人教版物理第十七章第3节 电阻的测量
一、单选题
1.(2021·香坊模拟)同一实验中,经常需要测多组数据,以下实验测多组数据的目的与其他不同的是( )
A.探究串联电路中的电流规律 B.伏安法测量定值电阻阻值
C.测量物理书的长度 D.测量牛奶的密度
2.(2019九上·简宁期末)在“伏安法”测电阻的实验中,下列注意事项中不正确的是( )
A.连接电路时,开关应断开
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适的量程
C.将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最大的位置
D.电压表应该与待测电阻并联
3.如图所示,小华同学连接了一个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.(2020九上·重庆月考)同学们最近学习的电学实验中,其束三个实验都用到图的电路图,下列说法正确的是( )
A.研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电流表示数不变
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在A,B,C选项的三个实验中,滑动变阻器的作用是完全一样的
5.(2018九上·江阴月考)现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中不可行的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
6.在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有 、 、 。
7.在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡 联,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值 处,在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护 :二是改变电路中的电流和小灯泡两端的 。
8.(2021·成都)小毅同学用图所示电路测未知电阻 的阻值,闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片移到 端。实验时,他移动滑片,多次测量求 的平均值是为了 。
9.在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示.小军读出电流表A1的示数为0.3A,而电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为 V,电阻为 Ω.
10.(2018九上·泰安月考)在用伏安法测定值电阻的阻值的某次实验时,有以下几个主要步骤:
① 根据电路图连接电路;
② 断开开关;
③ 把滑动变阻器电阻调到最大;
④ 闭合开关;
⑤ 根据公式R= 计算出定值电阻的阻值;
⑥ 把滑动变阻器的滑片调到某个位置,读出此时电压表和电流表的示数U和I。
请把以上实验步骤的代号,按实验的合理顺序填写在横线上 。
三、实验探究题
11.(2021·邵阳)小红同学在某次物理实验考查中抽到考题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验,实验电路图如图甲所示,请你帮他完成下列问题:
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况的原因是______(选填“A”或“B”)。
A.电压表量程选小了 B.电压表的正负接线柱接反了
(4)通过三次实验得出的实验数据如下表所示:
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 24
电流I/A 0.2 0.3
第三次得出的电流如图丙所示,请你根据所提供信息求出所测未知电阻的阻值为 。
12.(2021·福建)用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0,导线若干,测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端;
(2)正确连接电路,闭合开关S1和S。电压表示数如图乙,为 V;
(3)断开S1,闭合S,电压表示数为1.4 V,则Rx= Ω;
(4)若没有电压表,只有一个电流表,其余元件不变,设计并在方框内丽出测量Rx阻值的电路图(要求电路连接后不能再拆接)。
13.(2021·湘潭)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 ______(选填“A”或“B”);
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为 A,则R的阻值是 Ω;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时通过Rx的电流为 ;
由此可得Rx的阻值为 (以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】液体密度的测量;长度及其测量;串联电路的电流规律;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】重复多次是为了得出串联电路中的电流普遍规律;伏安法测量定值电阻,由于电压或者电压存在的测量时存在误差,故可以通过多次测量取平均值的方法减小误差;由于刻度尺的使用和读数存在误差,故测量物理书的长度需要多次测量取平均值;测量牛奶的密度,质量、体积的测量存在误差,重复多次,以取平均值,减小测量误差。所以多测数据的目的与其他不同的是探究串联电路中电流的规律。
故答案为:A。
【分析】串联电路中电流处处相等,为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再多次进行试验。
2.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、连接电路时 , 开关应断开 , 是为了保护电路,A说法正确,不合题意;
B、在无法估计被测电压、电流的大小时 , 可用试触法选取合适的量程 , 可以保护电表,B说法正确,不合题意;
C、将变阻器连入电路时 , 滑片应放到使电路中电流最小的位置 , 即为阻值最大位置,C说法错误,符合题意;
D、使用电压表测量电压量,电压表应与被测电路并联,D说法正确,不合题意。
故答案为:C。
【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析。主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、数据的处理。
3.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】连接实验电路中,为了保护电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,即图中的最左端,A不符合题意;图中电源为两节干电池,电压为3伏,故电压表用小量程即可,电流值也通常在小量程范围内,故两表均换小量程;B不符合题意;灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化,故灯泡两端电压发生变化时,其功率变化,灯丝温度也随之变化,C不符合题意;图中电路闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,接入电路中的阻值将变大,灯泡两端的电压将变小,小灯泡变暗,D错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】为了保护电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处.
