訓(xùn)練04 特殊方法測(cè)電阻【實(shí)驗(yàn)攻略】中考物理實(shí)驗(yàn)拓展與培優(yōu)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

特殊方法測(cè)電阻特殊方法測(cè)電阻電壓表方法一、伏阻法【電路圖】【步驟】(1)閉合開關(guān)S、S1,此時(shí)電壓表示數(shù)為U(2)只斷開開關(guān)S1,此時(shí)電壓表示數(shù)為【表達(dá)式】R方法二、伏伏法【電路圖】【步驟】(1)將電壓表1并聯(lián)在R0兩端,閉合開關(guān)S,測(cè)出R0兩端的電壓(2)將電壓表2并聯(lián)在R0和Rx兩端,閉合開關(guān)S,測(cè)出串聯(lián)電路的總電壓為【表達(dá)式】R方法三、伏滑法【電路圖】【步驟】(1)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端時(shí),電壓表示數(shù)為Ux(2)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端時(shí),電壓表示數(shù)為U【表達(dá)式】Rx=UxRU-方法四、電阻箱法【電路圖】【步驟】(1)只閉合開關(guān)S和S1,記下電壓表示數(shù)U(2)只閉合開關(guān)S和S2,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)仍為U0【表達(dá)式】Rx=R1QUOTER方法五、安阻法【電路圖】【步驟】(1)只閉合開關(guān)S0,記下電流表示數(shù)為I(2)閉合開關(guān)S0和S,記下電流表示數(shù)為【表達(dá)式】Rx=I-I0I方法六、安安法【電路圖】【步驟】閉合開關(guān)S,測(cè)出通過R0的電流和干路的電流分別為I0和I【表達(dá)式】Rx=I0I-I方法七、安斷法【電路圖】【步驟】(1)只閉合開關(guān)S0,記下電流表示數(shù)為I(2)閉合開關(guān)S0和S,記下電流表示數(shù)為【表達(dá)式】Rx=I0-II方法八、安滑法【電路圖】【步驟】(1)當(dāng)滑片P在最左端時(shí),電流表的示數(shù)為I1(2)當(dāng)滑片P在最右端時(shí),電流表的示數(shù)為I【表達(dá)式】Rx=I2I1方法九、替代法【電路圖】【步驟】(1)閉合開關(guān)S,開關(guān)S1接到1處,適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表的示數(shù)記為I(2)閉合開關(guān)S,開關(guān)S1接到2處,保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變,調(diào)節(jié)電阻箱的電阻,使電流表的示數(shù)仍為I1,【表達(dá)式】Rx=R0QUOTER一、電阻的測(cè)量還有以下幾種方法1.萬用表法:使用萬用表可以直接測(cè)量電阻的值。萬用表通常具有電阻測(cè)量功能,可以測(cè)量不同范圍內(nèi)的電阻值。2.電橋法:電橋法是一種比較精確的電阻測(cè)量方法,常用于實(shí)驗(yàn)室中。它利用電橋平衡的原理,通過調(diào)整電橋中的電阻值,使電橋達(dá)到平衡狀態(tài),從而計(jì)算出待測(cè)電阻的值。3.雙臂電橋法:雙臂電橋法是一種改進(jìn)的電橋法,它可以消除測(cè)量中的導(dǎo)線電阻和接觸電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。4.電位差計(jì)法:電位差計(jì)法是一種通過測(cè)量電阻上的電位差來計(jì)算電阻值的方法。它利用電位差計(jì)測(cè)量電阻兩端的電位差,然后根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電阻值。二、測(cè)量電阻方法的選取1.測(cè)量范圍:不同的測(cè)量方法適用于不同范圍的電阻值。例如,萬用表法通常適用于測(cè)量較小的電阻值,而雙臂電橋法適用于測(cè)量較大的電阻值。2.測(cè)量準(zhǔn)確度:不同的測(cè)量方法具有不同的準(zhǔn)確度。例如,電橋法和電位差計(jì)法可以提供較高的準(zhǔn)確度,但操作相對(duì)復(fù)雜。而萬用表法雖然準(zhǔn)確度較低,但操作簡單快捷。3.實(shí)驗(yàn)條件:測(cè)量電阻的方法可能受到實(shí)驗(yàn)條件的限制。例如,有些方法可能需要特殊的儀器設(shè)備或電源,而有些方法可能受到環(huán)境溫度、濕度等因素的影響。4.被測(cè)電阻的特性:被測(cè)電阻的特性也會(huì)影響測(cè)量方法的選擇。例如,對(duì)于高阻值電阻,可能需要使用高靈敏度的測(cè)量方法;對(duì)于非線性電阻,可能需要使用特殊的測(cè)量技術(shù)。5.測(cè)量成本:不同的測(cè)量方法所需的儀器設(shè)備和操作成本不同。在選擇測(cè)量方法時(shí),需要考慮成本效益。1.測(cè)量未知電阻R2阻值的實(shí)驗(yàn)中,用到的實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、電壓表、電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)連接的電路如圖甲所示,閉合開關(guān),電壓表和電流表的有無示數(shù)情況分別是;(2)甲圖電路中存在導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法;()(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則被測(cè)電阻的阻值大小為Ω;為了減小測(cè)量誤差,進(jìn)行多次測(cè)量,使電壓表示數(shù)從1.2V變?yōu)?V,則滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向(選填“A”或“B”)端移動(dòng);(4)把圖甲中的未知電阻換成小燈泡,測(cè)量小燈泡的電阻,根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)繪制出I-U關(guān)系圖像,如圖丙,其中小燈泡的I-U關(guān)系圖線是(選填“a”或“b”),你的判斷理由是;(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)借助阻值已知的定值電阻R0和另一個(gè)電壓表,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路來測(cè)量未知電阻的阻值。①電路圖中虛線框內(nèi)的元件組合相當(dāng)于一個(gè)表;②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片的位置,讀出此時(shí)電壓表V和V0的示數(shù)分別為Ux和U0;③未知電阻Rx=(用測(cè)量量和已知量符號(hào)表示)?!敬鸢浮侩妷罕碛惺緮?shù),電流表無示數(shù)

