2025年中考物理一轮复习专题练习 “伏安法”测电阻实验探究
2025-02-20
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第三节 “伏安法”测电阻 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.63 MB |
| 发布时间 | 2025-02-20 |
| 更新时间 | 2025-02-20 |
| 作者 | 启航物理工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50530533.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
中考复习 ---“伏安法”测电阻专题练习
1. 实验探究题(共12小题,分4大题型)
题型一:伏安法测电阻
1.在“用伏安法测电阻”的实验中,电路如图甲所示,电源电压为3V,小灯泡正常发光时两端的电压为2.5V,电路中的电流小于0.6A。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)连接电路时开关应处于 状态,闭合开关前滑片P应位于 (选填“A”“B”)端。
(3)若闭合开关进行实验时,灯丝突然烧断,则电压表示数 (填“变大”“变小”或“不变”);若闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电流有示数,电压表无示数,灯泡不亮,则出现的电路故障是 。
A.电压表开路 B.电流表短路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(4)换相同规格的小灯泡后,再闭合开关,移动滑片P,当电压表的示数是2.5V时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数),小灯泡的额定功率为
W。
(5)由实验数据绘出小灯泡的I﹣U图像形状如图丙所示,该图像不是一条直线,原因是灯泡的电阻随 的变化而变化。小灯泡的亮度是由小灯泡的 (选填“额定功率”或“实际功率”)决定的。
2.小明在测“导体的电阻”的实验中,结果连成了如图甲所示的电路.
(1)小明连成如图甲所示电路后,他就直接闭合了开关,调节滑动变阻器滑片,发现电流表的示数将 ,电压表的示数将 。(均选填“发生变化”或“保持不变”)
(2)同桌说在闭合开关前,应该先检查电路有无错误,经检查电路发现甲图有一处连接错误,该导线
(选填“a”、“b”、“e”或“d”);
(3)闭合开关前还有应该将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;在本次实验中滑动变阻器的主要作用 。
(4)同桌帮他纠正错误后,闭合开关,下表是他们实验时记录和计算的数据,发现第3次实验计算的电阻值和前两次的相差太大,可能是测量数据有误。为此,他们再次进行了实验,实验时的电流表和电压表的示数如图乙所示。经过分析,他们明白了错误的原因是 ,该电表此时的示数为 。
(5)纠正表格中的错误后,此实验还能得出电流与电压的关系是:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成 。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1
0.2
5
2
2
0.4
5
3
2.5
2.5
1
3.“色环电阻”一般应用于工业生产,其表面涂上一定颜色的色环,来代表这个电阻的阻值。其中四环电阻第1色环代表十位数,第2色环代表个位数,第3色环代表倍率(10n),第4色环代表相对误差,色别对应的数值规格如下表所示。例如图中电阻前三环为橙棕红代表其阻值为31×102Ω。
颜色
黑
棕
红
橙
金
银
数值
0
1
2
3
相对误差
±5%
±10%
(1)小明手从工具箱中寻到一个四环电阻,前三色环分别为黑棕棕,该电阻的理论值为 Ω,由于第4色环磨损严重,他用“伏安法”来测量该电阻的大小,如图所示。
(2)请用笔画线代替导线将实物电路补充完整。
(3)连接电路时,开关应该 ,滑动变阻器的滑片应滑至 端(选填“A”或“B”)。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是 。
(5)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.3V时,电流表示数为0.25A,则电阻的测量值为 Ω。
(6)根据公式:相对误差100%,则第4条色环是 色。
(7)实验评估:(5)中应移动滑动变阻器滑片进行多次测量,目的是 (选填字母)。
A.取平均值,减少误差 B.得到普遍规律
题型二:利用电流表和定值电阻测未知电阻
4.小明在做“测量定值电阻的阻值”实验时,器材有:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)各一个,待测电阻R1、Rx,导线若干。
(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图甲所示,于是他将电流表指针调至 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据,记录在表格中。
实验序号
U/V
I/A
1
1.2
0.12
2
2.0
0.20
3
2.6
0.25
①本实验的原理是 。
②根据记录的实验数据可推断,实验1到3中滑动变阻器向 (选填“A”或“B”)调节。实验中定值电阻R1的阻值为 Ω(精确到0.1)。
(3)小华继续用图乙电路测量一段音箱线的电阻时,发现电压表示数始终很小。于是按照图丙的电路图重新连接电路,Rx为音箱线,R为电阻箱,电源电压不变。闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为6.6Ω时,电流表示数为0.4A;当阻值为13.6Ω时,电流表示数为0.2A。则音箱线电阻为 Ω,电源电压为 V。
