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微專題(七)伏安法實驗與特殊測量1.(2024·四川遂寧)老師帶領(lǐng)芳芳所在的班到實驗室進行分組實驗,利用兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器(最大阻值為RP)等器材測量未知電阻Rx的阻值,實驗所用的電路如甲圖。(1)根據(jù)甲圖,用筆畫線代替導線,在乙圖中完成實物電路的連接(要求滑片P向右移動時,滑動變阻器阻值變?。?;(2)芳芳移動滑片P到最大阻值處,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),電路故障可能是Rx出現(xiàn)了
(選填“開路”或“短路”);如圖所示:短路(3)排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,直到電壓表、電流表示數(shù)如丙圖所示,則Rx的阻值為
Ω;(4)改變待測電阻兩端電壓進行多次測量,目的是
(選填序號);A.避免偶然性,尋找普遍規(guī)律B.求平均值減少誤差10B(5)另一實驗小組的電流表損壞不能使用,小組成員找老師更換電流表。老師向他們指出:不用電流表,利用現(xiàn)有器材也能進行測量。測量電路如丁圖,操作步驟如下:①閉合開關(guān),滑片P移至
A端,電壓表示數(shù)為U1;②再將滑片P移至B端,電壓表示數(shù)為U2;③則Rx=
(用U1、U2、RP表
示)。
2.(2024·四川眉山)小龍同學用伏安法測量一個定值電阻Rx的阻值,進行了如下實驗。(1)用筆畫線代替導線,將圖甲中電路連接完整。要求滑片P向右移動時,電路中的電流變大;如圖所示:(2)連接電路過程中,開關(guān)處于
狀態(tài);(3)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為電源電壓,移動滑片P電壓表示數(shù)無明顯變化,電流表示數(shù)為零。造成該故障的原因是
;(4)排除故障后閉合開關(guān),移動滑片P,電壓表示數(shù)為2.4V時,電流表示數(shù)如圖乙所示、待測電阻的阻值為
Ω;斷開10Rx斷路(5)實驗中,改變滑片P的位置,并記錄相應數(shù)據(jù)、多次測量求Rx的平均值是為了
;(6)在缺少電流表時,小龍選用阻值為R0的定值電阻設計了如圖丙所示電路,并完成實驗。過程如下:①閉合S和S1,電壓表的示數(shù)為U1;②再閉合S2,電壓表的示數(shù)為U2;③Rx=
(用字母U1、U2和R0表示)。減小實驗誤差
3.(2024·四川宜賓)某探究小組要測量一個標有“2.5V”字樣的小燈泡在正常發(fā)光時的電阻,連接了如圖甲所示的部分電路,已知電源電壓恒定,滑動變阻器規(guī)格為“50Ω
2A”。(1)該實驗的原理是
;(2)請用筆畫線代替導線,將圖甲中的電路補充完整;
如圖所示:(3)若連接電路后,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電流表和電壓表的示數(shù)都不變且較小,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是
;(4)若將滑動變阻器的下接線柱A端接入電路,正確連接電路后,閉合開關(guān)S,滑片P向
(選填“左”或“右”)滑動時,小燈泡L變亮;(5)在移動滑片P的過程中,應該觀察
表的示數(shù),使小燈泡L正常發(fā)光;(6)當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)為0.25A,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是
Ω;滑動變阻器下方兩個接線柱接入了電路右電壓10(7)完成實驗后,小組又設計了如圖乙所示的電路圖,測量該小燈泡L正常發(fā)光時的電阻,R0為定值電阻,S2為單刀雙擲開關(guān),實驗步驟如下:①閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥到觸點2,移動滑片P,使電壓表的示數(shù)U1=
V;②保持滑片P的位置不變,再將開關(guān)S2撥到觸點1,讀出電壓表的示數(shù)并記為U2;③該小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=
(用U1、U2、R0表示)。2.5
4.(2023·四川宜賓)為測量某待測電阻Rx的阻值,實驗探究小組設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應處于
狀態(tài),閉合開關(guān)前應將滑動變阻器的滑片置于
(選填“A”或“B”)端;斷開B(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
,請在圖乙中用筆畫線代替導線將電路連接完整;如圖所示:(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
Ω;實驗時應多測幾組數(shù)據(jù),求電阻的平均值,目的是
;電壓表沒有接入電路5減小實驗誤差(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
實驗。(至少填寫一個實驗名稱)
探究電流與電壓的關(guān)系5.(2024·四川南充)小紅想測量標有“1.5V”字樣小燈泡正常發(fā)光時的電阻,從實驗室找來了電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)和導線若干,進行了如下實驗;(1)用筆畫線代替導線,將圖甲電路連接完整;如圖所示:(2)檢查無誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),小燈泡不亮,電壓表示數(shù)接近電源電壓;造成這一故障的原因可能是小燈泡
(選填“斷路”或“短路”);斷路(3)排除電路故障后,閉合開關(guān),移動滑片,當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為
Ω;接下來她又測量了幾組對應的電壓值和電流值,并繪制了小燈泡的I-U圖像,如圖丙所示;(4)小紅認為不能利用圖甲的裝置探究電流與電壓的關(guān)系,理由是
