第十四講歐姆定律第二節(jié)測量電阻的阻值

1、第十四講歐姆定律第二節(jié)測量電阻的阻值知識回顧考點梳理實驗突破實驗測量定值電阻的阻值測量小燈泡的電阻名稱實驗原理R=lU實驗電路圖操作(1)電路連接(連接電壓表、電流表、滑動變阻器)步驟(2)連接電路時注意事項(開關(guān)要斷開，滑動變阻器的滑片滑到最大阻值處)及其(3)滑動變阻器在電路中的作用(保護電路；調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓)過程(4)電流表、電壓表讀數(shù)中的(5)實驗步驟完善注思(6)電路故障分析事項(7)實驗交流與評估實驗表格實驗序號電壓U /V電流I /A電阻R/Q123探究燈絲的電阻與溫度之間的 關(guān)系以獲得多組數(shù)據(jù)求平均 值，減小誤差-繪制U -I曲線圖k12?/A"1/A數(shù)據(jù)或U

2、 -I圖像的分析定值電阻的圖像是正比 例圖像小燈泡電阻的圖像是曲線 (原因： 溫度對小燈泡燈絲電阻有影響 )內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響實驗誤差分析實驗結(jié)論電阻是導體本身的性 質(zhì)，和導體中的電流及 導體兩端的電壓無關(guān)燈泡電阻不是固定的， 會隨溫度升 局而增大多次測量的目的數(shù)據(jù) 計算 及曲 線圖 分析特 殊 方 法 測 電 阻缺 電 流 表電路設(shè)計/i%,-A<一步驟用電壓表測得U0兩端電壓為 R,則電路中電流I_U0；用電壓表R0測得Rx兩端電壓為Ux結(jié)論RxU R0電路設(shè)計孑目 tf也一步驟Sp S2閉合，測得電源電壓 U; §閉合、S2斷開，測得 Rx兩端電壓為Ux,電路電流I&#

3、39;U。-Ux一 R結(jié)論RxU0 j電路設(shè)計>1R1步驟滑片P位于A端時，測得電源電壓兩端電壓為Ux,電路電流 _u UxRpU;滑片P位于B端時，測Rx結(jié)論Rx =2 xU _R p U x缺 電 壓 表電路設(shè)計-試®-11"步驟S閉合，用電流表測得 Ro的電流Io, 出通過Rx的電流Ix電源電壓 U- I0R0,用電流表測結(jié)論DI0R0Rx I 1 x電路設(shè)計Ll-T-_K 比T*J步驟Si 閉合、S2 斷, U= I0R0； S2 閉合、G斷開，測得Ix結(jié)論Rx 一I 0IR。x電路設(shè)計-aT 1R/步驟Sp S2 閉合，U=IxRx； S) 閉合、 WCT,

4、 U=I(R + Rx)結(jié)論R _ iRox I x -I電路設(shè)計(L1丁步驟滑片P位于A端，U=IxRx;滑片P位于B端，U=I（Rb+ Rx）結(jié)論RIRBRx Ix -I實驗剖析實驗一測量定值電阻的阻值例1實驗課上老師讓兩組學生用不同的方法做“測量未知電阻R”的實驗.實驗方法如下:甲乙（1）第一組同學連接的實驗電路如圖甲a所示，某次測量時電流表示數(shù)為0.4 A,電壓表示數(shù)如圖甲 b所示，則待測電阻阻值為 Q ;（2）另一組同學設(shè)計一個不需要電壓表與滑動變阻器測定未知電阻Rx阻值的實驗。設(shè)計的實驗電路如圖乙所示：（R的阻值已知）實驗步驟（用相應(yīng)的符號表示測出的物理量）A.按照設(shè)計的實驗電路圖

5、連接電路；B.閉合開關(guān)斷開開關(guān)S,記錄電流表示數(shù)為I"C.。寫出未知電阻的表達式Rx=。 U 2 2V.【解析】（1）電流表本數(shù)為0.4 A,電壓表本數(shù)為2.2 V,則R = = =5.5 ； （2）閉合開關(guān)S2,斷I 0.4A開開關(guān)S1,則電路為Rx的簡單電路，U=IiRx；閉合開關(guān)G、，兩電阻并聯(lián)，U =I RxR0 ,則可知Rx RoI 2 _ I iRx =-R°。【答案】(1)5.5 (2)閉合開關(guān)S、&,記錄電流表的示數(shù)為 I212,1 r11實驗延伸1 (1)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到 處，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無 示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)

