”時,改變動力(臂)和阻力(臂),多次實驗C在“探究電流與電阻的關系”時,改變定值電阻的阻值,多次實驗D在“測量定值電阻阻值的實驗”中,改變定值電阻兩端電壓,多次實驗5下面三個電學實驗:a.探究電流與電壓的關系;b.探究電流與電阻的關系;c.伏安法測電阻都要用到滑動變阻器,關于滑動變阻器,下列說法錯誤的是( )A三個實驗中,它都起保護電路的作用B三個實驗中,它都起改變部分電路兩端電壓的作用C三個實
23、驗中,它都起完成多次測量求平均值的作用D三個實驗閉合開關前,滑片都要調到最大阻值處6小明同學在做伏安法測電阻的實驗時設計的電路圖如圖所示:(1)該實驗的原理是 ;(2)按圖所示的電路圖連接電路,連接電路時,應將開關斷開,滑動變阻器的滑片P應滑到最 端(填“左”或者“右”),以保護電路;(3)閉合開關,調節滑動變阻器的滑片到某位置時,電壓表和電流表的示數如圖所示,則電壓表的讀數是 V,電流表的讀數是 A,被測電阻Rx的阻值是 ;(1) 小明同學測量完畢準備整理實驗器材結束實驗。你認為他的實驗真的結束了嗎? 。你會給他提出什么建議呢?_;你提出這個建議的目的是: _。7小張同學用伏安法測電阻,下列
24、記錄是部分實驗報告:實驗步驟:(1)根據實驗目的畫好電路圖,按照電路圖連接好電路,調節滑動變阻器,使電路中電阻最大;(2)閉合開關,讀出電壓表、電流表的示數,如下表所示。電壓(V)電流(A)電阻()3.50.5(3)斷開開關,計算出Rx=7 。根據小張同學的實驗報告,試回答下列問題:請按照實物圖在虛線框內畫出電路圖(圖1)本實驗所應用的實驗原理是: 。本實驗存在缺陷是: 。(2) 某學習小組在幫小張改正以上不足之后,用該電路做了以下探究:閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P從最左端滑到最右端時,電壓表示數隨電流變化的圖象如圖2所示,則滑動變阻器的最大阻值是 。8.(1)在某次實驗時,電壓表因出現故
25、障而不能使用,小亮用原有的電流表、滑動變阻器,增添一個定值電阻R0和一個單刀雙擲開關,設計了如圖1所示的電路。測量時,閉合S1,將S2拔到1,電流表的示數為I1;將S2拔到2,電流表的示數為I2,小亮說待測電阻,小明認真分析電路后發現小亮的設計不合理,原因是: 。(2) 在只有一只電表的情況下,小明設計了如圖2所示的四種電路,電阻R0已知,通過閉合或斷開電路中的不同開關,你認為不能測算出未知電阻Rx阻值的電路是 。9在用伏安法測電阻的試驗中,電壓表的示數為4.8 V,電流表的指針如圖所示,則電流表的數為_,被測電阻的阻值為_。10小明為測量小燈泡正常發光時的電阻(阻值約為10 ),設計了如圖所
26、示的電路圖。已知電源電壓為6 V,燈泡的額定電壓為3.8 V,滑動變阻器標有“20 1 A”字樣。(1)如圖是小明根據電路圖連接的實物圖。閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,發現小燈泡 ;經檢查,是由于一根導線連接錯誤。請你在實物圖中連接錯誤的導線上打“”并補畫出正確的連線。(2)若電壓表015 V的量程損壞,為完成實驗,請你使用原有器材重新設計一個串聯電路,并將設計的電路圖畫在上面的虛線框內。(3)根據你的設計重新連接電路進行實驗。閉合開關,移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數為 V,小燈泡正常發光,此時電流表的示數為0.4 A,則小燈泡的電阻是 。11在測量未知電阻Rx(阻值約為150 )的實驗
