2020 年中考物理复习实验专题必刷题 18 电阻的测量有解析
一、实验探究题(共 20 题)
1.利用如图甲所示电路进行“伏安法测电阻”的实验中:
(1)在连接电路的过程中,开关应保持________。
(2)所连接的实物电路如图乙所示,其中有一根导线连接错误,请在接错的导线上打上“×”,并另画一根 导线使电路连接正确。
(3)电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片 P 移到某位置时,电压表的示数为 2.4V,电流 表的示数如图丙所示,是________A,则此时待测电阻 Rx 的阻值是________Ω。 2. 如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻 R x的 实物电路
图.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到________处;闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表 指针明显偏转,则出现的故障可能是 R ________.
x
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为 2.4V,电流表示数如图乙所示,其 读数为________A,则未知电阻 R =________Ω.
x
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻 R 的阻值.实验电路如果丙所示(滑 动x 变阻器最大阻值为 R
0
, 电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 移到 a 端,记录电流表示数为 I ;1 ②闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 移到________,记录电流表示数 I ;2 ③写出待测电阻的表达式,R =________(用已知量和测量量符号表示) x 3.在“用电压表和电流表测电阻”的实验中,要测量小灯泡的电阻.
1
(1)在下面方框内画出实验电路图
(2)将图甲中的器材连成实验电路.要求:实物位置不动,导线不交叉.
(3)①伏安法测电阻的原理是________,实验中直接测量的物理量是________和________ ②用伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器的作用是________和________.
③在连接过程中,开关应该是________,线路连好后滑动变阻器的阻值应调到________.(参照实物图, 填字母)
(4)如果测量时电压表示数为 2.4V,电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为________A,被测小 灯泡的阻值为________Ω.
4.如图甲,是小凯连接的测量标有电压为2.5V 的某小灯泡电阻的实验电路,图中的①~⑤是部分导线的 序号,A~N 是部分接线柱的编号.
(1)只改接图中的一根导线,就能改正电路中的连接错误.请简述你的改正方法:________
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为 2.5V,电流表读数如图乙,示数是 ________ A,小灯泡正常发光,此时灯丝的电阻为________Ω.向________(选填“左”或“右”)移动滑动变 阻器滑片,灯泡两端电压逐次下降,灯丝温度也不断降低,测量数据如表.
实验次数 1
2 3 4
5 6
发光情况 明亮 较亮 不很亮 较暗 微光 熄灭 电压 U/V 2.5 2.1 1.7
1.3 0.9 0.5
电流 I/A
0.26 0.24 8.1 7.1
0.21 0.19 0.16 6.2 4.7 3.1
电阻 R/Ω
(3)对比不同电压下小灯泡的阻值,把你的发现写成具有概括性的一句话:________
5.某物理兴趣小组利用图甲所示电路图.同时测量电源的电压 U 和保护电阻 𝑅 0的阻值。请你思考完成下 列 问题:
2
(1)按照图甲所示的电路,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图的连线补充完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应使滑动变阻器连人电路的阻值为________(选填\"最大\"或“零”); (3)物理兴趣小组的同学正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,读出 5 组电压表和电流 表的示数,填写在下列表格中:
电压表 V 的读数 U/V 0.60 1.20 1.80 2.40 2.70
电流表 A 的读数 I/A 0.40 0.30 0.20 0.10 0.05
请你利用上述表格中的数据,在丙图中描点、连线________。根据你所得到的 U-I 图线分析:电源的电压为 ________V,保护电阻 𝑅0 的阻值为________Ω。 6.小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡(约为 9Ω),她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学 校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整(要求滑片向右移动时灯泡变亮); (2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最________(选填“左”或“右”)端.
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表没有示数,其故障 原因是________.
(4)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如 图乙所示,示数为 ________ A,小灯泡正常工作时的电阻是________Ω.
7.在“伏安法测电阻”实验中,小灯泡额定电压为 3.8V(电阻约为 10Ω),电源电压为 6V.
3
(1)小敏连接了如图 1 所示的部分实物电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)若有规格分别为“5Ω 1A”、“20Ω 0.5A”和“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择,为了使实验能顺利 进行,应选用规格为________的滑动变阻器连入电路.
(3)闭合开关,他发现无论怎样移动滑动变阻器滑片 P,小灯泡都很暗,且两表示数不变,出现上述故障 的原因可能是:________.
(4)故障排除后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P,当电压表的示数为________ V 时,此时电流 表的示数为 0.3A,则小灯泡此时的电阻是________Ω.
(5)小敏通过移动滑动变阻器的滑片 P,记下多组对应的电压表和和电流表的示数,并绘制成如图 2 所示 的 I﹣U 图象,结果发现图象为曲线是,造成这一现象的原因可能是________.
8.在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中,选用的电源电压为 4.5V,小灯泡的额定电压为 2.5V,图甲是 未连接完整的实验电路.
(1)连接实验电路的过程中开关应________.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片 P 向左移动时电 流表的示数变大).
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片p,同时观察________ (选填“电压表”或“电流表”)示数的 变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为________ V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片 P 应向________(选填“A”或“B”)端移动.
(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电压表________示数,电流表 ________示数(两空均选填“有”或“无”).
(5)改变滑片 P 的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的 I﹣U 图象(不计小灯泡电 阻随温度的变化).由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻是________Ω
9.现用“伏安法”测量一个未知电阻 Rx 的阻值(Rx 约为 20Ω),在实验室中,配有的实验器材如下:
4
A.电源 E(电压 U=3V 恒定); B.电流表 A 1( 量程 0~50mA); 量程 0~3V); C.电流表 A2 (量程 0~3A); D.电压表 V 1( E.电压表 V 2(量程 0~15V);
G.定值电阻 R 0=40Ω;
F.滑动变阻器 R(0~80Ω);
H.开关一个,导线若干.则:
为了测量多组数据使结果尽量准确,在滑动变阻器的整个滑动过程中,要使两电表的测量值范围尽可能 大1 一些,并且两电表的读数均大于其量程的 。则:
3
(1)根据实验要求,电压表选用________,电流表选用________;(选填器材前的字母代号) (2)请在虚线方框内画出实验电路图(其中,部分电路已画出,并标出所选器材的字母); (3)根据所画的电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接起来;
(4)若在某次实验中,电压表的示数为 U,电流表的示数为 I,那么,待测电阻阻值的表达式为 R =________。 x
10.小刚在“伏安法测电阻”实验中,实验器材如图甲所示。
(1)用铅笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左滑动时电路中电阻变大。 (2)小刚按正确的步骤闭合开关 S,观察到电压表、电流表示数如图乙所示,那么待测电阻 R 的阻值可 能x 是________Ω;接下来,小刚的操作应该是________,最后断开开关,拆卸并整理器材。
(3)小刚又设计了一种方案,也测出了 R X的阻值。电路如图丙所示,R 为阻值已知的定值电阻,电源电 0 压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 S 1 闭合、S 2断开时,电流表读数为 I 1 ②当开关 S 1 、S 2都 闭合时,电流表读数为 I
2
③待测电阻 R x= ________(用已知和测出的物理量符号表示)。 11.如图是小华测量小灯泡电阻的电路,灯泡不发光时电阻约为 6Ω.
