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文檔簡介
2.16電阻的測量
1.(2019年?呼倫貝爾)現(xiàn)有兩節(jié)新的干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、定值電阻R、開關(guān)、導(dǎo)線,利
用給定器材連接成“伏安法測電阻”的電路。
乙
(1)請在答題卡中相應(yīng)位置畫出圖甲所示的實物圖對應(yīng)的電路圖;
(2)實驗前為了保護電路,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于端(選填“Z”和“8”);
(3)閉合開關(guān),無論怎樣移動滑片尸,發(fā)現(xiàn)電流表始終無示數(shù),電壓表有示數(shù),其原因可能是
(寫出一種原因即可)
(4)排除故障后,當電壓表示數(shù)為2.7V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則通過R的電流大小為A,
它的阻值是
1-
【答案】(1)―'I/(2)B(3)電阻R斷路(電流表短路)(3)0.39
【解析】(1)如圖所示;
(2)為了保護電路,閉合電路前,滑片應(yīng)置于阻值最大處,即8端;
(3)電流表始終無示數(shù),電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源兩極之間是接通的,因此故障有可能是電阻R
斷路或電流表短路。
(4)由圖可知,電流表使用的是0~0.6A量程,分度值為0.02A,電流大小為0.3A,R的阻值:
2.(2019年?瀘州)程新同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量電源電壓。和未知電阻&的阻值。已知定值電阻
的阻值為優(yōu)、電源兩端電壓保持不變。請完成下列問題:
(1)根據(jù)甲中電路圖,用黑色簽字筆畫線代替導(dǎo)線,將乙中的實物圖補充完整。
(2)電路正確連接后,當開關(guān)S、Si閉合,S2斷開時,電流表示數(shù)為/i;則電源的電壓U=。
(3)當開關(guān)S、S2閉合,&斷開時,電流表示數(shù)為6則待測電阻&=o
(4)不改變甲圖所示的電路,若開關(guān)S始終處于斷開狀態(tài),僅對開關(guān)S、52進行操作(選填"仍能”
或“不能”)測量電源電壓和未知電阻凡的阻值。
【答案】/島---仍能
P—/'
【解析】
(1)根據(jù)甲圖,將S2的右接線柱與電流表負接線柱連接起來,如下所示:
(2)電路正確連接后,當開關(guān)S、Si閉合,S2斷開時,兩電阻并聯(lián),電流表測定值電阻的電流,由歐姆定
律,電流表示數(shù)為則電源的電壓(7=/1后;
(3)當開關(guān)S、S2閉合,Si斷開時,兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,由并聯(lián)電路各支路互不影響,通過
UPR0
待測電阻的電流為:a,由歐姆定律,則待測電阻:~:。
(4)不改變甲圖所示的電路,若開關(guān)$始終處于斷開狀態(tài),只閉合S,電流表測通過定值電阻的電流,由
歐姆定律可得出電源電壓;
開關(guān)S、S2閉合,電流表測干路,根據(jù)并聯(lián)電路各支路不影響,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,可求出通過待測電
阻的電流,由歐姆定律可求出未知電阻&的阻值。
3.(2019年?天水)利用圖甲所示的電路測量未知電阻上的阻值,阻值大約為5C。
(1)請你根據(jù)電路圖用筆畫線代導(dǎo)線,將圖乙的實驗電路連接完整。
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于端(選填或“5”)。
(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。小芳利用另一只完好的電壓表進行檢測,把電壓表分別接
在°、6之間和6、c之間,電壓表均有示數(shù);接在a、c之間,電壓表無示數(shù)。如果電路連接完好,只有一
個元件有故障,該故障是。
(4)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,記錄多組數(shù)據(jù)。畫出了待測電阻凡的/-U圖象,如圖丙所示。由圖象
可得R釬C。
(5)如圖丁所示的實驗電路圖,不能夠得出定值電阻以阻值的電路是
【答案】8滑動變阻器斷路4BD
【解析】
(1)由圖丙知,電流表選用小量程串聯(lián)在電路中,如下所示:
(3)把電壓表分別接在a、b之間和b、c之間,電壓表均有示數(shù),說明a、電源、b之間是通路:
a、電流表、待測電阻、c也是通路,根據(jù)接在a、c之間,電壓表無示數(shù),如果電路連接完好,只有一個元