27、中,提供的實驗器材有:電源(電壓3 V)、滑動變阻器R(050 )、電阻箱R0(09 999 )、電流表(00.6 A)、電壓表(03 V)、開關及導線若干。 甲 乙 丙(1)小寶同學設計了圖甲所示的電路,不能較準確測出Rx的阻值,理由是_。(2)大寶同學設計了圖乙所示的電路進行測量,正確連接電路后,小明先將開關S撥至_,調節變阻器的滑片至某一位置,記下此時電壓表的示數U1;再將開關S撥至另一位置,調節_,使電壓表的示數恰為U1,記下電阻箱的示數為R。(3)該同學又設計了如圖丙所示的測量電路,同樣可以測量未知電阻,其中R0是定值電阻,請在空格內把實驗步驟補充完整。閉合S、S1,用電壓表測出電源
28、的電壓為U;_,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為U1;請用測量值U和U1,已知量R0來表示Rx=_。12.用一只電壓表(無電流表)測量電阻Rx阻值的實驗。【方案一】器材:一只電壓表、一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器,電源、開關和導線若干。實驗步驟:步驟一:請你在下面的虛線框中畫出實驗時所需的電路圖;步驟二:將滑動變阻器調到阻值最大時,閉合開關,讀出電壓表的示數U1;步驟三:再將滑動變阻器 時,讀出電壓表的示數U2。步驟四:根據已知量和實驗所測得的物理量,寫出Rx的表達式 (用符號表示)?!痉桨付科鞑模阂恢浑妷罕恚粋€阻值為R0的定值電阻、電源、開關和導線若干。實驗要求:請你在下面的虛線
29、框中畫出你設計的實驗電路圖。評估交流:(1)從實驗操作角度看,以上兩個方案中,方案 (填“一”或“二”)更好。(2)好在 (只要求寫出一條)。13.現用“伏安法”測量一個未知電阻Rx的阻值(Rx約為20 )。在實驗室中,配有的實驗器材如下:A電源E(電壓U=3 V恒定); B電流表A1(量程050 mA);C電流表A2(量程03 A); D電壓表V1(量程03 V);E電壓表V2(量程015 V); F滑動變阻器R(080 );G定值電阻R0=40 ; H開關一個,導線若干。為了測量多組數據使結果盡量準確,在滑動變阻器的整個滑動過程中,要使兩電表的測量值范圍盡可能大一些,并且兩電表的讀數均大于
30、其量程的 。則:(1)根據實驗要求,電壓表選用 ,電流表選用 。(選填器材前的字母代號)(2)請在虛線方框內畫出實驗電路圖(其中,部分電路已畫出,并標出所選器材的字母)。(3)根據所畫的電路圖,用筆畫線代替導線,將實物圖連接起來。(4)若在某次實驗中,電壓表的示數為U,電流表的示數為I,那么,待測電阻阻值的表達式為Rx= 。14小華用如圖甲所示電路測量合金絲電阻,電源電壓為6V。(1)在圖甲中用筆畫線代替導線將實驗電路連接完整,使實驗中滑動變阻器的滑片向右移動時電流表示數增大。(2)閉合開關前應將滑動變阻器的滑片移動到_端。(3)閉合開關后,將滑動變阻器的滑片從接入電路電阻最大處移動到另一端過
31、程中,發現電壓表和電流表的指針只在圖乙所示位置發生很小的變化,由此可以推斷:電路中_(選填圖中表示接線柱的數字)間發生了_(填“斷路”或“短路”)。(4)在電路故障排除后,調節滑動變阻器,當電壓表指針如圖丙所示時,電流表讀數為0.5A,由此,小華算出接入電路合金絲的電阻為_。(5)為準確地測出合金絲的電阻,對實驗應作怎樣的改進?答:_。【課堂總結】 【家庭作業】一選擇題(共11小題)1某同學在家用“伏安法測電阻的實驗”來探究小燈泡燈絲的電阻時,根據收集到的數據畫出了如圖所示的一個圖象,下列結論與圖象相符的是()A燈泡兩端電壓增大時,燈絲電阻隨著電流的增大而增大B燈絲電阻增大時,電流隨著燈泡兩端