5
(1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移至________ 端(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压,则电路故障的原因 可能是________
(4)通过数据分析,小华得到了灯泡电阻随温度升高而增大的结论.若将图中的小灯泡更换成定值电阻, 下述实验可以完成的是
A. 探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系 B. 探究导体中的电流与导体两端电压的关系 C. 探究电流的磁场强弱与电流大小的关系 D. 探究导体中的电流与导体电阻的关系 12.如图 1 所示,电源电压为 6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图.
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来.
(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为 0 的现象,其故障可能是( A. 电流表的正、负接线柱接反 C. 电阻 R 发生了短路
x “不变”).
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图 2 所示,此时测得的 R =________ Ω. x (5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是________ .
13.小致同学在做“用伏安法测量定值电阻 R 1的阻值”的实验中,按如图甲所示设计的电路进行实验,已知 滑 动变阻器的最大阻值为 R 。2
B. 电压表的量程选小了
D. 把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
)
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片 P 向左移动时,电压表示数________ (选填“变大”、“变小” 或
6
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,改变 R 1两 端电压及通过电流,实现多次测量,其目的是 ________;
(2)当电压表示数为 2.5V 时,电流表示数为 0.5A,利用此数据计算出 R 的阻值是________Ω; 1 (3)小华在没有电流表的情况下也测量出了此电阻的阻值,其电路如图乙,他的操作如下: ①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,记录电压表示数为 3V; ②将滑动变阻器的滑片调到最右端,记录电压表的示数为 1V。 则 R 1 的阻值为________(用含有 R 2的代数式表示)。
(4)小峰同学在小华同学的电路基础上进行了调整,设计了如图丙所示的电路,他的操作如下: ①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为 U ;
1 ②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为 U 。2
𝑈
2 (选填“>”、“<”或“=”),R 的则 U 1________ )。 1 阻值为________(用含有 U 、1 U 、2 R 的代数式表示2 2
14.用如图所示的实验电路测量未知电阻R 的阻值,其中滑动变阻器最大阻值为R x 变.
0
, 电源电压未知且不
(1)请将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 移到 a 端,________; ②将滑动变阻器的滑片 P________,记录电流表的示数为 I ;2
(2)写出待测电阻的表达式:R =________(用已知量和测量量表示). x
15.小明要测量定值电阻 Rx 的阻值(约十几欧)现有器材:电源(6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、 开关各一个,导线若干。
7
(1)他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线,将该电路连接完整;
(2)电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最 ________端闭合开关,移动滑片到某一位置, 电压表示数如图乙所示,此时 R x两端的电压为________V。
(3)当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为 0.他用一条导线检查电路故障,当将该 导线两端分别接到 a、d 接线柱上,发现电流表有示数,电压表示数仍为 0;当将该导线两端分别接到 c、 f 接线柱上,发现电压表有示数,电流表示数仍为 0;则由此可以判断故障是:________;
(4)排除故障后继续实验,却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、 总阻值为 10Ω 的均匀电阻丝,还有一根带有鳄鱼夹的导线(如图丙所示)。查阅资料了解到,均匀电阻丝 阻值与长度成正比,经过思考,重新设计了如图丁所示的电路(AB 为电阻丝,C 为鳄鱼夹),继续进行实 验。
①根据已知条件判断,电压表量程应选用________V;
②按照图丁所示电路连接好器材,多次实验测得数据如下表所示
次数
AC 长度(cm)
1 2 3
4.0 14.0 20.0
电压表示数(V) 0.8 2.0 2.4
求出第 1 次实验时电路中的电流 I =________A;利用表中所有数据求出待测电阻 R =________Q。 16.小文测定额定电压为 2.5V 的小灯泡电阻,电源电压保持 6V 不变,滑动变阻器规格为“40Ω 1A”。
1 x
8
(1)图甲是小文所连接的实物图,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线画“×”,并用笔画线代 替导线,画出正确的连线。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针偏到最右端,则电路中存在的故障是 ________(选填“灯泡”或“电流表”)断路。
(3)排除故障后,合开关,移动滑片,当电压表示数为 2.5V 时,电流表的示数如图乙所示,此通过小灯 泡的电流为________A,小灯泡正常发光的电阻为________Ω。
(4)测完小灯泡正常发光时的电阻后,小文将图中滑动变器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动, 又测了 A(2.0V 0.14A)、B(1.0V 0.12A)两组数据,其中________(选填“A”或“B”)组数据有误,判断的 理由是________
(5)小文想要继续探究“电流与电阻的关系”,他将小灯泡换成阻值不同的定值电阻,实验时控制定值电阻 两端的电压保持 2V 不变,则更换的定值电阻的阻值不能大于________Ω
(6)另一个实验小组设计了如图丙所示电路,来测量额定电压为 U 额的小灯泡的额定功率。电源电压未知、
电阻的阻值为 R 0 . 请你将实验步骤补允完整。
①只闭合开关 S 1 , 将滑动变阻器的滑片移至最________(选填“左”或“右”)端,读出电压表 V 的示数 1 为 U 1
②断开开关 S 1 将变阻器滑片移至另一端后闭合开关 S 2 , 再次调节滑片,直到电压表 V 1的示数为 ________,此时小灯泡正常发光,电压表 V 2的示数为 U ;
2 ③小灯泡额定功率的表达式是 P 额=________
17.小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是________。
(2)闭合开关 S 前,滑动变阻器滑片 P 应置于________端(选填“a”或“b”)。
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”, 就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
①________;②________。
(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所 示,电流表示数如图丙所示,被测电阻 R =________Ω。
x (5)若滑动变阻器的最大阻值为 R,被测电阻的阻值为 R
x
, 实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使 用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻 R 的阻值。
x 实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到 a 端,闭合开关 S,读出电压表的读数,记为 U; ②________;
③读出滑动变阻器的最大值 R;
9
④则被测电阻 R x 的阻值为:R x= ________(写出表达式)。
18.小勇同学用“伏安法’’来测量一只阻值约为 5 𝛺 的定值电阻 R x , 实验室有如下器材供选用: A.两节干电池
B.开关一个和导线若干 C.电压表(0~3 V,0~15 V) D.电流表(0~0.6A,0~3 A) E.滑动变阻器(10 𝛺 2A) F.滑动变阻器(100 𝛺 2A) (1)电源电压约为________V。
(2)滑动变阻器应选择________(选填“E”或“F”)。
(3)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。
(4)小勇闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片 P 时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发 生变化,原因可能是________。
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻 R X 断路 D.定值电阻 R X短 路
(5)排除故障后,电流表示数为 0.4A,电压表示数如图乙所示为________V,则本次实验测得的定值电阻 R 是________ 𝛺 。 X
乙
(6)实验时小勇发现电流表损坏,他根据所学知识,利用上述器材测出未知电阻R 阻X 值。 ①他的试验电路如图丙所示;
丙
②a.按电路图连接电路;
B.将滑片移至最右端,闭合开关,记下此时电压表的示数 Ux; C.将滑片移至最左端,闭合开关,记下此时电压表的示数 U ③计算待测电阻 R x=________(滑动变阻器的阻值用尺表示)。
19.康康同学在测定额定电压为 2.5V 小灯泡的电阻的实验中,得到部分 U 和 I 的数据如表所实验次数
10
(1)康康根据表中的数据,画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象,于是设计了如图丙所示的坐标图。 ①请你帮康康在坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象________.②从材料或图象中可知,该小 灯泡正常工作时的电阻为________Ω,额定功率为________W
(2)康康还想利用初中的物理实验器材,通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是她又 设计了如图甲所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2 节新干电池, 滑动变阻器的电阻可在 0∽50Ω 内调节。 ①请你用笔画线代替导线,按照图甲所示电路图,帮康康将图 乙中的实物电路图连接完整________.②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到________端(选填“A 或 B”); 实验中,由于操作不小心等原因,导致电压表的示数变大,电流表的示数变为零,则电路可能出现的故 障________ 20.图甲是用伏安法测未知电阻 R 的实验图
(1)请用笔画线代替导线将图甲中实物电路连接完整________要求滑动变阻器接入电路中的阻值要大闭 合开关,将滑片 P 向左滑动至某位置时,电压表示数为 24V.电流表示数如图乙所示其读数为 I=________A; 未知电阻 R=________Ω.
