14特殊方法测电阻实验题-双安法(经典常考15题)(含解析)2023-2024上学期九年级期末物理重难点知识突破(通用版)

14特殊方法测电阻实验题-双安法(经典常考15题)--2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破(通用版)
一、实验题
1.在“测量小灯泡电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路图。小灯泡正常发光的电压为2.5V(电阻约为10Ω),电源电压为4.5V,请完成下列问题。
(1)请你用笔画线代替导线,将实物甲图连接完整 ;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表指针几乎未偏转,则故障原因可能是 ;
A.小灯泡短路
B.滑动变阻器短路
C.小灯泡断路
D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表所示。其中第2次实验时电流表表盘如图乙,此时电路中的电流为 A;灯泡正常发光时的电阻值为 Ω;
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29
电阻R/Ω 3.1 6.8 8.9 9.7
(5)实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻,有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。这些同学的观点是错误的,因为 ;
(6)另一组进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材,测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻,小组成员共同设计了如丙所示的电路,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整:
①闭合开关,移动变阻器的滑片P,使电流表 (选填“A1”或“A2”)的示数为,同时记下另一个电流表的示数,记为I2;
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL= 。
2.现要测量电阻Rx的阻值提供的实验器材有:待测电阻Rx(约5Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求:①滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小;②电流表选择恰当量程;
(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变;若电路中只有一处故障,可判断该故障是 (选填序号);
A.待测电阻断路
B.待测电阻短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图乙,该示数为 V,则Rx= Ω;
(4)如图所示的实验电路图,不能测量出定值电阻Rx阻值的是 。(选填序号)
A. B.
C. D.
3.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,该电路中Rx为待测电阻,R为电阻箱(符号为),S为单刀双掷开关,R0是阻值为50Ω的定值电阻。某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接到b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;
B.读出电阻箱的示数R;
C.把开关S接到a点,读出电流表的示数为I;
D.根据电路图连接电路,将电阻箱的阻值调至最大。
(1)上述步骤的合理顺序是 (只填写序号);
(2)电路中接入电阻R0的目的是 ;
(3)在步骤A中,调节如图乙所示电阻箱的四个旋钮时,最先调节的是“× ”(填旋钮下方数字),并沿合理的旋转方向调节旋钮。若电阻箱调节好后示数如图乙所示,则待测电阻的阻值为 Ω;
(4)若将定值电阻R0换成最大阻值为50Ω的滑动变阻器,关于滑动变阻器的作用下列说法正确的是( )
A.若步骤A中难以使电流表示数为I,可调节滑动变阻器实现
B.仅能作为阻值为50Ω的定值电阻使用
C.可以改变步骤C中的电流表示数,便于实验读数
D.滑动变阻器接入电路中阻值最大可保护电路,步骤D中电阻箱的阻值无需调至最大
(5)根据上述测量方法,只用电压表也能测量待测电阻,请在丙图中画出电压表的连接 。
4.利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整,要求滑片向左滑动时电压表示数变大 ;
(2)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I﹣U图象,如图丙所示。由图象可得Rx= Ω;
(4)如图所示的实验电路图,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是 。
A、 B、 C、 D、
5.学习小组想用不同方法测量未知电阻Rx的阻值,他们分成甲、乙两组分别进行实验:
(1)甲组设计了如图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整(要求滑片P向右滑动时电路中的电流变大);
(2)乙小组设计实验电路图如图丙所示(其中电阻R1=8Ω)
①根据电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表A1的示数为零,电流表A2的示数正常,若只有R1或R2中的一处发生故障,则故障是 (“R1短路”、“R1断路”或“R2短路”);
②故障排除后,闭合开关S得到电流表A2的示数I2=0.48A,电流表A1的示数如图丁所示;则:I1= A,乙小组所测待测电阻Rx= Ω。
6.现有电源(已知其电压为2伏整数倍)、两个电流表、一个10欧的定值电阻R,一个待测电阻Rx,小明想利用现有器材测出待测电阻的阻值,于是他设计连接了如图(a)所示的电路:
(1)小明将两个电流表分别接入a、b、c中的两点,闭合开关,两电表示数如图(b)、(c)所示,请判断电流表A2接入的位置,并说明理由。
(2)求出待测电阻Rx的阻值。 (请写出过程)
(3)小红同学认为小明同学的实验结果可能存在较大的误差,理由是 。为了减小误差,可进行的操作是:
A.换不同电压的电源继续实验
B.换不同阻值的定值电阻继续实验
C.换其他待测电阻继续实验
7.某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻也会发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻发生变化的现象称为“压阻效应”,现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,实验室中有下列符合要求的器材。
A.电源(3V) B.电流表A1和A2(量程均为0~0.6 A,分度值均为0.02A)
C.开关S D.保护电阻R(阻值未知) E.定值电阻R0(阻值已知)
(1)为了测量电阻Rx的阻值,请在图甲中虚线框内补全电路图;
( )
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F,闭合开关S,记下电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2,则Rx= (用字母表示);
(3)下表记录了在施加不同压力F时所测得的Rx
F/N 0 1 2 3 4
Rx/Ω 10 8 6 4 2
请根据表中数据在图乙中用描点法绘制出Rx与F的关系图像,
( )
写出Rx与F的关系式为Rx= .