5Ba小燈泡的阻值隨溫度的升高而增大,不是一個(gè)定值【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)連接的電路如圖甲所示,電壓表和電流表串聯(lián)后并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端,因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻較小,相當(dāng)于短路,電壓表內(nèi)阻非常大,相當(dāng)于開路,所以閉合開關(guān)后,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。(2)[2]甲圖電路中電壓表和電流表串聯(lián)后并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端,即圖中滑動(dòng)變阻器到待測(cè)電阻的導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,應(yīng)該改為電流表的負(fù)接線柱與待測(cè)電阻的右接線柱連接。如圖所示

(3)[3]閉合開關(guān),當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選擇分度值為0.02A的小量程,示數(shù)為0.24A,根據(jù)歐姆定律可得被測(cè)電阻的阻值大小[4]為了減小測(cè)量誤差,進(jìn)行多次測(cè)量,使電壓表示數(shù)從1.2V變?yōu)?V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端電壓應(yīng)減小,根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的接入阻值,即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向B端移動(dòng)。(4)[5][6]把圖甲中的未知電阻換成小燈泡,測(cè)量小燈泡的電阻,小燈泡的阻值受溫度的影響,隨溫度的升高而增大,不是一個(gè)定值,則小燈泡的I-U圖像是一條曲線,所以小燈泡的I-U關(guān)系圖線是a。

(5)[7]由圖可知,待測(cè)電阻與已知的定值電阻R0串聯(lián),電壓表V測(cè)量待測(cè)電阻兩端電壓為Ux,電壓表V0的測(cè)量定值電阻R0兩端電壓為U0,根據(jù)歐姆定律以及串聯(lián)電路電流規(guī)律可得待測(cè)電阻通過的電流根據(jù)歐姆定律待測(cè)電阻的阻值2.在進(jìn)行“使用電阻箱間接測(cè)量小燈泡的電阻”活動(dòng)中,小明同學(xué)打算進(jìn)行如下操作:(1)將待測(cè)的小燈泡接入如圖所示電路的M、N兩點(diǎn)間,閉合開關(guān),讀出電流表的示數(shù)I。(2)取下該小燈泡,將電阻箱接在M、N兩點(diǎn)間,調(diào)整并記錄電阻箱的阻值和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù),如下表所示:次序1234MN間電阻待測(cè)燈泡10Ω9Ω7Ω電流I/A0.140.130.140.15小燈泡的電阻值是Ω。你判斷的理由是。【答案】99Ω的電阻等效替代了小燈泡的電阻【詳解】[1][2]因?yàn)楫?dāng)電阻箱代替原電路中待測(cè)小燈泡的位置后,使電路中的電流值不發(fā)生變化,待測(cè)電阻的阻值就等于此時(shí)電阻箱的阻值。這種測(cè)電阻的方法叫等效替代法;通過小燈泡的電流為0.14A,當(dāng)通過電阻箱的電流也為0.14A時(shí),電阻箱的電阻等于燈泡的電阻,即小燈泡的電阻值是9Ω。3.(1)圖1電流表的示數(shù)為A;圖2為某次測(cè)量電壓時(shí)指針偏轉(zhuǎn)的情況,為了讀數(shù)更準(zhǔn)確,應(yīng);(2)如圖3為小明設(shè)計(jì)測(cè)未知電阻Rx阻值的電路:當(dāng)S接a,電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S接b,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)仍為I,此時(shí)電阻箱的示數(shù)如圖4所示,為Ω;則未知電阻Rx=Ω;(3)圖5是探究重力勢(shì)能的大小與有關(guān);(4)在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,用同一鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s不同程度后靜止釋放,撞擊同一木塊,如圖6···,這是探究動(dòng)能的大小與的關(guān)系;(5)為了探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系,在圖6中用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放,撞擊同一木塊···,這個(gè)設(shè)計(jì)方案是(正確/錯(cuò)誤)的?!敬鸢浮?.34換用0~3V量程5050質(zhì)量速度錯(cuò)誤【詳解】(1)[1]如圖1,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,根據(jù)電流表指針位置可知,電流表的示數(shù)為0.34A。[2]如圖2,電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度很小,是因?yàn)榱砍踢x大了,故應(yīng)換用0~3V的量程。