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2.16電阻的測(cè)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(dòng)變阻器、定值電阻R、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線,利用給定器材連接成“伏安法測(cè)電阻”的電路。甲乙(1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中相應(yīng)位置畫(huà)出圖甲所示的實(shí)物圖對(duì)應(yīng)的電路圖;(2)實(shí)驗(yàn)前為了保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于端(選填“A”和“B”);(3)閉合開(kāi)關(guān),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表始終無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),其原因可能是;(寫(xiě)出一種原因即可)(4)排除故障后,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.7V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則通過(guò)R的電流大小為A,它的阻值是Ω?!敬鸢浮浚?)(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(hù)電路,閉合電路前,滑片應(yīng)置于阻值最大處,即B端;(3)電流表始終無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),說(shuō)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:R=EQ\F(U,I)=EQ\F(2.7V,0.3A)=9Ω。2.(2019年·瀘州)程新同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量電源電壓U和未知電阻Rx的阻值。已知定值電阻的阻值為R0、電源兩端電壓保持不變。請(qǐng)完成下列問(wèn)題:(1)根據(jù)甲中電路圖,用黑色簽字筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將乙中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整。(2)電路正確連接后,當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為I1;則電源的電壓U=______。(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為I2;則待測(cè)電阻Rx=______。(4)不改變甲圖所示的電路,若開(kāi)關(guān)S1始終處于斷開(kāi)狀態(tài),僅對(duì)開(kāi)關(guān)S、S2進(jìn)行操作______(選填“仍能”或“不能”)測(cè)量電源電壓和未知電阻Rx的阻值。甲乙【答案】I1R0EQ\F(I1R0,I2-I1)仍能【解析】(1)根據(jù)甲圖,將S2的右接線柱與電流表負(fù)接線柱連接起來(lái),如下所示:(2)電路正確連接后,當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)定值電阻的電流,由歐姆定律,電流表示數(shù)為I1,則電源的電壓U=I1R0;(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,由并聯(lián)電路各支路互不影響,通過(guò)待測(cè)電阻的電流為:I0=I2-I1,由歐姆定律,則待測(cè)電阻:Rx=EQ\F(U,I0)=EQ\F(I1R0,I2-I1)。(4)不改變甲圖所示的電路,若開(kāi)關(guān)S1始終處于斷開(kāi)狀態(tài),只閉合S,電流表測(cè)通過(guò)定值電阻的電流,由歐姆定律可得出電源電壓;開(kāi)關(guān)S、S2閉合,電流表測(cè)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(guò)待測(cè)電阻的電流,由歐姆定律可求出未知電阻Rx的阻值。3.(2019年·天水)利用圖甲所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值,阻值大約為5Ω。(1)請(qǐng)你根據(jù)電路圖用筆畫(huà)線代導(dǎo)線,將圖乙的實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于______端(選填“A”或“B”)。(3)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)。小芳利用另一只完好的電壓表進(jìn)行檢測(cè),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);接在a、c之間,電壓表無(wú)示數(shù)。如果電路連接完好,只有一個(gè)元件有故障,該故障是______。(4)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄多組數(shù)據(jù)。畫(huà)出了待測(cè)電阻Rx的I-U圖象,如圖丙所示。由圖象可得Rx=______Ω。(5)如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)電路圖,不能夠得出定值電阻Rx阻值的電路是______?!敬鸢浮緽滑動(dòng)變阻器斷路
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BD【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(shuō)明a、電源、b之間是通路;a、電流表、待測(cè)電阻、c也是通路,根據(jù)接在a、c之間,電壓表無(wú)示數(shù),如果電路連接完好,只有一個(gè)元件有故障,該故障是滑動(dòng)變阻器斷路;(4)待測(cè)電阻Rx的I-U圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線,電壓為2V時(shí)電流為0.5A,由歐姆定律,Rx=EQ\F(U,I)=EQ\F(2V,0.5A)=4Ω;(5)A、電壓表測(cè)電源電壓,電流表測(cè)電路中的電流,由歐姆定律R=EQ\F(U,I)可得出電路的總電阻,由電阻的串聯(lián)可求出待測(cè)電阻,得出定值電阻Rx阻值;B、電壓表測(cè)電源電壓,電流表測(cè)支路電流,因不知通過(guò)待測(cè)電阻的電流,不能得出定值電阻Rx阻值;C、根據(jù)下面電流表的示數(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(guò)待測(cè)電阻的電流,由歐姆定律可得出待測(cè)電阻大??;D、電源電壓不知,故無(wú)法得知待測(cè)電壓的電壓,不能得出定值電阻Rx阻值;選BD。故答案為:(1)如上所示;(2)B;(3)滑動(dòng)變阻器斷路;(4)4;(5)BD。(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(shí),若電壓表有示數(shù),說(shuō)明連接位置有斷路;若無(wú)示數(shù),則電壓表之外有斷路,據(jù)此分析;(4)待測(cè)電阻Rx的I-U圖象為過(guò)原點(diǎn)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(cè)量未知電阻Rx的阻值,考查電路連接、注意事項(xiàng)、故障分析、電阻計(jì)算及對(duì)設(shè)計(jì)方案的評(píng)估。4.(2019年·貴港)用“伏安法”測(cè)未知電阻的阻值。(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線,將圖甲所示的實(shí)物連接成完整電路。要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變?。ㄕ?qǐng)勿更改原有導(dǎo)線,導(dǎo)線不能交叉)。(2)連接電路前,開(kāi)關(guān)必須_________。電路接通前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該移至圖中________處(選填“A”或“B”)。(3)小林閉合開(kāi)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(shí)電路中的一處故障是待測(cè)電阻Rx________(選填“短路”或“斷路”)。(4)小林排除故障后,用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)接入電路中的電阻,對(duì)應(yīng)每次變化各測(cè)一次電流值和相應(yīng)的電壓值并記錄到表格中。有一次測(cè)量電流表的指針如圖乙所示,其示數(shù)為_(kāi)_______A;另一次測(cè)量電壓表的指針如圖丙所示,其示數(shù)為_(kāi)_______V。小林根據(jù)幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出Rx的值,為了進(jìn)一步減小誤差,繪制了Rx的U-I圖像。(5)另一組的小宇用相同的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并根據(jù)自己所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖丁所示的U-I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(rèn)為其原因是小宇________________________;小林根據(jù)小宇的圖像也可計(jì)算出待測(cè)電阻Rx=________Ω。(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電源電壓保持不變)。【答案】(1)如圖所示(2)斷開(kāi)B(3)斷路(4)0.282.6(5)電壓表并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器兩端10【解析】(1)由圖甲知,需要補(bǔ)充的導(dǎo)線只有一條,即把開(kāi)關(guān)的右側(cè)接線柱和滑動(dòng)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(hù)電路各元件,開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi),電路接通前應(yīng)將滑動(dòng)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(shuō)明電路故障應(yīng)該是與電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚c電壓表并聯(lián)的部分是待測(cè)電阻Rx;(4)由圖乙可讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為0.28A,由圖丙可讀出此時(shí)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(shuō)明小宇設(shè)計(jì)的電路是用電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,即電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻的兩端電壓;由圖丁知,當(dāng)電流I1=0.3A時(shí),電壓表示數(shù)為0,即滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻兩端電壓為0,此時(shí)待測(cè)電阻兩端的電壓等于電源電壓,即為U=I1Rx,當(dāng)電流I2=0.05A時(shí),電壓表示數(shù)為2.5V,即滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻兩端的電壓為UP=2.5V,此時(shí)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律得U=I2Rx+UP,即有I1Rx=I2Rx+UP,解得Rx=10Ω。