2025年中考复习物理专项练习22:伏安法测电阻的探究实验
2025-01-14
|
43页
|
277人阅读
|
13人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电阻的测量 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.83 MB |
| 发布时间 | 2025-01-14 |
| 更新时间 | 2025-01-14 |
| 作者 | 于怀丶 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49996921.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专项练习22:伏安法测电阻的探究实验
1.某同学用电流表和电压表测量电阻的阻值,电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态;应将滑动变阻器的滑片P移动到最 端;(选填“左”或“右”)
(2)闭合开关时,发现无论怎么调节滑动变阻器,电流表都无示数,电压表有示数,且接近于电源电压,其原因可能是 ____ ;
A.电流表断路 B.待测电阻断路
C.滑动变阻器短路 D.电压表断路
(3)实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙所示,电压表的示数是 V,电流表的示数是 A,测得电阻的阻值 Ω。
2.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,提供的器材有:标有“2.5V”字样的小灯泡、电池组(6V)、电压表、电流表、滑动变阻器(60Ω,2A)、开关、导线若干;
(1)请用笔画线代替导线在图甲中补画两根导线使电路连接完整 (要求:滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮;电压表测小灯泡两端电压);
(2)闭合开关,小灯泡不亮,两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时有示数,接在开关两端时无示数,则电路故障是 ;
(3)排除故障后。闭合开关,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,通过灯丝中流与电压的关系如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(4)小华认为甲电路除了能测出小灯泡的电阻值,还能探究电流与电压的关系,小红认为小华的观点是 的,理由是: ;
(5)小明继续利用甲电路图中的器材来探究“电流与电阻的关系”,他将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻先后接入原小灯泡的位置进行探究?为完成这四次实验, 定值电阻两端电压的最小预设值是 V。
3.在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态;
(2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 条(从图中选填导线序号);
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为0.32A时,电压表示数如图乙所示,则未知电阻R= ;
(4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为的滑动变阻器和如图丙所示电路,来测量电阻Ra的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为,滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为,则电阻 。(用表示)
4.小红用如图甲所示的电路,测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻,电源的电压恒为3V。
(1)在连接电路时,开关必须 ;
(2)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为 A,此时小灯泡的电阻是 Ω(保留1位小数);
(3)小灯泡的I-U关系如图丙,当小灯泡两端的电压增大时,它的电阻 (选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受 影响。
5.小亮用“伏安法”测标有“2.5V”的小灯泡的电阻,电源电压4.5V。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,其中有一根导线连接错误,请你用“×”标出这根错接的导线,并只改接一根导线使其成为正确电路(导线不交叉);
(2)连接完电路后,闭合开关S,发现电流表、电压表有示数均很小,但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数,出现这个问题的原因是( )。
A.滑动变阻器与小灯泡并联
B.滑动变阻器同时接入了下方两个接线柱
(3)闭合开关。移动滑动变阻器的滑片 P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 Ω;他把多次测量的电流值和电压绘制成I-U图象,发现灯泡的I-U图象是图丙中的 线,多次测量小灯泡电阻的目的是 ;
(4)图中AB两点电阻大小关系是RA RB。
6.小明用如图甲所示的实验装置测量小灯泡电阻,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)图甲是小明连接的电路实物图,其中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并在图中改正;
(3)正确完成电路连接后,闭合开关时,电流表没有示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻约为 Ω;(保留一位小数)
(5)小明测出小灯泡正常发光时的电阻后,移动滑片,发现电压表和电流表示数发生变化,于是他想继续探究“通过导体电流与电压的关系”,你认为他利用图中器材能完成探究吗? ,你的理由是 。
7.如图甲所示,是用伏安法测定电阻的实验装置。
(1)在连接电路时开关应 。闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示,这是 (选填“合理”或“不合理”)的。
(2)如果闭合开关后发现,电流表指针向左偏转(如图乙所示),产生故障的原因可能是 ,排除故障后,调节滑动变阻器滑片的位置,当电压表的示数为2.4V 时,电流表的示数如图丙所示。则被测电阻的阻值为 Ω。
(3)甲装置还能用来探究电流与电阻的关系,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2V时,记下电流表示数。当将原来的电阻换成15Ω的电阻后,要使电压表示数保持2V不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)小雷用一个小灯泡更换掉定值电阻,进行正确操作。调节滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表的一系列示数,并在图丁中再次绘制U﹣I图像。则:图丁中 (选填“a”或“b”)图线是小灯泡的U﹣I图像,这说明小灯泡的电阻和灯丝的 有关。
8.同学们用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡上标有“3.8V 1.0W”字样,电源为3节新干电池串联,电源电压保持不变。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成实物电路的连接 ,要求滑动变阻器的滑片向右移动,电压表示数变大;
(2)小阳进行实验时,移动滑动变阻器的滑片到某位置,发现小灯泡忽明忽暗,两电表示数时有时无,其原因可能是 ;
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡接触不良 C.小灯泡短路
(3)排除故障后,小阳继续实验,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数);
(4)实验结束后,小阳判断该小灯泡不合规格,该小灯泡的额定功率 (选填“大于”或“小于”)该灯泡标注的额定功率,原因可能是该小灯泡的电阻比标准灯泡的电阻要 (选填“大”或“小”)一些;
(5)小雨所在实验小组的电压表15V量程接线柱已损坏,在不更换电压表的情况下,利用原有器材如何使小灯泡正常发光?请简要说明你的方法: 。
9.同学们利用伏安法测量某定值电阻的阻值,电源电压为U且保持不变。
(1)在图1中找出连接错误的一根导线在导线上画“×”,并用笔画线将实物图改接正确(所画的导线要画实线并且不能交叉);
(2)按要求连接电路后,闭合开关,发现电压表指针一直来回摆动,电流表有示数且稳定,其原因可能是 (选填“定值电阻”“滑动变阻器”或“电压表”)接触不良;
(3)排除故障后,某次测量时电压表的示数,电流表的示数如图2所示,此定值电阻的阻值为 ;
(4)另一位同学进行测量时,在分别读取电压表和电流表的示数为、后,发现误将电压表与滑动变阻器并联,则待测电阻的阻值应为 (用字母表示)。
10.小明在物理实验室用图甲所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线把图乙中的实物图连接完整 ;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,为了保护电路,应把滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P到不同位置,并记下不同位置时电压表和电流表的示数,某次电流表的指针位置如图丙所示,读数为 A;
(4)通过实验数据作出小灯泡的图像如图丁所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 ;通过图像发现在不同电压下,小灯泡的电阻阻值不同,因此我们大胆推测灯丝的电阻随温度的降低而 (选填“变大”或“变小”);
(5)一小组同学连接好电路,闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,实验中操作无不当之处,请说明原因并提出改进实验装置的具体方案 。
11.小明利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为)等器材测量未知电阻的阻值,实验所用的电路如图甲所示。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,在图乙中完成实物电路的连接。(要求:滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小)。
