2026年中考物理第二轮专题实验复习--伏安法测电阻
2026-05-29
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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 | 焦耳定律 |
| 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 | 4.80 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58105066.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以伏安法测电阻为核心,通过15道阶梯式题目系统覆盖实验操作、故障分析、数据处理及特殊测量,提炼实验规范与方法迁移,体现科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|1-3题|电路连接规范(一上一下)、滑片定位(最大阻值处)|从欧姆定律(R=U/I)出发,构建实验电路模型|
|故障分析|4-6题|电流/电压表示数关系判断(短路/断路)|结合电路状态分析,建立故障现象与原因的对应逻辑|
|数据处理|7-9题|多次测量目的区分(定值电阻求平均/小灯泡温度影响)|依据电阻特性差异,明确数据处理的科学方法|
|特殊测量|10-15题|等效替代与串联分压|拓展伏安法边界,培养电路重组与原理迁移能力|
内容正文:
2026年中考物理第二轮专题实验复习--伏安法测电阻
1.如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应_______开关;
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到_______(选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为_____A,计算出定值电阻的阻值为_______Ω;
(5)该同学将电阻R更换成额定电压为2.5V的小灯泡,想测量小灯泡正常发光时的电阻,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图丙所示,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片应向________(选填“A”或“B”)端移动;
(6)通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,原因是_________________。
2.小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω;2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
(4)另一组的小华记录的数据如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:________。(写出一条即可)
3.如图甲所示,是小明测量未知电阻Rx的实验电路,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”,电源电压为3V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最_____端;(选填“左”或“右”)
(2)检查电路无误后,闭合开关,电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示。则Rx=_____Ω;接下来他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流数值,这样做的目的是__________;
(3)完成实验后,小明还想继续探究电流与电阻的关系,他找来了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω五个定值电阻。在保证电路各元件安全的情况下,要想完成五次实验,小明应控制定值电阻两端电压最小为______V。
4.小明在测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻实验中,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请根据图甲电路图将图乙实物电路连接完整______。该实验的原理是______;
(2)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最______(填“左”或“右”)端。闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来的操作是______
(3)将电路连接正确后,测量过程中灯丝突然烧断,则电压表的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。更换一只同规格小灯泡后,进行实验并记录数据如下表,第5次实验的电压表示数如图丙所示,为______V,则小灯泡正常发光时的电阻约为______Ω。此过程中,随着电路中电流的增大,小灯泡的电阻______,整个电路中的总电阻______。这个表格设计存在的问题是______;
次数
1
2
3
4
5
电压(U/V)
0.5
1.0
1.5
2.0
电流(I/A)
0.18
0.30
0.38
0.44
0.50
电阻(R/Ω)
2.78
3.33
3.95
4.55
电阻的平均值/Ω
(4)用图甲所示的电路______(选填“能”或“不能”)用来探究电流与电压的关系;
(5)小华用如图丁所示的电路测电阻的阻值,已知电源电压为6V,且保持不变,实验步骤如下,请用测得的量和已知量推导出待测电阻的阻值。
①在虚线框内接入,闭合开关移动滑片到合适位置读出电压表的示数为3V,
②取下,接入一个已知阻值为5Ω的定值电阻,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2V,则电阻______。
5.小张同学进行“伏安法测电阻”的实验,实物图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整_______。(导线不得交叉)
(2)本实验的原理是______。
(3)连好电路后闭合开关,电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是______。
(4)排除故障后进行实验,移动滑片使电压表示数为2V,此时电流表指针的位置如图乙所示,为______A,则本次测得R的阻值为______Ω。
(5)实验后小张又设计了如图丙所示的电路图测另一待测电阻的阻值,电源电压未知且不变,另一定值电阻。
①闭合,断开时,电压表的示数;
②闭合、时,电压表的示数;
③根据实验数据,可求得=______Ω。
6.某实验小组用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值,实验器材有:待测定值电阻Rx(约5Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干.
