第3課時(shí)　伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻

第四章

電路探秘第六節(jié)

電流與電壓、電阻的關(guān)系第3課時(shí)

伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻1.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2023寧夏中考改編)如圖是“測(cè)量小

燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)

時(shí),下列選項(xiàng)正確的是()基礎(chǔ)過關(guān)全練CA.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大B.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小解析由電路圖可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電

路電流,電壓表測(cè)小燈泡兩端電壓;滑動(dòng)變阻器的滑片P向左

滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小,電路總電阻R變小,電

源電壓U不變,根據(jù)I=

可得,電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大,燈泡兩端電壓變大,C正確。2.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2023湖南婁底中考)小明同學(xué)想測(cè)量

某一未知定值電阻的阻值,用到的器材有:電源、電流表、電

壓表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻Rx、開關(guān)各1個(gè),導(dǎo)線若干。

(1)連接電路過程中,為保護(hù)電路,開關(guān)要

;閉合開關(guān)前,

應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至

(選填“A”或“B”)

端。(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),原因可能

是

。斷開BRx短路(或電壓表短路或電壓表斷路)(3)若在實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表短接,已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R0,

也能測(cè)出Rx的阻值。具體操作是:將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻

值,閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)為U1；再將滑動(dòng)變阻器調(diào)到

最小阻值,讀出電壓表的示數(shù)為U2,則待測(cè)電阻Rx=

(用U1、U2、R0表示)。

R0解析(1)為了保護(hù)電路,連接電路過程中,開關(guān)要斷開;閉合

開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處,即B端。(2)

閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說明電路是通路;電壓表無

示數(shù),說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷

路。(3)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最小阻值,此時(shí)電路為只有Rx的簡(jiǎn)

單電路,電壓表測(cè)電源電壓,為U2;將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻

值,此時(shí)Rx與滑動(dòng)變阻器最大電阻串聯(lián),電壓表測(cè)Rx兩端電壓,

為U1,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U滑=U2-

U1,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知,

=

,即

=

,解得:Rx=

R0。3.(2022浙江湖州中考,15,★★☆)要測(cè)未知電阻Rx的阻值,現(xiàn)

提供電壓未知的電源、2只電流表、阻值為20歐姆的定值電

阻R0、未知電阻Rx、開關(guān)、導(dǎo)線若干。小路同學(xué)設(shè)計(jì)了如

圖甲所示電路圖,并據(jù)圖連接電路,閉合開關(guān)S,電流表A1和A2

的示數(shù)分別如圖乙和圖丙所示,則Rx的阻值為()

甲

乙能力提升全練B

丙A.5歐姆

B.10歐姆

C.15歐姆

D.20歐姆解析由電路圖可知,兩電阻并聯(lián),電流表A1測(cè)量R0所在支路

的電流,電流表A2測(cè)量干路電流;由圖乙可知,電流表A1的量

程是0~0.6A,分度值是0.02A,示數(shù)是0.1A,即流經(jīng)R0的電流I

1=0.1A;由圖丙可知,電流表A2的量程是0~0.6A,分度值是0.0

2A,示數(shù)是0.3A,干路電流I=0.3A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流、電

壓特點(diǎn)可得,流經(jīng)未知電阻Rx的電流I2=I-I1=0.3A-0.1A=0.2

A,未知電阻Rx兩端電壓U2=U1=I1R0=0.1A×20Ω=2V,則Rx=

=

=10Ω。4.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2023浙江舟山中考,26,★★☆)科學(xué)

小組同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)導(dǎo)體的電阻R,過程如下。【實(shí)驗(yàn)步驟】①連接電路,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大位置。②閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀出電壓表和電流表的

示數(shù)并記錄在表中。③改變滑動(dòng)變阻器的阻值,讀數(shù)并記錄,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

記錄表實(shí)驗(yàn)次數(shù)U/VI/AR/Ω11.00.502.021.50.1410.732.00.1910.542.50.2310.9請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖連接完整?！緮?shù)據(jù)處理】表中數(shù)據(jù)有一組是錯(cuò)誤的,剔除后可得出導(dǎo)體

的電阻R=

Ω。【反思交流】實(shí)驗(yàn)中,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值獲得多組

數(shù)據(jù),這樣操作的目的是

。10.7取平均值,減小誤差解析滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中。

由表格數(shù)據(jù)知道,第一組數(shù)據(jù)與其他組數(shù)據(jù)相差太大,應(yīng)是錯(cuò)

誤數(shù)據(jù),剔除后得出導(dǎo)體的電阻R=

=10.7Ω。定值電阻阻值是不變的,實(shí)驗(yàn)中,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值獲得多組數(shù)據(jù),這樣操作的

目的是取平均值,減小誤差。5.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2023浙江杭州中考,30,★★☆)小金

用如圖甲所示電路圖測(cè)某導(dǎo)體的電阻?；卮鹣铝袉栴}:

甲

乙

丙(1)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中完成實(shí)物圖的連接。(2)閉合開關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到某一位置時(shí),電流表

和電壓表的指針位置如圖丙所示,則被測(cè)導(dǎo)體R0的電阻為

歐。(3)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,需進(jìn)行多次測(cè)量。當(dāng)圖乙所示滑動(dòng)變阻

器的滑片P從A端向B端移動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)將

(選填

“變大”或“變小”)。13變大解析(1)根據(jù)圖甲可知,電路為串聯(lián)電路,圖乙中缺滑動(dòng)變

阻器和電源之間的導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的接線方法為“一上一

下”。(2)由圖丙可知,通過定值電阻的電流為0.2A,兩端電壓為2.6

V,則定值電阻的阻值R0=

=

=13Ω。(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從A端向B端移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻

變小,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得,滑動(dòng)變阻器兩端電壓變

小;根據(jù)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律可得,定值電阻兩端電壓變大。6.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2022浙江溫州中考)某小組同學(xué)在進(jìn)

行“伏安法”測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí),連接了如圖甲所示的電路,閉合

開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,多次測(cè)量并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。小組

同學(xué)根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)得到圖乙中的a、b、c三點(diǎn),發(fā)

現(xiàn)電壓表未調(diào)零。將電壓表調(diào)零后,重做實(shí)驗(yàn),由第二次測(cè)量數(shù)

據(jù)得到圖乙中的A、B、C三點(diǎn)。素養(yǎng)探究全練(1)圖丙是該小組在一次測(cè)量中的電流表指針位置,其示數(shù)為

安。(2)分析圖乙中的第二次測(cè)量數(shù)據(jù),待測(cè)電阻的阻值是

歐(結(jié)果保留一位小數(shù))。(3)小組同學(xué)討論發(fā)現(xiàn),利用第一次的測(cè)量數(shù)據(jù),能求出第一

次實(shí)驗(yàn)中電壓表接入電路前指針?biāo)傅目潭戎?也能求出被

測(cè)電阻的阻值。分析圖乙,寫出第一次實(shí)驗(yàn)電壓表接入電路

前指針?biāo)傅目潭戎?并說明理由。0.34.9見解析解析(1)圖丙中電流表選用小量程,分度值為0.02A,故其示