1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。习题课一电阻的测量新 课 程 标 准学 业 质 量 目 标1.知道滑动变阻器的工作原理。2.能运用伏安法测电阻,会进行误差分析。3.能运用一些其他方法测电阻,解决实际问题。合格性考试1.了解伏安法测电阻的方法,解决简单的问题。2.知道滑动变阻器的限流式接法和分压式接法。选择性考试1.理解电流表内接法和外接法的误差来源和适用范围,能根据实际情况选择合适的接法。2.理解滑动变阻器限流式和分压式两种接法的优缺点及适用范围,能根据具体问题选择合适的接法并能解决实际问题。3.了解测
2、电阻的其他方法,能根据实验原理确定实验方案和器材、能进行数据和误差分析。关键能力探究学习知识点一伏安法测电阻1.电流表的两种接法电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测=Ux+UA电压表分流I测=Ix+IV电阻测量值R测=Rx+RARx测量值大于真实值R测=(或)时,视为大电阻,用内接法;当Rx(或,待测电阻为小电阻,故应采用电流表外接法,选择(a)。【典例】用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:待测电阻Rx:范围在58 ,额定电流0.45 A电流表A1:量程00.6 A(内阻0.2 )电流表A2:量程03 A(内阻0.05 )电压表V1:量程03 V(内阻3 k)电压表
3、V2:量程015 V(内阻15 k)滑动变阻器R:0100 蓄电池:电动势12 V导线,开关为了较准确地测量,并保证器材安全,电流表应选_,电压表应选_,并画出电路图。【解析】待测电阻Rx的额定电流为0.45 A,应选电流表A1,额定电压Umax=0.458 V=3.6 V,应选电压表V1;由于= = ,Rx,因此选用电流表的外接法测电阻;因为电压表V1量程小于3.6 V,且要较准确地测量,故变阻器R应选择分压式接法,其电路如图所示。答案:A1V1见解析图解决此类问题的基本思路(1)根据题意算出电路中可能出现的最大电流,从而确定电流表量程。(2)根据待测电阻两端最大电压值,结合电源电动势确定电
4、压表量程。(3)由Rx、RV、RA的大小关系确定电流表的内外接法。(4)根据Rx与变阻器的阻值关系及题目要求确定滑动变阻器的分压或限流接法。1.有一待测电阻Rx,其阻值在1 0001 100 之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:电压表V(量程015 V,内电阻约20 k)电流表A1(量程030 mA,内电阻约20 )电流表A2(量程0300 mA,内电阻约40 )滑动变阻器R1(最大阻值为20 ,额定电流为1 A)滑动变阻器R2(最大阻值为300 ,额定电流为0.1 A)直流电源E(电动势为9 V、内电阻约为0.5 )开关及导线若干实验要求电表读数从零开始变化,并能多测几组电流、电压
5、值,以便画出电流电压的关系图线,为了实验能正常进行,减小测量误差,还要求滑动变阻器便于调节。(1)电流表应选用_(填实验器材的代号)。(2)滑动变阻器应选用_(填实验器材的代号)。(3)甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是_图。【解析】本题考查了电阻的测量实验。(1)本实验中的电流不会超过I= A=9 mA,为了测量的精确,电流表应选择A1。(2)为方便调节,滑动变阻器应选阻值小的,选R1。(3)本实验要求电流表读数从零开始变化,所以滑动变阻器应选用分压接法;=20,=50,所以,故采用电流表的内接法。故选择丙图。答案:(1)A1(2)R1(3)丙2.用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲
6、、乙两种接法,若所用电压表内阻为5 000 ,电流表内阻为0.5 。(1)当测量100 左右的电阻时,宜采用_(选填“甲”或“乙”)电路。(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为_,真实值为_。【解析】(1)= =50 Ig。通过电阻箱的电流I1Ig,根据并联电路的特点知rgR1,若认为内阻rg=R1,结果比真实值偏小。答案:(1)滑动变阻器甲E2(2)偏小3.电桥法测电阻【方法解读】 电桥法测电阻的分析实验原理电桥法是测量电阻的一种特殊方法,其测量电路如图所示,实验中调节电阻箱R3,当A、B两点的电势相等时,R1和R3两端的电压相等,设
