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文檔簡介
專題63描繪小燈泡的伏安特性曲線電阻的測量(一)考點一描繪小燈泡的伏安特性曲線(1-6T)考點二電阻的測量(一)(7-20T)考點一描繪小燈泡的伏安特性曲線電路如圖1.因為小燈泡的電阻很小,電流表的分壓影響很大,所以電流表應采用外接法.2.因為要求小燈泡的電壓能從0開始連續(xù)變化,所以滑動變阻器應采用分壓式連接.3.因為采用分壓式接法,所以選擇總電阻較小的滑動變阻器.4.因為小燈泡兩端的最大電壓為燈泡的額定電壓,最大電流為燈泡的額定電流,所以電壓表的量程根據小燈泡的額定電壓選擇,電流表的量程根據小燈泡的額定流選擇,若所給電流表或電壓表量程太小可以對電表進行改裝。5.開關閉合前,滑動變阻器的滑片要移動到使小燈泡兩端電壓為零的位置。1.某同學做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗,已知小燈泡標稱值為“2.5V1.25W”,實驗室中除導線和開關外,還有以下器材可供選擇:電壓表V1(量程為3V,內阻為3kΩ);電流表A1(量程為100mA,內阻為10Ω);電流表A2(量程為3A,內阻為0.1Ω);滑動變阻器R1(0~10Ω,額定電流為2A);滑動變阻器R2(0~1kΩ,額定電流為0.5A);定值電阻R3(阻值為2.5Ω);定值電阻R4(阻值為10Ω);定值電阻R5(阻值為1kΩ);電源E(E=3V,內阻不計)。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)實驗中滑動變阻器應選用________,電流表應選用________(均填器材的符號),并________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)定值電阻。(2)在圖1中的虛線框內畫出電路圖。(圖中標出選用的器材的符號)(3)實驗中得到的該燈泡的伏安特性曲線如圖2所示,如果將小燈泡與另一個電動勢為2V,內阻為4Ω的電源直接相連,則小燈泡的實際功率為________W。(結果保留兩位有效數字)2.(2021·河北)某同學研究小燈泡的伏安特性,實驗室提供的器材有;小燈泡(,),直流電源(),滑動變阻器,量程合適的電壓表和電流表,開關和導線若干,設計的電路如圖1所示。(1)根據圖1,完成圖2中的實物連線______;(2)按照圖1連線后,閉合開關,小燈泡閃亮一下后熄滅,觀察發(fā)現燈絲被燒斷,原因可能是______(單項選擇,填正確答案標號);A.電流表短路B.滑動變阻器的滑片接觸不良C.滑動變阻器滑片的初始位置在b端(3)更換小燈泡后,該同學正確完成了實驗操作,將實驗數據描點作圖,得到圖像,其中一部分如圖3所示,根據圖像計算出P點對應狀態(tài)下小燈泡的電阻為______(保留三位有效數字)。3.(2021·全國)某同學用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A)電壓表(量程300mV,內阻300)電流表(量程300mA,內阻0.27)定值電阻R0滑動變阻器R1(阻值0-20)電阻箱R2(最大阻值9999.9)電源E(電動勢6V,內阻不計)開關S、導線若干。完成下列填空:(1)有3個阻值分別為10、20、30的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲線,R0應選取阻值為___________的定值電阻;(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于變阻器的___________(填“a”或“b”)端;(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱R2的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,讀取電壓表和電流表的示數U、I,結果如圖(b)所示。當流過電流表的電流為10mA時,小燈泡的電阻為___________(保留1位有效數字);(4)為使得電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學經計算知,應將R2的阻值調整為_______。然后調節(jié)滑動變阻器R1,測得數據如下表所示:U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由圖(b)和上表可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻___________(填“增大”“減小”或“不變”);(6)該同學觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功率P1=_______W(保留2位有效數字);當流過電流表的電流為300mA時,小燈泡的電功率為P2,則=_______(保留至整數)。4.(2020·江蘇)某同學描繪一種電子元件的關系圖象,采用的實驗電路圖如題圖1所示,V為電壓表,mA為電流表,E為電源(電動勢約),R為滑動變阻器(最大阻值),為定值電阻,S為開關。(1)請用筆畫線代替導線,將題圖2所示的實物電路連接完整____________。(2)調節(jié)滑動變阻器,記錄電壓表和電流表的示數如下表:電壓0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750電流0.000.100.250.601.704.307.50請根據表中的數據,在方格紙上作出該元件的圖線____________。(3)根據作出的圖線可知,該元件是_________(選填“線性”或“非線性”)元件。(4)在上述測量中,如果用導線代替電路中的定值電阻,會導致的兩個后果是_________。A.電壓和電流的測量誤差增大B.可能因電流過大燒壞待測元件C.滑動變阻器允許的調節(jié)范圍變小D.待測元件兩端電壓的可調節(jié)范圍變小5.(2020·全國)某同學要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材有:電流表A1(量程200mA,內阻Rg1=10.0Ω),電流表A2(量程500mA,內阻Rg2=1.0Ω)、定值電阻R0(阻值R0=10.0Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)、電源E(電動勢4.5V,內阻很小)、開關S和若干導線。該同學設計的電路如圖(a)所示。