
一、選擇題
1. (2024重慶B)小劉同學利用如圖所示的電路測量電阻R的阻值。閉合開關S,將滑片P移至某一位置時,電壓表示數(shù)為2V,電流表示數(shù)為0.4A。下列說法正確的是( )
A. 圖中的甲是電壓表、乙是電流表
B. 將滑片P向左移時R的功率增大
C. 一次實驗就能精確測出R的阻值
D. 電流0.4A時,R一分鐘發(fā)熱0.8J
【答案】B
【解析】A.由于使用電流表時,電流表應與被測電路串聯(lián),所以甲表為電流表;使用電壓表時,電壓表應與被測電路并聯(lián),所以乙表為電壓表,故A錯誤;
B.分析電路圖可知,滑動變阻器與電阻R串聯(lián),將滑片P向左移時,滑動變阻器接入電路中阻值減小,由可知,電路中電流增大,由P=I2R可知,R的功率增大,故B正確;
C.為了減小測量誤差,應多次測量R的電阻,求平均值,故C錯誤;
D.將滑片P移至某一位置時,電壓表示數(shù)為2V,電流表示數(shù)為0.4A,R一分鐘發(fā)熱
Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J
故D錯誤。
故選B。
2. (2023天津)如圖所示的“電阻測量盒”,內(nèi)有電源(電壓不變且未知)、阻值已知的定值電阻、開關和電流表,并引出兩根導線到盒外。將盒外的兩根導線分別與待測電阻的兩端相連,根據(jù)開關閉合、斷開時電流表的示數(shù),可以算出的阻值。設計的盒內(nèi)電路圖,其中符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】A.閉合開關,通過電流表示數(shù)和R0的阻值,可以計算出電源電壓,再斷開開關,將盒外的兩根導線分別與待測電阻 Rx的兩端相連,根據(jù)電源電壓和電流表示數(shù),可以計算出 Rx的阻值,故A符合題意;
B.將盒外的兩根導線分別與待測電阻 Rx的兩端相連,斷開開關,則電阻 Rx和R0串聯(lián),用兩電阻的阻值和電流表示數(shù)表示出電源電壓;再閉合開關,R0被短路,用電阻 Rx的阻值和電流表示數(shù)再次表示出電源電壓,由于電源電壓不變,聯(lián)立等式,計算出 Rx的阻值,故B符合題意;
C.將盒外的兩根導線分別與待測電阻 Rx的兩端相連,斷開開關,則電阻 Rx和R0串聯(lián),用兩電阻的阻值和電流表示數(shù)表示出電源電壓;再閉合開關,Rx和電流表被短路,電流表無示數(shù),不能再次表示出電源電壓,所以不能計算出Rx的阻值,故C不符合題意;
D.閉合開關,通過電流表示數(shù)和R0的阻值,可以計算出電源電壓,再斷開開關,將盒外的兩根導線分別與待測電阻Rx的兩端相連,則電阻Rx和R0串聯(lián),根據(jù)電源電壓和電流表示數(shù),可以計算出 電路的中阻值,進而可以計算出Rx的阻值,故D符合題意。
故選ABD。
3. (2020四川自貢)如圖是實驗室伏安法測電阻的電路圖,其中a、b電表應分別為( )
A. a為電流表,b為電流表B. a為電壓表,b為電壓表
C. a為電流表,b為電壓表D. a為電壓表,b為電流表
【答案】C
【解析】根據(jù)電路圖可知,a串聯(lián)在電路中,因此a電流表;b與電阻并聯(lián),因此b為電壓表,故選C.
4.(2022遼寧大連)如圖是“伏安法測電阻”的實驗電路圖。關于該實驗下列說法正確的
是( )
A. 實驗原理是P=UI
B. 滑動變阻器的作用是改變電源電壓
C. 多次測量取平均值是為了減小誤差
D. 實驗結(jié)束,斷開開關即可離開實驗室
【答案】C
【解析】A.測電阻的實驗原理是,故A錯誤;
BC.滑動變阻器作用是改變定值電阻的電壓和通過的電流,從多次測量取平均值減小誤差,故B錯誤,C正確;
D.實驗結(jié)束,斷開開關,整理好實驗器材后才可離開實驗室,故D錯誤。故選C。
4. (2022湖北天門)某興趣小組用“伏安法”對小燈泡和定值電阻的阻值進行了測量,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出它們的U-I圖像,如圖所示。以下是小組成員的交流內(nèi)容,其中正確的是( )
A. 圖甲是定值電阻的圖像
B. 對R1、R2的電阻值分別取平均值可以使測量結(jié)果更準確
C. 將R1和R2并聯(lián)時,R1、R2的電功率可能相等
D. 將R1和R2串聯(lián)接在5V電源兩端,R1、 R2的電阻之比為3 :2
【答案】ACD
【解析】A.由圖甲可知,通過電阻的電流與導體兩端的電壓成正比
圖甲是定值電阻R1的圖像,故A正確;
B.圖甲是定值電阻的圖像, 對R1的電阻值取平均值可以使測量結(jié)果更準確;由圖乙可知,R2兩端的電壓為1V時,電阻值為
R2兩端的電壓為2V時,電阻值為
R2兩端的電壓為4V時,電阻值為
R2的阻值隨兩端所加電壓的變化而變化,不是定值電阻,對R2的電阻值取平均值沒有意義,故B錯誤;
C.通過圖像可知,將R1和R2并聯(lián)接在4V的電源上時,通過R1、R2的電流相等,根據(jù)可知,通過兩個電阻的電功率相等,故C正確;
D.將R1和R2串聯(lián)接在5V的電源兩端,由圖像可知,R1兩端的電壓為3V,R2兩端的電壓為2V,此時通過R1、 R2的電流均為0.15A,由計算可知,電阻R1的阻值
電阻R1的阻值
電阻之比為
故D正確。
故選ACD。
5. (2023山東濟南)在“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗中,關于四位同學遇到的一些問題,下列說法正確的是( )
A. 小剛連接完電路的最后一根導線小燈泡就亮了,是因為他連接電路時開關是閉合的
B. 小強連接完電路閉合開關后小燈泡不亮,可能是因為滑動變阻器的阻值調(diào)到了最大
C. 小梅要判斷小燈泡是否正常發(fā)光,應在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時仔細觀察小燈泡亮度
D. 小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同,有可能是由測量誤差導致的
【答案】AB
【解析】A.小剛連接完電路的最后一根導線小燈泡就亮了,說明接完電路的最后一根導線,電流就構(gòu)成了通路,這是因為他連接電路時開關是閉合的,故A正確;
B.小強連接完電路閉合開關后小燈泡不亮,可能是電路出現(xiàn)斷路,也可能是通過燈泡的電流太小,所以可能是滑動變阻器的阻值調(diào)到了最大,故B正確;
