第十七章 欧姆定律 专项练习 :特殊方法测电阻 2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-10-21
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内容正文:
特殊方法测电阻专项练习
一、选择题(共4小题)
1.如图所示是小兴测量未知电阻Rx的实验电路,图中电源两端的电压保持不变,R为电阻箱。他的操作步骤如下:闭合开关S1、S2,记录此时电流表的示数I1;保持开关S1闭合,断开开关S2,调节电阻箱的旋钮使电阻箱接入电路中的电阻为一个合适的值,记录此时电流表示数I2和电阻箱的示数R。则下列选项中,Rx的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A.只有② B.只有①②
C.只有①②④ D.①②③④均可以
3.小兴用一个电压表和阻值为R1的电阻器测量另一个电阻器的阻值.R2,设计了如图所示的电路。闭合开关S、断开开关S1时电压表的示数为U1,S和S1均闭合时电压表的示数为U2。假定电源两端电压保持不变,则待测电阻器的阻值R2为(用R1、U1和U2)表示( )
A. B.
C. D.
4.小石同学设计了几种单表测量灯泡L(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻的电路图,如图所示,R是电阻箱、R0是定值电阻、R1是滑动变阻器,S是一个单刀双掷开关,电路不可拆分。其中符合要求的是( )
二.实验探究题(共8小题)
5.小雨同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
(1)按图甲连接电路时,开关应_______ ,应将滑动变阻器的滑片P移到最_____ (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表的示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,为______ A。则此次可计算出电阻Rx=_____ Ω;
(3)算出电阻后,小雨又移动滑动变阻器滑片继续进行多次测量,其目的是______________ ;
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小雨设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请在空格内将实验步骤补充完整:
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②_____________ ,用电压表测出电源的电压为U;
③Rx的表达式为Rx=____________________ (用U、U1及R0表示)。
6.如图甲所示,小明想测量正常工作电压为2.5V小灯泡的电阻,电源电压恒为4.5V。
(1)测量小灯泡电阻的原理是 ______________ ;请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整(要求:向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,且导线不能交叉);
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 _____ 端移动,直到电压表示数为 ________ V;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙所示,小灯泡正常发光的电阻为 _______ Ω。
(4)根据图像乙反映的信息,在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材 _______ (选填“能”或“不能”)探究电流跟电压的关系。
(5)小明又设计了一个测量未知电阻Rx阻值的电路,如图丙所示,已知变阻器的最大阻值为R0,电源电压恒定但未知,实验步骤如下:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为U1;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为U2;
③根据实验测量的数据可知表达式Rx= ____________________ 。(用U1、U2、R0表示)
7.小西所在的实验小组做“用电流表和电压表测量电阻”的实验过程如下:
(1)请按照图甲将图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变小。
(2)连接电路时发现,当他们接好最后一根导线后,电流表的指针立刻发生了偏转,由此可知他们在连接电路时没有_________ 。
(3)正确连接电路后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则原因可能是___________ 。
(4)排除故障后继续进行实验,将数据记录到下表中,请根据数据计算得出该定值电阻的电阻
R=________ Ω(结果保留一位小数)。
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.20
0.28
0.40
0.50
(5)交流讨论后,实验小组的同学们发现不用电压表也能测出未知定值电阻的电阻R,于是设计了如图丙所示的电路,已知定值电阻的电阻为R0,电源电压不变,步骤如下:
①当只闭合开关S1时,电流表的示数为I1;
②当闭合__________ 时,电流表的示数为I2;
③未知定值电阻的电阻R=___________________ (用已知物理量R0和测出的物理量I1、I2的符号表示)。
