精练15伏安法测电阻实验(原卷版+解析)

精练15伏安法测电阻实验一．选择题（共2小题）1．在“伏安法测电阻”的实验中，关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是（）A．控制电源的电压，以免损坏电压表 B．改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量 C．使电压表和电流表的读数更加准确 D．只能使电阻两端的电压升高，电阻中的电流变大2．以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（）A．连接电路时，应先闭合开关 B．连接电表时，应先选小量程 C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处 D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值二．多选题（共1小题）（多选）3．（双选）关于“探究电流跟电阻的关系和伏安法测量电阻”两个实验，下列说法中正确的是（）A．两个实验都采用了控制变量法 B．两个实验多次测量的目的是不同的 C．两个实验的电路是相同的 D．两个实验中使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变三．实验探究题（共15小题）4．某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻也会发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，实验室中有下列符合要求的器材：A.电源（3V）B.电流表A1和A2（量程均为0～0.6A，分度值均为0.02A，内阻1Ω，表示为r1＝r2＝1Ω）C.开关SD.保护电阻R（阻值未知）E.定值电阻R0（阻值已知）（1）为了测量电阻Rx的阻值，请在图甲中虚线框内补全电路图。（2）在电阻Rx上加一个竖直向下的力F，闭合开关S，记下电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，则：Rx＝（用字母表示）。（3）如表记录了在施加不同压力F时所测得的Rx：F/N01234Rx/Ω108642请根据表中数据在图乙中用描点法绘制出Rx与F的关系图像，写出Rx与F的关系式为Rx＝。（4）为了保证实验中电路安全，保护电阻R的阻值应该选用。A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.5Ω（5）平时我们忽略了电流表自身也有一定阻值这个事实，其实电流表相当于一个能显示流过自身电流的定值电阻，若考虑电流表A2自身电阻对实验的影响，上述操作所测得Rx的值比真实值（偏大/偏小/无影响）。5．某兴趣小组用如图乙所示的方法测量热敏电阻的阻值，若热敏电阻阻值随温度变化的图像如图甲所示，为了准确测出室温为32℃时热敏电阻Rx的阻值，兴趣小组找到如下一些实验器材：A.两节旧干电池串联（电压恒定）；B.电压表V（量程0～3V，0～15V）；C.定值电阻R1（阻值5Ω）；D.定值电阻R2（阻值150Ω）；E.两个开关S1、S2，导线若干．并设计了如图乙所示的电路，请根据要求完成下列问题：（1）电压表的量程应选择，定值电阻应选择（选填“R1”或“R2”）．（2）请帮他们完成实验步骤：①断开开关S2，闭合开关S1，读出电压表的示数为U1；②，读出电压表示数为U2；③待测电阻大小为Rx＝（用U1、U2和R1或R2表示）。6．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Rx、电流表、电压表、滑动变阻器有两种规格（分别标有“10Ω2A”和“20Ω1A”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1所示，图中尚有一根导线未连接，请笔画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2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）请根据图及相关信息，将表二填写完整。（电阻值精确到0.1欧）；表二：序号电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）电阻Rx平均值（欧）123（b）小华选用的滑动变阻器规格是：。（通过计算说明）7．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路。（1）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，观察到电压表和电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出待测电阻Rx的阻值为Ω。测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值。（2）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整。①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；②，用电压表测出电源电压为U；③则未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝（用U、U1和R0表示）。8．小超和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡额定电压为3.8V，电源电压保持9V不变，滑动变阻器规格为“40Ω1A”，连接电路如图甲所示。（1）如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（注意不能与其它导线交叉）。（2）改正错误后，闭合开关，过了一段时间，灯突然熄灭，电流表无示数，电压表有示数，则产生的故障可能是。（只有灯泡或滑动变阻器发生故障）（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为Ω（保留一位小数）。