第9讲特殊方法测电阻课后专项突破及单元综合测初三物理上学期中期末复习精细讲义_第1页
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第9讲特殊方法测电阻课后专项突破及单元综合测——划重点初三期中期末之复习讲义一、单选题1.某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是(

A.只有①②③ B.只有②③④ C.只有②③D.①②③④都可以【答案】D【详解】解:由图知,①断开开关S,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合开关S,电压表测量电阻R0两端电压UUR可求出Rx的阻值,故能测出R②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0I1可求出Rx的阻值,故能测出R③只闭合S1时,电路是只有R0的简单电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合I0可求出Rx的阻值,故能测出R④断开开关S,两只电阻串联,电压表测量Rx两端电压为Ux;闭合开关S,电压表测量电源电压UR可求出Rx的阻值,故能测出R故选D。2.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RRx值为R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I电源电压为U=Rx值为R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U=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U=联立二式可解得Rx值为R故D不符合题意。故选B。二、多选题3.以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,能测出未知电阻Rx阻值的电路是()A.

B.

C.

D.

【答案】ABC【详解】A.由图可知,当S1闭合,S2断开时,该电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,由电流表可读出此时的电流为U即电源电压为U=当S1和S2均闭合时,该电路为R0和Rx的并联电路,电流表测干路的电流,可读出此时电流表的示数为I由I=UR可知R因此该图可以测出未知电阻RxB.由图可知,当S1和S2均闭合时,Rx被短路,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,由电流表读出此时电流为U即电源电压为U=当S1断开,S2闭合时,该电路为R0和RR由串联电路的电阻特点可知RxR因此该图可以测出未知电阻RxC.由图可知,当S和S1闭合,S2断开时,该电路为R0和Rx的串联电路,电压表测R0I即电路中的电流为I=当S和S2闭合,S1断开时,该电路为R0和Rx的串联电路,电压表测电源两端的电压;已知此时电压表示数为U由欧姆定律可知RxR因此该图可以测出未知电阻RxD.由图可知,若不拆改电路,当S1接1之后,再换接2,此时电压表的正负接线柱会接反,不能测出未知电阻两端的电压,因此该图不能测出未知电阻R故选ABC。三、实验题4.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,该电路中Rx为待测电阻,R为电阻箱(符号为),S为单刀双掷开关,R0是阻值为50Ω的定值电阻。某同学用该电路进行实验,主要步骤有:A.把开关S接到b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;B.读出电阻箱的示数R;C.把开关S接到a点,读出电流表的示数为I;D.根据电路图连接电路,将电阻箱的阻值调至最大。(1)上述步骤的合理顺序是(只填写序号);(2)电路中接入电阻R0的目的是;(3)在步骤A中,调节如图乙所示电阻箱的四个旋钮时,最先调节的是“×”(填旋钮下方数字),并沿合理的旋转方向调节旋钮。若电阻箱调节好后示数如图乙所示,则待测电阻的阻值为Ω;(4)若将定值电阻R0换成最大阻值为50Ω的滑动变阻器,关于滑动变阻器的作用下列说法正确的是()A.若步骤A中难以使电流表示数为I,可调节滑动变阻器实现B.仅能作为阻值为50Ω的定值电阻使用C.可以改变步骤C中的电流表示数,便于实验读数D.滑动变阻器接入电路中阻值最大可保护电路,步骤D中电阻箱的阻值无需调至最大(5)根据上述测量方法,只用电压表也能测量待测电阻,请在丙图中画出电压表的连接。【答案】DCAB保护电路100047C【详解】(1)[1]连接电路时,应将变阻箱旋钮旋到阻值最大处,保护电路,电源电压不变,闭合开关,先测量流过未知电阻的电流,再将开关连接到b点,调节变阻箱的阻值,使流过电阻箱的电流与流过未知电阻的电流相等,则电阻箱的阻值为未知电阻的阻值,所以合理的顺序是DCAB(2)[2]电路中接入电阻R0的目的是保护电路,为了避免开关闭合时,电路中电流过大,烧坏用电器,所以闭合开关前将电阻箱调到阻值最大处,保护电路,同时为了避免调节变阻箱时,电路中电流过大,在电路中接入电阻R0保护电路。(3)[3]调节变阻箱的原则是先大后小,所以最先调节“×1000”的旋钮。[4]由图可知,变阻箱的阻值为47Ω。(4)[5]A.步骤A中,电流表的示数是根据步骤C中电流表的示数调节的,要通过调节电阻箱的阻值大小使电流表的示数为I,故A错误;B.可以通过调节滑动变阻器的阻值,使电路中电流表方便读数,故B错误;C.开关S接a时,电流表测电路中的电流,可以通过调节滑动变阻器的阻值,使开关S接b时,方便电流表读数,减小误差,故C正确;D.在开关闭合前,滑动变阻器要调到阻值最大处,故D错误;故选C。(5)[6]开关S接a时,未知电阻Rx与R0串联,电压表测量电阻Rx的电压,记录此时电压表的示数为U',将开关S接b,未知电阻Rx与R0串联,电压表测量电阻箱的电压,调节电阻箱的旋钮,使电压表的示数与U'相同,则此时电阻箱的阻值就是未知电阻的阻值。电路连接如图所示:5.小虎用如图甲所示电路测量定值电阻R的阻值。

(1)电路中有一根导线连接错误,请你在需改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确接法。(2)改正错误后,小虎闭合开关并移动滑片,发现电压表的示数发生变化,而电流表的示数不变化,则电路中的故障是。(3)上述故障排除后,小虎将滑片移至某处,电压表和电流表的示数如图乙所示,由此计算出待测电阻的阻值是。(4)实验过程中,电流表不小心被损坏,小虎在其余器材基础上增加一个开关和已知阻值的定值电阻R。又完成一次测量,请在A、B两点间将小虎设计的电路图丙补充完整。【答案】

R断路10Ω

【详解】(1)[1]图甲中的错误为:电压表串联在电路中,闭合开关后,电压表与电阻并联;正确接法如图所示:

(2)[2]小虎闭合开关并移动滑片,电流表的示数不变化,则说明电路中可能发生断路;电压表的示数发生变化,则说明与电压表并联的电路有断路,可能电阻R断路。(3)[3]由图乙可知,电压表使用0~3V量程,分度值0.1V,示数为2V,电流表使用0~0.6A的量程,分度值0.02A,示数为0.2A,待测电阻的阻值R=(4)[4]将已知电阻R0与待测电阻R串联,然后将开关与R0并联,当开关闭合时,R0被短路,电压表测出电源电压;当开关断开时,已知电阻R0与待测电阻R串联,电压表测出待测电阻两端的电压,根据串联电路的电压规律求出R

