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第3节　电阻的测量
测量定值电阻的阻值
1.小杨同学用如图甲所示的电路,测量定值电阻R的阻值。
甲 乙
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求:滑片向左移动时电流表示数变大,且导线不能交叉)
(2)实验开始前,开关应处于　　　　状态,滑动变阻器的滑片应调到　　　　阻值处。
(3)小杨同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是　　　　(选填“R短路”或“R断路”)。
(4)排除故障后的某次实验中,移动滑片使电压表示数为2 V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为　　　　A,定值电阻R的阻值为　　　　Ω。
(5)小杨同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次定值电阻R的测量,目的是　　　　。　
A.减小误差　　　 B.寻找实验的普遍规律
测量小灯泡的阻值
2.小冰在“测量小灯泡电阻”的实验中,有以下实验器材:标有“20 Ω　2 A”字样的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、三节干电池、正常工作时电压为2.5 V的小灯泡。连接后的电路图如图甲所示。
(1)小冰连接好最后一根导线,小灯泡立即发光,请你指出实验中操作的不当之处:　　　 　　　
　　 　。　
甲
(2)排除电路故障后,闭合开关S,移动滑片P,先后测量得到两组数据(见下表)。小冰要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是　　　　　　　　　　　　　。当电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为　　　　Ω(结果保留一位小数)。
乙
实验次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/ Ω
1 1.2 0.22
2 2.2 0.28
3 2.5
(3)根据测得的数据,小冰发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是　　　　　　　 　　　　。
1.(模型建构)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图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法错误的是 (　　)
甲 乙
A.图甲是定值电阻的U-I图像,图乙是小灯泡的U-I图像
B.由图像可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象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,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
2.小丽同学手里有一个正常工作时电压为3.8 V的小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材想进行实验,电源电压6 V恒定不变。
甲 乙
(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是　　 　　。
(2)本实验滑动变阻器的作用:
①　 ;
②改变　　　　　　　　和　　　　,从而实现多次测量。
(3)按照电路图正确连接实物后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因是　　　　　　　　　　。
(4)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,示数为
　　 　A,小灯泡正常工作时的电阻是　　　　Ω。
(5)实验中有两个滑动变阻器分别为“10 Ω　0.5 A”的滑动变阻器A和“5 Ω　1 A”的滑动变阻器B,为了完成本实验应选择　　　　(选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(6)小丽完成实验后小明想继续实验,发现电压表0~15 V测量范围已坏,如果想用现有的器材完成本实验,他应该进行的具体操作步骤是
　。
3.(科学探究)在测量电阻的实验中,用两节干电池作为电源,待测电阻的阻值约为6 Ω。
图1
图2
图3
(1)在实验中,电流表应该选择的测量范围是　　 　　。
(2)在实物电路图中,用“×”打在错误连线上,并用笔画线代替导线改正错误连线。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最　　　　(选填“左”或“右”)端。
(4)线路正确后,闭合开关时,若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终为电源电压,电流表的示数几乎为零,你认为电路故障的原因可能是　　 　　。
(5)排除故障后继续实验,某次测量的电压表和电流表的示数如图2所示,此时测量的待测电阻R=
　　　　Ω。
(6)通常在使用电压表时认为其电阻无穷大,不考虑电压表中流过的电流,在使用电流表时认为其电阻为零,不考虑电流表两端分得的电压,在用电压表、电流表测量电阻有如图3所示的两种测量电阻的连接方式,若电压表的电阻不是很大,电流表电阻不是很小,你认为图3　　　　中测量出的电阻值比真实值偏大,图3　　　　中测量出的电阻值比真实值偏小。
【详解答案】
基础达标
1.(1)如图所示:
(2)断开　最大　(3)R断路　(4)0.4　5　(5)A
2.(1)连接电路时开关没有断开
(2)将滑动变阻器的滑片P向左移动,使电压表的示数为2.5 V　8.3
(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大
能力提升
1.D　解析:根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,所以图甲是定值电阻的U-I图像,则图乙是灯泡的U-I图像,故A正确;由图甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,故B正确;由图乙可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化快,所以灯泡电阻逐渐增大,灯泡电压和电流越大,温度越高,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大,故C正确;灯泡的电阻是变化的,不能取多次测量的平均值减小误差,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D错误。
2.(1)R=　(2)①保护电路　②灯泡两端的电压　电流　(3)小灯泡短路　(4)0.38　10　(5)A　(6)将电压表选用0~3 V测量范围与滑动变阻器并联,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2.2 V时,读出电流表的示数
解析:(1)测小灯泡电阻的实验原理是R=;(2)①滑动变阻器可以保护电路;②滑动变阻器可以改变灯泡两端的电压和电流,从而实现多次测量;(3)按照电路图正确连接实物后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,则电路已接通,电压表无示数,则电压表所测元件短路,其故障原因是小灯泡短路;(4)电流表选用小测量范围,分度值为0.02 A,示数为0.38 A,根据欧姆定律可知小灯泡正常工作时的电阻RL===
10 Ω;(5)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值R滑==≈5.8 Ω,为了完成本实验应选择A滑动变阻器;(6)小丽完成实验后小明想继续实验,发现电压表0~15 V测量范围已坏,如果想用现有的器材完成本实验,他应该进行的具体操作步骤是:将电压表选用0~3 V测量范围与滑动变阻器并联,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2.2 V时,读出电流表的示数。
3.(1)0~0.6 A　(2)如图所示:
(3)右　(4)电阻断路　(5)5
(6)甲　乙
解析:(1)电源电压为3 V,待测电阻的阻值约为6 Ω,由欧姆定律得,电路中的最大电流约为I===0.5 A,在实验中,电流表应该选择的测量范围是0~0.6 A;(2)原电路中,电压表测电源电压是错误的,电压表应与电阻并联测电阻两端的电压;(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处的最右端;(4)线路正确后,闭合开关时,若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终为电源电压,电流表的示数几乎为零,电路故障的原因可能是电阻断路;(5)由实物图可知,两表选用小测量范围;排除故障后继续实验,某次测量的电压表和电流表的示数如图2所示,电压表分度值为0.1 V,其示数为1.5 V,电流表分度值为0.02 A,其示数为0.3 A,由欧姆定律,此时测量的待测电阻R===5 Ω;(6)甲中电流表测量是准确的,电压表测电阻与电流表两端的电压,根据并联电路电压的规律,电压表测量的电压偏大,由欧姆定律R=,测量的电阻偏大;乙中电压表测量的电压是准确的,电阻与电压表并联,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过电阻的实际电流,由欧姆定律R=,测量的电阻偏小。

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