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文档简介
实验17伏安法测电阻
基础考点梳理
1.实验目的、原理、方法
(1)实验目的:用电流表、电压表测出未知电阻(或小灯泡)的阻值。
U_
(2)实验原理:R=
(3)实验方法:伏安法。
2.实验器材:干电池、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线。
(1)干电池:提供电压。
(2)开关:控制电路通断。
(3)电流表:测量电流大小。
(4)导线:连接电路。
(5)电压表:测量电压大小。
(6)滑动变阻器:a、保护电路;b、改变电路中的电流大小(或者改变电阻两端电压)。
(7)待测电阻:测量对象。
3.实验步骤
步骤①根据电路图连接实物图,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。
步骤②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,改变电阻两端电压分别为山、Uz、5观察
电流表每次对应的数值,L、L、L分别填入设计的记录表格。
步骤③根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值R=N',
步骤④整理实验器材。
4.实验补充
(1)伏安法:分别用电压表、电速表测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,求导体的电阻的办法叫“伏
安法”。
(2)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压;③改变通过定值电阻的电流。
5.常考实验问题
(1)连接电路时开关应处于皿状态。
(2)闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到阻值量大处。
(3)原理:欧姆定律变形式R
(4)电压表量程的选择:看电源电压,一般电压表量程稍大于电源电压。
(5)测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差。
(6)测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失去意义。
(7)测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据R=且电
1-
阻偏小。
(8)如果在实验中,无论如何移动滑动变阻器,电压表,或电流表的示数没有任何变化,那么可能的原因
是:滑动变阻器接法错误,可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。
(9)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了的I-U图象,发现其图像并不是一条直线,
是因为:小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。
(10)闭合开关后,如果发现灯泡不亮,接下来的操作是:移动滑动变阻器,观察小灯泡是否会发光。
精选真题汇编
1.(2023•鄂州)用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。
510
NB'
(1)小莉同学正确连接电路后,没有将滑动变阻器调到最大阻值,就闭合开关,发现电压表的示数如图
乙所示,电压表的示数为V。为使小灯泡正常发光,滑片P应向(选填"A”或"B”)
端移动。
(2)如果滑片P滑到端点位置时,电压表示数仍大于2.5V,则应更换滑动变阻器,更换的滑动变阻器
的最大阻值应比原来的滑动变阻器的最大阻值要(选填“大”或“小”)些。
2.(2023•淄博)用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻,其中电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压
为2.5V,滑动变阻器规格为“20Q,1A",导线若干(导线电阻忽略不计)。
甲
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接
入电路的电阻变大。
(2)小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是o
(3)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如
下表所示)。当电压的表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为A,
计算此时小灯泡的阻值为(精确到0.10)。
实验次数12345
发光情况不亮微光暗明亮耀眼
电压U/V0.50.91.52.52.8
电流I/A0.160.200.220.30
电阻R/Q
(4)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是o实际生活中,在闭合开关
的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻,实际电功率较大,灯丝容易熔断。
(5)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行并说明理由:o
3.(2023•河南)在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池,额定电压为2.5V的待
测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
甲乙丙
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于(选填"A”或"B”)端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是一
—(选填字母代号)。
A.电流表短路B.小灯泡短路C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,移动滑片P,某次实验时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,则通过
小灯泡的电流为A,小灯泡正常发光时的电阻约为Q(结果保留一位小数)。
(5)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的I-U图象如图丙所示;通过分析
图象,写出一条你发现的结论:o
4.(2023•宜宾)为测量某待测电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)在连接如图乙的电路时,开关S应处于状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于.
