专项四 测量电阻和电功率【2025年中考物理真题分类汇编(第1辑)】(原卷版+解析版)

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名称 专项四 测量电阻和电功率【2025年中考物理真题分类汇编(第1辑)】(原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-11-11 09:55:59

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专项四 测量电阻和电功率
考点1 测电阻
1.(2025·江苏淮安)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)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是 。
2.(2025·山东潍坊)在“伏安法测电阻”的实验中,某同学准备了下列器材:待测电阻、干电池两节(每节电压为)、滑动变阻器、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大;
(2)正确连接好电路后,为了减小实验误差,他调整滑片进行了三次测量,测量的数据如下表所示。
次数 电压() 电流
1 1.21 0.12
2 1.52 0.15
3 2.14 0.21
根据实验数据,回答下列问题:
①待测电阻的阻值为 (结果保留1位小数);
②实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“”或“”);
③第3次测量,滑动变阻器连入电路的阻值为 (结果保留1位小数)。
3.(2025·江苏南通)灯泡标有“2.5V 0.3A”字样,在测量其电阻大小的实验中,小军设计了如图甲所示的电路,电源电压3V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑片应位于最 端。闭合开关,电压表示数为0.3V,电流表指针有偏转,灯泡不发光,这是因为 ;
(3)移动滑片,灯泡发出微弱的光,此时电压表示数为0.6V,电流表示数如图乙,灯泡电阻为 Ω。继续移动滑片使灯泡正常发光,此时灯泡电阻约为 Ω;(均保留一位小数)
(4)小军分析实验数据,发现灯泡电阻是变化的。他想较准确估测灯泡未通电时的电阻,设计了以下三个方案。
方案一:闭合开关,移动滑片至灯泡即将发光,测出此时灯泡电阻R1;
方案二:闭合开关,移动滑片至阻值最大端,测出此时灯泡电阻R2;
方案三:完成方案一和方案二中的测量,算出R1、R2的平均值。
你认为最合理的是方案 理由是 。
4.(2025·江苏宿迁)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是 。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是 。
(4)某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是 Ω(结果保留1位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I-U图像如图乙,则其中 (选填“a”或“b”)阻值更大。
5.(2025·江苏镇江)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最 端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整 ;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为 Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
6.(2025·山东济南)某学习小组采用“伏安法”探究某热敏电阻(阻值约为几十欧姆)的阻值随温度变化的规律,并利用其制作成一个简易的高温报警装置。主要实验器材如下:学生电源(电压为6V),热敏电阻、滑动变阻器、电阻箱、温控装置、警报器、电压表、电流表、开关、导线若干。测量热敏电阻阻值的实验电路图如图甲所示。主要实验步骤如下:
(1)按照如图甲所示的电路连接实物。请用笔画线代替导线,在相应位置将实物图正确连接;
(2)设定温控装置内的温度为20℃,闭合开关后发现电压表的示数过小;应将图乙中滑动变阻器的滑片向 移动,移动后电压表的指针位置如图丙所示,则电压表的示数为 V,根据电压表和电流表的示数计算出此温度下热敏电阻的阻值;
(3)依次升高温控装置内的温度,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,根据电流表和电压表的示数,依次计算出热敏电阻的阻值,作出热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示,由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是 ;
(4)学习小组利用热敏电阻,设计的高温报警装置的电路图如图戊所示,已知图中电源电压为6V,警报器两端的电压超过4V就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警,须将警报器并联到图戊中 (选填“”“”或“”)两端,并设置电阻箱接入电路的阻值为 。
7.(2025·山东泰安)科学探究小组连接了图甲所示的电路,测量定值电阻的阻值。电源电压恒为6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,的阻值约为8Ω,滑动变阻器有(a:“25Ω 2A”和b:“20Ω 0.2A”)两种规格。
(1)连接电路时,应选择的滑动变阻器是 (选填“a”或“b”)。
(2)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
(3)正确连接导线后,滑片P移至某处,此时电压表示数为2.6V,电流表示数如图乙所示为 A,本次测得的阻值为 Ω(精确到0.1Ω)。通过移动滑片P测得多组实验数据,计算出的平均值,这样做是为了 (选填字母符号)。
A.寻找普遍规律 B.减小误差
(4)该探究小组还设计了如图丙所示的电路,利用阻值为的定值电阻和电流表等器材,测量的阻值,经检查无误后进行实验。电源电压未知且保持不变,请将实验过程补充完整:
①只闭合开关 ,电流表的示数记为;
②闭合开关,电流表的示数记为;
③用已知量和测量量写出的阻值表达式: 。
