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期末冲刺阶段重点专题抢分突击战:等效替代法测电阻(实验题)---2025-2026学年九年级物理上学期沪科版
姓名:___________班级:___________考号:___________
1.为测定额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,小辰准备了下列器材:待测小灯泡、3节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)如图甲连接好电路后闭合开关,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(2)调整滑片P直至电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻为 Ω,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω;
(3)小辰在实验时发现不同电压下小灯泡阻值不同,原因是灯丝电阻受 影响。
(4)小竹认为不用电流表也能测出小灯泡正常发光时的电阻,她又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的 (填“a”或“b”)位置。
2.小丽要测量未知电阻的阻值,她利用符合实验要求的电源一个、已调零的电压表一块、滑动变阻器、电阻箱()各一个、开关两个、导线若干,小丽设计了如图所示的实验电路图,并写出了如下的实验步骤。请你将小丽的实验步骤补充完整。
①开关S1和S2均断开,按电路图连接电路,将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
②只闭合开关 ,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,记录电压表的示数U1;
③只闭合开关 , ,调节 ,使电压表的示数仍为U1;
④记录此时电阻箱的示数,则待测电阻的阻值。
3.学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
(1)任务一:利用图甲所示电路探究热敏电阻阻值随环境温度变化的规律。
①连接电路的过程中,开关应 ,将电阻箱的阻值调至最大;
②将热敏电阻置于的环境中,闭合、断开,记录电流表示数;
③然后闭合、断开,调节电阻箱直至电流表示数为 ,此时;
④将热敏电阻置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
温度
0
10
20
30
40
阻值
2800
1800
1200
800
600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
(2)任务二:设计报警电路。
实验器材:电源(恒为12V)、热敏电阻,电阻箱()、数字电流表mA(时报警)、开关一个、导线若干。
①按照图乙设计一个温度超过电流表就会报警的电路,电阻箱应调为 ;
②在电流表表盘上标记对应的温度值制成温度报警器,刻度 (选填“均匀”或“不均匀”);
任务三:优化报警电路。
①在不改变情况下,增加一个电压表(电压表在电压大于一定数值时会报警),使电路能在温度低于10℃时报警,请在图丙中画出电压表的位置 ,并计算电压表大于 V时会报警;
②若要降低低温的报警温度,应该将电阻箱调 。
4.小明用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的电阻。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实验电路连接完整。(已知Rx>5Ω)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移动到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表均无示数,则电路中的故障可能是 。
(4)排除故障后,继续实验,当电压表示数如图乙所示时,电流表示数为0.24A,则定值电阻Rx的电阻为 Ω。
(5)实验中通过移动滑动变阻器的滑片位置得到多组实验数据并计算出Rx的平均值,这样做是为了_______(选填字母)。
A.寻找普遍规律 B.减小误差
(6)另一组的小红设计了如图丙所示的电路来测量电阻器的电阻,其中为电阻箱,R0为定值电阻,实验步骤如下:
①开关S接触点a,读出电流表的示数为I;
②开关S改接触点b,调节电阻箱直到 ,电阻箱的示数如图丁所示;
③电阻器= Ω。
5.测量未知电阻Rx的阻值。
(1)第一小组开始利用如图甲所示电路Rx的阻值。
①开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙,这是因为 ;
②正确调整后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,则待测电阻Rx的阻值为 Ω;
(2)第二小组利用如图丁的电路测量定值电阻Rx的阻值,电阻箱R1与R2的阻值可以读取,闭合开关S;
