17.3 电阻的测量(能力提升卷)

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17.3 电阻的测量(能力提升练习)
　
一．选择题（共8小题）
1．在“伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．为了监测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B．应该选取规格匹配的器材，既不会损坏器材，又能使测量结果误差小
C．在无法估计被测电阻小时，电流表、电压表应选用较小的量程
D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
2．某同学指出：在用伏安法测量电阻的实验中，连接电路时，必须注意下列几点，你认为其中不必要的一条是（　　）
A．向电路中连接滑动变阻器时，应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
B．向电路中连接开关时，应该将开关断开
C．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测电阻串联
D．开关应该接在靠近电源电流流出的一端
3．小明同学练习用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为2Ω．电压表的量程为3V，电流表的量程为3A．测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω，则他在测量中所出现的错误可能是（　　）
A．电压表和电流表的位置接反了
B．他没有多次测量取平均值，致使误差过大
C．电压表按15V量程读数，电流表按3A量程读数
D．电压表按15V量程读数，电流表按0.6A量程读数
4．如图所示的是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是（　　）
A．它们都是采用控制变量的研究方法
B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
6．某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据，并记录如表中，请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是（　　）
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A． B． C． D．
7．某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图中不能实现测量Rx阻值的电路图是（　　）
A． B． C． D．
8．如图为小明做“伏安法测电阻”的实验电路图，图中有电流表（量程0～0.6A，0～3A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、滑动变阻器（阻值变化范围为0～12Ω）、被测电阻Rx（约6Ω，按6Ω计算）及由三节新干电池串联组成的电源。若实验要求电表指针不超过量程，且几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线。则变阻器连入电路的阻值至少为（　　）
A．1.5Ω B．2Ω C．2.5Ω D．3Ω
　
二．多选题（共1小题）
9．阿林同学对一正常工作电压为2.5V的小灯泡的电阻进行了测量，下表是他测出、算出的相关数据，请你认真分析从中选出正确的选项（　　）
次数 U/V I/A R/Ω 电阻平均值/Ω
1 2.9 0.26 11.2 R==8.43
2 2.5 0.32 7.8
3 1.2 0.19 6.3
4 0 0 0
A．表格设计有错误，不需要平均值这一栏
B．分析得出：灯丝的电阻随电压增大而增大，灯丝正常工作的电阻为8.43Ω
C．第4次算出的电阻值是正确的
D．多次测量的目的是：寻找规律，发现了灯丝的电阻随温度的升高而增大
　
三．填空题（共1小题）
10．电学中经常按如图电路连接实物进行实验。该实验装置可以测量的物理量有　 　、　 　、　 　等（填物理量的符号）。
　
四．实验探究题（共2小题）
11．小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为　 　V，电流表的示数为　 　A，待测电阻Rx的阻值为　 　Ω。
12．在“伏安法测电阻”实验中，某小组的实验电路如图1甲所示。
（1）本实验是根据　 　算出电阻Rx的阻值。
（2）由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约是　 　V。
（3）闭合开关前，应将变阻器滑片放在其最端　 　（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认，接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是　 　（选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”）。
（4）排除故障后，经过多次测量得到的实验数据如表所示
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.75 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.09 0.14 0.22 0.28 0.32
①为减小实验误差，小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下运算
