专题03 用电流表、电压表测电阻.docx
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1、专题三 用电流表、电压表测电阻一、基础知识梳理1. 实验目的:。2. 实验原理:。3. 实验器材:待测电阻R,电压表,电流表,电池组,电键,滑动变阻器和导线若干。尤4. 实验电路图与实物图。5. 实验步骤 根据电路图正确连接电路,连接电路时要电键; 闭合电键之前,为了保护电路,需移动滑动变阻器滑片?,使变阻器接入电路的电阻彳 。 闭合电键,移动滑动变阻器滑片,改变待测电阻Rx两端的电压及通过待测电阻Rx的电流,记下对应 的电压值和电流值若干组。 根据R ?,计算出几组电阻的大小,最后求出电阻的平均值。6.表格设计:(请把第一行的最后两列填完整)物理量实验序号电压ux(伏)电流Ix(安)123、
2、实验要点(1)该实验进行三次测量的目的是.(2)滑动变阻器的作用: 闭合电键时移到阻值最大端. 实验过程中,(3)闭合电键时,滑动变阻器的滑片处于(4)电路故障分析判断: 滑动变阻器短路或断路; 待测电阻短路或断路; 电流表短路或断路; 电压表短路或断路。;把 滑动变阻器使用错误:把铜棒上的两个接线柱接入电路,则连入电路中的阻值为电阻线圈上的两个接线柱接入电路,连入电路中的阻值为 【答案】一、1.用电流表、电压表测电阻;2. R= U/I5.断开;6.电阻(欧);电阻平均值(欧)、(1)求平均值,减小误差;(2)保护电路;改变待测电阻两端的电压及通过的电流;(3)阻值最大;(4)0;变阻器的最
3、大的阻值。三、对于其他连接电路(不是标准电路)的分析判断:【例题1】在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,小明同学按图4连接电路进行实验。电源电压保持不变,所用滑动变阻器上标有“202A”字样。 在闭合电键S前,他应将滑动变阻器的滑片置于图中端。(选填“A”或“B”)序盲、电压依)电流(安)电阻(欧)电阻的平均值(隙)1170 1422 530 36 他实验步骤正确,闭合电键后,观察电压表、电流表的示数并记录在序号1中。接着,他移动滑片 到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧),将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。当他将滑片 移动到A端时,将电流表的示数0.36安记录在序号3中。请在
4、上表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值。(计算电阻时,精确到0.1欧)。【解析】关键是分清该实验的几个过程:闭合电键时;移动滑片到中点位置时;滑动变阻器的 阻值为0时。第一过程:实验步骤正确即闭合电键时滑动变阻器接入电路的阻值最大,A厅20欧,此时电流表的 示数为0.14安,滑动变阻器两端的电压为:U= IR=0.14安x20欧= 2.8伏,电压表的示数为待测电阻两端 R的电压UX=1.7伏,则电源电压为U=Ur+Ux=2.8 伏+1.7 伏=4.5伏。得到第1组数据:ux1=1.7伏ix1=0.14安第二过程:移动滑片到中点位置时,R=10欧,因为Ux=2.5伏,UR=UUx=
5、4.5伏一2.5伏=2伏, 所以电路中的电流为:I=Ur/R=2伏/10 欧 = 0.2安。得到第2组数据:Ux2=2.5 伏Ix2=0.2 安第三过程:当他将滑片移动到A端时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,电流表的示数0.36安为最大 电流,待测电阻两端的电压为电源电压。得到第3组数据:UX3 = 4.5 伏IX3 = 0.36 安最后计算三次电阻,并求平均值。【答案】 B序电压(伏)电流(安)电阻(欧)112.120.212.534.512.5【例题2】小王同学在做“用电流表电压表测电阻”的实验时,实验器材齐全且完好。他连接电路,闭合电键,观察到电压表、电流表示数如图5 (a)所示,接着他
6、将滑片移到另一端, 观察到电压表示数为6伏,电流表示数为0.12安,请根据上述现象判断实验过程中可能存在的问题 是。(写出其中一个问题即可) 经过分析后小王调整电路重新实验,且步骤正确。闭合电键,观察到电压表的示数如图5(b)所示。移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.2安。请画出他调整后的实验电路图。(请画在答题卡的方框内) 请帮小王完成实验数据表格的填写(电阻精确到0.1欧)。物理量实验序号电压Ux(伏)电流I x(安)电阻Rx(欧)电阻Rx平均值(欧)10.1220.203【解析】第一过程:由图4(a)可知,闭合电键时,电压表的示数为0可以判断电压表接在滑动变阻 器两端,连入电路的阻值
7、为0。当他将滑片移到另一端时,也就是阻值最大的一端,观察到电压表示数为6伏,电流最小为0.12安, 可求滑动变阻器的最大阻值R大=/ =6伏/0.12安=50欧。第二过程:调整电路重新实验,且步骤正确,即闭合电键时滑动变阻器的阻值最大,R大=50欧,此时滑动变阻器两端的电压还是6伏,而待测电阻两端电压为1.5伏,可求出电源电压为U=Ur+Ux=6伏+1.5 伏 = 7.5伏。得到第1组数据:UX1 = 6 伏 Ix1 = 0-12 安第三过程:移动滑片到中点位置时,R=25欧,电流为0.2安,可求变阻器两端的电压:Ur=IR=0.2安x25欧=5伏,待测电阻两端的电压为:Ux=U-Ur=7.5
