電阻的測(cè)量和安全用電專題

1、電阻的測(cè)量和安全用電專題一、一周知識(shí)回顧這一周我們將學(xué)習(xí)如何測(cè)量電阻，依據(jù)的原理是歐姆定律的變形公式，所以實(shí)驗(yàn)器材中要用到電壓表和電流表，為了多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，還要用滑動(dòng)變阻器來調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓，總之，實(shí)驗(yàn)有趣也有很多新的小問題等著我們?nèi)ニ伎肌槭裁词帜靡还?jié)干電池不會(huì)觸電，為什么家庭電路可以傷人，而高壓線更不能靠近，我們通過學(xué)習(xí)本周內(nèi)容可得到謎底。二、重難點(diǎn)知識(shí)歸納及講解（一）如何測(cè)定電阻1、伏安法測(cè)電阻的原理和方法用電壓表和電流表測(cè)電阻的方法，稱為伏安法。伏安法測(cè)電阻的原理是歐姆定律，利用電壓表和電流表分別測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓U和通過它的電流I，據(jù)歐姆定律I=U/R得待測(cè)電阻R=U/I 。2

2、、實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備和電路的設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材的選配和實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，都是以實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法為依據(jù)的。本實(shí)驗(yàn)中，為了用伏安法測(cè)電阻，首先應(yīng)備有待測(cè)電阻、電壓表、電流表；此外，為了在電阻中形成電流，還需要電源；為了控制電路，還需要開關(guān)；為了保護(hù)電路和調(diào)節(jié)電流、電壓，還需要滑動(dòng)變阻器以及導(dǎo)線。根據(jù)電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的作用和使用方法，將電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)測(cè)電壓，將電流表與待測(cè)電阻串聯(lián)測(cè)電流，將滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián)用來控制和調(diào)節(jié)電流、電壓，然后接入電源、開關(guān)，便設(shè)計(jì)好了本實(shí)驗(yàn)的電路圖如圖所示。例1、用伏安法測(cè)電燈燈絲的電阻時(shí)，加在燈絲兩端電壓不變，發(fā)現(xiàn)燈泡在亮一段時(shí)間后，電

3、流表的示數(shù)變小，這是什么原因？解答：電壓不變，而電流表示數(shù)變小，說明燈絲電阻變大了。這是因?yàn)閷?dǎo)體的電阻大小不僅跟材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，還與導(dǎo)體的溫度高低有關(guān)。燈泡亮一段時(shí)間后，溫度升高，電阻變大，而剛亮?xí)r溫度為室溫，不會(huì)太高。思維方式：據(jù)題意可判斷燈絲電阻變大了，從影響燈絲電阻大小的因素中找出原因。（二）實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格的選擇在選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，不但要考慮實(shí)驗(yàn)需要哪些器材，還要考慮各種器材的規(guī)格和性能。電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，器材規(guī)格的選擇主要考慮兩個(gè)因素：一是安全因素，即電學(xué)元件對(duì)電壓、電流的承受能力，如電流表、電壓表的量程應(yīng)大于電路中待測(cè)的電流、電壓值，滑動(dòng)變阻器中實(shí)際通過的電流應(yīng)小于允許通過的最大電流

4、，否則會(huì)損壞電學(xué)儀表、儀器；二是測(cè)量的準(zhǔn)確程度因素，即測(cè)量用電表中通過的實(shí)驗(yàn)電流不能太小，這會(huì)增大讀數(shù)誤差，使測(cè)量的準(zhǔn)確程度低。例2、為了用伏安法測(cè)量一段電阻絲的電阻，估計(jì)它的阻值約為120，電源使用鉛蓄電池，滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有“50，2A”，電壓表有3V和15V兩個(gè)量程，電流表有0.6A和3A兩個(gè)量程。問：（1）滑動(dòng)變阻器是否能用？（2）電源應(yīng)取幾節(jié)鉛蓄電池串聯(lián)？（3）電表的量程如何選擇？解答：（1）考慮安全因素，只要通過變阻器的電流不超過2A，變阻器即可用，通過控制電源電壓即可實(shí)現(xiàn)，故變阻器可以用。（2）考慮到準(zhǔn)確因素，不使電路中電流太小，并結(jié)合電壓表量程分析可知，應(yīng)用7節(jié)鉛蓄電池串聯(lián)作

