人教版物理九年级上
第十七章
第3节
电阻的测量
姓名:__________
班级:__________考号:__________
一、选择题(共6题)
1、
如图所示的各图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是
A.????????
B.??
C.??????????
D.
2、
全校照明电路的总电阻在
A.全校都开灯时最小???
B.全校都关灯时最小
C.全校都开灯时最大???
D.全校都关灯时最大
3、
如图是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
4、
对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量定值电阻”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.它们的滑动变阻器在实验电路中的作用是不同的
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
5、
对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量定值电阻”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.它们的滑动变阻器在实验电路中的作用是不同的
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、
在科学实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验:
①在“测量物体的长度”时,多次测量
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量
③在研究“串、并联电路中电流的规律”时,换用不同定值电阻,多次测量
④在“伏安法测电阻”的实验中,多次测量导体两端电压和通过导体的电流值
上述实验属于减少误差而进行多次实验的是( )
A.①③??????
B.①④?????
C.②③??????
D.②④
二、实验,探究题(共14题)
1、
用电压表和电流表可以测未知导体R的电阻值(即伏安法测电阻),图a为一种测量方案的原理图。
(1)某次实验时电压表和电流表的读数如图b所示,电压表的读数为?
?
?
?
??V,电流表的读数为?
?
?
?
?
?A,则电阻的测量值R=??
?
?
?
?
?Ω;
(2)考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差,那么用这种方案测量出来的电阻值?
?
?
?
??(选填“大于”、“小于”或“等于”)?电阻的真实值,其原因是:????????。
2、
为了测定待测电阻Rx的阻值,某同学设计并连接了如图所示电路,然后闭合开关S,发现电流表和电压表均无示数。为了查出电路中的连接问题,他用一根导线将一端与电源的负极e相连,另一端依次与图中的a、b、c、d接线柱相连,当导线与?c接线柱相连时,电流表和电压表均初次出现示数,其大小如图。由此可以判断该电路在?
?
?
??(选填“ea”、“ab”、“bc”)之间出现了?
?
?
?故障(选填“短路”或“断路”)。待测定值电阻Rx的电阻值为?
?
?
?Ω。该同学在闭合开关前,遗漏了将滑动变阻器?
?
?
??。
3、
学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔划线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,要求:
①滑片P向右移动时,电流表示数变小;
②连线不能交又;
(_______)
(2)检查电路无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致这一现象的原因可能是_____。
A.电压表短路??
B.电压表断路??
C.滑动变阻器短路?
?D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时、电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向_____移动(选填“左”或“右”)。
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I﹣U图象,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω。
4、
在研究伏安法测电阻的实验中:
(1)连接电路时开关应处于________
位置,闭合开关前,滑动变阻器应处于B端?
,
目的是:________
.
(2)小明同学按如图电路原理图连接了实物电路图,其中有两个元件连接错误.它们分别是________
和________
(只须填写连错的元件).
(3)重新连接电路后,用开关S进行试触,如果电流表指针向左偏转,说明电流表的________
;如果电流表指针向右偏转超过刻度盘,说明电流表的________
(4)正确连接电路后,测出电流表的示数为0.3A,电压表示数为2.8V时.则电阻
R1=________
Ω;若改变滑动变阻器滑片P,使电流表和电压表的示数都减小,则电阻R1示数将________
.
5、
在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,小明选用了电压为6V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡和其它合适的器材,并连接了部分实验电路,如图所示:
(1)为了完成实验,请你帮他用笔画线代替导线将电路连接完整(要求导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小)
(2)电路连接好后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到???
(选填“A端”或“B端”);
(3)当闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,灯丝突然烧断,此时电压表的示数??
(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)换相同规格的灯泡,重新实验并记录数据如下表:
电压/V
2.0
2.5
2.8
3.0
3.2
3.5
电流/A
0.40
0.48
0.53
0.56
0.58
0.61
电阻/Ω
5.0
5.2
5.3
5.4
5.5
5.7
平均电阻/Ω
5.4
根据实验数据,小明确定平均电阻就是小灯泡的电阻,你认为这种做法合理吗?
