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文檔簡介
2023年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編(解析版)挑戰(zhàn)18實驗探究題(電學(xué)綜合40題)TOC\o"1-3"\h\u【題型1實驗伏安法測電阻】 1【題型1實驗伏安法測電阻】 1.(2023?河南)在“測量小燈泡的電阻”實驗中,選用的器材有:兩節(jié)新干電池,額定電壓為2.5V的待測小燈泡、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)和若干導(dǎo)線。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實物電路連接完整。(2)正確連接好電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于A(選填“A”或“B”)端。(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),造成這一現(xiàn)象的原因可能是B(選填字母代號)。A.電流表短路B.小燈泡短路C.滑動變阻器斷路(4)排除故障后,移動滑片P,某次實驗時,電壓表的示數(shù)為2.5V,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則通過小燈泡的電流為0.28A,小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為8.9Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。(5)經(jīng)過多次實驗,測出并記錄多組電壓和電流的值,得到小燈泡的I﹣U圖象如圖丙所示;通過分析圖象,寫出一條你發(fā)現(xiàn)的結(jié)論:小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大?!敬鸢浮浚?)見解答圖;(2)A;(3)B;(4)0.28;8.9;(5)小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大?!窘獯稹拷猓海?)電流表與燈泡串聯(lián),電壓表與燈泡并聯(lián),如圖所示:;(2)為了保護電路,閉合開關(guān)實驗前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處,由圖知,滑片右側(cè)電阻絲接入電路,所以滑片應(yīng)移到阻值最大的A端;(3)電流表有示數(shù),說明電路不是斷路,電壓表無示數(shù),可能是與電壓表并聯(lián)的電路短路,因此故障可能是與電壓表并聯(lián)的燈泡短路了,故選B;(4)此時燈泡兩端的電壓等于燈泡的額定電壓,燈泡正常發(fā)光,圖乙中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.28A,此時燈泡的電阻:R==≈8.9Ω;(5)由圖丙可知,燈泡兩端的電壓增大,通過燈泡的電流也增大,但燈泡兩端的電壓增加比通過燈泡的電流增加的更快,由歐姆定律可知,小燈泡的電阻隨電壓增大而增大,由P=UI可知,電壓和電流都增大時,電功率增大,溫度升高,因此可得結(jié)論:小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。故答案為:(1)見解答圖;(2)A;(3)B;(4)0.28;8.9;(5)小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。2.(2023?宜賓)為測量某待測電阻Rx的阻值,實驗探究小組設(shè)計了如圖甲所示的電路圖,并進行了實驗。(1)在連接如圖乙的電路時,開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài),閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于B(選填“A”或“B”)端;(2)在如圖乙所示的電路中,閉合開關(guān),移動滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零,電流表有示數(shù),經(jīng)分析電路連接不完整,具體原因是電壓表沒有接入電路,請在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整;(3)正確連接電路后,某次測量時,電壓表的示數(shù)為1.5V,電流表的示數(shù)為0.3A,則待測電阻Rx的阻值為5Ω;實驗時應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù),求電阻的平均值,目的是減小誤差;(4)某實驗小組實驗時發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞,為測量Rx的阻值,他們經(jīng)過討論設(shè)計了如圖丙的電路圖。已知電源電壓不變,定值電阻的阻值為R,閉合開關(guān)S1、斷開S2時電流表讀數(shù)為I1;同時閉合開關(guān)S1和S2時電流表讀數(shù)為I2,則Rx=(用R、I1、I2表示);(5)實驗小組完成實驗后,他們經(jīng)過討論,認為用圖甲的電路圖還可以完成探究電流與電壓的關(guān)系實驗。(至少填寫一個實驗名稱)【答案】(1)斷開;B;(2)電壓表沒有接入電路;見解答圖;(3)5;減小誤差;(4);(5)探究電流與電壓的關(guān)系?!窘獯稹拷猓海?)為了保護電路,在連接如圖乙的電路時,開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài),閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于阻值最大處,即B端;(2)原電路圖中,電壓表沒有接入電路,故閉合開關(guān),移動滑片,電壓表示數(shù)為零,電流表有示數(shù);在測電阻的阻值實驗中,電壓表應(yīng)并聯(lián)在電阻兩端,如下圖所示:;(3)正確連接電路后,某次測量時,電壓表的示數(shù)為1.5V,電流表的示數(shù)為0.3A,則待測電阻Rx的阻值為:Rx===5Ω;為了減小誤差,應(yīng)多次測量取平均值;(4)閉合開關(guān)S1、斷開S2時,兩電阻串聯(lián),電流表讀數(shù)為I1,則電源電壓為U=I1(Rx+R);同時閉合開關(guān)S1和S2時,電路為只有Rx的簡單電路,電流表讀數(shù)為I2,則電源電壓為U=I2Rx;因電源電壓不變,即I1(Rx+R)=I2Rx,解得:Rx=;(5)由圖甲可知,用電壓表測定值電阻兩端電壓,用電流表測通過定值電阻的電流,用滑動變阻器可以調(diào)節(jié)定值電阻兩端電壓,故用圖甲的電路圖還可以完成探究電流與電壓的關(guān)系實驗。故答案為:(1)斷開;B;(2)電壓表沒有接入電路;見解答圖;(3)5;減小誤差;(4);(5)探究電流與電壓的關(guān)系。3.(2023?連云港)某同學(xué)利用如圖所示的電路測量一待測電阻Rx的阻值,圖中電源電壓恒為6V,滑動變阻器的最大阻值為50Ω。(1)正確連接電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至A端(選填“A”或“B”)。(2)實驗過程中向左移動滑片P,電壓表的示數(shù)變大(選填“變大”“變小”或“不變”)。(3)實驗中測量多組電壓和電流值的目的是取平均值減小測量的誤差。(4)若Rx為10Ω,在保證電路安全的情況下,滑動變阻器連入電路的阻值范圍是10﹣50Ω?!敬鸢浮浚?)A;(2)變大;(3)取平均值減小測量的誤差;(4)10﹣50Ω?!窘獯稹拷猓海?)正確連接電路,閉合開關(guān)前,為保護電路,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至阻值最大處的A端;(2)實驗過程中向左移動滑片P,變阻器連入電路的電阻變小,由分壓原理,變阻器的電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電壓表的示數(shù)變大;(3)實驗中測量多組電壓和電流值的目的是取平均值減小測量的誤差。(4)根據(jù)電壓表的量程知待測電阻的最大電壓為3V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓最小為:U滑=6V﹣3V=3V;變阻器的電壓是電壓表示數(shù)的1倍,若Rx為10Ω,由分壓原理可知,滑動變阻器連入電路的阻值最小是10Ω;變阻器連入電路的電阻越大,變阻器的電壓越大,電壓表示數(shù)越小,故變阻器的最大電阻可連入電路中,若Rx為10Ω,在保證電路安全的情況下,滑動變阻器連入電路的阻值范圍是10﹣50Ω。故答案為:(1)A;(2)變大;(3)取平均值減小測量的誤差;(4)10﹣50Ω。4.(2023?仙桃)實驗小組用伏安法測量小燈泡的電阻,連接了如圖甲所示的電路,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓恒定。(1)實驗的原理是R=;(2)圖甲中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在該導(dǎo)線上打“×”,并用筆重新畫一根正確連接的導(dǎo)線(導(dǎo)線不得交叉);(3)改正錯誤后,閉合開關(guān),移動滑片至某位置時,電壓表的示數(shù)為2V,為測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應(yīng)將滑片P向B(選填“A”或“B”)端移動;(4)小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示為0.26A。此時小燈泡的電阻是9.6Ω(保留1位小數(shù));(5)小燈泡的I﹣U關(guān)系如圖丙,當小燈泡的兩端電壓增大時,它的電阻增大(選填“增大”、“減小”或“不變”),其原因是燈絲電阻受溫度的影響;(6)小組同學(xué)計劃用該裝置測量某定值電阻阻值時,發(fā)現(xiàn)電壓表損壞,于是設(shè)計了如圖丁所示的電路,測出了Rx的阻值。實驗步驟如下:①將滑片移到a端,閉合開關(guān)S,讀出電流表的示數(shù),記為I1;②將滑片移到b端,閉合開關(guān)S,讀出電流表的示數(shù),記為I2;③讀出滑動變阻器的最大阻值為R,則:Rx=(用I1、I2和R表示)?!敬鸢浮浚?)R=;(2)見解答圖;(3)B;(4)0.26;9.6;(5)增大;溫度;(6)?!窘獯稹拷猓海?)