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第3节 电阻的测量
目录
【A 夯基础】 1
一、测量定值电阻的阻值 1
二、测量小灯泡的电阻 3
【B 提能力】 5
【C 链中考】 7
测量定值电阻的阻值
1.某同学利用图示电路测量定值电阻阻值,实验数据如表格所示,下列说法错误的是( )
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1 1.0 0.20 5.0 5.1
2 2.0 0.40 5.0
3 3.0 0.58 5.2
A.该实验的原理是
B.闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最右端
C.本实验多次测量求平均值是为了获得普遍规律,避免偶然性
D.另外一组同学实验中发现S闭合后,两表示数较小且滑片移动时仍不变,可能是滑动变阻器同时连接了下方接线柱
2.某同学用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值,电源电压3V保持不变,滑动变阻器最大阻值为15Ω。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.3 0.4
(1)闭合开关前,应该把滑片移到最 端。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,原因可能是待测电阻发生 故障。
(3)排除故障后,继续进行实验,将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。
①第4次实验时电流表示数如图乙所示,记为 A,并算出待测电阻的阻值为 Ω;
②老师看完数据后,发现有一组数据是该同学编造出来的,不是实验中测得的,请说说是哪一组,并说出老师判断的原因: 。
3.如图甲所示,小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。
(1)如图甲,请指出小明在连接电路时,操作中的一处不妥之处: ;
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大;
(3)排除故障后,第一次实验中电压表示数为0.5V,电流表的示数如图乙所示,该示数为 A,此时合金丝的电阻为 Ω;
(4)继续实验,根据测量需要及时调换电表量程,测得数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
电流I/A 0.16 0.24 0.30 0.37 0.42 0.45
请推测若在该合金丝两端加4V的电压,电流表示数最可能为___________(填序号);
A.0.45A B.0.47A C.0.52A
测量小灯泡的电阻
4.下列图像中,能正确描述“伏安法”测小灯泡电阻的实验中U﹣I关系的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,在测量小灯泡的电阻的实验中,当闭合开关S时,发现灯泡L不亮,电流表指针明显偏转。经检测电路中只有一处故障,该故障是( )
A.灯泡L短路 B.灯泡L断路 C.变阻器R短路 D.开关S被短接
6.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡标有“2.5V”的字样。他调节电压表示数每次增加0.5V,并记下对应电流表示数如下表所示。下列说法正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28
电阻/ 5 7.1 9.4 8.3 8.9
A.从第1次到第5次的实验过程中,滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动
B.灯泡的电阻不同,是因为实验误差太大造成的
C.小灯泡正常发光时的电阻为五次电阻的平均值
D.第3次实验记录的电流表示数是错误的
7.小明同学用电流表和电压表测量小灯泡发光时的电阻,选用的小灯泡正常发光电压2.5V,电源电压恒为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,导线不交叉,电压表选择合适的量程;
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是灯泡 。排除故障,继续实验;
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,其读数为 V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当移动;
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的关系图像如图丙所示,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(5)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”? (选填“能”或“否”),请写出你的理由:
8.为测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻,将学生电源调到电压为3V,使用滑动变阻器规格为“20;2A”。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整 ;
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是小灯泡出现 (选填“断路”或“短路”);
(3)确连接电路后,实验中当电压表的示数达到1.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 ,为使灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,同时眼睛注视 (选填“电流表”或“电压表”)。
9.在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验,如:
①“测量物体的长度”时,多次测量;
②“研究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同规格的小灯泡,多次测量;
④“用电压表和电流表测定值电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值.
