2026年中考物理第二轮实验专题复习--伏安法测电阻
2026-04-28
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内容正文:
2026年中考物理九年级第二轮实验专题复习--伏安法测电阻
1.小东计划用电源电压为6V的学生电源,测量某小灯泡正常发光时的电阻。他观察到小灯泡标注的正常工作电压为2.5V,咨询老师得知小灯泡电阻约为10Ω。他找来了“A、B”两个不同规格的滑动变阻器,铭牌分别标有“10Ω 1A”和“20Ω 2A”字样。
(1)本实验中小东应该选择___________(选填“A”或“B”)滑动变阻器;
(2)他连接了图所示的实验电路,其中滑动变阻器还没有接入电路。若实现滑动变阻器滑片向左滑动时,小灯泡发光变亮,他应该接滑动变阻器的___________(选填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表、电压表指针偏转角度都很小,则可能的原因是___________;
(4)若闭合开关后,电压表的示数为2.2V,则下一步应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“左”或“右”)端移动;
(5)测量小灯泡的电阻时,___________(选填“需要”或“不需要”)测量平均值,原因是___________;
(6)测量定值电阻的阻值时,多次改变滑动变阻器的阻值的目的是___________。
2.小明在测量定值电阻的实验中(电源为2节串联的新干电池)。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整_____;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 _____(选填“A”或“B”)端。小明闭合开关后,移动滑片P到某一点时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图所示,计算出的电阻值为 _____Ω;
(3)小明仅把这一次实验测量的阻值作为最后结果,但老师认为不妥,理由是 ____;
(4)如图所示是其他两组同学根据测得数据作出的I﹣U图像,分析图像可知Ra_____Rb(选填“>”、“=”或“<”)。
3.小华同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
(2)正确连接电路后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是 (选填“A”、“B”或“C”);
A.开关断路
B.滑动变阻器断路
C.定值电阻断路
(3)排除故障后,闭合开关,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是_________A。
(4)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
电流I/A
0.15
0.23
0.30
0.38
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压________。为了进一步验证实验结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成_____次。
(5)【拓展】用上述实验器材中的滑动变阻器、电压表和选用(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)电阻中的一个定值电阻,来测量另一额定电压为3V,额定电流大于0.3A的小灯泡正常发光时的电阻,电路图如图丙所示。闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为3V,保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S2,读出电压表示数为9V,由此计算出了灯泡电阻。则他们选的是_______Ω的定值电阻,该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
4.某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉______;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡______;
(3)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A,则小灯泡此时的电阻为______Ω;(结果保留一位小数)
(4)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要______(选填“大”或“小”)。
5.用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,电源电压为6V。
(1)闭合开关,若滑动变阻器断路,观察电流表和电压表示数情况是___________;
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙是___________A,则此次测得未知电阻___________。利用此组数据即得出该待测电阻的阻值,结束实验。你认为这种做法有何不妥?___________。
(3)为了保证电路安全,实验过程中选取的滑动变阻器的阻值应不小于___________Ω;
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数;
②闭合开关S,___________,读出电压表示数,则待测电阻的表达式___________。(用表示)
6.小明利用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3 V 且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1 A”,各仪器均完好。
(1)在电路连接过程中,开关S应处于_______状态,滑动变阻器的滑片调到最_______(填“左”或“右”)端。若小明闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是_______。
(2)小明展示实验数据,如下表所示。小红发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是序号为_______的实验数据,依据是________。
序号
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流/A
0.1
0.16
0.2
0.24
0.26
(3)小明认为用图甲的电路图还能探究电流与电压的关系,小红认为不合理,请帮小红说明理由:________。
(4)小明认为,不用电流表,只用电压表和电阻为R0(大小已知)的定值电阻,由图乙同样可以测得待测电阻器的电阻Rx。设计方案如下,请补全实验步骤并写出Rx的表达式:
①闭合开关S1、断开开关S2,读出电压表示数U1;
②_______,读出电压表示数U2;
待测电阻器的电阻Rx的表达式:Rx=______(用U1、U2及R0来表示)。
7.如图甄仔细同学用伏安法测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你在图甲中的方框内画出实验电路图_____;
(2)如图乙为甄仔细未完成的实物连线图,请你将电压表接入电路_____;
(3)在开关闭合前,图中滑动变阻器的滑片应置于最 _____端(选填“左”或“右”);
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,观察到电流表、电压表的示数如图丙所示,此时小灯泡的电阻为 _____Ω;
(5)接下来甄仔细调节滑动变阻器的位置进行了多组实验,他发现测量的电阻值都明显的不同,原因可能是 _____;