件有故障,該故障是滑動變阻器斷路;
(4)待測電阻&的/-U圖象為過原點的直線,電壓為2V時電流為0.5A,由歐姆定律,
U2V
-=4£1;
I0.5A
(5)A、電壓表測電源電壓,電流表測電路中的電流,由歐姆定律出上可得出電路的總電阻,由電阻的串
聯(lián)可求出待測電阻,得出定值電阻以阻值;
B、電壓表測電源電壓,電流表測支路電流,因不知通過待測電阻的電流,不能得出定值電阻尺阻值;
C、根據(jù)卜面電流表的示數(shù),由歐姆定律求出電源電壓,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得出通過待測電阻的電
流,由歐姆定律可得出待測電阻大小;
D、電源電壓不知,故無法得知待測電壓的電壓,不能得出定值電阻&阻值;
選BD。
故答案為:(1)如上所示;
(2)B;(3)滑動變阻器斷路;(4)4;(5)BDo
(1)由圖丙知,電流表選用小量程串聯(lián)在電路中;
(3)把電壓表接在電路中時,若電壓表有示數(shù),說明連接位置有斷路;若無示數(shù),則電壓表之外有斷路,
據(jù)此分析;
(4)待測電阻&的/-U圖象為過原點的直線,則為定值電阻,由歐姆定律得出電阻;
(5)根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律分析。
本題測量未知電阻&的阻值,考查電路連接、注意事項、故障分析、電阻計算及對設(shè)計方案的評估。
4.(2019年?貴港)用“伏安法”測未知電阻的阻值。
(1)請用筆畫線表示導(dǎo)線,將圖甲所示的實物連接成完整電路。要求:滑動變阻器的滑片P向右移動時,
電流表示數(shù)變?。ㄕ埼鸶脑袑?dǎo)線,導(dǎo)線不能交叉)。
(2)連接電路前,開關(guān)必須.。電路接通前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)該移至圖中處(選
填“4”或“8”)。
(3)小林閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零,但電壓表有示數(shù),此時電路中的一處故障是待測電阻
(選填“短路”或"斷路
(4)小林排除故障后,用滑動變阻器調(diào)節(jié)接入電路中的電阻,對應(yīng)每次變化各測一次電流值和相應(yīng)的電壓
值并記錄到表格中。有一次測量電流表的指針如圖乙所示,其示數(shù)為A;另一次測量電壓表的指針
如圖丙所示,其示數(shù)為V。小林根據(jù)幾組實驗數(shù)據(jù)計算出&的值,為了進一步減小誤差,繪制了凡
的U-I圖像。
(5)另一組的小宇用相同的器材進行實驗,并根據(jù)自己所記錄的實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖丁所示的U-/圖像。
小林發(fā)現(xiàn)小宇繪制的U-I圖像和自己繪制的U-I圖像不同,你認為其原因是小宇;
小林根據(jù)小宇的圖像也可計算出待測電阻4=0(實驗過程中電源電壓保持不變)。
【答案】(1)如圖所示
(2)斷開B(3)斷路(4)0.282.6(5)電壓表并聯(lián)在了滑動變阻器兩端10
【解析】(1)由圖甲知,需要補充的導(dǎo)線只有一條,即把開關(guān)的右側(cè)接線柱和滑動變阻器下端的A接線柱
用導(dǎo)線連接好就行了,連接后的情況如圖所示;(2)連接電路前,為了保護電路各元件,開關(guān)必須斷開,
電路接通前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至圖中B處;(3)電流表示數(shù)為零,而電壓表示數(shù)不為零,說明電
路故障應(yīng)該是與電壓表并聯(lián)的部分斷路,而與電壓表并聯(lián)的部分是待測電阻(4)由圖乙可讀出此時電
流表的示數(shù)為0.28A,由圖丙可讀出此時電壓表的示數(shù)為2.6V;(5)由圖丁知,電壓隨電流的增大而減小,
說明小宇設(shè)計的電路是用電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端,即電壓表測量的是滑動變阻器接入電路的電阻的
兩端電壓;由圖丁知,當電流A=0.3A時,電壓表示數(shù)為0,即滑動變阻器接入電路的電阻兩端電壓為0,
此時待測電阻兩端的電壓等于電源電壓,即為U=/|R,,當電流/2=0.05A時,電壓表示數(shù)為2.5V,即滑動變
阻器接入電路的電阻兩端的電壓為UP=2.5V,此時根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律得U=/2RX+UP,即有/1&=/28+小,
解得&.=10C。
5.(2019年?衡陽)某實驗小組采用了如圖甲所示的電路來測量注射器內(nèi)導(dǎo)電液體的阻值R,其中A,表所用
的量程為0?3A,A2表所用的量程為0?0.6A,定值電阻R=20d電源是電壓可調(diào)的學(xué)生電源.
