專題06 伏安法實(shí)驗(yàn)之測(cè)電阻(解析版)-2021年中考物理電學(xué)提優(yōu)特訓(xùn)專題
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1、 專題06 伏安法實(shí)驗(yàn)之測(cè)電阻(解析版)-2021年中考物理電學(xué)提優(yōu)特訓(xùn)專題 1. (2020無(wú)錫)小明和小華在進(jìn)行“測(cè)量定值電阻的阻值”實(shí)驗(yàn),器材有:干電池兩節(jié)、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器(20 Ω 1.5 A)、電阻箱(0~9 999 Ω 5 A)各一個(gè) ,待測(cè)電阻R1、R2,導(dǎo)線若干. (1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示,于是他將電流表指針調(diào)至____________. (2)①圖乙是他們連接的測(cè)量R1阻值的部分電路.請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將電路連接完整. ②閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最________(選填“左”或“右”)端. ③在正確完成上
2、述操作后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為0.2 A時(shí),電壓表示數(shù)如圖丙所示,則電阻兩端的電壓為_(kāi)_______V.多次實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的結(jié)果如下表所示,則R1的阻值為_(kāi)_______Ω. 第1題圖 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 電壓表示 數(shù)U/V 電流表示 數(shù)I/A 電阻R1/Ω ① 0.2 ② 0.6 0.3 ③ 0.8 0.4 ④測(cè)量R1阻值的過(guò)程中,老師提醒他們要盡量縮短通電時(shí)間,并用較小的電流來(lái)測(cè)量,這樣做的理由是:______________________________. (3)為測(cè)量電阻R2的阻值,他們?cè)谝堰B接好的圖乙的電路中,用R2替換R1接入電
3、路.測(cè)量過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終小于分度值.于是,他們按照如圖丁所示的電路圖,重新連接了電路,閉合開(kāi)關(guān)后,改變電阻箱接入的阻值進(jìn)行多次測(cè)量,記錄下電阻箱的阻值R及對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U.并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出-圖像,如圖戊所示,則所測(cè)電阻R2的阻值為_(kāi)_______Ω. 第1題圖 【答案】 (1)零刻度線處 (2)①如答圖所示 ②右?、?.4 2?、鼙苊鉁囟葘?duì)電阻的阻值產(chǎn)生影響 (3)160 第2題答圖 【解析】(1)開(kāi)關(guān)閉合前應(yīng)將電流表指針調(diào)到零刻度線處;(2)①兩節(jié)干電池的電壓為3 V,電壓表應(yīng)選0~3 V小量程,并聯(lián)在R1兩端,如答圖所示;②開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片
4、必須滑到阻值最大處即最右端;③由丙圖可知,電壓表示數(shù)為0.4 V,根據(jù)歐姆定律求出三次電阻均為2 Ω,三次電阻相加求平均值,電阻的阻值為2 Ω;④縮短通電時(shí)間,用較小的電流表測(cè)量是為了避免溫度對(duì)電阻的阻值產(chǎn)生影響;(3)由圖可知,電源電壓U= V,電阻箱和R2串聯(lián),當(dāng)電阻箱的阻值是R= Ω時(shí),電阻箱兩端的電壓U1= V,I== A,R2====160 Ω. 2. (2019重慶B卷)小明同學(xué)在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中: 第2題圖 (1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)S應(yīng)處于________狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在阻值最________的位置. (2)小明同學(xué)連接了如圖甲所示的電路,閉合開(kāi)
5、關(guān),電流表________示數(shù),電壓表________示數(shù).(兩空均選填“有”或“無(wú)”) (3)他仔細(xì)檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在圖甲中錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“”,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的一根連接導(dǎo)線. (4)正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2 V時(shí),觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示,他記下數(shù)據(jù)并算出電阻R的阻值為_(kāi)_______Ω. (5)同組小斌同學(xué)繼續(xù)向________(選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片P,適當(dāng)增大電阻R兩端的電壓,并進(jìn)行了多次測(cè)量計(jì)算電阻的平均值從而減小實(shí)驗(yàn)誤差. 【答案】(1)斷開(kāi) 大 (2)無(wú) 有 (3)如答圖所示 (4)