(选填"A”或"B”)端;
(2)在如图乙所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电压表示数为零,电流表有示数,经分析电路
连接不完整,具体原因是,请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻Rx的阻
值为实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是
(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。
已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关Si、断开S2时电流表读数为11;同时闭合开关Si
和S2时电流表读数为12,贝l」Rx=(用R、11、12表示);
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成实验。
(至少填写一个实验名称)
5.(2023•连云港)某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻Rx的阻值,图中电源电压恒为6V,滑动变
阻器的最大阻值为500
(1)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至端(选填"A”或"B”)。
(2)实验过程中向左移动滑片P,电压表的示数(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验中测量多组电压和电流值的目的是o
(4)若Rx为10。,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是。
6.(2023•仙桃)实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,
电源电压恒定。
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“X”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不
得交叉);
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的
电阻,应将滑片P向(选填"A”或"B”)端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为A。此时小灯泡的电阻是。
(保留1位小数);
(5)小灯泡的I-U关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,它的电阻(选填“增大”、“减
小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受的影响;
(6)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,
测出了Rx的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为11;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为12;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,贝Rx=(用11、12和R表示)。
7.(2023•盐城)小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有:干电池两节、电流表、
电压表、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、“50。,1.5A”的滑动变阻器各一只、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至最端。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直至电
压表的示数是V时,读出电流表的示数如图乙所示,为A,小灯泡正常发光时
的电阻约为。(保留一位小数)。
(3)小红想测量小灯泡灯丝在常温时的电阻大小,于是设计方案:移动滑动变阻器的滑片,直至灯丝不
发光,读出电流表和电压表的示数,计算出电阻的大小,你认为小红的方案是否正确?。判
断的依据是:o
8.(2023•东营)某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,
其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉。
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是o
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则
发生的故障可能是小灯泡(选填“断路”或“被短接”)。
(4)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3Ao则小灯泡此时的电阻为
Q。(结果保留一位小数)
(5)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常
发光时的电阻要(选填“大”或“小”)。
9.(2023•德州)某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时,设计了如图甲所示的实验电路,
已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Q,电源电压为6V,可供选用的滑动变阻器有
R1(200,1A)和R2(50Q,0.2A)。
(1)为了能完成实验,应该选用的滑动变阻器是(选填“R1”或“R2”)。
(2)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现(选填“电压表”或“电流表”)无示
数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误,请在错误连线上画“X”并在图中画出那一根正确的连
线。
(3)电路改正后,某次测量时电压表的示数为2.6V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向
(选填"A”或"B”)端滑动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发
光时的电阻为
(4)该同学又取来R=10Q的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑
片,使电流表的示数为A时,小灯泡正常发光。此时电路的总功率为Wo
