2025年高考物理复习之小题狂练600题(实验题):伏安法测电阻(10题)_第1页
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第1页(共1页)2025年高考物理复习之小题狂练600题(实验题):伏安法测电阻(10题)一.实验题(共10小题)1.(2024•二模拟)某实验兴趣小组,根据以下器材想要精确测量电压表V1的内阻,其量程为3V,内阻大约为2kΩ,除此以外提供的器材有:A.电源E(电动势9V.内阻忽略不计)B.电压表V2(量程15V,内阻约为5kΩ)C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为5Ω)D.滑动变阻器R1(阻值范围为0~10Ω)E.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1500Ω)F.定值电阻R3=5kΩG.定值电阻R4=500ΩH.开关一个,导线若干(1)实验过程中,为减小实验误差,要求电表示数至少要达到量程的13,同时方便电路调节,滑动变阻器应选择,实验所需的另一个电表应选择,定值电阻应选择(2)请在虚线框内画出实验电路图;(3)将电压表V1的示数记为U1,将另一个电表的示数记为X2,将所选定值电阻的阻值记为R,在获得多组U1、X2的值后建立坐标系,绘制X2﹣U1图像,拟合得到线性图像的斜率为k,则电压表V1的内阻RV=(用k、R)表示。2.(2024•黄石一模)某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻(待测电阻为Rx)的方案,实验电路如图甲所示。主要实验步骤如下:①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型,并依量角器直径端点裁剪好;②按甲图所示的电路原理图连接好各元件;②将电阻箱的阻值调至R1,并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动,当灵敏电流计的示数为零时,停止移动金属夹,此时从量角器上读出OA与OK间的夹角θ1;④改变电阻箱的阻值,重复步骤③,测得多组(θ,R)值;⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图乙所示。根据分析,试回答下列问题:(1)已知乙图中图像与纵轴的截距为﹣b,由此可求得Rx=。(2)实验时,当金属夹K调至某位置时,实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零,实际上,灵敏电流计还有从P到K的电流,那么此时测出Rx的值与真实值相比(填“偏小”、“相等”或“偏大”)。(3)该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线,其中一根导线因损坏而与大地相通,现尝试采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置,其方法如图丙所示(终端用导线AB接通),电阻丝MN长L=100.0cm,输电距离d=8.0×103m,若金属夹K在电阻丝上距M端L1=30.0cm时,灵敏电流计示数为零,则损坏处C与输电线起始处的距离为x=m(结果保留两位有效数字)。3.(2024•江西模拟)(1)测一段阻值约为5Ω镍铬丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示,则图中的导线a端应与(选填“0.6”或“3”)接线柱连接,b端应与(选填“﹣”、“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前,图1中滑动变阻器滑片应置于(选填“左”或“右”)端。(2)该同学进一步用镍铬丝将满偏电流Ig=300μA的表头G改装成量程为9mA的电流表,如图2所示,表头G两端并联长为L的镍铬丝,调节滑动变阻器使表头G满偏,毫安表示数为I。改变L,重复上述步骤,获得多组I、L数据,作出I-1L图像如图3所示。若图像斜率k=2.9mA•m。则需要把长为m4.(2024•江苏二模)磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一磁敏电阻RM的阻值(约几千欧)随磁感应强度的变化关系。所用器材:电源E(5V)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω),电压表(量程为0∼3V,内阻为3kΩ)和毫安表(量程为0∼3mA,内阻不计)。定值电阻R0=1kΩ、开关、导线若干。(1)为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大,实验小组设计了电路图甲,请用笔代替导线在乙图中将实物连线补充完整。(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为V,电流表读数为0.5mA,则此时磁敏电阻的阻值为(保留3位有效数字)。(3)实验中得到该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示,某同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器,其电路的一部分如图戊所示。图中E为直流电源(电动势为5.0V,内阻可忽略),当图中的输出电压达到或超过2.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时磁感应强度为0.2T,则图中(填“R1”或“R2”)应使用磁敏电阻,另一固定电阻的阻值应为kΩ(保留2位有效数字)。(4)在图戊所示电路中,如果要提高此装置的灵敏度(即在磁感应强度更小时就能触发报警),应该(填“增大”或“减小”)磁敏电阻之外的定值电阻。5.(2024•江苏四模)从如表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电阻Rx的阻值。