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2025-2026学年人教版九年级上册物理期末综合复习专题训练:利用伏安特性曲线法测电阻
姓名:___________班级:___________考号:___________
1.小松学习小组的同学进行了“测量定值电阻阻值”的实验,连接了如图甲所示的电路。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)小松学习小组测量数据如下表:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.15
0.24
电阻Rx/Ω
10.0
10.4
第2次测量时,根据乙图电流表示数算出对应的电阻值为 Ω;
(3)小颖设计了一种方案,也测出了电阻Rx阻值。如图丙所示电路,实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0),电流表、开关、导线若干。实验步骤如下:
①闭合开关后,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电流表示数为I1;
②移动滑片P至滑动变阻器 端时,电流表示数为I2(I2未超过电流表的量程);
③则待测电阻的表达式Rx= (用字母R0、I1、I2表示);
(4)接着他们测定额定电压为“2.5V”小灯泡正常发光时电阻,如图甲。
①开关闭合前发现电流表A的指针在如图乙所示的位置处,可能的原因是 ;
②图丙是该小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图像,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
③小明根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值,原因可能是 。
2.为测量小灯泡正常发光时的电阻,“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验(小灯泡正常发光时电压为2.5V):
(1)该实验原理为 ;
(2)请用笔画线代替导线,将甲图补充完整;
(3)该实验中滑动变阻器的作用,除 以外,还可以改变灯泡两端电压;
(4)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,发现电压表的示数如图乙所示,其读数为 V;要使得灯泡正常发光,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(5)根据实验数据绘制的图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(6)由图丙可知小灯泡灯丝的电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
3.如图所示,是用伏安法测量电阻R时所设计的电路图。
(1)本实验测量电阻的原理: ;
(2)当滑片P调节在某处时,电流表、电压表指针如图2所示,则电压表读数为 V。被测电阻值大小约为 (保留一位小数)。为了使测量值更接近真实值,还应该 ;
(3)在完成以上实验后,小明还测量了某小灯泡的电阻,并绘出了电流随电压变化的图像(如图3所示),通过分析图像发现灯丝的电阻是变化的,这是因为灯丝的电阻跟灯丝的 有关。经观察,小灯泡在2.5V的电压下正常发光,则此时小灯泡的电阻为 Ω。
4.小明用电流表和电压表测量小灯泡(额定电压为2.5V)正常发光时灯丝的电阻”的实验电路如图甲所示,根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图像如图丙所示:
(1)为保证实验顺利进行,应选用规格为________(填选项字母)的滑动变阻器;
A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.5A” C.“100Ω 0.2A”
(2)当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,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;
(3)由图丙可知,小灯泡的电阻不是一个定值,随其两端的电压增大而 。
(4)本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是________(填选项字母);
A.测量定值电阻的阻值
B.用刻度尺测量铅笔的长度
C.探究电流与电压和电阻之间关系
(5)实验小组的同学利用已知阻值为R0的定值电阻,一块电压表,三个开关和电压恒定不变的电源及滑动变阻器,设计了如图丁所示的电路,也测出了额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,实验步骤如下:
①闭合开关S和S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
②保持滑片位置不变,然后闭合开关S和S2,断开开关S1,记下电压表示数为U;
③则可计算出小灯泡正常发光时灯泡的电阻为RL= (用已知量和测量量表示)。
5.图甲是小明测量标有“2.5V”小灯泡电阻的电路图。
(1)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,同时眼睛注意观察 (选填“电压表”或“电流表”),直至小灯泡正常发光。
(2)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。(保留一位小数)
(3)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”)的,你认为原因是 。
6.如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有2.5V字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察 (选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”),你认为原因是 。