(2)[3]如圖電阻箱的示數(shù)為0×1000Ω+0×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=50Ω[4]兩次電流相等,故待測(cè)電阻與電阻箱阻值相等,即Rx=50Ω。(3)[5]如圖5,物體所處高度相同,質(zhì)量不同,故探究的是重力勢(shì)能與物體質(zhì)量的關(guān)系。(4)[6]用同一鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s不同程度后靜止釋放,物體的質(zhì)量相同,但是初速度不同,故探究的是動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系。(5)[7]若用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放,撞擊同一木塊,撞擊的動(dòng)能由彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來,而彈簧的彈性勢(shì)能的大小與形變程度有關(guān),故彈簧勢(shì)能相同,轉(zhuǎn)化出的動(dòng)能相同,因此,木塊最終移動(dòng)的距離相同,這樣是不能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故該?shí)驗(yàn)方案錯(cuò)誤。4.小明同學(xué)學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)電阻,知道了伏安法測(cè)電阻的原理為R=。實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)電壓表壞了,他利用實(shí)驗(yàn)室備有的下列器材測(cè)出了待測(cè)電阻Rx的阻值。A.待測(cè)定值電阻Rx:阻值在7~9Ω之間

B.電阻箱R′C.電流表A:測(cè)量范圍0~0.6A,0~3A

D.電源E:電源電壓恒定,大約為4VE.單刀雙擲開關(guān)(雙向開關(guān))S及導(dǎo)線若干。為了較精確地測(cè)出待測(cè)電阻Rx的阻值,小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。(1)在小明設(shè)計(jì)的電路中,電流表的量程應(yīng)選A;(2)小明按正確的操作,將開關(guān)擲向a,讀出電路穩(wěn)定后A表的示數(shù)(記為I),又將開關(guān)擲向b,調(diào)節(jié)的阻值,使電流表示數(shù)為,讀出此時(shí)電阻箱的阻值為R0,請(qǐng)你寫出用測(cè)得的物理量表示的Rx的表達(dá)式:Rx=;(3)這種測(cè)量方法與“曹沖稱象”方法相似,稱為法?!敬鸢浮?~0.6電阻箱IR0等效替代【詳解】[1]用電流表測(cè)量通過待測(cè)電阻的電流,用電壓表測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓,根據(jù)得到待測(cè)電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)原理是。(1)[2]被測(cè)電阻阻值約為7Ω~9Ω,電源電壓為4V,電路的最大電流為所以電流表選擇0~0.6A量程。(2)[3][4][5]S擲向a時(shí),Rx與變阻器R串聯(lián),測(cè)出電路中電流I,當(dāng)S擲向b時(shí),電阻箱R′與變阻器R串聯(lián),調(diào)節(jié)電阻箱R′的阻值,電流表示數(shù)為I,讀出此時(shí)電阻箱的阻值為R0,根據(jù)等效替代法,Rx的表達(dá)式Rx=R0(3)[6]曹沖稱象過程中,船上石頭的總質(zhì)量等于大象的質(zhì)量,通過石頭的質(zhì)量得到大象的質(zhì)量,采用的是等效替代法,該實(shí)驗(yàn)用到等效替代法。5.某小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材“探究電流與電阻的關(guān)系”,電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω1A”的字樣,阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個(gè)。(1)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟最合理的排序是(填序號(hào));①閉合開關(guān)②將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處③斷開開關(guān)④連接電路(2)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)圖甲電路中有一根連線不對(duì),請(qǐng)你在接錯(cuò)的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接線;(導(dǎo)線不得交叉)(3)電路連接正確后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),此時(shí)電路中的故障可能是定值電阻(選填“斷路”或“短路”);(4)排除故障后,用10Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn),換另一電阻繼續(xù)探究,需要向左移動(dòng)滑片才能使電壓表示數(shù)保持不變,則換用的是Ω的電阻。(5)用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的電阻完成實(shí)驗(yàn),繪制了如圖乙所示圖像,由圖像可知,定值電阻兩端電壓保持V不變,分析圖像可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:;(6)實(shí)驗(yàn)完成后,該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值,定值電阻R0的阻值已知,電源電壓未知且恒定不變。