(4)为了保证实验中电路安全,保护电阻R的阻值应该选用 .
A. 1Ω B.2Ω C. 4Ω D.5Ω
(5)平时我们忽略了电流表自身也有一定阻值这个事实,其实电流表相当于一个能显示流过自身电流的定值电阻,若考虑电流表A2自身电阻对实验的影响,上述操作所测得Rx的值比真实值 (偏大/偏小/无影响)。
8.现有下列实验器材:一只已知阻值的定值电阻R0、两只电流表、电池、开关、足量的导线.请你利用这些器材设计实验,测出一只未知电阻Rx的阻值.
要求:
(1)画出实验电路图
(2)简述实验过程并用已知量和测量量表示Rx.
9.如图甲所示是测量定值电阻R阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到最 端。闭合开关后,在滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数始终为零,电压表示数为3V并保持不变。其原因可能是 ;
(2)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为1.6伏时,电流表实数如图乙,由乙图可知示数为 安,此时Rx的电阻为 欧;
(3)改变电阻Rx、两端的电压进行了三次测量,你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 (填序号);
A.探究重力大小与质量的关系 B.测量物体的长度 C.研究杠杆的平衡条件
(4)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0;
①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx= ;
②方案二:电路中Rx≠R0,将开关S接到a,读出电流表的示数I1,在将开关S接到b,读出电流表的示数I2;由I1R0=I2Rx可得,则该结果 (选填“正确”或“不正确”)。理由: 。若将方案二中的R0换成电阻箱,该实验电路 (选填“能”或“不能”)测量Rx的阻值;若将方案二中的变阻器换成电阻箱,电源电压恒定,该实验电路 (选填“能”或“不能”)测量Rx的阻值。
10.某同学设计了如图所示的电路测量未知电阻RX的阻值。已知R0为定值电阻,R为滑动变阻器。
(1)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端(填“a”或“b”),目的是 。
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器,得到电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,则被测的阻值Rx= 。
(3)该同学测量一次后,就计算出了该电阻的阻值,你认为该实验结论的得出 (选填“妥当”或“不妥当”),理由是 。
11.实验桌上有符合实验要求的实验器材:一个已知阻值的定值电阻R0、一个未知阻值的电阻Rx、两块电压表和一个滑动变阻器,电池、开关、导线若干.请利用这些器材设计实验,测出未知电阻Rx的阻值.
要求:(1)画出实验电路图 (2)写出实验步骤(3)用已知量和测量量写出Rx的表达式
12.用如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0阻值已知。
(1)将实验过程补充完整:
a.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;
b.闭合开关, ;
c.断开开关,整理器材;
(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx= ;
(3)写出本实验中滑动变阻器的作用: 。
13.在学习“伏安法测电阻”的实验中,老师将同学们分成两组,一组测量定值电阻的阻值;另一组测量小灯泡的电阻:
(1)用本次实验器材 (选题“能”或“不能”)探究“电流与电压关系”;
(2)在实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电压表 示数,电流表 示数。(两空均填“有”或“无”);
(3)小聪小组测量的是小灯泡的电阻值,她们测得的数据中发现灯泡的电阻值相差很多。然后小聪小组根据测得的数据求出了小灯泡电阻的平均值,他们的这种做法合理吗? 为什么? ;
(4)小明小组用与小聪小组相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出U-I图象如图乙中的B所示,你认为错误的原因可能是 。
(5)若实验中电压表损坏,利用其它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:
①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;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 端,记录电流表示数为I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx = (用已知量和测量量符号表示)。
14.利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω.
