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文档简介

专题十一“用电流表、电压表测电阻”

一、实验题

1.(2019•上海市建平中学西校期中)做“电流表、电压表测电阻”的实验,实验器材齐

全且完好,所用电源电压不变。正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然

后将电压表并联在电路,闭合电键后,两电表的示数如图所示。接着移动滑动变阻器的

滑片,观察到电压表逐渐变小,直到为零。经过思考,小明重新实验,他正确连接电路,

操作步骤正确后,发现电压表的示数为1伏。实验所用的电源电压为一伏,滑动变阻

器的最大阻值为一欧。电阻的阻值为一欧。根据实验目的,接下来要进行的操作是:

【解析】

[1]⑵⑶第一次闭合开关时,电压表是测量的滑动变阻器两端的电压,由图示可知:电

流表量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,因此电流表的示数为0.2A;电压表量程为3V,

分度值为0.1V,因此电压表示数为2V;正确连接电路后,第二闭合电键,电压表是测

量的电阻两端的电压,由题意可知:电压表示数为IV;因为两次中电压表先后测量了

滑动变阻器和电阻两端电压,电流表的示数不变;由串联电路的电压特点可知:电源电

U=UR+U滑=1V+2V=3V

根据欧姆定律得

2V

=10Q

0.2A

IV

=5Q

0.2A

[4]为了减小误差,要多次测量得到多组数据,因此多次移动滑动变阻器,分别读出电压

表和电流表的读数,做到多次测量减小误差的目的。

2.(2020・上海嘉定.二模)现有电源(2伏、4伏、6伏、8伏、10伏六档)、电流表、电

压表和开关各2个,待测电阻、标有“20D2A”的滑动变阻器、标有“3.5V”字样的待测小

灯(额定功率在L2瓦以内)各一个,以及导线若干。小华做测电阻的实验,小明做测

定小灯泡电功率的实验。两人讨论后分配实验器材,按照设计方案开始实验。他们正确

串联实验器材,实验步骤正确。

闭合开关时,小华观察到电压表和电流表的示数分别为2伏和0.2安,小明观察到电压

表和电流表的示数分别为4伏和0.2安,此时小灯很暗;经过思考,小明调整电路后重新

实验,当小灯正常发光时,小明观察到电流表示数如图所示。

请根据以上信息,完成以下问题:

①画出小华实验的电路图。O

②实验中,(选填小华或小明)选择了滑动变阻器,此实验中它的作用是

③计算小明实验中选择的电源电压和小灯的额定功率。—(需写出计算过程)

灯泡的电压为额定电压见解析

本题考查测电阻的实验和测定小灯泡电功率的实验,关键是要结合不同实验特点选择器

材。

【解析】

(1)口]小华做测量电阻的实验,小明做测定小灯泡电功率的实验,而小灯额定电压为

“3.5V”测电阻的实验要实现多次侧量,测电功率要求达到额定电压,故小华做测量电阻

的实验通过改变电源电压实现多次测量求平均值,小明需要用滑动变阻器,调整小灯泡

的电压为额定电压,所以小华的实验电路图如下

--------1|~L―

⑵⑵[3]由上分析可知,小明需用滑动变阻器,调整小灯泡的电压为额定电压。

(3)[4]小明连接电路时滑动变阻器滑片在阻值最大处,闭合开关时,观察到电压表和电

流表的示数分别为4伏和0.2安,且此时小灯很暗,而此时电压表与电流表的比值为

等于滑动变阻器接入电阻最大20Q,说明此时电压表接在了滑动变阻器两端。而小灯额

定电压为3.5V,且灯泡发光较暗,则电源电压

[7<4V+3.5V

LIP

U<7.5V

电源电压大于电压表示数4V,小于7.5V,所以选择的电源电压为6V。

小灯正常发光时,电流为0.3A,小灯的额定功率为

P=UI=3.5Vx0.3A=10.5W

3.(2020・上海金山•初三二模)现有器材:电源两个(电压分别4.5伏和6伏),电压表、

电流表和电键各两个,滑动变阻器A、B两个(A标有“10Q1A、B标有“20Q2A”字样),

待测小灯泡(标有“2.5V”字样)和待测电阻Rx各一个,及导线若干。小华做“用电流表、

电压表测电阻”实验,小红同时要做“测定小灯泡的电功率”实验,两位同学分配器材,

然后使用各自分得的器材正确连接电路后进行实验。

(b)