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路图连接完整。要求滑片P向右移动时,电路电流变小__________;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是_____________;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,为_____________A,定值电阻的阻值为_____________;
(4)排除错误数据后,小明根据表中的正确数据绘制电阻Rx的U-I关系图像,小宇用相同的实验器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像,发现与小明的U-I图像不同,你认为其原因是小宇_____________;
(5)为了测量未知电阻Rx的阻值,小明又设计了图所示的电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻.实验步骤如下:
①闭合S、S1,断开S2,电压表的读数为U1;
②闭合S、S2,断开S1,电压表的读数为U2;
则Rx=_____________(用U1、U2、R0来表示)。
7.老师带领小华所在的班到实验室进行分组实验,利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为)等器材测量未知电阻的阻值,实验所用的电路如甲图。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物电路的连接(要求滑片P向右移动时,电流表的示数变小)______;
(2)移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是出现了______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,直到电压表、电流表示数如丙图所示,则的阻值为______;
(4)改变待测电阻两端电压进行多次测量,目的是______(选填序号);
A.避免偶然性,寻找普遍规律 B.求平均值减少误差
(5)另一实验小组的电流表损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出:不用电流表,利用现有器材也能进行测量。测量电路如丁图,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
③则______(用、、表示)。
8.小明在“测量小灯泡的电阻”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请将电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片左移时,灯泡变亮);
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,小灯泡不亮。故障发生在小灯泡和滑动变阻器上,那么出现该故障可能是______;
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑片多次实验,将数据绘制成小灯泡的I-U图像如图乙所示,分析图像可知小灯泡的电阻不为定值,其原因______;
(4)小明设计图丙所示电路测未知电阻阻值,已知滑动变阻器最大阻值为。
实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数为;
③待测电阻的表达式______(用已知量和测得的物理量表示)。
9.在“测量小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒定,小灯泡额定电压为。
(1)请用笔画线代替导线按要求将甲图连接完整(向左移动滑片时电流表示数变大,导线不交叉);___________
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,发现电流表有示数,电压表无示数,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P,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为 ___________;
(4)改变滑片的位置,获得多组对应的电压值和电流值,根据实验数据绘制了如图丙所示的图像。由图像可知:
①小灯泡正常发光时的电阻为 ___________;
②小灯泡灯丝电阻随温度升高而 ___________;
(5)若要测量一个额定电压为的小灯泡的额定功率,电源电压为且保持不变,定值电阻阻值已知。下列电路能够实现的是 ___________(填写字母)。
A.只有①
B.只有②
C.①②
10.小明同学要测量某未知电阻的阻值(整个实验过程中电源电压保持不变)
(1)按图甲所示电路图连接电路,连接电路时开关应该________,连接好电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处于最_________(选填“左”或“右”)端;
(2)按照图甲电路图正确连接电路后,闭合开关,小明发现电流表有示数,但电压表示数为0。电路中出现的故障原因是________;
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路
C.定值电阻R0短路 D.定值电阻R0断路
(3)排除故障后,电流表和电压表的示数如图乙所示,电流表的示数为________A,此次测量中定值电阻R0的阻值是_________Ω;
(4)该实验中滑动变阻器的作用是改变定阻电阻的电压和电流,从而实现多次测量定值电阻的阻值,这样做的目的是__________;
