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第17.3节电阻的测量(解析版)(作业量:30分钟)【题型基础练习】※题型一.伏安法测电阻的实验探究1.小华用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻,电源电压恒为3V,小灯泡L标有“2.5V"字样,滑动变阻器标有“10Ω0.5A”字样。

(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向左移动,电路中电流变小,导线不得交叉);___________(2)连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图乙所示位置,则故障为小灯泡___________(选填“短路”或“断路”);(3)排除故障后开始实验,为了测得小灯泡正常发光时的电阻,闭合开关后,小华缓慢移动滑动变阻器的滑片P,应首先观察___________(选填“电流表”或“电压表”)示数的变化,当电压表的示数如图丙所示时,小灯泡两端的电压为___________V,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向___________(选填“左”或“右”)端移动;(4)在移动滑动变阻器滑片P的过程中,小华测得几组小灯泡两端的电压和通过小灯泡电流的数值,画出了通过小灯泡的电流随它两端电压变化的图像,如图丁所示,则小灯泡正常发光时的电阻___________Ω(保留一位小数);观察图丁发现,通过小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比,这是因为___________;(5)拓展:完成实验后小华小组同学利用电表和一个已知阻值的定值电阻R0,来测未知电阻R,他设计了如图所示的不同方案的电路图,电源两端电压恒定,不能够得出定值电阻R阻值的电路是___________。

【答案】

断路电压表1.8右8.3灯丝的电阻随温度的升高而增大④【详解】(1)[1]根据电路连接要求,滑动变阻器滑片P向左移动,电路中电流变小,可得此时滑动变阻器接入电路的长度变长,则电路图如下图所示

(2)[2]根据两电表的指针情况可知,电压表的示数等于电源电压,说明电压表此时测电源电压,电流表的示数为0,说明电流表此时没有电流流过,可判断电路故障为小灯泡断路。(3)[3][4][5]根据题意可知,小灯泡的额定电压为2.5V,当移动滑动变阻器时,应观察电压表的示数;由于电压表连接的是小量程,则可知图丙时小灯泡两端的电压为1.8V;为了使小灯泡达到正常发光的电压,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,则滑动变阻器应该向右滑动。(4)[6][7]由图丁的图像可知,当达到小灯泡的额定电压2.5V时,此时通过小灯泡的电流为0.3A,根据欧姆定律可知,小灯泡正常发光时,其电阻为由图丁的图像可知,图线不是一条倾斜的直线,说明电阻在不断变化,随着电压的增大,电流变化越来越小,可知灯丝的电阻随温度的升高而增大。(5)[8]①闭合S1和断开S2,可以得出电源的电压,当闭合S2时,又两个电阻与电源并联,可知电源电压与R的电压相等,可知Rx的电压,由通过定值电阻的电流不变和干路电流等于各支路电流之和可得Rx的电流,从而可以得出Rx的阻值,故①不符合题意;②当闭合S1和S2时,可以得到电源的电压,当只闭合S2时,可以得出R两端的电压,以及通过R的电流,从而可以算出R的阻值,故②不符合题意;③当三个开关同时闭合时,可以得出电源的电压,当只闭合S、S1时可以得到定值电阻两端的电压,从而得出R两端的电压,由于定值电阻阻值已知,可以算出电路的电流,从而算出R的阻值,故③不符合题意;④由于该电路中切换开关位置,总有一个电阻两端的电压无法测量,不能同时得出R的电压和电流,则无法算出R的阻值,故④符合题意。故选④。2.在测量未知电阻Rx阻值的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。(1)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第___________条(从图中选填导线序号);(2)改正错误后再进行实验,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最___________(选填“左”或“右”)端。小明闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故障可能是___________;(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为___________A,未知电阻Rx=___________;(4)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻,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,请将以下实验步骤补充完整: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___________,用电压表测量出电源两端的电压为U2;③请写出未知电阻Rx阻值表达式:Rx=