C.要判斷小燈泡是否正常發(fā)光,觀察小燈泡亮度是無法準確判斷的,需要在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時仔細觀察電壓表示數(shù)是否達到額定電壓,故C錯誤;
D.由于燈泡的阻值是不固定的,燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,所以小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同,故D錯誤。故選AB。
二、填空題
1. (2024四川成都)小張用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻,電流表和電壓表選用小量程。閉合開關前,將滑動變阻器的滑片移到最右端的目的是________。閉合開關,她發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,兩電表的示數(shù)均很小,經(jīng)過檢查,確認電路連接正確,兩電表均完好,小張的下一步操作應該是________。
【答案】 保護電路 移動滑動變阻器滑片
【解析】為了保護電路中各元件安全,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處,所以將滑動變阻器的滑片移到最右端的目的是保護電路。
連接好電路,閉合開關后,燈泡不亮,兩電表的示數(shù)均很小,說明電路是通的,只是電流比較小,導致燈泡不亮,故下一步的操作應該是移動滑動變阻器的滑片,減小滑動變阻器連入電路的阻值。
2. (2024四川廣元)如圖是“揚帆”學習小組對小燈泡L和定值電阻R的阻值進行測量后,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖像。若將L和R串聯(lián)接在8V的電源兩端,L與R的電阻之比為________;若將L和R并聯(lián)在2V的電源兩端,在1min內(nèi),L與R產(chǎn)生的熱量之比為________。
【答案】
【解析】將L和R串聯(lián)接在8V的電源兩端,電流相同,L和R兩端的電壓之和為8V,根據(jù)圖像,發(fā)現(xiàn),當電流大小為0.2A時,L和R兩端的電壓之和為8V,此時電壓之比為,串聯(lián)電路電壓之比等于電阻之比,則L與R的電阻之比為。
若將L和R并聯(lián)在2V的電源兩端,流過L的電流為0.15A,流過R的電流為0.1A,L與R的電流之比為,因為小燈泡L和定值電阻R都是純電阻電路,在并聯(lián)電路中熱量之比等于電流之比,在1min內(nèi),L與R產(chǎn)生的熱量之比為。
3. (2024安徽省)在“測小燈泡的電阻”實驗中,小紅同學根據(jù)測出的數(shù)據(jù)畫出了小燈泡的I-U圖像如圖所示。則由圖可知,當小燈泡兩端的電壓升高時,其阻值______(選填“增大”“不變”或“減小”)。
【答案】增大
【解析】當小燈泡兩端的電壓為U時,通過燈絲的電流為I,則此時燈絲的電阻為;由于坐標原點與圖象上某點連線的斜率倒數(shù)等于電阻,由圖象可知,圖象中連線的斜率越來越小,則斜率倒數(shù)越來越大,即電阻越來越大,因此小燈泡電阻隨著電壓的增大而增大。
4. (2023四川成都)實驗小組設計如圖甲所示電路來測量未知定值電阻的阻值,小富提出,這樣只能得到一組數(shù)據(jù),測量結(jié)果誤差可能較大。為了減小誤差,需要多次測量,應該在電路中串聯(lián)一個______。他們利用改進后的電路進行實驗,并繪制出的電壓—電流圖像。如圖乙所示的A、B兩條圖線中,______是他們繪制出的圖線。
【答案】 滑動變阻器 A
【解析】測量未知定值電阻阻值時,為了減小誤差,應改變未知電阻兩端的電壓,多次測量求平均值,所以電路中應串聯(lián)一個滑動變阻器,用來調(diào)節(jié)未知電阻兩端的電壓。
由于電阻一定時,通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比,所以未知電阻的電壓—電流圖像是正比例函數(shù)圖像,故A是他們繪制出的圖線。
5.(2021四川成都)小毅同學用如圖所示電路測未知電阻Rx的阻值,閉合開關前,他應將滑動變阻器的滑片移到 端。實驗時,他移動滑片,多次測量求Rx的平均值是為了 。
【答案】b;減小誤差。
【解析】為保護電路,在連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài),電路連好后,閉合開關前,應將滑動變阻器滑片移至阻值最大處;為減小誤差可進行多次測量求平均值。
解:為了避免連線錯誤而燒壞電路元件,在連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài);為了保護電路,電路連好后,閉合開關前,應將滑動變阻器滑片移至阻值最大處,即最左端;
由于一次實驗測量的結(jié)果誤差較大,故本實驗進行了多次測量的目的是求平均值減小誤差。
【點評】本題是伏安法測量定值電阻Rx的阻值實驗,考查電路連接和減小誤差的方法,屬于??济}點。
6. 在“伏安法測電阻”實驗中,測得導體兩端的電壓為2V時,導體中的電流為0.2A,該導體的電阻是______Ω;改變滑動變阻器滑片的位置,使導體兩端的電壓增加到4V,導體的電阻是______Ω。
【答案】 10 10
【解析】在“伏安法測電阻”實驗中,測得導體兩端的電壓為2V時,導體中的電流為0.2A,根據(jù)歐姆定律可知該導體的電阻是
改變滑動變阻器滑片的位置,電路電流隨之改變,但由于被測的定值電阻不改變,則使導體兩端的電壓增加到4V時,導體的電阻仍是10Ω。
三、實驗探究題
1.(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。______
(2)連接電路過程中,開關處于______狀態(tài)。
(3)閉合開關后,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,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______。
(5)實驗中,改變滑片P的位置,并記錄相應數(shù)據(jù)、多次測量求的平均值是為了______。
(6)在缺少電流表時,小龍選用阻值為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,電壓表的示數(shù)為;
②再閉合,電壓表的示數(shù)為;
③______(用字母、和表示)。
【答案】 (1)見解析 (2) 斷開 (3)Rx斷路 (4) 10 (5)減小實驗誤差 (6)