(5)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏。小华帮他设计另一个实验方案:利用图丙所示的电路,R0为已知阻值电阻,先闭合开关S、,记下电压表的示数U1,再闭合开关S,记下电压表示数U2,则未知电阻阻值的表达示为Rx=________(表达式用U1、U2、R0表示)。
11.如图甲所示是小明利用伏安法测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的电路图。
(1)该实验测量小灯泡电阻的原理是_________;
(2)小明连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,产生这一现象的原因可能是小灯泡_________(选填“短路”或“断路”);
(3)小明排除故障后进行实验,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙所示,其读数为________A,则小灯泡此时的电阻是_________Ω(结果保留一位小数);
(4)接着小明多次测量不同电压下小灯泡的电阻,并求出平均值。小华认为小明的观点不合理,原因是_________;
(5)小明还想测量某未知电阻的阻值,于是他设计了如图丙所示的电路(定值电阻阻值已知为),并进行了如下实验操作,请你帮他把步骤补充完整,并写出的表达式。实验步骤如下:
①按照如图丙所示电路图连接实物;
②闭合开关S、S1,记录此时电流表的示数为;
③_________,记录此时电流表示数为;
④写出待测电阻的表达式:_______。(用含、、的式子表示)
12.如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,电源电压为3V,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______(填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察______(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,并绘制图象如图丙所示,若测得小灯泡的电阻为9Ω,则滑动变阻器两端的电压______(填“大于”“等于”或“小于”)0.5V;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是变化的,你认为原因是______。
13.在“探究小灯泡电阻和电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)将甲图中实物电路连接完整___________;
(2)电路连好后,闭合开关,灯泡不亮,移动变阻器滑片灯泡仍不亮,电流表几乎无示数,电压表示数很大,则故障原因应为___________;(选填“灯泡开路”或“灯泡短路”)
(3)电路连接正确后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数约为1.8V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为____Ω;
(4)若测灯泡额定功率,需继续移动变阻器滑片,使电压表示数为________V时,灯正常发光,对应电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定电功率为_______W;
(5)实验中要搜集的证据有:灯泡两端电压、灯泡电流,还需要观察记录对应的_______。
14.小明同学用甲图测量小灯泡电阻,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于______端(选填“A”或“B”)。
(2)闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表的指针恰好满偏,电路存在一处故障是______。
A.小灯泡短路 B.电流表断路 C.变阻器断路 D.小灯泡断路
(3)排除故障,移动滑片,分别记录多组电压表与电流表示数并绘出图乙所示图像。根据图像的信息,计算小灯泡的额定功率为______W,对比不同电压下小灯泡的电阻,你有什么发现?把你的发现变成一句具有概括性的结论:________。
(4)实验完毕,他还想验证一下另一只标有“0.25A”,但使用时间比较长的小灯泡正常发光时的阻值是否如图丙提供的信息一样,丙图为与同型号新的小灯泡的I-U图像。他对甲图所示的电路图做了调整,一是电源电压调整到6V以上;二是_______,测出使用时间长的小灯泡电阻变大。
(5)【拓展】小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器R的最大阻值为12Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V;
②闭合开关S、S1,断开S2,移动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,这时小灯泡正常发光;
③闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V;
④小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
15.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V,图甲是未连接完整的实验电路。
(1)连接实验电路的过程中,开关应________。
(2)用笔画线代替导线,将图甲实验电路连接完整。(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大)
