15.3“伏安法”测电阻同步练习(基础+提升+综合)

文档属性

名称 15.3“伏安法”测电阻同步练习(基础+提升+综合)
格式 zip
文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2018-11-08 10:13:56

图片预览

文档简介

沪科版物理九年级第十五章探究电路第二节“伏安法”测电阻同步练习
1.在用伏安法测电阻的实验中,某同学列出下列几条注意事项,其中没有必要的是(  )
A.连接电路过程中,开关始终是断开的 B.应从电源正极开始接线,开关应靠近电源正极
C.使用电表前要选择量程,调零 D.不准用导线将电源正、负极直接连在一起
2.在“伏安法测电阻”的实验中,如果被测电阻大约为80Ω,选用的电源电压为1.5V,选用的电流表量程为0.6A,对于电流表和电源电压的选择,下列说法中正确的是(  )
A.电源选择错误,因此会烧坏电源
B.电流表量程不合适,因此电流表无示数
C.电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度太小,读数误差大
D.电流表量程选择错误,读数误差较大
3.利用伏安法测电阻的部分电路如图,关于测量误差和产生原因,说法正确的是(  )
A.测量值偏大,是由于电流表有内阻
B.测量值偏大,是由于电压表有内阻
C.测量值偏小,是由于电流表有内阻
D.测量值偏小,是由于电压表有内阻
4.伏安法测电阻实验的原理是   ,在连接电路的过程中,开关必须处于   状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最   的一端。这主要是为了避免电路中    过大,以致烧坏有关元件。接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到   。测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次   电压,(填“升高”或“降低”)从而获得几组数据。
5.在测量待测电阻R的阻值实验中,已知电源电压为3V,待测电阻的阻值约为6Ω,请回答下列问题:
(1)实验的原理是   ,在方框内画出实验电路图,并把实物图连接完整。
(2)合上开关前,滑动变阻器的滑片应置于   (填“A”或“B”)端;当闭合开关时,若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终为电源电压,电流表的示数几乎为零,你认为电路故障的原因可能是   。
(3)排除故障后继续实验,某次测量的电压表和电流表的示数如图丙所示,则电压表的示数是   V,电流表的示数是   A,此时测量的待测电阻约为   Ω。
(4)画出实验用的表格。
(5)现用原电路测某小灯泡电阻,当灯泡两端电压改变时,电流表示数、灯泡亮度随之改变,测得三次电阻值,发现三次测得阻值相差较大,能否采取求平均值的方法减小实验误差?   请说明理由:   。
6.小明同学用电压表和电流表测一未知电阻Rx的阻值
(1)小明同学测电阻的方法叫   ,其实验原理是:   ,实验中需要测量的物理量是:   和   。
(2)小明实验选用的器材如图1所示,其中电源为2节干电池,待测电阻阻值大约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样,则实验时电压表应选用的量程为   V,电流表应选用的量程为   A。
(3)在图2中请你帮小明同学设计出实验电路图,并在图1中用铅笔画线代替导线进行实物连接:
(4)连接电路时,开关应该   。闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应调到   ,这样可以起到   的作用。
(5)为了接近真实值,应多测量几次,取   就可以减小误差。因此,在实验过程中需要通过调节   ,多次改变Rx两端的   和通过Rx的   ,得出多组数据。
7.在实验“测量小灯泡电阻”中,请回答:
(1)这个实验的原理是根据   定律,推导出公式   ,计算出灯泡的阻值。
(2)实验时,滑动变阻器的作用是   ,接通电路前应将它调到   。
8.在“测量小灯泡电阻”实验中,小明同学用一只标有“3.8V”字样的小灯泡做实验,正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡两端电压总不能达到3.8V,原因可能是(  )
A.小灯泡出现了短路 B.小灯泡出现了断路
C.选取的滑动变阻器阻值太小 D.电源电压太低
9.某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将(  )
A.电流表、电压表均被烧坯 B.电流表、电压表不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏 D.只有电压表被烧坏
10.为了测定小灯泡的电阻,现提供如下器材:额定电压为2.5V的小灯泡,电压表(量程有“0~3V”和“0~15V”),电流表(量程有“0~0.6A”和“0~3A”),滑动变阻器(规格分别为“10Ω 2A”、“20Ω 2A”、“50Ω 1.5A”),开关,电源(电压恒为4V)和若干条导线。某同学连接完电路后闭合开关,把滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中,测量的数据如下表所示。若电源电压恒定不变,下列说法中正确的是(  )
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压表示数U/V
3.5
3.1
2.5
2.3
1.9
1.5
电流表示数I/A
0.16
0.19
0.22
0.24
0.26
0.28
A.该小灯泡正常发光时的电流为 0.22 A
B.该小灯泡的电流随它两端电压的增大而减小
C.该同学所选的滑动变阻器规格为“50Ω 1.5 A”
D.该同学连接电路时,将电压表并联在小灯泡的两端
11.某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是(  )
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.21
0.30
0.40
0.49
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2:1
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R,不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系
A.①④ B.③④ C.①②③ D.①③④
12.如图是测量小灯泡(U额=2.5V)电阻的电路,下表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V,有三个滑动变阻器:R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”、R3“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是(  )
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.25
0.22
0.19
0.16
0.10
A.滑片P向左滑动时电灯变亮
B.实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制灯泡电压不变
C.灯泡的灯丝电阻随电压的减小而减小
D.为了完成这5次实验,只能选取的滑动变阻器是R2
13.小强同学测量电压为2.5 V小灯泡的电阻时。连接的电路如图所示:
(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,在图中补画出正确的连线。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到   端(填“A”或“B”)
(2)改正错误后,正确操作测得的数据如下表,则小灯泡正常发光时的电阻为   Ω
电压U/V
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.20
0.24
0.25
14.我们用伏安法测小灯泡的电阻,应知道:
(1)它是用   测出灯泡两端的电压,用   测出通过灯泡的电流,然后再根据公式   求出灯泡的电阻。为了使测出的电阻准确些,我们要采用   的方法,因此实验中为了方便地改变灯泡两端的   和通过它的   ,我们还需要   。
(2)在实验过程中,连接电路时开关应   ,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于   。
15.用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U﹣I的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是(  )
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
16.如图所示,下列说法不正确的有(  )
A.在测定值电阻的阻值实验中,改变滑动变阻器的阻值目的是为了多次测量取平均值减小误差
B.在探究电流与电压的关系实验中,改变滑动变阻器的阻值是为了改变电阻两端的电压
C.在探究电流与电阻的关系试验中,滑动变阻器的主要作用是为了控制电阻两端的电压不变
D.将图中电阻R换成小灯泡,滑片P由b向a端缓慢移动,灯泡变亮,V与A比值不变
17.在“测量电阻”的实验中,下列说法正确的是(  )
A.实验原理是欧姆定律 B.滑动变阻器的作用是保持用电器两端电压不变
C.定值电阻的电压、电流关系图象是一条曲线 D.实验必须测量三组数据
18.小明想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图甲所示。请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线,将电路补画完整。
(2)连接电路时,开关S应当处于   状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于   (选填“A端”、“B端”或“中央”)。
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,电阻丝的电阻为   Ω.小明通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是   。
(4)小明接着做“测量小灯泡的电阻”的实验,连好电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数为零,则故障原因可能是   
A.开关接触不良 B.小灯泡被短路 C.电池电压不足 D.电压表损坏
(5)故障排除后,闭合开关,发现灯泡仍然不亮,但电流表、电压表均有比较小的示数,产生此现象的可能原因是   。
(6)记录的数据如表:秋天,由表中数据可知,在三次测量中灯泡的电阻逐渐   (选填“增大”、“减少”或“不变”),造成这一现象的原因是   。
实验次数
U/V
I/A
R/Ω
1
1.5
0.22
6.80
2
2.0
0.26
7.70
3
2.5
0.30
8.33
19.在学习欧姆定律这一节中,徐集中学三(5)班同学们设计一个测未知电阻Rx的电路。电路如图所示,R0为阻值已知的电阻,当开关S闭合,S1断开时,电流的示数为I,当开关S、S1都闭合时,电流表的示数为I1
(1)当开关S闭合,S1断开,Rx两端电压为   ,R0两端电压为   ,当开关S、S1都闭合Rx两端电压为   ,Rx=   。
(2)三(1)班学利用同样的器材设计了另一种方案,同样测出未知电阻的阻值,请你写出他们的实验思路   画出他们的实验电路图。
(3)三(3)班同学将上述器材中电流表换为电压表,其他器材没有变动,也测出了未知电路的阻值,请你画出他们采取的两种电路图。
 