5.小刚用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有:定值电阻Rx、多个已知阻值的电阻,电压表(量程0~3V和0~15V)、电流表(量程0~0.6A和0~3A)、滑动变阻器(20Ω;1A)、开关、学生电源各一个,导线若干:
(1)小刚将一个定值电阻R连入图1所示的实验电路,闭合开关进行实验前,他检查电路发现电路中有一根导线连接错误。请你检查小亮连接的实验电路,先在错接的那根导线上打上“×”,之后只修改这根错接的导线,用笔画线代替导线连接出正确的实验电路;
(2)本实验的实验原理是: ;
(3)闭合开关前,小明把滑片移到阻值 处。闭合开关后,发现电流表有示数,电压表的示数为零,原因可能是未知电阻 ;
(4)某次实验中,小亮移动滑片使电压表示数为1.7V,此时电流表指针的位置如图2所示,则电流表的示数为 A,本次实验测得R1的阻值为 Ω;
(5)小刚利用重新连好的图1电路进一步“探究电流与电阻的关系”,测得实验数据如下表所示。实验时,保持电压表的示数为 V不变。分析数据可得:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
6.小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b,连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点,N为合金丝a的右端点,Q为在合金丝上可移动的触点。闭合开关,将滑动变阻器滑片移至适当位置后,移动Q,发现电流表指针保持图乙所示位置不动,电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。
(1)电流表示数为 A;
(2)合金丝a的长度为 cm,其阻值为 Ω。合金丝b两端电压为 V;
(3)小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值,电路如图丁所示;
①电路连接好后,闭合开关S和S1,发现电压表无示数,检查发现是由于滑动变阻器出现 ;
②排除故障后,先闭合开关S和S1,移动滑动变阻器滑片至适当位置,读出电压表示数U1;再断开S1,闭合S2,读出此时电压表示数U2,则待测电阻阻值为 (合金丝a的电阻用Ra表示);
③若在步骤②中,小明在测量U2时,将S2闭合前,忘记断开S1,仍用原方法算出的待测电阻阻值 (大于/等于/小于)真实值。
题型三:利用电压表和定值电阻测未知电阻
7.在“测量电阻的阻值”实验中,滑动变阻器有a(15Ω 3A)和b(50Ω 2A)两种规格。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大;
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表示数为0.1A、电压表示数为1V,由此判断滑动变阻器选择的是 (选填“a”或“b”)规格;此时无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。原因是 ;
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻R的阻值为 Ω;
(4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I﹣U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是 (选填“a”或“b”),判断的依据是 。
8.某物理实验小组用“伏安法”测量定值电阻Rx的阻值,实验电路如图甲所示。
(1)连接电路时,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于 处。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得的实验数据如表,请你利用表中数据在乙图中作出I﹣U图象,由图象可知,定值电阻的阻值是 Ω。
实验次数
1
2
3
4
电压表示数/V
1
1.5
2
2.5
电流表示数/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)实验中要测量多组数据,目的与下列多次测量相同的是哪个 。
A.用刻度尺测量物体的长度 B.探究串联电路中电压的规律 C.探究影响电阻大小的因素
(4)完成上述实验后,小敏将图甲中的定值电阻Rx换为小灯泡,通过多次实验发现通过灯丝的电流与其两端的电压不成正比,原因是 。
(5)另一个同学在测量小灯泡电功率的实验过程中,电流表坏了,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图(电源电压保持不变),操作步骤如下:
①断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开S2,闭合S1,记下此时电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率表达式P额= (用U额、U和R0表示)。
9.如图甲所示为“伏安法”测电阻的电路,实验过程中电源电压保持不变。
(1)图甲所示的实物连接成完整电路,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数将 ;
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,查明电路中的故障只有一处,是待测电阻Rx ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器连入电路中的阻值,记录每次对应的电流值和电压值,其中一次电流表和电压表的指针如图乙所示,请计算出电阻Rx为 Ω;
(4)另一小组用相同的器材连接电路并进行实验,并根据所记录的实验数据绘制了如图丙所示的U﹣I图像。根据图像发现实验操作中出现的问题是电压表测量的是 (选填“待测电阻”或“滑动变阻器”)两端电压,根据该图像计算出被测电阻Rx为 Ω;
