2020-2021学年浙教版科学中考第二轮专题复习电学实验--伏安法测电阻(含解析)
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这是一份2020-2021学年浙教版科学中考第二轮专题复习电学实验--伏安法测电阻(含解析),共15页。试卷主要包含了一个小灯泡的额定电压U额=2等内容,欢迎下载使用。
1.一个小灯泡的额定电压U额=2.5V,表示只有在小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡才能正常工作。现要测量这个小灯泡正常工作时的电阻,提供的器材除上述小灯泡外,还有:电源(电压恒为3V)、电压表和电流表各一只、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、导线若干。为了完成任务,小乐设计了如图甲所示电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮。得到了如图乙所示的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像
(2)通过实验,小乐正确测出了小灯泡正常工作时的电阻,还通过多次改变滑动变阻器的阻值,。分析图像可知,随着小灯泡两端电压的增大,其电阻的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)。
(3)若实验时发现电压表坏了,小乐设计了如图丙所示的电路,其中R0=10Ω。也测出了小灯泡正常工作时的电阻,其操作步骤为:
①先闭合开关S、S1 , 断开S2 , 移动滑动变阻器滑片P,使电流表的示数I1=________A,此时小灯泡正常工作;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S、S2 , 断开S1 , 读出电流表的示数为I2。
则小灯泡的正常工作时的电阻R=________。(用U额、I1、I2表示)
2.小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于________端(选填“A”或“B”)。
(2)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=________Ω。
(3)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到A端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②________;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻Rx的阻值为:Rx=________(写出表达式)。
3.小黄同学用伏安法测电阻,图甲是他未连完的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,完成电路连接,使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。
(2)连接好实物图后,小黄通过调节滑动变阻器的滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如表中所示。
小川同学指着小黄实验完成后刚拆下的电流表(如图乙),指出了他操作中的错误是________。修正这项错误,最后小黄测出的R的阻值应为________Ω(保留2位小数)。
(3)小川在做这个实验时,闭合开关,刚开始移动滑片时,电流表和电压表均无示数。但移动一段距离后,电流表和电压表出现了正常的偏转,则电路发生故障的可能是____。
A.短路
B.断路
C.小灯泡断路
D.滑动变阻器某段发生断路
4.小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400~600 Ω)的实验。
器材:干电池两节(总电压为2~3 V),电压表(量程0~3 V、0~15 V)、电流表(量程0~0.6 A、0~3 A)、滑动变阻器(500 Ω 0.5 A)各一个,开关、导线若干。
(1)要求一:测算出Rx , 且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析:
①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是________;
②实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1 , U1即为电源电压。再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2 , 则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是________。
(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了图乙电路。实验步骤如下:①先闭合开关S、S1 , 调节滑动变阻器使电压表示数为2 V;②再断开开关S1 , 闭合开关S2 , ________,读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
5.科学兴趣小组的同学利用学过的知识,测量定值电阻Rx的阻值。
(1)同学们利用电路甲测量Rx的阻值,测量数据和结果如表一:
表一
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是________。
(2)同学们发现该电阻的标定阻值为1000 Ω,为什么测量值与标定值之间有较大偏差?他们查资料寻找原因,发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻。只是电压表的内阻比较大,电流表的内阻比较小,但都会对测量结果产生影响。然后,同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书,说明书显示:
电压表:量程0~6 V,内阻6000 Ω
电流表:量程0~10 mA,内阻40 Ω
