
(同步基礎(chǔ)練習(xí))
一、選擇題(共15小題):
1.在“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于滑動(dòng)變阻器作用的下列說法中正確的是( )
A.控制電源的電壓,以免損壞電壓表
B.改變電阻兩端的電壓和電路中的電流,實(shí)現(xiàn)多次測量
C.使電壓表和電流表的讀數(shù)更加準(zhǔn)確
D.只能使電阻兩端的電壓升高,電阻中的電流變大
2.用電壓表、電流表測量電阻實(shí)驗(yàn)中,在連接電路時(shí),其中不必要的一點(diǎn)是( )
A.連入變阻器時(shí),應(yīng)使滑片位于變阻器值最大的位置
B.開關(guān)、電流表應(yīng)接在靠近電源電流流出的一端
C.連接電路過程中開關(guān)必須是斷開的
D.兩電表都必須電流從“+”接線柱流進(jìn),“﹣”接線柱流出
3.利用電壓表與電流表測電阻的方法叫做“伏安法”,如圖所示,“伏安法”測電阻R的電路圖應(yīng)該是( )
4.某同學(xué)利用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻,小燈泡標(biāo)有“2.5V”的字樣,他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,其中有一次記錄的電流表示數(shù)是錯(cuò)誤的。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( )
A.第1次實(shí)驗(yàn)記錄的電流表示數(shù)是錯(cuò)誤的
B.多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了減小誤差
C.5次實(shí)驗(yàn)中小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻最小
D.從第1次到第5次的實(shí)驗(yàn)過程中,滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向左滑動(dòng)
5.“伏安法測電阻”是電學(xué)中非常重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn),小聰同學(xué)分別對(duì)伏安法測“定值電阻”和測“小燈泡的電阻”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了梳理和對(duì)比,下列說法正確的是( )
A.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理都是I=UR
B.滑動(dòng)變阻器在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的作用僅是保護(hù)電路
C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量的目的不同
D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都采用了控制變量法
6.在“研究小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小聰同學(xué)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),畫出了小燈泡的U﹣I圖象,如圖所示,則對(duì)于圖象的分析,以下說法正確的是( )
A.由圖可知,該燈泡燈絲的阻值為1Ω
B.由圖可知,該燈泡的電阻不是固定不變的
C.由圖可知,該燈泡兩端電壓為0V時(shí),該燈泡燈絲的電阻為0Ω
D.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測量取平均值的方法測定小燈泡的電阻
7.在用“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,有兩位同學(xué)分別選用定值電阻和小燈泡為測量對(duì)象,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),畫出定值電阻和小燈泡的U﹣I圖象,分別如圖甲、乙所示,則對(duì)于圖象的分析,以下說法錯(cuò)誤的是( )
A.由甲圖可知,定值電阻的阻值為1Ω
B.由甲圖可知,定值電阻它不隨導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流改變而改變
C.由乙圖可知,小燈泡的電阻跟燈絲的溫度有關(guān)
D.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測量取平均值的方法測定小燈泡的電阻
8.圖甲所示,是小軍用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。通過正確的實(shí)驗(yàn)操作,他將實(shí)驗(yàn)時(shí)收集到的數(shù)據(jù)繪制出電流與電壓的關(guān)系圖象,如圖乙所示。已知電源電壓8V保持不變,下列說法中正確的是( )
A.由圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算出定值電阻的阻值是10Ω
B.當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),定值電阻的電流是2A
C.當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值是10Ω
D.在不拆改電路的情況下,利用圖甲所示的電路還可以探究電流與電阻的關(guān)系
9.某同學(xué)利用如圖所示的電路做“伏安法測電阻“的實(shí)驗(yàn),已知Rx為待測定值電阻,電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20Ω1A”字樣,實(shí)驗(yàn)中他填寫的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,下列說法不正確的是( )
A.第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不是他實(shí)驗(yàn)中實(shí)際測得的
B.對(duì)比第2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可判定:待測電阻Rx的阻值并非嚴(yán)格不變
C.第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻R與待測電阻Rx的阻值之比為1:2
D.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,可利用每次實(shí)驗(yàn)測得的U、I求出電阻R,再求其平均值
10.小明利用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻,已知電源電壓恒為4.5V不變,小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣,他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法中不正確的是( )
A.滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為50Ω
B.小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是10Ω
C.閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器的功率可能為0.4W
D.表格設(shè)計(jì)中不能加平均電阻一欄
11.如圖所示,是一種“伏安法”測電阻的電路圖,下列關(guān)于電阻Rx的測量誤差及其產(chǎn)生原因的說法中正確的是( )
A.測量值偏大,由于電流表有內(nèi)阻
B.測量值偏小,由于電壓表有內(nèi)阻
C.測量值偏大,由于電壓表有內(nèi)阻
D.測量值偏小,由于電流表有內(nèi)阻
12.如圖所示是“伏安法測量定值電阻”的部分電路,由于電流表和電壓表本身都有電阻,所以測量會(huì)有誤差,關(guān)于該電路測量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)誤差的分析,下列說法正確的是( )
A.測量值小于實(shí)際值,測量值的本質(zhì)是電流表電阻RA和待測電阻Rx串聯(lián)后的總電阻
B.測量值小于實(shí)際值,測量值的本質(zhì)是電壓表電阻Rv和待測電阻Rx并聯(lián)后的總電阻
C.測量值大于實(shí)際值,測量值的本質(zhì)是電流表電阻RA和待測電阻Rx串聯(lián)后的總電阻
D.測量值大于實(shí)際值,測量值的本質(zhì)是電壓表電阻Rv和待測電阻Rx并聯(lián)后的總電阻
13.用電流表和電壓表測電阻時(shí),電壓表和電流表有如圖所示的兩種接法。關(guān)于這兩種接法,下列說法中正確的是( )
A.甲圖適合測量阻值較大的電阻,誤差會(huì)減小
B.乙圖適合測量阻值較大的電阻,誤差會(huì)減小
C.若考慮甲圖電流表本身的電阻,則測量值與真實(shí)值相比偏小
D.若考慮乙圖電壓表本身的電阻,則測量值與真實(shí)值相比偏大
14.利用一個(gè)電壓表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值。選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的器材,電源兩端電壓不變,并連接了如圖所示實(shí)驗(yàn)電路。閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,電壓表的示數(shù)為U1;閉合開關(guān)S1和S2,電壓表的示數(shù)為U2,則下列說法中正確的是( )