10.(2023•青岛)(1)有一个阻值未知的定值电阻,小兰用伏安法测量其阻值,过程如下。
〃A
今HSHr-®n
丙
实验次数电压U/V电流I/A
11.10.22
21.50.30
31.90.28
42.30.45
52.50.50
①用笔画出导线,将图甲中的电路连接完整。
②正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片p移至阻值处,再闭合开关,小兰发现移动滑动变
阻器滑片p的过程中,电压表有示数且几乎不变,电流表没有示数,则电路中存在的故障可能是:两个
接线柱(选填“a与b”或“c与d”)间发生了断路。
③解决故障后,通过调节滑动变阻器滑片P的位置,进行多次实验,得到实验数据如表,其中有一组数
据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的I-U图象,如图乙、丙所示,其中图象
是正确的。
④所测电阻的阻值为g
(2)小兰和小海共同设计了图丁所示的电路,探究金属丝电阻的大小跟导线长度的关系。
①电路中的Ri、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成,长度分别为0.4m、L2m、1.6m。闭合开
关S,将滑动变阻器的滑片P置于合适位置,电压表Vi、V2、V3的示数之比为1:3:4,则三个电阻的
阻值之比为Ri:R2:R3=o
②通过分析,可以得出结论:材料、粗细相同的金属丝,其电阻大小与长度成o
③通过查阅资料,该金属丝的电阻与导线长度的比例系数k=5Q/m,则长10m的这种金属丝的电阻是
_________Q。
11.(2023•攀枝花)小江同学设计了如图甲所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)请根据图甲所示的电路,选择合适的电压表量程,请将图乙的实物电路连接完整;
(2)电路连接好后闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,小灯泡不亮,如果电路只有一个元件
有故障,该故障可能是小灯泡(选填“断路”或“短路”);排除故障后,继续进行实验,某
次实验时电流表、电压表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为A,小灯泡两端的电压
为V,小灯泡此时的电阻为Q(保留一位小数);
(3)根据实验数据,作出小灯泡工作时的I-U关系图象如图丁所示,则小灯泡正常发光时的电阻为
Q,功率为W;由图丁可知,灯丝的电阻会随电压升高而变0
12.(2023•南通)为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻,小明设计了如图甲所示电路,电源
电压6V保持不变。
p
丙
(1)闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,应该对电流表o他发现电路中有一根
导线连接错误,请在该导线上画上“X”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(2)正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,
则电路故障可能是o
(3)排除故障后,继续实验。移动滑片P,使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V,记录下对应的电流
表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A,小灯泡正常发光时的电阻为。(结果保留一位小数)。
(4)小红认为有更精确的测量方案,她初步设计了图丙所示的电路,请从滑动变阻器(0〜20。)、电阻
箱(最低倍率是XI,元件符号)、电压表(0〜3V)中选择两个器材,并将它们的电路元件符
号填入图丙合适的虚线框中,帮助小红完成电路设计。
13.(2023•娄底)小明同学想测量某一未知定值电阻的阻值,用到的器材有:电源、电流表、电压表、滑
动变阻器、待测电阻Rx、开关各1个,导线若干。
(1)连接电路过程中,为保护电路,开关要;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至
(选填"A”或"B”)端。
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,原因可能是0
(3)若在实验时电流表短接,已知滑动变阻器的最大阻值为Ro,也能测出Rx的阻值。具体操作是:将
滑动变阻器调到最大阻值,闭合开关,读出电压表的示数为Ui,再将滑动变阻器调到最小阻值,读出电
压表的示数为U2,待测电阻Rx=o(用Ui、U2、Ro表示)。
14.(2023•阜新)请你和小新一起完成“伏安法测电阻”的实验。选用的器材有:电源、电压表、电流表、
定值电阻、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)在图甲中,以画线代替导线将滑动变阻器连入电路中。滑动变阻器的作用是o
(2)连接电路时,小新刚一“试触”就发现电流表指针迅速摆到最大位置,其原因可能是①
②=
(3)实验过程中,当电压表的示数如图乙所示,电流表的示数为0.3A,此时待测电阻的阻值为Q。
(4)善于探究的你发现用图丙所示方法也能测出Rx的阻值(滑动变阻器的最大阻值为Rp),测量步骤
如下:
①将滑动变阻器滑片P滑到A端,闭合开关S,读出电压表的示数Ui;
②;
③被测电阻Rx=(用物理量符号表示)。
15.(2023•牡丹江)【精准测量,交流评估】
在伏安法测电阻的实验中,老师为每组同学提供的器材有:干电池(3节)、开关、导线、电流表、电压
表、阻值未知的定值电阻、滑动变阻器。
图丁
小红的方案如图甲所示。
(1)小红通过改变电池节数的方法,改变待测电阻两端的电压。读出电压表和电流表的示数,记录在表
1中。第3次实验电流表的示数如图乙所示,读数为Ao
表1
实验次电压电流电阻电阻平均
数U/VI/AR/C值/Q
11.30.0621.720.8
22.50.1220.8
3.4.0
表2
实验电压电流电阻电阻平均
次数U/VI/AR/C值/C
10.80.042020.4
21.30.0621.7
32.00.1020
42.50.1220.8
53.50.1819.4
小明的方案如图丙所示。
(2)小明通过调节滑动变阻器的滑片,多次改变待测电阻两端的电压。连接好电路,闭合开关前,滑动
变阻器的滑片应调节到o
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,读出电压表和电流表的示数,记录在表2中。根据数据,在图
丁中画出图象。
(4)分析图象表明,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成。
(5)你认为的方案合理,理由是=