8.同学们利用如图甲所示的电路来测量一未知电阻Rx的阻值。
(1)闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V。电流表的示数如图乙所示,则Rx=_____ Ω;
(2)某次测量中,发现电压表无示数,而电流表有示数,而故障出现在R或Rx中,则故障原因是___________ ;
(3)将电阻Rx换成小灯泡,测定小灯泡的电阻,结果发现三次测量的电阻相差较大。经讨论,同学们认识到:实验有误差是肯定的,但这个现象不能单纯用误差来解释。如果是误差,那么三次测得的电阻值应该相差_______ (选填“较大”或“较小”),并具有_________ (选填“逐次增大”“逐次减小”或“时大时小”)的特点。后来同学们注意到灯泡发热发光的特殊性,认为灯泡的电阻可能与_______ 有关,并通过查阅课本得到了证实;
(4)同学们又设计了如图丙所示的测量电路,其中R为电阻箱,S为单刀双掷开关。实验步骤如下:
①断开开关,根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
②把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
③把开关S接b点,调节电阻箱,______________ ;
④读出电阻箱的示数R,此即为Rx阻值。
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)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;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”)
(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:Rx= ____________________ (用I1、I2和R表示)。
10.用图示电路测量未知电源电压Ux(恒定不变)和定值电阻Rx的阻值。
实验过程如下:
第一步:测量电源电压Ux
实验操作:S1闭合,S2_______ ,调节电阻箱到合适的值;记录数据:记录电流表读数为I1,电阻箱电阻为R0;
实验结果:电源电压Ux= _________ (用题中物理量的符号表示)。
第二步:测量电阻Rx的阻值
实验操作:S1闭合,S2______ ,且电阻箱阻值不变;
记录数据:记录电流表读数为I2;
实验结果:电阻Rx=____________________ (用I1、I2和R0表示)。讨论:如果在测未知电阻Rx时,电阻箱阻值调大一些,并读出电阻箱和电流表的示数,则Rx测量值将_________ (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
11.某探究小组设计了如图的电路(6V挡恒压电源、变阻器R2)测量未知电阻Rx。
(1)正确连接电路后,小明先将开关S拨至“1”,调节变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数如图丁所示,读数为U1=________ V。
(2)再将开关S拨至“2”,电阻箱的阻值调至
R=15Ω时,电压表的示数恰为U1,则待测电阻的阻值Rx=_______ Ω,用到了__________ (控制变量法、等效替代法、建模法、类比法)物理研究思路。
(3)实验中,若将开关拨至“2”时,不小心将滑动变阻器的滑片向左移动了少许,其他操作正确,则Rx的测量值_______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
12.小辉用如下器材测量小灯泡的电阻:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、稳压电源3V、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。实验电路如图甲所示,根据实验数据描点连线绘制的小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成实验电路的连接(要求滑片向左滑动时,电压表示数变小,导线不交叉)。
(2)为保证实验顺利进行,应选用规格为_____ (填选项字母)的滑动变阻器。
A.“10Ω 0.5A”
B.“50Ω 0.5A”
C.“10Ω 0.2A”
(3)若电路连接完整后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,可能是小灯泡_______ (选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向_____ (选填“左”或“右”)移动。
(5)本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是_____ (填选项字母)。
A.测量定值电阻的阻值
B.用刻度尺测量铅笔的长度
C.探究电流与电压和电阻之间关系
(6)完成上述实验后,老师取走了电流表,让同学们用一个电压表和已知阻值的定值电阻R0设计电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。某小组设计的实验电路图如图丁所示,操作过程如下:
①只闭合开关S电压表示数为U;
②闭合开关S、S1、S3,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为U1,此时____________ ;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2、S3,此时电压表示数为U2,则小灯泡正常发光的电阻为RL=______________ 。
