02特殊方法测电阻(单安法、单伏法)-2026年中考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】
2026-05-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电阻的测量 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.74 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 瞌睡虫xmu |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58065069.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电磁学实验难点,以单安法、单伏法为核心,构建“原理推导-电路设计-数据处理”三阶方法体系,强化科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|伏安法基础|3题|故障分析、图像处理|从R=U/I原理出发,结合串并联电路特点,构建测量模型|
|单安法应用|5题|滑片极值法、电流比值法|利用滑动变阻器最大阻值,通过电流测量推导未知电阻|
|单伏法应用|4题|开关控制法、电压差值法|借助定值电阻,通过电压测量结合欧姆定律求解|
|拓展综合|2题|多开关组合、动态电路分析|综合运用特殊方法解决额定功率、电阻测量等复杂问题|
内容正文:
02特殊方法测电阻(单安法、单伏法) -2026届中考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】
一、实验题
1.小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘,其阻值在28~32Ω之间。为测量其电阻,他找来了一个电源(电压为35V),一个电流表(量程为0~0.6A),两个滑动变阻器(最大阻值约为50Ω)和(最大阻值约为100Ω),开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
2.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)实验的原理是_________;
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线__________(导线不得交叉);
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向_________(选填“A”或“B”)端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为__________A。此时小灯泡的电阻是_________Ω(保留1位小数);
(5)小灯泡的I-U关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,它的电阻__________(选填“增大”“减小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受__________的影响;
(6)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,测出了RX的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则=__________(用I1、I2和R表示)
3.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明把电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表和开关连成电路进行实验。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整_________;
表一
导线连接点
a和b
a和c
电压表指针是否偏转
否
是
电流表指针是否偏转
否
是
(2)连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的指针都不偏转。图中a为电源的正极,b、c分别为滑动变阻器上电阻丝右侧的接线柱和金属杆右端的接线柱,用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测,结果如表一所示。发生故障的元件是________;
(3)排除故障后进行实验。某次实验时,电压表的示数如图乙所示,示数为________V。移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据填入表二;
(4)小明根据表二中的数据画出图像,如图丙所示。从图像可以看出,第________(选填数据序号)组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉;
表二
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.2
1.4
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.12
0.14
0.28
0.20
0.24
根据以上数据,小明得出结论:电阻两端的电压与通过电阻的电流之比为定值;
(5)小红按图丁连接电路,测量并记录几组电压和电流值,如表三所示,其中R1=10Ω、R2=5Ω,U1、U2、I分别表示电压表V1、V2和电流表A的示数。
表三
数据序号
1
2
3
4
5
电压U1/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
电压U2/V
1.5
3.0
4.5
6.0
7.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
小红在与小明的交流中,发现用图像法处理数据可以更直观地看出两个量之间的变化关系,于是她也利用表三中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③,如图戊所示,其中________是由表三中的I和U2的数据画出的。小明认为小红的实验相当于探究了三个定值电阻的电流与电压的关系,证据更充分。交流评估后得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【拓展】某小灯泡L的额定电流是I0,但额定电压的标识模糊不清,为测定L正常发光时的电阻,小明设计了如图所示的电路,其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知,但电源电压未知。为保证电路安全,滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路中,能够达到目的的有________。