6、，則出現(xiàn)的故障可能是R;(2)排除故障后，經(jīng)過多次測量得到的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：數(shù)據(jù)序號1234電壓U/V0.71.21.72.2電流I/A0.130.220.310.40.7 1.2 1.7 2.2為了減小實驗誤差，小明依據(jù)多次測量取平均值的做法進行了如下的計算，R =4定"0.13 0.22 0.31 0.445.47 的電阻值 R= 5.47 Q ,這樣的算法是 (選填“合理”或“不合理” )的；(3)當滑動變阻器的滑片滑至左端時，電壓表示數(shù)的變化量為AU,電流表示數(shù)的變化量為AI ,則RX=。(用A U和A I表示)實驗二測量小燈泡的電阻例2如圖甲所示，是小亮做“測量小燈泡的

7、電阻” 實驗 的實物圖.電源電壓保持不變，小燈泡上標有“2.5 V0.3 A ”字樣。(1)請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整；(2)電路連接后，小明閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā) 現(xiàn)電壓表示數(shù)在增大的時候，電流表的示數(shù)在減小。其 原因是;(3)排除故障后，電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，燈泡的電阻為 Q;(保留整數(shù))(4)根據(jù)測得的小燈泡的電阻值與燈泡正常工作的阻值進行分析，你會發(fā)現(xiàn)燈絲的阻值變大了，這是因為:【解析】(1)利用伏安法測小燈泡電阻，滑動變阻器“一上一下”接入電路，與小燈泡串聯(lián)，如答圖所示；(2)電流表示數(shù)減小，說明滑動變阻器接入電路的阻值增大，電壓表示數(shù)增大，則電壓表與滑

8、動變阻器并聯(lián)；(3)如題圖乙所示，電壓表示數(shù)為2.8 V,電流表示數(shù)為0.28 A,則此時小燈泡的阻值為R =U =28V-=10C (4)燈絲的阻值受溫度影響，溫度升高，燈絲的阻值增I 0.28A大?！敬鸢浮?1)如圖所示(2)電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了(3)10(4)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大實驗延伸2 (1)電路連接正確后，閉合開關(guān)，燈泡較亮且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片燈泡亮度不變，原因是 ;(2)小燈泡正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,該同學利用R = U計算出小燈泡正常發(fā)光時的電阻.若考慮電表對測量的影響，則電阻的測量結(jié)果與真實值相比偏 （選填“大”或“小”），原因是

9、 ;（3）下表為小明設(shè)計的數(shù)據(jù)表格，并求出了小燈泡電阻的平均值，你認為這種做法對嗎？;理由是電壓/V0.51.01.52.02.5電流/A0.100.160.200.230.25電阻/ Q5.06.37.58.710.0平均電阻/ Q7.5（4）小明連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的強光，并很快熄滅，則原因可能是（）A.電流表短路B.小燈泡短路C.滑動變阻器接入電路的阻值過小D.電壓表斷路小明想測量額定電壓為 3.8 V的小燈泡正常發(fā)光時的電阻 （電源電壓為4.5 V）,但是電壓表15 V的量程已經(jīng) 損壞，在不改變原器材的情況下，你會怎么做？安徽中考真題在線命題點測量小燈泡的電阻

10、1.（2014安徽，19, 11分）在測量額定電壓為 2.5 V的某小燈泡電阻的實驗中，實驗電路圖如圖甲所示。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變小燈泡兩端的電壓，相應(yīng)地讀取通過小燈泡燈絲的電流。表中記錄的是每次 的測量值。U/V00.501.001.502.002.50I/A00.170.300.390.450.49(1)以電壓為橫坐標、電流為縱坐標，將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為坐標點，標記在坐標系中，如圖乙所示，請用平滑曲線將這些點連接起來；(2)通過計算或根據(jù)所畫的實驗圖線都可以發(fā)現(xiàn)，小燈泡燈絲的電阻值是 (選填“變化”或“不變”)的，且隨著電壓的升高，其阻值 ;(選填“變大”或“變小”)(3)按照電路圖

11、甲，在圖丙中將實物圖連接起來。2. (2013安徽，20, 6分)小明利用圖甲所示的電路圖測小燈泡的電阻。甲乙丙(1)請你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導線，將圖乙中的實驗裝置圖連接完整；(2)實驗中，用U、I分別表示電壓表、電流表的讀數(shù)，則小燈泡的電阻R=;(3)若實驗室只提供較小量程的電流表與一個電阻箱R'(能讀出電阻值的變阻器)并聯(lián)，減小通過電流表的電流，如圖丙所示。老師肯定了他的想法，并指出電流表的內(nèi)阻Ra不為零，可以看成一個小電阻。為了保護電流表，在接入電路前，電阻箱的阻值應(yīng)該調(diào)到最 (選填“大”或“小”)。針對訓練類型一測量定值電阻的阻值1 .如圖甲是某小組用“伏安法測定值電阻Rx