(1)根據(jù)圖甲的實物電路,在虛線框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖(必標明火、&、A|、A2),
(2)如果A,表示數(shù)為/i、A2表示數(shù)為12,則Rx=(用h、4和R表示)。
(3)改變源電壓,將每次實驗中Ai表的示數(shù)卜和表A2的示數(shù)L描在/「4圖像上,連接這些點,得到如圖乙
中實線a,由圖可知,&=
(4)若該實驗小組還是用同樣的液體做這個實驗,但只做了一項改變,導(dǎo)致八一/2的關(guān)系變成如圖乙中實線方
所示,則這項改變可能是(雙選,改變后注射器中沒有氣泡)。
A.增加液體的體積
B.減少液體的體積
C.將注射器中的液體全部倒入橫截面積更大的注射器
D.將注射器中的液體全部倒入橫截面積更小的注射器
【答案】(1)如下所示:(2)1——;(3)100;(4)AD,
【解析】(1)根據(jù)實物畫出電路圖;
(2)根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律得出通過/?的電流,由歐姆定律求出電源電壓,由歐姆定律求了
(3)由圖a知,/|=3A、/2=0.5A,將已知量代入待測電阻表達式即可;
(4)由圖知,通過A的電流變小了,因電源電壓不變,由歐姆定律,確定R變大;
類比影響電阻大小的因素分析回答。
解:(1)根據(jù)實物畫出電路圖,如下所示:
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過火的電流為:
/R=/|-/2,由歐姆定律,電源電壓為:
U(/>-F)R_
U=(/,-/)R,由歐姆定律,R――--①;
2xPF
(3)由圖。知,/|=3A、12=05A,將已知量代入①得:
U(P-P)R(3A-0.5A)X20Q
R=~=-------=--------------=100Q;
xFP0.5A
(4)若該實驗小組還是用同樣的液體做這個實驗,但只做了一項改變,導(dǎo)致/「/2的關(guān)系變成如圖乙中實
線b所示,由圖知,通過R的電流變小了,因電源電壓不變,由歐姆定律,R變大了;
A.若增加液體的體積,橫截面積不變,則液柱變長了,類比影響電阻大小的因素,電阻變大了;符合題意
B.減少液體的體積,電阻變小了;不符合題意;
C.將注射器中的液體全部倒入橫截面積更大的注射器,橫截面積變大了,根據(jù)體積公式液體長度變短了,
類比影響電阻大小的因素,故電阻變小,不符合題意;
D.將注射器中的液體全部倒入橫截面積更小的注射器,橫截面枳變小了,液體長度變大,類比影響電阻大
小的因素,故電阻變大,符合題意。
故選AD。
6.(2019年?安徽)圖甲為伏安法測電阻的實驗電路圖。
丙
(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于)端;
(2)小亮同學(xué)用完好的器材按圖甲正確連接好電路,“試觸”時,發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)很小;移動滑動變
阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)仍然較小。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是:;
(3)電路調(diào)試完成后,某次實驗中電壓表和電流表示數(shù)如圖乙和丙,則此時被測電阻兩端的電壓為
V,該電阻的阻值為C。
【答案】(1)a(2)電流表量程過大(3)2.4;10
【解析】(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處的a端;(2)小亮同學(xué)用完好的器材按
圖甲正確連接好電路,“試觸”時,發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)很小移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)仍然
較小,故排除了電路中電阻過大的可能,故產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是:電流表量程過大;(3)電路調(diào)試完
成后,某次實驗中電壓表和電流表示數(shù)如圖乙和丙,電壓表選用小量程,分度值為則0.1V,此時被測電阻
兩端的電壓為2.4V,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.24A,由歐姆定律,該電阻的阻值為:
7.(2019年?湘潭)在“測量電阻”的實驗中,設(shè)計了如圖所示的電路圖。
(1)請根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中的器材連接成完整電路。
(2)按圖1所示電路連接器材時,開關(guān)要處于(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài),滑動變阻器的滑片P
應(yīng)該滑到最(選填“左端”或"右端
(3)閉合開關(guān),將滑片產(chǎn)緩慢向右移動,電壓表的示數(shù)將(選填“增大”或“減小”)。
(4)某次測量時,電壓表的示數(shù)為L5V,電流表的示數(shù)如圖2所示,為—A,根據(jù)歐姆定律求出此時這
個電阻R的阻值為歐姆。
(5)以上這種測量電阻的方法叫o
(6)為減小實驗誤差,我們應(yīng)該多次進行正確測量,然后取電阻及的________值。
【答案】(1)如上所示:(2)斷開;左端;(3)增大;(4)0.3;5:(5)伏安法;(6)平均。
【解析】(1)由題干知,電壓為1.5V,故電壓表選用小量程與燈并聯(lián),由圖2知,電流表選用小量程與燈
串聯(lián),根據(jù)電路圖,變阻器右下接線柱連入電路中;
(2)連接器材時,開關(guān)要處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應(yīng)該滑到阻值最大處;
(3)閉合開關(guān),將滑片P緩慢向右移動分析電路中的電阻變化,由歐姆定律分析回答;
(4)根據(jù)電流表選用的量程確定分度值讀數(shù)根據(jù)歐姆定律求出此時這個電阻R大?。?/p>
