小明要分别测量如图甲所示的三个定值电阻和规格为“3.8V”小灯泡的阻值,电源电压均为4.5N.
(1)请参照测定值电阻阻值的电路图原理(图乙),用笔画线代替导线,在图丙中连接测量小灯泡电阻的实物电路.
(2)正确连接电路后,则测量过程汇总,灯丝熔断,此时电流表 示数,电压表 示数.(均填“有”或“无”).
(3)小明根据实验数据分布作出了a、b、c、d四条I﹣U图象,如图丁所示.
①表示5Ω电阻I﹣U图象的是 ,表示10Ω电阻I﹣U图象的是 (选填字母序号);
②表示小灯泡灯丝电阻的I﹣U图象的是 (选填字母序号),你判断的依据是 .
(4)观察、比较图甲汇总三个定值电阻上标注的物理量参数,说出标注电流随标称电阻的变化关系.
下面是小和小辉等同学进行的电学实验。
(1)小彬为了“探究电流跟电阻的关系”,连接了如图甲所示的电路。
①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接。
②小彬看到了同学在闭合开关后,电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是 ;
③小彬先将 的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为 ;再将 的电阻换成 的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 。
④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变,把 的电阻换成 的电阻,电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片适当向 (选填“左”或“右” 端移动。
⑤小彬将据记录在表格中,分析实验数据可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
电压 |
2 |
||
电阻 |
5 |
10 |
20 |
电流 |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
(2)小彬将电阻换成标有“ ”字样的小灯泡,测量其额定电功率。
①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表电流表均无示数,产生这种现象的原因可能是滑动变阻器 (选填“短路”或“断路” ;
②排除故障,继续实验,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流是 .额定功率是 。
(3)小辉同学准备测小灯泡的额定功率,检查实验器材时,发现缺少电压表,滑动变阻器均标有“ ”字样,小灯泡的额定电流是 ,于是他利用现实验器材,设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验:
①闭合开关 ,开关 接 , 阻值调到最大处, 阻值调到0,此时电流表的示数为 ;
②将 的阻值调到最大,闭合开关 ,开关 接 , ,小灯泡正常发光;
③保持 接入电路的阻值不变,闭合开关 ,开关 接 , 滑片仍在阻值最大处,此时电流表的示数为 ,则小灯泡的额定功率 。
问题解决——测量电阻:
小雨想要知道未知电阻Rx的阻值,现有—个电压恒定的电源(电压值未知)、—个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R1和R2的定值电阻与若干导线,其中R1和R2的阻值都较小,均不能单独与电流表串联接在电源两端,否则会损坏电流表。
(1)请在方框内画出实验电路圈(电路连接好后实验中不能拆卸),并完成测量步骤:
①按照电路图连接实物电路;
②………… ……………………
………………………………
(2)推导出测量电阻Rx的数学表达式。
下面是小溪所做的电学实验:
(一)探究电流与电阻的关系。
(1)小溪用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个电阻、电压恒为4.5V的电源、“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材连接成部分实验电路,实验过程中控制电阻两端的电压2V不变。请用笔画线代替导线把电路补充完整。
(2)正确连接电路后开始实验。小溪发现换上 Ω的电阻后,移动滑片,电压表示数始终不能达到需要控制的电压值,不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应该适当 (填“增大”或“减小”)控制的电压值。通过实验数据可以得出的结论是: 一定时,导体中电流与电阻成 。
(二)测量小灯泡的额定功率。
(1)小溪按乙图连接电路,测量标有“3.8V”的小灯泡的额定功率,她使用了电压表的小量程,调节变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出此时电流表的示数为0.2A,求出小灯泡的电阻为 Ω,并利用公式 求出了小灯泡的额定功率。然后她又换用电压表的大量程,调节变阻器滑片,使电压表示数为3.8V时,电流表示数如图丙所示为 A,小灯泡的额定功率为 W.小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异,根本原因是 。
(2)小溪又设计了一个方案测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率。电路如图丁所示(电源电压为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”)。请把下面的实验步骤补充完整。
①只闭合开关S和S2,调节变阻器的滑片,使电压表V2的示数为 V,此时小灯泡正常发光;
②只闭合开关 ,保持滑片P的位置不动,此时V1的示数为1V,V2的示数为2V;
③该灯泡的额定功率P额= W。
如图所示,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0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R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,若将滑片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所示,此时测得的Rx=____Ω。
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是____。
用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0,导线若干,测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图17甲所示。
(1)用笔画线代替导线将图17甲中的电压表接在R0两端。
(2)正确连接电路,闭合开关S1和S。电压表示数如图17乙,为 V 。
