17.3電阻的測量（講義）（原卷版）

人教版九年級物理上冊第17章《歐姆定律》第3節(jié)電阻的測量講義（知識點總結(jié)+例題講解）序號知識點難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計一伏安法測電阻★★3312二其他方法測電阻：安阻法、伏阻法等★★33一、伏安法測電阻：1.定義：。2.實驗目的：用電壓表、電流表間接測電阻；3.實驗原理：4.電路圖：（右圖）5.實驗器材：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線、待測電阻；6.步驟：（1）根據(jù)電路圖連接實物；連接實物時，必須注意開關(guān)應斷開；①滑動變阻器：接線柱“一上一下”；阻值最大（滑片遠離下接線柱）；②電流表：串聯(lián)在電路中；電流從“+”接線柱流入（靠近正極），從“”接線柱流出（靠近負極）；量程選擇：算最大電流；③電壓表：并聯(lián)在電路中；電流從“+”接線柱流入（靠近正極），從“”接線柱流出（靠近負極）；量程選擇：看電源電壓；（2）檢查電路無誤后，閉合開關(guān)S，三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數(shù)，填入表格；（3）算出三次Rx的值，求出平均值：；（4）整理器材。次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω1237.分析討論：（1）本實驗中，滑動變阻器的作用：改變被測電阻兩端的電壓（分壓），同時又保護電路（限流）；（2）測量結(jié)果偏小是因為：有部分電流通過電壓表，電流表的示數(shù)大于實際通過Rx電流；根據(jù)計算出的電阻比實際偏?。唬?）如圖是兩電阻的伏安曲線，則R1＞R2；（4）若UI線是曲線：說明阻值隨溫度的變化而變化；（5）有時候，也可以是測量燈泡等用電器的電阻；8.注意事項：（1）連接電路時，開關(guān)應斷開，滑動變阻器應處于最大阻值位置。（2）本實驗中需要多次測量（至少三次），目的：多次測量求平均值從而減小誤差；【例題1】“伏安法測電阻”是電學中非常重要的一個實驗，小聰同學分別對伏安法測“定值電阻”和測“小燈泡的電阻”兩個實驗進行了梳理和對比，下列說法正確的是（）A．兩個實驗的實驗原理都是I=B．滑動變阻器在兩個實驗的作用僅是保護電路C．兩個實驗進行多次測量的目的不同D．兩個實驗都采用了控制變量法【變式1】小簫在實驗室和同學做實驗，她們在伏安法測電阻的實驗中需要測量的物理量是（）A．電阻和電流B．電壓和電阻C．電功和電壓D．電壓和電流【例題2】如圖所示，是一種“伏安法”測電阻的電路圖，下列關(guān)于電阻Rx的測量誤差及其產(chǎn)生原因的說法中正確的是（）A．測量值偏大，由于電流表有內(nèi)阻B．測量值偏小，由于電壓表有內(nèi)阻C．測量值偏大，由于電壓表有內(nèi)阻D．測量值偏小，由于電流表有內(nèi)阻【變式2】用電流表和電壓表測電阻時，電壓表和電流表有如圖所示的兩種接法。關(guān)于這兩種接法，下列說法中正確的是（）A．甲圖適合測量阻值較大的電阻，誤差會減小B．乙圖適合測量阻值較大的電阻，誤差會減小C．若考慮甲圖電流表本身的電阻，則測量值與真實值相比偏小 D．若考慮乙圖電壓表本身的電阻，則測量值與真實值相比偏大【例題3】小芳利用如圖所示的電路測量未知電阻Rx的阻值，阻值大約為5Ω。（1）請你根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導線，在圖中完成實驗電路的連接；（2）閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片置于端（選填“A”或“B”）；（3）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。小芳利用另一只完好的電壓表進行檢測，把電壓表分別接在a、b之間和b、c之間，電壓表均有示數(shù)；接在a、c之間，電壓表無示數(shù)。如果電路連接完好，只有一個元件有故障，該元件是；（4）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄多組數(shù)據(jù)。畫出了待測電阻Rx的I﹣U圖象，如圖所示。由圖象可得Rx＝Ω。此實驗要多次測量電阻值，最后求電阻值的平均值，其目的是。【變式3】小亮利用“伏安法”測量電阻Rx的阻值，實驗器材有：待測電阻Rx、兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)及若干導線。（1）小亮同學連接了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)，觀察到電流表無示數(shù)（選填“無示數(shù)”、“示數(shù)過大”）。（2）他仔細檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤。請你在圖甲中錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的一根連接導線。（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，當電壓表的示數(shù)為2V時，觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示，他記下數(shù)據(jù)并算出電阻Rx的阻值為Ω。（4）接下來小亮應該進行的是：。二、其他方法測電阻：1.安阻法：（1）實驗器材：電源、兩個開關(guān)、電流表、一個阻值已知的定值電阻R0、待測定電阻Rx和導線若干。