(2)若实验室中只有一个电压表和一个已知电阻 R 知电阻 R
, 请在空格内将实验步骤补充完整.
0
, 小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未
①闭合 Sx、 断开 S
, 用电压表测出待测电阻 R 两端的电压为 U ;
3
1
②________,用电压表测出电源的电压 U; 1
③请写出用测量值 U、U 及 R 来表示 R 的表达式 R =________ .
1
0
x
x
11
答案解析部分
一、实验探究题
1.【答案】 (1)断开(2)
(3)0.24;10
【解析】【解答】 (1) 在连接电路的过程中,开关应保持断开;
(2) 电压表应测定值电阻两端的电压,故应并联在定值电阻两端;
U
(3)电流表读数为 0.24A,R X = = 2.4V = 10Ω
I 0.24A
【分析】学生要知道伏安法测电阻的原理,会用欧姆定律解答本题,会连接电路.
2.【答案】 (1)
(2)阻值最大;断路(3)0.24;10(4)b 端;
𝐼2
𝐼1 𝐼 2
R 0
【解析】【解答】解:(1)滑动变阻器应和电流表串联,接线柱应该“一上一下”接入电路(2)为了保护 电路,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处;由题意可知,电流表指针几乎未动,说明电路中没有电流 (或电流很小),则电路中可能出现了断路;又因为电压表指针有明显偏转,说明电压表两接线柱到电源 两极间的电路是连通的,则出现的故障可能是 R 断路;(3x)如图乙所示,电流表的量程为 0~0.6A,分度
12
值为 0.02A,读数为 0.24A;由 I=
𝑈 𝑅
得未知电阻的阻值:R x=
𝑈 𝐼
=
2.4𝑉 0.24𝐴
=10Ω;(4)②根据题意可知,应
将滑片移到 b 端,记录电流表示数 I 2 . Rx 表达式的推导:
步骤②,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 移到 b 端,R 被短路,只有 R 工作,电流表示数为 I ; x 0 2 所以电源电压:U=I 2 R 0 ,
步骤①,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 移到 a 端,两电阻并联,总电流为 I ;
1 两次实验中,R 0两端电压均等于电源电压,R 0阻值不变,所以通过 R 的电流均为 I 0 根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流 I =I ﹣I x 1 并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:U =U=I R x 2
0
2
2
,
,
,
所以待测电阻 R x=
𝑈𝑋 𝐼 𝑋
=
𝐼1 𝐼 2
𝐼2
R .
0
故答案为:(1)如上图;(2)阻值最大;断路;(3)0.24;10;(4)②b 端;③
𝐼1 𝐼 2
𝐼2
R . 【分析】
0
(1)滑动变阻器应和电流表串联,接线柱应该一上一下接入电路;(2)为了保护电路,滑动变阻器的滑 片应滑到电阻最大位置;当电压表示数较大(或等于电源电压)时,电压表所测范围之外出现短路,或者
所测范围之内出现断路;(3)弄清电流的量程和分度值,再读数;根据 I=
x
0
𝑈 𝑅
求出电阻值;(4)闭合开
关 S,将滑片滑倒 a 端,两电阻并联;将滑片滑倒 b 端,R 被短路,只有 R 工作,根据并联电路的电流和 电压特点求出待测电阻的阻值.
此题主要是对学生电路图连接、电路故障分析、电流表读数、欧姆定律应用和设计实验能力的考查,中 考常见题型.
3.【答案】(1)解:依据伏安法测电阻原理,电压表并联接在L 两端,电流表与 L 串联,为了获得多组数 据,应串联滑动变阻器,如图 1:
(2)解:根据设好的电路图连接实物,注意连接顺序,电源电压由两节干池提供,因此电压表用0﹣3V 量程,由图乙可知,电流表使用 0﹣0.6A 量程,如图 2:
13
(3)欧姆定律;电压;电流;保护电路;改变小灯泡中电流和灯泡两端电压,获得多组数据;断开;B (4)0.24;10
【解析】【解答】解:(3)①伏安法测电阻的原理是:欧姆定律,即:R=
𝑈 𝐼
,则需要测量的物理量是
小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.②滑动变阻器主要作用是保护电路和改变定值电阻两端的电压和 电流,能获得多组数据,可以用求平均值的方法减小误差;③为防止短路,连接电路的过程中,开关必 须断开,为防止电路中电流过大损坏电路,在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值B 处;(4)
由图乙可知,电流表用的是 0~0.6A 的量程,最小分度值为 0.02A,可读出电流值为 0.24A,灯泡电阻 R=
𝑈 𝐼
=
2.4𝑉 0.24𝐴
=10Ω.
故答案为:(1)如图 1;(2)如图 2;(3)①欧姆定律;电压;电流;②保护电路;改变小灯泡中电 流和灯泡两端电压,获得多组数据;③断开;B
(4)0.24 A、10Ω.
