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文档简介
专项五测量电阻
1.(2023四川宜宾)为测量某待测电阻(的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实
验。
,一
凡
学生电源6
(1)在连接如图乙的电路时;开关S应处于状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于(选
填“A”或“8”)端;
(2)在如图乙所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电压表示数为零,电流表有示数,经分析电路连
接不完整,具体原因是,请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻飞的阻值
为C;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是;
(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量尺的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知
电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关场、断开邑时电流表读数为乙;同时闭合开关所和邑时电
流表读数为a,则&=(用R、八表示);
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成实验。(至少填写一个
实验名称)
AB
【答案】(1)断开B(2)电压表没有测量电阻两端的电压
5减小实验误差(4)(5)探究电流与电压的关系
【解析】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
⑵为J'保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,由图可知,应将滑动变阻器的滑片置
于8端。
(2)[3][4]电压表没有连接进去测量电阻两端的电压,应并联在定值电阻的两端。
(3)[5]由式子/==,待测电阻为《===目=5。
R10.3A
[6]进行了多次测量,目的是计算电阻的平均值从而减小实验误差。
(4)[7]己知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关明、断开S2时电流表读数为人,这时段与R
串联,所以电源电压为。=/"4+R)……①,闭合开关,和S?时电流表读数为右,这时电路中只有4连
JR
接到电路中,所以。=八%……②,由①②式子解得a=
(5)[8]在“伏安法测电阻”的实验中,4为定值电阻,电压表测段两端的电压,电流表测电路中的电流。
若探究电流与电压的关系,应控制电阻的阻值不变,可以通过调节滑动变阻器改变尺两端的电压和通过的
电流,所以该电路能完成该实验。
2.(2023江苏扬州)小红用如图1所示的电路测量定值电阻心的阻值.
图4
(1)在图1中连接错误的一根导线上打叉并改正(要求滑片P左移时,电流表示数变大);
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表始终无示数,电压表示
数接近电源电压,其原因是;排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图2
所示,则定值电阻凡=小红认为电阻值已经测出,便开始整理实验器材,她的实验不足之处是;
(3)小红继续测量小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图3所示电路操作
如下:①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为/;②取下小灯泡,将电阻箱
接入M、N两点间,调节电阻箱,使,此时电阻箱示数如图4所示,则小灯泡的阻值约为Qo
【答案】(1)(2)心断路5实验次数太少,误差较大(3)
电流表示数为/8.2
【解析】(1)[1]把8点与尸点连接的导线去掉,改接在E与4点,滑片P左移时,滑动变阻器阻值变小,
电流表示数变大
(2)[2]电流表始终无示数,可能是电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表到电源两极没有断路,
则原因是砥断路;
[3]如图2,电流表量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A,则定值电阻为Rx=
⑷小红的实验次数太少,测出的电阻值误差较大,为减小误差,应多次测量求平均值。
(3)[5]⑹①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为/;②取下小灯泡,将电
阻箱接入例、N两点间,调节电阻箱,使电流表示数为/,则小灯泡电阻等于此时电阻箱接入电路的电阻,
由图4可知,电阻箱读数为8.2C,则小灯泡的阻值约为8.2C。
3.(2023江西)【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻
【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约10。)、两节新干电池、电流表、电压表、滑动
变阻器(20。1A)、开关、导线若干。
【实验原理】
【实验步骤】
(1)如图甲所示,是某同学连接的电路。他检查电路连接完好后,正准备闭合开关,同组的另一同学及时
提醒他,这样操作存在不足,其不足之处是;
(2)正确操作后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数:断开开关,将电压表接在C接线
柱上的导线改接到B接线柱上,闭合开关,电压表指针有明显偏转而电流表仍无示数,则故障是;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,
则小灯泡正常发光时的电流为A,小灯泡正常发光时的电阻为Q(计算结果保留一位小数);
【拓展】该同学实验兴致正浓,他又分别测出了2V和3V电压下小灯泡的电阻,然后用这三次电阻的平均
值作为小灯泡正常发光时的电阻值。他的这种做法是(选填“正确”或”错误”)的,理由是。
【答案】穴=彳(1)滑动变阻器未移动到阻值最大处(2)滑动变阻器断路(3)0.269.6
【拓展】错误见解析
【解析】口]测量小灯泡的电阻,需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,根据尺=午得到小灯泡
的电阻,实验原理是夫=%
(1)[2]电路连接完好后,为了保护电路,需要将变阻器的滑片移动到阻值最大处,图中滑动变阻器未移动
到阻值最大处,是错误的。
(2)[3]闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,可能电路中存在断路,将电压表接在C接线柱上