要求方法简捷,得到多组数据,有尽可能高的测量精度。器材(代号)规格待测电阻(Rx)阻值约10kΩ电流表(A1)0~300μA,内阻约100Ω电流表(A2)0~0.6A,内阻约0.125Ω电压表(V1)0~3V,内阻约3kΩ电压表(V2)0~15V,内阻约15kΩ滑动变阻器(R)总阻值约50Ω电源(E)电动势3V,内阻很小电键(S)导线若干(1)电流表应选用,电压表应选用。(2)完成图1中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。(3)在实验中,有的同学连成如图2所示的电路,其中a,b,c,…,k是表示接线柱的字母。请将图中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添),填在图中表格相应的位置中。接线错误引起的后果改正的方法6.(2024•茂名一模)国家出台政策严整酒驾醉驾的乱象,酒精浓度介于0.2∼0.8mg/mL为酒驾,达到0.8mg/mL或以上为醉驾.某兴趣小组同学想组装一个酒精浓度测试仪,其中用到一种酒精传感器的电阻Rx随酒精浓度的变化规律如图(a)所示。酒精浓度测试仪的调试电路如图(b)所示。提供的器材有:A.酒精传感器RxB.直流电源(电动势为8V,内阻不计)C.电压表(量程为6V,内阻非常大)D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)E.定值电阻R(阻值为10.0Ω)F.单刀双掷开关一个,导线若干(1)按下列步骤进行调试:①电路接通前,先将电阻箱调为40.0Ω,然后开关向(选填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为mg/mL(保留两位有效数字);②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断(选填“变大”或“变小”),按照图(a)数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”;③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用。(2)将调试好的酒精浓度测试仪进行酒精浓度测量,当电压表读数为1.6V,则测量的酒精浓度(选填“有”或“没有”)达到醉驾标准。(3)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,导致酒精浓度的测量结果(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。7.(2024•南通模拟)小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,其中实验器材有:2节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡,其电阻约为10Ω,“30Ω1A”的滑动变阻器,已调零且准确的电流表和电压表,开关,若干导线。(1)小明连完如图甲所示的电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,紧接着他下一步的操作应该是。(2)第一次实验中,小明看到电压表的示数为1.8V,要使小灯泡正常发光,应向端移动滑片,直到电压表的示数为2.5V,然后再读出电流表的示数如图乙所示,最后还应观察。(3)完成了上述实验后,小明还想测量一只额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,但发现电流表已损坏。他利用阻值已知的定值电阻R1,设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U额;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,只闭合开关S、S2,读出电压表的示数为U1。③则小灯泡正常发光时的电阻表达式RL=(用U1、U额和R1表示)。(4)小明同学为什么不能用甲图继续探究“电流与电压关系”。(5)小明同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻,想要继续探究“电流与电阻关系”。在图甲所示的电路中,先将5Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为1V。接下来断开开关,保持滑片位置不变,取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,则闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向移动。8.(2024•成华区校级模拟)某实验小组要测量一个电阻元件Rx(约为250Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:A.电源E:电动势12V,内阻r约为1Ω;B.电流表A:量程0~12mA,内阻RA=4Ω;C.电压表V:量程0~12V,内阻Rv约为12kΩ;D.滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;E.滑动变阻器R2:最大阻值500Ω;F.定值电阻R3=40Ω;G.定值电阻R4=2Ω;H.定值电阻R5=2kΩ;I.电键S及导线若干。该实验小组设计的测量电路如图所示,请回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选(选填“R1”或“R2”);(2)应将定值电阻(选填“R3”或“R4”或“R5”)与电流表并联;(3)实验小组根据该实验电路原理图进行实验,以电流表示数I为横坐标,电压表示数U为纵坐标,作出U﹣I图线(U、I都用国际单位),求出该图线的斜率为k,则待测电阻Rx的表达式为(相应电阻代入具体数值)。