U
(5)根據(jù)火=一測量電阻的方法叫伏安法;
I
(6)為減小實驗誤差,我們應(yīng)該多次進行正確測量,取電阻R的平均值作為結(jié)果。
解:(1)由題干知,電壓為1.5V,故電壓表選用小量程與燈并聯(lián),由圖2知,電流表選用小量程與燈串聯(lián),
變阻器右下接線柱連入電路中,如下所示:
(2)連接器材時,為保護電路,開關(guān)耍處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應(yīng)該滑到阻值最大處;
(3)閉合開關(guān),將滑片尸緩慢向右移動分析電路中的電阻變化,由歐姆定律分析回答;
(4)根據(jù)電流表選用的量程確定分度值讀數(shù)根據(jù)歐姆定律求出此時這個電阻R大?。?/p>
(5)根據(jù)H=亍測量電阻的方法叫伏安法;
(6)為減小實驗誤差,我們應(yīng)該多次進行正確測量,取電阻R的平均值作為結(jié)果。
8.(2019年?內(nèi)江)某同學(xué)為了探究“電阻絲的電阻R與長度L、橫截面積S和材料的關(guān)系”,進行了如下實驗
操作:
(1)如圖甲所示,是取一段新的電阻絲緊密繞制,用刻度尺測量出它的直徑示意圖。由此可知,電阻絲的
直徑為mm,從而計算出電阻絲的橫截面積S。
(2)在實驗中,先保持電阻絲的橫截面積S和材料不變,探究電阻絲的電阻R與長度L的關(guān)系,這種方法
叫做法(選填“等效替代”或“控制變量”)o
(3)為了探究電阻絲的電阻R與L的關(guān)系,實驗室備有以下實驗器材:
A.電源E(電壓U=1.5V)
B.電流表A1(量程0?100mA)
C.電流表A2(量程0?0.6A)
D.電阻箱&(阻值0?999.9C)
E.待測電阻絲R(阻值約為10C)
F.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干,貝I:
(4)為了提高實驗的精確程度,在實驗中電流表應(yīng)選的是(選填器材前的字母代號)。
(5)把電阻絲拉直后,將其兩端固定在刻度尺的接線柱a和b上,在電阻絲上夾一個金屬夾尸,移動金屬
夾尸的位置,就可改變接入電路中金屬絲的長度L,把這些實驗器材按乙圖的電路連接起來。閉合開關(guān)S
前,電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)整到C。
(6)閉合開關(guān)S后,將電阻箱調(diào)到適當位置不動,多次改變金屬夾P的位置,得到多組/、L的數(shù)據(jù)。根
據(jù)實驗測量數(shù)據(jù)在坐標平面內(nèi),以電流的倒數(shù)1〃為縱坐標、電阻絲的長度L為橫坐標,得出圖象如圖丙所
示,根據(jù)實驗圖象說明,橫截面積S相同的同種材料的電阻絲,接入長度L越長,電流/越小,電阻R
(7)該電阻絲1cm長度的阻值為Qo
【答案】(1)0.8;(2)控制變量;(4)B;(5)999.9;(6)越大:(7)0.3
【解析】(1)根據(jù)刻度尺讀出電阻絲的長度為:/=1.60cm,
則電阻絲的直徑為:4=1=「'配01:。.08cm=0.8mm;
n20
(2)電阻的大小在不考慮溫度的前提下,有三個決定因素:材料、長度、橫截面積。因此要研究電阻的大
小與每一個因素的具體關(guān)系時,要用到控制變量法,在實驗中,先保持電阻絲的橫截面積S和材料不變,
探究電阻絲的電阻R與長度L的關(guān)系,這種方法叫做控制變量法;
(4)電路中的最大電流/=,="=0.15A=150mA,所以為了提高實驗的精確程度,電流表選最量程為
R10Q
100mA的電流表AI(或序號B);
(5)閉合開關(guān)S前,電阻箱起到保護電路的作用,電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)整到阻值最大處,由電阻箱品(阻值
0?999.9C)可知,電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)整到999.9。。
(6)在圖象上可以看到,電阻的長度越長,電流的倒數(shù)越大,電流越小,在電壓一定時,電阻越大。
(7)由圖乙知,電阻絲和電阻箱是串聯(lián)的,由圖丙知,
當電阻絲接入0cm,就是電阻絲的電阻為零時,電源電壓為1.5V,電流倒數(shù)為10A-,所以電流為/=」?A
10
U1.5V
=0.1A,則電阻箱的電阻為火』一=——=15C,當電阻絲接入10cm,就是電阻絲的電阻為/?時,電源電
rO.IA
壓為1.5V,電流倒數(shù)為12A-,所以電流為r=,A,則電路總電阻為:R總=?=孚,=18。,
12r1.
12A
所以10cm電阻絲的電阻為:及=及總一皮=18。-15。=3。,
n3Q
在橫截面積和材料一定時,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長度成正比,所以1cm的電阻絲電阻為:&=—=——=
1010
0.3C。
9.(2019年?天津)現(xiàn)有一個電壓約為36V的電源(電壓保持不變),一個量程為0?1A的電流表,三個阻值
已知的電阻尺(20。)、R2(30。)、R3(10kQ),開關(guān)和導(dǎo)線若干。請合理選擇器材設(shè)計實驗,比較精確地
測出約為10Q的未知電阻&的阻值。要求:
(1)畫出實驗電路圖;
(2)寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量;
(3)寫出待測電阻&的數(shù)學(xué)表達式(用已知量和測量量表示)。
【答案】(1)將4、&和待測電阻串聯(lián)起來,S控制整個電路,開關(guān)與與凡并聯(lián),開關(guān)S2與凡并聯(lián),如
下所示:
S
(2)①只閉合S、S2,記下電流表示數(shù)/”
②只閉合S、S”記下電流表示數(shù)公
(3)在①中,氏、&串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電源電壓:
U=[\(R+/?2)=/|X50Q;
在②中&與待測電阻串聯(lián),因電源電壓不變,由電阻的串聯(lián)和歐姆定律:
UI,'X50。
--------------30C。
