期末复习专题训练:利用伏安特性曲线法测电阻--2025-2026学年人教版九年级物理全一册上学期
2026-01-14
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 电阻的测量 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 4.51 MB |
| 发布时间 | 2026-01-14 |
| 更新时间 | 2026-02-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55941901.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
期末复习专题训练:利用伏安特性曲线法测电阻
1.“创新”学习小组在进行“测量小灯泡的电阻和功率”的实验。已知电源电压为,小灯泡的额定电压为,滑动变阻器标有“”字样,如图甲是他们连接的实物电路。
(1)请你用笔画线完成图甲中的实物电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动变阻器的滑片,发现电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,继续实验,根据实验数据画出小灯泡的图像,如图乙所示.则小灯泡正常发光时的电流是 A,电阻是 ,其额定功率是 W.根据图乙的图像初步判断,小灯泡的电阻随电压的增大而 。深入分析可知,这是因为小灯泡的电阻受 的影响。
(4)小伟同学利用电压表和最大阻值为的滑动变阻器,设计了如图丙所示的电路图,测量一个未知电阻的阻值。他按照电路图连接电路,进行如下操作:
①把滑动变阻器的滑片移至最左端,闭合开关,读出电压表示数为;
② ,闭合开关,读出电压表示数为。
③的表达式为 (用、、)。若在①中,还差一点才将滑片移至最左端,则测量的结果与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”、“相等”)。
2.为测量某定值电阻的阻值,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)请根据实验电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整 ;
(2)该实验的原理是 ;
(3)连接完电路后,闭合开关,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 ;
(4)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电流表示数为时,电压表示数如图丙所示为 V,则电阻的阻值为 ;
(5)本实验为了减小实验误差采取的办法是 ;
(6)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。根据测量数据计算小灯泡的电阻,发现不同电压下小灯泡的电阻值不同,其原因是 ;
(7)实验小组的同学对实验进行进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路也能测出的阻值,请你完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关,读出电流表示数;
② ,读出电流表示数;
③根据实验数据,计算出待测电阻 。(用、、表示)
3.如图甲是“探究电流与电压的关系”的电路图,电源电压恒为3V。
(1)连接好电路,闭合开关S后,发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V,移动变阻器的滑片,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 。
(2)排除故障后进行实验,在电压表示数由1V增大到2V的过程中,滑动变阻器的滑片P应向 端移动。
(3)滑动变阻器的滑片P从B端移到A端,记录实验数据,绘制出定值电阻R的I﹣U图象如图乙
①定值电阻R= Ω;滑动变阻器的最大阻值为 Ω;
②通过定值电阻R的电流与电阻R两端的电压成 关系。
(4)上述实验结束后,小明提出用小灯泡代替定值电阻,也可以进行“探究电流与电压的关系”实验,但小华认为这样的实验操作不可行,理由是 。
4.为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻、电流表、电压表(0-15V)、滑动变阻器等。
(1)连接电路,应将开关 。
(2)小雨按图甲接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为___________(选填答案序号)。
A.电流表处存在断路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻断路
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图像,如图乙所示,分析图像初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的图像如丙图所示,发现图像并不是一条直线,原因是 。
5.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)。
6.如图所示小轩同学在做“伏安法测电阻”的实验,电源电压为3V。
(1)小轩按图甲的电路图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最 端;
(2)闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则待测电阻的阻值为 Ω;
(3)小轩在实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据,计算出的平均值,这样做的目的是 ;
(4)小轩把定值电阻换成小灯泡,测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。根据实验数据画出图丙所示图像,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;小轩可否用多次测量,取平均值的方式来计算小灯泡的电阻?答: ;
(5)由图像可知,小灯泡在某两次测量时电阻变化量是5Ω,则滑动变阻器对应两次接入电路的电阻变化量 5Ω。
7.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 。
8.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 。
9.在测量小灯泡电阻的实验中,小亮和小雨选择了标有“3V”字样的小灯泡。
(1)测量灯泡电阻的原理是 ;
(2)小亮连完最后一根线后发现灯泡立即发出很亮的光,你认为产生这种现象的原因可能是: (写出一条即可);
(3)小亮按正确的方式连接电路,闭合开关,发现灯泡不发光,接下来他应进行的操作是: ;
(4)在处理数据时,小雨为了减小误差,将多次计算得到的灯泡电阻取平均值,小亮说这种做法是不对的,因为 。小亮根据实验数据绘制成了U﹣I图象如图乙,根据该图象提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(5)小亮进一步思考,若电源电压是6V,要想让该灯泡正常发光,可以串联一个阻值 Ω的定值电阻;
10.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题:
(1)如图甲,请用笔画线代替导线,正确连接电路;
(2)在开关S闭合前,应将滑片P移到 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,该电路故障可能是小灯泡 ;
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察 表的示数。直到示数为 V时,小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数;
(5)继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙所示,为 A,观察小灯泡亮度并记录电表示数;继续缓慢移动滑片P,让电压表示数高出2.5V少许,观察小灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U-I图像,如图丙,则小灯泡额定功率为 W;
(6)根据小灯泡U-I图像和亮度变化,还可以发现 。
11.在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用了以下器材:2节干电池、额定电压为的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线。如图甲所示,电路连接完毕。
(1)连接电路时,滑动变阻器的滑片应该处于最 侧(选填“左”或“右”)。闭合开关后,发现电流表有示数,而电压表示数为零,小灯泡不发光。导致这一现象的原因可能是 。
(2)排除故障后,获取了多组电流()和电压()数据,并绘制出如图乙所示的图像。由图可知,当灯泡两端电压为时,灯泡的额定功率为 W。从图像上看到电流没有与电压成正比,其主要原因是 。
(3)滑动变阻器在这个实验中的作用是 ,从而多测几组数据。滑动变阻器能否将灯泡两端的电压从零开始调节?