在上述实验中,属于多次实验寻找普遍规律的有( )
A.②③ B.①③ C.①② D.②④
10.小明利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知电源电压恒为不变,小灯泡标有“”字样,得到如下结论:
次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.14 0.16 0.23 0.25
①滑动变阻器的最大阻值不得小于
②第3次实验记录的数据是错误的
③5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最大
④第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压之比为
其中说法正确的是( )
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②④
11.利用如图所示的电路测量某未知电阻Rx阻值大小。由于电压表相当于可显示自身电压的一个较大的定值电阻,则分析实验误差可知Rx的实际值 测量值。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
12.某同学利用实验室提供的器材,测量标有电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。他所连接的实验电路如图甲所示。
(1)在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至 (填“A”或“B”)端;
(2)实验中,第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示;
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 明亮 不很亮 暗 较暗 微光 熄灭 熄灭
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.05
根据表格中的实验数据,图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是 ;(填“①”或“②”)
(3)第6次测量时,电流表指针的偏转如图丙所示。则电流表的读数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω;
(4)对比不同电压下小灯泡的电阻值可知,小灯泡的电阻随电压的增大而 (填“增大”“减小”或“不变”),主要原因是小灯泡的电阻受 的影响。
13.用如图所示的电路测量定值电阻的阻值.若被测电阻R0的阻值约为30Ω,实验桌上备有:可以提供3V、6V、9V、15V四种稳定直流电压的学生电源;电流表一只,有0~0.6A、0~3A两个量程;电压表一只,有0~3V、0~15V两个量程;滑动变阻器(50Ω2A)一只、开关一个;导线若干.
(1)实验中,滑动变阻器的主要作用是: .
(2)为了减小测量过程中电表读数时的误差,要求在测量时,电表指针的示数大于量程的,则实验时电压表应选用 量程,电流表应选用 量程.
14.(2025·四川成都·中考真题)小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.电流表的量程应该选择0~3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
15.(2025·贵州·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验小组连接了如图甲所示的电路,小灯泡标有“2.5V”字样;
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)如图甲所示,还有一根导线未连接滑动变阻器,为使滑动变阻器能起到调节作用,这根导线应连接在滑动变阻器的 (选填“B”或“C”)接线柱上;
(3)移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为 A,由此便可计算出小灯泡此时的电阻。
16.(2025·江苏宿迁·中考真题)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是 。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是 。
(4)某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是 Ω(结果保留1位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I-U图像如图乙,则其中 (选填“a”或“b”)阻值更大。
17.(2025·四川广元·中考真题)“格物”学习小组在“伏安法测电阻”实验中,连接了如图所示的实物电路,其中电源两端电压恒为3.0V,电阻丝的质地和粗细都均匀且长为40cm。
(1)开始实验时,他们将鳄鱼夹夹在电阻丝的N端,闭合开关,发现电流表和电压表均无示数。老师检查后告知故障在电源正极经开关到电阻丝之间。以下是同学们检查电路具体故障的操作,你认为最不必要的一项是( )
A.取下电压表,闭合开关,观察电流表示数
B.取下电压表,将其并联在开关两端,闭合开关,观察两表示数
C.将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上,闭合开关,观察两表示数
(2)他们排除故障后继续实验,改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置,测得实验数据如表,则未知电阻的阻值是
Ω;(结果保留一位小数)
