高中物理3-1滑動變阻器地兩種接法討論和練習(xí)題

1、實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全高中物理 3-1 滑動變阻器的兩種接法討論和練習(xí)題一， .限流接法討論如圖 1 所示。用電器 rx 的電壓調(diào)節(jié)范圍：電路消耗的總功率為：ei 限流接法的選用原則：測量時電路中的電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只在小范圍內(nèi)變化，且待測電阻rx 與 r 接近時。電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓接法的要求時。兩種方法都滿足時優(yōu)先選用限流接法。二， .分壓接法如圖 3 所示rx 電壓調(diào)節(jié)范圍0ux e。開關(guān)閉合前，p 應(yīng)在 a 端。分壓接法的選用原則：測量時要求電流或電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)時。待測電阻rx 遠(yuǎn)大于 r，且要求電壓變化范圍較大時。采用限流接法時

2、，電路中實際電壓或電流的最小值仍超過rx 的額定值或電表量程時。二，滑動變阻器分壓式和限流式兩種接法練習(xí)例 1(2011 天津高考 )某同學(xué)測量阻值約為25 k的電阻rx，現(xiàn)備有下列器材：a電流表 (量程100 a，內(nèi)阻約2 k)；b電流表 (量程500 a，內(nèi)阻約300 )；c電壓表 (量程15 v，內(nèi)阻約100 k)；d電壓表 (量程50 v，內(nèi)阻約500 k)；e直流電源 (20 v，允許最大電流1 a)；f滑動變阻器(最大阻值1 k，額定功率1 w) ；g電鍵和導(dǎo)線若干。電流表應(yīng)選 _，電壓表應(yīng)選 _。(填字母代號 )該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實驗順利進行，并使測量誤差

3、盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：_ ；_ 。例 2碳膜電阻是在絕緣介質(zhì)骨架上鍍一層碳膜。己知某碳膜電阻阻值約為10，其結(jié)構(gòu)如圖實 79 所示，現(xiàn)通過實驗測定碳膜厚度，備用器材如下：a電流表 (量程 00.6 a，內(nèi)阻約0.2 ) b電流表 (量程 03 a，內(nèi)阻約0.03 ) c電壓表 (量程 03 v，內(nèi)阻約30 k) d電壓表 (量程 015 v ，內(nèi)阻約150 k) e滑動變阻器(最大值為2 ) f滑動變阻器 (最大值為20 ) g滑動變阻器 (最大值為200 ) h學(xué)生電源 (4 v) i螺旋測微器j游標(biāo)卡尺實驗主要步驟：(0)xerxue rrxrs ar

4、e rx p 圖 3 rp as e 圖 1 實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全(1)用伏安法較準(zhǔn)確地測量電阻的阻值。電流表選_，電壓表選 _，滑動變阻器選 _。(填標(biāo)號 ) (2)在虛框中畫出電路圖(3)若測得電阻值為r，該材料的電阻率為，則碳膜厚度的表達(dá)式為：d_(用 r、d、l、表示 )。例 3分別用圖實710 所示的甲、乙兩種電路測量同一未知電阻的阻值。圖甲中兩表的示數(shù)分別為3 v、 4 ma，圖乙中兩表的示數(shù)分別為4 v 、3.9 ma ，則待測電阻rx 的真實值為 () a略小于1 k b略小于750 c略大于1 k d略大于750 例 4、某同學(xué)為了研究“3 v,0.3 w ”的小燈泡 l 從

5、較低溫度到正常發(fā)光過程中的電阻情況。設(shè)置了如下器材：電流表 a1(量程 400 ma ， 內(nèi)阻 r15 )；電流表 a2(量程 600 ma ， 內(nèi)阻 r2 約為 1 )；電壓表 v(量程 15 v，內(nèi)阻約為3 k)；定值電阻r0(5 )；滑動變阻器r1(010 ， 額定電流為1 a)； 滑動變阻器r2(0250 ， 額定電流為0.3 a)；電源 e(電動勢 3 v，內(nèi)阻較小 )；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。(1)從以上給定的器材中選擇恰當(dāng)?shù)钠鞑?。在圖實 85 甲所示線框內(nèi)畫出實驗電路原理圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號。(2)根據(jù)設(shè)計的方案， 將圖實 8 5 乙中的器材連成符合要求的電路(有個別儀器可