6、10 (5)A 第2題答圖 【解析】(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi);閉合開(kāi)關(guān)前,為了保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處;(2)如圖甲所示,電流表和電壓表串聯(lián)后并聯(lián)在了定值電阻兩端,由于電壓表的內(nèi)阻很大,可以看作斷路,電流表內(nèi)阻很小,可以看作導(dǎo)線,則電壓表正常工作,電流表無(wú)示數(shù);(3)在“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)與定值電阻串聯(lián),電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,具體如答圖所示; (4)由圖乙可知,電流表選用的是 0~0.6 A量程,分度值為0.02 A,示數(shù)為0.2 A,電阻R的阻值為R===10 Ω;(5)由于滑動(dòng)變阻器與定值電阻R串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,要想適當(dāng)增大電阻
7、R兩端的電壓,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器分得的電壓,即減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,故將滑片向A端移動(dòng). 3. (2020山西)實(shí)踐小組的同學(xué)們進(jìn)行“伏安法測(cè)定小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn),小燈泡的額定電壓為2.5 V(阻值約為10 Ω),滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20 Ω 1 A”. 第3題圖 (1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的電路連接完整(導(dǎo)線不得交叉). (2)滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中除保護(hù)電路外,還有________________作用.同學(xué)們把電路元件接入電路,剛接好最后一根導(dǎo)線, 燈泡就立即發(fā)光,發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是______________________. (3)經(jīng)檢查無(wú)誤后,
8、接通電路,向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,觀察到____________________,表明小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值為_(kāi)_______Ω.繼續(xù)向左移動(dòng)滑片,則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象有______________________________(寫(xiě)出一條即可). (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了如圖丙所示的圖像,分析圖像可得出結(jié)論:__________________________________________. 【答案】 (1)如答圖所示 (2)改變小燈泡兩端電壓 電路連接過(guò)程中開(kāi)關(guān)未斷開(kāi) (3)電壓表示數(shù)為2.5 V 8.3 小燈泡亮度變
9、亮(答案合理即可) (4)小燈泡兩端電壓與通過(guò)它的電流之比不是定值(答案合理即可) 第3題答圖 4. (2020陜西改編)如圖甲是小明測(cè)量未知電阻R1阻值的電路圖. 第4題圖 (1)請(qǐng)你根據(jù)圖甲,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙所示實(shí)物圖連接完整(導(dǎo)線不能交叉). (2)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最________(選填“左”或“右”)端. (3)請(qǐng)你幫助小明在虛線框中畫(huà)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格. (4)某次實(shí)驗(yàn)中,移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)為2.0 V,此時(shí)電流表的指針位置如圖丙所示,電流表的示數(shù)為_(kāi)_______A.本次測(cè)得R1的阻值為_(kāi)_______Ω. (
10、5)現(xiàn)有另一個(gè)未知電阻R2(阻值約為400 Ω).若僅將甲中的R1替換為R2.其他器材和電路連接不變,則不能測(cè)出R2的值,其原因是實(shí)驗(yàn)中________表無(wú)法讀數(shù). 【答案】(1)如答圖所示 (2)右 (3)如下表所示 (4)0.16 12.5 (5)電流 第4題答圖 次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電阻R1/Ω 電阻平均值R1/Ω 1 2 3 【解析】(1)由于電源電壓為3 V,所以電壓表量程選擇0~3 V,并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端,滑動(dòng)變阻器“一上一下”接入電路,向右移動(dòng)滑片電阻增大,接左下接線柱,如答圖所示;(2)閉
11、合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到阻值最大處,即最右端;(3)本實(shí)驗(yàn)需要記錄電壓值和電流值,且要多次測(cè)量求平均值,據(jù)此設(shè)計(jì)表格;(4)由題圖乙可知,電流表選用的是0~0.6 A量程,分度值為0.02 A,電流表的示數(shù)為0.16 A;R1的阻值為R1===12.5 Ω;(5)由于電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成,所以電源電壓為3 V,當(dāng)用R2替換R1時(shí),電路中的最大電流為I大===0.007 5 A<0.02 A,由于最大電流小于電流表的最小分度值,無(wú)法從電流表上讀取電流值,所以不能測(cè)出R2的阻值. 5. (2020巴中)某學(xué)習(xí)小組測(cè)量未知電阻Rx的阻值,他們分成A、B兩組用不同方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn). (
