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文档简介
专题16伏安法测电阻
考点
会设计实验,用电流表、电压表测电阻,进一步学会电路连接和测量技巧,经历利用滑
动变阻器改变待测电阻两端电压的设计、实验过程,体验解决物理问题方法的多样性。
1.小华同学做“用电流表,电压表测电阻”实验,所用器材齐全且完好。
①实验中,需测量并记录的两个物理量是、。
②画出实验电路图。
③闭合电键前,应使滑动变阻器连入电路的电阻。
④小华正确连接电路进行实验,当变阻器滑片处于某位置时,电流表的示数如图1所示,为
了读出电流表的示数,他应进行的操作是。
⑤该实验需要进行多次测量,其目的是为了。
2.(2019松江一模)小华同学做“用电流表电压表测电阻”的实验,所用器材齐全且完好,
电源电压不变(1.5伏的整数倍),所用滑动变阻器上标有“50C2A”字样。小华正确连接
电路,实验步骤正确,闭合电键,电流表、电压表的示数如图16(a)、(b)所示。
①该实验的原理是。
②“小华正确连接电路,实验步骤正确”表明电压表并联在两端,闭合电键时,滑
动变阻器连入电路的阻值,本实验所用的电源电压为伏。
③接着小华移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.18安,此时所测的电阻为欧。
(电阻精确到0.1欧)
3.(2021闵行一模)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,器材有:电池组、
待测电阻&、电流表、电压表、滑动变阻器、开关以及导线若干。小华连接电路,操作规范,
闭合开关,移动滑片发现电压表、电流表指针偏转方向相反,他立即停止实验。
①该实验的原理是:。
②电压表接在两端。
③小华重新正确连接电路并完成实验,发现滑片不能移至变阻器阻值最小处,请说明可能
的原因有哪些。o
4.(2020闵行一模)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材有:电压恒定
的电源、待测电阻小、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20。2A”字样)、开关以及导线若
干。实验中,小华正确连接电路,操作步骤正确,闭合开关时电表示数如图18(a)、(b)所示。
接着,移动滑片至中点位置(阻值恰好为最大值的一半),观察到电流表示数为0.38安,同时
发现电压表0~15伏量程已损坏,小华通过计算得出了此时心的电压。
Uxlx&及平均值
序号(伏)(安)(欧)(欧)
1(ID(⑵
OO2(13)0.38
图18
3
根据以上信息,回答下列问题:
(1)该实验的原理是.
(2)请在答题卡虚框内画出小华的实验电路图。
(3)完成表格中(11)、(12)、(13)空的数据填写。
5.(2020长宁区一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,所需器材齐全且完好,
电源电压为1.5伏的整数倍,滑动变阻器有两种规格可选,分别标有“10欧3安”和“20
欧2安”字样。小华选择器材正确连接电路,并使滑动变阻器接入电路的电阻最大。闭合
电键后,电流表、电压表的示数分别如图13(a)、(b)所示,他记下第一组数据。接着,小华
移动变阻器的滑片,当电压表的指针偏转至最大示数处时,电流表的指针自图13(a)位置转
过了三小格,他记下第二组数据……
(a)图13(b)
①根据小华的两组数据分别计算两次的测量值(结果保留I位小数)。
②通过计算说明小华所用电源的电压和选择的滑动变阻器规格。
6.(2021松江一模)小松做“用电流表、电压表测电阻”实验。现有电源、待测电阻、电
流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干,所有元件均完好。他正确连接电路,并将滑
动变阻器滑片置于一端。刚闭合开关时,观察到电流表示数为0.58安、电压表示数如图15
(a)所示;接着他移动滑片至某位置,发现电流表示数为0.28安,电压表示数为2.8伏;
他继续移动滑片至另一端,发现电压表、电流表示数分别如图15(b)、(c)所示。小松将
实验数据依次记录在表格中。
①该实验原理是;
②滑动变阻器的最大阻值为欧。
③请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到01欧)
理量电压Ux电流电阻以待测电阻尺阻
实验磊
(伏)(安)(欧)值(欧)
10.58
22.80.28
3
④小江认为小松的实验步骤中存在问题,这个问题是.