6.用“伏安法”测量已坏收音机里一个电阻的阻值,请完成下列实验探究。

(1)连接电路时开关应处于状态;闭合开关前,滑动变阻器应滑到(选填“A”或“B”)端;(2)用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,记录每次对应电流值和电压值,多次测量的目的是(选填“①”或“②”);①寻找普遍规律

②求平均值减小误差(3)某一次测量时,电流表的指针如图乙所示,其示数为A,电压表的指针如图丙所示,其示数为V,根据上述数据计算出Rx的阻值为Ω;(4)要测量额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻,设计了以下四种方案,电源电压不变,R为已知电阻,在不改变电路连接的情况下可行的是(仅一项正确)。A.

B.

C.

D.

【答案】断开A②0.262.610D【详解】(1)[1]为了防止连接电路时错误导致电路损坏,连接电路时开关应处于断开状态。[2]闭合开关前,为了防止电流过大而损坏电路,滑动变阻器应处于最大阻值处,即滑到A端。(2)[3]本实验的目的是为了测量定值电阻的阻值,多次测量的目的是为了求平均值减小误差,故选填②。(3)[4][5][6]电流表的指针如图乙所示,电流表连接的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.26A,电压表的指针如图丙所示,电压表连接的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.6V,根据欧姆定律可得Rx的阻值为R(4)[7]AB.两种方案中都存在电流表与灯泡或定值电阻并联,会导致其短路,故AB不符合题意;C.此方案电压表存在正负接线柱接反的情况,无法正常测量电压,故C不符合题意;D.此方案可先将开关置于2,移动滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再将开关置于1,测出此时灯泡与R的总电压U,则R两端电压为U此时灯泡正常发光时的电流为I故灯泡正常发光时的电阻为R故D符合题意。故选D。7.用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx

(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整;(2)连接电路时,开关应处于状态;(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0,则电路的故障可能是滑动变阻器;排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=(4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1,滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2【答案】

断开断路10I1【详解】(1)[1]滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱串联接入电路,连接实物图如图所示:

(2)[2]为保护电路,连接电路时,开关应断开。(3)[3]实验时,闭合开关,电流表为0,说明电路有断路,电压表示数为0,说明电压表与电源之间存在断路,因此,电路的故障可能是滑动变阻器断路。[4]当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,电流表接入电路的量程为0~0.6A,每一小格表示0.02AR(4)[5]闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,两电阻串联,电流表测电路的电流,电流表示数为I1U=I滑动变阻器滑片在最右端时,为待测电阻的简单电路,电流表示数为I2U=I2①②两式联立可得电阻R8.小含同学在“伏安法测电阻”的实验中,器材如下:待测电阻Rx,阻值已知的定值电阻R(1)该实验的实验原理是(选填“I=UR”或“R(2)如果实验中只有一只电压表或只有一只电流表,其他器材不变,则下列四种电路设计,能测出Rx的是

【答案】R=【详解】(1)[1]实验是利用伏安法测电阻,测量出待测电阻的两端电压以及通过的电流即可得出待测电阻的阻值,所以该实验的实验原理是R=(2)[2]A.如图所示,开关闭合,两电阻串联,电压表测的是R0的两端电压,根据欧姆定律可得电路的电流,但由于电源电压未知,无法通过欧姆定律求出待测电阻的阻值,故A不符合题意;B.如图所示,当两开关都闭合时,电路是待测电阻Rx的简单电路,此时电压表测的是电源电压U0;当开关S1闭合,S2断开时,两电阻串联,电压表测的是Rx的两端电压U1,根据欧姆定律和串联电路电压特点可得,此时电路的电流为I根据串联电路电流特点和欧姆定律可得,待测电阻的阻值为R即该电路图可以测出待测电阻的阻值,故B符合题意;C.如图所示,开关闭合,两电阻并联,电流表测的是通过R0的电流,通过欧姆定律可求出电源电压,根据并联电路的电压特点可得出待测电阻的两端电压,但由于无法测出通过待测电阻的电流,所以不能测出待测电阻的阻值,故C不符合题意;D.如图所示,当开关S1闭合、S2断开时,电路是待测电阻Rx的简单电路,电流表测的是此时通过Rx的电流I1,根据欧姆定律可得,电源电压为U′=I1Rx;两开关都闭合时,两电阻并联,电流表测的是干路电流I由欧姆定律可得R故待测电阻的阻值为R即该电路图可以测出待测电阻的阻值,故D符合题意。故选BD。9.为测量额定电流为0.3A的小灯泡正常发光时的电阻,设计了下图电路,电源电压不变:

(1)闭合开关S1,将S2拨至,调节Ra直至电流表示数为0.3A,R(2)将S2拨至另一端,调节Ra记为R2,调节R(3)则灯泡正常发光时的电阻RL=。(用R1、R2【答案】aRL=R2+R3RI【详解】[1]首先应把电灯泡接入电路,闭合开关S1,将开关S2调至a端,调节Ra直至电流表示数为0.3A,Ra的阻值记为R1。[2]将S2拨至另一端,调节Ra记为R2,调节Rb记为R3,电流表示数仍为0.3A;由于电源电压保持不变,电流始终为0.3A,则电路中的总电阻不变,于是有RL+R1=R2+R3则灯泡正常发光时的电阻为RL=R2+R3R110.有一个学习小组在实验室用如下图所示的电路测量定值电阻Rx

(1)请用一根导线将如图甲所示的电路连接完整(要求滑片向左滑动时电流表示数变大);(2)连接电路时,开关需处于(选填“断开”或“闭合”)状态,并应将滑动变阻器的滑片P调节至(选填“A”或“B”)端;(3)闭合开关,移动滑片P发现电流表示数有变化,但电压表无示数,则电路的故障可能是;(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx的阻值为(5)另一组同学在实验时发现只有电流表,没有电压表,于是老师向他们提供了一个最大阻值为R0的滑动变阻器并设计了如图丙所示的电路图来测量电阻R①闭合开关,将滑动变阻器滑片滑至最左端,此时电流表示数为I1②,此时电流表示数为I2;则电阻Rx【答案】