___________(用U1、U2和R0表示)。【答案】2左电阻R断路0.327.5见解析【详解】(1)[1]原电路中,电阻和电压表被短路,电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联,且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出,所以错误的是导线2。(2)[2][3]为了保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最左端;闭合开关S,发现电流表无示数,电路可能断路,电压表的示数较大,电压表与电源连通,则电路故障可能是R断路。(3)[4][5]当电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流为0.32A,由欧姆定律得未知电阻(4)②[6]闭合开关S、S1,此时电压测量的是电源的电压U2。③[7]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,由串联电路电压的规律,在①中,定值电阻的电压为U0=U2U1由分压原理※题型二.伏安法测小灯泡的电阻3.如图甲所示为小明设计的“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V。(1)小明正确操作,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,并通过坐标纸绘制出了小灯泡的图像,如图所示.分析图像可知,小灯泡正常发光时的灯丝电阻为_______Ω;(2)小明计划用此电路探究“电流与电压的关系”,你认为可行么?_______(选填“可行”或“不可行”),原因是_______;(3)若将此灯泡与15Ω的定值电阻串联在电源电压为4.5V的电源两端,则电路中电流为________A。【答案】10不可行小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大,不能保持电阻一定0.2【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,分析图像可知,当小灯两端电压为时,通过小灯泡的电流为,则灯丝的电阻为(2)[2][3]要探究“电流与电压的关系”,必须控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压。因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,不能保持电阻一定,所以此电路不能探究电流与电压的关系。(3)[4]由图像可知,当通过小灯泡的电流为时,小灯泡两端的电压,根据公式,定值电阻两端的电压为此时电源电压为与实际电源电压相符,故此时电流为0.2A。4.小明在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验器材如图甲所示,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V。

(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整;()(2)实验过程中,滑动变阻器阻值不能为零,原因是___________;(3)调节滑动变阻器过程中,发现电压表的示数如图乙所示,其读数___________V;如果要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向___________(选填“A”或“B”)端移动;(4)根据实验数据绘制的IU图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω;(5)小明发现用此电路测量阻值较大的电阻R时,发现电流表偏转很小,测量不准确。老师告诉他:电压表相当于能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大。于是他设计了图丁所示电路测量电阻R的阻值,电源电压恒为3V,定值电阻为600Ω,闭合开关S,并进行了如下操作:①接1时,记录电压表示数为2V;②接2时,记录电压表示数为1.8V;③计算待测电阻R=___________Ω。【答案】