7.(2019上海中考题)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3
伏且保持不变)、待测电阻&、电流表、电压表、电健各一个,滑动变阻器有A、B、C三
个(分别标有“5C2A”字样、“10C2A”字样、“50C1A”字样),以及导线若干。小华实
验时选取其中一个滑动变阻器,正确连接电路,且使滑动变阻器的滑片在中点附近,闭合电
键时各电表示数如图10(a)、(b)所示,并记录第一组数据。继续移动滑片,当电压表示
数在如图(a)的基础上偏转两格后,记录第二组数据,此时小华发现电压表、电流表偏转
角度相同。求:
①电压表的量程是伏。
②计算说明实验中电流表的量程。
③根据记录的第二组数据,计算出此时待测电阻Rx的阻值。
8.(2020黄浦一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,所用器材有电源(电压为6
伏保持不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、待测电阻&及导线若干。他连接电路,
进行实验,当滑动变阻器滑片P分别置于两端和某位置时,电流表和对应的电压表示数如
下表所示。
①画出小华同学的实验电路图。
②计算滑动变阻器的最大阻值。(需写出计算过程)
③本实验中,待测电阻Rx的阻值为欧。(精确到0.1欧)
实验序号123
电流表示数(A)0.200.320.60
电压表示数(V)4.02.90
9.(2021金山一模)小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材齐全完好,其中:
电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器分别标有“20。2A”和“50。1A”。她选择好实验器
材连接电路进行实验。闭合开关将实验中测得的两组数据记录在下表中。
实验电压表示数电流表示数
序号(伏)(安)
14.50.16
24.00.20
①根据上述相关信息“在方框内画出小红同学的实验电路图。。
②请根据相关信息,说明小红同学实验中选用的滑动变阻器为,理由______。(需
写出适当的理由及计算过程)
③根据表一中实验序号2的数据,计算此次待测电阻的阻值为欧。
10.(2021嘉定一模)小嘉同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,现有电源(电压为
2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻Rr、电流表、电压表(只有。〜3伏档完好)、滑动变
阻器(标有“20C2A”字样)、开关及导线若干。实验中,他正确连接电路,实验步骤正确。
闭合开关时电表的示数如图12(a)、(b)所示。
实验序号电压(伏)电流(安)
11.70.22
2・・・・・・
3・・・•••
①请画出此时的电路图_________O
②实验所用电源电压是伏。
③小嘉同学观察到图12(a)、(b)的现象后,发现继续实验存在困难,思考后他调整了电
路元件的连接位置,重新实验。
(a)小嘉同学调整电路的原因是,他是怎样调整实验电路的?o
(b)根据重新实验后所记录的一组实验数据如上表所示,计算待测电阻Rx的阻值—。(精
确到0.1欧)
11.(2020青浦一模)某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为4.5
伏)、待测电阻Rx、电流表、电压表、开关各一个,三个滑动变阻器(分别标有“5欧2安”
“10欧2安”“50欧1安”字样)以及导线若干。他选择一个滑动变阻器,正确连接电路
后,将变阻器的滑片滑到金属杆的端点。闭合开关,电压表、电流表的指针位置如图13(a)、
(b)所示,记录第一组数据;然后移动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表、电流表
的指针自13(a)、(b)位置均转过三小格,记录第二组数据;接着继续操作完成实验。
图13
①实验中电压表所选的量程为伏。
②判断实验中所选的变阻器。(需写出计算过程)
③该同学的第二组数据中,电压、电流及计算出Rx的阻值是
12.(2021虹口一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压保持不变)、
待测电阻&、电流表、电压表(只有0〜3伏档完好)、滑动变阻器、开关以及导线若干。他
正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时电表示数如图12(a)(b)所示。他移动滑片
P,发现电流表的示数变大,电压表示数超出了量程。于是他经过思考后重新连接电路,测
量了两组实验数据如下表所示。移动变阻器滑片过程中,电流表示数最大为0.58安。
物理量电电
压流(安)
实验
(
伏)
■3.00.30
图]222.00.40
①计算电源电压U.