實驗的原理是R=;(2)電壓表負接線柱與滑動變阻器左端接線柱這根連線錯誤,將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,如圖所示:(3)改正錯誤后,閉合開關(guān),移動滑片至某位置時,電壓表示數(shù)為2V,小于燈泡額定電壓2.5V,為測量小燈泡正常發(fā)光時電阻,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小變阻器兩端的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小變阻器接入電路的阻值,故應(yīng)將滑片向B端移動;(4)當小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.26A,則此時小燈泡的電阻為:R==≈9.6Ω;(5)分析圖像丙可知,當小燈泡兩端電壓增大時,小燈泡的電阻也在增大;當小燈泡兩端電壓增大時,其實際功率增大,溫度也會升高,故導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān);(6)①將滑片移到a端,此電路為Rx的簡單電路,閉合開關(guān)S,讀出電流表的示數(shù),記為I1,由I=可得電源電壓:U=I1Rx﹣﹣﹣﹣﹣(a);②將滑片移到b端,此時Rx與R串聯(lián),讀出電流表的示數(shù),記為I2;則RxI2+RI2=U﹣﹣﹣﹣(b);③讀出滑動變阻器的最大阻值為R,由(a)(b)兩式聯(lián)立可得,待測電阻的阻值:Rx=。故答案為:(1)R=;(2)見解答圖;(3)B;(4)0.26;9.6;(5)增大;溫度;(6)。5.(2023?鹽城)小紅用如圖所示的電路測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻。所選器材有:干電池兩節(jié)、電流表、電壓表、額定電壓為2.5V的小燈泡、開關(guān)、“50Ω,1.5A”的滑動變阻器各一只、導(dǎo)線若干。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的電路連接完整。(2)連接好電路,將滑動變阻器的滑片移至最左端。閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,直至電壓表的示數(shù)是2.5V時,讀出電流表的示數(shù)如圖乙所示,為0.28A,小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為8.9Ω(保留一位小數(shù))。(3)小紅想測量小燈泡燈絲在常溫時的電阻大小,于是設(shè)計方案:移動滑動變阻器的滑片,直至燈絲不發(fā)光,讀出電流表和電壓表的示數(shù),計算出電阻的大小,你認為小紅的方案是否正確?不正確。判斷的依據(jù)是:實驗過程中,由于電流的熱效應(yīng),燈絲的溫度會升高,測出的不是常溫下燈絲的電阻。【答案】(1)如圖所示;(2)左,2.5,0.28,8.9;(3)不正確,實驗過程中,由于電流的熱效應(yīng),燈絲的溫度會升高,測出的不是常溫下燈絲的電阻。【解答】解:(1)本實驗中,電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián),小燈泡額定電壓為2.5V,則電壓表選擇0~3V的量程,故連接如圖所示(答案不唯一):(2)為了保護電路,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處,所以把滑片移至最左端;為了測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,所以應(yīng)移動滑片,直至電壓表示數(shù)達到小燈泡的額定電壓2.5V,讀出此時電流表的示數(shù)0.28A,則小燈泡正常發(fā)光的電阻:R===8.9Ω;(3)實驗過程中,由于電流的熱效應(yīng),燈絲的溫度會升高,測出的不是常溫下燈絲的電阻,所以小紅的方案不正確。故答案為:(1)如圖所示;(2)左,2.5,0.28,8.9;(3)不正確,實驗過程中,由于電流的熱效應(yīng),燈絲的溫度會升高,測出的不是常溫下燈絲的電阻。6.(2023?東營)某興趣小組在“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”實驗中,選用器材連接了如圖所示的電路,其中電源電壓恒為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,所用器材均能滿足實驗需要。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實物電路的連接,注意導(dǎo)線不能交叉。(2)該實驗中,滑動變阻器除了保護電路,其主要作用是改變燈泡兩端電壓。(3)閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表指針偏轉(zhuǎn)明顯,電流表無示數(shù),則發(fā)生的故障可能是小燈泡斷路(選填“斷路”或“被短接”)。(4)排除電路故障后進行實驗,測得小燈泡正常發(fā)光時的電流為0.3A。則小燈泡此時的電阻為8.3Ω。(結(jié)果保留一位小數(shù))(5)實驗中發(fā)現(xiàn),當電壓表示數(shù)為0.9V時,小燈泡剛好微微發(fā)光,你認為此時小燈泡的電阻比它正常發(fā)光時的電阻要?。ㄟx填“大”或“小”)。【答案】(1)見解答圖;(2)改變燈泡兩端電壓;(3)斷路;(4)8.3;(5)小?!窘獯稹拷猓海?)電壓表與小燈泡并聯(lián)、電流表與小燈泡串聯(lián),如下圖所示:;(2)滑動變阻器在電路中一方面可以保護電路,另一方面可以改變燈泡兩端電壓,使小燈泡兩端的電壓等于小燈泡的額定電壓;(3)電流表無示數(shù),說明電路斷路;電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源兩極相連,則故障為小燈泡斷路;(4)燈泡的電阻為:RL==≈8.3Ω;(5)實驗中發(fā)現(xiàn),當電壓表示數(shù)為0.9V時,小燈泡剛好微微發(fā)光,此時小燈泡燈絲的溫度低于小燈泡正常發(fā)光時的溫度,小燈泡的電阻比它正常發(fā)光時的電阻要小。故答案為:(1)見解答圖;(2)改變燈泡兩端電壓;(3)斷路;(4)8.3;(5)小。7.(2023?淄博)用如甲圖所示電路測量小燈泡的電阻,其中電源電壓為3V恒定不變,小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω,1A”,導(dǎo)線若干(導(dǎo)線電阻忽略不計)。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整(導(dǎo)線不能交叉),要求滑片P向左滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大。(2)小明連好電路,一閉合開關(guān),小燈泡就發(fā)出耀眼的光。他在操作中的問題是閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片沒有調(diào)到最大阻值處。(3)問題解決后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P,觀察小燈泡的亮度,多次測量并記錄數(shù)據(jù)(如下表所示)。當電壓的表示數(shù)為2.5V時,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖乙所示為0.28A,計算此時小燈泡的阻值為8.9(精確到0.1Ω)。實驗次數(shù)12345發(fā)光情況不亮微光暗明亮耀眼電壓U/V0.50.91.52.52.8電流I/A0.160.200.220.30電阻R/Ω(4)對比小燈泡在不同亮度下的電阻,你的發(fā)現(xiàn)是燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。實際生活中,在閉合開關(guān)的瞬間白熾燈燈絲容易燒壞,是因為此時燈絲的電阻較小,實際電功率較大,燈絲容易熔斷。(5)小明想用本實驗器材探究電流和電壓的關(guān)系,你認為是否可行并說明理由:不可行;因為小燈泡的電阻隨著溫度的變化而變化?!敬鸢浮浚?)如圖見解答;(2)閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片沒有調(diào)到最大阻值處;(3)0.28;8.9;(4)燈泡的電阻隨溫度的升高而增大;較??;(5)不可行;因為小燈泡的電阻隨著溫度的變化而變化?!窘獯稹拷猓海?)滑動變阻器的滑片P向左滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,應(yīng)該選右下的接線柱B點接入電路,另外選擇上方接線柱,如圖所示:(2)一閉合開關(guān),小燈泡就發(fā)出耀眼的光,說明燈泡兩端的電壓太大,是因為閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片沒有調(diào)到最大阻值處。(3)由題乙圖可知,電流表的示數(shù)為0.28A,此時,電壓表的示數(shù)為2.5V,由可得,;(4)由表中數(shù)據(jù)可知,小燈泡發(fā)光不同時,小燈泡的電阻第1次:R1===3.125Ω;R2===4.5Ω;R3==≈6.82Ω;R5==≈9.33Ω;各次的電阻不同,因為開燈的瞬間燈絲的溫度較低,電阻較小,根據(jù)可知,家庭電路電壓220V不變時,通過的電流較大,所以開燈的瞬間很容易燒壞燈泡。(5)探究電流與電壓關(guān)系,必須控制電阻不變,而小燈泡的溫度與溫度有關(guān),不是定值,不能進行實驗。故答案為:(1)如圖見解答;(2)閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片沒有調(diào)到最大阻值處;(3)0.28;8.9;(4)小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大;較小;(5)不可行;因為小燈泡的電阻隨著溫度的變化而變化。8.(2023?德州)某同學(xué)在做“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗時,設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路,已知標有“3.8V”字樣的小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為10Ω,電源電壓為6V,可供選用的滑動變阻器有R1(20Ω,1A)和R2(50Ω,0.2A)。(1)為了能完成實驗,應(yīng)該選用的滑動變阻器是R1(選填“R1”或“R2”)。(2)將滑動變阻器調(diào)至阻值最大處,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表(選填“電壓表”或“電流表”)無示數(shù)。