(1)根據圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線______。(2)若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流,利用I1、I2、Rg1和R0寫出:小燈泡兩端的電壓U=_______,流過小燈泡的電流I=_______。為保證小燈泡的安全,I1不能超過_______mA。(3)實驗時,調節(jié)滑動變阻器,使開關閉合后兩電流表的示數為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應的I1和I2。所得實驗數據在下表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根據實驗數據可算得,當I1=173mA時,燈絲電阻R=_______Ω(保留1位小數)。(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能小于_______Ω(保留1位小數)。6.(2022·全國)一同學探究阻值約為的待測電阻在范圍內的伏安特性??捎闷鞑挠校弘妷罕鞻(量程為,內阻很大),電流表A(量程為,內阻為),電源E(電動勢約為,內阻不計),滑動變阻器R(最大阻值可選或),定值電阻(阻值可選或),開關S,導線若干。(1)要求通過的電流可在范圍內連續(xù)可調,在答題卡上將圖(a)所示的器材符號連線,畫出實驗電路的原理圖________;(2)實驗時,圖(a)中的R應選最大阻值為______(填“”或“”)的滑動變阻器,應選阻值為______(填“”或“”)的定值電阻;(3)測量多組數據可得的伏安特性曲線。若在某次測量中,電壓表、電流表的示數分別如圖(b)和圖(c)所示,則此時兩端的電壓為______V,流過的電流為_____,此組數據得到的的阻值為______(保留3位有效數字)。考點二電阻的測量(一)7.(2022·廣東高考模擬)用伏安法測定一個待測電阻Rx的阻值(約為60Ω),實驗室可提供如下器材。電源E(電動勢4V,內阻忽略不計)電流表A1(量程0~15mA,內阻為50Ω)電流表A2(量程0~200mA,內阻約為0.5Ω)電壓表V1(量程0~3V,內阻約3kΩ)電壓表V2(量程0~15V,內阻約15kΩ)滑動變阻器R(阻值范圍0~10Ω)定值電阻R1(阻值為5Ω)定值電阻R2(阻值為20Ω)開關S、導線若干(1)某同學直接選擇了器材電壓表V1和電流表A2,并用伏安法測電阻,他采用如圖甲所示的電路將電壓表接在OP之間和OQ之間分別讀出了兩組不同的U和I的示數,則該同學應將電壓表連在________(選填“OP”或“OQ”)之間,測量的結果更接近待測電阻的真實值,且測量值比真實值略________(選填“大”或“小”)。(2)另一同學根據實驗室提供的器材設計了能比較精確地測量該電阻Rx的實驗方案,電表讀數盡量在量程的eq\f(1,3)以上,則他選的電流表是________,該電流表________(選填“需要”或“不需要”)改裝,選的電壓表是________(填器材的字母代號)。(3)在圖乙虛線框中畫出測量Rx阻值的完整電路圖,并在圖中標明器材的字母代號。(4)調節(jié)滑動變阻器R,當電壓表的示數為2.00V時,電流表的指針所指刻度如圖丙所示,可讀出電流表的示數是________mA,則待測電阻Rx的阻值為________Ω(結果保留1位小數)。8.(2021·海南)在伏安法測電阻的實驗中,提供以下實驗器材:電源E(電動勢約,內阻約),待測電阻(阻值小于),電壓表V(量程,內阻約),電流表A(量程,內阻約),滑動變阻器(最大阻值),單刀開關,單刀雙擲開關,導線若干。某同學利用上述實驗器材設計如圖所示的測量電路?;卮鹣铝袉栴}:(1)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應滑到___________(填“a”或“b”)端;(2)實驗時,為使待測電阻的測量值更接近真實值,應將撥向___________(填“c”或“d”);在上述操作正確的情況下,引起實驗誤差的主要原因是___________(填正確選項前的標號);A.電流表分壓
B.電壓表分流
C.電源內阻分壓(3)實驗時,若已知電流表的內阻為,在此情況下,為使待測電阻的測量值更接近真實值,應將撥向___________(填“c”或“d”);讀得電壓表的示數為,電流表的示數為,則___________(結果保留兩位有效數字)。9.(2022·沈陽·三模)某校物理興趣小組準備測量一個定值電阻的阻值,已知待測電阻的阻值約為5kΩ,指導教師提供的器材如下:A.兩節(jié)干電池(每節(jié)電動勢1.5V);B.電壓表V(量程1V,內阻RV=20kΩ);C.電流表A(量程0~0.6mA,內阻約為50Ω);D.滑動變阻器R(最大阻值為20Ω);E.開關一個,導線若干。(1)小明同學認為電壓表的量程偏小,想把電壓表的量程擴大為0~3V,那么他需要向指導教師申請一個阻值為________的定值電阻R0。(2)該小組的同學將器材用導線連接起來,現在電壓表還差一根導線沒有連接,如圖所示,則這根導線應該接到電流表的________(選填“正”或“負”)接線柱上。(3)實驗中某次測量時電壓表的讀數為U,電流表的示數為I,則待測電阻的阻值Rx的表達式為Rx=________(用所測物理量和已知物理量的符號表示)。10.(2021·廣東)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據實驗需要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋,將兩表筆______,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針指向右邊“”處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高,相同倍率下多用電表指針向右偏轉角度越大,由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而__________。(2)再按圖連接好電路進行測量。①閉合開關S前,將滑動變阻器的滑片滑到_______端(選填“a”或“b”)。將溫控室的溫度設置為T,電阻箱調為某一阻值。閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器,使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數、T和。斷開開關S。再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端,閉合開關S。