人教新版九年级物理全一册 17.3 电阻的测量 同步练习试题 (含答案)

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名称 人教新版九年级物理全一册 17.3 电阻的测量 同步练习试题 (含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2019-12-05 09:45:27

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17.3 电阻的测量
一.选择题
1.在伏安法测电阻中(  )
A.实验原理是焦耳定律
B.实验需要多测几组数据,目的是为了寻找普遍规律
C.继续分析实验数据也能得出:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端电压成正比
D.若把电阻换成小灯泡,测得不同电压下小灯泡的阻值几乎相同
2.如图,李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是(  )

A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮
3.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
4.如图所示是利用伏安法测电阻的部分电路,若考虑电表内阻对电路的影响,则关于测量误差和产生原因,下列说法正确的是(  )

A.测量值偏小,是由于电流表所测通过Rx电流偏小
B.测量值偏小,是由于电压表所测Rx两端电压偏小
C.测量值偏大,是由于电流表所测通过Rx电流偏大
D.测量值偏大,是由于电压表所测Rx两端电压偏大
5.小箫在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是(  )
A.电阻和电流 B.电压和电阻 C.电功和电压 D.电压和电流
6.某同学利用如图所示的电路做“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“20Ω1A”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Rx,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.①③ D.①③④
7.如图所示,是一种“伏安法”测电阻的电路图,下列关于电阻Rx的测量误差及其产生原因的说法中正确的是(  )

A.测量值偏大,由于电流表有内阻
B.测量值偏小,由于电压表有内阻
C.测量值偏大,由于电压表有内阻
D.测量值偏小,由于电流表有内阻
8.在测量小灯泡电阻的实验中,小明设计了图所示的三个电路图,正确的是(  )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
二.填空题
9.用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。

实验数据表
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.00 0.14 7.1
2 1.70 0.22 7.7
3 2.50
(1)如图所示是实验电路图,图上的圆圈表示电表,其中a是   ,b是   。
(2)某实验小组通过改变小灯泡两端的电压,进行了三次测量部分记录见实验数据表。若电压表的示数为2.50V时,电流表的示数如图乙所示,请你填写实验数据表中的两个空格(小数点后位数与已有的物理量位数相同)。
10.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验,小柯同学选取了相应器材,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)如图甲电路无法正常完成实验,有一处导线连接错误,错误导线是   (选填“①”或“②”)。
(2)改正电路后,小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是   欧姆。

11.小红同学做完“测量小灯泡电阻”的实验后,突发奇想:能否测出滑动变阻器接入电路的电阻呢?经过深思后,她将电压表改接在滑动变阻器两端,电路连接如图甲所示:

(1)图中小灯泡与滑动变阻器是   (选填“串联”或“并联”)的。
(2)检查电路连接无错误后,闭合开关。当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数将   (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
(3)当调节滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数为0.25A,电压表示数如图乙,应该为   V.此时滑动变阻器接入电路的电阻为   Ω。
12.小明在家中找到了一根金属丝,利用自己所学的物理知识对它进行了研究:

(1)如图1所示,用刻度尺量其长度为   ;如图2所示,用天平测出其质量为   ;若用排水法测出其体积为1cm3,则该金属丝的密度为   。
(2)小明接着测金属丝的电阻,接线时开关应处于   (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片应移到   (选填“A”或“B”)端。图3中C线和D线应分别接在电压表的   和   (选填“﹣”、“3”或“15”)接线柱上。
(3)接线无误且闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,当电压表的示数为1.4V时,电流表的示数如图4所示为   ,则该金属丝的电阻为   Ω.再测一组数据时,发现电压表的示数变大,说明滑动变阻器的滑片是向   (选填“A”或“B”)端移动。
(4)小明又设计了一种方法来测金属丝的电阻,将金属丝和一定值电阻R0接入如图5所示电路,当电流表A1的示数为电流表A2的示数n倍时,金属丝的电阻Rx=   R0。
13.为粗略测定一个滑动变阻器的最大电阻R,小明按如图正确连成电路。其中电源电压大于6V,电压表仅有0﹣3V量程可用,灯泡L的额定电压是3V、电阻是R0(阻值不变)。实验步骤:
(1)使滑片P处于阻值最大的位置,闭合开关S,电压表示数为U1;
(2)调节滑动变阻器的滑片P至中间位置,电压表示数为U2,此时滑动变阻器连入电路中的电阻为R′.由导体电阻与   的关系可知R′=0.5R,则R=   (用相应的字母表示)。假如滑动变阻器的阻值太大,电压表示数会   ,导致误差太大。这种情况下,只需要再增加   (限一种器材),仍可粗略测定滑动变阻器的最大电阻R。