(2)连接电路时开关应 ,并将滑片P移动到 处。闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,直到电压表、电流表示数如图丙所示,则的阻值为 。
(4)实验还需改变待测电阻两端的电压进行多次测量,请你替小明设计一个记录实验数据的表格。
(5)另一实验小组的电流表损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出:不用电流表,利用现有器材也能进行测量。测量电路如图丁,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
③则 (用、以及滑动变阻器的最大阻值表示)。
12.如图所示,菲菲和洋洋设计了用“伏安法”测量未知电阻(约10Ω)的阻值的实验。准备了以下器材:二节新干电池(电压恒定),电流表、电压表各一个,开关一个,待测电阻,滑动变阻器,电阻箱(0~9999Ω 5A)一个,导线若干。
(1)此实验的原理是 ;
(2)闭合开关前,移动滑动变阻器的滑片P,使滑片移到滑动变阻器的 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,实验时刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是: ;
(4)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表、电流表示数如图乙所示,则未知电阻为 Ω;接着,菲菲用标有“2.5V”字样的灯泡替换了,结果发现小灯泡的U—I图像不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随 的变化而变化,由图可知小灯泡正常工作时的电阻是 ;
(5)完成上述实验后,菲菲利用图甲电路想探究“导体中的电流与电压关系”;通过4次测量后,做出了通过电阻的电流与电压的图像,如图丙;菲菲要完成该实验,滑动变阻器的电阻至少为 Ω;
(6)实验中,由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏,于是洋洋设计了如图丁所示的电路对的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
②滑动变阻器滑片移至最右端,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值表达式为 (用已知量R和测量量U、表示)。
13.小兰想用伏安法测量某定值电阻Rx的阻值。
(1)图甲是小兰连接的部分电路,请用笔画线代替导线,帮她将电路连接完整 。
(2)正确连接电路后,闭合开关,小兰发现电压表有示数,电流表无示数,则电路中的故障可能是定值电阻Rx 。
(3)小兰移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,这样做的目的是 。小兰记录的实验数据如下表所示,她和小海根据实验数据各自画出了定值电阻Rx的I-U图像,如图乙、丙所示,其中,图像 (选填“乙”或“丙”)是正确的。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.1
1.5
1.9
2.3
2.5
电流I/A
0.22
0.30
0.28
0.44
0.50
(4)定值电阻Rx的阻值为 Ω。(结果保留1位小数)
(5)小兰发现,只去掉图甲中的电压表,保持其他电路连接不变,也能测出Rx的阻值。请将下列实验步骤补充完整:(滑动变阻器的最大阻值为R0)
①将滑动变阻器的滑片P移至最左端,闭合开关,记录此时电流表的示数I1;
② ,记录此时电流表的示数I2;
③则Rx= 。(用字母I1、I2和R0表示)
14.某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉;闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移到最右端;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则电路故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻Rx= Ω;
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 (选填“A”或“B”);
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系。
(5)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出Rx的阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为Rmax。实验步骤如下:
①闭合开关S,滑片p移到a端时,读出电压表示数为U1;
②闭合开关S,滑片P移到b端时,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx= (用已知和测量出的物理量符号表示)。
15.如图甲所示,小明想测量正常工作电压为小灯泡的电阻,电源电压恒为。
(1)测量小灯泡电阻的原理是 (用公式表示);
(2)实验中某时刻电压表示数为,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (左/右)端移动,直到电压表示数为 V;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙所示,小灯泡正常发光的电阻为 Ω。
(4)根据图像乙反映的信息,在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材 (选填“能”或“不能”)探究电流跟电压的关系。
(5)小明设计了一个测量未知电阻Rx阻值,如图丙所示,已知变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为U1;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为U2;
③Rx= 。(用U1、U2、Ro表示)
16.在测量阻值约为的定值电阻的实验中,电源电压保持不变,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)如图甲,在连接电路时,滑动变阻器的滑片应调到 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则 ;
(4)接下来小丽移动滑动变阻器的滑片,又测出两次对应的电压和电流值,并求出电阻,两次测得的电阻值分别为,,则实验测得的阻值为 ;小丽进行多次实验的目的是 ;
(5)该小组的同学们进一步拓展,利用电源(电压未知,但恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电流表、开关等器材测量的阻值,设计了如图丙所示实验电路图,测量步骤如下:
①闭合开关、断开,读出电流表的示数;
②同时闭合开关和,读出电流表的示数;
③根据实验数据,计算出待测电阻 。(用、、表示)
17.用图甲所示的电路图测量定值电阻的阻值大小。
(1)实验原理是 ;
(2)电路闭合一段时间后,电流表示数突然显示为0,此后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表示数都为0,但电压表的示数有变化,这可能是由于 ;
(3)排除故降后,某次测量时,将滑片滑到某一位置时,电压表的读数为1.8V,电流表的示数如图乙所示,此时定值电阻的阻值为 Ω;
(4)在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②是为了寻找规律,本实验中,多次测量的目的是 (选填“①”或“②”);
(5)实验中两个小组同学发现实验器材中缺少滑动变阻器,多了两个定值阻值电阻和();
①其中一组同学利用现有的器材测出了的阻值。(如图所示),记录了3次实验数据如下表所示。则第三次数是图 (选填“A”或“B”或“C”)中进行的实验;
实验次数
U/V
I/A
1
0.85
0.14
6.07
2
1.21
0.20
6.05
3
2.11
0.35
6.03
②另一小组同学发现他们小组的电流表也不能使用,你认为这组同学利用现有器材 (选填“能”或“不能”)完成3次电阻测量的实验;
(6)实验前,老师提醒同学们,加在电阻上的电压不宜过大而且时间不宜过长,这样要求的目的是 。
18.在测量小灯泡正常发光时电阻的实验中,用标有“20Ω,2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节干电池和标有“2.5V”电压的小灯泡进行实验。实验电路如图甲所示。
(1)该实验的原理是 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 (填“左”或“右”)端:
(3)当小灯泡两端电压是2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流为 A。小灯泡的电阻是 Ω(结果保留一位小数);
(4)完成上述的实验后,小明还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率。但发现电流表损坏。小明利用阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,操作如下:
①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关 ,读出电压表示数为U2;
③小灯泡的额定功率P额= 。(用U1、U2和R0表示)
19.小明和他的实验小组用图甲所示的电路测未知电阻的阻值,电源电压不变。
(1)小明检查电路时发现有一处导线连接错误,请你在甲图中连接错误的导线上打“×”,用笔画线代替导线正确连接电路 (注意导线不要交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,电路中出现的故障可能是 ;
(3)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到某处时,电压表的示数为3V,电流表的示数如图乙所示,则被测电阻R的阻值为 Ω;
(4)小明在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏,老师从实验室拿来一只最大阻值为R0的滑动变阻器,并设计了如图丙所示的实验电路,按如下步骤进行实验:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端a,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S, ,读出电流表的数为I2;
③未知电阻的阻值:Rx= (用字母表示)。
(5)通过小明的实验,大家热烈讨论,纷纷设计了单表测电阻的电路图(电流表和电压表均能正常使用,R0为已知阻值的定值电阻),如图所示方案中不能测出Rx阻值的电路是 。
A.B.