见解析2.2A10800【详解】(1)[1]根据题意可知应该将电压表并联在灯泡两端,电压表接线柱选择3V接线柱,将电压表3V接线柱连接至灯泡右端接线柱,如下图

(2)[2]实验过程中,滑动变阻器阻值不能为零,是因为滑动变阻器是用来调节灯泡两端的电压的,如果阻值为0,小灯泡两端的电压将超过额定电压,小灯泡可能会被烧坏。(3)[3]电压表的示数如图乙所示,其分度值为0.1V,其读数为2.2V。[4]如果要测量小灯泡正常发光时的电阻,从图乙可知此时电压低于灯泡额定电压,故应该提高电压表数值,应减小滑动变阻器分担的电压,由分压原理可知,应该减小滑动变阻器的阻值,故应将滑片向A端移动。(4)[5]小灯泡正常发光时的电阻为(5)[6]电源电压恒为3V,定值电阻R0为600Ω,闭合开关S,并进行了如下操作:S1接1时,记录电压表示数为2V;S1接2时,记录电压表示数为1.8V;设电压表阻值为RV,此时电阻R0两端的电压为故根据串联电路的电流相等可得故再根据电阻R和RV串联可得故※题型三.伏安特性曲线的理解5.如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知()A.乙是小灯泡L的I﹣U图像B.当甲两端电压为1V时,R甲=2.5ΩC.定值电阻的阻值为10ΩD.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A【答案】BCD【详解】A.定值电阻的阻值不变,其通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,其通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,由此可知,图像乙是定值电阻R的I﹣U图像,则图像甲是灯泡L的I﹣U图像,故A错误,不符合题意;B.当甲两端电压为1V时,通过的电流为I甲=0.4A,根据可得甲的阻值故B正确,符合题意;C.由图像可知,当定值电阻R两端的电压为4V时,通过R的电流为IR=0.4A,根据可得,定值电阻R的阻值为故C正确,符合题意;D.并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,由图像可知,定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,通过L的电流为IL=0.8A,通过R的电流为IR=0.4A,由并联电路的电流特点可知干路的电流为I=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A故D正确,符合题意。故选BCD。6.用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了UI图像,如图甲、乙所示。对于图像的分析,以下说法错误的是()A.由图甲,定值电阻的阻值为1ΩB.由图甲,定值电阻的阻值不随其两端的电压和通过的电流而改变C.为减小误差,应用多次测量取平均值的方法,计算小灯泡的电阻D.由图乙及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大【答案】C【详解】AB.根据图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻,电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,根据图示可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由可知,定值的电阻故AB正确,不符合题意;C.测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故C错误,符合题意。D.由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,且电压变化比电流变化快,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故D正确,不符合题意。故选C。※题型四.特殊方法测电阻7.在图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R的阻值已知,则在不拆卸元件的情况下不能够测出待测电阻Rx阻值的电路是()A. B. C. D.【答案】C【详解】A.两个电阻串联在电路中,两个电压表分别测量出定值电阻和待测电阻两端的电压UR和Ux;根据欧姆定律和串联电路的电流处处相等,可以得到即可以测出待测电阻的阻值,故A不符合题意;B.分别用电压表和电流表测量出待测电阻两端的电压Ux和电流I,则待测电阻的电阻为故B不符合题意;C.电压表可以测量出待测电阻两端的电压,电流表测量的是定值电阻支路的电流,不能测量出待测电阻支路的电流,所以无法计算出待测电阻的阻值,故C符合题意;D.用两个电流表分别测量出两个支路的电流IR和Ix,根据欧姆定律和并联电路的电压相等,可以得到U=IRR=IxRx即可以测出待测电阻的阻值,故D不符合题意。故选C。8.晓晓同学想使用“伏安法”测量末知电阻Rx的阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉______;(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移到最______端(选填“左”或“右”);(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障原因可能是______;(4)排除故障后闭台开关,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,读出电流表示数为______A(如图乙所示),接下来应立即______,记录实验数据,防止因电流的______(选填“磁”、“热”或“化学”)效应对电阻的测量产生影响;(5)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出R的阻值,电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为R0,请你把以下测量步骤补充完整;①将滑片P移到b端,闭合开关S,读出电压表示数为U1,断开开关S;②闭合开关S,______,读出电压表示数为U2;待测电阻Rx=______。(用已知和测量出的物理量符号表示)【答案】

右短路0.16断开开关热将滑片移至a端【详解】(1)[1]实验中需要用电压表测量未知电阻两端电压,所以将电压表并联在电阻两端,由于电源电压为3V,所以电压表量程选择0~3V,如下图所示:

(2)[2]闭合开关S前,为了保护电路,应将滑动变阻器滑片P移到最大阻值处,由图可知,滑动变阻器下方左端接线柱接入电路中,所以将滑动变阻器滑片P移到最右端。(3)[3]闭合开关后,发现电流表有示数,即电路中有电流,说明电路没有断路,电压表无示数,即没有电流经过电压表,所以电路故障可能是未知电阻短路,即短路。(4)[4]观察图乙中电流表发现,电流表量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表示数为0.16A。[5]为了测得的电阻更准确,减小实验误差,应及时断开开关,防止电流经过电阻时,由于电流的热效应,电阻发热,阻值变化,造成误差较大。(5)②[6]将滑片P移到b端,闭合开关S,读出电压表示数为U1,即未知电阻与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测量未知电阻两端电压;为了测量电源电压,闭合开关S,将滑片移至a端,读出电压表示数为U2,则电源电压为U2。[7]未知电阻与滑动变阻器最大阻值串联时,电路中的电流则未知电阻阻值9.课外兴趣小组要测量一个未知电阻R的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。