三.实验探究题
14.现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻R、开关、导线利用给定器材连接成“伏安法测电阻”的电路。

(1)请在答题卡中相应位置画出图甲所示的实物图对应的电路图;
(2)实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于   端(选填“A“或“B”);
(3)闭合开关,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   (写出一种原因即可)
(4)排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,则通过R的电流大小为   A,它的阻值是   Ω。
15.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3伏保持不变)、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个,三个滑动变阻器(分别标有“5欧2安”字样、“10欧2安”字样、“50欧1安”字样),以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器,正确连接电路,进行实验。实验中,当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时,电压表和电流表的指针位置如图(a)、(b)所示,小华记录第一组数据;然后移动滑动变阻器滑片P,在电压表指针自图(a)位置转过两小格时记录第二组数据,此时电流表、电压表指针偏转角度相同;接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为   伏。
②判断实验中电流表所选的量程。   (需要写出计算过程)
③小华的第二组数据中,电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是   。

16.某同学釆用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。

实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.31 0.40
电阻Rx/Ω 4.8 5.0
Rx的平均值/Ω
(1)按图甲连接电路时,应先   开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是   。
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为   A。
(4)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为   Ω.(结果保留一位小数)
(5)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是   。
17.在“伏安法测电阻”的实验中,小亮连成如图所示电路,正准备实验时,同组的小明检查发现电路连接有错误。
(1)若在错误的电路中,闭合开关后,电压表的指针将   (选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”)。
(2)请你将接错的那根导线打“×”,画出正确连线。
(3)电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压从小到大变化,滑动变阻器的滑片应该向   侧调整。
(4)选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器进行实验,记录数据如表:
实验次数 1 2 3 4 5 6
U/V 1 2 3 1 2 3
I/A 0.2 0.4 0.6 0.1 0.2 0.3
R/Ω 5 10
若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,不能完成表格中第   次实验。
(5)在本次实验中滑动变阻器的主要作用   。
(6)多次测量的目的是   。




参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.在伏安法测电阻中(  )
A.实验原理是焦耳定律
B.实验需要多测几组数据,目的是为了寻找普遍规律
C.继续分析实验数据也能得出:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端电压成正比
D.若把电阻换成小灯泡,测得不同电压下小灯泡的阻值几乎相同
【分析】(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律;
(2)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;
(3)根据欧姆定律内容可知,在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
(4)从温度对灯泡电阻的影响分析答题。
【解答】解:
A、伏安法测电阻的原理是:欧姆定律,即R=,故A错误;
B、实验需要多测几组数据的目的是取电阻的平均值,减小误差,故B错误;
C、分析实验数据也能得出,在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,故C正确;
D、灯泡实际功率随电压与电流的增大而增大,灯泡实际功率越大,灯丝温度越高,灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,因此三次测得小灯泡的阻值不相等,故D错误。
故选:C。
2.如图,李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是(  )