⑴在小华的实验中,实验步骤正确,当刚闭合电键时发现两电表的示数如图(。)、(6)

所示,此时测得的电阻&=欧。(精确到0.1欧),小华继续实验获取多组数据,是

为了。

(2)在小红的实验中,当滑片在变阻器的中点附近(阻值为最大阻值的一半)时,小灯正

常发光。小红在实验中,选择的滑动变阻器是(选填"A”或"B”),计算出小灯泡的

额定功率P额。(需写出计算过程)

【答案】10.0多次测量取平均值,减小误差A1W

【解析】

(1)[口根据图可以读出灯的电压为2V,灯的电流为0.2A,所以灯的电阻为

2.0V_____

⑵因为小华的实验目的是测电阻,所以多次实验是为了求平均值减小实验误差。

(2)口]假设小华所用的电源电压是6V,用的滑动变阻器的阻值是20Q,则闭合开关时,

电路中的电流是

_U_6V_02A

K+K20Q+10Q

恰好等于题意中的电流,故假设成立,所以小红选择的滑动变阻器是A,选择的电源电

压是4.5V。

⑵电路中的电流为

,44.5V-2.5V“A

/=*=---------------=0.4A

R5Q

灯的实际功率为

P=L7=2.5VxO.4A=lW

4.小王做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源、待测电阻反、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,实验器材完好。

①他连接电路,将滑片放在阻值最大处,闭合开关时,发现电流表的示数为0.3安、电

压表无示数,移动滑片,电流表示数发生改变,电压表始终无示数。经检查后发现仅有

一只电表连接错误,请指出电表连接中存在的问题=

②接着他重新正确连接电路,实验步骤正确。闭合开关时,电压表示数为1.2伏;在移

动变阻器滑片的过程中,电流表示数的变化范围为0.24安~1.2安;当移动变阻器滑片

到某个位置时,电流表、电压表的示数如图(a)(b)所示。请根据相关信息将下表填

写完整。(计算电阻时,精确到0」欧)

()

物理量电压Ux电流/x电阻&平均值

电阻&(欧)

实验序号(伏)(安)(欧)

1

2

3

【答案】电压表被短路了

物理量电压Ux电流A电阻&电阻尺平均值

实验序号(伏)(安)(欧)(欧)

11.20.245.0

230.65.05.0

361.25.0

【解析】

移动滑片,电流表示数发生改变,电压表始终无示数说明电压表被短路了;

(2)⑵发现问题后,他重新正确连接电路,实验步骤正确,即变阻器连入电路中的电阻

最大,闭合电键时,电压表示数为t/i=1.2V,此时电路中的电流最小为/i=0.24A;

电源电压为:

U=&+/8=1.2V+0.24Ax20。=6V

待测电阻为

当变阻器连入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大为Z2=1.2A;

待测电阻为:

当移动变阻器滑片到某个位置时,电流表如图(a)所示,根据指针的位置和“电流表示

数的变化范围为0.24安〜1.2安”知电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为

0.6A;电压表的示数如图(b)所示,根据电源电压为6V知,此时电压表的量程为0-

3V,示数为3V;

待测电阻为

将数据填入表中,

电阻平均值

3

如下所示:

物理量电压Ux电流lx电阻Rx电阻Rx平均值

实验序号(伏)(安)(欧)(欧)

11.20.245.0

230.65.05.0

361.25.0

5.(2020•上海普陀•一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压小

于24伏且保持不变)、待测电阻Rx、电压表、电流表(只有0.6安量程可用)、滑动变

阻器(标有"1安''字样)、阻值为10欧的定值电阻以、阻值为30欧的定值电阻凡、开

关及导线若干。实验器材均定好。

(1)小华经过思考,先进行一次实验测电源电压,实验电路图及闭合开关S后对应的电压

表的示数如图所示。小华实验所用电源电压为伏。

(2)小华根据第一次实验结果进行思考后开始第二次实验,他正确串联电源、待测电阻、

电流表、滑动变阻器和开关,然后把电压表并联接入电路。闭合开关后,将变阻器滑片

从一端滑到另一端的过程中,发现电流表示数由0.20安增大到0.58安,此过程中电压

表示数减小了4.0伏。当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如

图(a)、(b)所示。根据图(a)、(b)所示电压表、电流表示数,计算待测电阻&的

阻值。(写出计算过程)