【分析】(1)根据伏安法测电阻的原理,利用电压表测量的电压,电流表测量灯泡的电流设计电路图.(2) 根据电路图连接实物;(3)①伏安法测电阻,是利用伏特表(电压表)和安培表(电流表)分别测量导
体两端电压和通过导体的电流,然后利用 R=
𝑈 𝐼
计算,直接测量的物理量是电压和电流;②根据伏安法
测电阻得原理分析即可,滑动变阻器作用是保护电路,改变电阻两端的电压进行多次测量求平均值,减 小实验误差;③为保护电路,连接电路的过程中,开关应断开,滑动变阻器的滑片应处最大阻值处;(4)
电流表读数时,先确定量程,再明确最小分度,后读数,根据 R= 4.【答案】 (1)将导线④的 N 端改接到接线柱 E(或 C 端) (2)0.28;8.9;左
(3)丝温度越高,灯丝电阻越大.
𝑈 𝐼
计算电阻.
【解析】【解答】解:(1)由图甲所示电路可知,灯泡与电流表并联,电流表连接错误,应该将导线④ 的 N 端改接到接线柱 E(或 C 端).(2)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 0.28A,灯泡电阻 R=
𝑈 𝐼
=
2.5𝑉 0.28𝐴
≈8.9Ω;
由图甲所示电路图可知,向左移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入电路的阻值增大,灯泡两端电压逐 次下降,灯丝温度也不断降低.(3)由表中实验数据可知,灯泡两端电压与通过灯泡的电流越大,灯泡 实际功率越大,灯泡温度越高,灯丝电阻越大,由此可知:灯丝温度越高,灯丝电阻越大.
故答案为:(1)将导线④的 N 端改接到接线柱 E(或 C 端);(2)0.28;8.9;左;(3)灯丝温度越高, 灯丝电阻越大.
【分析】(1)测灯泡电阻实验,灯泡与电流表串联接入电路,电压表并联在灯泡量程,分析图示电路图, 然后答题.(2)由图示电表确定其量程与分度值,然后读出其示数,由欧姆定律求出灯泡电阻阻值;根 据电路图分析答题.(3)分析表中实验数据,然后得出结论. 5.【答案】 (1)解:如图所示:
14
(2)最大值
(3) ;3;6
【解析】【解答】(1)根据电路图,电压表和滑动变阻器并联,且接线柱接左上,如图
;(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片在阻值
最大处;(3)根据表格中测量的数据在坐标图像中描点连线,根据数据计算电压为𝑈 = 0.6𝑉 + 0.4𝐴 × 𝑅 1.2𝑉 + 0.3𝐴 × 𝑅
0
0
=
, 电阻为 R 0=6 Ω,电源电压 U=3V。
【分析】(1)根据电路图连接实物图,注意滑动变阻器的一上连接与电路图一致; (2)闭合开关前滑片在阻值最大处可以保护电路; (3)利用电源电压不变,结合串联分压计算总电压。
15
6.【答案】 (1)解:电路图:
(2)左(3)灯泡短路(4)0.38;10
【解析】【解答】解:(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,向右移灯泡变亮,说明滑动变 阻器的右下方接线柱必须接入电路中,如下图所示:
;
(2)为了保护电路在连接电路时开关应处于断开状态,变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最左端;(3) 闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,说明电压表并联 部分短路,即小灯泡短路;(4)灯泡正常发光时的电压为 3.8V,电流表的量程为 0~0.6A,分度值为 0.02A,
示数为 0.38A,则灯泡的电阻 R= 路;(4)0.38;10.
𝑈 𝐼
=
3.8𝑉 0.38𝐴
=10Ω.故答案为:(1)如上图所示;(2)左;(3)灯泡短
【分析】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,向右移灯泡变亮,说明滑动变阻器的右下方 接线柱必须接入电路中;根据电流流向法,从电源的正极出发依次串联各电路元件,然后把电压表并联 在灯泡两端即可;(2)在电路的连接中,开关应断开,滑动变阻器应置于阻值最大处;(3)电流表有示 数说明电路通路,电压表无示数且灯泡不亮,说明电压表并联部分短路;(4)根据电流表的量程和分度 值读出示数,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻. 7.【答案】 (1)解:电流表、滑动变阻器要与小灯泡串联接入电路,滑动变阻器要采取“一上一下”的连 接方式;
(2)20Ω 0.5A(3)滑动变阻器的两下接线柱接入电路(4)3;10(5)小灯泡灯丝电阻会随温度变化
16
【解析】【解答】解:(2)实验中,要测出额电功率,要保持小灯泡两端的电压为额定电压(小灯泡的
电阻约为 10Ω),所需变阻器的阻值最大,电路中的电流为 I=
𝑈𝐿 𝑅𝐿
= 滑 = = 3.8𝑉 =0.38A,则 R 滑
10𝛺
𝐼
𝑈
6𝑉3.8𝑉 0.38𝐴
≈5.9Ω,应该选择“20Ω 0.5A”的变阻器.(3)无论怎样移动滑动变阻器的滑片 P,小灯泡发光很暗,两表 示数不变,说明滑动变阻器不起作用且连入的阻值较大,电路故障为滑动变阻器的两下接线柱接入电路;
(4)由图可知,当电流为 0.3A 时的电压值为 3V,则小灯泡此时的电阻是 R=
𝑈 𝐼
=
3𝑉 0.3𝐴
=10Ω.(5)由图
可知,灯泡的电阻是变化的,当灯泡两端的电压变大时,功率随之变大,灯丝的温度升高,温度影响了 灯泡的电阻的大小.
故答案为:(1)见上图;(2)20Ω 0.5A;(3)滑动变阻器的两下接线柱接入电路;(4)3;10;(5) 小灯泡灯丝电阻会随温度变化.
【分析】(1)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电流表要串联接入电路,电压表要并联接入电路,滑动变 阻器采取一上一下的连接方式;(2)测量小灯泡的电功率实验中,要测出额定电压下时的额电功率,根 据串分压的知识,电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大,根据串联电路特点及欧姆定律通过计算, 确定变阻器的规格.(3)无论怎样移动滑动变阻器的滑片 P,小灯泡发光很暗,两表示数不变,说明滑动 变阻器不起作用且连入的阻值较大,电路故障为滑动变阻器的两下接线柱接入电路;(4)根据图象中的 电流值和电压值分析;(5)由图象分析电阻变化的特点. 8.【答案】(1)断开
(2)解:为保护电路,连接电路时,开关应断开;滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中
(3)电压表;1.8;A (4)有;无 (5)10
【解析】【解答】解:(1)连接实物图时,开关要处于断开状态,防止连接完最后一根导线,电路接通, 烧坏元件,(3)电压表测量灯泡的电压,电压表示数为 1.8V,灯泡两端的电压为 1.8V,
要使灯泡两端电压由 1.8 增大到 2.5V,电路电流要增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电路的部分减小, 滑片向 A 端移动.(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,此时电路相当于电 压表与滑动变阻器串联,由于电压表的电阻太大,电路中的电流几乎为零,因此电流表无示数,而电压 表有示数(几乎为电源电压).闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电表有示数,说明电路是通路,不用更 换灯泡,也不用检查电路是否断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因, 然后进行下一步操作.(5)由图象可知,当小灯泡 L 正常发光时的电压为 2.5V,由图象可知对应的电流
为 0.25A;因此小灯泡正常发光时的电阻是 R= 𝑈
𝐼 = 2.5𝑉 0.25𝐴
=10Ω
故答案为:(1)断开;(2)如图;(3)电压表;1.8;A;(4)有;无;(5)10.