(])请你根据电路图用笔画线代导线,将图乙的实验电路连接完整.
( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”).
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数.如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 .
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻Rx的I-U图象,如图丙所示.由图象可得Rx= Ω.
(5)如图丁所示的实验电路图,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是 .
15.小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0 测量电阻Rx 的阻值.小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1 和A2 ,并连接了部分实验电路,如下图所示。
(1)请你帮助小乐完成下图所示的实验电路的连接。
( )
(2)电流表A1 的示数用I1 表示,电流表A2 的示数用I2 表示,请用I1 、I2 和R0 表示Rx .则Rx = 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. A A 0.2 8.9 见解析 A2
【详解】(1)[1]将电流表、灯泡、滑动变阻器串联接入电路,由于小灯泡正常发光的电压为2.5V,电压表选择小量程并联在小灯泡两端;根据小灯泡正常发光的电压、电流选择电压表、电流表的量程,如图所示:
(2)[2]为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器调节至最大阻值处,即将滑动变阻器的滑片移到A端。
(3)[3]闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,说明电路是通路;电压表指针几乎末偏转,说明电压表并联的电路短路,即小灯泡短路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[4]由图乙可知电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[5]由表格数据知,灯泡两端的电压为2.5V(额定电压)时,灯泡的电阻为8.9Ω。
(5)[6]实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻,目的是为了发现灯丝电阻的变化规律;由于灯泡在不同电压下工作时,灯丝的温度不同,灯丝的电阻不同,求电阻的平均值没有意义。
(6)[7][8]由图可知小灯泡和R0的定值电阻并联,A2所测的R0的电流,A1测干路电流为I2,小灯泡L正常发光时,R0的定值电阻两端电压也为U额,电流为,根据并联电路电路分流的特点,小灯泡L正常发光时的电流
小灯泡L正常发光时的电阻
2. A 2.6 5.2 B
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,待测电阻Rx(约5Ω)、两节干电池的电压约为3V,由欧姆定律可得,电路的最大电流
电路的最大电流为0.6A,故电流表选用小量程与电阻串联。如图所示
(2)[2]A.若待测电阻断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中,测电源电压,电压表有示数,故A符合题意;
B.若待测电阻短路,电压表没有示数,电流表有示数,故B不符合题意;
C.若滑动变阻器短路,电压表测电源电压,电流有示数,故C不符合题意;
D.若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,故D不符合题意。
故选A。
(3)[3][4]排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图乙,观察图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,该示数为2.6V,由欧姆定律变换式可得
Rx的电阻为5.2Ω。
(4)[5]A.观察该图可知,两电阻串联,电压表测电源的电压,电流表测电路的电流,由欧姆定律的变换式和串联电阻的规律,可测量出定值电阻Rx阻值的,故A不符合题意;
B.观察该图可知,两电阻并联,因不知通过待测电阻Rx的电流,不能测量出待测电阻Rx阻值,故B符合题意;
C.观察该图可知,两电阻并联,一个电流表测定值电阻的电流,由欧姆定律可得出电源电压;另一个电流表测总电流,由并联电路电流的规律可得出待测电阻的电流,由并联电路电压的规律及欧姆定律,能测量出定值电阻Rx阻值,故C不符合题意;