答: (选填“能”或“不能”),原因是 。
12.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。
13.为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V,可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω 1A”的R2。
(1)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是 。(选填“R1”或“R2”)
(2)请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮)
(3)电路正确连接后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针明显偏转,你认为造成这现象的原因可能是 。(选填数字编号)
①电流表断路②小灯泡短路③小灯泡灯丝断了④滑动变阻器短路
(4)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0-15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 移(选填“左”或“右”)直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(5)继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是∆RL,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是∆R,则∆RL和∆R大小关系正确的是________(填字母标号)。
A.∆RL>∆R B.∆RL=∆R C.∆RL<∆R D.无法比较
(6)根据收集到的实验数据,同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中,勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,他根据多组实验数据描绘出的I-U图象如图丙所示,主要原因是:灯丝电阻随温度而变化,若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1,则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系,你认为最有可能的是________。
A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1 D.U0=4U1
14.现有两节新的干电池,电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。在利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值的实验中:
(1)按图乙所示的实物图把图甲中虚线框内的元件补充完整 ;
(2)闭合开关,无论怎样移动滑片P,电流表和电压表都一直没有示数,其故障原因可能是______(选填字母);
A.Rx断路
B.滑动变阻器断路
C.滑动变阻器接了两个下接线柱
(3)排除故障后,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图丙所示,则Rx的阻值是 Ω;
(4)小红同学将图乙中未知电阻Rx换成小灯泡继续测量小灯泡的电阻,她利用滑动变阻器多次改变小灯泡两端电压并根据实验数据画出了如图丁所示的关系图像。小灯泡的阻值是 (选填“变化”或“不变”)的,导致这种现象的原因是 。
15.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 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《期末复习专题训练: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)断路
(3) 0.25A 10Ω 0.625W 增大 温度
(4) 把滑动变阻器的滑片移至最右端 偏大
【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,电压表测小灯泡两端电压,所以电压表的量程为0-3V。滑动变阻器为一上一下的连接方式,且接入电路的阻值要最大,图中滑片在最左侧,故要接右下接线柱,如图所示:
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,电流表始终无示数,说明电路中存在断路。但电压表有示数,说明电压表与电源两端为通路,所以故障只能是与电压表并联的灯泡断路。
(3)[1][2][3]由图乙的I-U图像可知,灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.25A。灯泡正常发光时,灯泡的电阻
其额定功率
[4][5]由图乙可知,当电压为1V时,电流约为0.14A,此时的电阻
当电压为2.5V时,电流为0.25A,电阻为10Ω。综上分析,当电压越大,电流越大,灯泡越亮,灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大,即灯泡的电阻与温度有关。
(4)[1][2][3]由丙图可知,待测电阻与滑动变阻器串联,将滑片移至最左端,此时滑动变阻器的阻值为0,电压表测电源电压,即电源电压为U1。再将滑片移至最右端,此时滑动变阻器的阻值最大为R0,电压表测待测电阻两端电压,示数为U2,由串联电路电压特点可知滑动变阻器两端电压U0= U1- U2
通过R0的电流
由串联电路电流处处相等,可知待测电阻阻值
若在步骤①中,还差一点才将滑片移至最左端,则所测电源电压小于实际电源电压,即U1偏小,则所测电阻值偏大。
2. 将滑动变阻器下面两个接线柱连入电路 2 10 多次测量求平均值 灯丝电阻随温度变化而变化 闭合开关S、S1
【详解】(1)[1]根据实验电路图可知,电压表要并联在电阻的两端,电源电压是2节干电池,电压是3V,选择0到3V的量程接入电路,如图所示:
(2)[2]伏安法测定值电阻阻值的实验原理是用电压表、电流表分别测量两端的电压、通过的电流,利用电阻计算公式得到,即实验的原理是