???
(选填“合理“或“不合理“),你的理由是???????
(5)小明还想利用现有的实验器材测量小灯泡的额定功率,但此时电压表0-15V量程突然损坏,而0-3V量程完好.请你在不增减器材的情况下,帮他设计测量小灯泡额定功率的实验.要求写出必要的实验步骤,用字母(或数值)记录所测得的物理量并写出小灯泡额定功率的表达式.
实验步骤:???????
?????????
小灯泡额定功率的表达式:?????
6、
小科连接好如图1所示电路,闭合开关,按一定操作来测量“小灯泡的电阻”,获得实验数据如表:
?实验次数
?1
2
3
?4
?电压U/伏
?2.5
?2.0
?1.5
?1.0
?电流I/安
?0.22
?0.20
?0.17
?0.13
?电阻R/欧
?11.36
?
?8.82
?7.69
(1)表中第2次实验时,小灯泡电阻为 ??
欧;
(2)将表中电流、电压数据转换为I﹣U图象(图2),正确的是 ??
;
(3)小科发现第3、4两次实验小灯泡不发光,出现这种现象的原因是 ??
;
(4)小君按小科的方法连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表指针不偏转,电压表指针偏转,若此电路只有一处故障,你认为该故障是 ??
.
7、
小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示.
(1)该实验的原理是_____.
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于_____端(选填“a”或“b”).
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,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_____;②_____.
(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=_____Ω.
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值.
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②_____;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻Rx的阻值为:Rx=_____(写出表达式).
8、
图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整_____________
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示其读数为I=______A,则未知电阻R=
_________
Ω。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,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
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U
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx=
____________
9、
现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.在利用“伏安法”测量定值电阻R1阻值的实验中:
(1)请你按图甲所示的电路图,以笔画划线代替导线,将图乙中的电路连接完整.______
(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_______(填符号)
A.滑动变阻器断路?
B.Rx断路??
C.Rx短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图丙所示,则通过Rx的电流大小为_______.它的阻值是_______Ω.
(5)本实验要多次测量取平均值,是为了_______.
10、
在测量未知电阻R1(阻值为150Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω),电阻箱R0(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干.
(1)小华同学设计了如图甲所示的电路,根据实验器材数据可粗略估算通过电流表的电流大小,则最大电流是________A,最小电流是________A,你认为小华________(选填“能”或“不能”)准确测出R1阻值.???
(2)小明同学设计了如图乙所示的电路进行测量,正确连接电路后,小明先将开关S拨至________,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1,
再将开关S拨至另一位置,调节________,使电压表的示数恰好为U1.
记下电阻箱的示数为R′,则未知电阻R1的测量值为________.
11、
课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1,A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图,请根据电路图把未完成的实物图连接线补充完整(______);
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“a”“b”)端;
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图,两表A1、A2的读数分别为I1=______A,I2=______A;
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______Ω;
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过______A;
(6)有同学认为,改用下面电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行?
答:______(选填“是”“否”)。
12、
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10Ω),滑动变阻器规格为“20Ω
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P,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 ??
Ω。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、
用“伏安法测电阻”的实验中,老师提供了以下器材:几节干电池做电源、已知阻值的电阻RL、最大阻值为50
Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx、开关2个,电压表和电流表各1只、导线若干.实验前老师启发同学们,为了使测定的电阻值更精确,采用多次测量取平均值的方法.甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案(如图21),依据实验方案回答:
图21
(1)实验中测得下表所示数据,此数据是______小组测量的.
次数
物理量
1
2
3
4
5
电压U/V
1.5
3
4.5
6
7.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(2)乙小组在实验中闭合开关S后,发现电流表示数几乎为零,而电压表的示数等于电源电压.则该电路的故障可能为____________________________________________.
(3)在丁小组实验过程中,闭合开关S和S1,电流表和电压表的示数如图22所示,则电阻Rx两端电压是______V,通过Rx的电流是______A,Rx的阻值是______Ω.
