2022中考物理 知识点全突破系列 专题107 伏安法测电阻的实验（含解析）

2022中考物理 知识点全突破系列 专题107 伏安法测电阻的实验（含解析）一、实验探究题1.在“伏安法测电阻”实验中，小明同学将电路连成如图甲所示的电路。（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时，电流表示数变大）. （2）实验中，闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数，经检查，导线连接完好，则故障可能 是_。 （3）排除故障后，小明进行实验记录数据，并根据数据绘制出图像（如图乙所示），由图乙可知，该定值电阻阻值 是_。 （4）小华设计了另一个测量电阻的电路，如图丙所示，电源电压不变，在 MN 之问接入待测电阻，可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值，小华已经标出了部分电阻值（如图丁所示），由电表表盘数据可知：该电路中 R0_。 2. 如图所示是小明测定小灯泡电阻的实验电路图，电源电压恒为9V，电压表有03V和015V两个量程，小灯泡上标有5V字样。（1）实验中电压表应选用_V的量程。 （2）正确连接电路后，闭合开关S，小明发现电流表示数较小，小灯泡不亮。接下来应进行的操作是_（只有一个正确选项）。 A.更换一个同样规格的小灯泡B.更换电压表所使用的量程C.检查电路中是否存在断路故障D.减小滑动变阻器接入电路的阻值（3）小明正确操作后，发现灯泡发光了。如果要使灯泡正常发光，他应该移动滑动变阻器的滑片，观察_表的示数，使其为_。 （4）小明根据多次实验测得的数据画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图所示，分析图象可知小灯泡正常发光时的电阻是_（保留小数点后一位）。同时发现在不同的电压下，灯丝电阻不是定值，原因是灯丝电阻受_的影响。 （5）当小灯泡正常发光时，小明还想知道小灯泡两端电压变大时它的发光情况，他逐渐向左移动滑片。当灯泡两端电压是8V时，小灯泡灯丝烧断了，此时电压表示数会_8V。（选填“大于”、“等于”、“小于”） 3. 如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。（1）如图甲所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到_处（填“最左端”或“最右端”）。 （2）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=_若本实验要考虑电流表电阻及电压表电阻对实验造成的误差，则测量值比真实值_（填“偏大”或“偏小”）。 （3）若实验中电压表损坏，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：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；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到_，记录电流表示数I2；写出待测电阻的表达式，Rx=_。（用已知量和测量量符号表示）4. 在“伏安法测电阻”的实验中， （1）晓彤用一个电压恒定的电源设计了如图所示的电路进行测量。 请你对他的设计进行合理评价。（2）改进实验后得到了表格中的数据，由此得到的结论是_。（3）其他小组同学”研究究小灯泡的电阻“得到了以下数据，请写出分析数据得出结论的过程。5.小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各以及若干导线来测量电阻 Rx 的阻值。（1）请在图甲中完成实验电路的连接。 （2）闭合开关前，应将变阻器滑片移至最_端（选填“左”或“右”）； （3）闭合开关后，电压表示数接近 3V，电流表无示数，分析故障原因，可能是_。 （4）小明设计的实验记录表格如下所示， 处应填写_。（5）正确连接电路后，进行实验。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表、电流表的示数如图乙所示，此时 Rx 的阻值为_。 （6）完成上述实验后，小明尝试用另外一种办法测出未知阻值的电阻 Rx，他设计的电路图（R0 的阻值已知）如图丙所示。实验步骤：按电路图连接电路；S 断开时，读出电流表示数 I1；_。根据以上实验，则 Rx 表达式为：_。 6.图甲是利用电流表、电压表测量电阻的实验原理图图乙是小红连接的实物实验电路图（1）依照小红连接的电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左端移动，请写出你观察到的实验现象 （2）请你在图乙中只改动一根导线连接，使电路正常工作（用“”标出改动导线，以笔划线代替导线，画出改接导线） （3）电路改接正确后，调节滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数如图丙、丁所示，此时被测出Rx的阻值为多少？ 7. 现有一个阻值为 20 的定值电阻 R0，一个电压约为 15 V 的电源，一个量程为 01 A 的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为 10 的未知电阻 Rx 的阻值。要求：（1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出待测电阻 Rx 的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 8. 在测量定值电阻 RX 阻值的实验中. （1）实验时，若只有Rx断路，开关闭合后，电路中可能出现的一种现象是_. （2）在实验过程中，发现电压表不能使用，小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R0使用（R0 阻值已知），设计了如图乙所示的电路测量Rx 阻值.