5.(2019年·衡陽(yáng))某實(shí)驗(yàn)小組采用了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量注射器內(nèi)導(dǎo)電液體的阻值R,其中A1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=20Ω,電源是電壓可調(diào)的學(xué)生電源。(1)根據(jù)圖甲的實(shí)物電路,在虛線框內(nèi)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖(必標(biāo)明R、Rx、A1、A2)。(2)如果A1表示數(shù)為I1、A2表示數(shù)為I2,則Rx=________(用I1、I2和R表示)。(3)改變?cè)措妷海瑢⒚看螌?shí)驗(yàn)中A1表的示數(shù)I1和表A2的示數(shù)I2描在I1-I2圖像上,連接這些點(diǎn),得到如圖乙中實(shí)線a,由圖可知,Rx=________Ω。(4)若該實(shí)驗(yàn)小組還是用同樣的液體做這個(gè)實(shí)驗(yàn),但只做了一項(xiàng)改變,導(dǎo)致I1一I2的關(guān)系變成如圖乙中實(shí)線b所示,則這項(xiàng)改變可能是______(雙選,改變后注射器中沒(méi)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)EQ\F((I1-I2)R,I2);(3)100;(4)AD?!窘馕觥浚?)根據(jù)實(shí)物畫(huà)出電路圖;(2)根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律得出通過(guò)R的電流,由歐姆定律求出電源電壓,由歐姆定律求了Rx;(3)由圖a知,I1=3A、I2=0.5A,將已知量代入待測(cè)電阻表達(dá)式即可;(4)由圖知,通過(guò)R的電流變小了,因電源電壓不變,由歐姆定律,確定R變大;類(lèi)比影響電阻大小的因素分析回答。解:(1)根據(jù)實(shí)物畫(huà)出電路圖,如下所示:AA1SRxRA2根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過(guò)R的電流為:IR=I1-I2,由歐姆定律,電源電壓為:U=(I1-I2)R,由歐姆定律,Rx=EQ\F(U,I2)=EQ\F((I1-I2)R,I2)①;(3)由圖a知,I1=3A、I2=0.5A,將已知量代入①得:Rx=EQ\F(U,I2)=EQ\F((I1-I2)R,I2)=EQ\F((3A-0.5A)×20Ω,0.5A)=100Ω;(4)若該實(shí)驗(yàn)小組還是用同樣的液體做這個(gè)實(shí)驗(yàn),但只做了一項(xiàng)改變,導(dǎo)致I1﹣I2的關(guān)系變成如圖乙中實(shí)線b所示,由圖知,通過(guò)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(zhǎng)了,類(lèi)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(zhǎng)度變短了,類(lèi)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,橫截面積變小了,液體長(zhǎng)度變大,類(lèi)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(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。(1)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于________(選填“a”或“b”)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(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)很?。灰苿?dòng)滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)中電壓表和電流表示數(shù)如圖乙和丙,則此時(shí)被測(cè)電阻兩端的電壓為_(kāi)_______V,該電阻的阻值為_(kāi)_______Ω?!敬鸢浮浚?)a(2)電流表量程過(guò)大(3)2.4;10【解析】(1)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)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(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)很??;移動(dòng)滑動(dòng)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(guò)大的可能,故產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是:電流表量程過(guò)大;(3)電路調(diào)試完成后,某次實(shí)驗(yàn)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(shí)被測(cè)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:R=EQ\F(U,I)=EQ\F(2.4V,0.24A)=10Ω。7.(2019年·湘潭)在“測(cè)量電阻”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖。(1)請(qǐng)根據(jù)電路圖,用筆畫(huà)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(shí),開(kāi)關(guān)要處于(選填“斷開(kāi)”或“閉合”)狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該滑到最(選填“左端”或“右端”)。(3)閉合開(kāi)關(guān),將滑片P緩慢向右移動(dòng),電壓表的示數(shù)將(選填“增大”或“減小”)。(4)某次測(cè)量時(shí),電壓表的示數(shù)為1.5V,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(shí)這個(gè)電阻R的阻值為歐姆。(5)以上這種測(cè)量電阻的方法叫。(6)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,我們應(yīng)該多次進(jìn)行正確測(cè)量,然后取電阻R的值。【答案】(1)如上所示;(2)斷開(kāi);左端;(3)增大;(4)0.3;5;(5)伏安法;(6)平均?!窘馕觥浚?)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(shí),開(kāi)關(guān)要處于斷開(kāi)狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該滑到阻值最大處;(3)閉合開(kāi)關(guān),將滑片P緩慢向右移動(dòng)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(shí)這個(gè)電阻R大??;(5)根據(jù)R=EQ\F(U,I)測(cè)量電阻的方法叫伏安法;(6)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,我們應(yīng)該多次進(jìn)行正確測(cè)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(shí),為保護(hù)電路,開(kāi)關(guān)要處于斷開(kāi)狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該滑到阻值最大處;(3)閉合開(kāi)關(guān),將滑片P緩慢向右移動(dòng)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(shí)這個(gè)電阻R大??;(5)根據(jù)R=EQ\F(U,I)測(cè)量電阻的方法叫伏安法;(6)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,我們應(yīng)該多次進(jìn)行正確測(cè)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(zhǎng)度L、橫截面積S和材料的關(guān)系”,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)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(cè)量出它的直徑示意圖。由此可知,電阻絲的直徑為mm,從而計(jì)算出電阻絲的橫截面積S。(2)在實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度L的關(guān)系,這種方法叫做法(選填“等效替代”或“控制變量”)。(3)為了探究電阻絲的電阻R與L的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)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R0(阻值0~999.9Ω)E.待測(cè)電阻絲R(阻值約為10Ω)F.開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干,則:(4)為了提高實(shí)驗(yàn)的精確程度,在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選的是(選填器材前的字母代號(hào))。(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(gè)金屬夾P,移動(dòng)金屬夾P的位置,就可改變接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度L,把這些實(shí)驗(yàn)器材按乙圖的電路連接起來(lái)。閉合開(kāi)關(guān)S前,電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)整到Ω。(6)閉合開(kāi)關(guān)S后,將電阻箱調(diào)到適當(dāng)位置不動(dòng),多次改變金屬夾P的位置,得到多組I、L的數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)平面內(nèi),以電流的倒數(shù)1/I為縱坐標(biāo)、電阻絲的長(zhǎng)度L為橫坐標(biāo),得出圖象如圖丙所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖象說(shuō)明,橫截面積S相同的同種材料的電阻絲,接入長(zhǎng)度L越長(zhǎng),電流I越小,電阻R。(7)該電阻絲1cm長(zhǎng)度的阻值為Ω。甲乙丙【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(zhǎng)度為:l=1.60cm,則電阻絲的直徑為:d=eq\f(1,n)=eq\f(1.60cm,20)=0.08cm=0.8mm;(2)電阻的大小在不考慮溫度的前提下,有三個(gè)決定因素:材料、長(zhǎng)度、橫截面積。因此要研究電阻的大小與每一個(gè)因素的具體關(guān)系時(shí),要用到控制變量法,在實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)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I=eq\f(U,R)=eq\f(1.5V,10Ω)=0.15A=150mA,所以為了提高實(shí)驗(yàn)的精確程度,電流表選最量程為100mA的電流表A1(或序號(hào)B);(5)閉合開(kāi)關(guān)S前,電阻箱起到保護(hù)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R0(阻值0~999.9Ω)可知,電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)整到999.9Ω。