(3)闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3V,则电路的故障可能是________(填一种情况即可)。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片。如图乙所示,电压表的示数为________V,为了测小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I-U图像,由图像可知,小灯泡的额定功率为________W。
(6)由图丙可知,小灯泡正常发光时的电阻是________(结果保留一位小数),小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝电阻受______的影响。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理第二轮专题实验复习--伏安法测电阻》参考答案
1.(1)断开
(2)
(3)B
(4) 0.3 9
(5)A
(6)小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)连接电路时,为防止电路短路损坏元件,应断开开关。
(2)由实物图可知,定值电阻与滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端。滑动变阻器应“一上一下”接,即将滑动变阻器的一个上接线柱(C或者D)与开关的右端接线柱相连即可,如图所示:
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片需移到最大阻值处。由实物图可知,滑片移到B端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,电阻最大,起到保护电路的作用。
(4)[1]由实物图可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,故图乙中的电流表的示数为0.3A。
[2]定值电阻的阻值
(5)如图丙所示,电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,则电压表示数为1.8V,小于小灯泡的额定电压2.5V。根据串联电路分压规律可知,需减小滑动变阻器接入的电阻来增大小灯泡两端电压,因此滑片应向A端移动。
(6)小灯泡的灯丝是钨丝,其电阻随温度升高而增大,因此通过灯泡的电流与两端电压不成正比。
2.(1)
(2)0.2
(3)正比
(4)没有更换不同阻值的定值电阻进行多次实验
【详解】(1)在“探究电流与电压的关系”实验中,定值电阻、滑动变阻器、电流表需串联,电压表并联在定值电阻两端。由电路图可知,电流从电源正极流出,流经开关、滑动变阻器、电流表、定值电阻后需要流回到电源负极,电路中应用导线将定值电阻左端接线柱与电源负极连接起来,如图所示:
(2)图乙中电流表选的是0~0.6A量程,分度值0.02A,指针指在0.2A刻度处,故电流表示数为0.2A
(3)由可知,R不变时,I随U增大而增大,且比值不变,所以小明分析数据可以得出的结论是:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)由图丙小华记录的数据可以看出,0.3、0.4、0.5这三个数据是电流值,单位是A,它们对应的电压值分别为1.5V、2.0V、2.5V,由进行数据分析可知,小华的三次实验使用的电阻都是5Ω。在该探究实验中,为验证结论是否具有普遍性,应更换不同阻值的定值电阻进行多次实验,所以小华操作中存在的问题是:没有更换不同阻值的定值电阻进行多次实验。
3.(1)左
(2) 5.5 求平均值减小误差
(3)1.5
【详解】(1)开关闭合前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端,由于滑动变阻器接入的是右下接线柱,故应将滑动变阻器的滑片置于最左端。
(2)[1][2]由于电源电压为3V,因此电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,故示数为2.2V,电流表示数为0.4A,Rx的阻值为
移动滑动变阻器得出多组电压、电流数值的目的是为了多次测量求平均值减小误差。
(3)若要能顺利完成实验,定值电阻两端电压不能低于最小值,而定值电阻两端的电压最小时,接入到电路中的为阻值最大的电阻,且滑动变阻器阻值处于最大处,此时最小电压
所以小明应控制定值电阻两端电压为1.5V。
4.(1)
(2) 断开 右 移动滑动变阻器滑片
(3) 变大 2.5 5 变大 6 不需要求灯泡电阻的平均值
(4)不能
(5)10
【详解】(1)[1]根据图甲电路图,电压表应与小灯泡并联,且小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表量程选0−3V,电流表应串联进电路,如图所示
[2]实验原理:伏安法测电阻的原理是(欧姆定律的变形式)。
(2)[1]在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
[2]为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,由图知道应是最右端。
[3]电路连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,则可能是电路中的电流过小,接下来的操作应该是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。
(3)[1]灯丝突然烧断,相当于电压表直接与电池连接,电压表示数将变成电源电压,故应增大。
