1、本章專題復習一伏安法測電阻06用非常規方法測電阻1 .小陸做“用電流表、電壓表測電阻“實驗,器材有電壓恒定的電源、待測電阻尺、電流表、電壓表、電鍵及導線假設干.為了實現屢次測量,他從實驗室找來了20歐和10歐的電阻各一個,并設計了如圖2a所示的電路圖進行實驗.實驗步驟如下：1按圖2a正確連接器材,并在MN兩點之間不接入任何器材的情況下,閉合電鍵S,此時電壓表的示數為4.5伏.2斷開電鍵,把10歐的電阻接入MN兩點之間.重新閉合電鍵S后,電壓表示數如圖2b所示.3把10歐的電阻換成20歐的電阻,重新實驗,電壓表示數相比步驟變化了0.8伏,4用一根導線接在MN之間,此時電流表示數為0.36安.請根

2、據上述實驗過程,填寫表中編號處的數據.理量實驗品、電壓a伏電流A安電阻反歐電阻&的平均值歐100/23(10)(11)4(12)0.36【答案】(8)2.5：(9)0.2：(10)1.7：(11)0.14：(12)4.5,【解析】1由圖2a,正確連接器材,在MN兩點之間不接入任何器材,閉合電鍵S,電壓表與Rx串聯在電路中,由于電壓表自身電阻非常大,所以電壓表相當于測電源電壓,即電源電壓U=4.5V,此時電路中電流非常小,幾乎為0：2把10歐的電阻接入MN兩點之間,由于電源電壓4.5V,由圖2b可知：電壓表此時應使用的0-3V量程,示數為2V,此時Ux2=U-Umn=4.5V-2V=2.5V,由

3、串聯電路特點和歐姆定律可得：L、2=Imn=Umn/Rmn=2伏/10歐=0.2安：3把10Q的電阻換成20Q的電阻,由串聯電路的分壓原理可知此時MN兩點間電壓增大,所以Umn,=2V+0.8V=2.8V,此時Ux3=U-Umn=4.5V-2.8V=1.7V,Ix3=I.mn=UMn7/?MNr=2.8伏/20歐=0.14安：4由圖當用一根導線接在MN之間,電路中只有R、連入電路,所以Ux產U=4.5V.2 .小陸同學做“用電流表、電壓表測電阻實驗,現只有電源電壓大于3伏且保持不變、待測電阻Rx、電壓表015伏量程檔損壞、阻值為10歐的定值電阻Ri、阻值為30歐的定值電阻R?、電鍵及導線假設干

4、.他經過思考,進行了三次實驗,電路圖及閉合電鍵S后對應的電壓表的示數分別如圖3a,b、c所示.請根據相關信息計算需寫出計算過程：小路同學所用電源的電壓U待測電阻Rx的阻值.計算電阻時,精確到0.1歐圖3【答案】6V：5g【解析】1由圖a可知Ri兩端電壓為Ui=L5V,由于RlIOC,所以電路中的電流為：k凡=1.5伏/10歐=0.15安,即R?中的電流為LTH5A,又由于R2=30C,所以Rz兩端的電壓為U2=I2R2=0.15Ax30Q=4.5V,電源電壓為U=U1+U2=1.5V+4.5V=6V；2由圖b可知電壓表示數為IV,那么Rz兩端的電壓為S=U-Ux=6伏/伏=5伏,根據串聯電路的

5、分樂規律：5：5=Ri：&,1伏/心=5伏/30C,那么此時氐為6C：3由圖c可知電壓表示數為2.2V,那么Ri兩端的電壓為S=U-Ux=6伏-2.2伏=3.8伏根據串聯電路的分床規律：Ui：S=R：&,2.2伏/凡=3.8伏/10歐,那么此時Rx為5.8C：因此待測電阻為Rx=6歐+5.8歐4=5.90.3 .如圖1所示為“用電流表、電壓表測電阻的實驗電路,請填寫空格處的內容.實驗目的：伏安法測電阻,要求,求電阻的平均值.：7?=yo假設某次實驗時,滑動變阻器和電流表出現了故障不能使用,為了測出電阻尺的阻值,該同學選添了一個阻值的定值電阻R.,進行實驗.a.請根據上述條件設計實驗電路圖畫在方