测量时，只闭合S1 ， 电流表示数为 Il；只闭合 S2电流表示数为 I2 . 则 S1闭合时，电阻Rx 两端的电压UX=_，电阻 Rx=_（均选用 Il、I2和 R0表示） （3）因图乙不能测量多组数据，于是小明向老师借了一只定值电阻R1（R1值已知），设计了如图丙所示的实验电路，重复（3）中的测量步骤和计算方法，并多次测量求出了电阻Rx的阻值.小明得出的Rx阻值是_（正确/错误）的，理由是_ 9. 在测量定值电阻R0的阻值实验中： （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整. （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至_端（选填“A”或“B”）. （3）滑动变阻器在实验中的作用是_. （4）小明同学闭合开关后，移动滑片到某一位置时，电流表的示数为0.2A，电压表的示数如图乙所示，则R0的电阻值为_. （5）小明把这一次实验测得的阻值作为最后结果，你认为合适吗？答：_，理由是_. 10. 如图甲是用“伏安法”测量位置电阻Rx的实物电路图。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片右滑电路中的电流增大，导线不允许交叉） （2）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到_处；闭合开关，发现电压表几乎无示数，电流表指针明显偏转，则出现的故障可能是Rx_。 （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24V，电流表示数如图乙所示，其读数为_A，则未知电阻Rx=_。 （4）若实验中电压表损坏，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： 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； 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到_，记录电流表示数I2； 写出待测电阻的表达式：Rx=_（用已知量和测量量符号表示）。 11. 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约10，电源电压为6V，变阻器电阻最大值为20 （1）用笔画线做导线，将题中实物图连接起来，并把相应的电路图画在右侧的虚线框内（2）小明同学闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图所示，被测电阻Rx的阻值是_（3）某次实验过程中发现：闭合开关前电流表的示数为0，电压表的示数为6V，闭合开关后发现电流表指针偏转角度过小，电压表的示数仍为6V，检查中发现是电路连接错误，错误的原因是：_和_ （4）若将待测电阻换成小灯泡，实验中测量电流、电压值后，通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是：_ 12. 在“测定小灯泡的电阻”实验中,小雨同学用一个电压表,一个电流表,一个开关,电压为6V的电源,正常发光时电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为8）和一个标有“20 1.5A”的滑动变阻器.（1）连接电路时，开关必须_。 （2）请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整(连线不得交叉).要求当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数减小. （3）改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和他两端的电压,根据记录的数据,小雨画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图象(如图乙),根据图象提供的信息,计算出小灯泡正常发光时的电阻约为_,小灯泡灯泡的电流与灯两端电压不成正比的原因是_. 13. 小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值（约为20左右）.实验器材有：定值电阻Rx、电压表（量程03V和015V）、电流表（量程00.6A和03A）、滑动变阻器（20 1A）、开关、学生电源各一个，导线若干. （1）“伏安法”测量电阻的原理是_； （2）如图a所示是“伏安法”测量电阻的实验电路图，图中甲、乙为两个电表，其中甲为_表；（3）本实验电源电压选用12V，电压表应该选用_量程，电流表选用00.6A量程；连接如图b所示的电流表时，应该使电流从“_”接线柱流入电流表；（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6v，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数为零，则发生故障的元件是_； （5）排除故障后，接通电路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图13b所示时，通过电阻Rx的电流大小是_A； （6）经多次测量，小明由实验数据绘制得如图c所示的U-I图象，由图象可知电阻Rx_（保留一位小数）；（7）在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是 （填序号）. A.用刻度尺测量物理课本的长与宽B.探究杠杠的平衡条件C.测量小灯泡的电功率14. 