5、為電源，它能提供電壓14V 。（3）由于電源電壓為14V ，應(yīng)選用量程為15V的電壓表。電路中最大電流I=U/R=14/120A=0.12A，所以電流表應(yīng)選用量程0.6A 。思維方式：根據(jù)選擇器材時(shí)的安全因素和準(zhǔn)確因素綜合分析。（三）觸電1、觸電及其原因由于人體是導(dǎo)體，因此，在人體上加電壓時(shí)，有電流通過人體，這就是觸電。觸電的原因是有電流通過人體。人體的安全電壓是36V以下，人體的安全電流是30 40mA以下。2、觸電的方式（1）低壓觸電，有兩種方式：一是單線觸電，即站在地上的人接觸到火線，則有電流由火線經(jīng)過人體到地，經(jīng)地形成回路，形成觸電。二是雙線觸電，即站在絕緣體上的人同時(shí)接觸火線和零線，

6、電流由火線經(jīng)人體到零線而形成回路，造成觸電。（2）高壓觸電，也有兩種方式：一是高壓電弧觸電，即人體靠近高壓帶電體到一定距離時(shí)，高壓帶電體和人體之間會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，在人體中有電流通過；二是高壓跨步電壓觸電，即高壓輸電線落在地上，地面上與電線斷頭距離不同的各點(diǎn)存在電壓，當(dāng)人走近斷頭時(shí)，兩腳位于離斷頭遠(yuǎn)近不同的位置上，使兩腳之間有電壓，有電流通過人體。3、觸電的急救發(fā)生觸電時(shí)，應(yīng)首先切斷電源，再使用絕緣體挑開電線使觸電人脫離電源，再行施救。如果發(fā)生電火災(zāi)，也應(yīng)先切斷電源再潑水救火。例3、人體與地之間有良好的絕緣，是否一定能避免觸電事故的發(fā)生？解答：人體的觸電方式有多種。人體與地之間有良好的絕緣，就不

7、能使電流由火線經(jīng)人體流向地面，則不會(huì)形成單線觸電。但如果人的兩手分別接觸火線和零線，就會(huì)有電流通過人體而造成雙線觸電?？梢娙梭w與地之間有良好的絕緣，也不一定能避免觸電事故的發(fā)生。思維方式：根據(jù)觸電的方式全面分析類題下列幾種情況中，可能造成觸電事故的是（）A人站在絕緣凳上，一只手接觸火線B人站在絕緣凳上，兩只手分別接觸火線與零線C人站在地上，手接觸零線D兩手分別接觸一節(jié)干電池的正負(fù)極答案：B （四）家庭電路的安全用電家庭電路的電壓是220V，超過人體安全電壓幾倍，應(yīng)注意防止觸電事故的發(fā)生。家庭電路的觸電事故是人體直接或間接跟火線連通導(dǎo)致的，為了有效防止觸電事故的發(fā)生，應(yīng)注意：控制開關(guān)必須串聯(lián)在火

8、線上；有金屬外殼的家用電器，外殼要接地；防止絕緣層的破損；防止線路潮濕，因?yàn)槌睗竦慕^緣體也會(huì)導(dǎo)電。例4、為什么家庭電路中導(dǎo)線的接頭處要用絕緣膠布包好，而在實(shí)驗(yàn)室里用干電池做實(shí)驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)線的接頭都是裸露的？解答：家庭電路中火線對(duì)地的電壓是220V，人體的安全電壓在36V以下，如果不用絕緣膠布包好導(dǎo)線接頭，人不慎碰到火線，會(huì)造成觸電事故。實(shí)驗(yàn)室里的干電池電壓低，每節(jié)的電壓是1.5V，用4節(jié)串聯(lián)時(shí)電壓也就6V，即使人碰到了也不會(huì)發(fā)生觸電事故。思維方式：據(jù)家庭電路電壓與干電池的區(qū)別分析是否可能觸電。中考解析一、中考要求測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)是電學(xué)類的一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，是綜合運(yùn)用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器等元件，故中

9、考經(jīng)常出現(xiàn)以測(cè)電阻為內(nèi)容的考題，而安全用電既是物理知識(shí)與生活的一個(gè)重要連接點(diǎn)，也是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中需要掌握的知識(shí)，因此中考題目常有涉及。二、中考新題例說例1、（2003·武漢）如圖a所示是伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)物圖。圖a（1）要使滑動(dòng)變阻器的滑片 P向右移時(shí)電流表示數(shù)變大，請(qǐng)?jiān)趫Da中將滑動(dòng)變阻器正確接入電路；圖b （2）若電壓表、電流表示數(shù)如圖b所示，則小燈泡的電阻為_；圖c（3）若伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)方案與操作過程均正確，兩表的示數(shù)如圖c所示，你認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以改進(jìn)的地方是_，你這樣做的理由是_。解答：（1）（2）10 （3）電流表改用00.6A量程；被測(cè)電流小于0.6A。