(6)在圖象上可以看到,電阻的長(zhǎng)度越長(zhǎng),電流的倒數(shù)越大,電流越小,在電壓一定時(shí),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(dāng)電阻絲接入0cm,就是電阻絲的電阻為零時(shí),電源電壓為1.5V,電流倒數(shù)為10A﹣1,所以電流為I'=eq\f(1,10)A=0.1A,則電阻箱的電阻為:R'=eq\f(U,I')=eq\f(1.5V,0.1A)=15Ω,當(dāng)電阻絲接入10cm,就是電阻絲的電阻為R時(shí),電源電壓為1.5V,電流倒數(shù)為12A﹣1,所以電流為I''=eq\f(1,12)A,則電路總電阻為:R總=eq\f(U,I'')=eq\f(1.5V1,eq\f(1,12)A)=18Ω,所以10cm電阻絲的電阻為:R=R總-R'=18Ω-15Ω=3Ω,在橫截面積和材料一定時(shí),導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比,所以1cm的電阻絲電阻為:R1=eq\f(R,10)=eq\f(3Ω,10)=0.3Ω。9.(2019年·天津)現(xiàn)有一個(gè)電壓約為36V的電源(電壓保持不變),一個(gè)量程為0~1A的電流表,三個(gè)阻值已知的電阻R1(20Ω)、R2(30Ω)、R3(10kΩ),開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。請(qǐng)合理選擇器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比較精確地測(cè)出約為10Ω的未知電阻Rx的阻值。要求:(1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖;(2)寫(xiě)出主要的實(shí)驗(yàn)步驟和需要測(cè)量的物理量;(3)寫(xiě)出待測(cè)電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測(cè)量量表示)?!敬鸢浮浚?)將R1、R2和待測(cè)電阻串聯(lián)起來(lái),S控制整個(gè)電路,開(kāi)關(guān)S1與R1并聯(lián),開(kāi)關(guān)S2與Rx并聯(lián),如下所示:(2)①只閉合S、S2,記下電流表示數(shù)I1,②只閉合S、S1,記下電流表示數(shù)I2;(3)在①中,R1、R2串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電源電壓:U=I1(R1+R2)=I1×50Ω;在②中R2與待測(cè)電阻串聯(lián),因電源電壓不變,由電阻的串聯(lián)和歐姆定律:Rx=EQ\F(U,I2)-R2=EQ\F(I1×50Ω,I2)-30Ω。答:(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如上;(2)①只閉合S、S2,記下電流表示數(shù)I1,②只閉合S、S1,記下電流表示數(shù)I2;(3)Rx=EQ\F(I1×50Ω,I2)-30Ω?!窘馕觥侩妷杭s為36V的電源(電壓保持不變),一個(gè)量程為0~1A的電流表,三個(gè)阻值已知的電阻R1(20Ω)、R2(30Ω)、R3(10kΩ),為提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度,電流表示數(shù)要盡可能接近1A,可將R1(20Ω)、R2(30Ω)和待測(cè)電阻串聯(lián)起來(lái)(R3電阻太大,不能串聯(lián)在電路中),兩個(gè)開(kāi)關(guān)分別與R1和待測(cè)電阻并聯(lián),用電流表測(cè)量出R1(20Ω)、R2(30Ω)串聯(lián)時(shí)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(cè)量出R2與待測(cè)電阻串聯(lián)時(shí)的電流,由電阻的串聯(lián)和歐姆定律可得出待電阻的表達(dá)式。10.(2019年·玉林)如圖所示,圖甲是“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。甲乙丙?。?)請(qǐng)你根據(jù)圖甲的電路圖,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。(要求滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)阻值變大)(2)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須_____。(3)閉合開(kāi)關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)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(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片P移動(dòng)到某一個(gè)位置時(shí),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_(kāi)____V,則待測(cè)電阻Rx=_____Ω。(5)若實(shí)驗(yàn)中電流表不慎損壞,現(xiàn)給你一個(gè)已知阻值為R0的電阻、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干,請(qǐng)你用上述器材和原有器材完成圖丁的電路圖,要求能測(cè)量Rx的阻值?!敬鸢浮浚?)見(jiàn)下圖;(2)斷開(kāi);(3)Rx斷路;(4)2;10;(5)見(jiàn)下圖【解析】(1)滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)且一上一下的接,滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)阻值變大,需要接左下接線柱,如圖:(2)為了保護(hù)電路,在連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi);(3)若電流表示數(shù)為0,說(shuō)明電路可能斷路;電壓表有示數(shù),說(shuō)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)由圖丙可知,電壓表量程為0~3V,其分度值為0.1V,示數(shù)為2V,則待測(cè)電阻:Rx=EQ\F(U,I)=EQ\F(2V,0.2A)=10Ω(5)只有電壓表時(shí),要想測(cè)量出電阻,需要用電壓表和定值電阻來(lái)代替電流表,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)單刀雙擲使電壓表的測(cè)量范圍不同,如圖:當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,將S1撥到觸點(diǎn)2,移動(dòng)洞片,讀出電壓表的示數(shù)U1,再將開(kāi)關(guān)S1撥到觸點(diǎn)1,保持滑片的位置不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù)U,則定值電阻Rx兩端的電壓為U-U1,根據(jù)電路的電流相等列等式,再表示出Rx。故答案為:(1)見(jiàn)上圖;(2)斷開(kāi);(3)Rx斷路;(4)2;10;(5)見(jiàn)上圖。11.(2019年·福建)現(xiàn)要測(cè)量電阻Rx的阻值,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)電阻Rx(約5Ω)、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。甲乙丙(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整,要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向接線柱D移動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變小。(2)正確連線后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)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H綦娐分兄挥幸惶幑收?,可判斷該故障是。?)排除故障繼續(xù)實(shí)驗(yàn),某次測(cè)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=Ω。(4)某同學(xué)利用電源(電壓未知)、電阻箱(0﹣999.9Ω)和電流表(指針能正常偏轉(zhuǎn),但刻度盤(pán)示數(shù)模糊不清)等器材,測(cè)電阻Rx的阻值,設(shè)計(jì)的電路如圖丙.完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①正確連接電路,斷開(kāi)S1、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大;②;③;④電阻Rx=。(用測(cè)得量的符號(hào)表示)【答案】(1)如下圖所示;(2)Rx斷路;(3)2.6;5.2;(4)②閉合S1,標(biāo)記電流表指針?biāo)傅奈恢?;③斷開(kāi)S1,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標(biāo)記的位置,記下電阻箱阻值R0;④R0?!窘馕觥拷猓海?)電源電壓為3V,待測(cè)電阻Rx(約5Ω)、由歐姆定律,電路的最大電流約為:I=EQ\F(U,Rx)=EQ\F(3V,5Ω)=0.6A;電流表選用小量程串聯(lián)在電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片P向接線柱D移動(dòng)時(shí)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(kāi)關(guān),移動(dòng)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?。若電路中只有一處故障,可判斷該故障是電阻斷路;?)排除故障繼續(xù)實(shí)驗(yàn),某次測(cè)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,則Rx=EQ\F(U,I)=EQ\F(2.6V,0.5A)=5.2Ω。(4)①正確連接電路,斷開(kāi)S1、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大;②閉合S1,標(biāo)記電流表指針?biāo)傅奈恢?;③斷開(kāi)S1,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標(biāo)記的位置,記下電阻箱阻值R0;④根據(jù)等效替代法,電阻Rx=R0。故答案為:(1)如上所示;(2)Rx斷路;(3)2.6;5.2;(4)②閉合S1,標(biāo)記電流表指針?biāo)傅奈恢?;③斷開(kāi)S1,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標(biāo)記的位置,記下電阻箱阻值R0;④R0。12.(2019年·百色)在探究“電阻的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導(dǎo)線,a、b長(zhǎng)度相同但粗細(xì)(橫截面積)不同,a、c粗細(xì)相同而長(zhǎng)短不同,導(dǎo)線d由錳銅合金制成,長(zhǎng)短、粗細(xì)與導(dǎo)線b相同。