2025年中考物理一轮复习专题《欧姆定律—电阻的测量》实验
2024-12-13
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内容正文:
2025年中考物理一轮复习专题《欧姆定律—电阻的测量》实验
一、实验题
1.小星用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及学生电源等实验器材, 测量额定电压为2.5V小灯泡L正常发光时的电阻。
(1)小星连接图甲所示电路,请你添加一根导线将电路补充完整。要求:滑片向左移电阻变小;( )
(2)在开关 S闭合之前,应当将滑动变阻器的滑片P置于 端;(填“A”或“B”)
(3)如图甲所示电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电压表、电流表均有示数,接下来应进行的操作是 ;
A.检查电路是否断路
B.检查灯泡是否短路
C.向左移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
D.向右移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)小星移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,发现电流表示数如图所示,由此可知,此时通过小灯泡 L的电流为 A;小灯泡 L正常发光时的电阻为 Ω。(保留到小数点后1位)
2.已知:电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器(30Ω,1.2A)
(1)请帮助亮亮根据电路图,连接实物图;(要求:滑片在最右端时,电阻最大。)( )
(2)在闭合开关前,滑动变阻器滑片需要调到端 (选填“M”或“N”);
(3)亮亮同学检查电路连接正确,并且电路元件没有故障后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表偏转角度很小,请问故障原因是: ,接下来亮亮同学的操作方法是: ;
(4)实验数据如下图:
电压U/V
1
1.5
2
2.5
2.8
电流I/A
0.14
0.21
0.27
0.3
0.31
请问:正常发光时,小灯泡的电阻是: Ω;
(5)由实验数据说明:小灯泡的电阻随电压的增大而 ;(选填:“增大”,“变小”或“不变”)
(6)小白同学在电路连接正确后,闭合开关,小灯泡亮了一下之后就熄灭,电流表无示数,电压表有示数,请在图丙中,画出电压表指针指的位置。(用带箭头的线段表示)( )
3.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)小杨同学连好电路,刚闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是 。
(3)排除故障后的某次实验中,移动滑片使电压表示数为2V 时,电流表的指针位置如图乙所示,请你计算定值电阻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 。
4.小京用图甲所示的电路测量小灯泡的电阻。
(1)连接电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表示数为零,电流表有示数,产生这种现象的原因可能是______(选填选项前的字母)。
A.电流表的正负接线柱接反了
B.电压表的量程选小了
C.灯泡L断路
D.灯泡L短路
(2)排除故障后进行实验,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,此时通过灯泡的电流为 A,灯泡L的电阻值为 Ω。
5.在“用电流表和电压表测电阻”的实验中,电路如图甲所示;
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P要移动到 (选填“a”或“b”)端,目的是为了 ;
(2)按正确电路图连接电路,闭合开关,电压表和电流表均有示数且电流表示数较小,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,经判断是接线有误,错误可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调整滑片P到某一位置后,若两表的示数分别如图13乙、丙所示,其中电流表的示数为 A,那么此次测得电阻的结果为R= Ω;
(4)实验中至少需要测量三组数据,目的是 (填“寻找普遍规律”或“减小误差”)。
6.图甲为伏安法测未知电阻Rx的实验电路图。
(1)若闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,若电路只有一处故障,则故障可能是 。
(2)故障解决后,重新闭合开关,调整滑动变阻器得到电压表和电流表示数如图乙和丙所示,则该电阻的阻值为 Ω,为了减小误差,接下来正确的操作是 。
(3)在图甲电路中,已知滑动变阻器的最大阻值,如拆掉一个电表,还想知道Rx的阻值,那么可行的方案是 (选填“拆掉电流表”、“拆掉电压表”或“拆掉电压表或电流表都行”),则闭合开关后,需要记录变阻器滑片在 时,电表的示数。
7.在“伏安法测电阻”的实验中,第一实验小组连接了如图甲所示的电路:
(1)开关闭合前需要将滑动变阻器的滑片调至最 (填“左”或“右”)端。在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用是 (填“调节电源电压”或“调节两端电压”);