6、能不用 )。(3)閉合開關(guān)s， 移動滑片p， 使_時，可知燈泡正常發(fā)光，此時燈泡的電阻為 _(用測量的物理量表示)。練習(xí)1 在“ 描繪小燈泡的伏安特性曲線” 的實驗中，除有一標(biāo)有“6 v ，1.5 w” 的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：a直流電源6 v(內(nèi)阻不計 ) b直流電流表03 a(內(nèi)阻 0.1 以下 ) c直流電流表0300 ma( 內(nèi)阻約為5 )d直流電壓表010 v( 內(nèi)阻約為15 k )e滑動變阻器10 ， 2 a f滑動變阻器1 k ， 0.5 a 實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量(1)實驗中電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_(均用序號表示 )(2)在方框內(nèi)畫

7、出實驗電路圖(3) 試將圖實 6 14 所示器材連成實驗電路2、某同學(xué)通過實驗測定一個阻值約為5的電阻 rx的阻值。實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全（1）現(xiàn)有電源（ 4v，內(nèi)阻可不計）、滑動變阻器（0-50，額定電流2a），開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：a、電流表（ 03a，內(nèi)阻約0.025）b、電流表（ 00.6a，內(nèi)阻約0.125 ）c、電壓表（ 03v，內(nèi)阻約3k ）d、電壓表（ 015v，內(nèi)阻約15k ）為了減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用（選填器材前的字母）。實驗電路應(yīng)采用圖1 中的（填甲或乙）（2）圖 2是測量 rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)在（1）問中所

8、選的的電路圖，補充完成圖2 中實物間的連線。（3） 接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片p 的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)i， 電壓表示數(shù)u，某次電表示數(shù)如圖3 所示，可得該電阻的測量值rx=ui= （保留兩位有效數(shù)字）（4）若在（ 1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是；若在（ 1）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是；（選填選項前的字母）a、電流表測量值小于流經(jīng)rx的電流值b、電流表測量值大于流經(jīng)rx的電流值c、電壓表測量值小于rx兩端的電壓值d、電壓表測量值大于rx兩端的電壓值a v a v 甲rx rx 乙圖 1 p 圖 2 v + a rx 圖 3 a 0 1 2 3 0 0.2 0.4

9、0.6 v 0 5 10 15 0 1 2 3 實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全（5）在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片p 從一端滑向另一端，隨滑片p 移動距離x 的增加，被測電阻rx兩端的電壓u 也隨之增加，下列反映u-x 關(guān)系的示意圖中正確的是（）3 （ 18 分）在“測量金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)、待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。（1） 用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖1 所示，其讀數(shù)為mm（該值接近多次測量的平均值）。（2）用伏安法測金屬絲的電阻xr。實驗所用器材為：電池組（電動勢3v，內(nèi)阻約1 ） 、電流表（內(nèi)阻約0.1） 、電壓表（內(nèi)阻約3k

10、） 、滑動變阻器（020，額定電流2a ） ，開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1 2 3 4 5 6 7 u/v 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 i/a 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量xr是采用圖2 中的圖（選填“甲”或“乙”） 。圖 2 （3）圖 3 是測量xr的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器滑片p 置于變阻器的一端。請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完圖3 中實物間的連線，并使開關(guān)閉合瞬間，電壓表或電流表

11、不至于被燒壞。v a 甲rx a b u o x c u o x u o x 圖 4 實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全a s e r v （4）這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立u、 i 坐標(biāo)系，如圖4 所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4 個坐標(biāo)點。請在圖4 中標(biāo)出第2、4、6 次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點，描繪出u-i 圖線。由圖線得到金屬絲的阻值xr= （保留兩位有效數(shù)字） 。（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為（填選項前的符號） 。a、2101? m b、3101? m c、6101? m d 、5101? m （6）任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是（有