16.(2023•潍坊)某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx阻值,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧
壁连接细管,细管上阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)。
电源电压约为3V,滑动变阻器铭牌标有“30。2A”字样。
(1)连接完成图甲所示电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“X”,并用
笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至(选填"A”或"B”)端。
(3)实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件
完好。出现该现象的原因可能是o
(4)为能正确测出玻璃管内自来水的电阻,某同学利用定值电阻R1(阻值4k。)、定值电阻R2(阻值
3k。)、电阻箱R(最大阻值9999。)、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为。〜3V)等器材,连
接了如图乙所示电路,进行了如下实验操作。
①把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
②把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录此时电阻箱的阻值
R=5kQ;
③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx,则Rx=kilo
17.(2023•绥化)用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值(阻值约为10C),电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小。
(导线不允许交叉)
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能
是o(写出一种原因即可)
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如
图乙是A,则测得未知电阻Rx=flo实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计
算出RX的平均值,这样做的目的是为了o
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为Ro,a、
b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数Ui;
②闭合开关S,,读出电压表示数U2,则待测电阻的表达式Rx
=o(用Ro、Ui>U2表示)
18.(2023•长沙)小明用图甲所示的电路来测未知电阻R的阻值,图乙是他连接的实验线路。
(1)图乙中有一根导线接错了,请在这根导线上打“X”,并画线改到正确的位置;
(2)图丙是正确连接电路后某一次实验时电表的示数,则被测电阻此次的测量值为Q;
(3)小霞用图甲所示的电路测未知电阻时,闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,老师告诉她故障
只有一处,发生在开关或滑动变阻器上,小明帮她提出两种检测故障的方案。
方案一:互换电流表和电压表的位置,闭合开关后观察电表的示数;
方案二:把电压表拆下来并联在开关的两端,闭合开关后观察电压表的示数。
你支持方案,根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障o
19.(2023•福建)学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10〜30℃之间,项目式学习小组利用热
敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
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图2
(1)利用图1甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律。
①根据图1甲,用笔画线表示导线,将图1乙中的实物电路连接完整。
②连接电路的过程中,应将开关;将电阻箱的阻值调至最大,起到的作用。
③将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合Si、断开S2,记录电流表示数Io;然后(描述
开关状态),调节电阻箱Ro直至电流表示数为,此时Rt=Ro。
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
温度t/℃010203040
阻值Rt/Q280018001200800600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而o
(2)根据上述探究结果,设计报警电路。实验器材:电源(恒为12V)、热敏电阻Rt、电阻箱Ro(0〜
9999。)、数字电压表V(U\7.2V时报警)、数字电流表mA(I>6mA时报警)、开关一个、导线若干。
设计要求:小屋温度t230℃或tW10℃时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图(图2)是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足要求,请你根据设计要求
将电路图补画完整。
②设计的电路中,电阻箱Ro应调为0当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数
为mAo
20.(2023•郴州)如图1,是小明为测量小灯泡的电阻所连的部分电路。电源电压恒为6V,待测小灯泡的
(1)用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整(要求:导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时,
小灯泡变暗)。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器滑片时,电流表示数有明显变化,
电压表示数始终为零。其原因可能是o
A.滑动变阻器接触不良B.开关接触不良
C.小灯泡被短路D.小灯泡的灯丝断了
(3)排除故障后,进行了多次测量。其中小灯泡正常发光时的电流表示数如图2所示,其读数为
A,此时小灯泡的电阻为0。
(4)该实验多次测量的目的是。
A.求平均值,减小实验的误差B.寻找普遍规律,避免实验的偶然性
(5)分析表中的数据,你认为小灯泡的电阻变化规律最接近I-U图象(图3)中的哪一条o