【答案】610.1

【解析】

(1)口]由图可知,R、&串联,电压表测Ri两端的电压,设此时电压表的示数为Ui;

则电路中的电流为

电源电压为

U=I(R}+&)=%QR、+鸟)=工(10。+30Q)=4U]

K10。

由图可知,当电压表量程为0-3V时,电压表示数为L5V,电源电压为

4xl.5V=6V

当电压表量程为0-15V时,电压表示数为7.5V,电源电压为

4x7.5V=30V

由于电源电压小于24伏且保持不变,所以电源电压为6V,电压表的量程为0-3V;

(2)⑵将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中,发现电流表示数由0.20A增大到0.58A,

这表明在滑片移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻是变小的;但此过程中电压表

示数减小了4.0V,根据串联电路的分压关系可知,电压表并联到了滑动变阻器的两端,

且此时电压表的量程应为0-15V;

即:当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电压表示数为0V,电流表示数最大为

/i=0.58A,此时待测电阻两端的电压为电源电压,即Ut=6V;

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表示数最大为4V,此时电流表示数最小为

Z2=0.2A,此时待测电阻两端的电压:

U2=u—。滑=6V—4V=2V

由图2可知,电压表量程为0-15V时,示数为3V,此时待测电阻两端的电压:

5=U—U滑'=6V—3V=3V

电流表量程为0-0.6A,示数为I3=0.3A;

根据欧姆定律可得,三次情况下待测电阻的阻值分别为:

U_6V

Rxix«10.3Q

了―0.58A

。2_2V

RX2=10.0

工―0.2A。

则待测电阻&的阻值为:

Rxi+Rx,+Rxa10.3fl+10.011+10.011

R=-----------以=------------------------=10.IQo

x33

6.(2020・上海静安•一模)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验所用电源

电压保持不变,其他器材齐全且完好。他正确串联电源、待测电阻、电流表、开关后,

将电压表并联在电路中,然后闭合开关,观察到电压表的指针位置如图(a)所示,当

他记录示数后准备继续实验时,却发现无法再次实验。经过思考后,小华调整电路重新

测电阻。他移动变阻器的滑片,依次进行了三次实验,其操作、步骤以及数据观察、记

录均正确。第1次实验为闭合开关时,所观察到两电表的示数如图(b)所示;第2次

实验时观察到两电表的示数为5.5伏、0.36安;第3次实验时,所观察到电压表的示数

跟图(a)所示一致。

oOOO%?A

1

a1-

b-

请根据相关信息完成下列各题:

(1)小华第2次实验时,所测得的待测电阻为Qo(保留一位小数)

(2)小华第3次实验时所观察到电压表的示数,跟图(a)所示一致,原因是。

(3)求本实验所用滑动变阻器的最大电阻值。(第③小题需写出简要

的计算过程及理由)

【答案】15.3滑动变阻器连入电路的阻值为零10欧

【解析】

⑴[1]第2次实验时观察到两电表的示数为5.5V、0.36A,由欧姆定律,小华第2次实验

时,所测得的待测电阻为

4_5.5

用《15.3。。

(2)⑵第一次没有连接滑动变阻器,第三次实验过程中移动滑片使得滑动变阻器连入电

路的电阻值为零,所以两次示数相同;

⑶[3]图(a)中,若电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为L5V;

若电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压表为7.5V;

因第2次电压表的示数为5.5V,由串联电路电压的规律,故电源电压为7.5V,

他移动变阻器的滑片,依次进行了三次实验,其操作、步骤以及数据观察、记录均正确。

第1次实验为闭合开关时(变阻器连入电阻最大),所观察到两电表的示数如图(b)所

示:

因第2次实验时观察到两电表的示数为5.5V(大于3V),电流为0.36A,故第1次实验

电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压表为4.5V,电流应小于0.36A,故电流表只能

选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由串联电路的规律及欧姆定律,第1次实

验中,变阻器连入电路的最大电阻为:

75V-45V

--------=10Q。

0.3A

7.(2020・上海虹口•初三一模)小华做“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(如图所示)、滑动变阻