Z2
答:(1)實驗電路圖如上;
(2)①只閉合S、S2,記下電流表示數(shù)八,
②只閉合S、S”記下電流表示數(shù)6
【解析】電壓約為36V的電源(電壓保持不變),一個量程為0?1A的電流表,三個阻值己知的電阻當
(20Q)、R2(30C)、&(10kQ),為提高測量的準確程度,電流表示數(shù)要盡可能接近1A,可將火?(20C)、
Ri(30。)和待測電阻串聯(lián)起來(心電阻太大,不能串聯(lián)在電路中),兩個開關(guān)分別與以和待測電阻并聯(lián),
用電流表測量出R(20C)、&(30Q)串聯(lián)時電路中的電流,由電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得出電源電壓;
用電流表測量出&與待測電阻串聯(lián)時的電流,由電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得出待電阻的表達式。
10.(2019年?玉林)如圖所示,圖甲是“伏安法測電阻''的實驗電路圖。
(1)請你根據(jù)圖甲的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實物圖連接完整。(要求滑動變阻器滑片P
向右移動時阻值變大)
(2)在連接電路時,開關(guān)必須o
(3)閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則出現(xiàn)的故障可能是。
(4)排除故障后,閉合開關(guān)S,當滑片P移動到某一個位置時,電流表的示數(shù)為0.2A,電壓表的示數(shù)如圖
丙所示,其讀數(shù)為V,則待測電阻C。
(5)若實驗中電流表不慎損壞,現(xiàn)給你一個已知阻值為區(qū)的電阻、一個單刀雙擲開關(guān)和導(dǎo)線若干,請你用
上述器材和原有器材完成圖丁的電路圖,要求能測量的阻值。
【答案】(1)見下圖;(2)斷開;(3)砍斷路;(4)2;10;(5)見下圖
【解析】(1)滑動變阻器與電阻串聯(lián)且一上一下的接,滑動變阻器滑片P向右移動時阻值變大,需要接左
下接線柱,如圖:
(2)為了保護電路,在連接電路時開關(guān)必須斷開:
(3)若電流表示數(shù)為0,說明電路可能斷路;電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的
支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了:
(4)由圖內(nèi)可知,電壓表量程為。?3V,其分度值為0.1V,示數(shù)為2V,
U2V
則待測電阻:Rx=-=——=10Q
/0.2A
(5)只有電壓表時,要想測量出電阻,需要用電壓表和定值電阻來代替電流表,實驗中通過單刀雙擲使電
壓表的測量范圍不同,如圖:
當閉合開關(guān)S,將8撥到觸點2,移動洞片,讀出電壓表的示數(shù)U,再將開關(guān)Si撥到觸點1,保持滑片的
位置不動,讀出電壓表的示數(shù)U,則定值電阻放兩端的電壓為根據(jù)電路的電流相等列等式,再表
示出Rx,
故答案為:(1)見上圖;(2)斷開;(3)Rx斷路;(4)2;10;(5)見上圖。
11.(2019年?福建)現(xiàn)要測量電阻尺的阻值,提供的實驗器材有:待測電阻4(約5。)、兩節(jié)干電池、電
流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實物圖連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向接線柱。移動時接入電
路的阻值變小。
(2)正確連線后,閉合開關(guān),移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儭?/p>
若電路中只有一處故障,可判斷該故障是o
(3)排除故障繼續(xù)實驗,某次測量,電流表的示數(shù)為0.50A,電壓表的示數(shù)如圖乙,該示數(shù)為V,
則Rx=Qo
(4)某同學(xué)利用電源(電壓未知)、電阻箱(0-999.9Q)和電流表(指針能正常偏轉(zhuǎn),但刻度盤示數(shù)模糊
不清)等器材,測電阻R、的阻值,設(shè)計的電路如圖丙.完成下列實驗步驟:
①正確連接電路,斷開與、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大;
②_______;
③;
④電阻凡=。(用測得量的符號表示)
【答案】(1)如下圖所示;(2)&斷路;(3)2.6:5.2:(4)②閉合團,標記電流表指針所指的位置:③斷
開%,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標記的位置,記下電阻箱阻值汽;④
U3V
【解析】解:(1)電源電壓為3V,待測電阻尺(約5C)、由歐姆定律,電路的最大電流約為:/=—=—=
Rx5c
0.6A;電流表選用小量程串聯(lián)在電路中,滑動變阻器的滑片P向接線柱D移動時接入電路的阻值變小,故
變阻器右下接線柱連入電路中,如下所示:
(2)正確連線后,閉合開關(guān),移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儭?/p>
若電路中只有一處故障,可判斷該故障是電阻斷路;
(3)排除故障繼續(xù)實驗,某次測量,電流表的示數(shù)為0.50A,電壓表的示數(shù)如圖2,電壓表選用小量程,
分度值為0.1V,該示數(shù)為2.6V,由歐姆定律,
(4)①正確連接電路,斷開舟、S2,將電阻箱火阻值調(diào)至最大;
②閉合標記電流表指針所指的位置;
③斷開,,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標記的位置,記下電阻箱阻值凡;
④根據(jù)等效替代法,電阻
故答案為:(1)如上所示:
(2)尺斷路;
(3)2.6;5.2;
(4)②閉合S1,標記電流表指針所指的位置;③斷開5,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標記的
位置,記下電阻箱阻值幾;④扁。
