人教版物理九年级重难点过关:伏安法测电阻实验

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名称 人教版物理九年级重难点过关:伏安法测电阻实验
格式 zip
文件大小 4.8MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-10-12 09:06:17

文档简介

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人教版物理九年级重难点过关:伏安法测电阻实验
一、实验探究题
1.(2022九下·海南月考)利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于   (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是   ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx=   Ω。
【答案】(1)
(2)B
(3)滑动变阻器断路
(4)4
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,电源由两节干电池组成,电源电压是3V,通过电路的电流约
电流表选择0~0.6A,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处,所以滑动变阻器的滑片应置于B端。
(3)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路;a、电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(4)由图丙可知,电压是2.0V,电流是0.5A,电阻
【分析】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数时,电压表测量的位置断路;
(4)根据测量的电压和电流的比值, 计算电阻。
2.(2022九下·定远月考)小名在做“伏安法测电阻”的实验时,设计的电路如图所示。
(1)在按照电路连接实物时,开关应当处于   状态,滑片P移到   位置;(选填“A”或“B”)
(2)如果在实验中,发现移动滑片P时,电流表示数不变而且很小,电压表示数也不变,则原因可能是   ;
(3)改正电路正确无误后开始实验,前两次的实验数据已填在下面的表格内,第三次实验时电流表的示数如图所示,为   A,这时的电阻为   Ω;
实验次数 电流/A 电压/V 电阻/Ω 测量结果 R= Ω
1 0.30 2.5 8.3
2 0.26 2.1 8.1
3   1.6  
(4)本实验中做了三次实验,目的是为了   ;最后求得未知电阻R=   Ω。(保留一位小数)
【答案】(1)断开;B
(2)滑动变阻器接了下面两个接线柱
(3)0.2;8.0
(4)减小误差;8.1
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)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,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即将滑片P放在B端。
(2)无论如何移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数不变,电压表示数也不变,说明滑动变阻器不起作用,可能是滑动变阻器短路或同时接了下面两个接线柱,电流表的示数很小,说明电路中电阻大,因此是滑动变阻器接了下面两个接线柱。
(3)由图可知,电流表的量程为 ,分度值为0.02A,示数为0.2A。
由可得,第三次实验测得的电阻
(4)在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,做了三次实验,多次测量求平均值,目的是为了减小误差。
第一次的电阻
第二次的电阻
电阻的平均值
最后求得未知电阻。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;滑片在电阻最大处;
(2)在串联电路中,调节滑片电流表示数不变且较小,电压表示数不变,滑动变阻器接了下面的接线柱;
(3)根据电流表的量程和指针未知,测量电流,利用电压和电流的比值,计算电阻;
(4)利用伏安法测量电阻时,多次测量计算平均值,可以减小误差。
3.(2021九上·玉林期末)如图所示,某实验小组用两节干电池进行“伏安法测电阻”的实验中:
(1)图甲是连接的部分实验电路,请用笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)正确连接电路,开关闭合前需要将滑动变阻器R的滑片调至   (填“A”或“B”)端。在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用   。
(3)闭合开关后,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示有数接且近电源电压,如果电路只有一处存在故障,则电路存在的故障可能是   。
(4)排除故障后,某次实验中,当电压表的示数为2 V时,电流表的示数如图乙所示,则定值电阻Rx的阻值是   Ω,用伏安法测量定值电阻的阻值时,多次测量是为了   。
(5)做完以上实验后,实验小组还用该装置进行“探究电流与电压的关系”实验,计划调节Rx两端电压分别为1 V、1.5V、2V、2.5V、3V时测出对应的电流,但发现无论怎样调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V,其原因可能是   。
【答案】(1)
(2)B;改变定值电阻两端的电压
(3)定值电阻Rx断路
(4)10;取平均值减小误差
(5)滑动变阻器的总阻值太小
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器与被测电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量被测电阻的电压,电源电压由两节干电池组成,电源电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V,如图所示
(2)正确连接电路,开关闭合前,滑动变阻器R的滑片要移到阻值最大处,即B端。
“伏安法测电阻”,需要改变电阻的电压和电流,测量电阻的多组电压、电流,来计算电阻的平均值,减小实验误差,在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用改变电阻的电压和电流。
(3)闭合开关后,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示有数接且近电源电压,说明电路中没有电流经过,电路出现开路现象,且电压表与电源连接完好,说明故障是被测电阻开路。
(4)由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,电流表的示数为0.2A,由欧姆定律得,定值电阻Rx的阻值是
用伏安法测量定值电阻的阻值时,多次测量是为求被测电阻的平均值,减小实验误差。
(5)无论怎样调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V,因此不管怎样调节滑动变阻器,滑动变阻器的电压都不能达到
串联电路中,电阻越大分到的电压越多,因此原因可能是滑动变阻器的最大电阻太小,当滑动变阻器接入最大电阻时,分到的电压还无法达到2V。
【分析】(1)根据滑片P向右滑动时电灯变亮确定变阻器的连接与灯并联,电压表与灯并联。
(2)由表中数据,测量灯在不同电压下的电阻,据此分析滑动变阻器除了保护电路外还有的作用。
(3)若连好电路闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,根据小灯泡不亮分析。
(4)根据欧姆定律求出电阻大小;取三次测量的平均值即可。
(5)滑动变阻器与电阻串联,电源电压一定,根据串联电路电压的特点知变阻器的电压,根据分压原理分析。
4.(2022九上·宽城期末)用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的图像如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应   。
(2)实验进行过程中,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向   移动;
(3)由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为   Ω;
(4)当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比   。造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而   。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)断开
(2)右
(3)10
(4)变大;变大
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)电流表接入电路的量程为 ,每一小格表示0.02A,所以电流表的示数为0.16A,由乙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流,滑动变阻器接入电路的电阻太大,所以滑动变阻器的滑片应右移动,使滑动变阻器接入电路的电阻变小。
