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2019-2020年高考物理 第8章 電學(xué)實驗 電阻的測量方法（一）（第2課時）復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（在學(xué)習(xí)完本節(jié)課后檢查檢查自己學(xué)習(xí)目標(biāo)是否完成） 1、理解伏安法則電阻的原理，內(nèi)接法，外接法的選擇。 【重點、難點】 重點：伏安法則電阻的原理，內(nèi)接法，外接法的選擇 難點： 誤差分析 【使用說明與學(xué)法指導(dǎo)】（這里主要告訴你怎么樣做才能完成目標(biāo)） 1、測量電阻的方法要求熟練掌握，你要傾力研究分析方法原理，操作過程。 2、內(nèi)接、外接電路的選擇原理自主學(xué)習(xí)就可以理解。 【電阻測量方法】 1、伏安法測電阻 （1）、原理：由R=U/I知測出電阻兩端的電壓和流經(jīng)電阻的電流可以計算出電阻值。測電壓要用伏特表，測電流要用安培表，故稱伏安法。 （2）、內(nèi)接法與外接法的選擇：由于電表內(nèi)阻的影響，無論電流表是內(nèi)接還是外接，都會有誤差，為了盡可能減小誤差應(yīng)做如下選擇。 ①當(dāng)RxRA時，電流表分壓可以忽略不計，使用電流表內(nèi)接，在方框內(nèi)畫出電路圖： ②當(dāng)RxRv時，電壓表分流可以忽略不計，使用電流表外接，在方框內(nèi)畫出電路圖： 若電流表內(nèi)阻RA已知應(yīng)使用內(nèi)接還是外接？ ③若RA、Rv阻值未知，則采用試觸法，如圖所示，活動頭先與a接觸，再與b接觸，觀察電表示數(shù)變化。電流表示數(shù)變化明顯，是大阻值電阻，用內(nèi)接法；電壓表示數(shù)變化明顯，是小阻值電阻，用外接法。 【規(guī)律訓(xùn)練題】 1、某同學(xué)用伏安法測一個未知電阻，他先將電壓表接a點，讀得兩表示數(shù)分別為U1=3.0V, I1=3.0mA，然后將電壓表改接在b點,讀得兩表示數(shù)分別為U2=2.9V，12=4.O mA，如圖10-3－2所示，由此可知電壓表應(yīng)接到____點誤差較小，測得Rx的值應(yīng)為________Ω． 答案：接a點；1000 2． [xx新課標(biāo)Ⅱ卷] 在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx的阻值約為200 Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2 kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10 Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示， 結(jié)果由公式Rx＝計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)．若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則______(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值． 22. [答案] Rx1　大于　小于 [解析] ＝＝10，＝＝20，故<＝10，應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法，即圖(a)接法．由“大內(nèi)偏大，小外偏小”的結(jié)論可知電流表內(nèi)接時測量值Rx1大于真實值，外接時，測量值Rx2小于真實值． 3．（蕪湖市xx年三模）某待測電阻RX的阻值大約為100Ω，現(xiàn)要測量其阻值，實驗室提供有如下器材： 電流表A1（量程40mA、內(nèi)阻r1=10Ω） 電流表A2（量程100 mA、內(nèi)阻約為3Ω） 滑動變阻器R，最大阻值約為l0Ω 定值電阻R0（R0=100Ω） 電源E（電動勢6V、內(nèi)阻不可忽略） 開關(guān)、導(dǎo)線若干 （1）某同學(xué)設(shè)計的實驗電路圖如圖所示，其中a處應(yīng)選用電流表 ，b處應(yīng)選用電流表 。（用所給器材的符號標(biāo)注） （2）關(guān)于實驗中滑動變阻器選用分壓式連接的原因，不正確的是 A．為了確保電流表使用安全 B．能減少電能的損耗 C．為了實現(xiàn)多次測量，減小誤差 D．待測電阻RX的阻值比滑動變阻器R的最大阻值大得多 （3）某次測量時A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2。則RX= 。（請用所給物理量的符號表示） Ⅱ(1)A1 ; A2 (2)B (3) 4、用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（900～1000Ω）： 電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V； 電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1＝750Ω； 電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2＝2500Ω； 滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω； 單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。 （1）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。 （2）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。 