8.(2025·黑龙江大庆)小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选 ,电流表的量程应选 (两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是 (选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A,则待测电阻的阻值为 Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中 (选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为 %。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更 (选填“大”或“小”)的定值电阻。
9.(2025·四川广元)“格物”学习小组在“伏安法测电阻”实验中,连接了如图所示的实物电路,其中电源两端电压恒为3.0V,电阻丝的质地和粗细都均匀且长为40cm。
(1)开始实验时,他们将鳄鱼夹夹在电阻丝的N端,闭合开关,发现电流表和电压表均无示数。老师检查后告知故障在电源正极经开关到电阻丝之间。以下是同学们检查电路具体故障的操作,你认为最不必要的一项是( )
A.取下电压表,闭合开关,观察电流表示数
B.取下电压表,将其并联在开关两端,闭合开关,观察两表示数
C.将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上,闭合开关,观察两表示数
(2)他们排除故障后继续实验,改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置,测得实验数据如表,则未知电阻的阻值是 Ω;(结果保留一位小数)
次数 1 2 3
U/V 1 2 3
I/A 0.20 0.40 0.58
电阻丝接入电路的长度l/cm 40 0
(3)实验中,多次测量的目的是 ;
(4)根据表中数据,第二次测量中电阻丝接入电路的长度是 cm。
10.(2025·湖北武汉)某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω 1.0A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零,原因可能是 (填序号)。
①定值电阻被短接
②电压表量程选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为 Ω,选用的电源电压约为 V。
11.(2025·青海)在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)请根据表3数据,在图丙中作出I-U图象;
表3
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
电流I/A 0.10 0.32 0.44 0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻,想要测量其阻值。发现电压表坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了如图的电路图,两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A,根据以上信息,可知通过的电流为 A,的电阻为 Ω。
12.(2025·江苏常州)小组同学测量定值电阻R0的阻值;实验器材为:3节新干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻R0、电流表、电压表、滑动变阻器RX、导线;
(1)请在图甲中以笔画线完成电路连接,要求:
①电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程);
②闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P处于B端。
(2)闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,电路故障可能是 ;
(3)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据,进行实验①时,电压表的示数如图乙所示,请将表格填写完整;
实验序号 ① ② ③
U0/V 2.8 4.5
I0/A 0.1 0.2 0.3
R0/Ω 14 15
R0的平均值/Ω
(4)用该定值电阻R0、额定电压为5V的灯泡L连接电路如图丙所示,灯泡的I-U关系图像如图丁所示,闭合开关S,灯泡的实际功率为其额定功率的,则电源电压为 V。
考点2 测电功率
13.(2025·四川巴中)实验室里有一小灯泡的铭牌模糊不清,只能看清小灯泡的额定电流,为了测出该小灯泡的额定功率,小明和小王分别设计了两种不同的测量方案,请你帮助完善。
(1)方案一:请用笔画线代替导线帮小明补全甲图的实物电路 。(要求:只连一根导线且不交叉)
(2)甲图中,闭合开关前,滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.2A,为了测出小灯泡的额定功率,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
(4)当电流表的示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(5)方案二:
小王同学设计了如图丙所示的电路图,电源电压不变,和为滑动变阻器,的最大电阻为,实验步骤如下:
①闭合开关S和,断开,调节,使电流表的示数为0.3A;
②保持不变,闭合开关S和,断开,调节,使电流表的示数仍为0.3A;
③保持不变,接着将的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为,再将的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为,则小灯泡额定功率的表达式 (用、、、表示)。
14.(2025·宁夏)某兴趣小组按照图所示电路进行电学实验探究,其中为定值电阻,闭合开关S,通过调节滑动变阻器的阻值,测得表中实验数据。
实验次数 的示数/V 的示数/V V的示数U/V A的示数I/A
1 1.0 4.0 5.0 0.2
2 1.5 3.5 5.0 0.3
3 2.0 3.0 5.0 0.4
(1)分析表中数据,可归纳出串联电路中电压的规律是 ;
(2)进一步对表格中电压表V1和电流表A的数据分析,可得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;的阻值为 Ω;