7、为U1。同时R2和Rx两端的电压也相等,设为U2,根据欧姆定律有:=,=,由以上两式解得:R1Rx=R2R3,这就是电桥平衡的条件,由该平衡条件也可求出被测电阻Rx的阻值。方法分析在上面的电路图中:(1)当=时,UAB=0,IG=0。(2)当0,IG0,且方向:AB。(3)当时,UAB由此可知,电压表分流对实验影响较大,实验应采用电流表内接法,即采用图(a)所示实验电路,则电阻测量值为:R=1 000 =R真+RA被测电阻的阻值比1 000 略小些,故B正确,故选B。2.某同学想用伏安法较精确地测量一阻值约为120 的待测圆柱体的电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:待测圆柱体电阻R电流表A1
8、(量程04 mA,内阻约50 )电流表A2(量程030 mA,内阻约30 )电压表V1(量程03 V,内阻约10 k)电压表V2(量程015 V,内阻约25 k)直流电源E(电动势4 V,内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围015 ,允许通过的最大电流为2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围02 k,允许通过的最大电流为0.5 A)开关S、导线若干为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,某同学设计了如图所示的电路,请指出3处不妥之处:_;_;_。【解析】根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的最大电流为Imax=1 000 mA33 mA,所以电流表应选A2;由于要求“测得多组数据”,所以变阻器应用
9、分压式接法,应选择阻值小的变阻器R1;由于,所以电流表应用外接法。答案:见解析3.实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度,该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.710-8 m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 ;电压表:量程3 V,内阻约9 k;滑动变阻器R1:最大阻值5 ;滑动变阻器R2:最大阻值20 ;定值电阻:R0=3 ;电源:电动势6 V,内阻可不计;开关、导线若干。回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选_(选填“R1”或“R2”),闭
10、合开关S前应将滑片移至_端(选填“a”或“b”)。 (2)在实物图乙中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图丙所示,读数为_V。(4)导线实际长度为_ m(保留两位有效数字)。【解析】(1)因控制电路是限流式接法,而测量电路总电阻在3 以上,为使测量电路有较大的调节范围,滑动变阻器应选用总阻值较大的R2。为了保证开关闭合时电路的安全,应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大,即开关闭合前滑片应置于a端。(2)实物图连线如图所示(3)由于电压表量程为03 V,分度值为0.1 V,故读数为2.30 V。(4)测量电路
11、的总阻值R0+Rx=4.60 ,则Rx=1.60 ,由R=可知,lx= m94 m。答案:(1)R2a(2)见解析图(3)2.30(2.292.31均正确)(4)94(9395均正确)十二电阻的测量 (25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R1,如果采用乙电路,测量值为R2,那么R1、R2与真实值R之间满足关系()A.R1RR2B.RR1R2C.R1RR2D.RR1R2【解析】选C。甲图中电压值是准确的,而由于电压表的分流导致电流值偏大,故测量结果将小于真实值;而乙图中电流值是准确的,而由于电流表的分压导致了电
12、压表示数偏大,故测量结果将大于真实值,故答案为:R1RR2,故选项C正确。2.如图所示,将电压表和电流表用(a)和(b)两种测量电路连接,用来测量电阻Rx的阻值,按照(a)图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.50 V;按照(b)图时,电流表示数为6.00 mA,电压表示数为2.40 V,比较这两次结果,正确的是()A.电阻的真实值更接近500 ,且大于500 B.电阻的真实值更接近500 ,且小于500 C.电阻的真实值更接近400 ,且大于400 D.电阻的真实值更接近400 ,且小于400 【解析】选B。由题意可知电流表变化相对较大,即电压表分流对实验影响较大,电流表应采用内
