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第11講 伏安法測電阻
伏安法測電阻
實驗原理：
（2）實驗電路圖：
（3）實驗步驟：
（4）定值電阻與小燈泡電阻實驗區別：
創新實驗-等效法
二、動態分析
（1）滑動變阻器的動態分析
（2）開關的閉合和斷開動態分析
三、電路故障
串并聯電路中故障以及導線、電流表、電壓表檢測
實驗中的電路故障
例題1．現有兩節新的干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干．在利用“伏安法”測量定值電阻阻值的實驗中：
（1）請你按圖甲所示的電路圖，以筆畫劃線代替導線，將圖乙中的電路連接完整．
（2）實驗前為了保護電路，滑動變阻器的滑片應置于 ______ 端（選填“A”或“B“）；
（3）閉合開關，無論怎樣移動滑片P，發現電流表始終無示數，電壓表有示數，其原因可能是 _______ （填符號）
A．滑動變阻器斷路 B．斷路 C．短路
（4）排除故障后，當電壓表示數為2.7V時，電流表示數如圖丙所示，則通過的電流大小為 _______ ．它的阻值是 _______ Ω．
（5）本實驗要多次測量取平均值，是為了_______ ．
例題2．如圖所示為測量未知電阻 Rx 的實驗電路圖，電源兩端電壓不變，其中 R0 為阻值已知的定值電阻。當開關 S1、S2 閉合時，電壓表示數為 U1；當開關 S1 閉合、S2 斷開時， 電壓表示數為 U2。則下列判斷正確的是（ ）
A．電源兩端電壓為
B．整個過程中電阻 兩端的電壓始終為
C．整個過程中通過電阻的電流始終為
D．測得未知電阻的阻值為
例題3.如圖所示的電路中，電源電壓 6 V，當開關 S 閉合后，只有一只燈發光，且電壓表示數為 6 V．產生這一現象的原因是 ( )
A．燈 L1斷路 B．燈 L2斷路
C．燈 L1短路 D．燈 L2短路
例題4.小明做“測量小燈泡的電阻”實驗時。使用的小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓為3V。小明現已連接了部分電路，如圖甲所示。
（1）在已連接的電路中，有一不當之處是_____ 。
（2）請用筆畫線代替導線，將圖甲中的電路連接完整。
（3）當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，電流大小為_____ A，小燈泡正常發光時的電阻為_____ Ω（電阻的計算結果保留一位小數）。
（4）小明的實驗記錄和有關計算如下表所示。從表格設計看，小明計劃把四次電阻的平均值作為小燈泡的電阻值，他認為這樣可以減小誤差，你認為小明的做法是_____ （選填“正確”或“錯誤”）的。從表中數據看，不同電壓下小燈泡的電阻值不同，這是燈絲電阻_____ 影響導致的。
實驗序號 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω 電阻平均值/Ω
1 2.5
2 2.1 0.26 8.1
3 1.7 0.24 7.1
4 1.3 0.21 6.2
例題5．用“伏安法測電阻”的實驗中，丹丹分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象，在處理實驗數據時，分別畫出了U﹣I的圖象，如圖甲、乙所示。對于圖象的分析，以下說法錯誤的是（　?。?br/>A．圖甲是定值電阻的U﹣I圖象，圖乙是小燈泡的U﹣I圖象
B．由圖象可知，通過定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓成正比
C．由乙圖及實驗現象可知小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大
D．為了減小誤差，應該用多次測量的方法，計算小燈泡的電阻
例題6.小周同學設計了以下四種電路，其中電源電壓不變且未知，R0是已知阻值的定值電阻。在實驗中不拆改電路的情況下，能夠測出未知電阻Rx阻值的電路是（　?。?br/>A．只有甲 B．只有乙丙
C．只有甲乙丙 D．甲乙丙丁都可以
例題7.用如圖1所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值，其中Rx為待測電阻，R為電阻箱，S為單刀雙擲開關．某同學用該電路進行實驗，主要步驟有： A.把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數為I； B.讀出電阻箱的示數R； C.把開關S接a點，讀出電流表的示數為I； D.根據電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調至最大；
（1）上述步驟的合理順序是 (只填寫序號)；
（2）電路中接入電阻R0的目的是 ；
（3）在步驟A中，若電阻箱調節好后示數如圖2所示，則待測電阻的阻值為 Ω．
（4）本實驗所采用的物理方法可稱為 (選填“控制變量法”或“等效替代法”)．
（5）小亮設計了圖3的電路測的阻值。與圖1的方法比較，你覺得圖3最顯著的優點是：______________________________。
例題8.如圖所示的電路，閉合開關S，向左移動滑動變阻器的滑片。下列判斷正確的是( )
A.電壓表V1示數變小 B.電壓表V2示數變大
C.電流表A的示數變小 D.電壓表V1示數變大
例題9.