(3)将图中换成额定电压为3.8V的小灯泡,闭合开关,电压表V1的示数为3.2V,为使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动。当电压表V1的示数为3.8V时,电流表A的示数如图所示,通过小灯泡的电流是 A,小灯泡的额定功率是 W。实验中发现,小灯泡两端的电压增大时,电压表V1示数与电流表A示数的比值也增大,原因是 。
15.(2025·山东日照)小明在“探究电流与电压的关系”实验时,选用了如下实验器材:电源(电压恒为3V),电流表(量程0~0.6A),电压表(量程0~3V),滑动变阻器,开关,定值电阻,小灯泡(额定电压2.5V),导线若干,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整(要求滑片P向左移动时电流表示数变大);
(2)实验前将滑片P调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表、电流表均无示数。小明将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;接在a、c两点时,电压表无示数;接在b、c两点时,电压表示数为3V。由此可判断出电路中 断路;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录实验数据如下表。当电压表示数为1.20V时,电流表示数如图丙所示,其读数为 A。请利用表中数据在图丁中作出电流与电压关系图像 ;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.50 0.80 1.20 1.50 2.00 2.50
电流I/A 0.10 0.16 0.31 0.48 0.49
(4)通过作图发现第 组数据明显错误应舍去。根据作出的图线可得出的实验结论是: ;
(5)根据作出的图线可知,定值电阻 Ω。当电压表示数为时,定值电阻1分钟内产生的热量是 J;
(6)小明用小灯泡代替定值电阻,调节滑动变阻器,测出小灯泡在不同电压下的电流,作出小灯泡电流与电压变化的图像如图戊所示,由图可知小灯泡的实际功率随着电压的增大而 (选填“减小”或“不变”或“增大”),小灯泡的额定功率为 W。
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专项四 测量电阻和电功率
考点1 测电阻
1.(2025·江苏淮安)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)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是 。
【答案】(1)断开 (2) (3)B (4)0.3 9
(5)探究电流与电压的关系
【解析】(1)连接电路时,开关处于断开状态,防止连接完最后一根导线,电路接通,损坏元件。
(2)实验中滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱串联到电路中,滑动变阻器已经选定了下面接线柱,上面接线柱任意选择串联在电路中,作图如下:
(3)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即B端。
(4)[1][2]由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则图乙中电流表示数为0.3A,则定值电阻的阻值为
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是“探究电流与电压的关系”,这两个实验所用的器材一致。
2.(2025·山东潍坊)在“伏安法测电阻”的实验中,某同学准备了下列器材:待测电阻、干电池两节(每节电压为)、滑动变阻器、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求闭合开关后滑片向右移动时电流表的示数变大;
(2)正确连接好电路后,为了减小实验误差,他调整滑片进行了三次测量,测量的数据如下表所示。
次数 电压() 电流
1 1.21 0.12
2 1.52 0.15
3 2.14 0.21
根据实验数据,回答下列问题:
①待测电阻的阻值为 (结果保留1位小数);
②实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“”或“”);
③第3次测量,滑动变阻器连入电路的阻值为 (结果保留1位小数)。
【答案】(1) (2)10.1 R2 4.1
【解析】(1)滑动变阻器需采用“一上一下”的接线方式串联在电路中,题目要求闭合开关后滑片向右移动时电流表示数变大,电流变大意味着电路总电阻变小,即滑动变阻器接入电路的电阻变小。因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路。如图所示:
(2)[1]伏安法测电阻中,为减小误差,需根据每次实验的电压和电流数据,用欧姆定律的变形式分别计算待测电阻的阻值,再求平均值。
第一次测量,
第二次测量,
第三次测量,
待测电阻的平均值
[2]电源总电压为3V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压U滑=U-UR。当待测电阻两端电压最小时(第1次实验UR =1.21V),滑动变阻器两端电压最大,此时滑动变阻器接入的电阻也最大。第一次实验中,电路电流 I1=0.12A,滑动变阻器两端电压U滑=3V-1.21V=1.79V
根据解得
滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,无法满足此次实验中需要接入约14.9Ω电阻的要求;而滑动变阻器R2最大阻值为20Ω,既能满足阻值需求,且此次实验电流 0.12A小于R2的最大允许电流 0.5A,因此实验中选择的滑动变阻器应为R2。
[3]第3次测量时,电源电压U=3V,待测电阻两端电压U3=2.14V,电路电流 I3=0.21A。根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压U滑3=U-U3=3V-2.14V=0.86V
滑动变阻器连入电路的阻值
3.(2025·江苏南通)灯泡标有“2.5V 0.3A”字样,在测量其电阻大小的实验中,小军设计了如图甲所示的电路,电源电压3V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑片应位于最 端。闭合开关,电压表示数为0.3V,电流表指针有偏转,灯泡不发光,这是因为 ;