D.观察该图可知,两电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,将变阻器滑片分别置于两个不同的位置(连入电阻不为0),记下电压表示数U1、U2和对应的电流I1、I2,由待测电阻不变,根据串联电路的规律及欧姆定律有
可得出电源电压U,从而测出待测电阻Rx大小,故D不符合题意。
故选B。
3. DCAB 保护电路 1000 47 C
【详解】(1)[1]连接电路时,应将变阻箱旋钮旋到阻值最大处,保护电路,电源电压不变,闭合开关,先测量流过未知电阻的电流,再将开关连接到b点,调节变阻箱的阻值,使流过电阻箱的电流与流过未知电阻的电流相等,则电阻箱的阻值为未知电阻的阻值,所以合理的顺序是DCAB
(2)[2]电路中接入电阻R0的目的是保护电路,为了避免开关闭合时,电路中电流过大,烧坏用电器,所以闭合开关前将电阻箱调到阻值最大处,保护电路,同时为了避免调节变阻箱时,电路中电流过大,在电路中接入电阻R0保护电路。
(3)[3]调节变阻箱的原则是先大后小,所以最先调节“×1000”的旋钮。
[4]由图可知,变阻箱的阻值为47Ω。
(4)[5]A.步骤A中,电流表的示数是根据步骤C中电流表的示数调节的,要通过调节电阻箱的阻值大小使电流表的示数为I,故A错误;
B.可以通过调节滑动变阻器的阻值,使电路中电流表方便读数,故B错误;
C.开关S接a时,电流表测电路中的电流,可以通过调节滑动变阻器的阻值,使开关S接b时,方便电流表读数,减小误差,故C正确;
D.在开关闭合前,滑动变阻器要调到阻值最大处,故D错误;
故选C。
(5)[6]开关S接a时,未知电阻Rx与R0串联,电压表测量电阻Rx的电压,记录此时电压表的示数为U',将开关S接b,未知电阻Rx与R0串联,电压表测量电阻箱的电压,调节电阻箱的旋钮,使电压表的示数与U'相同,则此时电阻箱的阻值就是未知电阻的阻值。电路连接如图所示:
4. 滑动变阻器断路 4 B
【详解】(1)[1]要求滑片向左滑动时电压表示数变大,由欧姆定律可知,电路的电流变大,电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)[2]把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路;a、电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(3)[3]待测电阻Rx的I﹣U图象为过原点的直线,电压为2V时电流为0.5A,由欧姆定律可知
(4)[4]A.电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可得出电路的总电阻,由电阻的串联可求出待测电阻,得出定值电阻Rx阻值,故A不符合题意;
B.电压表测电源电压,电流表测支路电流,因不知通过待测电阻的电流,不能得出定值电阻Rx阻值,故B符合题意;
C.根据下面电流表的示数,由欧姆定律求出电源电压,根据并联电路电流的规律可得出通过待测电阻的电流,由欧姆定律可得出待测电阻大小,故C不符合题意;
D.任意取滑动变阻器上的两个点,假设变阻器连入的电阻分别为R1、R2,设此时的电压表、电流表的示数为I1、U1和I2、U2,由欧姆定律可以计算出这两个阻值;根据串联电路的规律和欧姆定律,根据电源电压不变列方程有
(Rx+R1)I1=(Rx+R2)I2
Rx可求,故D不符合题意。
故选B。
5. R1断路 0.36 6
【详解】(1)[1]滑片向右滑动,电路中电流变大,根据知电阻变小,滑动变阻器接右下接线柱,如图所示
(2)①[2]两灯泡并联,电流表测A1测电阻R1两端的电流,闭合开关S后,电流表A1的示数为零、电流表A2的示数正常,并联电路互不影响,说明R1支路断路,则故障为R1处断路。
②[3][4]由乙图知,电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.36A,电阻R1的电流:I1=0.36A,因并联电路各并联支路两端电压相等,由欧姆定律可得电阻两端电压
U=I1R1=0.36A×8Ω=2.88V
通过电阻Rx的电流,I2=0.48A,由可得待测电阻为
6. 见解析 见解析 只做了一组实验,误差较大 A
【详解】(1)[1]图(b)中的电流表A1所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.4A;图(c)中的电流表A2所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.1A;则电流表A2示数小于电流表A1示数;由电路图可知:a、c两点分别在支路上,b在干路上,则根据并联电路中干路电流等于各个支路电流之和可知:并联电路中干路电流大于支路电流,所以,电流表A2接入的位置是a或c;若电流表A2接入的位置是a点,电源电压
U=I2R=0.1A×10Ω=1V
由于电源电压为2伏整数倍,所以,电流表A2接入的位置不是a点,是c点。
(2)[2]若A1接入b点,则电源电压
U=IR=(0.4A-0.1A)×10Ω=3V
不是2伏整数倍;故A1接入b点,则通过R的电流为
IR=I1=0.4A
电源电压