7.小岩利用“伏安法”测量未知电阻的阻值。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)开关S闭合前,应把图中滑动变阻器滑片P置于最 端;(填“左”或“右”)
(3)电路连接正确后,闭合开关,滑动变阻器滑片滑动到某一位置时,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 ,电流表的示数为 ,电阻的阻值为 。
(4)小梅在此基础上,继续测量小灯泡L在不同电压下的电阻,测量的数据如下表所示。
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
若将与上述小灯泡规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,则电流表的示数应为 A。
(5)如图所示的甲、乙两条I-U图线。根据图线可知, (选填“甲”或“乙”)是小灯泡的-U图线;定值电阻的阻值为 Ω。
8.小明想测量标有“”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图甲所示实验电路,电源电压不变。
(1)如图甲所示是小明实验时连接的电路,其中有一根导线连接错误,请你在这根导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)连接好电路,若开关闭合前,电流表如图乙所示,原因可能是 ;
(3)移动滑动变阻器的滑片至最 端后,闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到时开始发光,此时电流表示数如图丙,读数为 ;
(4)继续移动滑片,小明根据相应的电流表和电压表的示数画出图像,如图丁所示。此过程中,随着电路中电流的增大,滑动变阻器两端的电压 ,小灯泡的电阻 ,整个电路中的总电阻 。
9.小龙利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”,其电源电压为4.5V,小灯泡L的额定电压为2.5V,滑动变阻器RP铭牌为“20Ω,2A”。
(1)闭合开关前,应该将滑动变阻器滑片滑至 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,小龙发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,需将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)调节。
(4)多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小龙描绘了如图丙所示的I﹣U图像,分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;小灯泡的电阻非定值,这是因为灯丝的电阻受 的影响。
(5)变阻器滑片滑一段距离的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1 ΔR2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)另一组同学小芳在测量小灯泡在正常发光时的电阻时,发现电压表已经损坏,于是又找来一个定值电阻R0和一个电阻箱R1,设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,调节电阻箱阻值,使小灯泡 ,读出此时电阻箱阻值为R1,电流表示数为I1;(已知小灯泡的额定电流为I1)
②断开S1,闭合S2,读出此时电流表的示数为I2;
③小灯泡正常发光时的电阻为 (用R0、R1、I1和I2表示)。
10.某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整 。
(2)正确连接好电路,闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是 。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是 (填“A”“B”或“C”),你判断的理由是 。
11.小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电压恒为6V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器R1(10Ω;lA)、R2(20Ω;1A)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整(要求滑片向右移动电流表示数变大);
(2)正确连接电路,闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光,他的操作不规范是 ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图丙所示,该图像不是一条直线,其原因是 。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图丁为三位同学画出的图像A、B、C,其中正确的是图像 ;
(5)该同学进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材,测量Rx的阻值。设计了如图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表的示数,记为U1:
②保持S1闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,使电压表测 的两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的电阻,Rx 。
12.小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压约为3V,Rx的阻值约为10Ω。
(1)闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙,则未知电阻Rx= Ω。