4.小刚同学在探究电流与电阻的关系时,设计了如图甲所示的电路,部分实物连接情况如图乙所示。其中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R0最大阻值为80Ω,定值电阻R备有阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω、50Ω各一个。
(1)请根据甲图电路图,在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整______(要求滑片P右移时接入阻值变大);
(2)正确连好电路,移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压。故障原因是定值电阻R ______;
(3)故障排除后,小刚先用5Ω电阻实验,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为2V,并记录此时电流表的示数,断开开关;
(4)将5Ω电阻换成10Ω,闭合开关,将滑片P向 ______(选填“A”或“B”)端适当移动,使电压表示数为2V,记录此时电流表的示数;
(5)更换其余电阻继续实验,根据4组数据作出图像如图丙所示;
(6)分析图像可得出:在电压一定时,电流与电阻成 ______;
(7)小刚学习了伏安法测电阻后,用刻度尺、电流表和已知最大阻值为R1的滑动变阻器来测量未知电阻Rx的阻值。他设计了如图丁所示电路,请你帮他完成下列步骤:
①用刻度尺找出滑动变阻器电阻丝中点,并标记;
②连接电路并将滑片P移到最大阻值处,检查无误后,闭合开关,读出电流表示数I1;
③再将滑片P移到标记处,读出电流表示数I2;
④则未知电阻Rx=______(用R1、I1、I2表示)。
5.在“探究电流与电阻关系”的实验中,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,三个阻值不同的定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)和导线若干。
(1)用笔画线表示导线,把图甲实物图连接完整(要求:向左移动滑片电流表示数变大)_________;
(2)连接电路前,开关应处于___________状态;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,用一根导线分别与定值电阻和电流表并联,两表仍无示数,当导线与滑动变阻器并联时,发现两表指针有明显偏转,故障原因是___________;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表的示数为0.6V,电流表的示数如图乙所示,则电流为___________A,使用的定值电阻阻值为___________Ω;
(5)图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像,分析图像可得出结论:导体两端电压一定时,___________;
(6)小明利用电源(电压恒定)、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个,设计了下图所示的电路,测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整:
①开关S闭合,开关S1接a时,移动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为I1;
②开关S闭合,开关S1接b时,变阻器的滑片___________(选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”),此时电流表的示数为I2;
③电阻Rx=___________(用I1、I2和R0表示)。
6.小明用图甲所示的电路,做伏安法测定值电阻实验。
(1)按图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片后,电流表示数为0.3A,此时电压表的示数如图乙所示,则定值电阻的阻值为_________Ω;
(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的的阻值,再求的________;
(3)小明又设计了另一种测量电阻的方案,电路图如图丙所示,电路中定值电阻的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻的表达式;
①断开,闭合S、,用电压表测______两端电压, 读出电压表示数为;
②_____________(填各开关的状态),用电压表测两端电压,读出电压表示数为;
③电阻的阻值表达式为________(用、、表示)。
(4)小明在完成实验后,利用图丁所示的电路,测出了额定电流为的小灯泡L的额定功率。电路中定值电阻的阻值已知,电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出小灯泡L的额定功率的表达式。
①断开,闭合S、,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_______,小灯泡L正常发光;
②断开,闭合S、,_______,读出电流表示数为;
③断开,闭合S、,调节滑片至最左端,读出电流表示数为;
④小灯泡的额定功率的表达式为________(用、、、表示)。
7.现有一个电压约为36V的电源(电压保持不变),一个量程为0~1A的电流表,三个阻值已知的电阻(20)、(30)、(10k),开关和导线若干.请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为10的未知电阻的阻值.要求:
(1)画出实验电路图;
( )
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;_____
(3)写出待测电阻的数学表达式_____(用已知量和测量量表示).
8.伏安法测电阻:
(1)该实验的原理:__________。
(2)伏安法测电阻如图所示,你认为设计的电路图有何不足?应如何改进?画出改进后的电路。
(3)滑动变阻器的作用是什么?多次实验的目的是什么?