A.甲曲线B.乙曲线C.丙曲线
实验次数12345
电压U/V2.02.53.03.84.0
电流I/A0.330.340.350.41
电阻R/Q6.17.48.69.8
21.(2023•临沂)用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,电源电压为3V。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“X”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电
路连接正确。
(2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,可能是小灯泡(选
填序号)。
A.短路B.开路C.实际功率太小
(3)实验记录的数据如下表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为Vo接下来
测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)端移动。
(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为Q(保留1位小数)。
(5)为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于C。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整;
(2)连接电路时,开关应处于状态。连接好电路,将滑片P移至最右端,接通电路后,发现
小灯泡不发光,电压表示数约为3V,其原因可能是小灯泡;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,电压表示数如图乙所示为V,为测量小灯泡正常
发光时的电阻,应将滑片P向端滑动;
(4)下表是记录的实验数据,则小灯泡正常发光时的电阻约为。(结果保留小数点后1位);
实验中发现灯泡越亮,温度越高,结合数据可知:灯丝温度越高,电阻越;
次数1234
U/V122.52.8
I/A0.180.280.300.31
(5)小会在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小
的因素,分析产生这一现象可能的原因是o
23.(2023•泸州)小明与小军用两节干电池作为电源,测量未知电阻Rx的阻值。
甲乙
(1)小明设计如图甲所示电路进行测量,请用笔画线代替导线,在图乙中替小明完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片置于端(选填"A”或"B”)。
(3)设计电路时,使用了滑动变阻器(。〜20Q),其作用除了保护电路之外,还有o
(4)闭合开关,小明发现电压表和电流表均无示数。经检测,出现故障的元件为Rx或滑动变阻器中的
一个,则故障原因是o
(5)排除故障后,闭合开关,观察到电流表的示数很小,电压表的示数接近3V,移动滑动变阻器的滑
片,两表示数无明显变化,这是因为未知电阻RX的阻值o
(6)小明用电阻箱(0-9999(1)代替待测电阻Rx,用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为
1000。时,电压表的示数接近3V,电流表示数很小,于是他得出Rx=1000C。小军指出他的测量不正确,
理由是o
(7)小军用电阻箱(0-999911)代替滑动变阻器,他将电阻箱的阻值调为1000R时,电压表的示数为
2V,电流表的示数仍很小,小军通过计算得出待测电阻Rx=flo
24.(2023•淮安)在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的
电阻最大。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是,
多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如
图乙所示,为A,此时小灯泡的电阻为。(结果保留一位小数)。
(3)根据数据绘制I-U图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受的影响。
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是。
A.lOfl2AB.20C2AC.50fl1.5A
(5)小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为11、12、13时,小灯泡对应的功率分别为Pl、P2、P3。
若12-11=13-12,则P2-P1(选填“>”“=”或“<”)P3-P2o(假设小灯泡的电阻保持不变)
(6)将上述实验中的小灯泡与一个ion的定值电阻串联在电源电压为4V的电路中,则定值电阻两端的
电压为V。
25.(2023•镇江)小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝,他想用来制作电加热器。不考虑电阻
丝阻值随温度的变化。
(1)小明截取5cm长电阻丝,用图1电路来测量其阻值Ro。
①用笔画线代替导线,请在图中将实验电路连接完整。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最端。
③小明根据实验数据得到的U-I图线如图2所示,则Ro=flo
(2)小明选择以下器材制作电加热器:熔断器(允许通过的最大电流为12A);Ri、R2是从上述电阻丝
中截取的两段,R1长22cm;开关若干;导线若干。
①电阻丝R1=Q。
②图3是小明制作的电加热器,其低温挡功率为880W,则R2长度为cnio
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作,你认为原因
是O
④解决③中问题后,小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装,使其具有“四挡”调温功能,请
帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
26.(2023•湖北)在“伏安法测电阻”的实验中,小红选用电源(电压未知且不变)、待测定值电阻Rx(约
10。)和符合要求的滑动变阻器(最大阻值Ro已知)等器材,连接了图甲的实物电路。
s
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:滑片向右移时电流变小);
(2)闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,电压表指针不动。为找出故障,小红断开开关,将滑
片P移到最大阻值处,然后拆下电压表,分别换用电压表的不同量程在电源两端试触,电压表均无示数。