A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮
【分析】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值;
(2)使用电压表与电流表时,电表量程的选择要恰当,不能过大或过小;
(3)灯泡电阻受温度的影响,随灯泡电压的变化而变化;
(4)根据滑动变阻器的接法及滑片的移动方向,判断电路电流的变化,从而判断灯泡亮度如何变化。
【解答】解:A、由电路图知,滑片在最左端时滑动变阻器接入电路的阻值最大,因此闭合开关前,滑片应滑到最左端,A说法正确,但不符合题意;
B、由电路图知,两电表量程选择过大,读数误差较大,为减小实验误差应更换电表量程,故B说法正确,不符合题意;
C、随灯泡电压变化,灯泡的实际功率发生变化,灯泡温度发生变化,灯泡电阻受温度影响而变化,故C说法正确,但不符合题意;
D、由电路图可知,在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路电流变小,流过灯泡的电流变小,灯泡功率变小,灯泡变暗,故D说法错误,但符合题意。
故选:D。
3.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
【分析】这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压,实验电路图都是相同的,并且在做“探究电流跟电阻的关系”时,要控制电阻两端的电压不变;
实验过程都需要采用多次测量取平均值的办法来减小误差。
【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。
4.如图所示是利用伏安法测电阻的部分电路,若考虑电表内阻对电路的影响,则关于测量误差和产生原因,下列说法正确的是(  )

A.测量值偏小,是由于电流表所测通过Rx电流偏小
B.测量值偏小,是由于电压表所测Rx两端电压偏小
C.测量值偏大,是由于电流表所测通过Rx电流偏大
D.测量值偏大,是由于电压表所测Rx两端电压偏大
【分析】电压表和电流表在电路中相当于定值电阻,图中是电流表内接法,由于电流表的分压作用,电压测量值偏大,根据欧姆定律判断误差情况。
【解答】解:图中是电流表内接法,由于电流表的分压作用,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与电流表内阻之和。
故选:D。
5.小箫在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是(  )
A.电阻和电流 B.电压和电阻 C.电功和电压 D.电压和电流
【分析】伏安法测电阻的实验原理是R=,根据实验原理来确定需要测量的物理量。
【解答】解:伏安法测电阻的实验原理是R=,所以需要测量电阻两端的电压以及通过电阻的电流。
故选:D。
6.某同学利用如图所示的电路做“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“20Ω1A”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Rx,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.①③ D.①③④
【分析】①③由表中数据,考虑到误差因素求出电阻大小;当变阻器的最大电阻连入电路中时,根据电阻的串联坟出电阻的最大电阻,由欧姆定律求出电路中的最小电流;
②序号“4”的实验中,电压表为4V,根据串联电路电压的规律得出变阻器的电压,根据分压原理分析;
④探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变。
【解答】解:①由表中数据,考虑到误差因素,
Rx=====﹣﹣﹣﹣﹣==≈10Ω;
当变阻器的最大电阻连入电路中时,电阻的最大电阻:
R串联=10Ω+20Ω=30Ω,由欧姆定律,电路中的最小电流:
I===0.2A>0.1A;
序号“1”的实验数据不是本实验中测得的,①正确;
②序号“4”的实验中,电压表为4V,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:6V﹣4V=2V,根据分压原理,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为:2V:4V=1:2;②错误;
③由①知,待测电阻Rx是定值电阻,故③错误;
④探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,因Rx是定值电阻,故能探究电流与电压的关系,④正确。
故选:A。
7.如图所示,是一种“伏安法”测电阻的电路图,下列关于电阻Rx的测量误差及其产生原因的说法中正确的是(  )

A.测量值偏大,由于电流表有内阻
B.测量值偏小,由于电压表有内阻
C.测量值偏大,由于电压表有内阻
D.测量值偏小,由于电流表有内阻
【分析】电压表和电流表在电路中相当于定值电阻,图中是电流表外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,根据欧姆定律判断误差情况。
【解答】解:图中是电流表外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,电压测量值准确,
由I=的变形式R=可知,电阻测量值偏小,等于电阻R与电压表内阻并联后的总电阻。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
8.在测量小灯泡电阻的实验中,小明设计了图所示的三个电路图,正确的是(  )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
【分析】根据电流表与被测用电器串联使用;电压表与被测用电器并联使用进行分析。
【解答】解:为了测量小灯泡的电阻,电流表与灯泡串联测量通过灯泡中的电流,电压表与灯泡并联,测量灯泡两端的电压;故甲、乙电路图正确,丙图错误。
故选:C。
二.填空题(共5小题)
9.用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。

