17.3 电阻的测量 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)如图是电阻甲和乙的I﹣U图像,小明对图图像信息做出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为2.5A
B.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的总电压为2V
C.电阻乙是定值电阻
D.将甲和乙并联,若电压为2.5V,则它们的干路电流为0.5A
2.(2022秋·湖南娄底·九年级统考期末)在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
3.(2022秋·湖南常德·九年级期末)用如图电路“测量电阻R的阻值”。为了改变电阻R两端的电压,有三种方案可选:
甲:改变接入MN的串联电池的个数;
乙:将电池与不同阻值的电用中联接入MN;
丙:将电池与滑动变阻器串联介入MN,改变滑动变阻器滑片的位置。
其中可行的方案是( )
A.仅有甲可行 B.仅有丙可行
C.仅甲、丙可行 D.甲、乙、丙都可行
4.(2022秋·湖南永州·九年级统考期末)在如图所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.4 A,再闭合开关S2,电流表示数变化了0.2 A.则关于R2的阻值为
A.R2=20 Ω B.R2=15 Ω
C.R2=10 Ω D.R2=5 Ω
5.(2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末)如图所示电路中电源电压不变,当S闭合,且滑片P向左滑动时,各电表示数的变化情况是
A.A1表读数不变,A2表读数变大,V表读数不变
B.A1表读数变大,A2表读数变大,V表读数不变
C.A1表读数变小,A2表读数变大,V表读数变大
D.A1表读数不变,A2表读数变小,V表读数变小
6.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)在物理实验中,对物理量有时要进行多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了寻找普遍规律,下列是为了减少实验误差的是( )
A.在“测量定值电阻的阻值”时,测量多组对应的电压和电流值
B.在“测量小灯泡的电功率”时,测量多组对应的电压和电流值
C.在“探究某种物质的质量与体积关系”时,测量多组对应的质量和体积
D.在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”时,测量多组对应的电流和电压值
7.(2022秋·湖南湘西·九年级统考期末)如图是实验室伏安法测电阻的电路图,其中a、b电表应分别为( )
A.a为电流表,b为电流表 B.a为电压表,b为电压表
C.a为电流表,b为电压表 D.a为电压表,b为电流表
二、填空题
8.(2022秋·湖南益阳·九年级统考期末)已知流过一只电阻为200Ω的灯泡的电流是1.1A,则此时该灯两端电压为 V,如果在灯泡两端再并联一个电阻为100Ω的电烙铁,并联电路的总电流是 A。(灯丝电阻不变)
三、实验题
9.(2022秋·湖南娄底·九年级统考期末)小静用如图甲所示电路做“伏安法”测量小灯泡电阻的实验,滑动变阻器标有“50Ω 2A”,小灯泡标有“2.5V”。
(1)连接完电路,闭合开关发现小灯泡未亮,电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边,出现这种情况的原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,小静闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录数据如下表。其中电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω;分析数据知小灯泡的电阻是变化的,原因是受 影响。
次数 第一次 第二次 第三次
电压/V 2 2.5 3
电流/A 0.36 0.42
10.(2022秋·湖南长沙·九年级统考期末)在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,小李同学连接电路进行实验。所用电源为3节新干电池串联而成,且电压保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。
(1)其实验原理是 ;
(2)连接实验器材时,电键应该处于 (选填“断开”、“闭合”或“任意”)状态;
(3)小李的实验步骤正确,闭合电键时,发现电压表的示数如图(a),电流表示数如图(b)所示,以此数据计算出电阻= Ω。
11.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx、电源一个、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干,按下述要求完成实验。
(1)将所设计的电路图画在方框内 ;
(2)小英按电路图连接实验电路,测量电阻的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电流表的示数为 A,待测电阻的阻值为 Ω;
(3)此实验中滑动变阻器的作用是 。(答案合理就给分)
12.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)用伏安法测电阻,实验电路图如图,电源电压保持不变。
(1)该实验的原理是 ;
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“A”或“B”);
(3)小华按如图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数、电流表示数如图乙所示,则此时通过Rx的电流为 A,加在它两端的电压为 V;
(4)被测电阻Rx= Ω。
13.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)某实验小组的同学用额定电压是2.5V的灯泡做“测定小灯泡电阻”的实验,在实验过程中得到了如下表所示的一组U和I的数据:
实验次序 1 2 3 4 5 6
灯泡电压U(V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
灯泡电流I(A) 0.18 0.22 0.26 0.30 0.32 0.34
灯泡发光情况 微亮 逐渐变亮
分析比较表格中的数据可以看出:
(1)该灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(2)实验时通过 来改变灯泡两端的电压;
(3)在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是: 。
14.(2022秋·湖南郴州·九年级期末)物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时,准备了以下器材:小灯泡(额定电压为)、电流表()、电压表()、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。下图为该小组连接的实物图。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线 ;
(2)正确连接电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如下图所示,电流表示数为 ,则小灯泡电阻为 (计算结果保留一位小数);