12、1) A組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖. ①請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖乙連接完整,要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)電路中的電流變大. ②在開(kāi)關(guān)閉合之前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至最________(選填“左”或“右”)端.這樣做的目的是________________. ③閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至某一位置后, 電壓表的示數(shù)為2.4 V,電流表的示數(shù)I如圖丙所示,則I=____A,待測(cè)電阻Rx=____Ω. 第5題圖 (2)B組設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖,其中電源電壓未知且不變,另一定值電阻的阻值為R0. ①閉合S1,斷開(kāi)S2時(shí),電壓表的示數(shù)為U1; ②閉合S1、S2
13、時(shí),電壓表的示數(shù)為U2; ③電阻Rx=________(用U1、 U2、 R0表示). (3)評(píng)估A、B兩組實(shí)驗(yàn),使用A組實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________. 【答案】 (1)①如答圖所示?、谟摇”Wo(hù)電路?、?0.24 10 (2)③ (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單,可多次測(cè)量求出待測(cè)電阻的平均值,減小實(shí)驗(yàn)誤差 第5題答圖 【解析】(1)①根據(jù)滑片向左滑動(dòng)時(shí),電路中電流變大,則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)變小,因此滑動(dòng)變阻器接線柱應(yīng)選左下端,如答圖所示;②為保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前需將滑片滑至阻值最大處,即最右端;③閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻
14、器的滑片P滑至某一位置后,電壓表的示數(shù)為2.4 V,由丙圖可知,電流表使用0~0.6 A量程,分度值為0.02 A,示數(shù)為0.24 A,電阻Rx的阻值為Rx===10 Ω;(2)在缺少電流表的情況下,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖,R0阻值已知,來(lái)測(cè)量未知電阻Rx的阻值.①當(dāng)閉合S1,斷開(kāi)S2,電壓表與R0串聯(lián),電壓表測(cè)電源電壓,示數(shù)為U1;②當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),Rx與R0串聯(lián),電壓表測(cè)Rx兩端的電壓,電壓表示數(shù)為U2;由I=可得,電路中的電流為I=;③所以待測(cè)電阻的阻值Rx=;(3)比較A、B兩組的實(shí)驗(yàn),A組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單,可通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片取不同的電壓值和對(duì)應(yīng)的電流值,可多次測(cè)量求出待
15、測(cè)電阻的平均值,減小實(shí)驗(yàn)誤差. 6. 在“測(cè)定小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、電壓為9 V的電源、“3.8 V 1.5 W”的小燈泡、標(biāo)有“25 Ω 1.5 A”的滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干. (1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,按照?qǐng)D甲所示的電路圖,將圖乙的實(shí)物電路連接完整. 第6題圖 (2)甲組同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù),接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是________(填選項(xiàng)字母). A. 更換小燈泡 B. 檢查電路是否斷路 C. 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光 (3)下表是乙組同學(xué)按正確的操作測(cè)得的數(shù)據(jù),從表中計(jì)算出三次小燈泡的阻值不相等
16、,其原因是________________________. 實(shí)驗(yàn)次序 1 2 3 U/V 2.0 3.0 3.8 I/A 0.33 0.34 0.40 R/Ω 6.1 8.8 9.5 (4)若丙組同學(xué)的滑動(dòng)變阻器損壞(其他器材和規(guī)格不變),老師提供了另一只“5 Ω 1 A”的滑動(dòng)變阻器,小組同學(xué)討論后發(fā)現(xiàn),若要繼續(xù)用已連接完整的圖乙所示電路來(lái)測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,至少還要在原電路中________(選填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)________Ω的電阻. 【拓展】完成上述實(shí)驗(yàn)后,小亮進(jìn)一步思考,只用一只儀表結(jié)合已知最大阻值為R滑的滑動(dòng)變阻器,在不超過(guò)2.