断开BRx短路5将滑动变阻器滑片滑至最右端I【详解】(1)[1]伏安法测电阻,定值电阻Rx与变阻器串联,电压表测量定值电阻Rx电压,电流表测量电路电流,滑片向左滑动时电流表示数变大,说明滑片向左滑动时变阻器变小,则变阻器的A端接入电路中,如图所示:

(2)[2][3]连接电路时,为了保护电路,开关需处于断开状态,并应将滑动变阻器的滑片P调节至B端,使变阻器接入电路中电阻最大。(3)[4]闭合开关,移动滑片P发现电流表示数有变化,但电压表无示数,说明变阻器接入电路中电阻改变时,电路中电流改变,则电路中不可能出现断路现象,而电压表的示数不受串联的变阻器的影响,则电路的故障可能是与电压表并联的定值电阻短路。(4)[5]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,由欧姆定律得,定值电阻RxR(5)[6]同学在实验时发现只有电流表,没有电压表,于是老师向他们提供了一个最大阻值为R0的滑动变阻器并设计了如图丙所示的电路图来测量电阻R①闭合开关,将滑动变阻器滑片滑至最左端,此时电阻Rx与变阻器最大电阻R0串联,电流表示数为I②断开开关,闭合开关,将滑动变阻器滑片滑至最右端,此时电路化为电阻Rx简单电路,此时电流表示数为I2。电源电压不变,由串联电路电压特点与欧姆定律得I则R11.在测量未知电阻R阻值的实验中:

(1)实验原理:(用公式表示);(2)小红发现图甲电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的连线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;(3)改正错误后继续实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于(选填“A”或“B”)端。闭合开关S,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是;(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P到某位置,此时电压表的示数是2V,电流表的示数如图乙所示,此次测得R的阻值为Ω。接着小红又测了两次R的阻值,分别为3.9Ω和3.8Ω,则R的阻值为Ω;(5)完成上述实验后,小红设计了利用两个开关和一个电阻箱()测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时电阻的电路,如图丙所示,请你将操作步骤补充完整:①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器R1的滑片,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光;②闭合S、S2,断开S1,,调节,使电压表示数为2.5V;则小灯泡正常发光时的电阻等效于的电阻。【答案】R=UI

B【详解】(1)[1]在测量未知电阻R阻值的实验中,只要知道了通过未知电阻的电流和未知电阻两端的电压,根据R=UI公式可计算出未知电阻的阻值,所以该实验的原理是(2)[2]在测量未知电阻R阻值的实验中,电压表应该并联在未知电阻两端,同时滑动变阻器应该遵循“一上一下”的原则接入电路,图中未知电阻右接线柱到滑动变阻器C接线柱连接错误,应将其改为:未知电阻右接线柱与滑动变阻器A接线柱连接。如图所示

(3)[3]闭合开关前,为了电路安全,避免开关闭合瞬间,电路电流过大,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处,即图中的B端。[4]闭合开关S,发现电流表无示数,电路可能存在断路故障,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源是接通的,则电路故障可能是未知电阻断路。(4)[5][6]排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P到某位置,此时电压表的示数是2V,电流表如图乙所示,选择分度值为0.02A的小量程,示数为0.5A,根据欧姆定律可得此次测得R的阻值R接着小红又测了两次R的阻值,分别为3.9Ω和3.8Ω,则R的阻值R=(5)[7][8][9]闭合S、S1,断开S2,滑动变阻器R1与小灯泡测量,电压表测量小灯泡两端电压,调节滑动变阻器R1的滑片,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光。闭合S、S2,断开S1,此时滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测量电阻箱两端电压;此时可以保持滑动变阻器R1的滑片不动,通过调节调节电阻箱的旋钮,使电压表示数为2.5V。两次实验过程中中,电源电压不变,滑动变阻器的阻值相同,第二次又通过调节电阻箱旋钮使电阻箱两端电压与小灯泡正常发光时的电压相同,可知小灯泡正常发光时的电阻等效于电阻箱两端电压为2.5V时的电阻。12.测量未知电阻R2阻值的实验中,用到的实验器材有:两节新干电池、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。

(1)实验小组的同学连接的电路如图甲所示,闭合开关,电压表和电流表的有无示数情况分别是;(2)甲图电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;()(3)正确连接电路后,闭合开关,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值大小为Ω;为了减小测量误差,进行多次测量,使电压表示数从1.2V变为2V,则滑动变阻器滑片应向(选填“A”或“B”)端移动;(4)把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,根据两次实验的数据绘制出IU关系图像,如图丙,其中小灯泡的IU关系图线是(选填“a”或“b”),你的判断理由是;(5)完成上述实验后,实验小组的同学借助阻值已知的定值电阻R0和另一个电压表,设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值。①电路图中虚线框内的元件组合相当于一个表;②闭合开关,调节滑片的位置,读出此时电压表V和V0的示数分别为Ux和U0;③未知电阻Rx=(用测量量和已知量符号表示)。【答案】电压表有示数,电流表无示数

5Ba小灯泡的阻值随温度的升高而增大,不是一个定值Ux【详解】(1)[1]实验小组的同学连接的电路如图甲所示,电压表和电流表串联后并联在待测电阻两端,因为电流表内阻较小,相当于短路,电压表内阻非常大,相当于开路,所以闭合开关后,电压表有示数,电流表无示数。(2)[2]甲图电路中电压表和电流表串联后并联在待测电阻两端,即图中滑动变阻器到待测电阻的导线连接错误,应该改为电流表的负接线柱与待测电阻的右接线柱连接。如图所示

(3)[3]闭合开关,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,电流表选择分度值为0.02A的小量程,示数为0.24A,根据欧姆定律可得被测电阻的阻值大小R=[4]为了减小测量误差,进行多次测量,使电压表示数从1.2V变为2V,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压应减小,根据串联分压的规律可知,应减小滑动变阻器的接入阻值,即应将滑动变阻器滑片应向B端移动。(4)[5][6]把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,小灯泡的阻值受温度的影响,随温度的升高而增大,不是一个定值,则小灯泡的IU图像是一条曲线,所以小灯泡的IU关系图线是a。