通過分析發(fā)現(xiàn)圖甲中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在錯誤連線上畫“×”并在圖中畫出那一根正確的連線。(3)電路改正后,某次測量時電壓表的示數(shù)為2.6V,為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向B(選填“A”或“B”)端滑動。小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為9.5Ω。(4)該同學(xué)又取來R=10Ω的定值電阻,設(shè)計了如圖丙所示的電路圖,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為0.38A時,小燈泡正常發(fā)光。此時電路的總功率為4.68W?!敬鸢浮浚?)R1;(2)電流表;見解答;(3)B;9.5;(4)0.38;4.68。【解答】解:(1)標有“3.8V”字樣的小燈泡,即燈的額定電壓為3.8V,電阻約為10Ω,由歐姆定律,燈的額定電流約為:I===0.38A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律,燈正常發(fā)光時變阻器連入電路的電阻:R滑==≈5.8Ω,故選用“20Ω1A”的R1;(2)將滑動變阻器調(diào)至阻值最大處,閉合開關(guān),電壓表串聯(lián)在電路中,連接錯誤,電路斷路,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,電流表無示數(shù);電路圖改正如下:(3)實驗過程中,某次測量時電壓表的示數(shù)為2.6V小于燈泡的額定電壓3.8V,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)減小滑動變阻器的電壓,由分壓原理可知,應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向B移動,直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓3.8V;(3)小燈泡正常發(fā)光時,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0.4A,由歐姆定律可得,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為:R'==9.5Ω;(4)如圖丙所示的電路圖,閉合開關(guān),小燈泡正常發(fā)光時,I=0.38A,根據(jù)并聯(lián)電路電流特點,I總=I+I'=0.38A+0.4A=0.78A,此時電路的總功率為:P=UI總=6V×0.78A=4.68W。故答案為:(1)R1;(2)電流表;見解答;(3)B;9.5;(4)0.38;4.68。9.(2023?青島)(1)有一個阻值未知的定值電阻,小蘭用伏安法測量其阻值,過程如下。實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A11.10.2221.50.3031.90.2842.30.4552.50.50①用筆畫出導(dǎo)線,將圖甲中的電路連接完整。②正確連接電路后,將滑動變阻器的滑片P移至阻值最大處,再閉合開關(guān),小蘭發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器滑片P的過程中,電壓表有示數(shù)且?guī)缀醪蛔?,電流表沒有示數(shù),則電路中存在的故障可能是:兩個接線柱c與d(選填“a與b”或“c與d”)間發(fā)生了斷路。③解決故障后,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,進行多次實驗,得到實驗數(shù)據(jù)如表,其中有一組數(shù)據(jù)是錯誤的。小蘭和小海根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別畫出了電阻的I﹣U圖象,如圖乙、丙所示,其中圖象乙是正確的。④所測電阻的阻值為5Ω。(2)小蘭和小海共同設(shè)計了圖丁所示的電路,探究金屬絲電阻的大小跟導(dǎo)線長度的關(guān)系。①電路中的R1、R2、R3均是由材料、粗細相同的金屬絲制成,長度分別為0.4m、1.2m、1.6m。閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P置于合適位置,電壓表V1、V2、V3的示數(shù)之比為1:3:4,則三個電阻的阻值之比為R1:R2:R3=1:3:4。②通過分析,可以得出結(jié)論:材料、粗細相同的金屬絲,其電阻大小與長度成正比。③通過查閱資料,該金屬絲的電阻與導(dǎo)線長度的比例系數(shù)k=5Ω/m,則長10m的這種金屬絲的電阻是50Ω?!敬鸢浮浚?)①見解答圖;②最大;c與d;③乙;④5;(2)①1:3:4;②正比;③50。【解答】解:(1)①滑動變阻器接一個上接線柱和一個下接線柱串聯(lián)在電路中,如下圖所示:;②為了保護電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處;移動滑動變阻器的滑片P發(fā)現(xiàn),電流表示數(shù)始終為零,說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)幾乎不變,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)的電路斷路了,故電路故障可能是c與d間斷路;③去除錯誤的第3個數(shù)據(jù)可得結(jié)論:導(dǎo)體電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,其圖像為過原點的直線,故乙正確,丙錯誤;④根據(jù)R=得正確的四次電阻分別為:R1=5Ω;R2=5Ω;R4≈5.1Ω;R5=5Ω,則平均電阻為:R=≈5Ω;(2)①由電路圖知三個電阻串聯(lián),電壓表測量V1測量R1兩端的電壓,V2測量R2兩端的電壓,V3測量R3兩端的電壓;在串聯(lián)電路中,電流相同,由I=知電路中的電流與電阻兩端的電壓成正比,由于電壓表V1、V2、V3的示數(shù)之比為1:3:4,則三個電阻的阻值之比為R1:R2:R3=1:3:4;②由于R1、R2、R3均是由材料、粗細相同的金屬絲制成,長度分別為0.4m、1.2m、1.6m,則長度之比為:1:3:4,故可以得出材料、粗細相同的金屬絲,其電阻大小與長度成正比;③該金屬絲的電阻與導(dǎo)線長度的比例系數(shù)k=5Ω/m,則長10m的這種金屬絲的電阻是:10m×5Ω/m=50Ω。故答案為:(1)①見解答圖;②最大;c與d;③乙;④5;(2)①1:3:4;②正比;③50。10.(2023?攀枝花)小江同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻。(1)請根據(jù)圖甲所示的電路,選擇合適的電壓表量程,請將圖乙的實物電路連接完整;(2)電路連接好后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),小燈泡不亮,如果電路只有一個元件有故障,該故障可能是小燈泡斷路(選填“斷路”或“短路”);排除故障后,繼續(xù)進行實驗,某次實驗時電流表、電壓表示數(shù)如圖丙所示,則通過小燈泡的電流為0.24A,小燈泡兩端的電壓為2.2V,小燈泡此時的電阻為9.2Ω(保留一位小數(shù));(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),作出小燈泡工作時的I﹣U關(guān)系圖象如圖丁所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為10Ω,功率為0.625W;由圖丁可知,燈絲的電阻會隨電壓升高而變大?!敬鸢浮浚海?);(2)斷路;0.24;2.2;9.2;(3)10;0.625;大。【解答】解:(1)根據(jù)圖乙所示的電路圖,滑動變阻器下接線柱連入電路中與電阻串聯(lián),將滑動變阻器的一上一下接線柱串聯(lián)接入電路,根據(jù)額定電壓為2.5V的小燈泡選擇電壓表的量程為0~3V小量程,并聯(lián)在小燈泡兩端,如圖所示:;(2)電路連接好后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說明電路是通路;電壓表無示數(shù),小燈泡不亮,說明電壓表并聯(lián)的支路短路或電壓表短路,如果電路只有一個元件有故障,該故障可能是小燈泡短路;排除故障后,繼續(xù)進行實驗,小燈泡正常發(fā)光時電壓表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.24A;電壓表選用小量程,分度值0.1V,其示數(shù)為2.2V;小燈泡此時的電阻為:R==≈9.2Ω;(3)由I﹣U的關(guān)系圖像可知,當燈泡兩端電壓為2.5V時,通過燈泡的額定電流為0.25A,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為:R′===10Ω;功率為:P=U′I′=2.5V×0.25A=0.625W;燈絲的電阻會隨電壓升高,燈絲的溫度升高,燈絲的電阻隨溫度的升高而變大。故答案為:(1);(2)斷路;0.24;2.2;9.2;(3)10;0.625;大。11.(2023?山西)小偉在“測量定值電阻的阻值”的實驗中(電源電壓U保持不變,滑動變阻器的最大阻值為R0)。(1)如圖甲所示是他連接的實驗電路,其中有一根導(dǎo)線連接錯誤。請你在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的導(dǎo)線。(2)電路連接正確后,閉合開關(guān),移動滑片,當電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則被測電阻的阻值是5Ω。(3)完成測電阻實驗后,小偉想,假如沒有電流表,應(yīng)該也能測出電阻的阻值,于是他設(shè)計了如圖丙所示的電路,請你幫助他將實驗步驟補充完整。①將滑片置于阻值最大處,閉合開關(guān),讀出此時電壓表示數(shù)Ux;②未知電阻阻值的表達式Rx=?R0(用已知量和所測物理量的符號表示)。(4)利用圖甲中的器材還可以探究“電流與電壓的關(guān)系”,請你幫小偉為此探究實驗設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格?!敬鸢浮浚?)見解答圖;(2)5;(3)①將滑片置于阻值最大處,閉合開關(guān),讀出此時電壓表示數(shù)Ux;②?R0;(4)見解答內(nèi)容?!窘獯稹拷猓海?)