8、伏一5 伏=2.5伏。得到第2组数据:Ux2=2.5 伏42=0.2 安再回到第一过程电压表的示数为0,滑动变阻器连入电路的阻值为0时,待测电阻两端的电压为电源电 压7.5伏,电流最大为0.58安。得到第3组数据:Ux3 = 2.5 伏农=0.2 安【答案】电压表接在滑动变阻器两端,滑片没有移到阻值最大处(写出其中之一即可)。物理量电压Ux电流Ix电阻Rx实验序号(伏)(安)(欧)11.50.1212.522.50.2012.537.50.5812.9电阻Rx平均值(欧)【本单元综合练习】1.根据“用电流表、电压表测电阻”的实验,完成下列要求。 实验原理.小沈同学依照图1电路图正确连接器材,闭
9、合电键后,两电表示数如图2所示,则记录的数据是1=安,U=伏,计算出R=欧;为了减小误差进行多次测量,因此接下去小沈同学要进行的主要操作是:小陈同学依照图3电路图连接器材,且将滑片移到变阻器一端,闭合电键S后,两电表都有示数;但移动滑片时,两电表示数都不变化。产生这一现象的原因可能是:【答案】R U 0.5 ; 5; 10,增减串联电池的节数,改变加在导体两端的电压。 第一种可能是:滑动变阻器金属棒两端的接线柱同时连入电路;第二种可能是:滑动变阻器电阻 线圈两接线柱同时连入电路。2. 某同学做“电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为6伏)、待测电阻RX、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及
10、导线若干,所有元件均完好。他连接电路进行实验,闭合电键后,在移动变阻器滑片 的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.200.58安,电压表示数相应的变化范围为4.00伏,当移动变 阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图2(a)、(b)所示。 请画出该实验的电路图。(用2B铅笔在答题纸的相应位置作图) 请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)-物理量实验序号、电压U x(伏)电流I x(安)电阻R x(欧)电阻Rx平均值(欧)10.20230.58【答案】实验序号电压毋(伏)电流氏(安)电阻赤(欧)电阻&平均值 源)120210023.5034103360.5810.33.
11、小伟在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,所用电源电压为3伏且不变。他正确连接电路,实验 步骤正确。闭合电键后,在表格中记录了电流表的示数,此时电压表指针如图 3(a)所示,我们可以根据 判断此时电压值为1.2伏;接着该同学移动滑动变阻器的滑片P到某位置,电压表示数为1.6伏,电流表示 数如图3(b)所示;当把滑动变阻器的滑片移到某端点时,电流表示数为0.48A。请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)【答案】电源电压为3伏;实验次数电压电流电阻 瞰电阻平均值 瞰:1.26.76420.2667330634. 甲、乙两组同学分别做“用电流表、电压表测电阻”的实验,所用的器材齐全并完好,
12、电源电压恒定 不变。为了能够获得多组测量数据,其中甲组选择用串联滑动变阻器的方法、而乙组选择用改变串联电池 节数的方法。甲组同学正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合电键 后,观察到电压表示数如图4 (a)所示。接着移动滑动变阻器的滑片,发现电压表和电流表示数均变小, 其中电流表示数的变化范围为0.20安0.58安。当滑片移到变阻器中点附近某位置时,电压表、电流表的 示数如图4 (b)、(c)所示。(1) 从实验操作的便捷性和电路的安全性考虑, (选填“甲组”或“乙组”)选择的方案更好。(2) 甲组同学所用的电源电压 伏,滑动变阻器的最大电阻约为欧。(3)
13、 根据实验过程中记录的数据,则待测电阻的电阻平均值 欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)【答案】(1)甲组;(2) 6 伏;20 欧;(3) 10.0 欧5. 小林用电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有20Q 1A”字样)、电键、导线等器材来测定电阻 RX的值。闭合电键S,无论怎么移动变阻器滑片,电压表的示数始终为1.0伏,电流表示数始终为0.10安。 产生这种现象的原因可能。接着,小林经过思考、分析后,重新进行正确的实验。若电源电压保持不变,在移动滑动变阻器滑用 的过程中,他发现电流表的示数最大示数为0.28安。当他把变阻器的滑片移到某一位置,电压表、电流表的示数如图5 (a)、(b)所示,
14、此时它们的读数分别为根据实验过程中记录的数据,则待测电阻的电阻平均值 欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)【答案】滑动变阻器下端两个接线柱连接在电路中;2.3V ; 0.24A;10.16. 小明在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变。所用电压表“015伏”量程损坏, 但“03伏”量程完好,所用滑动变阻器上标有“50 2A”字样。 小明正确连接电路,实验步骤正确。闭合电键时观察到电压表、电流表的示数分别为1.5伏和0.12 安,则所用的电源电压为 。 接着,他移动变阻器的滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为25欧),观察到电流表示 数为0.20安。 小明继续减小变阻器接
