特殊方法測電阻-2024-2025學(xué)年初中同步-九年級全一冊-人教版物理配套課件

特殊方法測電阻專項素養(yǎng)綜合全練（四）類型一安阻法測電阻1.(新考法·設(shè)計實驗)(2024吉林大安期末)某實驗小組用伏安

法測量待測電阻Rx的阻值,設(shè)計的實驗電路如圖甲所示。

(1)根據(jù)圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的實物圖補充完整;答案如圖所示(2)某次測量時,電壓表的示數(shù)為1.5V,電流表的示數(shù)為0.3A,

則待測電阻的阻值為

Ω;實驗時應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù),求電阻的平均值,目的是

;5減小誤差(3)若撤去電壓表和滑動變阻器,新增一個阻值為R0的定值電阻,利用如圖丙所示的實驗電路,也可以測量待測電阻Rx的阻值。實驗步驟如下:①首先,閉合開關(guān)S1、S2,記錄電流表的示數(shù)I1;②接著,斷開開關(guān)

,記錄電流表的示數(shù)I2;則待測電阻的阻值Rx=

(用R0、I1、I2表示)。S2解析

(1)由電路圖可知,變阻器選用左下接線柱與開關(guān)串聯(lián)

接入電路中,如圖所示。(2)某次測量時,電壓表的示數(shù)為1.5V,電流表的示數(shù)為0.3A,則待測電阻的阻值Rx=

=

=5Ω;為提高測量的準確程度,要多次測量求平均值來減小誤差。(3)實驗步驟:①首先,閉合開關(guān)S1、S2,記錄電流表的示數(shù)I1;②接著,斷開開關(guān)S2,記錄電流表的示數(shù)I2。在步驟①中,電

路為R0的簡單電路,電流表測量電路電流,記下電流表示數(shù)為

I1,根據(jù)歐姆定律可知電源電壓為U=I1R0;在步驟②中,R0和Rx串聯(lián),電流表測量電路電流,記下電流表示數(shù)為I2,根據(jù)歐姆定律可知電源電壓U=I2(R0+Rx);聯(lián)立以上兩式可得待測電阻的

阻值Rx=

。2.(新考法·設(shè)計實驗)(2024河南長垣期末)小明用圖甲所示的

電路做伏安法測量某定值電阻Rx的阻值的實驗,請你幫他解

決實驗中遇到的問題:(1)如圖甲,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器滑片移到最

(選填“左”或“右”)端;右(2)閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示時,電流表的示數(shù)如圖丙所示,定值電阻Rx的阻值是

Ω;(3)若在實驗中,電壓表不能使用。小李靈機一動,想到一個不用電壓表也能測出未知電阻Rx的好辦法,他看了一下滑動變阻器的最大阻值為R0,去掉電壓表,其他電路不變,他設(shè)計了如下步驟,但不夠完整,請你將步驟補充完整。4步驟:A.將滑片P移至最左端時,讀出電流表示數(shù)為I1;B.將滑片P移至最右端時,讀出電流表示數(shù)為I2;C.則未知電阻的表達式:Rx=

(用I1、I2、R0表示)。R0解析

(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器滑片P置于最大阻值處,即應(yīng)將滑動變阻器滑片P置于最右端;(2)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,選擇的量程是0~3V,分度值是0.1V,讀數(shù)為2V,電流表的示數(shù)如圖丙所示,選擇的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,讀數(shù)為0.5A,由歐姆定律知,Rx=

=

=4Ω;(3)P移至最左端,滑動變阻器連入電路中的電阻為0,電路為Rx的簡單電路,根據(jù)歐姆定律可得電源電壓U=I1Rx①,P移至最右端時,滑動變阻器全部連入電路中,R0和Rx串聯(lián),根據(jù)歐姆定律可得電源電壓U=I2(R0+Rx)②,因電源電壓不變,由①②得I1Rx=I2(R0+Rx),解得Rx=

R0。3.(新考法·設(shè)計實驗)(2024吉林德惠期末)圖甲是小致研究小

燈泡電阻的實驗電路圖,圖乙是小致根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的

U-I圖像,小燈泡標有“2V”字樣,滑動變阻器R標有“20Ω

1A”字樣:(1)閉合開關(guān)前,小致應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最

端;(2)小燈泡正常發(fā)光時,燈絲的電阻為

Ω;(3)當(dāng)滑片向左滑動時,電流表與電壓表示數(shù)的比值將

;(4)小致又想測未知電阻Rx的阻值,但電壓表損壞了,于是他設(shè)