(5)图丁是测Rₓ阻值的实验电路,图中R为电阻箱。请在空白处填上适当内容:
①将开关接b,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电流表的示数I和电阻箱R的阻值R1;
② ,调节电阻箱,保持滑动变阻器滑片P位置不变,记下电流表的示数仍为I和电阻箱R的阻值R2;
③则Rx= (用已知量和测量量表示)。
题型四:利用电压表电流表和滑动变阻器测未知电阻
10.在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)小芳发现图甲连接的电路有一处错误,请在接错的那一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线完成电路连接。
(2)实验测得数据如表,第三次实验时电压表示数如图乙,请将表格填写完整。
序号
1
2
3
电压表示数U/V
1
2
电流表示数I/A
0.1
0.18
0.24
则该定值电阻阻值为 Ω(保留一位小数)。
(3)实验结束后,小芳又设计了如图丙所示的电路,测出了灯泡L正常发光时的电阻。已知灯泡L的额定电流为0.3A,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,请将实验步骤补充完整:
①滑动变阻器滑片P移到最上端,只闭合开关S和S1,电流表示数为0.25A;
②三个开关都断开,将滑动变阻器的滑片P移到最下端,只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为 A时,灯泡L正常发光;
③保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开S2,闭合S和S1,读出电流表示数为0.4A;
④灯泡L正常发光时的电阻RL= Ω(保留一位小数)。
11.如图甲所示,是小明测量未知电阻Rx(阻值约为5Ω)的实验电路,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”,电源电压为3V。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)检查电路无误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻Rx (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示。则Rx= Ω;接下来他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流数值,这样做的目的是 。
(4)完成实验后,小明还想继续探究电流与电阻的关系,他找来了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω五个定值电阻。在保证电路各元件安全的情况下,要想完成五次实验,小明应控制定值电阻两端电压最小为 V。
12.宁宁准备用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值,他设计了如图甲所示的电路图,并在实验室寻找到了以下器材:电压恒定不变的电源、开关、滑动变阻器R、电压表、电流表各一个、导线若干。
(1)闭合开关前,宁宁发现有两根导线连接错误,请在图乙中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确;
(2)实验中,滑动变阻器除保护电路外,还起了 的作用,以便测出多组数据。
(3)正确连接电路后,宁宁根据测得的实验数据绘制未知电阻的U﹣I图像过图丙中的a、b、c三点,绘制完毕后,宁宁发现实验过程中没有将电压表调零,于是将电压表调零后重做试验,再次绘制的图像过图丙中的A、B、C三点。分析图像可知,未知电阻Rx的阻值为 Ω,开关断开,电压表未调零时指针所指的刻度值是 V。
(4)宁宁在电压表损坏的条件下,又设计了如图丁所示的电路;来测量未知电阻Rx的阻值。请你将下列实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且不变)
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表的示数为I1;
② ,记录电流表的示数为I2;
③待测电阻Rx的表达式:Rx= 。
“伏安法”测电阻专题练习----2024-2025学年沪科版物理九年级下学期
参考答案与试题解析
一.实验探究题(共12小题)
1.在“用伏安法测电阻”的实验中,电路如图甲所示,电源电压为3V,小灯泡正常发光时两端的电压为2.5V,电路中的电流小于0.6A。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)连接电路时开关应处于 断开 状态,闭合开关前滑片P应位于 B (选填“A”“B”)端。
(3)若闭合开关进行实验时,灯丝突然烧断,则电压表示数 变大 (填“变大”“变小”或“不变”);若闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电流有示数,电压表无示数,灯泡不亮,则出现的电路故障是 C 。
A.电压表开路
B.电流表短路
C.小灯泡短路
D.滑动变阻器短路
(4)换相同规格的小灯泡后,再闭合开关,移动滑片P,当电压表的示数是2.5V时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻为 8.3 Ω(结果保留一位小数),小灯泡的额定功率为 0.75 W。
(5)由实验数据绘出小灯泡的I﹣U图像形状如图丙所示,该图像不是一条直线,原因是灯泡的电阻随 温度 的变化而变化。小灯泡的亮度是由小灯泡的 实际功率 (选填“额定功率”或“实际功率”)决定的。
【答案】(1)见解析;(2)断开;B;(3)变大;C;(4)8.3;0.75;(5)温度;实际功率。
2.小明在测“导体的电阻”的实验中,结果连成了如图甲所示的电路.