Rx=≈7.38Ω，由此得电阻Rx=7.38Ω．这样的算法是　 　（选填“合理”或“不合理”）的。
②小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线，得到各图乙所示的U﹣I图象。由图可得电阻Rx=　 　Ω。
（5）由于没有电压表，小红设计了如图2甲所示的电路图，其中电阻R0=20Ω，电流表A1、A2为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均煸转了相同的角度，如图2乙所示，则通过电阻Rx′的电流是　 　A．Rx′=　 　Ω。
　
五．解答题（共10小题）
13．用电压表和电流表测2.5V小灯泡正常发光时的电阻闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到　 　端（选填“左”或“右”）．在这个实验中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，应使电压表的示数为　 　V．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数是　 　A．小灯泡正常发光时的电阻是　 　Ω。
14．用经检测完好的器材按如图所示的电路图接好电路，测量电阻Rx的阻值，刚一试触就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，造成这一现象的原因可能是：
（1）　 　；
（2）　 　；
（3）　 　。
15．用伏安法测电阻的实验中，某同学连线如图所示，请指出连线中的三个错误及其纠正的方法。
错误（1）　 　；
错误（2）　 　；
错误（3）　 　。
16．如图甲所示的是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图，图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。通过图象可以得出小灯泡两端的电压为4V时，灯丝电阻为　 　Ω；当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻将　 　，其原因是　 　。当调节滑动变阻器的滑片时，小星发现电压表和电流表的示数与自己想象中的变化相反，则出现这一现象的原因是电压表接到了　 　的两端。
17．铜仁市举行初中物理实验技能竞赛活动，小李同学抽到的题目是“测量小灯泡的电阻”，实验电路如图1所示，请你帮他完成以下问题：
（1）根据实物图甲在图2内完成相应的电路图；
（2）在连接电路时，开关应处于　 　状态，滑动变阻器应调到　 　端（选填“A”或“B“）；
（3）连接好电路后，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器，小李发现小灯泡始终不发光，于是他提出了如下猜想：A小灯泡短路了；B小灯泡的灯丝断了；C滑动变阻器接触不良。请你根据如表中的现象把对应的猜想序号填在表格中。
电流表 电压表 猜想序号
电流表的示数几乎为零 电压表的示数较大
电流表有示数 电压表的示数为零
电流表的示数为零 电压表的示数为零
（4）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器调到适当位置，读出电压表的示数为2.4V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为　 　。
18．小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻RX的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2，并连接了部分实验电路，如图1所示。
（1）请你帮助小乐完成图2所示的实验电路的连接。
（2）电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，请用I1、I2和R0表示RX．RX=　 　。
19．同学们要测量电阻Rx的阻值（其阻值约几百欧），实验室能提供的器材有：干电池两节（电压小于3V，但具体值未知），电流表、电压表、滑动变阻器（标有“100Ω、2A”字样）、开关各一只，导线若干。
（1）小明同学设计了如图所示实验电路，想通过测出待测电阻两端电压和通过它的电流，利用伏安法测电阻，而小琳同学认为这个方法是不可行的，请你替小琳同学说明理由。
（2）请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案，画出电路图，并写出主要实验步骤和Rx表达式。
20．在测量某一定值电阻Rx阻值的实验中，张楠同学选定了如图1的器材进行实验。
（1）根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成图1中的实物连接。
（2）电路连接完整后，当向右移动变阻器的滑片P时，电压表的示数将　 　，电流表的示数将　 　。（填变化情况）
（3）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是　 　
（4）他按电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①　 　；②　 　。
（5）实验过程中，由于张楠同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。请你帮助张楠同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中，并写出你所依据的物理规律是　 　。根据测量数据计算该定值电阻的阻值为　 　Ω（小数点后保留一位数字）。