32、電壓的增大而減小C燈泡兩端電壓一定時,電流隨著燈絲電阻的增大而減小D電流一定時,燈絲電阻隨著燈泡兩端電壓的增大而增大2某同學指出:在用伏安法測量電阻的實驗中,連接電路時,必須注意下列幾點,你認為其中不必要的一條是()A向電路中連接滑動變阻器時,應該使滑片位于滑動變阻器阻值最大的位置B向電路中連接開關時,應該將開關斷開C電壓表應與待測電阻并聯,電流表應與待測電阻串聯D開關應該接在靠近電源電流流出的一端3在用電流表、電壓表測電阻的實驗中,下列注意事項中錯誤的是()A連接電路之前,先閉合開關B連接電路時,可以先從電源的負極開始C在無法估計被測值大小時,電流表、電壓表應選用較大的量程D電壓表與待測電阻
33、并聯4在如圖所示的伏安法測電阻實驗中,閉合開關S,小明發現電流表有示數,但示數較小,小燈泡不亮。接下來應進行的操作是()A更換一個同樣規格的小燈泡B更換電壓表所使用的量程C檢查電路中是否存在斷路故障D減小變阻器接入電路的阻值5某同學利用如圖所示的電路做“伏安法測電阻”的實驗,已知電源電壓恒為6V,滑動變阻器標有“201A”字樣,實驗中該同學填寫的實驗數據如表所示。下列關于實驗的幾種說法中正確的是()序號12345U/V1.02.03.04.05.0I/A0.100.210.300.400.49序號“1”的實驗數據不是本實驗中測得的序號“4”的實驗中,滑動變阻器與待測電阻的阻值之比為2:1序號“
34、2”和“5”的實驗數據表明待測電阻R,不是定值電阻僅用該同學的實驗器材就能探究電流與電壓的關系ABCD6如圖是測量小燈泡(U額2.5V)電阻的電路,下表是實驗記錄的有關數據。電源電壓恒為4V,有三個滑動變阻器:R1“20 1A”、R2“40 0.5A”、R3“50 0.2A”。下列說法正確的是()實驗次數12345電壓U/V2.52.01.51.00.5電流I/A0.250.220.190.160.10A滑片P向左滑動時電燈變亮B實驗中,滑動變阻器除了保護電路外,還控制燈泡電壓不變C燈泡的燈絲電阻隨電壓的減小而減小D為了完成這5次實驗,只能選取的滑動變阻器是R27某同學用兩節干電池串聯起來作電
35、源,做伏安法測電阻的實驗,因不慎將電流表和電壓表相互接錯了,如圖所示,則開關閉合后,各儀表將()A電流表、電壓表均被燒坯B電流表、電壓表不會被燒壞C只有電流表被燒壞D只有電壓表被燒壞8用“伏安法測電阻”的實驗中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象,在處理實驗數據時,分別畫出了UI的圖象,如圖甲、乙所示。對于圖象的分析,以下說法錯誤的是()A由甲圖可知,定值電阻的阻值為1B由甲圖可知,電阻不隨其兩端的電壓和導體中的電流而改變C為了減小誤差,應該用多次測量的方法,計算小燈泡的電阻D由乙圖及實驗現象可知:小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大9如圖所示,是某同學用效替代法測量未知電阻Rx的阻值
