内容正文:
2025-2026学年人教版九年级上册物理期末综合复习专题训练:单伏法测电阻
姓名:___________班级:___________考号:___________
1.探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉 ;
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,发现电流表无示数,移动滑片P,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因是 ;
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是 ,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, ;
(4)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,可以采取的一条措施是: ;
(5)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
2.小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中所示的器材连接成完整电路。
(2)连接电路时开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,正确连接后,应将滑片P由最大阻值处缓慢向 端移动(选填“A”或“B”),使灯逐渐变亮;
(3)实验过程中小红发现,即使将滑片移动到阻值最小的位置,小灯泡两端电压也无法达到2.5V,解决的办法是: 。
(4)问题解决后,某次实验时,电流表的示数如图乙所示,则通过灯L的电流为 A;移动滑片P,记下多组电压和电流值,绘制成图丙所示的图像,根据图像的信息,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(5)该实验装置 (选填“能”或“不能”)用来探究通过导体的电流与电压关系。
(6)实验拓展:在电流表损坏的情况下,小红用如图丁所示的实验电路,也测出小灯泡的正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为,定值电阻的阻值为R,请完成以下实验步骤:
①只闭合开关S、,调节滑片,使电压表示数为 ;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、,此时电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时的电阻 (用、U和R表示);
3.小龙同学用伏安法测量一个定值电阻RX的阻值,进行了如下实验。
(1)连接电路过程中,开关处于 状态。
(2)闭合开关后,移动滑片P,电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,待测电阻的阻值为 Ω。
(3)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据,多次测量求RX的平均值是为了 。
(4)在缺少电流表时,小龙选用阻值为R0的定值电阻设计了如图丙所示电路,并完成实验。过程如下:
①闭合和,电压表的示数为U1;
②再闭合,电压表的示数为U2;
③RX= (用字母U1、U2和R0表示)。
4.小明同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
(1)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器滑片P时,电流表示数变大,电压表示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,在第三次测量中电流表的示数如图乙所示;根据丙图的三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为 Ω;(结果保留一位小数)
电压U/V
1.5
2
2.5
电流I/A
0.31
0.41
电阻Rx/Ω
4.8
5
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,该同学设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,根据表格完成下面内容。
①闭合S断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
② ,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx= 。
5.在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)将图甲的实物电路用笔画线连接完整,要求滑片往左移电流表示数变大。
(2)移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,待测电阻 。为了使实验更为严谨,小红提出以下操作,你认为合理的是 。
①更换不同规格电阻继续实验 ②使用同一电阻多次实验求平均值
(3)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如图丙所示的电路,同样可以测出待测电阻的阻值。实验步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻R两端的电压为;
②闭合S、,用电压表测出电源的电压U;
③可得待测电阻= (用U、和表示)。
6.在“测量小灯泡的电阻”实验中,某实验小组选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图中甲的实物电路连接完整。