(2)闭合开关后,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转,则电路中存在的故障可能是 (填“短路”“断路”或“滑动变阻器断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示为 A,计算出的阻值为 Ω。调节滑动变阻器的滑片,测出多组数据,算出电阻的平均值;
(4)第二实验小组用小灯泡代替定值电阻进行实验,把多次测得的电阻值的平均值作为小灯泡灯丝的电阻,你认为他们这样处理实验数据恰当吗? ,理由是 。
8.用“伏安法”测量标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻时,某同学设计了如图甲所示的电路图。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.12
0.2
0.24
0.28
0.3
0.31
(1)电路连接好,闭合开关S,发现电流表的指针如图乙所示,这是由于电流表 引起的;
(2)实验结束后,他得到了上表所示的数据,可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数)。
9.学习小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接图1电路,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)图1中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置,电压表示数为2V,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图2甲所示,此时小灯泡的电阻是 Ω(保留整数);
(4)小灯泡的关系如图2乙,当小灯泡的两端电压增大时,它的电阻 (选填“增大”“减小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受 的影响;
(5)实验中,发现电压表已损坏。小华于是设计了图2丙电路,测量Rx的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数I1;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数I2;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则Rx= (用I1、I2和R表示)。
10.科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路,要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉 ;
(2)在连接电路时,开关应该 ,滑动变阻器滑片P位于最大阻值处;
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图2所示为 A,则电阻R的阻值为 Ω;
(4)把图1的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻;根据实验数据绘制I--U图像发现不是一条直线,原因是 ;
(5)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,主要步骤如下:
①当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为I1;
②当开关、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx 。(用已知和测出的物理量符号表示)
11.小汇同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现只有电源(电压大于6伏且保持不变)、待测电阻Rx、电流表(0-3安量程档损坏)、定值电阻R1=10欧、R1=30欧、电键、若干导线等器材。他经过思考,进行了三次实验,实验电路图及闭合电键S后对应的电流表的示数分别如图(a)、(b)、(c)所示。请根据相关信息将下表空格填写完整 。
物理量
实验序号
电流I
(安)
电压U1
(伏)
电压U2
(伏)
电压Ux
(伏)
电阻Rx
(欧)
电压U
(伏)
1
2
3
分析表格中的数据可得:待测电阻Rx的阻值为 欧。
12.如图所示为实验小组测量未知定值电阻Rx的实验。
(1)图甲是小组同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大 。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端。移动滑片,当电压表的示数为2V时,电流表示数(如图乙所示)为 A,则该未知电阻的阻值是 Ω,接着小组同学移动滑片进行了多次测量,并记录数据。
(3)实验结束后,小华又利用已知阻值为R0的定值电阻和电流表,设计了如图丙所示的电路图,测量未知电阻Rx的阻值。(电源电压保持不变)
①闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为I1;
②闭合开关S1、S2时,电流表的示数为I2;
③未知电阻Rx的表达式:Rx= 。
④你认为小华同学设计的实验方案的不足之处是 。
13.用伏安法测R的电阻实验中:
(1)图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;( )
(2)实验前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,当电压表的示数为2. 6V时,电流表的示数如图乙所示为 A,则所测电阻R的阻值为 ;