(3)移动滑片,灯泡发出微弱的光,此时电压表示数为0.6V,电流表示数如图乙,灯泡电阻为 Ω。继续移动滑片使灯泡正常发光,此时灯泡电阻约为 Ω;(均保留一位小数)
(4)小军分析实验数据,发现灯泡电阻是变化的。他想较准确估测灯泡未通电时的电阻,设计了以下三个方案。
方案一:闭合开关,移动滑片至灯泡即将发光,测出此时灯泡电阻R1;
方案二:闭合开关,移动滑片至阻值最大端,测出此时灯泡电阻R2;
方案三:完成方案一和方案二中的测量,算出R1、R2的平均值。
你认为最合理的是方案 理由是 。
【答案】(1) (2)右 滑动变阻器接入电路阻值过大 (3)3.3 8.3 (4)二 见解析
【解析】(1)电流表应串联接入电路,由于灯泡标有“2.5V 0.3A”字样,电路最大电流小于0.6A,则电流表选择0~0.6A量程,如图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处,即最右端。
[2]闭合开关,由于滑动变阻器最大阻值接入电路,电路电阻很大,则电路电流很小,灯泡两端电压很小,灯泡不能发光。
(3)[1]如图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.18A,灯泡电阻
[2]灯泡标有“2.5V 0.3A”字样,灯泡正常发光时电阻
(4)[1][2]由于灯丝电阻随温度的升高而变大,想较准确估测灯泡未通电时的电阻,应使通过灯泡的电流尽量小一些,闭合开关,移动滑片至阻值最大端时通过灯泡的电流最小,故应选择方案二。
4.(2025·江苏宿迁)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是 。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是 。
(4)某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是 Ω(结果保留1位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I-U图像如图乙,则其中 (选填“a”或“b”)阻值更大。
【答案】(1) (2) (3)电阻断路 (4)10.1 b
【解析】(1)滑动变阻器连入电路的阻值最大,图甲中变阻器的滑片中最左端,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)测量定值电阻的阻值,需要用电压表测量电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据得到定值电阻的阻值,实验原理是。
(3)闭合开关,电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表有示数,说明电压表和电源两极是连通的,与电压表并联的电路断路,可能电阻断路。
(4)[1]由第1次实验数据可知电阻的阻值
由第2次实验数据可知电阻的阻值
由第3次实验数据可知电阻的阻值
该电阻值
[2]由图乙可知,当电压一定时,通过b的电流较小,由,可知b电阻的阻值较大。
5.(2025·江苏镇江)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最 端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整 ;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为 Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)右 (2) (3)5 10 (4)15 不均匀
【解析】(1)为了电路安全,开关闭合前滑片应滑到阻值最大处,则闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最右端。
(2)由图1得,滑动变阻器滑片置于最右端时滑动变阻器的阻值最大,说明滑动变阻器接的是左下接线柱,将电源的正极与滑动变阻器的左下接线柱相连,如图所示:
(3)[1]由图1得,电压表测量铅笔芯的电压,电流表测量铅笔芯的电流;由图3得,铅笔芯的电阻为定值,且当其电压为4V时,电流为0.8A,由欧姆定律得,铅笔芯的阻值为
[2]滑动变阻器与铅笔芯串联,当变阻器接入电路中电阻最大,电路电阻最大,由欧姆定律得,此时电路电流最小,串联电路电流处处相等,由图3得,电路电流最小为0.3A,此时铅笔芯的电压为1.5V,由串联电路电压特点得,此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为
(4)[1]①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,此时电路为滑动变阻器的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为┄┄①
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,滑动变阻器与定值电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,由欧姆定律得,电源电压为┄┄②
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,滑动变阻器与待测电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,,由欧姆定律得,电源电压为┄┄③
由①②得,滑动变阻器接入电路中电阻为
则待测电阻的阻值大小为
[2]由第一小问得,当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
由于
即电流表指针偏转角度的改变量的比值与电阻改变量的比值不相等,说明在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是不均匀的。
6.(2025·山东济南)某学习小组采用“伏安法”探究某热敏电阻(阻值约为几十欧姆)的阻值随温度变化的规律,并利用其制作成一个简易的高温报警装置。主要实验器材如下:学生电源(电压为6V),热敏电阻、滑动变阻器、电阻箱、温控装置、警报器、电压表、电流表、开关、导线若干。测量热敏电阻阻值的实验电路图如图甲所示。主要实验步骤如下:
(1)按照如图甲所示的电路连接实物。请用笔画线代替导线,在相应位置将实物图正确连接;