9.(2024•福建模拟)根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例.(1)实验小组用多用电表直接粗测人体电阻Rx,先把选择开关调至“×1k”挡,经欧姆调零后测量人体电阻,指针偏转如图a所示:为了使测量结果更准确,应把选择开关调至(填“×100”或“×10k”)挡,经欧姆调零后再次测量,示数如图b所示,则人体电阻为kΩ;(2)现用另外方案测量人体电阻,实验小组根据已有器材设计了一个实验电路.实验室提供的器材如下:电压表V1(量程5V,内阻r1=50.0kΩ),电压表V2(量程3V,内阻r2=30.0kΩ),电流表A(量程0.6A,内阻r=1Ω),滑动变阻器R(额定电流1.5A,最大阻值50Ω),电源E(电动势6.0V,内阻不计),开关S,导线若干,请帮助完成下列实验步骤:①图中虚线框内缺少了一块电表,应选择,理由是;②请把实验电路图补充完整;③若步骤①中所选电表的示数为D,电压表V1的示数为U1,则待测电阻Rx=(用题中所给的物理量符号表达)。10.(2024•山东模拟)某同学用电流表A(量程为0~12mA,内阻约为100Ω)、电阻箱R1(0~9999Ω,额定电流为1A)、滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为2A)、电源E(电动势为1.5V,内阻不计)、开关S及导线若干,测定一个满偏电流为2mA的表头G的内阻Rg。(1)在图甲中画出完整的测量表头G内阻的电路图,并在图中标明器材代号。(2)在闭合开关S前,R2的滑片应移动到最(选填“左”或“右”)端。(3)适当调节电阻箱R1,其示数情况如图乙所示,则电阻箱阻值R1=Ω。(4)闭合开关S,多次调节滑动变阻器R2,以I1表示电流表A的示数,I2表示表头G的示数,测量多组I1、I2的值,以I2为横轴,画出的I1﹣I2图线为一条过原点的倾斜直线。该同学求得图线的斜率k=6,则表头G的内阻Rg=Ω。

2025年高考物理复习之小题狂练600题(实验题):伏安法测电阻(10题)参考答案与试题解析一.实验题(共10小题)1.(2024•二模拟)某实验兴趣小组,根据以下器材想要精确测量电压表V1的内阻,其量程为3V,内阻大约为2kΩ,除此以外提供的器材有:A.电源E(电动势9V.内阻忽略不计)B.电压表V2(量程15V,内阻约为5kΩ)C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为5Ω)D.滑动变阻器R1(阻值范围为0~10Ω)E.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1500Ω)F.定值电阻R3=5kΩG.定值电阻R4=500ΩH.开关一个,导线若干(1)实验过程中,为减小实验误差,要求电表示数至少要达到量程的13,同时方便电路调节,滑动变阻器应选择D,实验所需的另一个电表应选择B,定值电阻应选择F(2)请在虚线框内画出实验电路图;(3)将电压表V1的示数记为U1,将另一个电表的示数记为X2,将所选定值电阻的阻值记为R,在获得多组U1、X2的值后建立坐标系,绘制X2﹣U1图像,拟合得到线性图像的斜率为k,则电压表V1的内阻RV=Rk-1(用k、R【考点】伏安法测电阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)D;B;F;(2)见解析;(3)Rk-1【分析】(1)为了获得多组实验数据,滑动变阻器采用分压式接法,从保证电路安全和方便调节的角度选择滑动变阻器;电流表因为量程太大,另一个电表应该选择V2;为了电压表V2的示数到达量程的13(2)滑动变阻器采用分压式接法,电压表V2测电压表V1和电阻电阻R3两端的总电压,据此设计的实验电路图;(3)根据欧姆定律和串联、并联电路的特点求解X2﹣U1函数,结合图像斜率的含义求电压表内阻。【解答】解:(1)为了获得多组实验数据和方便电路调节,电路控制部分应该采用分压接法,滑动变阻器选总阻值小的R1,因此滑动变阻器选择D;电流表因为量程太大,无法使用,另一个电表应该选择V2,因此所需的另一电表选择B;由于V1、V2两者量程差别较大,为了电压表V2的示数到达量程的13以上,需要给V1串联一个与电压表内阻相当的分压电阻,分压电阻选择R3,因此定值电阻选择F(2)根据上述分析,滑动变阻器采用分压式接法,电压表V2测电压表V1和电阻电阻R3两端的总电压,设计的实验电路图如图所示:(3)根据欧姆定律结合串联、并联电路的特点I=整理得X结合图像斜率的含义可知k=得RV故答案为:(1)D;B;F;(2)见解析;(3)Rk-1【点评】本题主要考查了电压表内阻的测量,能够根据实验原理正确选择实验器材;根据串联、并联电路的特点结合欧姆定律求解X2﹣U1函数是解题的关键。2.(2024•黄石一模)某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻(待测电阻为Rx)的方案,实验电路如图甲所示。主要实验步骤如下:①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型,并依量角器直径端点裁剪好;②按甲图所示的电路原理图连接好各元件;②将电阻箱的阻值调至R1,并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动,当灵敏电流计的示数为零时,停止移动金属夹,此时从量角器上读出OA与OK间的夹角θ1;④改变电阻箱的阻值,重复步骤③,测得多组(θ,R)值;⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图乙所示。根据分析,试回答下列问题:(1)已知乙图中图像与纵轴的截距为﹣b,由此可求得Rx=1b(2)实验时,当金属夹K调至某位置时,实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零,实际上,灵敏电流计还有从P到K的电流,那么此时测出Rx的值与真实值相比偏大(填“偏小”、“相等”或“偏大”)。