(5)[7]由图可知,待测电阻与已知的定值电阻R0串联,电压表V测量待测电阻两端电压为Ux,电压表V0的测量定值电阻R0两端电压为U0,根据欧姆定律以及串联电路电流规律可得待测电阻通过的电流I根据欧姆定律待测电阻的阻值R13.在用“伏安法测量小灯泡的电阻”实验中,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)如图甲所示,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P处于端(选填“A”或“B”);(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V,电流表示数(如图乙所示)为A,则小灯泡的灯丝电阻为Ω;

(3)如果缺少电压表,小军发现利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样可以测出小灯泡的电阻,原理如图丙所示,闭合开关后,小军读出电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则小灯泡L两端的电压的表达式为,电阻的表达式为。(用字母表示)(小灯泡的电阻不受温度影响)【答案】A0.55(I1I2)R0I【详解】(1)[1]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移动到最大阻值处,由图知,滑动变阻器的左下端接线柱接入电路,所以滑动变阻器的滑片要移动到A端。(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V,由图乙可知,电流表所选的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,因此示数为0.5A。[3]小灯泡的阻值R=(3)[4][5]由图丙可知,电阻R0与灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量灯泡的电流;由并联电路电流的特点知,流过定值电阻R0的电流I0=I1I2则小灯泡两端的电压UL=U=U0=I0R0=(I1I2)R0灯泡的电阻R14.在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压为3V。

(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路,要求当滑动变阻器的滑片向左滑动时电流表的示数变大;()(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表的示数为3V,电流表的示数为0,则故障是;(3)移动滑片P,当电压表的示数为1.3V时,电流表的示数如图乙,其示数为A,待测电阻Rx=Ω;(4)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻R0,设计如图丙所示的电路,同样测出待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下:①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx,两端的电压为U1;②闭合S、S1,用电压表测出电源的电压U;③可得待测电阻Rx=。(用U、U1和R0表示)【答案】

RX断路0.265U1【详解】(1)[1]在“伏安法测电阻”的实验中,电压表测量待测电阻两端的电压,故需将电压表与待测电阻并联;滑动变阻器的滑片向左滑动时电流表的示数变大,则说明滑动变阻器的滑片向左滑动时阻值变小,故滑动变阻器需接入左下方的接线柱,电路图如下:

(2)[2]电流表的示数为0,则说明电路断路;电压表的示数为3V,为电源电压,说明电压表与电源相连,故Rx断路。(3)[3]由图可知,电流表接入的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A。[4]待测电阻R(4)[5]①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx,两端的电压为U1;②闭合S、S1,用电压表测出电源的电压U;则电阻R0两端的电压为U0=UU1电路中的电流I=待测电阻RxR15.小勇同学利用图甲电路做“探究电流与电阻的关系”实验,所选择的器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一只,“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。

(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉);(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,则发生故障的元件是(填字母);A.电源

B.滑动变阻器

C.定值电阻R

D.开关(3)排除故障后,小勇分别将五个定值电阻接入电路,根据测得的五组实验数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像,如图丙所示。由图像可知这五组实验中定值电阻R两端电压保持V不变;分析图像可得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成;(4)小勇还想测量一个阻值约为200Ω的定值电阻Rx的阻值,他在图乙连线正确的电路中用Rx替换R,闭合开关后,发现因电流表无法测出电路中的电流,从而无法完成该实验。于是他重新选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),并设计了如图丁所示的电路进行实验,实验步骤如下:①闭合开关S1,断开S2,读出电压表示数为U1;②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2.则未知电阻Rx=(用U1、U2和R0表示)。【答案】

C2.5反比Rx【详解】(1)[1]电压表与定值电阻并联,向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,根据欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故将滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:

(2)[2]两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,如果电流表有示数,电压表无示数,说明电路可能是定值电阻R短路;若电压表有示数,电流表无示数,说明电路断路,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻R断路了,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。(3)[3]由题意可知,电源电压为U=2×1.5V=3V由丙图图像可知,电阻两端的电压为UV=IR=0.1A×25Ω=0.5A×5Ω=2.5V即实验中控制电压为2.5V不变。[4]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。(5)[5]①闭合开关S1,断开S2,读出电压表示数为U1,此时R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Rx两端的电压,则Ux=U1②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2,此时R0被短路,电路为Rx的简单电路,电压表测电源电压,因此电源电压U=U2在①中,由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压为U0=UUx=U2U1由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,通过Rx的电流为I未知电阻Rx的阻值为R16.某同学利用如图所示的电路来测量一未知电阻Rx的阻值。

(1)请用笔画线代替导线,将如图甲中实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑时,电流表的示数变大);(2)闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图乙所示,则Rx=;(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,按如下步骤进行操作,同样测量出了未知电阻Rx的阻值,其中R0是定值电阻。①闭合S、S1,用电压表测出电源的电压为U;②闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1,则所测电阻Rx=。(用所给物理量符号表示)【答案】

4ΩU1【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片向右滑时,电流表的示数变大,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器选择右下接线柱接入电路,如图:

(2)[2]由图乙可知电流表接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,根据欧姆定律可知待测电阻的阻值R(3)[3]闭合S、S1,电路为待测电阻的简单电路,用电压表测出电源的电压为U;闭合开关S、断开S1,两电阻串联接入电路,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1,串联电路总电压等于各部分电压之和,则定值电阻两端的电压:I=则所测电阻R【点睛】“伏安法”测电阻的实验考查电路连接、串联电路特点、欧姆定律的灵活运用以及学生设计实验方案的能力。17.明明在测量小灯泡的电阻实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω。所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(R1:5Ω2A

(1)实验应选用滑动变阻器(选填R1或R(2)正确连接好电路后,发现不管怎样移动滑动变阻器的滑片小灯泡都不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡(选填“断路”或“短路”);(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为Ω(保留一位小数)。明明还想测量灯泡实际电压为2.2V时小灯泡的电功率,接下来他应该向(4)已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0,小灯泡的额定电压为①闭合开关S,S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为②接着保持R1滑片P位置不动,再断开S1闭合S2,移动R③调节R1的滑片调至最左端,记下电压表示数U1;将R1的滑片调至最右端,记下电压表示数为U2,小灯泡正常工作时的电阻表达式:R灯=(用R0【答案】R2短路8.3右【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10ΩI=此时滑动变阻器两端电压U滑动变阻器接入电路的阻值R因此应选R2(2)[2]正确连接好电路后,发现不管怎样移动滑动变阻器的滑片小灯泡都不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的支路短路或电压表短路,则故障原因可能是小灯泡短路。(3)[3]排除故障后,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,此时小灯泡的电阻为R=[4]明明还想测量灯泡实际电压为2.2V时小灯泡的电功率,应减小灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,则应增大滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,接下来他应该向右移动滑动变阻器才能完成实验。(4)[5]在①中,灯泡与变阻器R1串联,电压表测灯泡两端的电压,调节R1的滑片使灯泡正常发光,在②中,变阻器R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R在③中,将R1的滑片P调至最左端,R1连入电路中的电阻为0,电压表的示数为U1即为电源电压;再将R1的滑片P调至最右端,其阻值为RmU解得RR18.一小灯泡额定电压为2.5V,图甲是测量其电阻的实验电路图。