实验数据表
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.00 0.14 7.1
2 1.70 0.22 7.7
3 2.50
(1)如图所示是实验电路图,图上的圆圈表示电表,其中a是 电压表 ,b是 电流表 。
(2)某实验小组通过改变小灯泡两端的电压,进行了三次测量部分记录见实验数据表。若电压表的示数为2.50V时,电流表的示数如图乙所示,请你填写实验数据表中的两个空格(小数点后位数与已有的物理量位数相同)。
【分析】(1)电压表与灯并联,电流表与灯串联,据此分析;
(2)根据电流表选用小量程确定分度值为读数,由欧姆定律求出电阻。
【解答】解:(1)电压表与灯并联,电流表与灯串联,a是电压表,b是电流表;
(2)若电压表的示数为2.50V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.30A,由欧姆定律,电阻为:
R==≈8.3Ω,如下表所示:
序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.00 0.14 7.1
2 1.70 0.22 7.7
3 2.50 0.30 8.3
故答案为:(1)电压表;电流表;(2)如上所示。
10.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验,小柯同学选取了相应器材,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)如图甲电路无法正常完成实验,有一处导线连接错误,错误导线是 ② (选填“①”或“②”)。
(2)改正电路后,小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是 5 欧姆。

【分析】(1)变阻器需串联在电路中,且要接一上一下;
(2)根据图乙读出电流表的示数,由R=计算出电阻值。
【解答】解:(1)由图知,滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,应接一上一下,导线②连接错误;
(2)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,所以分度值为0.02A,示数为0.5A;
由R=得:
R===5Ω。
故答案为:(1)②;(2)5。
11.小红同学做完“测量小灯泡电阻”的实验后,突发奇想:能否测出滑动变阻器接入电路的电阻呢?经过深思后,她将电压表改接在滑动变阻器两端,电路连接如图甲所示:

(1)图中小灯泡与滑动变阻器是 串联 (选填“串联”或“并联”)的。
(2)检查电路连接无错误后,闭合开关。当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数将 变大 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
(3)当调节滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数为0.25A,电压表示数如图乙,应该为 2 V.此时滑动变阻器接入电路的电阻为 8 Ω。
【分析】(1)滑动变阻器需要改变灯泡两端的电压,故与灯串联。
(2)滑动变阻器的滑片向右移动时,根据滑动变阻器连入电路的阻值的变化,利用欧姆定律即可判断电路中电流的变化。
(3)由图可知电压表的量程为3V,根据指针的位置即可读出电压表的示数,然后根据欧姆定律求滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解:(1)由图可知:滑动变阻器需要改变灯泡两端的电压,故与小灯泡串联。
(2)当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,在电源电压阻不变的情况下,根据欧姆定律可知:电路中电流变大,即电流表示数变大。
(3)由图可知电压表的量程为3V,则电压表示数为2V,
∵电压表接在滑动变阻器两端,则滑动变阻器两端电压为2V,
∴根据欧姆定律得:变阻器接入电路的阻值R===8Ω。
故答案为:(1)串联。(2)变大。(3)2;8。
12.小明在家中找到了一根金属丝,利用自己所学的物理知识对它进行了研究:

(1)如图1所示,用刻度尺量其长度为 6.19cm(6.15cm~6.19cm均可) ;如图2所示,用天平测出其质量为 5.6g ;若用排水法测出其体积为1cm3,则该金属丝的密度为 5.6g/cm3(或5.6×103kg/m3) 。
(2)小明接着测金属丝的电阻,接线时开关应处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片应移到 B (选填“A”或“B”)端。图3中C线和D线应分别接在电压表的 ﹣ 和 3 (选填“﹣”、“3”或“15”)接线柱上。
(3)接线无误且闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,当电压表的示数为1.4V时,电流表的示数如图4所示为 0.28A ,则该金属丝的电阻为 5 Ω.再测一组数据时,发现电压表的示数变大,说明滑动变阻器的滑片是向 A (选填“A”或“B”)端移动。
(4)小明又设计了一种方法来测金属丝的电阻,将金属丝和一定值电阻R0接入如图5所示电路,当电流表A1的示数为电流表A2的示数n倍时,金属丝的电阻Rx=  R0。
【分析】(1)在进行刻度尺的读数时,注意刻度尺的分度值,并要估读到分度值的下一位;
天平平衡时,物体质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;
根据ρ=计算出金属丝的密度;
(2)在连接电路过程中,开关应断开;
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处;
注意电压表量程和正负接线柱的接法;
(3)确定电流表的量程和分度值读出电流值,根据R=计算出电阻值;
根据电压表的变化判断出滑动变阻器阻值的变化,从而确定其滑片移动方向;
(4)掌握并分流的特点,根据并联电路两端的电压进行分析。
【解答】解:(1)由图1知,刻度尺的分度值为1mm,所以金属丝的长度为6.20cm﹣0.01cm=6.19cm;
图2知,标尺的分度值为0.2g,所以m=5g+0.6g=5.6g;
ρ===5.6g/cm3;
(2)接线时开关应处于断开状态,由图知,滑动变阻器接了下面左边的A接线柱,所以在闭合开关前,滑片应移至右端的B处,使其阻值最大;
由图3知,电源电压为3V,所以电压表可选择0~3V的量程,电流从其正接线柱流入,负接线柱流出,所以C接负接线柱,D接3接线柱;
(3)由图4知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A;
R===5Ω;
电压表的示数变大,则滑动变阻器的阻值变小,所以滑片向A端移动;
(4)由图知,两电阻并联,则:
I1Rx=I2R0
Rx=,电流表A1的示数为电流表A2的示数n倍,所以Rx=R0。
故答案为:(1)6.19cm(6.15cm~6.19cm均可);5.6g;5.6g/cm3(或5.6×103kg/m3);(2)断开;B;﹣; 3;(3)0.28A; 5;A;(4)。
13.为粗略测定一个滑动变阻器的最大电阻R,小明按如图正确连成电路。其中电源电压大于6V,电压表仅有0﹣3V量程可用,灯泡L的额定电压是3V、电阻是R0(阻值不变)。实验步骤:
(1)使滑片P处于阻值最大的位置,闭合开关S,电压表示数为U1;
(2)调节滑动变阻器的滑片P至中间位置,电压表示数为U2,此时滑动变阻器连入电路中的电阻为R′.由导体电阻与 长度 的关系可知R′=0.5R,则R=  (用相应的字母表示)。假如滑动变阻器的阻值太大,电压表示数会 太小 ,导致误差太大。这种情况下,只需要再增加 定值电阻 (限一种器材),仍可粗略测定滑动变阻器的最大电阻R。

【分析】(2)掌握影响电阻大小的因素,知道其他条件不变,导体越长,电阻越大;
根据电源电压不变,进行分析,结合欧姆定律及串联电路和电压的关系列出关系式便可得出。
【解答】解:滑片P至中间位置,则滑动变阻器连入电路中电阻线的长度为总长的一半,所以电阻R′为R的一半;
由图知,电压表测量R0两端的电压,当滑片P处于阻值最大的位置时,电路中的电流为,当滑片P至中间位置时,电路中的电流为,设电源电压为U,则
由(1)得,电源电压U=U1+①
由(2)得,电源电压U=U2+②
联立①②得,R=
假如滑动变阻器的阻值太大,电压表示数会太小,所以应再增加一个定值电阻与小灯泡串联,用电压表测量灯泡和定值电阻串联的总电压。
故答案为:(2)长度;;太小;定值电阻。
三.实验探究题(共4小题)
14.现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻R、开关、导线利用给定器材连接成“伏安法测电阻”的电路。