原電路圖中,定值電阻與電流表并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,在“測量定值電阻的阻值”的實驗中,定值電阻、滑動變阻器和電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,如下圖所示:;(2)電路連接正確后,閉合開關(guān),移動滑片,當電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.5A,則被測電阻的阻值為:Rx===5Ω;(3)實驗步驟:①將滑片置于阻值最大處,閉合開關(guān),讀出此時電壓表示數(shù)Ux;②在步驟①中,Rx與滑動變阻器最大阻值串聯(lián),電壓表測Rx兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動變阻器兩端電壓為U0=U﹣Ux,由串聯(lián)分壓原理可知,=,即=,解得:Rx=?R0;(4)在探究“電流與電壓的關(guān)系”的實驗中,需測量電阻兩端的電壓和通過的電流,實驗數(shù)據(jù)記錄表格如下所示:電阻阻值一定實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A123故答案為:(1)見解答圖;(2)5;(3)①將滑片置于阻值最大處,閉合開關(guān),讀出此時電壓表示數(shù)Ux;②?R0;(4)見解答內(nèi)容。12.(2023?呼和浩特)小含同學(xué)在“伏安法測電阻”的實驗中,器材如下:待測電阻Rx,阻值已知的定值電阻R0,電流表、電壓表各一只,開關(guān)、導(dǎo)線若干,電源一個(電壓恒定,大小未知)。(1)該實驗的實驗原理是R=(選填“I=”或“R=”或“U=IR”);(2)如果實驗中只有一只電壓表或只有一只電流表,其他器材不變,則下列四種電路設(shè)計,能測出Rx的是BD?!敬鸢浮浚?)R=;(2)BD?!窘獯稹拷猓海?)在“伏安法測電阻”的實驗中,用電壓表測電阻兩端的電壓,用電流表測通過電阻的電流,根據(jù)R=求出電阻的阻值,故該實驗的實驗原理是R=;(2)A、兩電阻串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,因無法得到Rx兩端的電壓和通過的電流,故A錯誤;B、在沒有電流表的情況下,可通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換使電壓表分別測出Rx兩端的電壓和電源電壓,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理求出待測電阻,故B正確;C、兩電阻并聯(lián),電流表測通過R0的電流,根據(jù)歐姆定律可以求出R0兩端的電壓,利用并聯(lián)電路電壓特點可以得出Rx兩端的電壓,但因無法得到通過Rx的電流,因此不能求出待測電阻的阻值,故C錯誤;D、兩電阻并聯(lián),通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換使電流表分別測出通過Rx的電流和干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點和電流規(guī)律得出Rx兩端的電壓,利用歐姆定律求出待測電阻,故D正確;故選:BD。故答案為:(1)R=;(2)BD。13.(2023?南通)為測定標有“3.8V”字樣小燈泡正常發(fā)光時的電阻,小明設(shè)計了如圖甲所示電路,電源電壓6V保持不變。(1)閉合開關(guān)前,小明觀察到電流表指針如圖乙所示,應(yīng)該對電流表調(diào)零。他發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在該導(dǎo)線上畫上“×”,用筆畫線代替導(dǎo)線,畫出正確的連線。(2)正確連接電路后閉合開關(guān),移動滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)為零,則電路故障可能是小燈泡短路(或電壓表短路)。(3)排除故障后,繼續(xù)實驗。移動滑片P,使電壓表示數(shù)分別為2.0V、3.8V、4.5V,記錄下對應(yīng)的電流表示數(shù)分別為0.22A、0.30A、0.32A,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為12.7Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。(4)小紅認為有更精確的測量方案,她初步設(shè)計了圖丙所示的電路,請從滑動變阻器(0~20Ω)、電阻箱(最低倍率是×1,元件符號)、電壓表(0~3V)中選擇兩個器材,并將它們的電路元件符號填入圖丙合適的虛線框中,幫助小紅完成電路設(shè)計?!敬鸢浮浚?)調(diào)零;見解答圖;(2)小燈泡短路(或電壓表短路);(3)12.7;(4)見解答圖?!窘獯稹拷猓海?)閉合開關(guān)前,小明觀察到電流表指針如圖乙所示,電流表指針沒有與零刻度線對齊,說明電流表使用前沒有調(diào)零,故應(yīng)該對電流表調(diào)零;原電路圖中,滑動變阻器和電流表串聯(lián)后與燈泡并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,在測小燈泡正常發(fā)光時的電阻實驗中,燈泡、滑動變阻器和電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,如下圖所示:;(2)正確連接電路后閉合開關(guān),移動滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表有示數(shù),說明電路是通路;電壓表示數(shù)為零,說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路,即電路故障可能是小燈泡短路(或電壓表短路);(3)通過燈泡的電流隨燈泡兩端電壓的增大而增大,故當燈泡兩端電壓為3.8V時,燈泡的額定電流為0.30A,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為:R==≈12.7Ω;(4)電壓表量程0~3V,小于燈泡額定電壓,為了更精確的測量,可將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端,因為電源電壓為6V,則滑動變阻器兩端電壓為6V﹣3.8V=2.2V時,此時小燈泡恰好正常發(fā)光,故三個器材中選擇滑動變阻器和電壓表,電路設(shè)計如下圖所示:。故答案為:(1)調(diào)零;見解答圖;(2)小燈泡短路(或電壓表短路);(3)12.7;(4)見解答圖。14.(2023?婁底)小明同學(xué)想測量某一未知定值電阻的阻值,用到的器材有:電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻Rx、開關(guān)各1個,導(dǎo)線若干。(1)連接電路過程中,為保護電路,開關(guān)要斷開;閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至B(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),原因可能是Rx短路(或電壓表短路或電壓表斷路)。(3)若在實驗時電流表短接,已知滑動變阻器的最大阻值為R0,也能測出Rx的阻值。具體操作是:將滑動變阻器調(diào)到最大阻值,閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)為U1,再將滑動變阻器調(diào)到最小阻值,讀出電壓表的示數(shù)為U2,待測電阻Rx=?R0。(用U1、U2、R0表示)。【答案】(1)斷開;B;(2)Rx短路(或電壓表短路或電壓表斷路);(3)?R0?!窘獯稹拷猓海?)為了保護電路,連接電路過程中,開關(guān)要斷開;閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處,即B端;(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說明電路是通路;電壓表無示數(shù),說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路,即原因可能是Rx短路(或電壓表短路或電壓表斷路);(3)將滑動變阻器調(diào)到最小阻值,此時電路為只有Rx的簡單電路,電壓表測電源電壓,為U2;將滑動變阻器調(diào)到最大阻值,此時Rx與滑動變阻器最大電阻串聯(lián),電壓表測Rx兩端電壓,為U1,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動變阻器兩端電壓為U滑=U2﹣U1,根據(jù)分壓原理可知,=,即=,解得:Rx=?R0。故答案為:(1)斷開;B;(2)Rx短路(或電壓表短路或電壓表斷路);(3)?R0。15.(2023?阜新)請你和小新一起完成“伏安法測電阻”的實驗。選用的器材有:電源、電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)和若干導(dǎo)線。(1)在圖甲中,以畫線代替導(dǎo)線將滑動變阻器連入電路中?;瑒幼冏杵鞯淖饔檬潜Wo電路和改變定值電阻兩端的電壓。(2)連接電路時,小新剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表指針迅速擺到最大位置,其原因可能是①電流表的量程選擇過?、陔娫措妷浩撸ɑ驘襞莺突瑒幼冏杵魍瑫r短路)。(3)實驗過程中,當電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電流表的示數(shù)為0.3A,此時待測電阻的阻值為5Ω。(4)善于探究的你發(fā)現(xiàn)用圖丙所示方法也能測出Rx的阻值(滑動變阻器的最大阻值為RP),測量步驟如下:①將滑動變阻器滑片P滑到A端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U1;②將滑動變阻器的滑片移到B端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2;③被測電阻Rx=(用物理量符號表示)。【答案】(1)見解答圖;保護電路和改變定值電阻兩端的電壓;(2)①電流表的量程選擇過?。虎陔娫措妷浩撸ɑ驘襞莺突瑒幼冏杵魍瑫r短路);(3)5;(4)②將滑動變阻器的滑片移到B端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2;③?!窘獯稹拷猓海?)