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,记录下不同时刻的电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值,数据处理表格如下所示,其中有一处是不恰当的,这一处是 ,原因是 ;
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均电阻/Ω
1 1.0 0.17 5.9 7.7
2 1.4 0.18 7.8
3 1.8 0.22 8.2
4 2.0 0.23 8.7
(4)考虑到通过电压表的电流不为零,则测出的结果必然存在误差,那么测量出的电阻值会比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
15.(2022秋·湖南长沙·九年级统考期末)在测电阻Rx的实验中,若电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图所示(滑动变阻器最大阻值已知为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整。
(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
(2)闭合开关S, ,记录电流表示数I2;
(3)写出待测电阻的表达式:Rx= (用已知量和测量符号表示)。
(4)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到最 端(选填“左”或“右”)
16.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)如图,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来 ;
(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为零的现象,其故障可能是 ;
A.电流表的正、负接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向左移动时,电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图丙、丁所示,此时测得的Rx= 。
17.(2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末)某同学用下列器材测量定值电阻的阻值:
干电池2节,电流表A,电压表V,滑动变阻器(规格“30Ω 2A”),开关及导线。
(1)他连接了如图所示的电路,接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器 。
(3)他按正确步骤进行了3次实验,记录数据如下表所示,此定值电阻的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
数据序号 1 2 3
电压U/V 1.2 1.8 2.5
电流I/A 0.10 0.15 0.20
(4)为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V,在不增加器材的情况下,可以采取的措施是 。
(5)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时,电流表的示数为0.10A;当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数为0.30A;则电压表的示数为2.0V时,电流表的示数可能为 (填“0.20A”“0.25A”“0.28A”或“0.30A”)。
18.(2022秋·湖南郴州·九年级统考期末)如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)请用笔画线代替导线连接实物图甲,要求变阻器滑片左移,电流表示数变小 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。闭合开关后,小陈发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻Rx= Ω;
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式Rx= (用已知量R0和测量量符号表示)。
19.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。在利用“伏安法”测量定值电阻Rx阻值的实验中:
(1)请你按图甲所示的电路图,以笔画划线代替导线,将图乙中的电路连接完整。( )
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B“);
(3)当电压表示数为 2.7V时,电流表示数如图丙所示,则通过Rx 的电流大小为 ,它的阻值是 Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了 。
20.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)如图1是小明测量未知电阻R1阻值的实物图。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填左或右)端;
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图2所示,则电流表的示数为 A,本次测得R1的阻值为 Ω;
(3)现有另一个未知电阻R2(阻值约为400Ω),若仅将图1中的R1替换为R2,其它器材和电路连接不变,则不能测出R2的阻值,其原因是实验中 表无法读数。
21.(2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末)某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.31 0.40
电阻Rx/Ω 4.8 5.0
Rx的平均值/Ω
(1)按图甲连接电路时,应先 开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 。
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量.在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 A。
(4)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为 。(结果保留一位小数)
(5)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是 。
22.(2022秋·湖南邵阳·九年级期末)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗).
( )
(2)某小组连接好电路后,检查连线正确,但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭.出现这一故障的原因可能是 .排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某处,电压表的示数如乙图所示.若要测量小灯泡的额定功率,应将图中的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如丙图所示,则小灯泡的额定功率为 W.
(3)测出小灯泡的额定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是 .
(4)若将小灯泡换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是 (填标号).