;燈泡的電阻隨溫度的增大而增大,不能保持一定5(5)小紅還想測出另一個額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻,在保證電路安全的前提下,設計了如圖丁所示的電路(電源電壓恒定大于U額且未知,滑動變阻器R最大阻值未知,定值電阻阻值為R0);請將實驗步驟補充完整:①閉合S、S2,斷開S1,移動滑片P,使電流表示數(shù)為
時,小燈泡正常發(fā)光;②閉合S、S1,斷開S2,保持滑片P位置不變,讀出電流表的示數(shù)為I;③小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=
。(用U額、I、R0表示)
6.(2024·山東煙臺)在“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”實驗中,器材如下:電源(電壓恒為6V)、小燈泡(額定電壓3.8V,正常發(fā)光時的電阻約10Ω)、電流表(0~0.6A,0~3A)、電壓表(0~3V,0~15V)、滑動變阻器R1(50Ω
0.2A)、滑動變阻器R2(20Ω
1A),開關(guān)和導線若干。(1)請在虛線框內(nèi)畫出該實驗的電路圖。(各元件不必標注字母)(2)為了完成實驗,電流表應選擇
量程,電壓表應選擇
量程,滑動變阻器應選擇
(選填“R1”或“R2”)。(3)閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為3.8V,此時電流表的示數(shù)如圖所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為
Ω。0~0.6A0~15VR29.5(4)完成上述實驗之后,老師提出:如果沒有電壓表,用一個電流表和一個定值電阻R0,仍可完成本實驗。興趣小組經(jīng)過討論設計了如圖所示的電路,并進行了如下操作:①閉合開關(guān)S、S2,移動滑動變阻器滑片P,使電流表示數(shù)為I1,此時小燈泡正常發(fā)光;②保持滑動變阻器滑片
P的位置不變,斷開S2,閉合S1,電流表示數(shù)為I2,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻R=
(用R0、I1、I2表示)。
7.(2023·黑龍江綏化)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??;(導線不允許交叉)如圖所示:(2)電路連接完成后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是
;(寫出一種原因即可)定值電阻短路(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)如圖乙是
A,則測得未知電阻Rx=
Ω。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
;0.39減小誤差(4)另一組同學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,
,讀出電壓表示數(shù)U2,則待測
電阻的表達式Rx=
。(用R0、U1、U2表示)移動滑動變阻器滑片P
至b端
8.在“伏安法測電阻”的實驗中,小紅選用電源(電壓未知且不變)、待測定值直電阻Rx(約10Ω)和符合要求的滑動變阻器(最大阻值R0已知)等器材,連接了圖甲的實物電路。(1)請用筆畫線代替導線將實物電路連接完整(要求:滑片向右移時電流變?。?;如圖所示:(2)閉合開關(guān),移動滑片P,電流表示數(shù)有變化,電壓表指針不動。為找出故障,小紅斷開開關(guān),將滑片P移到最大阻值處,然后拆下電壓表,分別換用電壓表的不同量程在電源兩端試觸,電壓表均無示數(shù)。此故障原因是
(選填“電流表內(nèi)部短路”“電壓表內(nèi)部斷路”或“定值電阻斷路”);電壓表內(nèi)部斷路(3)小紅發(fā)現(xiàn),不補充器材,利用(2)中已連好的實物電路也能測出Rx阻值,并設計了對應的電路圖乙,請將下列實驗步驟補充完整。①檢查電路無誤后,閉合開關(guān),不調(diào)節(jié)滑片P,記錄此時電流表示數(shù)為I1;②
,記錄此時電流表示數(shù)為I2;③則Rx=
(用字母I1、I2和R0表示)。調(diào)節(jié)滑片P至A處
9.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
;(2)圖甲中有一根導線連接錯誤,請在該導線上打“×”,并用筆重新畫一根正確連接的導線(導線不得交叉);如圖所示:
(3)改正錯誤后,閉合開關(guān),移動滑片至某位置時,電壓表的示數(shù)為2V,為測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將滑片P向
(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
A,此時小燈泡的電阻是
Ω(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
(選填“增大”“減小”或“不變”),其原因是燈絲電阻受
的影響;B0.269.6增大溫度(6)小組同學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)。
10.(2023·江蘇揚州)小紅用如圖甲所示的電路測量定值電阻Rx的阻值。(1)在圖1中連接錯誤的一根導線上打叉并改正(要求滑片P左移時,電流表示數(shù)變大);如圖所示:(2)正確連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,電流表始終無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,其原因是
;排除故障后,移動滑片P,當電壓表示數(shù)為1.5V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則定值電阻Rx=
Ω。小紅認為電阻值已經(jīng)測出,便開始整理實驗器材,她的實驗不足之處是
;Rx斷路5實驗次數(shù)太少,誤差較大(3)小紅繼續(xù)測量小燈泡的阻值
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