17、5 V恒定的電源電壓下,不考慮溫度對(duì)電阻的影響,能否測(cè)出額定電壓為2.5 V的小燈泡的阻值呢?于是他設(shè)計(jì)了兩種情況的電路如圖丙、丁所示.其步驟如下: A. 在丙圖中將滑動(dòng)變阻器滑片滑到a端,記下電壓表示數(shù)Ua,再滑到b端記下電壓表示數(shù)Ub. B. 小亮通過(guò)這兩個(gè)數(shù)據(jù)和R滑可計(jì)算出燈泡電阻R燈1,其表達(dá)式為R燈1=________. C. 在丁圖中將滑動(dòng)變阻器滑片滑到a端,記下電流表示數(shù)Ia,再滑到b端記下電流表示數(shù)Ib. D. 小亮通過(guò)這兩個(gè)數(shù)據(jù)和R滑也可計(jì)算出燈泡的電阻R燈2,其表達(dá)式為R燈2=________. 第6題圖 【答案】 (1)如答圖所示 (2)C (3)小燈泡的
18、電阻隨著溫度的升高而增大 (4)串 8 【拓展】R滑(或) R滑(或) 第6題答圖 【解析】(1)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,接線規(guī)則是“一上一下”,由圖甲可知滑片向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變小,故選右下接線柱接入電路中;由小燈泡的規(guī)格可計(jì)算出,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)燈泡的電流I=≈0.39 A,故將小燈泡的左接線柱接電流表的“0.6”接線柱即可,如答圖所示;(2)閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不亮,電流表有示數(shù),原因可能是電路中電阻過(guò)大,應(yīng)先移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,減小接入電路的電阻,觀察小燈泡是否發(fā)光,故選C;(3)三次小燈泡的阻值不相等,原因是小燈泡的電阻隨著溫度的升高而增大;(4)電
19、源電壓為9 V,小燈泡的額定電壓為3.8 V,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行分壓,串聯(lián)后它們兩端的電壓為9 V-3.8 V=5.2 V;小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.4 A,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為5 Ω,則串聯(lián)電阻的阻值至少為Rmin=-5 Ω=8 Ω;【拓展】由圖丙可知,當(dāng)滑片P在a端時(shí),電壓表示數(shù)為Ua,說(shuō)明電源電壓為Ua,當(dāng)滑片P在b端時(shí),由于通過(guò)R0與滑動(dòng)變阻器的電流相等,所以有=,解得:R燈1=R滑;由圖丁可知,當(dāng)滑片P在a端時(shí),電源電壓U=R燈2Ia,當(dāng)滑片P在b端時(shí),電源電壓U=(R滑+R燈2)Ib,由于電源電壓不變,所以R燈2Ia=(R滑+R燈2)Ib,解得:R燈2=R滑.
20、 7. (2020南京改編)有兩個(gè)阻值未知的定值電阻R1、R2(R1約6 Ω,R2約500 Ω).要求測(cè)出未知電阻的阻值. 第7題圖 (1)圖甲是測(cè)量R1阻值的部分實(shí)物圖,電源為兩節(jié)干電池. ①用一根導(dǎo)線將電路連接完整(連線不得交叉). ②閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),故障可能是導(dǎo)線________(選填“a”“b”或“c”)內(nèi)部斷路. ③排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2 V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則R1=______Ω. (2)小明從圖甲中的器材和電阻箱(符號(hào),規(guī)格“0~9 999 Ω 5 A”)、若干開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線中,選擇器
21、材,連成圖丙所示的電路,測(cè)出了R2的阻值.請(qǐng)將所選元件符號(hào)填入虛線框內(nèi). 第7題圖丙 【答案】 (1)①如答圖甲所示 第7題答圖甲 ②b?、? (2)如答圖乙所示 第7題答圖乙 【解析】(1)①根據(jù)滑動(dòng)變阻器及電壓表的接線規(guī)則可知,滑動(dòng)變阻器上排接線柱中的任意一個(gè)與電阻R1的右端相連即可,如答圖甲所示;②閉合開(kāi)關(guān)移動(dòng)滑片P時(shí)電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明此時(shí)電路中存在斷路,而電壓表有示數(shù)說(shuō)明從電壓表正負(fù)接線柱到電源正負(fù)極間無(wú)斷路,綜上可知,此時(shí)b內(nèi)部斷路;③電壓表讀數(shù)為R1兩端電壓,電流表分度值為0.02 A,示數(shù)為0.24 A,所以電流為0.24 A,則R1===
