有一电源和电阻连接组成的装置,只有M、N两个接线柱可供使用,如图所示,装置内电源的电压和电阻的阻值均未知,现要求测定此装置内电阻的阻值R.
(1)下列器材中:
a、一个未知最大阻值的滑动变阻器;
b、一个标有额定电压的灯泡;
c、一个已知阻值为R0的定值电阻;
d、一个量程合适的电流表;
e、一个单刀双掷开关:“ ”
根据你设计的方法,必须选用的器材是 (填字母).
(2)简要说明测量方法,并写出需要测量的物理量(用字母表示),并画出电路图.
.
(3)写出计算电阻阻值的表达式:R= .
在“测定小灯泡的电阻”实验中,(1)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:①________________________________;②_________________________________。
(2)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是( )
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)右表中是按正确的操作测得的数据,某同学通过计算发现三次小灯泡的阻值不相等,其原因是____________________________。
小明在做“用伏安法测电阻”的实验中,所用的器材有3V的电源,最大阻值为10Ω的滑动变阻器R,待测电阻Rx及如图甲所示的其它器材.
(1)如图甲,实验电路还未连接完整,请用笔画线代替导线在答题卡相应图中将实验电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数增大.
(2)连接电路时,开关应处于 _________ 状态.
(3)调节滑动变阻器进行多次测量,其中一次当电压表的示数为2.5V时,电流表对应的示数如图乙所示,则本次测得的待测电阻Rx= _________ Ω.(保留两位有效数字)
(4)做完以上实验后,小明还用该实验装置来探究电流与电压的关系,计划测量当Rx两端电压分别为1V、2V、3V时对应的电流,但发现无论调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V,原因可能是 _________ .
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、开关各一个,导线若干来测量电阻Rx的阻值.
(1)实验原理是 .连接电路前开关应该 (填“断开”或“闭合”),将变阻器滑片移至 处;
(2)在图甲中完成实验电路的连接.
(3)设计的实验表格为下表,表格中,①处应填写 .
实验次数 |
电流I/A |
电压U/V |
电阻R/Ω |
① |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
(4)正确连接电路后,进行第1次实验。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 Ω.
(5)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)如图所示。
实验步骤:
①按电路图连接;
②S断开时,读出电流表示数I1;
接下来的实验步骤是:③ .
通过以上三步,小明完成了实验,则Rx表达式为:
在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小宇设计了如图甲所示的电路图,用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻进行探究,滑动变阻器有A(5Ω 1A)和B(10Ω 1A)两种规格可供选择。
(1)请在图乙所示的实物图中用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉);
(2)连接电路过程中,开关应该是 的,滑动变阻器的滑片应调到最 (选填“左”或“右”)端;
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
电流I/A |
0.36 |
0.18 |
0.12 |
(3)探究得到的实验数据如表所示:分析表中数据:可以得到的结论是: ;
(4)根据他的探究过程,可以判断它选择的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”)
(5)当用5Ω、10Ω的电阻探究时,保持电压表示数均为1.8V,滑动变阻器连入阻值分别为R1、R2,则R1 R2(选填“>”、“=”或“<”);
(6)这个电路图还可以完成的实验有: (说出一个即可)
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= 。
小明做了“伏安法测电阻”的实验。实验电路如图甲所示,电源电压6V不变,测量的数据如表1所示。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压表示数(V) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电流表示数(A) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
(1)为了保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片滑至 (填“A”或“B”)端。
(2)有三个滑动变阻器,它们的规格如下:R1(10Ω 1A)、R2(50Ω 1A)和R3(100Ω 0.5A),实验应选用 (填“R1“、“R2”或“R3”)。
(3)实验中需要移动滑动变阻器的滑片进行多次测量,其目的是 。
(4)由表1知,所测电阻的阻值为 Ω。
(5)小明想利用该装置测额定电压为2.5V的小灯泡的功率,他用小灯泡替换了定值电阻,正确连接电路:
①闭合开关,发现电流表、电压表的示数都很小,小灯泡不亮,其原因是滑动变阻器连入电路中的 很大,小灯泡的 很小。
②移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
③小明进行了多次实验,观察现象并记录数据如表2所示,发现在不同电压下,小灯泡的亮度 (填“有明显变化”或“无明显变化”)。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
电压表示数(V) |
1 |
2.2 |
3 |
电流表示数(A) |
0.2 |
0.27 |
0.32 |
④通过实验小明还发现灯丝电阻是变化的、其原因可能是灯丝的电阻受 影响。
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)。
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。
在“伏安法测电阻”的实验中,小亮连成如图所示电路,正准备实验时,同组的小明检查发现电路连接有错误。
(1)若在错误的电路中,闭合开关后,电压表的指针将 (选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”)。
(2)请你将接错的那根导线打“ ×”,画出正确连线。
(3)电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压从小到大变化,滑动变阻器的滑片应该向 侧调整。
(4)选用规格为“ 50Ω1A”的滑动变阻器进行实验,记录数据如表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
U/V |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
I/A |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
R/Ω |
5 |
10 |
若换用规格为“ 20Ω1A”的滑动变阻器,不能完成表格中第 次实验。
(5)在本次实验中滑动变阻器的主要作用 。