[2][3]丙图中电压表分度值为0.1V,读数为2.5V。此时小灯泡正常发光,电流为0.5A,故
[4]由表格数据知道,此过程中,随着电路中电流的增大,小灯泡的电阻变大。
[5]电源是两节干电池,所以,电源电压是3V,由欧姆定律知道,电路的总电阻是
[6]因灯丝电阻受温度影响,所以表格设计存在的问题是:不需要求灯泡电阻的平均值
(4)在探究电流与电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝的电阻随温度的升高而增大,故用图甲所示的电路不能用来探究电流与电压的关系。
(5)在虚线框内接入Rx,闭合开关移动滑片到合适位置读出电压表的示数为3V,此时Rx与滑动变阻器串联,此时滑动变阻器两端的电压为3V,根据串联分压原理,Rx阻值与滑动变阻器阻值相等。
取下Rx,接入一个已知阻值为5Ω的定值电阻,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2V,根据串联分压原理,有
解得。
5.(1)
(2)
(3)电阻R短路
(4) 0.16 12.5
(5)18
【详解】(1)在“伏安法测电阻”实验中,电压表应与待测电阻并联,电流表与待测电阻串联,滑动变阻器“一上一下”接入电路。由于电源为两节干电池串联,电源电压为3V,所以电压表测量范围选用0−3V。连接后的实物图如下:
(2)“伏安法测电阻”的实验原理是欧姆定律的推导公式,通过测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I,再根据该公式计算出电阻的阻值。
(3)连好电路后闭合开关,电路为串联,电流表有示数,说明电路是通路;电压表示数为零,说明与电压表并联的部分短路,即电路故障可能是待测电阻R短路。
(4)[1]由图甲可知,电流表选用的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,图乙中电流表的示数为0.16A。
[2]本次测得R的阻值
(5)①闭合S1,断开S2时,电压表与R0串联后接在电源的两极上,此时电压表测电源电压U=U1=3V。
②闭合S1、S2时,Rx与R0串联,电压表测Rx两端电压Ux=U2=1.8V,由串联电路电压规律可得R0两端的电压
由串联电路的电流规律可知,此时电路中的电流
根据欧姆定律可得
6. 电阻断路 0.5 5 电压表并联在变阻器的两端
【详解】(1)[1]滑片P向右移动时,电路电流变小,说明变阻器连入电路的电阻变大,连接变阻器的A接线柱,电源由两节干电池组成,电源电压是3V,电压表的量程选择0~3V,电压表和电阻并联,如图所示:
(2)[2]闭合开关,发现电流表无示数,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,与电压表并联的电阻断路。
(3)[3][4]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,由图丙可知,电流表的示数是0.5A,定值电阻的阻值为
(4)[5]待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律可知,电路的电流变大,根据U=IR得到待测电阻的电压变大,由串联电路电压的规律可知,变阻器两个的电压变小,根据绘制的如图丁所示的U-I图像可知,电压表并联在变阻器的两端了。
(5)[6]闭合S、S1,断开S2,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,电压表读数为U1;闭合S、S2,断开S1,电压表测电源电压,电压表读数为U2,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压为
U0=U2-U1
由分压原理可知
7.(1)
(2)短路
(3)10
(4)B
(5)
【详解】(1)滑片P向右移动时,电流表的示数变小,则变阻器阻值变大,所以滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中。电源电压为3V,电压表选择小量程并联在未知电阻两端,如图所示:
(2)移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现,电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,则电路故障可能是出现了短路。
(3)如丙图所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V。电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。则的阻值为
(4)本实验是测量类实验,改变待测电阻两端电压进行多次测量,目的是求平均值减少误差,故选B。
(5)①闭合开关,滑片P移至A端,和滑动变阻器最大阻值串联,电压表测电压,示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表测电源电压,示数为;
③根据串联电压规律,②中变阻器电压为,根据分压原理则有
解得
8.(1)
(2)小灯泡短路
(3)灯丝的电阻随着温度的升高而增大
(4)
【详解】(1)滑动变阻器滑片左移时灯泡变亮,说明接入电路的电阻变小,因此需将滑动变阻器的左下接线柱与开关连接,使左移时接入的电阻丝变短。电压表应与小灯泡并联,小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选择小量程,电路图如下:
(2)闭合开关后,电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,小灯泡不亮,出现该故障可能是小灯泡短路。
(3)由图乙可知,小灯泡的I-U图像为曲线,这是因为小灯泡发光时温度升高,灯丝的电阻随温度升高而增大,故而小灯泡的电阻不是定值。