計了如圖丙所示電路(R0為已知阻值的定值電阻),并設(shè)計了

如下實驗步驟,請幫他寫出Rx表達式。實驗步驟:A.按照設(shè)計的電路圖連接電路;右4

變小B.閉合S1和S2,記錄電流表示數(shù)為I1;C.閉合S1,斷開S2,記錄電流表示數(shù)為I2。表達式:Rx=

(用已知和測量的物理量的符號表示)。(5)小明同學(xué)認為此實驗進行多次測量會更加準確,于是他在

圖丙的基礎(chǔ)上在干路增加了一個滑動變阻器,改變滑動變阻

器接入電路的阻值,重復(fù)上述操作,即可實現(xiàn)多次測量。小明

同學(xué)的做法

,理由是

,若小明采用這一方法,按照A、B、C的步驟測量,當(dāng)滑動變阻器在某一阻值時,測量的電阻值

(選填“變大”“變小錯誤

R0、Rx兩端的電壓不再相等變大”或“不變”)。解析

(1)閉合開關(guān)前,小致應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值

最大處,即最右端;(2)根據(jù)圖乙知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V

時,小燈泡中的電流為0.5A,由歐姆定律,燈絲的電阻R=

=

=4Ω;(3)圖中,電壓表測小燈泡兩端的電壓,電流表測小燈泡中的電流,當(dāng)滑片向左滑動時,變阻器連入電路中的電阻

變小,由歐姆定律,電路中電流變大,由圖乙可知,燈絲電阻變

大;由R=

,電流表與電壓表示數(shù)的比值即燈絲電阻的倒數(shù),故將變小;(4)實驗步驟:A.按照設(shè)計的電路圖連接電路;B.閉合S1和S2記錄電流表示數(shù)為I1;C.閉合S1,斷開S2,記錄電流表示

數(shù)為I2。在B中,電流表測通過兩并聯(lián)電阻的總電流;在C中,

電流表測通過R0的電流,由歐姆定律,電源電壓U=I2R0,根據(jù)并

聯(lián)電路各支路互不影響,故在B中通過R0的電流仍為I2,根據(jù)并

聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過待測電阻的電流Ix=I1-I2,由歐姆定律

和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,Rx=

=

①;(5)在圖丙的基礎(chǔ)上在干路增加了一個滑動變阻器,當(dāng)兩開關(guān)都閉合時,兩電阻并聯(lián)后與變阻器串聯(lián);當(dāng)閉合S1,斷開S2時,R0與變阻器串聯(lián),由并聯(lián)電阻小于其中任一電阻,結(jié)合分壓規(guī)律得,R0與變阻器串聯(lián)

時,R0兩端的電壓變大,小明同學(xué)的做法是錯誤的,理由是R0、

Rx兩端的電壓不再相等;由①知,若小明采用這一方法,按

照A、B、C的步驟測量,當(dāng)滑動變阻器在某一阻值時,由分壓

規(guī)律知,在C操作中,R0的電壓(即I2R0)變大,由歐姆定律知通過

R0的電流變大,故Ix=I1-I2變小,綜上,由Rx=

知,Rx將變大。類型二伏阻法測電阻4.(新考法·分析論證)(2024湖南長沙岳麓月考)物理課上,同學(xué)

們分成若干小組完成“伏安法測電阻”實驗,有如下器材:電

壓表、電流表、開關(guān)、電壓為6V的電源、“3.8V

0.4A”的小燈泡若干、未知阻值的定值電阻若干、標有“20Ω

1.5A”的滑動變阻器、導(dǎo)線若干。(1)潘同學(xué)用小燈泡作為待測導(dǎo)體,接好最后一根導(dǎo)線,小燈泡立即發(fā)出耀眼的光并很快熄滅,則他一定是將導(dǎo)線接在了

如圖甲中滑動變阻器的

(選填“A”或“B”)接

線柱上了。(2)蘇同學(xué)按如圖乙所示的實驗電路圖正確連接電路,進行實

驗,某次實驗中電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)如圖丙所示,則此次

測量的被測電阻R=

。A8Ω(3)葉同學(xué)按照如圖乙所示電路圖正確連接電路,進行多次實

驗,實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)判斷葉同學(xué)選擇的

待測導(dǎo)體是

(選填“定值電阻”或“小燈泡”)。實驗次數(shù)1234電壓/V0.511.52電流/A0.10.180.280.4電阻/Ω55.65.45定值電阻(4)黃同學(xué)的電流表壞了無法讀數(shù),她設(shè)計了如圖丁所示的電

路測量未知電阻Rx的大小(R0阻值已知)。下面是她的實驗過

程,請你幫她完成實驗。①閉合開關(guān)S和S2,斷開S1,讀出此時電壓表的示數(shù)為U1;②閉合開關(guān)S和S1,斷開S2,讀出此時電壓表的示數(shù)為U2;③未知電阻阻值的表達式為Rx=

(用R0、U1、U2表

示)。解析

(1)接好最后一根導(dǎo)線,小燈泡立即發(fā)出耀眼的光并很

快熄滅,說明電流太大了,滑動變阻器接入電路的阻值很小,

當(dāng)滑動變阻器接在A接線柱時,其接入電路的電阻為0,符合

要求;(2)由圖丙可知電壓表選的是小量程,分度值為0.1V,示

數(shù)為2.4V,電流表選的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3

A,根據(jù)歐姆定律可得此次測量的被測電阻R=

=

=8Ω;(3)定值電阻的阻值不變,小燈泡的電阻是變化的,由表格數(shù)