如圖，電源電壓和電燈L的電阻均保持不變。當開關S閉合后，在變阻器的滑片P從中點向下滑動的過程中，下列說法正確的是( )
電壓表的示數變大 B.電燈L的亮度變暗
C.電流表A1的示數不變 D.電流表A2的示數變小
例題10.某同學設計的煤氣檢測電路如圖所示，電源電壓不變，R為定值電阻，Q為氣敏元件，其阻值隨煤氣濃度的升高而增大。閉合開關S，當煤氣濃度升高時，下列判斷正確的是( )
A.電流表示數變小，輸出信號電壓變大
B.電流表示數變大，輸出信號電壓變大
C.電流表示數變小，輸出信號電壓不變
D.電流表示數變大，輸出信號電壓減小
例題11.如圖所示電路，將開關S閉合，電流表的示數將______ ；電壓表的示數將______ .（選填“變大”、“變小”或“不變”）
例題12.如圖所示電路，燈泡L1和L2是_____聯，開關S斷開時，電壓表的示數將_____；電流表的示數A1的示數將_____；A的示數將_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
例題14.如圖是一款PM2.5檢測儀，其電路原理如圖甲所示。為“PM2.5傳感器”，它的電阻值與空氣中PM2.5濃度的關系圖像如圖乙所示，為定值電阻，阻值為50Ω，電源電壓為8V，若空氣中PM2.5的濃度達到時，則判定為空氣質量嚴重污染。以下說法正確的是（　?。?br/>
電流表的示數為0.08A時，判定被檢測空氣嚴重污染
當電流表示數變小時，電壓表示數變大
被檢測的空氣PM2.5濃度越高，電流表示數越小
D．被檢測的空氣PM2.5濃度為時，電壓表的示數為5V
例題13.如圖所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數I與電壓表示數U的變化關系如圖所示，則電源電壓為______V，R2的最大阻值為____Ω。
例題14.右圖是電阻甲和乙的 U-I 圖象，小明對圖像信息做出的判斷，正確的（ ）
A.當甲兩端電壓為 0.5V 時，通過它的電流為 0.3A
B.乙兩端電壓為 2.5V 時，其電阻值為 5Ω
C.將甲和乙串聯，若電流為 0.3A，則它們兩端的總電壓為 2V
D.將甲和乙并聯，若電壓為 1V，則它們的干路電流為 0.6A
本節作業
1．小京依據圖所示電路測量未知電阻（阻值約為20 Ω）的阻值時，找到如下實驗器材：穩壓學生電源（電源電壓約6 V且保持不變）、電流表（量程“0~0.6 A”，“0~3 A”）、電阻箱R1（0~999.9 Ω）各1個，開關兩個，導線若干．
（1）實驗過程中，為了實驗數據盡可能精確，電流表應選用的量程為 _____ （選填“0~0.6 A”，“0~3 A”）．
（2）請將實驗步驟補充完整：
①電流表調零，斷開開關S1、S2，將電阻箱調節到最大阻值，按圖連接實驗電路；
②閉合開關S1、S2，此時電流表示數為I；
③保持開關____閉合，斷開開關_____，調節電阻箱，使得電流表示數為，此時電阻箱的示數為R；
④待測電阻= ______ ．
2.用伏安法測量小燈泡的電阻，電源電壓為3V，待測小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）請用筆畫線代替導線，完成圖甲中實物電路的連接， 要求：
①滑片P向右移動時，電流表示數變??；
②連線不能交叉；
（2）檢查電路無誤后，閉合開關，燈泡不亮，電壓表有示數，電流表示數為零，導致這一現象的原因可能是 ______ ；
A．電壓表短路 B．電壓表斷路
C．滑動變阻器短路 D．小燈泡斷路
（3）故障排除后，閉合開關，當滑動變阻器的滑片P移到某一位置時、電壓表示數如圖乙所示，要測量小燈泡正常發光時的電阻，應將滑動變阻器的滑片向 ______ 移動（選填“左”或“右”）；
（4）通過移動滑動變阻器的滑片P記錄了多組數據，并作出了如圖丙所示的I﹣U圖象，由圖可知小燈泡正常發光時的電阻為 ______ 歐；
（5）現有三種規格的滑動變阻器，為完成上述實驗，小明選擇的滑動變阻器規格應為 ______ ；
A．50Ω 0.5A 　B．10Ω 1A 　C．50Ω 0.1A
（6）通過圖象可以發現小燈泡的電阻是變化的，圖象表明燈絲的電阻隨溫度升高而 ______ （選填“增大”“不變”或“減小”）；
（7）完成小燈泡電阻的測量后，小明認為還可以用上述材料“探究電流與電壓的關系”；小亮認為上述器材不能完成探究，你認為小亮判斷的理由是 ______ 。

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