小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压是2.5V，电源电压4.5V（1）请用笔画线代替导线，将图甲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_（选填“A”或“B”）端 （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为_（保留一位小数）；他把多次测量的电流值和电压绘制成IU图象，发现IU图线是一条曲线，原因是_ （4）如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的15V量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的办法是_ 15. 有一实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接。（要求：连线不要有交叉） （2）检查电路连接无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零。导致这一现象的原因可能是_。（选填序号） A.电压表断路B.小灯泡断路C.滑动变阻器断路D.电压表短路（3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向_移。（选填“左”或“右”） （4）通过移动滑动变阻器滑片P记录了多组数据，并作出了如图丙所示的IU图象。由图可知小灯泡正常发光时的电阻为_。 16. 测量小灯泡灯丝的电阻（小灯泡的实际电压未超过3V）（1）请用铅笔画线代替导线，连接图甲中的实验电路要求：滑片P向左移动时，接入电路中的电阻值变小 （2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于_端（填“A”或“B”） （3）图乙中，电压表的示数是_V，根据电流表的示数，计算这种情况下灯丝的电阻是_ 17. 小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5的定值电阻Rx ， 实验室有如下器材供选用： A两节干电池 B开关一个和导线若干 C电压表（0315V）D电流表（00.63A） E滑动变阻器（010） F滑动变阻器（0100） （1）小华同学完成实验电路设计后，为了操作顺利和方便，除了A，B，C和D外，小华同学还需选用_器材（选填“E“或“F”）； （2）根据设计的实验电路要求，请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线； （3）如图甲所示，连接好电路在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应该滑至_端（选填“G”或“H”）； （4）小华在闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，而电压表有示数但不发生变化，此时电路中的一处故障是 （选填A、B、C或D）； A.滑动变阻器断路B.滑动变阻器短路C.定值电阻Rx断路D.定值电阻Rx短路（5）排除故障后，电流表示数为0.40A，电压表示数如乙图所示，则本次实验测得的定值电阻Rx是_ 18. 小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻，电源电压为6V （1）在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整，使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大 （2）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到_端 （3）闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中，发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化，由此可以推断：电路中_（选填图中表示接线柱的数字）间发生了_（断路/短路） （4）在电路故障排除后，调节滑动变阻器，当电压表指针如图丙所示时，电流表读数为0.5A，由此，小华算出接入电路合金丝的电阻为_ （5）为准确地没出合金丝的电阻，对实验应作怎样的改进？答：_ 19. 小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值 图甲 图乙 （1）小明实验的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整 （2）小明第1次测量时，电压表示数如图乙所示，则电压为_V （3）小明测量的数据如表一所示，则定值电阻的阻值为_表一实验次数123电压U/V2.02.5电流I/A0.300.410.52（4）小华测量的数据如表二所示，则小华实验中存在的问题可能是：_表二实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.300.200.1020. 小华同学想用“伏安法”来测量定值电阻RX的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变（1）连接电路时，开关应处于_状态闭合开关，向_（选填“A”或“B”）端移动变阻器的滑片能使电流表的示数变大滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是_操作中，小华发现两个电表只有一个示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，刚发生故障的元件应是_A、电源 B、电阻RX C、滑动变阻器 （2）排出故障后，闭合开关，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，计算RX的阻值为_（3）按照上面的操作步骤，小华又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻，并描绘了其电流随电压变化的图象（即IU图象），小华发现他所描绘的定值电阻的图象是一条直线，而小灯泡的IU图象如图丙所示，原因可能是小灯泡的电阻与_有关由图象可知小灯泡的额定功率为_W 答案解析部分一、实验探究题1.