(1)连接电路时,开关应;(2)请你用笔画线代替导线,把图甲的电路连接完整,并要求滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡会变亮;(3)正确完成电路连接后,闭合开关时,电流表有示数,小灯泡不亮,电压表无示数,则可能是小灯泡(选填“短路”或“断路”);(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光。电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻约为Ω(保留一位小数);(5)小明测出小灯泡正常发光时的电阻后,移动滑片,发现电压表和电流表示数发生变化。于是他想继续探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”。他利用上述实验中的器材(选填“能”或“不能”)完成探究,理由是;(6)小明认为若不考虑小灯泡电阻的变化,只用一个电表也能完成测量任务,并设计了下列电路图,定值电阻R0的阻值已知,其中不能测出小灯泡电阻的电路图是。【答案】断开

短路8.9不能见详解A【详解】(1)[1]为防止接连电路时出现错误而损坏电路,连接电路时,开关应断开。(2)[2]滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡会变亮,表明接入的电阻变小,如图应接入滑动变阻器下端的左端的接线柱,由图乙可知电流表接小量程,如图所示:

(3)[3]闭合开关时,电流表有示数,小灯泡不亮,因电路为串联,表明电路没有断路,电压表无示数,则可能是测量范围内存在短路,故可能小灯泡短路。(4)[4]电流表示数如图乙所示,电流表接入的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.28A,则此时小灯泡的电阻约为R=(5)[5][6]探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”,根据控制变量法,应保持电阻一定,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,故他利用上述实验中的器材不能完成探究。(6)[7]A.如图所示,闭合开关,L短路,电压表为电源电压,断开开关,电压表仍测电源电压,没有分电压,无法测量小灯泡的电阻,故A符合题意;B.如图所示,断开开关,L断路,电流表测量R0电流为I1,电源电压为U=闭合开关,电流表测量干路电流为I2,根据并联电路电流规律,通过L的电流为I小灯泡的电阻为R故B不符合题意;C.如图所示,闭合开关,R0短路,电压表为电源电压U1,断开开关,电压表测量L两端电压U2,则R0两端电压为U根据串联电路电流的规律可得灯泡的电流为I小灯泡的电阻为R故C不符合题意。故选A。19.在伏安法测电阻的实验中,电源电压为3V,滑动变阻器规格为“10Ω

(1)在图甲中用笔画线代替导线将电路连接完整;(要求滑片向左移动电流变大)()(2)该实验的原理是;(3)电路连接正确后,当电压表示数为2.8V时,电流表的示数如图乙所示为;(4)实验中,突然发生“电流表无示数,电压表有示数,且示数接近3V”的实验故障,其发生的原因是;(5)若该实验电源电压未知且恒定不变,因缺少电压表,小组同学设计一种方案,电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,也测出了Rx的阻值。测量步骤如下:①当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为I1;②,电流表读数为I2;③待测电阻Rx=(用已知和测出的物理量表示)。【答案】R=UI0.28A电阻R断路当开关S1、【详解】(1)[1]滑片向左移动电流变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻串联在电路中,如下图所示:(2)[2]在伏安法测电阻的实验中,用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,根据R=UI求出电阻的阻值,故伏安法测电阻的实验原理为(3)[3]电路连接正确后,当电压表示数为2.8V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为(4)[4]电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,且示数接近3V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即其发生的原因可能是电阻R断路。(5)电路如图丙所示,R0实验步骤:①当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为②[5]当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为③[6]在步骤①中,Rx与RU=在步骤②中,只有R0的简单电路,电流表测RU=由于电源电压不变,则有I化简得R20.在用电流表和电压表测量未知电阻Rx的阻值的实验中,电路图如图甲所示,阻值大约为5Ω。

(1)请你根据电路图甲,用笔画线代替导线,在如图乙中完成实验电路的连接,要求闭合开关前滑片要移到B端;(2)闭合开关,某同学发现电压表和电流表均无示数。他利用另一只完好的电压表进行检测,a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是什么?(3)排除故障后,调节滑动变阻器,进行多次测量,记录多组数据,多次测量的目的是什么?(4)在某次测量中,电压表一不小心弄坏了,为了完成实验,另一同学又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:①当开关S1闭合、S2断开时时,电流表读数为I1;②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;③待测电阻Rx的表达式是什么?(用已知和测出的物理量符号表示)【答案】(1)