20.我们用伏安法测的电阻,应知道:
(1)它是用   测出电阻两端的电压,用   测出通过电阻的电流,然后再根据公式   求出电阻值。为了使测出的电阻准确些,我们要采用   的方法,因此实验中为了方便地改变电阻两端的   和通过它的   ,我们还需要   。如果测量灯泡电阻,由于灯丝电阻随    改变而发生变化,所以此时不必求平均值。
(2)在实验过程中,连接电路时开关应   ,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于   。
(3)在图1方框内画出测量小灯泡的电路图。
(4)请按照图2所示的实验器材,完成测量小灯泡电阻的实验。
(5)实验过程中,两电表的示数如图3所示,则所测小灯泡的电阻为   Ω。
21.在测量定值电阻Rx阻值的实验中。
(1)请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整;(要求滑片向右移动时,电流表示数变小)
(2)在连接电路时开关应   ,滑动变阻器的滑片应放在   (选填“A”或“B”)端;
(3)实验时,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,根据实验数据可得RX=   Ω。
22.如图所示的是小聪和小明做“测量定值电阻Rx”的实验。
(1)图甲是小聪设计的电路,连接尚未完整,请用笔画线代替导线,把电路连接好,使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大。
(2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指针几乎没有偏转,该故障的原因是   。
(3)小聪在排除了电路故障后,先把滑动变阻器的滑片调到最   (填“左”或“右”)端,闭合开关,再调节滑片,测得多组数据,并由这些数据计算得定值电阻Rx的阻值为9.8Ω。
(4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行实验,先把滑动变阻器的滑片调到电阻值的最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,为   A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,已知滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”,根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是   Ω.(设电源电压恒定)
(5)比较小聪和小明的实验,你认为   的实验结果更准确,理由是   。
23.小华同学用“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)小华同学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,小华同学还需选用   器材(选填“E“或“F”);
(2)根据实验电路要求,请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线;(滑片向左移动时电阻变大)
(3)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“G”或“H”);
(4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,此时电路中的一处故障是    (选填A、B、C或D);
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻Rx断路 D.定值电阻Rx短路
(5)排除故障后,电流表示数为0.40A,电压表示数如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻Rx是   Ω。
(6)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。
 
24.如图1是“伏安法测电阻”的实验装置(待测电阻阻值不小于10Ω)
(1)请用笔画线代替导线补充完成图1中的实物电路连接(要求导线不能交叉,滑动变阻器滑片右移时电阻变大)。
(2)某次测量时电流表示数为0.2A,电压表示数如图2所示,则待测电阻阻值为   。
(3)将上述实验中的电阻换成小灯泡,用同样的方法测小灯泡的电阻,数据记录如表,分析表中数据可知,小灯泡两端电压越低,小灯泡的电阻越   ,原因是   。
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图3所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整。
测量次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.28
0.25
0.22
0.18
0.16
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②   ,用电压表测出电源的电压U2;
③请写出用测量值U1、U2及R0来表示Rx的表达式:Rx=   。
25.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。
26.如图所示甲是测量小灯泡电阻的电路图和实物图(估计灯丝电阻为10Ω左右)。
(1)在电路图中的○里填上电压表和电流表的符号。
(2)用笔画线代替导线,按电路图连接实物图。(要求将滑动变阻器的接线柱A连入电路)
(3)要使电流表示数变大,滑动变阻器的滑片P应往   滑动。
(4)在某一恰当位置时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则灯丝的电阻是   Ω。
27.在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成
下列问题。
(1)该实验的原理是   。
(2)连接电路时,应将开关   ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最   端(填“左”或“右”)。
(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于   断路造成的。
(4)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图乙所示的图象,则该电阻的阻值R=   Ω。
(5)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计并连接了电路。电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整,并将电路图画出。
①只闭合开关S1,   ;
②   。
电阻表达式:Rx=   。电路图是:   。
28.下面表格是某同学拟出的一份实验报告:试回答下列问题:
(1)电路图中甲是   表,乙是   表。
(2)本实验报告不够完整,应添上的基本项目是   。
(3)从“实验步骤”看,主要缺陷是:   。
(4)滑动变阻器在实验中所起的作用是:   。
(5)假如该同学实验时,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:   。
(6)就该同学的电路而言,假如电压表的电阻不是很大,则电阻值的测量结果将   (选填“偏大”、“准确”或“偏小”),分析其原因是   。
29.苟文用电压表和电流表测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。
实验次数
1
2
3
灯泡电阻平均值
电压/V
2.0
2.5
3.0

8.28
电流/A
0.26
0.30
0.34
电阻/Ω
7.69
8.33
8.82
(1)在电路图的〇中填入小灯泡,电压表和电流表的元件符号。
(2)连接电路时,开关不应该   。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至阻值最大位置,是为了   。
(4)闭合开关,移动滑片,读出电压表和电流表示数,记入表中,重复实验三次,计算电阻,发现小灯泡的电阻是变化的,原因是   。
(5)若在实验过程中,不慎将电压表和电流表位置互换,闭合开关后小灯泡出现的现象是   。
(6)在这个实验中滑动变阻器的主要作用是   
A.改变灯泡两端电压
B.保持灯泡两端电压不变
C.多次测量,求平均值,以减少误差
D.使灯泡两端电压为其额定电压
(7)请指出本实验的一个不足之处:   。
30.如图所示是测量待测电阻Rx的阻值所用的电路图和实验器材实物图。其中R0是阻值已知的电阻,电源是由多节电池串联而成的,电压小于15V,但确切数值未知,使用过程中电源电压不变。
(1)按照电路图用笔画线代替导线完成实物连接图。(图中连线不能交叉)
(2)对照电路及实物图,简要写出实验的测量步骤。(步骤中要明确写出实验中要测量的物理量)
(3)用所测量的物理量写出Rx的表达式:Rx=   。
 
沪科版物理九年级第十五章探究电路第三节“伏安法”测电阻同步练习
参考答案与试题解析
【解答】解:A、为保护电路,在连接电路过程中,开关始终是断开的,故A事项是必须的;
B、连接电路时,既可以从电源正极出发,也可以从电源负极出发,开关与控制的用电器串联连接,与位置无关,不一定要靠近电源正极,故B事项不必要;
C、使用电压表和电流表时要选择合适的量程,测量前必须调零,故C事项是必须的;
D、用导线将电源正、负极直接连在一起会引起电源短路,故不准用导线将电源正、负极直接连在一起,故D事项是必须的。
故选:B。
【点评】本题考查了电表量程的选择和使用以及滑动变阻器、开关在连接时的状态,是一道基础题目,也是学生必须掌握的内容。
2.在“伏安法测电阻”的实验中,如果被测电阻大约为80Ω,选用的电源电压为1.5V,选用的电流表量程为0.6A,对于电流表和电源电压的选择,下列说法中正确的是(  )
A.电源选择错误,因此会烧坏电源
B.电流表量程不合适,因此电流表无示数
C.电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度太小,读数误差大
D.电流表量程选择错误,读数误差较大
【分析】根据欧姆定律求出通过电阻的电流,发现电流值太小,不可能烧坏电流表;指针偏转太小,会造成读数误差太大。
【解答】解:当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的最大电流:
I===0.01875A。
所以,在“伏安法”测电阻的实验中,电源选择不当,造成通过电阻的电流太小,电流表的指针偏转角度太小,误差太大;也不可能因量程选错,烧坏电流表。
故选:C。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单计算和电流表的正确使用,在“伏安法”测电阻的实验中一定要选择合适的电源和电流表、电压表的量程,否则会造成实验误差太大。
3.利用伏安法测电阻的部分电路如图,关于测量误差和产生原因,说法正确的是(  )
A.测量值偏大,是由于电流表有内阻
B.测量值偏大,是由于电压表有内阻
C.测量值偏小,是由于电流表有内阻
D.测量值偏小,是由于电压表有内阻
【分析】电压表和电流表在电路中相当于定值电阻,图中是安培表内接法,由于安培表的分压作用,电压测量值偏大,根据欧姆定律判断误差情况。
【解答】解:图中是安培表内接法,由于安培表的分压作用,电压测量值偏大,电流测量值准确,
根据欧姆定律I=可知,电阻测量值偏大,等于电阻R与安培表内阻之和。
故选:A。
【点评】本题关键是明确安培表内外接法中系统误差的来源,对于接法选择,用“大内小外”记忆。
4.伏安法测电阻实验的原理是 欧姆定律 ,在连接电路的过程中,开关必须处于 断开 状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最 大 的一端。这主要是为了避免电路中 电流  过大,以致烧坏有关元件。接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到 额定电压 。测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次 降低 电压,(填“升高”或“降低”)从而获得几组数据。
【分析】伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律,连接电路时开关要断开,滑片应置于阻值最大处。测灯泡电阻实验,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压;闭合开关前,应将滑片置于最大阻值处,闭合开关,电路电流最小,然后移动滑片减小滑动变阻器接入电路的阻值进行实验。
【解答】解:伏安法测电阻实验的原理是:欧姆定律;在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的一端。
这主要是为了避免电路中电流 过大,以致烧坏有关元件。接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到额定电压。
测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次降低电压,从而获得几组数据。
故答案为:欧姆定律;断开;大;电流;额定电压;降低。
【点评】本题考查了伏安法测电阻的原理、注意事项等问题,知道实验原理及实验电路、掌握滑动变阻器的作用即可正确解题。
5.在测量待测电阻R的阻值实验中,已知电源电压为3V,待测电阻的阻值约为6Ω,请回答下列问题:
(1)实验的原理是 R= ,在方框内画出实验电路图,并把实物图连接完整。
(2)合上开关前,滑动变阻器的滑片应置于 A (填“A”或“B”)端;当闭合开关时,若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终为电源电压,电流表的示数几乎为零,你认为电路故障的原因可能是 待测电阻开路 。
(3)排除故障后继续实验,某次测量的电压表和电流表的示数如图丙所示,则电压表的示数是 2.0 V,电流表的示数是 0.3 A,此时测量的待测电阻约为 6.7 Ω。
(4)画出实验用的表格。
(5)现用原电路测某小灯泡电阻,当灯泡两端电压改变时,电流表示数、灯泡亮度随之改变,测得三次电阻值,发现三次测得阻值相差较大,能否采取求平均值的方法减小实验误差? 不能 请说明理由: 因为灯泡的电阻随温度变化而变化,取平均值没有物理意义 。
【分析】(1)伏安法测电阻的原理是R=;
根据电源电压和待测电阻的阻值,根据欧姆定律求出通过未知阻值电阻的最大电流,确定电流表的量程,
连接实物图时,要将电源、开关、电流表、定值电阻以及滑动变阻器串联接入电路,并且滑动变阻器符合一上一下的连接方式,
要选择电压表和电流表的量程,同时电流需从仪表的正接线柱流入,负接线柱流出;
(2)闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处,防止电流过大,烧坏电路元件。无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数为零,说明电路出现断路,并且断路在电压表两接线柱之间;
(3)根据电压表、电流表的量程和分度值分别读出电压表和电流表的示数,根据欧姆定律求出未知阻值电阻的大小;
(4)本实验应记录:实验次数,电压,电流,记录求出的电阻值;
(5)灯丝的电阻与温度有关,且随温度的升高而增大,在实验中求平均值是没有意义的。
【解答】解:(1)伏安法测电阻,电压表测电阻两端电压,电流表测电路电流,所以实验原理是R=。
电源的电压为U=3V,待测电阻的阻值约为R=6Ω;
因此通过未知阻值电阻的最大电流为I===0.5A<0.6A,
所以电流表的量程为0~0.6A,与灯泡串联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,
滑动变阻器的下面接线柱已经接入电路,上面的接线柱任意选择,把滑动变阻器串联在电路中。
实物电路图如图所示,根据实物电路图作出电路图如图所示:

(2)滑动变阻器接入右半段,闭合开关前,滑片处于A端,连入电路的阻值最大。
闭合开关,无论怎样移动滑片,且电压表始终为电源电压,电流表示数为零,
说明电压表串联在了电路中,电流太小电流表显示不出来,则故障的原因可能是待测电阻开路。
(3)电压表0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.0V,
电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.3A,
所以,R==≈6.7Ω。
(4)本实验应记录:实验次数,电压,电流,记录求出的电阻值,所以本实验用的表格如下所示:
(5)由于灯泡的电阻受灯丝的温度的影响,则在测灯泡电阻的实验中,利用滑动变阻器改变灯泡两端的电压,
目的是测量不同的电压下的灯泡电阻值,不能求平均值原因是因为灯泡的电阻随温度变化而变化,取平均值没有物理意义。
故答案为:(1)R=;实验电路见上图;
(2)A;待测电阻断路;
(3)2.0;0.3;6.7;
(4)实验用的表格见解答;
(5)不能;因为灯泡的电阻随温度变化而变化,取平均值没有物理意义。
【点评】本题考查了“伏安法”测电阻的实验原理、电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用、连接实物图和画出电路图、电路故障的判断及电阻的计算等,这些知识点是伏安法测电阻中最常见的内容,也是常考的内容;同时要知道灯丝的电阻与温度有关,熟悉“伏安法”测电阻实验是正确解题的关键。
6.小明同学用电压表和电流表测一未知电阻Rx的阻值
(1)小明同学测电阻的方法叫 伏安法 ,其实验原理是: R= ,实验中需要测量的物理量是: Rx两端的电压 和 通过Rx的电流 。
(2)小明实验选用的器材如图1所示,其中电源为2节干电池,待测电阻阻值大约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样,则实验时电压表应选用的量程为 0~3 V,电流表应选用的量程为 0~0.6 A。
(3)在图2中请你帮小明同学设计出实验电路图,并在图1中用铅笔画线代替导线进行实物连接:
(4)连接电路时,开关应该 断开 。闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应调到 最大阻值处 ,这样可以起到 保护电路 的作用。
(5)为了接近真实值,应多测量几次,取 平均值 就可以减小误差。因此,在实验过程中需要通过调节 滑动变阻器 ,多次改变Rx两端的 电压 和通过Rx的 电流 ,得出多组数据。
【分析】(1)掌握伏安法测电阻的原理:R=,根据公式可确定需测量的物理量;
(2)根据电路中的最大电压和电流选择电压表和电流表的量程;
(3)连接电路时,电流表和滑动变阻器串联在电路中,电压表与电阻并联;
(4)为保护电路,连接实物时,开关断开,闭合开关前,将滑片移至最大阻值处;
(5)为了减小误差,实验中要通过改变滑动变阻器的阻值,改变电阻两端的电压和电流,多测几组电阻值,求平均值。
【解答】解:(1)测量电阻的实验原理是R=;
实验中用到电压表和电流表测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,所以这种测电阻的方法叫伏安法;。
(2)电源为2节干电池,最大电压为3V,所以电压表可选择0~3V的量程;
待测电阻阻值大约为10Ω,则电路中的最大电流I===0.3A,所以电流表应选用的量程为0~0.6A。
(3)连接电路时,电流表和滑动变阻器串联在电路中,电压表与电阻并联,电路图和实物连接如下图所示:

(4)连接电路时,开关应该断开。闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应调到最大阻值处,这样可以起到保护电路的作用。
(5)为了减小误差,应多测量几次,取平均值,在实验过程中需要通过调节滑动变阻器的阻值,多次改变Rx两端的电压和通过Rx的电流,得出多组数据。
故答案为:
(1)伏安法;R=;Rx两端的电压;通过Rx的电流;
(2)0~3;0~0.6;
(3)见上图;
(4)断开;最大阻值处;保护电路;
(5)平均值;滑动变阻器;电压;电流。
【点评】此题是测量电阻的阻值实验,考查了实验原理、实验电路图的画法、实物电路的连接、实验中应注意的问题等,都是基础性知识,但均为电学实验的必备内容,因此一定要熟练掌握。
7.在实验“测量小灯泡电阻”中,请回答:
(1)这个实验的原理是根据 欧姆 定律,推导出公式 R= ,计算出灯泡的阻值。
(2)实验时,滑动变阻器的作用是 改变通过灯泡的电流和两端的电压 ,接通电路前应将它调到 最大阻值处 。
【分析】伏安法测灯泡电阻的实验原理是欧姆定律,实验中滑动变阻器与灯泡串联,移动滑片可以改变灯泡两端电压,闭合开关前,滑片应置于最大阻值处。
【解答】解:(1)测灯泡电阻的实验原理是欧姆定律,∵I=,∴由R=可以求出灯泡电阻。
(2)滑动变阻器与灯泡串联,实验中,移动滑片改变滑动变阻器接入电路的阻值,可以改变电路电阻,从而改变电路电流与灯泡两端电压;在接通电路前应把滑动变阻器调到最大阻值处。
故答案为:(1)欧姆;R=;(2)改变通过灯泡的电流和两端的电压;最大阻值处。
【点评】本题考查了测灯泡电阻的原理、滑动变阻器的作用,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
 