滑動變阻器上下各選一個接線柱串聯(lián)在電路中,如下圖所示:;用“伏安法測電阻”的實驗中,為了減小實驗誤差,應(yīng)多次測量取平均值,故滑動變阻器的作用是保護電路和改變定值電阻兩端的電壓;(2)“試觸”時,指針擺到電流表的最大刻度,可能是電流表量程太小,可能是電源電壓太大,可能是滑動變阻器和燈泡同時短路等;(3)實驗過程中,當電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值0.1V,其示數(shù)為1.5V,電流表的示數(shù)為0.3A,則此時待測電阻的阻值為:R===5Ω;(4)實驗步驟:①將滑動變阻器滑片P滑到A端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U1;②將滑動變阻器的滑片移到B端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2;③在步驟①中,電路為只有Rx的簡單電路,電壓表測電源電壓為U1;在步驟②中,Rx與滑動變阻器最大阻值RP串聯(lián),電壓表測Rx兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動變阻器兩端電壓為U滑=U1﹣U2,根據(jù)分壓原理有:=,即=,解得:Rx=。故答案為:(1)見解答圖;保護電路和改變定值電阻兩端的電壓;(2)①電流表的量程選擇過小;②電源電壓偏高(或燈泡和滑動變阻器同時短路);(3)5;(4)②將滑動變阻器的滑片移到B端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2;③。16.(2023?牡丹江)【精準測量,交流評估】在伏安法測電阻的實驗中,老師為每組同學(xué)提供的器材有:干電池(3節(jié))、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、電壓表、阻值未知的定值電阻、滑動變阻器。小紅的方案如圖甲所示。(1)小紅通過改變電池節(jié)數(shù)的方法,改變待測電阻兩端的電壓。讀出電壓表和電流表的示數(shù),記錄在表1中。第3次實驗電流表的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為0.2A。表1實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω電阻平均值/Ω11.30.0621.720.822.50.1220.83.4.0表2實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω電阻平均值/Ω10.80.042020.421.30.0621.732.00.102042.50.1220.853.50.1819.4小明的方案如圖丙所示。(2)小明通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,多次改變待測電阻兩端的電壓。連接好電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到阻值最大處(或最左端)。(3)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出電壓表和電流表的示數(shù),記錄在表2中。根據(jù)數(shù)據(jù),在圖丁中畫出圖象。(4)分析圖象表明,電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(5)你認為小明的方案合理,理由是測量次數(shù)多,更準確。【答案】(1)0.2A;(2)阻值最大處(或最左端);(3)(4)正比;(5)小明;測量次數(shù)多更準確。(答案不唯一,說出小明或小紅,理由合理均可)【解答】解:(1)電流表量程為0﹣06A,此時電流表示數(shù)為0.2A;(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到阻值最大處(或最左端),以保護電路:(3)用描點法描點即可,如圖所示(說明:描出五個對應(yīng)點,作出正比例圖線即可);(4)由圖像可知,當電阻一定時通過導(dǎo)體的電流隨電壓的增大而增大,故電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比:(5)小明,測量次數(shù)多更準確;或小紅,電路連接簡單(器材少,數(shù)據(jù)成倍變化,方便計算測量結(jié)果等)。說明:說出小明或小紅,理由合理均可.17.(2023?濰坊)某實驗小組利用圖甲所示電路測量自來水電阻Rx阻值,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細管,細管上閥門K可以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略)。電源電壓約為3V,滑動變阻器銘牌標有“30Ω2A”字樣。(1)連接完成圖甲所示電路,閉合開關(guān)前發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。(2)正確連接電路后,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至B(選填“A”或“B”)端。(3)實驗中發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為0,電壓表示數(shù)接近3V,檢查發(fā)現(xiàn)各電路元件完好。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是自來水的阻值太大。(4)為能正確測出玻璃管內(nèi)自來水的電阻,某同學(xué)利用定值電阻R1(阻值4kΩ)、定值電阻R2(阻值3kΩ)、電阻箱R(最大阻值9999Ω)、單刀雙擲開關(guān)S、兩個相同的電壓表(量程為0~3V)等器材,連接了如圖乙所示電路,進行了如下實驗操作。①把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);②把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄此時電阻箱的阻值R=5kΩ;③計算玻璃管內(nèi)自來水的電阻值Rx,則Rx=2.4kΩ?!敬鸢浮浚?)見解析;(2)B;(3)自來水的阻值太大;(4)2.4。【解答】解:(1)根據(jù)圖示可知,此時的自來水電阻Rx沒有接入電路中,即Rx右端與電源之間的導(dǎo)線的接法是錯誤的,應(yīng)接在左端,如圖所示:;(2)為了保護電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該滑到阻值最大處,即B端;(3)各元件完好,實驗中發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為0,這說明電路中的電流很小,電阻很大,電壓表示數(shù)接近3V,電壓表分壓很大,滑動變阻器分壓幾乎為0,說明自來水的阻值太大;(4)設(shè)把S撥到1位置時,電壓表V1示數(shù)為U,則此時電路電流為I=,電源電壓為:U總=×Rx+U;當把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同也為U,則此時電路中的電流為:I'=,電源電壓為:U總′=×R2+U;由于兩次總電壓相等,都等于電源電壓,可得:×Rx+U=×R2+U,解得Rx===2.4kΩ。故答案為:(1)見解析;(2)B;(3)自來水的阻值太大;(4)2.4。18.(2023?樂山)小楊同學(xué)用如圖甲所示的電路,測量定值電阻R的阻值。(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的電路連接完整。(要求:滑片向左移動時電流表示數(shù)變大,且導(dǎo)線不能交叉)(2)實驗開始前,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最大阻值處。(3)小楊同學(xué)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,出現(xiàn)這種故障的原因可能是R斷路(選填“R短路”或“R斷路”)。(4)排除故障后的某次實驗中,移動滑片使電壓表示數(shù)為2V時,電流表的指針位置如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為0.4A,定值電阻R的阻值為5Ω。(5)小楊同學(xué)通過改變滑動變阻器滑片的位置,進行了多次定值電阻R的測量,目的是A。A.減小誤差B.尋找實驗的普遍規(guī)律【答案】(1)見解答圖;(2)斷開;最大;(3)R斷路;(4)0.4;5;(5)A。【解答】解:(1)滑片向左移動時電流表示數(shù)變大,據(jù)此選擇變阻器的接線柱將變阻器串聯(lián)入電路中,如圖(2)為了保護電路,連接實物電路時,開關(guān)應(yīng)斷開,變阻器連入電路的時滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大處;(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),電流表無示數(shù),說明電路有斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表兩接線柱到電源間是通路,所以故障原因是R斷路(4)由圖乙知電流表的量程為0﹣0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.4A;根據(jù)歐姆定律計算出阻值為5Ω;(5)小楊同學(xué)通過改變滑動變阻器滑片的位置,進行了多次定值電阻R的測量,目的是減小誤差;故選A故答案為:(1)見上圖;(2)斷開;最大;(3)R斷路;(4)0.4;5;(5)A。19.(2023?綏化)用如圖甲所示的電路測量未知電阻Rx的阻值(阻值約為10Ω),電源電壓為3V。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整。要求:滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表的示數(shù)變小。(導(dǎo)線不允許交叉)(2)電路連接完成后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是電阻Rx短路(或電壓表短路或電壓表斷路)。(寫出一種原因即可)(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片至某一位置,電壓表示數(shù)為2.7V,電流表示數(shù)如圖乙是0.3A,則測得未知電阻Rx=9Ω。實驗中通過移動滑片位置得到多組實驗數(shù)據(jù)計算出Rx的平均值,這樣做的目的是為了減小誤差。(4)另一組同學(xué)利用圖丙所示電路也完成了該實驗。電源電壓不變,滑動變阻器的最大阻值為R0,a、b為滑動變阻器兩端點,請把實驗步驟補充完整。①閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片P至a端,讀出電壓表示數(shù)U1;②閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片P至b端,讀出電壓表示數(shù)U2,則待測電阻的表達式Rx=?R0。