(1)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到__________(选填“a”“b”)端;(2)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图乙,两表A1、A2的读数分别为I1=__________A,I2=__________A;(3)根据两电流表读数可得出被测电阻R=__________;(4)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过__________A;(5)有同学认为,改用图丙电路图也可以测出R的值,你认为是否可行?__________。【答案】b0.320.484.5Ω0.4可行【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即b端。(2)[2][3]调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,由题意可知两表均选用小量程,分度值为0.02A,则A1、A2的读数分别为I1=0.32A,I2=0.48A(3)[4]根据并联电路电流的规律,通过定值电阻R0的电流为I0=I=I=0.48A0.32A=0.16A由并联电路的电压规律和欧姆定律可得U0=I0R0=0.16A×9Ω=1.44V由欧姆定律可得,被测电阻为(4)[5]为保证A2表不被烧坏(即干路电流最大为0.6A),设A1表的读数(通过R的电流)不能超过I,此时通过R0的电流为,并联电路中各支路的电压相等,由欧姆定律可知,在电压相等时,电流与电阻成反比,则所以通过定值电阻的电流为,由并联电路电流的规律可得解得I=0.4A,即A1表的读数不能超过0.4A。(5)[6]图丙中,两电阻并联,两电流表分别测两支路的电流,因各支路的电压相等,由U=IR可测出R的值,该方法可行。10.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=_____;(5)本实验采用的研究方法是_____。【答案】S1S1S2滑动变阻器的滑片电阻箱R0等效替代法【详解】(2)[1]由题意可得,实验步骤中应该只闭合开关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)[2][3][4][5]由题意可得,具体的操作步骤应该是断开开关S1,闭合S2,保持滑动变阻器的滑片不变,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为U1。(4)[6]记录此时电阻箱的示数R0,由题意可得,此时电阻箱的阻值就是待测电阻的阻值,则待测电阻的阻值Rx=R0。(5)[7]实验所用的方法为等效替代法,用电阻箱的阻值去代替待测电阻。【巩固提高练习】11.下列四个实验电路图,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是()A. B.C. D.【答案】B【详解】A.如图所示,R与Rx串联,电压表测电源两端电压,电流表测电流,总电阻为Rx值为故A不符合题意;B.如图所示,R与Rx并联,电压表测电源两端电压,电流表测R电流,Rx电流未知,不可求Rx值,故B符合题意;C.如图所示,R与Rx并联,两个电流表测R电流I1和干路电流I,Rx的电流为电源电压为Rx值为故C不符合题意;D.如图所示,滑动变阻器R1与Rx串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电流,当滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,电源电压可表示为当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路阻值为最大值R1,电源电压可表示为联立二式可解得Rx值为故D不符合题意。故选B。12.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是()A.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,求平均值,减小误差【答案】C【详解】A.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故A错误;B.探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故B错误;C.测量定值电阻的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;D.在“伏安法”测量小灯泡的电阻的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,根据欧姆定律求出小灯泡的电阻,得出温度对电阻的影响,不是为了求平均值,故D错误。故选C。13.如图所示,是“伏安法测电阻”的实验电路图。下列说法正确的是()A.实验原理是P=UIB.滑动变阻器的作用是改变电源电压C.多次测量求平均值是为了减小误差D.开关在连接电路时很麻烦,实验中可以不用开关【答案】C【详解】A.“伏安法”测电阻的实验原理为,是欧姆定律的变形式,实验中需要用电压表测量电阻两端的电压,电流表测量电路的电流,故A错误;BC.此实验中通过移动滑动变阻器来改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,多次测量求平均值就是用来减小误差,故B错误,C正确;D.实验中没有开关,直接通路,是比较危险,需要用开关控制电路的通断,故D错误。故选C。14.如图所示,是定值电阻R和小灯泡L电流随电压变化的图象,由图象可知()

A.乙是小灯泡的I﹣U图象B.定值电阻的阻值为10ΩC.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2AD.定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A【答案】BC【详解】A.由图象可知,甲图线的电阻是变化的,为小灯泡的I﹣U图像;乙图线是一条倾斜的直线,为定值电阻的图像,故A不符合题意;B.由图可知,定值电阻图线中,当U=4V时,I=0.4A,由欧姆定律可得,定值电阻R的阻值故B符合题意;C.将R和L并联在电源电压为4V的电路中时,因并联电路各支路两端的电压相等,且支路电压等于电源电压,所以它们两端的电压均为4V。由图象可知对应的电流IL=0.8A,IR=0.4A因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I′=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A故C符合题意;D.串联电路中的电流处处相等,由图可知,当通过电路的电流为0.4A时,灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为4V,串联电路总电压等于分电压之和,所以此时的电源电压U=UL+UR=1V+4V=5V故D不符合题意。故选BC。15.如图所示的电路中,电阻。闭合开关,将单刀双掷开关掷于a端,电压表示数为;将切换到b端,电压表示数为1.5V,则电阻的阻值为________。