(2)连接好电路后,小组先将滑片P移至阻值最大处,接着闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表的示数接近3V,其原因可能是小灯泡 (填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,再次闭合开关,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 (填“左”或“右”)端移动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,其值为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(保留1位小数)。
(4)小组成员小明在实验中发现,用力捏滑片P与电阻丝相互接触的位置时,小灯泡变亮。请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象的原因: 。
(5)实验结束后,小组成员小红找来另一只小灯泡L(额定电压为),然后去掉电流表,再添加一个滑动变阻器(最大阻值为R),利用图丙所示的电路,测量小灯泡L正常发光时的电阻。请完成下列步骤:
①闭合开关S,先将滑动变阻器的滑片移至最左端,再调节滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数等于;
② ,将滑动变阻器的滑片移至最右端,记录此时电压表的示数;
③小灯泡L正常发光时的电阻 (用、和R表示)。
7.实验小组测量小灯泡正常发光时的电阻的实验电路如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡正常发光时的电压为2.5V。
(1)实验小组按图甲连好电路后,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,该实验小组连接的电路可能发生 故障;
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为 V;
(3)小明认为需要多次测量不同电压下小灯泡的电阻,小明这样做的目的是:______(选填“A”或“B”);
A.求平均值,减小误差 B.寻找普遍规律
(4)实验中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,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(5)分析如乙所示的图像,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;
(6)实验小组还设计了一个测量未知电阻Rx阻值的实验电路,如图丙所示,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移至a端,读出电压表的示数为U1;
②再将滑动变阻器的滑片P移至b端,读出电压表的示数为U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式: (用U1、U2、R0表示)
8.小明做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为6V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,补充一条导线,把图甲的电路连接完整,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。(导线不能交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表没有示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表始终没有示数,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除电路故障后进行实验。实验中,小明要保持电阻两端电压2.5V不变,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动,才可能达到这个目的。
(4)实验时为保证上述实验顺利进行,5个电阻都能进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
(5)根据实验数据,作出I﹣R图像如图乙所示。根据实验目的分析图像可得出结论: 。
(6)完成上述实验后,小明又设计了如图丙所示的电路,来测量一个小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为U额,电源电压为U,滑动变阻器A的最大阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式:
①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为U额,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1, ,使电压表的示数为U额;
③闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到右端,读出电压表的示数为U';
④小灯泡正常发光时的电阻为RL= 。
9.小宁用如图甲所示电路探究小灯泡的电阻,已知小灯泡正常发光时两端电压为。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变暗。
(2)小宁连接好最后一根导线后,闭合开关,小灯泡发出很亮的光,他操作不合理的地方是 。
(3)排除问题以后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.2V,记下对应电流表的示数;向 调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,为 A;再调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.8V,记下电流表示数,填入下表。
实验次数
1
2
3
电压/V
2.2
2.5
2.8
电流/A
0.22
0.26
电阻/Ω
10.0
10.8
(4)分析表格中实验数据,得出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(5)另外一名同学在没有电流表的情况下,利用图丙所示的电路也测出了小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压为U,定值电阻为,小灯泡正常发光时两端电压为,请完成以下步骤:
①按图丙所示电路图连接好电路,闭合开关、,断开开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关、,断开开关,记下此时电压表示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻为 。(用、、、表示)
10.小美在探究电流与电阻的关系时,设计了图甲所示电路图,实物连接如图乙所示。其中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R变最大阻值为50Ω,阻值为5Ω、10Ω、25Ω、50Ω的定值电阻各一个。
(1)请根据电路图,在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求滑片左移电流表示数变大。
(2)小美先用5Ω电阻实验,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为2V,并记录此时电流表的示数;断开开关将5Ω电阻换成10Ω,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)调节滑片P,使电压表示数为 V,记录此时电流表示数。
(3)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是( )
A.调高电源电压
B.换用阻值更大的滑动变阻器
C.将电压表改接到滑动变阻器两端
(4)调整后小美完成了本实验,根据4组数据作出图像,如图丙所示。她通过分析得到了实验结论: ;她的依据是 ;
(5)实验结束后,小美和同学们用电压表和一已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图;
实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将 ,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
11.同学们要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图甲所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50 Ω 2 A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。
(2)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是 。
(3)在移动滑片P的过程中,应该观察 表的示数,使小灯泡L正常发光。
(4)移动变阻器的滑片,测出多组电压和电流值。图乙是依据实验数据作出的I-U图像。由图像可知,正常发光时,灯丝电阻是 Ω;温度越高,灯丝电阻越 (选填“大”或“小”)。
(5)利用如图丙所示的实验电路图,不能够测出未知电阻阻值的电路是 。
12.探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源(恒为4V)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、电阻R(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(20Ω,2A)、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是 。排除故障,继续实验。
(3)探究电流与电压的关系,实验数据如下表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 V。分析数据得出结论: 。
序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
0.40
(4)探究电流与电阻的关系,将5Ω电阻接入电路,记录电流表示数为0.3A;将电阻更换为10Ω,移动滑片直至电压表示数为 V,记录电流表示数;再将电阻更换为20Ω,发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑,应控制电阻两端的电压范围为 。
(5)另一组同学们在“测量小灯泡正常发光时的电阻”时,电流表损坏,老师给他们提供了如下器材:开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为R0的定值电阻导线若干,该组的同学们根据所给的器材经过认真思考后,设计了如图丙所示的实验电路:
①闭合开关S,将S1拨到触点 (选填“a”或“b”),移动滑片P,使电压表的示数为U额;
②保持滑片P位置不变,将开关S1拨到另一触点,此时电压表的示数为U;则小灯泡正常发光时的电阻表达式为R= ;(用U额、U、R0表示)
第10页,共10页
第9页,共10页
学科网(北京)股份有限公司
《期末综合复习专题训练:单伏法测电阻--2025-2026学年人教版九年级上册物理》参考答案
1.(1)
(2)定值电阻R断路
(3) 电压 3V 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)换用最大阻值更大的滑动变阻器(或降低电源电压)
(5)
【详解】(1)滑片P向右移时电压表示数变大(即定值电阻两端电压变大,滑动变阻器分压变小,故滑片右移时变阻器阻值变小)。连接方法是将滑动变阻器的右下端接线柱与定值电阻的右端相连,如下图所示:
(2)电流表无示数、电压表示数接近电源电压,原因是定值电阻断路(此时电压表串联入电路,测电源电压,电路无电流)。
(3)[1]阴影部分是 “电流 × 电阻”,对应物理量是电压。
[2]由图知
其值为3V。
[3]根据图像可得出结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4)根据串联分压可知,更换电阻阻值越大,要使其两端的电压始终不变,则需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,而滑动变阻器最大阻值(20Ω)太小,无法分担足够电压。所以措施是换用最大阻值更大的滑动变阻器(或降低电源电压,减少滑动变阻器的分压任务)。
