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文档简介
专题训练:11电路探秘
一、实验探究题
1.(202。衢州)为探究影响水果电池电压大小的因素,小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和
电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验,数据记录如下表:
实验组别水果种类电极插入深度/cm电极之间距离/cm测得电压/V
1哈密瓜1.02.00.886
2哈密瓜1.04.00.885
3哈密瓜1.06.00.886
4苹果1.02.01.009
5苹果1.52.01.011
6苹果2.02.01.010
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验(填组别)进行对比。
(2)分析实验数据,可以得出的结论是。
(3)于电池与水果电池原理类似,其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,你
的做法是。
2.(2020•湖州)方方做了"研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后,欲探究通过小灯泡的
电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为"6V3.6W"的小灯泡、规格为"2A10C"的滑
动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动
变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导
下,设计了如图乙所示的电路图,继续实验。
(1)当使用图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压表示数为4伏,此时电流表示数为
(2)方方根据电路图乙,连接实物电路如图丙所示.老师说少连了一根导线,请你帮她在图中添上这根
导线。
(3)方方按图乙正确连接后进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图,如图丁所
zj\O
①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,。
②BC段明显发生弯曲,是因为。
3.(2020•宁波)在做"研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为3V,滑动变阻
器规格为"20Q1.0A-,还有多个阻值不小于5Q的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确),该元件和错误分
别是。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数第一次第二次第三次
定值电阻/Q510★
电流表示数/A0.400.200.10
表中"★”处所选用定值电阻的阻值是Qo
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验,并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R交的关系绘
制图像。该图像最接近于下列图像中的。
4.(2020•温州)在研究"电流与电压的关系"时,小明连接了如图甲的电路,电源电压U为3伏。
甲乙
(1)闭合开关后,小明发现电流表指针如图乙,出现这种现象的原因是o
(2)改正错误操作后,小明分别将电阻R。为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路,测得电阻Ro的电
压Uo和电流I。数据,如表一所示。小明想进一步研究"电阻Ro的电流变化量大小△Io与电压变化量大小
△Uo的关系",根据数据计算出部分电压变化量大小AUo和相应的电流变化量大小△布,如表二所示,
则表二中的a为
表一
组别第1组第2组第3组
Ro(欧)51020
Uo(伏)1.02.22.51.21.82.41.62.42.8
1。(安)0.200.440.500.120.180.240.080.120.14
表二
组别△Uo(伏)△lo(安)
第1组1.5a
第2组0.60.06
第3组0.80.04
(3)小明发现,滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小的比值,总是等于定值电阻Ro的
阻值,请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。o
5.(2020•嘉兴)在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之
间的关系,开展了以下探究。
实验次数电阻Ri/Q电阻R2/Q电压U/V电流I/A总电阻R/Q
1103030.47.5
2303030.215
3301530.310
【实验步骤】
①设计电路,根据电路图连接实物;
②闭合开关,分别读出电压表和电流表的示数并记录;
③计算总电阻并填入表格;
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
请你在答题卷中用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
【得出结论】并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
【思考讨论】
①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。
②分析表中数据,若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻将。
6.(2020•杭州)小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关
系。已知电源电压恒为3V,定值电阻Ro的阻值为3C,滑动变阻器Ri上标有"2A5Q"字样。实验数据如表
所示。
实验次数123456