向右调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡变化的电压ΔU1滑动变阻器变化的电压ΔU滑（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（4）实验结束后，小超还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为R0）。①将滑动变阻器滑片P移到最右端闭合开关，记录此时电流表示数为I1；②再将滑动变阻器滑片P移到，记录此时电流表示数为I2；③滑动变阻器的最大阻值R滑动＝（用测出的物理量和已知量的字母表示）。9．在测量未知电阻Rx阻值的实验中：（1）用笔画线代替导线，将图中的实物图连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时接入电路的阻值变小。（2）连接电路时，开关应处于状态。正确连接电路后闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，电压表示数接近电源电压。若电路中只有一处故障，可判断该故障是。（3）排除故障继续实验，某次测量电压表的示数为1.3V，电流表的示数为A（如图），该次实验测得Rx＝Ω。（4）本实验需通过多次测量求平均值测得电阻值，这样做的目的是为了。（5）创新实验小组利用“电池组、一个开关、一个已知阻值的定值电阻R0、一个电流表和若干导线”器材，也测出了未知电阻Rx的阻值，小组设计的电路如图，实验步骤如下：①正确连接电路，断开开关S，读出电流表示数I1。②闭合开关S，读出电流表示数I2。③电阻Rx＝。（用R0、I1、I2表示）（6）请你利用（5）中创新小组使用的器材，设计另一种测量未知电阻Rx阻值的电路并将电路图画在右边的虚线框内。10．小凯同学现有如下器材：一个电源（两极间电压保持不变，但电压数值未知），一个定值电阻R0，一个待测电阻Rx，一个电压表（最大量程大于电源电压），一个单刀双掷开关，导线若干，他用这些器材测Rx的阻值，方法如下：A.按如图电路连接好了实物图。B.将开关接触点1时，测出R0两端的电压为U0，则Ix＝I0＝：C.将开关接触点2时，若能测出Rx两端的电压为Ux，则Rx＝；（1）请将BC步骤的空用已知量填写完整。（2）请你观察电路图和分析小凯的实验步骤，你认为小凯的设计（填有或没有）缺陷，若有，请你帮他指出：。（3）用原有器材，请把你设计的实验电路图画在方框内，并写出你的实验步骤。步骤：（a）按照电路图连接实物图。（b）。（c）。（d）Rx＝。11．如图甲所示是小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的实验电路图。（1）闭合开关前，小明发现已连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（2）电路连接正确后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，发现电压表、电流表有较大示数且示数不发生变化，其故障可能是滑动变阻器（选填“断路”或“短路”）。（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则此次测得电阻Rx的阻值为Ω；之后小明又调节滑动变阻器，测出了多组对应的电压值和电流值，并将其描在了图丁中，请你将图乙、丙中的示数在图丁的对应位置描出，并作出完整的U﹣I图线。（4）小明还想测量一个阻值约为300Ω的定值电阻R1的阻值，老师说用如图甲所示的电路无法完成该实验，原因是，于是给小明换了一个阻值较大的滑动变阻器，其最大阻值为R0，小明设计了如图戊所示的电路，请你根据他的步骤写出定值电阻的表达式。①闭合开关S，移动滑片P至a端，记下电压表示数为U1；②移动滑片P至b端，记下电压表示数为U2；③定值电阻R1的阻值表达式为R1＝（用测量量和已知量表示）。12．用如图1所示的装置做“伏安法测电阻”实验，电源为两节新的干电池，待测电阻的阻值不小于10Ω，完成以下问题：（1）请将实验电路补充完整，要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小；（2）测量时电流表示数为0.2A，电压表示数如图2，则待测电阻阻值为Ω，若两个电表的内阻影响不能忽略，利用你所连接的实验电路所测的阻值与定值电阻准确值相比会。（偏大/准确/偏小）（3）如果电路连接正确，闭合开关，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，那么该电路中出现的故障可能是；（4）将上述实验中的电阻换成小灯泡，用同样的方法测小灯泡的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片，多次测量，画出了小灯泡的U﹣I关系图像，发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比（“变大”、“变小”或“不变”），这是因为；（5）在只有电流表的情况下想用如图4所示的电路测量电阻Rx的阻值，其中电源电压未知，滑动变阻器的最大阻值为R0，将滑动变阻器滑片调到最左端时电流表示数为I1，滑片调到最右端时电流表示数为I2，可以测出Rx阻值的表达式是。13．某物理兴趣小组要测定Rx（约为10Ω）的阻值，通过讨论决定采用下列两种方法。方法一：用伏安法测量已知电压表V（0～3V，内阻约3kΩ）；电流表A（0～0.6A，内阻约6Ω）。（1）他们设置了如图甲、乙所示的两种电路图，由于电流表分压，电压表分流，两种实验方案均存在系统误差。其中甲电路图产生的误差原因是由于Rx的（选填“电压”或“电流”）测量不准造成的；（2）为减小实验误差应选用（选填“图甲”或“图乙”）作为测量电路；（3）他们正确选择电路后，根据测量得到的实验数据作出了如图丙所示的U﹣I图像，根据图像可得Rx＝Ω方法二：等效替代法（4）某同学设计了图丁所示的测量电路，电流表量程符合测量要求，实验步骤如下：A.按图丁连接好实验电路；B.保持开关S2断开，将开关S1闭合，记录电流表读数为I；C.闭合开关S2，然后调节电阻箱R的电阻，使电流表的读数为2I，此时电阻箱的读数R＝12Ω，由以上实验测得Rx＝Ω14．