;(2)滑动变阻器断路;(3)减小误差;(4)I2【详解】(1)闭合开关前滑片要移到B端,说明此时电阻最大,滑动变阻器应接左下接线柱,如图

(2)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,说明电路可能存在断路;把电压表分别接在a、b之间和b、c之间电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路,a、电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,多次测量计算平均值的目的是:减小实验误差。(4)①当开关S1闭合、S2断开时,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表读数为I1;由欧姆定律可得此时定值电阻两端的电压U0=I1R0,②当开关S1、S2都闭合时,电路为定值电阻的简单电路,电流表测通过定值电阻的电流,电流表读数为I2;由欧姆定律可得,电源电压:U=I由①串联电路总电压等于各部分电压之和,则待测电阻两端的电压U③待测电阻Rx的表达式R一、单选题(共9分)1.(本题3分)已知电源电压恒定,下列电路图中不能比较两电阻大小的为()A. B.C. D.【答案】A【详解】A.由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压,由I=UB.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以由I=UC.由电路图可知,开关S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流I1,则R1=UI1;开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流R可以通过比较1I1和D.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源电压U,电压表V2测R1两端的电压U1,由串联电路的电压特点可得,R2两端的电压U2=U﹣U1,因串联电路中各处的电流相等,所以由I=U故选A。2.(本题3分)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I=即R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R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R可以测出待测电阻的阻值,故D不符合题意。故选C。3.(本题3分)如图所示,电路中R0为已知电阻,图中不能测量出电阻R的电阻值的电路是()A. B.C. D.【答案】D【详解】A.由图可知,电路中R0与R串联,电流相等,电压表可以分别测出电路中R0与R两端的电压,先根据欧姆定律计算R0的电流,R的电流与R0的电流相等,再根据欧姆定律可计算出R的电阻值,故A不符合题意;B.由图可知,电路中R0与R并联,电压相等,电流表可以分别测出电路中R0与R的电流,先根据欧姆定律计算R0的电压,R的电流与R0的电压相等,再根据欧姆定律可计算出R的电阻值,故B不符合题意;C.由图可知,可知直接测出R两端的电压和电流,可直接利用欧姆定律可计算出R的电阻值,故C不符合题意;D.由图可知,电路中R0与R并联,电流表测量两个电阻的总电流,无法测量或计算出R的电流和电压,所以无法测量R的电阻值,故D符合题意。故选D。二、多选题(共18分)4.(本题6分)如图所示,是某小组设计测量未知电阻Rx阻值的实验电路图。电源两端电压未知且不变,R0是阻值已知的定值电阻,R是滑动变阻器,铭牌辨认不清。实验器材均满足实验要求。在不拆改电路的前提下,能够测出Rx阻值的电路图是()A. B. C. D.【答案】ABD【详解】A.通过电压表可以测出Rx两端的电压,串联电路电流相等,则可以通过电流表测出通过电阻的电流,根据欧姆定律可得Rx的阻值,故A符合题意;B.只闭合S,读出电流表示数I1,S、S1闭合,读出电流表示数为I2。由于S1闭合前后,R0两端的电压不变为电源电压,则流过R0的电流不变为I1。因此闭合S1后,流过Rx的电流为Ix=I2I1根据串联电路电路电压相等,有I1R0=IxRx联立上述两式可得Rx的阻值为R故B符合题意;C.通过电压表可以测出两电阻两端的电压,由于滑动变阻器的阻值未知,所以无法测出电路中的电流,进而无法求Rx阻值,故C不符合题意;D.闭合开关S、S2,可以测出Rx两端的电压Ux;再闭合S1,可以测出总电压U,则R0两端的电压为U0=UUx根据串联电路电流相等,有U联立上述两式,解得Rx阻值为R故D符合题意。故选ABD。5.(本题6分)以下电路图中,R0的阻值已知,能测出RX阻值的是()A. B.C. D.【答案】BCD【详解】A.由图可知R0和RX并联,电压相等,根据电压表可以知道Rx的电压,但无法确定Rx的电流,所以该电路图没法测量RX阻值,故A不符合题意;B.由图可知R0和RX串联,电流相等,电压表测的是总电压,电流表测的是电路中的电流,根据公式U=IR可得出R0的电压,根据串联电路电压的规律可得到RX的电压,根据公式R=UI可以得到C.由图可知R0和RX串联,电流相等,电压表V1可以测出R0的电压,根据公式I=UR可以得到电路中的电流,电压表V2可以测出Rx的电压,根据公式R=UD.由图可知R0和RX并联,电压相等,电压表A1可以测出R0的电流,根据公式U=IR可以得到Rx的电压,电压表A2可以测出Rx的电流,根据公式R=UI可以得到故选BCD。6.(本题6分)如图所示是测量电阻Rx的四种方案,在四个电路中电源两端的电压均保持不变,定值电阻R0的阻值已知。在不拆改电路的前提下,能够测量出定值电阻Rx阻值的是()A. B.

C.

D.

【答案】ABC【详解】A.如图,两个电阻串联,电压表V1测量电阻R0两端电压,电压表V2测量电阻RX两端电压,根据I=U1R0可算出通过电路的电流,因为串联电路电流处处相等,根据RB.如图,开关S2断开时,两个电阻串联,电压表V测量电阻RX两端电压;当开关闭合时,电阻R0短路,电压表测电源电压。先闭合开关测出电源电压U,再断开开关测出电阻RX两端电压UX,根据串联电路电压特点,算出电阻R0两端电压为U0=U−UX,然后算出通过电路的电流为I=C.如图,先同时闭合两个开关,电阻RX短路,此时可根据U=R0I算出电阻R0两端电压即为电源电压;当闭合S1断开S2时,两个电阻串联,根据R=UI可算出总电阻,最后根据串联电路电压特点用总电阻减去电阻RD.如图,两个电阻并联,根据电流表示数和已知电阻R0的阻值,只能算出电阻两端的电压,不能算出电阻Rx的阻值;故D不符合题意。故选ABC。三、实验题(共73分)7.(本题8分)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小红利用可调电压电源、5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(30Ω,1A)、电压表和电流表、导线若干,设计了如图甲所示的电路图:

(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至(A/B)端;(2)小红收集的数据如表所示,实验中控制定值电阻两端电压为V;实验序号12345电阻R/Ω510152025电流I/A0.400.200.200.100.08(3)分析表中数据,发现第次实验的数据存在错误,反思产生的原因,回忆是某次将定值电阻的阻值由Ω变换为错误数据点对应阻值时(实验过程并未按表中序号顺序进行,而是随机选取电阻测出数据填入表格),未调节滑片P就读取电流而造成的。根据出现的数据,求出电源的电压是V;(4)排除表中错误数据后可以得到结论:当电压一定时,通过导体的电流与电阻成;(5)小红又对实验进行了拓展,想再测某电阻Rx的阻值,发现电压表损坏,于是设计了如图乙的实验电路,图中R为电阻箱;①开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置,使电流表示数为I,记下电阻箱示数R1;②开关接b,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电流表示数仍为I,记下电阻箱示数R2;则Rx=(用所测物理量符号表示);若开关接b时,滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,测出的待测电阻值将(偏大/偏小)。【答案】B2354反比R2R1偏小【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。(2)[2]研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,由表中数据知Uv=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=0.08A×25Ω=2V(3)[3]第三次实验数据0.2A×15Ω=3V≠2V故第3次实验的数据存在错误。[4][5]因电源电压U一定,电压表示数(2V)一定,由串联电路电压的规律,滑动变阻器的电压也是一定的,故滑动变阻器的电压与定值电阻的电压之比为一定值,由分压原理,定值电阻越大,滑动变阻器连入电路的电阻越大;第3次实验,正确操作时,电流应为I故滑动变阻器连入的电阻应比正常情况下小,故只有可能是第1、2次(定值电阻分别为5Ω和10Ω)实验时未调节滑片P就读取电流而造成的,若是第2次未调节滑片P就读取电流而造成的,则根据欧姆定律,第3次的电流与第2次的电流不应该相同,而表格中数据都是0.2A,故第2次不符合题意,应是第1次未调节滑片P就读取电流而造成的,即将定值电阻的阻值由5Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的。根据欧姆定律和串联电路电压的规律,由电源电压不变有I3R滑+U3=I1R滑+U1即0.2A×R滑+3V=0.4A×R滑+2V解之R滑=5Ω,则电源电压为U=0.2A×5Ω+3V=4V(4)[6]分析表中数据可知,电流与电阻的乘积都为0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=0.08A×25Ω=2V可以得到的结论是:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。(5)[7]在①中,待测电阻、电阻箱和滑动变阻器串联,电流表测电路的电流;在②中,电阻箱与滑动变阻器串联,因保持滑动变阻器滑片位置不变,即滑动变阻器连入的电阻不变,且电流表示数不变,由等效替代法可得R2=R1+Rx则未知电阻Rx=R2R1[7]若开关接b时,滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,即增大了滑动变阻器接入电路中电阻,则为了保证电流表示数仍为I,调节电阻箱接入电路中的电阻比R2小,所以测出的待测电阻值将偏小。8.(本题7分)用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx,两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线。

(1)电压表的量程选择(选填“0∼3V”或“0∼15(2)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整;(3)闭合开前,滑动变阻器的滑片P应位于端(选填“A”或“B”),移动滑动变阻器的滑片P发现,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是;(4)排除故障后,测得多组实验数据,各组数据对应的点已描在图丙中,请在图中画出Rx的I﹣U图线,由图可得Rx=Ω(结果保留一位小数);(5)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中R的测量结果,用图丁的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻,实验步骤如下:①按照图丁的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;②闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;③,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;④可得待测电阻Rx=(用U1、I1、U2和I2表示)。【答案】0∼3V

B待测电阻Rx断路5.6断开S2U【详解】(1)[1]电源为两节干电池串联,即3V,故电压表选用0∼3V(2)[2]由(1)可知,电压表选用小量程,将电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱与待测电阻Rx串联在电路中,如图

(3)[3][4]为了保护电路,闭合开前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,即B端;移动滑动变阻器的滑片P发现,电流表示数始终为零,说明电路可能断路;电压表示数较大且几乎不变,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,故电路故障可能是待测电阻Rx断路。(4)[5]将各点连接起来,如图

当电压为1.0V时,电流为0.18A;当电压为2.0V时,电流为0.36A,由欧姆定律,电阻Rx=(5)②闭合开关S1,S2,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1,③[6]断开S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;④[7]在②中,此时待测电阻短路,电流表测定值电阻的电流,电压表测电流表和定值电阻两端的总电压;定值电阻和电流表的总电阻R0A=在③中,电流表测待测电阻和定值电阻串联后的电流,电压表测待测电阻和定值电阻及电流表的总电压,测待测电阻和定值电阻及电流表的串联的总电阻Rx0A定值电阻和电流表内阻不变,②﹣①得R9.(本题8分)如图甲所示是测量定值电阻R阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到最端。闭合开关后,在滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数始终为零,电压表示数为3V并保持不变。其原因可能是;(2)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为1.6伏时,电流表实数如图乙,由乙图可知示数为安,此时Rx的电阻为欧;(3)改变电阻Rx、两端的电压进行了三次测量,你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是(填序号);A.探究重力大小与质量的关系

B.测量物体的长度

C.研究杠杆的平衡条件(4)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0;①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=;②方案二:电路中Rx≠R0,将开关S接到a,读出电流表的示数I1,在将开关S接到b,读出电流表的示数I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0I2,则该结果(选填“正确”或“不正确”)。理由:。若将方案二中的R0换成电阻箱,该实验电路【答案】右电阻Rx断路0.53.2BU2R0U1不正确开关S由a拨到b时,电阻R【详解】(1)[1][2]闭合开关前,应将滑动变阻器调到最大阻值处以起到保护电路的作用,故滑动变阻器的滑片应移动到最右端。闭合开关后,电流表示数为0,说明该电路断路;电压表示数为3V且保持不变,说明与电压表并联的电路部分出现了断路,故原因可能是电阻Rx断路。(2)[3][4]由图乙可知,电流表选择小量程,示数为0.5A。此时电压表示数为1.6V,由欧姆定律得,此时Rx的电阻为R(3)[5]在测量定值电阻R阻值的实验中,进行三次测量是为了取平均值,减小误差;属于测量性实验。测量物体的长度也是测量性实验,多次测量的目的也是取平均值减小误差。但探究重力大小与质量的关系、研究杠杆的平衡条件都属于探究性实验,多次测量的目的是避免实验偶然性,寻找普遍规律。故B符合题意,AC不符合题意。故选B。(4)①[6]方案一的电路中,没有电流表,但可根据欧姆定律和串联电路电流的特点,求得通过Rx的电流为I电阻Rx的阻值为R②[7][8]由方案二知,将开关S由a接到b时,定值电阻R0和待测电阻Rx分别与变阻器串联,因定值电阻R0和待测电阻Rx的阻值不同,根据串联电路分压原理,Rx两端的电压和R0两端的电压不相等,即I1R0≠I2Rx。所以该结果错误。[9]若将方案二中的R0换成电阻箱,将开关S由a接到b时,需要保持滑动变阻器阻值不变,调节电阻箱的阻值,使电流表示数与之前示数相同。此时电阻箱阻值即为待测电阻Rx的阻值。故将方案二中的R0换成电阻箱,能测量Rx的阻值。[10]若将方案二中的变阻器换成电阻箱,电源电压恒定,将开关S接到a,可根据电流表的示数与电阻箱阻值,通过欧姆定律计算出电阻箱两端的电压,因电源电压恒定,可根据串联电路分压特点,求出待测电阻两端电压,进而再次根据电流表示数和欧姆定律求出待测电阻的阻值。故若将方案二中的变阻器换成电阻箱,电源电压恒定,该实验电路能测量Rx的阻值。10.(本题8分)小明用图甲所示的电路,做伏安法测定值电阻实验。(1)按图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片后,电流表示数为0.3A,此时电压表的示数如图乙所示,则定值电阻Rx的阻值为Ω;(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的Rx的阻值,再求Rx的平均值;(3)小明又设计了另一种测量电阻Rx的方案,电路图如图丙所示,电路中定值电阻R0的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻Rx的表达式;①断开S1,闭合S、S2,用电压表测两端电压,读出电压表示数为U1;②(填各开关的状态),用电压表测Rx两端电压,读出电压表示数为U2;③电阻Rx的阻值表达式为Rx(用U1、U2、R0表示)。【答案】15电源闭合S、S1,断开S2U【详解】(1)[1]电压表的示数如图乙所示,分度值为0.5V,示数为4.5V,定值电阻Rx的阻值为R故定值电阻Rx的阻值为15Ω。(3)[2][3][4]断开S1,闭合S、S2,电压表并联在电源两端,测电源电压;若用电压表测Rx两端电压,开关S必须闭合;电压表应并联在待测电阻两端,应断开S2、闭合S1;定值电阻R0两端的电压为U通过待测电阻和定值电阻的电流相等,为I则待测电阻的阻值为R故待测电阻的阻值为U211.(本题7分)利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。(1)请根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整,要求滑片向左滑动时电压表示数变大;(2)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是;(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I﹣U图象,如图丙所示。由图象可得Rx=Ω;(4)如图所示的实验电路图,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是。A、