(3)由乙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流为0.25A,灯泡正常发光时的电阻
(4)由图可知,通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不是成正比的,灯泡两端电压增大的快,电流增大的慢;当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,小灯泡的电阻变大,造成这种情况的主要原因是:小灯泡的电阻会随着温度的升高而增大。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)在串联电路中,减小滑动变阻器的电阻,分压减小,其它位置分压变大;
(3)根据电压和电流的比值, 计算电阻大小;
(4)当灯泡的电压变大时,电功率变大,温度升高,灯丝电阻变大。
5.(2022九上·二道期末)在做电学实验时,小明发现一个定值电阻的标签已模糊。为了知道它的阻值,小明用电流表、电压表等器材测量其电阻的大小。
(1)他连接的电路如图甲所示,请指出他的错误    。
(2)改正错误后,继续正确操作,当电压表的示数为2.2V时,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流是    A,定值电阻的阻值是    Ω。
(3)他三次测量的实验数据如上面表格中所示,则测得这个定值电阻的阻值是    Ω。(结果保留一位小数)
实验次数 电压U(V) 电流I(A) 电阻R(Ω)
1 2.2    
2 1.5 0.14  
3 0.9 0.10  
(4)他多次测量的目的是    。
(5)如果他实验时用的是旧电池,电压偏低,会导致测量结果    (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)滑动变阻器接上面两个接线柱
(2)0.22;10
(3)9.9
(4)求平均值减小误差
(5)不变
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应选用“一上一下”两个接线柱,错误为滑动变阻器接上面两个接线柱;
(2)电流表选用小量程,分度值为0.02,示数为0.22A,故此时电路中的电流是0.22A;根据欧姆定律可知定值电阻的阻值R1= =10Ω
(3)根据欧姆定律可知
这个定值电阻的阻值R= =9.9Ω
(4)他多次测量的目的是为了求平均值减小误差;
(5)定值电阻的阻值不变,与电阻两端的电压和通过的电流无关,如果他实验时用的是旧电池,虽然电压偏低,但是测量结果不变。
【分析】(1)滑动变阻器连接时,接线柱一上一下;
(2)根据电流表的量程和指针位置,测量电流大小;利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(3)根据电压和电流的比值, 计算电阻;
(4)多次测量,结合计算平均值,减小误差;
(5)测量的电阻大小,和电压大小无关。
6.(2022九上·蓬江期末)小明用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供选用:
A.两节干电池
B.开关一个和导线若干
C.电压表(0~3~15V)
D.电流表(0~0.6~3A)
E.滑动变阻器(0~10Ω)
F.滑动变阻器(0~100Ω)
(1)小明完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,除了A、B、C和D外,还需选用   器材(选填“E”或“F”),原因是:若滑动变阻器的阻值,   ,分担的电压较大,当滑片移动时,电压表的示数变化   ,不利于实验的结果的测量(以上两空选填“较大”或“较小”)。
(2)如图甲所示,连接好电路。在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至   端(选填“左”或“右”);
(3)调节滑动变阻器进行多次实验,某次实验中电流表示数为0.40A,电压表示数如图乙所示,则本次实验测得的定值电阻Rx是   Ω。
(4)理想化情况下电压表在电路中相当于断路,实际上电压表也有徽弱电流流过,若考虑电压表的分流作用,则实际通过电阻的电流   电流表的示数(选填“大于”或“小于”)
【答案】(1)E;较大;较小
(2)右
(3)5.5
(4)小于
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)如图,用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,为了多次实验取平均值,减小误差,需要一个滑动变阻器与未知电阻串联。实验中,选用两节干电池串联做为电源,电源电压为3V,电阻阻值约为5Ω,因此电路的最大电流约
因此滑动变阻器选用的阻值不管是多大,都能使电路安全。但是滑动变阻器的阻值选用过大时,滑动变阻器分担的电压较大,使未知电阻两端的电压较小。由图得,电压表测量未知电阻的电压,因此移动滑片时,电压表示数改变不明显,不利于实验结果的测量,因此选用滑动变阻器(0~10Ω)即可。
(2)如图甲所示,连接好电路。在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至阻值最大处,即图中的右端。
(3)调节滑动变阻器进行多次实验,某次实验中电流表示数为0.40A,电压表示数如图乙所示,由图得,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,由欧姆定律得,本次实验测得的定值电阻Rx是
(4)当考虑电压表的分流作用时,由图得,电压表与未知电阻并联,电流表测量未知电阻与电压表的总电流,因此实际通过电阻的电流小于电流表的示数。
【分析】(1)测量未知电阻时,需要利用滑动变阻器实现多次测量;滑动变阻器的电阻越大, 分压越大;
(2)为了保护电路,滑片在电阻最大处;
(3)根据电压表的量程和指针位置,测量电压,利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(4)干路的电流表测量各支路电流之和。
7.(2021九上·麦积期末)小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中:
(1)请你按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙小明未连接好的电路连接完整;
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于     端(填“A”或“B”);
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 ____ (填符号);
A.滑动变阻器断路 B.R断路 C.R短路
(4)排除故障后,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,则通过定值电阻的电流大小为     A,它的阻值是     Ω;
(5)通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了     。
【答案】(1)
(2)B
(3)C
(4)0.3;9
(5)减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应串联在电路中,并且符合一上一下的接法,连线如下图所示:
(2)为了用电安全,闭合开关前,电路中的电阻应处于最大值,所以滑动变阻器的滑片应处于B端;
(3)滑动变阻器断路,电流表无示数,A不符合题意;
电阻R断路,电压表有示数,电流表无示数,B不符合题意;
电阻R短路,电压表被短路,电压表无示数,电流表有示数,C符合题意;应选C;
(4)由图丙可知,电压表示数为2.7V,由图丁可知,电流表示数为0.3A,故可得通过定值电阻的电流为0.3A,其电阻为。
(5)为了减小实验误差,所以应采用多次测量求平均值的方法。
【分析】(1)变阻器按一下一上接入电路中与电阻串联。
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
(3)逐一分析每个答案,找出符合题意的选项。
(4)根据电表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出它的阻值。
(5)为了减小误差。通常情况下要进行多次测量并取平均值。
8.(2021九上·集贤期末)小峰同学在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)连接电路时,开关S应处于   状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最   的位置。
(2)小峰同学连接了如图甲的电路。闭合开关,电流表   示数,电压表   示数。(两空均选填“有”或“无”)。
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
(4)正确连接电路后。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据为   ,并算出电阻R的阻值为   Ω。
(5)同组小斌同学继续向   (选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。
【答案】(1)断开;大
(2)无;有
(3)如图:
(4)0.2A;10
(5)A
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为保护电路以及操作的安全,应断开开关。