反復調節(jié)和,使電壓表和電流表的示數與上述記錄的示數相同。記錄此時電阻箱的阻值。斷開開關S。②實驗中記錄的阻值_____(選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時熱敏電阻阻值_____。11.(2023·全國·高三專題練習)某實驗小組設計實驗測量電流表A的內阻并將其改裝成量程為3.0V的電壓表并校準。可選用的器材有:A.待測電流表A(量程1mA,內阻rg約100Ω)B.電壓表V(量程3V,內阻約為3000Ω)C.電阻箱R1(最大阻值為999.9Ω)D.滑動變阻器R2(最大阻值為20Ω)E.電源E(電動勢約為3V)F.電鍵、導線若干(1)某同學設計了如圖甲所示的電路測量電流表內阻,發(fā)現測結果的實驗誤差太大,請推斷原因___________;(2)后經小組研究并設計了如圖乙所示電路,閉合開關S,調節(jié)R0和R使電流表和電壓表有合適的示數;(3)調節(jié)R0和R,使電壓表示數保持不變,并記錄電流表示數I和電阻箱的接入電阻R;(4)重復步驟(3),記錄多組實驗數據;(5)以1I為縱坐標,以R為橫坐標,建立坐標系,并將實驗數據描點、連線,得到一條傾斜的直線,若直線的斜率為k,縱截距為b(6)若求得電流表的內阻為120Ω,要將該電流表改裝成量程為3.0V的電壓表,與其連接的電阻阻值為___________Ω,為校準該電壓表,用筆畫線替代導線在圖丙中完成校準電路的實物圖連接___________。12.(2020·海南)在測量定值電阻阻值的實驗中,提供的實驗器材如下:電壓表(量程,內阻),電壓表(量程,內阻),滑動變阻器R(額定電流,最大阻值),待測定值電阻,電源E(電動勢,內阻不計),單刀開關S,導線若干:回答下列問題:(I)實驗中滑動變阻器應采用________接法(填“限流”或“分壓”);(2)將虛線框中的電路原理圖補充完整_____________;(3)根據下表中的實驗數據(、分別為電壓表﹑的示數),在圖(a)給出的坐標紙上補齊數據點,并繪制圖像__________;測量次數123451.001.502.002.503.001.612.413.214.024.82(4)由圖像得到待測定值電阻的阻值________(結果保留三位有效數字);(5)完成上述實驗后,若要繼續(xù)采用該實驗原理測定另一個定值電阻(阻值約為)的阻值,在不額外增加器材的前提下,要求實驗精度盡可能高,請在圖(b)的虛線框內畫出你改進的電路圖______。13.(2022·全國)某同學要測量微安表內阻,可利用的實驗器材有:電源E(電動勢,內阻很小),電流表(量程,內阻約),微安表(量程,內阻待測,約),滑動變阻器R(最大阻值),定值電阻(阻值),開關S,導線若干。(1)在答題卡上將圖中所示的器材符號連線,畫出實驗電路原理圖_____;(2)某次測量中,微安表的示數為,電流表的示數為,由此計算出微安表內阻_____。14.(2022·北京海淀·高三階段練習)圖1為測量電阻的電路,Rx為待測電阻,R的阻值已知,R′為保護電阻,阻值未知,電源E的電動勢未知,K1、K2均為單刀雙擲開關,A為電流表,其內阻不計;(1)按圖1所示的電路,在圖2的實物圖上連線________.(2)測量Rx的步驟為:將K2向d閉合,K1向______閉合(填“a”或“b”),記下電流表讀數I1,再將K2向c閉合,K1向______閉合(填“a”或“b”),記電流表讀數I2,計算Rx的公式是Rx=______。15.在測量定值電阻阻值的實驗中,提供的實驗器材如下:電壓表V1(量程3V,內阻r1=3.0kΩ),電壓表V2(量程5V,內阻r2=5.0kΩ),滑動變阻器R(額定電流1.5A回答下列問題:(1)根據本實驗采用的滑動變阻器的合理接法,將虛線框中的電路原理圖補充完整______,根據原理圖,在開關S閉合前,滑動變阻器R的滑片應滑至______端(選填“左”或“右”);(2)實驗中,得到電壓表V1、V2,的示數分別為U1、U2,則待測定值電阻Rx(3)為減小誤差,實驗測得多組數據,根據下表中的實驗數據,在給出的坐標紙上補齊數據點,繪制U2?U1圖像______,并由U2測量次數12345U1.001.502.002.503.00U1.612.413.214.024.8216.某實驗小組為了測量一個量程為3V的電壓表的內電阻RV,設計了以下實驗方案,甲圖為實驗電路圖,圖中電壓表為待測電壓表,R為電阻箱。(1)小明實驗步驟如下:先將電阻箱電阻調至0,閉合開關S,電壓表讀數如圖乙所示,讀出此時電壓U1=________V;然后調節(jié)電阻箱的阻值至適當值,讀出電阻箱阻值R和此時電壓表的電壓U2,忽略電源內阻,則電壓表電阻的測量結果RV=________(用符號U1、U2和R表示);如果考慮電源內阻,則測量結果RV與真實值比較________(選填“偏大”或“偏小”)。(2)小李實驗步驟如下:閉合開關S,多次調節(jié)電阻箱,讀出電阻箱阻值R及對應電壓表的電壓U,作出eq\f(1,U)-R圖像如圖丙所示,不考慮電源內阻,從圖像可知電壓表內阻的測量值為________Ω;如果已知電源內電阻為r(Ω),則電壓表內阻的真實值為________Ω。17.某興趣小組想測量電阻Rx(1)該小組設計了如圖所示的電路圖,其中電流表滿偏電流為I0,內阻RA。在該實驗中,認為當變阻器的滑片P不動時,無論電阻箱的阻值如何增減,A.變阻器A(0?2000Ω)
B.變阻器B(2)連接好線路后,先將變阻器滑片P調到最左端,并將電阻箱R的阻值調到___________(填“0”或“最大”),然后閉合電鍵S,調節(jié)P,使電流表滿偏,此后滑片P保持不動;(3)在保證滑動變阻器滑片不動的前提下,調節(jié)電阻箱R的阻值,記錄多組電阻箱R的阻值和對應的電流值,以R為橫坐標、1I為縱坐標進行描點、連線得到一條傾斜直線,已知該直線的斜率為k,則待測電阻R18.(2022·山東)某同學利用實驗室現有器材,設計了一個測量電阻阻值的實驗。實驗器材:干電池E(電動勢1.5V,內阻未知);電流表A1(量程10mA,內阻為90Ω);電流表A2(量程30mA,內阻為30Ω);定值電阻R0(阻值為150Ω);滑動變阻器R(最大阻值為100Ω);待測電阻Rx;開關S,導線若干。測量電路如圖所示。(1)斷開開關,連接電路,將滑動變阻器R的滑片調到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路;閉合開關,調節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學選用的電流表為_______(填“A1”或“A2”);若不考慮電池內阻。