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1、第五讲 测电阻、测电功率14 / 14I 测电阻一、伏安法测电阻主要仪器电路图实验步骤表达式及推导二、伏阻法测电阻(无电流表)主要仪器电路图实验步骤表达式及推导电源、导线、开关、滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、电压表三、不改动电路的伏阻法测电阻(无电流表、不改动电路)主要仪器电路图实验步骤表达式及推导电源、导线、开关、阻值为R0的定值电阻、电压表四、伏滑法测电阻(电压表和滑动变阻器)主要仪器电路图实验步骤表达式及推导电源、导线、开关、滑动变阻器电压表五、安阻法测电阻(无电压表)主要仪器电路图实验步骤表达式及推导电源、导线、开关、阻值为R0的定值电阻、电流表主要仪器电路图实验步骤表达式及推导电
2、源、导线、开关、阻值为R0的定值电阻、电流表六、不改动电路的安阻法测电阻(无电压表、不改动电路)主要仪器电路图实验步骤表达式及推导电源、导线、开关、阻值为R0的定值电阻、电流表七、安滑法测电阻(电流表、滑动变阻器)主要仪器电路图实验步骤表达式及推导电源、导线、开关、滑动变阻器、电流表八、等效法(单刀双掷开关、电阻箱)主要仪器电路图实验步骤表达式及推导电源、导线、单刀双掷开关、电阻箱电流表测量电阻考点总结1. 连接实物图、画电路图、找出图中错误。2. 连接电路时,开关应处于 。3. 开关闭合前,滑动变阻器的滑片应处于 。4故障分析:(1)电压表明显偏转,电流表向左偏转。 (2)电压表有明显示数,
3、电流表无示数, 。(3)灯泡发光很暗。 。(4)小灯泡特别亮。 。5. 电流表、电压表的读数,量程的选择。6. 求灯泡正常发光时的电阻。7. 小灯泡的电阻不能求平均值,测量定值电阻的阻值必须求平均值。8. 小灯泡电阻变大的原因。 。9. U图像的分析。10. 非常规方法测电阻。电压表坏了(安阻法),电流表坏了(伏阻法),伏滑法,安滑法。11. 求小灯泡正常发光时的功率,及测量功率的问题综合。中考题实战1. 关于测量定值电阻阻值得实验【方案一】运用电压表(无电流表),一个阻值为R0的固定电阻,测定值电阻。器材:一只电压表,一个阻值为R0的固定电阻、电源、开关和导线若干。实验步骤:步骤一、请你在虚
4、线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路步骤二、将电压表 在Rx两端,闭合开关,读出电压表的示数Ux步骤三、将电压表 在R0两端,闭合开关,读出电压表的示数U0步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,写出Rx的表达式 (用符号表示)【方案二】运用一只电压表(无电流表)一个已知最大阻值的滑动变阻器,测量定值电阻阻值。器材:一只电压表、一个已知最大阻值的滑动变阻器,电源、开关和导线若干。实验要求:请你在图虚线框中画出实验所需的电路图。评估交流:(1)从实验操作角度看,以上两个方案中,方案 更好。(2)好在 (只要求写出一条)2. 小明用“伏安法”测量定植电阻Rx的阻值,实验提供的实验器
5、材有:A.待测电阻Rx(阻值约为200); B.二节干电池(每节干电池的电压约为1.5V)C.电压表一个(量程03V,015V); D.电流表一个(00.6A,03A);E.滑动变阻器R0(规格为100,2A); F开关S一个,导线若干,则;小明用如图所示的电路来测量待测电阻Rx的阻值,则该电路中电流表所选用的量程对应的分度值为 ;电路中的最大电流约为 A。小明同学在实验过程中发现该实验不能较精确地测量出待测电阻Rx的阻值。那么,为了能较精确的测出Rx的阻值,请你只利用提供的部分器材重新设计一种可行的实验方案:A. 在虚线方框内画出你设计的可行实验电路图,要求连接好电路后,电表的位置不移动就能
6、测出待测电阻Rx的阻值(其中,部分已画好)B根据所画的电路图,用铅笔线代替导线将实物图连接起来,使之成为符合要求的电路(没有选用的器材就不要连接。其中,部分导线已连好)C简述主要的实验步骤:第一步: ;第二步: 。D写出待测电阻的表达式Rx= (用实验步骤和题中的相关字母表示)3小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案,并选择了合适的器材,测量电路如图 所示,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值未知,在A、B两点间接人的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx (1)请你帮他完成相关实验内容: 将 接入A、B两点间; 闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下 ; 断开开关,取下A、B间的元件,