(1)请在答题卡中相应位置画出图甲所示的实物图对应的电路图;
(2)实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于 B 端(选填“A“或“B”);
(3)闭合开关,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 电阻R断路(或电流表短路) (写出一种原因即可)
(4)排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,则通过R的电流大小为 0.3 A,它的阻值是 9 Ω。
【分析】(1)根据实物图画出电路图;
(2)实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了(也可能是电流表短路);
(4)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出它的阻值。
【解答】解:(1)根据实物图画出电路图,如下所示:

(2)实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处B端;
(3)经分析,闭合开关,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,其原因可能是电阻R断路(或电流表短路);
(4)排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,它的阻值是:
R===9Ω。
故答案为:(1)如上所示;(2)B;(3)电阻R断路;(4)0.3; 9。
15.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3伏保持不变)、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个,三个滑动变阻器(分别标有“5欧2安”字样、“10欧2安”字样、“50欧1安”字样),以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器,正确连接电路,进行实验。实验中,当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时,电压表和电流表的指针位置如图(a)、(b)所示,小华记录第一组数据;然后移动滑动变阻器滑片P,在电压表指针自图(a)位置转过两小格时记录第二组数据,此时电流表、电压表指针偏转角度相同;接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为 0~3 伏。
②判断实验中电流表所选的量程。 (a)图中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.4V,
根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:3V﹣1.4V=1.6V,
若电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A;
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的电阻:R滑中==≈5.71Ω,则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω=11.4Ω,与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合;
若电流表选用大量程,其示数为1.4A,
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的电阻:R滑中==≈1.14Ω,则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω=2.28Ω,与题中所给的变阻器的规格差别较大;
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A (需要写出计算过程)
③小华的第二组数据中,电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是 5Ω 。

【分析】①根据电路连接正确确定电路的连接,因电源电压为3V确定电压表选用的量程;
②由电压表选用小量程确定分度值读出(a)图中电压表示数;
(b)图中,若电流表选用大(小)量程得出电流大小;根据串联电路电压的规律得出变阻器的电压;由欧姆定律,得出变阻器连入电路的电阻,与题中所给的变阻器的规格相比较,从而确定电流表选用的量程;
③根据电流表选用的量程确定电流表示数,继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,电压表示数可能为1.6V和1.2V,据此得出电流表对应的示数,由欧姆定律分别得出电阻大小。
【解答】解:
①电路连接正确,即待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻并联,因电源电压为3V,故电压表选用的量程为0~3V;
②(a)图中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.4V,
根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:3V﹣1.4V=1.6V,
若电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A;
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的电阻:R滑中==≈5.71Ω,由题意可得,变阻器的最大电阻约为:2×5.71Ω=11.4Ω,与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合;
若电流表选用大量程,其示数为1.4A,
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的电阻:R滑中==≈1.14Ω,则变阻器的最大电阻约为:2×1.14Ω=2.28Ω,与题中所给的变阻器的规格差别较大;
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A;
③图(b)电流表示数为0.28A.继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,电压表示数可能为1.6V和1.2V:
若电压表示数为:1.4V+2×0.1V=1.6V,即电压表示数变大,根据I=,则电路中的电流也应变大,则此时的电流为:0.28A+2×0.02A=0.32A;
由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值:
Rx===5Ω;
若电压表示数为:1.4V﹣2×0.1V=1.2V,即电压表示数变小,根据I=,则电路中的电流也应变小,此时电流为:
0.28A﹣2×0.02A=0.24A;
由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值:
Rx===5Ω;
故答案为:①0~3;
②(a)图中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.4V,
根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:3V﹣1.4V=1.6V,
若电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A;
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的电阻:R滑中==≈5.71Ω,则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω=11.4Ω,与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合;
若电流表选用大量程,其示数为1.4A,
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的电阻:R滑中==≈1.14Ω,则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω=2.28Ω,与题中所给的变阻器的规格差别较大;
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A;
③5Ω。
16.某同学釆用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。