測(cè)量步驟如下:①當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電流表讀數(shù)為I1;②當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表讀數(shù)為I2;③待測(cè)電阻Rx=(用R0、I1、I2表示)?!敬鸢浮竣邰堍冖俣搪?2見詳解【詳解】(1)[1]連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開,閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處,故下列實(shí)驗(yàn)操作步驟最合理的排序是③斷開開關(guān);④連接電路;②將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處;①閉合開關(guān)。即③④②①。(2)[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓,應(yīng)與定值電阻并聯(lián),故應(yīng)將定值電阻右端與滑動(dòng)變阻器相連的導(dǎo)線改接到電壓表負(fù)接線柱上,如圖所示(3)[3]電路連接正確后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),表明電路為通路,沒有斷路,可能存在短路,電壓表無示數(shù),表明電壓表測(cè)量范圍內(nèi)可能存在短路,故此時(shí)電路中的故障可能是定值電阻短路。(4)[4]根據(jù)控制變量法,探究電流與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持電壓一定,用10Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn),換另一電阻繼續(xù)探究,需要向左移動(dòng)滑片即減小滑動(dòng)變阻器接入電阻,才能使電壓表示數(shù)保持不變,根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律,表明更換定值電阻后其兩端電壓變小了,故換入的電阻比原來要小,則換用的是5Ω的電阻。(5)[5][6]如圖乙所示圖像,當(dāng)接入電阻為5Ω時(shí),電流為0.4A,定值電阻兩端電壓保持分析圖像,當(dāng)定值電阻兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻乘積為一個(gè)定值,即成反比,故可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是當(dāng)電壓一定,通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比。(6)[7]①當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),兩電阻串聯(lián),電流表讀數(shù)為I1;則電源電壓為①②當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),Rx短路,電路為R0的簡單電路,電流表讀數(shù)為I2;則電源電壓為②③聯(lián)立①②可得待測(cè)電阻為6.在“測(cè)量小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓6V恒定不變,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)如圖甲,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移到最(選填“左”或“右”)端。閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)小燈泡的電阻為Ω(保留一位小數(shù));(2)現(xiàn)有三個(gè)滑動(dòng)變阻器,甲:“10Ω,2A”,乙:“20Ω,1A”和丙:“50Ω,0.2A”。為了實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,小明應(yīng)在其中選擇(選填“甲”、“乙”或“丙”)滑動(dòng)變阻器接入電路;(3)做實(shí)驗(yàn)過程中由于電流表發(fā)生故障,小明向老師要來一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻和一個(gè)單刀雙擲開關(guān),借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,同樣測(cè)量出了小燈泡正常工作時(shí)的電阻。請(qǐng)你幫他完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①連接好實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥到觸點(diǎn)(選填“1”或“2”);移動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)U1為V;②變阻器滑片的位置(選填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不動(dòng)”),再將開關(guān)S2撥到另一觸點(diǎn),讀出電壓表的示數(shù)為U2;③則小燈泡正常工作時(shí)電阻的表達(dá)式為R=(用U1、U2、R0表示)?!敬鸢浮坑?.3乙22.5不動(dòng)【詳解】(1)[1]為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移動(dòng)至最值最大處,即最右端。[2]由圖乙可知,電流表使用的0~0.6A的量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,此時(shí)小燈泡的電阻為(2)[3]由串聯(lián)電路分壓原理可得即解得。因此為了實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,小明應(yīng)選擇乙滑動(dòng)變阻器接入電路。(3)①[4][5]測(cè)量小燈泡的額定電阻,第一步需要讓小燈泡正常發(fā)光,故需要將開關(guān)S接觸點(diǎn)2,電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,讓電壓表的示數(shù)為2.5V,小燈泡正常發(fā)光。