A.Rx的表達(dá)式為Rx=U2U1?U2R0
B.Rx的表達(dá)式為Rx=U2?U1U2R0
C.實(shí)驗(yàn)過程中,通過R0的電流始終相同
D.若將開關(guān)S2與電壓表互換位置,其他不變,也能測量出Rx的阻值
15.如圖所示,是某同學(xué)用等效替代法測量未知電阻Rx的阻值的電路圖;其中電源電壓恒定不變,R0是符合實(shí)驗(yàn)要求的變阻箱,R是滑動(dòng)變阻器。下列是她的實(shí)驗(yàn)過程記錄,請(qǐng)選出正確的操作順序( )
①只閉合開關(guān)Sx,將滑片P移至某一適當(dāng)位置記下電壓表示數(shù)U;
②將滑片P滑至b端,只閉合開關(guān)Sx,將滑片P移至某一適當(dāng)位置記下電壓表示數(shù)U;
③只閉合S0,移動(dòng)滑片P并調(diào)節(jié)變阻箱R0接入電路的阻值,使電壓表示數(shù)仍為U,則Rx=R0
④只閉合S0,只調(diào)節(jié)變阻箱R0接入電路的阻值,使電壓表示數(shù)仍為U,則Rx=R0。
A.①③B.①④C.②④D.②③
二、填空題(共5小題):
16.小明利用如圖所示電路測量未知電阻,閉合開關(guān)后,電流表指針反向偏轉(zhuǎn),原因是 ;正確連接電路后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,多次測量求Rx的目的是 。
17.如圖所示,已知小燈泡額定電流為I額,電源電壓為U總,定值電阻R0,用該電路能測出小燈正常發(fā)光時(shí)的電阻,測量步驟如下:
(1)只閉合S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為 ;
(2)斷開S1,閉合S、S2,滑動(dòng)變阻器滑片 (選填“移動(dòng)”或“不動(dòng)”), ;
(3)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 (用已知量和測量的量表示)。
18.利用如圖所示的電路測量某未知電阻Rx阻值大小。由于電壓表相當(dāng)于可顯示自身電壓的一個(gè)較大的定值電阻,則分析實(shí)驗(yàn)誤差可知Rx的實(shí)際值 測量值。(選填“大于”、“等于”或“小于”)
19.小海設(shè)計(jì)如圖所示電路測量待測電阻Rx的阻值,R0為已知阻值的定值電阻。步驟如下:①閉合S、斷開S1,用電壓表測出 (選填“R0”、“Rx”或“電源電壓”)兩端的電壓為U1;②再閉合S1,電壓表示數(shù)為U2,則待測電阻Rx兩端的電壓為 ,阻值Rx= 。(后兩空均用U1、U2和R0表示)
20.在測Rx電阻的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了甲乙兩種電路。
(1)部分同學(xué)們認(rèn)為甲電路設(shè)計(jì)比乙電路設(shè)計(jì)好。因?yàn)榧纂娐吩O(shè)計(jì)可以多次測量求平均值減小誤差,而乙電路設(shè)計(jì)做不到這點(diǎn)。他們的想法是: 。(選填“正確的”或“錯(cuò)誤的”)。
(2)如電路圖乙所示,測量Rx的阻值的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①當(dāng)閉合開關(guān)S,S1接a時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄電壓表的示數(shù)為U1;
②當(dāng)閉合開關(guān)S,S1接b時(shí), (選填“需要”或“不需要”)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄電壓表的示數(shù)為U2;
③Rx的阻值表達(dá)式為Rx= 。(用U1、U2、R0表示)
三、實(shí)驗(yàn)探究題(共5小題):
21.小紅同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)操作考試中抽到考題《用伏安法測量某未知電阻的阻值》的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示,請(qǐng)你幫他完成下列問題:
(1)根據(jù)電路圖,把圖乙中所缺失的導(dǎo)線連接起來;
(2)開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最 (選填“左”或“右”)端;
(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的指針出現(xiàn)反偏,原因是 。
(4)通過三次實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
第三次得出的電流如圖丙所示,根據(jù)所提供信息求出所測未知電阻的阻值為 Ω。
(5)實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)的目的是 。
22.小明在做測小燈泡的電阻的實(shí)驗(yàn),所選用的器材有兩節(jié)干電池組成的電池組,電阻不超過10Ω的小燈泡一只以及其它如圖所示的器材:
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路,如圖甲所示。但粗心的小明有一根導(dǎo)線連接不恰當(dāng),請(qǐng)你幫小明在接錯(cuò)的那根導(dǎo)線上打“×”,然后另畫一根導(dǎo)線使電路連接正確。
(2)電路改接正確后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器的滑片到某位置時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示,則此次實(shí)驗(yàn)測得的小燈泡的電阻值Rx是 Ω。(保留一位小數(shù))
(3)若小燈泡的額定電壓為2.5V,用該電路來測小燈泡的額定功率,此時(shí)應(yīng)將變阻器的滑片P向 滑動(dòng)。(選填“左”或“右”)
(4)小明想換用其他規(guī)格的小燈泡再做該實(shí)驗(yàn),但他卻操作有誤,在未斷開開關(guān)的情況下,直接將小燈泡從燈座上拔出,和拔出前相比,拔出后電壓表的示數(shù)會(huì)變化情況是: 。
23.某班在“測量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為6V的電源、“2.5V 0.3A”的小燈泡、標(biāo)有“20Ω 1.5A”滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,按照?qǐng)D甲所示的電路圖,將圖乙的實(shí)物電路連接完整(要求連線不得交叉;電流表的量程選擇要恰當(dāng);滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),小燈泡變暗)。
(2)某同學(xué)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù)。接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是 。
A.更換小燈泡 B.檢查電路是否斷路 C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
(3)下表是某同學(xué)測得的數(shù)據(jù),經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),有一組數(shù)據(jù)有編造嫌疑,是第 次。
(4)利用此電路 (填“可以”或“不可以”)來探究“電流與電壓的關(guān)系”。
(5)如還需測量Rx阻值,而電壓表突然損壞,老師又設(shè)計(jì)了一種方案,也測出了Rx的阻值。電路如圖所示,R0為阻值已知的定值電阻,電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下:
①當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電流表讀數(shù)為I1;
②當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表讀數(shù)為I2;
③待測電阻Rx= 。(用已知和測出的物理量符號(hào)表示)。
24.用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖1中的器材連接成完整電路;
(2)連接電路后,閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表和電壓表都有較小的示數(shù),無論怎樣移動(dòng)滑片,燈泡都不發(fā)光,兩表示數(shù)均無變化,其原因可能是: ;
A.燈泡短路 B.燈泡斷路 C.滑動(dòng)變阻器接的是下端兩接線柱
(3)故障排除后,移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時(shí)燈泡兩端的電壓為 V。要測量燈泡的額定電流,應(yīng)將圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片向 (選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為 V;