15、入电路中的电阻,实验中遇到了困难。在利用原有器材的情况下,小明经过 思考,对电路进行了调整,然后继续移动滑片到某点时,电流表示数为0.42安,电压表示数如图6所示。序争&【蚊)1L.50.12230.42请帮助小明填写完整。序号R X (欧)【答案】 7.5;112.512.522.512.535.212.47. 小王做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电源电压为1.5伏的整数倍)、待测电阻、电流 表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干,所有元件均完好。他连接电路后,按照正确的实验步骤操作, 刚闭合电键时电流表示数为0.2安,电压表示数为4伏;他移动变阻器的滑片,观察到电流表示数变大而
16、电 压表示数变小。经过思考后他重新连接电路,闭合电键,移动变阻器滑片到某个位置时,发现电流表示数 为0.26安,电压表的示数如图7所示;他继续移动变阻器滑片,发现电流表示数最大为0.58安。请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)物理量实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻Rx平均 值(欧)10.20230.58【答案】物理量实验序号、电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻Rx平均 值(欧)12.010.010.422.80.2610.836.010.38. 小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为6伏且保持不变)、待测电阻弓、电流表、电压表、滑动
17、变阻器、电键及导线若干,所有元件均完好。他连接电路进行实验,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.100.56安,电压表示数的变化范围为0伏5伏;当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图8 (a)、(b)所示。 请在方框内画出该同学的实验电路图。 请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)物理里 实验摩号电压怂(伏)电流八(安)电阻乱(欧)123【答案】物理量实验序号电压Ux(伏)电流I x(安)电阻Rx(欧)电阻平均值(欧)110.110.09.9220.2210.7360.569.19. 小华同学做“用电流表电压表测电阻实验”,实验器材
18、齐全且完好。 他连接电路并将变阻器的滑片放置于一端,闭合电键,观察到电流表电压表示数如图9 (a)所示, 接着他将滑片移动到另一端,观察到电流表示数减小到0.12安,而电压表示数则增大到6伏,由上述现象 判断他的实验过程中可能存在的问题是:(1) 。 (2) 他经过分析,重新调整电路进行实验,且步骤正确。闭合电键观察到电压表的示数如图9 (b)所示。 移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.2安。请帮小华完成实验数据表格的填写(电阻精确到0.1 欧)。囹9物理量 实验序号、电压(V)电流(A)电阻(Q )电阻平均值(Q )10.1220.203【答案】电压表并联在滑动变阻器两端;闭合电键时滑片
19、位于阻值最小处。、物理量 实验序号电压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均值(欧)11.512.512.622.512.537.50.5812.910. 小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测 电阻R、电流表、电压表(只有0-3伏档完好)、滑动变阻器(标有20Q 2A”字样)、电键以及导线若干。实 验中,小华正确连接断路,且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如图10 (a)、(b)所 通过计算说明实验所用电源的电压。 小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验:(a)根据图10中电表的示数等
20、信息判断,在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大,并简 述理由。(b)根据小华重新实验中所记录的一组数据(见上表),计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1欧)。_【答案】6V;不能;15.3。11. 如图11所示为“用电流表、电压表测电阻”的实验电路,请填写空格处的内容。实验目的:伏安法测电阻,要求,求电阻的平均值。U.:R=1。 若某次实验时,滑动变阻器和电流表出现了故障不能使用,为了测出电阻Rx的阻值,该同学选添了一个阻值已知的定值电阻R0,进行实验。请根据上述条件设计实验电路图(画在方框内)。a.b.利用测得的数据,写出待测电阻Rx的表达式:Rx=。(简要说明式中物理量的含义)【答案
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