(4)先由步骤②可知,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,此时,电阻短路,电路中只有滑动变阻器接入,且阻值为,电流表测通过的电流,此时电源电压……①
再由步骤①可知,将滑动变阻器的滑片P移到a端,此时滑动变阻器与电阻并联,电流表测干路电流为,通过电阻的电流,根据并联电路的电压规律可知……②
联立①②可得,
9. 见解析 短路 1.9 10 变大 C
【详解】(1)[1]“测量小灯泡电阻”,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,向左移动滑片P时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱,如下图所示:
(2)[2]正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,即原因可能是小灯泡短路。
(3)[3]由图乙得,电压表选用小量程,分度值,其示数为。
(4)[4]①由图丙可知,当灯泡两端电压为时,通过灯泡的额定电流为,由欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻为
[5]②由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据可知,灯泡功率变大,温度升高,小灯泡灯丝电阻随温度升高而变大。
(5)[6]①闭合开关、,断开开关,灯泡、滑动变阻器和串联,电压表测灯泡两端电压;移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为,此时灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合开关、,断开开关,灯泡、滑动变阻器和仍串联,电压表测灯泡和滑动变阻器两端电压,其示数为;因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压规律,两端电压为,根据串联电路电流特点和欧姆定律可求出灯泡的额定电流,利用可求出灯泡额定功率,故①电路能够测出小灯泡的额定功率;
②闭合开关、,断开开关,灯泡、滑动变阻器和串联,电压表测滑动变阻器和两端电压,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为,根据串联电路电压规律,此时灯泡两端为,灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合开关、,断开开关,灯泡、滑动变阻器和仍串联,电压表测滑动变阻器两端电压,其示数为;因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压规律,两端电压为,根据串联电路电流特点和欧姆定律可求出灯泡的额定电流,利用可求出灯泡额定功率,故②电路能够测出小灯泡的额定功率,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.(1) 断开 右
(2)C
(3) 0.4 6.25
(4)多次测量求平均值以减小误差
(5)
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片P应处于接入电路的阻值最大处,即最右端。
(2)连好电路后,闭合开关S,发现电流表的示数有示数,电压表的示数为零,说明电路是通路,且电压表并联部分短路,产生故障的原因可能是定值电阻短路,故选C。
(3)[1][2]由图乙所示可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V,电阻阻值
(4)小明调整变阻器的滑片继续测量的目的是:多次测量求平均值,减小实验误差。
(5)如图丙所示电路,先闭合开关S、S1,记下电压表的示数,此时电压表示数等于电源电压;再断开S1,记下电压表示数,开关S闭合、S1断开时,电路电流,电阻
11.(1)
(2)短路
(3) 0.3 8.3
(4)见解析
(5) 闭合开关S,断开S1
【详解】(1)用伏安法测小灯泡的电阻,要用电压表测小灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡与电流,根据公式计算灯泡的电阻,所以测小灯泡电阻的实验原理是
(2)闭合开关小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路中有电流,电路中没有断路。电路故障不是断路就是短路,所以产生这一现象的原因可能是小灯泡短路。
(3)[1] 如图所示的电流表接的是0~0.6A的量程,分度值是0.02A,此时电流表读数为0.3A。
[2]小灯泡正常发光时的电阻
(4)小明的做法不合理,原因是:灯丝电阻与温度有关,灯丝电阻随温度升高而增大,所以不能用求平均值的方法来确定灯泡正常发光时的电阻。
(5)[1] 闭合开关S、S1,R0被短路,电流只通过Rx,记录此时电流表的示数为;闭合开关S,断开S1,R0与Rx串联,电流表示数为I2,根据电源电压不变列方程
解得:
12.(1)
(2) B 电压表
(3)大于
(4)见解析
【详解】(1)电源电压为3V,则电压表选0~3V量程并联在小灯泡的两端;滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)[1][2]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B端移动,同时眼睛注意观察电压表,直至电压表的示数为2.5V时灯泡正常发光。
(3)根据绘制U−I图象知,当灯的电压为2.5V时,电流为0.25A,由欧姆定律,小灯泡的电阻为