(2)设定温控装置内的温度为20℃,闭合开关后发现电压表的示数过小;应将图乙中滑动变阻器的滑片向 移动,移动后电压表的指针位置如图丙所示,则电压表的示数为 V,根据电压表和电流表的示数计算出此温度下热敏电阻的阻值;
(3)依次升高温控装置内的温度,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,根据电流表和电压表的示数,依次计算出热敏电阻的阻值,作出热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示,由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是 ;
(4)学习小组利用热敏电阻,设计的高温报警装置的电路图如图戊所示,已知图中电源电压为6V,警报器两端的电压超过4V就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警,须将警报器并联到图戊中 (选填“”“”或“”)两端,并设置电阻箱接入电路的阻值为 。
【答案】(1) (2)右 1.7 (3)热敏电阻的阻值随温度升高而减小 (4) 50
【解析】(1)电流表应与定值电阻串联,电压表与热敏电阻并联,连接实物图如下:
(2)[1]闭合开关后发现电压表的示数过小,根据串联电压规律可知滑动变阻器的电压过大,根据串联分压原理可知变阻器阻值过大,所以应向右移动滑动变阻器的滑片,减小变阻器的阻值。
[2]由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,则图丙所示电压表的示数为1.7V。
(3)由图丁可知,温度越高,热敏电阻的阻值越小,则该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是:热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
(4)[1][2]图戊中,热敏电阻和电阻箱串联。温度越高,热敏电阻的阻值越小,根据串联分压原理可知热敏电阻两端电压越小,则电阻箱两端电压越大。所以要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警,须将警报器并联到图戊中两端。温度30℃时,热敏电阻阻值为,两端即电阻箱两端电压为4V,根据串联分压原理则有
解得此时电阻箱接入电路的阻值。
7.(2025·山东泰安)科学探究小组连接了图甲所示的电路,测量定值电阻的阻值。电源电压恒为6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,的阻值约为8Ω,滑动变阻器有(a:“25Ω 2A”和b:“20Ω 0.2A”)两种规格。
(1)连接电路时,应选择的滑动变阻器是 (选填“a”或“b”)。
(2)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
(3)正确连接导线后,滑片P移至某处,此时电压表示数为2.6V,电流表示数如图乙所示为 A,本次测得的阻值为 Ω(精确到0.1Ω)。通过移动滑片P测得多组实验数据,计算出的平均值,这样做是为了 (选填字母符号)。
A.寻找普遍规律 B.减小误差
(4)该探究小组还设计了如图丙所示的电路,利用阻值为的定值电阻和电流表等器材,测量的阻值,经检查无误后进行实验。电源电压未知且保持不变,请将实验过程补充完整:
①只闭合开关 ,电流表的示数记为;
②闭合开关,电流表的示数记为;
③用已知量和测量量写出的阻值表达式: 。
【答案】(1)a (2) (3)0.32 8.1 B (4)
【解析】(1)由于电源压表量程为0-3V,的阻值约为8Ω,当电压表示数为3V时,电流
滑动变阻器b允许通过的最大电流为0.2A,小于0.375A太多,故连接电路时,应选择的滑动变阻器是a。
(2)电压表与被测元件并联,电压表需要测定值电阻两端电压,故错误之处和改正,如图所示:
(3)[1][2]由图可知,电流表选量程,分度值为,电流表示数如图乙所示为,本次测得的阻值为
[3]利用伏安法测量定值电阻阻值,通过移动滑片P测得多组实验数据,计算出的平均值,这样做是为了减小误差,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)[1][2][3]由于没有电压表,需要根据电源电压和串联的定值电阻两端的电压计算出待测电阻两端的电压,则需先测出电源电压,再根据欧姆定律求出与待测电阻串联的定值电阻两端电压,根据分压原理计算出待测电阻两端电压,
步骤②闭合开关,待测电阻被短路,电路中只有定值电阻连入电路,电流表的示数记为,可计算出电源电压
步骤①只闭合开关,定值电阻与待测电阻串联,电流表测串联电路的电流为,定值电阻两端电压为
根据串联分压可知,待测电阻两端电压为
待测电阻的阻值为
8.(2025·黑龙江大庆)小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选 ,电流表的量程应选 (两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是 (选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A,则待测电阻的阻值为 Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中 (选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为 %。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更 (选填“大”或“小”)的定值电阻。
【答案】(1)右 0~0.6A 0~3A (2) (3)0.4 10 (4) 0.5 大
【解析】(1)[1]为保护电路,闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
[2][3]分析图甲电路可知,、并联后与滑动变阻器串联,电流表测电流,则电流表示数最大为
所以电流表选用0~0.6A的量程,电流表测干路电流,则电流表的量程应选0~3A。
(2)电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,说明干路部分为通路,若发生的故障为断路,则是断路。
(3)[1]电流表选用0~0.6A的量程,所以电流表示数为1.2A,则图乙中是电流表,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]根据并联电流规律,的电流为
并联部分两端的电压为
则待测电阻的阻值为