此故障原因是(选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”);
(3)小红发现,不补充器材,利用(2)中已连好的实物电路也能测出Rx阻值,并设计了对应的电路图
乙,请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关,不调节滑片P,记录此时电流表示数为11;
②记录此时电流表示数为12;
③则Rx=(用字母11、12和Ro表示)。
27.(2023•兰州)学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务,三
位同学的设计方案如下:
(1)小明的设计方案如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置,电压表、电流
表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为V,未知电阻Rx的阻值为0。
(2)小林的设计方案如图丁所示,闭合开关S,电流表Ai和A2的示数分别为11和12,已知定值电阻的
阻值为Ro,则未知电阻Rx=(用11、12和Ro表示)。
(3)小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关S后,先将开关Si拨至触点,移动滑动变阻器R
的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U;保持滑片P的位置不变,再将开关Si拨至另一触点,调
节电阻箱R1的阻值,使,此时电阻箱的读数为Ro,则未知电阻Rx=。
28.(2023•苏州)小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b,连接成图甲电路。M为合金丝b的左
端点,N为合金丝a的右端点,Q为在合金丝上可移动的触点。闭合开关,将滑动变阻器滑片移至适当
位置后,移动Q,发现电流表指针保持图乙所示位置不动,电压表读数U随QN之间的距离x的变化如
图丙所示。
.U/V
12-Lm-n-n-rrrn-rrn-nTrrnTnTn
IV
_______.__________
8
ba:上二
MJ/[一
)51015202530x/cm
甲乙丙
;生电.6©
合金丝a/
T戊
(1)电流表示数为_________Ao
(2)合金丝a的长度为_________cm,其阻值为_____—do合金丝b两端电压为_____V。
(3)小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值,电路如图丁所示。
①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接。
②电路连接好后,闭合开关s、S1,发现电压表无示数,检查发现是由于滑动变阻器出现(断
路/短路)。
③排除故障后,先闭合开关s和S1,移动滑动变阻器滑片至适当位置,读出电压表示数U1;再断开S1,
闭合S2,读出此时电压表示数U2,则待测电阻阻值为(合金丝a的电阻用Ra
表示)。
④若在步骤③中,小明在测量U2时,将S2闭合前,忘记断开S1,仍用原方法算出的待测电阻阻值―
(大于/等于/小于)真实值。
实验17伏安法测电阻
基础考点梳理
1.实验目的、原理、方法
(1)实验目的:用电流表、电压表测出未知电阻(或小灯泡)的阻值。
(2)实验原理:R-
I
(3)实验方法:伏安法。
2.实验器材:干电池、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线。
(1)干电池:提供电压。
(2)开关:控制电路通断。
电流表:测量电流大小。
(4)导线:连接电路。
(5)电压表:测量电压大小。
(6)滑动变阻器:a、保护电路;b、改变电路中的电流大小(或者改变电阻两端电压)。
(7)待测电阻:测量对象。
3.实验步骤
步骤①根据电路图连接实物图,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。
步骤②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,改变电阻两端电压分别为山、Uz、”观察
电流表每次对应的数值,L、I、L分别填入设计的记录表格。
步骤③根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值R=:+m,
步骤④整理实验器材。
4.实验补充
(1)伏安法:分别用电压表、电流表测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,求导体的电阻的办法叫“伏
安法”。
(2)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压;③改变通过定值电阻的电流。
5.常考实验问题
(1)连接电路时开关应处于皿状态。
(2)闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到阻值量大处。
(3)原理:欧姆定律变形式R
(4)电压表量程的选择:看电源电压,一般电压表量程稍大于电源电压。
(5)测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差。
(6)测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失去意义。
(7)测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据R=且电
1-
阻偏小。
(8)如果在实验中,无论如何移动滑动变阻器,电压表,或电流表的示数没有任何变化,那么可能的原因
是:滑动变阻器接法错误,可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。
(9)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了的I-U图象,发现其图像并不是一条直线,
是因为:小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。
(10)闭合开关后,如果发现灯泡不亮,接下来的操作是:移动滑动变阻器,观察小灯泡是否会发光。
精选真题汇编
1.(2023•鄂州)用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)小莉同学正确连接电路后,没有将滑动变阻器调到最大阻值,就闭合开关,发现电压表的示数如图
乙所示,电压表的示数为2.7Vo为使小灯泡正常发光,滑片P应向A(选填"A”或"B”)
端移动。
(2)如果滑片P滑到端点位置时,电压表示数仍大于2.5V,则应更换滑动变阻器,更换的滑动变阻器
的最大阻值应比原来的滑动变阻器的最大阻值要
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