(1)實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)越大,對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線電阻越;(2)將導(dǎo)線a接在M、N之間,閉合開(kāi)關(guān),電流表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)電流為A;(3)依次將導(dǎo)線b、c、d替換導(dǎo)線a接入電路,電流表對(duì)應(yīng)的示數(shù)如下表所示:導(dǎo)線代號(hào)abcD電流表的示數(shù)——1.3A2.2A2.7A①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(xiě)導(dǎo)線代號(hào))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(zhǎng)度越,橫截面積越,電阻越大;(4)若想進(jìn)一步用“伏安法”測(cè)量導(dǎo)線a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(gè)表和一個(gè)變阻器,連好電路后,經(jīng)多次測(cè)量,繪得導(dǎo)線a的U—I圖象如圖丙所示,則其電阻為Ω?!敬鸢浮浚?)?。?)1.1(3)①粗細(xì)(橫截面積)b、d②長(zhǎng)小(4)電壓1.25【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)電流表示數(shù)大小反映電阻大小,電流表示數(shù)越大,說(shuō)明導(dǎo)線的電阻越?。唬?)圖乙中,電流表的量程為0~3A,分度值為0.1A,示數(shù)為1.1A;(3)①導(dǎo)線a、b的材料、長(zhǎng)度都相同但粗細(xì)(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(guò)a的電流小于b的電流,所以可以得出在材料、長(zhǎng)度相同時(shí),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(zhǎng)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(zhǎng)度越長(zhǎng),橫截面積越小,電阻越大;(4)根據(jù)R=EQ\F(U,I)知要測(cè)量導(dǎo)線a的電阻,需要用電流表測(cè)量電流,用電壓表測(cè)量電壓,所以缺少電壓表;由圖象中的數(shù)據(jù)可知:當(dāng)電壓為1.25V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流為1.0A,則導(dǎo)線a的電阻為:R=EQ\F(U,I)=EQ\F(1.25V,1.0A)=1.25Ω。13.(2019年·大慶)用“伏安法”測(cè)量一只小燈泡的電阻。babaL甲乙實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.000.147.121.700.227.732.50(1)如圖所示是實(shí)驗(yàn)電路圖,圖上的圓圈表示電表,其中a是,b是。(2)某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變小燈泡兩端的電壓,進(jìn)行了三次測(cè)量部分記錄見(jiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表。若電壓表的示數(shù)為2.50V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,請(qǐng)你填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中的兩個(gè)空格(小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)與已有的物理量位數(shù)相同)?!敬鸢浮浚?)電壓表;電流表(2)見(jiàn)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(shí),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:R=EQ\F(U,I)=EQ\F(2.50V,0.3A)≈8.33Ω,如下表所示:序號(hào)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.000.147.121.700.227.732.500.308.3314.(2019年·南京)有兩只阻值未知的定值電阻R1、R2。(1)圖甲是用伏安法測(cè)R1阻值的實(shí)物電路,電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器最大阻值為10Ω。①甲圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谠搶?dǎo)線上畫(huà)“×”并在圖上改正(所畫(huà)的導(dǎo)線用實(shí)線且不能交叉)。②改正電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,兩電表均無(wú)示數(shù),其原因可能是(填字母)。A.滑動(dòng)變阻器斷路B.R1斷路C.R1短路③故障排除后,正確操作實(shí)驗(yàn)器材,移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則待測(cè)電阻R1=Ω。④現(xiàn)有以下三組數(shù)據(jù),分析可知,不可能通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)有(填序號(hào))。實(shí)驗(yàn)序號(hào)U/VI/AR1/Ω10.80.221.60.431.90.475(2)圖丙是能巧測(cè)R2阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖。圖中R為電阻箱,R0為定值電阻(阻值未知)。要求僅利用電阻箱讀數(shù)表達(dá)R2的阻值請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幪钌线m當(dāng)內(nèi)容。①將開(kāi)關(guān)接a,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器滑片P至適當(dāng)位置,記下;②將開(kāi)關(guān)接b,調(diào)節(jié),保持不變,記下;③則R2=?!敬鸢浮浚?)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RA②電阻箱;電流表示數(shù)I;電阻箱R的阻值RB;③RA-RB?!窘馕觥浚?)①電阻與變阻器并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路是錯(cuò)誤的,電阻與電流串聯(lián),電壓表與電阻并聯(lián);②逐一分析每個(gè)選項(xiàng),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(cè)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(cuò)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(dòng)變阻器斷路,整個(gè)電路斷路,兩表都沒(méi)有示數(shù),符合題意;B.若R1斷路,電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓,有示數(shù),不符合題意;C.若R1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(shí)驗(yàn)器材,移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.3A,由歐姆定律,則待測(cè)電阻:R1=EQ\F(U,I)=EQ\F(1.2V,0.3A)=4Ω;④根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電路的最小電流為:I?。紼Q\F(U,R1+R滑大)=EQ\F(3V,4Ω+20Ω)≈0.21A>0.2A,電流表分度值為0.02A,故不能得到0.475A,即不可能通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)有1、3;(2)①將開(kāi)關(guān)接a,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器滑片P至適當(dāng)位置,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值RA;②將開(kāi)關(guān)接b,調(diào)節(jié)電阻箱,保持電流表示數(shù)I不變,記下電阻箱R的阻值RB;③根據(jù)等效替代法,則RA=R2+RB,故R2=RA-RB。15.(2019年·阜新)在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小亮連成如圖所示電路,正準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)時(shí),同組的小明檢查發(fā)現(xiàn)電路連接有錯(cuò)誤。(1)若在錯(cuò)誤的電路中,閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表的指針將_____(選填“正向偏轉(zhuǎn)”、“反向偏轉(zhuǎn)”、“不動(dòng)”)。(2)請(qǐng)你將接錯(cuò)的那根導(dǎo)線打“×”,畫(huà)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(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該向_____側(cè)調(diào)整。(4)選用規(guī)格為“50Ω1A”的滑動(dòng)變阻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456U/V123123I/A0.20.40.60.10.20.3R/Ω510若換用規(guī)格為“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器,不能完成表格中第_____次實(shí)驗(yàn)。(5)在本次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的主要作用_____。(6)多次測(cè)量的目的是_____?!敬鸢浮浚?)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(fù)接線柱流出;圖中電壓表的正負(fù)接線柱接反了,故電壓表指針會(huì)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(guò)定值電阻的電流,故應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的電阻,即向左移動(dòng);(4)換用規(guī)格為“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器,當(dāng)定值電阻為5Ω時(shí),此時(shí)電路中的最小電流為:I=eq\f(U,R)=eq\f(4.5V,25Ω+5Ω)=0.15A,故前三組都能完成;當(dāng)定值電阻為10Ω時(shí),此時(shí)電路中的最小電流為:I=eq\f(U,R)=eq\f(4.5V,25Ω+10Ω)=0.13A,第四組的電流為0.1A,故第四組不能完成;(5)滑動(dòng)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(shí)現(xiàn)多次測(cè)量的目的;(6)實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)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(cè)電阻”實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有電源(電壓為3伏且保持不變)、待測(cè)電阻Rx、電流表、電壓表、電健各一個(gè),滑動(dòng)變阻器有A、B、C三個(gè)(分別標(biāo)有“5Ω2A”字樣、“10Ω2A”字樣、“50Ω1A”字樣),以及導(dǎo)線若干。