(4)移動(dòng)滑片,記下多組數(shù)據(jù),并繪制成圖3所示圖像,則燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為 Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。
(5)用該燈泡和電壓表,測未知電阻Rx的阻值,電路圖如圖4。步驟如下:
①只閉合S0、S1,移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為1V,由圖3可知燈泡的電流為 A,即為Rx的電流;
②保持滑片位置不變,只閉合S0、S2,電壓表示數(shù)為2.6V,則此時(shí)Rx的兩端的電壓為 V;
③Rx的阻值為 Ω。
25.小華做測量定值電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有器材:待測電阻Rx、兩節(jié)干電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)按圖甲所示的電路圖,以筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的電路連接完整。
(2)連接電路時(shí),開關(guān)斷開,并將滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值 處。
(3)正確連接電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片P,電流表都沒有示數(shù),而電壓表示數(shù)接近3V,則故障可能是 (選填標(biāo)號(hào))。
A.滑動(dòng)變阻器斷路 B.Rx斷路 C.Rx短路
(4)排除故障后,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.3V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,則通過Rx的電流大小為
A,它的阻值是 Ω。
(5)本實(shí)驗(yàn)要多次測量取平均值,目的是 。
(6)小華對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步拓展,利用電源(電壓未知但恒定不變)、阻值為R0的定值電阻、電流表、開關(guān)等器材,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路也能測出Rx的阻值,請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖正確連接電路,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,讀出電流表示數(shù)I1;
② ,讀出電流表示數(shù)I2;
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出待測電阻Rx= 。(用R0、I1、I2表示)
題型
選擇題
填空題
作圖題
實(shí)驗(yàn)題
計(jì)算題
總計(jì)
題數(shù)
15
5
0
5
0
25
試驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
電流/A
0.10
0.14
0.16
0.24
0.28
電阻/Ω
序號(hào)
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.22
0.29
0.40
0.50
電壓/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
電流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
電阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均電阻/Ω
8.1
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
電壓U/V
1.2
1.7
2.5
電流I/A
0.2
0.3
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
電壓U/V
1
1.5
2.0
2.5
電流I/A
0.2
0.23
0.25
0.3
電阻R/Ω
5
6.5
8.0
8.3
人教版 八年級(jí)物理上冊(cè) 第17章 《歐姆定律》
第3節(jié) 電阻的測量
(同步基礎(chǔ)練習(xí))
一、選擇題(共15小題):
1.在“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于滑動(dòng)變阻器作用的下列說法中正確的是( )
A.控制電源的電壓,以免損壞電壓表
B.改變電阻兩端的電壓和電路中的電流,實(shí)現(xiàn)多次測量
C.使電壓表和電流表的讀數(shù)更加準(zhǔn)確
D.只能使電阻兩端的電壓升高,電阻中的電流變大
【答案】B
【解析】解:實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,改變了電路中的電流,根據(jù)U=IR,電阻不變,電流變化,所以被測電阻兩端的電壓變化,電流和電壓的變化可以是增大、升高,也可以是減小、降低,從而實(shí)現(xiàn)多次測量,故B正確,D錯(cuò)誤;
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器不能改變電源電壓,故A錯(cuò)誤;
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器對(duì)電流表、電壓表的讀數(shù)沒有影響,故C錯(cuò)誤。
故選:B。
2.用電壓表、電流表測量電阻實(shí)驗(yàn)中,在連接電路時(shí),其中不必要的一點(diǎn)是( )
A.連入變阻器時(shí),應(yīng)使滑片位于變阻器值最大的位置
B.開關(guān)、電流表應(yīng)接在靠近電源電流流出的一端
C.連接電路過程中開關(guān)必須是斷開的
D.兩電表都必須電流從“+”接線柱流進(jìn),“﹣”接線柱流出
【答案】B
【解析】解:AC、在用電壓表、電流表測量電阻實(shí)驗(yàn)中,連接實(shí)物圖時(shí),為了保護(hù)電路,開關(guān)必須是斷開的,滑動(dòng)變阻器必須滑到最大值,故A、C正確;
B、由于電流表選用串聯(lián)在電路中,且串聯(lián)電路電流處處相等,所以開關(guān)、電流表沒有必要接在靠近電源電流流出的一端,故B錯(cuò)誤;
D、電流表、電壓表都必須使電流從電表的正接線柱流入、負(fù)接線柱流出,故D正確。
故選:B。
3.利用電壓表與電流表測電阻的方法叫做“伏安法”,如圖所示,“伏安法”測電阻R的電路圖應(yīng)該是( )
【答案】A
【解析】解:伏安法測燈泡電阻,電源、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表、開關(guān)組成串聯(lián)電路,電壓表并聯(lián)在待測燈泡兩端,電路圖如圖所示:
故選:A。
4.某同學(xué)利用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻,小燈泡標(biāo)有“2.5V”的字樣,他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,其中有一次記錄的電流表示數(shù)是錯(cuò)誤的。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( )
A.第1次實(shí)驗(yàn)記錄的電流表示數(shù)是錯(cuò)誤的
B.多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了減小誤差
C.5次實(shí)驗(yàn)中小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻最小
D.從第1次到第5次的實(shí)驗(yàn)過程中,滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向左滑動(dòng)
【答案】D
【解析】解:(1)由表格數(shù)據(jù),根據(jù)歐姆定律分別計(jì)算5次實(shí)驗(yàn)燈泡的電阻:
R1=U1I1=Ω;R2=U2I2=≈7.14Ω;R3=U3I3=Ω;R4=U4I4=≈8.33Ω;R5=U5I5=≈8.93Ω;
電壓越大,電流越大,燈泡實(shí)際功率越大,溫度越高,電阻也越大,所以1到5次實(shí)驗(yàn)燈泡電阻應(yīng)逐漸增大,
但第3次實(shí)驗(yàn)中電阻比第4、5次電阻大,所以第3次實(shí)驗(yàn)測得的電流是錯(cuò)誤的,故AC錯(cuò)誤;
(2)這5次實(shí)驗(yàn)中燈泡電阻本就不同,不能取多次測量的平均值減小誤差,故B錯(cuò)誤;
(3)由表中數(shù)據(jù)知,從第1到第5次實(shí)驗(yàn)中,燈泡兩端電壓不斷增大,由串聯(lián)電路的分壓原理知,應(yīng)減小變阻器連入電路的阻值,從而減小變阻器分得電壓,所以滑片應(yīng)逐漸向左滑動(dòng),故D正確。
故選:D。
5.“伏安法測電阻”是電學(xué)中非常重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn),小聰同學(xué)分別對(duì)伏安法測“定值電阻”和測“小燈泡的電阻”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了梳理和對(duì)比,下列說法正確的是( )