6、框內.b.利用測得的數據,寫出待測電阻區的表達式：&=簡要說明式中物理量的含義【答案】屢次測量：實驗原理：a.見以下圖；b.R尸SU.RU0,U為電源電壓,為扁兩端電壓.L-=H-/?R圖la【解析】在伏安法測電阻的實驗中,要屢次測量求平均值,以減小誤差；實驗原理:R=U/ha.設計實驗電路圖,兄與扁串聯,開關與&并聯；b.開關閉合時,電阻Rx被短路,電壓表示數為電源電壓U；開關斷開時,兩電阻串聯,電壓表測Rd兩端電壓5,那么7?x兩端電壓為：Ux=U-U.,串聯電路的電流為：/=&/品：所以電阻Ax的阻值為：&=山1=U-Uo/Uu/R尸U-UoRMU0,U為電源電壓,Uo為Ru兩端電壓.4

7、 .在做“用電流表、電壓表測電阻的實驗中,連接電路時電鍵必須處于狀態選填“斷開或閉合.現有待測電阻尺、滑動變阻器、電壓表、電流表、電鍵、假設干導線和多節干電池,小李根據圖4a所示的電路正確連接電路,住閉合電鍵前,他應將滑動變阻器的滑片P移到選填A或B端,閉合電鍵后測得凡兩端的電壓是4伏,電流表示數如圖4c所示是安,計算此時電阻凡的阻值是歐.實驗時要測量多組數據,以便將計算結果取平均值來減小誤差,以下做法可行的是O(a)(b)圖4(c)A.根據圖4(a)所示的電路,移動滑動變阻器的滑片P的位置：B.根據圖4(b)所示的電路,多更換幾個相同的待測電阻治：C.根據圖4(b)所示的電路,改變串聯干電池

8、的環數：【答案】斷開；B：0.2A：20歐：A、C【解析】在做“用電流表、電壓表測電阻的實驗中,連接電路時電鍵必須處于斷開狀態,防止連接電路時連接完最后一根導線,電路中就有電流,萬一連接的電路有錯誤,可能會損壞電路元件；滑動變阻器的滑片應該處于B端,連入電路的阻值最大,電流最小,對電路起到保護作用：由圖c可知,電流表的量程為006A,分度值為0.02A,通過電阻的電流為0.2A,由I=U/R,此電阻的大小&=UJ/=4伏他2安=20歐；實驗時要測量多組數據,屢次改變待測電阻兩端的電壓和電流；A.根據圖4(a)所示的電路,移動滑動變阻器的滑片P的位置可以進行屢次測量；B.根據圖4(b)所示的電路

9、,多更換幾個相同的待測電阻砥,不符合實驗的目的,由于測的是同一個導體的電阻,沒有屢次改變待測電阻兩端的電壓和電流；C.根據圖4(b)所示的電路,改變串聯干電池的正數,也可以屢次改變待測電阻兩端的電壓和電流,方法可行.應選A、C.5 .小明同學做“用電流表、電壓表測電阻實驗,現只有電源(電壓保持不變)、待測電阻Rx、電流表、標有“20C1A字樣的滑動變阻器、兩個電鍵及導線假設干.他經過思考,設計了如圖5(a)所示電路進行實驗.圖5(b)(1)他按圖(a)所示電路連接實驗器材,閉合電鍵Si,發現電流表示數如圖5(b),其錯誤原因可能是O(2)他找到問題所在后,按如I冬16方法進行了三次實驗,電路圖