第（1）題答題區(qū) 第（2）題答題區(qū) （3）若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx＝_________________。 13 、（1） （3）電阻絲的長度L，電阻絲兩端的電壓U，流過電阻 （2） (3) 5．（xx年北京卷） 某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。 （1）現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計），滑動變阻器（0～50Ω，額定電流2A），開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表 A.電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω) B.電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω) C.電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ) D.電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ) 為減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用 ，電壓表應(yīng)選用 _(選填器材前的字母)；實驗電路應(yīng)采用圖1中的 （選填“甲”或“乙”） （2）圖2是測最Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線.請請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖2中實物間的連線. （3）接通開關(guān)，改變滑動變阻器畫片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖3所示，可得該電阻的測量值RX=錯誤！未找到引用源。= Ω(保留兩位有效數(shù)字)。 （4）若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是 ;若在（1）問中選用乙電路產(chǎn)生誤差的主要原因是 。（選填選項前的字母） A. 電流表測量值小于流經(jīng)RX的電流值 B. 電流表測量值大于流經(jīng)RX的電流值 C. 電壓表測量值小于RX兩端的電壓值 D. 電壓表測量值大于RX兩端的電壓值 （5）再不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻RX兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U-x關(guān)系的示意圖中正確的是 。 答案：（1）B; C; 甲 （2）略 （3）5.2Ω （4）B; D （5）A．滑動變阻器阻止應(yīng)該從大到小變化，設(shè)移動距離為x， 電壓表示數(shù)為 所以A正確。 6、(xx年安慶市三模）某同學(xué)利用圖甲所示的電路測量一定值電阻Rx的阻值。所用的器材有： 待測電阻Rx：阻值約為50Ω 電流表A1：內(nèi)阻r1約為20Ω，量程50mA 電流表A2：內(nèi)阻r2約為4Ω，量程300mA 電阻箱R ：0～999.9Ω 滑動變阻器R′：0～20Ω 電源E，電動勢3V，內(nèi)阻很小 單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S2、導(dǎo)線若干 請回答下列問題： （1）在圖乙所示的實物圖上畫出連線。 （2）閉合S1，將S2擲于1，調(diào)節(jié)R′、R至適當(dāng)位置，記下兩表的讀數(shù)I1、I2和電阻箱的阻值R1。為使兩表的示數(shù)均超過量程的一半，R1可取 .（填序號） A. 0.5Ω 　　B. 5.0Ω 　　 C. 50.0Ω （3）閉合S1，將S2擲于2，調(diào)節(jié)R′、R至適當(dāng)位置，記下兩表的讀數(shù)I1′、I2′和電阻箱的阻值R2。用測得的物理量表示待測電阻的測量值Rx= . Ⅱ. （1）連線如右圖所示 （3分） （2）B （3分） （3） （4分） 7、 [xx四川卷]下圖是測量阻值約幾十歐的未知電阻R x的原理圖，圖中R0是保護(hù)電阻(10 Ω)，R1是電阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑動變阻器，A1和A2是電流表，E是電源(電動勢10 V，內(nèi)阻很小)． 在保證安全和滿足要求的情況下，使測量范圍盡可能大．實驗具體步驟如下： (ⅰ)連接好電路，將滑動變阻器R調(diào)到最大； (ⅱ)閉合S，從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1，先調(diào)R1為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使A1示數(shù)I1＝0.15 A，記下此時電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2； (ⅲ)重復(fù)步驟(ⅱ)，再測量6組R1和I2值； (ⅳ)將實驗測得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點． 根據(jù)實驗回答以下問題： ①現(xiàn)有四只供選用的電流表： A．電流表(0～3 mA，內(nèi)阻為2.0 Ω) B．電流表(0～3 mA，內(nèi)阻未知) C．電流表(0～0.3 A，內(nèi)阻為5.0 Ω) D．