A.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理都是I=UR
B.滑動(dòng)變阻器在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的作用僅是保護(hù)電路
C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量的目的不同
D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都采用了控制變量法
【答案】C
【解析】解:A、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理都是R=UI,故A錯(cuò)誤;
B、滑動(dòng)變阻器在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的作用除了保護(hù)電路外,還可以改變電阻兩端的電壓和電流,多次測量,故B錯(cuò)誤;
C、伏安法測“定值電阻”的實(shí)驗(yàn)多次測量的目的是減小誤差,測“小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)多次測量的目的是得出燈泡電阻隨溫度升高而增大的規(guī)律,故C正確;
D、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都沒有采用控制變量法,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
6.在“研究小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小聰同學(xué)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),畫出了小燈泡的U﹣I圖象,如圖所示,則對(duì)于圖象的分析,以下說法正確的是( )
A.由圖可知,該燈泡燈絲的阻值為1Ω
B.由圖可知,該燈泡的電阻不是固定不變的
C.由圖可知,該燈泡兩端電壓為0V時(shí),該燈泡燈絲的電阻為0Ω
D.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測量取平均值的方法測定小燈泡的電阻
【答案】B
【解析】解:AB、由圖可知,電流與電壓不成正比,即當(dāng)燈泡兩端電壓改變時(shí),燈泡的阻值也隨之發(fā)生變化,因此小燈泡的電阻跟燈絲的溫度有關(guān),燈泡兩端電壓為0V時(shí),通過燈泡的電流為0A,但該燈泡燈絲的電阻不為0Ω,故B正確,AC錯(cuò)誤;
D、測定小燈泡的電阻時(shí),多次測量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關(guān)系,不能求平均值減小誤差,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
7.在用“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,有兩位同學(xué)分別選用定值電阻和小燈泡為測量對(duì)象,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),畫出定值電阻和小燈泡的U﹣I圖象,分別如圖甲、乙所示,則對(duì)于圖象的分析,以下說法錯(cuò)誤的是( )
A.由甲圖可知,定值電阻的阻值為1Ω
B.由甲圖可知,定值電阻它不隨導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流改變而改變
C.由乙圖可知,小燈泡的電阻跟燈絲的溫度有關(guān)
D.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測量取平均值的方法測定小燈泡的電阻
【答案】D
【解析】解:AB、根據(jù)圖甲可知,電流與電壓成正比,因此該電阻為定值電阻,電阻是導(dǎo)體自身的性質(zhì),它不隨導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流改變而改變;
根據(jù)圖示可知,當(dāng)電阻兩端電壓為3V時(shí),通過的電流為3A,由I=UR可知定值的電阻:R=UI=3V3A=1Ω,故A、B正確;
C、由乙圖可知,電流與電壓不成正比,即當(dāng)燈泡兩端電壓發(fā)光改變時(shí),燈泡的阻值也隨之發(fā)生變化,因此小燈泡的電阻跟燈絲的溫度有關(guān),故C正確;
D、測定小燈泡的電阻時(shí),多次測量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關(guān)系,不能求平均值減小誤差,故D錯(cuò)誤。
故選:D。
8.圖甲所示,是小軍用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。通過正確的實(shí)驗(yàn)操作,他將實(shí)驗(yàn)時(shí)收集到的數(shù)據(jù)繪制出電流與電壓的關(guān)系圖象,如圖乙所示。已知電源電壓8V保持不變,下列說法中正確的是( )
A.由圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算出定值電阻的阻值是10Ω
B.當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),定值電阻的電流是2A
C.當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值是10Ω
D.在不拆改電路的情況下,利用圖甲所示的電路還可以探究電流與電阻的關(guān)系
【答案】A
【解析】解:A、圖中電流隨電壓的變化關(guān)系為一過原點(diǎn)的直線,故電阻為一定值,由圖知,當(dāng)電壓為6V時(shí),電流為0.6A,由歐姆定律,R=UI=6V0.6A=10Ω,A正確;
BC、甲中兩電阻串聯(lián),電壓表測定值電阻的電壓,由圖知,電壓為2V時(shí),電流為0.2A,B錯(cuò)誤;
已知電源電壓8V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律,變阻器連入電路的電阻:
R滑=U′?UI=8V?2V0.2A=30Ω,C錯(cuò)誤;
D、探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電阻的電壓不變,記錄電流隨電阻的變化關(guān)系,因只有一個(gè)電阻,故無法研究,D錯(cuò)誤。
故選:A。
9.某同學(xué)利用如圖所示的電路做“伏安法測電阻“的實(shí)驗(yàn),已知Rx為待測定值電阻,電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20Ω1A”字樣,實(shí)驗(yàn)中他填寫的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,下列說法不正確的是( )
A.第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不是他實(shí)驗(yàn)中實(shí)際測得的
B.對(duì)比第2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可判定:待測電阻Rx的阻值并非嚴(yán)格不變
C.第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻R與待測電阻Rx的阻值之比為1:2
D.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,可利用每次實(shí)驗(yàn)測得的U、I求出電阻R,再求其平均值
【答案】B
【解析】解:A、由表中數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律可得,定值電阻R=UI=Ω,
根據(jù)分壓原理可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的最大電阻連入電路中時(shí),電壓表示數(shù)最小,
定值電阻兩端的最小電壓U最小=UR+R滑×R=6V10Ω+20Ω×10Ω=2V>1V,所以第1組數(shù)據(jù)不是本實(shí)驗(yàn)中測得的,故A說法正確;
B、根據(jù)I=UR得,序號(hào)“2”的電阻為:R2=U2I2=≈9.1Ω;序號(hào)“3”的電阻為:R3=U3I3=3V0.29A≈10.3Ω,其他幾次的電阻值根據(jù)R=UI計(jì)算均為10Ω,由于存在誤差,序號(hào)“2”和“3”的待測電阻R相差不大,再結(jié)合其他數(shù)據(jù)分析可知該待測電阻是定值電阻,故B說法錯(cuò)誤;
C、第“4”次實(shí)驗(yàn)中,定值電阻兩端的電壓為4V,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U滑=6V﹣4V=2V,滑動(dòng)變阻器和定值電阻兩端的電壓之比為2V:4V=1:2,根據(jù)U滑:U定=IR滑:IR定=1:2,因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等,故滑動(dòng)變阻器與待測電阻的阻值之比為1:2,故C說法正確;
D、在測定值電阻的阻值時(shí),由于測量存在誤差,通常多次測量幾組數(shù)據(jù),分別求出電阻值求平均值來減小誤差,故D說法正確。
綜上所述B符合題意。
故選:B。