灯泡电阻受温度的影响,随灯泡电压的变化而变化.
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.
4.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.研究“电流与电压的关系”时需要采用定值电阻,不可以用灯泡代替定值电阻进行实验,灯泡电阻丝的阻值随温度会发生变化,A不符合题意;
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变,B不符合题意;
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差,C符合题意;
D.在B中滑动变阻器的作用是控制电阻两端电压保持不变,研究“电流与电压的关系”时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压,作用是不一样的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究电流和电压关系,电阻保持不变;探究电流和电阻关系,滑动变阻器可以保持电压表示数不变;伏安法测量电阻中,多次实验可以减小误差。
5.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、两电阻并联在电路中,根据欧姆定律可知电阻越大,通过电阻的电流越小.A可行.B、两电阻串联在电路中,根据欧姆定律可知电阻越大,电阻两端的电压越大.B可行.C、两电阻并联,当只闭合S1时,电流表测量R1中的电流,再闭合开关S2时,电流表测量R1和R2中的总电流,从而计算出R2电流,根据并联电路电阻与电流的关系可以判断电阻大小,C可行;D、将开关拨到位置1或位置2时,有种情况电压表的接线柱接反了,无法测量电压,D不行.
故答案为:D.
【分析】缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.
6.【答案】滑动变阻器;电压表;电流表
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻的实验电路图为:
所以在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有:滑动变阻器、电压表、电流表。
故答案为:滑动变阻器;电压表;电流表.
【分析】测量电阻时,利用电压表测量电压,电流表测量电路中的电流,利用滑动变阻器实现多次测量求平均值减小误差。
7.【答案】串联;最大;电路;电压
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡串联;
为了保护电路,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值最大处;
在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护电路:
二是改变电路中的电流和小灯泡两端的电压。以便测量额定电压下的电阻和多次测量。
故答案为:串联;最大;电路;电压.
【分析】测量电阻时,要利用滑动变阻器实现多次测量减小误差,滑动变阻器要和电阻串联,还可以起到保护电路的作用.
8.【答案】b;减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到b端或右端,使其阻值最大;调整变阻器的滑片继续测量的目的是:多次测量求平均值,减小实验误差。
【分析】为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;为了减小测量时产生的误差,常用多次测量取平均值减小误差。
9.【答案】1;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:(1)由图乙可知,电流表A2的量程是0~0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是IA2=0.2A;(2)由并联电路的特点知,流过定值电阻R0的电流IR0=IA1IA2="0.3A" 0.2A=0.1A,
电源电压U=IR0RO=0.1A×10Ω=1V,灯接在电源两端,灯泡两端的电压是1V;灯泡电阻RL= = = =5Ω;
故答案为:1;5.
【分析】根据电流表示数读取电流,利用电流和电阻计算分压,再利用电压和电流的大小计算电阻.
10.【答案】①③④⑥②⑤
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】用伏安法测定值电阻的实验时,正确的步骤为:
①先根据电路图连接电路;
②为了保护电路,使开关闭合时,电路中的电流较小,应把滑动变阻器电阻调到最大;
③之后闭合开关;
④然后把滑动变阻器的滑片调到某个位置,读出此时电压表和电流表的示数U和I;
⑤断开开关;
⑥最后根据公式 计算出定值电阻的阻值。
所以实验的合理顺序应为:①③④⑥②⑤。
故答案为:①③④⑥②⑤。
【分析】伏安法测量电阻时,先连接电路,利用滑动变阻器实现多次测量,利用电压表和电流表测量电压和电流,再利用电压和电流的比值计算电阻的大小。
11.【答案】(1)
(2)左
(3)B
(4)6
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由甲图可知,乙图中需用导线连接电阻R和滑动变阻器,如图所示:
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,图中滑动变阻器下接线柱接的是右下接线柱,则滑片应置于最左端时该滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)闭合开关,电压表的指针反向偏转,说明电压变的正负接线柱接反了。如果电压表量程选小了,则闭合开关,电压变的指针会偏转到最右侧没有刻度的地方。故答案为:B。
(4)由图丙读出此时电流表示数I3=0.4A,结合表格分析可知该流过该电阻的电流与其两端电压成正比,该电阻是一个定值电阻,第三次的阻值
而前两次的阻值根据欧姆定律计算均为6Ω,三次电阻值的平均值为6Ω,即电阻为6Ω。
【分析】(1)滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(4)结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可。
12.【答案】(1)
(2)2.8
(3)20
(4)
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)电压表接入电路使用时,应并联在被测用电器两端,且电流要从电压表的“+”接线柱流进,“—”接线柱流出。该电源由两节干电池组成,所以电压表选0~3V量程接入电路,如图所示:
(2)电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,读出其读数为2.8V。