【解析】(1)測量定值電阻的阻值,定值電阻與變阻器串聯(lián),電壓表測量定值電阻電壓,電流表測量電路電流,滑片向右端移動時,電流表示數(shù)變大,說明此時變阻器接入電路中電阻變小,如圖所示:
(2)在連接電路時,為了保護電路,開關應處于斷開狀態(tài)。
(3)閉合開關,無論怎樣移動滑片,發(fā)現(xiàn)電流表始終無示數(shù),電壓表的示數(shù)約為電源電壓,其原因可能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路。
(4)由圖乙得,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.24A。由歐姆定律得,R的阻值為
(5)實驗中改變電阻兩端電壓,多次測量求平均值的目的平均值,減小誤差。
(6)由圖丙得,①閉合開關S和S1,定值電阻Rx、R0串聯(lián),電壓表測量Rx兩端電壓;②再閉合S2,定值電阻Rx單獨工作,電壓表測量電源電壓,由歐姆定律得Rx的阻值為
2. (2024青海?。闇y量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,“飛天”興趣小組利用圖甲所示的實驗器材進行了如下實驗(小燈泡額定電壓為2.5V):
(1)用筆畫線代替導線將圖甲的實驗電路連接完整______;
(2)閉合開關前,滑動變阻器滑片應滑到______端(選填“A”或“B”);閉合開關后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),電路中出現(xiàn)的故障可能是小燈泡______(選填“短路”或“斷路”);
(3)排除故障后,閉合開關,移動滑片,測量得出了如下數(shù)據(jù):
當電壓表示數(shù)為2.5V時,電流示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)是______A,此時小燈泡電阻值為______Ω(結(jié)果保留兩位小數(shù));
(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖丙所示小燈泡的I-U圖像,結(jié)合數(shù)據(jù)和圖像分析小燈泡的電阻值發(fā)生變化的原因:______。
【答案】 (1)見解析 (2)B 斷路
(3)0.28 8.93 (4)燈泡的電阻隨溫度升高而變大
【解析】(1)電流表應與燈泡串聯(lián),由乙圖可知選用小量程,作圖如下:
(2)閉合開關前,滑動變阻器滑片應滑到阻值最大處,即B端。
閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù)則說明可能是電路斷路,但電壓表有示數(shù),則說明電壓表兩端與電源相通,則可能是小燈泡斷路。
(3)當電壓表示數(shù)為2.5V時,電流示數(shù)如圖乙所示,選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)是0.28A,則此時小燈泡的電阻值為
(4)燈泡的電阻隨溫度升高而變大,是變化的。
3. (2024湖北)某小組想測量標有“2.5V 0.3A”的小燈泡在不同工作狀態(tài)下的電阻,設計了如圖甲所示實驗電路,電源電壓不變。
(1)請用筆畫線表示導線將圖甲中實物電路連接完整。____
(2)移動滑動變阻器的滑片至最_________端后閉合開關,使電路中的電流在開始測量時最小。向另一端移動滑片,觀察到小燈泡在電壓達到0.42V時開始發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖乙,讀數(shù)為_________A。
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙,小燈泡未發(fā)光時電阻可能為_________。
A.0Ω B.3.1Ω C.3.5Ω D.8.3Ω
(4)隨著電流增大,滑動變阻器兩端的電壓_________,小燈泡的電阻_________,整個電路中的電阻_________。(填“增大”“減小”或“不變”)
【答案】 (1) (2) 左 0.12 (3)B (4)減小 增大 減小
【解析】(1)燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表的量程為0~3V,電壓表與燈泡并聯(lián),滑動變阻器要符合“一上一下”的接線原則,實物電路圖如下所示:
(2)為保護電路,閉合開關前,滑動變阻器應處于最大阻值處,即最左端;由乙圖可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.12A。
(3)由丙圖可知,當燈泡兩端的電壓為0.42V時,通過燈泡的電流為0.12A,由?可得,開始發(fā)光時燈泡的電阻
小燈泡未發(fā)光時的電阻要比3.5Ω小,故ACD不符合題意,B符合題意。
故B正確。
(4)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電源電壓不變,所以,隨著電流增大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,燈泡兩端的電壓增大,燈泡的電阻增大,滑動變阻器兩端的電壓減?。挥煽芍?,總電流增大,整個電路的總電阻減小。
4. (2024齊齊哈爾市)在“伏安法測電阻”實驗中,老師準備了阻值未知的定值電阻R、電壓表、電流表、兩節(jié)新干電池、開關、導線若干、滑動變阻器(銘牌上標有“20Ω 1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏按照實驗操作要求,在檢查實驗器材時,發(fā)現(xiàn)電流表指針的位置如圖1所示,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是:______。
(2)解決問題后,小夏設計并連接了如圖2所示的部分電路,請用筆畫線代替導線將圖2的電路連接完整(要求:導線不可交叉)。____
(3)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調(diào)至最______(選填“左”或“右”)端。此時,滑動變阻器的作用是:______。
(4)檢查電路連接無誤,閉合開關。在實驗的過程中,電壓表示數(shù)突然接近最大值,電流表示數(shù)幾乎為0。若電路中只有一處故障,則發(fā)生的故障可能是定值電阻R______。