12、”的電路圖，圖乙為實物電路。(1)在圖乙中將缺失的兩根導線補畫完整;(2)在某次測量中，電壓表盤面如圖丙，則讀數(shù)為；當滑動變阻器的滑片 P從目前位置滑至左端時,回的讀數(shù)增量為 AU,因的讀數(shù)增量為AI,則Rx=(用AU和AI表布)。2.小科同學用如圖甲電路測導體電阻Rx。(1)請用筆畫線代替兩根導線，將電路連接完整(導線不能交叉);(2)規(guī)范連接電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器進行多次測量，并記錄數(shù)據(jù)如下表，請根據(jù)圖乙把表中所缺數(shù)據(jù)填寫完整。實驗序號電壓/V電流/A11.50.1622.032.50.24(3)小科同學根據(jù)上表求出電壓的平均值和電流的平均值，再運用歐姆定律求出電阻的平均值。請判斷

13、該方法是否可行，并說明理由。3 .用電壓表和電流表可以測量未知電阻Rx的阻值，測量方案的電路圖如圖甲。(1)根據(jù)圖甲電路圖，將圖丙中實物電路連接完整;甲乙向(2)某次實驗時電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示，可求得所測電阻的阻值為Q ;(3)如果電表的電阻不能忽略，那么用這種實驗方案測出來的電阻可等效為的總電阻，這種連接方法適合測 量阻值(選填“較大”或“較小”)的電阻。4 .圖甲是用伏安法測未知電阻Rx的實驗圖。甲乙丙(1)請用筆畫線代替導線，將圖甲中實物電路連接完整；(2)閉合開關(guān)，將滑片 P向左滑動，此時電壓表示數(shù)為2.4 V,電流表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為I = A,則未知電阻Rx= Q

14、;(3)若實驗中只有一個電壓表和一個已知電阻Ro,小明設(shè)計了如圖丙所示的電路，同樣可以測量未知電阻 Rx,請在空格內(nèi)將實驗步驟補充完整。閉合S、斷開Si,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為Ui；，用電壓表測出電源的電壓U;請寫出用測量值 U、Ui及Ro來表示Rx的表達式：Rx=。類型二測量小燈泡的阻值5 .在測量標有電壓為 2.5 V的小燈泡電阻的實驗中，第一次測量時的電壓等于2.5 V,小燈泡正常發(fā)光。以后調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓小燈泡兩端的電壓逐次下降，使燈絲溫度不斷降低，燈泡變暗直至完全不發(fā)光，測 量數(shù)據(jù)如下表所示。數(shù)據(jù)序號1234567電壓U/V2.52.11.71.30.90.50.1電

15、流I/A0.280.260.240.210.190.160.05(1)根據(jù)題目要求，請用筆畫線代替導線將電壓表接入電路中;(2)從數(shù)據(jù)可以看出，實驗中滑動變阻器的滑片逐漸向(選填a”或b”)端滑動；(3)小燈泡正常發(fā)光時電阻為 .小燈泡不接入電路時，其電阻最接近；(4)對比不同電壓下的小燈泡電阻值，我們得出結(jié)論：隨著小燈泡燈絲溫度不斷降低，小燈泡的電阻逐漸。6 .在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，待測小燈泡額定電壓為2.5 V。(1)請用筆畫線代替導線，將圖甲的實物圖未連接部分補充完整(連線不得交叉);(2)當開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)過分析，同學們猜想了一些可能的原因，見表。請根據(jù)同學

16、們的分 析，將表中電壓表和電流表的示數(shù)情況在空白處補充完整。猜想電壓表示數(shù)情況電流表示數(shù)情況燈泡斷路示數(shù)接近零燈泡短路示數(shù)為零后小數(shù)(3)故障排除后，同學們移動滑動變阻器的滑片，記錄了多組小燈泡兩端電壓和對應(yīng)的電流值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標圖上繪制出了 IU圖像，如圖乙所示。分析圖像可知，小燈泡正常工作時燈絲電阻為Q o (4)從圖像還可看出，小燈泡燈絲的電阻隨兩端電壓的變化而跟著變化了.從物理學角度分析，造成這一現(xiàn)象的原因是。6 V的電源，額定電壓 “3.8 V的小燈泡。7 .在測量“小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗中，選用電壓恒為 下圖甲是未連接完整的實驗電路。(1)請你用筆畫線代替導線， 將圖