连接好电路,在开关闭合前,滑动变阻器滑片要滑到阻值最大的位置,这样可以在开关闭合后,最大限度的减小电路中的电流,保护电路安全。
(2)如图,这个电路中电流表和电压表串联,由于电压表的电阻很大,所以电源电压较低时,通过电压表的电流极小,几乎可以忽略不计,因此电流表无示数。
开关闭合后,电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻两端的电压。
(3)应使电流表与小灯泡串,改正的电路图如下:
(4)如图乙,电流为小量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。此时电阻两端的电压为2V,根据欧姆定律
(5)在串联电路中的总电压等于各串联用电器两端电压之和,总电压不变,要想增大定值电阻两端的电压,需减小滑动变阻器两端的电压。又因为串联电路用电器所分电压与电阻成正比,那么需减小滑动变阻器的电阻,即要把滑片向A端滑动。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;滑片在电阻最大处;
(2)电流表和电压表串联连接时,电压表有示数,电流表无示数;
(3)伏安法测电阻时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联;
(4)根据电流表的量程和指针位置,测量电流,利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(5)减小滑动变阻器的电阻,可以使其它位置的分压变大。
9.(2021九上·崆峒期末)实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,Rx的阻值大约为5Ω。
(1)伏安法测电阻的实验原理是   ;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于   (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是____;
A.滑动变阻器断路 B.Rx短路 C.Rx断路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.2V时,电流表示数如图乙所示,那么Rx的阻值是   Ω;
(5)本实验要多次测量取平均值是为了   。
【答案】(1)
(2)A
(3)C
(4)5.5
(5)减小实验误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)伏安法测电阻的实验通过测量电压及电流来计算电阻,其原理是。
(2)闭合开关前,应将变阻器的滑片置于阻值最大处,即图甲中的A端,这样才能起到保护电路的作用。
(3)本探究所用电路为串联连接,闭合开关,无论怎么滑动滑片,电流表无示数,而电压表有示数,则电路中出现了断路,且电压表与电源是接通的,那么是电阻Rx出现了断路。如果滑动变阻器断路,则电压表无示数;如果Rx短路,则电流表有示数且示数随着滑片位置变化而变化,而电压表无示数。AB不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(4)由图乙知,电流表所选的是小量程,对应的分度值为0.02A,示数为0.4A,那么通过Rx的电流大小为0.4A。
Rx的阻值
(5)本实验中,通过多次测量求得多个阻值,然后取平均值是为了减小实验误差。
【分析】(1)伏安法测电阻的实验原理:。
(2)实验前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表无示数,说明电路中有断路,根据电压表有示数判断电路故障的具体位置。
(4)根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,再根据求出被测电阻的阻值。
(5)为了减小误差要多次测量取平均值。
10.(2021九上·呼和浩特期末)小梅用“伏安法”测量定值电阻R的阻值,在实验桌上连接了部分实验电路,如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于   (A/B)端;
(3)闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,这个待测电阻R的阻值为   Ω。
【答案】(1)
(2)B
(3)4
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器的接线柱应为一上一下串联接入电路,连接好的电路图如下所示
(2)为了保护电路,闭合开关S前应保电滑动变阻器接入电路的阻值最大,即在甲图中滑动变阻器的滑片P置于B端。
(3)电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故电压表读数为2V,即电阻两端电压为U=2V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表读数为0.5A,通过电阻的电流为I=0.5A,根据欧姆定律可知,电阻R的阻值为
【分析】(1)变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中。
(2)为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大。
(3)先根据图中电流表、电压表的量程、分度值以及指针的位置进行读数,然后根据公式R= 计算出R的阻值。
11.(2021九上·普陀期末)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,可选用器材有:电源(有两种规格,有6伏和4.5伏)、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器(有两种规格,分别标有“10欧 2安”和“20欧 1安”字样)、开关以及导线若干。他选用实验器材,按照图1所示示电路连接。
①连接的电路如图1所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中连接。连接后要求:滑片P向右移动,电压表示数变大   (用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)。
②当滑片P在滑动变阻器一端时,闭合开关S,电压表和电流表示数如图2所示,滑片P移动到某一位置时,电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格,继续移动滑片P到另一端时,电流表示数为0.3A。
(a)请根据图1、2及相关信息,将表一填写完整(电阻值精确到0.1欧)   。
表一
序号/物理量 电压Ux(伏) 电流Ix(安) 电阻Rx(欧) 电阻Rx平均值(欧)
1                
2            
3            
(b)小华选用的滑动变阻器规格是:   。
【答案】;4;4;0.2;20;20.2;4.5;0.22;20.5;6;0.3;20;“10欧 2安”
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】由图1可知,电压表测量待测电阻两端的电压,由欧姆定律可得,电压表的示数为,为了让电压表的示数会变大,需增大通过电路的电流。串联电路电流处处相等, 根据可知,电路电流
为了增大电路电流,需要调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值减小。由题意可知,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数会变大,故用一根导线将待测电阻的右端接线柱和滑动变阻器的右下接线柱连接,此时滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路的阻值会减小,电路电流增大,电压表示数也会增大,连接实物图如下:

当滑片P在滑动变阻器一端时,闭合开关S,电压表和电流表示数如图2所示,根据图1可知,电流表选用的是“0~0.6A”的量程,分度值为0.02A,读出图2电流表示数为0.2A;根据图1可知,电压表选用的是“0~15V”的量程,分度值为0.5V,读出图2电压表示数为4V。根据可知,待测电阻的阻值
当把滑动变阻器的滑片移到另一端时,电流表示数为0.3A,电流增大了,由可知,滑动变阻器接入电路的阻值在减小,滑片P由一端移动到另一端,故在第一次读数时,滑动变阻器的最大阻值接入了电路,在第三次读数时,滑动变阻器接入电路的阻值为0。在第二次读数时,滑片P移动到某一位置,电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格,根据以上分析可知,滑动变阻器接入电路的阻值在调小,则根据可知,电流表的示数会增大,电压表的示数也会增大,故此时电流表的示数
电压表的示数
计算待测电阻的阻值
题干中描述有两种可用电源,一种是4.5V,一种是6V,在第二次读数时,待测电阻两端的电压已经达到了4.5V,由串联电路中,电源电压等于各部分电压之和可知,电源电压大于4.5V,故实验选用的是6V的电源。由于第三次读数时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电流表示数为0.3A,故计算待测电阻阻值
故待测电阻的平均阻值
最后将数据依次填入表格。
在第一次读数时,滑动变阻器的最大阻值接入电路,根据可知,滑动变阻器的最大阻值
故该实验选择的是“10欧 2安”的滑动变阻器。
【分析】(a)根据小华选择器材正确连接电路确定电路的连接;根据两电表选用的量程确定分度值读数;当电压表的指针偏转至最大示数处时,由电压表量程可知电压表示数,由欧姆定律可知电路的电流变大,根据电流表的指针自图甲位置转过了三小格得出此时的电流,由欧姆定律分别求出第一、二次操作中待测电阻大小。