特殊方法测电阻专项练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.【分析】分析电路状态:当闭合开关S1、S2,电阻R被短路,只有Rx接入电路,此时电流表的示数I1;根据欧姆定律可得电源电压U=I1Rx;
保持开关S1闭合,断开开关S2,R与Rx串联,此时电流表的示数I2。电源电压U=I2(Rx+R),列电源电压相等的等式即可。
【解答】解:当闭合开关S1、S2,电阻R被短路,只有Rx接入电路,此时电流表的示数I1;根据欧姆定律可得电源电压U=I1Rx;
保持开关S1闭合,断开开关S2,R与Rx串联,此时电流表的示数I2。电源电压U=I2(Rx+R),即U=I1Rx=I2(Rx+R),
解得:Rx。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
2.【分析】①②③要测量电阻阻值,需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,然后应用欧姆定律求出电阻阻值;分析图示电路图,应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题;
④根据等效替代法分析。
【解答】解:①闭合S1、S2时,电路是只有Rx的基本电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断开S2,两电阻串联,电流表测电路中电流I;根据电源电压不变列式
I(R0+Rx)=IxRx可求出Rx的阻值,故①可行;
②根据图可知,闭合S1、S2,电路为Rx的简单电路,电压表测量电源的电压U;只闭合开关S1,两只电阻串联,电压表测量Rx两端电压为Ux;
根据串联电路的电压关系可知,定值电阻两端的电压为:U0=U﹣Ux;
此时电路中的电流为:I,根据串联电路的电流关系可知,通过Rx的电流为I,则根据Rx两端的电压和电流可以求出R阻值,故②可行;
③由电路图可知,S接1或2时,通过电压表的电流的方向会发生变化,电压表的指针会反向偏转,无法读取电压表的示数,故③不可行;
④S打到上端,移动变阻器滑片,使电压表示数为一定值;保持滑片位置不动,S打到下端,改变电阻箱连入电路的电阻,使电压表示数不变,由等于替代法可知,Rx的阻值等于电阻箱连入电路的电阻大小,故④可行。
故选:C。
3.【分析】由电路图可知,闭合开关S、断开开关S1时,两电阻串联,电压表与R1并联,电压表的示数为U1,由欧姆定律可得此时电路中的电流;开关S和S1均闭合时,R2被短路,电压表的示数为U2,可得电源电压,根据串联电路的电压规律可得两电阻串联时R2两端的电压,由欧姆定律可得待测电阻器的阻值R2阻值。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S、断开开关S1时,两电阻串联,电压表与R1并联,电压表的示数为U1,
由欧姆定律可得,电路中的电流为I;
开关S和S1均闭合时,R2被短路,电压表的示数为U2,也就是电源电压为U2,
则两电阻串联时R2两端的电压为:U′2=U2﹣U1,
所以R2,故C正确,ABD错误。
故选:C。
4.【分析】根据电路图,确定能否使小灯泡正常发光,若不能,则无法测量小灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解:A、闭合开关S1,无论怎样移动滑动变阻器R1都无法确定灯泡是否正常发光,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故A不符合要求;
B、无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故B不符合要求;
C、S先接b,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;S再接a,调节变阻箱的阻值,使电压表的示数仍为2.5V时,由等效替代法,此时电阻箱的电阻等于灯泡的电阻,故C符合要求;
D、闭合开关S1,灯泡、R和滑动变阻器R1串联,电压表测灯泡两端电压;移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;再闭合开关S2,电阻R被短路,电路的总电阻减小,电流变大,灯泡两端电压变大,灯泡可能被烧毁,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故D不符合要求。
故选:C。
二.实验探究题(共8小题)
5.【分析】(1)连接电路时,开关应断开;为了保护电路,闭合开关之前,要将滑动变阻器滑片滑到最大值处;
(2)根据电流表读数,结合欧姆定律计算电阻;
(3)多次测量为了减小误差;
(4)由电路图可知,当开关S、S1均闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;根据串联电路的电压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值,据此设计实验步骤得出结果。
【解答】解:(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开;滑动变阻器接入电路时,应将滑片移到阻值最大处,由图甲可知,滑片P移到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(2)电流表示数如图乙所示,电流表是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。根据可求出
(3)多次测量求平均值可以减小误差,所以算出电阻后,小雨又移动滑动变阻器滑片继续进行多次测量,其目的是减小误差。