电流表示数/A0.380.430.500.600.75(D
电压表示数/V1.861.711.501.200.750.00
变阻器电功率/W0.710.740.750.720.560.00
(1)用笔画线代替导线,在答题纸上完成图乙的电路连接
(2)表中第6次实验时,电流表示数如图丙所示,则表中数据①是
(3)根据实验数据可知,此电路中,滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是
7.(2019•温州)小明利用图甲电路研究电流与电压的关系,其中滑动变阻最大阻值为500欧,定值电阻R。
阻值为10欧。闭合开关,当滑片从最右端慢慢向左移动,发现最初电压表指针几乎不动,直到接近左端
时电压表指针才开始有所偏转,继续左移,指针偏转角度迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示发生
明显变化的调节区级很小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明显的变
化,应选择怎样的滑动变阻器?小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用图乙进行如下实验:
①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C,阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图2乙电路,闭合开关,滑片P从最右端移到最左端,记录电压表示数U随滑片移动
长度x变化的相关数据,多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A,重复步骤②。
④处理相关数据,获得"电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,
此时示数为零的电表是。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是。
(3)若利用图乙研究通过Ro的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三条电阻丝中,你认为选择哪一条
电阻丝最合适并说明理由。
8.(2019•杭州)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表,并设计了如图所示电路,在M、N中可接待测
电阻,已知电流表量程为0~0.6安,电源电压为12伏,请回答
p”
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于(选填A或B)
(2)先将M、N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表0.6安的刻度上标定的电
阻值为此时滑动变阻器的阻值为欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同
的电阻,电流表示数
(3)电流表0.2安刻度处,标定的电阻值为欧
(4)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度(选填均匀或不均匀)理由是
9.(2019•宁波)小科利用仅有的一个规格为"10Q1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律",该变阻
器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图所示,电源电压恒为3V。实验步骤如下:
①用4C的定值电阻进行实验,连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为2V,读出电流表的示数并记录。断开开关,把滑
片P移到A端。
③依次用阻值为6。、8Q和10Q的定值电阻替换原来的电阻,重复步骤②。
(1)小科设计上述实验步骤,是要研究通过导体的电流与之间的关系。
(2)小科发现,滑片P向右移动过程中,每次实验开始时电压表都没有示数,移到某一点(该点记为C)
时突然有了示数。但在完成8Q电阻的实验后,再做10Q电阻的实验时,当电压表有示数后,示数一直大
于2V。分析可得,电阻丝BC的阻值RBC的范围是。
(3)为了完成10C电阻实验,将滑片P移到C点,只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线,就能继
续完成实验.请你在答题卷的图中用笔画线补上这根导线。
10.(2019湖州)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,测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数电压U(伏)电流1(毫安)电阻R(欧)
12.02.30870
22.90862
34°4.70851
-------------Hi-----------------------------
甲
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欧、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伏,内阻6000欧
电流表:量程0~10毫安,内阻40欧
根据这些信息,可判断甲电路中由于("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,测量数据和结果如下表二:
表二
实验次数电压U(伏)电流1(毫安)电阻R(欧)
12.51.921042
22.52.451020
34.03.751067
乙
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欧小阻值电阻时,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。
