第十七章 欧姆定律（第2课时 测量电阻的阻值）

第一部分第一部分 系统复习系统复习 成绩基石成绩基石 第第十十七七章欧姆定律章欧姆定律 第第2 2课时测量电阻的阻值课时测量电阻的阻值考点梳理考点梳理过关过关考点考点 伏安法测电阻伏安法测电阻编者语编者语 本课时考点的主要内容是伏安法测电阻的应用本课时是聊城市中考的重点和难点所占分值7分左右辨一辨辨一辨 1.测量定值电阻时，应多次测量求平均值，以减小实验误差()2测量小灯泡的电阻时，由于灯丝的电阻受温度影响明显，故不能将多次测量结果求平均值作为灯丝的电阻()考点考点2 2 欧姆定律欧姆定律辨一辨辨一辨 根据欧姆定律IR/U 变形得RI/U ，由此可知导体电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比()易错提示易错提示 导体的电阻是导体本身的一种性质，和它两端的电压、通过的电流无关.想一想想一想 小灯泡上标有“2.5V0.3A”字样，各表示什么含义？小灯泡正常工作时的电阻是多少？25V表示正常工作时的电压，0.3A表示正常工作时的电流，小灯泡正常工作时的电阻重点难点重点难点突破突破类型类型 非伏安法测电阻非伏安法测电阻其他测量方法和伏安法的比较【例】2016潍坊三中月考检测现有一个阻值为30的定值电阻R0，一个电压约为12V的电源，一个只有03V量程的电压表，一个最大阻值为200的滑动变阻器，开关及导线若干请你设计一个实验，比较精确地测出一个约为20的未知电阻Rx的阻值(电路可重组)，要求：(1)画出实验电路图；(2)写出主要实验步骤和需要测量的物理量；(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示).自主解答自主解答 (1)如图所示(2)主要实验步骤和需要测量的物理量：按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数接近满偏，记下电压表的示数U0；断开开关，保持滑片的位置不变，将电压表改接在未知电阻两端，闭合开关，记下电压表的示数Ux.(3)因为串联电路中电流处处相等，所以根据欧姆定律可得思路点拨思路点拨 由题意可知，所给的器材中无电流表，不能利用“伏安法”来测电阻，可以根据串联电路中电流处处相等设计电路，即待测电阻和已知电阻串联；实验中要求比较精确地测出一个约为20的未知电阻的阻值，且电压表的量程为03V，若待测电阻和定值电阻R0串联或者待测电阻与最大阻值为200的滑动变阻器串联，都会使电压表的示数超过量程，故可以采用定值电阻R0和待测电阻、滑动变阻器串联，然后用电压表分别测出待测电阻和已知电阻两端的电压，利用欧姆定律得出等式即可得出待测电阻的阻值.变式运用变式运用 2.2.图示电路中(R0阻值已知， 表示电阻箱)，不能测出Rx阻值的是( )CA项电路图中，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，即通过Rx的电流，根据欧姆定律即可求出Rx阻值，A不符合题意；由B项电路图可知，当开关拨至位置1时，电压表测量R0两端电压，根据欧姆定律可求出电路中的电流；当开关拨至位置2时，电压表测量R0、Rx两端的总电压，根据串联电路电压的特点可求出Rx两端电压，最后根据欧姆定律即可求出Rx阻值，B不符合题意；由C项电路图可知，无论开关闭合还是断开，电流表的示数不变，即无法测出或间接得出通过Rx的电流，故此电路图不能测出Rx阻值，C符合题意；由D项电路图可知，当开关拨至位置1时，电路为滑动变阻器、Rx的串联电路，电压表测Rx两端电压，读出电压表的示数为U；将开关拨至位置2，同时改变电阻箱接入电路的阻值，使电压表的示数为U，读出此时电阻箱接入电路的阻值R，此时被测电阻RxR，D不符合题意变式运用变式运用 4.4.有两个阻值不同的定值电阻R1、R2，它们的电流随电压变化的IU图线如图所示如果R1、R2串联后的总电阻为R串，并联后的总电阻为R并，则关于R串、R并的IU图线所在的区域，下列说法中正确的是( )A.R串在区域，R并在区域BR串在区域，R并在区域C.R串在区域，R并在区域 DR串在区域，R并在区域D由题中IU图象，根据R 知，区域中的电阻最大，区域中的电阻最小；由于串联电路的总电阻比其中任何一个电阻都大，并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都小，故R串最大，R并最小，所以R串在区域，R并在区域，选项D正确 重点实验重点实验聚焦聚焦实验实验2222：伏安法测电阻：伏安法测电阻【实验电路图】【命题点全梳理】1实验中滑动变阻器的作用：保护电路；改变待测电阻两端的电压和电路中的电流2减小实验误差，使测量值更接近真实值的方法：至少做三次实验，根据公式R 算出三个阻值R1、R2、R3，填入表中为了减小实验的误差，要进行多次测量求平均值，即R3实验中电压表、电流表的量程选择：用估测法选择，如果是两节干电池，电压表选03V量程，待测电阻10左右，电流表选00.6A量程4实验时，由于导体电阻的大小除由导体本身因素决定外，还与温度有关当电流通过导体时，导体因发热而电阻变大，长时间通电时，前后测得的电阻值偏差较大所以，每次读数后应及时断开开关，这样测得的电阻值较为准确5伏安法测小灯泡电阻与伏安法测定值电阻的区别：在测定值电阻的实验中，为了减小误差，至少要做三次实验，求出电阻的平均值；在测小灯泡电阻的实验中，由于小灯泡的电阻受温度影响较大，故不能通过求平均值的方法来减小误差.【例例】2017重庆中考A小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5V相同规格灯泡若干，两个滑动变阻器R1(101A)、R2(202A)，开关、导线若干.(1)请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路图连接完整(要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，且导线不交叉).(2)闭合开关前，应将滑片P置于A(选填“A”或“B”)端正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是灯泡断路.(3)排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表一所示其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为0.2A；第4次实验时灯泡电阻值为8.