沪教版九年级(上)中考题单元试卷:第7章 电路(39)
一、填空题(共2小题)
1.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验,小柯同学选取了相应器材,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)如图甲电路无法正常完成实验,有一处导线连接错误,错误导线是 (选填“①”或“②”)。
(2)改正电路后,小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻是 欧姆。
2.如图1所示,用图1甲的电路图测量定值电阻Rx的阻值大小,图乙是未完成的实验电路。
①该实验原理为:
②根据图1甲的电路图连接实物图连接电路另一条线,应接在 (选填“A”或“C”)接线柱。
③闭合电路前,应把滑动变阻器滑到 端(选填“A”或“B”),闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表没示数,则电阻 (选填“短路”或“断路”)。
④滑动变阻器除了保护电路外,还有一个作用是 。
⑤测量电阻值,将滑动变阻器换成两个阻值电阻R1和R2(R1<R2),分别进行了3次不同的实验,并记录下来,如图2所示,第三次数是图 (选填“甲”或“乙”或“丙”)中进行的实验。
|
电压 |
电流 |
电阻 |
第一次 |
0.85 |
0.14 |
6.07 |
第二次 |
1.21 |
0.20 |
6.05 |
第三次 |
2.11 |
0.35 |
6.03 |
二、解答题(共28小题)
3.康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时,他已连接好了部分电路,如图所示。已知电源电压为3V且保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V,请你接着完成下列步骤:
(1)电路中只缺少一根导线,请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(要求:滑片向右滑动时,电压表的示数变大);
(2)实验前,连接电路时开关S应当处于 状态;实验中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 端移动(选填“左”或“右”);
(3)当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流大小为 A,此时小灯泡的电阻是 Ω。
4.用伏安法测量某定值电阻R的阻值。
(1)请按照图1所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图2的电路连接。
(2)根据实验需求在虚线框内设计一个记录表格;并将某次实验的电表示数(图3所示)及计算结果填入表中。
5.在测量“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用电压恒为6V的电源,额定电压“3.8V”的小灯泡。如图甲中是未连接完整的实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时小灯泡变暗,连线不能交叉)
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡正常发光的电阻是 Ω。
(3)若实验时,上述电路中仅电压表 上标有“15V”的接线柱已损坏,且暂无条件修复。在不更换器材的情况下为了能继续完成实验,你的方法是: 。
6.如图1是“伏安法测电阻”的实验装置(待测电阻阻值不小于10Ω)
(1)请用笔画线代替导线补充完成图1中的实物电路连接(要求导线不能交叉,滑动变阻器滑片右移时电阻变大)。
(2)某次测量时电流表示数为0.2A,电压表示数如图2所示,则待测电阻阻值为 Ω.为减小误差,可用 改变待测电阻两端的电压来进行多次测量求平均值。
(3)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,数据记录如表,分析表中数据可知,小灯泡两端电压越低,小灯泡的电阻越 ,原因是 。
测量次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压U/V |
2.5 |
2.0 |
1.5 |
1.0 |
0.5 |
电流I/A |
0.28 |
0.25 |
0.22 |
0.18 |
0.16 |
7.图甲是用伏安法测电阻的实验图,所用滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,电源为两节新干电池,待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大。
(2)正确连接电路后,若甲图中导线a内部断路,其余均完好,闭合开关,观察两只电表的示数,发现 。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,则Rx的阻值为 Ω。
8.为了测量一个标有“2.5V 0.625W”小灯泡的电阻,小雄连接的实验电路如图所示。
(1)图中电压表还没有连入电路,请你用笔画线作为导线,将电压表正确地连入电路中。
(2)实验前,他发现电路中还有一处连接不恰当,请你指出 。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处在 端。(选填“A”或“B”)
(4)正确连接电路,经检查无误后,小雄分别测出了小灯泡两端的电压为1.5V、2V、2.5V,计算出对应的电阻R1、R2、R3.然后用R1、R2、R3的平均值作为小灯泡两端电压为2V时的电阻。他的做法 。(选填“正确”或“不正确”)
(5)这个小灯泡在正常工作时的电阻为 Ω。
9.用伏安法测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中,如图甲所示为电路图。
(1)根据电路图完成图乙中实物连接;
(2)如图丙所示,小灯泡正常工作时电流表的读数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(保留1位小数);
(3)通过调节滑动变阻器的滑片,多次测量,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的U﹣I关系图象(如图丁),发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”).说明 。
(4)若将这样的两个小灯泡串联后接在电压为3V的电源两端,则此时两个小灯泡的总功率为 W。
10.小红在做“伏安法测小灯泡的电阻”的实验中:
(1)根据实验目的,将实验器材连接成实验电路,如图甲所示。但粗心的小红有一根导线连接错误,请你帮小红在接错的那根导线上打“×”,然后另画一根导线使电路连接正确。
(2)电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次实验测得的小灯泡的电阻值Rx是 Ω。
(3)若小灯泡的额定电压为2.5V,现用该电路来测小灯泡的额定功率,此时应将变阻器的滑片P向 滑动。(选填“左”或“右”)
11.为了用伏安法测定盐水的电阻,小忠同学选取一段塑料管,将其充满某种浓度的盐水,两端用金属塞(焊有接线柱)堵住管口,接在如图甲所示的部分电路中。
(1)实验的原理是 。(用公式表示)
(2)图甲中还有两处导线未画出,请在图中补画完整。已知电源电压为6V;要求滑动变阻器的滑片P向右移动时接入电路的电阻变大。
(3)某次测量时电压表的示数为5.0V,电流表的示数如图乙所示,其读数为 A,则测得盐水的电阻为 Ω。
12.由于铭牌脱落,某同学想知道绕在滑动变阻器绝缘管上电阻丝的电阻(Rx)为多大(已知不超过30Ω),甲图是他设计的测量电路。RN是变阻箱(电阻可调同时又能读取其阻值),电源采用12V稳压直流电源。
(1)乙图是用来实物连线的,请完成剩余部分的连线。
(2)该同学用三次测量求平均的方法确定Rx的大小,请设计一个实验数据记录(处理)表。
(3)若在第二次测量中,RN调整到R2=60Ω时,电压表示数如图丙,其读数是 ,则这次测出的Rx的值Rx2= 。
13.下面是文旭同学和胡铨同学用“伏安法”测量标有“2.5V”字样小灯泡电阻的实验。
(1)图中的甲是胡全同学连接的电路,其中有一条接错了,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把正确的导线连接在电路中(导线不能交叉)。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表、电流表的示数如图中的乙图所示,则灯泡此时的电流是 ,电阻是 。
(3)胡全根据记录的数据绘制了坐标图如图丙所示,根据图象他发现:“灯丝的电阻随电压的增大而增大”,于是他得出一个结论:“导体的电阻跟电压有关”。你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,你的理由是 。