22、5 Ω;(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3,將滑動(dòng)變阻器滑片移至最左端,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,此時(shí)電壓表測(cè)電源電壓,示數(shù)為U;保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,閉合開(kāi)關(guān)S1、S3,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,讀出電壓表示數(shù)為U2,此時(shí)電阻箱示數(shù)為R.則根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律有=,得R2=.所以電壓表應(yīng)通過(guò)開(kāi)關(guān)S3與R2并聯(lián),變阻箱與R2串聯(lián),如答圖乙所示. 8. (2020德陽(yáng)改編)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:干電池2節(jié),電流表、電壓表各1個(gè),開(kāi)關(guān)1個(gè),滑動(dòng)變阻器1個(gè),待測(cè)電阻1個(gè),導(dǎo)線若干,圖甲是實(shí)驗(yàn)的電路圖. 丙 第8題圖 (1)電壓表
23、應(yīng)選擇________(選填“0~3 V”或“0~15 V”)量程. (2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,得到數(shù)據(jù)如下表所示,第3次實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)如圖乙所示,則I=________A,根據(jù)四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),所測(cè)電阻Rx的值是________Ω.(結(jié)果保留一位小數(shù)) 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 電壓U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 電流I/A 0.10 0.14 0.26 (3)現(xiàn)有另一個(gè)未知電阻R2(阻值約為400 Ω),若僅將圖甲中的未知電阻替換為R2,其他器材和電路連接不變,則不能測(cè)出R2的值,其原因是實(shí)驗(yàn)中________表無(wú)
24、法讀數(shù). (4)實(shí)驗(yàn)時(shí)某小組同學(xué)利用一只電流表和最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器完成對(duì)未知電阻Rx的測(cè)量,如圖丙所示是他們按照設(shè)計(jì)連接的實(shí)驗(yàn)電路. ①實(shí)驗(yàn)步驟: A. 開(kāi)關(guān)S1和S2都斷開(kāi),將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大處,觀察到電流表無(wú)示數(shù); B. ______________________,只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),讀取電流表的示數(shù)為I1; C. 然后同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí),讀取電流表的示數(shù)為I2. ②則待測(cè)電阻Rx=________(用I1、I2、R0表示). 【答案】(1)0~3 V (2)0.2 10.1 (3)電流 (4)①保持滑片P在最大阻值處不動(dòng) ② 【解析】(1)
25、由于電源是2節(jié)新干電池,故電壓表選0~3 V量程;(2)由圖乙可知,電流表量程為0~0.6 A,分度值為0.02 A,則其示數(shù)為I=0.2 A;由表格中的數(shù)據(jù),根據(jù)I=可得,R1===10 Ω,R2==≈10.7 Ω,R3===10 Ω,R4==≈9.6 Ω所以Rx的阻值:Rx=≈10.1 Ω;(3)若僅將圖甲中的未知電阻替換為R2,其他器材和電路連接不變,則不能測(cè)出R2的值,其原因是此時(shí)電路中的阻值最小為400 Ω,電源電壓為3 V,則電路中最大電流為I==0.007 5 A,由于電流表能選擇的最小分度值為0.02 A,所以此時(shí)電流表指針幾乎不動(dòng),無(wú)法讀數(shù);(4)①只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),只有R接
26、入電路中,且R最大阻值為R0,由歐姆定律I=得:電源電壓:U=U0=I1R0;閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)Rx與R并聯(lián),因滑動(dòng)變阻器的電壓為電源電壓且保持不變,即Rx兩端的電壓Ux=U=I1R0,由歐姆定律可知通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流大小不變,根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可得:通過(guò)Rx的電流Ix=I2-I1;②由歐姆定律I=得:未知電阻Rx==. 9. (2019福建)現(xiàn)要測(cè)量電阻Rx的阻值,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)電阻Rx(約5 Ω)、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干. 第9題圖 (1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整,要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向接線柱D