次数 1 2 3
U/V 1 2 3
I/A 0.20 0.40 0.58
电阻丝接入电路的长度l/cm 40 0
(3)实验中,多次测量的目的是 ;
(4)根据表中数据,第二次测量中电阻丝接入电路的长度是 cm。
18.(2025·湖南长沙·中考真题)如图是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)请你用笔画线表示导线将电路连接完整;
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察_______(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A.灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)小灯泡正常发光后,调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。检查小星的数据表,你认为第 次实验的数据存在明显错误。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.9 0.16 0.05
小灯泡的电阻R/Ω 8.9 8.1 7.1 6.2 1 3.1 2
19.(2025·湖北武汉·中考真题)某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω 1.0A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零,原因可能是 (填序号)。
①定值电阻被短接
②电压表量程选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为 Ω,选用的电源电压约为 V。
20.(2025·河南·中考真题)某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是 。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是 (填“A”“B”或“C”),你判断的理由是 。
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第3节 电阻的测量
目录
【A 夯基础】 1
一、测量定值电阻的阻值 1
二、测量小灯泡的电阻 4
【B 提能力】 8
【C 链中考】 12
测量定值电阻的阻值
1.某同学利用图示电路测量定值电阻阻值,实验数据如表格所示,下列说法错误的是( )
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1 1.0 0.20 5.0 5.1
2 2.0 0.40 5.0
3 3.0 0.58 5.2
A.该实验的原理是
B.闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最右端
C.本实验多次测量求平均值是为了获得普遍规律,避免偶然性
D.另外一组同学实验中发现S闭合后,两表示数较小且滑片移动时仍不变,可能是滑动变阻器同时连接了下方接线柱
【答案】C
【详解】A.物理实验室中无直接测量电阻的工具,因此需要利用电压表测量电压,电流表测量电流,结合得出被测电阻的阻值,因此测量电阻的实验原理是,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关前,为了保护电路,变阻器应移至阻值最大处,即最右端,故B正确,不符合题意;
C.测量定值电阻的阻值进行多次实验求平均值,是为了减小误差,故C错误,符合题意;
D.开关S闭合后,移动滑片无法改变电路中的电流,说明同时连接了变阻器的上接线柱或下接线柱,此时两表示数较小,说明变阻器同时使用了下接线柱,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.某同学用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值,电源电压3V保持不变,滑动变阻器最大阻值为15Ω。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.3 0.4
(1)闭合开关前,应该把滑片移到最 端。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,原因可能是待测电阻发生 故障。
(3)排除故障后,继续进行实验,将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。
①第4次实验时电流表示数如图乙所示,记为 A,并算出待测电阻的阻值为 Ω;
②老师看完数据后,发现有一组数据是该同学编造出来的,不是实验中测得的,请说说是哪一组,并说出老师判断的原因: 。
【答案】(1)左
(2)短路
(3) 0.5 5 见解析
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。实物电路中滑动变阻器下面右侧接线柱接入电路中,将滑片移到最左端接入电路的阻值最大。
(2)闭合开关后,电流表有示数,说明电路中有电流,没有发生断路。而电压表无示数。若故障发生在待测电阻处,则是待测电阻短路,这样与待测电阻并联的电压表也被短路,所以电压表无示数。
(3)①[1]电流表选用的是小量程,分度值是0.02A。图中电流表的示数为0.5A。
[2]本次测量数据中待测电阻两端的电压为2.5V,通过它的电流为0.5A,则待测电阻的阻值为
②[3]表格中第一组数据是编造的。若待测电阻两端的电压为0.5V,通过待测电阻的电流为0.1A,则滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路中的电阻为