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系
参考答案:
1.B
【详解】A.由图像可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;
B.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则通过两电阻的电流均为0.3A,由图像可知此时U甲=1.5V、U乙=0.5V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压为
U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V
故B正确;
C.由图像知,通过电阻乙的电流与其两端电压不成正比,所以它不是定值电阻,故C错误;
D.将甲和乙并联,若电压为2.5V,则它们两端的电压均为2.5V,由图像可知此时
I′甲=I′乙=0.5A
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流为
I=I′甲+I′乙=0.5A+0.5A=1.0A
故D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的总电阻,由知道,改变了电路中的电流,故A不符合题意;
B.由U=IR可知,电阻不变时,改变了电路中的电流,也就改变了被测电阻两端的电压,故B不符合题意;
C.被测电阻阻值大小跟电阻的材料、长度和横截面积有关,还和温度有关,电阻的阻值不变,故C符合题意;
D.滑动变阻器串联到电路中时,增大了电路中的电阻,可以减小电路的电流,故D不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】测量电阻R的阻值时,为了改变电阻R两端的电压
甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;
乙:电池先后与不同定值电阻串联接入MN,定值电阻的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻两端的电压不同,方法可行;
丙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行。
综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.D
【详解】由电路图可知,只闭合开关S1时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,总电阻为;
,
再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,因此时电路中的总电阻减小,电路中的电流增大,所以,此时电路中的电流:
,
则R1的阻值:
,
所以,R2的阻值:
,
故选D。
【点睛】考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断,明确开关S2闭合时,电流表示数应增大,则题目可解。
5.A
【详解】分析可知,电路中灯与R2串联后再与R1并联,电流表A1测R1的电流,电流表A2测干路的总电流,电压表测R1的电压,始终为电源电压保持不变;根据欧姆定律,通过R1的电流大小不变,即A1的示数不变;当S闭合,且滑片P向左滑动时,R2的阻值变小,根据电阻串联的规律,灯与R2串联的总电阻RL2变小,根据电阻的并联规律,R1与RL2并联的总电阻变小,由欧姆定律,电路的总电流变大,即A2示数变大.只有A正确.故选A.
【点睛】分析电路的连接关系及电压表测量的电压、电流表测量的电流,确定电压表示数的变化;根据并联电路电压的规律,由欧姆定律确定电流表A1的示数变化;滑片P向左滑动时,根据串联电阻的规律及并联电阻的规律判断总电阻的变化,根据欧姆定律最终确定电流表A2示数的变化,由此确定正确答案.
6.A
【详解】A.在“测量定值电阻的阻值”时,测量多组对应的电压和电流值,是为了计算电阻值时求取平均值,以减小误差,故A符合题意;
B.在“测量小灯泡的电功率”时,小灯泡的电功率是变化的,测量多组对应的电压和电流值,是为了研究不同电压下的小灯泡实际功率,故B不符合题意;
C.在“探究某种物质的质量与体积关系”时,测量多组对应的质量和体积,是为了寻找普遍性的规律,故C不符合题意;
D.在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”时,测量多组对应的电流和电压值,是为了寻找普遍性的规律,故D不符合题意。
故选A。
7.C
【详解】根据电路图可知,a串联在电路中,因此a为电流表;b与电阻并联,因此b为电压表。
故选C。
8. 220 3.3
【详解】[1]此时该灯两端电压为
[2] 如果在灯泡两端再并联一个电阻为100Ω的电烙铁,通过电烙铁的电流为
并联电路的总电流是
9. 断路 0.4 6.25 温度
【详解】(1)[1]闭合开关发现小灯泡未亮,说明电路可能断路;电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即出现这种情况的原因可能是小灯泡断路。
(2)[2]由图甲可知,电流表选用小量程,则电流表分度值0.02A,则电流表示数为0.4A。
[3]小灯泡正常工作时的电阻
[4]由表中数据可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,灯丝温度升高,灯丝的电阻随温度升高而增大,故小灯泡电阻的变化原因是受温度影响。
10. 断开 17.5
【详解】(1)[1]用电压表和电流表测量电阻R的实验原理为,使用电流表和电压表直接测量待测电阻的电流和电压,根据欧姆定律计算电阻。
(2)[2]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