27、移動(dòng)時(shí)接入的阻值變?。? (2)正確連線后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儯綦娐分兄挥幸惶幑收?,可判斷該故障是________________________________________________________________________. (3)排除故障繼續(xù)實(shí)驗(yàn),某次測(cè)量,電流表的示數(shù)為0.50 A,電壓表的示數(shù)如圖乙,該示數(shù)為_(kāi)_______V,則Rx=________Ω. (4)某同學(xué)利用電源(電壓未知)、電阻箱(0 ~999.9 Ω)和電流表(指針能正常偏轉(zhuǎn),但刻度盤(pán)示數(shù)模糊不清)等器材,測(cè)電阻Rx的阻值,設(shè)計(jì)的電路如圖
28、丙.完成下列實(shí)驗(yàn)步驟: 第9題圖丙 ①正確連接電路,斷開(kāi)S1、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大; ②________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________; ④電阻Rx=________.(用測(cè)得量的符號(hào)表示) 【答案】 (1)如答圖所示 (2)Rx斷路 (3)2.6 5.2 (4)②只閉合S1,標(biāo)記電流表指針?biāo)傅奈恢谩、蹟嚅_(kāi)S1,閉合S2,調(diào)
29、節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標(biāo)記的位置,記下電阻箱阻值R0?、躌0 第9題答圖 【解析】(1)電源電壓為3 V,待測(cè)電阻Rx(約5 Ω)、由歐姆定律可知,電路的最大電流約為I===0.6 A;電流表選用小量程串聯(lián)在電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片P向接線柱D移動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變小,故應(yīng)將變阻器右下接線柱連入電路中,如答圖所示;(2)正確連線后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儯綦娐分兄挥幸惶幑收?,可判斷該故障是電阻Rx斷路;(3)排除故障繼續(xù)實(shí)驗(yàn),某次測(cè)量,電流表的示數(shù)為0.50 A,電壓表的示數(shù)如題圖乙,電壓表選用小量程,分度值為0.1 V,該示數(shù)
30、為2.6 V,由歐姆定律可知,則Rx===5.2 Ω;(4)①正確連接電路,斷開(kāi)S1、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大;②閉合S1,標(biāo)記電流表指針?biāo)傅奈恢?;③斷開(kāi)S1,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標(biāo)記的位置,記下電阻箱阻值R0;④根據(jù)等效替代法,電阻Rx=R0. 10. (2020綏化)小飛要測(cè)量標(biāo)有“2.5 V”字樣小燈泡的電阻,選取電壓是6 V的電源. (1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲的實(shí)物圖連接完整.(要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),小燈泡變亮,導(dǎo)線不允許交叉) 第10題圖 (2)此實(shí)驗(yàn)的原理是________.閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最________(
31、選填“左”或“右”)端. (3)圖乙中,小燈泡的U-I圖像不是一條直線,原因是小燈泡的電阻隨________的變化而變化,小燈泡的額定功率是________W. 第10題圖丙 (4)小飛又取來(lái)阻值是600 Ω的定值電阻R0、一個(gè)開(kāi)關(guān)和阻值約5 Ω的未知電阻Rx,用丙圖所示的電路來(lái)測(cè)量Rx的阻值,小飛的實(shí)驗(yàn)方案如下: a.閉合S1,斷開(kāi)S2,讀出電壓表的示數(shù)是U1; b.閉合S1和S2,讀出電壓表的示數(shù)是U2. 則電阻Rx=________(用U1、U2和R0表示);小飛的實(shí)驗(yàn)方案________(選填 “能”或“不能”)準(zhǔn)確測(cè)得電阻Rx的阻值,理由是______________
32、__. 【答案】(1)如答圖所示 (2)R=或I=或歐姆定律 左 (3)溫度 1 (4)或R0 不能 Rx兩端電壓過(guò)小,小于電壓表的分度值 第10題答圖 【解析】(1)電路連接時(shí),滑片向右移動(dòng)小燈泡變亮,說(shuō)明向右端移動(dòng)時(shí),電阻變小,因此變阻器的接線接在右下接線柱,如答圖所示;(2)此實(shí)驗(yàn)原理是歐姆定律I=,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大端即最左端,起到保護(hù)電路的作用;(3)題圖乙中,燈泡的U-I圖像不是一條直線,說(shuō)明小燈泡的電阻是變化的,并且隨溫度的改變而改變,由題圖乙可知,當(dāng)電壓為2.5 V時(shí),對(duì)應(yīng)的額定電流為0.4 A,則小燈泡的額定功率P=UI=2.5 V0.4 A