(3)闭合开关S1和S,电路中只有R0接入电路,电压表测电源电压U=2.8V;断开S1,闭合S,R0和Rx串联接入电路,电压表测R0两端电压U0=1.4V,此时电路中电流
Rx两端电压
Rx的电阻
(4)用电流表测流过R0的电流,计算出R0两端电压,将未知电阻Rx与R0并联,因为并联电路各支路两端电压都相等。设计如图所示电路:
【分析】(1)利用电压表测量未知电阻时,电压表和电阻并联;根据电源电压选择量程;
(2)根据电压表的量程和指针位置,读取电压的大小;
(3)利用电源电压和串联电路电压规律,计算分压,结合电压和电阻的比值计算电流;利用分压和电流的比值计算未知电阻;
(4)根据已知电阻和电流表,可以测量未知电阻的阻值大小。
13.【答案】(1)
(2)断开;B
(3)A
(4)0.5;5
(5)正
(6);
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 实验中,滑动变阻器应于待测电阻串联,且采用一上一下的连接方式,根据题意,滑片P向B端移动时,电流表示数变小,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故连接方式如图所示:
。
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
为了使滑动变阻器起到保护电路的作用,滑动变阻器滑片P应位于最大阻值处的B端。
(3)闭合开关前,电路处于断开状态,没有电流流经电流表,电流表的指针应该指向零刻度线处,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是电流表没调零,B不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,电流表选择的是小量程的0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A。R的阻值为
(5)根据实验数据可看出,电阻一定时,电压增大,电流增大,且比值不变。所以可以得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1,即电源的电压为U1;只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时R0两端电压为U1-U2,通过两电阻的电流相等,所以,通过Rx的电流为 。由此可得Rx的阻值为
【分析】(1)滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)当电流没有流过电流表时,电流表的示数应该为零,此时电流表示数不为零,应该进行调零;
(4)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数;结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可;
(5)探究电流与电压的关系,得到的结论是电阻一定时,电流和电压成正比;
(6)结合题目给出的电流和电压值,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
1 / 1人教版物理第十七章第3节 电阻的测量
一、单选题
1.(2021·香坊模拟)同一实验中,经常需要测多组数据,以下实验测多组数据的目的与其他不同的是( )
A.探究串联电路中的电流规律 B.伏安法测量定值电阻阻值
C.测量物理书的长度 D.测量牛奶的密度
【答案】A
【知识点】液体密度的测量;长度及其测量;串联电路的电流规律;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】重复多次是为了得出串联电路中的电流普遍规律;伏安法测量定值电阻,由于电压或者电压存在的测量时存在误差,故可以通过多次测量取平均值的方法减小误差;由于刻度尺的使用和读数存在误差,故测量物理书的长度需要多次测量取平均值;测量牛奶的密度,质量、体积的测量存在误差,重复多次,以取平均值,减小测量误差。所以多测数据的目的与其他不同的是探究串联电路中电流的规律。
故答案为:A。
【分析】串联电路中电流处处相等,为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再多次进行试验。
2.(2019九上·简宁期末)在“伏安法”测电阻的实验中,下列注意事项中不正确的是( )
A.连接电路时,开关应断开
B.在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适的量程
C.将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最大的位置
D.电压表应该与待测电阻并联
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、连接电路时 , 开关应断开 , 是为了保护电路,A说法正确,不合题意;
B、在无法估计被测电压、电流的大小时 , 可用试触法选取合适的量程 , 可以保护电表,B说法正确,不合题意;
C、将变阻器连入电路时 , 滑片应放到使电路中电流最小的位置 , 即为阻值最大位置,C说法错误,符合题意;
D、使用电压表测量电压量,电压表应与被测电路并联,D说法正确,不合题意。
故答案为:C。
【分析】根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析。主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、数据的处理。
3.如图所示,小华同学连接了一个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
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】连接实验电路中,为了保护电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,即图中的最左端,A不符合题意;图中电源为两节干电池,电压为3伏,故电压表用小量程即可,电流值也通常在小量程范围内,故两表均换小量程;B不符合题意;灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化,故灯泡两端电压发生变化时,其功率变化,灯丝温度也随之变化,C不符合题意;图中电路闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,接入电路中的阻值将变大,灯泡两端的电压将变小,小灯泡变暗,D错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】为了保护电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处.