(4)如果在实际测量中,缺少电流表,你能用一只电压表和一只定值电阻,开关导线若干,测未知电阻吗?设计出能完成要求的电路图。(思考能否进行多次实验,若不能,则可适当添加实验器材进行改进)
(5)如果在实际测量中,缺少电压表,你能用一只电流表和一只定值电阻,开关,导线若干,测出未知电阻吗?设计出能完成要求的电路图。(思考能否进行多次实验,若不能,则可适当添加实验器材进行改进)
9.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;
(2)正确连接电路后,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3V,则电路故障原因可能是______。
(3)排除故障后,小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示为______A;
(4)小灯泡I-U关系如图丙,由图可知,当小灯泡两端电压增大时,其电阻______(选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受______的影响;向右移动滑动变阻器滑片过程中,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”);
(5)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,测出了Rₓ的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③在滑动变阻器上读出它的最大阻值为R,则:Rₓ=______(用I1、I2和R表示)。
10.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误。请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线重新画一根正确连接的导线。(导线不得交叉)
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是________Ω(保留1位小数)。
(4)小灯泡的关系如图丙,当小灯泡两端的电压增大时,它的电阻________(选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受________的影响。
(5)实验小组将图甲中的小灯泡替换为一个定值电阻,其他实验器材不变,________(选填“能”或“不能”)完成“探究电流与电压的关系”实验。
(6)小组同学计划用该装置测量某定值电阻的阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路。实验步骤如下:
①将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
②将滑片移到a端,读出电流表的示数,记为;
③已知滑动变阻器的最大阻值为R,则________(用、和R表示)。
11.有一个阻值未知的定值电阻和一个已知额定电流为的小灯泡L。
(1)用甲图所示电路测的阻值,请用笔画线代替导线,将甲图电路补充完整;
(2)闭合开关后,发现电流表几乎无示数,电压表示数较大,则原因可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表的示数为1.3V时,电流表的示数如图乙,则待测电阻______Ω。为使测量结果更准确,还应进行的操作是______;
(4)为测量小灯泡L正常发光时的电阻,同学们设计了图丙、丁所示电路。电源电压恒定且未知,每个电路中只有一个滑动变阻器的最大阻值已知。
①图丙所示的电路,三个虚线框a、b、c内分别装有两个开关和一个电压表,为完成实验,虚线框______内装有电压表,滑动变阻器选填_______(选填“”或“”)的最大阻值已知。
②用图丁所示电路完成实验时,已知的最大阻值为,将和的滑片调至最右端,闭合S,依次掷向a、b、a,进行了正确操作,测得了小灯泡正常发光的电阻。接b时的操作是______,实验过程中第一次和最后一次读取的电流表示数分别为和,则_______(用测量的或已知的物理量符号表示)。
12.用图甲所示电路测未知电阻Rx的电阻值,电源为两节干电池。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲未完成的电路补充完整。
(2)连接好电路后根据图甲中滑片的位置判断,此时是否可以直接闭合开关进行实验?________。
(3)闭合开关,滑动变阻器滑片处于某一位置时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx的阻值为________Ω。
(4)接着,移动滑片测出多组电压和电流值,分别算出相应的电阻值,实验中测量多组电压和电流值的目的是__________。