现有两节新的干电池电压表、电流表、滑动变阻器开关导线若干。在利用“伏安法”测量定值电阻Rx阻值的实验中：（1）请你按图甲所示的电路图，以笔划线代替导线，将图乙中的电路连接完整。（2）实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于端（选填“A”或“B”）；（3）当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图丙所示，则通过Rx的电流大小为它的阻值是Ω。（4）本实验要多次测量取平均值，是为了。15．小丽要测量未知电阻Rx的阻值，她利用符合实验要求的电源一个、已调零的电压表一块、滑动变阻器、电阻箱（）各一个、开关两个、导线若干，小丽设计了如图所示的实验电路图，并写出了如下的实验步骤。请你将小丽的实验步骤补充完整。①开关S1和S2均断开，按电路图连接电路，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。②只闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，记录电压表的示数U1；③断开开关，闭合，保持不变，调节，使电压表的示数仍为U1；④记录此时电阻箱的示数R0，则待测电阻的阻值Rx＝R0。16．某校两个物理课外活动小组完成了以下两项任务：（1）笫一小组采用如图甲所示的电路测量其中一个电阻Rx的阻值。①电源电压约为2V～3V且保持不变，Rx的阻值约为10Ω，滑动变阻器最大阻值为Rm＝10Ω。在连接完电路后发现导线A、B、C、D中有一根连接错误，这根导线是；②改正连接错误并闭合开关后，第一小组的小云同学发现电压表始终无示数，经检查确定电压表已损坏，她灵机一动，在未添加其它器材的条件下，利用如图甲所示的原有电路，移动滑动变阻器的滑片P到两个端点，分别测量了两次电流值，并依次记录为I1和I2（I1＜I2），则被测电阻Rx的阻值的表达式为Rx＝（用Rm、I1、I2表示）。（2）第二小组采用如图乙所示的电路测量另一个电阻R′x的阻值，其中电源电压恒定不变。①他们的测量步骤如下：第1步：将R′x接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至适当位置，此时电压表的示数如图丙所示；断开开关S，移走R′x；第2步：再将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍如图丙所示，此时电阻箱接入电路中的阻值为R＝40Ω，则第二小组测得的R′x的阻值为。②在第2步中，若第二小组的同学无意中将滑动变阻器的滑片P向右移了少许，设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了4Ω，则他们测得的R′x的阻值。A.将保持不变B.将偏小4ΩC.将偏大4ΩD.将偏大8Ω17．小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图。（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片P向右滑动时，灯变暗，连线不得交叉）；电路确认无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表和电流表均有示数，接下来测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，应进行的操作是。测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值为A。（2）小张记录多组测量数据，绘制出I﹣U图象如图丙中的A所示，并求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？，说出你的理由。（3）利用该装置能否探究“电流与电压的关系”？答：。（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是。（5）实验结束后，小张又根据串联电路的电压特点，重新设计如图丁所示的电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻R0（已知阻值）测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是：①闭合开关S1，断开开关S2时，测得电压表的示数为U1。②，测得电压表的示数为U2。③表达式：Rx＝（用U1、U2、R0表达）。18．小明同学利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了符合实验要求的器材，并连接了实验电路，如图所示。（1）请按要求帮助小明完成下列实验步骤：①当（填写S1、S2闭合、断开情况）时，电流表的示数为I1；②当（填写S1、S2闭合、断开情况）时，电流表的示数为I2，且小明注意到I1＞I2；（2）请用I1、I2和R0表示Rx，则Rx＝。精练15伏安法测电阻实验一．选择题（共2小题）1．在“伏安法测电阻”的实验中，关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是（）A．控制电源的电压，以免损坏电压表 B．改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量 C．使电压表和电流表的读数更加准确 D．只能使电阻两端的电压升高，电阻中的电流变大【解答】解：实验中移动滑动变阻器的滑片，改变了电路中的电流，根据U＝IR，电阻不变，电流变化，所以被测电阻两端的电压变化，电流和电压的变化可以是增大、升高，也可以是减小、降低，从而实现多次测量，故B正确，D错误；实验中滑动变阻器不能改变电源电压，故A错误；实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响，故C错误。故选：B。2．以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（）A．连接电路时，应先闭合开关 B．