(6)甄仔细想利用上面实验器材测量小灯泡的额定功率,在上面实验(5)基础之上滑动变阻器的滑片向 _____(选填“A”或“B”)移动,直到小灯泡正常发光时电流表如图丁所示,则灯泡的额定功率为 _____W。
8.在测量小灯泡的电阻和电功率的实验中,选用额定电压为2.5V的小灯泡。
(1)为了测量更精确,电压表应选择的量程是___________;
(2)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是___________;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为___________A;
(4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向___________端滑动;随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变___________;
(5)小明还设计了如图丙所示的电路,测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器的最大阻值为,小灯泡的额定电压为,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,,调节的滑片,使电压表的示数为;
②接着保持变阻器的滑片位置不动,___________;
③调节的滑片调至最左端,记下电压表示数;将的滑片调至最右端,记下电压表示数为,小灯泡额定功率的表达式:P=___________(用、,、表示)
9.小红利用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图将图乙中的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于图中最____(选填“左”或“右”)端;闭合开关,电流表无示数,电压表的示数等于6V,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表、电流表示数都不变,则电路出现的故障可能是__________。
(3)排除故障后,换用不同的电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下对应的电流表的示数,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图象,由图像可得出结论:_______一定时,通过导体的电流跟电阻成_______(选填“正比”或“反比”)。
(4)实验过程中,小红在将阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻时,她应向____(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为____V。
(5)为了保证能够利用给出的5个电阻完成实验,滑动变阻器的阻值至少为____Ω。
10.在测量定值电阻的阻值的实验中,同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路补充完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小)______。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至______(选填“A”或“B”)端。实验中闭合开关后发现,无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是______。
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.断路 D.短路
(3)排除故障后,小致闭合开关,将滑片移动到某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,是______V,则此次测量中,的阻值为______。为使测量结果更准确,接下来应进行的操作是__________。
11.小明在“测量定值电阻的阻值”的实验中,电源电压为U且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R0。
(1)如图甲所示是小明连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线;_______
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为 2.5V 时,电流表示数如图乙所示,其示数为________A,则被测电阻的阻值是_______Ω;
(3)完成测电阻实验后,同组的小红提出,假如没有电流表,利用该组仪器应该也能测出电阻Rx的阻值,于是她设计了如图丙所示的电路,请你帮助她将实验步骤补充完整。
①________,闭合开关,读出此时电压表示数Ux;②未知电阻阻值的表达式 Rx=________(用已知量和所测物理量的符号表示)。
12.小海同学用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数变小,导线不交叉;______
(2)连接电路时,开关应该 _______。闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于最 _____端;
(3)闭合开关,小海发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ____________;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电压表示数如图乙所示,此时定值电阻R两端的电压为 ________V;根据实验数据绘制出定值电阻R的I﹣U图像如图丙所示。由图像可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 _______;
(5)小海将定值电阻换成一标有“2.5V”字样的小灯泡继续实验,来测量小灯泡正常发光的电阻。他得到的数据记录在下面的表格中,根据表格中的数据计算出小灯泡正常发光时的电阻为 ________Ω(保留一位小数)。
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
实验过程中,小海发现小灯泡亮度也逐渐变亮。结合实验现象和数据,本次探究还可以得到实验结论:___________。
13.小明用以下实验器材测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻:电源(电压4.5V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡(电阻约为),滑动变阻器“”、滑动变阻器“”、滑动变阻器“”。
(1)实验应选用滑动变阻器______,该实验的原理是______;
(2)连接完电路后闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表示数均很小,无论怎样移动滑片都不起作用,可能的故障是______;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为______V;
(4)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电压与通过它的电流的关系图像,则小灯泡正常工作时的电阻是______Ω;
(5)取下小灯泡,将阻值为10Ω、20Ω、30Ω三个定值电阻分别接入电路中原灯泡位置,可利用该电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,控制电压一定时,不可以选取的电压值是______(选填序号)。