33、=1 W;(4)小飛為了測(cè)量Rx的阻值,設(shè)計(jì)了如題圖丙所示的電路.a(chǎn).閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,此時(shí)R0和Rx串聯(lián),電壓表測(cè)量Rx兩端電壓為U1;b.閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,R0被短路,此時(shí)只有電阻Rx接入電路,電壓表測(cè)量電源電壓為U2,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得,=,則Rx=;根據(jù)題中給定電源電壓為6 V,R0電阻為600 Ω,Rx電阻約為5 Ω,根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)分壓原理可知,Rx兩端電壓過(guò)小,小于電壓表的分度值,無(wú)法讀數(shù),所以小飛的實(shí)驗(yàn)方案不能準(zhǔn)確測(cè)得電阻Rx的阻值. 11. (2020宜賓)小馬同學(xué)利用圖甲所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值,阻值大約為5 Ω. (1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖,
34、用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,在圖乙中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接. (2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于________(選填“A”或“B”)端. 第11題圖 (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示.第3次測(cè)量時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,請(qǐng)將讀數(shù)填入表格中. 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 … 電壓U/V 0.8 1.6 2.4 … 電流I/A 0.16 0.32 ____ … 丙 丁 第11題圖 (4)在圖丁中,把上表中的數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系上描點(diǎn)并連線. (5)本實(shí)驗(yàn)所測(cè)得未知電阻的阻值為_(kāi)_______Ω. (6)小馬又
35、設(shè)計(jì)了如圖戊所示的另一個(gè)電路,也測(cè)出了Rx的阻值.圖中電源(電壓未知),R0是滑動(dòng)變阻器,R是電阻箱(可連續(xù)調(diào)節(jié)電阻值大小,且能讀數(shù)的變阻器),其調(diào)節(jié)范圍0~999.9 Ω,是電流表(刻度有些模糊),S和S1分別是單刀雙擲開(kāi)關(guān)和單刀開(kāi)關(guān). 完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空: ①先斷開(kāi)S、S1,將電阻箱R阻值調(diào)至最大; 第11題圖戊 ②將S撥向接點(diǎn)1,閉合S1,調(diào)節(jié)________(選填“R”或“R0”),使電流表指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,標(biāo)記電流表指針的位置; ③然后將S撥向接點(diǎn)2,調(diào)節(jié)________(選填“R”或“R0”),使電流表指針在________,記下電阻箱R的阻值; ④多次重復(fù)
36、上述過(guò)程,計(jì)算電阻箱R讀數(shù)的______,此即為被測(cè)電阻Rx的阻值. 【答案】 (1)如答圖甲所示 (2)B (3)0.48 (4)如答圖乙所示 (5)5 (6)②R0?、跼 標(biāo)記位置?、芷骄? 甲 乙 第11題答圖 【解析】(1)電壓表要和待測(cè)電阻并聯(lián),滑動(dòng)變阻器要串聯(lián)在電路中,根據(jù)電路圖可知,滑片向B端滑動(dòng)時(shí)電阻變大,因此滑動(dòng)變阻器要接左下端,即A點(diǎn);圖中電流表接入的量程是0~0.6 A,定值電阻大約為5 Ω,為保證電路安全,由歐姆定律可得定值電阻兩端最大電壓約為U=IR=0.6 A5 Ω=3 V,所以電壓表應(yīng)接入的量程為0~3 V,如
37、答圖甲所示;(2)開(kāi)關(guān)閉合前,為了防止電路中電流過(guò)大燒壞電路元件,滑動(dòng)變阻器的滑片要位于阻值最大處,即B端;(3)電流表接入的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,故電流表的示數(shù)是0.48 A;(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn),用平滑的曲線連接,如答圖乙所示;(5)未知電阻的值阻為R1===5 Ω,R2===5 Ω,R3===5 Ω,R===5 Ω;(6)S接點(diǎn)1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,標(biāo)記電流表指針位置;將S接點(diǎn)2,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,調(diào)節(jié)R,使電流表指針指在同一位置,說(shuō)明兩次電路中電流相同,所以Rx的電阻等于電阻箱R的電阻;多次測(cè)量求平均值可以減小誤差.
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