小華實(shí)驗(yàn)時(shí)選取其中一個(gè)滑動(dòng)變阻器,正確連接電路,且使滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)附近,閉合電鍵時(shí)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(dòng)滑片,當(dāng)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(shí)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(jì)算說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中電流表的量程。③根據(jù)記錄的第二組數(shù)據(jù),計(jì)算出此時(shí)待測(cè)電阻Rx的阻值?!敬鸢浮竣?~3伏。②電流表選用小量程0~0.6A;③5Ω。【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(dòng)滑片,當(dāng)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,據(jù)此得出電流表對(duì)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(cè)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(cè)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,若電流表選用大量程,由歐姆定律,變阻器連入電路的電阻:R滑中=EQ\F(U滑,I大)=EQ\F(1.6V,1.4A)≈1.14Ω,變阻器電阻為2×1.14Ω=2.28Ω,與題中所給的變阻器的規(guī)格差別較大;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=EQ\F(U滑,I小)=EQ\F(1.6V,0.28A)≈5.71Ω,變阻器電阻為2×5.71Ω=11.4Ω,與題中所給的10Ω2A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(dòng)滑片,當(dāng)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+2×0.1V=1.6V,即電壓表示數(shù)變大,根據(jù)U=IR,則電路中和電流也應(yīng)變大,電流為:0.28A+2×0.02A=0.32A;由歐姆定律得:Rx=EQ\F(Ux,Ix)=EQ\F(1.6V,0.32A)=5Ω;若電壓表示數(shù)為1.4V-2×0.1V=1.2V,即電壓表示數(shù)變小,根據(jù)U=IR,則電路中和電流也應(yīng)變小,電流為:0.28A-2×0.02A=0.24A;由歐姆定律得:Rx=EQ\F(Ux,Ix)=EQ\F(1.2V,0.24A)=5Ω。17.(2019年·自貢)小聰同學(xué)用伏安法測(cè)電阻,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是。(2)閉合開(kāi)關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)置于端(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(shí)驗(yàn)電路圖正確連接電路,實(shí)驗(yàn)時(shí)正確操作,剛一“試觸”,就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動(dòng)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(shí)驗(yàn)電路圖正確連接電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),某次實(shí)驗(yàn)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(cè)電阻Rx=Ω。(5)若滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R,被測(cè)電阻的阻值為Rx,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電流表突然燒壞,不能正常使用了,他想出一個(gè)方法,應(yīng)用現(xiàn)有的器材,也能測(cè)出電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①將滑動(dòng)變阻器滑到a端,閉合開(kāi)關(guān)S,讀出電壓表的讀數(shù),記為U;②;③讀出滑動(dòng)變阻器的最大值R;④則被測(cè)電阻Rx的阻值為:Rx=(寫(xiě)出表達(dá)式)?!敬鸢浮浚?)R=EQ\F(U,I);(2)b;(3)電源電壓過(guò)大;選用電流表的量程太??;(4)8;(5)將滑動(dòng)變阻器滑到b端,閉合開(kāi)關(guān)S,讀出電壓表的讀數(shù),記為U1;EQ\F(U1R,U-U1)【解析】(1)測(cè)量電阻的原理是R=EQ\F(U,I)或歐姆定律;(2)由圖知,滑動(dòng)變阻器的下面接了左邊的接線柱,為保護(hù)電路,閉合開(kāi)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(dòng)到最大刻度,說(shuō)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(guò)大或電流表的量程選擇偏小或滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏??;(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;則R=EQ\F(U,I)=EQ\F(2.4V,0.3A)=8Ω;(5)被測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表與被測(cè)電阻并聯(lián),開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中,如圖。步驟:①將滑動(dòng)變阻器滑到a端,閉合開(kāi)關(guān)S,讀出電壓表的讀數(shù),記為U;②將滑片移至b端,閉合開(kāi)關(guān)S,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U-U1;則電路中的電流Ix=I=EQ\F(U-U1,R);則Rx=EQ\F(U1,EQ\F(U-U1,R))=EQ\F(U1R,U-U1)。18.(2019年·杭州)小金嘗試將電流表改裝成可直接測(cè)電阻的表,設(shè)了如圖所示電路,在M、N中可接待測(cè)電阻。已知電流表程0~0.6安,電源電壓為12伏,請(qǐng)回答:(1)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的清片P應(yīng)處于________(選填“A端”或“B端”)(2)先將M、N直接用導(dǎo)線連接,并移動(dòng)資動(dòng)變阻器的滑片使電流表滿偏,電流表0.6安的刻度上標(biāo)定的電阻值為_(kāi)_______歐,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為_(kāi)_______歐。若在M、N間接入一個(gè)與此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值相同的電阻,電流表示數(shù)為_(kāi)_______安。(3)電流表0.2安刻度處,標(biāo)定的電阻值為_(kāi)_______歐。(4)改裝后可直接測(cè)電阻的表,其表盤(pán)刻度________(選填“均勻”或“不均勻”),理由是________________________________________?!敬鸢浮?1)B端(2)0200.3(3)40 (4)不均勻當(dāng)待測(cè)電阻成比例增大時(shí),電流表示數(shù)不會(huì)成比例減小?!窘馕觥浚?)電路閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)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(shí)刻度示數(shù)為0。此時(shí)滑動(dòng)變阻器電阻為12V/0.6A=20歐。若待測(cè)電阻為0歐時(shí),電阻總電阻為40歐,此時(shí)電流表示數(shù)為0.3安。(3)電流表示數(shù)為0.2安時(shí),電路總電阻為60歐,減去滑動(dòng)變阻器20歐,故待測(cè)電阻為40歐。(4)當(dāng)待測(cè)電阻為0歐、20歐、40歐時(shí)。電流表示數(shù)分別為0.6安、0.3安、0.2安。并不成比例,故刻度不均勻。19.(2019年·重慶B)小明同學(xué)在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中:(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)S應(yīng)處于的狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在電阻最的位置。(2)小明同學(xué)連接了如圖甲的電路,閉合開(kāi)關(guān),電流表示數(shù),電壓表示數(shù)。(兩空均選填“有”或“無(wú)”)(3)他仔細(xì)檢查電路,發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在答圖甲中錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的一根連接導(dǎo)線。(4)正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí),觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示,他記下數(shù)據(jù)并算出電阻R的阻值為Ω。(5)同組小斌同學(xué)繼續(xù)向(選填“A“或“B”)端移動(dòng)滑片P,適當(dāng)增大電阻R兩端的電壓,并進(jìn)行了多次測(cè)量計(jì)算電阻的平均值從而減小實(shí)驗(yàn)誤差?!敬鸢浮浚?)斷開(kāi);大;(2)無(wú);有;(3)見(jiàn)上圖;(4)10;(5)A【解析】(1)根據(jù)實(shí)物連接的正確方法和滑動(dòng)變阻器的作用進(jìn)行分析,即在電路沒(méi)有連接好之前,開(kāi)關(guān)一直是斷開(kāi)的,而且滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)在最大處。(2)電壓表內(nèi)阻很大,串聯(lián)接入電路時(shí)電路斷路,根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析答題。(3)實(shí)物連接圖中找錯(cuò)誤之處,主要從電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用上考慮:從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負(fù)接線柱的接入方法上考慮。從滑動(dòng)變阻器接線柱的選擇考慮;(4)根據(jù)電流表量程確定分度值讀數(shù),根據(jù)歐姆定律求電阻大小;(5)根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向。(1)為防止發(fā)生短路現(xiàn)象燒壞電源,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài),閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值處于最大狀態(tài),由圖可知變阻器的滑片滑在B點(diǎn)時(shí)連入電路中的電阻絲阻值最大。