的导线改接到8接线柱上,闭合开关,电压表指针有明显偏转而电流表仍无示数,可能变阻器断路,电压
表串联在电路中,电压表的内阻很大,通过电路的电流很小。
(3)[4]由图甲可知,电流表的量程是0-0.6A,电流表的分度值是0.02A,由图乙可知,电流表的示数是0.26A,
U25V
[5]小灯泡正常发光时的电阻&=十=不芯=9.6。
1LU.ZoA
⑹⑺把三次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,这种做法是错误的,不同电压下小灯泡的电阻值不同,灯
丝阻值随温度变化而变化,求平均值无意义。
4.(2023山东滨州)某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大,导线不交叉;
(2)连接电路时,开关应该o闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于(选填或"B”)
端;
(3)闭合开关,同学们发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为A,
根据实验数据绘制出定值电阻R的/-U图像如图丙所示。由图像可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电
流与导体两端的电压成;
(5)同学们利用完整的图甲电路进一步“探究电流与电阻的关系”,测得实验数据如下表所示。实验时,保
持电压表的示数为V不变。分析数据可得:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻
成反比;
实验次数12345
R/C510152025
//A0.400.200.130.100.08
(6)该小组用电压表和一个最大阻值为R。的滑动变阻器,测量未知电阻心的阻值。他们设计了如图丁所
示的电路图,进行如下实验操作:
T
①闭合开关,将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U/;
②将滑动变阻器滑片P移到最右端,此时电压表的示数为C/2;
③则R、=(用Ro、Ui、S表示)。
【答案】(1)(2)断开A(3)定值电阻R断路(4)
UR
0.3正比(5)2(6)
U「U]
【解析】(1)[1]由题意可知,滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大,应该将滑动变阻器右下端的B端接
线柱连入电路
(2)[2]为了起到保护电路的作用,连接电路时,开关应该断开。
⑶为了起到保护电路的作用,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于最大阻值处的A端。
(3)[4]电流表没有示数,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表两接线柱之间的电路元件
断路,由图可知,电压表测量的是定值电阻R两端的电压,原因可能是定值电阻R断路。
(4)⑸如图乙所示,电流表选择的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A,则此时通过定值电
阻R的电流为0.3A。
⑹如图丙所示,电阻一定时,电压随电流的增大而增大,故可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流
与导体两端的电压成正比。
(5)[7]探究电流与电阻的关系,根据控制变量法的要求,应该控制电阻两端的电压不变,由表格数据结合
公式U=/R可知,保持电压表的示数为2V不变。
(6)[8]闭合开关,将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U”可知电源的电压为U=
5……①,将滑动变阻器滑片P移到最右端,此时电压表的示数为S,可得
U=IR=(=4R,+R。)……②,由①②两式联立可得R、=77^77
5.(2023湖北)如图甲是小明测量小灯泡电阻的电路,电源电压U=6V,小灯泡L额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将该电路补充完整,要求导线不交叉:
(4)在测量第6组数据时,发现电流表损坏,小明利用图乙电路测量出了小灯泡正常发光时的电阻,已知
定值电阻凡阻值为5Qo实验步骤如下;
①闭合开关S。,单刀双掷开关S接1,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数5=V:
②保持滑片P的位置不变,将单刀双掷开关S接2,电压表示数如图丙所示,则小灯泡L正常发光时电阻%=
Q(结果保留一位小数)。
(2)“0~50C”(3)右(4)2.58.3
【解析】(1)[1]电压表和灯泡并联
(2)[2]由表中数据可知电路中的最小电流是0.16A,对应的电压是0.5V,由欧姆定律和串联电路电压的规
u-U6V-05V
律可知变阻器连入电路的阻值%=—=X340>20Q,选用的滑动变阻器规格是“0-50。”。
/1Un.i1A0A
(3)⑶第5组数据中电压表的示数是2.1V,小灯泡L额定电压为2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,
由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压,由串联分压可知减小变阻器连入电路的阻值,滑
动变阻器滑片应向右滑动。
(4)①[4]闭合开关So,单刀双掷开关S接1,灯泡、电阻R。和变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,
移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2.5V。
②⑸保持滑片P的位置不变,将单刀双掷开关S接2,灯泡、电阻廊和变阻器串联,电压表测量灯泡和电
阻刈的总电压,此时电压表的示数大于2.5V,由图丙可知,电压表的量程选择0~3V,分度值是0.1V,电
压表的示数是0.8V,不符合题意,电压表的量程选择0~15V,分度值是0.5V,电压表的示数是4V,由串联
电路电压的规律可知扁两端的电压3=4V-2.5V=1.5V,电路中的电流/=^=W=0・3A,小灯泡L正常
/\)
发光时电阻禺=U?=2言5V48.3口
I0.3A
6.(2023湖南株洲)某同学利用实验室提供的器材,测量标有电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。
他所连接的实验电路如图甲所示。
(1)在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至_____(填“A”或“8”)端;
(2)实验中,第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,
