第一部分系統(tǒng)復習成績基石 第十七章歐姆定律第2課時測量電阻的阻值 考點梳理過關(guān) 考點伏安法測電阻 編者語 本課時考點的主要內(nèi)容是伏安法測電阻的應(yīng)用 本課時是聊城市中考的重點和難點 所占分值7分左右 辨一辨 1 測量定值電阻時 應(yīng)多次測量求平均值 以減小實驗誤差 2 測量小燈泡的電阻時 由于燈絲的電阻受溫度影響明顯 故不能將多次測量結(jié)果求平均值作為燈絲的電阻 考點2歐姆定律 辨一辨 根據(jù)歐姆定律I R U變形得R I U 由此可知導體電阻與它兩端的電壓成正比 與通過它的電流成反比 易錯提示 導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì) 和它兩端的電壓 通過的電流無關(guān) 想一想 小燈泡上標有 2 5V0 3A 字樣 各表示什么含義 小燈泡正常工作時的電阻是多少 2 5V表示正常工作時的電壓 0 3A表示正常工作時的電流 小燈泡正常工作時的電阻 重點難點突破 類型非伏安法測電阻 其他測量方法和伏安法的比較 例 2016 濰坊三中月考檢測 現(xiàn)有一個阻值為30 的定值電阻R0 一個電壓約為12V的電源 一個只有0 3V量程的電壓表 一個最大阻值為200 的滑動變阻器 開關(guān)及導線若干 請你設(shè)計一個實驗 比較精確地測出一個約為20 的未知電阻Rx的阻值 電路可重組 要求 1 畫出實驗電路圖 2 寫出主要實驗步驟和需要測量的物理量 3 寫出待測電阻Rx的數(shù)學表達式 用已知量和測量量表示 自主解答 1 如圖所示 2 主要實驗步驟和需要測量的物理量 按照電路圖連好電路 將滑動變阻器滑片調(diào)到阻值最大處 閉合開關(guān) 調(diào)節(jié)滑動變阻器 使電壓表的示數(shù)接近滿偏 記下電壓表的示數(shù)U0 斷開開關(guān) 保持滑片的位置不變 將電壓表改接在未知電阻兩端 閉合開關(guān) 記下電壓表的示數(shù)Ux 3 因為串聯(lián)電路中電流處處相等 所以根據(jù)歐姆定律可得 思路點撥 由題意可知 所給的器材中無電流表 不能利用 伏安法 來測電阻 可以根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等設(shè)計電路 即待測電阻和已知電阻串聯(lián) 實驗中要求比較精確地測出一個約為20 的未知電阻的阻值 且電壓表的量程為0 3V 若待測電阻和定值電阻R0串聯(lián)或者待測電阻與最大阻值為200 的滑動變阻器串聯(lián) 都會使電壓表的示數(shù)超過量程 故可以采用定值電阻R0和待測電阻 滑動變阻器串聯(lián) 然后用電壓表分別測出待測電阻和已知電阻兩端的電壓 利用歐姆定律得出等式即可得出待測電阻的阻值 變式運用 2 圖示電路中 R0阻值已知 表示電阻箱 不能測出Rx阻值的是 CA項電路圖中 電壓表測Rx兩端的電壓 電流表測電路中的電流 即通過Rx的電流 根據(jù)歐姆定律即可求出Rx阻值 A不符合題意 由B項電路圖可知 當開關(guān)撥至位置1時 電壓表測量R0兩端電壓 根據(jù)歐姆定律可求出電路中的電流 當開關(guān)撥至位置2時 電壓表測量R0 Rx兩端的總電壓 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點可求出Rx兩端電壓 最后根據(jù)歐姆定律即可求出Rx阻值 B不符合題意 由C項電路圖可知 無論開關(guān)閉合還是斷開 電流表的示數(shù)不變 即無法測出或間接得出通過Rx的電流 故此電路圖不能測出Rx阻值 C符合題意 由D項電路圖可知 當開關(guān)撥至位置1時 電路為滑動變阻器 Rx的串聯(lián)電路 電壓表測Rx兩端電壓 讀出電壓表的示數(shù)為U 將開關(guān)撥至位置2 同時改變電阻箱接入電路的阻值 使電壓表的示數(shù)為U 讀出此時電阻箱接入電路的阻值R 此時被測電阻Rx R D不符合題意 變式運用 4 有兩個阻值不同的定值電阻R1 R2 它們的電流隨電壓變化的I U圖線如圖所示 如果R1 R2串聯(lián)后的總電阻為R串 并聯(lián)后的總電阻為R并 則關(guān)于R串 R并的I U圖線所在的區(qū)域 下列說法中正確的是 A R串在 區(qū)域 R并在 區(qū)域B R串在 區(qū)域 R并在 