器(标有“20。,2A”字样)、开关以及导线若干。实验中,小华连接好电路,闭合开关,

移动滑动变阻器的滑片并记录了三组电流值和电压值,如表一所示。小华分析数据后发

现电路连接存在问题,于是他重新连接电路并实验。他移动滑动变阻器滑片的过程中发

现当电流表示数为0.4A时,电流表和电压表指针偏离零刻度线的角度相同。

表一表二

电压表电流表物理量电阻Rx平均

实验电压Ux电流/x电阻尺

示数示数实验序值

序号(伏)(安)(欧)

(伏)(安)号(欧)

160.4010.40

250.5820.58

340.8030.80

⑴画出小华开始实验时的电路图。

()

(2)电源电压为伏o

(3)将表二填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)()

表二

物理量电压Ux电流/x电阻心

实验序号(伏)(安)(欧)

120.405.0

230.585.2

340.805.0

【解析】

(1)口]根据串联电路的分压特点,当是流增大时,电压反而减小,说明电压表所测是另

一电阻的电压,即滑动变阻器两端的电压,电路图如图所示。

(2)[2]根据题意可知电流表量程选择0~3A,当电流表示数为0.4A时,电流表和电压

表指针偏离零刻度线的角度相同,即都偏转了四格,因为电源电压为2V的整数倍,若

选择0~3V,则读数为0.4V,根据表一可知此时滑动变阻器两端的电压为6V,所以电

源电压为6.4V,不是2V的整数倍,不符合题意,所以只能选择0~15V,即此时电压

表示数为2V,根据表一可知此时滑动变阻器两端的电压为6V,故电源电压为8V。

(3)[3]根据串联电路电压规律以及欧姆定律可知

根据表一可知当滑动变阻器两端电压为6V时,被测电阻两端电压为2V,则

Rx]=3=5.0。

0.40

当滑动变阻器两端电压为5V时,被测电阻两端电压为3V,则

3

R=——=5.2。

“r720.58

当滑动变阻器两端电压为4V时,被测电阻两端电压为4V,则

4

=5.0。

oio

平均值为:

5.0+5.0+5.2

R1=合5.1Q

3

则表为

物理量电阻&平均

电压th电流/x电阻&

实验序值

(伏)(安)(欧)

号(欧)

120.405.0

230.585.25.1

340.805.0

8.(2020•上海杨浦•一模)某同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,可供选择的器

材有:电源2个(电压分别为6伏、4.5伏),滑动变阻器2个(分别标有“10。3A”

和“20。1A”的字样),待测电阻Rx(估计阻值约为19欧),电压表、电流表、电键

各1个和导线若干。他选用器材,按图连接电路,且步骤正确。闭合电键,发现电流表

的示数为0.2安。试完成下列问题。

①该同学在实验中所选用的电源电压为伏,所选用的滑动变阻器的最大电阻为

______欧。

②当该同学移动滑动变阻器的滑片到中点时(即连入电路中的电阻为变阻器最大值的一

半),电流表的示数为0.24安,此时电压表V的示数为伏。他继续移动滑动变

阻器的滑片,发现电路中的最大电流为0.3安,此时电压表V的示数为伏。

③根据以上信息可得Rx阻值的平均值为欧。

④如在实验过程中发现电流表发生故障(已坏)而不能使用了,则该同学通过思考决定

用—替代—仍可测得Rx的阻值。

【答案】6104.8620定值电阻变阻器

【解析】

[1]⑵根据欧姆定律/=。■可知,电路中的电压可能是

R

U[=/(凡+4)=0.2Ax(19Q+10Q)=5.8V

4=/(尺+与)=0.2Ax(19Q+20Q)=7.8V

所以所选用的电源电压为6V,所选用的滑动变阻器的最大电阻为10Q;

[3]当该同学移动滑动变阻器的滑片到中点时,滑动变阻器两端的电压是

,11

U=I--7?=0.24Ax-xl0Q=1.2V

R22

根据串联电路电压规律可知电压表V的示数为

U'X=U-UR=6V-1.2V=4.8V

[4]当电路中的最大电流为0.3安时,滑动变阻器接入电路中电阻为零,此时电压表V的

示数为6V;

⑸由上述可知

可得Rx阻值的平均值为

X=2OQ+2O*OQ

“22

[6][7]如在实验过程中发现电流表发生故障(已坏)而不能使用了,则该同学通过思考

用决定用定值电阻替代变阻器仍可测得Rx的阻值,具体做法是,把电压表并接在定值

电阻两端,测得电压,再根据欧姆定律/=,求得串联电路的电流,再把电压表并接在

Rx的两端,根据R=:可求得Rx的电阻大小。

9.小王同学在做“用电流表电压表测电阻”的实验时,实验器材齐全且完好。

①他连接电路,闭合电键,观察到电压表、电流表示数如图(a)所示,接着他将滑片

移到另一端,观察到电压表示数为6伏,电流表示数为0.12安,请根据上述现象判断实

验过程中可能存在的问题是。(写出其中一个问题即可)