(4)由图丙可知,当开关S、S1均闭合时,R0被短接,电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压,所以应闭合S、S1;当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压U1;串联电路中总电压等于各部分两端电压之和,所以R0两端的电压U0=U﹣Ux=U﹣U1,串联电路中各处的电流相等,
则Rx的表达式为。
故答案为:(1)断开;右;(2)0.3;9;(3)求平均值,减小误差;(4)②闭合开关S、S1;③。
6.【分析】(1)测量小灯泡电阻的原理是R;
(2)灯泡两端电压为额定电压时正常发光;比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(3)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用R求出小灯泡正常发光的电阻;
(4)在探究电流跟电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝电阻随温度的变化而变化;
(5)根据串联电路中电流和电压的规律以及欧姆定律进行分析回答。
【解答】解:(1)在测量小灯泡电阻的实验中,用电压表测灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡的电流,根据R求出灯泡的电阻;
向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,则下方连接A接线柱,电路图如下:
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为使小灯泡正常发光,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应将滑动变阻器的滑片P向左端移动,减小连入电路的电阻,直到电压表示数为2.5V;
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光的电阻为:
R10Ω;
(4)在探究电流跟电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝电阻随温度的变化而变化,故仅利用本实验的器材不能探究电流跟电压的关系;
(5)实验时,闭合开关S,移动滑片P至a端,电压表示数U1为Rx两端电压;移动滑片P至b端,电压表测电源电压为U2;
根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2﹣U1,则通过R0的电流为:I0,
根据串联电路电流特点,则待测电阻为:
Rx。
故答案为:(1)R;电路图见解析;(2)左;2.5;(3)10;(4)不能;(5)。
7.【分析】(1)根据图乙可知滑动变阻器的滑片向右移动,电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电路中电阻变大;
(2)连接电路前,开关必须断开,当他们接好最后一根导线后,电流表的指针立刻发生了偏转,说明电路为通路,由此可知他们在连接电路时没有断开开关;
(3)正确连接电路后,闭合开关发现电流表无示数,说明电路中没有电流,电路为断路,电压表示数接近电源电压,说明可能是与电压表并联的元件断路;
(4)根据欧姆定律I分别求得5次电阻阻值,求得平均值;
(5)根据欧姆定律以及电源电压不变特点可知。
【解答】解:
(1)根据图乙可知滑动变阻器的滑片向右移动,电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电路中电阻变大,即把滑动变阻器左下接线柱接入电路,电路图如下:
(2)连接电路前,开关必须断开,当他们接好最后一根导线后,电流表的指针立刻发生了偏转,说明电路为通路,由此可知他们在连接电路时没有断开开关;
(3)正确连接电路后,闭合开关发现电流表无示数,说明电路中没有电流,电路为断路,电压表示数接近电源电压,说明可能是与电压表并联的元件断路,即定值电阻断路;
(4)根据欧姆定律I分别求得5次电阻阻值,求得平均值:
;;;;;
;
(5)根据欧姆定律以及电源电压不变特点可知:
①当只闭合开关S1时,电流表的示数为I1;此时为R和R0串联,电源电压不变U=I1(R+R0)
②当闭合S1和S2时,电流表的示数为I2;此时电路中R被短路,只有R0,电源电压U=I2R0;
③可以求得未知定值电阻:R。
故答案为:
(1)见解答;
(2)断开开关;
(3)定值电阻断路;
(4)5.1;
(5)S1和S2;。
8.【分析】(1)根据电流表的量程和分度值读数,结合欧姆定律计算电阻;
(2)由图可知,电压表与电阻Rx并联,电流表有示数,所以电路不是断路,由于电压表无示数,所以电压表短路或与电压表并联的部分短路,据此分析;
(3)根据误差相差较小,结合灯丝电阻与温度有关;
(4)根据等效替代法测电阻分析解答。
【解答】解:(1)图中电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数是0.3A;由欧姆定律,电阻;
(2)由图可知,电压表与电阻Rx并联,电流表有示数,所以电路不是断路,由于电压表无示数,所以电压表短路或与电压表并联的部分短路,而故障出现在R或Rx,所以只可能Rx短路。
(3)如果只是误差,三次测量值相差会比较小,时大时小,现在测量值相差比较大,可能是错误,可能是其它原因。
灯丝电压增大,亮度增强,电阻增大,不是错误的原因,实验时,灯丝长度、横截面积、材料不变,电压增大,温度升高,电阻增大,电阻可能与温度有关。
(4)根据等效替代法测电阻,用电阻箱代替电阻,保持电路中的状态不变,