10、及閉合電鍵后對應的電流表的示數分別如圖6(a),(b)、(c)所示(&、b中滑片位于最右端,c中滑片位于最左端).請根據相關信息計算(需寫出計算過程)：小明同學所用電源的電壓U.待測電阻Rx的阻值.(計算電阻時,精確到0.1歐)圖6【答案】(1)電流表正負接線柱接反了：(2)8伏：13.6C.【解析】(1)他按圖(a)所示電路連接實驗器材,閉合電鍵號,發現電流表示數如圖5(b),其錯誤原因是電流表正負接線柱接反了；(2)由圖6(a)可知：電流表用的是小量程1.6安,電流為0.4A(不可能2A,會超過變阻器的最大電流2A),所以電源電壓U=IR2=04Ax20c=8V由圖6(b)可知：滑片位于最

11、右端時,氐兩端電壓W=FR2=0.24Ax20Q=4.8V待測電阻兩端的電壓UX=U-U2=8V-4.8V=3.2VRx=Ux/r=3.2V/0.24A=13.3fi由圖6(c)可知：滑片位于最左端時,Ux=U=8VRx=u/l=8V/0.58A=13.8Q兄=(Rx+Rx)/2=(13.3Q+13.8Q)/2=13.6Q6 .某小組同學做“用電流表、電壓表測電阻實驗時,實驗器材有：有電源(電壓為1.5伏整數倍且保持不變)、待測電阻Rx、電流表、電壓表、電鍵及導線假設干.但發現電流表已壞,電壓表的015伏量程檔損壞.現只能用非常規方法測量電阻.給予阻值為10歐的定值電阻Ri、阻值為20歐的定值

12、電阻R?.他經過思考,進行了兩次實驗,電路圖及閉合電鍵S后對應的電壓表的示數分別如圖6(a)、(b)所示.請根據相關信息完成以下問題：(1)圖6(a)中電表示數是V；(2)該小組同學所用電源的電壓是V：3待測電阻Rx的阻值是Q計算電阻時,精確到0.1Q；4你認為該實驗中缺乏之處主要是【答案】11.5；24.5：39.6；4只對被測電阻進行了一次測量,結果不夠準確.【解析】做“用電流表、電壓表測電阻實驗時,由于沒有電流表,故采取特殊的方法進行測量也可以,此題用阻值的電阻與待測電阻串聯即可.1由于電壓表的015伏量程檔損壞,所以圖6a中電表示數是L5V.2由圖6a知定值電阻Ri與阻值為20歐的定值

13、電阻R?串聯,電流為/戶S/R.L5伏歐=0.15安,5=/自&=0.15安x20歐=3伏,電源電壓U=5+S=L5伏+3伏=4.5伏3由圖6b可知：定值電阻R與待測電阻飛串聯,4=2.2伏U尸U-S=4.5伏-2.2伏=2.3伏1=U/R】=2,3伏/10歐=0.23安Rx=Ux=2.2伏/0.23安=9.6歐4實驗只對被測電阻進行了一次測量,沒有進行屢次測量取平均值減小誤差,結果不夠準確.7 .小匯同學做“用電流表、電壓表測電阻實驗,現只有電源電壓大于6伏且保持不變、待測電阻Rx、電流表0-3安量程檔損壞、定值電阻4=10歐、R=30歐、電鍵、假設干導線等器材.他經過思考,進行了三次實驗,

14、實驗電路圖及閉合電鍵S后對應的電流表的示數分別如圖7a、b、c所示.請根據相關信息將下表空格填寫完整.(b)(c)安伏伏伏歐伏12一3一分析表格中的數據可得：待測電阻Rx的阻值為歐.【答案】見下表：Hx=20歐,量實驗遇、電流I安電底U伏電壓U2伏電壓Us伏電阻Rx歐電壓U伏10.3039一一1220.24L7.24.82030.4D4820【解析】由于電流表.3A量程檔損壞,所以電流表使用.0.6A量程.1a中電流表示數為0.3A,定值電阻R=10C,根據歐姆定律可得R兩端的電壓U尸/R=O.3AxlOC=3V,同理可得&兩端的電壓U2=/4=0.3Ax30Q=9V,電源電壓U=Ui+U2=