(5)某实验小组在完成电阻测量后,想制作一个快速测量电阻的装置。于是他们利用图甲装置进行制作(电源电压未知),不改变电表接入电路的测量范围,小组成员将滑动变阻器滑片调到合适位置后便不再移动,通过更换不同的待测电阻,在电压表表盘标记对应的阻值如图丙,则图丙指针所处位置应标记为________Ω。
13.如图所示,图甲是小明设计的“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验电路图。滑动变阻器标有“20Ω 1A”,电源电压为18V,小灯泡上标有“6V”字样。
(1)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请在图乙中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)闭合开关S前,滑片P应滑到最________(选填“左端”或“右端”)。
(3)小明正确连接电路后,移动滑动变阻器滑片直至小灯泡正常发光,此时电流表的指针如图丙所示,测得小灯泡正常发光的电阻为________Ω;此时小灯泡的功率是________W。
(4)滑动变阻器的滑片向左移,小灯泡的电功率将________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(5)小明测出在不同电压下灯泡的电流值,将记录下来的数据描绘成图像,如图戊,实验中发现灯泡电阻随温度升高而增大,则正确的图像为________;
(6)为保证实验的完成,定值电阻的最小阻值为________Ω。
(7)实验过程中,小华向左调节滑动变阻器,滑动变阻器的功率减小了,灯泡的功率增大了,则________(选填“”、“”或“”)。
【拓展】
(8)小明完成上述实验后,又设计如图丁的电路图,只用电压表就能测量出额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压未知且恒定,定值电阻阻值为。请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S和、断开,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为;
②滑动变阻器滑片不动,再将________________,读出电压表示数为;
③小灯泡正常发光时的阻值,________________(用、、表示)。
若在步骤②中,不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了一点,其他操作正确,则测出的小灯泡正常发光时的电阻值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14.利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”,其中电源电压为3V且保持不变,小灯泡铭牌上标有2.5V的字样。
(1)按照图甲所示的电路图连接好实物电路,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,其电路的故障可能是:________。(正确写出一种故障情况即可得分)
(2)改正电路故障后,通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验测量同时正确记录数据,并根据实验数据绘制出小灯泡的U-I关系图像如图乙所示。请根据图像分析:如果某次实验中测得该小灯泡的电阻为9Ω,则此时电路中滑动变阻器两端的电压________(选填“大于”“等于”或“小于”)0.5V。
(3)在缺少电流表且电源电压未知时,某同学选用阻值为R0的定值电阻(阻值已知)设计了如图丙所示电路并完成实验。实验过程如下:①闭合S和S1,电压表的示数为U1;②再闭合S2,电压表的示数为U2;③则未知电阻Rx=________(用字母U1、U2和R0表示)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《02特殊方法测电阻(单安法、单伏法) -2026届中考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】》参考答案
1.(1)
(2)见解析
(3)
【详解】(1)电流表量程为0~0.6A,则电路总电阻最小为
所以为确保电路安全,变阻器使用,设计电路图如下:
(2)实验步骤:①按照电路图连接电路;
②闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数I1;
③断开开关S2,保持滑片位置不动,读出电流表的示数I2。
(3)闭合开关S1、S2,变阻器单独接入电路,电流表测电路电流,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数I1,则变阻器接入电路阻值为
断开开关S2,和变阻器串联,电流表测电路电流,保持滑片位置不动,读出电流表的示数I2,则总电阻为
则阻值为
2. B 0.26 9.6 增大 温度