【答案】（1）（2）定值电阻断路（3）5（4）2 【解析】【解答】（1）将电压表与电阻并联，由于滑动变阻器滑片P向右滑动时电流变大，所以电阻应变小，故应将变阻器滑片右边的电阻线连入电路，故应将开关右边接线柱与B点相连，如图所示：；（2）闭合开关，电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，所以故障是与电压表并联的电阻存在断路现象（3）由图乙可知： ， ，则由 得：（4）由丁图可知： 时， ， 时， ；由图丙电路可知：在测量电阻时定值电阻R0与待测电阻R串联；由 和串联电路的电压特点可得：当测量电阻R1时，电源电压 ；当测量电阻R2时，电源电压 ；联合两式解得： 。【分析】利用伏安法测量电阻时，要用电压表测量电压，电流表测量电流，利用电压和电流的比值计算电阻的大小。2.【答案】（1）015（2）D（3）电压；5V（4）16.7；温度（5）大于 【解析】【解答】因为电源电压为9V，小灯泡额定电压为5V，所以应选择电压表的量程范围是015V；正确连接电路后，闭合开关S，小明发现电流表示数较小，小灯泡不亮，说明电路时通路，但电流较小，是因为滑动变阻器接入阻值过大，所以应减小动变阻器接入电路的阻值，D选项正确。如果要使灯泡正常发光，则应让灯泡两端电压为额定电压5V，所以应动滑动变阻器的滑片，观察电压表示数变化，当电压为5V时即可。当小灯泡两端电压为5V时,从坐标系中读出此时电流为I=0.3A;所以小灯泡此时的电阻为 ,小灯泡发光同时发热，温度升高，所以小灯泡的电阻值增大是受温度影响。小灯泡灯丝烧断处于断路状态，此时电压表示数为电源电压9V，故此时电压表示数大于8V【分析】本题考查了伏安法测电阻，考查了电压表量程的选择、滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用与现象的对应关系、从图象中读出对应的电压和电流来计算电阻，分析电阻和温度的关系.（1）根据灯泡的额定电压判断电压表的量程；（2）为了保护电路，闭合开关前，应将变阻器的滑片滑到最大值处；电流表示数较小，说明电路为通路，电路电流太小；灯泡不亮的原因可能是灯泡断路或流过灯泡的电流太小，因此改变滑动变阻器接入电路的电阻，解决电路中的问题；（3）灯泡实际电压等于额定电压时正常发光；（4）由图象读出电流值和电压值，根据欧姆定律R=算出电阻；影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面积和温度；对大多数导体来说，温度越高，电阻越大；（5）当电压表串联在电路中时，测电源电压.3.【答案】（1）最右端（2）0.24；10；偏小（3）b端；R0 【解析】【解答】 (1)为了保护电路，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，即滑到最右端；（2）如图乙所示，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，读数为0.24A；由I 得未知电阻的阻值：Rx 10；由于电压表与Rx并联，起到了分流作用，因此电流表的测量值偏大，据R 可知，未知电阻Rx的测量值比真实值偏小；(3)根据题意可知,应将滑片移到b端,记录电流表示数I2；Rx表达式的推导：步骤,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：UI2R0 ， 步骤,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IxI1I2 ， 并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压：UxUI2R0 ， 所以待测电阻Rx R0.【分析】本题是“伏安法测量电阻”的实验，考查了注意事项、电流表的读数及电阻的计算，还考查了特殊方法测电阻.伏安法测电阻综合性较强，涉及欧姆定律的应用和电流表、电压表、滑动变阻器的使用，这些都是常考的问题.（1）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到最大值；（2）根据电流表的量程、分度值读数；由欧姆定律I=求电阻大小；电压表与待测电阻并联，根据并联电路电流的规律，由欧姆定律分析测量值比真实值的大小；（3）闭合开关S，将滑片滑倒a端，两电阻并联；将滑片滑倒b端，Rx被短路，只有R0工作，根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值.4.【答案】（1）该电路能测出电阻但只能测一次电阻，误差较大（2）灯丝的电阻随温度升高而增大（3）其他小组同学“研究究小灯泡的电阻”得到的数据知道，R1 =U1/I1=1.0V/0.20A=5，R1 =U1/I1=1.5V/0.25A=6，R1 =U1/I1=2.4V/0.30A8 【解析】【解答】由电路图知道，电压表测量的是R两端的电压，电流表测量的是电路的电流，该电路能测出电阻，但只能测一次电阻，误差较大；根据表格中三次电阻值，计算出定值电阻的阻值是R=10.0+10.0+10.3/3=10.1；其他小组同学“研究究小灯泡的电阻”得到的数据知道，R1 =U1/I1=1.0V/0.20A=5，R1 =U1/I1=1.5V/0.25A=6，R1 =U1/I1=2.4V/0.30A8，即随电压与电流的增大，灯泡亮度增加，温度升高，电阻变大，可得结论是：灯丝的电阻随温度升高而增大。【分析】用伏安法测电阻，需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路，电压表测量定值电阻两端电压）、电流表的读数、数据处理（根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值，然后求平均值得出待测电阻的阻值）知识.5.