若测得小灯泡的电阻为9Ω,由图像变化规律可知,灯的电压小于2.5V,根据串联电路电压的规律,则滑动变阻器两端的电压大于: U−UL=3V−2.5V=0.5V
(4)根据图丙可知,小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化。
13. 灯泡开路 10 2.5 0.8 灯泡的亮度
【详解】(1)[1]探究小灯泡电阻和电功率的实验中,滑动变阻器与灯泡串联,变阻器按一上一下接入电路,如图所示:
(2)[2]电路连好后,闭合开关,灯泡不亮,移动变阻器滑片灯泡仍不亮,电流表几乎无示数,说明电路存在断路。电压表示数很大,说明电压表与电源接通,则故障原因应是与电压表并联的灯泡断路。
(3)[3]如图乙,电流表接小量程,分度值为0.02A,读数为0.18A,此时灯泡的电阻
(4)[4][5]灯泡的额定电压为2.5V,若测灯泡额定功率,需继续移动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V时,灯正常发光。如图丙所示,电流表接小量程,分度值为0.02A,读数为0.32A,此时小灯泡的额定电功率为
(5)[6]实验中要记录灯泡两端电压、灯泡电流,还需要观察记录对应电压下灯泡的亮度,从而说明灯泡在不同电压下的实际功率不同,亮度不同。
14.(1)A
(2)D
(3) 0.75 小灯泡的灯丝电阻随灯丝温度的升高而变大
(4)电压表量程要改为0~15V
(5) 2 10
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器需调到最大阻值处,保护电路,由图甲可知,滑片移到A端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
(2)闭合开关,发现小灯泡不发光,说明没有电流经过小灯泡,但此时并联在小灯泡两端的电压表满偏,由甲图可知,电压表量程为0~3V,所以此时电压表示数为3V,图中电源电压由两节干电池组成,电源电压为3V,电压表此时直接并联在电源两端测电源电压,所以电路中存在的这处故障应是小灯泡断路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙可知,此时通过小灯泡的电流为0.3A, 根据电功率计算公式,可得小灯泡的额定功率
[2]由图乙可知,随着电压升高,通过小灯泡的电流增大,但(即电阻)增大,因电压越高灯丝温度越高,故小灯泡的灯丝电阻随灯丝温度的升高而变大。
(4)由图丙数据可知:灯泡L2的额定电压为6V,电压表需要量程灯泡两端的电压,所以电压表的量程应是0~15V,所以电压表量程要改为0~15V。
(5)[1]闭合开关S、,断开,滑片移到最上端,滑动变阻器阻值为0,电压表示数为4.5V,此时电压表测电源电压,故电源电压为4.5V,要让小灯泡正常发光,需使小灯泡两端电压为额定电压2.5V,当闭合开关S、,断开时,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,根据串联电路电压的特点,此时应移动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,这样小灯泡两端电压就为额定电压,即
[2]已知电源电压为4.5V,步骤②中滑动变阻器接入电路中的阻值为,两端电压为2V,未接入电路中的电阻为;步骤③中,闭合开关S、,断开,保持滑动变阻器滑片的位置不变,即电压表的测量对象仍为步骤②中滑动变阻器接入电路中的阻值,此时电压表示数为3V,滑动变阻器分为两部分,和串联,根据串联电路电压的特点,可得两端电压为
根据串联电路电流的特点,则有······Ⅰ
已知滑动变阻器R的最大阻值为12Ω,所以······Ⅱ
联立Ⅰ和Ⅱ,可得
由步骤②小灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路中的阻值为,两端电压为2V,根据欧姆定律,可得此时电路中的电流为
小灯泡两端电压为额定电压2.5V,则小灯泡正常发光时的电阻为
15.(1)断开
(2)
(3)小灯泡断路
(4) 1.8 B
(5)0.75
(6) 8.3 温度
【详解】(1)在连接实验电路时,为防止电路连接过程中出现短路损坏元件,开关应处于断开状态,这是基本的电路连接操作规范。
(2)要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大,根据滑动变阻器的工作原理,这意味着滑片向B端移动时接入电路的电阻变小,所以应将滑动变阻器的B接线柱与电路连接,完成电路连接如下图
(3)闭合开关后,小灯泡不发光且电流表示数几乎为零,这表明电路可能存在断路情况;而电压表示数接近3V(电源电压),说明电压表两接线柱到电源两极是通路,所以故障可能是小灯泡断路。
(4)[1]由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为1.8V。
[2]因为小灯泡额定电压为2.5V,当前电压小于额定电压,根据串联电路分压原理,要增大灯泡两端电压,应减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向B端移动。
(5)由图丙的I - U图像可知,当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时,对应的电流为0.3A,根据公式,可得小灯泡的额定功率
(6)[1]由图丙可知,小灯泡正常发光时(电压为2.5V),电流为0.3A,根据公式,可得此时小灯泡的电阻
[2]小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝电阻受温度的影响,因为灯泡发光时,灯丝温度升高,电阻会发生变化。
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