【详解】(1)[1]用伏安法测量小灯泡的电阻,需测出灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,用计算灯泡的电阻,实验的原理是。
(2)如图,测量小灯泡电阻的实验中,电压表应接在灯泡两端,图中滑动变阻器接在灯泡与滑动变阻器两端,改正后的电路如图
(3)[3]闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,小灯泡的额定电压为2.5V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端的电压,即减小电路中的电阻,应将滑片P向B端移动,直到电压表的示数为2.5V。
(4)[4][5]如图,电流表接量程,分度值为0.02A,读数为0.26A,此时小灯泡的电阻是
(5)[6][7]小灯泡的I-U关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,电压的变化速度大于电流的变化速度,由可这,它的电阻增大;其原因是灯丝电阻受温度的影响,温度越高,灯丝的电阻越大。
(6)①将滑片移到a端,闭合开关S,电路为Rx的简单电路,读出电流表的示数,记为I1,电源电压为
②将滑片移到b端,闭合开关S,电阻Rx与滑动变阻器串联,变阻器的最大阻值为R,读出电流表的示数,记为I2,电源电压为
③[8]联立以上两式解得
3. 滑动变阻器 1.2 4 ③ ACD
【详解】(1)[1]要探究电流与电压的关系,需要用电压表测量定值电阻两端的电压,电压表并联在定值电阻两端,作图如下:
(2)[2]实验所用电路是串联连接,闭合开关,调节滑片,电压表和电流表的指针都不偏转,则电路出现了断路。导线接在a和b间,两电压表指针仍不偏转,则是a、b以外的电路出现了断路,导线连接在a和c间,两电表指针都偏转,则出现断路的是滑动变阻器。
(3)[3]由图乙知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V。
(4)[4]由图丙知,电压为1.8V,电流为0.28A,这一组数据离所作出的图线较远,所以第4组数据有误。
(5)[5]由表格数据知,每组对应的与I的比值是一定值,为15。图戊中,图线①,当电压为2.5V时,电流为0.50A,比值为5;图线②,当电压为5.0V时,电流为0.50A,比值为10;图线③,当电压为7.5V时,电流为0.50A,比值为15。所以图线③是由表三中的I与数据画出的。
[6]A.由图示知,只闭合开关,两个电阻及小灯泡串联连接,电流表测电路中的电流,调节滑片,让电流表的示数为,小灯泡正常发光。此时两端的电压为
保持滑片的位置不变,两个开关都闭合,小灯泡短路,两个电阻串联,此时电流表的示数为,变阻器接入电路的阻值为。移动滑片,让变阻器接入电路的阻值最大,电流表的示数为,则电源电压
且
所以
小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压
此时小灯泡两端的电压
据可测得小灯泡正常发光的电阻,故A符合题意;
B.由图示知,电路为串联连接,小灯泡正常发光时,两端的电压为,调节滑片的位置,只闭合开关、,电压表示数为,断开,闭合,电压表测变阻器两端的电压,使
但无法测得电源电压,则小灯泡正常发光的电压无法测量,无法据求得小灯泡正常发光的电阻,故B不符合题意;
C.只闭合,小灯泡与滑动变阻器串联连接,调节滑片位置,让电流表的示数为,小灯泡正常发光,此时变阻器接入电路的阻值为,其两端的电压为;只闭合,滑片位置不变,电流表的示数为,移动滑片,让变阻器接入电路的阻值最大,电流表的示数为,电源电压
且
所以的阻值可求,那么正常发光时,变阻器两端的电压可求,小灯泡两端的电压可求,其电阻可求,故C符合题意;
D.仅闭合开关,电路串联连接,电压表测两端的电压,调节滑片,使电压表的示数。保持滑片的位置不变,同时闭合两个开关,小灯泡短路,两个电阻串联连接,电压表测两端的电压,此时电压表示数为,设变阻器接入电路的阻值为,据串联电路的分压特点有
调节滑片,让变阻器接入电路的阻值最大,电压表示数为,据串联电路的分压特点有
解以上两式得电源电压及小灯泡正常发光时变阻器接入电路的阻值分别为
,
小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压可求,此时小灯泡两端的电压也可求,据可求小灯泡的电阻,故D符合题意。
故选ACD。
4. 断路 B 反比
【详解】(1)[1]如电路图所示,电压表测定值电阻两端电压,所以电压表和定值电阻并联,按照“正”进“负”出原则,将定值电阻左接线柱和电压表中间接线柱相连;题目要求滑片P右移时接入阻值变大,故把变阻器左下接线柱和电源负极相连。实物电路连接如下图所示:
(2)[2] 闭合开关后发现电流表示数为零,说明电路有断路的可能,电压表示数接近电源电压,说明电压表和电源之间形成了通路。则故障原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