(b)根据分类讨论的方法,分别将两种规格的变阻器连入电路中,由欧姆定律和串联电路的规律求出电源电压,结合电源电压是1.5V的整数倍求出电源电压及选用的变阻器规格。
12.(2021九上·寿阳月考)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为,滑动变阻器规格为“1A”。
(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)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有   作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是   ;
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片,观察到   ,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为   。继续向左移动滑片,则可能出现的现象有   (写出一条即可);
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图象可得出结论:   。
【答案】(1)
(2)改变小灯泡两端的电压;电路连接过程中开关没有断开
(3)电压表示数为2.5V;8.3;小灯泡变亮
(4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用的量程,电压表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连;滑动变阻器一上一下的串联在电路中;小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为,由欧姆定律知道,灯正常发光时的电流约为
故电流表选用小量程且与灯串联,如下所示:
(2)滑动变阻器的基本作用是保护电路,此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的电流,算出多组电阻;
连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时没有断开开。
(3)灯在额定电压下正常发光,所以检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表的示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光
图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的电阻为
滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,根据知道,电路的电流增大,小灯泡两端的电压变大,根据知道,小灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
(4)由图知道,由于不是直线,表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
【分析】(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用 0-3V 的量程与灯泡并联;滑动变阻器一上一下连入电路中;小灯泡正常发光时的电阻约为 0Ω,由欧姆定律知得出灯正常发光时的电流约确定电流表选用小量程与灯串联。
(2)伏安法测定小灯泡电阻实验中,要测量出灯在不同电压下灯的电阻大小,据此分析变阻器的另一个作用;连接电路时,为保护电路,开关要断开。
(3)灯在额定电压下正常发光,根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律得出小灯泡的电阻;滑片向左移动,可知滑动变阻器的电阻变化,根据串联电阻的规律及欧姆定律分析电路的电流和电压的变化,根据P=UI 确定小灯泡的实际功率变大,从而确定灯泡亮度变化。
(4)灯的电阻随温度的变化而变化。
13.(2021九上·江都月考)小明用“伏安法”测量一个定值电阻 Rx的阻值约为 20Ω左右实验器材有:定值电阻 Rx、电压表(量程0~3V和 0~15V)、电流表(量程 0~0.6V 和 0~3A)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、学生电源各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是“伏安法”测电阻的实验电路图,图中甲为     表;
(2)接通线路后,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数如图乙所示时,通过电阻Rx的电流大小是     A;
(3)经多次测量,小明由实验数据绘制得如图丙所示的 U-I 图像,我们由图像可知:电阻 Rx=     Ω(保留1位小数)。
【答案】(1)电压
(2)0.34
(3)22.2
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)如图甲所示,甲并联在定值电阻两端,所以是电压表,乙与定值电阻串联,是电流表。
(2)由图乙知,电流表的示数,即电路中的电流为0.34A。
(3)由图丙知,当电路中的电流为0.45A时,定值电阻两端的电压为10V,那么定值电阻
【分析】(1)电压表在电路中并联,电流表和所测量的位置串联;
(2)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;
(3)根据电压和电流的比值,计算电阻大小。
14.(2021九上·吉林月考)如图是“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为6V。
(1)在图甲中,请你用笔画线将电压表正确连入电路;
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在最   端(选填“左”或“右”);
(3)某次实验时电流表和电压表的示数分别如图乙、丙示,此时小灯泡的电阻为   Ω;
(4)小美在完成和小丽同学一样的实验时,她发现,当她移动滑动变阻器滑片时,电压表示数增大,电流表示数却是减小的。他依据这个现象判断,可能是在连接电路时,他误把电压表并联在了   的两端。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)左
(3)10
(4)滑动变阻器
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由图丙可知,电压表选择0~3V量程,电压表与灯泡并联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑片处于最大阻值处,即最左端。
(3)由乙图知电流表选择0~0.6A量程,分度值是0.02A,电流为0.24A,由丙图知电压表选择0~3V量程,分度值是0.1V,电压为2.4V,待测电阻为
(4)移动滑动变阻器滑片,若电路电流减小,则灯泡电压减小,电源电压不变,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压增大,测量过程中电压表和电流表的示数变化趋势相反,原因为电压表并联在滑动变阻器两端。
【分析】(1)伏安法测量电阻时,电压表和灯泡并联,电压表接线柱正入负出;
(2)开关闭合前,滑片在阻值最大处;
(3)根据电压表和电流表的量程和指针位置,测量电压和电流;利用电压和电流的比值计算电阻;
(4)在串联电路中,电阻变大时,电流减小, 变大的电阻分压变大。
15.(2021九上·招远期中)伏安法测电阻
(1)电路如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于b端,这样做的目的是   。
(2)小明同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是   。
(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,该电阻的阻值为   Ω。
(4)测完定值电阻阻值后,小明利用这一装置又测量小灯泡的电阻,重复上述实验,绘制出灯泡和定值电阻的I-U关系图像如图丁中所示。通过分析可知,图象中   表示灯泡的图像。
【答案】(1)保护电路
(2)电流表所选量程过小
(3)7.5
(4)A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移动到最大阻值,防止电路中电流过大,烧坏电路元件,起保护电路的作用。
(2)电路试触时,电流表的指针迅速摆动到最大刻度,由此可知电路中电流较大,电流表所选量程过小。
(3)根据图乙可知电压表所选量程是 ,分度值是 ,由此可知电压表的示数是 ,由图丙可知电流表所选量程是 ,分度值是 ,由此可知电流表的示数是 ,根据
可得,未知电阻的阻值为
(4)因为灯泡的电阻随温度的升高而增大,而图像B的阻值保持不变,由此可知图像中A是灯泡的 图像。
【分析】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移动到最大阻值,防止电路中电流过大,烧坏电路元件,起保护电路的作用。
(2)电路试触时,电流表的指针迅速摆动到最大刻度,由此可知电路中电流较大,电流表所选量程过小。
(3)根据图乙可知电压表所选量程是0-3V,分度值是0.1V,由此可读出电压表示数,由图丙可知电流表所选量程是0-0.6A,分度值是0.02A,由此可读出电流表示数,再根据欧姆定律计算出未知电阻的阻值。
