（课标通用）安徽省2019年中考物理总复习 第一编 知识方法固基 第14章 欧姆定律 第2节 测量电

第二节测量电阻的阻值实验探究拓展考点必备梳理考点1测量小灯泡的电阻(10年2考)提示:见【实验探究拓展】。考点2测量电阻的阻值(10年3考)提示:见【实验探究拓展】。实验探究拓展考题初做诊断12命题点电阻的测量实验1.(2015·安徽中考,20,8分)某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示。使用的电源电压约为6V,滑动变阻器的规格是“5Ω2A”。实验探究拓展考题初做诊断12(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至(选填“a”或“b”)端。(2)该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为V。为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是。(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,请你写出一条改进措施:。实验探究拓展考题初做诊断12答案:(1)b(2)2.9断开开关(3)更换最大阻值更大的滑动变阻器解析:由于滑动变阻器在实验中起保护作用,因此连接时必须“一上一下”;由于接了左下端,在闭合开关前,必须将滑片P滑到最右端(b);闭合开关后,电压表的读数为2.9V,由于此时滑动变阻器的阻值最大,分去的电压最多,故无法使小灯泡两端电压是2.5V,换用最大阻值较大的滑动变阻器、在电路中串一个定值电阻或接一个小灯泡等。实验探究拓展考题初做诊断122.(2014·安徽中考,19,11分)在测量额定电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中,实验电路图如图甲所示。闭合开关,调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,相应地读取通过小灯泡灯丝的电流。表中记录的是每次的测量值。U/V00.501.001.502.002.50I/A00.170.300.390.450.49实验探究拓展考题初做诊断12(1)以电压为横坐标、电流为纵坐标,将测量数据转换为坐标点,标记在坐标系中,如图乙所示,请用平滑曲线将这些点连接起来。(2)通过计算或根据所画的实验图线都可以发现,小灯泡灯丝的电阻值是(选填“变化”或“不变”)的,且随着电压的升高,其阻值(选填“变大”或“变小”)。(3)按照电路图甲,在图丙中将实物图连接起来。实验探究拓展考题初做诊断12答案:(1)(2)变化变大(3)如图所示实验探究拓展考题初做诊断12解析:(1)用平滑曲线将图乙中各点连接起来,如答案图所示;(2)由表中数据可知,当灯泡两端所加电压分别为0.5V、1V、1.5V、2V、2.5V时,通过灯丝的电流分别为0.17A、0.30A、0.39A、0.45A、0.49A;由可得,不同电压下对应的电阻由此可见,小灯泡灯丝的电阻值是变化的,并且随着小灯泡两端电压的变大,小灯泡灯丝的电阻值变大;I=𝑈𝑅R1=𝑈1𝐼1=0.5V0.17A≈2.94ΩR2=𝑈2𝐼2=1.0V0.3A≈3.33ΩR3=𝑈3𝐼3=1.5V0.39A≈3.85ΩR4=𝑈4𝐼4=2.0V0.45A≈4.44ΩR5=𝑈5𝐼5=2.5V0.49A≈5.1Ω实验探究拓展考题初做诊断12(3)因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0~3V;根据表中数据可知,通过灯泡的最大电流为0.49A,因此电流表的量程选择0~0.6A;从正极出发依次串联开关S、滑动变阻器、电流表以及灯泡回到负极,电压表并联在灯泡两端,注意滑动变阻器按“一上一下”的原则接线,如答案图所示。答案解析解析关闭伏安法测电阻的原理是:欧姆定律,即R=𝑈𝐼,故A错误;实验需要多测几组数据的目的是取电阻的平均值,减小误差,故B错误;分析实验数据也能得出,在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,故C正确;灯泡实际功率随电压与电流的增大而增大,灯泡实际功率越大,灯丝温度越高,灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,因此三次测得小灯泡的阻值不相等,故D错误。