初三上 第11讲 欧姆定律(四)

有志者事竟成知识点 课题：第八讲 欧姆定律（四)一伏安法测电阻 1.实验原理： 2.电路图1： 图13.测量的物理量： 实验次数 1 2 3电压（V） 电流（A）电阻（）4.表格： 、 5.注意：（1）使用前：开关 ；滑动变阻器滑到 。 （2）量程的选取：电压表 ；电流表 。 （3）灯泡的电阻： 。二、测量电阻的其他方法1.只用一只电压表、定值电阻 （1）电路图2： （2）表达式：2.只用一只电流表、定值电阻图3 （1）电路图3： （2）表达式： 图23.等效替代法 （1）电路图4 （2）电路图5图5图4三、关于误差(考虑电表的内阻）1.外接法： 2.内接法：图7图6 图7典例分析典例分析考点一：伏安法测电阻图8【例1】(2011山东威海)小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线，做测定额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验。实验次数 1 2 3电压（V） 2 2.5 3电流（A）0.220.240.26灯丝电阻（）9.0910.4211.54（1）请你根据图8所示的实物连线图，在图的虚线框内画出该实验的电路图。（2）连接电路时，应将开关断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑在端。（3）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是（选填字母序号）a.“检查电路是否断路”、b.“更换小灯泡”、c.“移动滑动变阻器测算观察小灯泡是否发光”（4）右表中的数据是按正确的操作测得的，根据表中的数据计算出三次小灯泡的阻值不相等，且随电压的增大而增大，其原因是。图9 【变1-1】（河北）小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10)，设计了图9所示的电路图。已知电源电压为6v，灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器标有“20lA”字样。(1)小明根据电路图连接的实物图。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡 ；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线。(2)若电压表015v的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在上面的虚线框内。(3)根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为 v，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的电阻是 。专点二：定值电阻与电表测电阻 【例2】（2011年福建省福州 ）如图10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（） 图10 A B C D 【变2-1】（09天津）某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图11中不可实现测量R阻值的正确电路图是（ ）图11【变2-2】（2013锦州）下列四个图中，电阻R0的阻值已知，电源电压未知且保持不变，以下四个图中不能测出Rx阻值的是（ ）A图12BCD图15考点三：综合法测电阻【例3】（2011四川成都）实验室备有下列器材：A 待测定值电阻Rx：阻值在79 之间B滑动变阻器：最大阻值500 C. 滑动变阻器：最大阻值10 D定值电阻R0：阻值10 E电流表A：测量范围006 A，03A F电源E：电源电压U恒为4 VG单刀双掷开关（双向开关）S及导线若干为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻，小聪、小亮和小英共同设计了图15所示的电路。在他们设计的电路中，电流表的量程应选 A，滑动变阻器应选 (填器材前面的序号字母)。小亮设计的实验操作主要步骤是：将开关掷向a，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，使A表的指针指到表盘上某一适当位置；读出电路稳定后A表的示数（记为I1）将开关掷向b，移动滑动变阻器的滑片至另一位置，使A表的指针指到表盘上另一适当位置；读出电路稳定后A表的示数（记为I2）小聪和小英认为小亮设计的步骤中有不妥当之处，请你帮小亮写出正确的步骤： 。图13按正确的操作，他们顺利的测出了Rx的电阻。请你写出用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0表示的Rx的表达式：Rx= 。【变3-1】（2012四川成都）实验室备有下列器材：A 待测定值电阻Rx：阻值在4952 之间 B滑动变阻器：最大阻值见图14（甲）C. 滑动变阻器：最大阻值见图14（乙） D定值电阻R0：阻值20 E电压表V：测量范围03 V F电源E：电源电压恒为4.5 V图14G单刀双掷开关（双向开关）S及导线若干 为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻，小明设计了图13所示的电路。 (1) 在小明设计的电路中，滑动变阻器应选 (填器材前面的序号字母)。(2) 小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是：将开关S掷向1, 由 (填“a至b”或“b至a”）移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，读出V表的示数为2.5 V；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将开关S掷向2, 读出V表的示数为1.5 V。根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值Rx= 。图16S2S1RxR0 【变3-2】(2011北京）小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值。小明选择了满足这个实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图16所示。（1）为了测出电阻RX的阻值，请你只添加两根导线完成图16所示的实验电路的连接。（2）只闭合开关S1，电流表的示数用I1表示；开关S1、S2都闭合时，电流表的示数用I2表示。请你用I1、I2和R0表示RX。RX = 。(1) 全考点四：测电阻的误差【例4】(2012四川内江)现准备用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，实验室能提供的实验器材有：A待测小灯光L（其正常工作时的电阻值约为10）；B二节新的干电池串联（每节干电池的电压为1.5V）；C电压表一个（量程为03V，015V，电阻为5K）；D电流表一个（量程为00.6A，03A，电阻为5）；E滑动变阻器R0（阻值为050，额定电流为1A）；F开关S一个,导线若干.则：（1）如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻，那么，当小灯泡正常工作时，该电路中的电流约为_A，因此，电流表的量程应选0_A。