连接电表时，应先选小量程 C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处 D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值【解答】解：AC、为了安全，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误，C正确；B、连接仪表时，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误；D、“伏安法测导体电阻”的实验中，由R=UI可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用R故选：C。二．多选题（共1小题）（多选）3．（双选）关于“探究电流跟电阻的关系和伏安法测量电阻”两个实验，下列说法中正确的是（）A．两个实验都采用了控制变量法 B．两个实验多次测量的目的是不同的 C．两个实验的电路是相同的 D．两个实验中使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变【解答】解：AB、探究电流跟电阻的关系时，根据控制变量法，要控制电压不变，为得出普遍性的规律，要多次测量；而伏安法测量电阻时，为提高测量的准确程度，减小误差，要多次测量取平均值；故选项A错误，选项B正确；C、两个实验的电路如下所示，电路图是相同的，选项C正确；D、探究电流跟电阻的关系时，根据控制变量法，要控制电阻的电压不变，故变阻器的作用是控制电阻的电压不变；伏安法测量电阻时，要多次测量，故变阻器的作用是改变电阻的电压和通过的电流，故选项D错误。故选：BC。三．实验探究题（共15小题）4．某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻也会发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，实验室中有下列符合要求的器材：A.电源（3V）B.电流表A1和A2（量程均为0～0.6A，分度值均为0.02A，内阻1Ω，表示为r1＝r2＝1Ω）C.开关SD.保护电阻R（阻值未知）E.定值电阻R0（阻值已知）（1）为了测量电阻Rx的阻值，请在图甲中虚线框内补全电路图。（2）在电阻Rx上加一个竖直向下的力F，闭合开关S，记下电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，则：Rx＝I2r（3）如表记录了在施加不同压力F时所测得的Rx：F/N01234Rx/Ω108642请根据表中数据在图乙中用描点法绘制出Rx与F的关系图像，写出Rx与F的关系式为Rx＝10Ω﹣2FΩ/N。（4）为了保证实验中电路安全，保护电阻R的阻值应该选用C。A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.5Ω（5）平时我们忽略了电流表自身也有一定阻值这个事实，其实电流表相当于一个能显示流过自身电流的定值电阻，若考虑电流表A2自身电阻对实验的影响，上述操作所测得Rx的值比真实值无影响（偏大/偏小/无影响）。【解答】解：（1）由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻Rx，知道电流表A2的阻值，所以用电流表A2作为电压表使用，电流表A1在干路上，即可求出电阻Rx的阻值。电路图的设计：（2）电流表A2的内阻用r2表示，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，由欧姆定律得：I2r2＝（I1﹣I2）Rx，Rx=I（3）描点画出图线，如下图：由图象可知，电阻与压力是一次函数关系，设为Rx＝R0+kF，由图象可知：R0＝10Ω，把Rx＝8Ω，F＝1N代入关系式解得：k＝﹣2Ω/N，则关系式为：Rx＝10Ω﹣2FΩ/N；（4）电路最小总电阻为：R最小=UImax则保护电阻阻值约为：R0＝R最小﹣r＝5Ω﹣1Ω＝4Ω，故选C。（5）测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表A2与待测电阻并联，测出电阻两端电压，另一个电流表A1串联在电路中测电路电流，所以考虑电流表A2自身电阻，对实验的没有影响。故答案为：（1）如上图所示；（2）I2r2I15．某兴趣小组用如图乙所示的方法测量热敏电阻的阻值，若热敏电阻阻值随温度变化的图像如图甲所示，为了准确测出室温为32℃时热敏电阻Rx的阻值，兴趣小组找到如下一些实验器材：A.两节旧干电池串联（电压恒定）；B.电压表V（量程0～3V，0～15V）；C.定值电阻R1（阻值5Ω）；D.定值电阻R2（阻值150Ω）；E.两个开关S1、S2，导线若干．并设计了如图乙所示的电路，请根据要求完成下列问题：（1）电压表的量程应选择0～3V，定值电阻应选择R2（选填“R1”或“R2”）．（2）请帮他们完成实验步骤：①断开开关S2，闭合开关S1，读出电压表的示数为U1；②闭合开关S1、S2，读出电压表示数为U2；③待测电阻大小为Rx＝U1R2U2−U1（用U【解答】解：（1）因为电源是两节旧电池，电源电压不超过3V，故电压表选择0～3V的量程；因为准确测量出当温度在32℃时热敏电阻R的阻值，由曲线图可知，待测电阻大小在100Ω～200Ω之间，根据串联电路分压特点可知电阻越大分得的电压越大，当选取R1时，电源电压几乎全加在待测电阻两端，定值电阻不起作用，故应该选择R2定值电阻；（2）实验步骤为：①断开开关S2，闭合S1，读出电压表示数为U1；②闭合开关S1、S2，读出电压表示数为U2；③定值电阻两端的电压：UR＝U2﹣U1，电路的电流为：I=U待测电阻为：Rx=U故答案为：（1）0～3V；R2；（2）闭合开关S1、S2；U16．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Rx、电流表、电压表、滑动变阻器有两种规格（分别标有“10Ω2A”和“20Ω1A”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1所示，图中尚有一根导线未连接，请笔画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开关断路；（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2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）请根据图及相关信息，将表二填写完整。