【答案】（1）（2）右（3）待测电阻断路（4）电阻的平均值/（5）5（6）S 闭合时，读出电流表示数I2；Rx= I1R0/（I2I1） 【解析】【解答】 (1)电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：；(2) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处，可以保护电路，由图可知，应将滑动变阻器的滑片滑到右端；（3）闭合开关，电流表无示数，而电压表示数接近3V，说明待测电阻断路；（4）伏安法测电阻时需多次测量求平均数，因此表中缺少电阻的平均值，故处为电阻的平均值/；（5）根据乙可知，电压表的量程为03V，分度值为0.1V，电压表示数为2.5V；电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A；由I 可知,Rx的阻值：Rx 5；(6) )按电路图连接；S断开时,读出电流表示数I1；S闭合时,读出电流表的示数为I2 ， S断开时,电路为R0的简单电路，电流表测通过其的电流，根据欧姆定律，电源电压：UI1R0；当S闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路各支路电流互不影响,通过R0的电流保持不变，根据电路电流的规律，通过待测电路的电流：IxI2I1 ， 由欧姆定律，待测电阻：Rx .【分析】用伏安法测电阻，涉及到电路的连接（电流表串联在电路中，示数是否变化，在电源电压一定时，决定于电路电阻的变化；电压表与导体并联，示数是否变化决定于所测量的位置；伏安法测电阻实验，需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路，电压表测量定值电阻两端电压）、电流表的读数、数据处理（根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值，然后求平均值得出待测电阻的阻值）.缺少电流表测电阻的问题，要用到数学的推理思维，常以电流处处相等为突破口，利用已知阻值的R0和开关的控制，推导出通过RX中的电流；如果缺少电压表测电阻，也常以各支路电压相等为突破口.6.【答案】（1）依照小红连接的电路中，两电阻串联，电压表测电路的总电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左端移动，变阻器连入电路中的电阻变小，根据电阻的串联，总电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，即电流表示数变大；电压表示数不变（2）原电路中，电压表测电源电压是错误的，应与测待测电阻并联，改正后如上图所示（3）电路改接正确后，调节滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数如图丙、丁所示，图中电表均选用小量程，分度值为分别为0.1V和0.02A，示数分别为1.8VT 0.24A，由欧姆定律，此时被测出Rx的阻值为：R= =7.5。 【解析】【分析】利用伏安法测量电阻时，要让电压表测量未知电阻的电阻，电流表测量电流，利用电压和电流的比值计算电阻.7.【答案】（1）如图所示：（2） 按照电路图连接电路， 将开关的“刀”掷于触点“1”，记下电流表的示数 I1 将开关的“刀”掷于触点“2”，记下电流表的示数12（3）将开关的“刀”掷于触点“1”，R0接入电路，记下电流表的示数 I1，电源电压U=I1R0 ， 将开关的“刀”掷于触点“2”，R0与Rx串联，记下电流表的示数 I2，则 。 【解析】【解答】（1）根据题中所给的器材和实验设计要求，所设计的电路图如图所示：；（2）根据所设计的电路图，拟定的实验步骤为： 按照电路图连接电路， 将开关的“刀”掷于触点“1”，记下电流表的示数 I1 将开关的“刀”掷于触点“2”，记下电流表的示数12【分析】测量未知电阻时，利用已知阻值的定值电阻和电流表可以测量电压，当两个电阻串联时可以测量电流，利用电源电压的不变计算未知电阻的大小.8.【答案】（1）电流表示数为0（2）I2R0；（3）错误；RX与R0在两种不同的状态下电压不一定相同 【解析】【解答】（1）RX断路，电路断路，电路中无电流，电流表无示数，灯泡不亮，电压表串联在电路中，测电源电压，电压表示数为3V.（2）由题意知，先后两次闭合开关，由于电源电压不变，所以滑动变阻器两端的电压即为未知电阻两端的电压。只闭合S1时， ；只闭合S2时， ，即未知电阻两端的电压为： ，所以， 可得： ；（3）只闭合S1和只闭合S2 ， 滑动变阻器接入电路的电阻相同，RX与R0的阻值不一定相同，根据串联电路的分压特点可知，RX与R0在串联电路中分担的电压不一定相同，所以不能根据电压相等列等式求解，所以此方法是错误的。【分析】故障分析（闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路故障为灯泡断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连）；缺少电流表测电阻的问题，要用到数学的推理思维，常以电流处处相等为突破口，利用已知阻值的R0和开关的控制，推导出通过RX中的电流；如果缺少电压表测电阻，也常以各支路电压相等为突破口.9.【答案】（1）（2）B（3）保护电表和改变R两端的电压（4）9（5）不合适；因为一次测得的结果误差较大，必须经过多次实验得到的结果求平均值才可信 【解析】【解答】解：（1）滑动变阻器已经选择了下面接线柱，任意选择上面一个接线柱串联在电路中.如图.；（2）滑动变阻器接入电路的电阻线是滑片的左边，根据保护电路的原则，闭合开关前滑片应处于最右端，即B端；（3）闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路中电流最小，对电表起保护作用；同时在实验过程中通过调整滑片的位置，便于改变R两端的电压多次测量.