(2)若将待测电阻换成小灯泡,小明画出通过小灯泡的电流与灯泡两端电压的变化如图丁所示。分析图像可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会 (选填“增大”、“不变”或“减小”);小明在实验过程中还发现:闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来。请从实际功率的角度解释造成这种现象的原因:
(3)小华认为:不用电流表,只用电压表和阻值为400Ω的定值电阻R0,由图丙同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小华设计方案如下:
a、闭合S1、断开S2,读出电压表示数为U1;
b、闭合S1、 S2,读出电压表示数为U2;
c、电阻Rx的表达式为Rx= (用测量值U1、U2及R0来表示)
(4)利用上述提供的实验器材,你认为小华设计方案 (选填“能”或“不能”)准确测得电阻Rx的阻值。
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《期末综合复习专题训练:利用伏安特性曲线法测电阻--2025-2026学年人教版九年级上册物理》参考答案
1.(1)
(2)10
(3) 最右
(4) 电流表没有调零 5 灯泡电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)根据可得,,利用电压表和电流表分别测出电压和电流,即可计算出电阻值,所以“测量定值电阻阻值”实验的原理是。
(2)由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.20A,此时电压表示数即第2次电压表示数为2.0V,所以第2次测量时对应的电阻值为
(3)闭合开关后,滑动变阻器的滑片P在最左端时,Rx与滑动变阻器全部阻值串联,此时电流表示数为I1,根据欧姆定律可得,电源电压为U=I1(Rx+R0)……①
移动滑片P至滑动变阻器最右端,此时只有待测电阻Rx接入电路,电流表示数为I2,根据欧姆定律可得,电源电压为U=I2Rx……②
联立①②可得,待测电阻的表达式
(4)[1]开关闭合前发现电流表A的指针在如图乙所示的位置处,由图可知,指针反偏,原因是电流表没有调零。
[2]小灯泡的定额定电压为“2.5V”,由丙图可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,小灯泡正常发光,此时通过小灯泡的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻为
[3]因为小灯泡电阻随温度的变化而变化,所以根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值,随着电压的增大,电阻增大。
2.(1)
(2)
(3)保护电路
(4) 1.7 A
(5)10
(6)增大
【详解】(1)实验中需测量小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I,通过来计算小灯泡的电阻R,所以,该实验原理为。
(2)将电流表串联在电路中,由于小灯泡正常发光时电流较小,可选择0~0.6A量程,如图所示:
(3)滑动变阻器在该实验中有两个作用:一是通过改变自身阻值调节灯泡的两端电压;二是通过限制电流保护电路元件,即保护电路。
(4)[1]由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指在“2”刻度线左侧第三格,其读数为1.7V。
[2]在该实验中,小灯泡和变阻器串联在电路中,电流表测的是电路中的电流,电压表测的是小灯泡的两端电压。小灯泡正常发光时电压为2.5V,此时电压表示数为1.7V,要使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,减小变阻器两端的电压。根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以应将滑动变阻器滑片P向A端移动。
(5)由图丙可知,当小灯泡两端电压U=2.5V时,通过小灯泡的电流I=0.25A。根据可得,则小灯泡正常发光时的电阻为
(6)由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,电压增加的幅度比电流快,由欧姆定律可知,灯泡的电阻增大,由P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,所以灯丝电阻随温度的升高而增大。
3.(1)
(2) 0.8 2.2Ω 多次测量取平均值,减小误差
(3) 温度 10
【详解】(1)实验中利用电压表测量待测电阻两端电压,电流表测量待测电阻的电流,根据计算的出待测电阻的阻值,因此本实验测量电阻的原理是。
(2)[1][2]电压表使用0~3V量程,每一小格代表0.1V,故电压表读数为0.8V。电流表使用0~0.6A量程,每一小格代表0.02A,故电流表读数为0.36A。则被测电阻为
[3]为了测量值更接近真实值,还应该多次测量取平均值,从而减小误差。
(3)[1]根据图像可知,当灯泡两端的电压增大时,通过的电流增大,灯泡亮度增加,温度升高,根据欧姆定律可知,灯泡的灯丝电阻也增大。所以,通过分析图像发现灯丝的电阻是变化的,这是因为灯丝的电阻跟灯丝的温度有关。
[2]小灯泡两端电压为2.5V时,通过它的电流为0.25A,则灯丝此时的电阻为
4.(1)B
(2)左
(3)增大
(4)C
(5)
【详解】(1)电源由四节新干电池组成,总电压为6V。小灯泡额定电压2.5V,正常工作电流 0.25A,此时滑动变阻器两端电压为
根据欧姆定律,滑动变阻器需接入的电阻为
即滑动变阻器的最大阻值至少为14Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流至少为0.25A,综上,AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)图乙中电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为2.2V,小于小灯泡额定电压2.5V。要使灯泡正常发光,需减小滑动变阻器接入电阻以减小其分压,使灯泡两端电压升至2.5V;由电路可知,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻变小,故应向左移动滑片。