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開(kāi)關(guān),電壓表串聯(lián)在電路中,相當(dāng)于電路斷路,電壓表測(cè)電源電壓,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù);(3)由圖可知,電流表與電表串聯(lián)了,導(dǎo)致電流表沒(méi)有示數(shù),應(yīng)將定值電阻右端接線柱與滑動(dòng)變阻器左端接線柱之間的導(dǎo)線去掉,將此導(dǎo)線改接在電壓表中間接線柱上,如圖。(4)在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使定值電阻R兩端電壓為2V,電流表示數(shù)如圖乙所示,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A,由歐姆定律I=EQ\F(U,R)可得,R=EQ\F(U,I)=EQ\F(2V,0.2A)=10Ω。(5)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,適當(dāng)增大電阻R兩端的電壓,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向A端移動(dòng),并進(jìn)行了多次測(cè)量計(jì)算電阻的平均值從而減小實(shí)驗(yàn)誤差。20.(2019年·北京)某同學(xué)測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡L在不同電壓下的電阻。(1)他連接了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路,其中有一個(gè)元件與導(dǎo)線連接有誤,這個(gè)元件是:。(2)改正(1)中的錯(cuò)誤后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,進(jìn)行多次測(cè)量,測(cè)量的數(shù)據(jù)如表所示。電壓U/V0.91.31.72.12.5電流I/A0.180.220.240.260.28請(qǐng)完成下列問(wèn)題:①小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL=Ω.(結(jié)果保一位小數(shù))②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個(gè)小燈泡串聯(lián)接入電路,如圖2所示。閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為1.8V,則電流表的示數(shù)為A。【答案】(1)變阻器(2)①8.9②0.18【解析】(1)變阻器應(yīng)按一下一上接入電路中;(2)①燈在額定電壓下正常發(fā)光,由表中數(shù)據(jù),根據(jù)歐姆定律求出小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻;②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個(gè)小燈泡串聯(lián)接入電路,因兩燈的電阻相等,由分壓強(qiáng)原理,每個(gè)燈的電壓為由表中數(shù)據(jù)得出電流表的示數(shù)。解:(1)變阻器應(yīng)按一下一上接入電路中,原電路中將金屬桿連入電路中是錯(cuò)誤的;(2)①燈在額定電壓下正常發(fā)光,由表中數(shù)據(jù),小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻:RL=EQ\F(U,I)=EQ\F(2.5V,0.28A)≈8.9Ω;②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個(gè)小燈泡串聯(lián)接入電路,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為1.8V,因兩燈的電阻相等,由分壓強(qiáng)原理,每個(gè)燈的電壓為:0.5×1.8V=0.9V,由表中數(shù)據(jù),電流表的示數(shù)為0.18A。故答案為:(1)變阻器;(2)①8.9;②0.18。21.(2019年·蘭州)某同學(xué)采用“伏安法”測(cè)量某定值電阻R,的阻值。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓U/N1.52.02.5電流I/A0.310.41電阻Rx/Ω4.85.0Rx的平均值/Ω(1)按圖甲連接電路時(shí),應(yīng)先開(kāi)關(guān),并將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大處。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí),電流表的示數(shù)變大、電壓表的示數(shù)變小,你認(rèn)為電路連接中存在的錯(cuò)誤是。(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),改變電阻Rx兩端的電壓,進(jìn)行了三次測(cè)量。在第三次測(cè)量中電流表的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為。(4)根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,定值電阻R,的阻值為Ω。(結(jié)果保留一位小數(shù))(5)將電阻Rx換成小燈泡,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)幾次實(shí)驗(yàn)中,所測(cè)小燈泡的電阻值相差較大,原因可能是。【答案】(1)斷開(kāi)(2)電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端了(3)0.48(4)5.0(5)燈泡的電阻受溫度的影響【解析】(1)為保護(hù)電路,按圖甲連接電路時(shí),應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān),并將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大處;(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí),電流表的示數(shù)變大,根據(jù)U=IR,待測(cè)電阻的電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓變小,故電路連接中存在的錯(cuò)誤是電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端了;(3)在第三次測(cè)量中電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其示數(shù)為0.48A;(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),由歐姆定律,第3次實(shí)驗(yàn)的電阻:R3=eq\f(U3,I3)=eq\f(2.5V,0.48A)=5.2Ω為減小誤差,取平均值作為測(cè)量結(jié)果,根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得,定值電阻Rx的阻值為:R=eq\f(R1+R2+R3,3)=eq\f(4.8Ω+5.0Ω+5.2Ω,3)=5Ω;(5)因燈泡的電阻受溫度的影響,故將電阻Rx換成小燈泡,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)幾次實(shí)驗(yàn)中,所測(cè)小燈泡的電阻值相差較大。故答案為:(1)斷開(kāi);(2)電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端了;(3)0.48;(4)5.0;(5)燈泡的電阻受溫度的影響。22.(2019年·岳陽(yáng))利用圖甲測(cè)小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓恒定不變。(1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于______端(填“A”或“B”),目的是保護(hù)電路。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則接下來(lái)合理的操作是______(填字母代號(hào))。A.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),更換小燈泡
B.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,觀察小燈泡是否發(fā)光(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為_(kāi)_____A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)_____Ω(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。(4)某同學(xué)根據(jù)記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出小燈泡的電阻,發(fā)現(xiàn)有一組測(cè)量數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤。請(qǐng)指出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的序號(hào)并說(shuō)明判斷依據(jù)______。【答案】(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,燈的電阻隨溫度的升高而變大【解析】(1)閉合開(kāi)關(guān)前,為保護(hù)電路,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于阻值最大處;(2)根據(jù)(1)分析;(3)根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),由歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻;(4)燈的電阻隨溫度的升高而變大,據(jù)此分析。解:(1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于阻值最大處的B端,目的是保護(hù)電路。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則接下來(lái)合理的操作是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,觀察小燈泡是否發(fā)光,選B;(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.28A,由歐姆定律,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為:R=EQ\F(U,I)=EQ\F(2.5V,0.28A)=8.9Ω;(4)燈的電阻隨溫度的升高而變大,但表中第2組數(shù)據(jù)明顯違反這個(gè)特點(diǎn),故是錯(cuò)誤的。23.(2019年·攀枝花)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為測(cè)量小燈泡在不同電壓下的電阻,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路并進(jìn)行了部分連接,如圖甲所示。(1)請(qǐng)將圖甲中的實(shí)物電路補(bǔ)充完整;(2)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將滑片P移到滑動(dòng)變阻器的(填“左”或“右”)端;(3)閉合開(kāi)關(guān)S,該小燈泡正常發(fā)光,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讓電壓逐次降低,測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表:數(shù)據(jù)序號(hào)1234567發(fā)光情況明亮不很亮不亮較暗微光熄滅熄滅電壓U/V2.52.11.71.30.90.50.1電流I/A0.280.240.210.190.160.05計(jì)算的電阻R/Ω8.97.16.24.73.12.0當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.1V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示為A,此時(shí)小燈泡的電阻為Ω;(4)分析表中數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓的減小而。