内容正文:
2021-2022学年度人教版物理中考总复习专题系列
伏安法及特殊方法测电阻(培优部分)
一、实验题
1.小军同学手里有一个标有“2.5V”字样的小灯泡,一个标有“3.8V”字样的小灯泡。他想知道两个小灯泡正常工作时的电阻,小军设计了如图1甲所示的电路图测正常工作的电阻,滑动变阻器规格为“1A”,电源由2节新干电池串联组成。
(1)用笔画线代替导线,帮助小军按电路图甲将图1乙电路连接完整______;(要求滑片向右滑时灯泡变暗)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于______端(选填“A”或“B”)。闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是_________(选填下列选项);
A.断开开关,更换小灯泡B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)连接好电路后,闭合开关,按照上面的操作发现小灯泡仍不发光,观察电流表有示数,电压表无示数。则电路故障可能是_________________;
(4)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数如图1丙所示为_______A,此时灯丝的电阻为_________;
(5)如果在滑动变阻器的滑片移动过程中,小灯泡的电阻变化了,则滑动变阻器的电阻变化量_______(选填“>”、“<”或“=”);
(6)实验完后,小军设又计了如图2甲所示的电路图测正常工作的电阻,闭合开关,记录电压表、电流表示数;调节滑动变阻器并记录多组数据。根据数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图象如图2乙所示。小军同学拆除电流表后再接通电路,调节滑动变阻器直到电压表示数为3.8V。保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关,将小灯泡两端电压表替换AB间导线接入电路,闭合开关,电压表示数为6.72V,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表示数变为10.08V。则小灯泡正常发光的电阻为________。(保留一位小数)
2.小明用如图甲所示的电路测量未知电阻R的阻值,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电源电压保持 6V 不变。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大______(连线时导线不允许交叉);
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数较大,则故障原因是______;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V,此时电流表的指针位置如图乙所示,电流值为______A,则R的阻值为______Ω;
(4)现有另一个未知电阻Rx(阻值约为400Ω),若仅将图甲中的R替换为Rx,其它器材和电路连接不变,则不能测出Rx的阻值,其原因是实验中______表无法准确读数;
(5)测完电阻R的电阻之后,小明又找来几个定值电阻(阻值分别为 5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),其它器材保持不变,继续探究电流与电阻的关系;
①将5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为某预设值,记下电流表示数。完成第一次实验后,在没有移动滑动变阻器滑片的情况下,小明把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后闭合开关,此时电压表示数将会比预设的电压值______(选填“高”或“低”),小明应向______(选填“左”或“右”)移动变阻器滑片,使______(选填“电压表”或“电流表”)示数不变,才能完成这次实验。进行多次实验后,绘制出 I﹣R 图像如图丙,根据图像,可得出结论:______;
②为了使得结论更具普遍性,小明继续使用 50Ω 的定值进行该实验,结果发现无论怎么调节滑动变阻器,无法完成实验。通过思考,小明提出一种办法,可以换用最大电阻至少为______Ω的滑动变阻器,恰好可以将六个定值电阻全部用上顺利完成实验。通过进一步分析,在原有器材基础上,小明指出:为了保护各个元件(电流表和电压表的两个量程均可以使用),预设电压不能超过______V。
3.小明连接好如图甲所示电路,测量标有“2.5V“小灯泡的电阻。
实验次数
1
2
3
U/V
0.15
0.17
0.018
R/Ω
R的平均值/Ω
(1)连接电路时应该______开关,闭合开关,移动滑片,小明测出了如图表格所示的示数,指出该表格中的一处错误______;他发现测量第一组数据时灯泡不发光,原因是______;
(2)为了测量灯泡正常发光的电阻,应当移动滑片,使电压表为______V,当小明正准备读取电流表示数时,发现灯泡突然熄灭,两电表示数突然都变为0,于是他用一条导线检查电路战障,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、g接线柱上,发现灯泡发光电压表有示数,电流表示数仍为0,则由此可以判断导线______发生断路故障;
(3)测量结束后,小明又设计出了能巧测