36、的電路圖;其中電源電壓恒定不變,R0是符合實驗要求的變阻箱,R是滑動變阻器。下列是她的實驗過程記錄,請選出正確的操作順序()只閉合開關Sx,將滑片P移至某一適當位置記下電壓表示數U將滑片P滑至b端,只閉合開關Sx,將滑片P移至某至一適當位置記下電壓示數U只閉合S0,移動滑片P并調節變阻箱R0接入電路的阻值,使電壓表示數仍為U,則RxR0只閉合S0,只調節變阻箱R0接入電路的阻值,使電壓表示數仍為U,則RxR0。ABCD10下列電路圖中電源電壓U保持不變,定值電阻R的阻值已知。在不改變電路的情況下,能測出未知電阻Rx的阻值的電路圖是()ABCD11用“伏安法測電阻”的實驗電路如圖所示。如果考慮到
37、安培表即安培計本身有一定的電阻(具有分壓作用),伏特表即伏待計本身也有一定的電阻(具有分流作用),則下列判斷中正確的是()A測量值等于電阻的實際值B測量值小于電阻的實際值C測量值大于電阻的實際值D以上三種情況都有可能二填空題(共3小題)12實驗室要測量一只阻值約為數百歐的電阻Rx,提供的器材有:干電池兩節、學生用電壓表(量程為03V)、滑動變阻器R(100 2A)和電阻箱R0(09999 5A)各一只、開關和導線若干。小李同學提出了自己的設計方案如圖所示,并進行了如下實驗:把電阻箱的阻值調為0,讀出電壓表的示數U13V。把電阻箱的阻值調如圖甲所示值,此時電壓表的示數如圖乙所示,則根據測量的數據
38、可知,電源電壓U V,電阻箱的讀數是 ,電壓表的示數是 V,根據這組數可求出未知電阻的阻值是 。13用如圖所示的電路測量定值電阻的阻值。若被測電阻R0的阻值約為30,實驗桌上備有:可以提供3V、6V、9V、15V四種穩定直流電壓的學生電源;電流表一只,有00.6A、03A兩個量程;電壓表一只,有03V、015V兩個量程;滑動變阻器(502A)一只、開關一個;導線若干。(1)實驗中,滑動變阻器的主要作用是: 。(2)為了減小測量過程中電表讀數時的誤差,要求在測量時,電表指針的示數大于量程的,則實驗時電壓表應選用 量程,電流表應選用 量程。14如圖甲所示,在“伏安法測小燈泡的阻值”實驗中,開關閉合
39、前,應將滑動變阻器的滑片移到最 端。閉合開關后,要使小燈泡的亮度增加,應將滑片向 端移動??紤]溫度對燈泡阻值的影響,乙圖中能正確反映通過燈泡的電流和燈泡兩端電壓關系的圖象是 。三實驗探究題(共4小題)15有一個阻值看不清的電阻Rx,要測出它的電阻值。(1)小明按圖甲的電路圖連接好電路,檢查無誤后,閉合開關S,觀察到電壓表的示數為1.6V,電流表的示數如圖乙所示,則Rx的電阻為 。(2)實驗中,為了減小誤差,小明還需進行的操作是 。(3)圖丙是小明組的另一位同學連接的實物圖,電源由兩節新干電池串聯而成,待測電阻阻值為10左右。請你指出其中的錯誤或不妥之處 。16實驗小組要得到Rx的值,選用兩個開
40、關,一個未知電壓的電源、一個阻值為10歐的定值電阻R0和一只電流表及導線若干,他們設計了如圖1所示電路。(1)當S1閉合、S2斷開時,電流表示數為0.2A。(2)當開關S1、S2都閉合時,電流表指針超過了0.6A的量程,改接大量程后,電流表指針恰與第(1)步驟讀數時指針所指的位置相同,則此時電流表示數為 A。(3)若電源電壓不變,根據上述數據計算出Rx 。(4)一同學另選了一組器材,設計了如圖2所示的電路也能測出Rx的值。將開關S接在a點,讀出電流表的示數為I。將開關S接在b點,調節電阻箱,使電流表的示數仍為I。讀出電阻箱的示數為R電阻的表達式:Rx 。這個實驗采用了 的物理方法。17某實驗小