图22
(4)甲小组的同学发现电压表不能正常使用,于是撤去电压表设计了以下4种方案.其中不能测出Rx的方案是______(只填字母).如果S、S1都闭合时,电流表示数为I1,闭合S、断开S1时,电流表示数为I2,则电阻的表达式为方案______(只填字母)的测量结果.
图23
14、
小梦在测定额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中,连接的电路图如图所示.
???
???
(1)小梦在检查电路连接中,发现其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根导线_________________.
(2)小梦检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表示数很小,小梦立即认为灯泡烧坏了,要换小灯泡.小明告诉她这是不正确的,小梦下一步的操作应是:__________.
(3)小梦同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的正常工作下的电阻,应将图中滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为__________V,灯丝I--U图像如图丙,则小灯泡正常工作的电阻是__________.
(4)小明认为,仅通过一次测量就得出小灯泡的正常工作下的电阻是不对的,他觉得应测量出稍大于小灯泡正常工作电压下的电阻,和测量稍低于小灯泡正常工作电压下的电阻,将三次电阻求平均值.你认为小明的想法是否正确,请解释:__________.
============参考答案============
一、选择题
1、
A
【分析】
先确定图象中两个物理量的关系是怎样的,再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时,电流与电压关系是否吻合.电阻一定时,电流与电压成正比.
【详解】
A.图象反应的是电流与电压成正比,故A正确;
B.图象反应的是电流随电压增大而减小,故B错误;
C.图象中当导体两端电压为0时,电流不为0,故C错误;
D.图象反应的电流与电压成反比,故D错误.
故选A.
2、
AD
【解析】
根据并联电路电阻的关系进行分析,即并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
【详解】
因为并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,所以并联电路中,支路越多,总电阻越小;又因为照明电路是并联电路,所以在全校灯都打开时,支路最多,总电阻最小,故A选项正确;但全校都关灯时,开关断开,电路中无电流通过,总电阻无限大,故为最大,故D选项正确。
3、
D
【详解】
A.闭合开关前,滑片应移到最大阻值处,即最左端,选项A正确;
B.两电表量程选择过大,读数误差较大,应更换电表的小量程,选项B正确;
C.移动滑动变阻器的滑片,灯泡两端的电压会随之改变,灯泡温度发生变化,灯泡电阻受温度影响而变化,选项C说法正确;
D.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,灯泡变暗,故选项D错误.
4、
A
【详解】
探究电流跟电阻的关系时,通过移动滑动变阻器的滑片来保持电压不变,多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系;伏安法测量定值电阻时,通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差,故选A。
5、
A
【解析】
【分析】
【详解】
探究电流跟电阻的关系时,通过移动滑动变阻器的滑片来保持电压不变,多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系;伏安法测量定值电阻时,通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差,故选A。
6、
解:①“测量物体的长度”时,由于测量工具或测量方法等会产生实验误差,为了减小误差采取多次测量求平均值的方法;
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量,是为了获得普遍的规律;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个电阻阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,因此为了寻找普遍规律,换用不同电阻多次测量。
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
故选:B。
【分析】测量性实验为了减小误差或者寻找规律进行多次测量,如果物理量是个恒量,多次测量求平均值可以减小实验误差;如果不是测量具体的物理量,而是寻找规律也采取多次测量,寻找普遍性。
【点评】物理实验中,以“测量”二字开头的课题一般是减小误差;以“探究”二字开头的课题,多次测量的目的一般是发现规律。
二、实验,探究题
1、
(1)1.6?,0.5,3.2?.
(2)小于,?电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流,即电流偏大,而电压是准确的,由R=U/I可知,电阻的测量值小于实值.
2、
bc,断路,4,调到最大阻值处(或滑片P移到A或C端、接在B端接线柱的导线接到A端.)
3、
???
D???
左???
12.5Ω???