10、例2、（2002北京市海淀區(qū)）下列四種做法中正確的是（）A用濕布擦點(diǎn)亮的電燈燈泡B在有絕緣外皮的通電導(dǎo)線上晾衣服C發(fā)生觸電事故時(shí)應(yīng)首先切斷電源D用濕手扳動(dòng)家庭電路中的開關(guān)。解析：用濕布擦燈泡危險(xiǎn)有二，一是本來絕緣的部分變濕了可能變成導(dǎo)體，造成觸電，二是點(diǎn)亮的燈溫度較高，接觸濕布遇冷可能造成炸裂，故A不能選，同理，用濕手扳開關(guān)時(shí)可能觸電，而通電導(dǎo)線上雖有絕緣皮，但不能保證日曬風(fēng)吹時(shí)間久了絕緣皮老化龜裂造成漏電傷人。故選C。課外拓展伏安法測(cè)電阻時(shí)，電表本身電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響任何實(shí)驗(yàn)都是有誤差的，不可能絕對(duì)準(zhǔn)確。在伏安法測(cè)電阻中，由于電壓表和電流表本身都有一定電阻，會(huì)使測(cè)出的電阻值與電阻的真實(shí)值存

11、在偏差。電壓表和電流表連入電路的方式有兩種，如圖所示。圖（a）的接法中，電流表接在電壓表外，稱為電流表外接法，其中電壓表的示數(shù)表示待測(cè)電阻R兩端電壓UR，電流表示數(shù)表示通過R和電壓表的總電流，即I=IRIV。根據(jù)歐姆定律，待測(cè)電阻值應(yīng)為R真=UR/IR，而測(cè)量出來的電阻值R測(cè)=UR/I，由于I>IR，所以R測(cè)<R真，即測(cè)得的電阻值比真實(shí)值偏小。實(shí)際中，電壓表的電阻非常大，如果待測(cè)電阻值很小，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)，電壓表和電阻R兩端電壓相等，據(jù)歐姆定律知，IR遠(yuǎn)大于IV，則I近似等于IR，使R測(cè)R真。因此，當(dāng)待測(cè)電阻R很小時(shí)，采用（a）圖接法可減小測(cè)量誤差。圖（b）的接法中，電流表接在電

12、壓表內(nèi)，稱為電流表內(nèi)接法。其中電流表的示數(shù)表示通過電阻R中的電流IR，電壓表的示數(shù)表示電阻R兩端電壓UR與電流表兩端電壓UA之和，即U=URUA。根據(jù)歐姆定律，待測(cè)電阻值應(yīng)為R真=UR/IR，而測(cè)量的電阻值R測(cè)=U/IR，因?yàn)閁>UR，使R測(cè)>R真，即測(cè)量值比真實(shí)值偏大。實(shí)際上電流表的電阻很小，如果待測(cè)電阻R的阻值很大，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，通過電阻R和電流表中的電流相等，由歐姆定律知UR=IRR遠(yuǎn)大于UA=IRRA，即U近似等于UR，使R測(cè)R真。因此，當(dāng)待測(cè)電阻很大時(shí)，采用圖（b）的接法可減小誤差。在線測(cè)試考試說明：測(cè)試時(shí)間限制僅針對(duì)A卷 A卷開始測(cè)試窗體頂端一、選擇題1、某同學(xué)用

13、電壓為6V的電池組、電壓表、電流表、開關(guān)、待測(cè)電阻和若干導(dǎo)線做“用伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)，連接電路后，未閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有讀數(shù)，電壓表讀數(shù)為6V；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù)，電壓表讀數(shù)仍為6V，那么產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是（）A電流表的正、負(fù)接線柱接反了B電流表并聯(lián)接在待測(cè)電阻兩端C電壓表并聯(lián)接在電源兩端D電壓表串聯(lián)接在電路中2、某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)電阻時(shí)，恰好將電壓表和電流表位置接反，如圖所示，其后果是（）A電壓表被燒壞B電流表不會(huì)被燒壞C兩表都可能被燒壞D電壓表不會(huì)被燒壞，電流表可能被燒壞3、通過人體的電流，能使人產(chǎn)生發(fā)麻感覺的電流強(qiáng)度是（）A1mA B30mAC100mA D1A4、