(1)小明连成如图甲所示电路后,他就直接闭合了开关,调节滑动变阻器滑片,发现电流表的示数将 发生变化 ,电压表的示数将 保持不变 。(均选填“发生变化”或“保持不变”)
(2)同桌说在闭合开关前,应该先检查电路有无错误,经检查电路发现甲图有一处连接错误,该导线是 d (选填“a”、“b”、“e”或“d”);
(3)闭合开关前还有应该将滑动变阻器的滑片P移到最 左 (选填“左”或“右”)端;在本次实验中滑动变阻器的主要作用 改变电阻的电压和电流 。
(4)同桌帮他纠正错误后,闭合开关,下表是他们实验时记录和计算的数据,发现第3次实验计算的电阻值和前两次的相差太大,可能是测量数据有误。为此,他们再次进行了实验,实验时的电流表和电压表的示数如图乙所示。经过分析,他们明白了错误的原因是 电流表选用小量程,却按大量程读数了 ,该电表此时的示数为 0.5A 。
(5)纠正表格中的错误后,此实验还能得出电流与电压的关系是:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成 正比 。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1
0.2
5
2
2
0.4
5
3
2.5
2.5
1
【答案】见试题解答内容
3.“色环电阻”一般应用于工业生产,其表面涂上一定颜色的色环,来代表这个电阻的阻值。其中四环电阻第1色环代表十位数,第2色环代表个位数,第3色环代表倍率(10n),第4色环代表相对误差,色别对应的数值规格如下表所示。例如图中电阻前三环为橙棕红代表其阻值为31×102Ω。
颜色
黑
棕
红
橙
金
银
数值
0
1
2
3
相对误差
±5%
±10%
(1)小明手从工具箱中寻到一个四环电阻,前三色环分别为黑棕棕,该电阻的理论值为 10 Ω,由于第4色环磨损严重,他用“伏安法”来测量该电阻的大小,如图所示。
(2)请用笔画线代替导线将实物电路补充完整。
(3)连接电路时,开关应该 断开 ,滑动变阻器的滑片应滑至 A 端(选填“A”或“B”)。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是 待测电阻断路 。
(5)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.3V时,电流表示数为0.25A,则电阻的测量值为 9.2 Ω。
(6)根据公式:相对误差100%,则第4条色环是 银色 色。
(7)实验评估:(5)中应移动滑动变阻器滑片进行多次测量,目的是 A (选填字母)。
A.取平均值,减少误差
B.得到普遍规律
【答案】(1)10;(2)见解答;(3)断开;A;(4)待测电阻断路;(5)9.2;(6)银色;(7)A。
4.小明在做“测量定值电阻的阻值”实验时,器材有:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)各一个,待测电阻R1、Rx,导线若干。
(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图甲所示,于是他将电流表指针调至 零刻度 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 B (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据,记录在表格中。
实验序号
U/V
I/A
1
1.2
0.12
2
2.0
0.20
3
2.6
0.25
①本实验的原理是 R 。
②根据记录的实验数据可推断,实验1到3中滑动变阻器向 A (选填“A”或“B”)调节。实验中定值电阻R1的阻值为 10.1 Ω(精确到0.1)。
(3)小华继续用图乙电路测量一段音箱线的电阻时,发现电压表示数始终很小。于是按照图丙的电路图重新连接电路,Rx为音箱线,R为电阻箱,电源电压不变。闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为6.6Ω时,电流表示数为0.4A;当阻值为13.6Ω时,电流表示数为0.2A。则音箱线电阻为 0.4 Ω,电源电压为 2.8 V。
【答案】(1)零刻度;B;
(2)①R;
②A;10.1;
(3)0.4;2.8。
5.小刚用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有:定值电阻Rx、多个已知阻值的电阻,电压表(量程0~3V和0~15V)、电流表(量程0~0.6A和0~3A)、滑动变阻器(20Ω;1A)、开关、学生电源各一个,导线若干:
(1)小刚将一个定值电阻R连入图1所示的实验电路,闭合开关进行实验前,他检查电路发现电路中有一根导线连接错误。请你检查小亮连接的实验电路,先在错接的那根导线上打上“×”,之后只修改这根错接的导线,用笔画线代替导线连接出正确的实验电路;
(2)本实验的实验原理是: ;
(3)闭合开关前,小明把滑片移到阻值 最大 处。闭合开关后,发现电流表有示数,电压表的示数为零,原因可能是未知电阻 短路 ;
(4)某次实验中,小亮移动滑片使电压表示数为1.7V,此时电流表指针的位置如图2所示,则电流表的示数为 0.34 A,本次实验测得R1的阻值为 5 Ω;
(5)小刚利用重新连好的图1电路进一步“探究电流与电阻的关系”,测得实验数据如下表所示。实验时,保持电压表的示数为 2 V不变。分析数据可得:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反 比。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