【解析】
(1)在电源电压一定时,由电流的变化判断电阻的变化,由电阻的变化判断电阻丝长度的变化,判断接入的接线柱。
(2)对于电路故障问题,一般是短路或断路,首先从电流表示数的变化判断电路是断路还是短路,然后再通过电压表判断故障具体位置。
(3)首先读出电压表的示数,要使灯泡正常发光,电压表的示数要如何变化,然后根据串联电路中,电阻起分担电压的作用,电阻越大分担的电压越大做出判断。
(4)从图象上读出小灯泡的额定电压和额定电流,求出小灯泡正常工作时的电阻。
【详解】
(1)向右移动滑片,电流表的示数变小,在电源电压一定时,电路的总电阻变大,滑动变阻器的电阻变大,接线柱要接入左端的A接线柱。如图。
(2)闭合开关,灯泡不亮,电流表示数为零,说明电路是断路,电压表有示数,说明电灯断路,故选D。
(3)电压表选择0﹣3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,所以电压表读数是2.1V,小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡正常发光,电压表的示数要变大,滑动变阻器两端的电压要减小,滑动变阻器的电阻要减小,所以滑动变阻器的滑片向左滑动。
(4)由图象知,小灯泡正常工作的电压是2.5V,电流是0.2A,
所以,
【点睛】
(1)对于电路故障问题,一般是短路或断路,首先从电流表示数的变化判断电路是断路还是短路,电流表有示数是短路,无示数是断路,然后再通过电压表判断故障具体位置,电压表有示数,说明电压表并联的部分是断路,否则是电压表并联之外的地方断路。
(2)电灯的电阻是随温度的变化而变化,是不能求平均值的。
4、
断开???
B?
为保护电路???
电流表???
电压表???
电流表正负接线柱接反了???
说明电路电流太大,电流表选择的量程较小???
9.3Ω???
不变???
【详解】
(1)连接电路时开关应处于断开状态,闭合开关前,为保护电路滑动变阻器的滑片处于最大阻值处;(2)由实物连接知,错误是电流表和电压表的连接方法:电压表串联在电路中和电流表并联在电路中;(3)闭合开关,电流表指针向左偏转,说明电流表正负接线柱接反了;如果发现电流表指针向右偏转超过刻度盘,说明电路电流太大,电流表选择的量程较小;(4)根据欧姆定律可得,R1=≈9.3Ω;∵导体的电阻只与材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,∴改变滑动变阻器滑片P,使电流表和电压表的示数都减小时电阻R1示数将不变.
5、
【专题】计算题;实验题;作图题;探究题;测量型实验综合题.
【分析】(1)根据电路图连接实物图,可采用“电流流向法”,从电源的正极出发,按照电流的流向,先串主电路,再将电压表并在待测电阻的两端;滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,根据题中要求“变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小”即滑动变阻器的阻值变大,右下方接线柱必须接入电路.
(2)为保护用电器,连接电路过程中开关要断开;闭合开关之前滑动变阻器滑片要位于最大阻值处;
(3)灯泡灯丝烧断,即可将灯泡在原电路中去掉,在此基础上进行分析,此时电压表的示数等于电源电压;
(4)影响电阻的因素有:导体的温度、长度、横截面积和材料等,而小灯泡两端的电压不同,小灯泡灯丝的温度会不同,因此电阻也不同;
(5)根据串联电路的电压特点知,在电源电压不变时,用电压表测量滑动变阻器的电压也可使灯的电压为额定电压.
【解答】解:(1)由图可知,电压表、电流表的量程已经确定,滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,题中要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小,这说明滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻变大,则左下方A接线柱必须接入电路,如下图所示;
(2)闭合开关之前滑动变阻器滑片要位于最大阻值处,由上图可知,滑动变阻器的滑片P应移到B端.
(3)因为小灯泡的灯丝烧断后,电压表测量电源电压,所以电压表的示数变大.