41、組利用如圖甲所示的電路測量小燈泡正常發光時的電阻。已知小燈泡的額定電壓為3.8V,電源電壓恒為6V。(1)他們連接的電路有接線錯誤,請你在錯誤連線上畫“并補畫出正確的導線。(2)連好電路后,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P,當電壓表的示數為3.8V時,電流表示數如圖乙所示,則小燈泡正常發光時的電阻約為 。(3)小燈泡正常發光時,滑動變阻器接入電路的阻值約為 (保留一位小數)。【拓展】完成上述實驗后,他們又找來了兩個開關和一個最大阻值為R的滑動變阻器R1,設計了不用電流表測量這個小燈泡正常發光時電流的電路,如圖丙所示,請你將操作步驟補充完整并寫出小燈泡正常發光時電阻的表達式。只閉合S和S1, ,
42、此時小燈泡正常發光。只閉合S和S2, 。 ,記錄電壓表的示數U。電源電壓用U表示,則小燈泡正常發光時的電阻R1 (用已知景和測量量的符號表示)。18小天同學在做“用伏安法測電阻”的實驗時,除了滑動變阻器的銘牌不清楚之外其他實驗器材齊全且完好,電源電壓不變,電流表和電壓表對電路的影響均忽略不計。以下是他的實驗過程,請回答下列問題:(1)小天連接了如果圖甲所示的電路測量待測電阻Rx的阻值,請指出電路連接的錯誤之處: (寫出一種即可)(2)更正電路之前,小天發現可以利用甲圖所示的電路來測量滑動變阻器的最大阻值;他閉合開關,讀出電壓表的示數為10V,電流表的示數為0.2A,則可計算出滑動變阻器的最大阻
43、值為 (3)小天按照圖乙所示電路圖正確連接好電路后,為了減小實驗誤差,他選用了合適的量程進行了多次測量,以下是他的實驗記錄。第一次:當滑動變阻器的滑片位于最左端時,電壓表的指針位置如圖丙所示;第二次:當滑動變阻器的滑片位于某位置時,電流表的示數為0.58A,電壓表的指針位置如圖丁所示;第三次:當滑動變阻器的滑片位于最右端時,電流表的示數為1.1A,則Rx的平均阻值為 (精確到0.1)【答案】一選擇題(共11小題)1A?!窘馕觥浚?)由圖示RI圖象可知,隨燈泡電流I的增大,燈絲電阻R增大;I,UIR,由UIR可知,隨電流I、電阻R的增大,燈泡兩端電壓增大,故A正確,B錯誤;(2)由圖象可知:一定
44、的電流對應著一定的電阻,由UIR知,電壓一定,電流與電阻確定,故C錯誤;由圖象可知:一定的電流對應著一定的電阻,因此電流一定時,燈絲電阻不變,故D錯誤;2D。【解析】A、滑動變阻器在實驗中起保護電路的作用,在開關閉合前,應把滑動變阻器的阻值調到最大處可以防止電流過大燒毀元件,故A是必要的;B、實驗開始前,開關應處于斷開的狀態,防止在連接線路時,某些地方不合適引起電路中的電流過大燒壞元件;故B是必要的;C、電壓表與被測電阻并聯,電流表與被測電阻串聯,屬于正確的接法。故C是必要的;D、開關在電路中的作用是控制電路的通斷,與開關是否靠近電源正極一端無關;故D是不必要的。3【解析】A、為保護電路,連接
45、電路之前,應斷開開關,故A錯誤;B、連接電路時,可以先從電源的正極開始,也可以從電源負極開始,故B正確;C、在無法估計被測值大小時,為保護電表,電流表、電壓表應選用較大的量程,故C正確;D、電壓表與待測電阻并聯,測電阻兩端的電壓,故D正確?!敬鸢浮緼。4D?!窘馕觥块]合開關后,電流表有示數,說明電路是通路,燈泡沒壞,也不是斷路,可能是連入電阻太大,電路中電流太小所致,燈泡實際功率太小不足以引起燈泡發光造成的,下一步操作:移動滑動變阻器滑片,減小變阻器接入電路的阻值,使電路電流變大,燈泡實際功率變大,看燈泡能否發光。5A?!窘馕觥坑杀碇袛祿紤]到誤差因素,R10;當變阻器的最大電阻連入電路中時