【答案】(1)如上;(2)右;(3)0.26;8.1;(4)變小【解析】(1)電源電壓為3V,故電壓表選用小量程與燈并聯(lián),如下所示:(2)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將滑片P移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處,即右端;(3)當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.1V時(shí),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0.26A,由歐姆定律,此時(shí)小燈泡的電阻為:R=eq\f(U,I)=eq\f(2.1V,0.26A)≈8.1Ω;(4)分析表中數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓的減小而變小。24.(2019年·益陽(yáng))測(cè)電阻Rx的電路如圖甲所示,電源電壓恒定,R0為定值電阻,部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)該移到______(選填“A”或“B”)端;(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,某次電流表A2的示數(shù)如圖乙所示,A2讀數(shù)為_(kāi)_____A。(3)若測(cè)得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則Rx=______(用題中字母表示);(4)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,記錄每次實(shí)驗(yàn)中電流表A1、A2的示數(shù),得到了如圖丙所示的I1-I2圖象。若R0=20Ω,由圖象求得被測(cè)電阻的阻值Rx=______Ω?!敬鸢浮浚?)B;(2)0.34;(3)EQ\F((I2-I1)R0,I1);(4)10【解析】(1)開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)該移到阻值最大處的B端;(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,某次電流表A2的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,A2讀數(shù)為0.34A。(3)電流表A1測(cè)待測(cè)電阻的電流,電流表A2測(cè)干路電流,若測(cè)得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,定值電阻的電流為:I0=I2-I1,由歐姆定律,電源電壓為:U=I0R0=(I2-I1)×R0,由歐姆定律,則Rx=EQ\F(U,I1)=EQ\F((I2-I1)R0,I1);(4)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,記錄每次實(shí)驗(yàn)中電流表A1、A2的示數(shù),得到了如圖丙所示的I1-I2圖象,由圖知這個(gè)圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線,故為正比例函數(shù),由圖知,當(dāng)I2=0.6A時(shí),I1=0.4A,故I2=1.5I1;通過(guò)R0的電流為:I0=I2-I1=1.5I1-I1=0.5I1,根據(jù)U=IR,在電壓不變時(shí),電流與電阻成反比,故Rx=0.5R0=0.5×20Ω=10Ω。25.(2019年·蘇州)小明要測(cè)量定值電阻Rx的阻值(約十幾歐)現(xiàn)有器材:電源(6V)、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表,開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)他設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示電路請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將該電路連接完整;(2)電路連好后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移至最端閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)Rx兩端的電壓為V。(3)當(dāng)小明準(zhǔn)備讀取電流表示數(shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)突然都變?yōu)?。他用一條導(dǎo)線檢查電路故障,當(dāng)將該導(dǎo)線兩端分別接到a、d接線柱上,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)仍為0;當(dāng)將該導(dǎo)線兩端分別接到c、f、接線柱上,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)仍為0;則由此可以判斷故障是:;(4)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),卻不慎將電流表?yè)p壞,小明發(fā)現(xiàn)桌上有一根標(biāo)有長(zhǎng)度刻度、總長(zhǎng)為20.0cm、總阻值為10Ω的均勻電阻絲,還有一根帶有鱷魚(yú)夾的導(dǎo)線(如圖丙所示)。查閱資料了解到,均勻電阻絲阻值與長(zhǎng)度成正比,經(jīng)過(guò)思考,重新設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路(AB為電阻絲,C為鱷魚(yú)夾),繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①根據(jù)已知條件判斷,電壓表量程應(yīng)選用V;②按照?qǐng)D丁所示電路連接好器材,多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示:求出第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中的電流I1=A;利用表中所有數(shù)據(jù)求出待測(cè)電阻Rx=Ω次數(shù)123AC長(zhǎng)度(cm)4.014.020.0電壓表示數(shù)(V)0.82.02.4【答案】左
1.2
cd間斷路
0-3
0.4
14【解析】解:(1)變阻器按一下一上連入電路中,如下所示:(2)電路連好后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移至阻值最大處,即最左端,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,此時(shí)Rx兩端的電壓為1.2V;(3)當(dāng)小明準(zhǔn)備讀取電流表示數(shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)突然都變?yōu)?,說(shuō)明電路斷路,他用一條導(dǎo)線檢查電路故障,當(dāng)將該導(dǎo)線兩端分別接到a、d接線柱上,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),則說(shuō)明電流表、變阻器、開(kāi)關(guān)和電源之間是通路;當(dāng)將該導(dǎo)線兩端分別接到c、f接線柱上,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),說(shuō)明電源、待測(cè)電阻是連通的,電流表示數(shù)仍為0,則由此可以判斷故障是:cd間斷路;(4)①根據(jù)表中電壓大小,電壓表量程應(yīng)選用0~3V;②AC電阻絲與待測(cè)電阻串聯(lián),電壓表則AC的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,AC部分的電阻:RAC=EQ\F(4,20)×10Ω=2Ω,由歐姆定律,第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中的電流:I1=EQ\F(U1,R1)=EQ\F(0.8V,2Ω)=0.4A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,待測(cè)電阻:Rx1=EQ\F(U-U1,I1)=EQ\F(6V-0.8V1,0.4A)=13Ω;第2次測(cè)量,RAC=EQ\F(14,20)×10Ω=7Ω,由歐姆定律,第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中的電流:I2=EQ\F(U2,R2)=EQ\F(2V,7Ω)=EQ\F(2,7)A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,待測(cè)電阻:Rx2=EQ\F(U-U2,I2)=EQ\F(6V-2V,EQ\F(2,7)A)=14Ω;同理,Rx3=15Ω;為減小誤差,取平均值作為測(cè)量結(jié)果:R測(cè)=EQ\F(13Ω+14Ω+15Ω,3)=14Ω。26.(2019年·湖州)科學(xué)興趣小組的同學(xué)利用學(xué)過(guò)的知識(shí),測(cè)量定值電阻Rx的阻值。(1)同學(xué)們利用電路甲測(cè)量Rx的阻值,測(cè)量數(shù)據(jù)和結(jié)果如下表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U(伏)電流I(毫安)電阻R(歐)12.02.3087022.52.9086234.04.70851根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可求得該電阻的阻值是________。(2)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)該電阻的標(biāo)定阻值為1000歐、為什么測(cè)量值與標(biāo)定值之間有較大偏差?他們查資料尋找原因,發(fā)現(xiàn)平時(shí)認(rèn)為電阻為零的電流表和電阻無(wú)窮大的電壓表實(shí)際上都有一定的內(nèi)阻,只是電壓表的內(nèi)阻比較大,電流表的內(nèi)阻比較小,但都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。然后,同學(xué)們找來(lái)他們使用的電流表和電壓表的說(shuō)明書(shū),說(shuō)明書(shū)顯示:電壓表:量程0~6伏,內(nèi)阻6000歐電流表:量程0~10毫安,內(nèi)阻40歐根據(jù)這些信息,可判斷甲電路中由于________(“電流表”或“電壓表”)內(nèi)阻的影響,使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。(3)小組同學(xué)經(jīng)過(guò)思考,改成電路乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量數(shù)據(jù)和結(jié)果如下表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U(伏)電流I(毫安)電阻R(歐)12.51.92104222.52.45102034.03.751067比較兩次測(cè)量結(jié)果,同學(xué)們做出了以下分析,你認(rèn)為正確的是_______。A.測(cè)量該定值電阻選擇電路乙更合適B.用電壓表和電流表測(cè)量得到的電阻阻值都會(huì)偏大或偏小C.選擇合適的電路,測(cè)得的電阻值偏差會(huì)減小,更接近真實(shí)值(4)拓展應(yīng)用:根據(jù)以上的探究,如果需要測(cè)量阻值約20歐小阻值電阻時(shí),選用了合適量程的電壓表和電流表后,為了使測(cè)量結(jié)果更精確,應(yīng)選擇甲和乙中的哪一電路?并說(shuō)明理由。________?!敬鸢浮?61Ω