C.D.
20.在“测量小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒定,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小 ;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(5)根据记录的数据绘制了小灯泡的I-U图像,其中一部分图线如图丙所示,发现此图线不是直线,主要原因是灯丝电阻受 的影响较大;
(6)用上述灯泡和电压表测未知电阻Rx的阻值,电路图如图所示。步骤如下:
①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1V,由图丙可知通过灯泡的电流为 A,这也是通过Rx的电流;
②保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为3V,则此时Rx两端的电压为 V;
③Rx的阻值为 Ω。
1.【答案】(1)断开;左
(2)B
(3)2;0.4;5
【解析】(1) 连接电路时,开关应处于断开状态,变阻器调节最大阻值处,计最左端。
综上 第1空、 断开; 第2空、左
(2) 电流表都无示数,电压表有示数 ,且接近电源电压,所以和电压表并联的用电器断路,即待测电阻断路,B正确,ACD错误。
综上选B。
(3)据图可知,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律可知电阻为5Ω。
综上 第1空、2, 第2空、0.4; 第3空、5.
【分析】
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
3、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2.【答案】(1)
(2)滑动变阻器断路
(3)12.5
(4)错误;灯丝的电阻随温度的升高而增大,不是定值
(5)1.5
【解析】测量小灯泡的电阻时,
(1)根据要求,电压表和灯泡并联,滑动变阻器滑片向右移动时,小灯泡变亮,电流变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,连接右下接线柱,串联入电路中,如图:
(2)实验时,闭合开关,灯泡不亮,两电表均无示数,电路未接通,有断路故障;电压表接在变阻器两端时有示数,电压表以外的位置通路,可能滑动变阻器断路;
(3)根据图乙,根据灯泡的电压和电流,计算小灯泡正常发光的电阻为:
(4)探究电流与电压的关系时,控制电阻不变,灯丝的图像是曲线,是电阻随温度的升高而变大,不是定值,不能进行实验,用灯泡探究电流和电压关系的观点错误。
(5)探究电流和电阻关系时,电压表示数一定,为UV,根据串联电路电流相等,则
,解得:UV=1.5V,控制定值电阻两端电压至少为1.5V,可完成四次实验。
【分析】(1)测量灯泡电阻时,电压表和灯泡并联;滑动变阻器远离下面的接线柱,电阻变大;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表测量的位置断路,电压表有示数;
(3)根据,计算电阻;
(4)灯丝电阻随温度的升高而变大,不能探究电流和电压的关系;
(5)探究电流和电阻关系时,根据定值电阻和滑动变阻器的分压一定,结合最大的电阻,计算电压表示数。
(1)滑动变阻器滑片向右移动时,小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,所以应选择右下接线柱串联入电路中,电压表应并联在灯泡两端,如图所示:
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,两电表均无示数,则此电路有断路故障;在开关闭合状态下,将电压表接在开关两端,电压表无示数,说明开关之外有断路故障;
电压表接在变阻器两端时有示数,说明电压表两接线柱与电源的两极是连通的,则肯定出现的故障是变阻器断路了。
(3)当电压表示数为2.5V时,由图乙知,通过小灯泡的电流为0.2A,由欧姆定律可得,小灯泡正常发光的电阻为
(4)[1][2]探究“电流与电压”的关系,要控制电阻的大小不变,而灯丝的电阻随温度的升高而变大,无法控制灯丝的电阻为定值,故小华同学的观点是错误的。
(5)变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,根据串联电路电压的规律和分压原理有
①
①式左边为一定值,故右边也为一定值,当定值电阻取最大时,变阻器连入电路中的电阻最大,即
解得
UV=1.5V
故为了完成这四次实验,应控制定值电阻两端电压至少为1.5V。
3.【答案】(1)断开
(2)2
(3)7.5
(4)
【解析】(1)连接电路时,为了保证电路安全,变阻器位于最大阻值处,开关应断开。
综上 第1空、 断开。
(2)图中电流经过滑动变阻器后直接借用定值电阻左侧接线柱经电流表回到电源的负极,将定值电阻短路,因此接错的导线是2号。
综上 第1空、 2.
(3)电压表的量程是0-3V,读数为2.4V,根据欧姆定律可计算未知电阻的阻值为
;
综上 第1空、 7.5;
(4)滑动变阻器滑片在最左端时,电路为两电阻串联,根据欧姆定律可列;滑动变阻器滑片在最右端时,电路为电阻Ra的简单电力,则电源电压为;联立①②两式可计算
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、欧姆定律:公式为U=IR,电阻的串联,总电阻R=R1+R2,电流为I,则电源电压U=IR。
(1)连接电路时,为了保证电路安全,开关应断开。
(2)根据测量电阻实验电路要求可知电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,甲图中电流经过滑动变阻器后直接借用定值电阻左侧接线柱和电压表的负接线柱经电流表回到电源的负极,将定值电阻短路,因此接错的导线是2号导线,应将2号导线由定值电阻左接线柱移至右接线柱。
(3)根据甲图电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,则乙图电压表的读数为2.4V,则未知电阻的阻值为
(4)闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电路为两电阻串联,则电源电压可表示为
---------①
滑动变阻器滑片在最右端时,电路为电阻Ra单独串联,则电源电压为
-----------②
联立①②两式可得
4.【答案】(1)断开
(2)0.26;9.6
(3)增大;温度
【解析】(1)连接电路时,开关应断开,避免电路的用电器被损毁。
综上 第1空、 断开;
(2)如图,电流表分度值为0.02A,示数为0.26A。电压为2.5V,根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为。
综上 第1空、0.26; 第2空、9.6.
