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1、第3节电阻的测量题组1伏安法测定值电阻 1.在“伏安法测电阻”的实验中,下列操作存在问题的是()A.连接电路过程中,开关应断开B.电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联C.闭合开关前,滑动变阻器阻值要调到最大D.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电源正、负极对调2.(2020海南节选)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如下表:图实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.160.24电阻R/9.410.4(1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,为A,对应的电阻值为。(2)根据三次实验数据可得定值电阻Rx=(结果保留一位小数)。(3)
2、实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转。用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表的示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路中的故障是。3.小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:(1)在连接电路时,开关应处于状态,应将滑动变阻器的滑片放在阻值最的位置。(2)小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,电流表示数,电压表示数。(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,请你在图中错误的导线上画“”,并画出改动后的导线。(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2 V时,观察到电流表的示
3、数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为。(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。4.(2020郴州)小明在学校实验室用伏安法测量定值电阻的阻值,设计并连接了如图所示电路,经实验得到如下表所示的实验数据(电源电压U源=3 V)。图序号电压表示数U/V电流表示数I/A待测电阻Rx/12.00.0825.021.50.1311.531.00.156.740.50.222.3(1)实验中电压表应选取V的量程。(2)分析数据发现,根据实验原理R=UI测得Rx的阻值(如记录表中第四列所示)远超过误差允许
4、范围,产生这一错误的原因是小明在连接电路时 。(3)小明认真分析后,认为利用以上数据也可求得待测电阻的阻值,则正确计算待测电阻阻值的表达式为Rx=(用U源、U、I)表示,代入数据可得Rx=(计算结果保留一位小数)。5.(2021广元)小敏同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验。(1)根据图甲电路图,将图乙实物电路连接完整。(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,这说明小敏在实验操作上存在的问题是 。(3)解决以上问题后,调节滑动变阻器,把测量的几组数据绘成如图丙所示的图象,则该电阻的阻值R=。(4)将图乙中的电阻R换成一个正常发光时电压为3.8 V、阻值约
5、为10 的小灯泡,若要测出该小灯泡正常发光时的电阻,则原实验电路中必须改变的是。A.电源电压B.电压表量程C.电源电压和电压表量程题组2测量小灯泡的电阻6.在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是()A.更换一个相同规格的小灯泡B.更换电压表所使用的量程C.检查电路中是否存在断路故障D.减小变阻器接入电路的阻值7.在“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了二者的U-I关系图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是()A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 B
6、.由图甲可知,定值电阻的阻值不随其两端的电压和通过它的电流而改变C.由图乙可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大D.为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法计算小灯泡的电阻8.(2020山西)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡正常发光时的电压为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
7、察到,表明小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的阻值为。(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图所示的图象,分析图象可得出结论: 。思维拓展提升能力素养 9.阅读下列材料,并回答问题。在伏安法测电阻的实验中,可以有如图所示(分别为实验电路的一部分)两种测量方法,分别叫内接法和外接法。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为RA=0.05 ,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为RV=10 k,连入电路中时通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产
8、生误差。博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R1=5 ,R2=20 k。小组同学为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。若你也是博涵创新实验小组的一员,在测量R1=5 的电阻时,请你回答:(1)此实验中你们选择的恰当方法是(填字母)。A.内接法 B.外接法(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。答案解析第3节电阻的测量1.D解： 试触时发现电流表指针反向偏转而电压表正常,应断开电路,将电流表的正
9、、负接线柱的接线对调,而不应将电源正、负极对调,故D错误,符合题意。2.(1)0.2010.0(2)9.9(3)滑动变阻器断路解： (1)第2次测量时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流表的示数为0.20 A,由欧姆定律知,对应的电阻值:R2=U2I2=2.0 V0.20 A=10.0 。(2)为减小误差,取三次实验测量值的平均值作为测量结果:Rx=9.4 +10.0 +10.4 3=9.9 。(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,则电路有断路,用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,则说明接线柱B与C、C
10、与D之外有断路;连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则说明电路的故障是滑动变阻器断路。3.(1)断开大(2)无有(3)如图所示(4)10(5)A4.(1)03(2)将电压表并联在了滑动变阻器两端(3)U源-UI12.2解： (1)因为电源电压为3 V,所以电压表应选用03 V的量程;(2)由表中数据可知,电压表的示数减小时,电路中的电流增大,且电阻的阻值减小,说明电压表并联在了滑动变阻器两端;(3)根据串联电路的电压特点,定值电阻两端的电压:Ux=U源-U,由欧姆定律得,定值电阻的阻值:Rx=UxI=U源-UI,将实验1的数据代入得,Rx1=U源-U1I1=3 V-2.0 V0.0
11、8 A=12.5 ;同理可算出2、3、4次实验中的电阻分别为11.5 、13.3 、11.4 ,则平均值Rx=12.5 +11.5 +13.3 +11.4 4=12.2 。5.(1)如图所示(2)开关闭合前,未将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处(3)3 (4)C6.D解： 观察电路图可知,滑动变阻器连入电路的阻值最大,闭合开关,小灯泡两端的电压太小,这样通过小灯泡的电流会很小,从而导致小灯泡不发光,此时应移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光。7.D解： 测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了探究灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值作为小灯泡的电阻,故D错误。8.(1)如图所示(2)改变小灯泡两端的
12、电压电路连接过程中开关没有断开(3)电压表的示数为2.5 V8.3(4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值9.(1)B(2)偏小(3)采用外接法时,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的电流与通过电压表的电流之和,故电流表示数比通过定值电阻的电流要大,由R=UI可知,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。解： (1)电流表的内阻非常小,约为RA=0.05 ,电压表的内阻非常大,约为RV=10 k。在测量R1=5 的电阻时,若采用内接法,电流表测的通过定值电阻的电流是准确的,定值电阻的阻值为电流表内阻的50.05=100倍,由分压原理,设定值电阻两端的电压为U,则电流表分得的电压为1100U;若采用外接法,电压表测的定值电阻两端的电压是准确的,定值电阻的阻值是电压表内阻的5104 =12000,根据分流原理,设通过定值电阻的电流为I,则通过电压表的电流为12000I;比较可知,采用外接法对测量结果的影响较小。