(5)滑片移到最右端:与串联,电压表测两端电压,即;滑片移到最左端:阻值为0,电压表测电源电压,即;与串联时两端电压,电路中电流
则
2.(1)
(2) 断开 A
(3)加一节干电池/增大电源电压
(4) 0.2 10
(5)不能
(6)
【详解】(1)因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选用“0~3V”的量程,且电压表与小灯泡并联,如图所示:
(2)[1]连接电路时,开关应处于断开状态,这是为了防止电路连接过程中出现短路等故障,保护电路元件。
[2]正确连接后,滑动变阻器滑片在最大阻值处,即图中的B端,要使灯逐渐变亮,需减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以应将滑片P由最大阻值处缓慢向A端移动。
(3)即使将滑片移动到阻值最小的位置,小灯泡两端电压也无法达到2.5V,说明电源电压不足,解决办法是加一节干电池,增大电源电压。
(4)[1]由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,其分度值为0.02A,则通过灯L的电流为0.2A。
[2]小灯泡正常发光时电压,由图丙可知,此时电流。根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光时的电阻
(5)探究通过导体的电流与电压关系时,需要控制导体的电阻不变。但小灯泡的电阻会随温度变化而变化,不是定值,所以该实验装置不能用来探究通过导体的电流与电压关系。
(6)[1]只闭合开关S、S1,此时电压表测小灯泡两端电压,要使小灯泡正常发光,应调节滑片,使电压表示数为U额。
[2]保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,小灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联,电路电流不变,电压表测量小灯泡和定值电阻两端的总电压,此时电压表的示数为U,则定值电阻两端电压为,电路电流
故可知小灯泡正常发光时的电阻
3.(1)断开
(2)10
(3)减小误差
(4)
【详解】(1)在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。由欧姆定律得,待测电阻的阻值为
(3)实验中只进行一次测量会存在较大误差,因此要改变待测电阻两端电压,多次测量求平均值,减小误差。
(4)由图丙得,闭合开关S和S1,定值电阻RX、R0串联,电压表测量RX两端的电压,则RX两端电压为U1;再闭合S2,待测电阻RX单独工作,电压表测量电源电压,则电源电压为U2,则当定值电阻RX、R0串联时,R0两端的电压为
通过电路的电流为
由欧姆定律得,RX的阻值为
4.(1)电压表并联在了滑动变阻器两端
(2)4.9
(3) 闭合、
【详解】(1)闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片P时,变阻器的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律,电流表的示数变大,待测电阻的电压变大,滑动变阻器的电压变小,故电路连接中存在的错误是:电压表并联在了滑动变阻器的两端。
(2)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.5A;根据表中数据,由欧姆定律可得,第3次实验测得的电阻值
为减小误差,应取平均值作为测量结果,则定值电阻Rx的阻值为
(3)[1]由图丙可知,闭合、时,R0短路,电路为Rx的简单电路。此时电压表测出电源的电压。
[2]闭合断开,两电阻串联接入电路,电压表测出待测电阻两端的电压为,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,定值电阻两端的电压
串联电路电流处处相等,则通过电路的电流
则待测电阻Rx的表达式
5.(1)
(2) 10 ②
(3)
【详解】(1)要求滑片往左移电流表示数变大,说明滑片左移时滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此要将滑动变阻器的左下端接线柱与电阻连接,电路如图所示:
(2)[1]图乙中电流表选用的是量程,分度值为,示数为。
根据欧姆定律,可得:
[2]为了使实验更严谨,使用同一电阻多次实验求平均值,可以减小误差,而更换不同规格电阻是探究规律的操作,故测电阻选②。
(3)当闭合、断开时,与串联,电压表测两端电压
当闭合、时,被短路,电压表测电源电压U ,因此两端的电压为
根据串联电路中电流处处相等,电路电流
则
6.(1)
(2)断路
(3) 左 0.26 9.6
(4)该操作增大了滑片P与电阻丝间的接触面积,减小了电阻,从而使小灯泡变亮
(5) 保持滑动变阻器的滑片不动
【详解】(1)在本次实验中,应使滑动变阻器、小灯泡和电流表串联,使电压表和小灯泡并联。除此之外,滑动变阻器需要“一上一下”接入电路,连电流表时应注意“正进负出”。
(2)由小灯泡不发光可知,电路中可能存在断路,又由电压表的示数接近3V可知,电压表串联接入电路,其原因可能是小灯泡断路。
(3)[1]为测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大小灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理可知,应将滑片P向左端移动。
[2][3]由图乙可知,电流表接小量程,其分度值为0.02A,故其示数为0.26A,此时小灯泡的电阻
(4)小明用力捏滑片P与电阻丝相互接触的位置时,增大了滑片P与电阻丝间的接触面积,而电阻的大小与接触面积有关,因此减小了电阻,使电路中的电流变大,从而使小灯泡变亮。
(5)①闭合开关S,先将滑动变阻器的滑片移至最左端,再调节滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数等于,此时小灯泡L正常发光,电路中的电流