10.小明利用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻,已知電源電壓恒為4.5V不變,小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣,他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法中不正確的是( )
A.滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為50Ω
B.小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是10Ω
C.閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器的功率可能為0.4W
D.表格設(shè)計(jì)中不能加平均電阻一欄
【答案】A
【解析】解:A、由表格第1次數(shù)據(jù)知,此時(shí)電路中的電流為0.1A,燈絲電阻RL1=5Ω,由I=UR可得:
總電阻:R最大=UI1=Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得:
滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R滑最大=R最大﹣RL1=45Ω﹣5Ω=40Ω;故A錯(cuò)誤;
B、已知燈泡標(biāo)有2.5V字樣,則燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)正常發(fā)光,由表格可知當(dāng)U=2.5V時(shí),電流為I=0.25A,由歐姆定律,燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為:R=UU=Ω;故B正確;
C、由表格第1次數(shù)據(jù)知,此時(shí)電路中的電流為0.1A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為:
R滑=4.5V﹣0.5V=4V,根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律,變阻器的功率:
P=UI=4V×0.1A=0.4W,故C正確;
D、由表中數(shù)據(jù),燈的電阻是變化的,故表格設(shè)計(jì)中不能加平均電阻一欄,故D正確。
故選:A。
11.如圖所示,是一種“伏安法”測電阻的電路圖,下列關(guān)于電阻Rx的測量誤差及其產(chǎn)生原因的說法中正確的是( )
A.測量值偏大,由于電流表有內(nèi)阻
B.測量值偏小,由于電壓表有內(nèi)阻
C.測量值偏大,由于電壓表有內(nèi)阻
D.測量值偏小,由于電流表有內(nèi)阻
【答案】B
【解析】解:圖中是電流表外接法,由于電壓表的分流作用,電流測量值偏大,電壓測量值準(zhǔn)確,
由I=UR的變形式R=UI可知,電阻測量值偏小,等于電阻R與電壓表內(nèi)阻并聯(lián)后的總電阻。
故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
12.如圖所示是“伏安法測量定值電阻”的部分電路,由于電流表和電壓表本身都有電阻,所以測量會(huì)有誤差,關(guān)于該電路測量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)誤差的分析,下列說法正確的是( )
A.測量值小于實(shí)際值,測量值的本質(zhì)是電流表電阻RA和待測電阻Rx串聯(lián)后的總電阻
B.測量值小于實(shí)際值,測量值的本質(zhì)是電壓表電阻Rv和待測電阻Rx并聯(lián)后的總電阻
C.測量值大于實(shí)際值,測量值的本質(zhì)是電流表電阻RA和待測電阻Rx串聯(lián)后的總電阻
D.測量值大于實(shí)際值,測量值的本質(zhì)是電壓表電阻Rv和待測電阻Rx并聯(lián)后的總電阻
【答案】B
【解析】解:考慮電流表和電壓表的電阻時(shí),由圖可知,Rx與電壓表并聯(lián)后,與電流表串聯(lián),電壓表測量Rx兩端的電壓,電流表測量干路中的電流,
由R=UI可知,因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以根據(jù)電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)計(jì)算得到測量值為電壓表電阻Rv和待測電阻Rx并聯(lián)后的總電阻;
因?yàn)椴⒙?lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和,所以實(shí)際通過Rx的電流小于電流表的示數(shù),由R=UI可知,Rx的實(shí)際值大于測量值,故B正確。
故選:B。
13.用電流表和電壓表測電阻時(shí),電壓表和電流表有如圖所示的兩種接法。關(guān)于這兩種接法,下列說法中正確的是( )
A.甲圖適合測量阻值較大的電阻,誤差會(huì)減小
B.乙圖適合測量阻值較大的電阻,誤差會(huì)減小
C.若考慮甲圖電流表本身的電阻,則測量值與真實(shí)值相比偏小
D.若考慮乙圖電壓表本身的電阻,則測量值與真實(shí)值相比偏大
【答案】A
【解析】解:甲電路中:電流表是內(nèi)接法,乙電路中:電流表是外接法;
甲圖中:電壓表測得的電壓是待測電阻兩端的電壓與電流表上的電壓之和,電阻兩端的電壓測量值偏大,而通過電阻R的電流測量準(zhǔn)確,由I=UR可得,甲圖中電阻測量值:R甲=UR+UAIR>URIR;
乙圖中:電流表測得的電流是通過待測電阻的電流與通過電壓表的電流之和,通過電阻R的電流測量值偏大,而電阻兩端的電壓測量準(zhǔn)確,由I=UR可得,乙圖中電阻測量值:R乙=UIR+IV<UIR;
顯然甲電路的電阻測量值大于真實(shí)值,乙電路的電阻測量值小于真實(shí)值;故CD錯(cuò)誤;
測量較大阻值的電阻時(shí),采用甲圖,電流表分壓很小,誤差較??;
測量較小阻值的電阻時(shí),采用乙圖,電壓表分流很小,誤差較小;故A正確,B錯(cuò)誤。
故選:A。
14.利用一個(gè)電壓表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值。選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的器材,電源兩端電壓不變,并連接了如圖所示實(shí)驗(yàn)電路。閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,電壓表的示數(shù)為U1;閉合開關(guān)S1和S2,電壓表的示數(shù)為U2,則下列說法中正確的是( )
A.Rx的表達(dá)式為Rx=U2U1?U2R0
B.Rx的表達(dá)式為Rx=U2?U1U2R0
C.實(shí)驗(yàn)過程中,通過R0的電流始終相同
D.若將開關(guān)S2與電壓表互換位置,其他不變,也能測量出Rx的阻值
【答案】D
【解析】解:(1)閉合開關(guān)S1和S2,Rx被短路,電路中只有R0,電壓表測量R0兩端的電壓,也是電源電壓,即電源電壓為U2;閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,R0和Rx串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓,即R0的電壓為U1;
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得,Rx兩端的電壓Ux=U2﹣U1,
Rx的阻值表達(dá)式:Rx=UxI=U2?U1U1R0=U2?U1U1×R0,故AB錯(cuò)誤;
(2)根據(jù)電路圖可知,閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,R0和Rx串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓,通過R0的電流I=U1R0;
閉合開關(guān)S1和S2,Rx被短路,電路中只有R0,電壓表測量R0兩端的電壓,也是電源電壓,此時(shí)通過R0的電流I′=U2R0;
因?yàn)閁1和U2不相等,所以實(shí)驗(yàn)過程中,通過R0的電流并不相同,故C錯(cuò)誤;
(3)若將開關(guān)S2與電壓表互換位置,即電壓表并聯(lián)在Rx兩端,開關(guān)S2和R0并聯(lián),其他不變,實(shí)驗(yàn)原理和原來的原理是一樣的(都是利用了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律),所以也能測量出Rx的阻值,故D正確。
故選:D。
15.如圖所示,是某同學(xué)用等效替代法測量未知電阻Rx的阻值的電路圖;其中電源電壓恒定不變,R0是符合實(shí)驗(yàn)要求的變阻箱,R是滑動(dòng)變阻器。下列是她的實(shí)驗(yàn)過程記錄,請(qǐng)選出正確的操作順序( )
①只閉合開關(guān)Sx,將滑片P移至某一適當(dāng)位置記下電壓表示數(shù)U;
②將滑片P滑至b端,只閉合開關(guān)Sx,將滑片P移至某一適當(dāng)位置記下電壓表示數(shù)U;
③只閉合S0,移動(dòng)滑片P并調(diào)節(jié)變阻箱R0接入電路的阻值,使電壓表示數(shù)仍為U,則Rx=R0
④只閉合S0,只調(diào)節(jié)變阻箱R0接入電路的阻值,使電壓表示數(shù)仍為U,則Rx=R0。
A.①③B.①④C.②④D.②③
【答案】C
【解析】解:只閉合Sx和只閉合S0時(shí),被測電阻Rx和變阻箱R0分別與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),保持滑動(dòng)變阻器連入阻值不變,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可知,當(dāng)電壓表示數(shù)相等時(shí),待測電阻Rx和電阻箱R0的阻值是相等的;