(4)文旭告诉了胡全,这个实验还能测小灯泡的额定功率,则小灯泡的额定功率是 W。
14.在探究“伏安法测电阻”的实验中:
(1)请根据电路图1将实物图2补画完整。
(2)闭合开关S后,电压表指针明显向右偏转,电流表指针几乎不偏转,电路中可能出现的故障是
(3)排除故障后移动滑片P,读出电流表、电压表的示数,并记录下表中,请根据表中数据,在图3的方格纸中描绘出电阻R的电流随电压的变化图象。
测量次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压U/V |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
电流I/A |
0.08 |
0.15 |
0.24 |
0.33 |
0.42 |
(4)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,现有一个阻值合适的已知定值电阻R0和开关若干个,请在图4虚线框内将电流表和开关接入电路中,并完成下列实验步骤,测出待测电阻R的阻值。
①闭合开关 ,调节滑动变阻器滑片,读出电流表示数I1。
② ,读出电流表示数I2。
③分析数据,得出待测电阻的表达式R= 。
15.如图所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路。
(1)请用笔画线代替到导线将图甲实验电路连接完整。
(2)小亮同学连接好电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,电路中的故障可能是 断路,排除故障后,移动滑动变阻器的划片,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻R的电流为 ,Rx阻值为 Ω。
(3)实验结束后,王老师向同学们提出:“如果不使用电压表,再提供一只已知阻值的定值电阻R0,能否设计一个也能测量Rx阻值的实验?”如图丙是小亮同学根据王老师提出的问题设计的实验电路图,他的做法是:滑动变阻器划片在中间某一位置不动,将S接到a时,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I2Rx=I1R0由可得Rx.王老师说,在Rx不等于R0时,小亮的计算方法是错误的,你认为小亮错误的原因是 。
16.在做“伏安法测电阻”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中甲所示实验电路连接完整。
(2)连接电路时开关应 ,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“右”或“左”)端。
(3)闭合开关,开始实验,但无论怎样移动滑片,电流表指针有明显偏转,电压表指针却不偏转,则电路故障可能是 。
(4)排除故障后,开始实验,前两次测量记录的数据已填在下表内,第三次测量时电流表和电压表如图乙所示,请根据读数将下表填写完整。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压U(V) |
0.6 |
1.2 |
|
电流I(A) |
0.2 |
0.4 |
|
电阻的平均值(Ω) |
|
17.小明利用实验室器材分别测量小灯泡灯丝和某未知电阻的阻值。
(1)已知小灯泡额定电压为2.5V,他测量小灯泡灯丝电阻的实验步骤如下所示:
①用笔画线在图甲中将实物电路图连接完整,使滑动变阻器滑片向右移动时灯变亮。
②正确连接电路并闭合开关后,电压表和电流表的示数如图乙所示。则此时通过小灯泡的电流为 A,小灯泡的电阻为 Ω.在实验中,小明通过调节滑动变阻器的滑片,得到三组电流、电压对应的测量值(数据未列出),并计算出对应的电压与电流的比值。他发现同一个小灯泡测算出的对应电压与电流的比值差异较大,请你分析造成这种现象的原因是: 。
(2)小明接下来利用如丙图所示的电路测量某未知电阻RX的阻值。R1阻值已知,实验时闭合S、断开S1时,电压表的示数为U1;再闭合S1时电压表的示数为U2.电源电压保持不变。则被测电阻RX= Ω。
18.在测量小灯泡正常发光时电阻的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,如图是连接的部分电路。请按要求完成下列问题:
(1)用笔画线代替导线,将图1中的电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端。
(3)连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,小灯泡始终不发光,电压表示数始终为0,电流表示数有变化,则出现故障的原因可能是 。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图2,此时小灯泡的电阻为 Ω。
19.某同学利用如图所示的电路来测量一未知电阻Rx。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲中实物电路连接完整;
(2)闭合开关后,当滑动电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I= A,Rx= Ω;
(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻Rx,其中R0是定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合S、S1,用电压表测出电源的电压为U;
② ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1,已知量R0来表示Rx= 。
20.晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。
(1)为了测出电阻Rx的阻值,请添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接。
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为I1;只闭合开关S2时,电流表的示数为I2.请用I1、I2和R0表示Rx.Rx= 。
21.小杨想要测量一个未知电阻的阻值,现有下列器材可用:待测电阻Rx;1个电阻箱R1,(用表示);1个滑动变阻器R2;1个电流表;2个开关,S1和S2;电源一个(其电压略大于Rx允许的最大电压);导线若干。
(1)请根据下面的操作情况,在虚线框中替小杨画出正确的实验电路图;
(2)小杨按正确的电路图连接好实物后,进行了以下主要实验操作:
A.S1断开S2闭合,调节电阻箱,使电流表的示数为Im
B.读出电阻箱R1的示数
C.S1闭合S2断开,读出电流表的示数为Ik
D.将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大
E.改变R2的滑片P的位置,再测两组Im、Ik和R1的数值
上述步骤的合理顺序是 。(只需填写序号)
(3)小杨认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时,只要保证Im Ik(选填“>”、“<”或“=”),R1的示数即为待测电阻Rx的阻值。
22.如图甲所示,是用伏安法测定电阻的实验装置。
(1)在连接电路时开关应 。
(2)闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示,这是 (选填“合理”或“不合理”)的;滑动变阻器是通过改变导体的 来改变电阻的,它在电路中的作用除了可以调节电路中的电流和电阻两端的电压外,还可以 。
(3)如果闭合开关后发现,电流表指针向左偏转(如图乙所示),产生故障的原因可能是 ,排除故障后,调节滑动变阻器滑片的位置,当电压表的示数为2.4V 时,电流表的示数如图丙所示为 A,则被测电阻的阻值为 Ω。
23.在测量未知电阻Rx(阻值约为150Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱R0(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干。
(1)小虎同学设计了图甲所示的电路,他 (选填“能”或“不能”)较准确测出Rx的阻值,理由是 。
(2)小明同学设计了图乙所示的电路进行测量。
①请根据图乙所示的电路,在图丙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
②正确连接电路后,小明先将开关S拨至“1”,调节变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数如图丁所示,读数为U1= V。
③再将开关S拨至“2”,当电阻箱的阻值调至R0=152Ω时,电压表示数恰为U1,则待测电阻的阻值Rx= Ω。
④实验中,若将开关拨至“2”时,不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了少许,其他操作正确,则Rx的测量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