根据这些信息,可判断甲电路中由于________(选填“电流表”或“电压表”)内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。
(3)小组同学经过思考,改成电路乙进行实验,测量数据和结果如表二:
表二
比较两次测量结果,同学们做出了以下分析,你认为正确的是____。
A.测量该定值电阻选择电路乙更合适
B.用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C.选择合适的电路,测得的电阻值偏差会减小,更接近真实值
(4)拓展应用:根据以上的探究,如果需要测量阻值约20 Ω的小阻值电阻时,选用了合适量程的电压表和电流表后,为了使测量结果更精确,应选择甲和乙中的哪一电路?并说明理由。
6.小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)在连接电路时,开关S应处于________的状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最________的位置。
(2)小明同学连接了如图甲的电路,闭合开关,电流表________示数,电压表________示数。(两空均选填“有”或“无”)
(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2 V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为________Ω。
(5)同组小斌同学继续向________(选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。
7.图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示。其读数为I=________A,则未知电阻R=________Ω。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0 , 小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx , 请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合S、断开S1 , 用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②________,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx=________。
8.小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400~600Ω)的实验。
器材:干电池两节(总电压为2~3V),电压表(量程0~3V、0~15V)、电流表(量程0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(500Ω 0.5A)各一个,开关、导线若干。
(1)要求一:测算出Rx , 且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析:
①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是________。
②实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1 , U1即为电源电压;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2 , 则U1﹣U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是:________。
(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了图乙电路。实验步骤如下:
①先闭合开关S、S1 , 调节滑动变阻器使电压表示数为2V;
②再断开开关S1 , 闭合开关S2 , ________,读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
9.小金同学用伏安法测未知电阻R的阻值,按照甲图进行电路图连接。
(1)仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请在图甲错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线;
(2)小金正确连接电路后,某次实验两电表示数如图乙、丙所示,则被测电阻R=________Ω;
(3)实验过程中,电流表突然损坏,无法正常使用。小金观察各种器材,发现滑动变阻器最大阻值为R滑,利用电压表也能够测出未知电阻R的阻值,于是,小金只在原电路图基础上拆除了电流表,进行实验,实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑片移到“A”端,读出电压表的读数,记为U
②________,读出电压表的读数,记为U1
③计算未知电阻R的阻值为:R=________。
10.一个小灯泡的额定电压U额=2.5V,表示只有在小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡才能正常工作。现要测量这个小灯泡正常工作时的电阻,提供的器材除上述小灯泡外,还有:电源(电压恒为3V)、电压表和电流表各一只、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、导线若干。为了完成任务,小乐设计了如图甲所示电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮。得到了如图乙所示的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像
(2)通过实验,小乐正确测出了小灯泡正常工作时的电阻,还通过多次改变滑动变阻器的阻值,。分析图像可知,随着小灯泡两端电压的增大,其电阻的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)。