②计算待测电阻&的阻值(精确到0.1欧)。
13.小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持
不变)、待测电阻/?、电流表、电压表(只有0-3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20C2A”
字样)、电键以及导线若干。实验中,小华正确连接断路,且使变阻器接入电路中的电阻最
大,闭合电键时电表示数如图12(a)、(b)所示。
小华的实验记录
电压表示数电流表示数
实验序号
(伏)(安)
11.40.30
2——
3——
①通过计算说明实验所用电源的电压。
②小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重
新实验:
(a)根据图12中电表的示数等信息判断,在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最
大,并简述理由。______________________
(b)根据小华重新实验中所记录的一组数据(见上表),计算待测电阻&的阻值(精确到
0.1欧)。____
14.(2021静安一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏
的整数倍且保持不变)、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,以及导线
若干。他正确串联电路后,将电压表并联在电路中,闭合开关,移动滑动变阻器滑片位置,
测得两组实验数据,记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表,移动滑动变阻
器滑片位置,又进行了二次实验,其中第3次实验,观察到电压表、电流表如图13所示;
第4次实验中电压表和电流表的读数己经填入表二中。
图13
陵一表二
实验电压表示电流表示实验电压表示电流表示
序号数(伏)数(安)序号数(伏)数(安)
12.80.143
22.00.2042.70.22
①第3次实验中,电压表示数U=伏,电流表示数/=安。
②实验序号1和2中,电压表并联在______的两端,理由是。
③小华所用的电源电压为伏。
@待测电阻的平均阻值为欧(精确到0.1欧)。
15.(2021浦东新区一模)某同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压为6
伏且保持不变,滑动变阻器标有“50。2A”字样。他先把滑动变阻器的滑片移到最左端,
跟待测电阻尺、电流表、开关和电源连成串联电路,再把电压表并联在电路中。闭合开关,
向右移动滑片到某两个位置时,电流表、电压表的示数如图9所示;继续向右移动滑片,发
现电压表的示数变大,电流表示数的最小值为0.22安。
图9
①请在答题卡中相应的方框内画出该同学实验的电路图;
②闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻值(选填“最大”或“最小”);实验中电
压表的量程为0~伏。
③电阻R的阻值为欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)
16.(2021普陀一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有两节新干电池、待测
电阻乐、电流表、电压表、滑动变阻器有两种规格(分别标有“10欧2安”和“20欧1
安”字样)、开关以及导线若干。
表一
连接位置电压表示数
滑动变阻器两端0
开关两端3.0V
电流表两端0
①连接的电路如图13所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中连接。连接后
要求:滑片P向左移动,电压表示数变大。(用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)
②完成电路连接后,闭合开关发现电压表、电流表示数均为0,为排除故障,小华打算用
电压表进行检测。将电压表接在不同元件两端,闭合开关后电压表示数如表一所示,由此可
以判断故障为。
③排除故障后,小华按照正确操作步骤重新实验,闭合开关,发现电压表、电流表指针偏离零
刻度线角度相同,移动滑片到某一位置,电压表、电流表示数如图14所示,滑片从一端移动到另
一端,电流表示数变化范围为0.20-0.58安。
(a)请根据图14及相关信息,将表二填写完整。(电阻值精确到0.1欧)
(b)小华选用的滑动变阻器规格是:o(通过计算说明)
表二
理量
电压Ux电流/X电阻Rx电阻Rx平均值
序(伏)(安)(欧)(欧)
1
2
3
图14
17.(2021青浦一模)某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,实
验所用器材齐全且完好。他正确串联电源、待测电阻、变阻器、电流表、开关等电路元件后,