超过实验中所选滑动变阻器的最大阻值。
3.如图甲所示,小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。
(1)如图甲,请指出小明在连接电路时,操作中的一处不妥之处: ;
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大;
(3)排除故障后,第一次实验中电压表示数为0.5V,电流表的示数如图乙所示,该示数为 A,此时合金丝的电阻为 Ω;
(4)继续实验,根据测量需要及时调换电表量程,测得数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
电流I/A 0.16 0.24 0.30 0.37 0.42 0.45
请推测若在该合金丝两端加4V的电压,电流表示数最可能为___________(填序号);
A.0.45A B.0.47A C.0.52A
【答案】(1)连接电路前,开关闭合
(2)
(3) 0.08 6.25
(4)B
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;如果开关不断开,当连接完最后一根导线时电路直接通电,如果电流过大就可能造成电子元器件烧坏的后果。
(2)滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路,要使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大,故应将左下接线柱接入电路,如图所示:
(3)[1][2]由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.08A,所以此时合金丝的电阻为
(4)根据图中曲线分析可知,当合金丝两端的电压超过2V时,随着电压的继续变大,电流也在继续变大,但电压与电流不再成正比,且这个比值(电阻)越来越大,故当电压为4V时,合金丝的电阻比电压为3.5V时的电阻要大一些,根据欧姆定律计算可知,当电压为3.5V时,电阻为
所以,当电压为4V时,电流应该小于
所以当电压为4V时,电流大于0.45A,小于0.51A,此时电流可能为0.47A。
测量小灯泡的电阻
4.下列图像中,能正确描述“伏安法”测小灯泡电阻的实验中U﹣I关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,灯泡两端的电压增大时,通过灯泡的电流也增大,且小灯泡的电阻随温度的升高而增大;图像中灯泡两端的电压不变时,通过灯泡的电流增大,不符合实际,故A错误;
B.图像中灯泡的电流与电压成正比,说明灯泡的电阻不变,不符合实际,故B错误;
C.图像中灯泡两端的电压减小时,通过灯泡的电流在增大,不符合实际,故C错误;
D.图像中灯泡两端的电压增大时,灯泡的电流也增大,同时灯丝的温度升高,且电压的增大量大于电流的增大量,根据可知,灯泡的电阻增大,故D正确。
故选D。
5.如图所示,在测量小灯泡的电阻的实验中,当闭合开关S时,发现灯泡L不亮,电流表指针明显偏转。经检测电路中只有一处故障,该故障是( )
A.灯泡L短路 B.灯泡L断路 C.变阻器R短路 D.开关S被短接
【答案】A
【详解】A.如果灯泡L短路,灯泡不亮,电路为通路,并且电路电流变大,即电流表指针明显偏转,故A符合题意;
B.如果灯泡L断路,整个电路断路,灯泡不亮,电流表示数为零,故B不符合题意;
C.如果变阻器R被短路,电路为灯泡的基本电路,则灯泡会发光,电路中有较大的电流,电流表指针有明显的偏转,故C不符合题意;
D.如果开关S被短接,灯泡一直发光,电流表有示数,故D不符合题意。
故选A。
6.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡标有“2.5V”的字样。他调节电压表示数每次增加0.5V,并记下对应电流表示数如下表所示。下列说法正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28
电阻/ 5 7.1 9.4 8.3 8.9
A.从第1次到第5次的实验过程中,滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动
B.灯泡的电阻不同,是因为实验误差太大造成的
C.小灯泡正常发光时的电阻为五次电阻的平均值
D.第3次实验记录的电流表示数是错误的
【答案】D
【详解】A.电路为串联电路,电压表测量灯泡两端电压,由表中数据可知,从第1次到第5次的实验过程中,电压表示数逐渐增大,串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以滑动变阻器两端电压逐渐减小,由串联分压的特点可知,滑动变阻器连入电路的阻值逐渐减小,所以滑片逐渐向左滑片,故A错误;
B.灯泡的阻值不同,是因为灯泡的阻值随着温度的升高而增大,故B错误;
C.灯泡的阻值随着温度的升高而增大,所以不能通过取平均值来表示灯泡正常发光时的电阻,灯泡正常发光时的电阻应为灯泡两端电压为2.5V时的测得电阻,即为8.9,故C错误;
D.灯泡的阻值随着温度的升高而增大,由表中数据可知,第3组测得的阻值大于第4和第5 组测得的阻值,说明第3组实验记录的电流表示数是错误的,故D正确。
故选D。
7.小明同学用电流表和电压表测量小灯泡发光时的电阻,选用的小灯泡正常发光电压2.5V,电源电压恒为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,导线不交叉,电压表选择合适的量程;
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是灯泡 。排除故障,继续实验;
