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第十六讲 电阻的测量
(分值:48 分 建议时间:60 分钟)
1. (7 分)(2017 江西)【实验名称】用电流表和电压表测电阻
【实验器材】电压恒为 3 V 的电源、电压表、电流表、标有“20 Ω 2 A”字样的滑动变阻器、
待测电阻 R1、开关、导线若干.
【实验原理】__欧姆定律(或 R=
U
I)_
【实验步骤】
(1)小明按如图甲所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,发现电流表示数如图乙所示,则下一步的实验操作是:先_断开开关_,然后_将
电流表正、负接线柱上的导线对调_;
(3)小明测出待测电阻的阻值后,向老师汇报,老师指出他实验设计中存在着不足,其不足是_
只测量一组数据,实验误差较大_;
(4)改进后,小明继续实验并将数据记录在下表中,分析数据可知待测电阻的阻值为_10_Ω;
还可以初步得出;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_正比_;
数据表格:
实验次数 电压 U/V 电流 I/A
1 2.4 0.24
2 2.0 0.20
3 1.5 0.15
丙
(5)实验过程中,若小明将滑片 P 移到了如图丙所示位置,闭合开关,此时电流表的示数为
_0_A.(导学号 59824143)
2.(8 分)(2017 重庆 A 卷)小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新
干电池,标有 2.5 V 相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器 R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2
A”,开关、导线若干.2
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片 P 右
移灯泡变亮,且导线不交叉).
答图:
(2)闭合开关前,应将滑片 P 置于_A_(选填“A”或“B”)端.正确连接电路后,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_C_.
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路
C.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 2 次实验时电流表表盘
如图丙所示,此时电路中的电流为_0.2(或 0.20)_A;第 4 次实验时灯泡电阻值为_8_Ω.由表一中的
数据可知,小张选用的滑动变阻器应是_R2_(选填“R1”或“R2”).
表一
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流 I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
电阻 R/Ω 3.1 6.8 8.9 9.7
(4)小张将这 6 组数据算得的电阻值平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_不合理
_(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、20Ω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:_ 没有控制定值电阻两端的电压不变_ .( 导学号
59824144)
表二
实验次数 1 2 3
电阻 R/Ω 5 10 20
电流 I/A 0.30 0.20 0.123
3. (6 分)(2017 天水)在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池 3 节,电流表、电压表各 1 个,
开关 2 个,滑动变阻器 1 只,待测电阻 2 个,导线若干.
(1)图甲是实验的电路图.小丽按照电路图连接电路时,开关应_断开_.
①闭合开关 S 后,小丽发现电流表和电压表的指针均不动.她断开开关 S,检查线路连接无误
后,把电压表与 b 点相连的那根导线改接到 c 点,再次闭合开关 S 时,发现电流表的指针仍不动,
但电压表的指针有明显的偏转.若电路中只有一处故障,则故障是_bc 之间断路_.
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关 S,移动滑动变阻器的滑片 P,当电压表的示数为 1.6
V 时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_0.32_A,Rx=_5_.
(2)实验时某小组同学利用一只电流表和最大阻值为 R0 的滑动变阻器完成对未知电阻 Ry 的测
量.如图丙所示是他们按照设计连接的部分实验电路.
①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整.(只添加一条导线)
实验步骤:A.开关 S1 和 S2 都断开,将变阻器的滑片 P 移到阻值最大处,观察到电流表无示数;B.
保持滑片 P 位置不动,只闭合开关 S1 时,读取电流表的示数为 I1;C.再闭合开关 S2 时,读取电流
表的示数为 I2(I2>I1).
答图:
②请你用 I1、I2 和 R0 表示 Ry,则 Ry=_
I1R0
I2-I1_.
4. (6 分)(2017 孝感)小明同学利用如图甲所示的电路来测量一未知电阻 Rx.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整.4
答图:
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器,当电压表的示数为 1.2 V 时,电流表的示数如图乙所示,
则 Rx=_4_Ω.