(4)[1]图丙电路中,、串联,电压表测电压。当电压表示数低至3V时,启动报警系统。说明当天然气浓度增大时,电压表示数减小,根据串联分压原理,则是阻值减小,由图丁可知,气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小,所以是气敏电阻。
[2]电源电压为6V,当电压表示数低至3V时,启动报警系统,此时、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同,均为。当电压表示数为4V时,根据串联分压原理则有,解得此时气敏电阻阻值为,由图丁可知,此时天然气的浓度为。
[3]报警时,、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,此时气敏电阻阻值变大,则定值电阻阻值也要变大。
9.(2025·四川广元)“格物”学习小组在“伏安法测电阻”实验中,连接了如图所示的实物电路,其中电源两端电压恒为3.0V,电阻丝的质地和粗细都均匀且长为40cm。
(1)开始实验时,他们将鳄鱼夹夹在电阻丝的N端,闭合开关,发现电流表和电压表均无示数。老师检查后告知故障在电源正极经开关到电阻丝之间。以下是同学们检查电路具体故障的操作,你认为最不必要的一项是( )
A.取下电压表,闭合开关,观察电流表示数
B.取下电压表,将其并联在开关两端,闭合开关,观察两表示数
C.将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上,闭合开关,观察两表示数
(2)他们排除故障后继续实验,改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置,测得实验数据如表,则未知电阻的阻值是 Ω;(结果保留一位小数)
次数 1 2 3
U/V 1 2 3
I/A 0.20 0.40 0.58
电阻丝接入电路的长度l/cm 40 0
(3)实验中,多次测量的目的是 ;
(4)根据表中数据,第二次测量中电阻丝接入电路的长度是 cm。
【答案】(1)A (2)5.1 (3)减小误差 (4)10
【解析】(1)A.由于电压表内阻很大,串联在电路中时相当于断路,取下电压表后电路依然是断路状态,闭合开关电流表还是无示数,无法据此判断故障原因,所以该操作最不必要。故A符合题意;
B.将其并联在开关两端,若电压表有示数,说明开关处断路,因为此时电压表与电源两极连通,当开关断路时,测量的是电源电压;若电压表无示数,说明开关以外的其他地方断路,该操作可以判断故障是否在开关处。故B不符合题意;
C.将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上,闭合开关,这样操作相当于缩短了电阻丝接入电路的长度,若电流表和电压表有示数,说明故障在原电阻丝部分;若还是无示数,说明故障在电源到开关部分,该操作可以缩小故障范围。故C不符合题意。
故选A。
(2)根据欧姆定律,由表格中第一组数据,当U=1V,I=0.20A时,
当U=2V,I=0.40A时,
当U=3V,I=0.58A时,
为减小误差,取平均值作为测量结果,则未知电阻的阻值是
(3)在本实验中,多次改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置进行测量,是为了多次测量取平均值来减小误差。
(4)第一次接入电路中的长度为40cm,电阻为
第二次接入电路中的电阻为
电阻丝质地、粗细均匀,电阻与长度成正比,则第二次测量中电阻丝接入电路的长度为
10.(2025·湖北武汉)某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω 1.0A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零,原因可能是 (填序号)。
①定值电阻被短接
②电压表量程选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为 Ω,选用的电源电压约为 V。
【答案】(1) (2)0.16 ③ (3)20 8
【解析】(1)在伏安法测电阻的实验中,电压表应与定值电阻并联,电流表应与定值电阻串联,滑动变阻器应“一上一下”接入电路。 由图甲可知,定值电阻右端接线柱与电流表左端接线柱的导线是错误的,改正电路如下:
(2)[1]由乙图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数0.16A,即此时电路中的电流为0.16A。
[2]将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零。
①若定值电阻被短接,那么电压表测的是一段导线的电压,导线电阻很小,根据U=IR可知,电压表示数为零,将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,则整个电路短路,电路中电流很大,会超过电流表量程,而不仅仅是增大0.24A,故①不符合题意;
②若电压表量程选大了,电压表应该有示数,只是电压表指针偏转角度较小,故②不符合题意;
③若电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路,那么电压表断路,电压表无示数,故③符合题意。
故选③。
(3)[1][2]故障解决后,滑片最大处电流I1=0.16A,滑动变阻器30Ω,当定值电阻R,电源电压U=I1 (R+30Ω)①
滑片最小处(变阻器0Ω),电流I2=0.16A+0.24A=0.4A,U=I2R=0.4R②
联立①②得0.16(R+30)=0.4R
解得R=20Ω,则电源电压为U=0.4R=0.4A×20Ω=8V
11.(2025·青海)在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)请根据表3数据,在图丙中作出I-U图象;
表3
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
电流I/A 0.10 0.32 0.44 0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻,想要测量其阻值。发现电压表坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了如图的电路图,两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A,根据以上信息,可知通过的电流为 A,的电阻为 Ω。
【答案】(1) (2)短路 0.22 (3) (4)正 (5)0.6 10