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,其读数为 V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当移动;
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的关系图像如图丙所示,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(5)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”? (选填“能”或“否”),请写出你的理由:
【答案】(1)
(2)断路
(3) 1.8 右
(4)10
(5) 否 见解析
【详解】(1)小灯泡正常发光电压为2.5V,所以电压表应选量程。滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,根据滑动变阻器 “一上一下” 的接法,应将电压表并联在小灯泡两端,且滑动变阻器接右下接线柱,连接电路如下图所示:
(2)闭合开关,电流表示数为零,说明电路可能存在断路;电压表示数等于电源电压,且电表完好,说明电压表与电源之间是通路,则电路故障可能是灯泡断路。因为灯泡断路时,电压表串联在电路中测电源电压,此时电流表示数为零。
(3)[1]图乙中电压表选用量程,分度值为,其读数为。
[2]小灯泡正常发光时的电压为,此时电压表示数小于,根据串联电路的分压原理
要增大灯泡两端电压,应减小滑动变阻器两端电压。又因为串联电路中电阻越大,分得电压越大,所以应减小滑动变阻器连入电路的电阻,即应将图甲中滑动变阻器的滑片向右端适当移动。
(4)从图丙的I U图象中可以看到,当电压为(小灯泡正常工作电压)时,对应的电流为。根据电阻的计算公式,可得小灯泡正常发光时的电阻为
(5)[1][2]探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,由于灯泡电阻随温度的变化而变化,故不能探究“电流与电压的关系”。
8.为测定额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻,将学生电源调到电压为3V,使用滑动变阻器规格为“20;2A”。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整 ;
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是小灯泡出现 (选填“断路”或“短路”);
(3)确连接电路后,实验中当电压表的示数达到1.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 ,为使灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,同时眼睛注视 (选填“电流表”或“电压表”)。
【答案】(1)
(2)断路
(3) 5 右 电压表
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,连接的电路如下图所示:
(2)串联电路中,闭合开关,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表示数接近3V,表明电压表到电源两极为通路,故断路可能发生在灯泡处,即灯泡断路。
(3)[1]乙图中电流表选择的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.3A,此时小灯泡的电阻为
[2][3]为使灯泡正常发光,变阻器两端电压应减小,根据串联分压原理可知,变阻器的阻值应变小,滑片向右调节,同时眼睛观察电压表至电压表的示数为2.5V。
9.在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验,如:
①“测量物体的长度”时,多次测量;
②“研究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同规格的小灯泡,多次测量;
④“用电压表和电流表测定值电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值.
在上述实验中,属于多次实验寻找普遍规律的有( )
A.②③ B.①③ C.①② D.②④
【答案】A
【详解】①“测量物体的长度” 时多次测量,是为了求平均值减小误差,不是寻找普遍规律;
②“研究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量是为了探究杠杆的平衡条件,总结出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的一般规律;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个灯泡阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,因此为了寻找普遍规律,换用不同规格的灯泡多次测量;
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
综上所述,属于多次实验寻找普遍规律的有②③,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.小明利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,已知电源电压恒为不变,小灯泡标有“”字样,得到如下结论:
次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.14 0.16 0.23 0.25
