2.5 伏安法测电阻的变式训练(二)

2.5 伏安法测电阻的变式训练

一. 伏安法测电阻基本情景变式

1. 题中未给出电阻的估计值的处理办法： ⑴若有多用电表，可先估测；

⑵先用试触法探测，再选择内外接法

例1.一个未知电阻Rx 无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是3.0V 、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V 、4.0mA,由此可知按 图所示的电路测量的误差较小， Rx 的真实值更接近于 Ω.

甲 乙

思考1： Rx 的真实值大于还是小于1000Ω。 ；

思考2：若已知电流表内阻为0.1Ω,那么Rx 的真实值是 Ω. 2. 无电流表: 根据伏安法测电阻原理，无电流表时只要有等效替代的其他器材即可，比如： （1）已知电阻与理想电表并联替代电流表； （2）用已知内阻的电压表替代电流表；

（3）无电流表时的替代法； （4）无电流表时的半偏法（测量电压表内阻）.

3. 无电压表：根据伏安法测电阻原理，无电压表时只要有等效替代的其他器材即可，比如： （1）已知电阻与理想电流表串联替代电压表； （2）无电压表时的等效替代法；

（3）无电压表时的半偏法（测表头内阻）:

4. 电表量程不够时的改装问题： （1）将表头改装成大量程电流表； （2）将表头改装成大量程电压表；

班级： 姓名：

二. 范例导引（高考实验试题剖析）

［范例导引一］现有一只“6V ，1W”的小灯泡，要通过实验尽量准确地测定在额定电压时的灯丝电阻，实验器村有：

A.电压表（0∽3v ）一只；

B.电压表（0∽15v ）一只；

C.表头（10mA 、电阻R g =15Ω）一只；

D.定值电阻R 1=225Ω

E.定值电阻R 1=1Ω

F. 米尺一把,电键一只，导线十根；

G.学生电源（有4V 、6V 、8V 3档）一个；

H. 滑动变阻器（0∽10Ω，最大允许电流2A ，0∽200Ω，最大允许电流2A ，各一只）； ⑴电压表应选用 ，

定值电阻 ；(填序号) ⑵请在框内画出电路图；

⑶如图所示是实验所得的伏安曲线，试回答：在额定电压 下，小灯泡的电阻为 Ω.

⑷本实验可能产生的误差的主要原因有哪些 .

［范例导引二］

例2. 为描绘“6V,3W ”的小灯泡的伏安特性曲线，有器材： A ．电流表（0-3A ，内阻0.2Ω） B ．电流表（0-0.6A ，内阻1Ω）

C ．灵敏电流计G （量程为6mA ，内阻为100Ω）

D ．变阻器R 1（20Ω，2A ）

E ．定值电阻R 2（阻值为900Ω）

F ．电压表V 1（量程为0~15V ，内阻约为30k Ω）

G ．电源（2-8V ）

H ．开关及导线。

⑴实验要求电压表在0—6V 范围内读取并记录下12组左右不同的电压值和对应的电流值，则应该选用的器材有 ；（请用字母表示即可） ⑵画出实验电路；

U /V

图1

12

0 1 2 3 A

0.2 0.4 0.6

［范例导引三］用图（a ）中所给的实验器材测量一个“12V ，5W ”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3A ，0.6A 两档，内阻可忽略，电压表有15V ，3V 两档，内阻很大，测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。 (1)按要求画出电路图并在将实物连线；

(2)其测量的结果画出的曲线如图所示，则小灯泡在7v 电压下的功率为 w.

(2)某次测量的电流值如图所示，记为： A.

［范例导引四］欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，

现备有以下器材：

A ．电池组（3V ，内阻1Ω）；

B ．电流表（0~3A ，内阻0.025Ω）

C ．电流表（0~0.6A ，内阻0.125Ω）

D ．电压表（0~3V ，内阻3k Ω）

E ．电压表（0~15V ，内阻15k Ω）

F ．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A ）

G ．滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A ）

H ．电键、导线。

（1）上述器材中应选用的是________。（填写各器材的字母代号） （2）实验电路应采用电流表________接法。（填“内”或“外”）

（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I =_______A ，U =________V 。

（

4）按要求画出电路图并将图中给定的器材连成实验电路。

［范例导引五］有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方内圆，如图所示．此金属材料重约1~2N ，长约为30cm ，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0．因管线内径太小，无法直接测量，请设计一个实验方案测量其内径d ，现有如下器材可选： A ．毫米刻度尺 B ．游标卡尺

C ．电流表（600mA 1.0Ω）

D ．电流表（3A 0.1Ω）

E ．电压表（

3V 6K Ω） F ．滑动变阻器（2k Ω 0.5A ） G ．滑动变阻器（10Ω 2A ） H ．蓄电池（6V 0.05Ω） I ．开关一个，带夹子的导线若干

（1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有 （只填序号）；

（2）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm ）测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图。

可读出圆柱的直径为 mm ；

（3）用已知的物理常数和测得的物理量，推导计算金属管线内径d 的表达式： ．

［范例导引六］(上海高考)如实验图所示，P 是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度L 为50cm 左右，直径D 为10cm 左右)，镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有导电箍MN ．现给米尺，电压表V ，电流表A ，电源E ，滑动变阻器R ，开关S 和若干导线．请设计一个测定膜层厚度d 的实验方案． (1)实验中应测定的物理量是 ． (2)在虚线框内用符号画出测量电路图．

(3)计算膜层厚度的公式是 ．