②[6]保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,此時(shí)整個(gè)電路的總電阻不變,改變開關(guān),僅僅只是改變了電壓表的測(cè)量對(duì)象,將開關(guān)S接觸點(diǎn)1,此時(shí)電壓表測(cè)燈泡和定值電阻的電壓之和。③[7]定值電阻兩端的電壓電路中的電流故小燈泡正常工作時(shí)的電阻7.物理興趣小組在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備了以下器材:三節(jié)干電池、額定電壓為2.5V的待測(cè)小燈泡、滑動(dòng)變阻器、電流表(0~0.6A、0~3A)、電壓表(0~3V、0~15V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)該小組連接的實(shí)物電路如圖甲所示,經(jīng)檢查,其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的連線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確;()(2)正確連接好電路后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù)且不斷變化,造成這一現(xiàn)象的原因可能是;(3)排除故障后閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,繪制出小燈泡的I—U圖像,如圖乙所示:①電壓為1.5V時(shí),燈泡發(fā)光較暗,為使燈泡正常發(fā)光,應(yīng)向(選填“A”、“B”)端移動(dòng)滑片P;②計(jì)算小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為Ω(結(jié)果保留一位小數(shù));(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后、小剛把一個(gè)定值電阻R0接在原電路電流表的位置,如圖丙所示,利用該電路也測(cè)出了小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①連接好實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為U額;②保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不動(dòng),將電壓表(選填“A”或“B”)點(diǎn)的接線改接到C點(diǎn),讀出電壓表的示數(shù)為U;③則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻的表達(dá)式R=(用R0、U額、U表示)?!敬鸢浮啃襞荻搪稡7.8B【詳解】(1)[1]由甲圖可知,電流表的小燈泡并聯(lián)。電壓表串聯(lián)在電路中,是不正確的,在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,除電壓表外其余元件串聯(lián),電壓表并在小燈泡兩端。故電路改正如下:(2)[2]閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P時(shí)電流表有示數(shù)且不斷變化,說明電路是通路,小燈泡始終不亮,電壓表無示數(shù),說明小燈泡短路了,故造成這一現(xiàn)象的原因可能小燈泡短路。(3)①[3]電壓為1.5V時(shí),燈泡發(fā)光較暗,為使燈泡正常發(fā)光,需使電壓表示數(shù)為2.5V,根據(jù)串聯(lián)正比分壓可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值,故應(yīng)向B端移動(dòng)滑片P。②[4]由乙圖可知,小燈泡兩端電壓為2.5V即小燈泡正常發(fā)光時(shí),通過小燈泡的電流為0.32A,所以小燈泡的電阻為(4)[5][6]由丙圖可知,電路中只有電壓表,將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,調(diào)節(jié)滑片,使小燈泡兩端為額定電壓,然后將保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不動(dòng),將電壓表B點(diǎn)的接線改接到C點(diǎn),讀出電壓表的示數(shù)為U,這時(shí)電壓表測(cè)出了小燈泡和電阻R0兩端的電壓,由于電路結(jié)構(gòu)沒發(fā)生變化,所以電路中的電流不變,則R0兩端的電壓為U0=U-U額電路中的電流即小燈泡的額定電流為則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻的表達(dá)式8.某小組正在使用“伏安法”測(cè)量未知電阻阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示(電源電壓3V)。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整,導(dǎo)線不得交叉;閉合開關(guān)S前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最端(選填“左”或“右”);(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近3V,則電路故障原因可能是;(3)排除故障后,當(dāng)滑片移到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為1.6V,電流表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為A,則未知電阻Rx=Ω;(4)實(shí)驗(yàn)中電流表突然損壞,小組同學(xué)經(jīng)過討論設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案也可測(cè)出Rx阻值。