電壓表ABC甲,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于20Ω,故通過(guò)電壓表的電流很小,電流表示數(shù)接近真實(shí)的電流【解析】(1)為提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度,取平均值作為測(cè)量結(jié)果:R測(cè)=EQ\F(870Ω+862Ω+851Ω,3)=861Ω;(2)甲中,電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián),有電流通過(guò)電壓表,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,電流表示數(shù)大于待測(cè)電阻的實(shí)際電流,可判斷甲電路中由于電壓表內(nèi)阻的影響,使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大偏差;(3)小組同學(xué)經(jīng)過(guò)思考,改成電路乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量數(shù)據(jù)和結(jié)果如下表:因電壓表:量程0~6伏,內(nèi)阻6000歐;電流表:量程0-10毫安,內(nèi)阻40歐;A、電壓表內(nèi)阻與待測(cè)電阻差別不大,故甲中通過(guò)電壓表的電流較大,電流表示數(shù)與待測(cè)電阻的實(shí)際電流差別較大,故甲測(cè)量誤差較大,因待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻,故用圖乙測(cè)電阻,由分壓原理,電壓表分得的電壓較小,比較接近電壓表示數(shù)(電流表測(cè)量的電流是準(zhǔn)確的),測(cè)量該定值電阻選擇電路乙更合適;A正確;B.用電壓表和電流表測(cè)量得到的電阻阻值都會(huì)偏大或偏小,B正確;C.選擇合適的電路,測(cè)得的電阻值偏差會(huì)減小,更接近真實(shí)值,C正確;(4)20歐的小阻值電阻與電流表內(nèi)阻差別較小,若用乙圖,電流表分得電壓較大,誤差較大;甲中,因電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于20Ω,故通過(guò)電壓表的電流很小,電流表示數(shù)接近真實(shí)的電流,為了使測(cè)量結(jié)果更精確,應(yīng)選擇甲電路。故答案為:(1)861Ω;(2)電壓表;(3)ABC;(4)甲;甲,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于20Ω,故通過(guò)電壓表的電流很小,電流表示數(shù)接近真實(shí)的電流。(1)為提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度,取平均值作為測(cè)量結(jié)果;(2)分析甲電路的連接,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,電流表示數(shù)大于待測(cè)電阻的實(shí)際電流,據(jù)此回答;(3)根據(jù)已知條件:電壓表內(nèi)阻與待測(cè)電阻差別不大,由歐姆定律得,根據(jù)甲中通過(guò)電壓表的電流較大分析;因待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻,在圖乙測(cè)電阻,由分壓原理得出電壓表分得的電壓較小,據(jù)此分析;(4)20歐的小阻值電阻與電流表內(nèi)阻差別較小,分別分析乙圖和甲圖中對(duì)測(cè)量的影響大小,據(jù)此回答。27.(2019年·衢州)小科按照實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)測(cè)量未知定值電阻Rx阻值(范圍為400~600Ω)的實(shí)驗(yàn)。器材:干電池兩節(jié)(總電壓為2~3V),電壓表(量程0~3V、0~15V)、電流表(量程0~0.6A、0~3A)、滑動(dòng)變阻器(500Ω0.5A)各一個(gè),開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)要求一:測(cè)算出Rx,且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能拆接電路。小科設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路如圖甲。請(qǐng)分析:①小科在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前通過(guò)估算發(fā)現(xiàn),用所提供的電流表無(wú)法測(cè)量出電路中的電流,其原因是____。②實(shí)驗(yàn)時(shí),先將變阻器滑片P移到某一位置a處,讀出電壓表示數(shù)為U1,U1即為電源電壓;再將變阻器滑片P移到另一位置b處,讀出電壓表示數(shù)為U2,則U1﹣U2就是此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)中滑片P所在的a、b處分別對(duì)應(yīng)的位置是:____。(2)要求二:增加一個(gè)電學(xué)器材實(shí)現(xiàn)Rx阻值的直接讀取,且電路只能連接一次。小科増加了一個(gè)阻值可連續(xù)調(diào)節(jié)且可讀數(shù)的變阻器Y,重新設(shè)計(jì)了圖乙電路。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①先閉合開(kāi)關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為2V;②再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,____,讀取此時(shí)Y的數(shù)值。Y的示數(shù)即為Rx的阻值。【答案】(1)①由歐姆定律,電路中的最大電流約為I=EQ\F(U,R)=EQ\F(U,R)=0.0075A<0.02A(電流表小量程分度值),故電流表無(wú)法測(cè)量電路中的電流;
②a點(diǎn)在最右端,b點(diǎn)在最左端(2)②調(diào)節(jié)Y的阻值,使電壓表示數(shù)為2V【解析】(1)①被測(cè)電阻大小為400~600Ω,2節(jié)干電池的電壓為3V,由歐姆定律得出電路中的最大電流與電流表小量程分度值比較;②將變阻器連入電路的電阻為0,可先測(cè)量出電源電壓;將變阻器最大電阻連入電路中,通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換,測(cè)量出待測(cè)電阻的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,由分壓原理可計(jì)算Rx的阻值;(2)根據(jù)等效替代法分析。?本題測(cè)量未知定值電阻Rx阻值(范圍為400~600Ω)的實(shí)驗(yàn),考查對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估及設(shè)計(jì)方案測(cè)電阻的能力和等效替代法的運(yùn)用。(1)①被測(cè)電阻大小為400-600Ω,2節(jié)干電池的電壓為3V,由歐姆定律,電路中的最大電流約為I=EQ\F(U,R)=EQ\F(3V,400Ω)=0.0075A<0.02A(電流表小量程分度值),故電流表無(wú)法測(cè)量電路中的電流;②實(shí)驗(yàn)時(shí),先將變阻器滑片P移到某一位置a處,讀出電壓表示數(shù)為U1,U1即為電源電壓,可知a點(diǎn)在最右端;再將變阻器滑片P移到另一位置b處,讀出電壓表示數(shù)為U2,則U1-U2就是此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算Rx的阻值,b點(diǎn)在最左端;(2)①先閉合開(kāi)關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為2V;②再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)Y的阻值,使電壓表示數(shù)為2V,讀取此時(shí)Y的數(shù)值;根據(jù)等效替代法,Y的示數(shù)即為Rx的阻值。28.(2019年·通遼)小明在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材:干電池,標(biāo)有“15Ω1A”字樣的滑動(dòng)變阻器,阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻。(1)小明連接了下面的電路,其中有一條導(dǎo)線連接有誤,請(qǐng)將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線打“×”并畫(huà)出正確連線。(2)排除故障后,小明將5Ω定值電阻連入電路,將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到(選填a”或“b”)端,再閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為某一定值,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙,示數(shù)為A。(3)接下來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),取下5Ω的定值電阻,分別把它換成10Ω、20Ω的定值電阻,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,控制(選填“電流表”或“電壓表”)示數(shù)不變,分別讀取相應(yīng)的電流表示數(shù),記錄在表中:實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電阻R/Ω51020電流I/A0.20.1(4)由數(shù)據(jù)可知:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成。(5)小明想用一塊電流表和一個(gè)定值電阻R0測(cè)未知電阻Rx的阻值,于是他和同組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:①閉合S、S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I;②閉合S、斷開(kāi)S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1;③求未知電阻Rx的表達(dá)式為:Rx=。(用R0、I、I1表示)【答案】(1)如上所示;(2)b;0.4;(3)電壓表;(4)反比;(5)③EQ\F((I-I1)R1,I1)【解析】(1)電壓表與定值電阻并聯(lián)且正進(jìn)負(fù)出;(2)為保護(hù)電路,變阻器連入電路中電阻最大;根據(jù)電流表小量程計(jì)讀數(shù);(3)研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電壓表示數(shù)不變,由歐姆定律的變形公式,求出電壓表示數(shù);連接電路過(guò)程中,應(yīng)該斷開(kāi)開(kāi)關(guān),并且將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大;(4)由表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;(5)在沒(méi)有電壓表時(shí),使定值電阻與待測(cè)電阻并聯(lián),根據(jù)電流表和定值電阻的示數(shù)計(jì)算出電壓,然后根據(jù)公式R=EQ\F(U,I)計(jì)算出其電阻。解:(1)電壓表與定值電阻并聯(lián)且正進(jìn)負(fù)出,如圖所示:(2)為保護(hù)電路,變阻器連入電路中電阻最大即b端,小明
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