(3)由图可知,电压的变化值大于电流的变化值,所以灯泡的电阻变大,原因是灯丝的电阻随温度升高而增大。
综上 第1空、增大; 第2空、温度。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、欧姆定律计算电阻:题目中电压为2.5V,电流为0.26A,据此计算灯泡的电阻。
3、灯泡的电阻随着温度的增加而增加,表现在UI曲线上,为电压变化的值大于电流的变化值。
(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开。
(2)[1]如图,电流表选用了0~0.6A量程,分度值为0.02A,由指针位置可知电流表的示数为0.26A。
[2]小灯泡正常发光时,电压为2.5V,所以此时小灯泡的电阻为
(3)[1][2]由图可知,当电压越大时,图线向电压轴偏,可知灯泡的电阻变大,原因是灯丝的电阻随温度升高而增大。
5.【答案】(1)
(2)B
(3)6.25;a;多次测小灯泡电阻,可以找到灯泡电阻随灯泡两端电压变化的规律
(4)>
【解析】测量小灯泡的电阻时,
(1)图甲中,电压表与灯泡并联,电流表和灯泡串联,将灯泡右侧导线改接到电压表左侧,如图:
(2)闭合开关,电流表、电压表示数均很小,电路通路,但电路中的电阻较大,移动滑片P,电表示数不变,是滑动变阻器的两个下面的接线柱连入了电路,故选B。
(3)根据图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,示数为0.4A,计算小灯泡的电阻:;
小灯泡的电阻受温度的影响,随着温度的升高而增大,不是定值,在图丙中,a图像是小灯泡的I-U图像;多次测小灯泡电阻,可以找到灯泡电阻随灯泡两端电压变化的规律。
(4)图丙中,过A点作电压一定的图像为,和b图像交于C:
图像b中,电流和电压成正比,电阻不变,则C点和B点的电阻相等,A、C的电压相同时,通过A的电流小,则RA>RC,所以RA>RB
【分析】(1)测量灯泡的电阻时,电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联;
(2)当滑动变阻器连入两下面接线柱,移动滑片电阻不变,电流、电压不变;
(3)根据电流表的量程和指针位置,测量电流,根据,计算电阻;多次实验,可以探究电阻的变化规律;
(4)定值电阻的阻值一定;当电压一定时,电流越小,电阻越大。
(1)图甲中电压表串联在电路中,电流表和灯泡并联,应该将电流表串联在电路中,电压表和灯泡并联,如图所示:
(2)闭合开关,电流表、电压表示数均很小,说明电路为通路,且灯泡两端的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大,无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数,说明滑动变阻器没有变阻的作用,可能将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路,故选B。
(3)[1]当电压表示数为2.5V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0.4A,此时小灯泡的电阻
[2][3]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,如图丙所示,表示小灯泡的I-U图象是图象a。多次测小灯泡电阻是找到灯泡电阻随灯泡两端电压变化的规律。
(4)如图所示:
图像b中电流和电压成正比,电阻不变,C点的电阻和B点的电阻相等,A、C两点相比,电压相同时,通过A的电流小,由可知
RA>RC
所以
RA>RB
6.【答案】(1)断开
(2)
(3)断路
(4)8.3
(5)不能;灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值
【解析】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
综上 第1空、 断开。
(2)使用伏安法测量灯泡电阻,电压表和灯泡并联,测量其电压,电流表和灯泡串联,测量电路电流
灯泡与变阻器串联,开关控制整个电路,作图如下:
(3) 流表没有示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压 ,所以电压表串联进电路中,所以与电压表并联的定值电阻断路。
综上 第1空、 断路。
(4)正常发光时,灯泡电压为2.5V。由图乙得,电流表示数为0.3A,由欧姆定律得,此时小灯泡的电阻约为。
综上 第1空、 8.3;
(5)探究“通过导体电流与电压的关系”,根据控制变量法可知,需要控制导体的电阻不变,而灯泡的电阻随温度的改变而改变,所以 利用图中器材不能完成探究 。
综上 第1空、不能; 第2空、灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值.
