14.4欧姆定律的应用基础训练——伏安法测电阻

1．（2018襄阳）电流表内部电阻很小，当电流表＿＿联接入电路中时，电路的总电阻和电流的变化可以忽略．但是，电流表的接入毕竟使电路有所变化，测量是有误差的，由此引起电流的测量值比真实值略＿＿（填“大”或“小”）．

2.（2019重庆B卷）小明同学在伏安法测电阻的实验中:

（1）在连接电路时，开关S应处于_______状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最______的位置。

（2）小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关，电流表____示数，电压表____示数。（两空均选填“有”或“无”）

（3）他仔细检查电路.发现有一根导线连接错误.请你在答图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。

（4）正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2 V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为_____Ὠ

（5）同组小斌同学继续向__（选填“A”或“B”）端移动滑片P，适当增大电阻R两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。

【答案】

3．小金在实验室做测量电阻实验时，设计了如图所示的电路，用来测量接入1、2两点间导体的电阻，已知电源电压为6V。

甲 乙

（1）用导线直接连接1、2两点，电流表示数刚好达到最大测量值，则电阻R为＿＿Ω。

（2）把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为0.2A，则Rx的阻值是＿＿＿＿＿＿＿＿Ω。

（3）小金实验时，发现电流表损坏，于是找来另外一块表盘模糊不清但其他均完好的电流表做实验. 在实验过程中，先将电阻R1接在1、2两点之间，再将R2=30Ω并联在R1两端，前后两次电流表指针偏转角度之比为20:21，则R1=＿＿＿＿Ω。

4．小芳利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω。

（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于＿＿＿端（选填“A”或“B”）。

（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是＿＿＿＿＿。

（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图像，如图丙所示。由图像可得Rx=＿＿＿Ω。

（5）小芳又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如下图所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：

①当开关＿＿＿＿＿＿时，电流表读数为I1；

②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；

③待测电阻Rx=＿＿＿＿＿＿。（用已知和测出的物理量符号表示）

5．小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值．

图甲 图乙

（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．

（3）小明测量的数据如表一所示，则定值电阻的阻值为＿＿＿Ω．

表一 表二

（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：＿＿＿．

6．用“伏安法”测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx，两节干电池，电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。

（1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整。

（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数较大且几乎不变，电流表示数始终为零，电路故障可能是________________________。

（3）排除故障后，测得多组实验数据，各组数据对应的点已经描在丙图中，请在图中画出Rx的I-U图线，由图可知Rx=____________Ω。（结果保留1位小数）；

（4）电流表的电阻虽然很小，但也会影响本实验中Rx的测量结果，用丁图的电路进行测量可消除这个影响，R0为定值电阻，实验步骤如下：

①按照丁图的电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处；

②闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1；

③_________________，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U2和电流表的示数I2；

④可得待测电阻Rx=____________（用U1、I1、U2和I2表示）

7．某科技小组同学发现实验室有一只标有“xkΩ”的电阻（x为模糊不清的一个数字），为了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：

（1）首先设计的实验电路如图1所示，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V（0～3V、0～15V量程）、电流表A（0～0.6A、0～3A量程）、滑动变阻器（标有“50Ω 1A”）、开关、导线若干。试验后发现，该方案无法测出电阻Rx的值，其主要原因是：__________________________________________。

（2）经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图2所示，其中定值电阻R0=2kΩ。他连接电路后，闭合S1，断开S2，想先测出电源电压，但读出电压表示数U=2V，与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压（取3V），可估算出电压表自身的电阻为____________kΩ。

（3）小组其他同学设计的实验电路如图所示，在电源电压恒定且己测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，在测出Rx阻值的电路是______________。

（4）他们选择正确方案测出Rx的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量Rx阻值的是____。

A．改变电源电压

B．将R0换成50Ω的定值电阻

C．将电压表换成“0〜0.6A”的电流表

8．小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有：待测定值电阻Rx（约10Ω）、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、电源（电压恒定）各一个，导线若干。

（1）该实验的原理是___________________。

（2）如图甲所示，是小亮连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，在图中将电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电流变大。

（3）请你为实验需要测量和计算的物理量，设计一个实验数据记录表格。

（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，调节滑动变阻器滑片，电压表示数无明显变化，电流表示数为零，造成该故障的可能原因是___________________。

（5）排除故障，通过实验测出了两组数据后，电压表突然坏了。请你利用现有器材，帮助他设计电路，再测一次该定值电阻的阻值，并在图乙虚线框内画出你设计的电路图。（开放性试题，答案合理即可）

9．小刚同学在做“用伏安法测量某定值电阻R阻值”的实验中将电路元件连接成如图甲所示电路．

（1）连接电路时，开关必须是＿＿＿＿，滑动变阻器滑片置于＿＿端（选填“C”或“D”）．

（2）实验中，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数且无明显变化，经检查是导线连接问题，请你用笔面线代替导线将图甲电路连接完整．

（3）电路连接正确后，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻的电流大小为＿＿＿A，它的阻值是＿＿＿Ω．通常情况下要进行多次测量，其目的是为了＿＿＿＿＿＿．

（4）另一位同学选择了一个标准的电阻箱（元件符号），若干开关、干电池及导线和一个电流表（电流表量程足够大）来测量定值电阻R的阻值，请你帮他在方框内设计完整的电路图（画出一种即可）．

答案

1． 串 小

2.

(1). 断开(2). 大(3). 无(4). 有(5). 见上图；(6). 10(7). A

3． （1）10

（2）20

（3）5

4． （1）略

（2）B

（3）滑动变阻器断路

（4）4

（5）S1闭合，S2断开 （I2-I1）R0/I1

5． （1）如图

（2）1.5

（3）4.9

（4）电压表并联在滑动变阻器两端了

6． （1）如图所示

（2）电流表断路（电阻Rx断路）

（3）如图所示 5.5

（4）断开S2

7． （1）电流太小，无法用电流表直接测出

（2）4

（3）C

（4）A

8． （1）R=

（2）如图所示

（3）如下表所示

（4）电阻Rx处断路

（5）如图所示

9． （1）断开 C

（2）定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱

（3）0.3 9 减小误差

（4）图略（等效替代法、串联或串联短接法．只要正确即可）