（电阻值精确到0.1欧）；表二：序号电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）电阻Rx平均值（欧）1___1.0___0.205.05.222.10.405.333.00.585.2（b）小华选用的滑动变阻器规格是：10Ω2A。（通过计算说明）【解答】解：（1）滑片P向左移动，电压表示数变大，由欧姆定律I=U（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，电路可能断路，为排除故障，小华打算用电压表进行检测，将电压有分别并联在电压表和电流表两端时，电压表示数为0，说明电压表和电流表之外有断路；将电压表并联在开关两端时，电压表有示数，说明开关之外为通路，故可以判断故障为开关断路；（3）电源电压为3V；移动滑片到某一位置，电压表、电流表示数如图2所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.1V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；滑片从一端移动到另一端，电流表示数变化范围为0.20～0.58A，即滑片在最右端时，电阻最大，电流最小为0.20A；滑片在最左端时，电阻最小为0，电流最大为0.58A；因小华按照正确操作步骤重新实验，即变阻器连入电路的电阻最大，闭合开关，发现电压表、电流表指针偏离零刻度线角度相同，因此时电流表示数为0.20A，偏转5个小格，故电压表也偏转10个小格，故电压表示数为1.0V，将电阻的电压和电流填入表中；序号电压Ux（伏）电流Ix（安）电阻Rx（欧）电阻Rx平均值（欧）1___1.0___0.205.05.222.10.405.333.00.585.2由欧姆定律，第1次实验待测电阻：Rx1=U1I1=1.0V0.20ARx=5.0Ω+5.3Ω+5.2Ω3≈（b）在第一次操作中，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：R滑=U−U1I1故答案为：（1）如上所示；（2）开关断路；（3）（a）如上表所示；（b）10Ω2A。7．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路。（1）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，观察到电压表和电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出待测电阻Rx的阻值为6.25Ω。测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值。（2）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整。①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；②闭合开关S、S1，用电压表测出电源电压为U；③则未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝U1R0U−U1【解答】解：（1）由图乙可知：电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数是2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数是0.4A，根据欧姆定律可得待测电阻为：R=UI=（2）实验步骤：①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx端的电压为U1②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；③在①中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压；在②中，定值电阻短路，电压表测电源电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，由串联电路电压的规律可知在①中，定值电阻的电压为：U0＝U﹣U1，由分压原理：U1未知电阻Rx阻值表达式：Rx=U故答案为：（1）6.25；（2）②闭合开关S、S1；③U18．小超和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡额定电压为3.8V，电源电压保持9V不变，滑动变阻器规格为“40Ω1A”，连接电路如图甲所示。（1）如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（注意不能与其它导线交叉）。（2）改正错误后，闭合开关，过了一段时间，灯突然熄灭，电流表无示数，电压表有示数，则产生的故障可能是灯泡断路。（只有灯泡或滑动变阻器发生故障）（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为12.7Ω（保留一位小数）。向右调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡变化的电压ΔU1等于滑动变阻器变化的电压ΔU滑（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（4）实验结束后，小超还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为R0）。