(用R0、U1、U2表示)【答案】(1)見解答圖;(2)電阻Rx短路(或電壓表短路或電壓表斷路);(3)0.3;9;減小誤差;(4)②移動滑動變阻器滑片P至b端;?R0。【解答】解:(1)滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表的示數(shù)變小,說明滑動變阻器阻值變大,故滑動變阻器選用左下接線柱與Rx串聯(lián)在電路中,如下圖所示:;(2)電路連接完成后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表無示數(shù),說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路,即出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是電阻Rx短路(或電壓表短路或電壓表斷路);(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片至某一位置,電壓表示數(shù)為2.7V,電流表示數(shù)如圖乙,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.3A,則測得未知電阻Rx===9Ω;為了減小誤差,應(yīng)多次測量取平均值;(4)實驗步驟:①閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片P至a端,讀出電壓表示數(shù)U1;②閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑片P至b端,讀出電壓表示數(shù)U2;在步驟①中,電路為只有Rx的簡單電路,電壓表測電源電壓為U1;在步驟②中,Rx與滑動變阻器最大阻值串聯(lián),電壓表測Rx兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動變阻器兩端電壓為U滑=U1﹣U2,根據(jù)串聯(lián)分壓原理有,=,即=,解得:Rx=?R0。故答案為:(1)見解答圖;(2)電阻Rx短路(或電壓表短路或電壓表斷路);(3)0.3;9;減小誤差;(4)②移動滑動變阻器滑片P至b端;?R0。20.(2023?長沙)小明用圖甲所示的電路來測未知電阻R的阻值,圖乙是他連接的實驗線路。(1)圖乙中有一根導(dǎo)線接錯了,請在這根導(dǎo)線上打“×”,并畫線改到正確的位置;(2)圖丙是正確連接電路后某一次實驗時電表的示數(shù),則被測電阻此次的測量值為6Ω;(3)小霞用圖甲所示的電路測未知電阻時,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均無示數(shù),老師告訴她故障只有一處,發(fā)生在開關(guān)或滑動變阻器上,小明幫她提出兩種檢測故障的方案。方案一:互換電流表和電壓表的位置,閉合開關(guān)后觀察電表的示數(shù);方案二:把電壓表拆下來并聯(lián)在開關(guān)的兩端,閉合開關(guān)后觀察電壓表的示數(shù)。你支持方案二,根據(jù)所選方案寫出電表示數(shù)的情況和對應(yīng)的故障當電壓表示數(shù)不為0時故障是開關(guān)斷路,當電壓表示數(shù)為0時故障是滑動變阻器斷路?!敬鸢浮浚?)見解答圖;(2)6;(3)二;當電壓表示數(shù)不為0時故障是開關(guān)斷路,當電壓表示數(shù)為0時故障是滑動變阻器斷路?!窘獯稹拷猓海?)原電路圖中,滑動變阻器將兩個上端接線柱接入電路是錯誤的,滑動變阻器應(yīng)上下各選一個接線柱串聯(lián)在電路中;由圖甲可知,當滑動變阻器滑片向右移動阻值變小,故圖乙中滑動變阻器應(yīng)選右下接線柱與定值電阻串聯(lián)在電路中,如下圖所示:;(2)由圖丙可知,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.4A;電壓表選用小量程,分度值0.1V,其示數(shù)為2.4V,則被測電阻此次的測量值為:R===6Ω;(3)方案一:互換電流表和電壓表的位置,此時電流表并聯(lián)在定值電阻兩端,電壓表串聯(lián)在電路中,由于故障發(fā)生在開關(guān)或滑動變阻器上,若閉合開關(guān),電路仍處于斷路狀態(tài),電流表和電壓表均無示數(shù),故方案一錯誤;方案二:把電壓表拆下來并聯(lián)在開關(guān)的兩端,當電壓表示數(shù)不為0時故障是開關(guān)斷路,當電壓表示數(shù)為0時故障是滑動變阻器斷路,故方案二正確;故支持方案二。故答案為:(1)見解答圖;(2)6;(3)二;當電壓表示數(shù)不為0時故障是開關(guān)斷路,當電壓表示數(shù)為0時故障是滑動變阻器斷路。21.(2023?株洲)某同學(xué)利用實驗室提供的器材,測量標有電壓為2.5V的小燈泡在不同電壓下的電阻。他所連接的實驗電路如圖甲所示。(1)在閉合開關(guān)前,需要將滑動變阻器的滑片移至B(填“A”或“B”)端。(2)實驗中,第一次測量時的電壓等于2.5V,小燈泡正常發(fā)光。之后調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓電壓逐次下調(diào),使燈絲溫度不斷降低,燈泡變暗直至完全不發(fā)光,測量的數(shù)據(jù)如下表所示。數(shù)據(jù)序號1234567發(fā)光情況明亮不很亮暗較暗微光熄滅熄滅電壓U/V2.52.11.71.30.90.50.1電流I/A0.280.260.240.210.190.05根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù),圖乙中能正確描述通過該小燈泡的電流I和其兩端電壓U之間關(guān)系的是①。(填“①”或“②”)(3)第6次測量時,電流表指針的偏轉(zhuǎn)如圖丙所示。則電流表的讀數(shù)為0.16A,此時小燈泡的電阻為3.125Ω。(4)對比不同電壓下小燈泡的電阻值可知,小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大(填“增大”“減小”或“不變”),主要原因是小燈泡的電阻受溫度的影響?!敬鸢浮浚?)B;(2)①;(3)0.16;3.125;(4)增大;溫度?!窘獯稹拷猓海?)為了保護電路,在閉合開關(guān)前,需要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處,即B端;(2)由表中數(shù)據(jù)可知,當燈泡兩端電壓增大,通過燈泡的電流也增大,根據(jù)P=UI可知,燈泡功率變大,溫度升高,燈絲電阻隨溫度升高而增大,且電壓變化量大于電流變化量,其I﹣U圖線是一條曲線,并偏向電壓軸,故小燈泡的電流I和其兩端電壓U之間關(guān)系的是①;(3)由圖甲可知,電流表選用小量程;第6次測量時,電流表指針的偏轉(zhuǎn)如圖丙所示,電流表分度值0.02A,其示數(shù)為0.16A,此時小燈泡的電阻為:R===3.125Ω;(4)由表中數(shù)據(jù)可知,當燈泡兩端電壓增大,通過燈泡的電流也增大,根據(jù)P=UI可知,燈泡功率變大,溫度升高,燈絲電阻隨溫度升高而增大,故小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大,主要原因是小燈泡的電阻受溫度的影響。故答案為:(1)B;(2)①;(3)0.16;3.125;(4)增大;溫度。22.(2023?黃岡)如圖甲是小明測量小燈泡電阻的電路,電源電壓U=6V,小燈泡L額定電壓為2.5V。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將該電路補充完整,要求導(dǎo)線不交叉;(2)實驗測量數(shù)據(jù)如表,他選用的滑動變阻器規(guī)格是0~50Ω(選填“0~20Ω”或“0~50Ω”);序號l23456電壓U/V0.50.91.31.72.12.5電流I/A0.160.190.210.240.26(3)小明完成第5組數(shù)據(jù)測量后,要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,滑動變阻器滑片應(yīng)向右(選填“左”或“右”)滑動;(4)在測量第6組數(shù)據(jù)時,發(fā)現(xiàn)電流表損壞,小明利用圖乙電路測量出了小燈泡正常發(fā)光時的電阻,已知定值電阻R0阻值為5Ω。實驗步驟如下:①閉合開關(guān)S0,單刀雙擲開關(guān)S接1,移動滑動變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)U1=2.5V;②保持滑片P的位置不變,將單刀雙擲開關(guān)S接2,電壓表示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡L正常發(fā)光時電阻RL=8.3Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))?!敬鸢浮浚?)見解答圖;(2)0~50Ω;(3)右;(4)①2.5;②8.3?!窘獯稹拷猓海?)在測量小燈泡電阻的實驗中,燈泡、滑動變阻器和電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,如下圖所示:;(2)由表中第1組數(shù)據(jù)可知,當燈泡兩端電壓為0.5V,通過燈泡的電流為0.16A時,滑動變阻器兩端電壓為U滑=U﹣U1=6V﹣0.5V=5.5V,則滑動變阻器接入電路的阻值為:R滑===34.375Ω>20Ω,故他選用的滑動變阻器規(guī)格是0~50Ω;(3)由第5組數(shù)據(jù)可知,電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓2.5V,要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應(yīng)增大燈泡兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小滑動變阻器兩端電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值,故滑動變阻器滑片應(yīng)向右滑動;(4)實驗步驟:①閉合開關(guān)S0,單刀雙擲開關(guān)S接1,移動滑動變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)U1=2.5V;②保持滑片P的位置不變,將單刀雙擲開關(guān)S接2,電壓表示數(shù)如圖丙所示;在步驟①中,燈泡、定值電阻和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測燈泡兩端電壓,移動滑動變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)U1=2.5V,此時燈泡正常發(fā)光;在步驟②中,燈泡、定值電阻和滑動變阻器仍串聯(lián),電壓表測燈泡和定值電阻兩端電壓,保持滑片P的位置不變,因此時各電阻的大小和電壓不變,燈仍正常工作,其兩端電壓為2.5V,故電壓表應(yīng)選大量程,分度值0.5V,其示數(shù)為4V;根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時定值電阻兩端的電壓:U0=U'﹣U1=4V﹣2.5V=1.5V,由串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可知,電路中的電流為:IL=I0===0.3A,則小燈泡L正常發(fā)光時電阻RL==≈8.3Ω。