②保持滑动变阻器的滑片不动,将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电压表测量小灯泡L与滑动变阻器两端的总电压,其值为U1,由于电路中的总电阻不变,因此电路中的电流
③联立上式可得,因此小灯泡L正常发光时的电阻
7.(1)灯泡L断路
(2) 左 2.5
(3)B
(4)10
(5)不能
(6)
【详解】(1)据甲图可知,电路是串联的,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端电压,闭合开关后,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表有示数,则可能是灯泡发生断路,电压表串联接入电路,因此有示数。
(2)[1][2]实验中某时刻电压表示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片P向左端移动,直到电压表示数等于灯泡的额定电压,即2.5V。
(3)由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,取平均值没有意义,多次测量不同电压下小灯泡的电阻,是为了探究灯泡电阻与温度之间的关系,得到普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光的电阻为
(5)在探究电流跟电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而图乙中灯丝电阻随温度的变化而变化,故仅利用本实验的器材不能探究电流跟电压的关系。
(6)由图丙可知,Rx与滑动变阻器最大阻值串联在电路中;由于滑片上接电压表,移动滑片时电路中的电阻不变,则电流大小不变。移动滑片P至a端,电压表测Rx两端电压为U1;移动滑片P至b端,电压表测电源电压为U2;根据串联电路电流相等可得电路中的电流为
未知电阻Rx的阻值为
8.(1)
(2)定值电阻短路
(3)左
(4)35
(5)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(6) 保持滑动变阻器A的滑片位置不变,调节滑动变阻器B的滑片
【详解】(1)探究电流与电阻的关系的实验中,电源、开关、电流表、滑动变阻器、定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,滑动变阻器在连接时要“一上一下”,要求变阻器滑片向右移动时电流表示数变大,说明变阻器接入电路的阻值变小,则变阻器应使用右下接线柱,如图所示:
(2)连接好电路,闭合开关,电流表有示数,说明电路不可能断路,电压表没有示数,且移动滑动变阻器的滑片,电压表始终没有示数,说明与电压表并联的定值电阻短路。
(3)根据串联电路的分压原理,把5Ω换成10Ω,电阻分压变大,滑动变阻器分压变小,为保持电阻两端电压不变,应减小电阻分压,增大滑动变阻器分压,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大,由图示电路图可知,闭合开关后应向左移动滑片。
(4)探究电流和电阻的关系,需保持导体两端的电压不变,根据串联分压的知识,当导体电阻为25Ω时,所需滑动变阻器的阻值最大,由图象知,当时,,则电路的总电阻为
则滑动变阻器的阻值
所以滑动变阻器的最大阻值最小为35Ω。
(5)由欧姆定律可知,
即定值电阻两端的电压不变,所以根据实验目的分析图像可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)[1]由图可知,闭合开关S、,断开,此时滑动变阻器A与灯泡串联,电压表测灯泡两端电压,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表的示数为,此时小灯泡正常发光;闭合开关S、,断开,此时滑动变阻器A与滑动变阻器B串联,此时电压表测滑动变阻器B两端的电压,根据等效替代法,为了是滑动变阻器B的阻值等于灯泡的阻值,应保持滑动变阻器A的滑片位置不变,调节滑动变阻器B的滑片,使电压表的示数为。
[2]闭合开关S、,断开,保持滑动变阻器B的滑片位置不变,将滑动变阻器A的滑片移动到右端,此时电路中滑动变阻器B与滑动变阻器A的全部电阻串联,电压表测滑动变阻器B两端的电压,读出电压表的示数为,此时滑动变阻器A两端的电压为,此时电路中的电流为
则滑动变阻器B的阻值
所以灯泡的阻值为
9.(1)
(2)闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处
(3) 左 0.24
(4)10.4
(5)
【详解】(1)滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变暗,电路中的电流变小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻变大,由电阻的串联规律可知变阻器连入电路的电阻变大,因此变阻器的A接线柱连入电路中,如图所示:
(2)小宁连接好最后一根导线后,闭合开关,小灯泡发出很亮的光,说明通过小灯泡的电流很大,根据欧姆定律可知,此时电路的总电阻很小,说明变阻器连入电路的电阻很小,因此他操作不合理的地方是闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
(3)[1][2]排除问题以后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.2V,此时小灯泡的两端电压没有达到灯泡的额定电压,因此需增大小灯泡的两端电压,根据串联电路的电压特点可知,需减小变阻器的两端电压,根据串联分压原理可知,需减小变阻器连入电路的电阻,因此向左调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2.5V;电流表选择小量程连入电路中,分度值为0.02A,如图乙所示,示数为0.24A。
(4)小灯泡正常发光时的电阻为
(5)①[1]按图丙所示电路图连接好电路,闭合开关S1、S2,断开开关S3,此时灯泡和两电阻串联,电压表测的是两电阻的两端电压,此时应调节滑动变阻器的滑片,使得小灯泡正常发光,故使电压表示数为。