(3)该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线,其中一根导线因损坏而与大地相通,现尝试采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置,其方法如图丙所示(终端用导线AB接通),电阻丝MN长L=100.0cm,输电距离d=8.0×103m,若金属夹K在电阻丝上距M端L1=30.0cm时,灵敏电流计示数为零,则损坏处C与输电线起始处的距离为x=4.8×103m(结果保留两位有效数字)。【考点】伏安法测电阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)1b;(2)偏大;(3)4.8×103【分析】(1)当电流表示数为零时,R与Rx串联,R与AK并联;同时Rx与BK并联,根据欧姆定律、圆心角与弧长(电阻)的关系求解1R-1θ函数,结合(2)灵敏电流计还有从P到K的电流,说明P点电势高于K点电势,因此I1R>I2RAK,再结合待测电阻的表达式分析作答;(3)根据电桥法分析当电桥平衡时,四段导线电阻的关系,从而得出长度关系,然后作答。【解答】解:(1)由题意可知,此方法是电桥法测电阻,当电流表示数为零时,R与Rx串联,R与AK并联;同时Rx与BK并联,所以有I1R=I2RAKI1Rx=I2RBK化简可得I1I最后,得被测电阻的阻值为R整理得1结合1R-求得R(2)若要使灵敏电流计示数为零,则需增大θ角(或减小电阻箱阻值R);由Rx=R(π-θ)θ(3)同理,由(1)可知L解得x=4.8×103m。故答案为:(1)1b;(2)偏大;(3)4.8×103【点评】本题是桥式电路,关键要知道当电桥平衡时,灵敏电流计的示数为0;要熟练掌握欧姆定律和串联、并联电路的特点。3.(2024•江西模拟)(1)测一段阻值约为5Ω镍铬丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示,则图中的导线a端应与0.6(选填“0.6”或“3”)接线柱连接,b端应与0.6(选填“﹣”、“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前,图1中滑动变阻器滑片应置于左(选填“左”或“右”)端。(2)该同学进一步用镍铬丝将满偏电流Ig=300μA的表头G改装成量程为9mA的电流表,如图2所示,表头G两端并联长为L的镍铬丝,调节滑动变阻器使表头G满偏,毫安表示数为I。改变L,重复上述步骤,获得多组I、L数据,作出I-1L图像如图3所示。若图像斜率k=2.9mA•m。则需要把长为0.33m【考点】伏安法测电阻;电表的改装和应用(实验).【专题】定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)0.6,0.6,左;(2)0.33。【分析】(1)根据电源电动势与电路图分析连线;(2)根据电路连接情况结合欧姆定律得到I-1【解答】解:(1)实验中用两节干电池供电,滑动变阻器采用的是分压式连接,电压从零开始调节,伏安法测电阻时,通过金属丝的电流I不宜过大(电流表用0.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率逐渐增大,则图中的导线a端应与“0.6”接线柱连接,金属丝的电阻较小,电流表外接误差较小,故b端应与“0.6”接线柱连接,为了保护电表,开关闭合前,图1中滑动变阻器滑片应置于左端。(2)根据串并联电路规律结合电阻定律有:U变形可得:I=UgSρ则图像的斜率:k=由电表改装原理有:U则:L0=UgSρ(故答案为:(1)0.6,0.6,左;(2)0.33。【点评】本题是电学实验综合题,由于考查的知识点多,对实验原理的理解较困难,因此本题的难度较大;根据实验原理求解I-14.(2024•江苏二模)磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一磁敏电阻RM的阻值(约几千欧)随磁感应强度的变化关系。所用器材:电源E(5V)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω),电压表(量程为0∼3V,内阻为3kΩ)和毫安表(量程为0∼3mA,内阻不计)。定值电阻R0=1kΩ、开关、导线若干。(1)为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大,实验小组设计了电路图甲,请用笔代替导线在乙图中将实物连线补充完整。(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为1.30V,电流表读数为0.5mA,则此时磁敏电阻的阻值为3.46×103Ω(保留3位有效数字)。(3)实验中得到该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示,某同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器,其电路的一部分如图戊所示。图中E为直流电源(电动势为5.0V,内阻可忽略),当图中的输出电压达到或超过2.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时磁感应强度为0.2T,则图中R2(填“R1”或“R2”)应使用磁敏电阻,另一固定电阻的阻值应为2.1kΩ(保留2位有效数字)。(4)在图戊所示电路中,如果要提高此装置的灵敏度(即在磁感应强度更小时就能触发报警),应该减小(填“增大”或“减小”)磁敏电阻之外的定值电阻。【考点】伏安法测电阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)见解析;(2)1.30;3.46×103Ω;(3)R2;2.1;(4)减小。