内容正文:
物理
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实验2 测量电阻的阻值
(广西2024.26、2023.27涉及;北部湾6年4考)
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测量定值电阻的阻值(北部湾2020Ⅱ.26)
1.如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3 V .
(1)在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻
器的滑片向B 端滑动时连入电路的电阻变大.
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,
则产生故障的原因可能是________.
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片
到某一位置,电流表示数为0.3 A ,电压表如图乙所示,
则测得的Rx阻值为___ .
Rx短路
8
3
(4)小明仍用如图甲所示器材,用伏安法测另一未知定值电阻Rx′ ,得到
多组数据如表所示:
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 1.8 2.1
电流I/A 0.3 0.24 0.18
电阻 5 7.5 11.7
①若小明测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小明实验电路连
接存在的问题可能是_______________________________;
②实验记录表格设计缺少的一项是:________________.
电压表并联在滑动变阻器的两端
电阻Rx′的平均值
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第1题图
(5)[联系生活]实验完成后,小明想利用
现有器材测量家中小型对流式取暖器的电阻.
①小明查看说明书得知取暖器内部电路如图
丙所示,规格为“220 V 2 000 W ”.
②小明设计了如图丁所示的测量电路,将夹子A、B
分别夹在取暖器插头a、b两端,然后闭合开关S2 ,
发现电流表无示数、电压表示数很大,检查后发现电路各部分接触良好,
各元件与取暖器都正常.则导致A、B 间断路的原因是________________;
③改正错误后测得取暖器的电阻为 ,算得此取暖器的额定功率并非
2 000 W ,小明仔细检查了测量过程并未发现错误,则该数据与规格存在
偏差的原因可能是因为________________________________.
开关S1没有闭合
电热丝的电阻随温度的升高而增大
5
图1
(1)小明在测一个阻值较大的电阻Rx′ 时,通过查阅
资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的
定值电阻,且阻值较大,于是他找了一个 的定值
电阻R0,设计了如图1所示电路,电源电压恒为3 V.闭
合开关S ,并进行了如下操作:①S1接1时,记录电压
表示数为2.5 V;②S1 接2时,记录电压表示数为2 V;
③计算待测电阻Rx′=_______ .
5 000
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(2)小明查阅资料了解到,所有的肉类都有一定的电阻,并且其电阻与
含水量有一定的关系.为探究生肉条的电阻与其含水量的关系,小明设计
了如图2所示电路,并将一条未注水的生肉条接入电路,测量生肉条两端电
压及通过的电流,记录数据,再向该生肉条注入一定量的水后重复实验,
实验数据如下表所示.
实验序号 注水情况 电压表示数/V 电流表示数/mA 电阻/
1 未注水 3.0 0.75 4 000
2 注水0.1 mL 3.0 0.80
3 注水0.2 mL 3.0 0.90 3 333
图2
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①第2次实验中,注水0.1 mL的生肉条的电阻为_______ .由表中数据,
小明初步总结出生肉条的电阻和含水量之间的关系:生肉条的含水量越大,
电阻越____(选填“大”或“小”);
②小明在实验过程中发现,同一种生肉条,冷冻后再接入同样的电路,电
流表的示数会发生变化,请你据此提出一个可探究的科学问题:________
_____________________________?
3 750
小
生肉条的电阻是否与生肉条的温度有关
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第2题图
2. (2024盐城)实验小组选择电源(电压
恒为4.5 V )、开关、电流表、电阻箱
(R0) 、滑动变阻器等器材,测量铅笔
芯的电阻.
(1)图甲是他们设计的实验电路图,请对照电路图用笔画线代替导线将
实物电路连接完整.
(2)在ab 处接入待测铅笔芯,闭合开关,将
变阻器的滑片调到适当位置,电流表示数如丙
图所示,其值I1 为____A.
0.2
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(3)断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab 间,此时应保持_________
___________不变.闭合开关,调节电阻箱的阻值,想使电流表的示数仍
为I1 ,但却发现无论怎样调节电阻箱的阻值,都不能使电流表的示数达到
所需值.