(4)[3]由题可知,探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路中分压特点,电阻越大电压越大。将5Ω电阻换成10Ω,定值电阻两端的电压变大,闭合开关,为了使定值电阻两端电压保持2V不变,应该将滑片P向B端适当移动,通过增大电阻而增大变阻器两端电压,从而实现定值电阻两端电压不变。
(6)[4]如图丙所示,的图像是过原点的直线,说明通过的电流和电阻倒数成正比,即在电压一定时,通过的电流和电阻成反比。
(7)[5]如图丁所示,未知电阻与变阻器并联,变阻器阻值改变时不影响未知电阻支路的电流;当变阻器阻值从最大变为最小时,干路电流差就等于变阻器支路电流差,即
则电源电压为
根据并联电路电路特点可知,当变阻器电阻最大时,通过未知电阻的电流为
则未知电阻的阻值为
5. 断开 滑动变阻器断路 0.12 5 通过导体中的电流与导体的电阻成反比 保持不动
【详解】(1)[1]滑动变阻器应该按“一上一下”的原则接入电路中,图中已经将滑动变阻器的右上接线柱接入电路中,为了使滑片向左移动时电流表示数变大,即向左移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小,所以应将左下接线柱与电源负极相连,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,连接电路前,开关应处于断开状态。
(3)[3]电压表和电流表均无示数可能是电路发生断路;用一根导线分别与定值电阻和电流表并联,两表仍无示数,说明可能是除定值电阻和电流表以外的电路出现断路;当导线与滑动变阻器并联时,发现两表指针有明显偏转,说明故障原因是与该导线并联的滑动变阻器断路。
(4)[4]从图甲可知电流表选用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,图乙中电流表的示数为0.12A。
[5]定值电阻阻值
(5)[6]由图丙,可以发现
所以可得出结论:导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)②[7]在①中,开关S闭合,开关S1接a时,R0、Rx并联,电流表测通过Rx的电流,移动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为I1,即通过Rx的电流为I1;在②中,开关S闭合,开关S1接b时,R0、Rx依旧并联,电流表测通过干路中的电流,为了保持通过Rx的电流不变,所以变阻器的滑片应保持不动,根据并联电路电流特点,便可得通过R0的电流为
③[8]根据并联电路各支路两端电压相等,可得Rx两端电压为
所以电阻Rx为
6. 15 平均值 电源 断开,闭合S、 保持滑动变阻器的滑片的位置不变
【详解】(1)[1]由图乙知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为4.5V,则的阻值为
(2)[2]为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的的阻值,再求的平均值,这样可以减小误差。
(3)①[3]断开,闭合S、,用电压表测电源两端电压, 读出电压表示数为。
②[4]断开,闭合S、,用电压表测两端电压,读出电压表示数为。
③[5]由欧姆定律可得,电阻
(4)①[6]断开,闭合S、,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为。
②[7]断开,闭合S、,保持滑动变阻器的滑片的位置不变,读出电流表示数为。
③[8]断开,闭合S、,调节滑片至最左端时,电路中只有接入电路,电源电压为
断开,闭合S、,保持滑动变阻器的滑片的位置不变时,此时变阻器与串联,根据串联电路分压特点,则有
则此时滑动变阻器接入电路的阻值为
断开,闭合S、时,此时小灯泡与变阻器串联,滑动变阻器两的电压为
此时小灯泡的额定电压为
则灯的额定功率为
7. 实验步骤:①按电路图连接电路;②只闭合开关,读出电流表的示数为;③只闭合开关,读出电流表的示数为 表达式:或
【详解】(1)由于只有1个电流表,故而可以使待测电阻与某个定值电阻即电流表串联;
根据串联电路电流规律,电流表的读数等于通过各个用电器的电流;
根据欧姆定律,用电流乘以定值电阻阻值,即为定值电阻两端电压;
根据串联电路电压关系,用总电压减去定制电阻两端电压和电流表两端电压,就等于待测电阻两端电压;
根据欧姆定律计算出待测电阻;
由于电流表内阻未知,故而需要先测量电流表在电路中分担的电压.
根据串联电路电压规律,电路中用电器分担的电压与用电器电阻有关,故而,为了能够更为准确的测出待测电阻,测量电流表分压值时,电路中的定值电阻应该与待测电阻接近,故R3不合适,不选.
电源电压36V,电流表量程0~1A,则根据欧姆定律电路中最小电阻为Rmin=;
与电流表和待测电阻串联的电阻应选R2;
按照上述思路,电路设计如图所示:
(2)根据电学实验的一般步骤和本实验原理,实验步骤如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关,读出电流表的示数为;
③只闭合开关,读出电流表的示数为;
(3)只闭合开关,电流表分担的电压UA=36V﹣(+);只闭合开关,待测电阻两端电压等于U=36V﹣﹣UA=(+)﹣,根据欧姆定律,得待测电阻Rx= =,代入 =20、=30,得:
8.(1)
(2)只能得到一组实验数据,无法多次测量,实验误差较大;原电路中串联接入一个滑动变阻器;
(3)保护电路;改变待测电阻两端的电压;减小实验误差
(4)可以完成测量;
(5)可以完成测量;
【详解】(1)伏安法测电阻通过测量待测电阻两端电压和通过的电流,利用欧姆定律的变形公式计算电阻,因此原理为。
(2)原电路没有滑动变阻器,只能得到一组实验数据,无法多次测量,实验误差较大;所以应该在原电路中串联接入一个滑动变阻器,即可通过移动滑片改变待测电阻两端电压、电流,实现多次测量,如图所示:
(3)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变待测电阻两端的电压和电路电流,实现多次测量。
多次实验的目的:对定值电阻多次测量后求平均值,减小实验误差。
(4)可以完成测量,设计如下: 将已知阻值的定值电阻和未知电阻串联,额外添加滑动变阻器串联在电路中(实现多次测量减小误差),通过开关切换,让电压表测出两端电压和两端电压; 根据串联电路电流相等,得电路电流,因此未知电阻
移动滑动变阻器滑片即可多次测量,如下图所示:
(5)可以完成测量,设计如下: 将已知阻值的定值电阻和未知电阻并联,干路额外添加滑动变阻器(实现多次测量减小误差),通过开关切换,让电流表测出干路电流和支路电流; 根据并联电路电压相等,得两端的电压,因此未知电阻
移动滑动变阻器滑片即可多次测量,如下图所示:
9.(1)
(2)小灯泡断路
(3)0.26
(4) 增大 温度 大于
(5)
【详解】(1)如图甲,测量小灯泡电阻的实验中,电压表应并联接在灯泡两端,图中电压表并联接在灯泡与滑动变阻器两端,据此作图。
(2)电流表无示数说明电路可能发生断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表两端能连通到电源,则电路故障原因可能是小灯泡断路。
(3)由图乙可知,电流表接的量程0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.26A。
(4)[1][2]小灯泡的I-U关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,电压的变化速度大于电流的变化速度,由可知,它的电阻增大;其原因是灯丝电阻受温度的影响,温度越高,灯丝的电阻越大。
[3]图甲中,移动滑动变阻器滑片过程中,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,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,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。
(5)将滑片移到a端,闭合开关S,电路为Rx的简单电路,读出电流表的示数,记为I1,电源电压为
将滑片移到b端,闭合开关S,电阻Rx与滑动变阻器串联,变阻器的最大阻值为R,读出电流表的示数,记为I2,电源电压为
联立以上两式解得
10.(1)
(2)B
(3)9.6
(4) 增大 温度
(5)能
(6)
【详解】(1)在用伏安法测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表应并联在小灯泡的两端,如图所示:
(2)闭合开关后,电压表示数为,低于小灯泡额定电压。要测量小灯泡正常发光时的电阻,需要增大灯泡两端电压。根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,再依据串联分压原理,要减小变阻器接入电路的阻值,所以滑片应向端移动。
(3)图乙中电流表接量程,分度值是,示数为。小灯泡正常发光时,,则电阻
(4)[1][2]从图丙小灯泡的关系可知,当小灯泡两端电压增大时,电压变化比电流变化快,由可知,它的电阻增大。原因是当灯泡两端电压增大时,灯泡变亮,温度升高。灯丝电阻受温度影响,温度越高,电阻越大。
(5)探究电流与电压的关系时,需控制电阻不变,将小灯泡换为定值电阻后,其他器材不变,能通过改变滑动变阻器阻值改变定值电阻两端电压和通过定值电阻通过的电流,所以能完成“探究电流与电压关系”的实验。
(6)将滑片移到a端,此电路为的简单电路,闭合开关S,读出电流表示数,记为,则电源电压;将滑片移到b端,与滑动变阻器的最大阻值串联,读出电流表示数为,此时电源电压。由上述两式可求待测电阻的阻值。
11.(1)
(2)Rx断路
(3) 5 应移动滑片,多次测量求平均值
(4) c 调节R4直至电流表示数为Im