试验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A
（6）三次计算的灯丝电阻发现什么　 　。请你对此作出两种可能性的解释：①　 　；②　 　。
21．在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中，小明和小亮用图甲所示的器材进行实验。
（1）用笔画线代替导线完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
（2）小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即都有较大示数，他在实验操作中的两处错误是　 　和　 　。
（3）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω，R2=5.3Ω．第三次测量时。电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图乙所示，则R3=　 　Ω，实验测得值应为Rx=　 　Ω。
（4）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关。设计了如图丙所示的电路。测量时。闭合S1，将S2拨到1．电流表的示数为I1；将S2拨到2，电流表的示数为I2，小亮说待测电阻Rx=．小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理，原因是　 　。
22．实验室中有一蓄电池，电压标记已模糊不清，电压约为20V．现在实验室有下列器材：定值电阻R0（阻值为10Ω）1个、滑动变阻器（阻值变化范围为0～20Ω）1个、标准电阻箱（阻值变化范围为0～9999Ω，电路符号为“”）1个，一只量程为0～3V、0～15V的电压表，单刀单掷开关若干，导线若干。请从中选择适当的器材组成实验电路，测出该蓄电池的电压值。
（1）在方框中画出你设计的实验电路图。
（2）简述你连接好电路后的测量步骤（测量的物理量用物理符号表示）：
（3）写出该蓄电池电压U大小的表达式（用所测的物理量和已知量表示），U=　 　。
　
17.3 电阻的测量(能力提升练习)
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共8小题）
1．在“伏安法测电阻”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．为了监测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B．应该选取规格匹配的器材，既不会损坏器材，又能使测量结果误差小
C．在无法估计被测电阻小时，电流表、电压表应选用较小的量程
D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
【解答】解：伏安法测电阻的实验中，
A、为保护电路，防止连接最后一根导线时电路中的电流过大，烧坏电路原件，连接电路时开关应断开，故A错误；
B、选取规格匹配的器材，可以选用精密度高的测量工具，但既不会损坏器材，又能使测量结果误差小，故B正确；
C、在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，故C错误；
D、真实值与测量值之间的差异叫误差，误差在是不可避免的，多次测量求平均值等方法来减小误差，故D错误。
故选：B。
　
2．某同学指出：在用伏安法测量电阻的实验中，连接电路时，必须注意下列几点，你认为其中不必要的一条是（　　）
A．向电路中连接滑动变阻器时，应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
B．向电路中连接开关时，应该将开关断开
C．电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测电阻串联
D．开关应该接在靠近电源电流流出的一端
【解答】解：A、滑动变阻器在实验中起保护电路的作用，在开关闭合前，应把滑动变阻器的阻值调到最大处可以防止电流过大烧毁元件，故A是必要的；
B、实验开始前，开关应处于断开的状态，防止在连接线路时，某些地方不合适引起电路中的电流过大烧坏元件；故B是必要的；
C、电压表与被测电阻并联，电流表与被测电阻串联，属于正确的接法。故C是必要的；
D、开关在电路中的作用是控制电路的通断，与开关是否靠近电源正极一端无关；故D是不必要的。
故选：D。
　
3．小明同学练习用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为2Ω．电压表的量程为3V，电流表的量程为3A．测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω，则他在测量中所出现的错误可能是（　　）
A．电压表和电流表的位置接反了
B．他没有多次测量取平均值，致使误差过大
C．电压表按15V量程读数，电流表按3A量程读数
D．电压表按15V量程读数，电流表按0.6A量程读数
【解答】解：
A、如果电流表和电压表位置接反了，电路相当于断路，电压表测量电源电压，电流表示数接近为零。此选项错误；
B、已知待测电阻的阻值约为2Ω，测量值应该接近或等于2Ω，不可能为10Ω，与测量次数多少没有关系。此选项错误；
C、电压表按15V量程读数，电流表按3A量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，所以本该是2Ω的电阻测成了10Ω．此选项正确；