将电压表并联在电路中。实验时他将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,观察到电流表
的示数为0.2安,电压表的示数如图12(a)所示,当他移动滑动变阻器滑片时,电压表的
指针没有改变位置。经过思考后,该同学调整了电路,并按规范重新实验,当他闭合开关时,
电压表示数如图12(b)所示;他继续移动变阻器的滑片,当电压表示数如图12(c)所示
时,电流表的示数为0.28安。
(a)(b)(c)
图12
请根据相关信息完成下列各题:
①调整电路前,移动变阻器滑片时,电压表指针不改变位置的原因是。
②电流表的示数为0.28安时,计算此次待测电阻的阻值为欧。(精确到0.1欧)
③求实验中使用的变阻器的最大阻值。(需写出简要的计算过程或理由)
18.(2021徐汇一模)小汇做“用电流表、电压表测电阻”的实验,元件均完好,电源电压
保持不变。滑动变阻器上标有“50O2A”字样。
①他将电学元件串联后,将电压表并联在电路中,再将滑片移至变阻器的一端。闭合开关,
移动变阻器滑片,发现无论怎么移动滑片,电压表和电流表的指针始终如图17(a)、(b)
所示,产生这种现象的原因可能是。
②他重新正确连接电路,操作步骤正确。闭合开关时,观察到电压表、电流表示数仍如图
17(a)、(b)所示,继续移动变阻器的滑片,电压表选择合适的量程,当电压表示数为3.5
伏时,电流表示数为0.34安;再次移动变阻器的滑片,使电压表示数达到最大值时,电流
表示数变为0.58安。请将下表填写完整(计算电阻时,精确到0.1欧)o
19.(2021杨浦一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有器材:电源(两节新
干电池),待测电阻、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器两个(A标有“10Q2A”
字样,B标有“20。1A”字样),以及导线若干。
①请为小华设计正确的实验电路图。
②根据实验电路图,以笔线代替导线连接实物图像。
电路图
③若小华规范实验,开关闭合时,电流表示数如图17(a)所示。他将滑片移至滑动变阻器
的中点附近,电流表的指针在图17(a)位置基础上偏转了5小格。
(a)根据相关信息,计算并判断小华实验中滑动变阻器的规格。(需要写出计算过程)
(b)小华继续实验,将滑动变阻器的滑片移至另一端,电流表示数如图17(b)所示。计算此
时待测电阻的阻值为欧。(计算最后一组数据,精确到0.1欧)
20.(2021长宁一模)现有电源(己知其电压为2V整数倍)、两个电流表、一个10欧的定
值电阻R,一个待测电阻Rx,小明想利用现有器材测出待测电阻的阻值,于是他设计连接
了如图14(a)所示的电路:
(b)
图14
①小明将两个电流表分别接入a、b、c中的两点,闭合开关,两电表示数如图14(b)、(c)
所示,请判断电流表A2接入的位置,并说明理由。
②求出待测电阻Rx的阻值。(请写出过程)
③小红同学认为小明同学的实验结果可能存在较大的误差,理由是。
为了减小误差,可进行的操作是:
A.换不同电压的电源继续实验
B.换不同阻值的定值电阻继续实验
C.换其他待测电阻继续实验
21.(2021黄浦一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏
的整数倍保持不变)、待测电阻、电流表、电压表和开关各一个,滑动变阻器(分别标有“10
欧2安”、“20欧1安”字样)、以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器,正确串联电
路后,将电压表并联在电路中。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,将测得的两组数据记录在
表一中。小华观察数据思考后改变了电压表的接入位置,将测得的一组数据记录在表二中。
表一表二
电压表示数电流表示数
实验
(伏)(安)电压表示数电流表示数
实验
(伏)(安)
12.40.22
32.40.24
22.00.26
(1)画出小华最初的实验电路图。。
(2)判断所用滑动变阻器的规格,并说明理由。0
(3)通过计算说明所用电源的电压。(需写出过程)
(4)待测电阻的阻值为欧。(精确到0.1欧)
22.(2021宝山一模)在用电压表和电流表测电阻的实验中。
①小明利用电压表和电流表测量待测导体的电阻,实验电路如图11。其中电表A的示数
为,待测导体的电阻为欧。
②小华将滑动变阻器接入电路,测量&的电阻(如图12)。连接好电路,闭合开关,滑
动变阻器的滑片从右向左滑动,并依次将数据记录在表二中。
表二
实验序号12345
电压表示数
(伏)7.205.604.002.500.00
电流表示数
(安)0.360.681.001.301.80
由表二中数据可知,小华连接的实验电路是图12中的图
图甲图乙图丙
图12
小华选用的滑动变阻器及连接方式是图13中的
A.B.C.D.