（2）實驗電路圖：（3）實驗步驟：①按圖連好電路，注意連接時開關(guān)要斷開；②S閉合，S1斷開，電流表示數(shù)為I1；③S、S1閉合，電流表的示數(shù)為I2；（4）計算：U=I1R0Ix=I2I1∴2.伏阻法：（1）實驗器材：電源、電壓表、兩個開關(guān)、一個阻值已知的定值電阻R0和幾根導線，待測電阻Rx。（2）實驗電路圖：（3）實驗步驟：①按圖連好電路，注意連接時開關(guān)要斷開；②S1閉合，S2斷開，電壓表的示數(shù)為U1；③S1斷開，S2閉合，電壓表的示數(shù)為U2；（4）計算：UX=U2U1，；∴3.等效替代法：（1）實驗器材：電源、電流表、兩個開關(guān)、一個電阻箱和幾根導線，滑動變阻器，待測電阻Rx。（2）實驗電路圖：（3）實驗步驟：①斷開開關(guān)，根據(jù)電路圖，連接實物，將滑動變阻器及電阻箱的阻值調(diào)至最大；②把開關(guān)S2閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器到適當位置，讀出電流表的示數(shù)為I；③把開關(guān)S1閉合S2斷開，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為I；④讀出電阻箱的示數(shù)，并記錄為R。Rx表達式：Rx=R【例題4】如圖所示是小成測量未知電阻Rx的實驗電路，電源兩端電壓不變，其中R0為阻值已知的定值電阻，當開關(guān)S、S1閉合，開關(guān)S2斷開時，電流表示數(shù)為I1；當開關(guān)S、S2閉合，S1斷開時，電流表示數(shù)為I2。則下列四個選項中，Rx的表達式正確的是（）A．Rx=I1B．Rx=C．Rx=D．Rx=I1【變式4】小亮利用阻值為R0的定值電阻和一塊電流表測量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿足實驗要求的器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示。（1）為了測出電阻Rx的阻值，請?zhí)砑右桓鶎Ь€完成圖所示實驗電路的連接。（2）開關(guān)S1、S2都閉合時，電流表的示數(shù)為I1；只閉合開關(guān)S2時，電流表的示數(shù)為I2。請用I1、I2和R0表示Rx，則Rx＝?！纠}5】利用一個電壓表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值。選擇了滿足實驗要求的器材，電源兩端電壓不變，并連接了如圖所示實驗電路。閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，電壓表的示數(shù)為U1；閉合開關(guān)S1和S2，電壓表的示數(shù)為U2，則下列說法中正確的是（）A．Rx的表達式為Rx=U2B．Rx的表達式為Rx=U2C．實驗過程中，通過R0的電流始終相同D．若將開關(guān)S2與電壓表互換位置，其他不變，也能測量出Rx的阻值【變式5】實驗小組利用圖甲所示的電路測量未知電阻Rx的阻值，Rx的阻值大約為5Ω。（1）請你根據(jù)圖甲所示電路圖用筆畫線代替導線，將圖乙的實物電路連接完整。（2）連接電路時，開關(guān)應處于（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片置于（選填“A”或“B”）端。（3）閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表始終無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是。A.滑動變阻器斷路B.Rx短路C.Rx斷路（4）排除故障后，當電壓表示數(shù)為2.2V時，電流表示數(shù)如圖丙所示，則通過Rx的電流大小為A，它的阻值是Ω。（5）本實驗要多次測量取平均值是為了。（6）實驗小組又設計了另一種測量電阻的方案，實驗電路如圖丁所示，方案中定值電阻的阻值為R0，步驟如下：①斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S、S1，電壓表示數(shù)為U1。②斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，電壓表示數(shù)為U2，則電阻Rx的阻值表達式為Rx＝。（用U1、U2、R0表示）【例題6】用如圖甲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(guān)，R0為定值電阻。某同學用該電路進行實驗，主要步驟有：A．把開關(guān)S接b點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為IB．讀出電阻箱的示數(shù)RC．把開關(guān)S接a點，讀出電流表的示數(shù)為ID．根據(jù)電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大（1）上述步驟的合理順序是（只需填寫序號）。（2）步驟A中電阻箱調(diào)節(jié)好后示數(shù)如圖乙所示，則它的示數(shù)為Ω．若已知R0的阻值為10Ω，則待測電阻的阻值為Ω?！咀兪?】用如圖甲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(guān)，R0為10Ω的定值電阻。某同學用該電路進行實驗，主要步驟有：A．把開關(guān)S接b點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為I，B．根據(jù)電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大，C．把開關(guān)S接a點，讀出電流表的示數(shù)為I，D