【分析】(1)根据电路图补充实物连线图;(2)由电压表的读数规则可得电压表的读数,结合根据串联电路电压与电阻成正比的关系,可得磁敏电阻的阻值;(3)(4)根据闭合电路欧姆定律可得可得输出电压,注意要求输出电压达到或超过2.0V时报警,即要求磁感应强度增大时,电阻的阻值增大,从而需要输出电压增大,故需要R2的阻值增大才能实现此功能,以及根据电路关系可知磁敏电阻之外的定值电阻的变化。【解答】解(1)根据电路图甲,在乙图中补充实物连线图如下:(2)电压表的最小刻度值为0.1V,如图丙所示,电压表的读数为1.30V,根据串联电路电压与电阻成正比的关系,磁敏电阻两端的电压为1.30V电流表读数为0.5mA,故此时磁敏电阻的阻值为R=(3)根据闭合电路可得可得输出电压为U=要求输出电压达到或超过2.0V时报警,即要求磁感应强度增大时,电阻的阻值增大,从而需要输出电压增大,故需要R2的阻值增大才能实现此功能,故R2为磁敏电阻;开始报警时磁感应强度为0.2T,此时R2=1.4kΩ电压U=2.0V根据电路关系U解得另一固定电阻的阻值应为R1=2.1kΩ;(4)要提高此装置的灵敏度(即在磁感应强度更小时就能触发报警),也就是磁敏电阻的电阻值更小时,由于是串联关系,故要求磁敏电阻之外的定值电阻的阻值减小。故答案为:(1)见解析;(2)1.30;3.46×103Ω;(3)R2;2.1;(4)减小。【点评】本题考查利用伏安法测量一磁敏电阻RM的阻值的实验方法,关键在明确内外接法,再分析闭合电路欧姆定律,注意掌握图象的准确应用。5.(2024•江苏四模)从如表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电阻Rx的阻值。要求方法简捷,得到多组数据,有尽可能高的测量精度。器材(代号)规格待测电阻(Rx)阻值约10kΩ电流表(A1)0~300μA,内阻约100Ω电流表(A2)0~0.6A,内阻约0.125Ω电压表(V1)0~3V,内阻约3kΩ电压表(V2)0~15V,内阻约15kΩ滑动变阻器(R)总阻值约50Ω电源(E)电动势3V,内阻很小电键(S)导线若干(1)电流表应选用A1,电压表应选用V1。(2)完成图1中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。(3)在实验中,有的同学连成如图2所示的电路,其中a,b,c,…,k是表示接线柱的字母。请将图中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添),填在图中表格相应的位置中。接线错误引起的后果改正的方法ce不利于调节电压,调节不当,电源可能短路,损坏电源撤消ce连线。【考点】伏安法测电阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)A1;V1;(2)见解析;(3)ce;不利于调节电压,调节不当,电源可能短路,损坏电源;撤消ce连线。【分析】(1)根据闭合电路的欧姆定律,估算电路中的电流,然后选择电流表;根据电源电动势选择电压表;(2)滑动变阻器的阻值较小,从保证电路安全和测多组数据的角度分析滑动变阻器的连接方式;根据待测电阻值、电流表内阻和电压表内阻的比值关系分析电流表的内、外接法,然后连接实物图;(3)根据电路图进行分析。【解答】解:(1)根据闭合电路的欧姆定律,通过电阻的电流最大约为I=为了减小误差,电流表选择量程为300μA的电流表A1;由于电源的电动势为3V,为了减小误差,电压表选择3V量程的V1。(2)由于滑动变阻器的阻值较小,为了保证电路安全且能测多组数据,因此滑动变阻器采用分压式接法;由于RV综上分析,实物连接图如图所示:(3)接线错误的两个接线柱是ce,因为它接起来后,电压表与电源直接连接,变阻器的滑片如何滑动都不会影响电压表示数的变化了,当滑动滑片移动到最下端时,电源也可能短路,故是不可以的,应该将其去掉才行。故答案为:(1)A1;V1;(2)见解析;(3)ce;不利于调节电压,调节不当,电源可能短路,损坏电源;撤消ce连线。【点评】本题主要考查了伏安法测电流,掌握滑动变阻器连接方式、电流表内外接法的选择方法;能够正确分析实验中出现的错误。6.(2024•茂名一模)国家出台政策严整酒驾醉驾的乱象,酒精浓度介于0.2∼0.8mg/mL为酒驾,达到0.8mg/mL或以上为醉驾.某兴趣小组同学想组装一个酒精浓度测试仪,其中用到一种酒精传感器的电阻Rx随酒精浓度的变化规律如图(a)所示。酒精浓度测试仪的调试电路如图(b)所示。提供的器材有:A.酒精传感器RxB.直流电源(电动势为8V,内阻不计)C.电压表(量程为6V,内阻非常大)D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)E.定值电阻R(阻值为10.0Ω)F.单刀双掷开关一个,导线若干(1)按下列步骤进行调试:①电路接通前,先将电阻箱调为40.0Ω,然后开关向b(选填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.10mg/mL(保留两位有效数字);②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大(选填“变大”或“变小”),按照图(a)数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”;③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用。(2)将调试好的酒精浓度测试仪进行酒精浓度测量,当电压表读数为1.6V,则测量的酒精浓度没有(选填“有”或“没有”)达到醉驾标准。(3)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,导致酒精浓度的测量结果偏小(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【考点】伏安法测电阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)①b;0.10;②变大;(2)没有;(3)偏小。