图13
③小丽在实验过程中发现电压表不能使用,于是将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻
品使用(Ro值已知),如图14测量尺阻值。测量时,先闭合开关与,断开开关S2,记录电
流表A的示数为人;后断开开关吊,闭合开关S2,记录电流表A的示数为/2;则电阻七三
(用/|、和R)表不)。
图14
小丽为了得到多组数据,向老师借用了一个定值电阻R),按图15连接电路,并重复上述实
验步骤和计算方法,多次测量求出R的阻值。则你认为小丽得到的&阻值是的(选
填“正确”或“错误”),理由是。
专题16伏安法测电阻
考点
会设计实验,用电流表、电压表测电阻,进一步学会电路连接和测量技巧,经历利用滑
动变阻器改变待测电阻两端电压的设计、实验过程,体验解决物理问题方法的多样性。
1.小华同学做“用电流表,电压表测电阻”实验,所用器材齐全且完好。
①实验中,需测量并记录的两个物理量是、。
②画出实验电路图。
③闭合电键前,应使滑动变阻器连入电路的电阻o
④小华正确连接电路进行实验,当变阻器滑片处于某位置时,电流表的示数如图1所示,为
了读出电流表的示数,他应进行的操作是。
-315
OOO
图1
⑤该实验需要进行多次测量,其目的是为了
【答案】①电压和电流;②见下图;③最大;④断开电键,改变电压表至小量程,闭合电建,
再次测量;⑤取平均值减小误差。
【解析】①由伏安法测电阻的原理R=U〃可知,实验中,需测量并记录的两个物理量是待测
电阻两端的电压和通过待测电阻的电流;
②为保护电路,闭合电键前,应使滑动变阻器连入电路的电阻最大:
③当变阻器滑片处于某位置时,由图可知电压表指针偏转角度较小,说明电压表量程选大了,
为精确读出电压表的示数,他应进行的操作是:断开电键,换接电压表的小量程读数:
④为提高测量的准确程度,减小误差,应进行多次测量取平均值做为最后测量结果。
2.(2019松江一模)小华同学做“用电流表电压表测电阻”的实验,所用器材齐全且完好,
电源电压不变(1.5伏的整数倍),所用滑动变阻器上标有“50。2A”字样.小华正确连接
电路,实验步骤正确,闭合电键,电流表、电压表的示数如图16(a)、(b)所示。
①该实验的原理是o
②“小华正确连接电路,实验步骤正确”表明电压表并联在________两端,闭合电键时,滑
动变阻器连入电路的阻值,本实验所用的电源电压为伏。
③接着小华移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.18安,此时所测的电阻为欧。
(电阻精确到0.1欧)
【答案】①R=U/h②待测电阻;最大;9;③25.0。
【解析】①该实验的原理是已=。〃。
②“小华正确连接电路,实验步骤正确”表明电压表并联在待测电阻两端,闭合电键时,滑
动变阻器连入电路的阻值最大。
本实验所用的电源电压:滑动变阻器两端的电压UR=1R=0.\2安x50欧=6伏,
电源电压U=UR+UX=6伏+3伏=9伏
或U'=UR+UX'=6伏+0.6伏=6.6伏,
因为电源电压为1.5伏的整数倍,所以电源电压为U=9伏。
③小华移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.18安,则滑动变阻器两端的电压
UR=/R=0.18安X25欧=4.5伏,
待测电阻两端的电压Ux=U-UR=9伏-4.5伏=4.5伏,
此时所测的电阻为&="〃=4.5伏/0.18安=25欧
3.(2021闵行一模)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,器材有:电池组、
待测电阻&、电流表、电压表、滑动变阻器、开关以及导线若干。小华连接电路,操作规范,
闭合开关,移动滑片发现电压表、电流表指针偏转方向相反,他立即停止实验。
①该实验的原理是:。
②电压表接在两端。
③小华重新正确连接电路并完成实验,发现滑片不能移至变阻器阻值最小处,请说明可能
的原因有哪些。。
【答案】①R=U〃;②滑动变阻器;③可能的原因是:当变阻器阻值逐渐变小,电路中电流
逐渐变大,会超过电流表量程,或超过变阻器允许通过的最大电流;电流逐渐变大,待测电
阻两端电压逐渐变大,超过电压表量程。
【解析】①要测待测电阻尺的阻值,需要测出待测电阻&两端的电压和通过它的电流,然
后根据欧姆定律的变形公式求出其阻值大小,故该实验的原理是R=U/h
②闭合开关,移动滑片发现电压表、电流表指针偏转方向相反,说明电流表示数变大时,电
压表的示数变小,电流表示数变小时,电压表的示数变大,可能电压表接在滑动变阻器两端。
③当变阻器阻值逐渐变小,电路中电流逐渐变大,会超过电流表量程,或超过变阻器允许通
过的最大电流;电流逐渐变大,待测电阻两端电压逐渐变大,超过电压表量程。
4.(2020闵行一模)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材有:电压恒定
