1.物理小组想测量一个定值电阻Rx的阻值,实验器材有∶定值电阻Rx、电压表(量程0~3V和0~15V)、电流表(量程0~0.6A和0~3A)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、未知电源,导线若干。
(1)小琴利用“伏安法”测量电阻的原理是______;闭合开关前,应将图甲中的滑动变阻器滑片置于______端(选填“a”或“b”)。
(2)闭合开关后,发现电压表的示数约为6V,电流表示数为零;移动滑动变阻器滑片,电压表示数有明显变化,但电流表示数依然为零,则发生的故障是______;
(3)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数如图乙所示时,通过电阻Rx的电流大小是______ A;若电压表的偏转格数与电流表相同,则可计算出Rx=______Ω;
(4)小田用电阻箱R1代替滑动变阻器,并更换更灵敏的电流表,多次改变R1的阻值,并记录电流表的示数I,做出I-1—R1图线丙,利用图像丙可以求得
电源电压U=______V,Rx=______ Ω。
(5)小雨设计了如图丁所示的电路,也能多次测量,她多次测量的目的是______,她认为该电路中,电流表、电压表的示数调节范围可以更大,则电R、Rx表示)流表的示数变化范围是______(设电源电压为U,用字母U、。 2.用伏安法测R的电阻实验中:
(1)图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整; (2)实验前,滑动变阻器的滑片P应置于最______(选填“左”或“右”)端; (3)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻R______(选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,当电流表的示数为1A时,电压表的示数如图乙所示,待测电阻R的阻值为______欧;
(5)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中R的测量结果。用图丙的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻。实验步骤如下: ①按照图丙的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处; ②闭合开关S1,S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1,
③______移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2; ④可得待测电阻R=______。
3.在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中,小明设计了如图1所示电路。
(1)根据图1电路图将图2所示的实物图连接起来;
(2)图甲所示电流表示数______A和图乙中电压表的示数______V;
(3)连好电路开始实验,小明发现小灯泡没有发光,观察电压表、电流表均有读数,你认为灯泡没发光的原因是______;
(4)在实验中,第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下降,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不
发光,测量的数据如下表所示。请你根据表中数据在对应图中画出小灯泡的U-I图像 , 从图像中你有什么发现?把你的发现写成一句具有概括性的结论:______。 数据序1 号 发光情明亮 况 电压2.5 U/V 电流0.27 I/A 0.26 0.24 0.22 0.19 0.16 0.05 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 不很亮 不亮 较暗 微光 不发光 不发光 2 3 4 5 6 7
4.某实验小组设计了如图甲所示的电路,测量一个阻值约为100Ω的电阻Rx的阻值,实验室中提供的器材有:两节完全相同的旧干电池,两个开关S1、
S2,导线若干。另外还有可供选择的器材:
A.电压表V1(量程0~3V) B.电压表V2(量程0~15V) C.定值电阻R1(阻值5Ω) D.定值电阻R2(阻值160Ω)
(1)为了准确测出Rx的阻值,实验时,图甲中的电压表应选用________,定值电阻R应选用______。(均填字母序号)
(2)将实验器材按照电路图连接好电路,先闭合______,电压表示数如图乙所示为______V,再闭合______,电压表的示数为2.8V。(忽略电池电压的变化)
(3)根据实验的数据,可计算出Rx____Ω。
5.小明用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)滑动变阻器R在电路中的作用是________。
(2)某次测量时电压表和电流表的示数分别如图乙和图丙所示,则电压表的示数为_____V,电流表的示数为____A,根据本次测量的数据可知Rx的阻值为____Ω。
(3)小明用一个小灯泡替换了电路中的Rx,改变滑动变阻器的滑片位置后测出若干组电压表和电流表的示数,然后根据测得的数据画出了电流随电压变化的图像如下图所示。
①当小灯泡两端的电压为0.5V时,小灯泡的电阻为_____Ω。
①电流随电压变化的图像是曲线而不是一条直线,原因是______(填写选项的字母)。
A.小灯泡灯丝的电阻是恒定的 B.测量误差引起的 C.小灯泡灯丝的电阻随温度变化 D.做图错误引起的 6.在“测定小灯泡电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为 6V的电源、“3.8V 1.52W”的小灯泡、标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当) ;在连接电路时开
关应处于____状态。
(2)甲组同学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,请找出实验中两个操作不当之处: ①____; ①____。