答案解析关闭C实验探究拓展考法必研突破考法伏安法测量电阻例1(2018·辽宁盘锦中考)在伏安法测电阻中()A.实验原理是焦耳定律B.实验需要多测几组数据,目的是为了寻找普遍规律C.继续分析实验数据也能得出:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端电压成正比D.若把电阻换成小灯泡,测得不同电压下小灯泡的阻值几乎相同答案解析解析关闭伏安法测电阻的原理是:欧姆定律,即R=𝑈𝐼,故A错误;实验需要多测几组数据的目的是取电阻的平均值,减小误差,故B错误;分析实验数据也能得出,在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,故C正确;灯泡实际功率随电压与电流的增大而增大,灯泡实际功率越大,灯丝温度越高,灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,因此三次测得小灯泡的阻值不相等,故D错误。答案解析关闭C实验探究拓展考法必研突破例2(2017·四川成都中考)在用伏安法测电阻的实验中,电压表的示数为4.8V,电流表的指针如图所示,则电流表的读数为A,被测电阻的阻值为Ω。答案解析解析关闭伏安法测电阻时电压表测被测电阻两端电压,电流表测通过它的电流。由题图知,电流表使用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.32A,即被测电阻两端电压4.8V时通过它的电流0.32A,由I=𝑈𝑅可得被测电阻:R=𝑈𝐼=4.8V0.32A=15Ω。答案解析关闭0.3215实验探究拓展考法必研突破方法归纳伏安法测电阻的原理就是测出被测电阻两端的电压和通过电阻的电流利用欧姆定律来进行计算,如果不能直接测出被测电阻两端的电压和通过电阻的电流可以通过转换的方法测量,再利用伏安法计算。实验探究拓展考法必研突破对应练(2017·福建福州中考)如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是()答案:C实验探究拓展考法必研突破解析:A项中,Rx和定值电阻串联,电压表U1测量定值电阻两端的电压,根据I=𝑈𝑅,求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0。电压表U2测量Rx两端的电压Ux,根据Rx=𝑈𝑥𝐼𝑥求出电阻。故A项不符合题意;B项中,Rx和定值电阻并联,电流表A1测量定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压。根据并联电路各支路电压相等,Rx两端电压等于定值电阻两端的电压Ux=U0。电流表A2测量Rx的电流Ix,根据Rx=𝑈𝑥𝐼𝑥求出电阻。B项不符合题意。C项中,Rx和定值电阻串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量Rx两端的电压,不能求出Rx电阻。C项符合题意;D项中,开关S和S1都闭合时,电压表测量电源电压。开关S闭合S1断开时,电压表直接测量Rx两端的电压。根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据I=𝑈𝑅,求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0。根据Rx=𝑈𝑥𝐼𝑥求出电阻。D项不符合题意。实验探究拓展考法必研突破考查方向:实验原理、连接电路注意事项(开关断开、滑动变阻器移到电阻最大处)、实物电路的连接、画电路图、滑动变阻器在电路中的作用、电压表、电流表的读数、实验步骤的完善、电路故障的分析、数据(U-I图象)分析、电阻的计算、多次测量的目的、实验误差分析、特殊方法测电阻。实验探究拓展考法必研突破实验目的测定值电阻测小灯泡电阻实验原理欧姆定律实验器材电源、开关、导线若干、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻电源、开关、导线若干、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡实验电路滑动变阻器的作用保护电路;改变待测电阻两端的电压,多次实验可减小测量误差保护电路;改变灯泡两端的电压,测不同发光情况时的电阻实验探究拓展考法必研突破实验目的测定值电阻测小灯泡电阻记录数据表格实验次数123电压/V电流/A电阻/Ω电阻平均值/Ω实验次数123电压/V电流/A电阻/Ω实验结论分析各次结果的不同是由误差引起的,可以求平均值各次电阻的不同与灯丝的温度有关,故不可以求平均值实验探究拓展考法必研突破注意事项:1.