24.小明同学利用电流表A、单刀双掷开关S、电阻箱R、滑动变阻器R0和电源测量未知电阻Rx的阻值,实验电路图如图甲所示,实验操作如下:
①移动滑动变阻器的滑片P,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,将S拨至a处,再次移动滑片P,使滑动变阻器的部分阻值接入电路,读出电流表的示数I1。
②保持滑片P位置不变,将电阻箱值调到最大,再将S从a拨至b处,调节电阻箱,使电流表的示数为I2,此时电阻箱的示数为R′。
(1)若I1=I2,则待测电阻值Rx R′(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)若I1>I2,则待测电阻值Rx R′(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)图乙所示电阻箱的示数为 Ω。
25.小刘同学想测量某一定值电阻的阻值Rx(大小约在10Ω﹣﹣﹣20Ω之间).手头有如下器材:待测电阻Rx、电流表一只(自身电阻不计)、滑动变阻器一只(电阻从0变化,最大Rm=10Ω)、单刀开关一个、电源一个(电源电压不变,大小未知)、导线若干。
(1)他想在一个电路中测量待测电阻,请你帮他画出电路图;
(2)用已知量和测量量写出待测电阻表达式Rx= (简要说明各个字母的含义)。
26.小华做了以下电学实验。
(1)他用“伏安法”测电阻;
①请用笔画线代替导线,将图1所示的实物电路连接完整。
②在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 端(选填“A”或“B”)。
③闭合开关,滑动变阻器滑片P移动到某一位置,电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图2所示,其示数为 A,则R的阻值是 Ω.实验中需要多次测量求平均值的目的是 。
(2)他想设计一个电路探究电流产生的热量与电流和电阻的关系。提供的器材是:图3所示的三个插有温度计的相同玻璃瓶(瓶内装有质量、温度相同的煤油,三根电阻丝的电阻大小关系为:R甲=R乙>R丙),还有一个滑动变阻器,一个单刀单掷开关,一个单刀双掷开关(符号),电源以及若干导线。
①本实验中通过观察 比较电流产生的热量多少。
②请你选择合适的器材,设计一个不能拆装且合理的实验电路,在虚线框内画出实验电路图,并标出选择的电阻。
27.小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。
(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是 。
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移动灯泡变亮),并在虚线框内画出电路图。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因是 。
(4)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。
(5)完成上述实验后,小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 V。
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量量表示)。
28.实验室中有一个热敏电阻R,其电阻值随温度变化的图象如图1所示。要测量热敏电阻在任意温度时的电阻值,现有下列实验器材:
一节旧干电池,两个开关S1、S2,导线若干。另外,还有再可供选择的以下器材:
A.电流表A(量程:0~0.6A,0~3A);
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)。
(1)请你从A、B、C、D四种实验器材中选择2种器材准确测量出当温度在32℃时热敏电阻R的阻值,并根据要求完成下列问题。
①选择的2种器材是 (填写器材前面字母序号)。
②选择电表的量程 。
③在图2现有电路的基础上画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路)。
④按照电路图2连接电路,写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量。
⑤用测量的物理量和已知物理量表示R= 。
(2)若准确测量当温度在98℃时热敏电阻R的阻值,可选择的2种器材是 (填写器材前面字母序号)。
29.两个物理实验小组进行测量未知电阻的实验。
(1)笫一小组采用了如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,某次测量中,电压表、电流表示数如图乙。电压表的读数为 V,电流表的读数为 A。
(2)第二小组采用如图丙所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中R0阻值已知。
①请用笔画线代替导线。将图丁中的实物按电路图连接。(电压表接小量程)
②该小组实验步骤如下:先闭合S1、S2,读出此时电压表读数U1,再闭合S1,断开S2,读出此时电压表读数U2.则被测电阻Rx的阻值表达式为Rx= (用R0、U1、U2表示)。
30.在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干。
(1)图甲是实验的电路图。小明按照电路图连接电路时,开关应 。
①闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动。他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障是 。
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A,RX= Ω。
(2)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻RY的测量。如图丙所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路。
①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。(只添加一条导线)。
实验步骤:
A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;
C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2>I1)。
②请你用I1、I2和R0表示RY,则RY= 。
沪教版九年级(上)中考题单元试卷:第7章 电路(39)
参考答案与试题解析
一、填空题(共2小题)
1.
【分析】(1)变阻器需串联在电路中,且要接一上一下;
(2)根据图乙读出电流表的示数,由R=计算出电阻值。
【解答】解:(1)由图知,滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,应接一上一下,导线②连接错误;
(2)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,所以分度值为0.02A,示数为0.5A;
由R=得:
R===5Ω。
故答案为:(1)②;(2)5。
2.
【分析】(1)测量导体电阻实验中,需要测量出导体中电流、导体两端电压,利用R=计算;
(2)伏安法测电阻实验中,滑动变阻器应用导体串联;
(3)为保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片要位于最大阻值处,电流表无示数,说明电路应为断路;
(4)该实验中滑动变阻器的作用有两个:保护电路、改变定值电阻两端电压;
(5)串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和,结合电流值分析。
【解答】解:
(1)测量定值电阻阻值的实验原理是:R=;
(2)滑动变阻器应“一上一下连入电路,由电路可知,定值电阻应与滑动变阻器的上接线柱连接,故应使用C接线柱,电路如下图:
(3)为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处,即A端;电流表无示数,说明某处发生了断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联的电阻出现了断路;
(4)实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以改变电阻两端电压进行多次测量;
(5)由表格中数据可知,第三次实验中,电路中的电流最大,说明总电阻最小,由于R1<R2,总电阻最小的电路为甲。
故答案为:(1)R=;(2)C;如图所示;(3)A;断路;(4)改变电阻两端电压;(5)甲。
二、解答题(共28小题)
3.