8.在“测量小灯泡电阻”实验中,小明同学用一只标有“3.8V”字样的小灯泡做实验,正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡两端电压总不能达到3.8V,原因可能是(  )
A.小灯泡出现了短路
B.小灯泡出现了断路
C.选取的滑动变阻器阻值太小
D.电源电压太低
【分析】电路连接正确,不是连接故障问题,而是器材的规格问题,从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑。
【解答】解:
A、小灯泡出现了短路,是电路故障,不符合题意。
B、灯泡灯丝断开,电路断路灯泡不发光,不符合题意。
C、滑动变阻器阻值太小,根据串联电路的分压原理,滑动变阻器分压少,那么灯泡电压会超过3.8V,不符合题意。
D、如果电源电压低于灯泡的额定电压,即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电压表示数也不会达到灯泡额定电压,符合题意。
故选:D。
【点评】对于出现的电路故障问题,首先从电压表、电流表、滑动变阻器的连接上考虑,如果不是连接问题,可能是元件规格问题。要考虑电压表量程、电流表量程、滑动变阻器规格、电源电压等。
9.某同学用两节干电池串联起来作电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将(  )
A.电流表、电压表均被烧坯
B.电流表、电压表不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏
D.只有电压表被烧坏
【分析】电压表由于自身电阻较大,简化电路时按断路处理;电流表由于自身电阻较小,简化时按导线处理。两表位置互换后,电压表就串联接入电流,由于自身电阻较大,导致总电阻很大,因此电流中电路很小,电流表中电流很小。
【解答】解:电流表和电压表位置互换后,电压表串联接入电路,由于电压表电阻很大,因此电路中电流就很小,几乎没有电流通过电阻,所以电流表、电压表都不会被烧坏。
故选:B。
【点评】该题考查了电压表、电流表在电路中的简化处理﹣﹣电流表按导线处理,电压表按断路处理。
10.为了测定小灯泡的电阻,现提供如下器材:额定电压为2.5V的小灯泡,电压表(量程有“0~3V”和“0~15V”),电流表(量程有“0~0.6A”和“0~3A”),滑动变阻器(规格分别为“10Ω 2A”、“20Ω 2A”、“50Ω 1.5A”),开关,电源(电压恒为4V)和若干条导线。某同学连接完电路后闭合开关,把滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中,测量的数据如下表所示。若电源电压恒定不变,下列说法中正确的是(  )
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压表示数U/V
3.5
3.1
2.5
2.3
1.9
1.5
电流表示数I/A
0.16
0.19
0.22
0.24
0.26
0.28
A.该小灯泡正常发光时的电流为 0.22 A
B.该小灯泡的电流随它两端电压的增大而减小
C.该同学所选的滑动变阻器规格为“50Ω 1.5 A”
D.该同学连接电路时,将电压表并联在小灯泡的两端
【分析】(1)(4)伏安法测灯泡电阻的实验中,如果电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器阻值减小时,总电阻减小,电流增大,灯泡电压增大,电流表示数和电压表示数都增大。如果电压表并联在滑动变阻器两端,滑动变阻器阻值减小时,总电阻减小,电流增大,灯泡电压增大,滑动变阻器电压减小,电流表示数增大,电压表示数减小。
(2)小灯泡的电流随它两端电压的增大而增大。
(3)由表格中数据可知,当电压的示数即滑动变阻器两端的电压为3.5V时,通过的电流为0.16A,根据欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的电阻,即可判断其规格。
【解答】解:(1)移动滑动变阻器滑片,电路电流增大,灯泡电压增大,电源电压不变,滑动变阻器电压减小,测量过程中电压表和电流表的示数变化相反,原因为电压表并联在滑动变阻器两端,故D错误;
(2)灯泡正常工作时,滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL额=4V﹣2.5V=1.5V,
由表格可知,灯泡的额定电流IL额=0.28A,故A错误;
(3)由表格数据可知,当滑动变阻器两端的电压为U1=3.5V时,电路中的电流I1=0.16A,
滑动变阻器接入电路的阻值R滑===21.875Ω>10Ω,
故滑动变阻器的规格为50Ω 1.5A,故C正确;
(4)根据欧姆定律,小灯泡的电流随它两端电压的增大而增大,故B错误;
故选:C。
【点评】本题学生一般容易出错,滑动变阻器规格的确定都是个难点,在类似的实验题目中,不直接告诉我们选择的量程,要根据相关的参数进行计算分析,考查了学生知识的综合运用和分析的能力。
11.某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是(  )
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.21
0.30
0.40
0.49
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2:1
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R,不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系
A.①④ B.③④ C.①②③ D.①③④
【分析】(1)求出定值电阻的大约值,根据分压原理,得出电压表的最小读数;
(2)串联电路中电压与电阻成正比;
(3)根据R算出电阻在进行比较;
(4)根据控制变量法要探究电流与电压的关系需要控制电阻一定。
【解答】解:①由表中数据结合欧姆定律可得,定值电阻R===10Ω,
根据分压原理可知,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,电压表示数最小,
定值电阻两端的最小电压U最小=×R=×10Ω=2V>1V,所以第1组数据不是本实验中测得的,故①正确;
②序号“4”的实验中,滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为2V:4V=1:2,根据U滑:U定=IR滑:IR定=1:2,因为串联电路电流处处相等,故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2,故②错误;
③根据I=得,序号“2”的电阻为:R2==≈9.5Ω;序号“5”的电阻为:R5==≈10.2Ω,由于存在误差,序号“2”和“5”的待测电阻R相差不大,是定值电阻,故③错误;
④根据控制变量法要探究电流与电压的关系需要控制电阻一定,改变电压和电流,故仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系,故④正确。
综合分析①④正确,故A正确。
故选:A。
【点评】本题测量定值电阻的大小,考查串联电路特点、欧姆定律的应用,难度中等。
12.如图是测量小灯泡(U额=2.5V)电阻的电路,下表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V,有三个滑动变阻器:R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”、R3“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是(  )
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.25
0.22
0.19
0.16
0.10
A.滑片P向左滑动时电灯变亮
B.实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制灯泡电压不变
C.灯泡的灯丝电阻随电压的减小而减小
D.为了完成这5次实验,只能选取的滑动变阻器是R2
【分析】(1)滑片P向左滑动时远离下接线柱,电阻变大,电流变小,电灯变暗;
(2)滑动变阻器滑片滑到最大阻值处,电路中电流最小,对电路起保护作用;移动滑动变阻器滑片,改变电路电流,改变灯泡的电压和电流,能完成多次实验,以便发现电阻和温度的关系;
(3)根据灯丝的电阻与温度的关系进行判断,当电压越大,灯丝的温度越高;
(4)当灯泡两端的电压最小时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值即可得出滑动变阻器的最小的最大阻值。
【解答】解:A、滑片P向左滑动时远离下接线柱,电阻变大,根据I=知,电压不变,电流变小,根据P=UI知灯泡的电功率减小,电灯变暗,故A错误;
B、闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,对电路起保护作用;
移动滑动变阻器的滑片,改变灯泡的电压和电流,计算灯泡电阻,完成多次实验,以便寻找灯泡电阻与温度的关系,故B错误;
C、由表中数据知:第一次的电阻为:R1===10Ω,第二次的电阻为R2==≈9.1Ω;第三次的电阻为R3==≈≈7.9Ω,可见电压越大,电流越大,灯泡的功率越大,温度越高,电阻越大,即灯泡的灯丝电阻随温度的降低而减小,电阻与电压没有关系,不能说电压越小电阻越小,故C错误;
D、当灯泡两端的电压最小UL=0.5V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=4V﹣0.5V=3.5V,
串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器接入电路中的电阻R滑===35Ω,故滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω。
由于R3“50Ω 0.2A”允许通过的电流太小,故选用R2.故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了滑动变阻器的正确使用和作用、影响电阻的因素、滑动变阻器的选择,其中D是本题的难度。
13.小强同学测量电压为2.5 V小灯泡的电阻时。连接的电路如图所示:
(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,在图中补画出正确的连线。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到 B 端(填“A”或“B”)
(2)改正错误后,正确操作测得的数据如下表,则小灯泡正常发光时的电阻为 10.4 Ω
电压U/V
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.20
0.24
0.25
【分析】(1)分析电路的连接错误之处并改正;为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
(2)灯在额定下正常发光,根据欧姆定律求灯正常发光的电阻。
【解答】解:(1)原电路中,变阻器 与灯并联了,电压表串联在电路中了,是错误的,电压表应与灯并联,改正后如下所示:
为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即B端;
(2)小灯泡正常发光时的电压为2.5V,通过的电流为0.24A,根据欧姆定律I=,正常发光时的电阻大小:
R==≈10.4Ω。
故答案为:(1)如上所示;B;(2)10.4。
【点评】本题测电阻的大小,考查电路的连接、注意事项及电阻的计算。
14.我们用伏安法测小灯泡的电阻,应知道:
(1)它是用 电压表 测出灯泡两端的电压,用 电流表 测出通过灯泡的电流,然后再根据公式 R= 求出灯泡的电阻。为了使测出的电阻准确些,我们要采用 多次测量求平均 的方法,因此实验中为了方便地改变灯泡两端的 电压 和通过它的 电流 ,我们还需要 串联滑动变阻器 。
(2)在实验过程中,连接电路时开关应 断开 ,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于 最大阻值处 。
【分析】(1)根据伏安法测电阻得原理分析即可,知道电压表是测量电压的仪表,电流表是测量电流的仪表;滑动变阻器作用是保护电路;改变电阻两端的电压进行多次测量求平均值,减小实验误差;
(2)知道在实验过程中,连接电路时开关是处于断开状态;开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于电阻值最大的位置。
【解答】解:(1)伏安法测电阻的原理是:欧姆定律,即:R=,则需要测量的物理量是导体两端的电压和通过导体的电流。
所以伏安法测电阻时,利用电压表测出灯泡两端的电压,利用电流表测出通过灯泡的电流,然后再根据公式R=求出灯泡的电阻;
为了使测出的电阻准确些,我们要采用多次测量求平均值的方法,因此实验中为了方便地改变灯泡两端的电压和通过它的电流,我们还需要串联一个滑动变阻器。
(2)在实验过程中,连接电路时开关应处于断开状态;开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处。
故答案为:(1)电压表;电流表;R=;多次测量求平均值;电压;电流;串联滑动变阻器。
(2)断开; 最大阻值处。
【点评】本题考查了伏安法测电阻的原理、滑动变阻器的作用,这是基础知识,一定要熟练掌握。
15.用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U﹣I的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是(  )
?
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω?
B.由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变?
C.由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
【分析】(1)电阻一定时,电流与电压成正比;根据图甲判断该电阻是否为定值电阻,然后利用图中数据以及欧姆定律的变形公式求出定值电阻的阻值;
(2)根据图乙判断灯丝电阻的特点,然后分析多次测量小灯泡电阻的目的。
【解答】解:
AB、根据图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻,即电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,
根据图示可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由I=可知,定值的电阻:R===1Ω,故AB正确;
C、由乙图可知,电流与电压不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,且电压变化比电流变化快,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确;
D、测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了图象分析、利用欧姆定律的变形公式计算电阻,以及导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的改变而改变;关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻。
16.如图所示,下列说法不正确的有(  )
A.在测定值电阻的阻值实验中,改变滑动变阻器的阻值目的是为了多次测量取平均值减小误差
B.在探究电流与电压的关系实验中,改变滑动变阻器的阻值是为了改变电阻两端的电压
C.在探究电流与电阻的关系试验中,滑动变阻器的主要作用是为了控制电阻两端的电压不变
D.将图中电阻R换成小灯泡,滑片P由b向a端缓慢移动,灯泡变亮,V与A比值不变
【分析】(1)据课本所学的电学实验中滑动变阻器的作用逐个分析即可判断;
(2)小灯泡的电阻是变化的,即其受温度的影响,温度越高,电阻越大。
【解答】解:
A、在测定值电阻的阻值实验中,为了减小误差,需通过多次改变滑动变阻器的阻值,多次测量电阻的阻值,最后取电阻的平均值,故A正确;
B、在探究电流与电压的关系实验中,改变滑动变阻器的阻值是为了改变电阻两端的电压,故B正确;
C、在探究电流与电阻的关系试验中,滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压不变,故C正确;
D、将图中电阻R换成小灯泡,滑片P由b向a端缓慢移动,变阻器的有效电阻变小,电路电流变大,灯泡变亮,同时灯泡温度变高;根据欧姆定律可知V与A的比值等于灯泡的电阻,由于灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以V与A比值变大,故D不正确;
故选:D。
【点评】此题考查了滑动变阻器在电学实验中的具体应用,是一道综合题。
17.在“测量电阻”的实验中,下列说法正确的是(  )
A.实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是保持用电器两端电压不变
C.定值电阻的电压、电流关系图象是一条曲线
D.实验必须测量三组数据
【分析】(1)伏安法测电阻实验的原理是欧姆定律,即R=;
(2)根据实验中要改变电阻的电压和电流,多次测量,取平均值分析;
(3)定值电阻的电压、电流关系图象是一条过原点的倾斜直线;
(4)实验中多次测量取平均值可减小误差。
【解答】解:A、“测量电阻”的实验原理是欧姆定律,故A正确;
B、在“测量电阻”的实验中,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流,多次测量取平均值,故B错误;
C、定值电阻的电压、电流关系图象是一条过原点的倾斜直线,故C错误;
D、该实验中应多次测量取平均值来减小误差,但不一定必须测量三组数据,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查“测量电阻”的实验的原理、数据处理和误差减小的方法。
 