(3)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是(______) A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)测量小灯泡电阻的原理是____,小灯泡正常发光时灯丝阻值约为____Ω。 (5)下表是按正确操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因是____。 实验次数 电压 U/V 电路 I/A 电阻 R/Ω 1 2.0 0.33 6.0 2 3.0 0.34 8.8 3 3.8 0.40 9.5 7.小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压约为3V,Rx的阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片 P向左滑动时,电流表示数变大 ;
(2)对照图甲实物电路,请你在虚线框内添上所缺电学元件和导线,把电路图补画完整 ;
(3)闭合开关,两电表均无示数。将电压表接在变阻器两端时也无示数,但接在开关两端时有示数,则电路故障是___________;
(4)排除故障后,闭合开关移动变阻器的滑片 P 至某一位置,此时电压表示数为 2.7V,电流表示数如图丙,则未知电阻 Rx=___________Ω; (5)小华认为:不用电流表,只用电压表和阻值为 400Ω 的定值电阻 R0,由图丁同样可以测得未知电阻 Rx 的阻值。小华设计方案如下: a、闭合 S1、断开 S2,读出电压表示数为 U1; b、闭合 S1、S2,读出电压表示数为 U2;
①电阻 Rx 的表达式为 Rx'=___________(用测量值 U1、U2 及 R0 来表示);
①利用提供的实验器材,小华设计方案___________(选填“能”或“不能”)准确测得电阻 Rx的阻值,你判断的理由是___________。
8.在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中,图a是测量小灯泡电阻的实验电路图,已知灯的额定电压为2.5V。
(1)图b是根据电路图连接的实物,电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)实验中电压表和电流表的读数如图c所示,则小灯泡的电阻测量值RX= ______ Ω;
(3)为测量出小灯泡正需发光时的电阻值,根据电路图设计,应将滑动变阻器向 ______ (选“左”或“右”)调节;
(4)考虑到电表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差,如果将原来电路设计方案中小灯泡电阻的测量值表示为R1,改为图d方案后的测量值表示为R2,小灯泡电阻的真实值表示为RX,不考虑温度的影响,则这三个值由大到小的排列为 ______ 。 9.小宇用图甲所示电路测量小灯泡的电阻:
(1)如图甲所示,是小宇同学连接最后一根导线的场景,请指出他所犯的两个错误:____________、___________;
(2)改正错误后,继续进行实验。第2次测量时,电压表的示数如图乙所示,请帮他完成下表中第2次实验数据的记录与处理; 次数 1 2 3 电压U/V 1.0 _________ 2.0 电流I/A 0.24 0.30 0.32 电阻R/ 4.17 _________ 6.25 (3)经过三次测量,得出三组数据后,小宇发现小灯泡的电阻差距很大,而且呈现逐渐变大的趋势,产生这种现象的原因是小灯泡的电阻受到了______影响。
10.辰辰同学用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉)。
(2)连接电路前,开关必须断开。电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中 _____ 处(选填“A”或“B”)。
(3)辰辰同学闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻Rx______ (选填“短路”或“断路”)。 (4)辰辰同学排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为 ________ A;另一次测量电压表的指针如图丙所示,其示数为 ______ V。他根据几组实验数据计算出Rx的值,为了进一步减小误差,绘制了Rx的U-I图像。
(5)另一组的锐锐同学用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图像。辰辰发现锐锐绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同,你认为其原因是锐锐同学 __________ ;辰辰根据锐锐的
图像也可计算出待测电阻Rx= _______ Ω。(实验过程中电源电压保持不变)。11.小明在探究“伏安法”测电阻的实验中,根据实验目的设计出如图甲所示实验电路图,并按电路图连接好实验器材。
(1)此实验的实验原理是___________。小明按如图甲所示的电路图连接电路,在连接电路过程中,开关应处于___________状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至阻值最___________的位置。
(2)在闭合开关时,发现电流表的示数如图乙所示,则下一步的实验操作是: 先___________,然后___________ 。 序号 电压U/V 电流I/A 1 2 3 1.4 2.0 2.8 0.14 0.20 0.28 (3)改进后,小明继续实验并将数据记录在表中,分析数据可知待测电阻的___________。 阻值为___________Ω,分析数据可得到的结论:当电阻一定时,12.有两个阻值未知的定值电阻 R1、R2(R1 约 6Ω,R2 约 500Ω),要求测出未知电阻的阻值。
(1)图甲是测量 R1 阻值的部分实物图,电源为两节干电池;
①闭合开关,移动滑片 P,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是导线______(选填: “a”、“b”或“c”
)内部断路;