【答案】(1)见解答;(2);(3)最大;短路;(4)0.34;5;(5)2;反。
6.小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b,连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点,N为合金丝a的右端点,Q为在合金丝上可移动的触点。闭合开关,将滑动变阻器滑片移至适当位置后,移动Q,发现电流表指针保持图乙所示位置不动,电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。
(1)电流表示数为 0.4 A;
(2)合金丝a的长度为 10 cm,其阻值为 20 Ω。合金丝b两端电压为 2 V;
(3)小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值,电路如图丁所示;
①电路连接好后,闭合开关S和S1,发现电压表无示数,检查发现是由于滑动变阻器出现 断路 ;
②排除故障后,先闭合开关S和S1,移动滑动变阻器滑片至适当位置,读出电压表示数U1;再断开S1,闭合S2,读出此时电压表示数U2,则待测电阻阻值为 (合金丝a的电阻用Ra表示);
③若在步骤②中,小明在测量U2时,将S2闭合前,忘记断开S1,仍用原方法算出的待测电阻阻值 大于 (大于/等于/小于)真实值。
【答案】(1)0.4;(2)10;20;2;(3)②断路;③,大于。
7.在“测量电阻的阻值”实验中,滑动变阻器有a(15Ω 3A)和b(50Ω 2A)两种规格。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大;
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表示数为0.1A、电压表示数为1V,由此判断滑动变阻器选择的是 b (选填“a”或“b”)规格;此时无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。原因是 将变阻器的下面两个接线柱连入了电路 ;
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 0.2 A,则电阻R的阻值为 10 Ω;
(4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I﹣U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是 a (选填“a”或“b”),判断的依据是 小灯泡的电阻受温度的影响 。
【答案】(1)见解答图;(2)b;将变阻器的下面两个接线柱连入了电路;(3)0.2;10;(4)a;小灯泡的电阻受温度的影响。
8.某物理实验小组用“伏安法”测量定值电阻Rx的阻值,实验电路如图甲所示。
(1)连接电路时,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于 阻值最大 处。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得的实验数据如表,请你利用表中数据在乙图中作出I﹣U图象,由图象可知,定值电阻的阻值是 5 Ω。
实验次数
1
2
3
4
电压表示数/V
1
1.5
2
2.5
电流表示数/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)实验中要测量多组数据,目的与下列多次测量相同的是哪个 A 。
A.用刻度尺测量物体的长度
B.探究串联电路中电压的规律
C.探究影响电阻大小的因素
(4)完成上述实验后,小敏将图甲中的定值电阻Rx换为小灯泡,通过多次实验发现通过灯丝的电流与其两端的电压不成正比,原因是 灯丝的电阻随温度的变化而变化 。
(5)另一个同学在测量小灯泡电功率的实验过程中,电流表坏了,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图(电源电压保持不变),操作步骤如下:
①断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开S2,闭合S1,记下此时电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率表达式P额= U额 (用U额、U和R0表示)。
【答案】(1)最大阻值;(2)见解答图;5;(3)A;(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化;(5)U额。
9.如图甲所示为“伏安法”测电阻的电路,实验过程中电源电压保持不变。
(1)图甲所示的实物连接成完整电路,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数将 变小 ;
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,查明电路中的故障只有一处,是待测电阻Rx 断路 ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器连入电路中的阻值,记录每次对应的电流值和电压值,其中一次电流表和电压表的指针如图乙所示,请计算出电阻Rx为 10 Ω;
