内容正文:
电学实验探究
题型一:伏安法测电阻
1.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻.已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有2.5V字样,他记录的实验数据如下表所示.关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
A.电路图中a是电压表,b是电流表 B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C.滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω D.闭合开关后,滑片P 向左移,小灯泡的电阻减小
2.某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如下表所示。①该同学测得此电阻的阻值约为10Ω;②序号:“3”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2;③序号“1”和“4”的实验数据表明待测电阻R,不是定值电阻;④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系。上述关于实验的几种说法中正确的是( )
序号
1
2
3
4
U/V
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.21
0.30
0.40
0.49
A.①④ B.③④ C.①②④ D.①③
3.小文测小灯泡的电阻,电路如图甲所示闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到b端,这样做的目的是___________;闭合开关S,调节滑动变阻器,电流表的示数如乙图所示,若此时电压表的示数为3V,则此时灯丝的电阻为___________Ω。
题型二:伏阻法测电阻
1.为了测出未知电阻上的阻值,某同学设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电阻R0阻值已知,电源电压未知且不变,滑动变阻器最大阻值未知)( )
A.(1) (2) B.(3) (4)
C.只有(2)正确 D.只有(3)正确
2.如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.B.C.D.
3.小明在做“用伏安法测量某定值电阻的阻值”的实验中:
(1)利用伏安法测量未知电阻阻值时,由于电表自身的内阻而导致测量的误差无法避免,所以用如图甲所示的电路图测电阻时,测量值___________(选填“大于”“小于”“等于”)真实值。
(2)连接电路时,开关应该___________,滑动变阻器移至最___________(选填“左”、“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是___________。(填符号)
A.滑动变阻器断路 B.断路 C.短路
(4)排除故障后,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,它的阻值是___________。
(5)通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是___________。
(6)某同学据电路图丁连接电路,闭合,先将拨到触点,当电阻箱阻值调为,电压表读数为;再将拨到触点,保持电阻箱阻值不变,电压表的示数为,电路中电流___________,待测电阻的阻值___________。(均用含有、、的字母表达式写出结果)
4.为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求:滑片向右移动时电流表示数变小;( )
(2)某次测量时,电压表示数为 2.5V,电流表指针位置如图乙所示,则该实验的实验结论是___________。
(3)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为 R0 的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了 Rx 的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关 S1,断开 S2,读出电压表的示数 U1;
②闭合开关 S1、S2,读出电压表的示数 U2;
③待测电阻的阻值 Rx= ________。(用已知量和测得量的字母表示)
5.在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压为3V。
(1)如图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线在图中补画出正确的连线______;
(2)排除故障并正确操作,刚合上开关,发现电压表的示数为,电流表的示数为0,则故障是______;
(3)移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,其示数为______A,待测电阻______Ω。若要将电压表的示数调到2.0V,需将滑片P向______移动(选填“左”或“右”);
(4)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如图丙的电路,同样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Rx两端的电压为;
②______,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.小丽同学在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压为 4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为 10Ω。
(1)请你帮她用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。要求:当滑片向左移动时, 连入电路的电阻变大;连线不得交叉;__________
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能的原因为:_______________;
(3)小丽同学继续移动滑片 P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的 I ~U 关系图象。根据图象,可知灯泡的电阻是______________(选填“变化”或“不变”)的; 你认为出现这样现象的原因是:__________;
(4)假如实验过程发现电流表坏了,小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路图,测出了小灯泡的正常发光时的电阻,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点 _________(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为_________;
②保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到触点_________(选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为:R灯=__________(用已知量和测量量表示)。
7.科技小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉______;
(2)在连接电路时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态;滑动变阻器的滑片P应位于_____(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是_____;
A.电流表没调零
B.电流表“+”“﹣”接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,为______A,则电阻R的阻值是______Ω;
(5)改变电阻R两端的电压,多次测量求平均值,分析数据还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______(选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图丙所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,主要实验步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2;
③由此可得电阻Rx=______(以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
题型三:安阻法测电阻
1.下列各图,不能测出电阻Rx的阻值的是(电阻R0已知)( )
A.B.C.D.
2.若R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器铭牌磨损,导致阻值未知,则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是( )
A.B.C.D.
3.图示电中(R0阻值和滑动变阻器规格已知,电源电压恒定),能测出Rx阻值的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①② D.①④
4.现有电源(已知其电压为2伏整数倍)、两个电流表、一个10欧的定值电阻R,一个待测电阻Rx,小明想利用现有器材测出待测电阻的阻值,于是他设计连接了如图(a)所示的电路:
(1)小明将两个电流表分别接入a、b、c中的两点,闭合开关,两电表示数如图(b)、(c)所示,请判断电流表A2接入的位置,并说明理由。______
(2)求出待测电阻Rx的阻值。______(请写出过程)
(3)小红同学认为小明同学的实验结果可能存在较大的误差,理由是______。为了减小误差,可进行的操作是:______
A.换不同电压的电源继续实验
B.换不同阻值的定值电阻继续实验
C.换其他待测电阻继续实验
5.课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1,A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图,请根据电路图把未完成的实物图连接线补充完整( );
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“a”“b”)端;
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图,两表A1、A2的读数分别为I1=______A,I2=______A;
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______Ω;
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过______A;
(6)有同学认为,改用下面电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行?