【分析】(1)要测定小灯泡的电阻,需要知道小灯泡两端电压和通过的电流,所以需要电流表串联在电路中,电压表与灯泡或滑动变阻器串联;要求滑片向右滑动时,电压表的示数变大,首先确定电压表的位置,然后根据串联电路特点确定滑动变阻器解法;
(2)为保护电路,连接过程中开关要断开;要测量灯泡正常发光时的电阻,两端电压应该等于额定电压;已知电压表测量的是滑动变阻器两端电压,根据示数确定滑片移动方向;
(3)已知电源电压和滑动变阻器两端电压,可以得到灯泡两端电压;已知灯泡两端电压和通过的电流,可以得到灯泡电阻。
【解答】解:
(1)由图知,电压表两个接线柱分别连接了灯泡右侧和开关右侧,所以不可能与灯泡并联,因此是与滑动变阻器并联。根据“滑片向右滑动时,电压表的示数变大”的要求,需要将滑动变阻器的左下接线柱连接灯泡的右接线柱。如下图所示;
(2)在实验前,连接电路时开关S应当处于断开状态;
已知电压表测量滑动变阻器两端电压,示数为1.7V,而灯泡正常发光的电压是2.5V,所以需要减小滑动变阻器两端电压,因此将滑片向左滑,减小滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)灯泡两端电压为U=3V﹣1.7V=1.3V,
此时的电路电流为I=0.2A,此时灯泡接入电路的电阻为R===6.5Ω。
故答案为:
(1)
(2)断开;左;
(3)0.2;6.5。
4.
【分析】(1)根据图3确定电压表和电流表的量程,将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接,电压表并联在被测电阻两端;注意滑动变阻器按一上一下的原则接线;
(2)用伏安法测量某定值电阻R的阻值。需要测量定值电阻两端电压、电路中的电流,需要计算电阻的数值,而且要进行多次测量求平均值,据此设计表格。
【解答】解:(1)已知电源电压为3V,所以电压表的量程为0~3V;电流表的量程为0~0.6A;
将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接,电压表并联在被测电阻两端;注意滑动变阻器按一上一下的原则接线;如下图所示:
(2)用伏安法测量某定值电阻R的阻值,需要设计实验次数3次,记录电压表的度数,由图可知,电压表所选量程为0~3V,由指针位置可知,电压表的示数为2.4V;由图可知,电流表所选量程为0~0.6A,由指针位置可知,电流表的示数为0.24A;
由I=,可得电阻的数值R===10Ω,计算电阻的平均值等栏目,如图所示:
实验次数 |
电压U/V |
电流I/A |
电阻R/Ω |
电阻平均值R/Ω |
1 |
2.4 |
0.24 |
10 |
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
5.
【分析】(1)根据实验原理连接实物电路图。
(2)灯泡在额定电压下的功率为额定功率;由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数;最后由欧姆定律求出灯泡电阻。
(3)可以把电压表与滑动变阻器并联,然后进行实验。
【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P向A端移动时小灯泡变暗,滑动变阻器应接B接线柱,把滑动变阻器串联接入电路,实物电路图如图所示:
(2)当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时灯泡正常发光;由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.38A,灯泡电阻R===10Ω。
(3)电源电压为6V,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V=2.2V<3V,电压表15V接线柱损坏,电压表可以选择0~3V量程,把电压表并联在滑动变阻器两端。
故答案为:(1)实物电路图如图所示;(2)3.8;10;(3)用电压表0~3V量程并联在滑动变阻器两端。
6.
【分析】(1)伏安法测电阻用电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测电路中的电流,最后用R=计算阻值;滑动变阻器接法:“一上一下”;
(2)明确电压表选取的量程和最小分度值,读出电压值,根据R=计算电阻的阻值;滑动变阻器起保护电路和改变电路电流的作用或改变被测电阻两端电压的作用;
(3)电压逐渐降低的过程中,电流逐渐变小,亮度变小,钨丝温度降低,灯丝的电阻受温度影响而变小。
【解答】解:(1)电源是两节干电池,为3V,电压表选取0~3V量程;电路中最大电流I===0.3A,电流表选取0~0.6A量程;滑动变阻器接在下端接线柱,如图:
(2)电压表的选取0~3V量程,最小分度值为0.1V,读数为2.2V,
由I=得,R===11Ω;
调节滑动变阻器,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,进行多次测量求平均值,减小误差。
(3)分析表中的5组数据可知,电压变小时,电流随之变小,灯泡电阻就会变小,这是因为电流变小灯泡亮度减弱,钨丝温度下降,钨丝受温度影响所致。温度越低,钨丝电阻越小。
故答案为:(1)见上图;
(2)11;滑动变阻器;
(3)小;灯丝电阻受温度的影响。
7.
【分析】(1)在伏安法测电阻实验中,电压表与待测电阻并联测量两端电压,电流表串联在电路中测量电路电流,滑动变阻器采用“一上一下”的方法串联在电路中,改变电路电阻;
(2)电压表串联在电路中时测量电源电压;电路断路时,电流表示数为0;
(3)读取电压表、电流表示数时,首先明确电表选择的量程和对应的分度值,读数时视线与指针所对刻线相垂直;
已知待测电阻两端电压和通过的电流,利用R=得到电阻。
【解答】解:
(1)已知电源电压由两节干电池提供,即U=3V,待测电阻在10Ω左右,所以电路最大电流为I最大===0.3A,即电流表选择0~0.6A量程;
要使滑动变阻器滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大,需要连接A接线柱。电路连接如下;
(2)正确连接电路后,若甲图中导线a内部断路,其余均完好,闭合开关,电压表串联在电路中,显示的是电源电压;由于电路断路,没有电流通过电流表,所以电流表无示数;
(3)由(1)知,电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时的示数为2.4V;
电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时的示数为0.3A;
待测电阻的阻值为R==8Ω。
故答案为:
(1)
;
(2)电压表有示数,电流表无示数;
(3)8。
8.
【分析】(1)把电压表并联在灯泡两端。
(2)分析图示电路图,然后答题。
(3)为保护电路闭合开关前,滑片要置于阻值最大处。
(4)灯泡电阻受温度影响,据此分析答题。
(5)由电功率的变形公式求出灯泡正常工作时的电流。
【解答】解:(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表选0~3V,把电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示:
(2)由P=UI可知,灯泡额定电流:I===0.25A,电流表应选0~0.6A,由图示可知,电流表量程为0~3A量程,电流表量程选择错误。
(3)为保护电路,闭合开关前,滑片要置于A端。
(4)灯泡电阻随温度变化而变化,不同电压下的阻值不同,把不同电压下的阻值作为平均值是错误的。
(5)由I=可知,灯泡正常工作时的电阻:R===10Ω。
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)电流表量程选择错误;(3)A;(4)不正确;(5)10。
9.