使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示;
数据序号1234567
发光情况明亮不很亮暗较暗微光熄灭熄灭
电压UN2.52.11.71.30.90.50.1
电流//A0.280.260.240.210.190.05
根据表格中的实验数据,图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流/和其两端电压U之间关系的是;(填
“①”或“②”)
(3)第6次测量时,电流表指针的偏转如图丙所示。则电流表的读数为A,此时小灯泡的电阻为C;
(4)对比不同电压下小灯泡的电阻值可知,小灯泡的电阻随电压的增大而(填“增大”"减小''或"不变”),
主要原因是小灯泡的电阻受的影响。
【答案】(1)8(2)①(3)0.163.125(4)增大温度
【解析】(1)[1]为了保护电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处B端。
U25V
(2)[2]由表中数据可知,第1次实验测得电阻为K=^=K^=8.93Q,第2次实验测得电阻为
U21VU17V
鸟=^=77W=8.O8C,第3次实验测得电阻为舄同理可知,第四次、第五次、
12U.ZoA13U.Z4A
第七次测得的电阻分别为0.69Q、4.74。、20即电阻随电压的降低而降低,并不是不变的。因此图乙中能
正确描述通过该小灯泡的电流/和其两端电压U之间关系的是①。
(3)[3]有图甲可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A。电流表的示数为0.16A。
⑷此时小灯泡的电阻为凡=率=黑?=3.125C
/6U.1OA
(4)[5][6]由(2)的计算结果可得,小灯泡的电阻并不是固定不变的,它受温度的影响,随着电压的增大
而增大。
7.(2023湖南郴州)如图,是小明为测量小灯泡的电阻所连的部分电路。电源电压恒为6V,待测小灯泡的
额定电压为3.8V。
(1)用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整(要求:导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向左
移动时,小灯泡变暗);
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器滑片时,电流表示数有明显变化,
电压表示数始终为零。其原因可能是;
A.滑动变阻器接触不良B.开关接触不良
C.小灯泡被短路D.小灯泡的灯丝断了
(3)排除故障后,进行了多次测量。其中小灯泡正常发光时的电流表示数如图所示,其读数为A,
此时小灯泡的电阻为C;
(4)该实验多次测量的目的是
A.求平均值,减小实验的误差
B.寻找普遍规律,避免实验的偶然性
(5)分析下表中的数据,你认为小灯泡的电阻变化规律最接近下面/-U图像中的哪一条
A.甲曲线B.乙曲线C.丙曲线
实验次数12345
电压UN2.02.53.03.84.0
电流//A0.330.340.350.41
电阻R/C6.17.48.69.8
【答案】(1)(2)C(3)0.49.5(4)B(5)
C
【解析】(1)口]用伏安法测小灯泡的电阻,用电压表与小灯泡并联测小灯泡两端的电压,用电流表与之串
联测流过小灯泡的电流,滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变暗,即滑动变阻器的滑片向左移动时接
入电路的电阻变大,所以滑动变阻器选接右下接线柱
(2)[2]A.滑动变阻器接触不良,电压表、电流表均无示数,移动滑片,两表示数不变且一直无示数,故
A不符合题意;
B.开关接触不良,电压表、电流表均无示数,移动滑片,两表示数不变且一直无示数,故B不符合题意;
C.小灯泡被短路,则与小灯泡并联的电压表也被短路,则电压表无示数,电流表和滑动变阻器仍能形成闭
合回路,电流表有示数,且移动滑动变阻器的滑片时,电流表示数会发生改变,故C符合题意;
D.小灯泡的灯丝断了,则电压表与电流表串联接入电路,此时电压表示数接近电源电压,电流表无示数,
移动滑片,两表示数都不变,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3][4]由图可知,电流表所选量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.4A。此时小灯
TJ4Q\7
泡正常发光,其两端电压为额定电压3.8V,则小灯泡的电阻R=:=7r==9.5。
(4)|5|小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以测量其电阻时取平均值毫无意义,这里多次测量的目的主
要是寻找温度对小灯泡电阻的影响的普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。故选B.
(5)[6]由表中数据可知,小灯泡的电阻先变化较快,后变化较慢,图中丙曲线为小灯泡的电阻变化规律,
故AB不符合题意,C符合题意。故选C。
8.(2023湖南永州)小明在物理实验室用图甲所示的电路测最小灯泡的电阻。已知电源电压为3V,小灯泡
的额定电压为2.5V。
甲乙
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线把图乙中的实物图连接完整_______:
(2)正确连接电路后,闭合开关前,为了保护电路,应把滑动变阻器的滑片P移到(选填或"B”)
端;
0.5
20.4
00.51.01.52.02.5UN
丙
J
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P到不同位置,并记下不同位置时电压表和电流表的示数,某次
电流表的指针位置如图丙所示,读数为A:
(4)通过实验数据作出小灯泡的/-U图象如图丁所示,则小灯泡正常发光时的电阻为C;通过图象
发现在不同电压下,小灯泡的电阻阻值不同,因此我们大胆推测灯丝的电阻随温度的降低而(选填”变
大域“变小,,)。
【答案】(1)(2)B(3)0.35(4)变小
【解析】(1)口]小灯泡的额定电压为2.5V,电压表的量程选择0〜3V,电压表和灯泡并联
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,把滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即8端。
(3)[3]由图丙可知,电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A。
(4)[4]由图丁可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的
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