①小明将R1调至0Ω,适当调整R2,读得电流表A1和A2的示数分别为I1、I2,则Rx= (用I1、I2与R2表示);
②小华将R1调至 ,调整R2,直至 ,则Rx=R2;
③小红将电阻箱R1和R2进行了两次调整,电流表A1和A2的读数为I1和I2,但均忘记记录R1的阻值,只知道其中一次的R1阻值是另一次的2倍,请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为 Ω。
(3)第三小组利用如图戊,巧测Rx阻值的实验电路图。图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知);
①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,使电流表示数为I,记下 ;
②将开关接b, ,使电流表示数I不变,记下电阻箱的示数为RB;
③若在第②步骤中滑片P不小心向右移动了少许,所测Rx的阻值 (“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。
6.小津实验小组测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表示数,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);
(2)根据数据绘制图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受 的影响;
(3)小红实验小组利用如图丁所示电路测量15℃自来水的电阻,其中内径均匀的圆柱形玻璃管装满自来水,阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),活塞间玻璃管长12cm,导体电阻与导体长度成正比,与横截面积成反比。电源电压约为3V且保持不变,滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样。
①正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (A/B)端;
②实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎都为零,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好且各处连接没有问题,出现该现象的原因可能是 。
③为能正确测出玻璃管内自来水的电阻,某同学利用定值电阻(阻值为4kΩ),定值电阻(阻值为3kΩ)、电阻箱(最大阻值为9999Ω),单刀双掷开关S,两个相同的电压表(量程为0~3V)等器材,连接了如图戊所示电路,进行了如下实验操作:
a.把S拨到1位置,记录电压表示数;
b.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同,记录此时电阻箱的阻值;
c.计算玻璃管内自来水的阻值,则 kΩ;
d.若将阀门K打开,活塞间的距离拉长至24cm,玻璃管仍装满自来水,此时玻璃管内自来水的阻值为 kΩ。
7.小明用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”,电源为电压可调的学生电源,滑动变阻器规格为“1A”,现有、、、、的定值电阻各一个。
(1)检查如图甲所示的电路,发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔线代替导线画出正确的接法。
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数较大,原因可能是电阻 。
(3)小红先将电源电压调到合适的值,然后分别换上多个电阻进行探究,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图像,由图像可以得出结论 。
(4)在实验过程中,小明直接用的电阻替代的电阻接入电路,要完成实验,可直接将滑动变阻器滑片向 滑动。(选填“左”或“右”)
(5)小红想再测某电阻的阻值,发现电流表损坏,于是设计了如图丙的实验电路;
①开关接,调节电阻箱和滑片P至适当位置,使电压表示数为,记下电阻箱示数;
②开关接,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数仍为,记下电阻箱示数;则需 (用所测物理量符号表示);若开关接时,滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,测出的待测电阻值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
8.现要测量两只小灯泡、正常发光时的电阻。
(1)图甲是用“伏安法”测量正常发光时电阻的实物电路。
①用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整 (导线不允许交叉);
②闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 (精确到0.1)。