11.(2019•衢州)小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400~600Q)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(500Q0.5A)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Ui,Ui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6,则Ui-lh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、Si,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;②再断开开关Si,闭合开关S2,,
读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
12.(2019•金华)利用如图电路研究"电流与电阻的关系”,其中电流表量程为"0~0.6A",电压表量程为
"0~3V”,滑动变阻器的规格为"50C,1A"。依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成
实验,获得数据如下表。
I_\\\\—^~I
实验组别112233
电阻R(欧)51020
电流1(安)0.40.20.1
请回答:
(1)完成第一组实验,断开开关,拆下5欧的电阻,改接10欧的电阻。继续操作有以下四步:①闭合开
关:②将滑动变阻器的滑片移到最右端:③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从安全和规范角度考虑,正确的顺序是;
(2)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是:
(3)依据表中数据作出了下列图像,其中正确的是;
(4)要完成本次实验,电源最多只能将节干电池串联。
13.(2018・宁波)实验室购买了一卷标有长度为100m的铜芯包线,小科想通过实验测定其实际长度。他首
先测得导体横截面积S为1mm?,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017Q。
(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中,小科在闭合开关前应将滑片P置于最端。(填"左"或"右")
②小科通过移动滑片P,测得多组数据,绘制成U-I图像如图乙,据此可以判定这卷导线的实际长度
100m»(填"大于"、"等于"或"小于")。
(2)小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m,利用铜的密度p,也可以算出实际长度。请你写出这卷导
线实际长度I计算式:1=(用字母表示)。
14.(2018•杭州)下表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。
实验序号123456
电压(V)01.01.52.02.53.0
电流(A)00.190.230.270.300.32
(1)在答题纸的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图像。
(2)已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦,现有电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,请设计电路
图(画在答题纸的指定区域内),并说明使小灯泡L正常工作时的操作方法:(现有器材:"20Q,1A"的
滑动变阻器、电压表、开关各一只,导线若干)。
答案解析部分
一、实验探究题
1.(1)1、2、3
(2)电极材科不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关
(3)改变化学填充剂的成分
分析:(1)根据控制变量法的要求进行选择;
(2)根据表格数据对比,分析水果电池电压与水果种类、电极深度和电极之间的距离是否有关;
(3)根据(2)中的结论分析解答。
解答:(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,必须控制水果种类和电极深度相同,故选
1>2、3;
(2)对比实验1、2、3可知,当水果种类和电极深度相同时,电池电压与电极之间的距离无关;
对比实验4、5、6可知,当水果种类和电极距离相同时,水果电池电压与电极深度无关;
对比实验1、4可知,当电极深度和电极距离相同时,水果电池电压与水果种类有关。
最终得到结论:电极材科不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距
离无关。
(3)根据(2)结论可知,要改变水果电池的电压,只能改变水果的种类;据此类推,要改变干电池的
电压,就要改变干电池内化学填充剂的成分。
(3)通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比;电阻变大
分析:(1)根据甲图可知,电压表与灯泡串联,电压表测灯泡的电压。首先根据U斫U总-5计算出变阻
器两端的电压,再根据/变=/计算电流表的示数;
(2)将图丙与乙对照,二者的串并联关系要完全一致,且元件的相对位置保持一致,据此确定缺少导线
的位置即可;
(3)①如果两个物理量的变化图像为一条直线,那么它们成正比关系;
②当电流较大时,灯丝的温度升高,电阻不断增大,因此电压和电流的比值不断增大。
解答:(1)根据甲图可知,电压表与灯泡串联,电压表测灯泡的电压。
变阻器两端的电压:
u«=Ua-UL=9V-4V=5V;
秒
电流表的示数为:/变=0广=5荒V=。-54:
(2)将丙图与乙图对照可知,电流从正极出发之后,依次经过灯泡、电流表和变阻器、开关回到负极,
电压表与灯泡并联,但是图丙中缺少一根线,即连接灯泡左端的接线柱与变阻器左下角接线柱的线,将
其补充如下:
(3)①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,通过小灯泡的电流与它两端的电压成正
比;
②BC段明显发生弯曲,是因为电阻较大。
3.(1)电流表,正负接线柱接反
(2)20
(3)A
分析:(1)在探究电流和电阻关系的实验中,除了电压表与电阻并联外,其它元件都是串联,要注意电
表的量程选择和正负接线柱的连接方向,还要注意滑动变阻器接线"一上一下"。