U=IRR=0.4A×10Ω=4V
Rx的阻值为
Rx==40Ω
(3)[3][4]只做了一组实验,误差较大。实验中,存在着实验误差;为了减小误差,还需进行的操作通过改变待测电阻两端电压和通过它的电流,多测几组数据,多次测量取平均值的方法,减小误差,故可进行的操作是换不同电压的电源继续实验。故选A。
7. 10-2F D 偏小
【详解】(1)[1]测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,所给实验器材没有电压表,可以用已知定值电阻R0和电流表A2串联后与待测电阻并联,测出电阻两端电压,另一个电流表在电路中测电路中的总电流,实验电路图如图所示:
(2)[2]由并联电路电流的特点可知通过Rx的电流
Ix=I1-I2,
由欧姆定律和并联电路电压的规律得到Rx两端的电压
Ux=U0= I2R0,
Rx的阻值
Rx=;
(3)[3]根据表中数据,用描点法绘制出Rx与F的关系图像,如图所示:
[4]由图象可知,电阻与压力是一次函数关系,设为
Rx=R0+kF,
由图象可知:
R0=10Ω,
把Rx=8Ω、F=1N,代入关系式解得:
k=-2,
则关系式为:
Rx=10-2F;
(4)[5]电路最小总电阻为:
R最小==5Ω,
故选B;
(5)[6]若考虑电流表A2自身电阻对实验的影响,R0与电流表A2的电阻串联,由Rx=可知,分子计算时代入的是R0两端的电压,但实际电压是等于R0与A2的电压之和,即代入计算的分子偏小,而分母准确,故计算出的Rx的阻值会偏小。
8.(1) ;(2)见解析
【详解】试题分析:(1)要测出电阻Rx,必须知道加在电阻两端的电压值,通过电阻的电流值.器材中没有电压表,无法直接测电压,但有两只电流表,另有一只已知阻值的定值电阻R0,由U=IR可以测出电源电压,电路如图所示.(2)按照图所示的电路图连接电路;闭合开关S,读出电流表示数I1、I2;根据并联电路各支路两端电压相等得U=R0I1=RxI2,求出.
考点:电路设计,电流法测电阻,并联电路电压规律,欧姆定律.
9. 右 电阻Rx断路 0.5 3.2 B 不正确 开关S由a拨到b时,电阻R0和RX两端的电压不相等 能 能
【详解】(1)[1][2]闭合开关前,应将滑动变阻器调到最大阻值处以起到保护电路的作用,故滑动变阻器的滑片应移动到最右端。闭合开关后,电流表示数为0,说明该电路断路;电压表示数为3V且保持不变,说明与电压表并联的电路部分出现了断路,故原因可能是电阻Rx断路。
(2)[3][4]由图乙可知,电流表选择小量程,示数为0.5A。此时电压表示数为1.6V,由欧姆定律得,此时Rx的电阻为
(3)[5]在测量定值电阻R阻值的实验中,进行三次测量是为了取平均值,减小误差;属于测量性实验。测量物体的长度也是测量性实验,多次测量的目的也是取平均值减小误差。但探究重力大小与质量的关系、研究杠杆的平衡条件都属于探究性实验,多次测量的目的是避免实验偶然性,寻找普遍规律。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)①[6]方案一的电路中,没有电流表,但可根据欧姆定律和串联电路电流的特点,求得通过Rx的电流为
电阻Rx的阻值为
②[7][8]由方案二知,将开关S由a接到b时,定值电阻R0和待测电阻Rx分别与变阻器串联,因定值电阻R0和待测电阻Rx的阻值不同,根据串联电路分压原理,Rx两端的电压和R0两端的电压不相等,即I1R0≠I2Rx。所以该结果错误。
[9]若将方案二中的R0换成电阻箱,将开关S由a接到b时,需要保持滑动变阻器阻值不变,调节电阻箱的阻值,使电流表示数与之前示数相同。此时电阻箱阻值即为待测电阻Rx的阻值。故将方案二中的R0换成电阻箱,能测量Rx的阻值。
[10]若将方案二中的变阻器换成电阻箱,电源电压恒定,将开关S接到a,可根据电流表的示数与电阻箱阻值,通过欧姆定律计算出电阻箱两端的电压,因电源电压恒定,可根据串联电路分压特点,求出待测电阻两端电压,进而再次根据电流表示数和欧姆定律求出待测电阻的阻值。故若将方案二中的变阻器换成电阻箱,电源电压恒定,该实验电路能测量Rx的阻值。
10. b 保护电路 不妥当 应该多次测量求平均值,减小误差
【详解】(1)[1] [2]在连接电路时,为了保护电路,避免电路中电流过大烧坏用电器,应该将滑动变阻器调至最大阻值处,即将滑片P调至b端。
(2)[3]图中电阻Rx和R0串联,串联电路各处电流相同,故
化简得
(3)[4][5]应该进行多次测量求平均值,减小误差,所以这位同学只进行一次实验就计算出未知电阻的阻值是不妥当的。
11.(1)如图所示:
(2)电压表调零,开关断开,按图连接实物,滑动变阻器调为最大值;
闭合开关,调节P到适当位置,把两个电压表的示数记录在表格中,改变滑片位置,多次测量,分别记下电压表V1和电压表V2的示数;
(3)
【分析】本题实验器材中,没有电流表,但是可以根据串联电路的电流特点,即电流处处相等,可以把定值电阻和待测电阻串联,用电压表测出定值电阻和待测电阻两端的电压,利用欧姆定律可以求出电路中的电流;利用欧姆定律可以求出电阻.