電路如圖丙所示,電源電壓未知且恒定不變,a、b為滑動(dòng)變阻器左右兩個(gè)端點(diǎn),滑動(dòng)變阻器最大阻值為Rmax,請(qǐng)你把以下測(cè)量步驟補(bǔ)充完整:①閉合開關(guān)S,滑片P移到a端時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U1;②閉合開關(guān)S,,讀出電壓表示數(shù)為U2;③待測(cè)電阻Rx=(用已知和測(cè)量出的物理量符號(hào)表示)?!敬鸢浮坑覕嗦?.1610滑片P移到b端時(shí)【詳解】(1)[1]電壓表測(cè)量未知電阻兩端的電壓,電源電壓為3V,故電壓表選擇小量程,用導(dǎo)線將電壓表3V接線柱與未知電阻的右接線柱相連,如圖所示[2]為了電路安全,在開關(guān)閉合前,要將滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處,即最右端。(2)[3]閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),說明電路中存在斷路,電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近3V,說明電壓表串聯(lián)在了電路中,故障可能是斷路。(3)[4]電流表連接的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.16A。[5]未知電阻阻值為(4)[6]閉合開關(guān)S,滑片P移到a端時(shí),此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值為零,讀出電壓表示數(shù)為U1,即電源電壓為U1。接著閉合開關(guān)S,滑片P移到b端時(shí),此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值達(dá)到最大值,讀出電壓表示數(shù)為U2,即此時(shí)兩端的電壓為U2。[7]滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為滑動(dòng)變阻器的電流串聯(lián)電路電流處處相等,故的阻值9.第一小組利用如圖甲所示電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值。(1)開關(guān)閉合前,小亮發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側(cè)如圖乙,這是因?yàn)?,改正錯(cuò)誤后,開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)滑至阻值處,閉合開關(guān),電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)如圖丙所示,計(jì)算出待測(cè)電阻Rx的阻值為Ω;(2)第二小組利用如圖丁的電路測(cè)量定值電阻R?的阻值,電阻箱R1與R2的阻值可以讀取,閉合開關(guān)S;①小明將R1調(diào)至0Ω,適當(dāng)調(diào)整R2,讀得電流表A1和A2的示數(shù)分別為I1、I2,則Rx=;(用I1、I2與R2表示)②小華將R1調(diào)至,調(diào)整R2,直至,則Rx=R2;③小紅將電阻箱R1和R2進(jìn)行了兩次調(diào)整,電流表A1和A2的讀數(shù)為I1和I2,但均忘記記錄R1的阻值,只知道其中一次的R1阻值是另一次的2倍,請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算出Rx的阻值為Ω。序號(hào)I1/AI2/AR1/ΩR2/Ω①0.20.815②0.31.210【答案】電流表沒有調(diào)零最大50I2=I120【詳解】(1)[1]開關(guān)閉合關(guān),如圖乙所示,電流表的指針反向偏轉(zhuǎn),則是電流表在使用前未調(diào)零。[2]為了保護(hù)電路,在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處。[3]由圖甲知,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為2..5V。待測(cè)電阻的阻值(2)①[4]圖丁中,電阻R1與待測(cè)電阻Rx串聯(lián)后,再R2并聯(lián),電流表A1測(cè)R1支路的電流,A2測(cè)R2支路的電流。當(dāng)R1調(diào)到0,則電路中只有Rx與R2并聯(lián)。電源電壓U總=I2R2待測(cè)電阻②[5][6]將R1調(diào)至0,調(diào)整R2,直到兩個(gè)電流表的示數(shù)相同,即I1=I2,據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)知,Rx=R2。③[7]由表格數(shù)據(jù)知,電源電壓U電源=I2R2=1.2A×10Ω=12V第一次實(shí)驗(yàn)中I1為0.2A,第二次為0.3A,則第一次R1的阻值比第二次的大,據(jù)歐姆定律知0.2A×(2R1+Rx)=12V,0.3A×(R1+Rx)=12V解以上兩式得,Rx=20Ω。10.在用“伏安法測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)如圖甲所示,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P處于端(選填“A”或“B”);(2)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為2.5V,電流表示數(shù)(如圖乙所示)為A,則小燈泡的燈絲電阻為Ω;