區(qū)域C R串在 區(qū)域 R并在 區(qū)域D R串在 區(qū)域 R并在 區(qū)域D由題中I U圖象 根據(jù)R 知 區(qū)域中的電阻最大 區(qū)域中的電阻最小 由于串聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個電阻都大 并聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個電阻都小 故R串最大 R并最小 所以R串在 區(qū)域 R并在 區(qū)域 選項D正確 重點實驗聚焦 實驗22 伏安法測電阻 實驗電路圖 命題點全梳理 1 實驗中滑動變阻器的作用 保護電路 改變待測電阻兩端的電壓和電路中的電流 2 減小實驗誤差 使測量值更接近真實值的方法 至少做三次實驗 根據(jù)公式R 算出三個阻值R1 R2 R3 填入表中 為了減小實驗的誤差 要進行多次測量求平均值 即R 3 實驗中電壓表 電流表的量程選擇 用估測法選擇 如果是兩節(jié)干電池 電壓表選0 3V量程 待測電阻10 左右 電流表選0 0 6A量程 4 實驗時 由于導體電阻的大小除由導體本身因素決定外 還與溫度有關(guān) 當電流通過導體時 導體因發(fā)熱而電阻變大 長時間通電時 前后測得的電阻值偏差較大 所以 每次讀數(shù)后應(yīng)及時斷開開關(guān) 這樣測得的電阻值較為準確 5 伏安法測小燈泡電阻與伏安法測定值電阻的區(qū)別 在測定值電阻的實驗中 為了減小誤差 至少要做三次實驗 求出電阻的平均值 在測小燈泡電阻的實驗中 由于小燈泡的電阻受溫度影響較大 故不能通過求平均值的方法來減小誤差 例 2017 重慶中考A 小張同學在做 測量小燈泡電阻 的實驗中 所用器材如下 兩節(jié)新干電池 標有2 5V相同規(guī)格燈泡若干 兩個滑動變阻器R1 10 1A R2 20 2A 開關(guān) 導線若干 1 請你根據(jù)圖甲 用筆畫線代替導線 將圖乙中的電路圖連接完整 要求 滑動變阻器滑片P向右移動時燈泡變亮 且導線不交叉 2 閉合開關(guān)前 應(yīng)將滑片P置于A 選填 A 或 B 端 正確連接電路后 閉合開關(guān)S 移動滑片P 小張發(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) 則故障原因可能是燈泡斷路 3 排除故障后 移動滑片P 依次測得6組數(shù)據(jù) 如表一所示 其中第2次實驗時電流表表盤如圖丙 此時電路中的電流為0 2A 第4次實驗時燈泡電阻值為8 由表一中數(shù)據(jù)可知 小張選用的滑動變阻器應(yīng)是R2 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)處理方式是不合理 選填 合理 或 不合理 的 表一表二 思路點撥 1 滑動變阻器滑片P向右移動時燈泡變亮 需要導線將滑動變阻器的B接線柱與電源負極相連 2 閉合開關(guān)前 應(yīng)將滑片P置于阻值最大處 即A端 正確連接電路后 閉合開關(guān)S 移動滑片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) 則故障原因可能是小燈泡斷路 3 第2次實驗時電路中的電流為0 2A 第4次實驗時燈泡電阻值為8 由表一中第一次實驗數(shù)據(jù)可知 滑動變阻器阻值R 故小張選用的滑動變阻器應(yīng)是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)處理方式是不合理的 因為燈絲的阻值隨溫度的變化而變化 5 通過導體的電流跟電阻不成反比 其中原因可能是沒有控制不同的電阻兩端的電壓相同 5 小張繼續(xù)用圖乙所示裝置來探究 電流與電阻的關(guān)系 他分別把阻值準確的5 10 20 的定值電阻接入原小燈泡的位置 通過實驗 記錄電流表示數(shù)如表二所示 他發(fā)現(xiàn)通過導體的電流跟電阻不成反比 其中原因可能是 沒有控制不同電阻兩端的電壓相同 命題挖掘 如圖甲所示是測量定值電阻Rx阻值的實驗電路 6 請將實驗電路用筆畫線代替導線連接完整 7 連好電路后閉合開關(guān) 發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù) 電壓表有示數(shù) 電路的故障可能是Rx斷路 