(3)由图丙I-U图像,根据计算不同电压下的电阻:电压较低时电阻较小,电压升高(如接近2.5V)时电阻变大。因电压增大时灯泡实际功率变大,灯丝温度升高,电阻随温度升高而增大,故小灯泡电阻随两端电压增大而增大。
(4)本实验多次测量,是为了探究小灯泡电阻随电压(温度)的变化规律,属于“寻找普遍规律”。测量定值电阻阻值、用刻度尺测铅笔长度,多次测量是为了“求平均值减小误差”;探究电流与电压和电阻的关系,多次测量是为了 “寻找普遍规律”,与本实验目的相同,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)步骤①中,灯泡正常发光,电压,此时R0与L串联,电路电流;步骤②中,R0和L总电压为U,则R0两端电压
电路电流;因步骤①②中滑片位置不变,电路电流不变,故灯泡正常发光时的电阻
5.(1) 左 电压表
(2)8.3
(3) 变化 灯丝电阻受温度的影响
【详解】(1)[1][2]电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电流,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向左端移动,直至电压表示数为2.5V,所以眼睛一直观察电压表。
(2)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(3)[1][2]由图丙可知,灯泡的U-I图像不是一条直线,因此灯泡的电阻是变化的,变化的原因是灯丝电阻受温度的影响。
6.(1)如图所示
(2) B 电压表
(3)10
(4) 变化 灯泡的电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)要求滑片向右滑动,灯泡变亮,则应使滑动变阻器接入电路的电阻变小,由图可知,应把滑动变阻器的B接线柱与开关的右侧接线柱连接起来。如图所示
(2)[1][2]由图乙可知,电压表选用的测量范围是“0~3V”,分度值为0.1V,其示数为1.8V,小于小灯泡的额定电压,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压的特点可知,应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联电路分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,故应将滑动变阻器的滑片P向右移动,即向B端移动,直至电压表示数为2.5V,所以眼睛要注意观察电压表的示数。
(3)由图像可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[1][2]由图像可知,小灯泡的U-I图像不是过原点的直线,说明小灯泡的电阻是变化的,原因是随着小灯泡亮度的增大,灯丝的温度升高,灯泡的电阻逐渐变大。
7.(1)
(2)左
(3) 2.5 0.5 5
(4)0.18
(5) 甲 15
【详解】(1)伏安法测电阻,是利用电压表和电流表分别测量导体两端电压和通过导体的电流,然后利用欧姆定律的变形公式求出电阻,即该实验的实验原理是。
(2)连接完电路后,闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,应把图中滑动变阻器滑片P置于最左端。
(3)[1][2][3]如图甲,电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时的示数为2.5V;如图乙,电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时的电流为0.5A;根据公式可得,待测电阻阻值为
(4)若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,因两灯的规格相同,则每个灯的电压为0.9V,由表中数据可知,电流表的示数为0.18A。
(5)[1]乙图像是一条过原点的直线,说明电阻电流与电压成正比,即电阻是定值,所以乙图像是定值电阻的I-U图线,甲图像是一条曲线,小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,甲是小灯泡的I-U图线.
[2]任取直线上一点的坐标,如(3V,0.2A)可求得定值电阻的阻值为
8.(1)
(2)电流表没有调零
(3) 右 0.1
(4) 变小 变大 变小
【详解】(1)如图甲所示,电流表与小灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,则连接图如下图所示:
(2)如图乙所示,若开关闭合前,指针左偏,原因可能是电流表没有调零。
(3)[1]为保护电路,移动滑动变阻器的滑片至阻值最大处,即最右端后,闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。
[2]如图丙中的电流表,电流表量程是,分度值为,则电流表示数为0.1A。
(4)[1][2][3]根据电流表和电压表的示数画出的图像丁可知,随着电路中电流的增大,小灯泡两端的电压变大,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压变小,因为小灯泡的温度升高,则小灯泡的电阻变大,由欧姆定律可知,整个电路中的总电阻变小。
9.(1)A
(2)小灯泡断路
(3)右
(4) 10 温度
(5)大于
(6) 正常发光即通过的电流为
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处即应该将滑动变阻器滑片滑至A端。
(2)闭合开关后,小龙发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,说明电压表串联在电路中了,则电路故障可能是小灯泡断路。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,小于小灯泡的额定电压,则要测量小灯泡正常发光时的电阻,需将滑动变阻器滑片向右调节减小分压。