12、多個正確選項） 。a、用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差b、由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差c、若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差d、用 u-i 圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差4，某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡l的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：小燈泡l，規(guī)格“ 4.5v 0.5a ” ；電流表a ，量程 0.6a，內(nèi)阻 r 約為 0.2 ; 電壓表v ，量程 15v，內(nèi)阻約為15 k ；滑動變阻器r，阻值范圍010；學(xué)生電源e，電動勢6v，內(nèi)阻不計；開關(guān)s及導(dǎo)線若干 . （1） 甲同學(xué)設(shè)計了下圖( 左圖 ) 所示

13、的電路進行測量，請按照左邊電路圖把實物圖中未完成的連線補充完整. （2）乙同學(xué)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實驗精度不高，又從實驗室找來ig=100a,rg=1000的 靈 敏 電 流 計 和 電 阻 箱（ 099999.9） ，想把靈敏電流計改裝成量程為5v 的電壓表，需要把電阻箱調(diào)成的阻值，并與靈敏電流計（填 “ 串” 或 “ 并” ）聯(lián)在電路中來替代實驗中的實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全電壓表 . （3）乙同學(xué)用改裝的電壓表實驗得到數(shù)據(jù)，現(xiàn)要以縱坐標(biāo)表示通過電流表 a 的電流 i，橫坐標(biāo)表示通過靈敏電流計的電流ig，畫出 i -ig圖線，他已經(jīng)把數(shù)據(jù)畫在坐標(biāo)紙上，請幫他把圖線畫出來. （4）乙同學(xué)通過查找資料發(fā)

14、現(xiàn)同等型號的小燈泡的燈絲在27時電阻是2.1 ，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為r=k(273+t)，k 為比例常數(shù)。請估算靈敏電流表的電流ig=60a 時該燈泡燈絲的溫度約為。5，在 “ 描繪小燈泡的伏安特性曲線” 的實驗中，利用實驗得到了8 組數(shù)據(jù)，在圖（ 7）所示的 i-u 坐標(biāo)系中，通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線。根據(jù)圖線的坐標(biāo)數(shù)值，請在圖（8） 中選出該實驗正確的實驗電路圖（選填 “ 甲”或“ 乙” ） 。根據(jù)所選電路圖，請在圖（9）中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實驗儀器連接成完整的實驗電路。由圖（ 7）可知，該小燈泡的電阻隨電壓的升高而。 （選填 “ 增大 ” 、“ 減小 ”

15、 或“ 不變 ” ）根據(jù)圖（ 7） ，可判斷出圖（10）中正確的關(guān)系圖像是（圖中p 為小燈泡功率，i 為通過小燈泡的電流） （）0.5 i/a 0 10 20 30 40 100 90 80 70 60 50 0.1 0.2 0.3 0.4 ig/ ai2 pi2 pi2 pi2 p圖 10abcd圖 9 a v 圖 8甲a v 乙實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全將同種規(guī)格的兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與r10 的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為8v、內(nèi)阻不計的電源上，如圖（11）所示。閉合開關(guān)s 后，則電流表的示數(shù)為a，兩個小燈泡的總功率為w。6，某實驗小組描繪規(guī)格為“ 2.5v 0.6w” 的小燈泡的iu 特性

16、曲線。實驗室提供下列器材：a電流表 a1（量程為 025ma，內(nèi)阻約0.2）b電流表 a2（量程為0 一 300ma，內(nèi)阻約1) d電壓表 v1（量程為 03v，內(nèi)阻約 5k）c電壓表 v2(量程為 015v，內(nèi)阻約15k) e滑動變阻器r1（0 一 10，額定電流1.5a) ；f滑動變阻器r2（ 0 一 1000，額定電流0.5a）g直流電源（電動勢6v，內(nèi)阻忽略不計）h電鍵一個、導(dǎo)線若干 在 小 燈 泡 接 入 電 路 前 ，使 用 多 用 電 表 直 接 測 量 小 燈 泡 的 電 阻 ，則 應(yīng) 將 選 擇開 關(guān) 旋 至檔 進 行 測 量 。 （ 填 選 項 前 的 字 母 ）a 直 流