排除故障后 移動滑動變阻器的滑片 當電壓表的示數(shù)為2 4V時 電流表的示數(shù)如圖乙所示 則通過電阻Rx的電流為0 24A Rx阻值為10 8 實驗結(jié)束后 老師向同學們提出 如果不適合用電壓表 再提供一只已知阻值的定值電阻R0 能否設(shè)計一個也能測量Rx阻值的實驗 如圖丙是小明設(shè)計的實驗電路圖 他的做法是 將S接到a時 讀出電流表的示數(shù)I1 再接到b 讀出電流表的示數(shù)I2 由I2Rx I1R0可得Rx 試對小明的方案做出評價 方案中 因為有滑動變阻器一直串聯(lián)在電路中 所以接入不同的電阻時 電阻R0與Rx兩端的電壓不相同 因此利用電壓相等來求解被測電阻 是錯誤的 必須簡要說明理由 6 觀察實物圖 滑動變阻器沒有連入電路 滑動變阻器的連接要求是 應(yīng)串聯(lián)在電路中 接線柱要 一上一下 因此應(yīng)把滑動變阻器的下接線柱與電源的負極相連 7 電流表無示數(shù) 說明電路中發(fā)生斷路 電壓表有示數(shù) 說明電壓表以外的電路沒有斷路 因此是被測電阻發(fā)生了斷路 觀察電流表 量程是0 0 6A 對應(yīng)的分度值是0 02A 所以示數(shù)是0 24A 因此被測電阻阻值Rx 10 8 這個方案在操作中 因為有滑動變阻器一直串聯(lián)在電路中 所以接入不同的電阻時 電阻R0與Rx兩端的電壓不相同 因此利用電壓相等來求解被測電阻 是錯誤的 六年真題全練 命題點伏安法測電阻 主要考查實驗的設(shè)計 對原理的理解 實驗數(shù)據(jù)的處理 電路故障的分析與判斷等 題型以實驗探究題為主 2016 聊城中考 在 伏安法測電阻 的實驗中 小明同學連接了如圖甲所示的電路 電路元件完好 接線柱接線牢固 1 在未檢查電路連接是否正確的情況下 閉合開關(guān) 調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片 電流表的示數(shù)將發(fā)生變化 電壓表的示數(shù)將保持不變 均選填 發(fā)生變化 或 保持不變 2 檢查電路 發(fā)現(xiàn)有一處連接錯誤 請指出連接錯誤的導線是d 選填 a b c 或 d 3 糾正錯誤后 閉合開關(guān) 測得幾組數(shù)據(jù)如下表 第3次實驗時電流表示數(shù)如圖乙所示 電流表的示數(shù)為0 18A 第2次實驗后 算出的電阻值是15 0 第3次實驗后 算出的電阻值是15 6 待測電阻值為15 2 猜押預測 2017 鹽城中考 小華用如圖甲所示電路測量合金絲電阻 電源電壓為6V 1 在圖甲中用筆畫線代替導線將實驗電路連接完整 使實驗中滑動變阻器的滑片向右移動時電流表示數(shù)增大 2 閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片移動到最左端 3 閉合開關(guān)后 將滑動變阻器的滑片從接入電路電阻最大處移動到另一端過程中 發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖乙所示位置發(fā)生很小的變化 由此可以推斷 電路中6和8 選填圖中表示接線柱的數(shù)字 間發(fā)生了斷路 選填 斷路 或 短路 4 在電路故障排除后 調(diào)節(jié)滑動變阻器 當電壓表指針如圖丙所示時 電流表讀數(shù)為0 5A 由此 小華算出接入電路合金絲的電阻為5 5 為準確地測出合金絲的電阻 對實驗應(yīng)作怎樣的改進 答 電壓表改用小量程 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片 多次測量取平均值 1 滑動變阻器的滑片向右移動時電流表示數(shù)增大 所以接入電路的電阻變小 所以應(yīng)該選 3 接線柱 2 閉合開關(guān)前 滑片要滑到最大阻值處 即離下面接線柱最遠的位置 所以要滑到最左端 3 將滑動變阻器的滑片從接入電路電阻最大處移動到另一端過程中 發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖乙所示位置發(fā)生很小的變化 說明電阻發(fā)生了斷路 4 電壓表示數(shù)為2 5V 所以R 5 為準確地測出合金絲的電阻 應(yīng)該將電壓表改用小量程并移動滑動變阻器的滑片 多做幾次實驗來求平均值