12.(2019年?百色)在探究“電阻的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,采用如圖甲所示的實驗裝置,〃、6、c是
銀鋁合金制成的三根導(dǎo)線,“、6長度相同但粗細(橫截面積)不同,如c粗細相同而長短不同,導(dǎo)線d
由鈦銅合金制成,長短、粗細與導(dǎo)線6相同。
(1)實驗中電流表的示數(shù)越大,對應(yīng)的導(dǎo)線電阻越—:
(2)將導(dǎo)線。接在“、N之間,閉合開關(guān),電流表示數(shù)如圖乙所示,此時電流為—A;
(3)依次將導(dǎo)線爪c、d替換導(dǎo)線。接入電路,電流表對應(yīng)的示數(shù)如下表所示:
導(dǎo)線代號abCD
電流表的示數(shù)—1.3A2.2A2.7A
①選導(dǎo)線a、b比較是為了探究導(dǎo)線電阻的大小與的關(guān)系;探究導(dǎo)線電阻的大小與材料的關(guān)系,
應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是(填寫導(dǎo)線代號)
②由此可知:導(dǎo)線電阻的大小與材料有關(guān),用相同材料制成的導(dǎo)線長度越—,橫截面積越一,電阻越
大;
(4)若想進一步用"伏安法''測量導(dǎo)線。的電阻,除了如圖甲所示的器材外,至少還需要在此電路接入一個
表和一個變阻器,連好電路后,經(jīng)多次測量,繪得導(dǎo)線a的圖象如圖丙所示,則其電阻為
【答案】(1)?。?)1.1(3)①粗細(橫截面積)b、d②長?。?)電壓1.25
【解析】
(1)實驗中通過電流表示數(shù)大小反映電阻大小,電流表示數(shù)越大,說明導(dǎo)線的電阻越小;
(2)圖乙中,電流表的量程為。?3A,分度值為0.1A,示數(shù)為1.1A;
(3)①導(dǎo)線a、b的材料、長度都相同但粗細(橫截面積)不同,b的橫截面積較大,是為了探究導(dǎo)線電阻
的大小與橫截面積的關(guān)系,由表格數(shù)據(jù)可知通過a的電流小于b的電流,所以可以得出在材料、長度相同
時,橫截面積越大,電阻越??;
探究導(dǎo)線電阻的大小與材料的關(guān)系,需要控制長度、橫截面積都相同,改變材料,故導(dǎo)線b、d符合題意;
②由表格數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:用相同材料制成的導(dǎo)線長度越長,橫截面積越小,電阻越大;
(4)根據(jù)R=一知要測量導(dǎo)線a的電阻,需要用電流表測量電流,用電壓表測量電壓,所以缺少電壓表;
由圖象中的數(shù)據(jù)可知:當電壓為I.25V時,對應(yīng)的電流為1.0A,
U1.25V
則導(dǎo)線a的電阻為:R=-=-----=1.25。。
I1.0A
13.(2019年?大慶)用"伏安法''測量一只小燈泡的電阻。
實驗數(shù)據(jù)表
實驗序號電壓UN電流〃A電阻R/Q
11.000.147.1
21.700.227.7
32.50
(1)如圖所示是實驗電路圖,圖上的圓圈表示電表,其中a是,b是
(2)某實驗小組通過改變小燈泡兩端的電壓,進行了三次測量部分記錄見實驗數(shù)據(jù)表。若電壓表的示數(shù)為
2.50V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,請你填寫實驗數(shù)據(jù)表中的兩個空格(小數(shù)點后位數(shù)與已有的物理量位
數(shù)相同)。
【答案】(1)電壓表;電流表(2)見解析
【解析】解:(1)電壓表與燈并聯(lián),電流表與燈串聯(lián),a是電壓表,b是電流表;
(2)若電壓表的示數(shù)為2.50V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流
為0.30A,由歐姆定律,電阻為:
U2.50V_
R=—=-----?8.33C,如下表所不:
10.3A
序號電壓UN電流〃A電阻RQ
11.000.147.1
21.700.227.7
32.500.308.33
14.(2019年?南京)有兩只阻值未知的定值電阻&、%。
(1)圖甲是用伏安法測尺阻值的實物電路,電源電壓恒為3V,滑動變阻器最大阻值為10C。
①甲圖中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在該導(dǎo)線上畫“x”并在圖上改正(所畫的導(dǎo)線用實線且不能交叉)。
②改正電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片,兩電表均無示數(shù),其原因可能是
(填字母)。
A.滑動變阻器斷路B.當斷路C.當短路
③故障排除后,正確操作實驗器材,移動滑片,當電壓表示數(shù)為L2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則待測
電阻&=C。
④現(xiàn)有以下三組數(shù)據(jù),分析可知,不可能通過以上實驗獲得的數(shù)據(jù)有(填序號)。
實驗序號UN//A
10.80.2
21.60.4
31.90.475
(2)圖丙是能巧測&阻值的實驗電路圖。圖中及為電阻箱,&為定值電阻(阻值未知)。要求僅利用電阻
箱讀數(shù)表達&的阻值請在空白處填上適當內(nèi)容。
①將開關(guān)接a,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器滑片尸至適當位置,記下;
②將開關(guān)接b,調(diào)節(jié),保持不變,記下:
③則7?2=o
【答案】(1)①如解析圖所示;②A;③4;④1、3;(2)①電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值以②電阻箱;
電流表示數(shù)/;電阻箱R的阻值A(chǔ)B;③以一RB。
【解析】(1)①電阻與變阻器并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路是錯誤的,電阻與電流串聯(lián),電壓表與電阻并聯(lián);
②逐?分析每個選項,找出符合題意的答案;