【分析】(1)为防止电路中电流过大,在连接电路时,开关应该断开;(2)掌握滑动变阻器的连接方式:
17
一上一下;(3)要测量小灯泡正常发光时的电阻,需使小灯泡两端的电压等于额定电压;确定电压表的 量程后读出电压表的数值,根据串分压的知识或欧姆定律判断滑动变阻器阻值的变化,得出滑片移动的 方向;(4)掌握断路的概念及特点,若串联电路发生断路,则电路中不会有电流,用电器不工作,断路
处的电压为电源电压;(5)根据图象确定额定电压下的电流,根据公式 R= 9.𝑈 𝐼
计算出电阻的阻值.
【答案】 (1)D;B
(2)
(3)
(4) 𝑈
𝐼
− 𝑅 0
【解析】【解答】解:(1)将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器串联在电路中,
当滑动变阻器连入电路中的电阻为 0 时,电路中电流最大,最大电流: I = X
大
= =0.05A=50mA;
当滑动变阻器的连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,最小电流:
I X 小=
=0.021A=21mA>50mA× ≈16.7mA;
所以电流表选用 B;
电源电压为 3V,故电压表选用 0~3V 量程,即电压表选用 D;
18
若将电压表并联在待测电阻两端,待测电阻的最大电压:U X=I X R =0.05A×20Ω=1V,电压表的读数是量程 大 大 X
的
,不满足实验要求,故电压表不能并联在待测电阻两端,而定值电阻和待测电阻两端的最小电压:
U =I ×(R+R )=0.021A×60Ω=1.26V>3V×
0X X
0
=1V,所以应将电压表并联在定值电阻和待测电阻两端,才 小
能满足两电表的读数均大于其量程的
;(2)将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器、电流表串联在电
路中,电压表并联在定值电阻和待测电阻两端,如上图所示; (3)根据所画的电路图,用笔画线代替 导线,将实物图连接起来,注意电表正负接线柱的连接及滑动变阻左边电阻连入电路;(4)由欧姆定律,
R +R =
0
X
,所以待测电阻阻值:R =
X
﹣R 。
0
故答案为:(1)D,B;(2)如上图所示;(3)如右上图所示; (4)R =
X
﹣R 。
0
【分析】(1)将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器串联在电路中,当滑动变阻器连入电路中的电阻为0
时,电路中电流最大, I =
X
= =0.05A=50mA;当滑动变阻器连入电路中的电阻最大时,
电路中的最小电流 I =
0X
=0.021A=21mA>50mA× ,所以,电流表选用 B;待测电阻
两端的最大电压 U =I R =
X X x
×R =
x
×20Ω=1V=3V× =1V,不符合电表的读数大于其量
程的
;而定值电阻、待测电阻两端的最小电压 U =I ×(R+R0)=0.021A×60Ω=1.26V>3V×
0X 0X
=1V,而
电源电压为 3V,将电压表并联在定值电阻、待测电阻两端,所以,电压表选用 D;(2)根据上述分析, 画出实验电路图;(3)根据所画的电路图,将实物图连接起来,注意实物图与电路图要逐一对应;( 4) 根据电路图,由欧姆定律,求出待测电阻大小;本题用“伏安法”测量一个未知电阻 Rx 的阻值,考查学生 选择实验器材、设计实验方案的能力,难度较大。
10.【答案】 (1)解:如图所示:
19
(2)5;移动滑片,重复上述实验,多次测量
(3) 𝐼
𝐼2 𝑅0
1
﹣R 0
【解析】【解答】解:(1)要求滑动变阻器滑片向左滑动时电路中电阻变大,故变阻器滑片以右电阻丝 连入电路中与电阻串联,如下所示:
;(2)由图乙可知,电压表选用大量程,分度值为 0.5V,电压为
10V,电流表选用大量程,分度值为 0.1A,电流为 2A,由欧姆定律,那么待测电阻的阻值:
𝑈 = 10𝑉
R = =5Ω; x
𝐼
2𝐴
为减小误差,要多次测量取平均值,故接下来,小刚的操作应该是移动滑片,重复上述实验,多次测量, 最后断开开关,拆卸并整理器材。(3)①当开关 S 闭合、S 断开时,电流表读数为 I ;
1 2 1 ②当开关 S 1 、S 2都 闭合时,电流表读数为 I ;2
③在①中,两电阻串联,电流表测电路的电流,由串联电阻的规律和欧姆定律得, 电源电压为:U=I 1 (R 0 +R )x ;
在②中为定值电阻的简单电路,由欧姆定律得, 电源电压为:U=I 2 R 0;
因电源电压不变,则有:I (1 R +R0 )x =I R2 ;0
解得:R x=
𝐼 𝑅 𝐼
1
2 0
﹣R 0。
𝐼2 𝑅0
﹣R 。0 𝐼
1
故答案为:(1)如上图所示;(2)5;移动滑片,重复上述实验,多次测量;(3)
【分析】(1)利用伏安法测电阻时,滑动变阻器和电阻串联,且一上一下连入电路中;
(2)根据电压表和电流表的指针位置读取,并利用电压和电流的比值计算电阻,测量电阻时需要多次测
20
量减小误差;
(3)只利用电流表测量电阻时,利用电流表和定值电阻测量电源电压,再结合串联电路电压规律和串联 时的电流计算电阻大小。
11.【答案】 (1)解:
(2)B(3)灯泡断路(4)B
【解析】【解答】解:(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,
𝑅 6𝛺
𝑈 3𝑉
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.
21
故答案为:(1)见上图; (2)B;
(3)灯泡断路; (4)B
【分析】(1)电流表应与灯泡串联,根据灯泡电阻和电源电压确定其量程;变阻器注意要一上一下选择 接线柱;
(2)闭合开关前,变阻器的滑片应置于最大阻值处;
(3)根据电路故障的现象判断是短路还是断路,再进一步确定短路或断路发生的位置; (4)小灯泡更换成定值电阻,则电阻一定,此时可探究电流与电压的关系.