13、接法,即图(a)所示接法,则电阻测量值为:R= =500 由于电流表采用内接法,电压测量值偏大,电阻测量值大于真实值,则电阻真实值小于500 ,故B正确,A、C、D错误。3.某同学在实验室利用电流表和电压表测导体电阻。在连接电路时,将电压表的一端a预留出来,可以选择接b或接c,电路如图所示。下列说法正确的是()A.当a连接b时,电流表的测量值小于通过待测电阻的电流B.当a连接b时,电压表的测量值大于待测电阻两端的电压C.当a连接c时,电流表的测量值小于通过待测电阻的电流D.当a连接c时,电压表的测量值大于待测电阻两端的电压【解析】选D。当a接b时,属于外接法,电流表测的是通过电阻Rx和电压表的
14、总电流,所以电流表的测量值大于通过待测电阻的电流,电压表测量的就是待测电阻两端的电压,则电压表的测量值等于待测电阻两端的电压,故A、B错误;当a接c时,属于内接法,电流表的测量值等于通过待测电阻的电流,而电压表测量的是待测电阻和电流表两端的总电压,则电压表的测量值大于待测电阻两端的电压,故C错误,D正确。故选D。4.利用伏安法测电阻一般采用如图甲、乙所示的两种接法,这两种接法都会产生系统误差。下列说法中正确的是()A.图甲中Rx的测量值偏小,是由于电流表的分压作用B.图甲中Rx的测量值偏大,是由于电压表的分流作用C.图乙中Rx的测量值偏小,是由于电压表的分流作用D.图乙中Rx的测量值偏大,是由
15、于电流表的分压作用【解析】选D。由图甲所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,电阻测量值偏小,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值电阻阻值时采用该电路误差较小,故A、B错误;由图乙所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,电阻测量值偏大,实验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流表内阻时,用该电路实验误差较小,故D正确,C错误;故选D。5.用伏安法测电阻时,若不知Rx的大概值,为了选择正确的电路以减小误差,可以用如图所示的方法判断,则()A.若安培表的示数有显著变化,K应接aB.若安培表的示数有显著变化,
16、K应接bC.若伏特表示数变化的差值大于安培表示数变化的差值,K应接aD.若伏特表示数有显著变化,K应接b【解析】选B。若K从a移到b时,安培表读数有显著变化,说明伏特表的分流明显,K应接在b处,故A错误,B正确;变化是否明显是看相对值,不是绝对值,故C错误;若K从a移到b时,伏特表读数有显著变化,说明电流表的分压明显,K应接在a处,故D错误。6.关于下列甲、乙两电路图说法正确的是()A.甲图中滑动变阻器R0属分压式接法B.甲图中电阻R两端的电压能从零开始调节C.乙图中滑动变阻器R0属限流式接法D.乙图中电阻R两端的电压能从零开始调节【解析】选D。由题图知,甲图中滑动变阻器R0属限流式接法,乙图
17、中滑动变阻器R0属分压式接法,故A、C均错误;滑动变阻器采用分压式接法时,待测电阻两端的电压和电流能从零开始调节,采用限流式接法时则不能,故甲图中电阻R两端的电压不能从零开始调节,乙图中电阻R两端的电压能从零开始调节,故选D。二、非选择题(本题共2小题,共24分)7.(12分)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ,额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如表所示:次数1234567U/V0.100.300.701.001.50
18、1.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520(1)由实验数据可知,他们测量Rx采用的是_图(选填“甲”或“乙”)。(2)图1是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(1)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图2所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=(保留两位有效数字)。【解析】(1)考虑到实验测量
19、数据中电压表示数从0.10 V 开始,非常小,应考虑使用滑动变阻器分压式接法,故采用的是图甲的电路设计方案。(2)连图时注意滑动变阻器的分压式接法,注意电流表和电压表的正负极。(3)将第2、4、6次测量数据的坐标点标出来后,画出一条直线,舍去第6次实验数据点,让直线过坐标原点,计算出图线斜率为4.5(4.34.7之间均正确),即为金属丝的阻值。答案:(1)甲(2)如图所示(3)如图所示4.5(4.34.7均可)8.(12分)为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关,E是电池。完成