7、将 接在A、B两点间; 闭合开关,调节 ,使 ; 读出 ,即可知道Rx的阻值(2)小明测量电阻R,的方法,在科学研究中经常用到,下面四个研究实例中,采用这种研究方法的是( ) . A力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它 B根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱 C用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 D用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱4. 某科技创新小组制作了一个直接测量电阻阻值的仪器,称之为欧姆表。电路如图,制作步骤如下:(1)在A及B之间连接导线,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为0.6A(即满量程), 把电流表的“0.6A”刻度线标为“0”;(2)保持滑动变阻器R1不变,当在AB
8、之间接一阻值为80电阻时,电流表示数为0.3A。此时滑动变阻器R1的有效阻值为_,把“80”数值标在电流 表刻度“0.3A”处;(3)据此原理,通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值,则在电流表刻度为“0.4A”处应标的电阻值是_;(4)用此欧姆表能直接测量接入AB间导体的电阻阻值。请写出按此方法制成的欧姆表刻度及电流表刻度的两处不同点:_5. 实验室有一种小量程的电流表叫毫安表,用符号表示,在进行某些测量时,其电阻不可忽略。在电路中,我们可以把毫安表看成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读出。利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻,电源的电阻不计,R1=140,R2=60。当开关s1闭合、
9、s2断开时,毫安表的读数为6mA;当s1、s2均闭合时,毫安表的读数为8mA。求毫安表的电阻RA和电源的电压U。6. 某同学将一节旧电池、5欧的定值电阻、开关和电压表连接成图甲所示电路,发现开关断开和闭合时,电压表的示数有明显的不同。他很好奇,在老师的帮助下他得知:干电池内部本身存在电阻,其情况相当于一节干电池及一电阻串联(如图乙虚线框内所示)。当开关闭合后,干电池内部的电阻分到了一部分电压,从而提供给定值电阻的电压减小。为了求证,他又进行了如下实验:测出图甲所示电路中开关断开时电 压表示数为1.4伏,闭合开关后电压表的示数为1伏;将定值电阻由5欧更换为12欧,测 出电路中开关断开时电压表示数
10、为1.4伏,闭合开关后电压表的示数为1.2伏。(1)该同学将定值电阻由5欧更换为12欧的想法是:当电路中定值电阻变大,电路中的电流变小,干电池内部电阻分到的电压变小。实验和中测得的数据是否支持他的想法?(选填“支持”或“不支持”)(2)根据实验测出的数据,计算出该干电池的内部电阻为欧。7. 在测量定值电阻Rx阻值的实验中,(1)请你将图甲中的实物电路用笔画线代替导线连接完整。(2)实验时,若只有Rx断路,开关闭合 ,电路中可能出现的一种 现象是 .(3)在实验过程中,发现电压表不能使用,小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R0使用(R0值已知),设计了如图乙所示的电路测量Rx阻值,测量时,只
11、闭合开S1电流表示数I1,只闭合S2电流表示数I2,则Rx两端电压为 ,电阻Rx= 。(用I1、I2和R0表示)(4)因图乙未能测出多组数据,于是小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知),设计了如图丙所示的实验电路,重复(3)中的测量步骤和计算方法,并多次测量求出了Rx的阻值,小明得出的Rx的阻值是 (正确/错误)的,理由是 。8. 在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图9甲所示的电路,请你完成下列问题. (1)该实验的原理是 . (2)连接电路时,应将开关 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端(填“左”或“右”). (3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电
12、流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于 断路造成的.(4)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图 乙所示的图象,则该电阻的阻值R=_.(5)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏. 于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计并连接了如图10所示的电路.电源电压未知且恒定不变. 请把下列实验步骤补充完整: 只闭合开关S1,_; _电阻表达式:Rx=_测量小灯泡电功率考点1. 测电阻的考点都可以在测量电功率的实验中考察。2. 实验器材的选择。电源:略大于小灯泡额定电压。滑变器保证灯泡正常发光。电表的量程选择。3.