(3)若实验时发现电压表坏了,小乐设计了如图丙所示的电路,其中R0=10Ω。也测出了小灯泡正常工作时的电阻,其操作步骤为:
①先闭合开关S、S1 , 断开S2 , 移动滑动变阻器滑片P,使电流表的示数I1=________A,此时小灯泡正常工作;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S、S2 , 断开S1 , 读出电流表的示数为I2。
则小灯泡的正常工作时的电阻R=________。(用U额、I1、I2表示)
答案解析部分
一、实验探究题
1.【答案】 (1)
(2)变大
(3)0.25;U额/I2−I1
【解析】【分析】(1)滑动变阻器接线需要“一上一下”,并根据灯泡亮度的变化判断接线柱的选择情况。
(2)根据丙图可知,定值电阻R0与灯泡并联,那么它们的电压相等。当灯泡两端的电压为2.5V时,它正常发光,此时通过R0的电流为2.5VR0。通过开关的切换,如果能够测量出通过干路的总电流,然后根据并联电路的电流规律就能计算出灯泡的额定电流,关键是开关切换时,电流表的位置发生改变,但是二者的并联关系要保持不变。
【解答】(1)变阻器与灯泡串联;当滑片向右移动时灯泡变亮,那么电流变大,电阻变小,因此变阻器使用滑片右边的部分,接线柱选择右下角的和上面的一个即可,如下图所示:
(2)①先闭合开关S、S1 , 断开S2 , 移动滑动变阻器滑片P,使电流表的示数I1=U1R1=2.5V10Ω=0.25A , 此时小灯泡正常工作;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S、S2 , 断开S1 , 读出电流表的示数为I2 , 这是总电流。
则小灯泡的正常工作时的电阻R=U额I额=U额I2-I1。
2.【答案】 (1)B
(2)8
(3)将滑片移到B端,闭合开关S,读出电压表的示数U1;Rx=U1R/(U-U1)
【解析】【分析】(1)为了防止电流过大损坏电源或用电器,在闭合开关前,变阻器的滑片要调到阻值最大的位置;
(2)根据两图,分别确定电压表和电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出电压和电流值,最后根据Rx=UxIx计算即可;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,即U变U1=RRx , 只要用电压表分别测出待测电阻Rx与变阻器两端的电压,就能计算出Rx。首先将变阻器的电阻变成零,此时只有Rx,此时电压表的示数就是电源电压U;再将变阻器的阻值调到最大R,记下这时电压表的示数为U1 , 前后两个示数之差就是变阻器两端的电压,到此问题就解决了。
【解答】(1)根据甲图可知,变阻器使用部分为AP,当滑片在B端时阻值最大,因此闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于B端;
(2)根据乙图可知,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.4V;根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,那么Rx=UxIx=Ω;
(3)实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到A端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②将滑片移到B端,闭合开关S,读出电压表的示数U1;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④根据串联电路电压与电阻成正比得到:U变U1=RRx;
U-U1U1=RRx;
解得:Rx=U1RU-U1。
3.【答案】 (1)解:如图所示:
(2)电流表未调零;4.98
(3)D
【解析】【分析】(1)滑动变阻器接线时注意“一上一下”,根据题目的要求判断变阻器的下面所接的接线柱即可;电压表应该与待测电阻并联,据此将电压表的接线补充完整。
(2)电流表和电压表在使用之前,都要对指针进行调零,根据乙图确定小黄实验的错误。根据乙图读出没有接入电路时电流表的示数,然后用表格中的电流分别减去这个值得的真正的电流值,再分别计算出电阻,最后求出电阻的平均值即可。
(3)对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】(1)根据甲图可知,
①电压表应该与待测电阻并联,它的“-”接线柱已经与电阻左端的接线柱相连,只要将“3”接线柱与电阻右端的接线柱相连即可;
②变阻器应该与电阻串联,由于上面的接线柱已经接好,因此只从下面选一个接线柱与电阻右端相连即可。滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,那么变阻器的阻值减小,因此变阻器使用的滑片左边的部分,即选择左下角的接线柱,如下图所示:
(2)根据乙图可知,电流表的指针没有指零,因此小黄实验的错误为:电流表未调零。
电流表上的示数为0.04A,那么表格中三个电流值分别为0.3A、0.4A和0.5A;
那么三个电阻值分别为:R1=U1I1=Ω;
R2=U2I2=Ω;
R3=U3I3=Ω;
那么R的阻值为:R=R1+R2+R3n=5Ω+4.75Ω+5.2Ω3=4.98Ω。
(4)A.如果发生短路,那么电压表和电流表都会有示数,故A错误;
B.如果发生断路,那么整个电路没有电流,那么电流表肯定没有示数,故C错误;
C.如果小灯泡断路,那么电压表串联在电路中,此时电流表没有示数,但是电压表有示数,故C错误;
D.如果滑动变阻器某段发生断路,那么整个电路被切断,所以电流表和电压表没有示数。当移动一段距离后,变阻器接触良好,此时电流表和电压表都会有示数,故D正确。
故选D。
4.【答案】 (1)被测电阻阻值范围为400~600Ω,2节干电池的总电压最大为3V,根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A,比电流表最小刻度值0.02A小得多,因此电流表无法测量电路中电流;a点在最右端,b点在最左端
(2)调节Y的阻值,使电压表示数为2V
【解析】【分析】(1)①如果电流值小于电流表的分度值,那么就无法测出,根据被测阻值的范围和电源电压的范围计算出通过电路的电流值,然后与电流表分度值比较即可;