①排除故障后,“C”或“D”)闭合开关前滑片 P 应该位于______(选填:端;闭合开关,移动滑片 P,当电压表示数为 1.2V 时,电流表示数如图乙所示,则 R1=______Ω;
(2)小明从图甲中选择合适的器材、电阻箱(规格“0~9999Ω 5A”)、若干开关及导线,连成图丙所示的电路,请帮助小明完成下列实验步骤: ①将电阻箱调至一适当电阻 R0,只闭合开关 S1 和S,读出电压表示数,记为 a;
①只闭合两个开关______,读出电压表示数,记为 b;
①分析数据,得出待测电阻的表达式 R2=______。(用 a、b、R0 表示) 13.小岩用“伏安法”测量定值电阻R的阻值,在实验桌上连接了部分实验电路,如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物图连接完整; (2)闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于______端; (3)闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P移至某位置,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。这个待测电阻R的阻值为______Ω。
14.小明同学用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,他设计的电路如图甲所示。
(1)此实验的原理是 _______ 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到最 ______ 端(选填“左”或“右”)使其阻值最大。
(2)团合开关后,发现电流表有示数,电压表示数接近为零,则故陈原因可能是因为电阻Rx出现了 _______ (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,当电压表的示数为6V时,电流表的示数如图乙所示,则此时电流表的示数为 _______ A,待测电阻Rx的阻值为 _______ Ω。 (4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1; ①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 _______ ,记录电流表示数为I2:
①写出待测电阻的表达式,Rx= _______ (用R0、I1、I2表示)。 15.某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。 (2)正确连接电路并把滑动变阻器调到阻值最大处,闭合开关后,同学们发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是__________。
(3)排除故障后,先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示为______A。
(4)接下来做第2次实验,断开开关,取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为______V时,读出电流表的示数填在下表中。再更换20Ω定值电阻继续实验,实验数据记录在表格中。由实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成____________。 实验次数 1 R/Ω I/A 5 2 10 0.2 3 20 0.1 (5)该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0,测未知电阻Rx的阻值。于是
他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
a.闭合 S 和 S1,此时电流表的示数为I1 b.闭合 S 断开 S1,此时电流表的示数为I2
c.请用已知量 R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式, 则Rx=______。16.如图甲所示是小陶子“测量小灯泡的电阻”的部分实验电路,调节学生电源使电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压(小灯泡正常发光时的电压)是2.5V,灯泡正常发光时的电阻约为9Ω,电流表(0~0.6A、0~3A)和电压表(0~3V、0~15V)各有两个量程。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,使其成为完整的电路;要求:滑动变阻
器的滑片P向左滑动时,电路中的电流变大; (2)排除故障后继续实验,测量数据如表所示: 实验次数 发光情况 电压U/A 电流I/A 1 不亮 0.5 0.1 2 微亮 1.5 0.22 3 较亮 2.0 0.25 4 明亮 2.5 5 更明亮 3.0 0.3 小灯泡正常工作时的电流表的指针指示如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 ______ Ω(计算结果保留一位小数);在第1次实验中,灯泡不亮的原因是 ______ (答出一个原因即可);
(3)为了完成上述所有实验数据,则兴趣小组所使用的滑动变阻器的最大阻值至少是 ______ Ω;
(4)整个实验过程中,若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2,则ΔR1和ΔR2大小关系是:ΔR1______ ΔR2(选填“>”“<”“=”)。
17.用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如下表:
实验次数 电压U/V 1 1.5 2 2.1 3 2.5 电流I/A 0.15 0.24 (1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,读数为___________A。 (2)根据实验数据可知定值电阻Rx___________Ω(结果保留一位小数)。 (3)另外一组的同学用相同的实验器材测量电阻Rx阻值时,发现电压表已损坏,他们重新设计电路,选了一个阻值已知的R1,连接电路如图丙所示,他先将导线C端接到电流表“-”接线柱上,电流表读数为I1,后将导线C端接到电流表“0.6”接线柱上,电流表读数为I2,则Rx的阻值为___________(用已知字母表示)。