17、甲所示的實物電路連接完整(要求：滑動變阻器的滑片 P向A端移動時小燈泡變暗，連線不能交叉)；(2)閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數(shù)為 V時，小燈泡正常發(fā)光。此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則燈泡正常發(fā)光時的電阻是Q;(3)若實驗時，上述電路中僅電壓表上標有“15V”的接線柱已損壞，且暫無條件修復.在不更換器材的情況下為了能繼續(xù)完成實驗，你的方法是：。8 .小華做“伏安法測定小燈泡電阻”的實驗時，電源電壓約為 6 V,小燈泡額定電壓為 2.5 V。(1)請你用筆畫線代替導線，將圖甲的實物電路連接完整；(2)小華同學重新連接后閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若他想

18、測量小燈泡在額定電壓下的電阻，應(yīng)將圖甲中滑片P向(選填A”或B”)端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5 V;若考慮電表的電阻對測量的影響，按圖甲的連接方式，小燈泡電阻的測量值與此時小燈泡電阻的真實值 相比偏(選填“大”或“小”)，原因是。參考答案實驗剖析 實驗延伸1 （1）阻值最大處斷路（2）不合理（3） 一I實驗延伸2 （1）滑動變阻器接線柱沒有“一上一下”連接，而是將上面兩個接線柱連入了電路（2）小電流表測的是通過小燈泡和電壓表的總電流，該電流比通過小燈泡的電流大，而電壓表測量的是燈泡兩端的電壓，故電阻的測量結(jié)果與真實值相比偏小（3）不對小燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化，不能求平均值（4）C（5

19、）將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端 安徽中考真題在線1. （1）如答圖1所示（2）變化變大（3）如答圖2所示【解析】（1）用平滑曲線將圖中各點連接起來，如答圖 1所示；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，當小燈泡兩端所加電壓為 0.50 V、1.00 V、1.50 V、2.00 V、2.50 V 時，通過燈絲的電流分別為 0.17 A、0.30 A、0.39 A、0.45 A、0.49 A;由I=U可彳R R=U,不同電壓下對應(yīng)的電阻： RIR1 =U1I10.50 V 0.17 A2.94 Q R2=1.00 V0.3 A3.33 Q R3 = U=I31.50 V 0.39 A3.85 QR4 =Uf2.

20、00 V 0.45 A4.44 Q R5=2.50 V0.49 A5.1 Q由此可見，小燈泡燈絲的電阻值是變化的，并且隨著小燈泡兩端電壓的變大，小燈泡燈絲的電阻變大；（3）因為小燈泡的額定電壓為2.5 V,所以電壓表的量程為 03 V;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，通過燈泡的最大電流為0.49 A,因此電流表的量程選擇 00.6 A;從正極出發(fā)依次串聯(lián)開關(guān)S、滑動變阻器、電流表以及燈泡回到負極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意滑動變阻器按一上一下的原則接線，如答圖2所示。2. （1）如答圖所示（2）彳（3）小I=U得，并聯(lián)電路兩端的電壓相 R【解析】（1）根據(jù)電路圖連接電路.電流表串聯(lián)在電路中，將負接線柱與開關(guān)

21、相連；電壓表與燈泡并聯(lián)，將負接線柱與燈泡左邊的接線柱相連；滑動變阻器已接了下面一個接線柱，需再接上面一個接線柱；（2）根據(jù)I = R,得R=:；（3）電阻箱與電流表并聯(lián)，可以分得部分電流，根據(jù)公式等，電阻箱的電阻越小，分得的電流會越多，所以開始為保護電流表，應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)到最小。針對訓練1.(1)如答圖所示(2)0.66 V(0.64 V 0.68 V 均得分)(3)I【解析】（1）實驗中電流表和電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，所以電流表的“一”接線柱要接電源負極，而電壓表的“”接線柱要接在定值電阻左端，具體接線如答圖所示；（2）因為電壓表使用的是 03 V量程，U! _ U2 _ U2_出I