【详解】(1)如图,电压表已并联在两端,滑动变阻器其中一个下接线柱与待测电阻右接线柱相连。电流表串联在电路中,且由图乙可知,接入0~0.6A测量范围,所以电流表“0.6”接线柱与左接线柱相连,负接线柱与电源负极相连。
(2)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,说明电压表连通电源,因此故障为Rx断路。
(3)[1]电流表选用量程,分度值,读数为,根据得,待测电阻的阻值为
[2]测定值电阻阻值时,为减小误差,应移动滑片,多次测量求平均值。
(4)[1][2]如图丙,要保证通过灯泡的电流为Im,R1使用最大阻值已知的滑动变阻器,然后用电压表测量R1两端电压,通过调节R2的阻值,使电压表的示数为,然后再测量灯泡两端电压或灯泡和R1的总电压,所以电压表装在c中。
[3]接时,灯泡L和R4串联,为了让灯泡正常发光,因此调节R4直至电流表示数为Im。
[4] 接时,滑片调至最左端,接入电阻为0,调至最右端,接入最大阻值。接,由欧姆定律得电源电压
接,调节R4直至电流表示数为Im后,保持滑片不动,接回,得电流,由欧姆定律得电源电压
灯泡正常发光时,由以上三式整理得
12.(1)
(2)可以
(3)8
(4)求取电阻的平均值,减小误差
(5)10
【详解】(1)伏安法测电阻,电压表需要并联在待测电阻两端,两节干电池总电压为3V,因此电压表选量程,按正进负出连接即可。
(2)图中滑动变阻器的滑片位置在最大阻值处,因此可以直接闭合开关。
(3)电流表接量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,根据欧姆定律得,未知电阻
(4)本次实验测量定值电阻的阻值,定值电阻阻值不变,测量多组数据是为了通过求平均值减小实验误差。
(5)电压表的量程为,图丙中4Ω对应的示数为2V,8Ω对应的示数为2.4V,指针对应的示数为2.5V,根据串并联电路的特点得
则有,
联立两式解得,
在图丙指针所处位置时
解得
13.(1)
(2)右端
(3) 12.5 2.88
(4)增大
(5)C
(6)5
(7)<
(8) 闭合开关S和S2,断开开关S1 偏大
【详解】(1)原电路图中,电压表并联在灯泡和定值电阻两端是错误的,在“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验中,灯泡、滑动变阻器、定值电阻和电流表串联,电压表并联在灯泡两端。
(2)闭合开关前滑动变阻器应调到最大阻值处,本题滑动变阻器接左下接线柱,滑片滑到最右端时接入电阻最大。
(3)小灯泡额定电压,电流表选量程,分度值,读数为,小灯泡正常发光的电阻为
此时小灯泡的功率是
(4)滑片左移,滑动变阻器接入电阻变小,电路总电阻变小,电流变大,灯泡两端电压变大,由得,小灯泡功率增大。
(5)灯泡电阻随温度升高而增大,,I-U图像的斜率,越大,斜率越小,因此随增大,斜率逐渐减小,对应图像C。
(6)灯泡正常发光时,总电压,和滑动变阻器总分压,电流是,总电阻
滑动变阻器最大阻值,因此最小为
(7)滑片向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,电路中的电流变大,由串联分压原理及欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压减小,定值电阻和灯泡的两端的电压增大,由P=UI可知,定值电阻和灯泡两端的电功率增大,设电路总功率变化量为ΔP总,定值电阻R0的功率变化量为ΔP0。则
可得
(8)步骤②:保持滑片不动,改接开关使电压表测量和小灯泡的总电压,即可得到的分压
小灯泡正常发光电流,因此
滑片右移,滑动变阻器接入电阻变大,总电流变小,测得的偏小,分母偏小,计算得到的偏大。
14.(1)小灯泡短路
(2)大于
(3)
【详解】(1)串联电路电流表有示数,说明电路是通路,发现小灯泡不亮,只可能是短路,电压表无示数,则故障原因可能是电压表所测量的小灯泡短路。
(2)如图乙所示,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,通过小灯泡的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
分析图乙发现,小灯泡两端的电压变大,通过小灯泡的电流变大,小灯泡变亮,小灯泡灯丝的温度升高,小灯泡的电阻变大;若某次测得小灯泡的电阻为9Ω,则说明小灯泡两端的电压小于额定电压2.5V,而电源电压为3V,故滑动变阻器两端的电压大于0.5V。
(3)①闭合S和S1,电压表的示数为U1,待测电阻与定值电阻R0串联,电压表测量待测电阻两端的电压;②再闭合S2,定值电阻被短路,电压表的示数为U2,电压表测量电源电压,即电源电压为U2,回到①电路,待测电阻与定值电阻串联,定值电阻两端的电压为
则通过定值电阻的电流为
根据串联电路电流处处相等,则通过待测电阻的电流为
待测电阻的阻值为
答案第1页,共2页
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