D、电压表按15V量程读数，电流表按0.6A量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，电流是正确电流的，测量的电阻是实际电阻的25倍。此选项错误。
故选：C。
　
4．如图所示的是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：
A、由电路图知：电流表与电阻并联，电压表串联在电路中，电路连接错误，不能测出电阻R的阻值，故A错误；
B、由电路图知：电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的电压，由该电路图测不出电阻R的阻值，故B错误；
C、由电路图知：电压表测待测电阻两端的电压，电流表测流过待测电阻的电流，由该电路图可以测出电阻R的阻值，故C正确；
D、电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和，用该电路图测不出流过待测电阻的电流，由该电路图测不出电阻R的阻值，故D错误。
故选：C。
　
5．对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是（　　）
A．它们都是采用控制变量的研究方法
B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
【解答】解：A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法，而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法，不正确，符合题意；
B、这两个实验的实验电路图都相同，说法正确，不符合题意；
实验过程为了减小误差，常采用多次测量取平均值的办法进行分析解答，故CD都正确，不符合题意；
故选：A。
　
6．某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据，并记录如表中，请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是（　　）
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A． B． C． D．
【解答】解：AB、根据电路图可知，电压表测电源的电压，示数不变，故AB不符合题意；
C、根据电路图可知，电压表测量定值电阻两端电压，当电压表示数变小时，电流表示数也变小，且比值不变，故C不符合题意；
D、根据电路图可知，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路中的电流，当电压表示数变大时，说明变阻器接入电路的阻值增大，则电流表示数减小，且比值改变，故D符合题意。
故选：D。
　
7．某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图中不能实现测量Rx阻值的电路图是（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：
A、当开关闭合时，R0短路，电压表测电源电压，设此时示数为U1，当开关断开时，R0与RX串联，电压表测RX的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端的电压为U1﹣U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式：=，推导得出RX=R0，故此电路可以测出RX阻值。
B、当开关闭合时，RX被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，RX与R0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过RX的电流，故此电路不能测出RX阻值。
C、当开关掷到1档时，只有RX接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2档时，RX与R0串联，电压表测RX的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端电压为U1﹣U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式：=，推导得出RX=R0，故此电路可以测出RX阻值。
D、当开关掷到1档时，只有R0接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2档时，RX与R0串联，电压表测R0的电压，设此时示数为U2，则此时RX两端电压为U1﹣U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式：=，推导得出RX=R0，故此电路可以测出RX阻值。
故选：B。
　
8．如图为小明做“伏安法测电阻”的实验电路图，图中有电流表（量程0～0.6A，0～3A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、滑动变阻器（阻值变化范围为0～12Ω）、被测电阻Rx（约6Ω，按6Ω计算）及由三节新干电池串联组成的电源。若实验要求电表指针不超过量程，且几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线。则变阻器连入电路的阻值至少为（　　）
A．1.5Ω B．2Ω C．2.5Ω D．3Ω
【解答】解：由题知，电源电压U=4.5V，Rx两端的电压最大为4.5V（滑片P在最左端），不能偏到电压表刻度盘的中线，所以电压表的量程应选0～3V；