18.小明想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图甲所示。请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线,将电路补画完整。
(2)连接电路时,开关S应当处于 断开 状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 B (选填“A端”、“B端”或“中央”)。
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,电阻丝的电阻为 10 Ω.小明通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是 减小误差 。
(4)小明接着做“测量小灯泡的电阻”的实验,连好电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数为零,则故障原因可能是 A 
A.开关接触不良 B.小灯泡被短路 C.电池电压不足 D.电压表损坏
(5)故障排除后,闭合开关,发现灯泡仍然不亮,但电流表、电压表均有比较小的示数,产生此现象的可能原因是 滑动变阻器接入电路中的阻值太大 。
(6)记录的数据如表:秋天,由表中数据可知,在三次测量中灯泡的电阻逐渐 增大 (选填“增大”、“减少”或“不变”),造成这一现象的原因是 灯丝的温度升高了 。
实验次数
U/V
I/A
R/Ω
1
1.5
0.22
6.80
2
2.0
0.26
7.70
3
2.5
0.30
8.33
【分析】(1)连接实物图时,要注意电流表、电压表的连接位置,量程选择和电流方向;滑动变阻器的连接注意“一上一下”。
(2)电路连接过程中,为防止烧坏用电器或漏电,应切断电源;为保护电路,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处。
(3)读取电流表示数时,首先要明确选择的量程和对应的分度值;已知电流和电压,利用公式R=能够计算电阻;多次测量,得到多组数据,有两个目的:总结规律,取平均值减小误差。
(4)电路故障应根据灯泡是否发光,亮度如何,电流表、电压表有无示数,示数大小去分析。
(5)电流表、电压表示数大小,由电路电阻大小决定。
(6)电阻变化规律,从测量结果就可看出;变化的原因,从影响电阻的因素分析。
【解答】解:
(1)电源电压由两节干电池提供,所以电压表选择0~3V量程并与电阻并联;滑动变阻器已连接了上面的接线柱,需要选择下面的一个接线柱接入电路。
(2)电路连接过程中,开关应断开;要使滑动变阻器接入电路阻值最大,滑片应位于B端。
(3)电流表选择的是0~0.6A量程,示数为0.24A;
电阻丝的电阻为R===10Ω,
只进行一组测量,虽然能够得出电阻,但次数太少,误差太大,所以应该多次测量取平均值,以减小误差。
(4)小灯泡不亮,电压表、电流表示数为零,说明电路是断路。原因是开关处接触不良。选项A正确,选项B、C、D错误。
(5)闭合开关,灯泡虽不亮,但电流表、电压表都有示数,说明电路是通路;电流、电压很小,原因是电路电阻太大。所以是滑动变阻器接入电路电阻太大。
(6)由1、2、3次实验数据可以看出:电阻阻值是逐渐增大的;电阻的材料、长度、横截面积都不变,阻值不同,原因是电阻阻值随温度的升高而增大。
故答案为:
(1)实物图连接如上图所示:
(2)断开;B;
(3)10;减小误差;
(4)A;
(5)滑动变阻器接入电路中的阻值太大;
(6)增大;灯丝的温度升高了。
【点评】此题是典型的电学实验题,难度都不大,但考查角度全面,解决的关键是掌握扎实的基础知识。
19.在学习欧姆定律这一节中,徐集中学三(5)班同学们设计一个测未知电阻Rx的电路。电路如图所示,R0为阻值已知的电阻,当开关S闭合,S1断开时,电流的示数为I,当开关S、S1都闭合时,电流表的示数为I1
(1)当开关S闭合,S1断开,Rx两端电压为 IRx ,R0两端电压为 IR0 ,当开关S、S1都闭合Rx两端电压为 I1Rx ,Rx=  。
(2)三(1)班学利用同样的器材设计了另一种方案,同样测出未知电阻的阻值,请你写出他们的实验思路 将两只电阻并联在电源两端,电流表和开关S在干路上,开关S1与待测电阻串联 
 先闭合开关S,得到电路电流I0;再闭合S1,得到电路电流I,最后得到待测电阻阻值 画出他们的实验电路图。
(3)三(3)班同学将上述器材中电流表换为电压表,其他器材没有变动,也测出了未知电路的阻值,请你画出他们采取的两种电路图。
【分析】(1)首先明确开关断开或闭合时电路的连接关系,然后利用U=IR得出电阻两端电压,已知待测电阻两端电压和通过的电流,利用公式R=得到阻值;
(2)测量待测电阻阻值,利用的是电源电压和定值电阻的阻值不变,利用电流表测量电路电流,第一种方法利用的是串联关系,所以另一种方法可以按照并联电路的特点设计电路;
(3)电压表可以测量用电器两端电压或电源电压,所以利用电压表和定值电阻测量待测电阻的阻值时,可以采用串联的方式。
【解答】解:
(1)当开关S闭合,S1断开,两只电阻串联;
∵I=
∴Rx两端电压为Ux=IRx,
R0两端电压为U0=IR0,
当两个开关都闭合时,定值电阻R0短路;
Rx两端电压为U=I1Rx,
由于电源电压一定,所以U=Ux+U0
即I1Rx=IRx+IR0
解得Rx=。
(2)设计思路:将两只电阻并联在电源两端,电流表和开关S在干路上,开关S1与待测电阻串联。先闭合开关S,得到电路电流I0;再闭合S1,得到电路电流I,最后得到待测电阻阻值。电路连接如下图1:
(3)方案一:将两只电阻串联,电压表先后测量电源电压和定值电阻两端电压。电路设计如图2:
方案二:将两只电阻串联,电压表先后测量定值电阻两端电压和待测电阻两端电压。电路设计如图3a、b:
故答案为:
(1)IRx;IR0;I1Rx;;
(2)将两只电阻并联在电源两端,电流表和开关S在干路上,开关S1与待测电阻串联。先闭合开关S,得到电路电流I0;再闭合S1,得到电路电流I,最后得到待测电阻阻值。电路连接如下图1:
图1:
(3)图2:
图3a:
图3b:
【点评】此题考查利用电流表或电压表与定值电阻结合,测量待测电阻的阻值实验的设计,综合性较强,难度较大。掌握电流表、电压表的使用方法和串并联电路的电流、电压特点是解决此类问题的关键。
 