【分析】1、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流,开关控制整个电路,电路更改如图所示:
(3)正确完成电路连接后,闭合开关时,电流表没有示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,则电路中没有电流,电压表与电源相连接,则故障应为与电压表并联的定值电阻断路。
(4)小灯泡正常发光时,电压为2.5V。由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A,由欧姆定律得,此时小灯泡的电阻约为
(5)探究“通过导体电流与电压的关系”,要控制导体的电阻不变,而灯泡的电阻随温度的改变而改变,则利用图中器材不能完成探究。
7.【答案】(1)断开;不合理
(2)电流表的正负接线柱接反了;10
(3)右
(4)b;温度
【解析】(1)第1空, 在连接电路时,为了防止电路连接过程中出现短路等问题损坏电路元件,开关应断开。
第2空,为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最大阻值处,由图甲可知,滑动变阻器接入电路的阻值为0,这是不合理的;
(2)第1空,正常情况下电流表指针应向右偏转,如果闭合开关后发现,电流表指针向左偏转(如图乙所示),产生故障的原因可能是电流表的正负接线柱接反了;
第2空,由图丙可知,电流表的量程为0-0.6A ,分度值为0.02A ,示数为0.24A 。根据欧姆定律,被测电阻的阻值为
(3)将10电阻换成15后,电阻两端的电压会增大(因为串联电路中电阻越大分得电压越大),根据串联电路中电压特点可知,定值电阻两端的电压将变大,要使电阻两端电压保持 不变,就需要增大滑动变阻器的电阻来分担更多的电压,从电路图来看,滑动变阻器接入电路的电阻丝变长时,电阻增大,在甲装置中,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路的电阻丝变长,所以应将滑动变阻器的滑片 向右端移动。
(4)第1空,第2空,小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,而定值电阻的电阻是定值;所以小灯泡的电阻是变化的,不是一个定值,故图线b正确。
故答案为:(1)断开;不合理(2)电流表的正负接线柱接反了;10(3)右(4)b;温度
【分析】(1)连接电路时应断开开关;为保护电路闭合开关前滑片应置于阻值最大处;
(2)电表正负接线柱接反后,电表指针会反向偏转;由图示电流表确定其量程与分度值,然后再读出其示数,由欧姆定律可以求出电阻阻值;
(3)探究电流与电阻关系时,要控制电压表示数不变,由图乙电压表小量程读数,比较其与2V的大小,根据分压原理结合串联电路电压的规律确定滑片移动 的方向;
(4)灯泡的电阻随温度升高而增大,故图像为一条曲线。
(1)[1]为保护电路,在连接电路时,开关必须断开。
[2]为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最大阻值处,即滑片应处于滑动变阻器的右端,此时滑动变阻器的滑片位置在左端是不合理的。
(2)[1]闭合开关后,电流表指针反偏,说明电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反了。
[2]根据丙图可知,电流表选择的测量范围是0至0.6A,分度值是0.02A,此时电流表的示数为0.24A,故被测电阻的阻值为
(3)将10电阻换成15后,由于电阻对电流有阻碍作用,电阻越大,阻碍作用越强,电流就越小,因此滑动变阻器两端的电压变小,根据串联电路中电压特点可知,定值电阻两端的电压将变大,故为保持定值电阻两端的电压不变,应移动滑动变阻器的滑片P向右端滑动,使滑动变阻器分得的电压变大。
(4)[1][2]小灯泡亮度变化时,温度变化很大,而电阻受温度变化的影响,所以小灯泡的电阻是变化的,不是一个定值,故图线b正确。
8.【答案】;A;12.7;大于;小;见解析
【解析】(1)电压表测小灯泡电压,滑动变阻器与小灯泡串联,滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表示数变大,故滑动变阻器向右滑动时,变阻器电阻变小,电路总电阻变小,电流变大,小灯泡两端电压变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)由图甲可知,电流表测电路的电流,灯与变阻器串联,电压表测灯的电压。
A.若滑动变阻器接触不良,则整个电路时通时断路,小灯泡忽明忽暗,在断路时,两电表示数时有时无,两表示数都变为0,故A符合题意;
B.若小灯泡接触不良,则小灯泡时明时灭,在灯泡所在支路断路时,电压表串联在电路测电源电压,示数变大,电流表示数为0,故B不符合题意;
C.若小灯泡短路,则灯一直不发光,电压表的示数为0,故C不符合题意。
故选A。
(3)排除故障后小阳继续实验,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用分度值为0.02A,电流为0.3A,并且为小量程,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)由P=UI计算小灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
选用的小灯泡上标有“3.8V 1.0W”字样,实验结束后,判断实验用的小灯泡不合规格,该小灯泡的额定功率大于标准灯泡标注的额定功率,根据可知,在电压不变的情况下,灯的电阻越小,灯的功率越大,故原因可能是该小灯泡的电阻比标准灯泡的电阻要小一些。
(5)电源为3节新干电池串联,故电源电压为4.5V,根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为
U滑=4.5V-3.8V=0.7V
小灯泡的电压为3.8V,小灯泡正常发光,故在不更换电压表的情况下,将电压表用小量程并联到滑动变阻器两端,移动滑片使电压表示数为0.7V,此时小灯泡正常发光。
故答案为:
;A;12.7;大于;小; 故在不更换电压表的情况下,将电压表用小量程并联到滑动变阻器两端,移动滑片使电压表示数为0.7V,此时小灯泡正常发光。
【分析】(1)要求连接后滑动变阻器接入的电阻最大,故变阻器右下接线柱连入电路中;
(2)逐项分析判断;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律得出小灯泡正常发光时的电阻;
(4)利用P-UI求得小灯泡的额定功率;灯丝电阻受温度的影响;
(5)电源为3节新干电池串联,故电源电压为4.5V, 根据串联电路电压的规律求得变阻器的电压,据此设计。
9.【答案】;电压表;6.25;
【解析】(1) 用伏安法测量某定值电阻的阻值的实验中,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,滑动变阻器接线要一上一下,将定值电阻右端与电流表相连的导线从电流表上拆下,改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)闭合开关,发现电压表指针一直来回摆动,电流表有示数且稳定,说明不是定值电阻或滑动变阻器接触不良,则接触不良的是电压表。
(3) 如图2所示,电压表选用0-3V量程,分度值为0.1V,示数为2.5V。
电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,
则定值电阻的阻值为
;
(4)根据串联分压规律可知,此时定值电阻电压为,而串联时各处电流都相等,所以待测电阻的阻值为。
【分析】(1)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量,变阻器接线一上一下;
(2)根据电压表和电流表的示数变化分析故障的位置和种类;
(3)根据图片确定电压表和电流表的示数,然后根据计算定值电阻的阻值;
(4)根据串联电路的电压特点计算定值电阻的电压,再根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
10.【答案】;B;0.3;5;变小;滑动变阻器最大阻值太小,换最大阻值较大的滑动变阻器
【解析】(1)由图甲可知,在图乙中把电压表的负接线柱与小灯泡左侧接线柱连接起来,画图如下
(2)闭合开关前,为了保护电路,应把滑片P移到B端。
(3)如图丙所示,电流表读数为0.3A。
(4)由图丁可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.5A,由欧姆定律U=IR可知小灯泡正常发光时的电阻为