(5)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中待测电阻R的测量结果,小明设计了如图丙所示的电路,可以消除这个影响,为定值电阻。实验步骤如下:
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数和电流表的示数;
② ,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数和电流表的示数;
③可测得待测电阻 (用表示)。
14.小虎利用如图甲所示的电路测量一个阻值较小的定值电阻的阻值。已知电源电压约为,定值电阻,电流表的量程分别为“”和“”,电压表的量程分别为“”和“”,滑动变阻器的规格为“”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向右移动电流表的示数变大,导线不要交叉;
(2)连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若导线和器材均完好,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关调节滑片,测出多组数据,作出电流表与电压表示数的I-U图像,如图乙所示。则Rx阻值为 Ω;
(4)该电路中串联的作用是 (填正确答案标号):
A.增大串联电阻,增大分流,电流表易于读数
B.增大串联电阻,增大分压,电压表易于读数
(5)若在实验中,电压表损坏了,小虎经过思考后,认为用余下的器材也能粗略测量出R的阻值,他设计的电路如图丙,请你帮他补全实验步骤:
①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,读出电流表示数I1;
② ;
③待测电阻Rx= (请用已知量和测出的物理量符号表示)。
15.某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中,设计并连接了如图甲所示的电路。
(1)若连接电路后,闭合开关时发现电流表的指针向零刻度线的左边偏转,则该操作步骤错误的原因是 ;
(2)纠正错误后,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是 ;
(3)排除故障后,正确连接电路,闭合开关并移动滑片,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,定值电阻R的阻值为 Ω;
(4)若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻,小鹭设计了如图所示的电路来测量未知电阻的阻值,请将实验步骤补充完整:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
② ,读出并记录电流表示数I2;
③写出未知电阻的阻值表达式: (用I1、I2和R0表示)。
16.小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,有电源(3V),开关1个,滑动变阻器1只,电流表(0~0.6A;0~3A)1只,电压表(0~3V;0~15V)1只,小灯泡1个,导线若干;
(1)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,灯泡突然熄灭,电压表的示数为零,电流表示数变大,则故障是灯泡 。排除故障后,重测的数据如表所示,并绘出I﹣U图像如图丙的A曲线所示。
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
(2)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗? (同意/不同意),理由是 。
(3)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图像如图丙的B曲线所示。错误的原因可能是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. B C 0.24 10.4
【详解】(1)[1]实验中要测量小灯泡的电阻,需将变阻器与小灯泡串联,当变阻器的滑片向左移接入电路的阻值变小,则变阻器下面的接线柱应接在左端。所以实物图连接如下:
(2)[2]在闭合开关之前,应将变阻器的滑片置于B端,这样接入电路的电阻最大,才能避免短路对电源造成损坏,才能起到保持电路的作用。
(3)[3]连线正确后,闭合开关,发现电压表、电流表都有示数,则电路中没有断路(出现断路电流表无示数),也没有短路(出现短路电压表无示数),但小灯泡不亮,可能是变阻器接入电路的阻值太大了,所以接下来应滑动滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,即向左移动滑片,观察小灯泡是否发光。故C正确。
(4)[4][5]由图乙知,电流表所选的量程为0~0.6A,那么此时电流表的示数为0.24A,即通过小灯泡的电流为0.24A。由图甲知,电压表测小灯泡的电压,此时电压表示数为2.5V,即此时小灯泡正常发光,所以此时的电阻
2. N 灯泡的实际功率很小 移动滑动变阻器滑片 8.3 增大
【详解】(1)[1]滑动变阻器滑片在最右端时阻值最大,所以滑动变阻器应接左下接线柱,如图所示:
(2)[2]在闭合开关前,滑动变阻器滑片需要调到N端,使得滑动变阻器为最大阻值,保护电路。