20.我们用伏安法测的电阻,应知道:
(1)它是用 电压表 测出电阻两端的电压,用 电流表 测出通过电阻的电流,然后再根据公式 R= 求出电阻值。为了使测出的电阻准确些,我们要采用 多次测量取平均值 的方法,因此实验中为了方便地改变电阻两端的 电压 和通过它的 电流 ,我们还需要 滑动变阻器 。如果测量灯泡电阻,由于灯丝电阻随 温度  改变而发生变化,所以此时不必求平均值。
(2)在实验过程中,连接电路时开关应 断开 ,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于 阻值最大处 。
(3)在图1方框内画出测量小灯泡的电路图。
(4)请按照图2所示的实验器材,完成测量小灯泡电阻的实验。
(5)实验过程中,两电表的示数如图3所示,则所测小灯泡的电阻为 10 Ω。
【分析】(1)根据伏安法测电阻得原理分析即可,电压表是测量电压的仪表,电流表是测量电流的仪表;滑动变阻器作用一是保护电路;二是改变电阻两端的电压进行多次测量求平均值,减小实验误差;灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故不能取平均值;
(2)为保持电路是,在实验过程中,连接电路时开关是处于断开状态;开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于电阻值最大的位置;
(3)(4)根据(1)画电路图,根据电路图连接实物图;
(5)由图中两表选用小量程确定分度值读数,根据欧姆定律求电阻。
【解答】解:(1)用伏安法测的电阻,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,然后再根据公式R=求出电阻值;
为了使测出的电阻准确些,我们要采用多次测量取平均值的方法,因此实验中为了方便地改变电阻两端的电压和通过它的电流,我们还需要滑动变阻器;
如果测量灯泡电阻,由于灯丝电阻随温度改变而发生变化,所以此时不必求平均值。
(2)在实验过程中,连接电路时开关应断开,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
(3)根据(1),测量小灯泡的电路图如下左所示:
(4)由题中提示,电压表选用小量程与灯并联,电流表选用小量程与灯串联,变阻器按一上一下接入电路中,根据电路图连接实物,如上右所示:
(5)图中两表都选用小量程,分度值分别为0.5V和0.02A,示数为2.4V和0.24A;
根据欧姆定律,I=,灯的电阻:
R==10Ω。
故答案为:(1)电压表;电流表;R=;多次测量取平均值;电压;电流;滑动变阻器;温度;(2)断开;阻值最大处;(3)如上左所示;(4)如上右所示;(5)10。
【点评】本题测电阻大小,考查实验原理、注意事项、所用的器材、电路的连接、数据的处理及影响电阻的因素,为基础题。
21.在测量定值电阻Rx阻值的实验中。
(1)请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整;(要求滑片向右移动时,电流表示数变小)
(2)在连接电路时开关应 断开 ,滑动变阻器的滑片应放在 B (选填“A”或“B”)端;
(3)实验时,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,根据实验数据可得RX= 8.3 Ω。
【分析】(1)根据滑片向右移动时,电流表示数变小,即电阻变大确定变阻器的连接;
(2)在连接电路时开关应断开,滑片在阻值最大处;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出RX。
【解答】解:(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,要求滑片向右移动时,电流表示数变小,即电阻变大,故滑片以左电阻丝连入电路中,如下图所示;
(2)为保护电路,在连接电路时开关应断开,滑片放在阻值最大处的B端;
(3)实验时,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.3A,由欧姆定律,RX==≈8.3Ω。
故答案为:(1)如上;(2)断开;B;(3)8.3。
【点评】本题测灯的电阻,考查电路连接、注意事项及电流表读数和电阻计算。
22.如图所示的是小聪和小明做“测量定值电阻Rx”的实验。
(1)图甲是小聪设计的电路,连接尚未完整,请用笔画线代替导线,把电路连接好,使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大。
(2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指针几乎没有偏转,该故障的原因是 电阻Rx断路 。
(3)小聪在排除了电路故障后,先把滑动变阻器的滑片调到最 左 (填“左”或“右”)端,闭合开关,再调节滑片,测得多组数据,并由这些数据计算得定值电阻Rx的阻值为9.8Ω。
(4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行实验,先把滑动变阻器的滑片调到电阻值的最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,为 0.9 A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,已知滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”,根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是 10 Ω.(设电源电压恒定)
(5)比较小聪和小明的实验,你认为 小聪 的实验结果更准确,理由是 小聪可通过调节滑动变阻器,改变被测电阻两端的电压,进行多次测量取平均值来减小误差 。
【分析】(1)滑动变阻器按以上一下的原则串联在电路中,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,即右下接线柱接入电路。
(2)电流表指针不发生偏转,说明电路断路,电压表有偏转,说明电压表与电源接通。
(3)排除故障后首先需将滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
(4)电流表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少。
闭合开关S1,断开开关S2时,只有滑动变阻器接入电路,并且滑动变阻器接入电路的阻值为最大值,因此根据U=IR求出电源电压,再根据并联电路电流的特点求出通过Rx的电流,并利用R=即可求出Rx的阻值。
(5)一次测量存在较大的误差,为了使测量值更接近于真实值,应进行多次测量求平均值。
【解答】解:(1)使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大,说明变阻器接入电路中的电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)电流表的指针几乎没有偏转,说明电路可能断路;电压表的指针有明显偏转,说明电压表与电源接通,该故障的原因是电阻Rx断路。
(3)小聪在排除了电路故障后,为保护电路,应先把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即最左端;
(4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行实验,先把滑动变阻器的滑片调到电阻值的最大处,闭合开关S1、S2,此时Rx与变阻器的最大阻值并联;电流表的读数如图丙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,电流表的读数为0.9A,即总电流为0.9A;
保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,此时只有变阻器接入电路,则电源电压:U=I2R滑大=0.3A×20Ω=6V;
由并联电路的特点和欧姆定律可得,Rx的阻值:Rx===10Ω。
(5)小聪可通过调节滑动变阻器,多次测量取平均值来减小误差,而小明只能测量一次,误差较大,所以小聪的测量结果更准确。
故答案为:(1)如上图所示;(2)电阻Rx断路;(3)左;(4)0.9;10;(5)小聪;小聪可通过调节滑动变阻器,改变被测电阻两端的电压,进行多次测量取平均值来减小误差。
【点评】本题考查了滑动变阻器的连接和使用、电流表的读数、欧姆定律的应用和实验中多次测量的目的等,关键是学生对伏安法测电阻实验的理解和掌握。
23.小华同学用“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)小华同学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,小华同学还需选用
 E 器材(选填“E“或“F”);
(2)根据实验电路要求,请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线;(滑片向左移动时电阻变大)
(3)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 G 端(选填“G”或“H”);
(4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,此时电路中的一处故障是 C  (选填A、B、C或D);
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻Rx断路 D.定值电阻Rx短路
(5)排除故障后,电流表示数为0.40A,电压表示数如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻Rx是 5.5 Ω。
(6)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 温度 有关。
【分析】(1)根据滑动变阻器的作用分析;
(2)根据电源电压和滑动变阻器的接法画图;
(3)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大;
(4)根据灯泡发光情况、电流表和电压表是否有示数确定电路的故障;注意灯泡不亮,说明电路存在断路或灯泡发生短路;电流表示数为零说明电路断路;根据各选项的故障进行逐一分析。
(5)根据电压表的量程和分度值,读出电压,根据欧姆定律求出电阻。
(6)灯泡电阻不是定值,灯泡电阻受温度影响,随温度的变化而变化。
【解答】解:(1)滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数,实现多次测量;滑动变阻器的阻值较大,则其两端分担的电压较大,定值电阻两端分担的电压较小,当滑片移动时,电压表的示数变化较小,不利于实验的结果的测量;故应选用滑动变阻器(0~10Ω);
(2)电源电压为2节干电池,为3V,故电压表量程为0﹣3V;滑动变阻器采用一上一下的接法,且滑片向左移动时电阻变大,接入电路的电阻丝变长,接右下接线柱,如图:

(3)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大,即滑片移到G端;
(4)闭合开关后电流表没有示数,而电压表有示数,说明电压表并联部分断路,即定值电阻Rx断路;故选C;
(5)由(2)知,电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,电压表的示数为2.2V,电流表示数为0.40A,由I=得测得的定值电阻Rx为
Rx===5.5Ω。
(6)由于灯泡电阻受温度影响,不是定值,随温度变化而变化,因此灯泡的I﹣U变化图象不是一条直线。
故答案为:(1)E;(2)如图;(3)G;(4)C;(5)5.5;(6)温度。
【点评】本题考查了实物电路图的连接和电路故障的判断、电压表的读数、电阻的计算以及影响电阻的因素,是一综合实验题。
 
24.如图1是“伏安法测电阻”的实验装置(待测电阻阻值不小于10Ω)
(1)请用笔画线代替导线补充完成图1中的实物电路连接(要求导线不能交叉,滑动变阻器滑片右移时电阻变大)。
(2)某次测量时电流表示数为0.2A,电压表示数如图2所示,则待测电阻阻值为 11Ω 。
(3)将上述实验中的电阻换成小灯泡,用同样的方法测小灯泡的电阻,数据记录如表,分析表中数据可知,小灯泡两端电压越低,小灯泡的电阻越 小 ,原因是 灯丝的电阻随温度的降低而减小 。
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图3所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整。
测量次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.28
0.25
0.22
0.18
0.16
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
② 闭合S和S1 ,用电压表测出电源的电压U2;
③请写出用测量值U1、U2及R0来表示Rx的表达式:Rx= ×R0 。
【分析】(1)根据电源电压确定电压表的量程,求出电路中的最大电流确定电流表量程;滑动变阻器按要求串联接入电路中;
(2)在图2中,由电压表小量程读数,根据欧姆定律求电阻的大小;
(3)根据欧姆定律求出实验中灯丝的电阻大小,比较大小得出结论;灯丝的电阻随温度的降低而减小;
(4)在图3中,先用电压表测出待测电阻的电压U1,然后通过开关的转换,用电压表测出电源电压U2,根据串联电路电压的规律,求出定值电阻的电压U定,根据欧姆定律求得电路中的电流大小,从而写出待测电阻的表达式。
【解答】解:(1)电源电压为3V,电压表选用小量程,与定值电阻并联;电路中的电流不大于I==0.3A,所以电流表选用小量程;要求滑动变阻器滑片右移时电阻变大,所以滑片以左电阻丝连入电路中,如下图所示;
(2)图2中,电压表的小量程分度值为0.1V,示数为2.2V,电阻的大小R′==11Ω;
(3)根据欧姆定律R=,分别求出几次实验中灯丝的电阻大小为8.93Ω、8Ω、6.82Ω、5.56Ω、3.13Ω,故小灯泡两端电压越低,小灯泡对应的电阻越小;由表中数据知,电压越低,通过的电流越小,根据P=UI,灯的功率越小,灯丝的温度越低,因灯丝的电阻随温度的降低而减小,所以小灯泡的电阻越小;
(4)②闭合S和S1,用电压表测出电源的电压U2;
③根据串联电路电压的规律,定值电阻R0的电压U0=U2﹣U1,则通过定值电阻的电流,即通过待测电阻的电流大小Ix=,
则待测电阻Rx=×R0。
故答案为:(1)如上图所示;
(2)11?;
(3)小;灯丝的电阻随温度的降低而减小
(4)②闭合S和S1
③×R0。
【点评】本题测电阻的大小,考查电路的连接、电阻的计算、影响电阻大小的因素及设计实验方案的能力,属于中等难度的题目。
25.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。
【分析】由图象求出电压为4V时的电流,然后由欧姆定律求出灯泡阻值;
灯泡电阻不是定值,随温度的升高额增大;
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。
【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。
【点评】本题考查了求灯泡电阻、影响灯泡电阻的因素、电压表的接法等问题;由图象求出电压所对应的电流是正确求出灯泡电阻的前提与关键。
26.如图所示甲是测量小灯泡电阻的电路图和实物图(估计灯丝电阻为10Ω左右)。
(1)在电路图中的○里填上电压表和电流表的符号。
(2)用笔画线代替导线,按电路图连接实物图。(要求将滑动变阻器的接线柱A连入电路)
(3)要使电流表示数变大,滑动变阻器的滑片P应往 左 滑动。
(4)在某一恰当位置时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则灯丝的电阻是 11.25 Ω。
【分析】(1)电流表和灯泡串联,电压表和灯泡并联;
(2)按照要求将电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联,滑动变阻器的接线柱一上一下接入电路;
(3)要使电流表示数变大,电路中的电阻值需减小,滑动变阻器连入电路的电阻值要减小,滑动变阻器的滑片P应往靠近下方接线柱的方向移动;
(4)弄清楚电流表和电压表的量程、分度值,再去读数,根据I=求出灯泡的电阻。
【解答】解:(1)电流表和灯泡串联,电压表和灯泡并联,所以上边填电压表,左边填电流表,如下图:
(2)按照要求将电压表和灯泡并联,电流表和灯泡串联,滑动变阻器的接线柱一上一下接入电路,连接图如下:
(3)要使电流表示数变大,电路中的电阻值需减小,滑动变阻器连入电路的电阻值要减小,滑动变阻器的滑片P应往靠近下方接线柱的方向移动,即向左端移动;
(4)电流表接的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为I=0.4A;
电压表用的量程为0~15V量程,分度值为0.5V,其示数为U=4.5V,
∵I=,
∴灯泡的电阻为:
R===11.25Ω。
故答案为:(1)填表如上图;(2)实物图连接如上图;(3)左;(4)11.25。
【点评】此题主要考查的是学生对电压表、电流表、滑动变阻器的接法、读数以及欧姆定律公式应用的理解和掌握,难度不大。
27.在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成
下列问题。
(1)该实验的原理是 R= 。
(2)连接电路时,应将开关 断开 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 右 端(填“左”或“右”)。
(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于 定值电阻 断路造成的。
(4)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图乙所示的图象,则该电阻的阻值R= 3 Ω。
(5)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计并连接了电路。电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整,并将电路图画出。
①只闭合开关S1, 读出电压表的示数U1 ;
② 只闭合开关S2,读出电压表的示数U2 。
电阻表达式:Rx= ?R 。电路图是:  。
【分析】(1)伏安法测电阻的基本原理是R=;
(2)在连接电路时,为防止连接最后一根导线使电路中的电流过大,烧坏电路元件电路的开关应断开;在开关闭合前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处;
(3)电流表指针无偏转,说明电路存在断路;电压表指针明显偏转,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路;
(4)由图乙找出一组电压和对应的电流值,根据测量原理得到定值电阻的阻值;
(5)电流表和滑动变阻器损坏无法使用,但电压表可以测量电炉丝电压,要测量电炉丝的电阻,还要知道通过电炉丝的电流,所以电炉丝与定值电阻组成串联电路,根据串联电路电流处处相等间接测量。
【解答】解:
(1)该实验的原理是R=;
(2)在连接电路时,开关必须断开;在开关闭合前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的右端;
(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于定值电阻断路造成的;
(4)由图乙可知:当电压为U=1.8V时,电流为I=0.6A,
所以定值电阻的阻值为R===3Ω;
(5)实验电路图:

实验步骤:①只闭合开关S1,读出电压表的示数U1;
②只闭合开关S2,读出电压表的示数U2。
电路电流为I=,
电炉丝两端电压为Ux=U2﹣U1,
电炉丝电阻为Rx===?R。
故答案为:
(1)R=;
(2)断开;右;
(3)定值电阻;
(4)3;
(5)①读出电压表的示数U1;②只闭合开关S2,读出电压表的示数U2;?R;电路图同上。
【点评】此题考查的是伏安法测电阻的基本过程,包括原理、连接注意事项、故障原因、电阻计算和利用电压表和定值电阻测量未知电阻,最后一题有难度,知道利用串联电路电流相等设计电路是关键。
28.下面表格是某同学拟出的一份实验报告:试回答下列问题:
(1)电路图中甲是 电流 表,乙是 电压 表。
(2)本实验报告不够完整,应添上的基本项目是 ①实验器材;②实验结论 。
(3)从“实验步骤”看,主要缺陷是: 没有多次测量求平均值 。
(4)滑动变阻器在实验中所起的作用是: ①保护电源及电路中的仪表;②改变待测电阻两端的电压及电路中的电流,多次测量求电阻平均值,减小误差 。
(5)假如该同学实验时,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是: ①电源电压偏高;②电流表量程过小;③待测电阻Rx与滑动变阻器R同时短路 。
(6)就该同学的电路而言,假如电压表的电阻不是很大,则电阻值的测量结果将 偏小 (选填“偏大”、“准确”或“偏小”),分析其原因是 电压表所测电压U是真实的,电流表所测电流I大于真实值,由R=知测量值偏小 。
【分析】(1)电流表应串联在电路中,电压表应并与被测电路并联。
(2)实验报告一般包括:实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤、实验记录、实验讨论(分析)、实验结论等几项内容。根据这些项目加以比对,得出答案。
(3)为了减小实验误差,实验时应多次测量求平均值,以减小实验误差,分析实验步骤看该实验是否进行了多次测量,找出实验步骤的缺陷。
(4)闭合开关时,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,对电路起保护作用;移动滑动变阻器的滑片,改变灯泡的电压和电流,完成多次测量,分析灯泡亮度与功率的关系、功率与电压的关系。
(5)“试触”时,电流表迅速摆到最大刻度,从电流表选择的量程上考虑,或者根据I=从电路电压和电阻考虑。
(6)伏安法测电阻,电压表测待测电阻电压,电流表测流过电流表电流;根据电路图分析:看电压表与电流表的测量值与待测电阻两端电压的真实值、流过待测电阻电流的真实值间的关系,然后由R=判断电阻测量值与真实值间的关系。
【解答】解:(1)由电路图知:甲表串联在电路中,甲是电流表;乙表并联在电阻两端,则乙是电压表。
故答案为:电流;电压。
(2)根据实验报告包括的项目分析知,实验报告中缺少实验器材和实验结论。
故答案为:①实验器材;②实验结论。
(3)由实验步骤知:实验中只进行了一次测量,没有进行多次测量求平均值,实验存在误差,这是本实验的缺陷。
故答案为:没有多次测量求平均值。
(4)闭合开关前,滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电路中电流最小,对电路起保护作用;
实验过程中,移动滑动变阻器滑片,不断改变灯泡的电压和电流,进行多次测量求平均值,以减小实验误差。
故答案为:①保护电源及电路中的仪表;②改变待测电阻两端的电压及电路中的电流,多次测量求电阻平均值,减小误差。
(5)“试触”时,电流表指针摆到最大刻度,可能是电流表量程太小,或可能是电源电压太大,根据I=分析可知,可能是滑动变阻器与待测电阻同时短路,电路电阻太小等原因。
故答案为:①电源电压偏高;②电流表量程过小;③待测电阻Rx与滑动变阻器R同时短路。
(6)由电路图知,电压表测量值等于待测电阻电压真实值,所测电压U是真实的;
电流表测的是流过待测电阻及电压表的电流,由于电压表电阻不是很大,则流过电压表的电流较大,电流表测量值大于流过待测电阻电流的真实值,即I偏大;U真实、I偏大,由R=可知,电阻测量值R偏小。
故答案为:偏小;电压表所测电压U是真实的,电流表所测电流I大于真实值,由R=知测量值偏小。
【点评】1、本题考查了电压表与电流表的使用方法、实验报告分析、滑动变阻器的作用、实验误差分析等内容,涉及的知识点较多;
2、分析电流表指针摆到最大刻度的原因时,要全面考虑,分析各种可能的原因;如从从电流表的量程的选择、根据I=从电源电压过大和电路电阻过小等方面分析。
3、分析电阻测量值与真实值间的关系时,应分析电路结构,分析电压表与电流表的测量值与真实值的关系入手查找原因。
29.朱文用电压表和电流表测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。
实验次数
1
2
3
灯泡电阻平均值
电压/V
2.0
2.5
3.0

8.28
电流/A
0.26
0.30
0.34
电阻/Ω
7.69
8.33
8.82
(1)在电路图的〇中填入小灯泡,电压表和电流表的元件符号。
(2)连接电路时,开关不应该 闭合 。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至阻值最大位置,是为了 保护电路 。
(4)闭合开关,移动滑片,读出电压表和电流表示数,记入表中,重复实验三次,计算电阻,发现小灯泡的电阻是变化的,原因是 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 。
(5)若在实验过程中,不慎将电压表和电流表位置互换,闭合开关后小灯泡出现的现象是 灯泡不发光 。
(6)在这个实验中滑动变阻器的主要作用是 D 
A.改变灯泡两端电压 B.保持灯泡两端电压不变
C.多次测量,求平均值,以减少误差 D.使灯泡两端电压为其额定电压
(7)请指出本实验的一个不足之处: 灯在不同电压下的电阻不同,将不同电阻取平均值是没有意义的 。
【分析】(1)用伏安法测灯泡电阻时,电流表与灯泡应串联在电路中,电压表与灯泡并联;
(2)连接电路时,开关应断开;
(3)为保护电路;滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值;
(4)从温度对电阻影响的角度分析原因;
(5)根据电压表内阻很大和欧姆定律分析;
(6)灯泡在不同电压的电阻不同,根据实验目的作答;
(7)将不同电压的电阻取平均值无意义。
【解答】解:(1)在上面的分析基础上,在电路图的〇中填入小灯泡,电压表和电流表的元件符号如下图所示:
(2)连接电路时,为保护电路,开关应断开,即不应闭合;
(3)滑动变阻器的滑片移至阻值最大位置,是为了保护电路;
(4)通过灯的电流随灯泡电压的变化(增大)而变化(增大),灯泡功率P=UI不断变化(增大),灯泡温度不断变化(增大),灯泡电阻不断变化(增大),由此可见:灯泡电阻随温度的变化(升高)而变化(增大);
(5)电压表和电流表位置互换,电压表串联接入电路,因电压表内很大,根据欧姆定律,电路中几乎没有电流流过,灯泡不发光;
(6)灯丝在不同电压下电阻不同,为测量灯正常发光时的电阻大小,应通过移动变阻器的滑片使灯的电压为额定电压2.5V;
(7)本题要求灯正常发光即电压为2.5V时的电阻,大小等于2.5V与对应的电流之比,灯丝在不同电压下的电阻不同,将不同电阻取平均值是没有意义的。
故答案为:(1)如上图所示;
(2)闭合;
(3)保护电路;
(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化;
(5)灯泡不发光;
(6)D;
(7)灯在不同电压下的电阻不同,将不同电阻取平均值是没有意义的
【点评】本题用电压表和电流表测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,考查电路的连接、实验注意事项、影响电阻大小的因素、故障现象的判断及数据的处理方法,综合性较强。
30.如图所示是测量待测电阻Rx的阻值所用的电路图和实验器材实物图。其中R0是阻值已知的电阻,电源是由多节电池串联而成的,电压小于15V,但确切数值未知,使用过程中电源电压不变。
(1)按照电路图用笔画线代替导线完成实物连接图。(图中连线不能交叉)
(2)对照电路及实物图,简要写出实验的测量步骤。(步骤中要明确写出实验中要测量的物理量)
(3)用所测量的物理量写出Rx的表达式:Rx=  。
【分析】(1)按电路图连接实物电路,注意电路的连接顺序和方式;
(2)要先测出电源电压,S与1连接时,电路中只有电阻Rx工作,电压表示数就是电源电压,S与2连接,R0与Rx串联,电压表与Rx并联,电压表的示数即此时Rx两端的电压,根据串联电路电压、电流的特点及欧姆定律,计算出电路中的电流,根据R=计算出Rx的阻值。
【解答】解:(1)按电路图连接电路,如图所示:

(2)首先将开关与1接通,记下示数U1,则电压表的示数为电源电压;
然后将开关与2接通,记下电压表的示数U2,则电压表所测的为Rx两端的电压,U0=U1﹣U2;
则可计算出电路中的电流I=,从而可根据Rx=求出阻值;
(3)由上知,Ux=U2,Ix=I==,
则Rx===。