①滑动变阻器的最大阻值不得小于
②第3次实验记录的数据是错误的
③5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最大
④第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压之比为
其中说法正确的是( )
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②④
【答案】C
【详解】①第1次实验中已知电源电压恒为不变,灯泡电压为,滑动变阻器两端电压为
已知第1次实验中,电流为,此时滑动变阻器接入的阻值为
故①正确;
②由表格数据,根据欧姆定律分别计算5次实验灯泡的电阻,,,,
电压越大,电流越大,灯泡实际功率越大,温度越高,电阻也越大,但第3次实验中电阻比第4次电阻大,所以第3次实验测得的电流是错误的,故②正确;
③由前面计算可知,5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最大,故③正确;
④由串联电路电压规律可知,第2次和第4次实验中滑动变阻器两端的电压分别为,
两次电压之比为
故④错误。
故选C。
11.利用如图所示的电路测量某未知电阻Rx阻值大小。由于电压表相当于可显示自身电压的一个较大的定值电阻,则分析实验误差可知Rx的实际值 测量值。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】大于
【详解】由图知道,电压表和电阻并联接入电路,读取的电压值是电阻两端的准确值,读取的电流值是通过电压表和电阻的电流之和,所以,读取的电流值比实际通过电流偏大,由知道,Rx的实际值大于测量值。
12.某同学利用实验室提供的器材,测量标有电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。他所连接的实验电路如图甲所示。
(1)在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至 (填“A”或“B”)端;
(2)实验中,第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示;
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 明亮 不很亮 暗 较暗 微光 熄灭 熄灭
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.05
根据表格中的实验数据,图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是 ;(填“①”或“②”)
(3)第6次测量时,电流表指针的偏转如图丙所示。则电流表的读数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω;
(4)对比不同电压下小灯泡的电阻值可知,小灯泡的电阻随电压的增大而 (填“增大”“减小”或“不变”),主要原因是小灯泡的电阻受 的影响。
【答案】 B ① 0.16 3.125 增大 温度
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处B端。
(2)[2]由表中数据可知,第1次实验测得电阻为
第2次实验测得电阻为
第3次实验测得电阻为
同理可知,第四次、第五次、第七次测得的电阻分别为6.19Ω、4.74Ω、2Ω。即电阻随电压的降低而降低,并不是不变的。因此图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是①。
(3)[3]有图甲可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A。电流表的示数为0.16A。
[4]此时小灯泡的电阻为
(4)[5][6]由(2)的计算结果可得,小灯泡的电阻并不是固定不变的,它受温度的影响,随着电压的增大而增大。
13.用如图所示的电路测量定值电阻的阻值.若被测电阻R0的阻值约为30Ω,实验桌上备有:可以提供3V、6V、9V、15V四种稳定直流电压的学生电源;电流表一只,有0~0.6A、0~3A两个量程;电压表一只,有0~3V、0~15V两个量程;滑动变阻器(50Ω2A)一只、开关一个;导线若干.
(1)实验中,滑动变阻器的主要作用是: .
(2)为了减小测量过程中电表读数时的误差,要求在测量时,电表指针的示数大于量程的,则实验时电压表应选用 量程,电流表应选用 量程.
【答案】 改变电阻两端的电压和电流 0﹣15V 0﹣0.6A
【分析】(1)在电路中,滑动变阻器可改变电阻两端的电压或电路电流.
(2)根据电流表指针所在位置的要求,可以得到在两个量程下,通过电阻的电流;已知电阻大约阻值和不同量程的电路电流,可以得到相应的电源电压,将需要的电压和电源对比,确定电源电压和电压表的量程,最后根据电路最大电压和电阻的阻值,得到电流表选择的量程.
【详解】(1)实验中,滑动变阻器的主要作用是:改变定值电阻两端的电压和通过电路的电流.
(2)题目已明确要求"在几次测量中,电表指针的示值大于量程的 ,若按此要求,我们先看看在使用电流表各个量程时,电路中的电流情况:对于0~0.6A量程,电路中的电流应大于0.6A×=0.4A;对于0~3A量程,电路中的电流应大于3A× =2A;
由于被测电阻的阻值大约30Ω,可知电流表若用0~0.6A量程,则被测电阻两端电压大于0.4A×30Ω=12V;
电流表若用0~3A量程,则被测电阻两端电压大于2A×30Ω=60V.
由已知条件知,电源电压应该选择15V,电压表选择0~15V量程;
相反,如果电源电压为15V,所以通过电阻的最大电流在I= =0.5A左右,即电流表选择0~0.6A.