滑片位置
变阻器
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(4)由于电阻箱的阻值是不连续的,但可以绘制电流和电阻箱阻值的数
据图像,用图像法去解决这个问题.小组同学继续实验,又测出多组数据
如表所示.请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像.根据
图像______(选填“能”或“不能”)得到铅笔芯精确的电阻值,判断的理由
是______________________________________________________________
_____________________________.
不能
由表格数据和图像可知,电流的倒数与电阻箱阻值不完全成正比,所以不能得到铅笔芯精确的电阻值
次数
1 8 4.0
2 10 4.4
3 20 6.7
4 30 8.9
答图
第2题图
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拓展设问题图
(2024陕西节选)小明和小华找到一卷规格为
的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为
0.4 m、0.7 m、1.2 m、1.8 m 的四段,对应阻值为
、 、 、 .分别将它们绕成螺旋
状后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图所
示.在老师的帮助下,他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均
偏小,且有的偏小值较大,原因可能是______________________________
________________________________________________________________
____________.
由于合金丝两端有一部分缠绕在接线柱上,导致有效长度变短(或由于螺旋状线圈中合金丝相互接触部分形成短路)
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测量小灯泡的阻值(北部湾2019.27、2018.27)
3. (2024南宁十四中6月模拟)小明用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光
时的电阻.电源电压恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5 V .
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在这根导线上
打“× ”,并用笔画线代替导线重新画一根正确连接的
导线(连线不要交叉).
×
(2)改正图甲电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于___
(选填“A”或“B ”)端.
A
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(3)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,电压表示数
始终为0,造成这种现象的原因可能是小灯泡______.
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,
当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则此时
小灯泡的阻值为_____.
短路
12.5
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第3题图
(5)小明还想测量小灯泡和滑动变阻器的总电压,他将电压表连接在电池
两极上,如图丙所示,实验中他惊奇地发现开关闭合前后电压表的示数不
同.通过查阅资料了解到电源内部也有电阻,这个电阻称为电源内阻,现
实中的电源可以看成一个理想电源(电压用U总表示)和内阻r 串联而成,如
图丁所示.请完成以下相关问题.
①开关闭合前的电压表示数______
(选填“大于”“小于”或“等于”)开
关闭合后的电压表示数;
大于
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【解析】开关闭合前,电路中相当于只有电源内阻,因此电压表示数就是
电源电压,开关闭合后,电压表测小灯泡和滑动变阻器的总电压,根据串
联分压可知,电源内阻会分走部分电压,因此电压表示数会小于电源电压,
以开关闭合前的电压表示数大于开关闭合后的电压表示数;
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②为了测量内阻r 的大小,小明又设计了如图戊所示电路.已知
, ,当闭合开关S、S1,断开开关S2 时,电压表的示数
为4.5 V;当闭合开关S、S2,断开开关S1 时,电压表的示数为4.8 V,
则r=____ ;
0.5
第3题图
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【解析】由图戊可知,当闭合开关S、 ,断开开关时,
r与串联,电压表测量两端电压,电压表的示数为
4.5 V ,则电路的电流 ,则电源电压
U=3 A×r+4.5 V,当闭合开关S、 ,断开开关时,
r与串联,电压表测量 两端电压,电压表的示数为
4.8 V,则电路的电流 ,
则电源电压U=2.4 A×r+4.8 V ,电源电压一定,可知
3 A×r+4.5 V=2.4 A×r+4.8 V ,解得 .
第3题图
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③常见电源除了干电池,还有锂电池,锂电池虽然也有内阻,但不影响其
成为当今能源储存领域的翘楚,目前锂电池已经渗透到我们生活的各个角
落,如手机、电动汽车等,相比干电池,锂电池的优点是______________
_________________(写出一点即可).
较高、可随时充电
寿命长、电压
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(1)现有一个小灯泡、一个滑动变阻器、一只开关、电池和导线若干,
设计一个能调节灯泡亮度的电路,将电路图画在下面的虚线框中.
【答案】
答图
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拓展设问题图
(2)实验结束后,小明试着用灯泡设计了一个风力测定仪,
如图所示,O是转动轴,OC 是金属杆,下面连着一块受风
板,无风时,OC是竖直的,风越大,OC 杆偏转角度越大,
AB是段弧形电阻,P 点是金属杆与弧形电阻相接触的点.
①金属杆OC与弧形电阻AB 组合相当于一个____________;
②测风力时,是通过观察__________来判断风力的大小;当无风时,灯泡
亮度最____(选填“亮”或“暗”);
③若要提高该装置反映风力大小的性能,请你提出一种改进措施:______
____________________________________________________.
滑动变阻器
灯泡亮度
暗
在电路中串联一个电流表,通过电流表的示数来测定风力的大小
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$$