A. B. C.
14.用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压U=6V。
(1)小莉同学正确连接电路后,闭合开关,小灯泡立即发出耀眼的光,原因是______;
(2)实验测量数据如下表,他选用的滑动变阻器规格是______(选填“0~20Ω”或“0~50Ω”);
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
(3)滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙,示数为______V。为使小灯泡正常发光,滑片P应向______端移动;
(4)小莉发现灯丝电阻是变化的,取平均值才能得出更准确的电阻值,她的想法是______的,原因是灯丝电阻受______的影响。
15.小明组在“研究小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒定不变,灯泡额定电压2.5V,连接电路如图,请回答:
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.16
0.22
0.26
0.3
0.32
电阻/Ω
6.25
6.8
7.7
9.4
灯泡亮度
逐渐变亮
(1)请写出小明组所连接电路的错误有:___________。
(2)请你只改动某一根导线的连接,将电路改接正确。在改动的导线上画“×”,并画出正确的连接。
(3)改正电路,开关闭合前,应将变阻器的滑片滑到最___________端,闭合开关,小明组直接读取两表示数填入表中,然后调节变阻器滑片又收集了4次实验数据(如表),表中第4次的电阻值应是___________Ω。
(4)实验中收集“灯泡亮度”这个证据的目的是:分析出灯丝的___________。分析表中证据,得出的实验结论是___________。
(5)实验拓展:当小灯泡正常发光时,保持滑片位置不变,将电压表拆下来,然后并联到变阻器两端测得电压为3.3V,则所用滑动变阻器的最大阻值为___________Ω。
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理九年级第二轮实验专题复习--伏安法测电阻》参考答案
1. B a 见解析 左 不需要 见解析 见解析
【详解】(1)[1]灯泡正常发光时,电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
大于滑动变阻器“10Ω 1A”的最大阻值,因此应选规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器B。
(2)[2]滑动变阻器滑片向左滑动时,小灯泡发光变亮,说明电路中电流变大,变阻器连入阻值变小,所以应将a接入电路中。
(3)[3]闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表指针均有偏转,但偏转的角度都很小,电路中的电流太小,灯泡两端的电压很小,可能滑片P在滑动变阻器的最大阻值处。
(4)[4]若闭合开关后,电压表的示数为2.2V,小于灯泡的额定电压,需要增大灯泡两端的电压,由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压,由串联分压可知减小变阻器的阻值,变阻器的滑片向左移动。
(5)[5][6]因灯泡的电阻受温度的影响,灯泡的电阻随温度的升高而增大,不需要测量平均值。
(6)[7]在测量定值电阻的阻值时,多次改变滑动变阻器的阻值,测量多组对应的电压和电流值,是为了计算电阻值时求取平均值,以减小误差。
2. 见解析 B 9 仅把一次实验测量所得的阻值作为最后的结果误差较大 <
【详解】(1)[1]滑动变阻器按一上一下连入电路中,电源为2节串联的新干电池,电压为3V,电压表选择小量程与电阻并联,电路图如图所示:
(2)[2][3]为保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应处在阻值最大的位置,即滑片P应移至B端;因电压表选用小量程,分度值是0.1V,所以电压表示数为1.8V,电阻值
(3)[4]仅把一次实验测量所得的阻值作为最后的结果误差较大,不合适,为减小误差,应进行多次测量求平均值。
(4)[5]根据作出的I﹣U图像知,电压相等时,a对应的电流较大,由欧姆定律知
Ra<Rb
3.(1)
(2)A
(3)0.22
(4) 成正比 1
(5) 15 7.5
【详解】(1)原电路中,电压表与电流表串联后再与电阻并联是错误的,电流表、电阻和变阻器串联,电压表并联在电阻两端,如下图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,可知电压表之外的电路有断路,接在开关两端时有示数,可知电压表之外的电路为通路,则电路的故障是开关断路,故选A。
(3)电流表的示数如图乙所示,分度值为0.02A,此时通过定值电阻的电流是0.22A。
(4)[1]由表中数据可知,在误差允许的范围内,电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]由滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”可知,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.5A,当定值电阻两端电压为U1=0.3V时,滑动变阻器两端的电压应为
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的9倍,根据分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻为
所以此实验不能完成;
由滑动变阻器的规格可知,电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的最大电压为U′=0.5A×4Ω=2V
所以电压为2.1V和2.4V的两次实验不能完成,只有电压为1.8V的这一次实验可以完成;综上所述,表格里余下的4次实验中,他还能完成1次。