的电源、待测电阻Rn电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20C2A”字样)、开关以及导线若
干。实验中,小华正确连接电路,操作步骤正确,闭合开关时电表示数如图18(。)、受)所示。
接着,移动滑片至中点位置(阻值恰好为最大值的一半),观察到电流表示数为0.38安,同时
发现电压表0~15伏量程已损坏,小华通过计算得出了此时Hx的电压。
75^录UxlxRxRx平均值
序号(伏)(安)(欧)(欧)
1(1D(12)
2(13)038
3
根据以上信息,回答下列问题:
(1)该实验的原理是
(2)请在答题卡虚框内画出小华的实验电路图。
(3)完成表格中(11)、(12)、(13)空的数据填写。
【答案】(1)R=U/l;(2)下图;(3)2.8,0.26,4.2。
【解析】(1)用电流表、电压表测电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式R=U〃;
(2)电阻和变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表和电阻并联,如图所示:
(3)由图(a)可知,电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.8V;
由表中序号2数据可知,电流为0.38安,因此刚闭合电键时,电流小于0.38安,所以电流
表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,示数是0.26A;
闭合开关时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流为0.26A,则滑动变阻器
两端电压:UR=/R=0.26AX20C=5.2V;
又因为被测电阻与滑动变阻器串联,而串联电路两端电压等于各部分电压之和,
故电源电压:U=2.8V+5.2V=8V;
当滑片位于中点时,滑动变阻器两端电压:
f7R.|.=/ix/^=O,38AxlOQ=3.8V;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以未知电阻两端电压:
Ux=U-UR产8V-3.8V=4.2V。
5.(2020长宁区一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,所需器材齐全且完好,
电源电压为1.5伏的整数倍,滑动变阻器有两种规格可选,分别标有“10欧3安”和“20
欧2安”字样。小华选择器材正确连接电路,并使滑动变阻器接入电路的电阻最大。闭合
电健后,电流表、电压表的示数分别如图13(a)、(b)所示,他记下第一组数据。接着,小华
移动变阻器的滑片,当电压表的指针偏转至最大示数处时,电流表的指针自图13(a)位置转
过了三小格,他记下第二组数据……
①根据小华的两组数据分别计算两次的测量值(结果保留1位小数)。
②通过计算说明小华所用电源的电压和选择的滑动变阻器规格。
【答案】①17.5欧,16.7欧:②电源电压为4.5伏,变阻器选择了“20欧3安”。
【解析】①Ru=U|/Ii=2.1伏/0.12安=17.5欧;
移动变阻器的滑片,当电压表的指针偏转至最大示数处时,
5=3伏h=0.12安+0.06安=0.18安
RX2=U202=3伏/0.18安=16.7欧;
②若选择“10欧3安”变阻器:UR=/R=0.12AX10C=1.2V;
电源电压U=UR+UX=L2伏+2.1伏=3.3伏,不是1.5伏的整数倍
若选择“20欧3安”变阻器:UR=IR=0.12Ax20Q=2.4V;
电源电压U=UR+UX=2.4伏+2」伏=4.5伏,是1.5伏的整数倍,
所以电源电压为4.5伏,变阻器选择了“20欧3安”。
6.(2021松江一模)小松做“用电流表、电压表测电阻”实验。现有电源、待测电阻、电
流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干,所有元件均完好。他正确连接电路,并将滑
动变阻器滑片置于一端。刚闭合开关时,观察到电流表示数为0.58安、电压表示数如图15
(a)所示;接着他移动滑片至某位置,发现电流表示数为0.28安,电压表示数为2.8伏;
他继续移动滑片至另一端,发现电压表、电流表示数分别如图15(b)、(c)所示。小松将
实验数据依次记录在表格中。
①该实验原理是;
②滑动变阻器的最大阻值为欧。
③请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)
^理量电压Ux电流4电阻飞待测电阻凡阻
实验靛
(伏)(安)(欧)值(欧)
10.58
22.80.28
3
④小江认为小松的实验步骤中存在问题,这个问题是.