(5)排除故障后,小夏繼續(xù)進行實驗,當電壓表示數(shù)為1.2V時,讀出如圖3所示的電流表示數(shù),并計算定值電阻的阻值______。小夏認為實驗已經(jīng)完成,小民則認為僅這樣就得出定值電阻的阻值不夠可靠,原因是:______。
【答案】 (1)電流表指針未調(diào)到零刻度線處 (2)
(3)右 保護電路 (4) 斷路 (5) 10 沒有多次測量取平均值,減小誤差
【解析】(1)電流表指針沒有指在零刻度線上,說明電流表在使用前沒有校零。
(2)電源電壓為3V,所以電壓表接小量程,為0~3V,電壓表與電阻并聯(lián),電路連接如圖所示:
(3)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調(diào)至阻值最大處,即最右端,此時滑動變阻器的作用是保護電路。
(4)電壓表示數(shù)突然接近最大值,電流表示數(shù)幾乎為0,說明電壓表與電源兩極相連,電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路,則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路。
(5)由圖3可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.12A,定值電阻的阻值
一次測量存在較大的誤差,為了減小誤差,應多次測量求平均值,所以小夏認為實驗已經(jīng)完成,小民則認為僅這樣就得出定值電阻的阻值不夠可靠。
5. (2023四川宜賓)為測量某待測電阻的阻值,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S應處于________狀態(tài),閉合開關前應將滑動變阻器的滑片置于________(選填“A”或“B”)端;
(2)在如圖乙所示的電路中,閉合開關,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;( )
(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________;
(4)某實驗小組實驗時發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞,為測量的阻值,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、斷開時電流表讀數(shù)為;同時閉合開關和時電流表讀數(shù)為,則________(用R、、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)
【答案】 (1)斷開 B (2) 電壓表沒有測量電阻兩端的電壓 見解析。 (3)5 減小實驗誤差 (4) (5)探究電流與電壓的關系
【解析】(1)為了保護電路,連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài)。
為了保護電路,實驗前應將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處,由圖可知,應將滑動變阻器的滑片置于B端。
(2)電壓表沒有連接進去測量電阻兩端的電壓,應并聯(lián)在定值電阻的兩端。如圖所示:
(3)由式子,待測電阻
進行了多次測量,目的是計算電阻的平均值從而減小實驗誤差。
(4)已知電源電壓不變,定值電阻的阻值為R,閉合開關、斷開時電流表讀數(shù)為,這時與R串聯(lián),所以電源電壓為
……①
閉合開關和時電流表讀數(shù)為,這時電路中只有連接到電路中,所以
……②
由①②式子解得
(5)在“伏安法測電阻”的實驗中,為定值電阻,電壓表測兩端的電壓,電流表測電路中的電流。若探究電流與電壓的關系,應控制電阻的阻值不變,可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變兩端的電壓和通過的電流,所以該電路能完成該實驗。
6. (2023重慶A)在測量小燈泡電阻的實驗中,小會選用標有“2.5V”字樣的小燈泡進行實驗。
(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲所示電路補充完整_________;
(2)連接電路時,開關應處于_________狀態(tài)。連接好電路,將滑片P移至最右端,接通電路后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電壓表示數(shù)約為3V,其原因可能是小燈泡__________;
(3)排除故障后,閉合開關,調(diào)節(jié)滑片P,電壓表示數(shù)如圖乙所示為___________V,為測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將滑片P向_________端滑動;
(4)下表是記錄的實驗數(shù)據(jù),則小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為________(結(jié)果保留小數(shù)點后1位);實驗中發(fā)現(xiàn)燈泡越亮,溫度越高,結(jié)合數(shù)據(jù)可知:燈絲溫度越高,電阻越__________;
(5)小會在實驗過程中發(fā)現(xiàn)用力捏滑片與電阻絲接觸處,燈泡發(fā)光明顯變亮。請結(jié)合影響導體電阻大小的因素,分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象可能的原因是__________________。
【答案】 (1) (2)斷開 斷路(開路) (3) 2.2 左 (4)8.3 大 (5)見解析
【解析】(1)根據(jù)測電阻實驗的要求,電路為串聯(lián)電路,電壓表測燈泡電壓,電流表測燈泡電流,因此需要把燈泡的右接線柱,電流表的左接線柱連接在一起,如圖所示:
(2)為確保電路安全,連接電路時開關需要斷開。
閉合開關后,燈泡不亮說明電路出現(xiàn)斷路,此時電壓表有示數(shù)且等于電源電壓,則確定為小燈泡斷路,電壓表此時串聯(lián)接入電路,測電源電壓。
(3)根據(jù)圖乙可知,電壓表使用的是小量程,分度值為0.1V,因此示數(shù)為2.2V。
為使燈泡正常發(fā)光,需要把燈泡電壓調(diào)至2.5V,即滑動變阻器的電壓需要減小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,滑動變阻器接入電路中的電阻變小,故而滑片P向左調(diào)節(jié)。
