17.3电阻的测量

第十七章 欧姆定律 第3 节 电阻的测量 材考点梳理 一、伏安法测定值电阻 1 方法：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流，然后根据 R=U/算出电阻。（间接测量法） 2 原理：R=U/。 3 器材：电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 ▲敲桌子：滑动变阻器的作用： （1）保护电路。 （2）改变待测电阻两端电压。 4 请根据实物电路画 出电路图： 5 电路连接注意事项： （1）开关要断开。 （2）电流表串联， 电压表并联，选择合适的量程，“正进负出”。 （3）滑动变阻器： 滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。 B 闭合开关前，滑片移到阻值最大处。 6 电路故障分析： （1）闭合开关，如果电压表无示数，电流表有示数，可能为定值电阻被短路。 （2）闭合开关，如果电压表有示数，电流表无示数，可能为定值电阻开路。 7 实验步骤： （1）设计电路图并连接实物电路。 （2）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出多组电流表和电压表示数。 （3）断开开关，算出每次电阻值，最后求出电阻的平均值。 8 会设计实验数据表格： （1）需要记录至少3 次数据。 （2）物理量要带单位。 （3）需设置电阻平均值项目。 9 多次测量的目的：求平均值，减小误差。 二、伏安法测定值电阻和小灯泡电阻的区别： 1 多次测量的目的不同： （1）测定值电阻：为了求平均值，减小误差。 （2）测小灯泡电阻：为了得到普遍规律。 2 实验结论不同： （1）测定值电阻：结果是一个数值（平均值）。 （2）测小灯泡电阻的结论：灯丝电阻随温度的升高而变大。 3-U 图像不相同： （1）定值电阻-U 图像 （1）小灯泡-U 图像 重难点突破 1 现要测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx(约5 Ω)、两节干电池、电流表、电压表、 滑动变阻器、开关及导线若干． 甲 乙 (1)用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P 向接线柱D 移动时接入 电路的阻值变小． (2)正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变． 若电路中只有一处故障，可判断该故障是______________． (3)排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为050 ，电压表的示数如图乙，该示数为 ________V，则Rx＝________Ω (4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0～9999 Ω)和电流表(指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不 清)等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图丙．完成下列实验步骤： 丙 ①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R 阻值调至最大； ②_________________________________________________________________________； ③_________________________________________________________________________； ④电阻Rx＝________．(用测得量的符号表示) 2 在“测量小灯泡电阻”的实验中，小张准备了如下器材：两节新干电池，额定电压为25 V 的小灯泡 若干，两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 ”、R2“20 Ω 2 ”，开关、导线若干． (1)请你根据图甲，将图乙中的电路进行修改．(要求：只改动一根线，滑动变阻器滑片向左移动时灯 泡变亮，且导线不交叉．) (2)闭合开关 S ，移动滑 片P，小张 发现小灯泡 始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是________． 小灯泡短路 B 滑动变阻器短路 小灯泡断路 D 滑动变阻器断路 (3)排除故障后，移动滑片P，依次测得6 组数据如表一所示．其中第6 次实验时电流表表盘如图丙， 此时电路中的电流为________；由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是________(选填 “R1”或“R2”)． 表一 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 05 10 15 20 25 28 电流/ 016 020 022 025 028 电阻R/Ω 31 68 89 93 (4)小张将这6 组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是________(选填 “合理”或“不合理”)的． (5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”．他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω 的 定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示，他发现通过导体的电流跟电 阻不成反比，其原因可能是_____________________________________________________． 表二 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流/ 030 020 012 参考答 1 (1)如答图所示 (2)Rx断路 (3)26 52 (4)②闭合S1，标记电流表指针所指的位置 ③断开S1，闭 合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0 ④R0 【解析】(1)由题图可知，电源由两节干电池串联组成，电源电压为3 V，通过Rx的最大电流约为x＝ ＝＝06 ，所以电流表选用0～06 量程，电流表、滑动变阻器及电阻Rx组成串联电路，滑动变阻器遵 循“一上一下”的接线原则，滑动变阻器上端已接D，那么下端只能选择接线柱或B 接入电路，因为 要求滑片P 向D 移动时接入电路中的阻值变小，所以只能选择B 接线柱接入电路，如答图所示；(2)正 确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变，则 可能是Rx断路；(3)由图乙可知，电压表选用的是0～3 V 量程，分度值为01 V，电压表的示数为26 V，Rx的电阻为Rx＝＝＝52 Ω；(4)由题图丙可知，R 与Rx并联，电流表测干路电流，由于电源电压未 知且电流表刻度盘示数模糊不清，不能通过计算得出电阻Rx的阻值，但是可以通过等效替代法得到Rx 的阻值，先让Rx接入电路，标记电流表指针的位置，再将R 接入电路，调节R 的阻值使电流表指针指 在标记处，此时两电阻阻值相等，即可得出Rx的阻值． 2 (1)如答图所示 (2) (3)030 R2 (4)不合理 (5)没有保持定值电阻两端的电压不变