(2)为了测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻,小明和小华设计了图丙所示的电路,定值电阻的阻值为,电源电压恒为(、、已知,且满足测量要求)。
①将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端;
②闭合、,断开,调节滑片,使电压表示数为 时,小灯泡正常发光;
③共同完成上述操作后,小明和小华分别只进行了以下一步操作。
小明:保持滑片不动,断开,闭合、,读出电压表的示数。
小华:保持滑片不动,闭合、、,读出电压表的示数。
综合以上信息,对小明、小华的方案能否测量出小灯泡正常发光时的电阻进行评价 (填字母)。
A.只有小明的方案可行 B.只有小华的方案可行
C.两人的方案都不可行 D.两人的方案都可行
(3)随后,两人又用图丁所示的电路测出的阻值。图中有两只阻值已知分别为和的定值电阻,为电阻箱,电源电压恒定。
①只闭合,记录电压表的示数U;
②只闭合,调整电阻箱的阻值,使电压表的示数也为,记录此时电阻箱的阻值R;
③则 。
9.测量定值电阻RX阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是 ;
(2)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为1.5V时,电流表如图乙所示,电流表示数为 A,则此时测得RX的阻值是 Ω;
(3)本实验要多次测量取平均值,是为了 ;
(4)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,想利用如图丙实验电路图测量Rx的阻值.图中R为电阻箱,请在以下空白处填上适当内容。
①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电流表示数I和电阻箱阻值RA;
②将开关改接b, ,记下电阻箱阻值RB;
③则Rx= (要求仅利用电阻箱读数表达Rx的阻值)。
10.学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务,三位同学的设计方案如下:
(1)小明的设计方案如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置,电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,未知电阻Rx的阻值为 Ω。
(2)小林的设计方案如图丁所示,闭合开关S,电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,已知定值电阻的阻值为R0,则未知电阻Rₓ= (用I1、I2和R0表示)。
(3)小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关S后,先将开关S1拨至触点 ,移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U;保持滑片P的位置不变,再将开关S1拨至另一触点,调节电阻箱R1的阻值,使电压表的示数恰好为U,此时电阻箱的读数为R0,则可知未知电阻Rₓ= 。
11.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中为待测电阻,为电阻箱,为单刀双掷开关,为定值电阻。李兵同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关接,调节电阻箱,使电流表的示数仍为;
B.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
C.把开关接,读出电流表的示数为;
D.读出电阻箱的示数。
(1)上述步骤的合理顺序是 (只需填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,若已知的阻值为,则待测电阻的阻值为 。
(3)该实验所采用的物理实验方法叫 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
12.现要测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx(约5Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小 ;
(2)该实验中,若电流表没有示数,电压表示数为电源电压,那么故障可能是: ;
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50A,电压表的示数如图乙,则本次的Rx= Ω;
(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0-999.9Ω)和电流表等器材,测电阻Rx的阻值,设计的电路如图丙。完成下列实验步骤:
①正确连接电路,闭合S1、S2,断开S3,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1;