(5)[1][2]闭合开关S、S1,电压表测量小灯泡电压,保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S2,电压表测量小灯泡和定值电阻两端电压,根据串联分压,定值电阻两端电压
滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”,测量另一额定电压为3V,额定电流大于0.3A的小灯泡正常发光时的电阻,故可知,电路的电流大于0.3A,小于0.5A。若用10Ω的电阻,则电路的电流为,不可行;
若用5Ω时,电路电流一定大于0.6A,不可行,
若用15Ω的电阻,由欧姆定律易知电路的电流为0.4A,可行;
若用20Ω的电阻,由欧姆定律易知电路的电流为0.3A,不可行;
若用25Ω的电阻,由欧姆定律易知电路的电流为0.24A,不可行;
综上,选的是15Ω的定值电阻,该小灯泡正常发光时的电阻为
4. 断路 8.3 小
【详解】(1)[1] 电流表串联在电路中,故其负接线柱接灯泡右端,电压表并联在灯泡两端,故其负接线柱接灯泡左端,如图所示:
(2)[2]电流表无示数,说明发生了断路,电压表有示数,说明是其测量对象断路,即小灯泡断路。
(3)[3]小灯泡正常发光时的电流为0.3A,额定电压为2.5V,根据欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[4]温度越高,小灯泡电阻越大,而电压为0.9V时,小灯泡微微发光,温度比额定电压下工作时的温度低,故电阻小。
5. 电流表和电压表均无示数 0.3 9 仅根据一组数据求得的电阻可能存在较大误差 9 移动滑动变阻器滑片P至b端
【详解】(1)[1]如图,滑动变阻器、定值电阻、电流表串联在电路中,电压表接在定值电阻两端,闭合开关,若滑动变阻器断路,整个电路断路,观察电流表和电压表示数都没有实数。
(2)[2][3]电压表示数为2.7V,如图乙,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则测得未知电阻
[4]利用一组数据即得出该待测电阻的阻值,结束实验,此方法不妥,一组数据得出的电阻值误差可能较大,应多次测量,求电阻的平均值,目的是减小实验误差。
(3)[5]为了保证电路安全,电电压表的最大值为3V,此时电路中的电流最大,最大电流
滑动变阻器的最小值
实验过程中选取的滑动变阻器的阻值应不小于9Ω。
(3)实验步骤
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数U1;
②[6]闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至b端,读出电压表示数U2;
[7]在步骤①中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U1;在步骤②中,Rx与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测Rx两端电压,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
步骤②电路中的电流
则待测电阻的表达式
6.(1) 断开 右 灯泡L断路
(2) 1 电路中的最小电流大于0.1A
(3)灯泡的电阻是变化的,无法控制电阻不变
(4) 闭合开关S1、S2
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关S应处于断开状态; 滑动变阻器应接入最大阻值,即将滑动变阻器的滑片调到最右端。
[3]闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,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,即小灯泡断路了。
(2)[1][2]由欧姆定律得到,定值电阻的大小为
电路中的最小电流
故第1次实验数据是拼凑的。
(3)探究“电流与电压”的关系,要控制电阻的大小不变,而灯丝的电阻随温度的升高而变大,无法控制灯丝的电阻为定值,故小红同学的观点是错误的。
(4)[1][2]①闭合S1、断开S2,R0与Rx串联,电压表测量Rx的电压,读出电压表示数为U1。
②闭合S1、S2,电路为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。
根据串联电路电压的规律,R0两端的电压为
由欧姆定律得到,通过R0的电流
因为串联电路电流处处相等
由欧姆定律得到,电阻Rx的表达式为
7. 左 7.5 灯丝的电阻会随温度的变化而变化 B 0.6
【详解】(1)[1]用伏安法测量小灯泡的电阻时,小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关电源串联接入电路,将电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示:
(2)[2]小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程并联在灯泡两端;电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如图所示:
(3)[3]为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片应调节至最大阻值处;因此,在开关闭合前,图中滑动变阻器的滑片应置于最左端。
(4)[4]如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,即通过小灯泡的电流为0.2A;电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数是1.5V,即小灯泡两端的电压为1.5V,则小灯泡的电阻为
(5)[5]由于灯丝的电阻会随温度的变化而变化,因此,进行多组实验时,他发现测量的电阻值都明显的不同。
(6)[6]小灯泡的额定电压为2.5V,要测量小灯泡的额定功率,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应使滑动变阻器两端接入电路的电阻减小,滑动变阻器的滑片向B端移动。