14、發(fā)現(xiàn)有人觸電后，應(yīng)采取的正確措施是（）A趕快將觸電人拉離電源線B趕快去喊電工來處理C趕快用剪刀剪斷電源線D趕快用絕緣物使人脫離電源線5、下列做法中，符合安全用電原則的是（）A保持電路中絕緣部分干燥B用濕布擦接在電路中的電燈泡C把濕衣服晾在電線上D搬動(dòng)用電器要先切斷電源6、照明電路中某燈不亮了，用測(cè)電筆分別去接觸燈的兩個(gè)接線柱，氖管都發(fā)光，此燈不亮的原因是（）A零線斷了B火線斷了C保險(xiǎn)絲斷了D短路了7、用測(cè)電筆測(cè)如圖所示的的插座的火線和零線，但無論筆頭金屬插入哪一個(gè)孔中，氖管都不發(fā)紅光，可能的原因是（）A插座發(fā)生了短路B保險(xiǎn)絲燒斷了C插座接觸不良D零線斷路8、停在高壓輸電線上的鳥不會(huì)觸電，這是因

15、為（）A鳥是絕緣體B鳥的電阻太大C鳥的兩爪間的電壓非常低D鳥能耐高壓 窗體底端B卷 測(cè)試結(jié)果第1題答案錯(cuò)誤!正確答案為 C第2題答案錯(cuò)誤!正確答案為 D第3題答案錯(cuò)誤!正確答案為 A第4題答案錯(cuò)誤!正確答案為 D第5題答案錯(cuò)誤!正確答案為 AD第6題答案錯(cuò)誤!正確答案為 A第7題答案錯(cuò)誤!正確答案為 B第8題答案錯(cuò)誤!正確答案為 C1、電壓表讀數(shù)與電源電壓相同，說明它測(cè)的是電源電壓。2、電流表直接接在電源兩極上而被燒壞，電壓表串在電路中，因其電阻極大而使電路斷路。3、只是發(fā)麻而并非觸電。4、據(jù)觸電的急救方法判斷。5、將安全用電原則與各選項(xiàng)對(duì)照。6、氖管發(fā)光，則證明各導(dǎo)體均與火線連通。7、氖管都

16、不發(fā)光則證明火線斷了，而保險(xiǎn)絲串在火線上。8、同一根電線上相距不遠(yuǎn)的兩點(diǎn)間電壓當(dāng)然小。二、填空題9、家庭電路中，開關(guān)、保險(xiǎn)絲應(yīng)接在 _ 線上；螺絲口燈座的螺旋套應(yīng)接在 _ 線上。10、只有不高于 _ 的電壓對(duì)人體才是安全的，照明電路的電壓是 _，動(dòng)力電路的電壓是 _。11、用電壓表、電流表測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，除了待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線外，還需要的器材是 _ 、_ 和_。12、如圖所示，是某同學(xué)設(shè)計(jì)的伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路，圖中是_表，是_表。為使表的示數(shù)增大，變阻器的滑片P應(yīng)向_移動(dòng)；為使表的示數(shù)減小，變阻器的滑片P應(yīng)向_ 移動(dòng)。答案與提示9、火；零10、36V；220V；380V11、

17、電壓表；電流表；電源12、電壓；電流；右；左（提示：1與R并聯(lián)是電壓表，2與R串聯(lián)是電流表滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻是P左端的一部分，P向右移動(dòng)時(shí)，電阻變小，電流變大；P向左移動(dòng)時(shí)電阻變大，電流變小，R兩端的電壓也變小三、實(shí)驗(yàn)題13、如圖所示，陳智慧同學(xué)想要測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡正常工作時(shí)的電阻。請(qǐng)幫他畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖。（1）用筆畫線將圖甲中的實(shí)驗(yàn)器材連接實(shí)驗(yàn)電路。（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)是_ 的。（3）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表指在_V 的位置上，在圖乙上畫出所用量程和指針的位置。（4）若此時(shí)電流表指針見圖（丙），通過小燈泡的電流是_A。（5）這個(gè)小燈泡正常工作時(shí)的電阻是_。14、如圖所示的兩個(gè)電路都可以用來測(cè)量小燈泡的電阻（甲為內(nèi)接法，乙為外接法），請(qǐng)分別畫出電路圖。用這兩個(gè)電路測(cè)出的小燈泡的電阻相同嗎？如果略有不同，嘗試做出解釋。15、在測(cè)量小燈泡的電阻Rx阻值實(shí)驗(yàn)中：（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明測(cè)量?jī)x表的“”、“”接線柱。（2）計(jì)算Rx阻值的公式為Rx=_。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)主要有以下幾項(xiàng)操作，請(qǐng)你把操作的字母代號(hào)按合理的先后順序?qū)懺跈M線上： _。A斷開開關(guān)，按電路連接實(shí)驗(yàn)電路B閉合開關(guān)C根據(jù)公式，算出三次測(cè)量的電阻值，再求平均值D移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