实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.31 0.40
电阻Rx/Ω 4.8 5.0
Rx的平均值/Ω
(1)按图甲连接电路时,应先 断开 开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 电压表并联在滑动变阻器的两端了 。
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 0.48 A。
(4)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为 5.0 Ω.(结果保留一位小数)
(5)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是 灯泡的电阻受温度的影响 。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,应先断开开关;
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大,根据U=IR分析待测电阻的电压变化,由串联电路电压的规律确定变阻器的电压变化,据此分析;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数;
(4)根据表中数据,由欧姆定律得出第3次实验的电阻;为减小误差,取平均值作为测量结果;
(5)灯泡的电阻受温度的影响。
【解答】解:(1)为保护电路,按图甲连接电路时,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大,根据U=IR,待测电阻的电压变大,即电压表示数变大,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器的两端了;
(3)在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.48A;
(4)根据表中数据,由欧姆定律,第3次实验的电阻:
R3==≈5.2Ω;
为减小误差,取平均值作为测量结果,帮根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为:
R===5.0Ω;
(5)因灯泡的电阻受温度的影响,故将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大。
故答案为:(1)断开;(2)电压表并联在滑动变阻器的两端了;(3)0.48;(4)5.0;(5)灯泡的电阻受温度的影响。
17.在“伏安法测电阻”的实验中,小亮连成如图所示电路,正准备实验时,同组的小明检查发现电路连接有错误。
(1)若在错误的电路中,闭合开关后,电压表的指针将 不动 (选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”)。
(2)请你将接错的那根导线打“×”,画出正确连线。
(3)电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压从小到大变化,滑动变阻器的滑片应该向 左 侧调整。
(4)选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器进行实验,记录数据如表:
实验次数 1 2 3 4 5 6
U/V 1 2 3 1 2 3
I/A 0.2 0.4 0.6 0.1 0.2 0.3
R/Ω 5 10
若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,不能完成表格中第 四 次实验。
(5)在本次实验中滑动变阻器的主要作用 改变电路中的电流和定值电阻两端的电压 。
(6)多次测量的目的是 求平均值,减小误差 。

【分析】(1)(2)电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;
(3)要想改变电阻两端的电压,应改变电阻的电流;
(4)当电流最小时,电路中的电阻是最大的,即滑动变阻器接入电路的电阻最大,据此分析;
(5)滑动变阻器能够改变电路中的电流;
(6)实验中多次测量,可以求出电阻的平均值,从而减小误差。
【解答】解:(1)根据电压表的使用规则可知,电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;图中电压表接在电流表两端,此时电压为0,故电压表指针不动;
(2)电压表应并联接在定值电阻的两端,如图所示:

(3)要使定值电阻两端的电压从小到大变化,应增大通过定值电阻的电流,故应减小滑动变阻器的电阻,即向左移动;
(4)换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,当定值电阻为5Ω时,此时电路中的最小电流为:I===0.18A,故前三组都能完成;
当定值电阻为10Ω时,此时电路中的最小电流为:I===0.15A,第四组的电流为0.1A,故第四组不能完成;
(5)滑动变阻器能够改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,从而实现多次测量的目的;
(6)实验中多次测量,可以求出电阻的平均值,从而减小误差。
故答案为:(1)不动;(2)如图;(3)左;(4)四;(5)改变电路中的电流和定值电阻两端的电压;(6)求平均值,减小误差。