答:______(选填“是”“否”)。
6.小红同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路。
(1)请帮助小红将如图甲所示的电路连接完整,使滑片向左移动时电压表示数变大 _____ ;(图中甲为电压表,乙为电流表)
(2)小明将第一次实验得到的部分数据填入了表格中,然后将E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω,调节滑动变阻器的滑片P,直到 _______ 为止。
实验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
10
0.2
2
20
(3)添加电流表和已知阻值的定值电阻R0,结合本实验器材可以测量未知阻值的定值电阻Rx的阻值,如图乙是某同学设计的电路图,请你将实验过程补充完整:
A.对照电路图连接好电路;
B.闭合开关,记录电流表A1和A2的示数分别是I1和I2;
C.断开开关,整理器材;
D.用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx= _________ 。
7.利用电源、滑动变阻器和定值电阻R0(阻值已知)以及两个电流表A1、A2来测量未知电阻Rx的阻值。同学们设计了如下图A、B、C三个电路。
(1)经过讨论,认为测量未知电阻Rx阻值的最佳方案为图______电路;
(2)根据所选电路图,请用笔画线代替导线完成实物连接图;
( )
(3)小宇在某次实验中,测得电流表A1的示数为I1,A2的示数为I2,则待测电阻Rx=______;
(4)在某次测量中,小宇发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两个电流表A1、A2的示数始终相等,即I1=I2,由此判断出Rx处的故障是______;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是:______和______。
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电学实验探究
题型一:伏安法测电阻
1.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻.已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有2.5V字样,他记录的实验数据如下表所示.关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
A.电路图中a是电压表,b是电流表 B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C.滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω D.闭合开关后,滑片P 向左移,小灯泡的电阻减小
【答案】C
2.某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如下表所示。①该同学测得此电阻的阻值约为10Ω;②序号:“3”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2;③序号“1”和“4”的实验数据表明待测电阻R,不是定值电阻;④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系。上述关于实验的几种说法中正确的是( )
序号
1
2
3
4
U/V
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.21
0.30
0.40
0.49
A.①④ B.③④ C.①②④ D.①③
【答案】C
3.小文测小灯泡的电阻,电路如图甲所示闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到b端,这样做的目的是___________;闭合开关S,调节滑动变阻器,电流表的示数如乙图所示,若此时电压表的示数为3V,则此时灯丝的电阻为___________Ω。
【答案】 保护电路 10
题型二:伏阻法测电阻
1.为了测出未知电阻上的阻值,某同学设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电阻R0阻值已知,电源电压未知且不变,滑动变阻器最大阻值未知)( )
A.(1) (2) B.(3) (4)
C.只有(2)正确 D.只有(3)正确
【答案】B
2.如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.B.C.D.
【答案】C
3.小明在做“用伏安法测量某定值电阻的阻值”的实验中:
(1)利用伏安法测量未知电阻阻值时,由于电表自身的内阻而导致测量的误差无法避免,所以用如图甲所示的电路图测电阻时,测量值___________(选填“大于”“小于”“等于”)真实值。
(2)连接电路时,开关应该___________,滑动变阻器移至最___________(选填“左”、“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是___________。(填符号)
A.滑动变阻器断路
B.断路
C.短路
(4)排除故障后,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,它的阻值是___________。
(5)通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是___________。
(6)某同学据电路图丁连接电路,闭合,先将拨到触点,当电阻箱阻值调为,电压表读数为;再将拨到触点,保持电阻箱阻值不变,电压表的示数为,电路中电流___________,待测电阻的阻值___________。(均用含有、、的字母表达式写出结果)
【答案】 小于 断开 右 C 减小误差
4.为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求:滑片向右移动时电流表示数变小;( )
(2)某次测量时,电压表示数为 2.5V,电流表指针位置如图乙所示,则该实验的实验结论是___________。
(3)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为 R0 的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了 Rx 的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关 S1,断开 S2,读出电压表的示数 U1;
②闭合开关 S1、S2,读出电压表的示数 U2;
③待测电阻的阻值 Rx= ________。(用已知量和测得量的字母表示)
【答案】 导体的电阻等于通电导体两端电压与通过导体的电流的比值
5.在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压为3V。
(1)如图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线在图中补画出正确的连线______;
(2)排除故障并正确操作,刚合上开关,发现电压表的示数为,电流表的示数为0,则故障是______;
(3)移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,其示数为______A,待测电阻______Ω。若要将电压表的示数调到2.0V,需将滑片P向______移动(选填“左”或“右”);
(4)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如图丙的电路,同样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Rx两端的电压为;
②______,用电压表测出电源的电压U;
③可得待测电阻______(用U、和表示)。
【答案】 电阻R断路 0.26 5 右 再闭合S1
6.小丽同学在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压为 4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为 10Ω。
(1)请你帮她用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。要求:当滑片向左移动时, 连入电路的电阻变大;连线不得交叉;__________
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能的原因为:_______________;
(3)小丽同学继续移动滑片 P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图乙所示的 I ~U 关系图象。根据图象,可知灯泡的电阻是______________(选填“变化”或“不变”)的; 你认为出现这样现象的原因是:__________;
(4)假如实验过程发现电流表坏了,小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路图,测出了小灯泡的正常发光时的电阻,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点 _________(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为_________;
②保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到触点_________(选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为:R灯=__________(用已知量和测量量表示)。
【答案】 灯泡短路 变化 灯丝的电阻随温度的变化而变化 2 2.5V 1
7.科技小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉______;
(2)在连接电路时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态;滑动变阻器的滑片P应位于_____(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是_____;
A.电流表没调零
B.电流表“+”“﹣”接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,为______A,则电阻R的阻值是______Ω;
(5)改变电阻R两端的电压,多次测量求平均值,分析数据还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______(选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图丙所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,主要实验步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2;
③由此可得电阻Rx=______(以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
【答案】 断开 B A 0.5 5 正
题型三:安阻法测电阻
1.下列各图,不能测出电阻Rx的阻值的是(电阻R0已知)( )
A.B.C.D.