(4)由表中數(shù)據(jù)可知,燈泡電壓為2.5V時,電流為0.3A,則電阻為
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算可知,隨溫度的升高,燈泡電阻逐漸變大。
(5)用力捏滑片與電阻絲接觸處,增大了滑片與電阻絲接觸的面積,即增大了橫截面積而減小了電阻;或捏滑片減小了滑動變阻器接入電路中電阻絲的長度,從而減小了電阻。
7. (2022內(nèi)蒙古赤峰)在“測量小燈泡電阻”的實驗中,已知小燈泡的額定電壓為2. 5V,正常工作時阻值大約為8Ω。
(1)如圖甲所示,小濤同學即將連好最后一根導線A,他的同桌制止了他,說小濤連接的電路有兩處錯誤,分別是:________;________。小濤根據(jù)同桌的意見進行了改正;
(2)實驗過程中某一時刻,電壓表指針位置如圖乙所示,電壓表示數(shù)為______V;
(3)小濤將數(shù)據(jù)記錄在下表,數(shù)據(jù)都正確,請你指出他設計的表格中的錯誤:_______ 。
【答案】 (1)連接電路時開關未斷開 電流表所選量程大了 (3) 1.7 (4)求電阻的平均值了
【解析】(1)連接電路時,為了保護電路,開關應該處于斷開狀態(tài),所以小濤所連接電路的其中一處錯誤是連接電路時開關沒有斷開;已知小燈泡的額定電壓為2. 5V,正常工作時阻值大約為8Ω,則燈泡正常工作時的電流大約為
所以為了讀數(shù)更加精確,電流表應選擇小量程,所以另一處錯誤是電流表所選量程大了。
(2)由圖甲可知,電壓表選擇的是小量程,分度值是0.1V,由圖乙可知,此時示數(shù)為1.7V。
(3)小燈泡的阻值隨燈絲溫度的變化而變化,實驗中小燈泡兩端的電壓不同,燈絲的溫度不同,燈泡的電阻發(fā)生變化,所以求燈泡阻值的平均值沒有意義。所以他設計的表格中的錯誤是求燈泡電阻的平均值了。
8. (2022遼寧鞍山)在“伏安法測電阻”的實驗中,實驗器材有干電池3節(jié)(電源電壓4.5V)、電流表和電壓表各一個、規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動變阻器一個、待測電阻一個、開關和導線若干。
(1)小亮連接了如圖甲所示電路,若閉合開關,電壓表的指針將_______(選填“正向偏轉(zhuǎn)”、“反向偏轉(zhuǎn)”或“不動”)。檢查電路時發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤,請在錯誤的導線上打“×”,畫出正確連線_______;
(2)排除故障后,閉合開關,小亮多次調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表:
圖乙為第2次實驗電流表的示數(shù),讀數(shù)為_______A;
(3)老師看完數(shù)據(jù)后,發(fā)現(xiàn)有一次數(shù)據(jù)不是實際測量得到的,請你分析它是第_______次的數(shù)據(jù),判斷的依據(jù)是_______;
(4)利用剩余四次實驗數(shù)據(jù),算出待測電阻的阻值為_______Ω(結(jié)果保留整數(shù));本實驗多次測量的目的是_______。
(5)上述實驗結(jié)束后,小亮和同學們想測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞,于是利用原有的部分器材,又找來一個阻值為30Ω的定值電阻R0和一個電壓表,設計了如圖丙所示的電路。實驗步驟如下:
①閉合開關S、S1,斷開開關S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表V1的示數(shù)為_______V,此時小燈泡正常發(fā)光;
②閉合開關S、S2,斷開開關S1,滑動變阻器滑片_______(選填“向左移動”、“向右移動”或“保持不動”),讀出電壓表V2的示數(shù)為3V;
③小燈泡的額定功率為_______W。
【答案】 (1)不動 (2) 0.16 (3)1 見解析
(4)10 減小誤差 (5)2 保持不動 1
【解析】(1)由圖甲可知,電壓表與電流表并聯(lián)了,電壓表被短路,故電壓表指針不動。
電流應從電壓表的正接線柱流入,從負接線柱流出,電壓表應并聯(lián)接在定值電阻的兩端,如圖所示:
(2)由圖乙可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.16A。
(3)由第一組數(shù)據(jù)可知,變阻器連入電路的電阻
變阻器的最大阻值是20Ω,此數(shù)據(jù)不是實際測量得到的。
(4)第2次實驗數(shù)據(jù)得到電阻
第3次實驗數(shù)據(jù)得到電阻
第4次實驗數(shù)據(jù)得到電阻
第5次實驗數(shù)據(jù)得到電阻
電阻的阻值
實驗中多次測量,可以求出電阻平均值,從而減小誤差。
(5)①合開關S、S1,斷開開關S2,燈泡和變阻器滑片左側(cè)電阻串聯(lián),電壓表V1測量變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表V1的示數(shù)為
UV1=U-UL=4.5V-2.5V=2V
②閉合開關S、S2,斷開開關S1,電阻R0和變阻器滑片右側(cè)電阻串聯(lián),滑動變阻器的滑片位置不變,電壓表V2測量R0兩端的電壓,電壓表V2的示數(shù)為3V。
③閉合開關S、S2,斷開開關S1,電阻R0和變阻器滑片右側(cè)電阻串聯(lián),由串聯(lián)分壓得到
R滑右=15Ω
滑動變阻器滑片左側(cè)連入電路的電阻
R滑左=R滑大-R滑右=20Ω-15Ω=5Ω
閉合開關S、S1,斷開開關S2,燈泡和變阻器滑片左側(cè)電阻串聯(lián),電壓表V1測量變阻器兩端的電壓,電壓表V1的示數(shù)為2V,通過電路的電流
小燈泡的額定功率為
PL=ULI′=2.5V×0.4A=1W
9. (2022山東濰坊)小明利用圖甲所示電路測量未知電阻RX阻值,電源電壓保持不變,滑動變阻器銘牌標有“30Ω 2A”字樣,RX的阻值約為。
(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲中的實物電路連接完整________(要求滑動變阻器的滑片P向左滑動時,電流表示數(shù)變大);
(2)閉合開關,兩電表均無示數(shù);將電壓表改接在變阻器兩端時,兩電表均無示數(shù);將電壓表改接在開關兩端時,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。則電路故障是_______;
