资源简介

第11讲 伏安法测电阻
伏安法测电阻
实验原理：
（2）实验电路图：
（3）实验步骤：
（4）定值电阻与小灯泡电阻实验区别：
创新实验-等效法
二、动态分析
（1）滑动变阻器的动态分析
（2）开关的闭合和断开动态分析
三、电路故障
串并联电路中故障以及导线、电流表、电压表检测
实验中的电路故障
例题1．现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干．在利用“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中：
（1）请你按图甲所示的电路图，以笔画划线代替导线，将图乙中的电路连接完整．
（2）实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于 ______ 端（选填“A”或“B“）；
（3）闭合开关，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 _______ （填符号）
A．滑动变阻器断路 B．断路 C．短路
（4）排除故障后，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图丙所示，则通过的电流大小为 _______ ．它的阻值是 _______ Ω．
（5）本实验要多次测量取平均值，是为了_______ ．
例题2．如图所示为测量未知电阻 Rx 的实验电路图，电源两端电压不变，其中 R0 为阻值已知的定值电阻。当开关 S1、S2 闭合时，电压表示数为 U1；当开关 S1 闭合、S2 断开时， 电压表示数为 U2。则下列判断正确的是（ ）
A．电源两端电压为
B．整个过程中电阻 两端的电压始终为
C．整个过程中通过电阻的电流始终为
D．测得未知电阻的阻值为
例题3.如图所示的电路中，电源电压 6 V，当开关 S 闭合后，只有一只灯发光，且电压表示数为 6 V．产生这一现象的原因是 ( )
A．灯 L1断路 B．灯 L2断路
C．灯 L1短路 D．灯 L2短路
例题4.小明做“测量小灯泡的电阻”实验时。使用的小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为3V。小明现已连接了部分电路，如图甲所示。
（1）在已连接的电路中，有一不当之处是_____ 。
（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流大小为_____ A，小灯泡正常发光时的电阻为_____ Ω（电阻的计算结果保留一位小数）。
（4）小明的实验记录和有关计算如下表所示。从表格设计看，小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值，他认为这样可以减小误差，你认为小明的做法是_____ （选填“正确”或“错误”）的。从表中数据看，不同电压下小灯泡的电阻值不同，这是灯丝电阻_____ 影响导致的。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω
1 2.5
2 2.1 0.26 8.1
3 1.7 0.24 7.1
4 1.3 0.21 6.2
例题5．用“伏安法测电阻”的实验中，丹丹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U﹣I的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是（　　）
A．图甲是定值电阻的U﹣I图象，图乙是小灯泡的U﹣I图象
B．由图象可知，通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C．由乙图及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
例题6.小周同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　）
A．只有甲 B．只有乙丙
C．只有甲乙丙 D．甲乙丙丁都可以
例题7.用如图1所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关．某同学用该电路进行实验，主要步骤有： A.把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I； B.读出电阻箱的示数R； C.把开关S接a点，读出电流表的示数为I； D.根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；
（1）上述步骤的合理顺序是 (只填写序号)；
（2）电路中接入电阻R0的目的是 ；
（3）在步骤A中，若电阻箱调节好后示数如图2所示，则待测电阻的阻值为 Ω．
（4）本实验所采用的物理方法可称为 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)．
（5）小亮设计了图3的电路测的阻值。与图1的方法比较，你觉得图3最显著的优点是：______________________________。
例题8.如图所示的电路，闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片。下列判断正确的是( )
A.电压表V1示数变小 B.电压表V2示数变大
C.电流表A的示数变小 D.电压表V1示数变大
例题9.
如图，电源电压和电灯L的电阻均保持不变。当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是( )
电压表的示数变大 B.电灯L的亮度变暗
C.电流表A1的示数不变 D.电流表A2的示数变小
例题10.某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大。闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小，输出信号电压变大
B.电流表示数变大，输出信号电压变大
C.电流表示数变小，输出信号电压不变
D.电流表示数变大，输出信号电压减小
例题11.如图所示电路，将开关S闭合，电流表的示数将______ ；电压表的示数将______ .（选填“变大”、“变小”或“不变”）
例题12.如图所示电路，灯泡L1和L2是_____联，开关S断开时，电压表的示数将_____；电流表的示数A1的示数将_____；A的示数将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
例题14.如图是一款PM2.5检测仪，其电路原理如图甲所示。为“PM2.5传感器”，它的电阻值与空气中PM2.5浓度的关系图像如图乙所示，为定值电阻，阻值为50Ω，电源电压为8V，若空气中PM2.5的浓度达到时，则判定为空气质量严重污染。以下说法正确的是（　　）

电流表的示数为0.08A时，判定被检测空气严重污染
当电流表示数变小时，电压表示数变大
被检测的空气PM2.5浓度越高，电流表示数越小
D．被检测的空气PM2.5浓度为时，电压表的示数为5V
例题13.如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图所示，则电源电压为______V，R2的最大阻值为____Ω。
例题14.右图是电阻甲和乙的 U-I 图象，小明对图像信息做出的判断，正确的（ ）
A.当甲两端电压为 0.5V 时，通过它的电流为 0.3A
B.乙两端电压为 2.5V 时，其电阻值为 5Ω
C.将甲和乙串联，若电流为 0.3A，则它们两端的总电压为 2V
D.将甲和乙并联，若电压为 1V，则它们的干路电流为 0.6A
本节作业
1．小京依据图所示电路测量未知电阻（阻值约为20 Ω）的阻值时，找到如下实验器材：稳压学生电源（电源电压约6 V且保持不变）、电流表（量程“0~0.6 A”，“0~3 A”）、电阻箱R1（0~999.9 Ω）各1个，开关两个，导线若干．
（1）实验过程中，为了实验数据尽可能精确，电流表应选用的量程为 _____ （选填“0~0.6 A”，“0~3 A”）．
（2）请将实验步骤补充完整：
①电流表调零，断开开关S1、S2，将电阻箱调节到最大阻值，按图连接实验电路；
②闭合开关S1、S2，此时电流表示数为I；
③保持开关____闭合，断开开关_____，调节电阻箱，使得电流表示数为，此时电阻箱的示数为R；
④待测电阻= ______ ．
2.用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接， 要求：
①滑片P向右移动时，电流表示数变小；
②连线不能交叉；
（2）检查电路无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零，导致这一现象的原因可能是 ______ ；
A．电压表短路 B．电压表断路
C．滑动变阻器短路 D．小灯泡断路
（3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时、电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 ______ 移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了如图丙所示的I﹣U图象，由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 ______ 欧；
（5）现有三种规格的滑动变阻器，为完成上述实验，小明选择的滑动变阻器规格应为 ______ ；
A．50Ω 0.5A 　B．10Ω 1A 　C．50Ω 0.1A
（6）通过图象可以发现小灯泡的电阻是变化的，图象表明灯丝的电阻随温度升高而 ______ （选填“增大”“不变”或“减小”）；
（7）完成小灯泡电阻的测量后，小明认为还可以用上述材料“探究电流与电压的关系”；小亮认为上述器材不能完成探究，你认为小亮判断的理由是 ______ 。

展开更多......

收起↑