由图丁可知,小灯泡两端的电压越低,通过灯泡的电流越小,因此我们大胆推测灯丝的电阻随温度的降低而变小。
(5)闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,且实验中操作无不当之处,说明小灯泡两端的实际电压大于其额定电压,可能是滑动变阻器的最大值太小,需更换最大阻值较大的滑动变阻器。
综上第2空、B;第3空、0.3;第4空、5;第5空、变小;第6空、滑动变阻器最大阻值太小,换最大阻值较大的滑动变阻器
【分析】根据测量小灯泡电阻填空
伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。本题中小灯泡两端的电压越低,通过灯泡的电流越小,因此我们大胆推测灯丝的电阻随温度的降低而变小,所以不需要测量小邓泡电阻的平均值。
11.【答案】(1)
(2)断开;C;定值电阻Rx发生了短路
(3)10
(4)
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
2
3
4
(5)
【解析】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,阻值变小,所以滑动变阻器接右下接线柱,电压表并联在Rx两端,如下图:
(2)连接电路时,为保护电路,开关应断开,并将滑片P移动到滑动变阻器阻值C处,阻值最大处。
闭合开关S后,电流表有示数,电压表无示数,则说明电路故障和电压表并联的定值电阻Rx发生了短路。
综上 第1空、断开; 第2空、C; 第3空、定值电阻Rx发生了短路。
(3)由图丙知道,电压表的量程为0~3V,示数为2.0V,电流表的量程应为0~0.6A,示数为0.20A,由欧姆定律知道,Rx的阻值为;
综上 第1空、10;
(4)记录被测电阻两端电压以及通过它的电流,计算出电阻的大小,同时求解平均值;设计记录实验数据的表格如下:
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
2
3
4
(5) ①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为②再将滑片P移至B端,变阻器电阻为0,电压表示数为U2,即为电源电压;③根据串联电路电压规律有以及欧姆定律公式可列,所以
。
综上 第1空、。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器阻值变小,所以,滑动变阻器接右下接线柱,电压表并联在Rx两端,如下图:
(2)[1][2]为保护电路,连接电路时,开关应断开,并将滑片P移动到滑动变阻器阻值最大处,即C处。
[3]闭合开关S后,电流表有示数,则电路为通路,发现电压表无示数,则说明电路故障可能是定值电阻Rx发生了短路。
(3)由图丙知道,电压表的量程应为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.0V,电流表的量程应为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.20A,由欧姆定律知道,Rx的阻值为
(4)用伏安法测未知电阻的实验中,要记录被测电阻两端电压以及通过它的电流,从而计算出电阻的大小,设计记录实验数据的表格如下:
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
2
3
4
(5)①闭合开关,滑片P移至A端,Rx与滑动变阻器串联,电压表示数为U1,为Rx两端的电压;②再将滑片P移至B端,只有Rx接入,此时电压表示数为U2,即为电源电压;③根据串联电路电压规律有
解得
12.【答案】(1)
(2)A
(3)电流表的量程选小了
(4)10;温度;6.25
(5)20
(6)
【解析】(1)“伏安法”测量未知电阻原理是。
综上 第1空、。
(2)闭合开关前,为了保护电路,应将滑片移到滑动变阻器的A端,即最大电阻处;
综上 第1空、 A;
(3)实验时刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是电流表的量程选小了。
综上 第1空、电流表的量程选小了。
(4)电压表选择0~3V路程,电压表示数为2.4V;电流表示数为0.24A,根据欧姆定律计算未知电阻
;灯泡的电阻受温度影响,所以灯泡两端的电压与通过灯泡的电流不成正比,故小灯泡的U—I图像不是一条直线。灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.4A,根据欧姆定律计算小灯泡正常工作时的电阻。
综上 第1空、10; 第2空、温度; 第3空、6.25.
(5)当电流最小时,变阻器电阻最大,由丙图可知,最小电流为0.1A,滑动变阻器电压为2V,滑动变阻器的阻值;
综上 第1空、 20;
(6)将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表测量电源两端电压,电压表的读数为U为电源电压,滑动变阻器滑片移至最右端,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表示数为,所以待测电阻两端电压为,根据欧姆定律可计算待测电阻的阻值。
综上 第1空、。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
3、欧姆定律:公式为U=IR,题目中电源电压为U,待测电阻两端电压为,变阻器的电流为,所以待测电阻的阻值。
(1)用“伏安法”测量未知电阻时,通过测量未知电阻两端电压与通过电阻的电流之比,间接测量未知电阻的阻值,所以此实验的原理是。
(2)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,所以应将滑片移到滑动变阻器的A端。
(3)正确连接电路后,实验时刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,即通过电流表的电流大于电流表的最大示数,所以其原因可能是电流表的量程选小了。
(4)[1]由于电源由二节新干电池组成,则电源电压为3V,由图乙可知,电压表选择0~3V路程,分度值为0.1V,电压表示数为2.4V;未知电阻的阻值约10Ω,则通过电阻的电流约0.24A,所以图乙中电流表选择0~0.6A路程,分度值为0.02A,电流表示数为0.24A,则未知电阻
[2]由于灯泡的电阻受温度影响,所以灯泡的电阻不是固定不变的,故灯泡两端的电压与通过灯泡的电流不成正比,故小灯泡的U—I图像不是一条直。
[3]由图可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.4A,所以小灯泡正常工作时的电阻
(5)由丙图可知,当电压表示数为1V时,通过电阻的电流为0.1A,电源电压为3V,则滑动变阻器的阻值
(6)分析电路图可知,滑动变阻器与待测电阻串联,将滑动变阻器的滑片移至最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电压表测量电源两端电压,电压表的读数为U,则电源两端电压为U;滑动变阻器滑片移至最右端,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表示数为,则待测电阻两端电压为,则待测电阻的阻值
13.【答案】(1)
(2)断路
(3)减小测量误差;乙
(4)5.1
(5)将滑动变阻器的滑片P移至最右端;
【解析】(1)进行电路连接时,电流表与被测电路串联,电压表并联在待测电阻两端,实物图连接如图所示:
(2)串联电路,电流表无示数,所以此时电压表串联进电路中,和电压表并联的用电器发生断路,即故障是定值电阻Rx断路。
综上 第1空、 断路。
(3) 小兰移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,测量多组数据计算待测电阻的平均值,从而减小误差。定值电阻的阻值为定值,I-U图像是一条过原点的直线,即图乙是正确的。
综上 第1空、减小测量误差; 第2空、乙。
(4)由图像可知,第四次实验数据偏离图像较多,属于错误数据应去掉,剩余四次实验中定值电阻Rx的阻值分别为,,,
,求得平均值为。
综上 第1空、 5.1.
(5)①将滑动变阻器的滑片P移至最左端,闭合开关,此时滑动变阻器的最大阻值R0与Rx串联,记录此时电流表的示数I1,根据欧姆定律可计算电源电压为,
步骤②将滑动变阻器的滑片P移至最右端,此时电流表的示数I2,此时为Rx简单电路,电源电压为
,连列求解Rx的阻值为。
综上 第1空、将滑动变阻器的滑片P移至最右端; 第2空、.