(3)排除故障后,閉合開關,移動變阻器的滑片P至某一位置,此時電壓表示數(shù)為,電流表示數(shù)如圖乙所示,則未知電阻RX=__________Ω;
(4)小明利用圖甲電路測量另一未知電阻RX′,將RX′正確接入電路,但發(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,經(jīng)判斷得知RX′阻值較大,利用該電路無法測出RX′阻值。小明查閱資料獲知,電壓表相當于一個能顯示自身兩端電壓的定值電阻,且阻值較大,于是他找了一個2kΩ的定值電阻,設計了如圖丙所示電路,電源電壓恒為3V。閉合開關,并進行了如下操作:
①S1接1時,記錄電壓表示數(shù)為2.5V;
②S2接2時,記錄電壓表示數(shù)為2V;
③計算待測電阻RX′=__________Ω。
【答案】 (1) (2)開關斷路或接觸不良 (3)9 (4)5000
【解析】(1)電源電壓為3V,則電路中的電流
由電路圖知,電流要串聯(lián)在電路中,選用小量程?;瑒幼冏杵鲬簧弦幌屡c電流表串聯(lián),滑片向左滑動時,電流表示數(shù)變大,電源電壓不變,據(jù)歐姆定律知,電路中的總電阻變小,變阻器接入電路的阻值變小,所以變阻器下端應接在左端。作圖如下:
(2)由電路圖知,電壓表測未知電阻兩端的電壓,電流表測電路中的電流,閉合開關,兩電表無示數(shù),則電路中出現(xiàn)斷路。則電壓表并聯(lián)之外的電路出現(xiàn)斷路。將電壓表并聯(lián)在變阻器兩端,現(xiàn)電表仍無示數(shù),則未知電阻及變阻器之外的電路有斷開。將電壓表并聯(lián)在開關端,電壓表有示數(shù),說明此時電壓表并聯(lián)之外的電路是接通的,所以出現(xiàn)斷路的是開關。
(3)實驗中,電流表選用小量程,對應的分度值為0.02A,由圖乙知,電流表的示數(shù)為0.3A。未知電阻的阻值
(4)由圖丙知,開關S1接1時,電壓表與R0串聯(lián)連接,R0兩端的電壓
U0=U-UV=3V-2.5V=0.5V
電路中的電流
電壓表電阻
開關拉2時,電壓表與RX串聯(lián)連接,此時電路中的電流
RX兩端的電壓
UX=U-UV′=3V-2V=1V
RX的阻值
10. (2022青海省)某實驗小組用“伏安法”測未知電阻的阻值,實驗過程如下:
(1)在接圖1甲所示的電路時,少連了一根導線,請用筆畫線代替導線將電路連接完整;___________
(2)閉合開關進行實驗前,滑動變阻器的滑片P應位于___________(選填“A”或“B”)端;
(3)測量數(shù)據(jù)如表1,在第三次測量中,電流表示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)是___________A,則第三次測出電阻的阻值是___________Ω;
表1
(4)根據(jù)表1記錄的實驗數(shù)據(jù),在圖丙中用描點法繪出定值電阻的電流隨電壓變化的圖像。___________
【答案】(1)
(2)A (3)0.42 5 (4)
【解析】(1)電壓表測量電阻兩端的電壓,電壓表和電阻并聯(lián),如圖所示:
(2)為了保護電路,滑動變阻器的阻值處于最大處,即滑動變阻器的滑片P應位于A端。
(3)由圖可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.42A。
第三次測出電阻的阻值
(4)由表中數(shù)據(jù),利用描點法畫出圖像,如圖所示
11. (2022山東煙臺)在“測量電阻的阻值”實驗中:
(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲所示實驗電路補充完整,要求滑動變阻器的滑片P向右移動時,電流表示數(shù)變大______;
(2)連接完電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表有示數(shù)均很小,但無論怎樣移動滑片P都不能改變兩只電表示數(shù)。出現(xiàn)這個問題的原因是什么______;
(3)解決問題后,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,進行多次測量并記錄數(shù)據(jù)。當電壓表示數(shù)為2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示為______A,則電阻R的阻值為______Ω;
(4)把圖甲的電阻R換成小燈泡L,重復上述實驗,測量小燈泡的電阻。圖丙是根據(jù)兩次實驗數(shù)據(jù)繪制的I?U圖像,其中表示小燈泡電阻的圖像是______(選填“a”或“b”),判斷的依據(jù)是______。
【答案】 (1) (2)將變阻器的下面兩個接線柱同時連入了電路中
(3)0.2A 10Ω (4) a 小燈泡的電阻受溫度的影響
【解析】(1)滑動變阻器接入電路的要求是一上一下接入電路,又因為滑動變阻器的滑片向右移動時,電流表示數(shù)變大,說明變阻器接入電路的阻值變小,故變阻器應選右下接線柱與右上接線柱接入電路中,并且與電阻串聯(lián),如下圖所示:
(2)該組同學連接完電路后,閉合開關,電流表、電壓表示數(shù)均很小,說明電路為通路且電阻兩端的電壓和通過電阻的電流很小,電路中的電阻較大,怎樣移動滑片都不起作用,導致該故障的原因是:將變阻器的下面兩個接線柱同時連入了電路中。
(3)小燈兩端電壓為2V,電流表選用的量程為小量程,分度值0.02A,所以電流表的示數(shù)為0.2A,根據(jù)公式
可知,電阻的阻值為
(4)小燈泡的電阻受溫度的影響,隨著溫度的升高而增大,不是一個定值,如圖丙所示,表示小燈泡的I?U圖像是圖像a,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是小燈泡的電阻受溫度的影響。
12. (2022云南)小明用“伏安法”測量未知電阻R的阻值。
(1)根據(jù)圖甲的電路圖,用筆畫線代替導線,將圖乙的實物圖補充完整。要求滑動變阻器滑片向右滑動時它的電阻增大、電壓表選擇合適的量程;( )
(2)閉合開關前要將滑動變阻器的滑片調(diào)到___________端;
(3)電壓表的示數(shù)為1.5V時,電流表的示數(shù)如圖丙所示為___________A,可算出電阻R的阻值為___________Ω;
(4)他接著移動滑動變阻器的滑片測出多組電壓和電流的值,算出對應的電阻值及電阻的平均值,計算電阻的平均值的目的是___________;