(4)另一小组用相同的器材连接电路并进行实验,并根据所记录的实验数据绘制了如图丙所示的U﹣I图像。根据图像发现实验操作中出现的问题是电压表测量的是 滑动变阻器 (选填“待测电阻”或“滑动变阻器”)两端电压,根据该图像计算出被测电阻Rx为 10 Ω;
(5)图丁是测Rₓ阻值的实验电路,图中R为电阻箱。请在空白处填上适当内容:
①将开关接b,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电流表的示数I和电阻箱R的阻值R1;
② 将开关接a ,调节电阻箱,保持滑动变阻器滑片P位置不变,记下电流表的示数仍为I和电阻箱R的阻值R2;
③则Rx= R2﹣R1 (用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)变小;(2)断路;(3)10;(4)滑动变阻器;10Ω;(5)R2﹣R1。
10.在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)小芳发现图甲连接的电路有一处错误,请在接错的那一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线完成电路连接。
(2)实验测得数据如表,第三次实验时电压表示数如图乙,请将表格填写完整。
序号
1
2
3
电压表示数U/V
1
2
2.4
电流表示数I/A
0.1
0.18
0.24
则该定值电阻阻值为 10.4 Ω(保留一位小数)。
(3)实验结束后,小芳又设计了如图丙所示的电路,测出了灯泡L正常发光时的电阻。已知灯泡L的额定电流为0.3A,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,请将实验步骤补充完整:
①滑动变阻器滑片P移到最上端,只闭合开关S和S1,电流表示数为0.25A;
②三个开关都断开,将滑动变阻器的滑片P移到最下端,只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为 0.3 A时,灯泡L正常发光;
③保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开S2,闭合S和S1,读出电流表示数为0.4A;
④灯泡L正常发光时的电阻RL= 9.2 Ω(保留一位小数)。
【答案】(1)见解答;(2)2.4;10.4;(3)②0.3;④9.2。
11.如图甲所示,是小明测量未知电阻Rx(阻值约为5Ω)的实验电路,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”,电源电压为3V。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于最 左 (选填“左”或“右”)端。
(2)检查电路无误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻Rx 断路 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示。则Rx= 5.5 Ω;接下来他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流数值,这样做的目的是 多次测量求平均值减小误差 。
(4)完成实验后,小明还想继续探究电流与电阻的关系,他找来了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω五个定值电阻。在保证电路各元件安全的情况下,要想完成五次实验,小明应控制定值电阻两端电压最小为 1.5 V。
【答案】(1)左;(2)断路;(3)5.5;多次测量求平均值减小误差;(4)1.5。
12.宁宁准备用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值,他设计了如图甲所示的电路图,并在实验室寻找到了以下器材:电压恒定不变的电源、开关、滑动变阻器R、电压表、电流表各一个、导线若干。
(1)闭合开关前,宁宁发现有两根导线连接错误,请在图乙中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确;
(2)实验中,滑动变阻器除保护电路外,还起了 改变电阻Rx两端电压 的作用,以便测出多组数据。
(3)正确连接电路后,宁宁根据测得的实验数据绘制未知电阻的U﹣I图像过图丙中的a、b、c三点,绘制完毕后,宁宁发现实验过程中没有将电压表调零,于是将电压表调零后重做试验,再次绘制的图像过图丙中的A、B、C三点。分析图像可知,未知电阻Rx的阻值为 5 Ω,开关断开,电压表未调零时指针所指的刻度值是 0.5 V。
(4)宁宁在电压表损坏的条件下,又设计了如图丁所示的电路;来测量未知电阻Rx的阻值。请你将下列实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且不变)
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表的示数为I1;
② 将滑动变阻器的滑片P移到b端 ,记录电流表的示数为I2;
③待测电阻Rx的表达式:Rx= •R0 。
【答案】(1)见解答图;(2)改变电阻Rx两端电压;(3)5;0.5;(4)②将滑动变阻器的滑片P移到b端;③•R0。
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