②闭合S1、S3,断开S2,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱阻值使电流表示数为I1,此时电阻箱读数为R0;
③电阻Rx= 。(用测得量的符号表示)
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《期末冲刺阶段重点专题抢分突击战:等效替代法测电阻(实验题)
---2025-2026学年九年级物理上学期苏科版》参考答案
1.(1)左
(2) 6.25 5
(3)温度
(4) 2.5 a
【详解】(1)由图甲和乙可知,电压表选0~3V量程,示数为2.4V,小于小灯泡额定电压2.5V。要使小灯泡正常发光,需增大其两端电压,根据串联电路分压规律,应减小滑动变阻器接入阻值,故将滑片P向左移动。
(2)[1]由图甲可知,图丙中电流表选0~0.6A量程,示数为0.40A。小灯泡正常发光时的电阻
[2]电源由3节干电池组成,电压为4.5V,滑动变阻器两端电压
其接入电阻
(3)小灯泡灯丝是导体,其电阻随温度升高而增大,因此不同电压下,灯丝温度不同,阻值不同,原因是灯丝电阻受温度影响。
(4)[1]该方法为“等效替代法”:开关掷于位置1时,调整b处电阻使小灯泡两端电压为2.5V;开关掷于位置2时,保持b处电阻不变,调整a处电阻箱,使电压表示数仍为2.5V,此时电阻箱阻值与小灯泡阻值相等。
[2]电阻箱需接在与小灯泡等效的位置(与小灯泡并联),故应接在图丁中的a位置。
2. 保持滑片的位置不变 电阻箱的阻值
【详解】[1][2][3][4]由题意可知,本实验采用的等效替代法测电阻。基本思路是先将待测电阻单独接入电路,将滑动变阻器滑片移动到合适位置时记下电压表示数;然后用电阻箱来替代待测电阻接入电路,在保持滑动变阻器阻值不变的情况下,调节电阻箱阻值,使电压表示数仍为原来的示数,这样电阻箱此时接入的阻值就等于待测电阻的阻值。所以实验的步骤为:只闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,记录电压表的示数U;然后断开开关,闭合,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱的电阻值,使电压表的示数仍为U;记录此时电阻箱的示数,则待测电阻的阻值。
3.(1) 断开 减小
(2) 1200 不均匀 7.2 大
【详解】(1)[1]为了保护电路,在连接电路时开关应断开。
[2]闭合S1、断开S2,只有热敏电阻接入电路,记录电流表示数;
闭合S2、断开S1,只有R0接入电路,调节电阻箱R0,电路中的电流为;
要使,需使,即调节电阻箱R0直至电流表示数为I0。
[3]分析表格数据可知,温度越高,热敏电阻的阻值越小,即热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)[1]据乙图可知,R0与Rt串联,当温度为30℃时,热敏电阻的阻值为800Ω,此时电路中的电流为,电路中的总电阻为
电阻箱应调为
[2]由表格数据可知,温度增加量相同时,热敏电阻的减小量不相同,所以热敏电阻Rt与温度之间的关系不是线性的关系;由于R0与Rt串联,根据欧姆定律可得,电路中的电流为,U、R0不变,Rt随温度变化不是线性的,所以I与温度不是线性关系,刻度不均匀。
[3][4]温度低时,热敏电阻阻值变大,根据串联电路分压规律可知,热敏电阻的电压变大,则电阻箱电压变小,电压表在电压大于一定数值时会报警,所以要使电路能在温度低于10℃时报警,应将电压表并联在两端,故作图如下:
温度为10℃时,,不变,所以此时电流为
此时两端电压为
即电压表大于7.2V时会报警。
[5]报警时的电压表示数不变,则和的电压不变,报警温度降低,则阻值变大,分压变多,要使的电压不变,根据串联分压原理,应增大的阻值。
4.(1)
(2)左
(3)滑动变阻器断路/开关接触不良/电流表断路
(4)10
(5)B
(6) 电流表示数为I 5
【详解】(1)由图甲可知,电源为两节干电池,故电源电压为3V,因此将电压表正接线柱与Rx右端接线柱相连,测量范围选择0~3V,由于Rx>5Ω,故电路中的电流
故将电流表正接线柱与Rx左端相连,测量范围选择0~0.6A。如图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,由图可知,滑片应滑到最左端。
(3)闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表均无示数,可能是电路中出现断路,因此故障可能为滑动变阻器断路或开关接触不良或电流表断路。
(4)电压表测量范围选择的0~3V,分度值为0.1V,故读数为2.4V,由欧姆定律可知,
(5)实验是为了测定Rx的阻值,因此实验多次测量取平均值是为了减小误差。故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(6)[1][2]开关S接触点a,读出电流表的示数为I,开关S改接触点b,调节电阻箱直到电流表示数相同,电阻箱的示数即为的阻值,由图可知,电阻箱的示数为
5.(1) 电流表未调零 5
(2) 0Ω I2=I1 20
(3) 电阻箱的阻值RA 只调节电阻箱 偏大