所以,正確的操作為:
②為保證電路安全,將滑片P滑至b端,只閉合開關(guān)Sx,此時(shí)Rx與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測Rx兩端電壓,將滑片P移至某至一適當(dāng)位置記下電壓表示數(shù)U;
④只閉合S0,此時(shí)R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,只調(diào)節(jié)變阻箱R0接入電路的阻值(不改變滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值),使電壓表示數(shù)仍為U。
因兩次實(shí)驗(yàn)中Rx兩端電壓等于R0兩端電壓,所以它們的阻值相等,即Rx=R0。
故選:C。
二、填空題(共5小題):
16.小明利用如圖所示電路測量未知電阻,閉合開關(guān)后,電流表指針反向偏轉(zhuǎn),原因是 ;正確連接電路后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,多次測量求Rx的目的是 。
【答案】電流表接線柱接反;減小誤差。
【解析】解:閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表的指針反向偏轉(zhuǎn),則原因是電流表接線柱接反了,應(yīng)采取的措施是將電流表“+”“﹣”接線柱對(duì)調(diào);
實(shí)驗(yàn)中需要多次測量求平均值減小誤差。
故答案為:電流表接線柱接反;減小誤差。
17.如圖所示,已知小燈泡額定電流為I額,電源電壓為U總,定值電阻R0,用該電路能測出小燈正常發(fā)光時(shí)的電阻,測量步驟如下:
(1)只閉合S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為 ;
(2)斷開S1,閉合S、S2,滑動(dòng)變阻器滑片 (選填“移動(dòng)”或“不動(dòng)”), ;
(3)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 (用已知量和測量的量表示)。
【答案】(1)U總﹣I額R0;(2)不動(dòng);測出燈泡兩端電壓U;(3)UI額。
【解析】解:(1)測量小燈正常發(fā)光時(shí)的電阻,應(yīng)使小燈泡在額定電流下工作,當(dāng)閉合開關(guān)S、S1,電壓表測量R和小燈泡兩端的總電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電路電流為I額時(shí),電壓表的示數(shù)為U總﹣I額R0;
(2)斷開S1,閉合S、S2,滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng),測出燈泡兩端電壓U;
(3)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R=UI額。
故答案為:(1)U總﹣I額R0;(2)不動(dòng);測出燈泡兩端電壓U;(3)UI額。
18.利用如圖所示的電路測量某未知電阻Rx阻值大小。由于電壓表相當(dāng)于可顯示自身電壓的一個(gè)較大的定值電阻,則分析實(shí)驗(yàn)誤差可知Rx的實(shí)際值 測量值。(選填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】大于。
【解析】解:電壓表和電阻并聯(lián)接入電路,讀取的電流值是通過電壓表和電阻的電流之和,所以讀取的電流值比實(shí)際電流偏大,根據(jù)歐姆定律的推導(dǎo)式R=UI可得,所以Rx的實(shí)際值大于測量值。
故答案為:大于。
19.小海設(shè)計(jì)如圖所示電路測量待測電阻Rx的阻值,R0為已知阻值的定值電阻。步驟如下:①閉合S、斷開S1,用電壓表測出 (選填“R0”、“Rx”或“電源電壓”)兩端的電壓為U1;②再閉合S1,電壓表示數(shù)為U2,則待測電阻Rx兩端的電壓為 ,阻值Rx= 。(后兩空均用U1、U2和R0表示)
【答案】①R0;②U2﹣U1;U2?U1U1R0。
【解析】解:①閉合S、斷開S1,兩電阻串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓,用電壓表測出R0兩端的電壓為U1,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I=U1R0;
②再閉合S1,Rx短路,電路為R0的簡單電路,電壓表測量電源電壓,電壓表示數(shù)為U2,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知待測電阻Rx兩端的電壓為:U2﹣U1,
根據(jù)歐姆定律可知Rx=U2?U1I=U2?U1U1R0=U2?U1U1R0。
故答案為:①R0;②U2﹣U1;U2?U1U1R0。
20.在測Rx電阻的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了甲乙兩種電路。
(1)部分同學(xué)們認(rèn)為甲電路設(shè)計(jì)比乙電路設(shè)計(jì)好。因?yàn)榧纂娐吩O(shè)計(jì)可以多次測量求平均值減小誤差,而乙電路設(shè)計(jì)做不到這點(diǎn)。他們的想法是: 。(選填“正確的”或“錯(cuò)誤的”)。
(2)如電路圖乙所示,測量Rx的阻值的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①當(dāng)閉合開關(guān)S,S1接a時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄電壓表的示數(shù)為U1;
②當(dāng)閉合開關(guān)S,S1接b時(shí), (選填“需要”或“不需要”)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄電壓表的示數(shù)為U2;
③Rx的阻值表達(dá)式為Rx= 。(用U1、U2、R0表示)
【答案】(1)錯(cuò)誤的;(2)②不需要;③U1R0U2?U1。
【解析】解:(1)甲圖可以通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,多次改變電路中的電流值和電壓表的示數(shù),多次測量求平均值減小測量的誤差;
乙圖可以通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,多次改變電路中的電流值和電壓表的示數(shù),多次測量求平均值減小測量的誤差;
故他們的想法是錯(cuò)誤的;
(2)①當(dāng)閉合開關(guān)S,S1接a時(shí),兩個(gè)定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測量Rx的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄電壓表的示數(shù)為U1;
②當(dāng)閉合開關(guān)S,S1接b時(shí),兩個(gè)定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測量Rx和R0兩端兩端的電壓,不需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄電壓表的示數(shù)為U2,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R0兩端的電壓為U2﹣U1,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I=U2?U1R0;
③根據(jù)歐姆定律可知Rx的阻值表達(dá)式為Rx=U1I=U1U2?U1R0=U1R0U2?U1。
故答案為:(1)錯(cuò)誤的;(2)②不需要;③U1R0U2?U1。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(共5小題):
21.小紅同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)操作考試中抽到考題《用伏安法測量某未知電阻的阻值》的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示,請(qǐng)你幫他完成下列問題:
(1)根據(jù)電路圖,把圖乙中所缺失的導(dǎo)線連接起來;
(2)開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最 (選填“左”或“右”)端;
(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的指針出現(xiàn)反偏,原因是 。
(4)通過三次實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
第三次得出的電流如圖丙所示,根據(jù)所提供信息求出所測未知電阻的阻值為 Ω。
(5)實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)的目的是 。
【答案】(1)見解析圖;(2)左;(3)電壓表的正負(fù)接線柱接反;(4)6.0;(5)多次測量取平均值減少誤差。
【解析】解:(1)滑動(dòng)變阻器上下各選一個(gè)接線柱與電阻串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
;