物理量电压Ux电流/x电阻心电阻&平均值

实验序号(伏)(安)(欧)(欧)

10.12

20.20

3

②经过分析后小王调整电路重新实验,且步骤正确。闭合电键,观察到电压表的示数如

图(b)所示。移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.2安。请画出他调整后的实

验电路图。(请画在答题卡的方框内)

()

③请帮小王完成实验数据表格的填写(电阻精确到0.1欧)。

()

【答案】电压表接在滑动变阻器两端,滑片没有移到阻值最大处

物理量电压Ux电流/x电阻&电阻区平均值

实验序号(伏)(安)(欧)(欧)

11.50.1212.5

22.50.2012.5

37.50.5812.9

【解析】

【解析】

①口]连接电路并将滑动变阻器的滑片放置于一端,闭合电键,观察到电压表的示数为0,

电流表的示数为0.58安,将滑片移到另一端,观察到电压表示数为6伏,电流表示数为

0.12安,电流减小,说明电路中电阻增大,电压表示数增大,由此说明实验中闭合电键

时,滑动变阻器的滑片位于变阻器最小阻值处,电压表是测滑动变阻器两端电压;当他

将滑片移到另一端时,观察到电压表示数为6伏,电流表示数为0.12安,可得出滑动变

阻器的最大阻值

②⑵调整电路重新实验,且步骤正确,是将电流表和滑动变阻器串联在电路中,将电压

表与被测电阻并联,他调整后的实验电路图如图

③[3]滑动变阻器连入电路的阻值最大,电压表的示数如图17(b)所示为

Ux=1.5V,

因为此时电流不变还是0.12安,所以滑动变阻器两端的电压仍为

0R=6V,

电源电压为

U=UR+UX=6V+1.5V=7.5V;

―卜晟…9

移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.2安,此时滑动变阻器两端的电压

V%急35.

待测电阻两端的电压

Ux=U-UR=7.5V-5V=2.5V,

"x,=12.5。;

I20.2A

最先连接的电路,电压表是与滑动变阻器并联的,闭合电键,滑动变阻器的滑片位于最

小阻值处,观察到电压表的示数为0、电流表示数为0.58安,则待测电阻两端的电压

Ux=7.5V,

待测电阻

_&_7.5V

RX3=12.9。。

一7—0.58A

将解的答案填入表格,如下表:

物理量电压Ux电流A电阻&电阻&平均值

实验序号(伏)(安)(欧)(欧)

11.50.1212.5

22.50.2012.5

37.50.5812.9

10.小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为6伏且保持不变)、待

测电阻&、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干,所有元件均完好。他连

接电路进行实验,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范

围为0.10~0.28安,电压表示数的变化范围为。~4.0伏,当移动变阻器滑片到某个位置

时,电压表、电流表的示数分别如图(a)(b)所示。请将下表填写完整。(计算电阻时,

精确到0.1欧)

物理量

电压Ux电流lx电阻Rx电阻Rx平均值

实验序号(伏)(安)(欧)(欧)

10.10

2

36.00.28

【答案】

实验电压Ux电流/x电阻Rx电阻Rx平均值

序号(伏)(安)(欧)(欧)

12.00.1020.0

23.00.1421.420.9

36.00.2821.4

【解析】

电源电压不变,移动滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器两端电压变小,

待测电阻两端电压变大,由欧姆定律可知,电路电流增大,由题意知,“在移动变阻器

滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.10〜0.28安,电压表示数相应的变化范

围为0〜4伏;因此电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器两端电压。由题意知,电

路最小电流

A=0.1A,

此时滑动变阻器电压最大,电压表示数最大,

U潸=4V,

由题意知,此时待测电阻两端电压

。1=。-。滑=6.0V-4V=2.0V,

由欧姆定律得:

U[_2.0V

=20Q.