(3)[3]电源为3节新干电池串联而成,电源电压为4.5V,因此,图a中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.8V,由图b可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.16A,定值电阻的阻值为
11. 0.3 5 保护电路
【详解】(1)[1]利用伏安法测电阻,故电压表并联在待测电阻两端,电流表测电路中电流,滑动变阻器保护电路与改变两端电压和电路中电流,故电路图如下
(2)[2]如图乙、丙所示,电压表量程为0~3V,示数为1.5V,电流表量程为0~0.6A,示数为0.3A。
[3]故待测电阻阻值为
(3)[4]滑动变阻器作用为:①保护电路;②改变两端电压和电路中电流。
12. B 0.3 2.4 8
【详解】(1)[1] 用伏安法测电阻的实验中,用电压表测量电压,电流表测量电阻,根据公式计算出电阻,故伏安法测电阻的原理是。
(2)[2]闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即将滑片放在B端。
(3)[3]根据图2可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V。
[4]电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A。
(4)[5]由可知,被测电阻的阻值为
13. 7.8 改变接入电路中滑动变阻器的电阻 变大 灯丝电阻随温度的升高而变大
【详解】(1)[1]由表格数据可知,灯泡额定电压2.5V,对应额定电流为0.32A,故灯泡正常发光时电阻
(2)[2]“测定小灯泡电阻”的实验中,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,改变灯泡两端的电压。
(3)[3][4]灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的温度逐渐升高,而灯丝的电阻随温度的升高而增大。
14. 0.24 9.6 设计平均电阻一栏不妥 灯丝的电阻发生了变化,计算其不同情况下的电阻平均值没有意义 小
【详解】(1)[1]灯与电压表串联,且有一根导线将二者短接了。改正如下:
(2)[2][3]电流表用的是0~0.6A量程,其读数为0.24A;电压表用的是0~3V量程,其读数为2.3V,则此时小灯电阻为
(3)[4][5]实验中灯丝电阻的多次测量值不同,不是因为误差造成的,而是因为灯丝的电阻随其温度的变化发生了变化,所以计算不同情况下灯丝的电阻平均值没有意义。
(4)[6]电压表与小灯并联,电流表测量的是灯与电压表电流的和,比通过灯的电流大。根据可以知道,计算出来的电阻的值要比真实值小。
15. 将滑片P移到b端 R0 右
【详解】(2)[1]闭合开关S,应将滑片移到b端,记录电流表示数I2。
(3)[2]Rx表达式的推导:
步骤②,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;所以电源电压为
U=I2R0
步骤①,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流为
Ix=I1-I2
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压为
Ux=U=I2R0
由欧姆定律的计算公式可得,待测电阻为
(4)[3]根据并联电阻小于其中任一个电阻,串联电路的电阻大于其中任一电阻,故为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到最右端。
16. C 变大 5Ω
【详解】(1)[1]由图示知,滑动变阻器与待测电阻串联在电路中,电压表测待测电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。那么实物图乙中,变阻器应一上一下接法,而上面的接线柱接在左或右端都可以,电压表并联在待测电阻两端,作图如下:
(2)[2]A.电流表的正负接线柱接反的话,电流表的指针出现反向偏转,不影响电压表的示数,故A不符合题意;
B.电压表所选量程过小,则电压表的指针偏转会大于最大测量值,而不是无示数 ,故B不符合题意;
C.由题意知,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,则是电阻Rx发生短路了,故C符合题意;
D.把滑动变阻器下端两个接线柱接入电路,则电路中的电阻很大,通过的电流很小,则电压表及电流表都有示数,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3]滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值变小,据串联电路的分压特点知,变阻器两端的电压变小,那么待测电阻两端的电压变大,则电压表的示数变大。
(4)[4]由图丙知,电流表选用小量程,对应分度值为0.02A,示数为0.5A;电压表选用大量程,对应分度值为0.5V,示数为2.5V。则待测电阻的阻值
17. 滑片P移动到连入电路的电阻最大处 12.2 只取下一节干电池 0.28A
【详解】(1)[1]电流表应和电阻串联,电压表和电阻并联。
(2)[2]闭合开关前,为保护电路变阻器阻值应调到最大,即最右端。
(3)[3]第1次阻值为
第2次阻值为
第3次阻值为
此定值电阻的阻值为
(4)[4]取下一节电池,总电压为1.5V,定值电阻分0.5V,则变阻器分1V,根据串联分压原理可知,变阻器阻值为定值电阻2倍,约24Ω,在变阻器范围内,所以需要取下一节电池。
(5)[5]当电压表的示数为0.2V时,电流表的示数为0.10A,灯泡电阻为