（2）由于电流表和电压表都有一定的电阻，严格来说将它们接入电路后，对电路都要产生一定的影响。那么，为了减少误差，在甲、乙所示的电路图17（未画完）中，最好选_（选填“甲”或“乙”）。图17（3）根据以上选择的电路图，在丙图中用铅笔画线代替导线进行连线，使之成为能比较精确地测量出小灯泡电阻的电路（其中，部分导线已连接）。（4）在实验中，某同学设计的实验报告及实验记录数据如下表所示。实验名称用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验目的练习使用电流表和电压表测量小灯泡的电阻 实验步骤a、按照电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片P，使电路中的_最小。b、闭合开关，调节滑片P，使小灯泡两端的电压达到_V，然后，测量从额定电压开始逐次_（选填“降低”或“升高”），获得几组数据。c、根据测出的电压值和电流值，求出小灯泡的电阻。实验记录电压U/V电流I/A电阻R/2.50.269.62.00.248.31.50.27.51.00.156.7将实验步骤中的空格填写完整。从实验记录中可以看出，存在明显错误的记录数字是_。根据实验记录数据，采用“描点法”在如图所示的坐标系中，作出小灯泡的UI图像。图18 【变4-1】(2013呼和浩特）伏安法测电阻R。的实验中，我们用如图18所示电路进行测量。测量结果是用电压表读数除以电流表读数来表示，而作为用电器，电压表和电流表是有电阻的，会造成实验误差。(l)电源接通前，滑动变阻器的滑片应在 （选填“左端”、“右端”或“任意位置”）；(2)测量值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“相同”）；图18(3)如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为Rv和RA，则Rx。更准确的表达式为 （数学表达式用已知字母表示）。轻巧夺冠品中考网A组（中考对接） 1.（2009鸡西）若R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器铭牌磨损，导致阻值未知，则利用下列电路图19不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是（ ）图19 A B C D图20 2.（2013烟台）图20所示的电路中，电源两端的电压保持不变闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中正确的是（ ） A电流表A1与电流表A2的示数之和变小 B电压表V与电流表A2的示数之比保持不变 C电流表A1的示数变小，电压表V的示数变大 D电流表A2的示数不变，电压表V的示数不变 3.（2013武汉）图21甲是测量小灯泡（U额=2.5V）电阻的电路。电源电压恒为4V。图21 （1）请将图甲中的电路连接完整。（要求滑片P向右滑动时电灯变亮，导线不允许交叉）（2）实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还可以 。（3）下表是记录的部分实验数据，图乙是第1次实验中电流表的示数，该示数为 A。这5次实验中，灯泡电阻的最大值为 （结果保留两位小数）。为了完成这5次实验，应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器。实验次数12345电压U/V2.52.01.51.00.5电流I/A0.220.190.160.10图22 4.（2013兰州一模）为参加全国青少年创新大赛，小强运用电学知识设计了一个电子身高测量仪，如图22所示其中定值电阻R0=5，电源电压恒为4.5V，R是固定的、竖直放置的硬电阻棒、总长为30cm，总电阻为15，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计（1）R0在电路中的作用是 （2）当被测身高增加时，电压表的示数 （变大/变小/不变）（3）小强和小明分别用该测量仪测量时，电流表示数分别为0.3A和0.5A，已知小强的身高为170cm，则小明的身高为多少？ B组（中考对接)能力提升 1.某同学在没有电压表的情况下，利用电流表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，如图23中可实现测量Rx阻值的正确电路图是（ ）图23 A B C D 2.（2013内江）现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了分辨它们的阻值大小，几个同学分别设计了如图24所示的四种电路，其中可行的是（ ）A图24BCD图25 3.（2013达州）如图25所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙为4：1；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲：I乙为（ ） A4：3 B3：2 C3：4 D3：1 4.（2013乌鲁木齐）如图26所示，AB为铅笔芯其电阻与长度成正比，当两个电流表均接00.6A量程时，改变滑片P在铅笔芯上的位置，两个电流表示数的最大与最小比值为2：1，滑片P允许滑动的长度范围cd为10cm；当两个电表均接03A量程时，滑片P允许滑动的长度范围为（） A30cm B28cm C26cm D24cm 图26 5.（2013上海）在如图27所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1为10欧，闭合电键S后，电流表A的示数如图2（a）所示求电阻R1两端的电压U1求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值现有标有“20，2A”“50，1A“字样的滑动变阻器可供选择，有一个表盘如图2（b）所示的电压表可接入电路当选用标有 字样的变阻器替换R2，并把电压表接入 两点间时（选填“AB”，“CD”，“AB或CD”），在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量U最大求电压表示数的最大变化量U最大图27 6.（2013孝感）如图28甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0=10，A为油量指示表（一只量程为0-0.6A的电流表），Rx为压敏电阻，它的上表面面积为10cm2，其他阻值与所受压力的变化如图乙所示，当油箱加满油时，油量指示表的示数如图丙所示 （1）当RX所受压力为零时，Rx的阻值为多少？ （2）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？（计算结果保留两位小数） （3）油箱装满油时，油对RX的压力与压强各为多少？图28 7.（2013黄石）如图29所示，R1是020的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求： （1）R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻？ （2）电流表A1的量程是03A，电流表A2的量程是00.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？ 图29maintenance measur