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《17.3電阻的測(cè)量》
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【知識(shí)梳理】
1、伏安法測(cè)電阻：
（1）實(shí)驗(yàn)原理： ，需要測(cè)量的物理量：
導(dǎo)體兩端的 和通過(guò)導(dǎo)體的 。
（2）實(shí)驗(yàn)電路圖（如圖所示）：
（3）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用是:
① ；② 。
（4）測(cè)量三組數(shù)據(jù)的目的： 。
（5）測(cè)量小燈泡的電阻時(shí)， 取平均值作為小燈泡的電阻，這是因?yàn)?br/>。
【典型例題】
例題1、在測(cè)量定值電阻RX的阻值的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”的字樣，電源電壓不變。
（a） （b） （c）
（1）圖（a）是小明測(cè)量電阻的實(shí)物電路圖．圖中有一根線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶@根線上打“×”，并在圖中改正．
（2）小明對(duì)正確連接的電路進(jìn)行了三次操作：
A.閉合開(kāi)關(guān)，觀察到電流表的示數(shù)為0.12A；
B.把滑動(dòng)變阻器的滑片移到中點(diǎn)位置（滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω）時(shí)，電壓表示數(shù)2.7V，電流表示數(shù)0.18A；
C.移動(dòng)滑片到某點(diǎn)M，這時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖（b）、（c）。
（3）請(qǐng)將表中有序號(hào)的未記錄的數(shù)據(jù)填寫(xiě)出來(lái)：① ； ② ；③ 。
（4）由分析可知，M點(diǎn)在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)的 （選填“左”或“右”）側(cè)；
（5）利用表格第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再將RX分別換為阻值為5Ω和10Ω的兩個(gè)電阻進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，可以探究 關(guān)系.若接入10Ω的電阻后，電壓表的示數(shù)是2.0V，接下來(lái)的操作是 。本實(shí)驗(yàn)和第（2）中測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)均進(jìn)行了三次，它們多次實(shí)驗(yàn)的目的是 （選填“相同”或“不相同”）的。
例題2、要測(cè)量一個(gè)阻值約為600Ω的電阻Rx．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電源兩節(jié)新干電池、學(xué)生用電流表（量程為0～0.6A、0～3A）、學(xué)生用電壓表（量程為0～3V、0～15V）、滑動(dòng)變阻器R1（10Ω 1A）和R2（100Ω 1A)各一個(gè)，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)小明用伏安法測(cè)量該電阻，下圖是小明連接的電路．連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng) ；接通電路前，滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電阻變小，請(qǐng)將圖中的線路連好．
(2)閉合開(kāi)關(guān)，逐漸減小滑動(dòng)變阻器的接入電阻至最小，電壓表有示數(shù)，但電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，其原因是 ．所以按小明所選的器材不能用伏安法測(cè)出該電阻的值．
(3)請(qǐng)你幫助小明在上面的器材中選擇合適的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)出該電阻的值．
①在虛線方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；② 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 （R1/R2）．
③寫(xiě)出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式(用測(cè)出的量或已知量來(lái)表達(dá))：Rx = 。
【隨堂練習(xí)】
3、小明用電流表和電壓表測(cè)電阻，實(shí)驗(yàn)器材有：電壓恒為3V的電源、電壓表、電流表、標(biāo)有“20Ω 2A”字樣的滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻RX、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
（1）小明按如圖所示的電路圖連接電路；
（2）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖乙所示，則下一步的實(shí)驗(yàn)操作是：先 ，然后 ；
（3）小明測(cè)出待測(cè)電阻的阻值后，向老師匯報(bào)，老師指出他實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在著不足，其不足是 ；
（4）改進(jìn)后，小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)并將數(shù)據(jù)記錄在表格
中，分析數(shù)據(jù)可知待測(cè)電阻的阻值為 Ω；
還可以初步得出：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流
與導(dǎo)體兩端的電壓成 ；
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若小明將滑片P移到了如圖丙
所示的位置，閉合開(kāi)關(guān)，此時(shí)電流表的示數(shù)為 。
4、小明利用“伏安法”測(cè)量未知電阻的阻值,電源電壓恒為 3V,阻值約為 10Ω。