22、1 " I2 " I2 -I1 - I每大格是1 V、每小格是0.1 V,所以其讀數(shù)是0.66 V; （3）第一次實驗時兩表的讀數(shù)分別是Ui、Ii,第二次實驗時兩表的讀數(shù)分別是 U2、I2,因為定值電阻的電阻不變，故有:2.（1）如答圖所示（2）0.2（3）不可行，運用歐姆定律時，公式中的R、U和I是指同一導體，同一時刻的電壓和電流值【解析】（1）電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，滑動變阻器選擇“一上一下”串聯(lián)在電路中，開關(guān)串聯(lián)在電路中.根據(jù)各元件連接方式，連接實物圖，如答圖所示；（2）由題圖可知電流表量程選取的是00.6 A,分度值為0.02 A,指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)為 10

23、格，所以此時電流表示數(shù)為1=10X0.02 A =0.2 A; （3）不可行，導體電阻在大小上等于其兩端電壓與通過其自身的電流的比值，導體電壓、電流、電阻具有同時性.三次測 量的電壓和電流求平均值后再計算電阻，這不符合電壓、電流、電阻所具有的同時性。3. （1）如答圖所示（2）15（3）電流表和待測電阻串聯(lián)（合理即可）較大【解析】 本題考查實物電路的連接、電表讀數(shù)及歐姆定律的運用.（1）連接電路需注意到電壓表測的是電流表和待測電阻串聯(lián)后兩端的總電壓，易錯接成電壓表與待測電阻并聯(lián)，如答圖所示；（2）兩表讀數(shù)要看清量U 2 1V程和分度值，由題圖乙可知，電流表的示數(shù)是0.14 A,電壓表的示數(shù)是

24、2.1 V,所以R = U=*12'=15 ；I 0.14A（3）由題圖甲可知，電流表起分壓作用，所以測出來的電阻可等效為電流表和待測電阻串聯(lián)后的總電阻，由分壓規(guī)律可知，待測電阻阻值越大，電流表分得的電壓越小，故此方法適合測量阻值較大的電阻。URU -Ui4.(1)如答圖所示(2)0.38(3)閉合S、Si【解析】(1)變阻器應(yīng)該串聯(lián)在電路中，且具體的接法是“一上一下”，故此時導線一端在變阻器的下端,所以另一端應(yīng)選擇上面的任何一個接線柱，且接到Rx的右邊接線柱上，如答圖所示；(2)將開關(guān)閉合后，此時電壓表的示數(shù)是 2.4 V,電流表選擇小量程，分度值是 0.02 A,故此時電流表的示數(shù)

25、是 0.3 A,故此時的電U 2.4V阻是R= 8 q (3)若想測量電阻，即必須測量出該電阻的電壓和電流，或者通過計算得出對應(yīng)I 0.3A該電阻的電壓和電流；若實驗中只有一個電壓表和一個已知電阻R。，利用題圖丙所示的電路，同樣可以測量未知電阻Rx,具體操作為：閉合 S、斷開Si,電路中只有電阻 R和Rx,故用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓為 Ui,即此時Rx電壓是Ui；閉合S、Si,用電壓表測出電源的電壓U;故在中，區(qū)的電壓是U-Un所以通過Rg的電流是：I= U-Ui;此時R。和Rx串聯(lián)，所以通過Rx的電流也是：U -Ui ；R0R。此時Rx的電壓是U1，故Rx的電阻是：Rx=U! =U

26、i= 5% ,故中Rx的表達式是：Rx=UiR0oI U -Ui U -UiU -UiR05. (i)如答圖所示(2)b(3)8.932(4)變小【解析】(i)電壓表應(yīng)該并聯(lián)在小燈泡的兩端，所選量程。3 V,并且小燈泡的右端接電壓表的“3 V接線柱上，小燈泡的左端接電壓表”接線柱上；(2)滑動變阻器和小燈泡串聯(lián)，串聯(lián)電路具有分壓作用，如果想讓小燈泡兩端的電壓減小，就必須讓滑動變阻器兩端的電壓增大，應(yīng)讓滑動變阻器接入電路中的電阻增大，所以滑片應(yīng)向 b端移動；(3)小燈泡正常發(fā)光時的電阻為：R= 匹 =25立=8.93 ，小燈泡不接入I 額 0.28A電路中時，電阻的大小最接近于：R=U =2 q (4)由表中數(shù)據(jù)分析得出小燈泡的電阻受溫度的影響，溫度越低，電阻越小，反之，溫度越高，電阻越大。6 .（1）如答圖所示（2）有示數(shù)（3）10（4）燈絲溫度升高，電阻變大【解析】（1）由于小燈泡的額定電壓為2.5 V,所以電壓表選擇 03 V量程；小燈泡的電阻在 10 左右，所以通過小燈泡的電流小于0.6 A,電流表選用00.6 A量程，把電流表