为保护电压表，被测电阻Rx两端的电压最大为3V，此时电路中的电流（最大）：
I大===0.5A，所以电流表的量程选0～0.6A；
为使指针都偏过电表刻度盘的中线，电路中的最小电流：
I小=0.3A，此时Rx两端的电压：
Ux′=I小Rx=0.3A×6Ω=1.8V，（符合对电压表的量程）
又∵I小==0.3A，
即：=0.3A，
∴此时滑动变阻器连入电路的最大阻值：
R′=9Ω。
为了不超出量程，电阻Rx两端的最大电压为3V，电路中的最大电流：
I大===0.5A，
又∵I大==0.5A，
即：=0.5A，
∴此时滑动变阻器连入电路的最小阻值：
R″=3Ω。
故选：D。
　
二．多选题（共1小题）
9．阿林同学对一正常工作电压为2.5V的小灯泡的电阻进行了测量，下表是他测出、算出的相关数据，请你认真分析从中选出正确的选项（　　）
次数 U/V I/A R/Ω 电阻平均值/Ω
1 2.9 0.26 11.2 R==8.43
2 2.5 0.32 7.8
3 1.2 0.19 6.3
4 0 0 0
A．表格设计有错误，不需要平均值这一栏
B．分析得出：灯丝的电阻随电压增大而增大，灯丝正常工作的电阻为8.43Ω
C．第4次算出的电阻值是正确的
D．多次测量的目的是：寻找规律，发现了灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解答】解：
AD、不同电压下，灯泡的电功率不同，灯丝的温度不同，电阻不同，所以不能求平均值计算灯丝的电阻，故AD正确；
BC、由表格数据可知灯泡电阻随电压增大而增大，实验中第2次数据可知，当灯泡电压达到2.5V时正常发光，此时的电流为0.32A，灯泡正常发光的电阻为7.8Ω．故BC错误。
故选：AD。
　
三．填空题（共1小题）
10．电学中经常按如图电路连接实物进行实验。该实验装置可以测量的物理量有　U　、　I　、　R　等（填物理量的符号）。
【解答】解：可以直接测量的有：U和I，利用这两个量可以求电阻：，以及定值电阻的电功率：P=UI
故答案为：U，I，R，
　
四．实验探究题（共2小题）
11．小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为　2　V，电流表的示数为　0.2　A，待测电阻Rx的阻值为　10　Ω。
【解答】解：由图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2V；
由图丙所示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.2A；
由I=可得，电阻的阻值R===10Ω；
故答案为：2；0.2；10。
　
12．在“伏安法测电阻”实验中，某小组的实验电路如图1甲所示。
（1）本实验是根据　Rx=　算出电阻Rx的阻值。
（2）由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约是　3　V。
（3）闭合开关前，应将变阻器滑片放在其最端　右　（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认，接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是　电阻Rx　（选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”）。
（4）排除故障后，经过多次测量得到的实验数据如表所示
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.75 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.09 0.14 0.22 0.28 0.32
①为减小实验误差，小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下运算
Rx=≈7.38Ω，由此得电阻Rx=7.38Ω．这样的算法是　不合理　（选填“合理”或“不合理”）的。
②小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线，得到各图乙所示的U﹣I图象。由图可得电阻Rx=　7.5　Ω。
（5）由于没有电压表，小红设计了如图2甲所示的电路图，其中电阻R0=20Ω，电流表A1、A2为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均煸转了相同的角度，如图2乙所示，则通过电阻Rx′的电流是　1.6　A．Rx′=　5　Ω。
【解答】解：
（1）伏安法测电阻的实验原理是：Rx=；
（2）一节干电池电压1.5V，且电池串联总电压等于两节电池电压之和。所以由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约3V；
（3）为了保护电路，闭合开关前，应将变阻器滑片放在最大值右端；
由实物图可知，如果电源有故障电路断路，电表都没有示数；而接线完好，只能是Rx或变阻器断路，但变阻器断路则整个电路断路，电表都没有示数；若Rx断路，则电压表串联入电路中有示数，电流表示数几乎为0，符合题意；
（4）①为了减小测量的误差应取多次测量的平均值，应先计算每次测量的电阻，再取平均值，故小明的做法不合理；
②由图象知，通过Rx的电流与其两端电压成正比，当电压为3V时，通过的电流为0.4A，
所以Rx的阻值：Rx===7.5Ω；
（5）由电路图知，R0和Rx′并联，A1测R0支路电流，A2测干路电流，
由并联电路电流特点知，干路电流等于各支路电流之和，而两电流表指针偏转角度相同，
所以A2使用的是0﹣15V量程，A1使用的是0﹣0.6A量程，由乙图知A2示数为2A，A1示数为0.4A，