17、 電 壓 10v b 直 流 電 流 5ma c 歐 姆 “ 100”d 歐 姆 “ 1” 實驗中所用的電流表應(yīng)選；電壓表應(yīng)選；滑動變阻器應(yīng)選。(只需填器材前面的字母代號) 若采用如圖所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓表的右端應(yīng)與電路中的點相連（選填“ a” 或“ b” ） 開 關(guān) 閉 合 之 前 ， 圖 中 滑 動 變 阻 器 的 滑 片 應(yīng) 該 置 于_端（選填 “ c” 、“ d” 或 “ cd 中間 ” ）測量后，該小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用excel 擬合出小燈泡的iu 特性曲線如圖示。請根據(jù)曲線確定小燈泡兩端電壓為1.5v 時，其實際功率pw 該小組按實驗要求設(shè)計出正確電路圖并正

18、確連線后，合上電鍵，慢慢增大小燈泡的電壓，發(fā)現(xiàn)剛開始時兩電表指針均偏轉(zhuǎn)，但小燈泡不發(fā)光，請簡要分析原因：_ 。a r s 圖 11 v a d a b c 實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全,7， （3）按圖2 所示的電路圖測量合金絲的電阻rx。實驗中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：a待測合金絲rx(接入電路部分的阻值約5 )b電源(電動勢 4 v，內(nèi)阻不計 ) c電流表 (03 a，內(nèi)阻約0.01 )d電流表 (00.6 a，內(nèi)阻約0.2 ) e靈敏電流計g(滿偏電流ig為 200 a，內(nèi)阻 rg為 500) f滑動變阻器(010 ，允許通過的最大電流l a) g滑動變阻器 (0100 ，允許通過的最

19、大電流0.3 a) h電阻箱r0(099999.9 )為了測量準(zhǔn)確、調(diào)節(jié)方便，實驗中電流表應(yīng)選，滑動變阻器應(yīng)選。（均填寫儀器前的字母）（4）按圖2 所示的電路圖測量合金絲的電阻rx，開關(guān)閉合前應(yīng)將滑動變阻器的滑片p 置于_端(選填“ a”或“ b”)。（5）甲同學(xué)按照圖2 電路圖正確連接好電路，將電阻箱接入電路的阻值調(diào)為r0=14500，改變滑動變阻器接入電路的電阻值，進行多次實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出了靈敏電流計 g 的示數(shù) ig和電流表 a 的示數(shù) ia的關(guān)系圖線如圖3 所示。由此可知，合金絲接入電路的電阻測量值rx=_ （保留兩位有效數(shù)字）。（6）乙同學(xué)選擇同樣的器材，按圖4 所示電路測量

20、合金絲的阻值rx，保持電阻箱接入電路的阻值不變。在不損壞電表的前提下，他將滑動變阻器滑片p 從一端滑向另一端，隨滑片 p 移動距離x 的增加，靈敏電流計 g 的示數(shù) ig和電流表 a 的示數(shù) ia也隨之增加，圖5 反映 ig-x 和 ia-x 關(guān)系的示意圖中可能正確的是。8，在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，需測量一個“2.5v，0.3a ”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流?，F(xiàn)有如下器材：直流電源（電動勢3.0v ，內(nèi)阻不計）電流表 a1（量程 3a，內(nèi)阻約0.1 ）電流表 a2（量程 600ma ，內(nèi)阻約5）電壓表 v1（量程 3v，內(nèi)阻約3k）ig x o a ig x o b ia

21、 x o c 圖 5 ia x o d r 圖 2 sg r0rxpaba 0 ia/ a 圖 3 ig/ a 50 150 250 200 100 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 r 4 sg r0rxpaba 實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全u/ v 0 1.0 2.0 3.0 0.20 0.10 0.30 i/a電壓表 v2（量程 15v，內(nèi)阻約15k）滑動變阻器r1（阻值 010 ，額定電流1a）滑動變阻器r2（阻值 01k ，額定電流300ma ） 在該實驗中，電流表應(yīng)選擇_（填“ a1”或“ a2” ） ，電壓表應(yīng)選擇_（填“ v1”或“ v2” ） ，滑動變阻器應(yīng)