【答案】C
2.若R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器铭牌磨损,导致阻值未知,则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
3.图示电中(R0阻值和滑动变阻器规格已知,电源电压恒定),能测出Rx阻值的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①② D.①④
【答案】A
4.现有电源(已知其电压为2伏整数倍)、两个电流表、一个10欧的定值电阻R,一个待测电阻Rx,小明想利用现有器材测出待测电阻的阻值,于是他设计连接了如图(a)所示的电路:
(1)小明将两个电流表分别接入a、b、c中的两点,闭合开关,两电表示数如图(b)、(c)所示,请判断电流表A2接入的位置,并说明理由。______
(2)求出待测电阻Rx的阻值。______(请写出过程)
(3)小红同学认为小明同学的实验结果可能存在较大的误差,理由是______。为了减小误差,可进行的操作是:______
A.换不同电压的电源继续实验
B.换不同阻值的定值电阻继续实验
C.换其他待测电阻继续实验
【答案】 见解析 见解析 只做了一组实验,误差较大 A
【解析】
(1)图(b)中的电流表A1所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.4A;图(c)中的电流表A2所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.1A;则电流表A2示数小于电流表A1示数;由电路图可知:a、c两点分别在支路上,b在干路上,则根据并联电路中干路电流等于各个支路电流之和可知:并联电路中干路电流大于支路电流,所以,电流表A2接入的位置是a或c;若电流表A2接入的位置是a点,电源电压
U=I2R=0.1A×10Ω=1V
由于电源电压为2伏整数倍,所以,电流表A2接入的位置不是a点,是c点。
(2)若A1接入b点,则电源电压
U=IR=(0.4A-0.1A)×10Ω=3V
不是2伏整数倍;故A1接入b点,则通过R的电流为
IR=I1=0.4A
电源电压
U=IRR=0.4A×10Ω=4V
Rx的阻值为
Rx==40Ω
(3)只做了一组实验,误差较大。实验中,存在着实验误差;为了减小误差,还需进行的操作通过改变待测电阻两端电压和通过它的电流,多测几组数据,多次测量取平均值的方法,减小误差,故可进行的操作是换不同电压的电源继续实验。故选A。
5.课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1,A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图,请根据电路图把未完成的实物图连接线补充完整( );
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“a”“b”)端;
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图,两表A1、A2的读数分别为I1=______A,I2=______A;
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______Ω;
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过______A;
(6)有同学认为,改用下面电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行?
答:______(选填“是”“否”)。
【答案】 b 0.32 0.48 4.5 0.4 是
6.小红同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路。
(1)请帮助小红将如图甲所示的电路连接完整,使滑片向左移动时电压表示数变大 _____ ;(图中甲为电压表,乙为电流表)
(2)小明将第一次实验得到的部分数据填入了表格中,然后将E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω,调节滑动变阻器的滑片P,直到 _______ 为止。
实验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
10
0.2
2
20
(3)添加电流表和已知阻值的定值电阻R0,结合本实验器材可以测量未知阻值的定值电阻Rx的阻值,如图乙是某同学设计的电路图,请你将实验过程补充完整:
A.对照电路图连接好电路;
B.闭合开关,记录电流表A1和A2的示数分别是I1和I2;
C.断开开关,整理器材;
D.用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx= _________ 。
【答案】 电压表示数为2V
7.利用电源、滑动变阻器和定值电阻R0(阻值已知)以及两个电流表A1、A2来测量未知电阻Rx的阻值。同学们设计了如下图A、B、C三个电路。
(1)经过讨论,认为测量未知电阻Rx阻值的最佳方案为图______电路;
(2)根据所选电路图,请用笔画线代替导线完成实物连接图;
( )
(3)小宇在某次实验中,测得电流表A1的示数为I1,A2的示数为I2,则待测电阻Rx=______;
(4)在某次测量中,小宇发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两个电流表A1、A2的示数始终相等,即I1=I2,由此判断出Rx处的故障是______;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是:______和______。
【答案】 B 断路 保护电路 改变电流
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