(3)[3]闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值,闭合开关,由于电路总电阻很大,电路电流较小,灯泡的实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光。
[4]闭合开关后,如果灯泡不亮,应移动滑动变阻器滑片,减小电路的总电阻,使电灯泡发光。
(4)[5]由题意可知小灯泡的额定电压是2.5V,所以小灯泡正常发光时,电压为2.5V,而电流由表中数据得0.3A,所以小灯泡电阻为
(5)[6]由表中数据得电压为1V,电流为0.14A,小灯泡电阻为
由表中数据得电压为1.5V,电流为0.21A,小灯泡电阻为
由表中数据得电压为2V,电流为0.27A,小灯泡电阻为
由表中数据得电压为2.8V,电流为0.31A,小灯泡电阻为
所以小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
(6)[7]闭合开关,小灯泡亮了一下之后就熄灭,电流表无示数,电压表有示数,说明小灯泡断路了,电压表测电源的电压示数接近电源电压3V,如图所示:
3. 闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处 5 求平均值减小误差
【详解】(1)[1]要求滑片向左移动时电流表示数变大,即电阻变小,所以滑动变阻器选左下接线柱,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大端,刚闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光,说明在闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处。
(3)[3]由图可知,电流表选择小量程,分度值是0.02A,示数为0.4A,定值电阻R 的阻值为
(4)[4]定值电阻的阻值是一定的,实验中进行了多次定值电阻的测量,目的是求平均值减小误差。
4.(1)D
(2) 0.3 8
【详解】(1)连接电路后,闭合开关S,电流表有示数,说明电路是通路,而灯泡不亮,电压表示数为零,则电路中可能的原因为灯泡L短路。
故选D。
(2)[1]图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[2]根据欧姆定律可得灯泡L的电阻值为
5. b 保护电路 将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路 0.4 5 减小误差
【详解】(1)[1] [2]在闭合电路时,防止电路中电流过大损坏电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P要移动到阻值最大处的最右端,即b端。这样可以起到保护电路作用。
(2)[3]闭合开关,电流表和电压表均有示数且电流表示数较小,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,说明滑动变阻器接入的阻值很大且还能改变,所以错误可能是将下面两个接线柱接入电路。
(3)[4] [5]排除故障后,闭合开关,调整滑片P到某一位置后,若两表的示数分别如图乙、丙所示,其中电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.0V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,由欧姆定律,此次测得电阻的结果为:
(4)[6]移动滑动变阻器改变Rx两端的电压值,多测几组电流、电压的数据,取几次电阻的平均值作为电阻的测量结果,可以有效减小误差。
6. 电阻Rx断路 10 调节滑片, 改变电压和电流,多次测量求平均值 拆掉电压表或电流表都行 a和b端
【详解】(1)[1]闭合开关后,电流表无示数,说明电路有断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,则可能是与电压表并联的电路断路,即电阻Rx断路。
(2)[2]电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.4V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,则该电阻的阻值
[3]为了减小误差,接下来正确的操作是:调节滑片, 改变电压和电流,利用多次测量求平均值。
(3)[4][5]在图甲电路中,已知滑动变阻器的最大阻值,若只有电流表,分别记下变阻器滑片在 a和b端时电流表的示数Ia和Ib,在a端时,两电阻串联,由串联电路的规律及欧姆定律,电源电压
U=Ia(R滑+Rx)------①
在b端时,为待测电阻的简单电路,由欧姆定律,电源电压
U=Ib×Rx-----②
由①②可得出待测电阻大小;
若只有电压表,分别记下变阻器滑片在 a和b端时电流表的示数Ua和Ub,在a端时,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压Ua;在b端时,为待测电阻的简单电路,电压表测电源电压Ub,由串联电路的规律及分压原理有
------③
由③可得出待测电阻大小;
所以,去掉如拆掉一个电表,还想知道Rx的阻值,那么可行的方案是拆掉电压表或电流表都行都行,则闭合开关后,需要记录变阻器滑片在 a和b端时,电表的示数。
7. 右 调节Rx两端电压 Rx断路 0.24 10 不恰当 小灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化
【详解】(1)[1]在闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即最右端。