【答案】8【详解】闭合开关,将单刀双掷开关掷于a端时,两电阻串联,电压表测量电源电压,此时电压表示数为,可知电源电压为2.5V;将切换到b端时,电压表测量R0两端电压,此时R0两端电压为,此时Rx两端电压为由串联电路中电流处处相等,可得通过两电阻的电流相等,则有由得带入数据得解得,的阻值为16.实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个______。他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出的电压—电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中,______是他们绘制出的图线。

【答案】滑动变阻器

A【详解】[1]测量未知定值电阻的阻值时,为了减小误差,应改变未知电阻两端的电压,多次测量求平均值,所以电路中应串联一个滑动变阻器,用来调节未知电阻两端的电压。[2]由于电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,所以未知电阻的电压—电流图像是正比例函数图像,故A是他们绘制出的图线。17.某物理兴趣小组的同学,想利用一只电流表、一个阻值为的定值电阻、一个电压未知但恒定的电源、一个开关和若干导线测量未知电阻的阻值。实验过程中,小红将部分元件连成了如图所示的情况,部分同学认为后续实验无法进行,需要拆开电路重新连接。善于解决问题的小明思考后想出了办法,他在图中元件连接的基础上,巧妙的将电路补充完整,不用重组电路顺利测出了的阻值。请你完成下列任务:(1)请你在虚线框内画出小明补充的完整电路图;(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。

【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)【详解】(1)将Rx与R0并联,把电流表串联在干路中,通过改变开关的闭合情况分别测得通过R0的电流和干路电流,即可得到电源电压和Rx的阻值,如下图:

(2)实验步骤:①按照电路图连好电路,断开开关,记下电流表的示数;②闭合开关,记下电流表的示数。(3)由上可知,断开开关时,电路为只有R0的简单电路,为电路中电流,电源电压为;闭合开关,Rx与R0并联,为干路电流,并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,通过Rx的电流为则18.小华做测量定值电阻Rx阻值的实验,现有器材:待测电阻RX、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

(1)请按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。(导线不得交叉);()(2)连接电路时,开关应处于___________状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片P应处于___________处;(3)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是___________;(4)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻RX两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如下表。实验次数1234电压表示数U/V1.01.52.02.5电流表示数I/A0.100.150.200.25分析数据可得:RX=___________Ω;(5)在此实验中改变电阻RX两端的电压是通过改变___________来实现的;(6)此实验中多次测量的目的与下面的___________(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。A.探究电流与电阻的关系

B.测量物体的长度(7)上述实验完成后,他们想测量另一个铭牌模糊不清的定值阻器Rx的阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,滑动变阻器R最大阻值为R0),请将他们的实验步骤补充完整:①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为I1;②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电流表的示数为I₂;③电阻阻值Rx=___________(用I1、I2和R0表示)。【答案】

断开阻值最大位置处(待测电阻)RX断路10移动滑动变阻器滑片位置B【详解】(1)[1]滑动变阻器要采用“一上一下”的连接方式,与待测电阻串联,如图所示

(2)[2][3]为保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。(3)[4]电流表没有示数,说明电路断开,电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极连通,所以电路故障可能是待测电阻断路。(4)[5]根据表格可知,,……故待测电阻。(5)[6]在此实验中根据串联电路分压特点,通过改变滑动变阻器的阻值,改变滑动变阻器与待测电阻的分压,从而改变待测电阻两端电压,故应该移动滑动变阻器滑片位置。(6)[7]此实验中多次测量的目的是为了可以减小误差。A.探究电流与电阻的关系多次测量是为了得到普遍规律,故A不符合题意;B.测量物体的长度,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,故B符合题意。故选B。(7)[8]闭合开关S,滑动变阻器移至最左端,读出电流表示数I1,此时电阻Rx两端的电压即为电源电压,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时电阻Rx、R0串联,读出电流表示数I2为电路总电流,因为电源电压不变,根据串联电路电流特点,流过电阻R0的电流为I2,故电阻R0两端电压为,电阻Rx两端电压为①根据串联电路电压特点可知电阻Rx两端电压为②故联立①②解得19.小宁连接了如图甲所示的电路,测量未知电阻RX的阻值。闭合开关S后,发现两块电流表指针位置相同,如图乙所示。已知定值电阻R0=2,可知电源两端电压U=______V;电阻RX=______。

【答案】48【详解】[1][2]一个电流表测量干路电流,量程应为0~3A,分度值为0.1A,根据指针位置,干路电流读数为2.5A;另一个电流表测量支路R1中的电流,量程应为

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