【解析】(1)电压表和电阻并联,将电压表的负接线和电阻左端连接,如图所示:
(2)[1]闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,故障可能是与电压表并联的电阻短路。
[2]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.22A。
(3)根据表中数据,利用描点法画出电流和电压的关系图像,如图所示:
(4)由图像可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[1]由图可知,两个电阻并联,电流表A2测量干路中的电流,电流表A1测量通过R的电流,由并联电路电流的规律可知电流表A2的示数是0.9A,电流表A1的示数是0.3A,通过的电流为Ix=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
[2]由并联电路电压的规律和欧姆定律可知Rx两端的电压Ux=U=I1R=0.3A×20Ω=6V
Rx的阻值
12.(2025·江苏常州)小组同学测量定值电阻R0的阻值;实验器材为:3节新干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻R0、电流表、电压表、滑动变阻器RX、导线;
(1)请在图甲中以笔画线完成电路连接,要求:
①电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程);
②闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P处于B端。
(2)闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,电路故障可能是 ;
(3)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据,进行实验①时,电压表的示数如图乙所示,请将表格填写完整;
实验序号 ① ② ③
U0/V 2.8 4.5
I0/A 0.1 0.2 0.3
R0/Ω 14 15
R0的平均值/Ω
(4)用该定值电阻R0、额定电压为5V的灯泡L连接电路如图丙所示,灯泡的I-U关系图像如图丁所示,闭合开关S,灯泡的实际功率为其额定功率的,则电源电压为 V。
【答案】(1)或者 (2)R0处短路 (3)1.6 16 15 (4)10.5
【解析】(1)由题意可知,电路中电流表测量通过R0的电流,要与R0串联,滑动变阻器改变R0两端电压大小,R0与滑动变阻器串联,在连接电路时,滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处,题中要求闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P处于B端,即滑片在B端时,滑动变阻器阻值最大,则滑动变阻器需要连接左下接线柱(即A端),如图所示:
或者
(2)闭合开关S,发现电流表有示数,则电路是通路,电压表无示数,说明电压表被短路,电路故障可能是R0短路。
(3)[1]进行实验①时,电压表的示数如图乙所示,量程为0~3V,分度值为0.1V,此时示数为1.6V。
[2]根据欧姆定律可得,此时电阻R0的阻值为
[3] R0的平均值为
(4)由图丁可知,当小灯泡电压为5V时,通过小灯泡的电流为0.6A,电路中L与R0串联,可得小灯泡的额定功率为
闭合开关S,灯泡的实际功率为其额定功率的,灯泡的实际功率为
对照丁图可知,此时小灯泡两端的实际电压为3V,电路中的电流为0.5A,则电源电压为
考点2 测电功率
13.(2025·四川巴中)实验室里有一小灯泡的铭牌模糊不清,只能看清小灯泡的额定电流,为了测出该小灯泡的额定功率,小明和小王分别设计了两种不同的测量方案,请你帮助完善。
(1)方案一:请用笔画线代替导线帮小明补全甲图的实物电路 。(要求:只连一根导线且不交叉)
(2)甲图中,闭合开关前,滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.2A,为了测出小灯泡的额定功率,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
(4)当电流表的示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(5)方案二:
小王同学设计了如图丙所示的电路图,电源电压不变,和为滑动变阻器,的最大电阻为,实验步骤如下:
①闭合开关S和,断开,调节,使电流表的示数为0.3A;
②保持不变,闭合开关S和,断开,调节,使电流表的示数仍为0.3A;
③保持不变,接着将的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为,再将的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为,则小灯泡额定功率的表达式 (用、、、表示)。
【答案】(1)(C、D点均可) (2)B (3)A (4)0.75 (5)
【解析】(1)滑动变阻器与灯泡串联且一上一下的接入电路,如图所示:
(C、D点均可)
(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,以保护电路,故滑片P应位于B端。
(3)电流表的示数为0.2A小于小灯泡的额定电流0.3A,如果要测量小灯泡的额定功率,应增大电路的电流,所以应减小滑动变阻器连入电路的电阻,则滑片P应向A端移动。
(4)当电流表的示数为0.3A时,此时为小灯泡的额定电流,电压表示数如图乙所示为2.5V,此时为小灯泡的额定电压,该小灯泡的额定功率
(5)在①中,R2与灯串联,灯正常发光;在②中,R1与R2串联,因为电路中电流仍为I额,所以;在③中,将R2的滑片移到最左端时,只有电阻R1连入电路,此时的电源电压为
将R2滑片的移到最右端,连入电路中的阻值最大,此时R2的阻值为R0,此时的电源电压为
电源电压不变,则解得
则额定功率为
14.(2025·宁夏)某兴趣小组按照图所示电路进行电学实验探究,其中为定值电阻,闭合开关S,通过调节滑动变阻器的阻值,测得表中实验数据。
实验次数 的示数/V 的示数/V V的示数U/V A的示数I/A
1 1.0 4.0 5.0 0.2
2 1.5 3.5 5.0 0.3
3 2.0 3.0 5.0 0.4
(1)分析表中数据,可归纳出串联电路中电压的规律是 ;
(2)进一步对表格中电压表V1和电流表A的数据分析,可得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;的阻值为 Ω;