電流表(0～0.3 A，內(nèi)阻未知) A1應(yīng)選用________，A2應(yīng)選用________． ②測得一組R1和I2值后，調(diào)整電阻箱R1，使其阻值變小，要使A1示數(shù)I1＝0.15 A，應(yīng)讓滑動變阻器R接入電路的阻值________(選填“不變”“變大”或“變小”)． ③在坐標(biāo)紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖． ④根據(jù)以上實驗得出Rx＝________Ω. 8．(1)b　 c　不在　 (2)①D　C?、谧兇蟆、勐浴、?1 [解析] (2)①A1的示數(shù)能達(dá)到0.15 A，A2的示數(shù)由圖像可知能達(dá)到0.3 A，故A1、A2的量程均選0.3 A，由電路圖可列出關(guān)系式(Rx＋RA2)I2＝(R0＋R1＋RA1)I1，整理后可得RA2＋Rx＝(R0＋R1＋RA1)，由此可知，若RA1已知，則無論R1、I2如何變化，Rx＋RA2均為定值，無法得到Rx，故應(yīng)使RA2已知，即A1選D，A2選C. ②當(dāng)R1減小時，如果在滑動變阻器的電阻值保持不變的情況下，電路的總電阻減小，由閉合電路的歐姆定律可得總電流I增大，由分壓關(guān)系知，并聯(lián)部分得的電壓減小，則I2減小，由I1＝I－I2得I1增大，要使I1＝0.15 A，則需滑動變阻器分得的電壓增大，即R的阻值變大． ④根據(jù)(Rx＋RA2)I2＝(R0＋R1＋RA1)I2，可得R1＝I2－(R0－RA1)，即R1—I2圖像的斜率k＝，根據(jù)圖像并代入相關(guān)數(shù)據(jù)，可得Rx＝31 Ω. 8、物理興趣小組的同學(xué)們從實驗室中找到一只小燈泡，上邊標(biāo)稱功率值為0.75W，額定電壓值已模糊不清。他們想測定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測出該燈泡的電阻約2Ω，然后根據(jù)公式計算出該燈泡的額定電壓U ==V =1.23V。他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)確，于是，再利用下面可供選擇的實驗器材設(shè)計了一個電路進(jìn)行測量。當(dāng)電壓達(dá)到1．23V時，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很弱，繼續(xù)緩慢地增加電壓，當(dāng)達(dá)到2．70V時，發(fā)現(xiàn)燈泡已過亮，立即斷開開關(guān)，并將數(shù)據(jù)記錄在表中。 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/v 0．20 0．60 1．00 1．40 1．80 2．20 2．70 I/mA 80 155 195 227 255 279 310 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/v 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70 I/mA 80 155 195 227 255 279 310 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/v 0．20 0．60 1．00 1．40 1． 80 2．20 2．70 I/mA 80 155 195 227 255 279 310 A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ） B．電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻約2Ω） C．電流表A2（量程500mA，內(nèi)阻約0．6Ω） D．滑線變阻器R1（0－20Ω） E．滑線變阻器R2（0－50Ω） F．電源E（電動勢4.0V，內(nèi)阻不計） G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干 請你根據(jù)實驗要求，幫助他們完成實驗分析： （1）根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，在給出的方格紙內(nèi)作出U—I圖線，并從圖線上分析該燈的額定電壓應(yīng)為________V；這一結(jié)果大于一開始的計算結(jié)果，原因是 _______________ 。 （2）從表中的實驗數(shù)據(jù)可以分析，他們實驗時所選擇的最佳電路和器材應(yīng)為下面四個電路圖中的圖 ；電流表選擇 （填A(yù)1或A2）；滑線變阻器選擇 （填R1或R2）。 O 100 200 300 I/mA U/V 2.0 3.0 1.0 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/v 0．20 0．60 1．00 1．40 1．80 2．20 2．70 I/mA 80 155 195 227 255 279 310 16．（10分）（1）如圖（2分）；2.5(2.4~2.6均可)（2分）；燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時的電阻（或答燈泡電阻隨溫度升高而變大，意思對就可以給分），（1分）； （2）（A）（2分）；A2（1分）；R2（2分）； （說明：如果電路圖選（C），且滑線變阻器選R1的，可以得4分；電路圖選（C），但滑線變阻器選R2的，只能得2分） 【課后總結(jié)】[學(xué)完本節(jié)課，你一定要歸納一下物理方法或解題方法，標(biāo)記出自己還沒有掌握的或者有疑問的點，并督促自己盡快解決。] 歸納內(nèi)容： 1、 2、