(5)測出電阻R的阻值后,小明還對標有2.5V的小燈泡的電阻進行了測量,他測量了多組數(shù)據(jù),如下表所示
小明發(fā)現(xiàn)5次測量的電阻值相差較大,和其他小組交流發(fā)現(xiàn)都存在類似情況,且小燈泡的電阻隨電壓減小而減小,亮度也變暗。同學們認為這種情況不是誤差造成的,而是小燈泡電阻受__________影響;亮度越來越暗,是小燈泡兩端電壓越來越小,實際功率變_________的緣故。
【答案】 (1)
(2)B (3) 0.3 5 (4)減小誤差 (5)溫度 小
【解析】(1)滑動變阻器串聯(lián)接入電路,且導線應連接一上一下接線柱,要求滑動變阻器滑片向右滑動時它的電阻增大,故接入的是左下端接線柱,由于電源電壓是兩節(jié)干電池,電源電壓為3V,故電壓表的量程選擇小量程,如圖所示。
(2)閉合開關前,為了保護電路,需要將滑動變阻器移到最大阻值處,故需要將滑片移動B端。
(3)電流表的示數(shù)如圖丙所示,選擇小量程,分度值為0.02A,故讀數(shù)為0.3A;電阻R的阻值為
(4)由于測量時存在誤差,故需要多測測量,取平均值,以減小誤差。
(5)電燈泡的電阻受溫度影響,溫度越高,電阻越大。
亮度越來越暗,是因為小燈泡兩端電壓越來越小,實際功率變小,電流做功變慢,電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能也變慢,故燈泡的亮度變暗。
13. (2022內(nèi)蒙古包頭)利用如圖甲所示電路測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,己知電源電壓為6V,R0的阻值為10Ω,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲中的電路正確連接,導線不要交叉_______,閉合開關前,需將滑片移至_______端;
(2)閉合開關移動滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電壓表Vl示數(shù)接近電源電壓,電壓表V2無示數(shù)(接線均完好,導線無斷路),故障原因可能是_______;
(3)排除故障后,閉合開關移動滑片,電壓表V2示數(shù)如圖乙所示為_______V,此時通過小燈泡的電流為_______A;
(4)繼續(xù)移動滑片,當電壓表Vl示數(shù)為5V時,小燈泡正常發(fā)光,此時小燈泡的電阻為_______Ω。
【答案】 (1) 左 (2)小燈泡斷路
(3)1.5 0.15 (4)10
【解析】(1)滑動變阻器要串聯(lián)在被測電路中,接線柱要“一上一下連接”,如圖所示
閉合開關前,需將滑動變阻器置于阻值最大端,也就滑動變阻器的最左端。
(2)由實物圖可知,定值電阻R0、燈泡、滑動變阻器三者串聯(lián),電壓表Vl測R0與燈泡兩端的電壓,電壓表V2測R0兩端的電壓,閉合開關移動滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電壓表Vl示數(shù)接近電源電壓,電壓表V2無示數(shù),說明電路出現(xiàn)了斷路故障,若R0斷路,則電壓表Vl與電壓表V2示數(shù)都接近電源電壓,不符合題意;若燈泡斷路,則電壓表Vl串聯(lián)在電路中測電源電壓,電壓表V2測導線,導線電壓為0,滿足題意;若滑動變阻器斷路,則電壓表Vl與電壓表V2示數(shù)都為0,不滿足題意。綜上所述,電路故障是燈泡斷路。
(3)由乙圖可知,電壓表接的是0~3V的量程,分度值為0.1V,指針所指位置的示數(shù)為1.5V,所以電壓表V2示數(shù)為1.5V;由歐姆定律可知,此時通過小燈泡的電流為
(4)由實物圖可知,電壓表Vl測R0與燈泡兩端的電壓,當電壓表Vl示數(shù)為5V時,小燈泡正常發(fā)光,依題意可知,小燈泡正常發(fā)光時,額定電壓為2.5V,則R0兩端的電壓為
由串聯(lián)分壓原理可知,燈泡正常發(fā)光時的阻值為
14. (2022山東棗莊)某物理興趣小組利用“伏安法”測量一個阻值較小的定值電阻Rx的阻值,電路如圖甲所示。已知電源電壓為6V,R0=10Ω,滑動變阻器規(guī)格為“50Ω 0.6A”。
(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲中的電路連接完整,要求滑片向右移動連入電路中的阻值變小,導線不能交叉______;
(2)實驗時,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)都為0?,F(xiàn)用一根導線在圖甲中先后連接接線柱A與B、C與H時,電流表和電壓表示數(shù)仍為0,連接接線柱H與G時,電流表和電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則電路的故障是______;
(3)排除故障后,閉合開關調(diào)節(jié)滑片,利用電壓表和電流表測出了多組實驗數(shù)據(jù),并作出了電壓表與電流表示數(shù)的關系圖像,如圖乙所示,則Rx阻值為______Ω;
(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電壓表的示數(shù)為3V時,Rx消耗的電功率是______W;
(5)電路中串聯(lián)R0的作用是______(填正確答案標號)
A.增大串聯(lián)電阻,增大分壓,電壓表易于讀數(shù)
B.增大串聯(lián)電阻,增大分流,電流表易于讀數(shù)
【答案】 (1) (2)開關斷路(或開關接觸不良)
(3)2 (4)0.125 (5) A
【解析】(1)滑動變阻器的接線柱要“一上一下”串聯(lián)接入電路,因為要求滑片向右移動連入電路中的阻值變小,連接電路如圖所示:
(2)連接電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0,說明電路發(fā)生了斷路,電壓表示數(shù)為了0,說明與電壓表并聯(lián)以外的電路斷路。用一根導線在圖甲中先后連接接線柱A與B、C與H時,電流表和電壓表示數(shù)仍為0,說明R0、Rx和滑動變阻器都沒有故障,連接接線柱H與G時,電流表和電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則說明開關斷路。
(3)排除故障后,閉合開關調(diào)節(jié)滑片,測出多組數(shù)據(jù),如圖乙所示。則電路中的總阻值為
Rx阻值為
Rx=R總-R0=12Ω-10Ω=2Ω
