第3节 电阻的测量
小试身手
1. 在“ 用电压表和电流表测电阻” 的实验中,下列注意事项没有必要的是( )
A. 连接电路时,先断开开关
B. 应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C. 在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应先选用较大的量程
D. 在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大的位置
E. 不能把电流表直接接到电源的正、负极上
2. 在“测量小灯泡电阻”的实验中,小明同学用一只标有“3.8 V”字样的小灯泡做实验,正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡两端电压总不能达到3.8 V,原因可能是( )
A. 小灯泡出现了短路
B. 小灯泡出现了断路
C. 滑动变阻器的最大阻值太大
D. 电源电压太低
3. 在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了二者的U-I关系图像,如图17-3-19甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法错误的是( )
8
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B. 由图甲可知,电阻是导体本身的一种性质,它不随导体两端电压和导体中电流的改变而改变
C. 由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D. 为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法,测定小灯泡的电阻
4. 如图17-3-20所示是某同学设计的伏安法测电阻的实验电路,图中①是________表,②是________表。为使①表的示数增大,变阻器的滑片P应向________移动;为使②表的示数减小,变阻器的滑片P应向________移动。
5. 某同学测小灯泡电阻的电路如图17-3-21所示,其中电源电压为4.5 V。他按电路图正确连接好实验电路后,检查各元件完好。然后闭合开关S,发现灯泡很亮,且电压表的读数为4.5 V。造成该现象的原因是________________。
8
6. 在“测量小灯泡电阻”的实验中,小明测量出小灯泡两端的电压为2.6 V时,电流表的示数如图17-3-22所示,为__________A,则小灯泡的电阻为__________Ω。
7. 有一个阻值看不清的电阻Rx,要测出它的电阻值。如图17-3-23所示是小虎做这个实验所连接的实物图。请你指出其中的三个错误或不妥之处。
(1)____________________。
(2)____________________。
(3)____________________。
挑战自我
8. 在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每米输电线的电阻为0.01 Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置, 检测员用电压表、电流表和电源连成如图17-3-24所示的电路进行检测,其中电压表的示数为3 V,电流表的示数为20 mA。则短路位置离甲地( )
8
A.7.5 km B.15 km
C.20 km D.10 km
9. 为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如图17-3-25所示的电路,其中不可行的是( )
10. [黄冈中考] 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用电压恒为6 V的电源,正常工作电压为3.8 V的小灯泡。如图17-3-26甲所示是未连接完整的实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时小灯泡变暗,连线不能交叉)
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为_________V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 ________Ω。
(3)若在实验中,上述电路的电压表标有“15 V”
8
的接线柱已损坏,且暂无条件修复。在不更换器材的情况下为了能继续完成实验,你的方法是_______________。
11. [德州中考] 如图17-3-27甲所示是测量定值电阻Rx的阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量,其中第2次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数1
2
3
电压U/V
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
_________
0.56
电阻Rx/Ω
3.13
_________
3.21
电阻Rx的平均值/Ω
_________
(2)同学们又设计了两种测量方案(如图17-3-28所示),方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的示数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx
8
=________。
②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1,再将S接到b,读出电流表的示数I2,由I1R0=I2Rx可得Rx=。请判断该方案是否正确并简要说明理由。
8
详解详析
1.B 2.D 3.D
4.电压 电流 右 左
5.滑动变阻器连入电路中的阻值为零
6.0.26 10 [解析] 小灯泡的电阻为R===10 Ω。
7.(1)电流表的正、负接线柱接反了
(2)电压表的量程选择过大
(3)滑动变阻器同时接入了两个下接线柱
8.A [解析] 测出电压与电流,由欧姆定律求出电阻,应用的是伏安法测电阻的原理。短路位置到甲地的两段输电线的电阻值:R===150 Ω;导线的总长度:L=×1 m=15000 m=15 km,则短路位置离甲地的距离:s=L=×15 km=7.5 km。
9.D
10.(1)如图所示
(2)3.8 10 (3)用电压表0~3 V的量程,将电压表并联在滑动变阻器两端
11.(1)0.50 3.20 3.18
(2)① ②该方案不正确,两种情况下Rx和R0两端的电压不相等。
[解析] (1)根据图乙中电流表的示数,利用R=计算电阻;用电压表测出电阻两端的电压
8
,用电流表测出电路中的电流,用滑动变阻器改变导体两端的电压,测出多组数据,计算出电阻,取多次测量的平均值。(2)方案一中定值电阻与待测电阻串联,已知定值电阻的阻值与其两端电压,由欧姆定律可以求出电路中电流;已知待测电阻两端的电压,由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值。方案二是想用等效替代法测待测电阻两端的电压,但根据设计,当开关S由a拨到b时,电阻R0和Rx两端的电压不相等,故该方案是不合理的。
8