此時滑動變阻器接入電路的電阻值應為________Ω。(2)斷開開關,保持滑片的位置不變。用Rx替換R0,閉合開關后,電流表指針指在滿刻度的處,則Rx的測量值為________Ω。(3)本實驗中未考慮電池內阻,對Rx的測量值_________(填“有”或“無”)影響19.如圖所示的實驗電路可以用來測量電阻,可供選用的實驗器材如下:A.待測電阻Rx(阻值約為55Ω)B.定值電阻R0(阻值為16Ω)C.電壓表V1(0~3V,內阻很大,可看成理想電壓表)D.電壓表V2(0~15V,內阻很大,可看成理想電壓表)E.滑動變阻器R1(5Ω,2A)F.滑動變阻器R2(50Ω,2A)G.蓄電池(電動勢4.0V,內阻忽略不計)H.單刀雙擲開關、導線等(1)要完成本實驗且較準確進行測量,電壓表應該選用________,滑動變阻器應該選用________.(填器材前面的序號)(2)實驗步驟如下:①按照電路圖連接實驗器材,單刀雙擲開關空置,把滑動變阻器觸頭滑到最左端.②將單刀雙擲開關擲于“1”,調節(jié)滑動變阻器觸頭,使得電壓表讀數為2.8V③將單刀雙擲開關擲于“2”,________(填“向左滑動”“向右滑動”或“不再滑動”)滑動變阻器觸頭,觀察并記錄電壓表讀數為1.6V.(3)根據實驗數據,被測電阻的測量值Rx=________Ω.(4)由于蓄電池內阻r的存在,Rx測量值將________真實值(填“大于”“小于”或“等于”).20.一課外實驗小組用如圖a所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值,圖中R0為標準電阻(R0=20.0Ω);V可視為理想電壓表,S1為單刀開關,S2為單刀雙擲開關,E為電源,R為滑動變阻器,采用如下步驟完成實驗:(1)根據實驗原理電路圖連接好電路。(2)將滑動變阻器滑動端置于___________位置(填“左端”“右端”或“中間”),再閉合S1.(3)將開關S2擲于1端,改變滑動變阻器滑動觸頭的位置,記下此時電壓表V的示數U1;然后將S2擲于2端,記下此時電壓表V的示數U2.(4)待測電阻阻值的表達式Rx=___________(用R0、U1、U2表示)。(5)為減小偶然誤差,改變滑動頭的位置,測得幾組U1、U2的值,作出U1與U2的關系圖像如圖b所示,則待測電阻Rx=___________Ω。專題63描繪小燈泡的伏安特性曲線電阻的測量(一)考點一描繪小燈泡的伏安特性曲線(1-6T)考點二電阻的測量(一)(7-20T)考點一描繪小燈泡的伏安特性曲線電路如圖1.因為小燈泡的電阻很小,電流表的分壓影響很大,所以電流表應采用外接法.2.因為要求小燈泡的電壓能從0開始連續(xù)變化,所以滑動變阻器應采用分壓式連接.3.因為采用分壓式接法,所以選擇總電阻較小的滑動變阻器.4.因為小燈泡兩端的最大電壓為燈泡的額定電壓,最大電流為燈泡的額定電流,所以電壓表的量程根據小燈泡的額定電壓選擇,電流表的量程根據小燈泡的額定流選擇,若所給電流表或電壓表量程太小可以對電表進行改裝。5.開關閉合前,滑動變阻器的滑片要移動到使小燈泡兩端電壓為零的位置。1.某同學做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗,已知小燈泡標稱值為“2.5V1.25W”,實驗室中除導線和開關外,還有以下器材可供選擇:電壓表V1(量程為3V,內阻為3kΩ);電流表A1(量程為100mA,內阻為10Ω);電流表A2(量程為3A,內阻為0.1Ω);滑動變阻器R1(0~10Ω,額定電流為2A);滑動變阻器R2(0~1kΩ,額定電流為0.5A);定值電阻R3(阻值為2.5Ω);定值電阻R4(阻值為10Ω);定值電阻R5(阻值為1kΩ);電源E(E=3V,內阻不計)。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)實驗中滑動變阻器應選用________,電流表應選用________(均填器材的符號),并________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)定值電阻。(2)在圖1中的虛線框內畫出電路圖。(圖中標出選用的器材的符號)(3)實驗中得到的該燈泡的伏安特性曲線如圖2所示,如果將小燈泡與另一個電動勢為2V,內阻為4Ω的電源直接相連,則小燈泡的實際功率為________W。(結果保留兩位有效數字)【答案】(1)R1A1并聯(lián)(2)電路如下圖(3)0.25【解析】(1)題中要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化,滑動變阻器應采用分壓式接入電路中,故滑動變阻器應選擇總阻值小的R1;燈泡額定電流為:I=eq\f(P,U)=eq\f(1.25W,2.5V)=0.5A=500mA,電流表A2的量程太大,不能用它測電流,應把電流表A1與定值電阻R3并聯(lián)擴大其量程之后再測電流。(2)描繪小燈泡的伏安特性曲線,電壓與電流應從零開始變化,滑動變阻器應采用分壓接法,電壓表內阻遠大于燈泡電阻,電流表采用外接法,實驗電路圖如圖所示。(3)在燈泡I-U坐標系內作出電源的I-U圖線如圖所示:同一坐標系下,小燈泡的伏安特性曲線與電源的I-U圖線的交點即為小燈泡兩端的電壓和電流,由圖示圖線可知:U=0.9V,I=0.28A燈泡實際功率為:P=UI=0.9×0.28W≈0.25W。2.(2021·河北)某同學研究小燈泡的伏安特性,實驗室提供的器材有;小燈泡(,),直流電源(),滑動變阻器,量程合適的電壓表和電流表,開關和導線若干,設計的電路如圖1所示。(1)根據圖1,完成圖2中的實物連線______;(2)按照圖1連線后,閉合開關,小燈泡閃亮一下后熄滅,觀察發(fā)現燈絲被燒斷,原因可能是______(單項選擇,填正確答案標號);A.電流表短路B.滑動變阻器的滑片接觸不良C.滑動變阻器滑片的初始位置在b端(3)更換小燈泡后,該同學正確完成了實驗操作,將實驗數據描點作圖,得到圖像,其中一部分如圖3所示,根據圖像計算出P點對應狀態(tài)下小燈泡的電阻為______(保留三位有效數字)。【答案】
C