14.(2025·四川成都·中考真题)小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.电流表的量程应该选择0~3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
【答案】C
【详解】A.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应移至b端,故A错误;
B.电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,则滑动变阻器阻值为0时,电路中的增大电流
由于电路中的最大电流小于0.6A,所以电流表的量程应该选择0~0.6A,故B错误;
C.由于电源电压为3V,所以R两端电压不会超过3V,故图乙中电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,故C正确;
D.测量R的阻值实验中,多次测量求平均值是为了减小测量误差,故D错误。
故选C。
15.(2025·贵州·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验小组连接了如图甲所示的电路,小灯泡标有“2.5V”字样;
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)如图甲所示,还有一根导线未连接滑动变阻器,为使滑动变阻器能起到调节作用,这根导线应连接在滑动变阻器的 (选填“B”或“C”)接线柱上;
(3)移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为 A,由此便可计算出小灯泡此时的电阻。
【答案】(1)断开
(2)C
(3) 2.5 0.3
【详解】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)为使滑动变阻器能起到调节作用,滑动变阻器需要串联在电路中,滑动变阻器需要一上一下接入电路中,这根导线应连接在滑动变阻器的C接线柱。
(3)[1]小灯泡标有“2.5V”字样,电压表测量小灯泡两端的电压,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光。
[2]电流表示数如图乙所示,分度值为0.02A,故读数为0.3A。
16.(2025·江苏宿迁·中考真题)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是 。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是 。
(4)某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是 Ω(结果保留1位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I-U图像如图乙,则其中 (选填“a”或“b”)阻值更大。
【答案】(1)
(2)
(3)电阻断路
(4) 10.1 b
【详解】(1)滑动变阻器连入电路的阻值最大,图甲中变阻器的滑片中最左端,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)测量定值电阻的阻值,需要用电压表测量电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据得到定值电阻的阻值,实验原理是。
(3)闭合开关,电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表有示数,说明电压表和电源两极是连通的,与电压表并联的电路断路,可能电阻断路。
(4)[1]由第1次实验数据可知电阻的阻值
由第2次实验数据可知电阻的阻值
由第3次实验数据可知电阻的阻值
该电阻值
[2]由图乙可知,当电压一定时,通过b的电流较小,由,可知b电阻的阻值较大。
17.(2025·四川广元·中考真题)“格物”学习小组在“伏安法测电阻”实验中,连接了如图所示的实物电路,其中电源两端电压恒为3.0V,电阻丝的质地和粗细都均匀且长为40cm。
(1)开始实验时,他们将鳄鱼夹夹在电阻丝的N端,闭合开关,发现电流表和电压表均无示数。老师检查后告知故障在电源正极经开关到电阻丝之间。以下是同学们检查电路具体故障的操作,你认为最不必要的一项是( )
A.取下电压表,闭合开关,观察电流表示数
B.取下电压表,将其并联在开关两端,闭合开关,观察两表示数
C.将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上,闭合开关,观察两表示数
(2)他们排除故障后继续实验,改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置,测得实验数据如表,则未知电阻的阻值是
Ω;(结果保留一位小数)
次数 1 2 3
U/V 1 2 3
I/A 0.20 0.40 0.58
电阻丝接入电路的长度l/cm 40 0
(3)实验中,多次测量的目的是 ;
(4)根据表中数据,第二次测量中电阻丝接入电路的长度是 cm。
【答案】(1)A
(2)5.1
(3)减小误差
(4)10
【详解】(1)A.由于电压表内阻很大,串联在电路中时相当于断路,取下电压表后电路依然是断路状态,闭合开关电流表还是无示数,无法据此判断故障原因,所以该操作最不必要。故A符合题意;
B.将其并联在开关两端,若电压表有示数,说明开关处断路,因为此时电压表与电源两极连通,当开关断路时,测量的是电源电压;若电压表无示数,说明开关以外的其他地方断路,该操作可以判断故障是否在开关处。故B不符合题意;
C.将鳄鱼夹夹在开关的B接线柱上,闭合开关,这样操作相当于缩短了电阻丝接入电路的长度,若电流表和电压表有示数,说明故障在原电阻丝部分;若还是无示数,说明故障在电源到开关部分,该操作可以缩小故障范围。故C不符合题意。
故选A。
(2)根据欧姆定律,由表格中第一组数据,当U=1V,I=0.20A时,
当U=2V,I=0.40A时,
当U=3V,I=0.58A时,
为减小误差,取平均值作为测量结果,则未知电阻的阻值是