【分析】(1)电压表与灯泡并联,根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程。电流表串联,滑动变阻器选择一上一下接线柱;
(2)读取电流表量程时,先确定量程与分度值,再观察指针读数。利用公式R=求小灯泡的电阻。
(3)根据图象曲度的变化,可判断当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,从温度对灯丝电阻的影响来分析;
(4)两个小灯泡串联后接在电压为3V的电源两端,根据串联分压可得出每只小灯泡两端的电压,从图丁中读出电路中的电流,再根据电功率公式求出两个小灯泡的总功率。
【解答】解:(1)电压表与灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表的量程选0~3V.电流表串联,滑动变阻器选择上端任一接线柱;如图所示。
(2)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.28A.此时的电压为额定电压2.5V,
由欧姆定律I=得,
小灯泡的电阻R==≈8.9Ω。
(3)观察图丁,从图象中可以看出图象的曲度变大,即当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大。说明灯丝温度升高,电阻增大。
(4)两个规格相同的小灯泡串联后接在电压为3V的电源两端,则根据串联分压可得出每只小灯泡两端的电压为1.5V,从图丁可以读出电路中的电流为0.22A,
两个小灯泡的总功率P=UI=3V×0.22A=0.66W。
故答案为:(1)电路连接如上图;
(2)0.28; 8.9;
(3)变大; 灯丝温度升高,电阻增大;
(4)0.66。
10.
【分析】(1)实物连接图中,主要从电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法上考虑:
从电流表和电压表的量程、连接方式、正负接线柱三个方面分析。
从滑动变阻器的接线柱选择和滑片位置分析。
(2)读取电压表、电流表示数时,首先明确电表选择的量程和对应的分度值,读数时视线与指针所对刻线相垂直;
已知待测电阻两端电压和通过的电流,利用R=得到电阻。
(3)闭合开关时,灯泡两端电压低于额定电压,所以要提高灯泡两端的电压,需要减小电路电阻,减小滑动变阻器的电阻;根据电路图确定滑片的移动方向。
【解答】解:
(1)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“3”接线柱和滑动变阻器左下端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接,如下图:
(2)由图知:电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时的示数为1.9V;
电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时的示数为0.38A;
待测电阻的阻值为R==5Ω。
(3)闭合开关时,灯泡两端电压低于额定电压,所以要提高灯泡两端的电压,需要减小电路电阻,即应将滑片P向左端移动。
故答案为:
(1)
;
(2)5;
(3)左。
11.
【分析】(1)伏安法测电阻的原理:R=;
(2)将电压表与盐水塑料管并联,根据电源电压判断量程;
将滑动变阻器串联在电路中,注意接一上一下;
(3)根据量程,读出电流表的示数,由R=计算出盐水的密度。
【解答】解:(1)伏安法测电阻的实验原理是:R=;
(2)将电压表与盐水塑料管并联,电源电压为6V,电压表应选择0~15V的量程;
将滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器的滑片P向右移动时接入电路的电阻变大,则滑动变阻器的下面应接左边的接线柱,如图所示:
(3)由图乙知,量程为0~0.6A,所以电流表的示数,为0.5A;
则R===10Ω。
故答案为:(1)R=;
(2)见上图;
(3)0.5;10。
12.
【分析】(1)变阻器和滑动变阻器串联,电压表与变阻器并联,选取0~12V量程,滑动变阻器采用“一上一下”的接法;
(2)用多次测量取平均值的方法减小误差,设计实验数据记录表;
(3)确定电压表选取的量程和最小分度值,读出示数;根据串联电路的特点和欧姆定律解答。
【解答】解:(1)电源电压为12V,所以电压表选取0~12V量程,滑动变阻器采取“一上一下”的接法,连接如下:
(2)调节变阻箱的阻值为RX1,记录电压表的示数U1;调节滑动变阻器的阻值,再记录两组数据,记录表格中,设计表格如下:
U=12V |
|||
RN |
V读数UN |
Rx=•RN |
= |
R1= |
U1= |
Rx1 |
Rx= |
R2= |
U2= |
Rx2 |
|
R3= |
U3= |
Rx3 |
(3)电压表选择0~15V的量程,分度值为0.5V,示数为UX2=9V;
Rx2两端的电压为:Ux2=U﹣U2=12V﹣9V=3V,
电路中的电流I2===0.15A,
Rx2===20Ω;
故答案为:(1)见上图;(2)见上表;(3)9V;20Ω。
13.
【分析】(1)电压表需与灯泡并联;
(2)根据图乙读出电流表、电压表的示数,根据R=计算得出灯泡的电阻值;
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大,与电压无关;
电压变化,电阻变化,是因为温度发生了变化;
(4)由图丙确定2.5V时的电流值,根据P=UI计算出额定电功率的值。
【解答】解:(1)由图知,电压表接法错误,应将其与灯泡并联,如图所示:
(2)由图乙知,电流表的分度值为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
电压表的分度值为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.8V;
则R===7.5Ω;
(3)电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,所以胡全的结论是错误的;
灯丝电阻变大的原因是电压变大导致了灯泡电功率的增大,从而使得灯丝温度升高的缘故;
(4)由图象知,当U=2.5V时,I=0.25A,则P额=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
故答案为:(1)见上图;(2)0.24A;7.5Ω;(3)错误;当灯丝的电压变大时,导致灯丝的温度升高,电阻变大(或灯丝的温度改变了它的电阻,电阻与电压无关);(4)0.625。
14.
【分析】(1)将电流表串联在电路中,变阻器一上一下串联在电路中;
(2)电流表无示数,则电路发生断路,电压表有示数,则与电压表并联的电路断路
(3)根据表格中数据描点,用平滑的曲线连接各点;
(4)由部分电路图可知,两电阻并联,通过开关的变化,使电流表分别测出两支路的电流;
因并联电路各支路两端的电压是相等的,根据欧姆定律得出等式,解等式即可求出Rx的阻值。
【解答】解:(1)变阻器与电阻串联,已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱;
电流表与电阻串联,如图所示:
(2)闭合开关,电流表无示数,则电路发生断路,电压表指针向右偏转有示数,则与电压表并联的电阻R断路;
(3)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(4)实验电路如图所示:
实验方法:a、只闭合开关S、S1,适当调节滑片P的位置,读出电流表的示数为I1(干路电流);
b、只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为I2;(通过定值电阻R0的电流);
c、通过R的电流为I=I1﹣I2,
并联电路各支路两端的电压相等,R0两端的电压,即R两端的电压:
U=(I1﹣I2)R=I2R0
解得:R=。
故答案为:(1)见上图;(2)电阻R断路;(3)见上图;(4)电路见上图;①S、S1;②只闭合开关S、S2;③。
15.