(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,测量小灯泡正常发光时的电阻和额定功率,其中 R0
是已知定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整.
①闭合开关 S,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光;
②S′接_b_,测出灯泡与 R0 串联后的总电压 U;
③保持滑动变阻器滑片 P 的位置不变,再将 S′接_a_,测出 R0 两端的电压 U1;
④小灯泡正常发光时的电阻 RL=_
(U-U1)R0
U1 _(用 R0、U、U1 列表达式);小灯泡的额定功率 P
额=_
(U-U1)U1
R0 _.
5. (7 分)(2017 贵港)用伏安法测电阻,实验电路如图甲所示.
(1)连接电路时,开关应该是_断开_的.
(2)大山同学在实验中的某次测量,电压表与电流表的读数如图乙所示,则此时待测电阻的阻
值为_8_Ω.请你根据图甲的电路图,在图丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物图(导线不能
交叉).
答图:
(3)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为 R,被测电阻的阻值为 Rx,电
源电压保持不变,但电源电压值未知,请你利用剩下的器材测出 Rx.先在方框内画出此时的实验电
路图,再简要写出实验过程和计算 Rx 的表达式.
a.实验过程:_①闭合开关,将滑动变阻器滑片滑移到在 a 端,记录此时电流表的示数 I1,则
电源电压 U=I1Rx;②将滑动变阻器滑片滑移到在 b 端,记下此时电流表的示数 I2,则电源电压 U=
I2Rx+I2R_.5
b.Rx 的表达式:Rx=_
I2R
I1-I2_.
(导学号 59824145)
6. (8 分)(2017 镇江)在测量电阻的实验中:
(1)小华设计的测量电路如图甲所示,待测电阻 Rx 约 10 Ω.
①在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_左_端;
②导线 A、B、C、D 中有一根连接错误,这根导线是_D_;
③改正连接错误并闭合开关后,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数不为零且保持
不变,而电流表示数始终为零,已知导线及各处连接完好,则电路中_Rx_出现了_断路_故障;
甲
乙
(2)小清设计的测量另一待测电阻 Rx 阻值的电路如图乙所示.
①他的测量步骤如下:
丙
第 1 步:将 Rx 接在电路中 A、B 两点间,闭合开关 S,调节滑动变阻器滑片 P 至适当位置,此
时电压表的示数如图丙所示,示数为_2_V;断开开关 S,移走 Rx;
第 2 步:再将电阻箱 R 接在 A、B 两点间,闭合开关 S,保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变,调
节电阻箱使电压表的示数仍如图丙所示,此时电阻箱接入电路中的阻值 R=48 Ω,则小清测得 Rx 的
阻值为_48_Ω;(导学号 59824146)
②在第 2 步中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片 P 向右移动了少许,则他测得 Rx 的阻值将偏
_大_,设滑片 P 的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了 2 Ω,则小清测得 Rx 的值为_52_Ω.
7. (6 分)(2016 绵阳)小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值,小凯将未知电阻、电流表、电
压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路,小凯正准备闭合开关时,旁边的小明
急忙拦住他,说线接错了。
(1) 小明发现只要改新年好一根导线就可以连接正确,请你检查一下电路,指出改接的是
_d_.(选填 a、b、c、d、e、f、g)6
(2)故障排除后,电阻两端的电压表示数如图乙所示,其读数_1.40_V.(保留两位小数)
(3)小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻 R 的不同电流和对应的电压值,如
下表所示:
U/V 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
根据表中数据在图丙中画出电阻 R 的 I-U 关系图像.
答图:
(4)由(3)中图像求出该电阻的阻值为_5.0_Ω.(保留一位小数)
(5)将图甲所示电路改成如图丁所示电路,电源电压保持不变,已知 R1∶R2∶R3=2∶1∶1,测
得开关 S 断开时 R2 中电流为 I,消耗功率为 P;则开关 S 闭合后,R1 中的电流为_1.2_,R3 消耗的功
率为_0.36P_.