15、3V+9V=12V：（2） b中電流表示數為0.24A,那么R?兩端的電壓U2=K=0.24Ax30C=7.2V；根據串聯電路電源電壓等于串聯各局部的電壓之和,那么待測電阻兩端的電壓Ux=U-U2=12V-7.2V=4.8V；&的阻值氏=5=4,8伏/0.24安=20歐,（3） c中電流表示數為0.4A,那么Ri兩端的電壓Ui=IR=0.4Axl0Q=4V：根據串聯電路電源電壓等于串聯各局部的電壓之和,那么待測電阻兩端的電壓UJ=U-UZ2=12V-4V=8V：R、的阻值&=以=8伏/0.4安=20歐.4待測電阻Kx的阻值為20C8.某小組同學做“用電流表、電壓表測電阻實驗.該實驗的目的是：,

16、為進行屢次實驗,三位同學各自設計了三個不同的實驗方案,簡述如下表所示.方案序號IIIIII實驗電路&RL&1_1=-&力Jp設il-要點通過改變串聯電池的門數改變電源兩端的電壓電源電壓保持不變,待測電阻與阻值的定值電阻串聯,并換用阻值不同的定值電阻.電源電壓保持不變,待測電阻與滑動變阻器串聯,移動變阻器的滑片.a上述三個方案中,能實現“屢次實驗,減小誤差的方案有填序號：方案山與另兩個方案相比,優點有：寫出兩點即可.b小明同學根據方案IH,準備測量阻值約為20歐的電阻,實驗所提供的器材齊全完好,其中：電源電壓為6伏且保持不變,電流表、電壓表規格如圖8所示,滑動變阻器有兩種規格分別標有“5歐3安和

17、“50小明對所提供兩種規格的滑動變阻器,提出了問題：實驗中,兩種變阻器是可以隨意用一個變阻器,還是其中一個更適合實驗？請你根據實驗的相關條件,幫助小明解決問題并簡要說明理由.【答案】會用電流表、電壓表測電阻：aI.II.HL屢次實驗時,電路不需要重新連接,操作簡便：待測電阻兩端的電樂及通過的電流,可以在一段范闈內連續變化,記錄數據簡便；變阻器連入電路處于電阻的最大值,可保護電路元件.b應選擇標有“50歐1.5安的滑動變阻器.理由：可使待測電阻兩端的電壓及通過的電流的變化范圍更大,方便讀數：電壓表的讀取取0-3伏,讀數更準確.【解析】該實驗的目的是：會用電流表、電壓表測電阻：該實驗要進行屢次測量

18、減小誤差：I、II、HI方案均可以,方案HI由于使用了滑動變阻器,與另兩個方案相比,優點有：屢次實驗時,電路不需要重新連接,操作簡便；待測電阻兩端的電壓及通過的電流,可以在一段范用內連續變化,記錄數據簡便：變阻器連入電路處于電阻的最大值,可保護電路元件.b該實驗需要改變待測電阻兩端的電壓,且變化范圍大一些更好,選擇標有“50歐1.5安的滑動變阻器可以到達以上目的,另外可以使電壓表兩端的電壓小于3伏,電壓表用0-3伏量程,讀數更準確.9.在“用電流表、電壓表測電阻的實驗中,小明和小華使用同一套實驗器材先后進行實驗.該套實驗器材包括電源電壓保持不變、一個待測電阻H、電流表、電壓表、滑動變阻器、電鍵及導線假設干.小明連接了如圖9a所示的電路,閉合電鍵,發現電流表的示數為0.34安,電壓表的示數為6.0伏.圖9(c)接著小華進行實驗,連接了如圖9b所示的電路,閉合電鍵,發現電流表示數為0.30