①将滑动变阻器滑片P移到最右端闭合开关，记录此时电流表示数为I1；②再将滑动变阻器滑片P移到最左端，记录此时电流表示数为I2；③滑动变阻器的最大阻值R滑动＝I2−I1【解答】解：（1）由图甲可知，灯泡和滑动变阻器并联，电压表串联在电路测电源电压是错误的，灯与变阻器串联，电流表与灯串联，电压表与灯并联，如下图所示：（2）灯泡熄灭，电流表无示数，则说明电路中发生断路，电压表有示数，则说明与电压表并联的灯泡断路，使得电压表串联入电路，故产生上述现象；（3）由乙图知，当电压为3.8V时，电流为0.3A，由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻为：RL=ULI假设原来灯泡的两端的电压为U1，则变阻器两端的电压为：U滑1＝U﹣U1，向右移动变阻器的滑片，变阻器连入电路的电阻变小，根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，为U2，则则变阻器两端的电压为：U滑2＝U﹣U2，则灯泡变化的电压ΔU1＝U2﹣U1，滑动变阻器变化的电压ΔU滑＝U滑1﹣U滑2＝（U﹣U1）﹣（U﹣U2）＝U2﹣U1，所以，ΔU1＝ΔU滑；（4）①将滑动变阻器滑片P移到最右端，记录此时电流表示数为I1；②将滑片P移动到最左端，记录此时电流表的示数为I2；③在①中，R0短路，电路为变阻器最大电阻的简单电路，由欧姆定律，电源电压：U＝I1R滑动﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，在②中，滑动变阻器的最大阻值与R0并联，电流表测并联电路的总电流；因变阻器的电压始终等于电源电压，由欧姆定律，通过变阻器的电流大小不变，根据并联电路电流的规律，故此时通过R0的电流为：I0＝I2﹣I1，由欧姆定律，R0的电压即电源电压：U＝（I2﹣I1）R0﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②得：R滑动=I2−故答案为：（1）如上图所示；（2）灯泡断路；（3）12.7；等于；（4）②最左端；③I2−I9．在测量未知电阻Rx阻值的实验中：（1）用笔画线代替导线，将图中的实物图连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时接入电路的阻值变小。（2）连接电路时，开关应处于断开状态。正确连接电路后闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，电压表示数接近电源电压。若电路中只有一处故障，可判断该故障是定值电阻断路。（3）排除故障继续实验，某次测量电压表的示数为1.3V，电流表的示数为0.26A（如图），该次实验测得Rx＝5Ω。（4）本实验需通过多次测量求平均值测得电阻值，这样做的目的是为了减小误差。（5）创新实验小组利用“电池组、一个开关、一个已知阻值的定值电阻R0、一个电流表和若干导线”器材，也测出了未知电阻Rx的阻值，小组设计的电路如图，实验步骤如下：①正确连接电路，断开开关S，读出电流表示数I1。②闭合开关S，读出电流表示数I2。③电阻Rx＝I1R0I2−I1（6）请你利用（5）中创新小组使用的器材，设计另一种测量未知电阻Rx阻值的电路并将电路图画在右边的虚线框内。【解答】解：（1）滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式，与待测电阻串联，如图所示：（2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；电流表示数没有，说明电路断开，电压表示数接近电源电压，电压表两端与电源两极连通，所以电路故障可能是定值电阻断路；（3）由图知，电流表量程为0A～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.26A，则待测电阻：Rx=UI=（4）为了使结果更加准确，应多测几次求平均值，这样可以减小误差；（5）①断开开关S，读出电流表示数I1，此时电阻R0两端的电压即为电源电压：U＝I1R0；②闭合开关S，电阻R0、Rx并联，读出电流表示数I2为电路总电流，因为电源电压不变，所以流过电阻R0电流不变，根据并联电路电流特点，流过电阻Rx的电流：Ix＝I2﹣I1；③电阻Rx=U（6）如图所示：①正确连接电路，闭合开关S，读出电流表示数I1；②断开开关S，读出电流表示数I2；③根据欧姆定律列出两等式即可解得RX。。故答案为：（1）如图所示；（2）断开；定值电阻断路；（3）0.26A；5；（4）减小误差；（5）I110．小凯同学现有如下器材：一个电源（两极间电压保持不变，但电压数值未知），一个定值电阻R0，一个待测电阻Rx，一个电压表（最大量程大于电源电压），一个单刀双掷开关，导线若干，他用这些器材测Rx的阻值，方法如下：A.按如图电路连接好了实物图。B.将开关接触点1时，测出R0两端的电压为U0，则Ix＝I0＝U0RC.将开关接触点2时，若能测出Rx两端的电压为Ux，则Rx＝UxR（1）请将BC步骤的空用已知量填写完整。（2）请你观察电路图和分析小凯的实验步骤，你认为小凯的设计有（填有或没有）缺陷，若有，请你帮他指出：开关接触点1和2时，其中一次电压表的正负接线柱接反。（3）用原有器材，请把你设计的实验电路图画在方框内，并写出你的实验步骤。步骤：（a）按照电路图连接实物图。（b）将开关接触点1时，测出R0两端的电压为U0，则Ix＝I0=U0（c）将开关接触点2时，测出电源两端的电压为U。（d）Rx＝(U−U0【解答】解：（1）B、将开关接触点1时，测出R0两端的电压为U0，根据欧姆定律可得Ix＝I0=UC、将开关接触点2时，测出Rx两端的电压为Ux，串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得Rx=U（2）分析电路图，开关接触点1和2时，其中一次电压表的正负接线柱接反，所以小凯的设计有缺陷；（3）改正电路图下图所示，实验步骤：（a）按电路图连接好实物图。（b）将开关接触点1时，测出R0两端的电压为U0，则Ix＝I0=U（c）将开关接触点2时，测出电源两端的电压为U，串联电路各处电流相等，即I=U串联电路总电阻等于各部分电压之和，所以U−U解得：Rx=(U−故答案为：（1）U0R0；UxR0U0；（2）有；开关接触点1和2时，其中一次电压表的正负接线柱接反；（b）将开关接触点1时，测出R0两端的电压为U0，则I11．如图甲所示是小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的实验电路图。