内容正文:
17,3伏安法测电阻实验 同步练习
一.实验探究题(共12小题)
1.在伏安法测量定值电阻的实验中,某同学设计了如图甲所示的电路图,并准备了相应的器材:两节干电池、阻值约为5Ω的待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干等。
(1)如图乙,请根据电路图将实物电路连接完整,要求:滑片向A端滑动时电压表的示数变小;
(2)实验过程中获得的数据如下表:
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
1.5
0.4
0.5
表格中出现错误的数据是 ,出现这一错误最可能的原因是 ;
(3)若表中第1组和第5组数据分别对应滑片位于滑动变阻器的两个端点时,则根据这两组数据可以求得滑动变阻器的最大阻值为 Ω;
(4)小米同学也利用该电路测量小灯泡的电阻值,得到的数据如下表格所示,该表格存在的不合理之处是 ,小灯泡的电阻不是定值的原因是 ,小米根据表格中的数据绘出I﹣U图象如图丙中A所示,其中图丙中B图线表示一个定值电阻,当二者串联在电路中,且电流等于0.15A时,二者两端的总电压是 V。
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
(5)另一组的小红同学在开始实验时发现电压表损坏了,无法实验。同桌提醒她:一个电流表也能测量,只要滑动变阻器的阻值合适即可,并将电路图展示给她看,如图丁所示,设滑动变阻器的最大阻值为R0,闭合开关,分别记下P在滑动变阻器最左端和最右端时的电流I1,I0,请你导出最终的Rx表达式为 。
2.小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压2.5V,电源电压4.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图所示的实物电路连接完整。
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I﹣U图线是一条曲线,原因是 。
3. 如图是“测量小灯泡电阻”的实验。
(1)图甲是小马同学连接的实物图,其中有两处错误,请指出: 、 。
(2)纠正错误后,某次测量时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,该电流表的示数为 A,则小灯泡的电阻为 Ω。
(3)另一同学分别测出小灯泡在不同亮度下的电阻,然后求出平均值作为小灯泡的电阻,他的做法对吗?答: ,其原因是: 。
4.小明想测量一只标有“2.5V”的小灯泡正常发光时的电阻值,他选择了如图甲所示满足实验要求的实验器材,并完成了部分电路的连接。
(1)请你根据实验要求在图甲中用笔画线代替导线将实验电路补充完整;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P滑至 端。(选填“a”或“b”)
(3)实验过程中将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,这时通过小灯泡电流的测量值是 A,小灯泡正常发光时电阻的测量值为 Ω.(保留1位小数)
5.小华同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动变阻器的滑片能使电流表的示数变大。滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是 。操作中,小华发现两个电表只有一个示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,刚发生故障的元件应是 。
A.电源 B.电阻Rx C.滑动变阻器
(2)排出故障后,闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,计算Rx的阻值为 Ω。
(3)按照上面的操作步骤,小华又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的图象(即I﹣U图象),小华发现他所描绘的定值电阻的I﹣U图象是一条直线,而小灯泡的I﹣U图象如图丙所示,原因可能是小灯泡的电阻与 有关。
6.如图所示,小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中:
(1)小明按照图甲所示电路图,进行连接电器元件,连接情况如图乙所示,其中有一条导线连接错误,请你帮他指出来,并加以改正。
(2)这个实验的原理是: 。
(3)在连接电路时,开关应