【答案】①R二^//;②20;③电压、电流读数正确得I分,四个电阻值正确得1分。
④闭合开关前,滑动变阻器滑片未置于最大阻值处;
理量电压U*电流(电阻凡待测电阻凡电
实验冷
(伏)(安)(欧)阻值(欧)
16.010.3
210.010.1
32.00.2010.0
【解析】①本实验原理是R=U〃。
②因正确连接电路,将滑动变阻器滑片从一端向另一端滑动时电流变小,可知滑动变阻器在
滑动过程中,电阻逐渐变大,当滑动变阻器阻值最小时,通过的电流最大为0.58A,结合题
意可知此时待测电阻两端的电压最大,图(a)电压表选用0~15V档位,读数为6V,即电
源电压为6.0V;当滑动变阻器阻值最大时,电流表电压表都选用小量程,通过的电流由图
(c)可知为0.20A,电阻两端的电压由图(b)可知为2.0V,根据串联电路中的电压规律U
产U-UR=6V-2V=4V
滑动变阻器的最大阻值R,,““=U*/1=4伏/0.2安=20欧
③第1次实验中,/?xi=Ui/Ii=6伏/0.58安=10.3欧:
第2次实验中,根据表中数据/?x2=U2/l2=2.8伏/0.28安=10.0欧;
第3次实验中,根据图中数据&3=U3/l3=2伏/0.2安=10.0欧;
待测电阻&的阻值&=(&1+&2+&3)/3=10.1欧
④小松的实验步骤中存在问题,是闭合开关前,滑动变阻器滑片未置于最大阻值处。
7.(2019上海中考题)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3
伏且保持不变)、待测电阻以、电流表、电压表、电健各一个,滑动变阻器有A、B、C三
个(分别标有“5C2A”字样、“10C2A”字样、“50C1A”字样),以及导线若干。小华
实验时选取其中一个滑动变阻器,正确连接电路,且使滑动变阻器的滑片在中点附近,闭合
电键时各电表示数如图10(a)、(b)所示,并记录第一组数据。继续移动滑片,当电压表
示数在如图(a)的基础上偏转两格后,记录第二组数据,此时小华发现电压表、电流表偏
转角度相同。求:
①电压表的量程是.
②计算说明实验中电流表的量程。
③根据记录的第二组数据,计算出此时待测电阻Rx的阻值。
【答案】①。〜3。②电流表选用小量程0〜0.6A;③5欧,5欧。
【解析】①电路连接正确,即待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测
电阻并联,因电源电压为3V,故电压表选用小量程0〜3V;
②(a)图中,电压表选用小量程,电压表示数为待测电阻两端的电压Ux=L4V,
(b)图中,若电流表选用大量程,电流为1.4A;若选用小量程,电流为0.28A;
根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:UR=U-UX=3V-1.4V=1.6V,
若电流表选用小量程,变阻器连入电路的电阻:R钏尸UR〃小=1.6V/0.28A=5.71C,
变阻器最大电阻约为Rk=2x5.71C=11.4。,与题中所给的“10C2A”变阻器的相吻合;
若电流表选用大量程,变阻器连入电路的电阻;R加I,=UR/IL1.6V/1.4AR.14C,
变阻器电阻为R);=2xl.14Q=2.28Q,与题中所给的变阻器的规格差别较大;
故电流表选用小量程0〜0.6A;
③电流表示数为0.28A,继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,
电压表示数可能为1.6V和1.2V:
若电压表示数为Ui=1.4V+2x0.1V=1.6V,即电压表示数变大,根据U=/R,则电路中电流
也应变大,电流为:L=0.28A+2x0.02A=0.32A;
待测电阻Rx的阻值:七尸U"i=1.6V/0.32A=5C;
若电压表示数为U2=1.4V-2XQ1V=1.2V,即电压表示数变小,根据U=/R,则电路中和电
流也应变小,电流为:I2=0.28A-2x0.02A=0.24A;
待测电阻R*的阻值:&2=U2〃2=1.2V/0.24A=5。;
8.(2020黄浦一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,所用器材有电源(电压为6
伏保持不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、待测电阻&及导线若干。他连接电路,
进行实验,当滑动变阻器滑片P分别置于两端和某位置时,电流表和对应的电压表示数如
下表所示。
实验序号123
电流表示数(A)0.200.320.60
电压表示数(V)4.02.90
①画出小华同学的实验电路图。
②计算滑动变阻器的最大阻值。(需写出计算过程)
③本实验中,待测电阻心的阻值为欧。(精确到0.1欧)
【答案】(1)下图(电压表并联在变阻器两端);(2)20欧;(3)9.9。
【解析】(I)因为电流表的示数变大时,电压表的示数变小,所以电压表与变阻器并联。
(2)因为电流表的示数变大时,电压表的示数变小,所以电压表与变阻器并联,当电路中
电流最小0.2安时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,
R3比={/2〃小=4伏/0.2安=20欧;
(3)当电流/产0.2安时,待测电阻两端的电压U/=U-UR=6伏-4伏=2伏。
心k。/〃尸2伏/0.2安=10欧
当电流/i=0.32安时,待测电阻两端的电压U*2=U-UR2=6伏-2.9伏=3.1伏。
%2=U2//2=3.1伏/0.32安=9.7欧
最大电流/产0.6安,R*3=S〃3=6伏/0.6安=10欧
电阻的平均值为&=(Rd+&2+Rx3)/3=9.9。
9.(2021金山一模)小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材齐全完好,其中:
电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器分别标有“20C2A”和“50C1A”。她选择好实验器
材连接电路进行实验。闭合开关将实验中测得的两组数据记录在下表中。
实验电压表示数电流表示数
序号(伏)(安)
14.50.16
24.00.20
①根据上述相关信息,在方框内画出小红同学的实验电路图。。
②请根据相关信息,说明小红同学实验中选用的滑动变阻器为,理由______o(需
写出适当的理由及计算过程)
③根据表一中实验序号2的数据,计算此次待测电阻的阻值为欧。
【答案】(1)见图:(2)“50C1A”:电压表示数减小,电流表示数增大,电压表测的是滑动
变阻器两端的电压。K产U/w=4.5伏/0.16安=28.13欧>20欧。(3)10.