【分析】(1)根据实验原理掌握正确的实验操作,结合欧姆定律得出电阻并分析出此时的酒精浓度;根据欧姆定律联分析定值电阻两端的电压变化情况;(2)根据串联电路电压的分配关系分析作答;(3)根据闭合电路的欧姆定律分析作答。【解答】解:(1)①本实验采用替代法,用电阻箱的阻值替代传感器的电阻Rg,故应先将电阻箱调到40.0Ω,结合电路,开关应向b端闭合;由图甲可知Rg=40Ω时,酒精浓度为0.10mg/mL。②根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流I=定值电阻两端电压U=IR=逐步减小电阻箱的阻值,电路中电流增大,定值电阻上的分压变大,电压表的示数不断变大。(2)电压表读数为1.6V,所以U=解得Rg=40Ω通过图甲可知,此的酒精浓度为0.10mg/mL,没有达到醉驾标准。(3)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,电路中电流将减小,电压表示数将偏小,故酒精浓度的测量结果将偏小。故答案为:(1)①b;0.10;②变大;(2)没有;(3)偏小。【点评】本题主要考查了测试酒精浓度的实验,根据闭合电路欧姆定律结合图表得出不同阻值对应下的酒精浓度,结合醉驾标准即可完成分析。7.(2024•南通模拟)小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,其中实验器材有:2节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡,其电阻约为10Ω,“30Ω1A”的滑动变阻器,已调零且准确的电流表和电压表,开关,若干导线。(1)小明连完如图甲所示的电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,紧接着他下一步的操作应该是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光。(2)第一次实验中,小明看到电压表的示数为1.8V,要使小灯泡正常发光,应向左端移动滑片,直到电压表的示数为2.5V,然后再读出电流表的示数如图乙所示,最后还应观察小灯泡的亮度。(3)完成了上述实验后,小明还想测量一只额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,但发现电流表已损坏。他利用阻值已知的定值电阻R1,设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:①依据电路图连接好电路,只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U额;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,只闭合开关S、S2,读出电压表的示数为U1。③则小灯泡正常发光时的电阻表达式RL=U额R1U1-U额(用U(4)小明同学为什么不能用甲图继续探究“电流与电压关系”小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值。(5)小明同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻,想要继续探究“电流与电阻关系”。在图甲所示的电路中,先将5Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为1V。接下来断开开关,保持滑片位置不变,取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,则闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向右移动。【考点】伏安法测电阻.【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光;(2)左,小灯泡的亮度;(3)U额R1U1【分析】(1)先分析是否是由滑动变阻器阻值过大,使通过灯泡的电流过小;(2)根据闭合电路欧姆定律和欧姆定律分析判断;(3)根据串联电路的特点推导;(4)根据控制变量法分析判断;(5)根据串联分压的特点分析判断。【解答】解:(1)小明连完如图甲所示的电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,紧接着他下一步的操作应该是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,发光则电路连接正确,不发光说明电路有故障。(2)第一次实验中,小明看到电压表的示数为1.8V,要使小灯泡正常发光,需要增大小灯泡两端的电压,根据闭合电路欧姆定律和欧姆定律,应向左端移动滑片,使总电阻减小,电流增大,直到电压表的示数为2.5V,然后再读出电流表的示数如图乙所示,最后还应观察小灯泡的亮度。(3)根据电路关系U额解得小灯泡正常发光时的电阻表达式RL(4)小明同学之所以不能用甲图继续探究“电流与电压关系”,是因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值。(5)探究电流与电阻关系,应该保持电压不变,当把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,应该让滑动变阻器也相应调大,才能使定值电阻分得的电压保持不变,故应该将滑动变阻器的滑片向右滑。故答案为:(1)移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光;(2)左,小灯泡的亮度;(3)U额R1U1【点评】本题关键掌握测量一只额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻的实验原理和控制变量法。8.