由表一中数据可知，小张选用的滑动变阻器应是R2(选填“R1”或“R2”).(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是不合理(选填“合理”或“不合理”)的.表一表二实验次数123456电压U/V0.51.01.52.02.52.8电流I/A0.16 0.220.250.280.29电阻R/3.1 6.8 8.99.7实验 次数123电阻 R/51020电流 I/A0.300.200.12思路点拨思路点拨 (1)滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，需要导线将滑动变阻器的B接线柱与电源负极相连；(2)闭合开关前，应将滑片P置于阻值最大处，即A端正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡断路；(3)第2次实验时电路中的电流为0.2A；第4次实验时灯泡电阻值为8.由表一中第一次实验数据可知，滑动变阻器阻值R故小张选用的滑动变阻器应是R2；(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是不合理的，因为灯丝的阻值随温度的变化而变化；(5)通过导体的电流跟电阻不成反比，其中原因可能是没有控制不同的电阻两端的电压相同.(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”他分别把阻值准确的5、10、20的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其中原因可能是：没有控制不同电阻两端的电压相同.命题挖掘命题挖掘 如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路.(6)请将实验电路用笔画线代替导线连接完整.(7)连好电路后闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，电路的故障可能是Rx断路排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻Rx的电流为0.24A，Rx阻值为10.(8)实验结束后，老师向同学们提出：“如果不适合用电压表，再提供一只已知阻值的定值电阻R0，能否设计一个也能测量Rx阻值的实验”如图丙是小明设计的实验电路图，他的做法是：将S接到a时，读出电流表的示数I1；再接到b，读出电流表的示数I2；由I2RxI1R0可得Rx 试对小明的方案做出评价：方案中，因为有滑动变阻器一直串联在电路中，所以接入不同的电阻时，电阻R0与Rx两端的电压不相同，因此利用电压相等来求解被测电阻，是错误的.(必须简要说明理由)(6)观察实物图，滑动变阻器没有连入电路，滑动变阻器的连接要求是：应串联在电路中，接线柱要“一上一下”，因此应把滑动变阻器的下接线柱与电源的负极相连(7)电流表无示数，说明电路中发生断路，电压表有示数，说明电压表以外的电路没有断路，因此是被测电阻发生了断路；观察电流表，量程是00.6A，对应的分度值是0.02A，所以示数是0.24A，因此被测电阻阻值Rx 10.(8)这个方案在操作中，因为有滑动变阻器一直串联在电路中，所以接入不同的电阻时，电阻R0与Rx两端的电压不相同，因此利用电压相等来求解被测电阻，是错误的六年真题六年真题全练全练命题点伏安法测电阻命题点伏安法测电阻主要考查实验的设计、对原理的理解、实验数据的处理、电路故障的分析与判断等；题型以实验探究题为主2016聊城中考在“伏安法测电阻”的实验中，小明同学连接了如图甲所示的电路(电路元件完好，接线柱接线牢固)(1)在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将发生变化，电压表的示数将保持不变.(均选填“发生变化”或“保持不变”)(2)检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是d(选填“a”、“b”、“c”或“d”)(3)纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如下表.第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为0.18A第2次实验后，算出的电阻值是15.0，第3次实验后，算出的电阻值是15.6，待测电阻值为15.2.实验次数123电压U/V1.52.12.8电流I/A0.100.14 电阻R/15.0 猜押预测猜押预测 2017盐城中考小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻，电源电压为6V.(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整，使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到最左端(3)闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中，发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化，由此可以推断：电路中6和8(选填图中表示接线柱的数字)间发生了断路(选填“断路”或“短路”)(4)在电路故障排除后，调节滑动变阻器，当电压表指针如图丙所示时，电流表读数为0.5A，由此，小华算出接入电路合金丝的电阻为5.(5)为准确地测出合金丝的电阻，对实验应作怎样的改进？答：电压表改用小量程；调节滑动变阻器的滑片，多次测量取平均值.(1)滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大，所以接入电路的电阻变小，所以应该选“3”接线柱；(2)闭合开关前，滑片要滑到最大阻值处，即离下面接线柱最远的位置，所以要滑到最左端；(3)将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中，发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化，说明电阻发生了断路；(4)电压表示数为2.5V，所以R (5)为准确地测出合金丝的电阻，应该将电压表改用小量程并移动滑动变阻器的滑片，多做几次实验来求平均值