初中物理滑动变阻器的使用实验题

要测量一个额定电压为 $3.8V$小灯泡的功率，小灯泡工作时的电阻约为 $10\Omega$．现有电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“ $10\Omega 1A$ “、“ $50\Omega 0.5A$”和 $500\Omega 0.1A$”的滑动变阻器各一个，导线若干，电源 $\left(8V\right)$一个

（1）为完成实验，应该选取规格为　　的滑动变阻器；

（2）选出合适的滑动变阻器后，将实验器材连成如图所示的实验电路，闭合开关，将滑动变阻器滑片向右移动，观察到的现象是　　（多选）；

$A$．小灯泡变亮，电压表示数变大

$B$．电流表示数为零，小灯泡不亮

$C$．电流表示数变大，电压表示数变小 $D$．电压表示数接近 $8V$，且示数不变

（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该导线打上“ $\times$”号；并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上；

（4）线路改正后，移动滑片，记录多组电流和电压 $U$，并在坐标纸上做出 $1-U$关系图象，如图所示。由图可知小灯泡的额定功率为　　 $W$；当小灯泡两端电压为 $3V$时，灯泡电阻为　　 $\Omega$。

如图所示是小明探究小灯泡电阻所用的器材，已知小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整。要求：使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变大，连线不能交叉。并画出对应的电路图。
         
(2)闭合开关前，滑片P应移到________端(填A或B)。这样对电路起到            。(各1分)
(3)小明在实验过程中不小心漏填了一个电流数据，请你把图所示的读数填入下表的空格中。
(4)小明仔细分析实验数据，对比得出的几个电阻值，发现每次测量结果都有较大差异，你认为产生这种差异的主要原因是                                                   。
(5)如果连接电路后，闭合开关，发现灯L不发光，电流表读数为0，电压表示数等于电源电压，出现这种现象的原因可能是：                      。
       

实验室购买了一捆标注长度为 100m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为 1.0mm²，查出导线每 1m 的电阻为 1.7×10 ^-2Ω再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻 Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表（0～0.6A）,电压表（0～3V）,滑动变阻器R₁（“5Ω，1A”）、R₂（“25Ω，1A”）,电源（电压6V）,开关导线若干。

回答下列问题：
（1）实验滑动变阻器应选       （填 R₁或R₂）。
（2）请在答题纸上图甲中用笔画线代替导线完成剩余部分的连接。
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50A 时，电压表示数如图乙所示， 读数为       V。
（4）导线实际长度为     m（保留一位小数）。

在做过“用滑动变阻器改变电路中的电流”这一电学实验后小刚认为：灯的亮度是由通过灯的电流决定的，通过灯的电流越大，灯就越亮；通过灯的电流相等，灯的亮度就相同。为证明小刚的观点是不对的，小红找到了以下器材：满足实验要求的电源、电流表、开关各一个、额定电压相同、额定功率不同的小灯泡两个、导线若干。请你利用上述实验器材设计一个实验。要求：
（1）请画出你所设计的实验电路图。
（2）根据实验现象简要说明小刚的观点是不正确的。

小佳想要测定小灯泡的额定功率，他选用了以下器材：标有“ $2.5V$”字样的小灯泡（老师告诉他，该小灯泡正常工作电流在 $0.3A$左右），电源为 $6V$的恒稳蓄电池，量程为“ $0-0.6A$”与“ $0-3A$”的电流表，量程为“ $0-3V$”与“ $0-15V$”的电压表，开关，导线。可是在选择滑动变阻器时他犹豫了，因为有三种规格的滑动变阻器，分别标有“ $10\Omega 1A$”、“ $20\Omega 0.5A$”、“ $50\Omega 0.2A$”字样。