(4)由乙圖可知,當R0和Rx阻值一定時,電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)成正比,所以當電壓表的示數(shù)為3V時,通過Rx的電流為0.25A,所以Rx消耗的電功率為
(5)為了增大串聯(lián)電阻,增大分壓,使電壓表易于讀數(shù),在該電路中串聯(lián)R0,故A符合題意,B不符合題意。
故選A
15. (2022四川南充)在測量定值電阻阻值實驗中,小華準備了以下器材:直流電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、待測定值電阻Rx、導線若干。
(1)按如圖甲所示連接好電路,閉音開關前應將滑動變阻器滑片移動到___________(選填“a”或“b”)端;
(2)閉合開關后,移動滑動變阻器滑片,電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)始為0,造成這種現(xiàn)象的原因可能是___________;
A.電阻Rx短路 B.電阻Rx斷路 C.滑動變阻器Rp短路
(3)排除故障后,某次測量中的電壓表和電流表示數(shù)如圖乙、圖丙,由此次測量可得出定值電阻阻值是___________Ω;
(4)請給出一種減小實驗誤差的方法:___________;
(5)小李用一個已知阻值為R0的定值電阻,和一個單刀雙擲開關S0,設計了如圖丁所示的電路圖。閉合開關S后,當S0接通觸頭1時,電壓表示數(shù)為U1,當S0和接通觸頭2時,電壓表示數(shù)為U2,則Rx=___________(用R0、U1、U2表示)。
【答案】 (1)b (2) A (3) 8 (4) 多次測量求平均值得到電阻 (5)
【解析】(1)滑動變阻器在實驗開始時應該接入最大阻值以保護電路防止短路,說明移動到b端。
(2)A.電阻Rx短路時,電壓表被短路,示數(shù)為0,而電流表示數(shù)不為0,故A符合題意;
B.電阻Rx斷路時,電壓表串聯(lián)進電路中,電流表示數(shù)應該為0,故B不符合題意;
C.滑動變阻器Rp短路時,電流表和電壓表都正常有示數(shù),故C不符合題意。
故選A。
(3)由圖可知,電壓表選擇0~3V量程,示數(shù)為2.4V,電流表選擇0~0.6A量程,示數(shù)為0.3A,根據(jù)可以得出定值電阻的阻值為
(4)多次測量求平均值得到電阻能夠有效的減小實驗誤差。
(5)保持滑動變阻器的滑片位置不變,開關接通1時,電壓表測得R0和Rx的電壓為U1,開關接通2時,電壓表測得R0的電壓為U2,可以根據(jù)得通過Rx的電流為
通過R0的電流為
兩個電阻R0和Rx串聯(lián),電流相等,即 I0=Ix,所以可以得出
故,Rx的阻值為
16. (2023黑龍江牡丹江)在伏安法測電阻的實驗中,老師為每組同學提供的器材有:干電池(3節(jié))、開關、導線、電流表、電壓表、阻值未知的定值電阻、滑動變阻器。
表1
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______A;
表2
小明的方案如圖丙所示;
(2)小明通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,多次改變待測電阻兩端的電壓,連接好電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應調(diào)節(jié)到______;
(3)閉合開關,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,通過導體的電流與導體兩端的電壓成______;
(5)你認為______的方案合理,理由是______。
【答案】 (1)0.2 (2)阻值最大處(或最左端)
(3)
(4)正比 (5)小明 測量次數(shù)多,數(shù)據(jù)更接近真實值
【解析】(1)如圖乙所示,電流選用的是0-0.6A量程,分度值為0.02A,故電流表此時的讀數(shù)為0.2A。
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應調(diào)節(jié)到阻值最大的一端,起保護電路的作用,如圖丙所示,應將滑動變阻器滑到最左端。
(3)通過描點法將對應的電流和電壓值在圖丁中描出,平滑連接各點,如圖所示:
(4)通過分析表格數(shù)據(jù),結(jié)合繪制圖像可知,電壓增大,電流增大,即電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(5)實驗中,要計算各次電阻的平均值,應多次測量,減小實驗誤差,故小明的實驗更為合理,原因是小明測量的次數(shù)較多,誤差相對較小,更接近真實值(或采用滑動變阻器改變電阻兩端的電壓,操作方便)。
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
1
1.0
0.20
5.00
2
1.5
0.24
6.25
3
2.0
0.26
7.70
4
2.5
5
3.0
0.30
10.00
次數(shù)
1
2
3
4
1
2
2.5
2.8
0.18
0.28
0.30
0.31
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
電阻平均值R/Ω
1
0.5
0.16
3.1
6.1
2
1.3
0.21
6.2
3
2.5
0.28
8.9
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
電流I/A
0.10
0.18
0.26
0.30
次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
1.4
18
2.1
2.4
2.6
電流I/A
0.26
0.36
048
0.54
次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓U/V
2.5
2.1
1.7
0.9
0.1
電流I/A
0.28
0.26
0.24
0.19
0.05
電阻R/Ω
8.93
8.08
7.08
4.74
2.00
小燈泡亮度
亮度越來越暗
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
電阻平均值/Ω
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
電阻平均值/Ω
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