由欧姆定律和并联电路的电压特点知，Ux′=U0=I0R0=0.4A×20Ω=8V，
由并联电路电流特点知：Ix′=I﹣I0=2A﹣0.4A=1.6A，
所以Rx′===5Ω。
故答案为：（1）Rx=；（2）3；（3）右；电阻Rx；（4）①不合理；②7.5；（5）1.6；5。
　
五．解答题（共10小题）
13．用电压表和电流表测2.5V小灯泡正常发光时的电阻闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到　左　端（选填“左”或“右”）．在这个实验中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，应使电压表的示数为　2.5　V．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数是　0.2　A．小灯泡正常发光时的电阻是　12.5　Ω。
【解答】解：（1）为保护电路，在闭合开关之前，滑动变阻器应处于最大阻值左端。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V。
（3）电流表0～0.6A量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A，则
灯泡的电阻为：R===12.5Ω。
故答案为：左；2.5；0.2；12.5。
　
14．用经检测完好的器材按如图所示的电路图接好电路，测量电阻Rx的阻值，刚一试触就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，造成这一现象的原因可能是：
（1）　电流表所选量程过小　；
（2）　电源电压过高　；
（3）　闭合开关前滑动变阻器的滑片没有移至阻值最大位置　。
【解答】解：由于在试触时，发现电流表的指针迅速偏转到最大刻度处，即说明此时的电流较大，即有可能是由于滑动变阻器的滑片在闭合开关前，未置于阻值的最大处；也可能是由于电源电压太高造成的；同时也可能是由于电流表的量程选择的太小造成的。
故答案为：（1）电流表所选量程过小；（2）电源电压过高；（3）闭合开关前滑动变阻器的滑片没有移至阻值最大位置。
　
15．用伏安法测电阻的实验中，某同学连线如图所示，请指出连线中的三个错误及其纠正的方法。
错误（1）　滑动变阻器连错　；
错误（2）　电压表正、负接线柱接错　；
错误（3）　电流表正接线柱连线接错　。
【解答】解：因为滑动变阻器应该符合“一上一下”的原则接线，所以滑动变阻器连错。改A接C。
因为应该电流从电压表的正极流入，负极流出，所以电压表正、负接线柱接错。调换接线柱接线。
因为电流表应该与电阻串联连接，所以电流表正接线柱连线接错。改接F为E点。
故答案为：（1）滑动变阻器连错。
（2）电压表正、负接线柱接错。
（3）电流表正接线柱连线接错。
　
16．如图甲所示的是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图，图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。通过图象可以得出小灯泡两端的电压为4V时，灯丝电阻为　20　Ω；当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻将　增大　，其原因是　灯泡电阻随温度升高而增大　。当调节滑动变阻器的滑片时，小星发现电压表和电流表的示数与自己想象中的变化相反，则出现这一现象的原因是电压表接到了　滑动变阻器　的两端。
【解答】解：（1）由图象可知，电压U=4V时，电流I=0.2A，
∵I=，∴此时灯丝电阻R===20Ω；
（2）由图象可知，随灯泡电压增大，灯泡电阻变大，
这是因为灯泡电阻不是定值，随温度升高而增大造成的；
（3）灯泡与滑动变阻器串联，灯泡电压随电流增大而增大，
滑动变阻器随电流的增大而减小；实验过程中，
电压表示数随电流表示数增大而减小，说明电压表接在滑动变阻器两端。
故答案为：20；增大；灯泡电阻随温度升高而增大；滑动变阻器。
　
17．铜仁市举行初中物理实验技能竞赛活动，小李同学抽到的题目是“测量小灯泡的电阻”，实验电路如图1所示，请你帮他完成以下问题：
（1）根据实物图甲在图2内完成相应的电路图；
（2）在连接电路时，开关应处于　断开　状态，滑动变阻器应调到　B　端（选填“A”或“B“）；
（3）连接好电路后，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器，小李发现小灯泡始终不发光，于是他提出了如下猜想：A小灯泡短路了；B小灯泡的灯丝断了；C滑动变阻器接触不良。请你根据如表中的现象把对应的猜想序号填在表格中。
电流表 电压表 猜想序号
电流表的示数几乎为零 电压表的示数较大
电流表有示数 电压表的示数为零
电流表的示数为零 电压表的示数为零
（4）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器调到适当位置，读出电压表的示数为2.4V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为　8Ω　。
【解答】解：（1）根据实物图可知，电流从电源的正极经电流表后经过滑动变阻器、再经过灯泡和开关回到电源的负极，电压表测量的是小灯泡的电压。如图所示：
（2）使用滑动变阻器有时为了保护电路，这时滑动变阻器应该串联在电路中；连接电路的过程中，开关应断开，且在开关闭合前，应将滑片调到阻值最大处，即滑片应打到B处；
（3）①如果灯丝断了，灯泡处断路，电流表无电流通过，示数为零；电压表测量电源电压，有示数。所以电流表示数为零，电压表示数不为零，原因可能是灯丝断了。判断结果为B。