(4)[1]多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小龙描绘了如图丙所示的I﹣U图像,分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为
[2]由图像可知,小灯泡的I−U图像不是直线,说明小灯泡的电阻不是定值,这是因为温度对小灯泡的电阻有影响。
(5)变阻器滑片滑一段距离的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,假设图甲中滑片向右移动,变阻器接入电路的电阻变小,变阻器分压变小,则灯泡分得的电压变大,由图像可知电路中电流变大,说明电路的总电阻变小,而电流变大时灯丝温度升高,灯泡电阻会增大,由电阻串联的规律可得 R总=R滑+RL
则变阻器减小的阻值应大于小灯泡增大的阻值才能使得总电阻减小,则这两个量的大小关系是ΔR1大于ΔR2。
(6)[1][2]另一组同学小芳在测量小灯泡在正常发光时的电阻时,发现电压表已经损坏,于是又找来一个定值电阻R0和一个电阻箱R1,设计了如图丁所示的电路。闭合开关S、S1,调节电阻箱阻值,使小灯泡正常发光即通过的电流为,读出此时电阻箱阻值为R1,电流表示数为;(已知小灯泡的额定电流为)
断开S1,闭合S2,读出此时电流表的示数为;两次的电源电压相等,即(R1+R灯)=(R1+R0),整理得小灯泡正常发光时的电阻为:R灯=
10.(1)
(2)小灯泡断路
(3)8.1
(4) 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 C 通过灯泡L和滑动变阻器的电流相等,且二者电压之和等于电源电压
【详解】(1)由题知,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选择小量程与灯泡并联,滑动变阻器应该与灯泡、电流表串联,按一上一下连入电路中,如图所示:
(2)闭合开关,观察到电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,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,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是灯泡断路。
(3)由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.26A。此时小灯泡的电阻为
(4)[1]由于灯的电阻随温度的升高而变大,所以小灯泡的I-U图象不是一条直线。
[2][3]灯泡与滑动变阻器串联,灯泡两端电压为,滑动变阻器两端电压,小灯泡的电阻随温度升高而增大,导致其I-U图像向上弯曲,由于随I非线性增加,则随I的增加呈现非线性减小,且减小速率逐渐加快,最终滑动变阻器的I-U图像为一条向下弯曲的曲线(开口向下),故C符合题意。
11.(1)
(2)滑动变阻器滑片未调到阻值最大处
(3) 2.5 8.3
(4) 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大 C
(5) R0
【详解】(1)实验中滑动变阻器与小灯泡串联,要使滑片右移时电流表示数变大,则滑动变阻器接入电路中的电阻要变小,故应将滑动变阻器右下接线柱接入电路中,如图所示:
(2)电路正确连接后,闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光,原因可能是滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处,导致电路中总电阻较小,电流较大,灯发出耀眼的光。
(3)[1][2]小灯泡的额定电压为2.5V,应当调节滑动变阻器使电压表示数(灯两端的电压)达到2.5V时,灯泡正常发光。根据图乙可知电流表选择的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数(通过小灯泡的电流)为0.3A。则小灯泡的电阻为
(4)[1]小灯泡的I-U图像不是一条直线,其原因是小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,灯丝温度变化会导致电阻改变,电流与电压不成正比。
[2]因为电源电压不变,小灯泡电压增大时电流增大,滑动变阻器两端电压会减小,同时灯丝电阻变大,电流变化的幅度会变小,图像会呈现向下弯曲的趋势,所以滑动变阻器的I-U图像是图像C。
(5)[1][2]①闭合开关S1、S3,断开开关S2,电路是两电阻串联,电压表测量是的串联电路的总电压,记为U1;②保持S1闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,电路连接方式不变,电压表测量的是R0两端的电压,记为U2;则串联电路中Rx两端的电压为
电路中的电流为,所以Rx的阻值为
12.(1)9
(2) 增大 见解析
(3)
(4)不能
【详解】(1)由图甲可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由图乙知,电流表的示数为0.3A,则未知电阻
(2)[1]分析图丁的I-U图像,电压增大时,电流增大的幅度变小。根据,电压与电流的比值变大,所以当小灯泡两端的电压增大时,灯丝电阻会增大。
[2]闭合开关瞬间,灯丝温度低,电阻小,根据,此时灯泡的实际功率大,所以亮度大;随后灯丝温度升高,电阻增大,实际功率变小,亮度就变暗一点,之后温度稳定,实际功率稳定,亮度也稳定。
(3)闭合S1、断开S2,R0与Rx串联,电压表测量Rx两端的电压,读出电压表示数为U1;
闭合S1、S2,电路为只有Rx的简单电路,此时电压表测量电源电压,读出电压表示数为U2;
则R0两端的电压为
通过R0的电流
因为串联电路电流处处相等,则电阻Rx的表达式为
(4)闭合S1断开S2,电阻RX两端电压为
所以该电压值比电压表的分度值还小,所以没法准确读数,故小华设计方案不能准确测得电阻Rx的阻值。
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