0.1A

由题意知,电源电压为6伏,因此图b电压表量程为0〜3V,由图知,电压表最小分度

值是0.1V,电压表示数

U京=2.9V,

此时待测电阻两端电压

。2=。-。滑'=6.0V-2.9V=3.1V,

由表中数据

/3=0.28A

可知,图a中电流表量程是0.6A,由图知,电流表最小分度值是0.02A,电流表示数

/2=0.14A,

电阻

「A蒜

根据表中数据可知,电阻

R_5_6.0V«21.4Q.

3

I30.28A

电阻K的平均值

R.+20fl+22.Ifl+21.4fl

iv——•Q20.9^2o

x33

表格如下:

实验电压Ux电流lx电阻Rx电阻Rx平均值

序号(伏)(安)(欧)(欧)

12.00.1020.0

23.00.1421.420.9

36.00.2821.4

11.小王同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,所有元件均完好。他将电源(电压是

L5伏的整数倍)、待测电阻、电流表、滑动变阻器、电键等串联后,将电压表并联在电

路中,他移动变阻器的滑片到某端点。刚闭合电键时,观察到电流表、电压表示数如图

(a)、(b)所示。当他移动变阻器的滑片时,观察到两电表的指针向相反方向偏转。他

经过思考,求出了滑动变阻器的最大阻值。他重新正确连接电路,实验步骤正确。闭合

电键时,观察到电压表的示数如图(c)所示。当他移动变阻器滑片到中点位置时,记

录电流表的示数在下表中。他继续移动滑片,发现电流表示数最大为0.28安。

①实验所用滑动变阻器的最大阻值为欧。

②请根据上述他重新正确连接电路时的相关信息,将下表填写完整。(计算电阻时,精

确到0.1欧)

()

物理量

电压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均值(欧)

实验序号

1

20.24

30.28

【答案】10

物理量电压电流电阻的

电阻(欧)

序号(伏)(安)平均值(欧)

14.00.220.0

24.820.020.5

36.021.4

【解析】

①[1]在移动滑动变阻器滑片时发现:电流表示数变大,电压表示数变小,说明电压表不

是接在电阻的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了,根据图(a)可知,电流表的量

程为。〜0.6A,分度值为0.02A,示数为0.20A,根据图(b)可知,电压表的量程为。〜

3V,分度值为0.1V,示数为2.0V,因为刚闭合电键时,电压表与滑动变阻器并联,并

且滑动变阻器接入电路阻值最大,当电路连接正确后,闭合电键时,此时滑动变阻器接

入电路阻值仍为最大,则滑动变阻器两端电压仍为2V,电流表的示数仍为0.2A,则滑

动变阻器的最大阻值为

②⑵重新正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键时,电压表的示数如图(c)所示,

根据(c)图指针的位置可知,量程为0〜15V,分度值为0.5V,示数为4V;故电源电

压:

U=4V+2V=6V;

当电流表示数为0.2A时,则待测电阻两端的电压为

Ui=6V-2V=4V,

待测电阻阻值

q_4V

=20Q.

&,—0.2A

当电流表示数为0.24A时,滑动变阻器两端的电压为

U=U-。滑=6.0V-4V=2.0V,

则待测电阻两端的电压为

S=6V-1.2V=4.8V,

待测电阻阻值

当电流表示数为最大值0.28A时,定值电阻两端电压为电源电压,即6V,待测电阻的

阻值:

3—6V

叫«21.4Q.

I30.28A

电阻平均值为

A_N+与+耳20Q+20Q+21.4Q

1\—=20.5Q;

33

如下表:

电压电流电阻的

电阻(欧)

(伏)(安)平均值(欧)

14.00.2020.0

24.820.020.5

36.021.4

12.小华做“用电流表、电压表测电阻”的实验,所用电源电压保持不变,滑动变阻器标

有“2A”字样清晰可见,电压表0~3伏量程已坏,其他实验器材均完好。

他连接好电路后,将滑片P移到阻值最大一端,闭合电键S,发现电压表示数为6.0伏,

电流表示数为0.9安,他向另一端移动滑片时,发现电压表示数不变,电流表示数变大。

经过思考后,小华重新连接电路,按照正确步骤进行实验操作,再次闭合电键S时,电

压表示数为4.0伏,电流表示数为0.20安;当移动滑片到某位置时,电流表和电压表的

示数如图16所示;当滑片移到另一端时,电流表示数为0.60安。

①请判断小华第一次的电路连接情况:

②实验所用滑动变阻器的最大阻值为欧;