(3)断开S1 ,闭合S,电压表示数为1.4 V,则Rx=_____ 0。
(4)若没有电压表,只有一个电流表,其余元件不变,设计并在方框内丽出测量Rx阻值的电路图(要求电路连接后不能再拆接)。
如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中。
(1)连接电路时,开关应 。请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 (填“A”或“B”) 端。
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障原因是_________(选填“Rx短路”或“ Rx断路”)。
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为 A,则所测电阻Rx的值是 Ω。
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片P置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式为 。
小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路。
(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是 。并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡 (选填“发光”或“不发光”),电压表 (选填“有示数”或“无示数”)。请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确。
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正确发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而 。在这个图象中,横轴应该表示的是 (选填“电压”或“电流”)
(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:
①闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V。
② (填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V。
④小灯泡的额定功率P额= W。
小霞在伏安法测电阻的实验中,选用器材如下:电压为 的电源、规格为“ ”的滑动变阻器 、待测电阻 、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)小霞连接的实验电路如图甲所示,其中有一条导线连接有误,若此时闭合开关电压表所测量的电压 (填“会”或“不会” 超过它的量程。请将连接错误的导线画“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)正确连接电路后,先将滑动变阻器的滑片移到最 (填“左”或“右” 端,闭合开关,电流表的示数为 ,调节滑片发现电流表的示数发生变化,电压表的示数始终为零。电路中的故障可能是电压表 (填“短路”或“断路” 。
(3)排除故障后,小霞进行三次实验测出的电阻值分别为 、 、 ,待测电阻的阻值应为 。
(4)小霞将待测电阻 换成额定电压为 的小灯泡,测量其额定功率。已知小灯泡正常发光时的电阻约为 ,通过分析发现实验无法完成,小霞发现实验桌上有三个阻值分别为 、 、 的定值电阻,可将其中 的电阻串联在电路中,进行实验。
(5)闭合开关调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为 时,电流表的示数如图乙所示为 ,小灯泡的额定功率为 。
(6)小霞又设计了如图丙所示的电路,来测量额定电流为 小灯泡的额定功率。电源电压未知,定值电阻 的阻值为 .请你将下面的实验步骤补充完整。
①闭合开关 ,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ,小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,将一根导线连接在电路中 、 两点之间,电压表的示数为 。
③取下 、 间的导线,将其连接在 两点之间,电压表的示数为 。
④小灯泡的额定功率为 。
小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了图甲所示的电路图。
(1)根据小明设计的甲图,请用笔画线将乙图实物图连接完整。
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中,然后将 、 两点的电阻由 更换为 ,之后他调节变阻器滑片向 (填“ ”或“ ” 移动,直到电压表示数为 为止。此时电流表示数如图丙所示,示数为 。
实验序号 |
电压 |
电阻 |
电流 |
1 |
4 |
10 |
0.4 |
2 |
20 |
(3)若实验中电压表损坏,但是已有一个已知阻值为 的定值电阻,小明利用以上器材想测出未知电阻 的阻值,实验电路如图丁所示(电源电压未知且恒定),请根据以下实验步骤完成实验:
①闭合开关 ,断开开关 ,记录电流表示数 ;
②同时闭合开关 、 ,记录电流表示数 ;
③则待测电阻的表达式为 (用已知量和测量量符号表示)
科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片 向 端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于 (选填"断开"或"闭合" 状态,滑动变阻器滑片 应位于 (选填" "或" " 端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 (选填" "或" " ;
A. |
电流表没调零 |
B. |
电流表正负接线柱接反了 |
(4)问题解决后,闭合开关,滑片 移动到某一位置时,电压表的示数为 ,电流表的示数如图2所示,为 ,则 的阻值是 ;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填"正"或"反" 比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻 ,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻 的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关 和 ,电压表的示数为 ;
②只断开开关 ,电压表的示数为 ,此时通过 的电流为 ;
由此可得 的阻值为 (以上两空均用字母 、 、 表示)。