22、選擇_（填“r1”或“r2” ） 。 為了減小實驗誤差，應(yīng)選擇以下哪個實驗電路進行實驗 下表是學(xué)習(xí)小組在實驗中測出的數(shù)據(jù)，某同學(xué)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上已畫出除了第 6 組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，請你在i-u圖象上畫出第6 組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點， 并作出該小燈泡的伏安特性曲線。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 i(a) 0 0.10 0.13 0.15 0.16 0.18 0.19 0.20 0.23 0.25 0.27 0.28 0.30 u(v) 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60 0.80 1.00 1.40 1.80 2.00 2.20 2.50 實驗中，

23、如果把這個小燈泡和一個阻值為9 的定值電阻串聯(lián)在電動勢為3v， 內(nèi)阻為 1的直流電源上。則小燈泡消耗的實際功率約為_w 。三，滑動變阻器分壓式和限流式接法答案例 1：解析 最大電流imurx1525 103a600 a， 故電流表應(yīng)選b。 電源電動勢20 v ，電壓表 d 的量程為50 v，測量誤差過大，故應(yīng)選c。r0rarv 0.3 100 k30 krx，故電流表應(yīng)采用內(nèi)接法。a b c d 實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全由于滑動變阻器最大阻值比被測電阻小很多，為了便于調(diào)節(jié)和為了保證電表的安全，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。答案 bc 電流表應(yīng)采用內(nèi)接的方法滑動變阻器應(yīng)采用分壓式的接法例 2： 解析

24、(1)電源電動勢為4 v， 故電壓表選用03 v 的 c； 電路中最大電流為imumrx3 v10 0.3 a ，故電流表選用00.6 a 的 a；可采用限流法接入滑動變阻器，其所需最大阻值為 rmum12im3 v0.15 a20 ，故選用20 的 f。(2)被測電阻為小電阻，故電路采用電流表外接法；電路無特殊要求， 可采用限流法接入滑動變阻器。電路如圖所示。(3)由電阻定律有：r ls，得： slr，由于膜很薄，故可將其截面看成是矩形，其寬即為膜厚度，由幾何關(guān)系得：dsdl rd。答案 (1)acf (2)電路如解析圖所示（好像分壓接法也可以）(3)l rd例 3：解析：先判斷采用的測量方

25、法，由于在兩種不同的接法中電壓表的示數(shù)變化大，說明測量的是小電阻，這樣電流表分壓較大，應(yīng)該采用圖甲進行測量比較準(zhǔn)確。圖甲中測量值為r 測u測i測750 ，較真實值偏小。故d 項正確。答案： d 例 4：解析 測電阻的基本方法是伏安法，但由于小燈泡的額定電壓為3 v，比電壓表的量程小得多，故無法用電壓表測電壓?？稍O(shè)計讓定值電阻r0 與 a1 串聯(lián)，改裝成一個適當(dāng)量程的電壓表，然后用a2 測量小燈泡和改裝電表并聯(lián)后的總電流，這樣通過兩表的示數(shù)就可以知道通過小燈泡的電流為i2i1，小燈泡兩端的電壓為i1(r0 r1)，故小燈泡的電阻為ri2i1。實驗要求測量小燈泡l 從較低溫度到正常發(fā)光過程中的電阻情況，即要求電壓從0 開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(yīng)選用分壓式接法。由于滑動變阻器r2 阻值太大，所以滑動變阻器選r1；小燈泡正常發(fā)光時電壓為3 v，對應(yīng)電流表讀數(shù)為i1ur0r10.3 a300 ma 。則電路原理圖如圖甲所示，實物連接圖如圖乙所示；實用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全使電流表 a1 的示數(shù)為300 ma 時，燈泡正常發(fā)光，此時rli2i1；式中 i2 為 a1表示數(shù)為300ma 時，電流表a2 的讀數(shù)， i1300 ma 。答案 (1