(3)如果缺少電壓表,小軍發(fā)現(xiàn)利用兩個(gè)電流表和一個(gè)已知阻值為10Ω的電阻R0,同樣可以測(cè)出小燈泡的電阻,原理如圖丙所示,閉合開關(guān)后,小軍讀出電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則小燈泡L兩端的電壓的表達(dá)式為,電阻的表達(dá)式為。(用字母表示)(小燈泡的電阻不受溫度影響)【答案】A0.55(I1-I2)R0【詳解】(1)[1]為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片要移動(dòng)到最大阻值處,由圖知,滑動(dòng)變阻器的左下端接線柱接入電路,所以滑動(dòng)變阻器的滑片要移動(dòng)到A端。(2)[2]閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為2.5V,由圖乙可知,電流表所選的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,因此示數(shù)為0.5A。[3]小燈泡的阻值(3)[4][5]由圖丙可知,電阻R0與燈泡并聯(lián),電流表A1測(cè)量干路電流,電流表A2測(cè)量燈泡的電流;由并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)知,流過定值電阻R0的電流I0=I1-I2則小燈泡兩端的電壓UL=U=U0=I0R0=(I1-I2)R0燈泡的電阻11.如圖甲是小明測(cè)量標(biāo)有“2.5V”的小燈泡電阻實(shí)驗(yàn)電路圖的一部分。(1)請(qǐng)根據(jù)題意將甲圖中的電路圖補(bǔ)充完整;()(2)根據(jù)電路圖連接實(shí)驗(yàn)器材時(shí)開關(guān)應(yīng)該。在實(shí)驗(yàn)過程中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡正常工作,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙,則小燈泡此時(shí)的電阻是Ω(結(jié)果保留一位小數(shù));(3)小明認(rèn)為,應(yīng)該多次測(cè)量不同電壓下小燈泡的電阻,求出平均值才更精確。他的觀點(diǎn)(選填“合理”或“不合理”);(4)小明要測(cè)某未知電阻Rx的阻值,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,R0為已知阻值的定值電阻,請(qǐng)幫小明完善如下實(shí)驗(yàn)步驟:A.按照丙圖連接電路。B.閉合S、S1,記錄電流表示數(shù)為I1;C.,記錄電流表示數(shù)為I2;D.利用測(cè)得數(shù)據(jù)寫出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式【答案】斷開8.3不合理閉合開關(guān)S,斷開S1【詳解】(1)[1]測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中,燈泡與滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián),電壓表接在燈泡兩端,補(bǔ)充完整的電路圖如圖(2)[2]為保護(hù)電路,連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開。[3]如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.3A,則小燈泡此時(shí)的電阻為(3)[4]由于燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個(gè)定值,取平均值沒有意義,故多次測(cè)量不同電壓下燈泡的電阻求出平均值是不合理的。(4)A.按照丙圖連接電路B.閉合S、S1,此時(shí)電阻R0被短路,電路中只有Rx,記錄電流表示數(shù)為I1,電源電壓C.[5]閉合開關(guān)S,斷開S1,兩個(gè)電阻串聯(lián),讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為I2,電源電壓D.[6]聯(lián)立以上兩式解得12.小宇同學(xué)進(jìn)行了“測(cè)量小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材有:額定電壓為、額定功率約為的待測(cè)小燈泡,三節(jié)新干電池,電壓表,電流表,滑動(dòng)變阻器,開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)如圖甲所示,這是小宇連接的部分實(shí)物電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整;()(2)電路正確連接后,小宇將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表的示數(shù)接近4.5V,發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是;(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察到電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為使小燈泡正常發(fā)光,滑片應(yīng)向端移動(dòng);(4)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)小燈泡的電阻阻值為Ω。

(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小宇又分別測(cè)出了小燈泡的幾組電流電壓值,并作出了燈泡的電流—電壓關(guān)系圖像,如圖丁所示。發(fā)現(xiàn)電流與電壓沒有正比關(guān)系,原因是;(6)實(shí)驗(yàn)完成后,小宇在與同學(xué)交流時(shí),提到一個(gè)問題:在只有電流表或電壓表時(shí),利用一個(gè)已知阻值的電阻R0,能否測(cè)Rx的阻值呢?于是設(shè)計(jì)了如圖戊所示的四個(gè)電路,其中不可行的是?!敬鸢浮?/p>

燈泡處斷路右8.3燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,電壓越大,燈絲的溫度越高C【詳解】(1)[1]待測(cè)小燈泡的額定電壓為,電壓表選用小量程與燈并聯(lián),額定功率估計(jì)在,根據(jù)得出電流表選用小量程與燈串聯(lián),如圖所示