(3)[3]因为将滑动变阻器下面两个接线柱连入电路,滑动变阻器不能起到改变接入电路电阻的作用,所以电流表、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。
(4)[4][5]如图丙所示,根据乙图可知,电压表选择0到3V的量程,分度值是0.1A,读数为2V,则电阻的阻值为
(5)[6]根据实验目的可知,要多次测量求平均值,这样可以减小实验误差。
(6)[7]因为灯丝电阻随温度变化而变化,所以发现不同电压下小灯泡的电阻值不同。
(7)[8][9]根据题意可知, ①闭合开关S,断开开关,电路是只有的简单电路,电流表示数
②闭合开关S、S1,与并联,根据并联电路的电流规律可知,通过的电流是
根据并联电路的电压规律可知,两端的电压是
③待测电阻的阻值
3.(1)R断路
(2)A
(3) 10 20 正比
(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值
【详解】(1)连接好电路,闭合开关S后,电流表几乎无示数,则电路可能断路,电压表示数接近3V,则电压表串联接入电路中,因此故障可能是R断路。
(2)甲中电阻R与变阻器串联,电压表测R的电压,在电压表示数由1V增大到2V的过程中,R两端的电压增大,根据串联分压知识可知,变阻器两端的电压减小,则变阻器接入电路中的电阻变小,故滑片应向A端移动。
(3)①[1]根据如图乙定值电阻R的I﹣U图象由欧姆定律可知,定值电阻的阻值为
当电路的电流最小为0.1A时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,根据串联分压知识可知,变阻器两端的电压为
变阻器的最大电阻为
②[2]如乙图所示,通过定值电阻R的电流与电阻R两端的电压成正比关系。
(4)“探究电流与电压的关系”实验要控制电阻不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,不符合实验要求。
4.(1)断开
(2)C
(3)正
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)为保护电路元件安全,连接电路时,应将开关断开。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表几乎无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,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,即故障为定值电阻R断路,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)由图乙可知,图像为经过坐标原点的直线,则导体两端电压与通过导体的电流之比为一定值,即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线,是因为小灯泡灯丝的电阻是变化的,灯丝电压升高时,灯丝的温度升高,灯丝电阻变大。
5.(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=
6.(1)右
(2) 0.3 8
(3)减小误差
(4) 10 见解析
(5)大于
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大端,即最右端。
(2)[1][2]由图乙可知,电流表所接的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,指针所在位置的示数为0.3A;由可知,待测电阻的阻值
(3)一次实验数据计算出的阻值误差较大,采取多次测量求平均值的方法减小误差。
(4)[1]可知,小灯泡正常发光时的电压为
再由图丙可知,小灯泡正常发光时通过的电流
则小灯泡正常发光时的电阻
[2]因为灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化,在不同电压下,灯丝温度不同,电阻也不同,所以不能用多次测量求平均值的办法计算小灯泡的电阻。
(5)由图像可知,小灯泡两端电压增大,通过小灯泡的电流也增大,但是小灯泡两端电压增大值大于电流增大值,故当小灯泡的电阻变化时,电流相对于定值电阻变化时来说,电流会变小,此时小灯泡两端的电压就相对变小,故此时滑动变阻器两端的电压相对变大,则滑动变阻器调节时的电阻变化要大于,即当小灯泡两次的电阻变化量是时,则滑动变阻器对应两次接入电路的电阻变化量应大于。
7.(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
8.(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。
9.(1)R=
(2)连接电路时没有断开开关
(3)向右移动滑动变阻器的滑片
(4) 灯泡电阻的阻值是变化的 7.5
(5)7.5
【详解】(1)伏安法测量电阻的实验原理为,使用电流表和电压表直接测量待测电阻的电流和电压,再算出电阻值。
(2)连完最后一根线后发现灯泡立即发出很亮的光,说明连接电路时开关没有断开。
(3)发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,造成灯泡不亮的原因可能是灯泡的实际功率太小,故应减小滑动变阻器接入电路的阻值,增大电路中电流,使灯泡功率变大。
(4)[1]灯泡的电阻与温度有关,所以不同电压下的电阻不同,故多次实验求平均值的做法是不对的。
[2]由图乙知,灯泡正常发光时的电流为0.4A,故正常发光时的电阻
(5)若电源电压是6V,而灯泡的额定电压为3V,根据串联电路分压关系,可知串联的电阻大小应和灯泡电阻大小相等,故应串联一个阻值为7.5Ω的定值电阻。
10.(1)
(2)B
(3)短路
(4) 电压 2.5
(5) 0.2 0.75
(6)灯的电阻随温度的升高而变大
【详解】(1)灯的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程与灯并联,连接电路如下图所示
(2)在开关S闭合前,为保护电路,应将滑片P移到阻值最大处。由图甲可知,滑动变阻器下面接的是A接线柱,所以应移到B端。