13、小灯泡亮度及实际功率的关系。4. 使小灯泡更亮一些,滑动变阻器应向哪个方向调节。5. 计算小灯泡的额定功率、实际功率、计算滑动变阻器的功率。6. 小灯泡的电阻为什么发生变化。1. 小宇做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“3.8V”字样)(1)如图17所示,他所连接的实验电路存在错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确请你在应改动的导线上打“”,并用笔画线代替导线,画出正确的接法 (2)电路连接正确后,闭合开关,记录的部分实验数据和现象如上表所示。分析表中实验数据可知:第1次实验中,小灯泡不发光的原因是_,接下来应进行的操作是 ;所用电源电压约为_V(3)由于小宇粗心大意,没有记录灯泡正
14、常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻:R= =5,再计算出灯泡的额定功率:P = =2.888W请你对小宇计算额定功率的方法作出评价:小灯泡的额定功率_(选填“大于”“等于”或“小于”)2.888W,理由是_2. 在做“测定小灯泡的电功率”实验时,选用的器材有电压为6V的电源,额定电压为25V的小灯泡,以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。下图是没有连接完的实物电路。 (1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。 (2)连好电路闭合开关,发现电压表指针偏转很小,其原因可能是 (写出一种即可)。 (3)经适当调整后,闭合开关,移动滑片P到某处,发现电压表的示数
15、为22V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端滑动。(4)通过移动滑片P,测得多组数据,绘制成U - I,图像如上图。据此可计算出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率是 W(设电源电压保持不变)。3. 小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图22所示电路,选用分别标有“1.5V0.25A”、“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”字样的小灯泡L1、L2、L3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率及电阻的关系。(1)他将灯L1接入图22电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整。(2)闭合开关前
16、,滑动变阻器的滑片P应置于(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2A,再测出L1两端的电压,此时电压表示数如图23所示,为V,然后计算出此时灯L1的电阻是,实际功率是W。(4)换上灯L2,闭合开关,此时电流表的示数将变(选填“大”或“小”),为保持电流为0.2A不变,应将滑片P向(选填“A”或“B”)端移动;再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率。换上灯L3,做第三次实验,并将实验数据记录在下表。次数灯泡I/AU/VR/P/W1L10.22L21.680.323L32.4120.48(5)请根据实验数据,在图24中作出小灯泡功率及电阻
17、关系的图像。(6)分析图像可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率及电阻成关系。(7)小波认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便。对此你可以如何改进?。(8)王明同学经过多次测量及计算后,得到了一组功率P 及电压的平方U2的数据,下列各图中能正确表示P 及U2的关系的是(设灯丝电阻不变)( )4. 同学们在用伏安法测量标有“220V 60W”白炽灯泡的电阻时,发现电流表示数很小,调节滑动变阻器的滑片,电流表示数变化非常小。于是,他们设计了图-1所示的电路,通过在AB间接入阻值不同的定值电阻,分别测出了不同电压时白炽灯泡的电阻。(1)根据串联电路中电流的特点和欧姆定律,可以推出 (选填“”、“=”或“”)(2)根据图-1所示电路图,将图-2的实物电路连接完整。(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现电压表V1无示数,电压表V2示数较大,则该故障的原因可能是 。排除故障后,在某次实验中,电压表V2的示数如图-3,其示数为 V。(4)当AB间接入定值电阻为125时,V1的示数为4.0V,V2的示数为2.0V,则RL= ;若将定值电阻换为200,则V2的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(5)“220V 60W”白炽灯泡正常发光时的电阻约为806.7,比同学们测得的阻值大很多。请分析造成这种差异的主要原因是: 。
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