(4)因为灯泡的电阻随温度的升高而增大,由此可知图象中A是灯泡的I-U图象。
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人教版物理九年级重难点过关:伏安法测电阻实验
一、实验探究题
1.(2022九下·海南月考)利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于   (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是   ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx=   Ω。
2.(2022九下·定远月考)小名在做“伏安法测电阻”的实验时,设计的电路如图所示。
(1)在按照电路连接实物时,开关应当处于   状态,滑片P移到   位置;(选填“A”或“B”)
(2)如果在实验中,发现移动滑片P时,电流表示数不变而且很小,电压表示数也不变,则原因可能是   ;
(3)改正电路正确无误后开始实验,前两次的实验数据已填在下面的表格内,第三次实验时电流表的示数如图所示,为   A,这时的电阻为   Ω;
实验次数 电流/A 电压/V 电阻/Ω 测量结果 R= Ω
1 0.30 2.5 8.3
2 0.26 2.1 8.1
3   1.6  
(4)本实验中做了三次实验,目的是为了   ;最后求得未知电阻R=   Ω。(保留一位小数)
3.(2021九上·玉林期末)如图所示,某实验小组用两节干电池进行“伏安法测电阻”的实验中:
(1)图甲是连接的部分实验电路,请用笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)正确连接电路,开关闭合前需要将滑动变阻器R的滑片调至   (填“A”或“B”)端。在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用   。
(3)闭合开关后,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示有数接且近电源电压,如果电路只有一处存在故障,则电路存在的故障可能是   。
(4)排除故障后,某次实验中,当电压表的示数为2 V时,电流表的示数如图乙所示,则定值电阻Rx的阻值是   Ω,用伏安法测量定值电阻的阻值时,多次测量是为了   。
(5)做完以上实验后,实验小组还用该装置进行“探究电流与电压的关系”实验,计划调节Rx两端电压分别为1 V、1.5V、2V、2.5V、3V时测出对应的电流,但发现无论怎样调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V,其原因可能是   。
4.(2022九上·宽城期末)用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的图像如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应   。
(2)实验进行过程中,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向   移动;
(3)由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为   Ω;
(4)当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比   。造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而   。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
5.(2022九上·二道期末)在做电学实验时,小明发现一个定值电阻的标签已模糊。为了知道它的阻值,小明用电流表、电压表等器材测量其电阻的大小。
(1)他连接的电路如图甲所示,请指出他的错误    。
(2)改正错误后,继续正确操作,当电压表的示数为2.2V时,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流是    A,定值电阻的阻值是    Ω。
(3)他三次测量的实验数据如上面表格中所示,则测得这个定值电阻的阻值是    Ω。(结果保留一位小数)
实验次数 电压U(V) 电流I(A) 电阻R(Ω)
1 2.2    
2 1.5 0.14  
3 0.9 0.10  
(4)他多次测量的目的是    。
(5)如果他实验时用的是旧电池,电压偏低,会导致测量结果    (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
6.(2022九上·蓬江期末)小明用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供选用:
A.两节干电池
B.开关一个和导线若干
C.电压表(0~3~15V)
D.电流表(0~0.6~3A)
E.滑动变阻器(0~10Ω)
F.滑动变阻器(0~100Ω)
(1)小明完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,除了A、B、C和D外,还需选用   器材(选填“E”或“F”),原因是:若滑动变阻器的阻值,   ,分担的电压较大,当滑片移动时,电压表的示数变化   ,不利于实验的结果的测量(以上两空选填“较大”或“较小”)。
(2)如图甲所示,连接好电路。在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至   端(选填“左”或“右”);
(3)调节滑动变阻器进行多次实验,某次实验中电流表示数为0.40A,电压表示数如图乙所示,则本次实验测得的定值电阻Rx是   Ω。
(4)理想化情况下电压表在电路中相当于断路,实际上电压表也有徽弱电流流过,若考虑电压表的分流作用,则实际通过电阻的电流   电流表的示数(选填“大于”或“小于”)
7.(2021九上·麦积期末)小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中:
(1)请你按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙小明未连接好的电路连接完整;
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于     端(填“A”或“B”);
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 ____ (填符号);
A.滑动变阻器断路 B.R断路 C.R短路
(4)排除故障后,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,则通过定值电阻的电流大小为     A,它的阻值是     Ω;
(5)通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了     。
8.(2021九上·集贤期末)小峰同学在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)连接电路时,开关S应处于   状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最   的位置。
(2)小峰同学连接了如图甲的电路。闭合开关,电流表   示数,电压表   示数。(两空均选填“有”或“无”)。
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
(4)正确连接电路后。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据为   ,并算出电阻R的阻值为   Ω。
(5)同组小斌同学继续向   (选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。
9.(2021九上·崆峒期末)实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,Rx的阻值大约为5Ω。
(1)伏安法测电阻的实验原理是   ;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于   (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是____;
A.滑动变阻器断路 B.Rx短路 C.Rx断路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.2V时,电流表示数如图乙所示,那么Rx的阻值是   Ω;
(5)本实验要多次测量取平均值是为了   。
10.(2021九上·呼和浩特期末)小梅用“伏安法”测量定值电阻R的阻值,在实验桌上连接了部分实验电路,如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于   (A/B)端;
(3)闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,这个待测电阻R的阻值为   Ω。
11.(2021九上·普陀期末)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,可选用器材有:电源(有两种规格,有6伏和4.5伏)、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器(有两种规格,分别标有“10欧 2安”和“20欧 1安”字样)、开关以及导线若干。他选用实验器材,按照图1所示示电路连接。