灯泡电阻受温度的影响,随灯泡电压的变化而变化.
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.
4.(2020九上·重庆月考)同学们最近学习的电学实验中,其束三个实验都用到图的电路图,下列说法正确的是( )
A.研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电流表示数不变
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在A,B,C选项的三个实验中,滑动变阻器的作用是完全一样的
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.研究“电流与电压的关系”时需要采用定值电阻,不可以用灯泡代替定值电阻进行实验,灯泡电阻丝的阻值随温度会发生变化,A不符合题意;
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变,B不符合题意;
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差,C符合题意;
D.在B中滑动变阻器的作用是控制电阻两端电压保持不变,研究“电流与电压的关系”时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压,作用是不一样的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究电流和电压关系,电阻保持不变;探究电流和电阻关系,滑动变阻器可以保持电压表示数不变;伏安法测量电阻中,多次实验可以减小误差。
5.(2018九上·江阴月考)现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中不可行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、两电阻并联在电路中,根据欧姆定律可知电阻越大,通过电阻的电流越小.A可行.B、两电阻串联在电路中,根据欧姆定律可知电阻越大,电阻两端的电压越大.B可行.C、两电阻并联,当只闭合S1时,电流表测量R1中的电流,再闭合开关S2时,电流表测量R1和R2中的总电流,从而计算出R2电流,根据并联电路电阻与电流的关系可以判断电阻大小,C可行;D、将开关拨到位置1或位置2时,有种情况电压表的接线柱接反了,无法测量电压,D不行.
故答案为:D.
【分析】缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.
二、填空题
6.在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有 、 、 。
【答案】滑动变阻器;电压表;电流表
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻的实验电路图为:
所以在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有:滑动变阻器、电压表、电流表。
故答案为:滑动变阻器;电压表;电流表.
【分析】测量电阻时,利用电压表测量电压,电流表测量电路中的电流,利用滑动变阻器实现多次测量求平均值减小误差。
7.在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡 联,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值 处,在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护 :二是改变电路中的电流和小灯泡两端的 。
【答案】串联;最大;电路;电压
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡串联;
为了保护电路,闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值最大处;
在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护电路:
二是改变电路中的电流和小灯泡两端的电压。以便测量额定电压下的电阻和多次测量。
故答案为:串联;最大;电路;电压.
【分析】测量电阻时,要利用滑动变阻器实现多次测量减小误差,滑动变阻器要和电阻串联,还可以起到保护电路的作用.
8.(2021·成都)小毅同学用图所示电路测未知电阻 的阻值,闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片移到 端。实验时,他移动滑片,多次测量求 的平均值是为了 。
【答案】b;减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到b端或右端,使其阻值最大;调整变阻器的滑片继续测量的目的是:多次测量求平均值,减小实验误差。
【分析】为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;为了减小测量时产生的误差,常用多次测量取平均值减小误差。
9.在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示.小军读出电流表A1的示数为0.3A,而电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为 V,电阻为 Ω.
【答案】1;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:(1)由图乙可知,电流表A2的量程是0~0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是IA2=0.2A;(2)由并联电路的特点知,流过定值电阻R0的电流IR0=IA1IA2="0.3A" 0.2A=0.1A,
电源电压U=IR0RO=0.1A×10Ω=1V,灯接在电源两端,灯泡两端的电压是1V;灯泡电阻RL= = = =5Ω;
故答案为:1;5.
【分析】根据电流表示数读取电流,利用电流和电阻计算分压,再利用电压和电流的大小计算电阻.