12.【答案】 (1)【解答】解:电源电压为 6V,所以电压表选大量程,且与电阻并联,滑动变阻器按一 上一下的原则串联在电路中;如图所示.
(2)C(3)变大(4)5(5)减小误差
【解析】【解答】解:(1)电源电压为 6V,所以电压表选大量程,且与电阻并联,滑动变阻器按一上一 下的原则串联在电路中;如图所示.
(2)电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为 0,说明电压表并联的部分发生了短路,所以只有选 项 C 电阻 R x 发生了短路符合题意.
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片 P 向左移动时,接入电路的电阻变小,所以分压变小,则定 值电阻两端的电压变大,电压表示数变大;
(4)图中电流表的量程为 0~0.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.5A;电压表的量程为 0~15V,分度值为 0.5V,示数为 2.5V.
由欧姆定律 I= 得,
𝑅
𝑈
电阻 R x= =
𝑈 2.5𝑉
𝐼 0.5𝐴
=5Ω.
22
(5)该实验装置,进行多次测量,求出多组电压与电流值,由欧姆定律求出电阻值,然后求平均值,可 以减小误差.
【分析】(1)根据电源的电压确定电压表的量程且与被测电阻并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联 在电路中;
(2)电路的故障有两种:断路或短路,根据电压表和电流表的示数可做出判断; (3)滑片左移,电阻变小,分压变小,则电压表的示数会变大;
(4)读出电压表和电流表的示数,根据欧姆定律的变形公式计算电阻的大小;
(5)在测量性实验中,要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,这样可减小误差. 13.【答案】 (1)减小误差 (2)5 (3)0.5𝑅2
𝑈 (4)>; 𝑈22𝑈 1 𝑅 𝑈 1 2 2
【解析】【解答】(1)为提高测量的准确程度,通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了减小 误差;(2)当电压表示数为 2.5V 时,电流表示数为 0.5A,则 𝑅 的阻值为
1
𝑅 = 𝑈 = 2.5V = 5 Ω ;(3)①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻 𝑅 ,记录电压 1
𝐼
0.5A
1
表示数为 3V,即电源电压为 3V;
②将滑动变阻器的滑片调到最右端,两电阻串联,记录电压表的示数为 1V,即此时电阻 𝑅 两端的电压
1
为 1V,则滑动变阻器 𝑅 2 两端的电压为 3V-1V=2V,根据串联电路的电流和电压特点有
𝑈
𝑅1 = 1V
,
𝑅2 2V
故 𝑅 1 = 0.5𝑅 2 ;(4)①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为 U 1 , 根据串联电路的电流
𝑈 = 电源 1 1和电压特点有 1𝑅------① 𝑈 𝑅2 1
2
𝑅 2 = 则 𝑈1 𝑈
2𝑅1 𝑅 2 电源
𝑈
,
②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为 U 2 , 根据串联电路的电流和电压特点有
𝑅1 = 电源𝑈 2
𝑅2 𝑈2
------②
= 𝑅2
𝑈 则 𝑈22 2𝑅1 2𝑅 2 电源
,
𝑈
= 故 𝑈1 > 2 ;联立以上①②两式,解得 𝑅12
𝑈 𝑈
2
1
2𝑈1 𝑈 2
𝑅 。
2
𝑈 𝐼
【分析】(1)定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差;(2)根据 𝑅 =
1
算出电阻;(3)闭合开关 S,将滑
动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻 𝑅 ;将滑片滑到最右端,两电阻串联,根据串联电路的电 流和电压特点求出待测电阻的阻值;(4)要测量 𝑅 的阻值,根据 𝑅 =
x
𝑈 𝐼
可知,需知道被测电阻两端电压
和通过的电流,据此分析。
14.【答案】(1)记下电流表示数为 I ;1 移到 b 端
(2)
𝐼2 𝑅0
𝐼1 𝐼 2
23
【解析】【解答】解:(1)①将滑动变阻器的滑片至最 a 端,记下电流表示数为 I ;1
②将滑动变阻器的滑片至 b 端,记下电流表示数为 I 2 . (2)当滑片 P 至 a 端时,滑动变阻器接入电路 的电阻为最大值 R 0 , 且与 R x并联,电流表测干路电流 I 当滑片 P 到 b 端时,R x短 路,电流表测 R 电0 流 I 由上可知,I 1 =I 2 +I x;
2
1
, 得 U=U =U ;
x 0
, 所以 U=I R2 ;0
R x=
𝑈
𝐼𝑥
=
𝐼2 𝑅0 𝐼1 𝐼 2
.
故答案为:(1)①记下电流表示数为 I ;1 ②移到 b 端;(2)
𝐼 𝑅
𝐼1 𝐼 2
2 0
.
【分析】由电路图,可以利用并联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等
式即可求出 R x的阻值.
15.【答案】 (1)
(2)左;1.2 (3)cd 间断路 (4)0-3;0.4;14
【解析】【解答】解:(1)变阻器按一下一上连入电路中,如下所示:
;(2)电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片
移至阻值最大处,即最左端,闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,电压表选用小 量 的电压为 1.2V;(3)当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数 突然程,分度值为 0.1V,此时 R 两x端都变为 0,说明电路断路,他用一条导线检查电路故障,当将该导线两端分别接到a、d 接线柱上,发 现电流表有示数,则说明电流表、变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f 接线 柱上,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,则由此可以判断故障是: cd 间断路;(4)①根据表中电压大小,电压表量程应选用 0-3 V;
24
②AC 电阻丝与待测电阻串联,电压表则 AC 的电压,电流表测电路中的电流, AC 部分的电阻:
R = AC
4
20
×10Ω=2Ω,由欧姆定律,第 1 次实验时电路中的电流:
𝑈1 I =1 𝑅
1
= 0.8𝑉 =0.4A,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,待测电阻:
2𝛺
R X1=
𝑈𝑈 1
𝐼
1
=
6𝑉0.8𝑉 0.4𝐴
=13Ω;
14 20
第 2 次测量,R AC=
×10Ω=7Ω,由欧姆定律,第 2 次实验时电路中的电流:
I =2
𝑈2 𝑅2
=
2𝑉
7𝛺
,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,待测电阻:
R X2=
𝑈𝑈 2
𝐼
2
=
6𝑉2𝑉
2 7
𝐴
=14Ω;
同理,R X3=15Ω;
为减小误差,取平均值作为测量结果:
R 测=
13𝛺14𝛺15𝛺
3
=14Ω。
故答案为:(1)如上所示;(2)左;(3)cd 间断路;(4)①0-3V 【分析】(1)结合滑动变阻器的使用方法连接实物图即可
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处. 结合电压表的量程、分度值读出电压值.