【解析】(1)由表中数据知,随着电压表示数的增大电流表示数在减小,因此电压表测滑动
变阻器电压,如图1所示:
图1
(2)由表中实验序号I测量数据可知,此时滑动变阻器的电阻
/?»=(/«r//ifl=4.5伏/0.16安=28.125欧;
对比两个滑动变阻器可知小红同学实验中选用的滑动变阻器为“50C1A”的。
(3)根据实验序号2的数据,此次待测电阻的阻值&=U/I=(6伏-4伏)/0.2安=10欧。
10.(2021嘉定一模)小嘉同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,现有电源(电压为
2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻Rr、电流表、电压表(只有0〜3伏档完好)、滑动变
阻器(标有“20。2A”字样)、开关及导线若干。实验中,他正确连接电路,实验步骤正确。
闭合开关时电表的示数如图12(a)、(b)所示。
①请画出此时的电路图。
②实验所用电源电压是伏。
③小嘉同学观察到图12(a)、(b)的现象后,发现继续实验存在困难,思考后他调整了电
路元件的连接位置,重新实验。
(a)小嘉同学调整电路的原因是,他是怎样调整实验电路的?
(b)根据重新实验后所记录的一组实验数据如上表所示,计算待测电阻&的阻值—o(精
确到0.1欧)
【答案】①略;②6伏。③(a)电压表只有0〜3伏档完好,电压表示数己接近3伏,无法
实现多次测量。移动变阻器的滑片,当观察到电压表示数为3伏时,断开开关,再将电压表
并联在滑动变阻器两端。(b)19.5欧。
【解析】①正确连接电路,即把电阻反和变阻器、电流表串联在电路中,电压表与电阻反
并联,如图所示:
②电压表、电流表均选用小量程,分度值分别为0.IV、0.02A,电压表示数为2.9V,电流表
示数是0.15A,因电路连接正确,电压表测待测电阻的电压〃X2.9V,滑动变阻器连入电器
中的电阻最大,R附=20。,变阻器的电压。济=//?*=015人*20。=3丫
根据串联电路电压的特点,电源电压河=2.9V+3V=5.9V
根据电压为2伏的整数倍且保持不变,考虑到测量中的误差,电源电压应为6V。
③(a)因为电压表大量程损坏,且已经接近3V,继续移动滑动变阻器滑片会使电压表损坏,
所以需要调整电路元件的连接位置,可以将电压表改接到滑动变阻器两端。
(b)电压表改接后的读数为1.7V,待测电阻的电压。、=6V-1.7V=4.3V
由表中记录的一组数据,此时电流/'=0.22A,
待测电阻&=Ux〃=43伏/0.22安R9.5Q
11.(2020青浦一模)某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为4.5
伏)、待测电阻Rx、电流表、电压表、开关各一个,三个滑动变阻器(分别标有“5欧2安”“10
欧2安”“50欧1安”字样)以及导线若干。他选择一个滑动变阻器,正确连接电路后,
将变阻器的滑片滑到金属杆的端点。闭合开关,电压表、电流表的指针位置如图13(a)、(b)
所示,记录第一组数据;然后移动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表、电
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