【解析】(1)電流表負極與滑動變阻器的右端的位置連接,如圖開關閉合,小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷,說明通過小燈泡的電流過大。A.電流表內阻非常小,短路幾乎不影響通過小燈泡的電流,與燈絲燒斷無關,A錯誤;B.滑動變阻器滑片接觸不良,無電流通過小燈泡,B錯誤;C.滑動變阻器的滑片開始時置于端,小燈泡部分分壓達到最大,通過電流最大,可能會燒斷小燈泡燈絲,C正確;故選C。(3)根據小燈泡的伏安特性曲線可知在點時的電壓和電流分別為,根據歐姆定律可知小燈泡的電阻為3.(2021·全國)某同學用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A)電壓表(量程300mV,內阻300)電流表(量程300mA,內阻0.27)定值電阻R0滑動變阻器R1(阻值0-20)電阻箱R2(最大阻值9999.9)電源E(電動勢6V,內阻不計)開關S、導線若干。完成下列填空:(1)有3個阻值分別為10、20、30的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲線,R0應選取阻值為___________的定值電阻;(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于變阻器的___________(填“a”或“b”)端;(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱R2的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,讀取電壓表和電流表的示數U、I,結果如圖(b)所示。當流過電流表的電流為10mA時,小燈泡的電阻為___________(保留1位有效數字);(4)為使得電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學經計算知,應將R2的阻值調整為_______。然后調節(jié)滑動變阻器R1,測得數據如下表所示:U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由圖(b)和上表可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻___________(填“增大”“減小”或“不變”);(6)該同學觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功率P1=_______W(保留2位有效數字);當流過電流表的電流為300mA時,小燈泡的電功率為P2,則=_______(保留至整數)?!敬鸢浮?/p>
10
a
0.7
2700
增大
0.074
10【解析】(1)因為小燈泡額定電壓2.5V,電動勢6V,則滑動滑動變阻器時,為了保證電路安全,需要定值電阻分擔的電壓則有則需要描繪小燈泡在0~300mA的伏安特性曲線,即R0應選取阻值為10;(2)為了保護電路,滑動變阻器的滑片應置于變阻器的a端;(3)由圖可知當流過電流表的電流為10mA時,電壓為7mV,則小燈泡的電阻為(4)由題知電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V時,有解得(5)由圖(b)和表格可知流過小燈泡電流增加,圖像中變大,則燈絲的電阻增大;(6)根據表格可知當電流為160mA時,電壓表的示數為46mA,根據(4)的分析可知此時小燈泡兩端電壓為0.46V,則此時小燈泡電功率P1=0.46V×0.16A≈0.074W同理可知當流過電流表的電流為300mA時,小燈泡兩端電壓為2.5V,此時小燈泡電功率P2=2.5V×0.3A=0.75W故有4.(2020·江蘇)某同學描繪一種電子元件的關系圖象,采用的實驗電路圖如題圖1所示,V為電壓表,mA為電流表,E為電源(電動勢約),R為滑動變阻器(最大阻值),為定值電阻,S為開關。(1)請用筆畫線代替導線,將題圖2所示的實物電路連接完整____________。(2)調節(jié)滑動變阻器,記錄電壓表和電流表的示數如下表:電壓0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750電流0.000.100.250.601.704.307.50請根據表中的數據,在方格紙上作出該元件的圖線____________。(3)根據作出的圖線可知,該元件是_________(選填“線性”或“非線性”)元件。(4)在上述測量中,如果用導線代替電路中的定值電阻,會導致的兩個后果是_________。A.電壓和電流的測量誤差增大B.可能因電流過大燒壞待測元件C.滑動變阻器允許的調節(jié)范圍變小D.待測元件兩端電壓的可調節(jié)范圍變小【答案】
非線性元件
BC【解析】(1)根據題意連接電路如圖(2)根據表格中數據描點,并用平滑的曲線連接各點如圖(3)根據圖像可知該元件是非線性元件。(4)AB.圖線上某點與原點連線的斜率為,根據元件的特性可知,當電壓超過一定數值時,電流會急劇增大,所以電阻會急劇減小,若用導線代替,電流急劇增大,可能會燒壞待測元件,對電流表和電壓表的測量誤差無影響,A錯誤,B正確;CD.根據圖像可知待測元件的電壓范圍小于,而電源電動勢為,因為待測元件兩端電壓非常小,如果用導線代替,會導致滑動變阻器的調節(jié)范圍變得非常小,難以調節(jié),C正確,D錯誤。故選BC。5.(2020·全國)某同學要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材有:電流表A1(量程200mA,內阻Rg1=10.0Ω),電流表A2(量程500mA,內阻Rg2=1.0Ω)、定值電阻R0(阻值R0=10.0Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)、電源E(電動勢4.5V,內阻很?。㈤_關S和若干導線。該同學設計的電路如圖(a)所示。(1)根據圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線______。(2)若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流,利用I1、I2、Rg1和R0寫出:小燈泡兩端的電壓U=_______,流過小燈泡的電流I=_______。為保證小燈泡的安全,I1不能超過_______mA。(3)實驗時,調節(jié)滑動變阻器,使開關閉合后兩電流表的示數為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應的I1和I2。所得實驗數據在下表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根據實驗數據可算得,當I1=173mA時,燈絲電阻R=_______Ω(保留1位小數)。(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能小于_______Ω(保留1位小數)?!敬鸢浮?/p>
180
11.6
