内容正文:
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伏安法测电阻的探究实验
【典例】用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U–I图象,如图甲、乙所示。对图象的分析,以下说法错误的是( )
A.由图甲可知,定值电阻阻值为1 Ω
B.由图甲可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流的改变而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量的方法计算小灯泡的电阻
D.由图乙可知,小灯泡的电阻随灯丝温度升高而增大
C
2
【解析】由图甲可知,电流与电压成正比,该电阻为定值电阻,它的电阻大小不随它两端的电压和通过它的电流的改变而改变;从图甲中取一组数据得出电阻的阻值;由图乙可知,电流与电压不成正比,即当小灯泡两端的电压发生变化时,小灯泡的阻值也随之发生变化,且电压变化比电流变化快,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大。
(正确打“√”,错误打“×”)
测小灯泡的电阻和定值电阻的阻值时,多次测量的目的是不同的( )
√
1.如图是实验室用伏安法测电阻的电路图,其中a、b电表应分别为 ( )
A.a为电流表,b为电流表 B.a为电压表,b为电压表
C.a为电流表,b为电压表 D.a为电压表,b为电流表
C
2.(2023·四川乐山节选)小杨同学用如图甲所示的电路,测量定值电阻R的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求:滑片向左移动时电流表示数变大,且导线不能交叉)
(2)实验开始前,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片应调到______阻值处。
断开
最大
(3)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2 V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为____A,定值电阻R的阻值为____Ω。
(4)小杨同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次定值电阻R的测量,目的是____。
A.减小误差 B.寻找实验的普遍规律
0.4
5
A
3.(2023·江苏盐城)小红用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有:干电池两节,电流表、电压表、正常发光时电压为2.5 V的小灯泡、开关、“50 Ω 1.5 A”的滑动变阻器各一只,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至最____端。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数是______V时,读出电流表的示数如图乙所示,为______A,小灯泡正常发光时的电阻约为_____(保留一位小数)Ω。
左
2.5
0.28
8.9
(3)小红想测量小灯泡灯丝在常温时的电阻大小,于是设计方案:移动滑动变阻器的滑片,直至灯丝不发光,读出电流表和电压表的示数,计算出电阻的大小,你认为小红的方案是否正确?________。判断的依据是__________________________________________________________________________________________________________
不正确
实验过程中,由于灯丝的温度会升高,测出的不是常温下灯丝的电阻。
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4.如图所示是利用伏安法测电阻的部分电路,若考虑电表内阻对电路的影响,则关于测量误差和产生原因,下列说法正确的是( )
A. 测量值偏小,是由于电流表所测通过Rx电流偏小
B.测量值偏小,是由于电压表所测Rx两端电压偏小
C.测量值偏大,是由于电流表所测通过Rx电流偏大
D.测量值偏大,是由于电压表所测Rx两端电压偏大
D
5.(多选)(2023·山东济南)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四位同学遇到的一些问题,下列说法正确的是
( )
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的
B.小强连接完电路,闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
AB
6.若加在某定值电阻两端的电压从8 V增加到10 V,且通过它的电流相应地变化了0.2 A,则该定值电阻的阻值为( )
A.10 Ω B.20 Ω C.8 Ω D.无法确定
A
实验电路中常见的故障分析
1.(2023·山东烟台)在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为4.5 V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5 V,则故障可能是( )
A. 灯L1断路
B.灯L2断路
C.灯L1短路
D.灯L2短路
A
2.(2023·内蒙古呼和浩特)如图为某实验小组设计的电路,电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作,一段时间后,发现只有一只电表示数变大,经排查,故障只发生在电阻R或灯L上,则以下分析正确的是( )
A.一定是灯L短路
B.可能是灯L断路
C.可能是电阻R短路
D.可能是电阻R断路
B
3.(2023·广东广州)小明按图示电路图正确连接电路,电阻R标有“5 Ω”,灯L标有“3.8 V 0.3 A”。闭合开关S,L发光,电
流表A和A1正常工作,示数均为0.24 A。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该说法是否正确?____。若正确,写出理由;若不正确,分析出现该实验现象的原因并写出分析过程。
否
L发光,电流表A和A1正常工作,示数均为0.24_A,这说明干路中的电流与通过L的电流是相同的,根据并联电路的电流规律可知,通过R的电流为0,所以故障是R断路。
4.(2023·湖北恩施)在如图所示实验电路中,闭合开关后灯不亮。
(1)为判断电路是否正常,应首先进行的操作是_____________
_______________,观察_________________。
(2)如果在反复调节后灯仍不亮。若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障,观察电表的示数,请说明一种判断方法及故障产生的原因:__________________________________________
______________________________________________________________________________。
向左移动滑动
变阻器的滑片
灯是否发光
若电压表、电流表均无示数,说明电路可能断路,且电压表与电源之间没有连通,即故障可能是滑动变阻器断路(合理即可)
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