[2]本实验中滑动变阻器与Rx串联在电路中,除保护电路外,还可以调节Rx两端的电压。
(2)[3]闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路中无电路,即电路故障可能是断路,电压表有示数,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路,所以故障原因可能是电阻Rx出现了断路。
(3)[4][5]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;待测电阻的阻值为
(4)[6][7]他们这样处理实验数据不恰当,当调节滑动变阻器使灯泡两端电压变化时,灯丝温度也会发生变化,而灯丝的电阻随温度变化而变化,所以不能用多次测量求平均值的方法得出的电阻值来作为小灯泡灯丝的电阻。
8. 正负接线柱接反 8.3
【详解】(1)[1]电路连接好,闭合开关S,电路中有电流通过,发现电流表的指针如图乙所示反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反引起的。
(2)[2]小灯泡标有“2.5V”字样,则在2.5V电压下它正常工作,由表可知,正常工作时通过小灯泡的电流为0.3A,可知小灯泡正常发光时的电阻为
9. B 10 增大 温度
【详解】(1)[1]电压表测量灯泡两端的电压,图中电压表测量电源电压,所以电压表负接线柱与滑动变阻器左端接线柱这根连线错误,去掉错误的导线后,再用导线将灯泡左接线柱与电压表负接线柱相连,如图所示
(2)[2]改正错误后,闭合开关,电压表示数为2V,为测量小灯泡正常发光时电阻,根据串联电路电压规律,根据分压原理,故应将滑片向B端移动,减小滑动变阻器连入电路的阻值,从而减小滑动变阻器两端的分压,直至电压表示数为2.5V。
(3)[3]当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,分度值0.02A,示数为0.26A,则此时小灯泡的电阻为
(4)[4]分析图像丙可知,当小灯泡两端电压增大时,电流增大的较慢,但小灯泡两端的电压增大较快,由可知,电阻变大。
[5]当小灯泡两端电压增大时,温度也会升高,灯泡的电阻变大,所以灯泡的电阻与温度有关。
(5)[6]①将滑片移到a端,此电路为Rx的简单电路,闭合开关S,记为I1,则电源电压为
②将滑片移到b端,此时Rx与R串联,读出电流表的示数I2,则电源电压为
解得
10. 断开 0.5 4 小灯泡的电阻受温度的影响
【详解】(1)[1]滑片P向B端移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用A端接线柱与定值电阻串联在电路中,如图
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
(3)[3][4]当电压表示数为2V时,电流表示数如图2所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.5A,电阻R的阻值为
(4)[5]小灯泡的电阻受温度的影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,通过灯丝的电流与电压不成正比,故小灯泡的图像不是一条直线。
(5)[6]①当开关S1闭合、S2断开时,两个电阻串联,电流表读数为I1;
②当开关、S2都闭合时,电路为R0的简单电路,电流表读数为I2,电源电压为
③由①可得,待测电阻两端的电压
待测电阻的阻值
11.
物理量实验序号
电流I
(安)
电压U1
(伏)
电压U2
(伏)
电压Ux
(伏)
电阻Rx
(欧)
电压U
(伏)
1
0.30
3
9
12
2
0.24
7.2
4.8
20
3
0.40
4
8
20
Rx=20欧。
【详解】[1]因为电流表0~3A量程档损坏,所以电流表使用0~0.6A量程。
(a)中电流表示数为0.3A,定值电阻
R1=10Ω,
根据欧姆定律可得R1两端的电压
,
同理可得R2两端的电压
,
电源电压
;
(b)中电流表示数为0.24A,则R2两端的电压
;
根据串联电路电源电压等于串联各部分的电压之和,则待测电阻两端的电压
;Rx的阻值
。
(c)中电流表示数为0.4A,则R1两端的电压
;
根据串联电路电源电压等于串联各部分的电压之和,则待测电阻两端的电压
;Rx的阻值
。
[2]由以上知,待测电阻Rx的阻值为20Ω。
12. 见解析 B 0.2 10 实验次数太少,实验误差较大
【详解】(1)[1]由图甲可知,电源电压为两节干电池串联,即3V,故电压表选用小量程并联在Rx两端;当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与Rx串联在电路中,如下图所示。
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端。
[3][4]当电压表的示数为2V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,则未知电阻的阻值为
(3)[5]①闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为I1,此时两电阻串联,电流表测量电路中的电流,电源电压为
U=I1(R0+Rx)
②当闭合S1、S2时,电流表的示数为I2,此电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流,电源电压为
U=I2Rx
③根据电源电压不变知
I1(R0+Rx)=I2Rx
未知电阻Rx的表达式为