46、,電阻的最大電阻:R串聯10+2030,由歐姆定律,電路中的最小電流:I0.2A0.1A;序號“1”的實驗數據不是本實驗中測得的,正確;序號“4”的實驗中,電壓表為4V,根據串聯電路電壓的規律,變阻器的電壓為:6V4V2V,根據分壓原理,滑動變阻器與待測電阻的阻值之比為:2V:4V1:2;錯誤;由知,待測電阻R是定值電阻,故錯誤;探究電流與電壓的關系時,要控制電阻不變,因R是定值電阻,故能探究電流與電壓的關系,正確。6D?!窘馕觥緼、滑片P向左滑動時遠離下接線柱,電阻變大,根據I知,電壓不變,電流變小,根據PUI知燈泡的電功率減小,電燈變暗,故A錯誤;B、閉合開關前,滑動變阻器的滑片處于最大阻
47、值處,電路電阻最大,電流最小,對電路起保護作用;移動滑動變阻器的滑片,改變燈泡的電壓和電流,計算燈泡電阻,完成多次實驗,以便尋找燈泡電阻與溫度的關系,故B錯誤;C、由表中數據知:第一次的電阻為:R110,第二次的電阻為R29.1;第三次的電阻為R37.9,可見電壓越大,電流越大,燈泡的功率越大,溫度越高,電阻越大,即燈泡的燈絲電阻隨溫度的降低而減小,電阻與電壓沒有關系,不能說電壓越小電阻越小,故C錯誤;D、當燈泡兩端的電壓最小UL0.5V時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,滑動變阻器兩端的電壓U滑UUL4V0.5V3.5V,串聯電路中各處的電流相等,所以滑動變阻器接入電路中的電阻R滑35,故滑
48、動變阻器的最大阻值不小于35。由于R3“50 0.2A”允許通過的電流太小,答案:用R2故D正確。7B。【解析】電流表和電壓表位置互換后,電壓表串聯接入電路,由于電壓表電阻很大,因此電路中電流就很小,幾乎沒有電流通過電阻,所以電流表、電壓表都不會被燒壞。8C?!窘馕觥緼B、根據圖甲可知,電壓與電流成正比,因此該電阻為定值電阻,即電阻是導體自身的性質,它不隨導體兩端的電壓和導體中的電流改變而改變,根據圖示可知,當電阻兩端電壓為3V時,通過的電流為3A,由I可知,定值的電阻:R1,故AB正確;C、測定小燈泡的電阻時,多次測量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關系,不能求平均值減小誤差,故C錯誤。D、由乙圖
49、可知,電壓與電流不成正比,即當燈泡兩端電壓發光改變時,燈泡的阻值也隨之發生變化,且電壓變化比電流變化快,因此小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大,故D正確;9C。【解析】只閉合Sx和只閉合S0時,被測電阻Rx和變阻箱R0分別與滑動變阻器串聯,保持滑動變阻器連入阻值不變,由串聯電路特點和歐姆定律可知,當電壓表示數相等時,待測電阻Rx和電阻箱R0的阻值是相等的;所以,正確的操作為:為保證電路安全,將滑片P滑至b端,只閉合開關Sx,此時Rx與滑動變阻器串聯,電壓表測Rx兩端電壓,將滑片P移至某至一適當位置記下電壓示數U只閉合S0,此時R0與滑動變阻器串聯,電壓表測R0兩端電壓,只調節變阻箱R0接入電路的阻值(不改變滑動變阻器連入電路的阻值),使電壓表示數仍為U。與滑動變阻器串聯部分分得電壓相等,所以它們的阻值相等,即RxR0。10A。【解析】A、定值電阻R與未知電阻Rx串聯流過它們的電流相等,單刀雙擲開關打到1時,測出串聯R與Rx的串聯電壓U1,開關打到2時測出電阻Rx的電壓Ux,由串聯電路特點求出定值電阻R兩端電壓,由歐姆定律求出流過Rx的電流,則該電路
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