18.小刚在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他连的实验电路。
(1)电池盒中至少有______节干电池。
(2)经检查发现电路接线有错误,小刚只做了一处改动就闭合开关进行实验。请在图甲接错的导线上打上“×”,并改正。
(3)实验时,小刚移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示。则该小灯泡的额定电流为_____A,正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数)。
(4)在此实验基础上,老师又出示阻值为数百欧的电阻Rx,提问能否用上述器材、方法测量该电阻的阻值。同学们分析得出上述方案不行,原因是:_______________。
(5)接着,小刚与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R(0-9999Ω,5A)、定值电阻R0(200Ω,2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种不同方案,其电路图见上。在A、B两种不同的方案中,你认为方案______的设计可以让测量结果更准确,理由是:_____________。
19.一只小灯泡的额定电压为2V(正常发光时的电阻约为8Ω),小明想准确测量这个小灯泡正常发光时的电阻,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器,导线若干。
(1)若滑动变阻器有A规格:“10Ω,2A”、B规格:“30Ω,1A”可选。本实验应该选择_____(选填“A”或“B”)规格的滑动变阻器。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动
时变阻器阻值变小)。
(3)小明在连接好电路的最后一根导线时。发现电压表指针立刻偏到最大刻度处,小灯泡却不亮,且电流表也没有示数,上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是_____,出现上述故障的原因可能是_____。
(4)排除故障后,小明检查各器材都正常开始进行测量,调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为_____A.则该小灯泡正常发光时的电阻为_____。(结果保留两位有效数字)
(5)若(3)中将电压表损坏了,经过思考,小明用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡正常发光时的电阻,请完成下列实验步骤: ①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,移动滑片,使电流表的示数为_____; ①再将开关S2拔到触点“2”,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I; ①小灯泡正常发光时的电阻为R1=_____。(用已知量和测量量表示) 20.某同学利用图甲所示的电路来测量一定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整;
(2)闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图乙所示,则I=_______A,Rx=_______Ω; (3)小聪用这种方法测小灯泡的电阻时,正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路存在的故障是_______;如果发现灯泡不亮,电流表有示数,而电压表无示数,则电路存
在的故障是_______;
(4)多次测出小灯泡中的电流和两端电压数据后,画出的U—I图是图丙中的______(填“甲”或“乙”),算出多组电阻______(填“能”或“不能”)求平均值作为灯丝电阻,是因为______;
(5)另外此电路还可探究“电流与电压的关系”,此实验中滑动变阻器除了起保护电路的作用外,还起______作用;在探究“电流与电阻的关系”的实验中,滑动变阻器的主要作用是:______。
答案
1.RU b 电流表短路 0.34 25 6 24 减小误差 I0~
U Rx2. 左 断路 5 闭
U2U1 合S1断开S2 I2I13. 0.4 2 略
略
4.A D S2 1.2 S1 120
5.改变电阻Rx两端的电压,测量多组数据 2.4 0.4 6 5 C
6. 断开 在连
接电路时没有断开开关 在闭合开关前滑动变阻器没有接入最大值 C RU 9.5 灯丝电阻受温度影响 I7. 开
关断路 9
U1R0 不能 R0 太大,测得电阻 Rx 两端的电
U2U1压值小于电压表的分度值,无法准确读取电压值
8. 5.75 左
R2>RX>R1
9.略 略 1.5 5 温度
10. B 断路
0.28 2.6 电压表并联在了滑动变阻器两端 10 11.RU 断开 大 断开开关 将电流表正负接线柱对调 IaR0 ba10 电流与电压成正比 12.b D 5 S1、S2
13. B 2 0.5 4
I2UR0 14.R= 左 短路 1.5 4 b端 III1215. 定值电阻断路 0.4 B
2 反比
(I1I2)R0
I216. 8.9 灯的实际功
率过小 40 <
I2R117.0.20 10.3
I1I218.3 0.3 12.7 电阻Rx阻
值太大,接入电路后,电路电流太小,无法测出电流 B 方案B可以根据需要改变电阻箱的阻值,从而得到多组实验数据,然后取平均值,误差更小
19.B 连接电路时没有断
开开关 灯泡断路或灯泡与接线柱接触不良 0.26 7.7Ω I1 2V×(I﹣I1)
20. 0.30 4 小灯泡断路 小
灯泡短路 乙 不能 小灯泡的电阻随温度发生了改变 改变定值电阻两端的电压 控制定制电阻两端电压不变
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