據(jù)并考慮實驗誤差可知被測導(dǎo)體的電阻是不變的,所以葉同學(xué)選擇的待測導(dǎo)體是定值電阻;(4)在①中,兩電阻串聯(lián),電壓表測電源電壓;在②中,電路連接方式不變,電壓表測定值電

阻兩端的電壓,由串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,則待

測電阻兩端的電壓Ux=U1-U2,由分壓規(guī)律可得

=

,則未知電阻阻值的表達式為Rx=

。5.(新考法·分析論證)(2024江蘇南京期末)現(xiàn)有兩只阻值未知

的定值電阻Rx1和Rx2。(1)圖甲為用伏安法測量Rx1的部分電路。①用筆畫線將電路補充完整,要求滑動變阻器接入電路阻值

最大(圖中滑片P在B端);實驗序號U/VI/A11.20.1222.00.2032.5

②正確連接電路后,閉合開關(guān),移動滑片P,進行三次實驗,測得

的電流、電壓的部分數(shù)據(jù)如表。第3次實驗的電流大小如圖

乙所示為

A;③Rx1的阻值為

Ω(精確到0.1);0.2410.1④實驗結(jié)束后,應(yīng)先斷開

,拆除

兩端的

導(dǎo)線;(2)用圖丙所示的電路可以測出Rx2的阻值。圖中有兩只阻值

已知分別為R1和R2的定值電阻,R0為電阻箱,電源電壓恒定。①只閉合S1,記錄電壓表V1的示數(shù)為U;②只閉合S2,調(diào)整電阻箱的阻值,使電壓表V2的示數(shù)也為U,記

下此時電阻箱的阻值為R0;③未知電阻阻值的表達式為Rx2=

(用R0、R1、R2表示)。開關(guān)電源解析

(1)①據(jù)題意可知,滑動變阻器滑片P在B端時,滑動變

阻器接入電路的阻值最大,故滑動變阻器選用左下接線柱與

定值電阻串聯(lián)在電路中,電壓表與定值電阻并聯(lián),如圖所示;解析

②由圖甲可知,電流表選用小量程;第3次實驗的電流大小如圖乙所示,電流表分度值0.02A,其示數(shù)為0.24A;③由表中數(shù)據(jù)可知,三次待測電阻Rx1的阻值Rx11=

=

=10Ω,Rx12=

=

=10Ω,Rx13=

=

≈10.4Ω,則Rx1的阻值為Rx1=

=

≈10.1Ω;④為了保護電路,整理器材時先斷開開關(guān),再拆除電源兩端的導(dǎo)線;(2)在步驟①中,只閉合S1,Rx2與R1串聯(lián),電壓表測Rx2兩端電壓為U,則電源電壓U源=

(Rx2+R1);在步驟②中,電阻箱與R2串聯(lián),電壓表測電阻箱兩端電壓為U,此時電阻箱的阻值為R0,則電源電壓U源=

(R0+R2),因電源電壓不變,則

(Rx2+R1)=

(R0+R2),解得:Rx2=

。6.(2024遼寧彰武期末)在用伏安法測量電阻的實驗中:

(1)小明所在小組連成如圖甲所示的電路,圖中有一根導(dǎo)線未

連接,請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整;答案如圖所示(2)在連接電路時,當(dāng)把最后一根導(dǎo)線連接完時,電壓表和電

流表都有較大示數(shù)(元件連接沒有錯誤)。請你指出該小組的同學(xué)在連接電路時出現(xiàn)的兩個問題:①

;②

;(3)實驗中當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.8V時,電流表的示數(shù)如圖乙

所示,則可求得定值電阻的阻值為

Ω;(4)接下來,同學(xué)們將上述實驗中的定值電阻換成了小燈泡,

用同樣的方法測量小燈泡的電阻,通過數(shù)據(jù)得到了圖丙的圖連接電路時,開關(guān)沒有斷開滑動變阻器連入電路時的阻值沒有調(diào)到最大值10像。同組的小紅準備用以上器材探究電流與電壓的關(guān)系,你

認為是否可行?并說明原因:

。(5)小明設(shè)計了如圖丁所示的測量電路,同樣可以測量未知電

阻Rx,其中R0為定值電阻,請在空格內(nèi)把實驗步驟補充完整:①

,用電壓表測出電源電壓為U;②

,用電壓表測出待測電阻兩端的電壓Ux;③使用測量值U和Ux及已知量R0表示Rx=

。小紅的方案不可行,由圖丙知小燈泡的電阻是變化的,而在探究電流與電壓關(guān)系的實驗中要保持電路兩點間的電阻不變

閉合開關(guān)S和S1閉合開關(guān)S,斷開S1解析

(1)由題意知,定值電阻與滑動變阻器應(yīng)串聯(lián),電流從

電壓表正接線柱流入,從負接線柱流出即可,完整電路如圖所

示;(2)當(dāng)把最后一根導(dǎo)線連接完時,電壓表和電流表都有較

大示數(shù),說明電路連接時存在的問題有①連接電路時,開關(guān)沒

有斷開;②滑動變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值;(3)電流表接入電路的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示數(shù)為0