(2)[2]當(dāng)閉合開關(guān)后,燈不亮,電流表無示數(shù),說明發(fā)生了斷路;而電壓表有示數(shù),說明電壓表能與電源相通,故是小燈泡斷路。(3)[3]閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察到電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值,其示數(shù)為2V,小于燈泡的額定電壓,為使小燈泡正常發(fā)光應(yīng)增大燈泡的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的電壓,由分壓原理可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向右移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓。(4)[4]小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值,其示數(shù)為,小燈泡的電阻阻值為(5)[5]如圖丁所示,電流與電壓沒有正比關(guān)系是因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而增大,電壓越大,燈絲的溫度越高。(6)[6]由圖可知AB可根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn),算出的阻值;D圖在電源電壓恒定時(shí),閉合開關(guān)利用定值電阻求出電源電壓,再斷開開關(guān),利用歐姆定律和串聯(lián)電路電壓規(guī)律,可求出兩端電壓,再求出的阻值;圖C中兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)量通過的電流,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響知,無論開關(guān)是否閉合,電流表的示數(shù)不變,不能測(cè)量出的電阻,故C不可行;ABD可行。故選C。13.小組一利用如圖所示甲測(cè)量未知電阻Rx的阻值。

(1)在甲圖中,請(qǐng)用導(dǎo)線連接電阻的a接線柱與滑動(dòng)變阻器的(選填“b”、“c”或“d”)接線柱,要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大;(2)開關(guān)閉合前,小亮發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側(cè),如圖乙所示,若不調(diào)零,改變滑動(dòng)變阻器阻值,測(cè)得電壓表、電流表示數(shù)分別為U1、U2、I1、I2,若用作為Rx的測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值比較,Rx的測(cè)量值,若用作為測(cè)量結(jié)果,Rx的測(cè)量值(均選填“偏大”、“偏小”或“無影響”);電流表調(diào)零后,閉合開關(guān),電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)如圖丙所示,計(jì)算出待測(cè)電阻Rx的阻值為Ω;小組二利用如圖丁的電路測(cè)量定值電阻R?的阻值,電阻箱Ra與Rb的阻值可以讀??;(3)小明將Ra調(diào)至0,適當(dāng)調(diào)整Rb,讀得電壓表示數(shù)為Ua、Ub,則Rx=;(4)小華將Ra調(diào)至,調(diào)整Rb,直至,則Rx=Rb;(5)小紅將電阻箱Ra和Rb進(jìn)行了兩次調(diào)整,電壓表Va和Vb的讀數(shù)為Ua和Ub,但均忘記記錄Ra的阻值,只知道其中一次的Ra阻值是另一次的2倍,請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算出Rx的阻值為Ω。序號(hào)Ua/VUb/VRa/ΩRb/Ω①1840②3616【答案】c偏大無影響50Ua=Ub2【詳解】(1)[1]要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大,說明滑動(dòng)變阻器阻值變小,故滑動(dòng)變阻器選用右下接線柱,即電阻a的接線柱與滑動(dòng)變阻器c的接線柱連接。(2)[2]開關(guān)閉合前,小亮發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側(cè),若不調(diào)零,電壓表讀數(shù)是準(zhǔn)確的,電流表讀數(shù)偏小,若用作為Rx的測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值比較,Rx的測(cè)量值偏大。[3]若用作為測(cè)量結(jié)果,U1、U2讀數(shù)是準(zhǔn)確的,I1、I2的讀數(shù)都偏小,但兩者的差值是準(zhǔn)確的,則Rx的測(cè)量值無影響。[4]由圖甲可知,電壓表選用小量程,電流表調(diào)零后,閉合開關(guān),電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)如圖丙所示,電壓表分度值0.1V,其示數(shù)為2.5V,則待測(cè)電阻Rx的阻值為(3)[5]小明將Ra調(diào)至0,由圖丁可知,Rx與Rb串聯(lián),電壓表分別測(cè)Rx和Rb兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,解得(4)[6][7]小華將Ra調(diào)至0,此時(shí)Rx與Rb串聯(lián),電壓表分別測(cè)Rx和Rb兩端的電壓,調(diào)整Rb,使Ua=Ub,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知,Rx=Rb。(5)[8]在第一次測(cè)量中,Vb的示數(shù)為Va的8倍,根據(jù)分壓原理有故有Rx+Ra1=5Ω……①在第二次測(cè)量中,Vb的示數(shù)為Va的2倍,根據(jù)分壓原理有:故有Rx+Ra2=8Ω……②已知其中一次的Ra阻值是另一次的2倍,①②可知Ra2=2Ra1……③由①②③可得出Ra1=3Ω,代入①可得出Rx的阻值為Rx=5Ω﹣3Ω=2Ω14.在測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中,瑩瑩選用標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲所示電路補(bǔ)充完整;(2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)。閉

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