B、

C、

D、【答案】滑动变阻器断路4B【详解】(1)[1]要求滑片向左滑动时电压表示数变大,由欧姆定律可知,电路的电流变大,电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:(2)[2]把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路;a、电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。(3)[3]待测电阻Rx的I﹣U图象为过原点的直线,电压为2V时电流为0.5A,由欧姆定律可知R(4)[4]A.电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律R=UI可得出电路的总电阻,由电阻的串联可求出待测电阻,得出定值电阻RB.电压表测电源电压,电流表测支路电流,因不知通过待测电阻的电流,不能得出定值电阻Rx阻值,故B符合题意;C.根据下面电流表的示数,由欧姆定律求出电源电压,根据并联电路电流的规律可得出通过待测电阻的电流,由欧姆定律可得出待测电阻大小,故C不符合题意;D.任意取滑动变阻器上的两个点,假设变阻器连入的电阻分别为R1、R2,设此时的电压表、电流表的示数为I1、U1和I2、U2,由欧姆定律可以计算出这两个阻值;根据串联电路的规律和欧姆定律,根据电源电压不变列方程有(Rx+R1)I1=(Rx+R2)I2Rx可求,故D不符合题意。故选B。12.(本题7分)课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx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)同学们设计出的测量电路图如图,请根据电路图把未完成的实物图连接线补充完整();(2)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;(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图,两表A1、A2的读数分别为I1=A,I2=A;(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=Ω;(5)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;(6)有同学认为,改用下面电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行?答:(选填“是”“否”)。【答案】b0.320.484.50.4是【详解】(1)[1]根据电路图可知,电流表A1测量Rx的电流,电流表A2测量干路中的电流,所以实物连接如图所示。(2)[2]连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,由图可知,滑片P应滑到b端。(3)[3]由图可知,I1=0.32A。[4]由图可知,I2=0.48A。(4)[5]由并联电路中电流的关系可知,R0的电流为I=由欧姆定律可知,R0的电压为U=IR0与Rx并联,所以电压相等,由欧姆定律可知,Rx的电组为R(5)[6]为保证A2表不被烧坏,则A2表的示数最大为0.6A,R0与Rx并联,此时R0与Rx的总电阻为R此时R0与Rx的电压U'=R0与Rx并联,所以电压相等,由欧姆定律可知,A1表的读数为I所以,A1表的读数不能超过0.4A。(6)[7]如图所示的电路图,R0与Rx并联,可根据两个电阻的电压相等,测出Rx的值,所以该电路图是可行的。13.(本题7分)在探究“电流与电压关系”的实验中连接了如图甲所示的电路,定值电阻阻值为10Ω,滑动变阻器铭牌上标有“20Ω,1A”的字样。

(1)检查电路后发现一处连接错误,通过改变一根导线的连接就将电路修改正确请你在错误的导线上打×,并补画上正确的连线(要求滑动变阻器滑片向右滑动时电阻变大);(2)改正错误后,调节滑动变阻器滑片在某一位置时观察到电流表示数如图乙,则此时电流表示数应为A,如果想使电流表的示数为0.3A,应向(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器滑片。(3)将定值电阻换成小灯泡后移动滑动变阻器的滑片,通过观察电流表和电压表的示数做出了如图丙所示的U﹣I图像,发现U图像并不是一条直线,原因是;当电压表的示数为2.5V时,灯丝电阻为。(4)完成以上实验后,想要测另一未知定值电阻的阻值,利用电源(电压未知且不变)、阻值为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路,测出了Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:①,读出电压表的示数U1;②闭合开关S1、S2,读出电压表的示数U2;③待测电阻的阻值Rx=(用已知量和测得量的字母表示)。【答案】

0.2左灯丝的阻值随温度的升高而增大10Ω闭合开关S1(U【详解】(1)[1]探究“电流与电压关系”的实验中,电压表测量电阻两端电压,电流表测量电路电流,原电路中,电压表测电源电压是错误的,应改为电压表测电阻的电压,其中滑动变阻器滑片串联接入电路,其向右滑动时电阻变大,如图所示:

(2)[2][3]滑动变阻器滑片在某一位置时观察到电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则此时电流表示数应为0.2A;如果想使电流表的示数为0.3A,即增大电流,应减小变阻器连入的电阻,故应向左调节滑动变阻器滑片。(3)[4]由图知,U﹣I图像并不是一条直线,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大,不是一个定值;根据如图丙所示的U图像知,当电压表的示数为2.5V时,电流为0.25A,由欧姆定律,灯丝电阻为R=(4)[5][6]分析图丁的电路可知:只闭合S1时,电压表串联在电路中测量电源电压,其示数为U1,即电源电压为U1;再闭合开关S2,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压为U2;根据串联电路电压规律和分压原理有U故待测电阻的阻值为R14.(本题7分)某中学的物理课外实验小组,用如图所示的电路来测量待测电阻Rx的阻值。其中,R

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