【详解】(1)[1]开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙,即电流表指针没有与零刻度线对齐,这是因为电流表使用前没有调零。
[2]闭合开关,电流表示数为0.5A。由图甲可知,电压表选用小量程,电压表示数如图丙所示,电压表分度值0.1V,其示数为2.5V,则待测电阻Rx的阻值为
(2)[1]小明将R1调至0Ω,由图丁可知,Rx与R2并联,电流表分别测通过Rx和R2的电流I1和I2,根据并联电路电压相等原理可知
解得
[2][3]小华将R1调至0Ω,此时Rx与R2并联,电流表分别测Rx和R2的电流,调整R2,使,根据并联电路电压相等规律可知,。
[4]小红在第一次测量中,I2的示数为I1的4倍,R2阻值为15Ω,并联电压相等原理有
所以,故有①
在第二次测量中,I2的示数为I1的4倍,根据并联电压相等原理有
所以
故有②
已知其中一次的R1阻值是另一次的2倍,可知③
由①②③可得出,代入①可得出Rx的阻值为
(3)[1]如图戊将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,使电流表的示数为I,记下电阻箱的阻值RA。
[2]将开关接b,保持滑动变阻器滑片P位置不变,只调节电阻箱,使电流表示数I保持不变,记下此时电阻箱阻值RB。根据等效替代法,则,故
[3]若在第②步骤中滑片P不小心向右移动了少许,则滑动变阻器接入电路的阻值变大,电阻箱RB的阻值偏小,则所测Rx的阻值偏大。
6.(1) 0.3 8.3
(2)温度
(3) B 自来水的电阻太大 2.4 4.8
【详解】(1)[1][2]由甲乙两图可知,电流表量程为0~0.6A,电流表分度值为0.02A,示数为0.3A。则此时小灯泡的电阻为
(2)灯泡的电阻受温度的影响,温度越高,灯泡的电阻越大。
(3)[1]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大值的B端。
[2]移动滑片P,电流表示数几乎都为零,说明电路中阻值过大近乎断路,电压表示数接近3V,电压表两个接线柱到电源两端通路,若电路元件完好且各处连接没有问题,则出现该现象的原因可能是自来水的电阻太大。
[3]a.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;b.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,设电压表的示数为,电阻箱的阻值是,则两次的电流之比为
由并联电路中电压相等可知,
则①
定值电阻阻值为4kΩ,定值电阻阻值为3kΩ,电阻箱R的阻值为5kΩ,代入①中解得。
[4]若将阀门K打开,活塞的距离拉长至24cm,自来水的横截面积没有变化,长度增大了一倍,导体的电阻与长度成正比,所以此时玻璃管内水的阻值为
7.(1)
(2)断路
(3)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)右
(5) 偏大
【详解】(1)由图甲可知,电流表并联在电路中,电压表串联在电路中;而电流表应串联在电路中,电压表应并联在定值电阻两端,测定值电阻两端电压,所以定值电阻R的B接线柱与电流表之间的导线(打“×”);将该导线改接至R的B接线柱与电压表的负接线柱之间,使电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中。如图所示:
(2)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源正负极接通,则故障原因可能是电阻R断路。
(3)图乙是“电流I随电阻R变化”的图像,电流与电阻的乘积为
保持不变,故可得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)用电阻替代电阻后,根据“串联分压”原理可知定值电阻的分压会升高;为保持定值电阻电压不变,需增大滑动变阻器的分压,因此要增大滑动变阻器的接入电阻。结合甲图中滑动变阻器的左下接线柱接入电路,滑片向右滑动时,接入电阻增大。
(5)[1]开关接a时:电路是、电阻箱、滑动变阻器串联,电压表测与电阻箱串联部分电路的总电压;开关接b时:电路是电阻箱与滑动变阻器串联,电压表测的电压(仍为),且滑动变阻器滑片位置不变,即滑动变阻器的分压不变。根据“等效替代”(两次电路的总电阻相等),有,因此
[2]若开关接b时,滑动变阻器滑片向右移动:滑动变阻器接入电阻增大,其分压会增大;为保持电压表示数仍为,需增大电阻箱的阻值;由可知,偏大则测出的将偏大。
8.(1) 断路 8.3
(2) D
(3)
【详解】(1)[1]利用伏安法测小灯泡正常发光时的电阻,电压表并联在小灯泡两端,测小灯泡两端的电压,电流表串联在电路中测电流,且两表都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出,滑动变阻器遵循一上一下的原则接入电路,如图所示;
[2]闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路中没有电流,即电路中出现断路,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡断路。