（4）电压表使用的03V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，示数为1.8V.则 .（5）不合适；因为定值电阻的阻值是不变的，一次测得的结果误差较大，要进行多次测量求平均值来减小误差.这样经过多次实验得到的结果才可信。【分析】用伏安法测电阻，涉及到电路的连接（电流表串联在电路中，示数是否变化，在电源电压一定时，决定于电路电阻的变化；电压表与导体并联，示数是否变化决定于所测量的位置；伏安法测电阻实验，需要电流表、定值电阻和滑动变阻器与电源、开关组成串联电路，电压表测量定值电阻两端电压）、电流表的读数、数据处理（根据欧姆定律的应用分别求出三次的阻值，然后求平均值得出待测电阻的阻值）.10.【答案】（1）（2）最大阻值；短路（3）024；10（4）b端；【解析】【解答】（1）图甲中还未连入的元件有电流表和滑动变阻器，电流表和滑动变阻器都应串联在电路中，按照“一上一下”，并结合要求：滑动变阻器滑片右滑电路中的电流增大，导线不允许交叉，所以将电流表的负接线柱与滑动变阻器右下接线柱相连，如图：；（2）为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；闭合开关，电流表指针明显偏转，说明电路中有电流，没有断路，而电压表几乎无示数，说明与电压表并联部分电路的电阻几乎为零，从而可判断出现的故障可能是Rx短路；（3）由图乙知，电流表所选量程是00.6A，分度值是0.02A，所以电流表读数为0.24A；已知电压表示数Ux=2.4V，电流表示数Ix=0.24A，所以未知电阻Rx的阻值为：;（4）由图丙可知， 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入最大值，且与Rx并联，此时电流表测干路电流，其示数I1即是电路中总电流；再将滑动变阻器的滑片P移到b端，让Rx被短路，此时电流表示数I2即是通过滑动变阻器的电流，因为滑动变阻器最大阻值为R0 ， 所以滑动变阻器两端电压，即电源两端电压为I2R0；滑片P在a端时通过Rx的电流为I1-I2 ， 则未知电阻Rx的阻值为。故答案为：（1）；（2）最大阻值；短路；（3）024；10；（4）b端；。【分析】（1）图甲中还未连入的元件有电流表和滑动变阻器，电流表和滑动变阻器都应串联在电路中，按照“一上一下”，并结合题中要求：滑动变阻器滑片右滑电路中的电流增大，导线不允许交叉，将电流表和滑动变阻器连入电路；（2）为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；闭合开关，电流表指针明显偏转，说明电路中有电流，没有断路，而电压表几乎无示数，说明与电压表并联部分电路的电阻几乎为零，从而可判断电路的故障；（3）观察图乙，根据电流表所选量程和分度值，即可正确读出电流值；根据电压表示数和电流表示数，利用公式， 即可求出未知电阻Rx的阻值；（4）由图丙可知， 闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入最大值，且与Rx并联，此时电流表测干路电流，其示数I1即是电路中总电流；再将滑动变阻器的滑片P移到b端，让Rx被短路，此时电流表示数I2即是通过滑动变阻器的电流，再结合滑动变阻器最大阻值为R0 ， 求出滑动变阻器两端电压，即电源两端电压，求出滑片P在a端时通过Rx的电流，再利用欧姆定律可求出未知电阻Rx的阻值。11.【答案】（1）（2）7.5（3）电流表量程选大了；电压表与电源并联（4）灯丝电阻受温度影响【解析】【解答】（1）由题意可知，待测电阻大致阻值为10、电源电压为6V，则通过灯泡最大电流约为0.6A，故电流表应选00.6A量程。（2）由图可知，待测电阻电压为1.8V，电流为0.24A，则电阻（3）电流表指针偏转角度过小,说明电流表量程选大了；电压表示数始终等于电源电压，说明电压表测量的是电源电压，即电压表与电源并联。（4）灯丝电阻受温度影响。【分析】（1）连接电路时应算出电流表量程。（2）考察欧姆定律I=U/R。（3）电流表指针偏转角度过小,说明电流表量程选大了；电压表示数始终等于电源电压，说明电压表测量的是电源电压。（4）灯丝电阻随温度的变化而变化。12.【答案】（1）断开（2）（3）10；灯丝电阻随温度变化而变化 【解析】【解答】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关必须断开。（2）电流表串联在电路中，灯泡电路约 ，所以将电流表的“0.6A”接线柱连接到灯泡左端，要滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数减小，电阻应变大，所以连接滑动变阻器的B接线柱到开关右端，如图： （3）根据图象提供的信息，灯泡两端电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻约为：；通常的金属导体电阻随温度的升高而增大，所以由于灯丝电阻随温度变化而变化，故小灯泡的电流与灯两端电压不成正比。【分析】（1）为了电路安全，连接电路时，开关要断开；（2）测量灯泡电阻时，要用电压表测量灯泡的电压，电流表测量电流，要和灯泡串联，滑动变阻器改变电压或电流的大小实现多次测量，要一上一下连入电路中；（3）根据电压和电流的比值计算电阻的大小，灯丝电阻改变是受到温度的影响。13.【答案】（1）（2）电压（3）015V；0.6A（4）电流表短路（5）0.34A（6）22.2（7）A 【解析】【解答】解.