[6]④该实验方案只能测一次Rx的阻值,为了减小误差,应多次测量取平均值,故小华同学设计的实验方案的不足之处是实验次数太少,实验误差较大。
13. 左 断路 0.26 10 再闭合开关
【详解】(1)[1]伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器应接一个上接线柱和一个下接线柱串联接入电路中,如图所示:
。
(2)[2]为了保护电路,实验前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,由图可知,滑片应置于最左端。
(3)[3]闭合开关,电流表示数为零,说明极有可能是断路,电压表示数接近电源电压,说明是与电压表并联的电阻R断路。
(4)[4][5]由图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.26A,电压表测的是待测电阻两端的电压,则电阻为
(5)[6][7]由题意可知,第一步电流表测电路中的电流,电压表测待测电阻、定值电阻、电流表的总电压,可求出三个串联的总电阻
在第二步中,需要再闭合S1,将待测电阻短路,此时电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻、电流表的总电压,可求出定值电阻和电流表的总电阻
那么待测电阻
14. 导线或处断路 B 将滑片移到端,读出电流表示数
【详解】(1)[1]由题意知,滑片向右移动电流表的示数变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如图所示:
(2)[2]当闭合开关后,此时电流表无示数,说明电路可能断路;而电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,即与电压表并联的电路断路了,若导线和器材均完好,则故障可能是导线A或B处断路。
(3)[3]由图甲知,电压表测和两端的总电压,电流表测串联电路中电流,由图像知,图像是正比例图像,当电压表示数为时,电流表示数为,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,电路总电阻为
则
(4)[4]A.串联电路中电流处处相等,没有分流作用,故A不符合题意;
B.因为的阻值较小,所以和串联后两者总电阻较大,根据串联电路的分压原理知,两者分得总电压较大,便于电压表的读数,故B符合题意。
故选B。
(5)由图丙知,Rx、R0与滑动变阻器串联接入电路,电流表测量电路电流,将滑片移到B端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电流表示数;
[5]将滑片移到A端时,此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,读出电流表示数;
[6]在步骤中,、和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,将滑片移到B端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电流表示数为,则电源的电压为
在步骤中,将滑片移到A端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时电流表示数为,则电源的电压为
由于电源电压不变,则联立①和②可得
解得
15. 电流表正负接线柱接反了 滑动变阻器断路 9 断开开关S1,闭合开关S、S2
【详解】(1)[1] 若连接电路后,闭合开关时发现电流表的指针向零刻度线的左边偏转,说明电流表正负接线柱接反了。
(2)[2] 闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,说明发生断路。用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是滑动变阻器断路。
(3)[3] 如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.7V;如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则定值电阻R的阻值为
(4)[4][5] ①断开开关S2,闭合开关S、S1,、并联,电流表测电流,读出并记录电流表示数I1;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,连接方式不变,电流表改测干路电流,读出并记录电流表示数I2;
③根据并联电流规律,电流为,根据并联分流规律则有
解得未知电阻为
16. 0.24A 短路 不同意 灯丝电阻随温度升高而变大 电压表并联在滑动变阻器两端
【详解】(1)[1]由图乙和图丙可知,电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流值为0.24A;
[2]小灯泡突然熄灭,电压表示数为零,电流表示数变大,可能是小灯泡短路,电路总电阻变小,电路的电流变大造成的;
(2)[3][4]不同意这种做法,因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,取平均值没有意义,所以不能求灯丝电阻的平均值;
(3)[5]丙图中的B图像,随着电流的增大,电压减小,正好与A图像相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表接在了滑动变阻器两端。
答案第1页,共2页
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