8.0【解析】(1)根據電路圖連接實物圖如圖所示(2)①根據電路圖可知燈泡兩端的電壓為電流表A1和R0的總電壓,故根據歐姆定律有②根據并聯(lián)電路特點可知流過小燈泡的電流為③因為小燈泡的額定電壓為3.6V,故根據題目中已知數據帶入①中可知I1不能超過180mA;(3)根據表中數據可知當I1=173mA時,I2=470mA;根據前面的分析代入數據可知此時燈泡兩端的電壓為U=3.46V;流過小燈泡的電流為I=297mA=0.297A;故根據歐姆定律可知此時小燈泡的電阻為(4)要測量完整的伏安特性曲線則燈泡兩端的電壓至少要達到3.6V,而電流表A1不能超過其量程200mA,此時結合①有解得,即要完整的測量小燈泡伏安特性曲線所用電阻的阻值不能小于。6.(2022·全國)一同學探究阻值約為的待測電阻在范圍內的伏安特性??捎闷鞑挠校弘妷罕鞻(量程為,內阻很大),電流表A(量程為,內阻為),電源E(電動勢約為,內阻不計),滑動變阻器R(最大阻值可選或),定值電阻(阻值可選或),開關S,導線若干。(1)要求通過的電流可在范圍內連續(xù)可調,在答題卡上將圖(a)所示的器材符號連線,畫出實驗電路的原理圖________;(2)實驗時,圖(a)中的R應選最大阻值為______(填“”或“”)的滑動變阻器,應選阻值為______(填“”或“”)的定值電阻;(3)測量多組數據可得的伏安特性曲線。若在某次測量中,電壓表、電流表的示數分別如圖(b)和圖(c)所示,則此時兩端的電壓為______V,流過的電流為_____,此組數據得到的的阻值為______(保留3位有效數字)。【答案】
【解析】(1)電流表內阻已知,電流表與并聯(lián)擴大電流表量程,進而準確測量通過的電流,電壓表單獨測量的電壓;滑動變阻器采用分壓式接法,電表從開始測量,滿足題中通過的電流從連續(xù)可調,電路圖如下(2)電路中應選最大阻值為的滑動變阻器,方便電路的調節(jié),測量效率高、實驗誤差??;通過的電流最大為,需要將電流表量程擴大為原來的倍,根據并聯(lián)分流的規(guī)律示意圖如下根據并聯(lián)分流,即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比,可知解得(3)電壓表每小格表示,向后估讀一位,即;電流表每小格表示,本位估讀,即,電流表量程擴大倍,所以通過的電流為;根據歐姆定律可知考點二電阻的測量(一)7.(2022·廣東高考模擬)用伏安法測定一個待測電阻Rx的阻值(約為60Ω),實驗室可提供如下器材。電源E(電動勢4V,內阻忽略不計)電流表A1(量程0~15mA,內阻為50Ω)電流表A2(量程0~200mA,內阻約為0.5Ω)電壓表V1(量程0~3V,內阻約3kΩ)電壓表V2(量程0~15V,內阻約15kΩ)滑動變阻器R(阻值范圍0~10Ω)定值電阻R1(阻值為5Ω)定值電阻R2(阻值為20Ω)開關S、導線若干(1)某同學直接選擇了器材電壓表V1和電流表A2,并用伏安法測電阻,他采用如圖甲所示的電路將電壓表接在OP之間和OQ之間分別讀出了兩組不同的U和I的示數,則該同學應將電壓表連在________(選填“OP”或“OQ”)之間,測量的結果更接近待測電阻的真實值,且測量值比真實值略________(選填“大”或“小”)。(2)另一同學根據實驗室提供的器材設計了能比較精確地測量該電阻Rx的實驗方案,電表讀數盡量在量程的eq\f(1,3)以上,則他選的電流表是________,該電流表________(選填“需要”或“不需要”)改裝,選的電壓表是________(填器材的字母代號)。(3)在圖乙虛線框中畫出測量Rx阻值的完整電路圖,并在圖中標明器材的字母代號。(4)調節(jié)滑動變阻器R,當電壓表的示數為2.00V時,電流表的指針所指刻度如圖丙所示,可讀出電流表的示數是________mA,則待測電阻Rx的阻值為________Ω(結果保留1位小數)?!敬鸢浮?1)OQ大(2)A1需要V1(3)見解析圖(4)8.057.1【解析】(1)由于待測電阻的阻值大約為60Ω,選取的電壓表V1的內阻約3kΩ,選取的電流表A2的內阻約為0.5Ω,則有eq\f(RV,Rx)=eq\f(3000,60)=50,eq\f(Rx,RA)=eq\f(60,0.5)=120,故電流表分壓作用比電壓表分流作用小,所以選擇電流表內接法時,測量值更接近真實值,故電壓表應接在OQ之間,且測量值比真實值略大。(2)電路中可能出現的最大電流約為I=eq\f(E,Rx)=eq\f(4,60)A≈67mA,電流表A2量程太大,可將電流表A1與定值電阻R2并聯(lián),相當于量程為52.5mA的電流表,電源電動勢為4V,則電壓表選擇V1。(3)電流表A1改裝后內阻已知,且可以精確測量通過待測電阻的電流,電壓表具體內阻未知,若電流表外接,不能測出電壓表的分流值,而電流表內接,待測電阻的電壓可準確測量,故電流表內接;滑動變阻器阻值與待測電阻相比較小,故采用分壓接法,電路圖如圖所示。(4)電流表量程為15mA,最小分度為0.5mA,電流表指針指16格,故電流表的示數是8.0mA,此時通過待測電阻Rx的電流為28mA,則待測電阻Rx的阻值為Rx=eq\f(U,I)-RA′=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2.00,28×10-3)-\f(50×20,50+20)))Ω≈57.1Ω。8.(2021·海南)在伏安法測電阻的實驗中,提供以下實驗器材:電源E(電動勢約,內阻約),待測電阻(阻值小于),電壓表V(量程,內阻約),電流表A(量程,內阻約),滑動變阻器(最大阻值),單刀開關,單刀雙擲開關,導線若干。某同學利用上述實驗器材設計如圖所示的測量電路?;卮鹣铝袉栴}:(1)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應滑到___________(填“a”或“b”)端;(2)實驗時,為使待測電阻的測量值更接近真實值,應將撥向___________(填“c”或“d”);在上述操作正確的情況下,引起實驗誤差的主要原因是___________(填正確選項前的標號);A.電流表分壓
B.電壓表分流
C.電源內阻分壓(3)實驗時,若已知電流表的內阻為,在此情況下,為使待測電阻的測量值更接近真實值,應將撥向___________(填“c”或“d”);讀得電壓表的示數為,電流表的示數為,則___________(結果保留兩位有效數字)?!敬鸢浮?/p>
B