（1）用伏安法测电阻，需用电压表与电阻并联测出电压，电流表与电阻串联测出电流，根据R=U/I计算出电阻值，由于要多测几次求平均值，所以电路中需用到滑动变阻器，注意电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出；“伏安法”测量电阻的原理是；（2）如图a所示是“伏安法”测量电阻的实验电路图，图中甲电表并联、乙电表串联，所以甲为电压表；（3）本实验电源电压选用12V，根据题给滑动变阻器（20 1A）、定值电阻Rx的阻值（约为20左右）所以由I=U/R可估算得：I总min=12V/（20+20）=0.3A；被测定值电阻Rx两端的电压最小为URx=6V，所以电压表应该选用015V量程，电流表选用00.6A量程；连接如图b所示的电流表时，应该使电流从正接线柱流入即0.6A接线柱流入电流表；（4）闭合开关，发现电压表的示数约为6v，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，说明电路连通，但电流表示数为零，则发生故障的元件是电流表短路；（5）排除故障后，接通电路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图13b所示时，根据电流表选用00.6A量程，则通过电阻Rx的电流大小是0.34A；（6）多次测量，小明由实验数据绘制得如图c所示的U-I图象，由图象选择坐标点（10v；0.45A）可知电阻Rx10v/0.45A22.2（保留一位小数）；（7）本次实验对物理量电阻R进行多次测量，求平均值，减少实验误差，所以下列实验与进行多次测量的目的相同的是A.故答案为：（1）（2）电压（3）015V；0.6A（4）电流表短路（5）0.34A（6）22.2（7）A【分析】本题考查学生对伏安法测电阻的实验的掌握情况。实验时，分析实验故障排除故障是实验题常见的题型，所以实验时不要仅仅注意实验结论，更要注重实验过程中故障、故障原因、故障排除等环节还要对实验出现的不同现象进行分析。14.【答案】（1）小灯泡额定电压是2.5V，电压表使用小量程，将电压表并联在小灯泡的两端，如右图所示 （2）断开；A（3）10.4；灯丝的电阻与温度有关（4）把电压表并联在滑动变阻器的两端 【解析】【解答】解：（1）小灯泡额定电压是2.5V，电压表使用小量程，将电压表并联在小灯泡的两端，如右图所示；（2）在连接电路时，开关应 断开，因滑动变阻器滑片以右部分电阻丝连入电路，所以，滑动变阻器滑片P应位于A端；（3）电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，由欧姆定律R= = =10.4；发现IU图线是一条曲线，电压与电流不是一次函数的关系，原因小灯泡的电阻不是定值，而是随温度的变化而变化；（4）还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，因电压表的15V量程已经损坏，故只能使用03V量程，考虑到电源电压为4.5V，根据串联电路的总电压等于各部分电压和，所以可将电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V2.5V=2.0V时，小灯泡两端的电压一定为2.5V故答案为：（1）如右上图所示；（2）断开；A；（3）10.4；灯丝的电阻与温度有关；（4）把电压表并联在滑动变阻器的两端 【分析】（1）确定电压表的量程，与小灯泡并联；（2）连接电路时，为保护电路元件，开关应断开，滑动变阻器滑片应置于连入电路阻值最大的位置；（3）根据电流表的示数，由欧姆定律求电阻大小；IU图线是一条曲线，说明灯泡的电阻不是一个定值，而是随温度的变化而变化的；（4）根据串联电路电压的特点，将电压表并联在滑动变阻器的两端即可本题涉及伏安法测电阻的基本知识，最后一问，考查在特殊情况下学生灵活运用知识解决实际问题的能力和设计实验方案的能力15.【答案】（1）解:如图所示:（2）B（3）右（4）12.5 【解析】【解答】（1）滑动变阻器的接法为“一上一下”，电路图如图所示：；（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两端相连，电压表并联电路之外，不存在断路；故答案为：D；（3）电压表使用03V量程，分度值为0.1V，电压为2.2V；要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向右端移动，使电压表的示数为2.5V为止；（4）由图像知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，小灯泡正常发光时的电阻为 。故答案为：(1). (2). B (3). 右 (4). 12.5【分析】利用伏安法测量电阻时，滑动变阻器与电阻串联，并且要一上一下，利用电压表测量电压，电流表测量电流，利用电压和电流的比值计算电阻的大小.16.【答案】（1）解：（1）电压表与灯泡并联，电流从正接线柱流入负接线柱流出；然后把滑动变阻器的A接线柱与灯泡串联，如下图所示：（2）B（3）2.5V；5 【解析】【解答】解：（2）在闭合开关之前，保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值的B端（3）电压表的量程为03V，分度值为0.1V，所以灯泡两端的电压U=2.5V；电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，所以通过灯泡的电流I=0.5A；灯泡的电阻R= = =5故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）2.5V；5【分析】（1）电压表与灯泡并联测电压，注意正负接线柱的连接；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向左移动时，接入电路中的电阻值变小说明应把左下方接线柱接入电路（2）在闭合开关之前，为防止电路电流过大烧坏电路原件，保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值处（3）根据电表的量程和分度值读出电表的示数，根据欧姆定律求出灯泡的电阻17.