（1）闭合开关前，小明发现已连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（2）电路连接正确后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，发现电压表、电流表有较大示数且示数不发生变化，其故障可能是滑动变阻器短路（选填“断路”或“短路”）。（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则此次测得电阻Rx的阻值为4Ω；之后小明又调节滑动变阻器，测出了多组对应的电压值和电流值，并将其描在了图丁中，请你将图乙、丙中的示数在图丁的对应位置描出，并作出完整的U﹣I图线。（4）小明还想测量一个阻值约为300Ω的定值电阻R1的阻值，老师说用如图甲所示的电路无法完成该实验，原因是通过电路的电流太小，电流表无法直接测出，于是给小明换了一个阻值较大的滑动变阻器，其最大阻值为R0，小明设计了如图戊所示的电路，请你根据他的步骤写出定值电阻的表达式。①闭合开关S，移动滑片P至a端，记下电压表示数为U1；②移动滑片P至b端，记下电压表示数为U2；③定值电阻R1的阻值表达式为R1＝U1R【解答】解：（1）分析实验电路，首先从电源正极出发，依次连接到电源负极，电压表和未知电阻Rx并联，滑动变阻器采用一上一下的连接方式，电路中连接错误的导线为滑动变阻器C接线柱与待测电阻右端的连线，正确的电路连接如图所示：（2）电路连接正确后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，发现电压表、电流表有较大，说明电路是通路，电路中的电阻较小，电压表、电流表示数且示数不发生变化，说明故障可能是滑动变阻器短路；（3）如图乙所示，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2V，如图丙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电压表的示数为0.5A，根据欧姆定律可得此次测得电阻Rx的阻值为：Rx=U（4）定值电阻R1的阻值约为300Ω，电源电压不超过3V，由欧姆定律可知通过电路的电流太小，电流表无法直接测出；③Rx与滑动变阻器串联，电压表测量Rx两端的电压，实验时，闭合开关S，移动滑片P至a端，滑动变阻器以最大阻值R0接入电路，R1两端电压为U1，移动滑片P至b端，滑片位于最小阻值处，变阻器接入电路的电阻为0，R1两端电压为U2，为电源电压；当滑动变阻器的滑片调到阻值最大处时，通过R1的电流为：I1=U2故答案为：（1）如图所示；（2）短路；（3）4；如图所示；（4）通过电路的电流太小，电流表无法直接测出；③U112．用如图1所示的装置做“伏安法测电阻”实验，电源为两节新的干电池，待测电阻的阻值不小于10Ω，完成以下问题：（1）请将实验电路补充完整，要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小；（2）测量时电流表示数为0.2A，电压表示数如图2，则待测电阻阻值为11Ω，若两个电表的内阻影响不能忽略，利用你所连接的实验电路所测的阻值与定值电阻准确值相比会偏小。（偏大/准确/偏小）（3）如果电路连接正确，闭合开关，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，那么该电路中出现的故障可能是待测电阻断路；（4）将上述实验中的电阻换成小灯泡，用同样的方法测小灯泡的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片，多次测量，画出了小灯泡的U﹣I关系图像，发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大（“变大”、“变小”或“不变”），这是因为灯丝电阻随温度的升高而增大；（5）在只有电流表的情况下想用如图4所示的电路测量电阻Rx的阻值，其中电源电压未知，滑动变阻器的最大阻值为R0，将滑动变阻器滑片调到最左端时电流表示数为I1，滑片调到最右端时电流表示数为I2，可以测出Rx阻值的表达式是Rx=【解答】解：（1）滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式，滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小，电阻增大，应接左下接线柱，电源电压不超过3V，选择电压表的量程为0～3A，电路连接如图所示：（2）如图2所示，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.2V，此时电流为0.2A，根据欧姆定律可得待测电阻阻值为：R=U（3）电路连接正确，闭合开关，发现电流表示数为零，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源之间的电路是通路，故电路中出现的故障可能是待测电阻断路；（4）分析小灯泡的U﹣I关系图像可得随着电压的增大，电流增大，功率增大，灯丝电阻随温度的升高而增大，电压表与电流表的示数之比即为小灯泡的电阻，故电压表与电流表的示数之比变大；这是因为灯丝电阻随温度的升高而增大；（5）将滑动变阻器滑片调到最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，通过测量电阻Rx的电流为I1，根据欧姆定律可得电源电压为：U＝I1Rx；滑片调到最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大电阻R0，此时电路中的电流为I2，根据串联电路中电压规律和欧姆定律可得电源电压为：U＝I2（Rx+R0），由电源电压相等可以得出：Rx故答案为：（1）如图所示；（2）11；偏小；（3）待测电阻断路；（4）变大；灯丝电阻随温度的升高而增大；（5）Rx13．某物理兴趣小组要测定Rx（约为10Ω）的阻值，通过讨论决定采用下列两种方法。方法一：用伏安法测量已知电压表V（0～3V，内阻约3kΩ）；电流表A（0～0.6A，内阻约6Ω）。（1）他们设置了如图甲、乙所示的两种电路图，由于电流表分压，电压表分流，两种实验方案均存在系统误差。