③[2]保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S1、S3,断开开关S2,此时灯泡和电阻R0和变阻器R串联,电压表测的是变阻器的两端电压,记下此时电压表示数为U1;当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,由以上分析可得,定值电阻的两端电压为
根据串联电路特点和欧姆定律可得,此时的电路电流为
小灯泡正常发光时的电阻为
10.(1)
(2) 右 2
(3)B
(4) 导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比 电流和电阻的倒数成正比,则IR乘积一定,I与R成反比
(5) 滑动变阻器滑片P移到最左端
【详解】(1)电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器滑片左移时,电流表示数变大,滑动变阻器接入的电阻变小,故滑动变阻器A端接入电路,连接电流如下:
(2)[1][2]探究电流与电阻的关系,定值电阻两端电压2V不变,当把5Ω电阻换成10Ω电阻后,由串联电路中电压的分配与电阻的关系可知,定值电阻变大,滑动变阻器接入的电阻变大,闭合开关,向右调节滑片P,使电压表示数为2V,记录此时电流表示数。
(3)A.实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数为2V,说明滑动变阻器阻值太小;可以减小电源电压,故A不符合题意;
B.换用阻值更大的滑动变阻器,换用阻值较大的滑动变阻器分得相应的电压,故B符合题意;
C.将电压表改接到滑动变阻器两端,为完成实验,滑动变阻器两端的电压,由串联电路的分压特点得,,
故C不符合题意。
故选B。
(4)[1][2]从图像可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,因为电流的大小与电阻的倒数成正比。
(5)[1][2]由题意可知电源电压为U2,将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1,滑动变阻器两端电压为U2﹣U1,由串联电路中电压的分配与电阻成正比得
解得
11.(1)
(2)滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
(3)电压
(4) 10 大
(5)B
【详解】(1)实验中,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流;小灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程选用0~3V;滑动变阻器的连线一上一下,如图所示:
(2)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,说明滑片移动过程中,滑动变阻器接入电路中电阻不变,且较大,则出现这种现象的原因是滑动变阻器下面两个接线柱接入电路。
(3)在移动滑片P的过程中,应该观察电压表的示数,当电压表的示数为2.5V,使小灯泡L正常发光。
(4)[1]由图乙得,当灯泡的电压为2.5V时,灯泡的电流为0.25A,由欧姆定律得,正常发光时,灯丝电阻是
[2]由图乙得,灯泡的电压越大、电流越大,灯丝温度越高,灯丝电阻越大。
(5)A.开关闭合后,未知电阻、R串联,电流表测量电路电流,电压表测量电源电压。由欧姆定律可得,R的电压;由串联电路电压特点可得,未知电阻的电压,串联电路中电流处处相等,由电流表示数可得,未知电阻的电流,由欧姆定律可得,未知电阻的电阻,故A不符合题意;
B.开关闭合后,未知电阻、R并联,电流表测量R的电流,电压表测量电源电压。由并联电路电压特点可得,未知电阻的电压,而无法得出未知电阻的电流,无法求出未知电阻的电阻,故B符合题意;
C.开关闭合后,未知电阻、R并联,电流表分别测量干路电流、R的电流。由欧姆定律可得,R的电压;由并联电路电压特点可得,未知电阻的电压;由并联电路电流特点可得,未知电阻的电流;由欧姆定律可得,未知电阻的电阻,故C不符合题意。
故选B。
12.(1)
(2)R开路
(3) 2/2.0 电阻一定时,电流与电压成正比
(4) 1.5 2~3
(5) a
【详解】(1)根据电路要求,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,滑动变阻器下端已接入电路,R应与滑动变阻器上端的接线柱相连,如图所示:
(2)由题意可知,电流表示数为零,说明该电路某处出现断路,电压表示数等于电源电压,说明电压表与电源之间构成闭合回路,其余部分是断路,所以定值电阻断路或者开路。
(3)[1]如图所示,电压表接入量程为0~3V,分度值为0.1V。其示数为2.0V。
[2]根据表格数据可知,电压与电流的比值一定,当电压增加到原来几倍,电流也是原来的几倍,可得出结论为电阻不变时,电流跟电压成正比。
(4)[1][2]当5Ω电阻接入电路,电流表示数为0.3A,则电压值为
探究电流与电阻关系,应控制电压不变,因此将电阻更换为10Ω,移动滑片直至电压表示数为1.5V; 由图甲可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,即电路中最大电流为0.6A,当电路中电流最大定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为
滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
根据分压原理有即①
因电压表示数为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得,解得,即为完成实验,电压表的最小电压为2V,故为顺利完成3次实验,定值电阻两端的电压需要控制在2~3V范围内。
(5)[1]闭合开关S,将拨到触点a,移动滑片P,使电压表的示数为,此时小灯泡正常发光。
[2]将开关拨到另一触点,此时电压表的示数为U,则定值电阻两端的电压为
串联电路中的电流为
则小灯泡正常发光时的电阻表达式为
第4页,共14页
第3页,共14页
学科网(北京)股份有限公司
$