【答案】（1）E（2）解：如图： （3）G（4）C（5）5.5 【解析】【解答】解：（1）滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数，实现多次测量；滑动变阻器的阻值较大，则其两端分担的电压较大，定值电阻两端分担的电压较小，当滑片移动时，电压表的示数变化较小，不利于实验的结果的测量；故应选用滑动变阻器（010）；（2）电源电压为2节干电池，为3V，故电压表量程为03V；滑动变阻器采用一上一下的接法，如图： ；（3）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，即滑片移到G端；（4）闭合开关后电流表没有示数，而电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即定值电阻Rx断路；故选C；（5）电压表的示数为2.2V，电流表示数为0.40A，由I= 得测得的定值电阻Rx为Rx= = =5.5故答案为：（1）E；（2）如图；（3）G；（4）C；（5）5.5【分析】（1）根据滑动变阻器的作用分析；（2）根据电源电压和滑动变阻器的接法画图；（3）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大；（4）根据灯泡发光情况、电流表和电压表是否有示数确定电路的故障；注意灯泡不亮，说明电路存在断路或灯泡发生短路；电流表示数为零说明电路断路；根据各选项的故障进行逐一分析（5）根据欧姆定律求出电阻18.【答案】（1）解：如上所示 （2）最左（3）6和8；断路（4）5（5）电压表改用小量程；调节滑动变阻器的滑片，多次测量取平均值 【解析】【解答】解：（1）实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大，即电阻变小，故变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，如下图所示： ；（2）为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即最左端；（3）由图乙可知，电压表选用大量程，分度值为0.5V，将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中，电压表示数约为6V，电流表示数约为0，经分析与电压表并联的电阻所在支路断路了，即导线6和8发生了断路；（4）图丙选用大量程，分度值为0.5V，电压表示数为2.5V，由欧姆定律I= ，待测电阻：R= = =5；（5）为提高测量的准确程度，电压表改用小量程，提高测量的准确度；同时，调节滑动变阻器的滑片，多次测量取平均值故答案为：（1）如上所示；（2）最左；（3）6和8；断路；（4）5；（5）电压表改用小量程；调节滑动变阻器的滑片，多次测量取平均值【分析】（1）根据实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大，确定变阻器的连接；（2）为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处（3）根据图乙两表的量程读数，若电流表示数接近为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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所在支路断路了；（4）根据图丙电压表量程读数，由欧姆定律求电阻大小；（5）为提高测量的准确度，可从电压表的量程和多次测量取平均值角度考虑19.【答案】（1）解：滑动变阻器串联在电路中而且选用上面的一个接线柱，电路图如图所示： （2）1.5（3）4.9（4）电压表并联在滑动变阻器两端了 【解析】【解答】（2）电压表的量程为03V，最小分度值为0.1V，则电压为1.5V；（3）R1= =5,R2= 4.88,R3= =4.81,R= 4.9;（4）由表格中的数据知电压表的示数增大时电流表的示数是减小的，说明和电压表并联的电阻增大时电路中的电流是减小的，即电压表并联在滑动变阻器的两端了。故答案为：（1） （2）1.5；（3）4.9；（4）电压表并联在滑动变阻器两端了。【分析】（1）滑动变阻器的使用方法：一上一下串联使用；（2）根据电压表的量程和最小分度值读出电压表的示数；（3）减小误差的方法：多次测量取其平均值；（4）根据电压表和电流表的示数分析判断。20.【答案】（1）断开；A；多次测量求平均值减小误差；B（2）10（3）温度；1.5 【解析】【解答】解：（1）连接电路时，开关应该断开；闭合开关，向A端移动变阻器的滑片能使滑动变阻器的增大变大，根据I= 知，电流变大，电流表的示数变大；滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是多次测量求平均值减小误差；A、若电源有故障，电流表和电压表都无示数，故A错误；B、若电阻R有故障，若断路，电压表有示数，电流表无示数，若短路，电压表无示数，电流表有示数，故B正确；C、若滑动变阻器有故障，两表同时有示数或无示数，故C错误（2）电流表的量程为00.6A，示数为0.26A，灯泡的电阻R= = =10；（3）由于灯泡电阻受温度影响，不是定值，随温度变化而变化，因此灯泡的IU变化图象不是一条直线由图丙所示图象可知，灯泡额定电压3V所对应的电流为0.5A，灯泡额定功率P=UI=3V0.5A=1.5W故答案为：（1）断开；A；多次测量求平均值减小误差；B；（2）10；（3）1.5【分析】（1）连接电路时，开关应该断开，滑动变阻器移动遵循“近小远大”根据欧姆定律判断电流的变化；多次测量求平均值减小误差；常见的电路故障现象有：断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因（2）根据电流表的分度值，读出电流表的示数；根据R= 算出电阻；（3）灯泡电阻不是定值，灯泡电阻受温度影响，随温度的变化而变化由图丙所示图象求出灯泡额定电压所对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率