【分析】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;
(2)电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,电流表无实数说明电压表并联部分断路;
根据电流表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出待测电阻的阻值。
(3)小明想用等效替代法测待测电阻的电压,但根据小明的设计,当开关S由a拨到b时,电阻R0和RX两端的电压不相等,小明的设计是不合理的。
【解答】解:(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,如下图所示:
(2)电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,电流表无实数说明电压表并联部分Rx断路;
由图乙可知,电流表测量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,
由I=可得,待测电阻的阻值Rx===10Ω;
(3)小明的设计不合理,因为:在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,若R0≠Rx,当开关S由a拨到b时,电阻R0和RX两端的电压不相等。
故答案为:(1)如上图所示;(2)Rx;0.24;10;(3)在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,若R0≠Rx,当开关S由a拨到b时,电阻R0和RX两端的电压不相等。
16.
【分析】(1)根据电源电压可知电压表的量程,将电压表并联在被测电阻两端,滑动变阻器串联在电路中,注意滑动变阻器按一上一下原则接线;
(2)连接电路时,开关必须处于断开状态;闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(3)电流表有明显的偏转,说明电路为通路;电压表指针不动,说明电压表被短路,据此判断电路故障所在;
(4)根据电压表和电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表和电流表的示数;
根据欧姆定律分别求出三次实验中被测电阻的阻值,然后求出三次电阻的平均值。
【解答】解:(1)已知电源电压为3V,所以电压表量程为0~3V,因此将电压表3V接线柱与被测电阻的左接线柱相连;并将滑动变阻器的右上接线柱与开关的右接线柱相连;如下图所示:
(2)连接电路时开关应处于断开状态,闭合开关之前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即将滑片放在最右端。
(3)电流表有明显的偏转,说明电路为通路;电压表指针不动,说明电压表被短路,因此与电压表并联的定值电阻短路。
(4)根据图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.8V;
电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.6A;
由表格数据和I=可知,R1===3Ω;
R2===3Ω;
R3===3Ω;
电阻的平均值:R=(R1+R2+R3)=(3Ω+3Ω+3Ω)=3Ω。
故答案为:(2)断开;右;(2)被测电阻短路;(3)
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压U(V) |
0.6 |
1.2 |
1.8 |
电流I(A) |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
电阻的平均值(Ω) |
3 |
17.
【分析】(1)①使滑动变阻器滑片向右移动时灯变亮,则需使阻值减小;
②根据图示读出电流和电压值,由R=计算出电阻值;
灯泡的电阻随温度的升高而增大,不同温度下电阻不同;
(2)闭合S、断开S1时,电压表测R1两端的电压,可得出通过未知电阻的电流;
再闭合S1时,未知电阻被短路,电压表的示数等于电源电压,根据串联电路的电压关系可求得未知电阻两端的电压;
由R=得出未知电阻的阻值。
【解答】解:(1)①滑动变阻器滑片向右移动时灯变亮,则其电阻应变小,所以滑动变阻器的下面应接右边的接线柱,如图所示:
②由图乙知,电压表接0~3V量程,示数为2V;
电流表接0~0.6A量程,示数为0.4A;
则R===5Ω;
灯丝的温度随温度的升高而增大,由于灯泡在不同的电压下的实际功率不同,灯丝的温度不同,所以灯丝的电阻不同;
(2)由图知,R1与未知电阻串联,闭合S、断开S1时,电压表测R1两端的电压,则I=;
再闭合S1时,未知电阻被短路,则电源电压等于U2,未知电阻两端电压U=U2﹣U1,可知Rx===。
故答案为:(1)①见上图;②0.4;5;小灯泡灯丝电阻受温度影响;(2)。
18.
【分析】(1)将滑动变阻器与开关串联,注意滑动变阻器按一上一下的原则接线;
(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值最大;
(3)电流表有示数,说明电路为通路,电压表示数为零,说明电压表断路或被短路;
(4)根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,然后根据R=求出小灯泡的阻值。
【解答】解:(1)将滑动变阻器上方任一接线柱与开关的左接线柱相连,如下图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值最大,即将滑片滑到最右端;
(3)电流表有示数,说明电路为通路;电压表示数为零,灯泡不亮,说明灯泡被短路;
(4)根据图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
由I=可知,灯丝的电阻:R===12.5Ω。
故答案为:(2)右;(3)灯泡短路;(4)12.5。
19.
【分析】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,要注意开关闭合前滑动变阻器处于最大阻值处;
(2)根据电流表的量程和分度值读出示数,根据欧姆定律求出Rx的阻值;
(3)由电路图可知,当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值,据此设计实验步骤得出结果。
【解答】解:(1)滑动变阻器应串联入电路中,滑动变阻器的下方接线柱与开关的右方接线柱相连即可,如下图所示:
(2)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则I=0.3A,
由I=可得,Rx===4Ω;
(3)实验步骤:
①闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压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;
③因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:
U0=U﹣Ux=U﹣U1,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I==,即=,
解得:Rx=。
故答案为:(1)见上图;
(2)0.3;4;
(3)②闭合开关S、断开S1;③。
20.
【分析】(1)实验中没有电压表,被测电阻已经被一个开关断路,故设计成并联电路找电压相等。
(2)通过开关闭合与断开,使电路处于两种状态,利用电源电压保持不变,找电路两种状态下的电压相等。
在已知电阻和被测电阻并联,测量各支路电路中的电流,利用电源电压相等,列出等式求解。
【解答】解:(1)已知定值电阻和被测电阻并联,电流表串联在电路中,测串联电路的电流。再把被测电阻断路,只有已知电阻接在电路中,测此时R0电路的电流。根据两种电路状态下电源电压相等求解。如下图。
(2)只闭合开关S2时,电路为R0的简单电路,电流表的示数为I2,则电源的电压为U=I2R0;
开关S1、S2都闭合时,电路为R0、Rx并联,电流表的示数为I1。
因电源的电压不变,所以并联时通过R0的电流不变,
所以通过Rx的电流为Ix=I1﹣I2,
Rx的阻值为Rx==。
(1)见图1
(2)。
21.
【分析】由实验步骤可知,电路中无电压表,只有电流表,分别闭合两个开关时电流表分别测通过电阻箱的电流和通过Rx的电流,根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等,据此进行解答。
【解答】解:(1)根据操作情况可知,开关S1与Rx串联、开关S2与R1串联后两者并联,然后与电流表、滑动变阻器、电源串联组成电路,如下图所示:
(2)为保护电路,实验前应将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至最大,然后闭合开关S1闭合S2断开,读出电流表的示数为Ik,
再断开S1、闭合S2,调节电阻箱,使电流表的示数为Im,读出电阻箱的示数,
最后改变R2的滑片P的位置,再测两组Im、Ik和R1的数值,
故上述步骤的合理顺序是DCABE;
(3)当滑动变阻器滑片P在同一位置时,只要保证Im=Ik,则电路中的总电阻相等,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,R1的示数即为待测电阻Rx的阻值。
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)DCABE;
(3)=。
22.