(2)在在探究电流和电阻关系的实验中,要改变电阻控制电压相等。根据第一次的数据计算出电压表的
示数,然后根据欧姆定律计算出"★"处的阻值;
(3)根据公式P=?分析变阻器的功率变化规律.
解答:(1)根据图片可知,电流表的",接线柱与电源的正极连接,而"3A"的接线柱与电源负极相连,因
此错误为:电流表,正负接线柱接反;
(2)根据第一组数据可知,电压表的示数为:Ui=liRi=0.4Ax5Q=2V;
那么第三次定值电阻的阻值为:/?3=晟=念=200。
(3)根据实验过程可知,电压表的示数保持不变,根据UQUN-U可知,变阻器两端的电压也保持不变。
根据公式P=?可知,当变阻器的阻值增大时,它的功率变小,故选A。
4.(1)正负接线柱接反
(2)0.30
(3)根据串联电路电压特点U=UO+UR,得△UR=AUo;根据串联电路电流特点IR=IO,得△IR=AI。。
所以△UR与△IR的比值等于△Uo与△b的比值。据表二数据可知,△Uo与△Io的比值等于Ro,则AUR
与△灯的比值等于Ro
分析:(1)电流表在接线时,必须"正进负出",否则指针向反向偏转;
(2)根据表二,确定电流变化量和电压变化量之间的数量关系,然后据此计算第一组中的数值a;
(3)首先根据串联电路总电压和各处电压的关系确定定值电阻电压的变化量和变阻器电压变化量的关
系,然后根据串联电路的电流规律确定两个电流变化量的关系,最后根据欧姆定律确定电压变化量和电
流变化量的比值关系即可。
解答:(1)根据乙图可知,电流表的指针反向偏转,那么出现这种现象的原因是:正负接线柱接反;
(2)根据表二可知,第2组和第3组中△Uo与Alo的比值分别为10。和20Q,都等于各自对应的电
阻,因此第1组中,也符合这个规律,即:△/。=争=缪=0.34;
Ki
(2)小明发现,滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小的比值,总是等于定值电阻Ro
的阻值,理由是:根据串联电路电压特点U=UO+UR,得AUR=AUO;根据串联电路电流特点IR=IO,
得△[=△1°。所以△UR与△IR的比值等于△Uo与△Io的比值。据表二数据可知,△Uo与的比值等于
Ro,则AUR与^IR的比值等于Ro。
并联后相当于增大了导体的横截面积,在导体材料、长
度、温度不变时,横截面积越大,导体电阻越小。;增大
分析:【实验步骤】根据电路图连接实物图时,要保证各个电器元件的串并联关系一致,元件的相对位
置一致,还要注意电表的量程和正负接线柱的连接。
【思考讨论】①导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比;
②将第1次和第2次实验数据对比得出结论即可。
解答:【实验步骤】根据电路图可知,两个电阻并联,电压表与Ri并联,电流表在干路上测总电流。观
察实物图可知,电流表还没有接好。只需将开关右侧的接线柱与电流表中间的"0.6"接线柱相连,然后再
将接线柱与电阻R2右侧的接线柱相连即可,如下图所示:
氐
【思考讨论】①根据导体的电阻和横截面积的关系可知:导体的并联相当于增大了导体的横截面积,在
导体材料、长度、温度不变时,横截面积越大,导体电阻越小。
②对比第1和2组数据可知,电阻R2的阻值不变,但Ri的阻值增大,这时总电阻增大了,那么可以得
到结论:若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻将增大。
(2)1.00
(3)随着滑动变阻器接入电路电阻的增大(或减小),其电功率先增大后减小。
分析:(1)根据电路图甲确定各个电器元件的串并联关系,然后对实物图进行连接,注意元件的位置也
要保持一致;
(2)首先根据丙图确定此时电流表使用的量程和分度值,再根据指针位置确定电流表的读数;
(3)根据计算出每组实验中变阻器的阻值,然后根据表格确定变阻器的功率和电阻的变化规律。
•1
解答:(1)根据甲图可知,定值电阻Ri、电流表和定值电阻R串联,电压表与变阻器并联,测变阻器的
电压。根据乙图可知,将开关右端的接线柱与定值电阻Ro左端的接线柱相连,再将电流表的接线柱与
电压表右边的接线柱相连,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电流表选择的量程是0~3A,分度值是0.1A,那么电流表的读数是1A,因此表中数
据①是1;
(3)根据公式分别计算出每次实验中变阻器的阻值分别为:4.89。、3.97C、3Q、2C、1Q,与变
阻器的功率对照可知:随着滑动变阻器接入电路电阻的增大(或减小),其电功率先增大后减小。
7.(1)电压表
(2)电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大
(3)B,图乙电路中,B电阻丝上的滑片移动时,电压表示数始终能发生较明显变化,且变化范围较大
分析:(1)无论电压表还是电流表都是利用电流的磁效应工作,这根导线与哪块电表连接,哪块电表的
示数就为0;
(2)根据图丙分析每根电阻丝对应的电压表示数变化范围,然后描述阻值大小和电压表变化范围的关
系;
(3)研究电流和电压的关系时,要保证电阻相同,改变电压,因此电压表的示数要有明显的变化才行,
据此解答。
解答:(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外
断开,由于a与电压表相连,所以这时电压表的示数0;
(2)根据图丙可知,1C电阻丝对应的电压表最大示数与最小示数的差最小,而400c电阻丝对应的电压
表的最大示数与最小示数的差最大,因此得到结论:电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大;
(3)研究电流和电压的关系时,要保证电阻相同,改变电压,因此电压表的示数要有明显的变化才行;
根据图丙可知,三根电阻丝中B电阻丝对应的电压表的示数变化最明显,变化范围最大,因此应该选择
B。
8.(1)B端
(2)0;20;0.3
(3)40
u
(4)不均匀;1=荻藐":,可知刻度不均匀
分析:(1)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的阻值要调到最大;
(2)将MN直接相连,电流表的示数最大,那么它们之间的阻值最小为0;根据公式R变=二计算变阻