(2024•成华区校级模拟)某实验小组要测量一个电阻元件Rx(约为250Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:A.电源E:电动势12V,内阻r约为1Ω;B.电流表A:量程0~12mA,内阻RA=4Ω;C.电压表V:量程0~12V,内阻Rv约为12kΩ;D.滑动变阻器R1:最大阻值20Ω;E.滑动变阻器R2:最大阻值500Ω;F.定值电阻R3=40Ω;G.定值电阻R4=2Ω;H.定值电阻R5=2kΩ;I.电键S及导线若干。该实验小组设计的测量电路如图所示,请回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选R1(选填“R1”或“R2”);(2)应将定值电阻R4(选填“R3”或“R4”或“R5”)与电流表并联;(3)实验小组根据该实验电路原理图进行实验,以电流表示数I为横坐标,电压表示数U为纵坐标,作出U﹣I图线(U、I都用国际单位),求出该图线的斜率为k,则待测电阻Rx的表达式为13(k-4)【考点】伏安法测电阻;电表的改装和应用(实验).【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)R1;(2)R4;(3)13【分析】(1)根据分压式选择滑动变阻器;(2)根据欧姆定律分析判断;(3)根据欧姆定律推导计算。【解答】解:(1)有图可知电路使用的是分压法,要求电压的变化范围较大,滑动变阻器应选R1。(2)由并联电路电路特点可知通过Rx电流Ix若想能通过较大的总电流,应选用较小的电阻与电流表进行并联,对电流表改装。故应选R4与电流表并联。(3)由题意得通过Rx的电流Ix代入数据得Ix=3IRx两端电压Ux=U﹣IRA=U﹣4I由欧姆定律得Rx整理得U=(3Rx+4)I由上式即题中数据可得k=3Rx+4解得Rx故答案为:(1)R1;(2)R4;(3)13【点评】本题关键掌握伏安法测电阻的原理。9.(2024•福建模拟)根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例.(1)实验小组用多用电表直接粗测人体电阻Rx,先把选择开关调至“×1k”挡,经欧姆调零后测量人体电阻,指针偏转如图a所示:为了使测量结果更准确,应把选择开关调至×10k(填“×100”或“×10k”)挡,经欧姆调零后再次测量,示数如图b所示,则人体电阻为100kΩ;(2)现用另外方案测量人体电阻,实验小组根据已有器材设计了一个实验电路.实验室提供的器材如下:电压表V1(量程5V,内阻r1=50.0kΩ),电压表V2(量程3V,内阻r2=30.0kΩ),电流表A(量程0.6A,内阻r=1Ω),滑动变阻器R(额定电流1.5A,最大阻值50Ω),电源E(电动势6.0V,内阻不计),开关S,导线若干,请帮助完成下列实验步骤:①图中虚线框内缺少了一块电表,应选择V2,理由是通过被测电阻的最大可能电流为5×10﹣5A,电流表的量程太大,V2可作为量程为1×10﹣4A的电流表使用;②请把实验电路图补充完整;③若步骤①中所选电表的示数为D,电压表V1的示数为U1,则待测电阻Rx=(U1【考点】伏安法测电阻;练习使用多用电表(实验).【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)×10k,100;(2)V2,通过被测电阻的最大可能电流为5×10﹣5A,电流表的量程太大,V2可作为量程为1×10﹣4A的电流表使用;(4)(U【分析】(1)根据欧姆表的实验方法和减小误差分析判断;(2)根据估算电流选择电表;(3)根据方便调节选择滑动变阻器的接入方式;(4)根据欧姆定律计算。【解答】解:(1)由题图可知,当选择开关调至“×1k”挡时,欧姆表指针偏角过小,说明电阻较大,可知选择量程过小,应把选择开关调至“×10k”挡;由图b可知,人体电阻阻值为Rx=10×10kΩ=100kΩ;(2)流过人体的最大电流约为I则电流表的量程太大,可以用电压表V2代替电流表,其量程为3V(3)由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小,为了起到更好的调节作用,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如下图所示(4)流过人体电阻的电流I=人体电阻两端的电压U=U1﹣D根据欧姆定律可得人体电阻R故答案为:(1)×10k,100;(2)V2,通过被测电阻的最大可能电流为5×10﹣5A,电流表的量程太大,V2可作为量程为1×10﹣4A的电流表使用;(4)(U【点评】本题考查伏安法测电阻实验,要求掌握实验原理、实验器材的选择、实验电路设计和数据处理。10.(2024•山东模拟)某同学用电流表A(量程为0~12mA,内阻约为100Ω)、电阻箱R1(0~9999Ω,额定电流为1A)、滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为2A)、电源E(电动势为1.5V,内阻不计)、开关S及导线若干,测定一个满偏电流为2mA的表头G的内阻Rg。(1)在图甲中画出完整的测量表头G内阻的电路图,并在图中标明器材代号。(2)在闭合开关S前,R2的滑片应移动到最左(选填“左”或“右”)端。(3)适当调节电阻箱R1,其示数情况如图乙所示,则电阻箱阻值R1=50Ω。(4)闭合开关S,多次调节滑动变阻器R2,以I1表示电流表A的示数,I2表示表头G的示数,测量多组I1、I2的值,以I2为横轴,画出的I1﹣I2图线为一条过原点的倾斜直线。该同学求得图线的斜率k=6,则表头G的内阻Rg=250Ω。【考点】伏安法测电阻.【专题】定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验能力.【答案】(1)电路图见解析;(2)左;(3)50;(4)250。【分析】(1)表头能测量通过自身的电流,要测定表头两端电压,可通过电阻箱与表头并联,根据串并联电路的特点进行设计实验电路;(2)为了保护电路,在闭合开关S前,R2的滑片应移动到最左端;(3)根据电阻箱的读数方法得到电阻箱的阻值;(4)根据并联电路特点推导I1﹣I2关系式进行解答。