②当滑片在变阻器的最右端时,变阻器接入的阻值为零,此时只有电阻Rx,此时电压表的示数就等于电源电压U1;当滑片在最左端时,变阻器全部接入,此时变阻器与Rx串联,记下此时电压表的示数U2。根据U滑=U总-Ux可知,此时U1-U2就是变阻器的电压。
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。先让Rx与变阻器串联,将电压表的示数调到定值;然后再让可读数的变阻器Y与变阻器串联,调节它的阻值,使其示数仍然为定值,这时Y的电阻值肯定与Rx的阻值相等。
【解答】(1)科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是:被测电阻阻值范围为400~600Ω,2节干电池的总电压最大为3V,根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A,比电流表最小刻度值0.02A小得多,因此电流表无法测量电路中电流。
(2)②再断开开关S1 , 闭合开关S2 , 调节Y的阻值,使电压表示数为2V,读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
5.【答案】 (1)861 Ω
(2)电压表
(3)A,B,C
(4)(4)甲。因为20 Ω 是小电阻,电压表内阻大,直接并联后电压表分流作用小,电流表测量偏差小,电阻测量值偏差小。
【解析】【分析】(1)为了减少测量误差,将三个电阻值相加,然后求出它们的平均数即可;
(2)电压表直接并联在定值电阻两端,测量的是电阻两端的真实电压,电流表测干路中的电流。由于电压表的阻值与定值电阻阻值差不多大,造成干路电流明显大于通过定值电阻的电流。因此甲电路中由于电压表内阻的影响,使得测量结果小于真实值,因此甲适用与电阻比较小的情形。
如果被测电阻较大,那么电流表与它串联时,电流表的电阻对总电阻的影响非常小,此时待测电阻和电流表的总电压和待测电阻的电压几乎相同,此时对测量结果的影响非常小,此时图乙适用电阻比较大的情形。
(3)①③根据上面得到的结论分析判断;
②根据电压表和电流表对测量电阻的影响判断。
(4)根据(2)中的分析判断。
【解答】(1)该电阻的阻值:R=870Ω+862Ω+851Ω3=864Ω。
(2)根据这些信息可知,该电阻的阻值与电压表的阻值比较接近,因此电压表的电流会对通过定值电阻的电流产生较大影响,由此判断甲电路中由于电压表内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。
(3)A.该电阻的阻值为864Ω,与电压表的电阻接近,因此甲方法不合适;由于它的电阻远远大于电流表的电阻,所以适用乙方法合适,故A正确;
B.无论哪种方法,由于电压表和电流表都有电阻,因此肯定对对测出的电阻值产生影响,只是影响的大小不同,故B正确;
C.为了使测量结果更准确,应该选甲电路,理由是:20 Ω 是小电阻,电压表内阻大,直接并联后电压表分流作用小,电流表测量偏差小,电阻测量值偏差小。
6.【答案】 (1)断开;大
(2)无;有
(3)解:如图所示:
(4)10
(5)A
【解析】【分析】(1)为防止发生短路现象或电路时通时断烧坏电源,连接电路时,开关应处于断开状态;为了防止闭合开关后电流太大而烧坏用电器,因闭合开关前,应使滑动变阻器的阻值处于最大状态。
(2)根据甲图可知,实验时闭合开关,电压表与电流表串联,此时电压表测电源电压,因此电压表有示数;由于电压表的内阻很大,所以通过电路的电流很小,因此电流表无示数。
(3)在伏安法测电阻的实验中,除了电压表与定值电阻并联,其它的都是串联,要注意电表的量程和正负接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”;
(4)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数,最后根据R=UI计算电阻值;
(5)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此分析要增大R的电压时,变阻器的阻值变化,进而确定滑片的移动方向。
【解答】(1)在连接电路时,开关S应处于断开的状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最大的位置。
(2)小明同学连接了如图甲的电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数。
(3)由图可知,电压表与电阻R串联了,导致电流表没有示数。应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉,将此导线改接在电压表中间接线柱上,如下图所示:
(4)图中电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A,
那么电阻R=UI=2V0.2A=10Ω 。
(5)根据串联电路电压的规律,适当增大电阻R两端的电压,就必须减小变阻器两端的电压,即应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动。
7.【答案】 (1)解:如图所示:
(2)0.3;8
(3)闭合S、S1;U1R0U-U1
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线要求分析解答;
(2)根据乙图,确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数,最后根据R=UI计算待测电阻的阻值;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即UXU0=RxR0。将一个定值电阻R0与待测电阻Rx串联,只要能够测出此时两个电阻的电压,就能计算出待测Rx。根据丙图可知,将两个开关都闭合时,电压表测电源电压;当开关S1断开时,电压表测Ux,二者之差就是定值电阻的电压U0 , 最后根据上面的关系式计算即可。
【解答】(1)根据甲图可知,滑动变阻器与待测电阻Rx串联,它左下角的接线柱已经与开关相接,只要将左上角的接线柱与定值电阻的右端接线柱相连即可,如下图所示:
(2)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么示数为0.3A,