(3)当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为 0,说明电路断路,他用一条导线检查 电路故障,若电流表有示数,则说明电路是通路;当将该导线两端分别接到 c、f 接线柱上,发现电压表 有示数,说明电源、待测电阻是连通的,根据电流表示数仍为 0,判断故障所在. (4)①根据表中电压大小确定电压表选用的量程.
②分析电路连接,由题意求出 AC 部分的电阻,由欧姆定律求出第 1 次实验时电路中的电流,根据串联 电路电压的规律和欧姆定律求出待测电阻.;为减小误差,取平均值作为测量结果. 16.【答案】 (1)解:如图所示:
(2)灯泡 (3)0.2;12.5
(4)右;A;灯在 2V 电压下的电阻大于灯正常发光时的电阻
25
(5)20
(6)左;U 1﹣;U 额× U 额
𝑈1 𝑈 2
𝑅0
【解析】【解答】解:(1)甲图中,灯和电压表短路了,改正后如下所示:
;(2)若电流表断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题
意;
若灯泡断路,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,故电压表指针偏到最右端,符合题意; 则电路中存在的故障是灯泡断路;(3)当电压表示数为 2.5V 时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用 小量程,分度值为 0.02A,此通过小灯泡的电流为 0.2A,由欧姆定律,小灯泡正常发光的电阻为:
R=
𝑈𝐿
𝐼 𝐿
=
2.5𝑉 0.2𝐴
=12.5Ω;(4)通过灯的电流随电压的增大而变大,根据 P=UI,灯的功率变大,灯的温
度升高,因灯的电阻随温度的升高面变大,故灯丝的电阻变大, 由欧姆定律,灯在 2V 电压下的电阻:
R A=
𝑈𝐴
𝐼 𝐴
=
2𝑉 0.14𝐴
≈14.3Ω>12.5Ω,同理,R≈8.3Ω,
故选填 A 组数据有误;
判断的理由是:灯在 2V 电压下的电阻大于灯正常发光时的电阻;(5)电阻两端的电压始终保持 U =2V, 根V
据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U =6V﹣2V=4V,电压表示数为变阻器分得的 滑
2𝑉 4𝑉
=0.5 倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻
最大时,对应的电阻最大为:0.5×40Ω=20Ω,即则更换的定值电阻的阻值不能大于 20Ω;(6)①只闭合 开关 S , 将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电压表 V1 的示数为 U ;②断开开关 1S 1 1 滑片移至另一端后闭合开关 S 2 , 再次调节滑片,直到电压表 V 的示数为 U ﹣U 1 1
额
, 将变阻器 , 此时小灯泡正常
发光,电压表 V 2 的示数为 U 2 ;③在操作中①中电路为 R 0 的简单电路,电压表 V 1 测电源电压 U 1 ; 在②中,灯与变阻器的最大电阻和 R 串联,再次调节滑片,当灯正常发光时,根据串联电路电压的规律, R 的电压:0 U0 ﹣U
, 由欧姆定律,电路中的电流即灯的额定电流为:
1 2
𝑈 𝑈
I= 1 2 ,小灯泡额定功率的表达式:
𝑅0
P 额=U 额×
𝑈1 𝑈 2
𝑅0
。
故答案为:(1)如上所示;(2)灯泡;(3)0.2;12.5;(4)右;A;灯在 2V 电压下的电阻大于灯正常
发光时的电阻;(5)20Ω;(6)①左;②U ﹣;③U × 1 U 额 额
𝑈1 𝑈 2
𝑅0
【分析】分析电路图灯和电压表短路了,改正即可, 灯泡断路,发现电流表无示数,电流表无示数,电
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压表串联在电路中测电源电压,电压表指针偏到最右端,通过灯的电流随电压的增大而变大,根据 P=UI,
灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高面变大,故灯丝的电阻变大,根据 R=
𝑈𝐿
𝐼 可求 𝐿
出电阻,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大时,可求出更换的定值电阻的阻值不能大于的 值,①只闭合开关 S
,1 U ;②断 将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电压表 V 的示数为1 1 开开关 S
, 再次调节滑片,直到电压表 V 的示数为 U ﹣U 2 1
, 将变阻器滑片移至另一端后闭合开关 S 1
1. 】 (1)R= 17.【答案
, 此时小1 额
灯泡正常发光,电压表 V 的示数为 U ;③在2操作中①中电路为 R 的简单电路,电压表 V 测电源 电压 U
2 0 1
𝑈
𝐼
(2)b
(3)电源电压过大;选用电流表的量程太小 (4)8
(5)将滑动变阻器滑到 b 端,闭合开关 S,读出电压表的读数,记为 U ;
【解析】【解答】解:(1)测量电阻的原理是 R= 或欧姆定律;
𝐼 𝑈
1
𝑈𝑈 𝑈1 𝑅
1
(2)由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至右边,即 b 端,使其阻值最大;
(3)操作正确,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,说明电路中的电流较大,根据 影响电流的因素,可能是电源电压过大或电流表的量程选择偏小或滑动变阻器的最大阻值偏小;
(4)由图乙知,电压表的量程为 0~3V,分度值为 0.1V,示数为 2.4V; 由图丙知,电流表的量程为 0~0.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.3A;
则 R= = =8Ω;
𝐼
𝑈
0.3𝐴 2.4𝑉
(5)被测电阻与滑动变阻器串联,电压表与被测电阻并联,开关串联在电路中,如图。 步骤:
①将滑动变阻器滑到 a 端,闭合开关 S,读出电压表的读数,记为 U; ②将滑片移至 b 端,闭合开关 S,读出此时电压表的示数为 U
则电路中的电流 Ix=I= 1 ;
𝑅 𝑈𝑈
𝑈 𝑈 𝑅
。 则 R = 𝑈𝑈 1
𝑈𝑈
𝑅1
= 1 x
1
1
, 则滑动变阻器两端的电压为 U﹣U ;
1
故答案为:(1)R= ;(2)b;(3)电源电压过大;选用电流表的量程太小;(4)8;(5)将滑动变
𝐼 𝑈
阻器滑到 b 端,闭合开关 S,读出电压表的读数,记为 U ;
𝑈 𝑅
。 𝑈𝑈
1 1
【分析】(1)实验中根据欧姆定律 R=
𝑈 𝐼
来测量电阻值.
1
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至最大阻值处.
(3)刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,说明电路中的电流太大,可能是电路中发 生短路或滑动变阻器的电阻太小造成.
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(4)根据电表的量程、分度值读出电流表和电压表的示数,由 R= 计算出电阻值.