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
3、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
(1)用伏安法测量电阻时,需要将电流表与被测电路串联,将电压表并联在待测电阻两端,实物图连接如图所示:
(2)串联电路,电流表无示数,则故障可能是断路,若电压表有示数,则故障是电压表所测位置之间发生断路,即故障是定值电阻Rx断路。
(3)[1]实验中移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验得出多组数据计算待测电阻的平均值,从而减小误差。
[2]由实验数据可知,I与U的比值是一个定值,所以I-U图像是一条过原点的直线,即图乙是正确的。
(4)由图乙可知,第四次实验数据不在图像附近,偏离图像较多,是错误数据应去掉,由表格数据可知,剩余四次实验中定值电阻Rx的阻值分别为
定值电阻的平均值为
(5)[1][2]图甲中定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,步骤①将滑动变阻器的滑片P移至最左端,闭合开关,记录此时电流表的示数I1,此时滑动变阻器的最大阻值R0与Rx串联,电源电压为
步骤②将滑动变阻器的滑片P移至最右端,此时电流表的示数I2,此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,为Rx简单电路,电源电压为
由上述式子可知,Rx的阻值为
14.【答案】;Rx断路;0.16;10;A;
【解析】(1)电源电压3V,所以电压表选用0~3V的量程与定值电阻并联,如下图所示:
(2)电流表无示数可能是电路断路;电压表示数接近3V,等于电源电压,说明电压表与电源两端相连,所以障可能为定值电阻Rx断路。
(3)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流为0.16A,由欧姆定律可知,未知电阻的阻值为:
;
(4)根据控制变量法可知利用本实验器材还能完成探究电流与电压的关系,B不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
(5)闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1,电压表测电源电压U1;闭合开关S,滑片P移到b端时,读出电压表示数为U2,变阻器的最大电阻与定值电阻串联,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U滑=U1-U2;
由欧姆定律,电路中的电流为:
;
根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻为:
;
故答案为:;Rx断路;0.16;10;A;.
【分析】(1)根据电源电压选择电压表的量程,将电压表并联在定值电阻的两端;为保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且示数接近3V,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,则与电压表并联的电路断路了;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律得出未知电阻大小;
(4)根据控制变量法可知探究电流与电压的关系需控制电阻不变,而探究电流与电阻的关系的实验中定值电阻的大小要不同;
(5)用电压表分别测量出电源电压和变阻器的最大电阻连入电路中时定值电阻的电压,根据串联电路的规律和欧姆定律求出定值电阻的大小。
15.【答案】;左;2.5;10;不能;
【解析】测量灯泡电阻时,(1)实验时,需要测量电压和电流,间接测量电阻,原理为;
(2)小灯泡的正常工作电压为2.5V,实际电压为2.2V,需增大小灯泡电压,减小滑动变阻器电压,滑片向左移动,电阻减小,分压变小,电压表变大,直到示数为2.5V时,小灯泡正常发光;
(3)根据图乙,电压为2.5V时,电流为0.25A,计算小灯泡正常发光的电阻为
;
(4)探究电流跟电压的关系,需要保持电阻大小不变,而小灯泡电阻随温度升高而增大,不能进行该实验。
(5)根据图丙,当滑片P在a端时,电压表测量电压,当滑片P在b端时,测量电源电压,则电压为
电路中的电流大小为:,
根据串联电路中电流相等,计算阻值为。
【分析】(1)测量电阻的原理是;
(2)在串联电路中,减小滑动变阻器的电阻,分压减小,其他位置分压变大;
(3)根据,计算电阻;
(4)灯丝电阻随温度升高而变大;
(5)根据,计算电流,利用等流,根据,计算电阻。
16.【答案】(1)右
(2)断路
(3)5
(4)5.2;取平均值减小误差
(5)
【解析】(1)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处,即最右端。
(2)闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电压,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的支路断路了,判断该故障可能是Rx断路。
(3)电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,指针指向0.2的位置,其示数为0.2A,则Rx的阻值为
(4)的阻值为
实验中为了减小实验误差,应移动滑动变阻器多次测量取平均值。
(5)闭合开关、断开,Rx和R串联,电流表测量电路中的电流,电源电压U=I1(Rx+R)①
同时闭合开关和,只有Rx的简单电路,电源电压U=I2Rx②
由①和②得到I1(Rx+R)=I2Rx
故答案为:(1)右;
(2)Rx断路;
(3)5;
(4)5.2;取平均值减小误差;
(5)
【分析】 (1)为保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处;
(2)电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,说明电路断开,电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极连通,据此分析电路故障;
(3)由图确定电流表的量程及分度值,读出电流表的示数,根据欧姆定律求得待测电阻的阻值;
(4)在实验中,为减小误差应多测几次求平均值;
(5)定值电阻接入电路中,再将电阻R0、Rx串联联,根据串联电路的特点和欧姆定律表示电源电压,列方程计算待测电阻。
(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处,即最右端。
(2)闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电压,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,判断该故障可能是Rx断路。
(3)电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,则Rx的阻值为
(4)[1]的阻值为
[2]实验中为了减小实验误差,应多次测量取平均值。
(5)闭合开关、断开,Rx和R串联,电流表测量电路中的电流,电源电压
U=I1(Rx+R)①
同时闭合开关和,只有Rx的简单电路,电源电压
U=I2Rx②
由①和②得到
I1(Rx+R)=I2Rx
17.【答案】(1)
(2)电阻Rx断路
(3)6
(4)①
(5)B;能
(6)减小温度对电阻大小的影响
【解析】(1)测量未知电阻的实验原理是。
(2)电流表示数突然显示为0,可能电路断路,但改变滑动变阻器的阻值电压表电压表的示数有变化,说明滑动变阻器和电压表都和电源相同,所以应该是电阻Rx断路。
(3)电流表的示数如图乙所示,先看电流表量程,确定分度值,其读数为0.3A;根据实验原理则定值电阻Rx的阻值为
(4)在测量类实验中,进行多次测量为了减小误差,所以选①。
(5)①R1>R2,由图知,接入电路的电阻从A图到B图阻值在减小,说明接入电路的电阻两端的电压增大,电源电压一定时,则Rx两端的电压增大,所以选图B。②利用现有器材能完成3次电阻测量的实验。电流表不能使用,所以需要计算出电流,思路是测出Rx两端的电压,再根据分压原理可计算出接入电路的电阻两端的电压,又知接入电路的电阻的阻值,根据欧姆定律可计算出电路电流。
(6)加在电阻上的电压过大或者时间过长,会造成温度高,温度会影响电阻。所以这样做的目的是:减小温度对电阻大小的影响。
综上第1空为;第2空为电阻Rx断路;第3空为6;第4空为①;第5空为B;第6空为能
第7空为减小温度对电阻大小的影响