③根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),由歐姆定律求出待測電阻;
④根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路的最小電流為分析;
根據(jù)電流表分度值為0.02A分析:
(2)根據(jù)等效替代法分析回答。
解:(1)①電阻與變阻器并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路是錯誤的,電阻與電流串聯(lián),電壓表與電阻并聯(lián),如下
所示:
②A.若滑動變阻器斷路,整個電路斷路,兩表都沒有示數(shù),符合題意;
B.若R斷路,電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,有示數(shù),不符合題意:
C.若以短路,電流表有示數(shù),不符合題意;
故選A;
③故障排除后,正確操作實驗器材,移動滑片,當電壓表示數(shù)為1.2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表
U12V
選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.3A,由歐姆定律,則待測電阻:/?,=-=—=4Q:
/0.3A
④根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電路的最小電流為:
U3V
小=-------=--------=0.21A>0.2A,
/?'+/?滑大4Q+20Q
電流表分度值為0.02A,故不能得到0.475A,
即不可能通過以上實驗獲得的數(shù)據(jù)有1、3;
(2)①將開關(guān)接a,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器滑片產(chǎn)至適當位置,記下電流表的示數(shù)/和電阻箱的阻值
RA;
②將開關(guān)接6,調(diào)節(jié)電阻箱,保持電流表示數(shù)/不變,記下電阻箱7?的阻值RB;
③根據(jù)等效替代法,貝I」/?A=/?2+RB,故&2=以一心。
15.(2019年?阜新)在“伏安法測電阻''的實驗中,小亮連成如圖所示電路,正準備實驗時,同組的小明檢
查發(fā)現(xiàn)電路連接有錯誤。
(1)若在錯誤的電路中,閉合開關(guān)后,電壓表的指針將(選填“正向偏轉(zhuǎn)”、“反向偏轉(zhuǎn)”、“不動”)。
(2)請你將接錯的那根導(dǎo)線打“x”,畫出正確連線。
(3)電路連接正確后,要使定值電阻兩端的電壓從小到大變化,滑動變阻器的滑片應(yīng)該向側(cè)調(diào)整。
(4)選用規(guī)格為“50C1A”的滑動變阻器進行實驗,記錄數(shù)據(jù)如表:
實驗次數(shù)123456
UN123123
1/\0.20.40.60.10.20.3
R/Q.510
若換用規(guī)格為“20。1A”的滑動變阻器,不能完成表格中第次實驗。
(5)在本次實驗中滑動變阻器的主要作用。
(6)多次測量的目的是o
【答案】(1)反向偏轉(zhuǎn):(2)如圖;(3)左;(4)四;(5)改變電路中的電流和定值電阻兩端的電壓;(6)
求平均值,減小誤差
【解析】(1)根據(jù)電壓表的使用規(guī)則可知,電流應(yīng)從電壓表的正接線柱流入,從負接線柱流出;圖中電壓
表的正負接線柱接反了,故電壓表指針會反向偏轉(zhuǎn);
(2)電壓表應(yīng)并聯(lián)接在定值電阻的兩端,如圖所示:
(3)要使定值電阻兩端的電壓從小到大變化,應(yīng)增大通過定值電阻的電流,故應(yīng)減小滑動變阻器的電阻,
即向左移動;
-U4.5V
(4)換用規(guī)格為“20Q1A”的滑動變阻器,當定值電阻為5c時,此時電路中的最小電流為:--------
R25C+5c
U45V
=0.15A,故前三組都能完成;當定值電阻為10。時,此時電路中的最小電流為:/=-=——:-----=0.13A,
R25。+10。
第四組的電流為0.1A,故第四組不能完成;
(5)滑動變阻器能夠改變電路中的電流和定值電阻兩端的電壓,從而實現(xiàn)多次測量的目的;
(6)實驗中多次測量,可以求出電阻的平均值,從而減小誤差。
16.(2019年?上海)小華同學(xué)做“用電流表、電壓表測電阻”實驗,現(xiàn)有電源(電壓為3伏且保持不變)、待測
電阻R、、電流表、電壓表、電健各一個,滑動變阻器有A、B、C三個(分別標有“5C2A”字樣、“10Q2A”
字樣、“50。1A”字樣),以及導(dǎo)線若干。小華實驗時選取其中一個滑動變阻器,正確連接電路,且使滑動變
阻器的滑片在中點附近,閉合電鍵時各電表示數(shù)如圖10(a)、(b)所示,并記錄第一組數(shù)據(jù)。繼續(xù)移動滑
片,當電壓表示數(shù)在如圖(a)的基礎(chǔ)上偏轉(zhuǎn)兩格后,記錄第二組數(shù)據(jù),此時小華發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表偏轉(zhuǎn)
角度相同。求:
①電壓表的量程是伏。
②計算說明實驗中電流表的量程。
③根據(jù)記錄的第二組數(shù)據(jù),計算出此時待測電阻&的阻值。
【答案】①0~3伏。②電流表選用小量程0~0.6A;③5C。
【解析】①根據(jù)電路連接正確確定電路的連接,因電源電壓為3V確定電壓表選用的量程;
②讀出(a)圖中電壓表示數(shù);
(b)圖中,若電流表選用大(?。┝砍痰贸鲭娏鞔笮?;根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得出變阻器的電壓;由歐
姆定律,得出變阻器連入電路的電阻,與題中所給的變阻器的規(guī)格差比較,從而確定電流表選用的量程;
③根據(jù)電流表選用的量程確定電流表示數(shù),繼續(xù)移動滑片,當電壓表示數(shù)在如圖(a)的基礎(chǔ)上偏轉(zhuǎn)兩格后,
電壓表示數(shù)可能為1.6V和I.2V,據(jù)此得出電流表對應(yīng)的示數(shù),由歐姆定律分別得出電阻大小。