器这时接入的阻值;当接入另一个电阻时,根据RMR交+R计算总电阻,再根据/总计算这时的电流;
(3)当电流表示数为0.2A时,根据欧姆定律计算出这时的总电阻R4,然后再根据RMN=R&-R变计算出
标定的电阻;
(4)如果被测的电阻值和电流成正比例关系,那么刻度就是均匀的;否则,刻度就是不均匀的。
解答:(1)当滑片在B端时,变阻器接入电阻最大,因此闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于B端;
(2)将MN直接相连,它们之间的电阻为0,所以电流表0.6A的刻度上标定的电阻值是0;
此时滑动变阻器的阻值为:R变=L=尼=200;
若在MN之间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻,
这时的总电阻为:Ra=R变+R=20Q+20Q=40Q;
这时电流表的示数为:/总=£=焉=0.34
(3)当电流表的示数为0.2A时,
总电阻为:/总攻=怒=6皿
标定的电阻为:RMN=RQR=60Q-20Q=40Q;
.UUU
(4)电阻表上的阻值其实就是R河,而对应的电流值/=3=及西;=茄西,因为被测量的电阻
和对应的电流之间不是正比例关系,因此改装后的测电阻的表刻度肯定不均匀。
9.(1)导体电阻
(2)4Q<RBC<5Q
分析:(1)实验步骤中哪个量发生变化,就是探究电流与哪个量的关系;
(2)分别计算定值电阻为8Q和10Q,电压表示数为2V时变阻器对应的阻值,那么BC的阻值就在这两
个数值之间;
(3)当换成10C的电阻时,变阻器需要接入的阻值为5Q;因为RBC〈5Q,且变阻器的最大阻值为10Q,
那么RAC肯定>5Q,只要使用AC段电阻丝即可解决问题。
解答:(1)根据③中描述,将原来的电阻替换成其它阻值,因此要研究通过导体的电流与导体电阻之间
的关系;
(2)当电压表的示数为2V时,
变阻器的电压为:U变=US-U=3V-2V=1V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:
当换成8c的电阻时,
2V_80
M号
解得:R变=4Q:
当换成10Q电阻时,
2V_ion
正=亏
解得:R咬=5Q;
因此RBC的范围为:4Q<RBC<5Q;
(3)当换成1OQ的电阻时,变阻器接入的最小电阻应该为5。;因为RBC<5Q,且变阻器的最大阻值为
1OQ,那么RAC肯定>5Q,只要使用AC段电阻丝即可,如下图:
10.(1)861欧
(2)电压表
(3)A,B,C
(4)甲。因为20欧是小电阻,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。
分析:(1)在测量定值电阻的阻值时,可以使用多次测量求平均值的方法减小实验误差,即:R=
Ri+R2+R3
3;
(2)甲图中,电压表与电阻并联,那么电流表测得的值就是通过电压表和电阻的电流之和,即测得的电
流偏大,根据欧姆定律分析计算出阻值的变化;
(3)根据(1)中相同的办法计算出电阻的阻值,哪次误差小,哪个实验方案就更合适,据此选择;
(4)被测的电阻越小,通过的电流越大,图甲中电流表的示数与电阻实际电流相差越小,计算出的电阻
误差也越大;被测的电阻越大,它两端的电压越大,图乙中电压表的示数与实际电压相差越小,计算出
的电阻误差越小。
解答:(1)该电阻的阻值为:R==87。。+86j+851。=8610
(2)该电阻的阻值为1000Q,而电压表的电阻6000Q,这时二者电阻相近,电流表测得的电流与通过电
阻的电流相差比较大,因此计算出的电阻产生较大误差,那么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)图乙测得的电阻为:R'=5卷当=1。420+10产+1067c=10430;
A.通过计算可知,图乙测出的电阻与实际阻值误差更小,故A正确;
B.无论使用哪种方法测得的电阻阻值都会和实际阻值有差异,故B正确;
C.相同的电阻,使用不同的测量方法,测出的值误差大小不同,故C正确。
故选ABCo
(4)如果要测量阻值约为20Q的电阻时,由于它电阻较小,因此通过它的电流较大,电压表与它并联时
对电流表的示数影响比较小,测得的电阻误差会比较小。
11.(1)被测电阻阻值范围为400~600欧姆,2节干电池的总电压最大为3伏特,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0Q2安培小得多,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
分析:欧姆定律是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的
电阻成反比。
解答:(1)由提供的器材可知,该实验电路的最大电压是3V,而待测电阻大约是400~600Q,其电流最
大为/=1=怒=0.075A,远比电流表的的最小刻度0.02A小的多,所以电流无法读取;由甲图可
R400/2
知,电压表测量的是待测电阻两端的电压,现将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为
Ui,Ui即为电源电压,则说明电路中只有待测电阻接入电路,则滑动变阻器没有接入,故处于最右
端;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为6,则5-5就是此时滑动变阻器两端
的电压,滑动变阻器接入电路且是最大值,故此时滑片处于最左端;
(2)由实验步骤可知,乙电路是通过可读数的变阻器来读取待测电阻的阻值,而电路中可知,Y与Rx并
联且电压测的是Y与Rx的电压,所以断开开关Si,闭合开关S2,使电压表的示数也为2V,则Y
的阻值与Rx相等;
故答案为:(1)①被测电阻阻值范围为400~600欧姆,2节干电池的总电压最大为3伏特,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0.02安培小得多,因此电流表无法测量
电路中电流。②a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。
12.(1)②①④③
(2)电压表示数为2
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