第13讲：电阻的测量与计算(纯答案)

电阻的测量与计算答案

一、伏安法测量小灯泡的电阻

【实验目的】证明灯丝电阻与温度有关。

【实验器材】小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验步骤】

① 画出电路图（见右图）。

② 按电路图连接实物，开关S 应断开，将滑动变阻器滑片P 移到阻值最大端。

③ 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。

④ 断开开关。根据I U

R =

，计算出每次的电阻值R 1、R 2、R 3，并求出电阻的平均值。

【实验表格】

【实验结论】灯丝的电阻与温度有关。温度越高，灯丝电阻越大。 【注意事项】

① 接通电源后先通过变阻器把电压调到小灯泡的额定电压，然后从该电压开始依次降低。 ② 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。 ③ 实验最后不能求电阻的平均值，因为：灯丝的电阻与温度有关。 二、伏安法测电阻

【原理】

I U R =

【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验步骤】

① 画出电路图（见右图）。

② 按电路图连接实物，开关S 应断开，将滑动变阻器滑片P 移到阻值最大端。

③ 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。

④ 断开开关。根据I U

R =

，计算出每次的电阻值R 1、R 2、R 3，并求出电阻的平均值。

【实验表格】

【注意事项】

①多次测量平均值的目的：减小误差。

②滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。

三、实验电路连接的常见错误：

（1）电流表（电压表）的“＋”“－”接线柱接错了。

（2）电流表（电压表）的量程选大/小了。

（3）滑动变阻器的接线柱接错了（同时接在上/下接线柱）。

（4）电流表没有与被测用电器串联（如并联）；电压表没有与被测用电器并联（如串联或与其他用电器并联）（5）连接电路时开关没有断开。

四、实验过程中常见故障及分析

在实验过程中，常见的故障有灯泡不亮、电流表无示数、电压表无示数、电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压等。在电路有故障时要先断开开关，并分析故障原因。具体分析如下：

(1)灯泡不亮，故障原因可能是灯泡与灯座处接触不良，或灯丝烧断，或灯泡被短路，或灯泡两接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路。

(2)电流表无示数，故障原因可能是电流表短路，或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。

(3)电压表无示数，故障可能是电压表被短路，或从电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。

(4)电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压，故障为灯泡断路，使电压表与电流表串联在电路中，电压表相当于测量电源电压。

五、其他方法测电阻

测量电阻的方法有多种，如下表所示：

题型一：伏安法测电阻的探究实验

例1．解析：（1）滑动变阻器的滑片P 向A 端移动时小灯泡变暗，滑动变阻器应接B 接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，实物电路图如图所示：

（2）当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V 时灯泡正常发光；由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0.38A ，灯泡电阻R==

=10Ω．

（3）电源电压为1.5V×4=6V ，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为6V ﹣3.8V=2.2V ＜3V ，电压表15V 接线柱损坏，电压表可以选择0～3V 量程，把电压表并联在滑动变阻器两端．

答案：（1）实物电路图如图所示；（2）3.8；10；（3）用电压表0～3V 量程并联在滑动变阻器两端． 例2．

解析：（1）读图可知，电源电压为2节干电池，不超过3V ，则电路中的电流I===0.5A ，因此电流表选择0～

0.6A 量程；变阻器选择上方任一接线柱，将它们与灯泡串联在一起，如图所示．

（2）闭合开关前，变阻器的滑片应置于最大阻值处，即移到图中的B端；

（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路断路．电压表示数接近电源电压，说明电压表并联部分断路，则电路故障的原因可能是灯泡断路．

（4）A．探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系时，应至少有两个不同的电阻进行对比实验，故A不合题意；

B．探究导体中的电流与导体两端电压的关系，应保持电阻不变，小灯泡更换成定值电阻后，阻值不变，故B符合题意；

C．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系，应使用通电螺线管，而不是定值电阻，故C不合题意；

D．探究导体中的电流与导体电阻的关系，应保持电压一定，多次改变阻值，一个定值电阻不能完成探究，故D不合题意．

答案：（1）如上图所示；（2）B （3）灯丝断了（或灯泡接触不良）（4）B

例3．

解析：（1）变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻R右端，如图所示．

（2）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A．

由公式I=得，R===8Ω；

（3）实验步骤：

①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻R x两端的电压为U1；

②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；

③因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R0两端的电压：U0=U﹣U x=U﹣U1，

因串联电路中各处的电流相等，所以，I==，即=，解得：R x=．

答案：（1）如上图所示；（2）0.3；8；（3）②闭合开关S、S1；③．