故答案為:(1)見解答圖;(2)0~50Ω;(3)右;(4)①2.5;②8.3。23.(2023?福建)學(xué)?!八喾N植小屋”的蔬菜適宜生長的溫度在10~30℃之間,項目式學(xué)習(xí)小組利用熱敏電阻和電阻箱設(shè)計溫度報警電路,電阻箱是可以調(diào)節(jié)并顯示阻值的變阻器。(1)利用圖1甲所示電路探究熱敏電阻Rt阻值隨環(huán)境溫度t變化的規(guī)律。①根據(jù)圖1甲,用筆畫線表示導(dǎo)線,將圖1乙中的實物電路連接完整。②連接電路的過程中,應(yīng)將開關(guān)斷開;將電阻箱的阻值調(diào)至最大,起到保護電路的作用。③將熱敏電阻置于0℃的環(huán)境中,閉合S1、斷開S2,記錄電流表示數(shù)I0;然后斷開S1、閉合S2(描述開關(guān)狀態(tài)),調(diào)節(jié)電阻箱R0直至電流表示數(shù)為I0,此時Rt=R0。④將熱敏電阻Rt置于不同溫度的環(huán)境中,重復(fù)步驟③,測得的數(shù)據(jù)如表:溫度t/℃010203040阻值Rt/Ω280018001200800600分析數(shù)據(jù)可得:熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。(2)根據(jù)上述探究結(jié)果,設(shè)計報警電路。實驗器材:電源(恒為12V)、熱敏電阻Rt、電阻箱R0(0~9999Ω)、數(shù)字電壓表V(U≥7.2V時報警)、數(shù)字電流表mA(I≥6mA時報警)、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。設(shè)計要求:小屋溫度t≥30℃或t≤10℃時都有一個電表報警。①虛線框中的電路圖(圖2)是學(xué)習(xí)小組設(shè)計的報警電路,但它不能完全滿足要求,請你根據(jù)設(shè)計要求將電路圖補畫完整。②設(shè)計的電路中,電阻箱R0應(yīng)調(diào)為1200Ω。當溫度降低到10℃時電路報警,此時電流表的示數(shù)為4mA。【答案】(1)①見解答圖;②斷開;保護電路;③斷開S1、閉合S2;I0;④減小;(2)①見解答圖;②1200;4?!窘獯稹拷猓海?)①由圖甲可知,電流表測干路電流,如圖所示:;②為了保護電路,連接電路的過程中,應(yīng)將開關(guān)斷開,閉合開關(guān)前,應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)至最大;③由歐姆定律可知,電源電壓一定時,兩次電路中的電流相等時,兩次電路中的電阻相等,因此測好只讓將熱敏電阻置于0℃的環(huán)境中時通過熱敏電阻的電流后,再只讓電阻箱接入電路中,此時應(yīng)斷開S1、閉合S2,通過調(diào)節(jié)電阻箱時此時通過電阻箱的電流與只讓將熱敏電阻接入電路中時通過熱敏電阻的電流相等都為I0,此時電阻箱接入電路的電阻與熱敏電阻的阻值相等;④由表中數(shù)據(jù)可知,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減?。唬?)①由(1)可知,溫度t≥30℃時,熱敏電阻的阻值減小,由歐姆定律可知此時電路的電阻電流增大,會引起數(shù)字電流表mA的報警,當t≤10℃時熱敏電阻阻值的增大,由串聯(lián)電路的分壓原理可知,熱敏電阻兩端的電壓變大,為了讓另一個電表報警,應(yīng)將電壓表并聯(lián)在熱敏電阻兩端,如圖所示:;②由表中數(shù)據(jù)可知,溫度t=30℃和t=10℃時熱敏電阻的阻值分別為800Ω和1800Ω,由題意可知,當溫度t=30℃時,數(shù)字電流表mA剛好報警時,電路中的電流為I=6mA=6×10﹣3A,由歐姆定律可知,此時電路中的總電阻:R總===2000Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點可知,電阻箱R0接入電路的阻值:R0=R總﹣Rt30=2000Ω﹣800Ω=1200Ω,當溫度降低到10℃時,電路中的總電阻:R總'=R0+Rt10=1200Ω+1800Ω=3000Ω,此時電路中的電流:IA===4×10﹣3A=4mA,由歐姆定律可知,此時熱敏電阻兩端的電壓:UV=IARt10=4×10﹣3A×1800Ω=7.2V,數(shù)字電壓表報警,符合題意,故當溫度降低到10℃時電路報警,此時電流表的示數(shù)為4mA。故答案為:(1)①見解答圖;②斷開;保護電路;③斷開S1、閉合S2;I0;④減小;(2)①見解答圖;②1200;4。24.(2023?郴州)如圖1,是小明為測量小燈泡的電阻所連的部分電路。電源電壓恒為6V,待測小燈泡的額定電壓為3.8V。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將實物電路圖連接完整(要求:導(dǎo)線不能交叉,滑動變阻器的滑片向左移動時,小燈泡變暗)。(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),移動滑動變阻器滑片時,電流表示數(shù)有明顯變化,電壓表示數(shù)始終為零。其原因可能是C。A.滑動變阻器接觸不良B.開關(guān)接觸不良C.小燈泡被短路D.小燈泡的燈絲斷了(3)排除故障后,進行了多次測量。其中小燈泡正常發(fā)光時的電流表示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)為0.4A,此時小燈泡的電阻為9.5Ω。(4)該實驗多次測量的目的是B。A.求平均值,減小實驗的誤差B.尋找普遍規(guī)律,避免實驗的偶然性(5)分析表中的數(shù)據(jù),你認為小燈泡的電阻變化規(guī)律最接近I﹣U圖象(圖3)中的哪一條C。A.甲曲線B.乙曲線C.丙曲線實驗次數(shù)12345電壓U/V2.02.53.03.84.0電流I/A0.330.340.350.41電阻R/Ω6.17.48.69.8【答案】(1)見解答圖;(2)C;(3)0.4;9.5;(4)B;(5)C?!窘獯稹拷猓海?)滑動變阻器的滑片向左移動時,小燈泡變暗,說明電路中電流變小,滑動變阻器阻值變大,故滑動變阻器選用右下接線柱與燈泡串聯(lián)在電路中,如下圖所示:;(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表無示數(shù),說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路,即其原因可能是小燈泡被短路,故選:C;(3)其中小燈泡正常發(fā)光時的電流表示數(shù)如圖2所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.4A,則此時小燈泡的電阻為:R===9.5Ω;(4)實驗中多次改變燈泡兩端的電壓和電流,多次測量是為了找出燈絲電阻與電壓(溫度)的關(guān)系,使結(jié)論有普遍性,故選:B;(5)由表中數(shù)據(jù)可知,當燈泡兩端電壓增大,通過燈泡的電流增大,燈絲的電阻增大,且燈泡兩端電壓的變化量大于通過燈泡的電流變化量,因此小燈泡的電阻變化規(guī)律是一條曲線,且偏向電壓軸,即丙曲線,故選:C。故答案為:(1)見解答圖;(2)C;(3)0.4;9.5;(4)B;(5)C。25.(2023?內(nèi)江)某中學(xué)的物理課外實驗小組,用如圖1所示的電路來測量待測電阻Rx的阻值。其中,R0為定值電阻(R0=10Ω),V為電壓表,S1為單刀開關(guān),S2為單刀雙擲開關(guān),R為滑動變阻器,E為電源,采用如下步驟完成該實驗:(1)按照圖1所示實驗電路圖,用筆畫線表示導(dǎo)線將圖2實物進行連線,組成完整電路(部分導(dǎo)線已連接)。(2)在連線時開關(guān)S1應(yīng)斷開(選填“斷開”或“閉合”),滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到B(選填“A”或“B”)端。(3)閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2擲于1端,改變滑動變阻器滑片P的位置,記下此時電壓表V的示數(shù)U1;然后,將開關(guān)S2擲于2端,記下此時電壓表V的示數(shù)U2。待測電阻阻值的表達式Rx=R0(用R0、U1、U2表示)。(4)重復(fù)步驟(3)的實驗操作,得到數(shù)據(jù)記錄表。利用表中5次測量的數(shù)據(jù),可得的平均值為3,待測電阻的阻值Rx=20Ω。實驗次數(shù)12345電壓U1/V0.60.70.80.91.0電壓U2/V1.82.12.52.72.9333.132.9【答案】(1)見解析;(2)斷開;B;(3)R0;(4)3;20【解答】解:(1)按照電路圖,電壓表的負接線柱接單刀雙擲開關(guān)中間的接線柱,定值電阻的右端接單刀雙擲開關(guān)的1接線柱,如圖所示:;(2)連接電路時,開關(guān)要斷開;滑動變阻器要移到阻值最大處,即滑片P移動到B端。(3)R0和Rx串聯(lián),單刀雙擲開關(guān)的選擇不影響電阻的串聯(lián)關(guān)系。閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2擲于1端,此時電壓表測R0兩端的電壓,R0兩端的電壓為U1;然后,將開關(guān)S2擲于2端,此時電壓表測R0和Rx兩端的總電壓,R0和Rx兩端的總電壓為U2,根據(jù)串聯(lián)電阻的電壓關(guān)系可知,Rx兩端的電壓:Ux=U2﹣U1;因為兩電阻串聯(lián),所以通過Rx的電流等于通過R0的電流為:Ix=I0=;由歐姆定律可得,Rx的阻值:Rx===R0;(4)由表中數(shù)據(jù)可得的平均值為=3;由于R0和Rx串聯(lián),R0兩端的電壓為U1,R0和Rx兩端的總電壓為U2,由串聯(lián)電路的電壓關(guān)系可得:=;又因為的平均值為3,且R0=10Ω。所以,待測電阻的阻值:Rx=20Ω。故答案為:(1)見解析;(2)斷開;B;(3)R0;(4)3;20。26.(2023?隨州)如圖甲是小明用伏安法測量額定電壓為2.5V小燈泡電阻的實物圖。序號U/VI/AR/Ω1(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,補畫一根導(dǎo)線將圖甲中的實物電路連接完整。