①连接的电路如图1所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中连接。连接后要求:滑片P向右移动,电压表示数变大   (用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)。
②当滑片P在滑动变阻器一端时,闭合开关S,电压表和电流表示数如图2所示,滑片P移动到某一位置时,电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格,继续移动滑片P到另一端时,电流表示数为0.3A。
(a)请根据图1、2及相关信息,将表一填写完整(电阻值精确到0.1欧)   。
表一
序号/物理量 电压Ux(伏) 电流Ix(安) 电阻Rx(欧) 电阻Rx平均值(欧)
1                
2            
3            
(b)小华选用的滑动变阻器规格是:   。
12.(2021九上·寿阳月考)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为,滑动变阻器规格为“1A”。
(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)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有   作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是   ;
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片,观察到   ,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为   。继续向左移动滑片,则可能出现的现象有   (写出一条即可);
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图象可得出结论:   。
13.(2021九上·江都月考)小明用“伏安法”测量一个定值电阻 Rx的阻值约为 20Ω左右实验器材有:定值电阻 Rx、电压表(量程0~3V和 0~15V)、电流表(量程 0~0.6V 和 0~3A)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、学生电源各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是“伏安法”测电阻的实验电路图,图中甲为     表;
(2)接通线路后,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数如图乙所示时,通过电阻Rx的电流大小是     A;
(3)经多次测量,小明由实验数据绘制得如图丙所示的 U-I 图像,我们由图像可知:电阻 Rx=     Ω(保留1位小数)。
14.(2021九上·吉林月考)如图是“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为6V。
(1)在图甲中,请你用笔画线将电压表正确连入电路;
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在最   端(选填“左”或“右”);
(3)某次实验时电流表和电压表的示数分别如图乙、丙示,此时小灯泡的电阻为   Ω;
(4)小美在完成和小丽同学一样的实验时,她发现,当她移动滑动变阻器滑片时,电压表示数增大,电流表示数却是减小的。他依据这个现象判断,可能是在连接电路时,他误把电压表并联在了   的两端。
15.(2021九上·招远期中)伏安法测电阻
(1)电路如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于b端,这样做的目的是   。
(2)小明同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是   。
(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,该电阻的阻值为   Ω。
(4)测完定值电阻阻值后,小明利用这一装置又测量小灯泡的电阻,重复上述实验,绘制出灯泡和定值电阻的I-U关系图像如图丁中所示。通过分析可知,图象中   表示灯泡的图像。
答案解析部分
1.【答案】(1)
(2)B
(3)滑动变阻器断路
(4)4
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由图可知,电源由两节干电池组成,电源电压是3V,通过电路的电流约
电流表选择0~0.6A,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处,所以滑动变阻器的滑片应置于B端。
(3)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路;a、电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(4)由图丙可知,电压是2.0V,电流是0.5A,电阻
【分析】(1)测量电阻时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数时,电压表测量的位置断路;
(4)根据测量的电压和电流的比值, 计算电阻。
2.【答案】(1)断开;B
(2)滑动变阻器接了下面两个接线柱
(3)0.2;8.0
(4)减小误差;8.1
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)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,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即将滑片P放在B端。
(2)无论如何移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数不变,电压表示数也不变,说明滑动变阻器不起作用,可能是滑动变阻器短路或同时接了下面两个接线柱,电流表的示数很小,说明电路中电阻大,因此是滑动变阻器接了下面两个接线柱。
(3)由图可知,电流表的量程为 ,分度值为0.02A,示数为0.2A。
由可得,第三次实验测得的电阻
(4)在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,做了三次实验,多次测量求平均值,目的是为了减小误差。
第一次的电阻
第二次的电阻
电阻的平均值
最后求得未知电阻。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;滑片在电阻最大处;
(2)在串联电路中,调节滑片电流表示数不变且较小,电压表示数不变,滑动变阻器接了下面的接线柱;
(3)根据电流表的量程和指针未知,测量电流,利用电压和电流的比值,计算电阻;
(4)利用伏安法测量电阻时,多次测量计算平均值,可以减小误差。
3.【答案】(1)
(2)B;改变定值电阻两端的电压
(3)定值电阻Rx断路
(4)10;取平均值减小误差
(5)滑动变阻器的总阻值太小
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器与被测电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量被测电阻的电压,电源电压由两节干电池组成,电源电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V,如图所示
(2)正确连接电路,开关闭合前,滑动变阻器R的滑片要移到阻值最大处,即B端。
“伏安法测电阻”,需要改变电阻的电压和电流,测量电阻的多组电压、电流,来计算电阻的平均值,减小实验误差,在本实验中滑动变阻器除保护电路外,其主要作用改变电阻的电压和电流。
(3)闭合开关后,该实验小组同学发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示有数接且近电源电压,说明电路中没有电流经过,电路出现开路现象,且电压表与电源连接完好,说明故障是被测电阻开路。
(4)由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,电流表的示数为0.2A,由欧姆定律得,定值电阻Rx的阻值是
用伏安法测量定值电阻的阻值时,多次测量是为求被测电阻的平均值,减小实验误差。
(5)无论怎样调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V,因此不管怎样调节滑动变阻器,滑动变阻器的电压都不能达到
串联电路中,电阻越大分到的电压越多,因此原因可能是滑动变阻器的最大电阻太小,当滑动变阻器接入最大电阻时,分到的电压还无法达到2V。
【分析】(1)根据滑片P向右滑动时电灯变亮确定变阻器的连接与灯并联,电压表与灯并联。
(2)由表中数据,测量灯在不同电压下的电阻,据此分析滑动变阻器除了保护电路外还有的作用。
(3)若连好电路闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,根据小灯泡不亮分析。
(4)根据欧姆定律求出电阻大小;取三次测量的平均值即可。
(5)滑动变阻器与电阻串联,电源电压一定,根据串联电路电压的特点知变阻器的电压,根据分压原理分析。
4.【答案】(1)断开
(2)右