【解答】解:(1)表头能测量通过自身的电流,要测定表头两端电压,可通过电阻箱与表头并联,再与电流表串联的方式,间接推导出电阻箱两端的电压(表头两端的电压),从而计算表头的内阻,故电路图如图所示。(2)在闭合开关S前,R2的滑片应移动到最左端,使电流表中的电流为零。(3)根据题图乙可知,电阻箱的阻值:R1=5×10Ω+0=50Ω。(4)根据并联电路特点,有:I2Rg=(I1﹣I2)R1整理可得:I1I2所以可求得表头内阻为:Rg=250Ω。故答案为:(1)电路图见解析;(2)左;(3)50;(4)250。【点评】对于实验题,要弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题,一般的实验设计、实验方法都是根据教材上给出的实验方法进行拓展,延伸,所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。

考点卡片1.伏安法测电阻【知识点的认识】伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测=Ux+UA电压表分流I测=Ix+IV电阻测量值R测=U测I测=Rx测量值大于真实值R测=U测测量值小于真实值适用条件RA≪RxRV≫Rx适用于测量大电阻小电阻(2)两种电路的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法.简单概括为“大内,小外”.②临界值计算法:Rx<RRx>R③实验试探法:按图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则采用电流表内接法.4.电压表、电流表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可.(1)0~3V的电压表和0~3A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1V或0.1A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.(2)对于0~15V量程的电压表,精确度是0.5V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1V.(3)对于0~0.6A量程的电流表,精确度是0.02A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01A.【实验目的】1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法.2.会用伏安法测电阻,并能测定金属的电阻率.【实验原理】由R=ρlS得ρ=RSl,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R(R=U2.用毫米刻度尺测量金属丝的长度l,用螺旋测微器量得金属丝的直径,算出横截面积S.3.将测量的数据代入公式ρ=RS【实验器材】毫米刻度尺,螺旋测微器,直流电流表和直流电压表,滑动变阻器(阻值范围0~50Ω),电池组,开关,被测金属丝,导线若干.【实验过程】一、实验步骤1.求导线横截面积S,在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径,求出其平均值d,S=π2.按图所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路.3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l.4.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S.改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内,断开开关S,求出导线电阻Rx的平均值.5.整理仪器.二、数据处理1.在求Rx的平均值时可用两种方法(1)第一种是用Rx=U(2)第二种是用U﹣I图线的斜率求出.2.计算电阻率:将记录的数据Rx、l、d的值,代入电阻率计算公式ρ=RxSl【误差分析】1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之一.2.采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小.3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差.4.由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差.【注意事项】1.为了方便,测量直径应在导线连入电路前进行,为了准确测量金属丝的长度,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行.2.本实验中被测金属丝的电阻值较小,故须采用电流表外接法.3.电流不宜太大(电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大.2.电表的改装和应用(实验)【知识点的认识】把电流表改装成电压表1、实验目的:(1)知道用“半偏法”测电流表内阻的原理;(2)会根据实验原理选择实验所需器材;(3)把小量程的电流表改装为电压表,并把改装后的电压表与标准电压表进行校对.2、实验原理:一个电流表有两个重要参量,即Ig和Rg,其额定电压为Ug=IgRg,由于Ig很小(几百微安~几十毫安),Rg通常为几百欧姆,故Ug比较小.为测量较大的电压值,可在电流表上串联一个大阻值的电阻R,把R作为电流表内阻的一部分,这样的电流表就可分担较大的电压,改装后作为电压表使用

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