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人教版2023-2024学年九年级物理(全一册)期末专题复习
《电阻的测量》实验题竞赛实训
1.小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中,利用电压恒为6V的电源设计如图甲所示的电路。
(1)小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后,闭合开关S,电压表的指针 (选填“几乎不动”或“偏转很大”),此时电流表的示数如图乙所示,则滑动变阻器最大电阻为 Ω。
(2)将甲图电路重新连接正确后,小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验,为了完成这四次实验,应控制定值电阻两端电压至少为 V。
(3)小玉用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻R,利用原有电路,测量小灯泡的电阻。实验时,她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为2V,为使小灯泡正常发光,她应该向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。依据测量的数据,小玉绘制出如图丙所示的图象,她发现电流与电压不成正比,说明小灯泡灯丝的电阻随 的变化而改变。
(4)完成上面实验后,小玉又想利用一个电压未知的电源和阻值为R0的定值电阻来测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,他设计了如图丁所示的电路。请完成下列实验步骤。
①闭合开关S1,开关S2接a接线柱,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额;
②闭合开关S1,开关S2接b接线柱,滑动变阻器的滑片 (选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”),读出电压表示数为U1;再将开关S2接c接线柱,读出电压表的示数为U2;
③小灯泡额定功率的表达式P额= 。
(5)老师告诉小玉,实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的。图戊中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=1mA的电流表,其电阻Rg=100Ω,图戊为某同学改装后的电流表电路图,R1、R2为定值电阻。若使用a和b两个接线柱时,电表的量程为3mA;若使用a和c两个接线柱时,电表的量程为10mA,则,R1= 。
2.小张在“伏安法”测小灯泡电阻实验中,连接了图甲所示的实物图,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)测小灯泡的电阻的实验原理是 ,闭合开关前,应向 (选填“A”或“B”)端调整滑动变阻器的滑片。
(2)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,接下来首先应该进行的操作的是 。
A.检查导线连接是否良好 B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C.断开开关 D.观察电流表和电压表是否有示数
(3)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是 A。这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。换上相同规格的灯泡,重新测量数据,并绘出I﹣U图像如图丙中的A所示。
(4)分析图像A可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图像如图丙中的B所示,你认为错误的原因可能是 。
(6)【拓展】完成上述实验后,他们又找来了两个开关和一个最大阻值为R的滑动变阻器R1,设计了不用电流表测量这个小灯泡正常发光时电阻的电路,如图丁所示,请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。
①只闭合S和S1,调节滑动变阻器R1的滑片,使电压表示数为 ,此时小灯泡正常发光。
②只闭合S和S2,保持R1的滑片位置不动, ,使电压表的示数仍为2.5V。
③ ,记录电压表的示数U′。
④已知电源电压为U,则小灯泡正常发光时的电阻RL= (用已知和测量的物理量的符号表示)。
物理量
实验序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
1
2
3
3.小明同学用电压表和电流表测定待测电阻Rx的阻值,已知电源电压不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线把图所示的电路补充完整,并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是