(4)灯丝的电阻与温度有关,小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的平均值,该做法不合理;
(5)电源电压为6V,电压表“0-15V”量程不能用,由串联电路的电压特点可知,当灯泡两端电压为3.8V时,滑动变阻器两端的电压为2.2V;所以,应使用电压表的0-3V的量程测滑动变阻器的电压,当电压表示数为2.2V时,灯的电压就是3.8V,此时灯泡正常发光,记下此时电流表的示数I.电路图如图所示:
小灯泡的额定电压U额=3.8V,灯泡正常发光时电流表的示数为I,
则小灯泡额定功率的表达式:P额=U额I=3.8V×I.
故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)变大;(4)不合理;灯丝的电阻受温度影响,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同;(5)将电压表并联在变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.2V,记下此时电流表的示数I;P额=3.8V×I.
【点评】本题考查了伏安法测电阻实验中滑动变阻器的连接、电路故障原因与现象的对应关系、影响电阻的因素等知识点,包含的内容较多,综合性较强.
6、
【考点】IM:伏安法测电阻的探究实验.
【分析】(1)根据R=算出灯泡的电阻;
(2)灯泡的电阻不是定值,I﹣U图象不是直线;
(3)灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的;
(4)常见的电路故障有断路与短路,根据故障现象分析电路故障原因.
【解答】解:(1)表中第2次实验时,小灯泡的电压U=2.0V,电流I=0.20A,
灯泡的电阻为:R===10Ω;
(2)随电压的增大,灯丝的温度升高,而灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以小灯泡的电流随两端电压变化的图象不是直线,故A正确;
(3)灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,第3、4两次实验电压低,电流小,灯泡的实际功率太小,达不到灯泡的发光功率,所以第3、4两次实验小灯泡不发光;
(4)灯不发光,电流表指针不偏转,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联部分之外的电路不存在断路,综合分析可知,电路故障是小灯泡断路.
故答案为:(1)10;(2)A;(3)小灯泡的实际功率太小;(4)小灯泡断路.
7、
R=???
b???
电源电压过大???
选用电流表的量程太小???
8???
将滑动变阻器滑到b端,闭合开关S,读出电压表的读数为U1???
?
【详解】
(1)测量电阻的原理是欧姆定律的变形公式R=;
(2)由图可知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至右边,即b端,使其阻值最大;
(3)操作正确,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,说明电路中的电流较大,可能是电源电压过大或电流表的量程选择偏小;
(4)由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;则R==8Ω;
(5)被测电阻与滑动变阻器串联,电压表与被测电阻并联,开关串联在电路中,如图所示:
将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
将滑片移至b端,闭合开关S,读出此时电压表的示数为U1,则滑动变阻器两端的电压为U-U1;则电路中的电流Ix=I=;则Rx=.
8、
导线的一端接在变阻器上,另一端接在电阻R上???
0.3???
8???
闭合S、S1???
?
【详解】
(1)变阻器应串联在电路中,可将导线一端接在变阻器上端,另一端接在电阻R右端,如图所示。
(2)读图可知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则电流表的示数为0.3A。
由公式
得
(3)实验步骤:
①闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U;
③因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压
U0=U﹣Ux=U﹣U1
因串联电路中各处的电流相等,所以
?
即
解得
9、
???
B???
B???
0.3A???
9???
减小误差???
【详解】
(1)滑动变阻器下面的接线柱已经选择,上面选择哪一个都行,如下图;
;
(2)实验前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,结合实物图可知,滑片应滑到B端;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表无示数,说明电路有地方发生断路;电压表有示数,说明电阻Rx断路;故B
正确.
(4)电流表量程为0~0.6A,指针指在0.3A,故电流为0.3A,则定值电阻的阻值:;
(5)本实验要多次测量取平均值,是为了减小误差.
【点睛】
本题用伏安法测量某定值电阻R的阻值,考查电路的连接、注意事项、故障分析、电阻计算及数据的处理等知识,综合性较强,学生要熟练掌握.
10、
0.02???
0.015???
不能???
1???
电阻箱阻值???
R′???