(3)闭合开关S,电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮且电压表无示数,该电路故障可能是小灯泡短路,因为灯泡短路时,电压表被短路无示数,电路电阻变小,电流表有示数,灯泡不发光。
(4)[1][2]灯在额定电压下正常发光,所以排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察电压表的示数,直到示数为2.5V时,小灯泡正常发光,记录电压表和电流表示数。
(5)[1]继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.2A。
[2]由图丙知,灯在额定电压下的电流为0.3A,根据,则小灯泡额定功率为
(6)根据小灯泡U - I图像(曲线)和亮度变化,因为灯的电压随电流变化的图像不是直线,并且向电压一侧偏转,根据,可以发现灯的电阻随温度的升高而变大。
11.(1) 左 小灯泡短路
(2) 0.44 小灯泡的电阻受温度影响
(3) 调节小灯泡两端电压 不能 灯泡有电阻
【详解】(1)[1]连接电路时,滑动变阻器应处于阻值最大处,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应该处于最左侧。
[2]小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流。闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为零,小灯泡不发光,说明小灯泡短路,电压表测量的是导线两端的电压。
(2)[1]由图乙可知,小灯泡两端电压为时,通过小灯泡的电流为,小灯泡的额定功率
[2]由图乙可知,通过灯泡的电流没有与灯泡两端的电压成正比,其主要原因是灯丝电阻受温度的影响,灯泡两端的电压、通过的电流变大,实际功率变大,灯丝温度升高,电阻变大。
(3)[1]实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,改变电路中的电流,同时改变小灯泡两端的电压,使其在不同电压下工作。
[2][3]小灯泡与滑动变阻器串联,开关刚闭合时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由于灯泡的电阻不为0,两端电压不为0,则移动变阻器滑片调节小灯泡两端电压,不能实现灯泡两端电压从零连续变化到。
12.(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
【详解】(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。
13.(1)R2
(2)
(3)③
(4) 右 0.65W
(5)C
(6)C
【详解】(1)分析电路可得小灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路中的电压和电阻关系可得
小灯泡的阻值约为10Ω,滑动变阻器的阻值约为14Ω,所以滑动变阻器选R2。
(2)滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
(3)电路正确连接后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表指针明显偏转,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,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,即造成这一现象的原因可能是小灯泡灯丝断了。
故选③。
(4)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,由于电源电压为6V,电压表接的是小量程,此时电压表示数为
小于灯的额定电压2.5V,若要测量小灯泡的额定功率,应增大灯两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.26A,则小灯泡的额定功率是
(5)原来的电流为I1,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡变暗,让小灯泡两端的电压逐渐降低,通过灯泡的电流也减小,即I1>I2,所以
根据欧姆定律可得R总2>R总1,滑片移动后电路的总电阻大于原来的电路总电阻,根据可知灯泡实际功率减小,灯泡的温度降低,灯泡的阻值随温度的降低而减小,由电阻的串联规律可知小灯泡阻值减小的值∆R1小于滑动变阻器接入电路中增大的值∆R2。
故选C。
(6)小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足
根据公式可得
又因为电路中电压越大,电路中电流越大,可得
所以
则此时根据丙图可得R0>R1
根据可得,
所以U0>2U1
故选C。
14.(1)
(2)B
(3)5
(4) 变化 灯丝的电阻随温度变化
【详解】(1)由图乙实物图可知,变阻器滑片右移时接入电阻增大,如图所示:
(2)A.若Rx断路,电流表无示数,电压表的示数(几乎)等于电源电压,故A不符合题意;
B.滑动变阻器断路,电路完全断开,电流表无示数,电压表并联在电阻Rx上时,由于无电流,电压为零,故B符合题意;
C.如果滑动变阻器接了两个下接线柱,那么电路中就是用的整根电阻丝,电压表、电流表均有示数,故C不符合题意。
故选B。
(3)排除故障后,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图丙,接入小量程,则通过Rx的电流大小为0.3A,它的阻值是
(4)[1]如图丁所示的关系图像可知,通过小灯泡的电流与电压的图像为一条曲线,即电压与电流的比在不断变化,故小灯泡的阻值是变化的。
[2]电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,除此之外,电阻的大小还与温度有关,小灯泡的灯丝在不同的温度下电阻会有所变化,导致这种现象的原因是灯丝的电阻随温度变化。
15.(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。
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