未知电阻R=UI=Ω。
(3)①闭合S、断开S1 , 用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②闭合S、S1 , 用电压表测出电源的电压U;
③此时R0的电压:U0=U-U1;
根据UXU0=RxR0得到:UXU-U1=RxR0;
解得: Rx=U1R0U-U1。
8.【答案】 (1)由欧姆定律,电路中的最大电流约为I= UR = 3V400Ω =0.0075A<0.02A(电流表小量程分度值),故电流表无法测量电路中的电流;a点在最右端;b点在最左端
(2)调节Y的阻值,使电压表示数为2V
【解析】【分析】(1)①当变阻器的阻值为零时,电路里只有待测电阻Rx,根据欧姆定律I=UR计算出通过电流表的最大电流;如果最大电流超过电流表的量程,或者小于电流表的分度值,那么电流表都不能将其测量出来。
②根据甲图可知,当滑片在最右端时,变阻器接入的阻值为零,此时Rx两端的电压等于电源电压;当滑片在最左端时,变阻器接入阻值最大,根据U总=Ux+U变可知,此时电压表的示数与前面电压表的示数之差等于变阻器两端的电压。
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即U1U2=R1R2。当两个电阻分别与变阻器串联时,如果这两个电阻两端的电压相等,那么变阻器两端的电压也相等,根据串联电路的分压规律可知,这两个电阻的阻值相等,据此分析解答。
【解答】(1)①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是:由欧姆定律,电路中的最大电流约为I=UR= 3V400Ω 0.0075A<0.02A(电流表小量程分度值),故电流表无法测量电路中的电流。
②实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是:a点在最右端;b点在最左端。
(2)①先闭合开关S、S1 , 此时Rx与变阻器串联,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;
②再断开开关S1 , 闭合开关S2 , 此时Y与变阻器串联。调节Y的阻值,使电压表示数为2V,读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
9.【答案】 (1)
(2)8
(3)将滑动变阻器移到“B”端;U1R滑/(U-U1)
【解析】【分析】(1)在伏安法测电阻的实验中,除了电压表与定值电阻并联外,其它的元件都是串联,要注意电表的量程和正负接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)根据乙、丙两图,分别确定量程和分度值,然后根据指针位置读出电压和电流值,最后根据R=UI计算即可;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,即U1U滑=R1R滑 , 如果能够测出待测电阻和变阻器最大值时的电压,就能利用这个关系计算出待测电阻的阻值。首先将变阻器的阻值调到0,记下这时电压表的示数,也就是电源电压U;然后将变阻器的阻值调到最大,记下这时电压表的示数为U1 , 而前后两个电压表的示数之差就是变阻器的电压,到此问题解决。
【解答】(1)根据甲图可知,电压表并没有与R并联,电压表的“-”接线柱已经与R的左端接线柱相连,只需将R与变阻器相连的导线从变阻器端拆下,改接在电流表的“-”接线柱上或电压表“3”接线柱上即可,如下图所示:
(2)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么示数为2.4V;
根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么示数为0.3A;
则电阻的阻值为:R=UI=Ω。
(3)①将滑动变阻器滑片移到“A”端,读出电压表的读数,记为U;
②将滑动变阻器移到“B”端,读出电压表的读数,记为U1;
③根据U1U滑=R1R滑得到:U1U-U1=R1R滑;
解得:R滑=U1R滑U-U1。
10.【答案】 (1)
(2)变大
(3)0.25;U额I2-I1
【解析】【分析】(1)在测电阻的实验中,除了电压表与灯泡并联外,其它元件都是串联,要注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”;根据灯泡亮度的变化确定变阻器阻值的变化,从而确定变阻器的接线情况。
(2)根据乙图确定灯泡电阻随电压变化的规律;
(3)测量小灯泡正常工作时的电阻,关键是让灯泡处于正常发光的状态,然后测量出通过它的电流。如果让定值电阻R0与灯泡并联,此时二者的电压始终相等,只要定值电阻的电压为2.5V时,灯泡肯定正常发光。首先让电流表测R0的电流,调节变阻器阻值,直到电流表的示数为2.5VR0。再通过开关的切换,让电流表则总电流,两个电流相减得到灯泡的额定电流,最后根据欧姆定律计算灯泡正常发光的电阻即可。
【解答】(1)根据图片可知,滑动变阻器应该与灯泡串联,接线“一上一下”。变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮,电流变大,电阻变小,那么变阻器上下面肯定接的是左下角的接线柱,如下图所示:
(2)根据图乙可知,电流随电压变化的图像越来越向横轴偏折,这说明二者的比值越来越大,即灯泡的电阻随电压的增大而变大。
(3)①先闭合开关S、S1 , 断开S2 , 移动滑动变阻器滑片P,
使电流表的示数I1=U0R0=2.5V10Ω=0.25A , 此时小灯泡正常工作;
②灯泡的的电流为:IL=I2-I1;
那么灯泡正常发光的电阻为: RL=ULIL=U额I2-I1。U(V)
1.5
1.9
2.6
I(A)
0.34
0.44
0.54
实验次数
电压U(V)
电流I(mA)
电阻R(Ω)
1
2.0
2.30
870
2
2.5
2.90
862
3
4.0
4.70
851
实验次数
电压U(V)
电流I(mA)
电阻R(Ω)
1
2.0
1.92
1042
2
2.5
2.45
1020
3
4.0
3.75
1067
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