当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数为0.30A,灯泡电阻
因为电压增大灯泡电阻变大,所以电压表的示数为2.0V时,灯泡电阻在2~8Ω之间,不包含端点值,如果电流为0.2A,电阻是10Ω,如果电流0.25A,电阻是8Ω,都不符合题意,如果电流为0.28A,电阻约7.1Ω,符合题意,因为电压增大电流要增大,所以不可能是0.3A,故只可能0.28A。
18. 断开 定值电阻Rx断路了 0.24 10 b
【详解】(1)[1]滑动变阻器应串联在电路中,根据题目中的要求:变阻器滑片左移,电流表示数变小,可知应连接变阻器下右接线柱:如下图所示:
(2)[2][3]在做电学实验时,为了保护电路,在连接电路过程中,开关应是断开的;电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,这样的故障应是与电压表并联的部分出现了断路,电压表串联到了电路中,由图示可知,与电压表并联的只有待测电阻Rx,故应是电阻Rx断路。
(3)[4][5]由图示可知,电流表的示数为0.24A,则可得待测电阻的阻值
Rx===10Ω
(4)②[6]根据题意可知,应将滑片移到b端,记录电流表示数I2;
③[7]Rx表达式的推导:
步骤②,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;所以电源电压:
U=I2R0
步骤①,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流
Ix=I1﹣I2
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:
Ux=U=I2R0
待测电阻
19. B 0.3A 9 减小误差
【详解】(1)[1]滑动变阻器下面的接线柱已经接好,上面的接线柱选择哪一个都可以,图如下:
(2)[2]实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处,即置于B端;
(3)[3]由乙图可知,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,由丙图可知,电流表示数为0.3A,即通过R2的电流大小为0.3A;
[4]Rx的阻值
(4)[5]多次测量取平均值,是为了减小误差。
20. 右 0.16 12.5 电流
【详解】(1)[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,故滑片应该滑到最右端。
(2)[2]图1中,电流表选择的是小量程,故图2中的示数是0.16A。
[3]R1的阻值为
(3)[4]现有另一个未知电阻R2(阻值约为400Ω),若仅将图1中的R1替换为R2,则电路中的最大电流
因为此时的电流小于电流表的分度值0.02A,所以电流表无法读数,也无法测出R2的阻值。
21. 断开 电压表并联在滑动变阻器的两端了 0.48 5.0 灯泡的电阻受温度的影响
【详解】(1)[1]为保护电路,按图甲连接电路时,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。
(2)[2] 闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大,根据公式U=IR可知,待测电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,由串联电路电压的规律,变阻器两端的电压变小,故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器的两端了。
(3)[3]在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.48A。
(4)[4]根据表中数据,由欧姆定律,第3次实验的电阻
为减小误差,取平均值作为测量结果,根据三次实验数据可得,定值电阻的平均值为
(5)[5]小灯泡的灯丝电阻随温度变化,温度升高,电阻变大,所以几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大。
22. 滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处 A 0.8 灯泡电阻随温度发生变化 A
【详解】(1)滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗,小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降低,由 可知电阻不变,电压减小,功率降低,即滑片P向B端移动时灯泡分得的电压减小,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑动变阻器阻值增大,即接入电路的电阻丝长度增加,因此应将开关与A位置相连;
(2)小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大,由 可知此时灯泡分得的电压过大,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑动变阻器电阻过小,即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处;
(3)由图乙可知此时小灯泡电压为1.8V,小于额定电压,因此应增加小灯泡两端的电压,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑动变阻器接入的电阻太大应当调小,即滑片P向A端移动,调整好后,由图丙知小灯泡的电流为0.32A,则额定功率为 ;
(3)若将小灯泡换成定值电阻,移动滑动变阻器滑片,可改变定值电阻两端的电压和电流,探究电流与电压的关系,电阻阻值不变,不能探究电流与电阻的关系.