②如果小灯泡短路，灯泡中无电流通过，所以不亮；电流表测量通过滑动变阻器的电流，有示数；电压表与导线并联，示数为零。所以电流表示数不为零，电压表示数为零，原因可能是小灯泡短路。所以判断结果为A；
③如果变阻器开路，整个电路都开路，电流表、电压表都处于开路状态。所以电流表示数为零，电压表示数为零，原因可能是变阻器开路。判断结果为C；
（4）由图知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.3A，则R===8Ω。
故答案为：（1）见上面的解析；（2）断开；B；（3）
电流表 电压表 猜想序号
电流表的示数几乎为零 电压表的示数较大 B
电流表有示数 电压表的示数为零 A
电流表的示数为零 电压表的示数为零 C
（4）8Ω；
　
18．小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻RX的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2，并连接了部分实验电路，如图1所示。
（1）请你帮助小乐完成图2所示的实验电路的连接。
（2）电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，请用I1、I2和R0表示RX．RX=　　。
【解答】解：（1）先将Rx所电流表A1串联，再将A2与R0串联的部分并联在Rx两端即可，答案如图：
（2）R0两端的电压U=I2R0
Rx两端的电压与R0两端电压相等，通过Rx的电流为I1，故由欧姆定律可得：
Rx==。
故答案为：（1）如上图所示；（2）。
　
19．同学们要测量电阻Rx的阻值（其阻值约几百欧），实验室能提供的器材有：干电池两节（电压小于3V，但具体值未知），电流表、电压表、滑动变阻器（标有“100Ω、2A”字样）、开关各一只，导线若干。
（1）小明同学设计了如图所示实验电路，想通过测出待测电阻两端电压和通过它的电流，利用伏安法测电阻，而小琳同学认为这个方法是不可行的，请你替小琳同学说明理由。
（2）请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案，画出电路图，并写出主要实验步骤和Rx表达式。
【解答】解：（1）由于待测电阻的阻值有几百欧，而电源电压小于3V，所以电路中的电流小于电流表的分度值，无法用电流表测出待测电路中的电流，所以小明的想法是不可行的；
（2）实验的电路图如下所示，只读出电压表的示数，不读电流表的示数或去掉电流表。
或
①按图连接电路，闭合开关，保持滑片P在b端即最大阻值处，此时滑动变阻器接入电路的阻值是100Ω，记下电压表示数为 U1；
②移动滑片P至a端即最小阻值处，此时滑动变阻器接入电路的阻值是0Ω，电源电压全部由待测电阻承担，记下电压表示数为U2（即为电源电压）；
③根据电源电压是一个定值，可得出一个等式：
U2=U1+，推理得出表达式：Rx==×100Ω。
　
20．在测量某一定值电阻Rx阻值的实验中，张楠同学选定了如图1的器材进行实验。
（1）根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成图1中的实物连接。
（2）电路连接完整后，当向右移动变阻器的滑片P时，电压表的示数将　变小　，电流表的示数将　变小　。（填变化情况）
（3）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是　改变电阻两端的电压来改变通过的电流，以达到多次测量取平均值的目的，减小误差表　
（4）他按电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①　连接电路时没断开开关　；②　滑动变阻器没调到最大阻值　。
（5）实验过程中，由于张楠同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。请你帮助张楠同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中，并写出你所依据的物理规律是　电阻一定时，电流跟电压成正比，电压增大，电流增大　。根据测量数据计算该定值电阻的阻值为　5.1　Ω（小数点后保留一位数字）。
试验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A
（6）三次计算的灯丝电阻发现什么　灯丝电阻不相等　。请你对此作出两种可能性的解释：①　灯丝电阻受温度的影响　；②　电压、电流的值测量有误差　。
【解答】解：（1）电压表与未知电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中。如下左图所示
（2）滑动变阻器滑片向右移动时接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；电压表示数也变小；
（3）滑动变阻器在实验中起保护电路的作用外，另一个主要作用是改变电阻两端的电压来改变通过的电流，以达到多次测量取平均值的目的，减小误差。
（4）为保护电路，连接实物图时应：①断开开关，②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置； 该组同学连接好最后一根导线后，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连完最后一根线，电路立即接通且电路电流较大，电路阻值太小，
原因是：①连接电路时没断开开关；②滑动变阻器没调到最大阻值；
（5）电阻一定时，电流跟电压成正比，电压增大，电流增大，把草稿纸上的电流值对应填入表格中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.18 0.30 0.42 0.50