[7]如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,则小灯泡的额定功率
8. 0~3V 小灯泡短路 0.3 左 小 断开S1闭合S2,移动变阻器R2的滑片P,使电压表示数为U额
【详解】(1)[1]灯的额定电压为2.5V,故为了测量更精确电压表应选择的量程是0~3V。
(2)[2]闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的部分断路,则故障原因可能是小灯泡短路。
(3)[3]电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。
(4)[4]根据表中数据,电路中的电流越来越小,由欧姆定律可知,电路的总电阻越来越大,故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动。
[5]根据表中数据,可得,灯丝的电阻
各组数据计算可得,灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω、6.1Ω、4.7Ω、3.1Ω、2.0Ω,故灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变小。
(3)①闭合开关S,S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为U额,此时灯泡正常发光;
②[6]接着,保持变阻器R1的滑片位置不动,再断开S1闭合S2,移动变阻器R2的滑片P,使电压表示数为U额,此时滑动变阻器R2的阻值等于灯泡正常发光时电阻,即;
③[7]将R1的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R₁的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2;在③中,将R1的滑片P调至最左端,R1连入电路中的电阻为0,电压表的示数U1即为电源电压;再将R1的滑片P调至最右端,此时两变阻器串联,电压表的示数为U2,即为R2的电压,此时R1两端的电压为
电路中的电流
滑动变阻器R2接入电路的电阻
小灯泡额定功率的表达式
9.(1)
(2) 左 R断路
(3) 电压 反比
(4) 左 2.5
(5)35
【详解】(1)由图甲可知,电压表并联在R两端,电流要从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出,即电压表的正接线柱接电阻R的左接线柱,电压表的负接线柱应该接电阻R的右接线柱,如图所示:
(2)[1]由图乙可知,滑动变阻器接的是B接线柱,在开关闭合前,滑动变阻器要调到最大阻值,所以滑动变阻器的滑片要滑到最左端。
[2]闭合开关,电流表无示数,说明电路中没有电流,存在断路;电压表的示数等于6V,等于电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极是通路,因此故障为R断路。
(3)[1][2]由图丙可知,不同电阻与其对应的电流的乘积为定值,由可知,当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[1]将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,根据串联电路的分压原理可知,换成阻值大的电阻,定值电阻的分压能力变强,定值电阻R两端的电压升高,要保持定值电阻两端电压不变,需要增大滑动变阻器的阻值来分走一部分电压,滑动变阻器接的B接线柱,所以滑动变阻器的滑片要向左移动。
[2]由图丙可知,电阻与对应的电流乘积是定值,即2.5V。所以要保持R两端的电压为2.5V不变。
(5)由题意可知,5个定值电阻中和滑动变阻器串联以后分压能力最强的电阻是25Ω,要满足定值电阻两端的电压保持不变要求,根据串联电路中的分压原理,滑动变阻器的最小阻值要满足,则
10.(1)
(2) B C
(3) 1.8 9 移动滑片,再测几组数据
【详解】(1)电源由两节干电池组成,电源电压大约是3V,电压表的量程选择0~3V,电压表和电阻并联,根据滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电流变小,连入电路的电阻变大,确定变阻器的A接线柱连入电路,如图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处,即B端。
[2]电流表没有示数,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,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,故障可能是Rx断路,故选C。
(3)[1]图甲中,电压表选择小量程,分度值是0.1V,由图乙可知,电压表的示数是1.8V。
[2]Rx的阻值为
[3]为使测量结果更准确,移动变阻器的滑片,测量多组电压值和电流值,求出多组电阻值,求平均值,可以减小误差。
11. 0.5 5 将滑片置于阻值最大处
【详解】(1)[1]图甲中定值电阻被短路,且电压表串联接入电路中,应将电流表串联接入,电压表与定值电阻并联,改正如图:
(2)[2]由图乙可知,电流表接小量程,故电流表的读数为0.5A。
[3]被测电阻的阻值是
(3)[4][5]当电路中没有电流表时,考虑利用滑动变阻器求电路中的电流,已知滑动变阻器的最大阻值,求出滑动变阻器两端电压即可求出电流,所以将滑动变阻器的阻值全部接入,为R0,此时电压表的读数为定值电阻两端电压,则滑动变阻器两端电压为
电路中电流为
未知电阻阻值的表达式为
12. 断开 右 定值电阻R断路 2.2 正比 9.6 灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大灯泡越亮
【详解】(1)[1]电流表、滑动变阻器、定值电阻串联接入电路,滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电阻变大,由此确定滑动变阻器下面接的是左下接线柱,据此完成电路连接如下图所示