【分析】(1)连接电路时应断开开关。
(2)为保护电路闭合开关前滑片应置于阻值最大处;滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变滑动变阻器接入电路的阻值的;滑动变阻器可以保护电路。
(3)电表正负接线柱接反后,电表指针会反向偏转;由图示电流表确定其量程与分度值,然后再读出其示数,由欧姆定律可以求出电阻阻值。
【解答】解:(1)为保护电路安全,在连接电路时开关应断开。
(2)闭合开关前,滑片应置于最大阻值处,由图甲所示电路图可知,滑片没有置于最大阻值处,这是不合理的;
滑动变阻器是通过改变导体的长度来改变电阻的,它在电路中的作用除了可以调节电路中的电流和电阻两端的电压外,还可以保护电路。
(3)闭合开关后,电流表指针向左偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.24A,则被测电阻的阻值:R===10Ω。
故答案为:(1)断开;(2)不合理;长度;保护电路;(3)电流表正负接线柱接反了;0.24;10。
23.
【分析】(1)根据欧姆定律,在电压不变的情况下,若电路的电阻增大,则电路中的电流减小,若电阻值很大,则电路中的电流会很小。若电流值小于电流表的分度值时,将无法准确地测出电流值。
(2)①根据电路图连接实物电路图,从滑动变阻器引出的导线接在单刀双掷开关的中间位置;
②先确定电压表的量程和最小分度值,读出电压表的示数;
③根据实验电路图可知,实验时有电压表,没有电流表,根据并联电路各支路两端的电压特点,用电压表测出待测电阻两端电压,再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变,根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等;
④滑动变阻器的滑片向右移动,接入电路中的电阻变大,根据串联电路的分压原理,要使变阻箱两端的电压保持不变,需要增大变阻箱的阻值,据此判断。
【解答】解:(1)由已知条件可知,未知电阻Rx的阻值约为150Ω,因为电源电压为3V,由I=可知,电路中的电流太小,所以不能用伏安法测出该电阻的值。
(2)①电压表测量滑动变阻器两端的电压,电源电压为3V,选择0~3V量程,如下图所示:
②电压表选择0~3V量程,最小分度值为0.1V,电压表示数为0.4V;
③实验中,闭合S1调节滑动变阻器至适当位置,使电压表的电压值为U1;断开S1闭合S2,调节电阻箱接入电路的电阻,使电压表的示数仍为U1;
根据欧姆定律可知,Rx与R0相等,电阻箱的示数R0=152Ω,所以电阻Rx=152Ω。
④滑动变阻器的滑片向右移动,接入电路中的电阻R变大,根据串联电路的分压原理=,要使变阻箱两端的电压U0保持不变,需要增大变阻箱R0的阻值,所以测得的Rx的值大于真实值。
故答案为:(1)不能;电路中的电流太小,所以不能用伏安法测出该电阻的值;
(2)①如上图;②0.4;③152;④大于。
24.
【分析】(1)替代法的测量思路是等效的思想,本题可以利用电流等效。即先把开关S接a点,读出电流表的示数为I(此电流为Rx、R0共同作用的效果);然后再把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍变为原来的数值I(此电流为R、R0共同作用的效果).既然Rx和R0共同作用的效果与R、R0共同作用的效果相同,则Rx+R0=R+R0,即Rx=R.这里用电阻箱R等效替代了待测电阻Rx。
(2)用各指针所指的示数乘以下面的倍数,然后将所有的数值相加,即为该电阻箱的读数。
【解答】解:
根据电路图,将电阻箱的阻值调至最大;然后把开关S接a点,读出电流表的示数为I(此电流为Rx、R0共同作用的效果);再把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍变为原来的数值I(此电流为R、R0共同作用的效果);最后读出电阻箱的示数R。
(1)故据上面的知识可知,若I1=I2,则待测电阻值Rx=R′
(2)若I1>I2,时,由于电源电压不变,
则当解a时,U总=I1Rx+I1R0
当开关解b时,U总=I2R′+I2R0
故:I1Rx+I1R0=I2R′+I2R0;
故Rx=
由于I1>I2;即I2R0﹣I1R0<0
所以Rx<R′
(3)该电阻箱的示数为:0×1000+3×100+0×10+5×1=305Ω
故答案为:(1)=;(2)<;(3)305。
25.
【分析】(1)由于只有电流表没有电压表,则实验电路,应用并联电路各支路电压相等的特点与欧姆定律求出待测电阻阻值。即把滑动变阻器与待测电阻并联,电流表串联在干路上,这样需要两个开关,才能实验,
故应用串联电路的特点与欧姆定律求出待测电阻阻值。把滑动变阻器、电流表与待测电阻串联接入电路,利用电源电压不变的特点即可。
(2)由于电源电压不变,利用电流表先后测出滑动变阻器阻值全部接入电路和不连入电路时,电路中的电流,最后由欧姆定律及串联电路特点求出待测阻值。
【解答】解:(1)没有电压表,用一个电流表测通过被测电阻的电流,由于只有一个开关,则采取把滑动变阻器、电流表与待测电阻串联接入电路,利用电源电压不变的特点,先后测出滑动变阻器阻值全部接入电路和不连入电路时电路中的电流,然后利用欧姆定律即可求出待测电阻的阻值。实验电路图如图所示:
(2)Ia表示滑片滑到a端时电流表读数,Ib表示滑片滑到b端时电流表读数,
由欧姆定律得:
电源电压U=IaRx,U=Ib(Rx+Rm)
由于电源电压不变,则:IaRx=Ib(Rx+Rm),
解得:Rx==。
故答案为:(1)如图所示;(2)。
26.
【分析】(1)①在连接电路时,电压表要与被测电阻并联,且注意接线柱的选择;
②连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
③根据电流表的量程和分度值,看准指针位置读数;再根据欧姆定律的变形公式计算电阻的大小;实验中多次测量取平均值可减小误差;
(2)①在探究电流产生的热量与电流和电阻的关系的实验中,通过观察温度计的示数比较电流产生热量的多少;
②根据控制变量法,分别探究与电流和电阻的关系,并控制相应的量不变,据此选择合适的电阻设计出电路图。
【解答】解:(1)①在连接电路时,电压表要与被测电阻并联,因电源为两节干电池,所以接线柱选择“3”即可,如图1所示;
②连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片置于最大阻值处,本图中,应将滑片置于B端;
③图2中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的读数为0.3A;
根据欧姆定律I=得,
电阻的大小R===5Ω;实验中需要多次测量求平均值的目的是为了减小误差;
(2)①在探究电流产生的热量与电流和电阻的关系的实验中,通过观察温度计的示数比较电流产生热量的多少;
②方法一:根据控制变量法,在探究电流产生的热量与电阻的关系时,应使电流的大小相同,使用两只阻值不同的电阻,将它们串联,为了探究与电流的关系,还要增加滑动变阻器,其电路图如下图4所示:
方法二:R甲与R丙串联后,再与R乙并联,直接比较R甲与R丙可探究产生热量与电阻的关系,比较R甲与R乙可探究产生热量与电流的关系,如图5所示。
故答案为:(1)①见上图;②断开;B;③0.3;5;减小误差;(2)①温度计示数;②见上图4和图5。
27.