20、下列实验步骤中的填空:(1)将S拨向接点1,闭合S1,调节_,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_的读数I。(2)然后将S拨向接点2,调节_,使_,记下此时RN的读数。(3)多次重复上述步骤,计算RN读数的_,此即为待测微安表头内阻的测量值。【解析】(1)将S拨向接点1,闭合S1,调节R0使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时标准电流表读数I。(2)然后将S拨向接点2,调节RN,使标准电流表的读数仍为I,记下此时RN的读数。(3)多次重复上述过程,计算RN读数的平均值,此即为待测微安表头内阻的测量值。答案:(1)R0标准电流表(或A0)(2)RN标准电流表(或A0)的读数仍为I(3)平均值
21、(15分钟40分)9.(6分)某待测电阻R估计值在100 左右,电压表内阻为RV3 000 ,电流表内阻为RA0.2 。若测量得电压表读数为U,电流表读数为I,则电流表接法及电阻测量值分别为()A.内接,R=B.外接,R=C.内接,R=D.外接,R=【解析】选A。由题意知:=30;=500,故,因此应采用电流表内接法;根据欧姆定律可知,电阻R=,故A正确,B、C、D错误。10. (6分)如图所示是半偏法测电流表内阻的电路图,测量的过程包含以下几个主要的步骤:闭合K1,调节R1的阻值,使电流表满偏;闭合K2,保持R1不变,调节R2的阻值,使电流表半偏;此时R2的读数即为电流表内阻测量值;将R1的
22、阻值调到最大;以上步骤,合理的顺序是()A.B.C.D.【解析】选B。半偏法测量电流表内阻时,为了保护电流表,应首先把干路中的变阻箱R1阻值调到最大,然后闭合K1接通电路,并调节R1使电流表达到满偏电流Ig,再次,闭合K2,保持R1不变,调节R2的阻值,使电流表示数为;由于变阻箱R2和电流表并联,故其电压相等,可认为电流均为,故电流表的内阻值等于此时的R2;故合理的顺序为,故B正确,A、C、D错误。11.(6分) 如图所示的电路中,两个电压表的内阻均为3 k,定值电阻R1的阻值为12 k,电压表V1示数为2 V,V2示数为3 V,则定值电阻R2的阻值为()A.10 kB.20 kC.30 kD
23、.60 k【解析】选C。 由题图可知,V1与R1串联后与R2并联,再与V2串联;根据串并联电路规律可知,R2两端的电压为:U=(R1+RV)=(3 000+12 000) V=10 V;流过R2的电流为:I=-= A- A= A由欧姆定律可得:R2=30 000 =30 k;故C正确,A、B、D错误。12.(22分)小明用如图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值(约几百欧)。R是滑动变阻器,R0是电阻箱,S2是单刀双掷开关,部分器材规格图乙中已标出。(1)根据图甲实验电路,在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。(2)正确连接电路后,断开S1,S2接1。调节好多用电表,将两表笔接触Rx两端的接线柱
24、,粗测其阻值,此过程中存在的问题是_。正确操作后,粗测出Rx的阻值为R。(3)小明通过下列步骤,较准确测出Rx的阻值。将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的_(选填“A”或“B”)端。闭合S1,将S2拨至1,调节变阻器的滑片P至某一位置,使电压表的示数满偏。调节电阻箱R0,使其阻值_(选填“大于R”或“小于R”)。将S2拨至“2”,保持变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表再次满偏,此时电阻箱示数为R1,则Rx=_。【解析】(1)根据电路图连接实物图,如图所示:(2)测量电阻时,要把电阻与其他元件断开。(3)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端,使电压表示数为零;调节电阻箱R0,使其阻值小于R,目的是防止S2拨至2时电压表示数超量程;将S2拨至“2”,保持变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表再次满偏,则此时并联部分的电阻相等,Rx的阻值等于电阻箱的阻值,即Rx=R1。答案:(1)见解析图(2)待测电阻未与其他元件断开(3)A小于RR1关闭Word文档返回原板块