根据R=计算出每次测量的电阻值，分别为：5Ω，5.6Ω，5Ω，4.8Ω，5Ω，
则定值电阻的阻值为R=≈5.1Ω，
（6）从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等，其原因是①灯丝电阻受温度的影响，②电压、电流的值测量有误差。
故答案为：（1）图略；（2）变小；变小；（3）改变电阻两端的电压来改变通过的电流，以达到多次测量取平均值的目的，减小误差表；（4）连接电路时没断开开关；滑动变阻器没调到最大阻值；（5）电阻一定时，电流跟电压成正比，电压增大，电流增大；5.1Ω；（6）灯泡的阻值不相等；灯丝电阻受温度的影响；电压、电流的值测量有误差。
　
21．在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中，小明和小亮用图甲所示的器材进行实验。
（1）用笔画线代替导线完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
（2）小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即都有较大示数，他在实验操作中的两处错误是　连接电路时开关没有断开　和　没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置　。
（3）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω，R2=5.3Ω．第三次测量时。电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图乙所示，则R3=　5.2　Ω，实验测得值应为Rx=　5.2　Ω。
（4）在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关。设计了如图丙所示的电路。测量时。闭合S1，将S2拨到1．电流表的示数为I1；将S2拨到2，电流表的示数为I2，小亮说待测电阻Rx=．小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理，原因是　由于滑动变阻器串联在电路中S2由1拨到2时，电阻两端的电压发生变化　。
【解答】解：（1）按照电流的方向连接：电流从正极经过开关以后，接下来从电流表的正接线柱进，从负接线柱出，应将电流表的负接线柱与电阻的右接线柱相连，然后将电阻的左接线柱与滑动变阻器的右下接线柱相连，最后将电压表并联在电阻两端。注意电压表应选用标有3V的接线柱。答案如图甲：
（2）把最后一根导线连接好，两表就有示数，原因是连接电路时开关没有断开；
示数较大的原因是电阻太小，即没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置。
故答案为：连接电路时开关没有断开；没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置。
（3）电压表所选量程是0～3V，分度值是0.1v，示数是2.6V，
电阻R3===5.2Ω，
电阻的平均值：R==5.2Ω。
故答案为：5.2；5.2。
（4）设变阻器的阻值是R′。
将S2拨到l．电流表的示数为I1，此时变阻器两端的电压是I1R′；
将S2拨到2，电流表的示数为I2，此时变阻器两端的电压是I2R′，
由于I1R′≠I2R′，所以R0和RX两端的电压不想等，也就无法得出电流与电阻成反比的关系。
故答案为：由于滑动变阻器串联在电路中S2由1拨到2时，电阻两端的电压发生变化。
　
22．实验室中有一蓄电池，电压标记已模糊不清，电压约为20V．现在实验室有下列器材：定值电阻R0（阻值为10Ω）1个、滑动变阻器（阻值变化范围为0～20Ω）1个、标准电阻箱（阻值变化范围为0～9999Ω，电路符号为“”）1个，一只量程为0～3V、0～15V的电压表，单刀单掷开关若干，导线若干。请从中选择适当的器材组成实验电路，测出该蓄电池的电压值。
（1）在方框中画出你设计的实验电路图。
（2）简述你连接好电路后的测量步骤（测量的物理量用物理符号表示）：
（3）写出该蓄电池电压U大小的表达式（用所测的物理量和已知量表示），U=　　。
【解答】解：
方案一：
（1）将R0与Rx串联，电压表并联在R0两端，滑动变阻器滑片移至最大阻值处，则可知滑动变阻器的接入电阻为20Ω，由串联电路的电压关系可得出电压表示数与总电压关系。
则电路图如下图所示：
（2）实验步骤：
①将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
②闭合开关，读出电压表的示数U1。
（3）对R0由欧姆定律得：I=，
则电源电压U=I（R0+Rx）=U1（若将数代入则结果可为3U1）
方案二：
（1）将电压表并联在Rx两端，原理与方案1相同，也可求得电源电压，电路图如下图所示
（2）步骤为：
①将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
②闭合开关，读出电压表的示数U1。
（3）对Rx由欧姆定律得：
I=，
则电源电压U=I（Rx+R0）=U1（或U1）
方案三：
（1）将R0与电阻箱串联，则调节电阻箱可使电压表示数为一合适值，则根据串联电路的电压规律可求得电源电压；
电路图如下图所示
（2）步骤：①为保护电路首先将电阻箱调至电阻最大阻值处；
②闭合开关，将电阻箱调至合理阻值，读出电压表的示数U1。
（3）对R0由欧姆定律得：
　
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