(2)為了保護(hù)電路,開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到阻值最大處,即最左端;
(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的指針出現(xiàn)反偏現(xiàn)象,說明電壓表的正負(fù)接線柱接反;
(4)第三次得出的電流如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.4A;
三次測得電阻分別為:R1=U1I1=Ω,R2=U2I2=≈5.7Ω,R3=U3I3=≈6.3Ω,
所測未知電阻的阻值為:R=R1+R2+R33=6Ω+5.7Ω+6.3Ω3=6.0Ω;
(5)實(shí)驗(yàn)中需多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,多次實(shí)驗(yàn)的目的是多次測量取平均值減少誤差。
故答案為:(1)見解答圖;(2)左;(3)電壓表的正負(fù)接線柱接反;(4)6.0;(5)多次測量取平均值減少誤差。
22.小明在做測小燈泡的電阻的實(shí)驗(yàn),所選用的器材有兩節(jié)干電池組成的電池組,電阻不超過10Ω的小燈泡一只以及其它如圖所示的器材:
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,將?shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路,如圖甲所示。但粗心的小明有一根導(dǎo)線連接不恰當(dāng),請(qǐng)你幫小明在接錯(cuò)的那根導(dǎo)線上打“×”,然后另畫一根導(dǎo)線使電路連接正確。
(2)電路改接正確后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器的滑片到某位置時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示,則此次實(shí)驗(yàn)測得的小燈泡的電阻值Rx是 Ω。(保留一位小數(shù))
(3)若小燈泡的額定電壓為2.5V,用該電路來測小燈泡的額定功率,此時(shí)應(yīng)將變阻器的滑片P向 滑動(dòng)。(選填“左”或“右”)
(4)小明想換用其他規(guī)格的小燈泡再做該實(shí)驗(yàn),但他卻操作有誤,在未斷開開關(guān)的情況下,直接將小燈泡從燈座上拔出,和拔出前相比,拔出后電壓表的示數(shù)會(huì)變化情況是: 。
【答案】(1)見解析;(2)6.4;(3)左;(4)變大。
【解析】解:(1)電壓表并聯(lián)在燈泡和滑動(dòng)變阻器的兩端,測燈泡和滑動(dòng)變阻器的總電壓,所以電壓表的“3”接線柱和滑動(dòng)變阻器右下端接線柱連接錯(cuò)誤,應(yīng)把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,如下圖所示:
;
(2)電壓表選擇的是0~3V量程,對(duì)應(yīng)的分度值為0.1V,此時(shí)的示數(shù)為2.3V;
電流表選擇的是0~0.6A量程,對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A,此時(shí)的示數(shù)為0.36A;
由I=UR可知,燈泡的電阻:Rx=UI=≈6.4Ω;
(3)電壓表示數(shù)2.3V小于燈泡額定電壓2.5V,要測燈泡額定功率,應(yīng)提高燈泡兩端的電壓,需要減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電路,即應(yīng)將滑片P向左端移動(dòng);
(4)直接將燈泡拔出后,電壓表與其它元件串聯(lián),此時(shí)電壓表測量的是電源電壓,所以電壓表示數(shù)變大。
故答案為:(1)見解析;(2)6.4;(3)左;(4)變大。
23.某班在“測量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為6V的電源、“2.5V 0.3A”的小燈泡、標(biāo)有“20Ω 1.5A”滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,按照?qǐng)D甲所示的電路圖,將圖乙的實(shí)物電路連接完整(要求連線不得交叉;電流表的量程選擇要恰當(dāng);滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),小燈泡變暗)。
(2)某同學(xué)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù)。接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是 。
A.更換小燈泡
B.檢查電路是否斷路
C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
(3)下表是某同學(xué)測得的數(shù)據(jù),經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),有一組數(shù)據(jù)有編造嫌疑,是第 次。
(4)利用此電路 (填“可以”或“不可以”)來探究“電流與電壓的關(guān)系”。
(5)如還需測量Rx阻值,而電壓表突然損壞,老師又設(shè)計(jì)了一種方案,也測出了Rx的阻值。電路如圖所示,R0為阻值已知的定值電阻,電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下:
①當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電流表讀數(shù)為I1;
②當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表讀數(shù)為I2;
③待測電阻Rx= 。(用已知和測出的物理量符號(hào)表示)。
【答案】(1)見解析圖;(2)C;(3)1;(4)不可以;(5)I2?I1I1?R0。
【解析】解:(1)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),小燈泡變暗,則電路中的電流變小,電源電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知電路總電阻變大,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的左下接線柱與開關(guān)串聯(lián);由題意知燈泡的額定電流表為0.3A,因此電流表選擇0~0.6A的量程,將電流表的“0.6”接線柱與燈泡的左接線柱相連,將電流表的“﹣”接線柱與電源的“﹣”接線柱連接,如圖所示:
(2)丙組同學(xué)閉合開關(guān)后,電流表有示數(shù),說明電路是通路,燈泡沒壞,也不是斷路,可能是連入電阻太大,電路中電流太小所致,下一步操作:移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光,即應(yīng)進(jìn)行C項(xiàng)操作;
(3)當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值:
R滑=U滑I=6V?1V0.2A=25Ω,而所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω,故第1組數(shù)據(jù)有編造嫌疑;
(4)因燈泡的電阻與溫度有關(guān),即電阻是變化的,在實(shí)驗(yàn)時(shí)無法控制電阻不變;所以此電路不可以探究“電流與電壓的關(guān)系”;
(5)①當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電流表讀數(shù)I1為通過電阻R0和Rx的電流,此時(shí)電源電壓為:U=I1(R0+Rx);
②當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電阻Rx短路,電流表讀數(shù)I2為通過電阻R0的電流,此時(shí)電源電壓為:U=I2R0;
③由于電源電壓恒定不變可得待測電阻Rx=I2?I1I1?R0。
故答案為:(1)見解析圖;(2)C;(3)1;(4)不可以;(5)I2?I1I1?R0。
24.用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖1中的器材連接成完整電路;
(2)連接電路后,閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表和電壓表都有較小的示數(shù),無論怎樣移動(dòng)滑片,燈泡都不發(fā)光,兩表示數(shù)均無變化,其原因可能是: ;
A.燈泡短路 B.燈泡斷路 C.滑動(dòng)變阻器接的是下端兩接線柱
(3)故障排除后,移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時(shí)燈泡兩端的電壓為 V。要測量燈泡的額定電流,應(yīng)將圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片向 (選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為 V;
(4)移動(dòng)滑片,記下多組數(shù)據(jù),并繪制成圖3所示圖像,則燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為 Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。