10.(2018九上·泰安月考)在用伏安法测定值电阻的阻值的某次实验时,有以下几个主要步骤:
① 根据电路图连接电路;
② 断开开关;
③ 把滑动变阻器电阻调到最大;
④ 闭合开关;
⑤ 根据公式R= 计算出定值电阻的阻值;
⑥ 把滑动变阻器的滑片调到某个位置,读出此时电压表和电流表的示数U和I。
请把以上实验步骤的代号,按实验的合理顺序填写在横线上 。
【答案】①③④⑥②⑤
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】用伏安法测定值电阻的实验时,正确的步骤为:
①先根据电路图连接电路;
②为了保护电路,使开关闭合时,电路中的电流较小,应把滑动变阻器电阻调到最大;
③之后闭合开关;
④然后把滑动变阻器的滑片调到某个位置,读出此时电压表和电流表的示数U和I;
⑤断开开关;
⑥最后根据公式 计算出定值电阻的阻值。
所以实验的合理顺序应为:①③④⑥②⑤。
故答案为:①③④⑥②⑤。
【分析】伏安法测量电阻时,先连接电路,利用滑动变阻器实现多次测量,利用电压表和电流表测量电压和电流,再利用电压和电流的比值计算电阻的大小。
三、实验探究题
11.(2021·邵阳)小红同学在某次物理实验考查中抽到考题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验,实验电路图如图甲所示,请你帮他完成下列问题:
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况的原因是______(选填“A”或“B”)。
A.电压表量程选小了 B.电压表的正负接线柱接反了
(4)通过三次实验得出的实验数据如下表所示:
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 24
电流I/A 0.2 0.3
第三次得出的电流如图丙所示,请你根据所提供信息求出所测未知电阻的阻值为 。
【答案】(1)
(2)左
(3)B
(4)6
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由甲图可知,乙图中需用导线连接电阻R和滑动变阻器,如图所示:
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,图中滑动变阻器下接线柱接的是右下接线柱,则滑片应置于最左端时该滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)闭合开关,电压表的指针反向偏转,说明电压变的正负接线柱接反了。如果电压表量程选小了,则闭合开关,电压变的指针会偏转到最右侧没有刻度的地方。故答案为:B。
(4)由图丙读出此时电流表示数I3=0.4A,结合表格分析可知该流过该电阻的电流与其两端电压成正比,该电阻是一个定值电阻,第三次的阻值
而前两次的阻值根据欧姆定律计算均为6Ω,三次电阻值的平均值为6Ω,即电阻为6Ω。
【分析】(1)滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(4)结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可。
12.(2021·福建)用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0,导线若干,测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端;
(2)正确连接电路,闭合开关S1和S。电压表示数如图乙,为 V;
(3)断开S1,闭合S,电压表示数为1.4 V,则Rx= Ω;
(4)若没有电压表,只有一个电流表,其余元件不变,设计并在方框内丽出测量Rx阻值的电路图(要求电路连接后不能再拆接)。
【答案】(1)
(2)2.8
(3)20
(4)
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)电压表接入电路使用时,应并联在被测用电器两端,且电流要从电压表的“+”接线柱流进,“—”接线柱流出。该电源由两节干电池组成,所以电压表选0~3V量程接入电路,如图所示:
(2)电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,读出其读数为2.8V。
(3)闭合开关S1和S,电路中只有R0接入电路,电压表测电源电压U=2.8V;断开S1,闭合S,R0和Rx串联接入电路,电压表测R0两端电压U0=1.4V,此时电路中电流
Rx两端电压
Rx的电阻
(4)用电流表测流过R0的电流,计算出R0两端电压,将未知电阻Rx与R0并联,因为并联电路各支路两端电压都相等。设计如图所示电路:
【分析】(1)利用电压表测量未知电阻时,电压表和电阻并联;根据电源电压选择量程;
(2)根据电压表的量程和指针位置,读取电压的大小;
(3)利用电源电压和串联电路电压规律,计算分压,结合电压和电阻的比值计算电流;利用分压和电流的比值计算未知电阻;
(4)根据已知电阻和电流表,可以测量未知电阻的阻值大小。
13.(2021·湘潭)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 ______(选填“A”或“B”);
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为 A,则R的阻值是 Ω;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时通过Rx的电流为 ;
由此可得Rx的阻值为 (以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2)断开;B
(3)A
(4)0.5;5
(5)正
(6);
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 实验中,滑动变阻器应于待测电阻串联,且采用一上一下的连接方式,根据题意,滑片P向B端移动时,电流表示数变小,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故连接方式如图所示:
。
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
为了使滑动变阻器起到保护电路的作用,滑动变阻器滑片P应位于最大阻值处的B端。
(3)闭合开关前,电路处于断开状态,没有电流流经电流表,电流表的指针应该指向零刻度线处,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是电流表没调零,B不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,电流表选择的是小量程的0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A。R的阻值为
(5)根据实验数据可看出,电阻一定时,电压增大,电流增大,且比值不变。所以可以得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1,即电源的电压为U1;只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时R0两端电压为U1-U2,通过两电阻的电流相等,所以,通过Rx的电流为 。由此可得Rx的阻值为
【分析】(1)滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)当电流没有流过电流表时,电流表的示数应该为零,此时电流表示数不为零,应该进行调零;
(4)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数;结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可;
(5)探究电流与电压的关系,得到的结论是电阻一定时,电流和电压成正比;
(6)结合题目给出的电流和电压值,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
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