③请根据小华的实验情况,完成表格中的实验数据记录和计算。(注意:请填写

在答题纸上的表格中,电阻计算精确到0.1欧)。

实验电压Ux电流乙电阻七电阻后

序号(伏)(安)(欧)(欧)

10.20

2

30.60

【答案】他将待测电阻和滑动变阻器并联了,电压表测的电压为电源电压,电流表测干

实验电压U*电流人电阻凡电阻兄

序号(伏)(安)(欧)(欧)

路电流20欧

12.00.2010.0

22.50.2410.4

36.00.6010.010.1

【解析】

①[1]连接好电路后,将滑片P移到阻值最大一端,闭合电键S,发现电压表示数为6.0

伏,电流表示数为0.9安,且移动滑片时,电压表示数不变,电流表示数变大,说明滑

动变阻器与被测电阻并联了,电压表测量电源电压,电流表测量电路的电流。

②⑵由①知电源电压为6V,小华重新连接电路,再次闭合电键S时,电压表示数为4.0

伏,电流表示数为0.20安;由于电压表0-3V的量程坏了,电压表只能用0-15V的量

程,由图知,电流表的量程为0-0.6A,示数为0.24A,电压表的量程为0-15V,分度

值为0.5V,电压表的示数为3.5V;综合分析两次实验,电压表示数大,电流小,说明

电压表并联在滑动变阻器的两端,则滑动变阻器的最大电阻为:

。滑_4.0V

=20。;

~T~0.20A

③[3]当滑动变阻器的电阻最大时,待测电阻两端的电压为

6V-4V=2V,

电流为0.20A,待测电阻为

当电流表示数为0.24A时,待测电阻两端的电压为

6V-3.5V=2.5V,

待测电阻为:

„2.5V…八

R,=--=----------®10.4Q.

2A0.24A'

当滑片移到另一端时,电流表示数为0.60安,电流表示数最大,电阻最小,滑动变阻

器的电阻为零,待测电阻两端的电压为6V,待测电阻的阻值为:

叫t=oi^=lon;

平均电阻为:

八K+凡+410Q+10.4Q+10Q

R=-..=---=-----------»10.1Q;

33

表格数据如图所示:

实验电压a电流A电阳义电阻用

序号(伏)(安)(欧)(欧)

12.00.2010.0

22.50.2410.4

36.00.6010.010.1

13.某同学做“电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为6伏)、待测电阻Rx、

电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干,所有元件均完好。他连接电路进行实

验,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58

安,电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏,当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、

电流表的示数分别如图(a)、(b)所示。

实验电压Ux电流lx电阻Rx电阻Rx平均值

序号(伏)(安)(欧)(欧)

1

2

3

①请画出该实验的电路图。(用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)

()

②请将表填写完整。(计算电阻时,精确到01欧)

r_@~~

实验电压Ux电流/x电阻Rx电阻Rx平

序号(伏)(安)(欧)均值(欧)

120.210.0

23.50.3410.310.2

360.5810.3

【解析】

[i]根据伏安法测电阻时,当滑动变阻器接入电路的电阻增大时,电路中的总电阻变大,

由/=,可知,电路中的电流减小,即电流表的示数变小;根据。=小,待测电阻的电

压变小,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端电压变大,故电压表与滑动变阻器

并联;即滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关串联在电路中,电压表并联在滑动变阻器

两端。如下图所示:

⑵电流表示数的变化范围为0.20〜0.58A,电压表示数相应的变化范围为4.0〜。伏,由

题意知,电流表示数为0.20A时,根据串联电路电压的规律,电压表示数为:

Ui=6V-4V=2V,

时,电流表的示数为:

/i=0.20A;

由欧姆定律R=:,待测电阻阻值为:

2V

=10。;

0.20A

电压表示数为

U-i=U=(N,

时,电流表的示数为:

/3=0.58A;

由欧姆定律R=f待测电阻阻值为:

&_6V

叫=10.3Q

了-0.58A;

当移动变阻器滑片到某个位置时(小于变阻器的最大值),电压表、电流表的示数分别

如图(a)、(b)所示,电流一定大于0.20而小于0.58A,故图中电流表选用小量程,分

度值为0.02A,电流为:

/2=0.34A;

电压表选用大量程(电压表示数为4V),分度值为0.5V,电压为2.5V,根据电阻的串

联,待测

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