(6)多次测量的目的是 。
在"测量小灯泡正常发光时的电阻"实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示,小灯泡的额定电压 。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片 向右移动时电阻变大)。
(2)实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是 。闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,造成电路故障的原因是 。
(3)排除故障后,当实验中小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 (结果保留一位小数)。
(4)另一组的同学设计了图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,电源电压未知但恒定不变, 和 为滑动变阻器, 的最大阻值 ,请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关 、 调节 ,使电压表的示数为 ;
②只闭合开关 、 , ,使电压表示数仍为 ;
③接着将 的滑片 调至最左端,记下电压表的示数 ,再 的滑片 调至最右端,记下电压表的示数 ,则小灯泡额定功率表达 、 、 、 表示)。
有一个阻值未知的定值电阻 Rx (阻值 6Ω~10Ω) 和一个标有" 0.3A "字样的小灯泡(阻值约为 10Ω) ,要求测出 Rx 的阻值和小灯泡的额定功率。
(1)图甲是小明用伏安法测量 Rx 阻值的实物电路,电源电压恒为 3V ,滑动变阻器规格是" 10Ω2A "。
①甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画" × ",并在图上改正(所画的导线不能交叉)。
②改正电路后,正确操作,当电压表示数为 1.8V 时,电流表的示数如图乙所示,则 Rx 阻值为 Ω 。
(2)小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱 R0 的规格是" 0~999.9Ω ",电源电压约为 6V 。请在空白处填上适当内容。
①断开 S2 ,闭合 S1 ,调节电阻箱和滑动变阻器,直到 ,记下此时电阻箱的阻值。
②断开 S1 ,在 M 、 N 间接入一个元件后,正确操作可以完成测量任务。以下四个元件:
a. 一根导线;
b.5Ω 电阻;
c.30Ω 电阻;
d. 电阻箱。
其中符合要求的有 (填字母),操作过程中, (选填"需要"或"不需要" ) 调节滑动变阻器。
小明用图甲所示的电路,做伏安法测定值电阻实验。
(1)按图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片后,电流表示数为 0.3A,此时电压表的示数如图乙所示,则定值电阻 Rx的阻值为 Ω;
(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的 Rx的阻值,再求 Rx的 ;
(3)小明又设计了另一种测量电阻 Rx的方案,电路图如图丙所示,电路中定值电阻 R0的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻 Rx的表达式;
①断开 S1,闭合 S、 S2,用电压表测 两端电压,读出电压表示数为 U1;
② (填各开关的状态),用电压表测 Rx两端电压,读出电压表示数为 U2;
③电阻 Rx的阻值表达式为 Rx (用 U1、 U2、 R0表示)。
(4)小明在完成实验后,利用图丁所示的电路,测出了额定电流为 I额的小灯泡 L的额定功率。电路中定值电阻 R0的阻值已知,电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出小灯泡 L的额定功率的表达式。
①断开 S2,闭合 S、 S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ,小灯泡 L正常发光;
②断开 S1,闭合 S、 S2, ,读出电流表示数为 I1;
③断开 S1,闭合 S、 S2,调节滑片至最左端,读出电流表示数为 I2;
④小灯泡的额定功率的表达式为 P额= (用 I额、 I1、 I2、 R0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 P 向 B 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 P 应位于 (选填" A "或" B " ) 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" A "或" B " ) ;
A. |
A. 电流表没调零 |
B. |
B. 电流表正负接线柱接反了 |
(4)问题解决后,闭合开关,滑片 P 移动到某一位置时,电压表的示数为 2.5V ,电流表的示数如图2所示,为 A ,则 R 的阻值是 Ω ;
(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 R0 ,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻 Rx 的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关 S1 和 S2 ,电压表的示数为 U1 ;
②只断开开关 S2 ,电压表的示数为 U2 ,此时通过 Rx 的电流为 ;
由此可得 Rx 的阻值为 (以上两空均用字母 U1 、 U2 、 R0 表示)。
利用电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器RP,完成下列电学实验:
(1)探究电流与电阻的关系。
①实验电路图如图甲所示,图乙是它的实物连接图。其中有一条导线连接有误,若闭合开关S,电压表的指针将 (填“向左”、“向右”或“不会”)偏转,请将连接错误的导线画“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线;
②改正错误后进行实验,先将滑动变阻器的滑片移到最 端(填“左”或“右),再分别将10Ω、20Ω、40Ω的电阻接在图甲的A、B间,正确完成三次实验后,电流表指针的位置分别如图丙中a、b、c所示,可知实验中,A、B间控制不变的电压为 V,可得结论:当 一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
③为了使实验结论更具有普遍性,又将50Ω的电阻接在A、B间,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都不能使电压表的示数与上次实验相同,为了能够完成实验,应该换用最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
(2)利用图丁所示电路测量未知电阻R0的阻值,所用电源电压仍为6V。
①闭合开关S,断开开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片移至最左端,电流表的示数为0.2A;
②则可以计算出R0的阻值为 Ω。
(3)利用图丁所示的电路测量额定电流为I额的小灯泡额定功率。(R0为已知量)
①将图丁中的开关 (填“S1”或“S2”)和电流表互换位置,并将开关S和该开关闭合,另一个开关断开调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 ,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开与电流表互换位置的开关,闭合开关S和另一个开关,读出电流表的示数为I;
③小灯泡额定功率的表达式:P额= 。(用符号或数值表示均可)
试题篮
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