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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
压
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
段
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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