(3)在本实验中,多次改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置进行测量,是为了多次测量取平均值来减小误差。
(4)第一次接入电路中的长度为40cm,电阻为
第二次接入电路中的电阻为
电阻丝质地、粗细均匀,电阻与长度成正比,则第二次测量中电阻丝接入电路的长度为
18.(2025·湖南长沙·中考真题)如图是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)请你用笔画线表示导线将电路连接完整;
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察_______(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A.灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)小灯泡正常发光后,调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。检查小星的数据表,你认为第 次实验的数据存在明显错误。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.9 0.16 0.05
小灯泡的电阻R/Ω 8.9 8.1 7.1 6.2 1 3.1 2
【答案】(1)断开
(2)
(3)B
(4)5
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开。
(2)测量小灯泡电阻的实验中,电压表测量小灯泡两端电压,则电压表和灯泡并联,如图所示:
(3)测量小灯泡正常工作时的电阻,在调节滑动变阻器时,观察电压表的示数,当电压表的示数是小灯泡额定电压2.5V时,灯泡正常发光,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)由表中数据可知,灯泡两端的电压减小,通过灯泡的电流减小,第5次实验中电压比第4次实验中电压小,第5次实验中电流应比第4次实验中的电流小,而表中第5次的电流比第4次的电流大,该数据是错误的。
19.(2025·湖北武汉·中考真题)某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω 1.0A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零,原因可能是 (填序号)。
①定值电阻被短接
②电压表量程选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为 Ω,选用的电源电压约为 V。
【答案】(1)
(2) 0.16 ①③
(3) 20 8
【详解】(1)在伏安法测电阻的实验中,电压表应与定值电阻并联,电流表应与定值电阻串联,滑动变阻器应“一上一下”接入电路。 由图甲可知,定值电阻右端接线柱与电流表左端接线柱的导线是错误的,改正电路如下:
(2)[1]由乙图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数0.16A,即此时电路中的电流为0.16A。
[2]将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零。
①若定值电阻被短接,那么电压表测的是一段导线的电压,导线电阻很小,根据U=IR可知,电压表示数为零,且电路中电流会随着滑动变阻器阻值的减小而增大,故①符合题意;
②若电压表量程选大了,电压表应该有示数,只是电压表指针偏转角度较小,故②不符合题意;
③若电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路,那么电压表断路,电压表无示数,故③符合题意。
故选①③。
(3)[1][2]故障解决后,滑片最大处电流I1=0.16A,滑动变阻器30Ω,当定值电阻R,电源电压U=I1 (R+30Ω)①
滑片最小处(变阻器0Ω),电流I2=0.16A+0.24A=0.4A,U=I2R=0.4R②
联立①②得0.16(R+30)=0.4R
解得R=20Ω,则电源电压为U=0.4R=0.4A×20Ω=8V
20.(2025·河南·中考真题)某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是 。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是 (填“A”“B”或“C”),你判断的理由是 。
【答案】(1)
(2) B 灯泡断路
(3) 0.26 8.1
(4) 灯的电阻随温度的升高而变大 C 见详解
【详解】(1)[1]由题知,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选择小量程与灯泡并联,滑动变阻器应该与灯泡、电流表串联,变阻器按一上一下连入电路中,如图所示:
(2)[1]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即B端。
[2]闭合开关,观察到电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,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,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是灯泡断路。
(3)[1]由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.26A。
[2]此时小灯泡的电阻为
(4)[1]由于灯的电阻随温度的升高而变大,所以小灯泡的I-U图象不是一条直线。
[2][3]灯泡与滑动变阻器串联,灯泡两端电压为U灯,滑动变阻器两端电压为U变=U总 U灯
小灯泡的电阻随温度升高而增大,导致其I-U图像向上弯曲,由于U灯随I非线性增加,则U变随I的增加呈现非线性减小,且减小速率逐渐加快,最终滑动变阻器的I-U图像为一条向下弯曲的曲线(开口向下),故C符合题意。
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