（1）估算一下，请你帮小佳选择一只合适的滑动变阻器　　；

（2）如图（甲 $)$所示，小佳连接了一部分电路后又纠结了，请你在不改变他已经连接部分的前提下，再帮他连接完整（用笔画线，注意导线间不要相互交叉）；

（3）连接完整后，小佳按正确程序操作，闭合开关 $S$，发现灯泡不亮，电流表指针偏转明显，而电压表指针几乎不动，仔细检查，连接无误。那么出现该状况的原因应该是　　。（选填“ $A$、 $B$、 $C$、 $D$” $)$

$A$．电压表内部断路了    $B$．灯泡的灯丝断了

$C$．灯座内部出现了短路 $D$．滑动变阻器的电阻线断了

（4）在老师的指点下，小佳自己排除了故障，再闭合开关 $S$，灯泡亮了，但发光很暗，观察电压表示数，仅有 $1.8V$，这时小佳应将滑片 $P$向　　端（选填“ $A$”或“ $B$” $)$适当滑动；

（5）当小灯泡两端的电压达到额定电压后，电流表的示数如图（乙 $)$所示，则小佳测得小灯泡的额定功率是　　 $W$。

某班同学在做“测定小灯泡电功率”的实验时电路如图所示，所用电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V．

（1）甲同学碰接电路的最后一根导线时，灯泡立即发光，而且很亮，则连接电路时存在的不规范或不妥当是：　                                                   　．（举一种情况）
（2）乙同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是　  　（选填字母序号）
A．检查电路是否断路 
B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）丙同学闭合开关时，发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处，这是由于电压表的　       　了．
（4）丁同学按电路图连接成实物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是小灯泡　   　；故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向　  　（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；接着丁同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W．该图象不是直线，主要原因是　                  　．
（5）戊同学想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他却操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出后电压表、电流表的示数变化情况是：　                                      　．
（6）实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，己同学利用P=UI计算出小灯泡的电功率．若考虑电表的电阻对测量的影响，则电功率的测量结果与真实值相比偏　 　 （选填“大”或“小”）．

如图为“用滑动变阻器改变电流”的实验．

（1）请连接好实物图．
（2）开始实验后，甲同学发现无论怎样移动滑片P，灯的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是      ．

王强同学观察到现在的手电筒大都由原来的一个小灯泡换成了多颗发光二极管，他通过使用发现这种手电筒非常明亮而且还非常省电。他很好奇，于是就到电子器材商店买了两颗这种发光二极管准备用实验测出它的额定功率。从包装盒上，他了解到这种发光二极管的额定电压是3V，正常发光时电阻约为80Ω左右。当他选好器材（电源是电压为6V的蓄电池，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样）并将实验电路连成如图甲所示的情况后： 
 
（1）请你用笔画线当导线，替他把电路连接完整（要求选择合适的量程，导线不交叉）；
（2）实验前，老师建议王强同学先使用电压表的大量程。王强将电路连好并检查无误后，应将滑动变阻器滑片移到     端（选题“A”或“B”）。这时，他闭合开关后发现发光二极管非常明亮且还冒烟，接着就被烧坏了。产生这种现象的原因是                  ；
（3）当王强找到原因换上合适的器材后，按照正确的操作规则将电压表的示数调到 3 V，这时他观察到电流表示数如图乙所示．则这时通过发光二极管的电流是        A，发光二极管的额定功率是        W；
（4）在这个实验中，滑动变阻器所起的作用是：
①                             ；②                              。

小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻 $R_0$阻值为10欧，闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：

①取3条长度都为100厘米的粗细均匀电阻丝 $A$、 $B$、 $C$，阻值分别为1欧、20欧、400欧。

②将电阻丝 $A$接入图乙电路，闭合开关，滑片 $P$从最右端移到最左端，记录电压表示数 $U$随滑片移动长度 $x$变化的相关数据，多次测量。

③分别用电阻丝 $B$、 $C$代替 $A$，重复步骤②。

④处理相关数据，获得“电压表示数 $U$随移动长度 $x$变化的关系”如图丙。

（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线 $a$与接线柱 $M$处的连接意外断开，此时

示数为零的电表是　　。

（2）分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是　　。

（3）若利用图乙研究通过 $R_0$的电流与其两端电压的关系，在 $A$、 $B$、 $C$三条电阻丝中，你认为选择哪一条电

阻丝最合适并说明理由。　　

为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”小明设计了如图电路，电源电压恒定，R₀为定值电阻。

（1）在本实验中电阻R₀的作用是    。
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确，理由是    。
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次