①電路連接正確,即待測電阻與變阻器串聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,電壓表與待測電阻并聯(lián),因電源電壓
為3V,故電壓表選用小量程0~3V;
②(a)圖中,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,電壓表示數(shù)為1.4V,
(b)圖中,若電流表選用大量程,分度值為0.1A,電流為1.4A;若選用小量程,分度值為0.02A,電流為
0.28A;
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為:3V-1.4V-1.6V,
[7s16V
若電流表選用大量程,由歐姆定律,變阻器連入電路的電阻:H滑中=F=——=1.14Q,變阻器電阻為
01.4A
2xl.l4Q=2.28Q,與題中所給的變阻器的規(guī)格差別較大;
次16V
若電流表選用小量程,由歐姆定律,變阻器連入電路的電阻:R滑中=丁=~~?5.71Q,變阻器電阻為
/小0.28A
2x5.710=11.4。,與題中所給的10。2A變阻器的相吻合;故電流表選用小量程0?0.6A;
③電流表示數(shù)為0.28A.繼續(xù)移動滑片,當電壓表示數(shù)在如圖(a)的基礎(chǔ)上偏轉(zhuǎn)兩格后,電壓表示數(shù)可能
為1.6V和1.2V:
若電壓表示數(shù)為1.4V+2x0.1V=1.6V,即電壓表示數(shù)變大,根據(jù)。=/R,則電路中和電流也應(yīng)變大,電流為
0.28A+2x0.02A=0.32A;由歐姆定律得:
若電壓表示數(shù)為1.4V—2x0.1V=1.2V,即電壓表示數(shù)變小,根據(jù)U=/R,則電路中和電流也應(yīng)變小,電流
為:0.28A-2x0.02A=0.24A;
由歐姆定律得:
51.2V
R=—=--=5Qo
x戶0.24A
17.(2019年?自貢)小聰同學(xué)用伏安法測電阻,實驗電路圖如圖甲所示。
(1)該實驗的原理是。
(2)閉合開關(guān)S前,滑動變阻器滑片尸應(yīng)置于一端(選填"a”或"b”)。
(3)假如小聰同學(xué)用完好的器材按如圖甲所示實驗電路圖正確連接電路,實驗時正確操作,剛一“試觸”,
就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動到最大刻度,其原因可能是:
①;②。
(4)小聰同學(xué)重新按圖甲所示的實驗電路圖正確連接電路,進行實驗,某次實驗中電壓表示數(shù)如圖乙所示,
電流表示數(shù)如圖丙所示,被測電阻凡=—C。
(5)若滑動變阻器的最大阻值為A,被測電阻的阻值為尺,實驗過程中電流表突然燒壞,不能正常使用了,
他想出一個方法,應(yīng)用現(xiàn)有的器材,也能測出電阻心的阻值。
實驗步驟如下:
①將滑動變阻器滑到a端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的讀數(shù),記為U;
②;
③讀出滑動變阻器的最大值R;
④則被測電阻R、的阻值為:Rx=(寫出表達式)。
【答案】(1)/?=°;(2)b:(3)電源電壓過大;選用電流表的量程太?。海?)8;(5)將滑動變阻器滑到b
I
U'R
端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的讀數(shù),記為5;------
U-U'
U
【解析】(1)測量電阻的原理是或歐姆定律;
(2)由圖知,滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱,為保護電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至右邊,即b
端,使其阻值最大;
(3)操作正確,剛一“試觸”,就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動到最大刻度,說明電路中的電流較大,根據(jù)影
響電流的因素,可能是電源電壓過大或電流表的量程選擇偏小或滑動變阻器的最大阻值偏?。?/p>
(4)由圖乙知,電壓表的量程為0?3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.4V:
由圖丙知,電流表的量程為0?0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A;
(5)被測電阻與滑動變阻器串聯(lián),電壓表與被測電阻并聯(lián),開關(guān)串聯(lián)在電路中,如圖。
步驟:
①將滑動變阻器滑到a端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的讀數(shù),記為。;
②將滑片移至b端,閉合開關(guān)S,讀出此時電壓表的示數(shù)為U”則滑動變阻器兩端的電壓為U—4;
U-U'
則電路中的電流lx=I=--------;
R
則R,
U-U'U-U'
R
18.(2019年?杭州)小金嘗試將電流表改裝成可直接測電阻的表,設(shè)了如圖所示電路,在M、N中可接待測
電阻。已知電流表程0?0.6安,電源電壓為12伏,請回答:
I—B
(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的清片尸應(yīng)處于(選填7端”或“8端”)
(2)先將M、N直接用導(dǎo)線連接,并移動資動變阻器的滑片使電流表滿偏,電流表0.6安的刻度上標定的
電阻值為歐,此時滑動變阻器的阻值為歐。若在"、N間接入一個與此時滑動變阻器阻
值相同的電阻,電流表示數(shù)為安。
(3)電流表0.2安刻度處,標定的電阻值為歐。
(4)改裝后可直接測電阻的表,其表盤刻度(選填“均勻”或“不均勻”),理由是
【答案】(1)B端(2)0200.3(3)40(4)不均勻當待測電阻成比例增大時,電流表示數(shù)不會成
比例減小。
【解析】(1)電路閉合開關(guān)前,滑動變阻器應(yīng)處于最大阻值處。
(2)M、N直接用導(dǎo)線連接,電阻為0,故電流表滿偏時刻
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