𝐼
𝑈
(5)没有电流表,利用已知电阻和被测电阻串联找电流相等;被测电阻和已知最大阻值的滑动变阻器串 联,电压表与被测电阻并联,滑动变阻器为最大值时,电压表测被测电阻电压,根据串联电路电压特点,
求滑动变阻器电压,求滑动变阻器电流,即被测电阻电流,根据 R= 计算电阻.
𝐼
𝑈
18.【答案】 (1)3 (2)E
(3)
(4)C
(5)2.2;5.5
(6)
𝑈𝑥 𝑅
𝑈𝑈 𝑥
【解析】【解答】(1)电源为 2 节干电池,电源电压为 3V;
(2)在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数,实现多次测量, 减小测量的误差;若滑动变阻器的最大阻值较大,则其两端分担的电压较大,定值电阻两端分担的电压 较小,当滑片移动时,电压表的示数变化较小,不利于实验的结果的测量;故应选用滑动变阻器 E(0~ 10Ω); (3)图中只有电电流表连线不完整,电源电压为 3V,电路中的电阻最小为 5Ω,则电路中的最大电流为
𝐼 = 𝑈
最大 𝑅
最小
= =0.6𝐴 , 电流表选择 0~0.6A 量程串联接入电路,如图:
5𝛺
3𝑉
(4)闭合开关后电流表没有示数,说明电路中可能存在断路,而电压表有示数且不变,说明电压表与电 源两极相连,则电压表并联部分断路,即定值电阻 Rx 断路;故选 C;
(5)由(3)知,电压表的量程为 0﹣3V,分度值为 0.1V,则电压表的示数为 2.2V,已知电流表示数为 0.40A,
测得的定值电阻 Rx 为:𝑅
𝑥 (6)将滑片移至最右端,闭合开关,记下此时电压表的示数 Ux;将滑片移至最左端,闭合开关,记下此
𝐼
𝑈𝑥 =
=
0.4𝐴
2.2𝑉
= 5.5𝛺; 时电压表的示数 U,利用上述数据算出未知电阻 Rx 的阻值,
将滑片移至最右端,R 与变阻器的最大阻值串联,则由串联电路的电流和电压特点可得:
𝑥
即𝑅 =
𝑥
𝑈 𝑅
。 𝑈𝑈
𝑥 𝑥
𝑅 𝑅 𝑈𝑥 = 𝑈𝑈
𝑥
,
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故答案为:(1)3;(2)E;(3)见解答;(4)C;(5)2.2;5.5;(6)
𝑈𝑥 𝑅
𝑈𝑈 𝑥
。
【分析】(1)一节干电池的电压为 1.5V,干电池串联时的电压为 3V; (2)根据滑动变阻器的作用分析;
(3)根据电源电压和滑动变阻器的接法画图,利用欧姆定律计算也电路中的最大电流,选择合适的电流 表量程;
(4)根据灯泡发光情况、电流表和电压表是否有示数确定电路的故障;注意灯泡不亮,说明电路存在断 路或灯泡发生短路;电流表示数为零说明电路断路,根据各选项的故障进行逐一分析;
(5)根据电压表的量程和分度值,读出电压,根据欧姆定律求出电阻;
(6)电流表损坏,滑动变阻器最大阻值已知,可让电阻 R 与滑动变阻器串联,滑动变阻器阻值全部接入 电路,用电压表测电阻 R 或滑动变阻器的电压,由串联电路特点、欧姆定律求出电阻阻值。
19.【答案】 (1) ;12.5;0.5
(2)
;A;小灯泡断路
【解析】【解答】 (1)①将表格中电压和对应的电流在坐标图描点,用平滑的曲线将这些点连接即可得出 电压与电流的关系,如图所示:
②由题意知,小灯泡的额定电压为 2.5V,由表格数据可知,当电压为 2.50V 时,电流为 0.20A;
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由欧姆定律 I= 𝑈 𝑅
得,小灯泡正常发光时的电阻: R=
𝑈 𝐼
2.50𝑉 = =12.5Ω.小灯泡的功率 P=UI=2.5V
0.20𝐴
× 0.2 =0.5W
A (2)①由电路图可知,电流表、灯泡及滑动变阻器应串联,由表可知,灯泡正常发光时的 电流是 0.2A,所以电流表选择 0∼0.6A 量程,滑动变阻器要按“一上一下”的原则串联在电路中,故只需将 滑动变阻器接上面任一接线柱与灯泡右接线柱连接,如图所示:
②闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处,故应将滑片应移到A 端。电压表 的示数变大,电流表的示数变为零,则电路可能出现的故障小灯泡断路。
【分析】用伏安法测电阻,涉及到电路的连接(电流表串联在电路中,示数是否变化,在电源电压一定时, 决定于电路电阻的变化;电压表与导体并联,示数是否变化决定于所测量的位置;伏安法测电阻实验, 需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路,电压表测量定值电阻两端电压)、电流 表的读数、数据处理(根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值,然后求平均值得出待测电阻的阻值)和 故障分析(闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路故障为灯泡断路;电压表示数接近电源电 压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连)等知识.
20.【答案】(1) ;0.3
;8
(2)再闭合 S 1
;
𝑈𝑈 1 0
𝑈1
𝑅
【解析】【解答】(1)①根据实验要求滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大, 故应将滑动变阻器接线柱 B 与 R 串联,连图如下:
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②闭合开关,将滑片 P 向左滑动至某位置时,电压表示
数为 2.4V.电流表示数如图乙所示,电流表选用 0~0.6A 量程,分度值为 0.02A,其读数 I=0.3A;③未知电
阻 R = 𝑈 = 2.4𝑉 = 8𝛺 .(2)若实验室中只有一个电压表和一个已知电阻 R 0 , 小明用“伏阻法”测量未知
𝐼 0.3𝐴 电阻 R x , 实验步骤如下:①闭合 S、断开 S 1 , 用电压表测出待测电阻 R 两端的电压为 U ;②再闭 x 1 合 S 1 , 用电压表测出电源的电压 U;③由此可知,已知电阻 R 两端的电压为 U =U-U 0 0
电流 𝐼
1
, 通过 R 的
0
0
= 𝑈𝑈 = 𝑈0𝑅0
𝑅0
1
,根据串联电路的电流关系可知,通过 R 的电流 I =Ix x =0
𝑥
1
𝑈𝑈 1
𝑅0
,
𝑈𝑥 𝑈1 𝑈1 𝑅 = = = 所以 R x 的表达式 𝑥 𝐼 𝑈𝑈 1 𝑈𝑈
𝑅 0
𝑅 .
0
𝑈𝑈 1 0
0
故答案为:(1)图略;0.3;8(2)再闭合 S ;1
𝑈1
𝑅
【分析】本题考查学生对伏安法测电阻实验的掌握情况。难点在于如果只有一个电压表和一个已知电阻R 怎么测电阻--利用串联电路电流相等,电压之比等于电阻之比这一知识进行求解。
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