(3)10
(4)变大;变大
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)电流表接入电路的量程为 ,每一小格表示0.02A,所以电流表的示数为0.16A,由乙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流,滑动变阻器接入电路的电阻太大,所以滑动变阻器的滑片应右移动,使滑动变阻器接入电路的电阻变小。
(3)由乙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流为0.25A,灯泡正常发光时的电阻
(4)由图可知,通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不是成正比的,灯泡两端电压增大的快,电流增大的慢;当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,小灯泡的电阻变大,造成这种情况的主要原因是:小灯泡的电阻会随着温度的升高而增大。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;
(2)在串联电路中,减小滑动变阻器的电阻,分压减小,其它位置分压变大;
(3)根据电压和电流的比值, 计算电阻大小;
(4)当灯泡的电压变大时,电功率变大,温度升高,灯丝电阻变大。
5.【答案】(1)滑动变阻器接上面两个接线柱
(2)0.22;10
(3)9.9
(4)求平均值减小误差
(5)不变
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应选用“一上一下”两个接线柱,错误为滑动变阻器接上面两个接线柱;
(2)电流表选用小量程,分度值为0.02,示数为0.22A,故此时电路中的电流是0.22A;根据欧姆定律可知定值电阻的阻值R1= =10Ω
(3)根据欧姆定律可知
这个定值电阻的阻值R= =9.9Ω
(4)他多次测量的目的是为了求平均值减小误差;
(5)定值电阻的阻值不变,与电阻两端的电压和通过的电流无关,如果他实验时用的是旧电池,虽然电压偏低,但是测量结果不变。
【分析】(1)滑动变阻器连接时,接线柱一上一下;
(2)根据电流表的量程和指针位置,测量电流大小;利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(3)根据电压和电流的比值, 计算电阻;
(4)多次测量,结合计算平均值,减小误差;
(5)测量的电阻大小,和电压大小无关。
6.【答案】(1)E;较大;较小
(2)右
(3)5.5
(4)小于
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)如图,用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,为了多次实验取平均值,减小误差,需要一个滑动变阻器与未知电阻串联。实验中,选用两节干电池串联做为电源,电源电压为3V,电阻阻值约为5Ω,因此电路的最大电流约
因此滑动变阻器选用的阻值不管是多大,都能使电路安全。但是滑动变阻器的阻值选用过大时,滑动变阻器分担的电压较大,使未知电阻两端的电压较小。由图得,电压表测量未知电阻的电压,因此移动滑片时,电压表示数改变不明显,不利于实验结果的测量,因此选用滑动变阻器(0~10Ω)即可。
(2)如图甲所示,连接好电路。在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至阻值最大处,即图中的右端。
(3)调节滑动变阻器进行多次实验,某次实验中电流表示数为0.40A,电压表示数如图乙所示,由图得,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,由欧姆定律得,本次实验测得的定值电阻Rx是
(4)当考虑电压表的分流作用时,由图得,电压表与未知电阻并联,电流表测量未知电阻与电压表的总电流,因此实际通过电阻的电流小于电流表的示数。
【分析】(1)测量未知电阻时,需要利用滑动变阻器实现多次测量;滑动变阻器的电阻越大, 分压越大;
(2)为了保护电路,滑片在电阻最大处;
(3)根据电压表的量程和指针位置,测量电压,利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(4)干路的电流表测量各支路电流之和。
7.【答案】(1)
(2)B
(3)C
(4)0.3;9
(5)减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应串联在电路中,并且符合一上一下的接法,连线如下图所示:
(2)为了用电安全,闭合开关前,电路中的电阻应处于最大值,所以滑动变阻器的滑片应处于B端;
(3)滑动变阻器断路,电流表无示数,A不符合题意;
电阻R断路,电压表有示数,电流表无示数,B不符合题意;
电阻R短路,电压表被短路,电压表无示数,电流表有示数,C符合题意;应选C;
(4)由图丙可知,电压表示数为2.7V,由图丁可知,电流表示数为0.3A,故可得通过定值电阻的电流为0.3A,其电阻为。
(5)为了减小实验误差,所以应采用多次测量求平均值的方法。
【分析】(1)变阻器按一下一上接入电路中与电阻串联。
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
(3)逐一分析每个答案,找出符合题意的选项。
(4)根据电表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出它的阻值。
(5)为了减小误差。通常情况下要进行多次测量并取平均值。
8.【答案】(1)断开;大
(2)无;有
(3)如图:
(4)0.2A;10
(5)A
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为保护电路以及操作的安全,应断开开关。
连接好电路,在开关闭合前,滑动变阻器滑片要滑到阻值最大的位置,这样可以在开关闭合后,最大限度的减小电路中的电流,保护电路安全。
(2)如图,这个电路中电流表和电压表串联,由于电压表的电阻很大,所以电源电压较低时,通过电压表的电流极小,几乎可以忽略不计,因此电流表无示数。
开关闭合后,电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻两端的电压。
(3)应使电流表与小灯泡串,改正的电路图如下:
(4)如图乙,电流为小量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。此时电阻两端的电压为2V,根据欧姆定律
(5)在串联电路中的总电压等于各串联用电器两端电压之和,总电压不变,要想增大定值电阻两端的电压,需减小滑动变阻器两端的电压。又因为串联电路用电器所分电压与电阻成正比,那么需减小滑动变阻器的电阻,即要把滑片向A端滑动。
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;滑片在电阻最大处;
(2)电流表和电压表串联连接时,电压表有示数,电流表无示数;
(3)伏安法测电阻时,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联;
(4)根据电流表的量程和指针位置,测量电流,利用电压和电流的比值, 计算电阻;
(5)减小滑动变阻器的电阻,可以使其它位置的分压变大。
9.【答案】(1)
(2)A
(3)C
(4)5.5
(5)减小实验误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)伏安法测电阻的实验通过测量电压及电流来计算电阻,其原理是。
(2)闭合开关前,应将变阻器的滑片置于阻值最大处,即图甲中的A端,这样才能起到保护电路的作用。
(3)本探究所用电路为串联连接,闭合开关,无论怎么滑动滑片,电流表无示数,而电压表有示数,则电路中出现了断路,且电压表与电源是接通的,那么是电阻Rx出现了断路。如果滑动变阻器断路,则电压表无示数;如果Rx短路,则电流表有示数且示数随着滑片位置变化而变化,而电压表无示数。AB不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(4)由图乙知,电流表所选的是小量程,对应的分度值为0.02A,示数为0.4A,那么通过Rx的电流大小为0.4A。
Rx的阻值
(5)本实验中,通过多次测量求得多个阻值,然后取平均值是为了减小实验误差。
【分析】(1)伏安法测电阻的实验原理:。
(2)实验前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表无示数,说明电路中有断路,根据电压表有示数判断电路故障的具体位置。
(4)根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,再根据求出被测电阻的阻值。
(5)为了减小误差要多次测量取平均值。
10.【答案】(1)
(2)B
(3)4
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器的接线柱应为一上一下串联接入电路,连接好的电路图如下所示
(2)为了保护电路,闭合开关S前应保电滑动变阻器接入电路的阻值最大,即在甲图中滑动变阻器的滑片P置于B端。
(3)电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故电压表读数为2V,即电阻两端电压为U=2V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表读数为0.5A,通过电阻的电流为I=0.5A,根据欧姆定律可知,电阻R的阻值为