①断开开关,根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
②把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
③把开关S接b点,调节电阻箱,为了保证效果相同,则电阻相等,故调节电阻箱,使电流表的示数为I;
④根据丙图,读出电阻箱的示数R,此即为Rx阻值。
故答案为:(1)4;
(2)电阻Rx短路
(3)较小;时大时小;温度;
(4)使电流表的示数为I。
9.【分析】(1)伏安法测量小灯泡的电阻的原理是公式:R;
(2)根据电路连接和电表的使用分析回答;
(3)比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向;
(4)根据电流表选用测量范围确定分度值读数,利用R求出小灯泡的电阻;
(5)导体的电阻随温度的升高而增大;因电源电压不变,根据欧姆定律先判断出两种情况下总电阻的变化,再根据灯的电阻随温度的升高而增大和串联电阻的规律分析回答;
(6)①将滑片移到a端,此电路为Rx的简单电路,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1,由此可求得电源电压;
②将滑片移到b端,此时Rx与R串联,根据串联分压的特点可求得电源电压;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,根据欧姆定律可求出待测电阻的阻值。
【解答】解:(1)在测量小灯泡的电阻实验中,用电压表测灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡的电流,利用R求出小灯泡的电阻,故本实验的原理是R;
(2)原电路图中,电压表测灯泡和滑动变阻器两端电压是错误的,在测量小灯泡的电阻实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(3)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,小于灯泡额定电压2.5V,为测量小灯泡正常发光时电阻,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向B端移动;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.26A,则此时小灯泡的电阻为:
R9.6Ω;
(5)分析图像丙可知,当小灯泡两端电压增大时,小灯泡的电阻也在增大;当小灯泡两端电压增大时,其实际功率增大,温度也会升高,故导体的电阻与温度有关;
假设图甲中滑片向右移动,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 R总=R滑+RL,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,即ΔR1大于ΔR2;
(6)①将滑片移到a端,此电路为Rx的简单电路,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1,由I可得电源电压:U=I1Rx﹣﹣﹣﹣﹣(a);
②将滑片移到b端,此时Rx与R串联,读出电流表的示数,记为I2;则RxI2+RI2=U﹣﹣﹣﹣(b);
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,由(a)(b)两式联立可得,待测电阻的阻值:
Rx。
故答案为:(1)R;(2)见解答;(3)B;(4)0.26;9.6;(5)增大;温度;大于;(6)。
10.【分析】(1)由图知,S1、S2闭合时只有R0连入电路,由欧姆定律表示出电源电压;
(2)S1闭合、S2断开时,两电阻串联,由串联电路特点和欧姆定律表示出电源电压,计算Rx的阻值。
(3)如果在测未知电阻Rx时,电阻箱阻值调大一些,并读出电阻箱和电流表的示数,则Rx阻值就等于此时的总电阻减去此时的电阻箱阻值,据此解答。
【解答】解:(1)S1闭合,S2闭合,Rx被短路,电阻箱单独接入电路,电流表测电路电流。调节电阻箱到合适的值;
记录数据:记录电流表读数为I1,电阻箱电阻为R0,根据欧姆定律,电源电压Ux=I1R0;
(2)S1闭合、S2断开时,两电阻串联,电流表读数I2,根据串联电路特点和I可得,
总电阻为,
则定值电阻Rx的阻值为;
(3)如果在测未知电阻Rx时,电阻箱阻值调大一些,并读出电阻箱和电流表的示数,则Rx阻值就等于此时的总电阻减去此时的电阻箱阻值,所以Rx测量值将不受影响。
故答案为:(1)闭合;I1R0;(2)断开;;(3)不受影响。
11.【分析】(1)先观察电压表所选量程与分度值,读取指针示数。
(2)电路中滑动变阻器滑片保持不动,先后接入待测电阻Rx和电阻箱R,当滑动变阻器两端电压相同时,代表两条支路电流一致,待测电阻阻值等于电阻箱阻值;该实验方法为等效替代法。
(3)开关拨到2时滑片左移,滑动变阻器接入电路阻值减小,根据串联分压规律,分析想要让电压表示数回到原来U1,电阻箱阻值该如何变化,进而对比测量值与真实值的大小关系。
【解答】解:(1)由图丁可知电压表选择的测量范围为0∼3V,分度值为0.1V,指针指向1.2V刻度线,电压表读数为U1=1.2V。
(2)开关S拨至1时,Rx和滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端电压U1;保持滑动变阻器滑片不动,开关拨至2,换用电阻箱R和R2串联,调节电阻箱直到电压表示数再次等于U1。
滑动变阻器两端电压不变,电源电压恒定,所以Rx、R分得的电压也相等,电路电流相等,因此:Rx=R=15Ω。
这个用电阻箱来代替待测电阻、效果完全一致的研究方法是:等效替代法。