小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时,老师为他提供的器材有:电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线,图乙是没有连接完整的实物电路图。
(1)请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图(图乙)连接完整(要求:向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小;导线不交叉)。
(2)在连接电路时,开关必须 ;实验前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 。
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻断路
C.定值电阻短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为 Ω,定值电阻的电功率为 W。
(5)完成上述实验后,小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U(U>U额),请你完成下面的实验步骤。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ;
②闭合开关 ,断开开关 (填写S、S1、S2),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡额定功率的表达式为P额= 。
小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
实验次数 |
电阻 |
电流 |
1 |
5 |
0.32 |
2 |
10 |
0.16 |
3 |
20 |
0.08 |
(1)在探究"通过导体的电流与电阻的关系"实验中,小明所用的器材有:新干电池两节, 、 、 的定值电阻各一个,电流表、电压表、" "的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。
①实验中小明将 的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打" ",并用笔画线代替导线画出正确的接法;
②改正错误后,将滑片调至 (选填" "或" " 端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为 ,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为 ;
③接着将 的电阻换为 ,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为 ,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在 的 (选填"左侧"或"右侧" ;
④最后小明换用 的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是: 。
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱 、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为 的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关 ,将开关 拨至1,调节电阻箱 ,使 ,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为 ;
②仍闭合开关 ,将开关 拨至2,只调节 ,使电流表示数为 ;
③在步骤②的基础上,将 阻值调为0, 的滑片 (填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为 ;
④则小灯泡额定功率的表达式为: (用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将 和 互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
小凯同学利用如图所示的实验装置探究电流与电阻的关系。实验器材有:定值电阻 、 、 、 、规格为“ ”的滑动变阻器、电源(电压恒为 )、电压表、电流表、导线和开关。
(1)图甲是小凯连接的实物电路,其中一根导线连接错误,请你在该导线上打“ ”并用笔画线代替导线正确连线。
(2)改正电路连接后,闭合开关,移动滑片,电压表指针随之偏转,而电流表的指针不动,则电路故障的原因是电流表 (填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小凯进行实验时,调节滑片使电压表的示数为 保持不变。根据提供的器材和连接的实物电路,最多可选择哪几个定值电阻进行实验? 。
(4)为了确保所给的定值电阻单独接入电路后都能正常实验,小凯从其他小组借来了“ ”的滑动变阻器,这时需要控制电压表的示数 不变。通过多次实验,可得结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成 。
(5)实验结束后,在只有电流表的情况下,小凯同学设计了如图乙所示的电路,测出了小灯泡 的额定功率。已知小灯泡 正常工作的电流为 ,电源电压为 ,定值电阻 的阻值为 ,请你将实验步骤补充完整。
①开关 接 ,调节 的滑片,使电流表的示数为 ,此时小灯泡正常发光。
②开关 接 ,使 的滑片 (填“向左移”、“向右移”或“保持不动”),此时电流表的示数为 ,则 接入电路的阻值为 ,然后将 的滑片滑到最 (填“左”或“右”)端,此时电流表的示数为 ,则 的最大阻值为 。
③小灯泡的额定功率 。
小华同学做"用电流表、电压表测电阻"实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻R、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器(标有"20Ω2A"字样)、电键以及导线若干。实验中,小华正确连接电路,且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如图(a)、(b)所示。
小华的实验记录
实验序号 |
电压表示数(伏) |
电流表示数(安) |
1 |
1.4 |
0.30 |
2 |
… |
… |
3 |
… |
… |
①通过计算说明实验所用电源的电压。
②小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验:
(a)根据图中电表的示数等信息判断,在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大,并简述理由。
(b)根据小华重新实验中所记录的一组数据(见表),计算待测电阻R x的阻值(精确到0.1欧)。
试题篮
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