【分析】(1)变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中。
(2)为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大。
(3)先根据图中电流表、电压表的量程、分度值以及指针的位置进行读数,然后根据公式R= 计算出R的阻值。
11.【答案】;4;4;0.2;20;20.2;4.5;0.22;20.5;6;0.3;20;“10欧 2安”
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】由图1可知,电压表测量待测电阻两端的电压,由欧姆定律可得,电压表的示数为,为了让电压表的示数会变大,需增大通过电路的电流。串联电路电流处处相等, 根据可知,电路电流
为了增大电路电流,需要调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值减小。由题意可知,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数会变大,故用一根导线将待测电阻的右端接线柱和滑动变阻器的右下接线柱连接,此时滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路的阻值会减小,电路电流增大,电压表示数也会增大,连接实物图如下:

当滑片P在滑动变阻器一端时,闭合开关S,电压表和电流表示数如图2所示,根据图1可知,电流表选用的是“0~0.6A”的量程,分度值为0.02A,读出图2电流表示数为0.2A;根据图1可知,电压表选用的是“0~15V”的量程,分度值为0.5V,读出图2电压表示数为4V。根据可知,待测电阻的阻值
当把滑动变阻器的滑片移到另一端时,电流表示数为0.3A,电流增大了,由可知,滑动变阻器接入电路的阻值在减小,滑片P由一端移动到另一端,故在第一次读数时,滑动变阻器的最大阻值接入了电路,在第三次读数时,滑动变阻器接入电路的阻值为0。在第二次读数时,滑片P移动到某一位置,电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格,根据以上分析可知,滑动变阻器接入电路的阻值在调小,则根据可知,电流表的示数会增大,电压表的示数也会增大,故此时电流表的示数
电压表的示数
计算待测电阻的阻值
题干中描述有两种可用电源,一种是4.5V,一种是6V,在第二次读数时,待测电阻两端的电压已经达到了4.5V,由串联电路中,电源电压等于各部分电压之和可知,电源电压大于4.5V,故实验选用的是6V的电源。由于第三次读数时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电流表示数为0.3A,故计算待测电阻阻值
故待测电阻的平均阻值
最后将数据依次填入表格。
在第一次读数时,滑动变阻器的最大阻值接入电路,根据可知,滑动变阻器的最大阻值
故该实验选择的是“10欧 2安”的滑动变阻器。
【分析】(a)根据小华选择器材正确连接电路确定电路的连接;根据两电表选用的量程确定分度值读数;当电压表的指针偏转至最大示数处时,由电压表量程可知电压表示数,由欧姆定律可知电路的电流变大,根据电流表的指针自图甲位置转过了三小格得出此时的电流,由欧姆定律分别求出第一、二次操作中待测电阻大小。
(b)根据分类讨论的方法,分别将两种规格的变阻器连入电路中,由欧姆定律和串联电路的规律求出电源电压,结合电源电压是1.5V的整数倍求出电源电压及选用的变阻器规格。
12.【答案】(1)
(2)改变小灯泡两端的电压;电路连接过程中开关没有断开
(3)电压表示数为2.5V;8.3;小灯泡变亮
(4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用的量程,电压表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连;滑动变阻器一上一下的串联在电路中;小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为,由欧姆定律知道,灯正常发光时的电流约为
故电流表选用小量程且与灯串联,如下所示:
(2)滑动变阻器的基本作用是保护电路,此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的电流,算出多组电阻;
连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时没有断开开。
(3)灯在额定电压下正常发光,所以检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表的示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光
图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的电阻为
滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,根据知道,电路的电流增大,小灯泡两端的电压变大,根据知道,小灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
(4)由图知道,由于不是直线,表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
【分析】(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用 0-3V 的量程与灯泡并联;滑动变阻器一上一下连入电路中;小灯泡正常发光时的电阻约为 0Ω,由欧姆定律知得出灯正常发光时的电流约确定电流表选用小量程与灯串联。
(2)伏安法测定小灯泡电阻实验中,要测量出灯在不同电压下灯的电阻大小,据此分析变阻器的另一个作用;连接电路时,为保护电路,开关要断开。
(3)灯在额定电压下正常发光,根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律得出小灯泡的电阻;滑片向左移动,可知滑动变阻器的电阻变化,根据串联电阻的规律及欧姆定律分析电路的电流和电压的变化,根据P=UI 确定小灯泡的实际功率变大,从而确定灯泡亮度变化。
(4)灯的电阻随温度的变化而变化。
13.【答案】(1)电压
(2)0.34
(3)22.2
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)如图甲所示,甲并联在定值电阻两端,所以是电压表,乙与定值电阻串联,是电流表。
(2)由图乙知,电流表的示数,即电路中的电流为0.34A。
(3)由图丙知,当电路中的电流为0.45A时,定值电阻两端的电压为10V,那么定值电阻
【分析】(1)电压表在电路中并联,电流表和所测量的位置串联;
(2)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;
(3)根据电压和电流的比值,计算电阻大小。
14.【答案】(1)解:如图所示:
(2)左
(3)10
(4)滑动变阻器
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由图丙可知,电压表选择0~3V量程,电压表与灯泡并联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑片处于最大阻值处,即最左端。
(3)由乙图知电流表选择0~0.6A量程,分度值是0.02A,电流为0.24A,由丙图知电压表选择0~3V量程,分度值是0.1V,电压为2.4V,待测电阻为
(4)移动滑动变阻器滑片,若电路电流减小,则灯泡电压减小,电源电压不变,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压增大,测量过程中电压表和电流表的示数变化趋势相反,原因为电压表并联在滑动变阻器两端。
【分析】(1)伏安法测量电阻时,电压表和灯泡并联,电压表接线柱正入负出;
(2)开关闭合前,滑片在阻值最大处;
(3)根据电压表和电流表的量程和指针位置,测量电压和电流;利用电压和电流的比值计算电阻;
(4)在串联电路中,电阻变大时,电流减小, 变大的电阻分压变大。
15.【答案】(1)保护电路
(2)电流表所选量程过小
(3)7.5
(4)A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移动到最大阻值,防止电路中电流过大,烧坏电路元件,起保护电路的作用。
(2)电路试触时,电流表的指针迅速摆动到最大刻度,由此可知电路中电流较大,电流表所选量程过小。
(3)根据图乙可知电压表所选量程是 ,分度值是 ,由此可知电压表的示数是 ,由图丙可知电流表所选量程是 ,分度值是 ,由此可知电流表的示数是 ,根据
可得,未知电阻的阻值为
(4)因为灯泡的电阻随温度的升高而增大,而图像B的阻值保持不变,由此可知图像中A是灯泡的 图像。
【分析】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移动到最大阻值,防止电路中电流过大,烧坏电路元件,起保护电路的作用。
(2)电路试触时,电流表的指针迅速摆动到最大刻度,由此可知电路中电流较大,电流表所选量程过小。
(3)根据图乙可知电压表所选量程是0-3V,分度值是0.1V,由此可读出电压表示数,由图丙可知电流表所选量程是0-0.6A,分度值是0.02A,由此可读出电流表示数,再根据欧姆定律计算出未知电阻的阻值。
(4)因为灯泡的电阻随温度的升高而增大,由此可知图象中A是灯泡的I-U图象。
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