实验次数	1	2	3	4
电流/A	0.16	0.19	0.21	0.22

由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而    。

晓东用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”，电源电压不变。

（1）晓东设计了如图甲所示电路图，请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，电路中的电流变大。

（2）在探究“电流与电压的关系”实验中，选定某一定值电阻进行实验，多次调节滑动变阻器的目的是 　           　。

（3）在探究“电流与电阻的关系”实验中。

①每次改变电阻R的阻值后，要进行的操作是 　           　，并记下对应的电流表示数。

②在做第4次实验时，将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后，就直接记录电流表示数，这个示数可能是 　           　（选填A、B、C、D选项）。

实验次数	1	2	3	4	5
R/Ω	5	10	15	20	25
I/A	0.6	0.3	0.2		0.12

A．0.2A        B．0.18A        C．0.15A        D．0.13A

③晓东同学及时更正错误，完成实验后，通过分析实验数据，初步得出的结论是 　           　。

如图甲，是张勇实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为 $6V$．电压表、电流表无损坏，有阻值为 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$、 $30\Omega$、 $40\Omega$定值电阻5个。

（1）根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。

（2）实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察　　（选填序号）。

$A$．变阻器滑片   $B$．电压表   $C$．电流表   $D$．电源

（3）某次实验，更换电阻 $R$，合上开关后，电压表示数为0，电流表示数正常，其原因可能是　　。

（4）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是　　（选填序号）。

$A$．电流 $B$．电压 $C$．电阻 $D$．电功率

（5）实验中，他们选择下列哪个滑动变阻器最合适　　（选填序号）。

$A$． $10\Omega 0.5A$ $B$． $50\Omega 0.5A$ $C$． $50\Omega 1A$ $D$． $200\Omega 1A$

（6）请你用平滑曲线将图丙中5个点连接起来，观察图象你可以得出实验结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻　　。

利用图所示的电路图，既可以测小灯泡的电阻（下称前者），又可以测小灯泡的电功率（下称后者）。

（1）两个实验都需要移动变阻器的滑片。前者的作用是　              　；后者的作用是　                  　。

（2）两个实验都需要测出三组电压值和电流值。前者的目的是　              　；后者的目的是　                      　。

（3）某同学按该电路图连接好实验电路闭合开关时，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表指针有明显偏转，分析指出故障的原因。

（4）排除故障后，闭合开关时，发现小灯泡特别亮分析指出产生这种现象的原因。

在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图甲所示，图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。

（2）正确连接实验电路后，根据实物图，在图乙的虚线框中画出对应的电路图。

（3）当滑动变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为4.0V，接着应将滑片向　　滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为　      　W。

（4）实验中测得许多组灯泡的电流值和电压值，绘制了如图丁所示的图象，计算出灯泡的电阻不是一个定值，小明得出结论：灯泡的电阻随电压的增大而增大，小明的说法是否正确？　     　请说明原因：　                                        　。

小英在做用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验时，连接了如图所示的电路，她闭合开关S后，发现灯泡L不亮，她将滑动变阻器的滑片P从右端滑动到左端，再滑动到右端的过程中，灯泡L始终不发光。为了排除电路故障，小英用量程为0－3V的电压表进行检查判断。她将电压表的负接线柱与A接线柱连接，电压表正接线柱依次与其他接线柱连接，对应出现的电压表示数如下表所示。

根据以上信息，可判断                  段电路一定出现了故障。