甲 乙
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成圖甲實(shí)物電路的連接．(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片 P 向左滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小；連線不得交叉) 。
（2）閉合開(kāi)關(guān)，兩電表均無(wú)示數(shù)。現(xiàn)將電壓表接在變阻器兩端時(shí)無(wú)示數(shù)，接在開(kāi)關(guān)兩端時(shí)有示數(shù)，則電路故障是 。
（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置，此時(shí)電壓表示數(shù)為2.7V,電流表示數(shù)如圖，則未知電阻 RX= Ω。
（4）小麗認(rèn)為:不用電流表，只用電壓表和阻值為 300Ω的定值電阻 R0,由圖丙同樣可以測(cè)得未知電阻的RX阻值。小麗設(shè)計(jì)方案如下:
a.閉合 S1、斷開(kāi) S2,讀出電壓表示數(shù)為 U1。
b.閉合 S1、S2,讀出電壓表示數(shù)為 U2。
①電阻 RX 的表達(dá)式為RX= (用則量值 U1、U2 及 R0
來(lái)表示) 。
②利用提供的實(shí)驗(yàn)器材，小麗的實(shí)驗(yàn)方案 （選填
“能”或“不能”）準(zhǔn)確測(cè)得電阻 RX 的電阻，你判斷的理由是 丙
。
【課后鞏固】
5、小明測(cè)量未知電阻Rx的阻值，已知電源電壓為6V且保持不變。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖中實(shí)物圖補(bǔ)充
完整（導(dǎo)線不允許交叉），要求滑動(dòng)變阻器
的滑片P向右移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變大。
(2)正確連接電路后，小明閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電
壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，故障的原因可能
是電阻Rx 。
(3)排除故障后，小明閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變
阻器，測(cè)量了三組電壓值和對(duì)應(yīng)的電流值，
根據(jù)每組電壓及電流的值，算出每組電阻Rx
的阻值。要想得到最終的測(cè)量結(jié)果，他接下來(lái)的做法是： 。
6、小張同學(xué)在做“測(cè)量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，所用器材如下：兩節(jié)新干電池，標(biāo)有2.5V相同規(guī)格燈泡若干，兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
（1）請(qǐng)你根據(jù)圖甲，用筆劃線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路圖連接完整（要求：滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮，且導(dǎo)線不交叉）。
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片P置于 （選填“A”或“B”）端。正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表指針幾乎未偏轉(zhuǎn)，電壓表有示數(shù)，則故障原因可能是 。
（3）排除故障后，移動(dòng)滑片P，依次測(cè)得6組數(shù)據(jù)，如表一所示。其中第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表表盤(pán)如圖14丙，此時(shí)電路中的電流為 A；第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)燈泡電阻值為 Ω。由表一中數(shù)據(jù)可知，小張選用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是 （選填“R1”或“R2”）。
（4）小張將這6組數(shù)據(jù)算得的電阻值取平均值作為小燈泡的電阻，這種數(shù)據(jù)處理方式是 （選填“合理”或“不合理”）的。
（5）小張繼續(xù)用圖乙所示裝置來(lái)探究“電流與電阻的關(guān)系”。他分別把阻值準(zhǔn)確的5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入原小燈泡的位置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄電流表示數(shù)如表二所示。他發(fā)現(xiàn)通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻不成反比，其中原因可能是： 。
參考答案：
1、（1）如圖所示；（3）①2.1；②15；③2.4；（4）左；（5）導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系；向右移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.7V；不相同；
2、（1）斷開(kāi)；（2）電流太小；（3）①電路圖如下圖 （其他答案合理也可）；②R2 ；③（其他答案合理也可）
3、（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；將電流表正負(fù)接線柱上的導(dǎo)線對(duì)調(diào)；
（3）只測(cè)量一組數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)誤差會(huì)較大；
（4）10；正比；（5）0A；
4、（1）略；（2）開(kāi)關(guān)斷路；（3）9；（4）略；不能；
R0太大，Rx兩端電壓太小，誤差較大；
5、(1)如圖所示；(2)短路；(3)求電阻的平均值；
6、（1）如圖所示：（2）A；小燈泡斷路；
（3）0.2；8；R2；（4）不合理；
（5）沒(méi)有控制電阻兩端的電壓不變

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