[3]由图乙可知,电流表选择的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,电流为。由得,灯泡电阻
(2)[1] 闭合S、S1,断开S2,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0串联;电压表并联在小灯泡和滑动变阻器两端,测小灯泡和滑动变阻器的总电压,小灯泡正常发光时,电路中的电流为I0,根据串联电路中电压关系可知,电压表的示数应该为
[2] ①小明:保持滑片不动,断开S1,闭合S、S2,电压表测滑动变阻器两端的电压U2。小灯泡正常发光时的电压为
小灯泡正常发光时的电阻为
故小明的方案可行;
②小华:保持滑片不动,闭合S、S1、S2,读出电压表的示数U3。此时小灯泡被短路,电路由滑动变阻器和定值电阻R0串联;定值电阻R0两端的电压为
通过定值电阻的电流
根据串联电路中电流关系可知,通过滑动变阻器的电流
则滑动变阻器现在的阻值为
当闭合S、S1,断开S2,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0串联时,电压表的示数为
电路中的电流为I0,滑动变阻器两端的电压为
小灯泡正常发光时的电阻为
故小华的方案可行;
故选D。
(3)只闭合S1,Rx、R1串联,电压表V1测Rx两端电压,即Rx两端电压为U,电路中的电流为
R1两端的电压
电源电压
只闭合S2,R2、R0串联,电压表V2测R0两端的电压,即R0两端的电压为U,电路中的电流为
R2两端的电压
电源电压
电源电压不变,所以,即
整理得:
9.(1)
(2) 0.3 5
(3)减小误差
(4) 滑动变阻器滑片P位置不动,调节电阻箱使电流表示数为I
【详解】(1)测量定值电阻阻值的实验是通过测量电阻两端的电压及电流,利用欧姆定律计算定值电阻的阻值的,故原理是欧姆定律变形公式。
(2)[1]电流表选择的量程,分度值为0.02A,此时电流表读数为0.3A。
[2]此时测得Rx的阻值是
(3)一次实验测量的结果具有较大误差,实验中要多次测量取平均值,目的是为了减小误差。
(4)[1]①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电流表示数I和电阻箱阻值RA;
②将开关改接b,滑动变阻器滑片P位置不动,调节电阻箱使电流表示数为I,记下电阻箱阻值RB。这两次电流相等,说明这两次电路总电阻相等,
[2]③则
10.(1) 2.7 9
(2)
(3) b
【详解】(1)[1][2]图乙电压表的量程为0~3V,分度值是0.1V,示数为2.7V,图丙电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.3A;根据欧姆定律,可以求出
(2)分析图丁可知,与并联,电流表A1测量并联电路的总电流I1,电流表A2测量通过的电流I2,则通过的电流
两端的电压
根据欧姆定律,可得
故
(3)[1][2]如图戊所示,闭合开关S后,先将开关S1拨至触点b,与R串联,电压表测量两端的电压,移动滑动变阻器的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U,即两端电压为U,保持滑片P的位置不变,再将开关S1拨至另一触点a,此时与R串联,电压表测量两端的电压,调节电阻箱R1的阻值,使电压表的示数恰好为U,此时电阻箱示数等于未知电阻阻值,即。
11.(1)BCAD
(2)1893
(3)等效替代法
【详解】(1)这是用电阻箱替代法测电阻,应
先按电路图连接实物,电阻箱阻值调至最大(B)。
把开关 S 接 a 点() ,读出电流表示数(C)。
把开关 S 接 b 点(电阻箱),调节电阻箱使电流表示数仍为(A)。
读出电阻箱示数,则(D)。
所以顺序是 BCAD。
(2)如图乙,电阻箱读数为,即
(3)用电阻箱替代待测电阻,使电流表示数相同,从而,这是等效替代法。
12.(1)
(2)待测电阻Rx断路
(3)5.2
(4)R0
【详解】(1)电流表与待测电阻Rx串联,电压表并联在待测电阻Rx两端,滑动变阻器要连接“一上一下”两个接线柱,且当滑片P向D接线柱滑动时接入阻值变小,则需接B接线柱,电源由两节干电池组成,电压约为3V,电阻阻值约为5Ω,则在滑动变阻器接入阻值为零时,电路电流约为
则电流表应选择0~0.6A的量程,电路连接如下:
(2)电流表没有示数,说明电路可能为断路,电压表示数为电源电压,则电压表与电源连通,则故障为待测电阻Rx断路。
(3)由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.6V,则待测电阻阻值
(4)闭合S1、S2,断开S3时,滑动变阻器与Rx串联,闭合S1、S3,断开S2时,滑动变阻器与R0串联,两次电流表示数相同,即两次电流相等,根据可知,两次电路的电阻相等,由于滑动变阻器的电阻不变,则待测电阻Rx的电阻与电阻箱的阻值相等,即。
第1页,共2页
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