(3)滑动变阻器滑片向左移动,R2接入电路的电阻变小。电源总电压不变,根据串联分压可知R2减小,它两端电压就会减小;为了重新让电压表示数回到U1,就必须调小电阻箱的阻值,才能让R2电压回升到原来数值。最后电阻箱读出的阻值也就是Rx测量值就会小于待测电阻的真实值。
故答案为:(1)1.2;(2)15;等效替代法;(3)小于。
12.【分析】(1)根据实验,电路是串联的,电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器滑片向左移动时电压表示数减小,由串联电压规律分析可知滑动变阻器接入电路阻值增大,可得接滑动变阻器右下接线柱连接实物;
(2)根据串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,计算滑动变阻器两端电压,
此时电路中的电流为0.1A,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路中的阻值;
(3)电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明与电压表并联的小灯泡短路;
(4)由于电源电压只有3V,因此电压表选择的量程应为0~3V,分度值是0.1V,图丙中电压表示数为2.4V,需要减小滑动变阻器两端电压,由串联分压原理,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值;
(5)实验进行多次测量的目的是寻找普遍规律和求平均值,减小误差,据此分析;
(6)特殊方法测电阻,缺电流表,
只闭合S,电压表测电源电压,因此电源电压为U。闭合开关S、S1、S3,定值电阻R0被短路,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测小灯泡两端电压,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电压表示数(小灯泡两端电压)为U1,则滑动变阻器此时的电压U滑=U﹣U1
再根据分压原理可知
可得滑动变阻器接入电路中的阻值
①
断开开关S1,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S、S2、S3,此时小灯泡被短路,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R0两端电压,此时为U2,则滑动变阻器此时的电压U滑'=U﹣U2
根据分压原理可知
则可求得滑动变阻器此时接入电路的阻值。
由于滑动变阻器接入电路中的阻值不变,结合①式可求得小灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解:(1)根据实验,电路是串联的,电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器滑片向左移动时电压表示数减小,由串联电压规律可知,滑动变阻器两端电压会变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路阻值增大,因此接滑动变阻器右下接线柱可满足要求,实物连接如下图:
(2) 据乙图可知,实验中灯泡两端电压最小为0.5V,滑动变阻器两端电压最大,由串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,此时滑动变阻器两端电压为
UP=U﹣ULmin=3V﹣0.5V=2.5V
此时电路中的电流为0.1A,滑动变阻器接入电路中的阻值为
故选B。
(3)电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明与电压表并联的小灯泡短路。
(4)由于电源电压只有3V,因此电压表选择的量程应为0~3V,分度值是0.1V,图丙中电压表示数为2.4V,为测量小灯泡正常发光的电阻,需要增大电压表示数至2.5V,需要减小滑动变阻器两端电压,由串联分压原理,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,因此应将滑片向右移动。
(5)本实验进行多次测量的目的是寻找普遍规律。
A.测量定值电阻的阻值进行多次测量的目的是求平均值,减小误差,故A不符合题意;
B.用刻度尺测量铅笔的长度进行多次测量的目的是求平均值,减小误差,故B不符合题意;
C.探究电流与电压和电阻之间关系多次测量的目的是找出普遍规律,故C符合题意。
故选C。
(6)只闭合S,电压表测电源电压,因此电源电压为U。闭合开关S、S1、S3,定值电阻R0被短路,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测小灯泡两端电压,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电压表示数(小灯泡两端电压)为U1,则滑动变阻器此时的电压U滑=U﹣U1
再根据分压原理可知
可得滑动变阻器接入电路中的阻值
①
断开开关S1,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S、S2、S3,此时小灯泡被短路,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R0两端电压,此时为U2,则滑动变阻器此时的电压U滑'=U﹣U2
根据分压原理可知
则可求得滑动变阻器此时接入电路的阻值
由于滑动变阻器接入电路中的阻值不变,结合①式可求得小灯泡正常发光时的电阻。
故答案为:(1)见解答;
(2)B;
(3)短路;
(4)右;
(5)C;
(6)小灯泡正常发光;。析著作权属
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