【详解】
(1)由图示电路图可知,两电阻串联,滑动变阻器接入电路阻值为零时,电路电流最大,
滑动变阻器阻值全部接入电路时,电路电流最小,
电流表量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,电流最大电流为0.02A,用该电路无法准确测出电路电流,无法准确测出电阻阻值.
(2)如图乙所示的电路进行测量,正确连接电路后,先将开关S拨至1,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1,再将开关S拨至另一位置,调节电阻箱阻值,使电压表的示数恰好为U1.记下电阻箱的示数为R′,则未知电阻R1的测量值为R′.
11、
???
b???
0.32???
0.48???
4.5???
0.4???
是???
【解析】
(1)根据电路图可知,电流表A1测量Rx的电流,电流表A2测量干路中的电流,所以实物连接如图所示
。
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,由图可知,滑片P应滑到b端。
(3)由图可知,I1=0.32A。
由图可知,I2=0.48A。
(4)由并联电路中电流的关系可知,R0的电流为
由欧姆定律可知,R0的电压为
R0与Rx并联,所以电压相等,由欧姆定律可知,Rx的电组为
(5)为保证A2表不被烧坏,则A2表的示数最大为0.6A,R0与Rx并联,此时R0与Rx的总电阻为
此时R0与Rx的电压
R0与Rx并联,所以电压相等,由欧姆定律可知,A1表的读数为
所以,A1表的读数不能超过0.4A。
(6)如图所示的电路图,R0与Rx并联,可根据两个电阻的电压相等,测出Rx的值,所以该电路图是可行的。
12、
(1)见下图;(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。
解析:(1)因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用0﹣3V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10Ω,由欧姆定律,灯正常发光时的电流约为:I===0.25A,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灯泡的电流,算出多组电阻值;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关;
(2)小灯泡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P,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:R==≈8.3Ω;
滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,根据I=知,电路的电流增大,小灯泡两端的电压变大,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
(4)由图知图象不是直线表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
【点评】本题考查了连接电路图、滑动变阻器的调节、电表读数、求电阻、实验评价等;连接电路图时,电流表应选择恰当的量程,电流表正负接线柱不要接反;对电表读数时,应先确定电表量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表表盘的刻度线垂直。
13、
(1)丙?
(2)Rx断路?
(3)4.5?
0.3?
15?
(4)A
?B
(08xcem)39.现有电压未知的电源一台;符合要求的电流表两块;已知电阻值的定值电阻R0、待测电阻Rx、单刀单掷开关S各一个;导线若干。利用以上器材可以测出Rx的电阻值。请你:(1)在下侧方框中画出实验电路图;
图28
(2)写出需要记录的物理量及字母:____________________________________________;
(3)写出测量式Rx=_______________________________________________________。
14、
???
调节滑动变阻器???
A???
2.5V???
8.33???
灯泡电阻会随温度升
高而增大,求平均值没有意义.???
【详解】
(1)经分析,滑动变阻器与灯泡并联错误,如果电流从电流表出来,先经过灯泡,再滑动变阻器,到电源的负极.只移动一根导线的情况下,会造成电压表测滑动变阻器两端电压
,如果电流从电流表出来,先经过滑动变阻器,再经灯泡到电源的负极,只改变一根导线,电压表测灯泡电压,符合题意.如图.
?
(2)
小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路断路或电路中的总电阻很大;电压表有示数,说明电压表与电源连通,所以,故障在与电压表并联的灯断路了而导致电压表串联在电路中;电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,灯泡不亮,则可能与电压表并联的灯泡被短路
(3)由图乙所示电压表可以知道,其量程为,分度值为,所示为,灯泡两端电压小于额定电压,要测灯泡额定功率,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端电压增大,所以向A端移动滑片,直到电压表的示数为小灯泡正常发光时的电流为,两端电压为2.5V,根据可以知道灯泡的电阻为8.33Ω.
(4)正确.由图像可知,灯泡电阻随温度的增大而增大,
灯泡电阻受温度影响,在不同电压下灯泡电阻不同,不是定值,求灯泡在不同电压下的阻值作为灯泡正常发光时的电阻是无意义的。