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;?;二、应用(一):测电阻
1.定值电阻的测量
(1)伏安法测电阻:根据欧姆定律I=U/R,变式得:R=U/I。用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,再用公式R=U/I就可以求出这个电阻的阻值。这种测量电阻的方法,叫伏安法测电阻。
(2)测量定值电阻的阻值的实验电路图;(3)定值电阻在伏安曲线图像中,是一条过原点的直线,如下图的示例:
(4)本实验中滑动变阻器的作用:保护电路;改变定值电阻两端的电压。
(5)本实验中多次测量求平均值,目的是为了减小测量误差。;2.灯泡电阻的测量
(1)测量小灯泡的电阻的实验电路图,如下左图
?
?
?
(2)小灯泡电阻的伏安曲线图像如上右图的示例:
(3)这里的滑动变阻器的作用:保护电路;改变小灯泡两端的电压。
(4)本实验中多次测量,是为了测量小灯泡在不同电压下的电阻。;【例1】(2022柳州)小辉学习了电学的有关知识后,做如下实验。
(1)小辉利用如图甲的电路测量某定值电阻R的阻值。;①连接实物电路时,滑动变阻器的滑片P应置于(选填“a”或“b”)端,开关应。
②实验中,移动滑片P至某位置,若电流表和电压表示数为分别0.2A、2V,则R的阻值为Ω。
③为减小误差,改变R两端电压,多次测量电压及电流值,算出对应的电阻,最后求出电阻的值,作为R的阻值。
(2)小辉得知某热敏电阻的阻值随温度变化图像如图乙,就利用该热敏电阻制作温控报警器,报警器电路的一部分如图丙所示,电源电压为12V。当环境温度达到或超过50℃时,电压U2达到或超过9V并触发报警器(图中未画出)报警。则图中(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,另一定值电阻的阻值为Ω。
;【分析】(1)①为了保护电路,连接实物电路时,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即b端,开关应断开。②根据欧姆定律I=U/R可知R的阻值为:R=U/I=2V/0.2A=10Ω。③为减小误差,改变R两端电压,多次测量电压及电流值,算出对应的电阻,最后求出电阻的平均值,作为R的阻值。;(2)由图乙知当温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减小,而温度高时输出电压要升高,以触发报警,所以R1为热敏电阻;由图线可知,温度为50℃时,R1=100Ω,根据串联电路电压的规律知热敏电阻R1两端的电压为:U1=U﹣U2=12V﹣9V=3V,电路中的电流为:I′=U1/I1=3V/100Ω=0.03A,定值电阻的阻值为:R2=U2/I′=9V/0.03A=300Ω。
【答案】(1)①b断开②10③平均(2)R1300
【突破】不能对小灯泡在不同电压下的电阻求平均值!因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。电压越高时,电流越大,小灯泡灯丝发热越厉害。;三、应用(二):判断电表示数的变化
电路中电阻的变化或连接方式的改变,会引起电压和电流的大小的变化。所以分析电表示数的变化情况,需要通过分析电阻大小的变化结合欧姆定律进行分析。
1.若果电路是串联,伏特表测定值电阻的电压:当可变电阻的阻值变大时,整个电路的电阻电大,电流变小,所以电流表示数变小;电压表示数也变小。;2.若果电路是串联,伏特表测可变电阻的电压:当可变电阻的阻值变大时,整个电路的电阻电大,电流变小,所以电流表示数变小;电压表示数变大。
3.若果是并联电路:伏特表示数始终不变。支路上的电流表示数变化与串联电路中的分析一样。干路上的电流表与支路的电流表同步变化。;【例2】(2022德阳)如图所示电路,电源电压恒定不变,R大小也保持不变。当闭合开关并向左移动滑片P,关于电表的变化下列说法正确的是()
A.电压表的示数变小,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大
D.电压表的示数变大,电流表的示数变大;【分析】由电路图可知:定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。向左移动滑片P时,R接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=U/R可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,定值电阻R两端的电压变大,即电压表的示数变大。
【答案】D
【突破】分析电表示数变化问题,第一步是准确判断出电路的连
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