(2)實驗中當滑動變阻器的滑片滑到某位置時,電壓表示數(shù)如圖乙所示為2.2V,此時電流表的示數(shù)為0.200A,此時小燈泡的電阻為11Ω。(3)如表是小明設(shè)計的實驗數(shù)據(jù)記錄表,該表格存在的不足之處是未多次實驗?!敬鸢浮浚?)見解答圖;(2)2.2;11;(3)未多次實驗。【解答】解:(1)小燈泡額定電壓為2.5V,故電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端,如下圖所示:;(2)由圖甲可知,電壓表選用小量程;當滑動變阻器的滑片滑到某位置時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,電壓表分度值0.1V,其示數(shù)為2.2V,此時電流表的示數(shù)為0.2A,此時小燈泡的電阻為:R===11Ω;(3)由表可知,做了一次實驗,沒有進行多次測量,只憑一組實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論帶有偶然性,不能得出正確規(guī)律。故答案為:(1)見解答圖;(2)2.2;11;(3)未多次實驗。27.(2023?邵陽)歡歡與樂樂同學(xué)利用圖甲所示的電路測量未知電阻Rx的阻值。(1)請你根據(jù)甲電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,幫助歡歡同學(xué)在圖乙中完成實驗電路的連接,要求滑片P向右移動時,電流表示數(shù)小。(2)將滑片P置于阻值最大位置,閉合開關(guān)S,歡歡同學(xué)發(fā)現(xiàn),無論怎樣移動滑片P電流表的示數(shù)始終為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓,則電路中存在的故障可能是Rx斷路(選填“Rx短路”或“Rx斷路”)(3)排除故障后,移動滑片P,記錄多組數(shù)據(jù),畫出了待測電阻的R的I﹣U圖象,如圖丙所示,由圖象可得Rx=5Ω。(4)樂樂覺得不使用電壓表也能測出Rx的阻值,于是設(shè)計了另一種方案,電路如圖丁所示。定值電阻R0,電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下:①只閉合開關(guān)S1時,電流表讀數(shù)為I1;②當開關(guān)S1、S2都閉合時,電流表讀數(shù)為I2;③待測電阻Rx=﹣R0(用已知和測出的物理量R0、I1、I2表示)?!敬鸢浮浚?)見上圖;(2)Rx斷路;(3)5;(4)﹣R0?!窘獯稹拷猓海?)滑片P向右移動時,電流表示數(shù)小,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知滑片右移,滑動變阻器接入電路的阻值變大,故選擇左下接線柱串聯(lián)接入電路,如圖:;(2)閉合開關(guān)S,無論怎樣移動滑片P電流表的示數(shù)始終為零,說明電路斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表串聯(lián)接入電路,所以電路故障為待測電阻斷路,即Rx斷路;(3)由丙圖可知電阻兩端的電壓為1.0V時,通過電阻的電流為0.2A,根據(jù)歐姆定律可得待測電阻的阻值:Rx===5Ω;(4)①只閉合開關(guān)S1時,兩電阻串聯(lián)接入電路,電流表測通過電路的電流,電流表讀數(shù)為I1,②當開關(guān)S1、S2都閉合時,電路為定值電阻R0的簡單電路,電流表測通過電路的電流,電流表讀數(shù)為I2;,則電源電壓U=I2R0;③兩電阻串聯(lián)的總電阻:R==,串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,則待測電阻Rx=R﹣R0=﹣R0。故答案為:(1)見上圖;(2)Rx斷路;(3)5;(4)﹣R0。28.(2023?臨沂)用圖甲所示電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻,電源電壓為3V。(1)圖甲中有一條導(dǎo)線連接錯誤,請在錯誤的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線,補畫一條線將電路連接正確。(2)改正錯誤并檢查無誤后閉合開關(guān),小燈泡不亮,電壓表和電流表均有示數(shù),可能是小燈泡C(選填序號)。A.短路B.開路C.實際功率太?。?)實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,其中第4次實驗時電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為2V。接下來測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左(選填“左”或“右”)端移動。(4)由實驗數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為8.3Ω(保留1位小數(shù))。(5)為順利完成該實驗,滑動變阻器的最大阻值應(yīng)不小于15Ω。(6)僅利用本實驗提供的器材,不能(選填“能”或“不能”)探究電流與電壓的關(guān)系。實驗次數(shù)12345電壓U/V0.61.01.52.5電流I/A0.160.20.240.260.3電阻R/Ω【答案】(1)見解答圖;(2)C;(3)2;左;(4)8.3;(5)15;(6)不能?!窘獯稹拷猓海?)原電路圖中,電壓表串聯(lián)在電路中,電流表與燈泡并聯(lián)是錯誤的,變阻器與燈泡應(yīng)串在電路中,電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端,如下圖所示:;(2)電壓表、電流表均有示數(shù),說明燈泡兩端有電壓,且有電流通過,則不發(fā)光的原因可能是因為燈泡的實際功率太低造成,故應(yīng)選C;(3)根據(jù)圖甲可知,電壓表選用的是小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為2V,因為小燈泡的電壓小于額定電壓,要想讓燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑動變阻器向左移動,滑動變阻器的電阻減小,分壓減少,燈泡兩端的電壓增大,使燈泡正常發(fā)光;(4)根據(jù)I=可得,小燈泡正常發(fā)光時的電阻:R==≈8.3Ω;(5)由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為U滑=U﹣U1=3V﹣0.6V=2.4V,由I=可得,滑動變阻器的最大阻值:R滑===15Ω;(6)探究電流與電壓關(guān)系,應(yīng)控制電阻不變,燈絲的電阻隨溫度升高而增大,不是一個定值,因此,僅利用本實驗的器材不能探究電流與電壓關(guān)系。故答案為:(1)見解答圖;(2)C;(3)2;左;(4)8.3;(5)15;(6)不能。29.(2023?新疆)某興趣小組利用電源、電壓表V、電流表A、滑動變阻器R、開關(guān)S、導(dǎo)線等實驗器材,測量某額定電流為700mA的LED燈正常工作時的電阻。(1)請將圖甲中的元件符號連成實驗電路圖(要求:電流必須從LED的“+”接線柱流入,“﹣”接線柱流出)。(2)興趣小組連好電路并閉合開關(guān)S后,移動滑動變阻器R的滑片,發(fā)現(xiàn)LED燈不亮,通過檢查電路發(fā)現(xiàn)LED的“+”“﹣”接線柱接反了;正確連接后,閉合開關(guān)S,LED燈亮了。該現(xiàn)象說明LED具有單向(填“單向”或“雙向”)導(dǎo)電性。(3)實驗過程中,當電流表的示數(shù)為0.70A時,電壓表的示數(shù)為3.5V,則LED燈正常工作時的電阻為5Ω。(4)該興趣小組通過查閱資料得到,通過該型號LED燈的電流與兩端的電壓的變化關(guān)系如圖乙所示。由圖乙可知,該LED燈發(fā)光過程中,電阻溫度升高時,LED燈的電阻值變小(填“變大”“變小”或“不變”)?!敬鸢浮浚?)見解答圖;(2)單向;(3)5;(4)變小?!窘獯稹拷猓海?)在測LED燈正常工作時電阻的實驗中,LED燈、滑動變阻器和電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在LED燈兩端,如下圖所示:;(2)晶體二極管具有單向?qū)щ娦?,將LED燈的“+”“﹣”接線柱接反,相當于斷路,LED燈不亮;(3)實驗過程中,當電流表的示數(shù)為0.70A時,電壓表的示數(shù)為3.5V,則LED燈正常工作時的電阻為:R===5Ω;(4)由圖乙可知,LED燈兩端電壓的增加量相同時,通過電流的增加量越來越大,由R=可知,隨著LED燈兩端電壓的增大,電阻溫度升高時,LED燈的電阻值變小。故答案為:(1)見解答圖;(2)單向;(3)5;(4)變小。30.(2023?陜西)小明同學(xué)在“測量定值電阻的阻值”實驗中,電路圖如圖﹣1所示,請回答以下問題。(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于B(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開關(guān)S,電壓表有示數(shù),電流表指針向零刻度線左側(cè)偏轉(zhuǎn),該故障的原因可能是電流表正負接線柱接反了。(3)排除故障后,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,當電壓表的示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖﹣2所示,則電阻R的阻值為5Ω。小明進行了多次測量,計算出R的阻值的平均值,目的是減小誤差(選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”)。(4)小明要進一步測量長度為100cm的鎳鉻合金絲MN的阻值,器材如圖﹣3所示。其中導(dǎo)線只有7根,且長度均為30cm。請根據(jù)實際操作需要,用筆畫線代替剩余2根導(dǎo)線,在圖﹣3中將實物電路示意圖補充完整(實物圖中導(dǎo)線及電阻絲長度未按照比例繪制)。要求:導(dǎo)線兩端只能接在各電路元件的接線柱上?!敬鸢浮浚?)斷開;B;(2)電流表正負接線柱接反了;(3)5;減小誤差;(4)見解答圖?!窘獯稹拷猓海?)為了保護電路,連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑片應(yīng)置于最大值B端;(2)開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表指針在零刻度線左端,其原因是電流表正負接線柱接反了;(3)由
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