【解析】(1)滑動變阻器采用限流式接入電路,開關閉合前,滑片應滑到端,使滑動變阻器接入電路阻值最大,保護電路;(2)根據題意可知待測電阻的阻值滿足所以電流表的分壓比較明顯,電流表應采用外接法,所以開關應撥向端;外接法的測量誤差主要來源于電壓表的分流,故選B;(3)若電流表內阻,則電流表的分壓可以準確計算,所以電流表采用內接法,所以開關應撥向端;電壓表測量電流表和待測電阻的總電壓,電流表分壓為根據歐姆定律可知待測電阻阻值為9.(2022·沈陽·三模)某校物理興趣小組準備測量一個定值電阻的阻值,已知待測電阻的阻值約為5kΩ,指導教師提供的器材如下:A.兩節(jié)干電池(每節(jié)電動勢1.5V);B.電壓表V(量程1V,內阻RV=20kΩ);C.電流表A(量程0~0.6mA,內阻約為50Ω);D.滑動變阻器R(最大阻值為20Ω);E.開關一個,導線若干。(1)小明同學認為電壓表的量程偏小,想把電壓表的量程擴大為0~3V,那么他需要向指導教師申請一個阻值為________的定值電阻R0。(2)該小組的同學將器材用導線連接起來,現在電壓表還差一根導線沒有連接,如圖所示,則這根導線應該接到電流表的________(選填“正”或“負”)接線柱上。(3)實驗中某次測量時電壓表的讀數為U,電流表的示數為I,則待測電阻的阻值Rx的表達式為Rx=________(用所測物理量和已知物理量的符號表示)?!敬鸢浮?/p>
(1)40kΩ(2)負(3)eq\f(3U,IRV-U)RV【解析】(1)電壓表的量程偏小,想把電壓表的量程擴大,串聯(lián)分壓電阻R0=eq\f(Um-UVRV,UV)=40kΩ。(2)因為改裝后電壓表內阻已知,故采用外接法測量,故這根導線應該接到電流表的負接線柱上。(3)電壓表的讀數為U,電流表的示數為I,則Rx=eq\f(3U,I-\f(U,RV))=eq\f(3U,IRV-U)RV。10.(2021·廣東)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據實驗需要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋,將兩表筆______,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使指針指向右邊“”處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高,相同倍率下多用電表指針向右偏轉角度越大,由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而__________。(2)再按圖連接好電路進行測量。①閉合開關S前,將滑動變阻器的滑片滑到_______端(選填“a”或“b”)。將溫控室的溫度設置為T,電阻箱調為某一阻值。閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器,使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數、T和。斷開開關S。再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端,閉合開關S。反復調節(jié)和,使電壓表和電流表的示數與上述記錄的示數相同。記錄此時電阻箱的阻值。斷開開關S。②實驗中記錄的阻值_____(選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時熱敏電阻阻值_____?!敬鸢浮?/p>
短接
減小
b
大于
【解析】(1)選擇倍率適當的歐姆檔,將兩表筆短接;歐姆表指針向右偏轉角度越大,則阻值越小,可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。(2)①閉合開關S前,應將滑動變阻器R1的阻值調到最大,即將滑片滑到b端;②因兩次電壓表和電流表的示數相同,因為即可知R01大于R02。11.(2023·全國·高三專題練習)某實驗小組設計實驗測量電流表A的內阻并將其改裝成量程為3.0V的電壓表并校準??蛇x用的器材有:A.待測電流表A(量程1mA,內阻rg約100Ω)B.電壓表V(量程3V,內阻約為3000Ω)C.電阻箱R1(最大阻值為999.9Ω)D.滑動變阻器R2(最大阻值為20Ω)E.電源E(電動勢約為3V)F.電鍵、導線若干(1)某同學設計了如圖甲所示的電路測量電流表內阻,發(fā)現測結果的實驗誤差太大,請推斷原因___________;(2)后經小組研究并設計了如圖乙所示電路,閉合開關S,調節(jié)R0和R使電流表和電壓表有合適的示數;(3)調節(jié)R0和R,使電壓表示數保持不變,并記錄電流表示數I和電阻箱的接入電阻R;(4)重復步驟(3),記錄多組實驗數據;(5)以1I為縱坐標,以R為橫坐標,建立坐標系,并將實驗數據描點、連線,得到一條傾斜的直線,若直線的斜率為k,縱截距為b(6)若求得電流表的內阻為120Ω,要將該電流表改裝成量程為3.0V的電壓表,與其連接的電阻阻值為___________Ω,為校準該電壓表,用筆畫線替代導線在圖丙中完成校準電路的實物圖連接___________?!敬鸢浮?/p>
電壓表的示數比較小,測量誤差比較大
RA=b【解析】(1)[1]由題目中的數據分析可知,當電流表滿偏時,電流表兩端的電壓約為0.1V,占電壓表量程的130(5)[2][3]由題意有U=I(RA+R)所以1所以有1U=k,RAU=b(6)[4]由題意有U0=Ig(RA+R串)解得R串=2880Ω[5]實物連線如答圖所示12.(2020·海南)在測量定值電阻阻值的實驗中,提供的實驗器材如下:電壓表(量程,內阻),電壓表(量程,內阻),滑動變阻器R(額定電流,最大阻值),待測定值電阻,電源E(電動勢,內阻不計),單刀開關S,導線若干:回答下列問題:(I)實驗中滑動變阻器應采用________接法(填“限流”或“分壓”);(2)將虛線框中的電路原理圖補充完整_____________;(3)根據下表中的實驗數據(、分別為電壓表﹑的示數),在圖(a)給出的坐標紙上補齊數據點,并繪制圖像__________;測量次數123451.001.502.002.503.001.612.413.214.024.82(4)由圖像得到待測定值電阻的阻值________(結果保留三位有效數字);(5)完成上述實驗后,若要繼續(xù)采用該實驗原理測定另一個定值電阻(阻值約為)的阻值,在不額外增加器材的前提下,要求實驗精度盡可能高,請在圖(b)的虛線框內畫出你改進的電路圖______?!敬鸢浮?/p>
分壓