测量小灯泡电阻时,注意滑动变阻器的选取,连接电器前开关一定断开,注意测量定值电阻和测量小灯泡多次测量的目的。2.电流表不同接法的误差分析电表接法电流表外接电流表内接电路原理图测量值R测=U𝑉I𝐴真实值R真=UxIx实验探究拓展考法必研突破电表接法电流表外接电流表内接误差分析UV=UxIA=Ix+IVIxR测R真UV=Ux+UAIA=IxR测R真误差主要来源测得电阻值可等效为电压表和待测电阻并联的总电阻,R测=Rx·R𝑉Rx+R𝑉测得电阻值可等效为电流表和待测电阻串联的总电阻,R测=Rx+RA实验探究拓展考法必研突破3.特殊方法测电阻电路图测量的物理量待测电阻Rx的表达式方法一闭合开关,两表示数分别为Ux、U0,电阻R0已知Rx=UxU0R0方法二开关闭合,两表示数分别为Ix、I0,电阻R0已知Rx=I0IxR0实验探究拓展考法必研突破电路图测量的物理量待测电阻Rx的表达式方法三先闭合S1、断开S2,记下电压表示数Ux;再断开S1、闭合S2,记下电压表示数U,电阻R0已知Rx=UxU-UxR0方法四先闭合S1、断开S2,记下电流表示数Ix;再闭合S2,记下电流表示数I,电阻R0已知Rx=I-IxIxR0说明前两种方法均可在电路中接一个滑动变阻器实现多次测量取平均值实验探究拓展考法必研突破例题(2018·江苏徐州中考)小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。(1)小明实验的电路如图甲所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整。(2)小明第1次测量时,电压表示数如图乙所示,则电压为V。实验探究拓展考法必研突破(3)小明测量的数据如表一所示,则定值电阻的阻值为Ω。(4)小华测量的数据如表二所示,则小华实验中存在的问题可能是。表一实验次数123电压U/V2.02.5电流I/A0.300.410.52表二实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.300.200.10实验探究拓展考法必研突破答案:(1)如图所示(2)1.5(3)4.9(4)电压表并联在滑动变阻器两端了实验探究拓展考法必研突破解析:(1)变阻器按一上一下接入电路中,如答案图所示;(2)小明第1次测量时,电压表示数如题图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,则电压为1.5V;(4)由表二数据,电流越来越小,由欧姆定律的变形公式U=IR,定值电阻的电压变小,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变大,故电压表并联在滑动变阻器两端了。(3)小明测量的数据如表一所示,由欧姆定律,第1次实验定值电阻的阻值为:R1=𝑈1𝐼1=1.5V0.30A=5Ω,同理:R2=𝑈2𝐼2=2.0V0.41A≈4.9Ω,R3=𝑈3𝐼3=2.5V0.52A≈4.8Ω,为提高测量的准确度,取平均值作为测量结果:R测=𝑅1+𝑅2+𝑅33=5Ω+4.9Ω+4.8Ω3=4.9Ω;实验探究拓展考法必研突破拓展练(5)电路连接好后如图所示,当小明准备闭合开关开始实验时,滑动变阻器的滑片应该滑到(选填“A”或“B”)端。(6)小明闭合开关,并调节滑动变阻器,发现电流表没有示数,但电压表有示数且无变化,则电路原因可能是。甲实验探究拓展考法必研突破(7)小明排除故障后,调节滑动变阻器,当电压表读数为2.6V时,电流表的示数如图所示,则该定值电阻的阻值是。(8)小明还想探究电流与电阻的关系,请你帮助小明设计数据记录表格。乙实验探究拓展考法必研突破答案:(5)B(6)电阻Rx断路(7)10Ω(8)见解析表格解析:(5)为了保护电路,电路连接好后,当小明准备闭合开关开始实验时,滑动变阻器的滑片应该滑到最大值B端;(6)电流表无示数,可能是电路某处断路,电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源间是通路,所以可能是与电压表并联的电阻Rx断路了;(7)当电压表读数为2.6V时,由题图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A。所以定值电阻的阻值:Rx=𝑈𝐼=2.6V0.26A=10Ω;实验探究拓展考法必研突破(8)探究电流与电阻的关系时,要保证导体两端