(3)将图中换成额定电压为3.8V的小灯泡,闭合开关,电压表V1的示数为3.2V,为使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动。当电压表V1的示数为3.8V时,电流表A的示数如图所示,通过小灯泡的电流是 A,小灯泡的额定功率是 W。实验中发现,小灯泡两端的电压增大时,电压表V1示数与电流表A示数的比值也增大,原因是 。
【答案】(1)串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和 (2)正比 5 (3)左 0.32 1.216 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】(1)从表格数据来看,
比如第一次实验数据:
第二次实验数据:
第三次实验数据:
所以可归纳出串联电路中电压的规律是:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(2)[1]由表格中的数据可知,对于电压表和电流表A的数据,比如第一次实验数据:
第二次实验数据:
第三次实验数据:
当电阻一定时,电压增大,电流也随之增大,且电压与电流的比值是一个定值,所以在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]根据欧姆定律,取第一次实验数据,,,则的阻值
(3)[1]由电路图和题意可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电压表V测电源电压,电流表A测电路电流。小灯泡额定电压为3.8V,现在电压表V1示数为3.2V,要使小灯泡正常发光,需要增大小灯泡两端的电压。根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器两端的电压,即减小的阻值,所以滑片应向左移动。
[2]由电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A,所以通过小灯泡的电流是0.32A。
[3]小灯泡的额定功率
[4]小灯泡两端的电压增大时,灯泡发光变亮,灯丝的温度升高,灯丝的电阻变大,根据可知,电压表V1示数与电流表A示数的比值就是小灯泡的电阻值,因此电压表V1示数与电流表A示数的比值增大的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。
15.(2025·山东日照)小明在“探究电流与电压的关系”实验时,选用了如下实验器材:电源(电压恒为3V),电流表(量程0~0.6A),电压表(量程0~3V),滑动变阻器,开关,定值电阻,小灯泡(额定电压2.5V),导线若干,实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整(要求滑片P向左移动时电流表示数变大);
(2)实验前将滑片P调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表、电流表均无示数。小明将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;接在a、c两点时,电压表无示数;接在b、c两点时,电压表示数为3V。由此可判断出电路中 断路;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录实验数据如下表。当电压表示数为1.20V时,电流表示数如图丙所示,其读数为 A。请利用表中数据在图丁中作出电流与电压关系图像 ;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.50 0.80 1.20 1.50 2.00 2.50
电流I/A 0.10 0.16 0.31 0.48 0.49
(4)通过作图发现第 组数据明显错误应舍去。根据作出的图线可得出的实验结论是: ;
(5)根据作出的图线可知,定值电阻 Ω。当电压表示数为时,定值电阻1分钟内产生的热量是 J;
(6)小明用小灯泡代替定值电阻,调节滑动变阻器,测出小灯泡在不同电压下的电流,作出小灯泡电流与电压变化的图像如图戊所示,由图可知小灯泡的实际功率随着电压的增大而 (选填“减小”或“不变”或“增大”),小灯泡的额定功率为 W。
【答案】(1) (2)右 开关 (3)0.24 (4)5 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)5 3 (6)增大 1.5
【解析】(1)实验中,应将滑动变阻器串联接入电路,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路的电阻减小,由此判断左下部分电阻接入电路,电路连接如图:
(2)[1]为了保护电路,在连接电路时,应将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,即滑片P调至最右端。
[2]闭合开关,发现电压表、电流表均无示数,说明电路存在断路;将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;说明b导线与电源负极连接正常;接在a、c两点时,电压表无示数,接在b、c两点时,电压表示数为3V,说明开关处断路,由此可判断出电路中开关断路。
(3)[1]如图丙所示,电流表接入小量程,分度值为0.02A,电流表示数读数为0.24A。
[2]根据表格中的数据在坐标中依次描出各个点,用平滑的线把各点连接起来即为电流与电压关系图像,如图
(4)[1][2]通过作图发现第5组数据偏离图线较远,明显错误应舍去。由图可知,电流与电压的关系图像为正比例函数图线,根据作出的图线可得出的实验结论是:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[1] 由第1组数据可得,定值电阻的阻值为
由第2组数据可得,定值电阻的阻值为
由第3组数据可得,定值电阻的阻值为
由第4组数据可得,定值电阻的阻值为
由第6组数据可得,定值电阻的阻值为
由图线可知,定值电阻的阻值为5Ω。
[2]当电压表示数为时,通过电阻的电流为0.1A,定值电阻1分钟内产生的热量是
(6)[1]如图戊,通过小灯泡的电流随灯泡两端的电压增大而增大,由可知,小灯泡的实际功率随着电压的增大而增大。
[2]灯泡的额定电压为2.5V,由图可知,灯泡的额定电流为0.6A,小灯泡的额定功率为
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