【分析】(1)测灯泡电阻的实验原理是欧姆定律。
(2)由滑片向左移动灯泡变亮可知电路中的电流应变大,根据变阻器的使用即可应将变阻器滑片右边的电阻连入电路,据此连接实物图,画出电路图。
(3)常见电路故障有断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因。
(4)由图示电流表读出其示数,然后由R=求出灯泡阻值。
(5)由丙图可知:没有电流表的情况下,利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联,首先使灯泡两端的电压等于3.8V,然后测出此时定值电阻两端的电压,便可求出电路中的电流,根据P=UI计算出灯泡的额定电功率。
【解答】解:(1)伏安法测灯泡电阻的原理是:欧姆定律,测出灯泡电压U与通过灯泡的电流I,由R=可以求出灯泡电阻。
(2)测灯泡电阻实验,变阻器应串联在电路中,由滑片向左移动灯泡变亮可知电路中的电流应变大,根据变阻器的使用即可应将变阻器滑片右边的电阻连入电路,实物电路图如图所示:
电路图如下:
(3)灯泡不亮,可能是灯泡发生短路或电路存在开路造成的,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的灯泡电路出现短路,因此其故障原因是:灯泡短路。
(4)由甲图可知,电流表量程为0~0.6A,由乙图电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.38A,
由I=得:灯泡阻值为R===10Ω。
(5)①根据电路图连接电路,闭合开关S1、S2接2,调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V。
②保持滑动变阻器滑片位置不变,S2接1,读出电压表示数U。
③通过灯泡的电流:I=IR0==,
灯泡额定功率:P=U额I=;
故答案为:(1)R=;(2)如上图;(3)灯泡短路;(4)0.38;10;(5)①2;3.8;②1;③。
28.
【分析】(1)①根据R=可知,由于电源电压不知,故应该选取电压表,还应该选取一定值电阻进行实验;
②因为一节旧干电池电压低于3V,故电表量程选择小量程即可;
③根据原理和选择器材设计电路;
④根据电路图设计实验步骤;
⑤利用欧姆定律推导测量电阻大小表达式;
(2)分析曲线图结合实验原理选择器材。
【解答】解:
(1)①根据R=可知,由于电源电压不知,故应该选取电压表,结合一定值电阻,即可测量待测电阻大小,
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;
故选择器材有BD;
②因为一节旧干电池电压低于3V,故电表量程选择小量程即可,即电压表量程为:0~3V;
③实验电路如图所示:
④实验步骤为:A、闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表的示数为U1;
B、闭合开关S1、S2读出电压表示数为U2;
⑤由R=可知待测电阻大小为:R===•R2。
(2)若准确测量当温度在98℃时热敏电阻R的阻值,由曲线图可知,在温度为98℃时,热敏电阻大小在10Ω左右,电压表选小量程,定值电阻选小的R1,电流表选小量程,可选择的2种器材是BC。
故答案为:(1)①BD;
②0~3V;
③电路如上图;
④A、闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表的示数为U1;
B、闭合开关S1、S2读出电压表示数为U2;
⑤•R2;
(2)BC。
29.
【分析】(1)读取电流表或电压表示数时,首先要明确它们选择的量程和对应的分度值,读数时视线与指针所在刻线相垂直;
(2)①根据电路图连接实物图,可采用“电流流向法”,从电源的正极出发,按照电流的流向,先串主电路,再将电压表并在待测电阻的两端;
②在“伏安法测电阻”实验中,只有电压表,没有电流表,则需要串联电路电流相等的特点,采取先后测量R0两端电压和电源电压,由此根据串联电路的特点和欧姆定律求出电阻Rx。
【解答】解:
(1)电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时的示数为1.8V;
电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时的电流为0.24A;
(2)①采用“电流流向法”,电流从电源正极出发,依次将电阻Rx、R0、开关S1串联起来,再将电压表并联在R0两端;开关S2并联在Rx两端,如下图所示:
②先闭合S1、S2,电压表测量电源电压,再闭合S1,断开S2,电压表测量R0两端的电压;
此时电路中的电流为I=,
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和得:
被测电阻Rx两端的电压Ux=U1﹣U2,
根据欧姆定律得:被测电阻Rx===R0。
故答案为:(1)1.8;0.24;(2)①如上图;②R0。
30.
【分析】(1)连接电路时,开关应断开;
①由图甲,电压表测Rx两端电压,电流表和电压表的指针均不动。说明电路中有断路发生;改接后,电流表无示数,电压表有明显偏转,说明电压表两接柱间到电源是通路,由此判断电路故障的原因;
②根据电流表量程和分度值读出此时电流,根据I=计算Rx的阻值;
(2)根据实验步骤,结合丙图和两次电路判断电路的连接方式,根据电路特点和欧姆定律求出表达式。
【解答】解:
(1)电路图连接电路时,为保护电路开关应处于断开状态;
①由图甲,电压表测Rx两端电压,电流表和电压表的指针均不动,说明电路中有断路发生;电压表与b点相连的那根导线改接到c点,电压表测总电压,电压表有明显偏转,说明由a、c两间到电源是通路,断路发生在Rx或R上;
若是ac断路,甲图中电压表应有示数,由此可知断路发生在bc间,此时电压表串联入电路,电压表示数等于电源电压,电流表无示数,符合题意;
②由乙图R与Rx串联,电流表使用0﹣0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.32A,根据I=,Rx===5Ω;
(2)①由实验步骤,I2>I1,说明R与RY并联,闭合开关S1、S2时两者并联。只闭合开关S1时,只有R接入电路中,由此连接实物如图所示:
;
②只闭合开关S1时,只有R接入电路中,且R最大阻值为R0,
所以电源电压U=U0=I1R0,
闭合开关S1、S2时两者并联,通过RY的电流,IY=I2﹣I1,
所以RY==。
故答案为:(1)断开;①bc之间断路;②0.32;5;(2)①见上图;②。
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