【分析】本题是一个基本的伏安法测电阻的电路。伏安法是通过测量电压和电流来计算电阻的方法。在这个电路中,定值电阻R与电流表串联,电压表并联在电阻R的两端。通过测量流过电阻的电流I和电阻两端的电压U,可以使用欧姆定律计算电阻的值,即R = U/I。还有他的拓展方法。比如没有电流表或者没有电压表时也要能设计出简单的电路,原理都是R = U/I。
(1)由欧姆定律可知,测量未知电阻的实验原理是。
(2)电流表示数突然显示为0,可能电路断路,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表示数都为0,电压表的示数有变化,电压表接电源两极通路,则电阻Rx断路。
(3)电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其读数为0.3A;则定值电阻Rx的阻值为
(4)在“测量未知电阻”的实验中,进行多次测量为了减小误差,故选①。
(5)[1]①由题知,R1>R2,由图知,接入电路的电阻从A图到B图减小,根据串联分压原理知,接入电路的电阻两端的电压增大,电源电压一定时,则Rx两端的电压增大,则第三次数是图B中进行的实验。
[2]②电流表不能使用,能测出Rx两端的电压,知道电源电压,根据分压原理可计算出接入电路的电阻两端的电压,又知接入电路的电阻的阻值,根据欧姆定律可计算出电路电流,再根据欧姆定律可计算出电阻Rx的阻值,所以,利用现有器材能完成3次电阻测量的实验。
(6)实验前,老师提醒同学们,加在电阻上的电压不宜过大而且时间不宜过长,这样做的目的是:减小温度对电阻大小的影响。
18.【答案】;右;0.3;8.3;S、S2;
【解析】(1)在测量小灯泡正常发光时电阻的实验中,根据伏安法测电阻大小,用电压表测灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡的电流,根据求出小灯泡正常发光时的电阻,故该实验的原理是;(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端;
(3)当小灯泡两端电压是2.5V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡的电阻为:;
(4)实验步骤:
①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关S、S2,读出电压表示数为U2;
③在步骤①中,灯泡、R0和R串联,电压表测灯泡两端的电压,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1,此时灯泡正常发光;
在步骤②中,灯泡、R0和R仍串联,电压表测灯泡和R0两端的总电压,因此时电路连接方式不变,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,
根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为:U0=U2-U1,
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知,灯的额定电流:,
灯的额定功率:。
故答案为:(1);(2)右;(3)0.3;8.3;(4)②S、S2;③。
【分析】
(1)该实验的原理是;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处;
(3)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用求出小灯泡的电阻;
(4)要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻两端的总电压,因此时电路连接方式不变,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。
19.【答案】;电阻断路;10;调节滑动变阻器的滑片位于最右端;;D
【解析】(1)电压表应并联在被测电阻的两端,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数电压表有示数,说明与电压表并联的那部分断路,所以电路中出现的故障是电阻R断路。
(3)由电路图可知,电流表示数为0.30A。根据欧姆定律可得,被测电阻R的阻值为
(4)丙图中,第一次将滑动变阻器移至最左端,此时电路只有待测电阻,根据欧姆定律可得电源电压为U=I1Rx接下来需要将滑动变阻器移至最右端,电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电源电压可表示为U=I2Rx+I2R0,未知电阻的阻值为
(6)A.开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压,开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;根据串联电路电压规律可求出R0两端的电压,根据求出通过R0的电流;根据串联电路电流可知通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据欧姆定律计算Rx电阻;故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测电路的总电流,R0的两端电压始终为电源电压保持不变,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当,由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流,并且Rx两端电压等于电源电压,所以可以根据可求出Rx阻值;故B不符合题意;
C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流,据欧姆定律求出电源的电压为U=I1Rx当开关S断开时,两电阻串联,根据欧姆定律求出电源的电压为U=I2Rx+ I2R0由①②式子可以求出Rx阻值;故C不符合题意;
D.开关S和1闭合时,开关S和2闭合时,则电压表正负接线柱会接反了,无法测量出Rx阻值;故D符合题意。
故选D。
【分析】根据电表的连接、电路的故障分析、伏安法测电阻
1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
3、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
4、伏阻法测电阻:闭合开关S、S1,断开开关S2,两个电阻串联,电压表测量R0两端的电压,根据欧姆定律U=IR可知电路电流I=U1/R0,闭合开关S、S2,断开开关S1,电压表测量电源电压,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知Rx的阻值
20.【答案】;短路;左;0.3;8.3;温度;0.2;2;10
【解析】(1)滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,据此作图:
(2)电流表有示数,说明出现了短路,电压表无示数,说明是小灯泡短路。
(3)小灯泡的额定功率为2.5V,所以应该增加灯泡电压,减小变阻器的分压,根据串联分压原理可知,应将减小滑动变阻器阻值,所以滑片向左移动。
(4)如图乙,电流表的示数为0.3A。此时小灯泡的电阻为:;
(5)灯丝的电阻受温度的影响较大,所以其I-U图像是曲线。
(6)只闭合S0、S1,电压表测量灯泡两端电压,用电器串联;当电压表示数为1V时,由图丙可知通过灯泡的电流为0.2A。 也是通过Rx的电流;
②保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,灯泡两端电压不变,电压表测量灯泡和Rx两端的电压,则Rx两端电压为Ux=3V-1V=2V;
③通过Rx的电流为0.2A,Rx的阻值;
故答案为:;短路;左;0.3;8.3;温度;0.2;2;10。
【分析】根据串联分压、变阻器、故障分析、欧姆定律填空
1)变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,应将滑动变阻器左下接线柱与电源负极相连。
2)故障分析:电流表有示数,出现了短路,电压表无示数,说明是其测量对象短路。
3)串联分压:根据串联分压原理可知,应将滑动变阻器滑片向左移动,减小阻值,则滑动变阻器两端电压变小,灯泡两端电压变大。
4)欧姆定律:根据电流表的使用进行读数,由公式计算出此时小灯泡的电阻。
5)只闭合S0、S1,灯泡和Rx以及滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压。保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表测量灯泡和Rx两端的电压;灯泡两端电压不变;串联电路中电流处处相等。
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。