(5)用該燈泡和電壓表,測未知電阻Rx的阻值,電路圖如圖4。步驟如下:
①只閉合S0、S1,移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為1V,由圖3可知燈泡的電流為 A,即為Rx的電流;
②保持滑片位置不變,只閉合S0、S2,電壓表示數(shù)為2.6V,則此時(shí)Rx的兩端的電壓為 V;
③Rx的阻值為 Ω。
【答案】(1)如圖所示;(2)C;(3)1.8;B;2.5;(4)8.3;(5)①0.2;②1.6;③8。
【解析】解:(1)伏安法測小燈泡電阻時(shí)需要調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器采用一上一下的連接方式,與燈泡串聯(lián)在電路中,故將滑動(dòng)變阻器上端任意一個(gè)接線柱與小燈泡的右端接線柱相連,如圖所示:
;
(2)連接電路后,閉合開關(guān),小燈泡不亮,電流表、電壓表都有示數(shù),電路為通路,電路的電流較小,電路的電阻較大,無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡都不發(fā)光,兩電表示數(shù)均無變化,則變阻器不能起到變阻的作用,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是將變阻器下面兩個(gè)接線柱連入了電路中,故選C;
(3)燈在額定電壓下的電流等于額定電流,圖2中電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為1.8V,小于燈泡的額定電壓2.5V,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,由分壓原理可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向B移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓2.5V;
(4)根據(jù)圖3所示的小燈泡電流隨電壓變化的關(guān)系圖象知,燈在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.3A,此時(shí)燈泡的電阻:R=U額I額=≈8.3Ω;
(5)①只閉合S0、S1,小燈泡與未知電阻Rx串聯(lián),電壓表測小燈泡兩端的電壓,移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為1V,由圖3可知燈泡的電流為0.2A,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,此時(shí)通過Rx的電流Ix=IL=0.2A;
②保持滑片位置不變,只閉合S0、S2,小燈泡與未知電阻Rx串聯(lián),電壓表測小燈泡和未知電阻Rx兩端的總電壓,電壓表示數(shù)為2.6V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,此時(shí)Rx的兩端的電壓為Ux=U﹣UL=2.6V﹣1V=1.6V;
③因電路的連接關(guān)系沒有改變,各電阻的大小不變,通過未知電阻Rx的電流也不變,由歐姆定律可知Rx的阻值:Rx=UxIx=Ω。
故答案為:(1)如圖所示;(2)C;(3)1.8;B;2.5;(4)8.3;(5)①0.2;②1.6;③8。
25.小華做測量定值電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有器材:待測電阻Rx、兩節(jié)干電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)按圖甲所示的電路圖,以筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的電路連接完整。
(2)連接電路時(shí),開關(guān)斷開,并將滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值 處。
(3)正確連接電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片P,電流表都沒有示數(shù),而電壓表示數(shù)接近3V,則故障可能是 (選填標(biāo)號(hào))。
A.滑動(dòng)變阻器斷路 B.Rx斷路 C.Rx短路
(4)排除故障后,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.3V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,則通過Rx的電流大小為
A,它的阻值是 Ω。
(5)本實(shí)驗(yàn)要多次測量取平均值,目的是 。
(6)小華對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步拓展,利用電源(電壓未知但恒定不變)、阻值為R0的定值電阻、電流表、開關(guān)等器材,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路也能測出Rx的阻值,請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖正確連接電路,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,讀出電流表示數(shù)I1;
② ,讀出電流表示數(shù)I2;
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出待測電阻Rx= 。(用R0、I1、I2表示)
【答案】(1)見解答圖;(2)最大;(3)B;(4)0.26;5;(5)減小誤差;(6)再閉合開關(guān)S1;I1R0I2?I1。
【解析】解:(1)滑動(dòng)變阻器要采取“一上一下”的連接方式,與待測電阻串聯(lián),如圖所示:
(2)為保護(hù)電路,連接電路時(shí),開關(guān)斷開,并將滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大處;
(3)電流表示數(shù)沒有,說明電路斷開,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)與電源兩極連通,所以電路故障可能是定值電阻斷路,故B正確;
(4)由圖知,電流表量程為0A~0.6A,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.26A,則待測電阻:
Rx=UI=Ω;
(5)為了使結(jié)果更加準(zhǔn)確,應(yīng)多測幾次求平均值,這樣可以減小誤差;
(6)①斷開開關(guān)S,讀出電流表示數(shù)I1,此時(shí)電阻R0兩端的電壓即為電源電壓:U=I1R0;
②閉合開關(guān)S,電阻R0、Rx并聯(lián),讀出電流表示數(shù)I2為電路總電流,因?yàn)殡娫措妷翰蛔?,所以流過電阻R0電流不變,根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn),流過電阻Rx的電流:
Ix=I2﹣I1;
③電阻:Rx=UIx=I1R0I2?I1。
故答案為:(1)見解答圖;(2)最大;(3)B;(4)0.26;5;(5)減小誤差;(6)再閉合開關(guān)S1;I1R0I2?I1。
題型
選擇題
填空題
作圖題
實(shí)驗(yàn)題
計(jì)算題
總計(jì)
題數(shù)
15
5
0
5
0
25
試驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
電流/A
0.10
0.14
0.16
0.24
0.28
電阻/Ω
序號(hào)
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.22
0.29
0.40
0.50
電壓/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
電流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
電阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均電阻/Ω
8.1
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
電壓U/V
1.2
1.7
2.5
電流I/A
0.2
0.3
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
電壓U/V
1
1.5
2.0
2.5
電流I/A
0.2
0.23
0.25
0.3
電阻R/Ω
5
6.5
8.0
8.3
這是一份人教版(2024)九年級(jí)全冊(cè)第十七章 歐姆定律第3節(jié) 電阻的測量課后測評(píng),共31頁。試卷主要包含了伏安法測電阻,其他方法測電阻等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份物理九年級(jí)全冊(cè)第十七章 歐姆定律第3節(jié) 電阻的測量同步練習(xí)題,共8頁。試卷主要包含了伏安法測電阻,伏安法測小燈泡的電阻等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份物理人教版第十七章 歐姆定律第3節(jié) 電阻的測量精練,共6頁。試卷主要包含了單選題,作圖題,實(shí)驗(yàn)題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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