其中甲电路图产生的误差原因是由于Rx的电流（选填“电压”或“电流”）测量不准造成的；（2）为减小实验误差应选用图甲（选填“图甲”或“图乙”）作为测量电路；（3）他们正确选择电路后，根据测量得到的实验数据作出了如图丙所示的U﹣I图像，根据图像可得Rx＝10Ω方法二：等效替代法（4）某同学设计了图丁所示的测量电路，电流表量程符合测量要求，实验步骤如下：A.按图丁连接好实验电路；B.保持开关S2断开，将开关S1闭合，记录电流表读数为I；C.闭合开关S2，然后调节电阻箱R的电阻，使电流表的读数为2I，此时电阻箱的读数R＝12Ω，由以上实验测得Rx＝12Ω【解答】解：（1）甲电路图中，电压表测量Rx两端的电压，因电压表内阻很大，故电压数据准确，电流表测量的是通过电压表和Rx的总电流，测量的数据大于Rx的实际电流值，故甲电路图产生的误差原因是由于Rx的电流造成的；（2）由于待测电阻的阻值远小于电压表的内阻，所以电流表使用外接法，为减小实验误差应选用图甲作为测量电路；（3）在图丙中任选一组数据，当电压为2V，对应的电流为0.2A，根据欧姆定律可得Rx的阻值为：Rx（4）开关S2断开，将开关S1闭合，电流表读数为I，则有电源电压为：U＝IRx；闭合开关S2，电阻箱的读数R＝12Ω，电流表的读数为2I，根据并联电路中电压和电流的规律可知通过电阻箱和Rx的电流相等均为I，两端的电压均为电源电压，则有此时电阻箱和Rx的电阻相等，故Rx＝R＝12Ω；故答案为：（1）电流；（2）图甲；（3）10；（4）12。14．现有两节新的干电池电压表、电流表、滑动变阻器开关导线若干。在利用“伏安法”测量定值电阻Rx阻值的实验中：（1）请你按图甲所示的电路图，以笔划线代替导线，将图乙中的电路连接完整。（2）实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于B端（选填“A”或“B”）；（3）当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图丙所示，则通过Rx的电流大小为它的阻值是9Ω。（4）本实验要多次测量取平均值，是为了多次测量求平均值。【解答】解：（1）滑动变阻器要接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，电路连接如图所示：（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，即B端；（3）如图丙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，即通过Rx的电流大小为0.3A，此时Rx两端的电压为2.7V，根据欧姆定律可得Rx的电阻为：Rx=UI=（4）本实验为了减小实验误差，可以进行多次测量求平均值。故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）9；（4）多次测量求平均值。15．小丽要测量未知电阻Rx的阻值，她利用符合实验要求的电源一个、已调零的电压表一块、滑动变阻器、电阻箱（）各一个、开关两个、导线若干，小丽设计了如图所示的实验电路图，并写出了如下的实验步骤。请你将小丽的实验步骤补充完整。①开关S1和S2均断开，按电路图连接电路，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。②只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，记录电压表的示数U1；③断开开关S1，闭合S2，保持滑动变阻器的滑片不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为U1；④记录此时电阻箱的示数R0，则待测电阻的阻值Rx＝R0。【解答】解：实验步骤为：①开关S1和S2均断开，按电路图连接电路，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。②只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，记录电压表的示数U1；③断开开关S1，闭合S2，保持滑动变阻器的滑片不变，调节，使电压表的示数仍为U1；④记录此时电阻箱的示数R0，则待测电阻的阻值Rx＝R0。故答案为：②S1；③S1；S2；滑动变阻器的滑片。16．某校两个物理课外活动小组完成了以下两项任务：（1）笫一小组采用如图甲所示的电路测量其中一个电阻Rx的阻值。①电源电压约为2V～3V且保持不变，Rx的阻值约为10Ω，滑动变阻器最大阻值为Rm＝10Ω。在连接完电路后发现导线A、B、C、D中有一根连接错误，这根导线是D；②改正连接错误并闭合开关后，第一小组的小云同学发现电压表始终无示数，经检查确定电压表已损坏，她灵机一动，在未添加其它器材的条件下，利用如图甲所示的原有电路，移动滑动变阻器的滑片P到两个端点，分别测量了两次电流值，并依次记录为I1和I2（I1＜I2），则被测电阻Rx的阻值的表达式为Rx＝I1I2−I1×Rm（2）第二小组采用如图乙所示的电路测量另一个电阻R′x的阻值，其中电源电压恒定不变。①他们的测量步骤如下：第1步：将R′x接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至适当位置，此时电压表的示数如图丙所示；断开开关S，移走R′x；第2步：再将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍如图丙所示，此时电阻箱接入电路中的阻值为R＝40Ω，则第二小组测得的R′x的阻值为40Ω。②在第2步中，若第二小组的同学无意中将滑动变阻器的滑片P向右移了少许，设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了4Ω，则他们测得的R′x的阻值D。A.将保持不变B.将偏小4ΩC.将偏大4ΩD.将偏大8Ω【解答】解：（1）①由图可知，D导线使电压表和Rx短路，因此D导线连接错误；②甲中，将变阻器的滑片移动到最左端，记下电流表示数为I1甲中，将变阻器的滑片移动到最右端，记下电流表示数为I2在第一次操作中，待测电阻和Rm串联，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压：U＝I1（Rx+Rm）﹣﹣﹣﹣﹣①；在第二次操作中，为待测电