【解析】(1)電壓表和串聯(lián)再和并聯(lián),并聯(lián)的總電阻遠大于滑動變阻器電阻,為了調節(jié)變阻器時,電表示數變化明顯,且能獲得更多組數據,應選擇分壓接法。完整的電路圖,如圖所示根據表中的實驗數據,繪制的圖像,如圖所示根據實驗電路圖,則有變形得則圖線的斜率為根據圖像可得斜率則有代入,解得因待測電阻Ry(阻值約為700Ω)的阻值較小,若直接與電壓表V1串聯(lián),則所分得的電壓過小,不利于測量,故待測電阻Ry應與Rx串聯(lián),當成一整體測出其電阻,再扣除Rx即可,電壓表V1與兩電阻串聯(lián),整體與V2并聯(lián),兩電表讀數均能超過量程的一半,誤差較小,改進后的電路圖如下圖所示13.(2022·全國)某同學要測量微安表內阻,可利用的實驗器材有:電源E(電動勢,內阻很小),電流表(量程,內阻約),微安表(量程,內阻待測,約),滑動變阻器R(最大阻值),定值電阻(阻值),開關S,導線若干。(1)在答題卡上將圖中所示的器材符號連線,畫出實驗電路原理圖_____;(2)某次測量中,微安表的示數為,電流表的示數為,由此計算出微安表內阻_____?!敬鸢浮?/p>
見解析
990【解析】(1)為了準確測出微安表兩端的電壓,可以讓微安表與定值電阻R0并聯(lián),再與電流表串聯(lián),通過電流表的電流與微安表的電流之差,可求出流過定值電阻R0的電流,從而求出微安表兩端的電壓,進而求出微安表的內電阻,由于電源電壓過大,并且為了測量多組數據,滑動電阻器采用分壓式解法,實驗電路原理圖如圖所示(2)流過定值電阻R0的電流加在微安表兩端的電壓微安表的內電阻14.(2022·北京海淀·高三階段練習)圖1為測量電阻的電路,Rx為待測電阻,R的阻值已知,R′為保護電阻,阻值未知,電源E的電動勢未知,K1、K2均為單刀雙擲開關,A為電流表,其內阻不計;(1)按圖1所示的電路,在圖2的實物圖上連線________.(2)測量Rx的步驟為:將K2向d閉合,K1向______閉合(填“a”或“b”),記下電流表讀數I1,再將K2向c閉合,K1向______閉合(填“a”或“b”),記電流表讀數I2,計算Rx的公式是Rx=______?!敬鸢浮?/p>
a
b
I2【解析】(1)根據原理圖,逐步連接線路,如圖所示。(2)將K2向d閉合,K1向a閉合;當K2向c閉合,K1向b閉合;根據以上的電路可知,Rx與R始終是并聯(lián)的,則二者電壓相等。所以將K2向d閉合,K1向a時,測量的I1是Rx的電流;當K2向c閉合,K1向b時,測量的I2是R的電流。所以有I1解得R15.在測量定值電阻阻值的實驗中,提供的實驗器材如下:電壓表V1(量程3V,內阻r1=3.0kΩ),電壓表V2(量程5V,內阻r2=5.0kΩ),滑動變阻器R(額定電流1.5A回答下列問題:(1)根據本實驗采用的滑動變阻器的合理接法,將虛線框中的電路原理圖補充完整______,根據原理圖,在開關S閉合前,滑動變阻器R的滑片應滑至______端(選填“左”或“右”);(2)實驗中,得到電壓表V1、V2,的示數分別為U1、U2,則待測定值電阻Rx(3)為減小誤差,實驗測得多組數據,根據下表中的實驗數據,在給出的坐標紙上補齊數據點,繪制U2?U1圖像______,并由U2測量次數12345U1.001.502.002.503.00U1.612.413.214.024.82【答案】
左
Rx=U2?U【解析】(1)電壓表V1和Rx串聯(lián)后再和電壓表V2并聯(lián),并聯(lián)后總電阻遠大于滑動變阻器的最大阻值,為了調節(jié)滑動變阻器時,電表示數變化明顯,并且能獲得較多數據,應選擇滑動變阻器的分壓式接法,完整電路圖如圖所示為了保護電路,閉合開關時,滑動變阻器滑片應該滑到最左端;Rx兩端電壓為U根據串聯(lián)電路電流特點,通過Rx的電流為I=則RU2根據R得U則U2?U根據實驗數據,得斜率為k=聯(lián)立解得R16.某實驗小組為了測量一個量程為3V的電壓表的內電阻RV,設計了以下實驗方案,甲圖為實驗電路圖,圖中電壓表為待測電壓表,R為電阻箱。(1)小明實驗步驟如下:先將電阻箱電阻調至0,閉合開關S,電壓表讀數如圖乙所示,讀出此時電壓U1=________V;然后調節(jié)電阻箱的阻值至適當值,讀出電阻箱阻值R和此時電壓表的電壓U2,忽略電源內阻,則電壓表電阻的測量結果RV=________(用符號U1、U2和R表示);如果考慮電源內阻,則測量結果RV與真實值比較________(選填“偏大”或“偏小”)。(2)小李實驗步驟如下:閉合開關S,多次調節(jié)電阻箱,讀出電阻箱阻值R及對應電壓表的電壓U,作出eq\f(1,U)-R圖像如圖丙所示,不考慮電源內阻,從圖像可知電壓表內阻的測量值為________Ω;如果已知電源內電阻為r(Ω),則電壓表內阻的真實值為________Ω。【答案】(1)2.95(2.93~2.98)eq\f(U2R,U1-U2)偏大(2)aa-r【解析】(1)電壓表量程為3V,由圖乙所示表盤可知,其分度值為0.1V,示數為2.95V;忽略電源內阻,根據圖甲所示電路圖,由閉合電路的歐姆定律得E=U+IR=U+eq\f(U,RV)R由題意得E=U1,E=U2+eq\f(U2,RV)R解得電壓表內阻RV=eq\f(U2R,U1-U2)考慮電源內阻E=U1+eq\f(U1,RV)rE=U2+eq\f(U2,RV)(R+r)解得RV=eq\f(U2R,U1-U2)-r由此可知,考慮電源內阻時,電壓表內阻測量值偏大。(2)不考慮電源內阻,由題圖甲所示電路圖,根據閉合電路歐姆定律得E=U+IR=U+eq\f(U,RV)R整理得eq\f(1,U)=eq\f(1,ERV)·R+eq\f(1,E)由題圖丙所示eq\f(1,U)-R圖像可知,圖像的斜率k=eq\f(1,ERV)=eq\f(b,0-(-a))=eq\f(b,a)縱軸截距b=eq\f(1,E)解得電壓表內阻RV=a考慮電源內阻,由題圖甲所示電路圖,根據閉合電路歐姆定律得E=U+I(r+R)=U+eq\f(U,RV)(r+R)整理得eq\f(1,U)=eq\f(1,ERV)R+eq\f(1,E)+eq\f(r,ERV)由圖丙所示eq\f(1,U)-R圖像可知,圖像的斜率k=eq\f(1,ERV)=eq\f(b,0-(-a))=eq\f(b,a)縱軸截距b=eq\f(1,E)+eq\f(r,ERV)解得RV=a-r。17.某興趣小組想測量電阻Rx(1)該小組設計了如圖所示的電路圖,其中電流表滿偏電流為I0,內阻RA。在該實驗中,認為當變阻器的滑片P不動時,無論電阻箱的阻值如何增減,A.變阻器A(0?2000Ω)
B.變阻器B(2)連接好線路后,先將變阻器滑片P調到最左端,并將電阻箱R的阻值調到___________(填“0”或“最大”),然后閉合電鍵S,調節(jié)P,使電流表滿偏,此后滑片P保持不動;(3)在保證滑動變阻器滑片不動的前提下,調節(jié)電阻箱R的阻值,記錄多組電阻箱R的阻值和對應的
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