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
[3]滑动变阻器滑片应置于阻值最大端,即图中的最右端。
(3)[4]闭合开关,小海发现电流表没有示数,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,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,则原因可能是定值电阻R断路。
(4)[5]电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时定值电阻R两端的电压为2.2V。
[6]根据实验数据绘制出定值电阻R的I﹣U图像为一过原点的直线,如图丙所示。由图像可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[7]由表中数据可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.26A,则小灯泡正常发光时的电阻为
[8]由表中数据可知随着灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,所以可以得到灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大灯泡越亮。
13. 将变压器的下面两个接线柱连入电路 2.3 10 A
【详解】(1)[1]电源电压4.5V,额定电压为2.5V的灯泡,电阻约为8Ω,正常发光时的电流大小约为
电流小于0.5A,而大于0.2A,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
根据欧姆定律的变形公式,变阻器连入电路中的电阻
故选用“50Ω5A”的R3变阻器。
[2]本实验目的是测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻,因此需要利用欧姆定律公式,所以本实验的原理为。
(2)[3]该组同学连接完电路后,闭合开关,电流表、电压表示数均很小,发现灯泡不亮,说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,导致该故障的原因是:将变阻器的下面两个接线柱连入了电路。
(3)[4]由图甲和图乙所示,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时小灯泡两端电压为2.3V。
(4)[5]根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图像可知,灯的电压为2.5V时,灯泡正常发光,此时通过的电流为0.25A,小灯泡正常工作时小灯泡的电阻
(5)[6]由串联电路的规律及分压原理可得
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小,即
电阻两端控制的最小电压为
故控制电压一定时,不可以选取的电压值是1.5V。
故选A。
14. 闭合开关前,滑动变阻器阻值没有置于阻值最大处 0~50Ω 2.7 左 错误 温度
【详解】(1)[1]小莉同学正确连接电路后,闭合开关,小灯泡立即发出耀眼的光,说明电路中的电流很大,原因是闭合开关前,滑动变阻器阻值没有置于阻值最大处。
(2)[2]由第一组实验数据可知,滑动变阻器的电阻为
所以选用的滑动变阻器规格是0~50Ω。
(3)[3] [4] 由图可知,电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,电流表的示数2.7V。可知此时的电压大于小灯泡的额定电压,为使小灯泡正常发光,就要减小小灯泡两端的电压,需要增大滑动变阻器两端的电压,根据串联分压等到特点,需要增大滑动变阻器的电阻,需要把滑片P应向左端移动。
(4)[5] [6] 莉发现灯丝电阻是变化的,此时再取平均值计算电阻值就没有意义了,因此她的想法是错误的,根据实验数据我们可以知道,小灯泡的阻值不是一个定值,原因是灯丝电阻受温度的影响。
15.(1)电压表串联接在电路中了/电流表与灯泡并联接在电路中了
(2)
(3) 右 8.3
(4) 电阻随温度变化的规律 灯丝电阻随温度的升高而变大
(5)30
【详解】(1)根据电路图可知,按照现在已有的电路连接中,电压表连接错误,电压表串联接入电路中了,电压表应该与小灯泡并联;电流表连接错误,电流表与小灯泡并联接在电路中了,电流表应该与小灯泡串联。
(2)只改动某一根导线的连接,将电路改接正确,则该根导线改动后,要让电压表与小灯泡并联,要让电流表与小灯泡串联;则需改动的导线为连接小灯泡右端接线柱与电流表“0.6A”接线柱的那根导线,将其改接为连接小灯泡右端接线柱与滑动变阻器右上端接线柱,如图所示:
(3)[1]开关闭合前,应将变阻器的滑片滑到最大阻值处来保护电路,即应将滑动变阻器的滑片移到最右端。
[2]第4次实验数据中,小灯泡两端的电压为,通过小灯泡的电流为,由可得,第4次实验时,小灯泡的电阻为
(4)[1][2]实验中,随着小灯泡两端的电压变大,通过小灯泡的电流也变大,小灯泡的电功率变大,相同时间内电流做功越来越多,产生的热量越来越多,小灯泡的温度逐渐升高,小灯泡越来越亮;实验中收集“灯泡亮度”这个证据的目的是,分析小灯泡灯丝的电阻随温度变化的规律;根据实验数据分析总结得出结论:灯丝电阻随温度的升高而变大。
(5)当小灯泡正常发光时,此时小灯泡两端的实际电压等于额定电压,即;保持滑片位置不变,将电压表拆下来,然后并联到变阻器两端测得电压为3.3V,即此时滑动变阻器两端电压为;滑动变阻器与小灯泡串联,根据串联电压规律可知,电源电压为
第1次实验时,滑动变阻器滑片在最大阻值处,此时小灯泡两端电压为,通过小灯泡的电流为,根据串联电流规律可知,通过滑动变阻器的电流为
根据串联电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的最大阻值为
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