【详解】(1)连接电路,使定值电阻R0、滑动变阻器、未知电阻Rx串联,让两个电压表分别测量R0和Rx的电压,设计的实验电路图如图所示:
(2)①开关断开,根据电路图连接实物,把滑动变阻器的滑片滑到最右端,闭合开关记录电压表V1和电压表V2的数值U1,U2;
②闭合开关,改变滑片位置,多次测量,分别记下电压表V1和电压表V2的示数;
(3)根据串联电路的电流相等得到通过电路的电流,待测电阻.
12. 调节滑动变阻器,读出电压表V1、V2的示数分别为U1、U2 可以进行多次测量,取平均值减小实验误差;保护电路
【详解】由电路图的,电阻R0、未知电阻Rx、滑动变阻器串联,电压表V1、V2分别测量电阻R0的电压、未知电阻Rx的电压。
(1)[1]实验步骤如下:
a.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;
b.闭合开关,调节滑动变阻器,读出电压表V 1 、V 2 的示数分别为 U 1、U 2;
c.断开开关,整理器材。
(2)[2]电路中电流
由欧姆定律得,待测电阻Rx的阻值
(3)[3]闭合开关前滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,对电路起保护作用;移动滑片,改变连入电路的电阻,改变被测电阻的电压和电流,可以进行多次测量求平均值,减小误差,即滑动变阻器在电路中作用为保护电路和改变被测电阻的电压、电流,可以进行多次测量,取平均值减小实验误差。
13. 能 有 无 不合理 灯泡灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值无意义 电压表并联到了滑动变阻器两端 b
【详解】(1)[1]电流与电压和电阻有关,探究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,实验中使用的是定值电阻,所以能用本实验器材探究电流与电压的关系。
(2)[2][3]实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,则电压表与变阻器串联在电路中,电压表与电源连通,测电源电压,故电压表有示数,因电压表内阻非常大,相当于断路,故电流表无示数。
(3)[4][5]这种做法不合理。因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以求灯丝电阻的平均值无意义。
(4)[6]灯泡电流随其两端电压增大而增大,所以乙图中A图线是电压表并联在灯泡两端时的U-I图象,由串联电路特点知,当灯泡两端电压增大时,变阻器连入阻值减小,其两端分得电压减小,所以B图线与A图线相反,符合滑动变阻器两端电压和电流的变化情况,因此错误的原因可能是电压表接在了滑动变阻器两端。
(5)[7][8]设电源电压为U,步骤①中将滑片P移至a端,此时待测电阻与滑动变阻器整个电阻丝并联,电流表此时示数为I1,由电路规律和欧姆定律,得
步骤②,由于实验中无法通过滑动变阻器滑片位置准确得到滑动变阻器接入的阻值,且电流在滑片处分流,因此应将滑片直接滑至b端,此时待测电阻被短路,电路是只有R0的简单电路,由欧姆定律,得
由上述两个式子,得
解得
14. 见解析所示 B 滑动变阻器断路 4 B
【详解】第一空.由甲图可知电流表与电阻Rx串联,由图丙可知电路最大电流为0.6A,因此应选择0~0.6A量程接线柱连接,则实物图如下:

第二空.闭合开关前为保证电路用电器安全应将滑动变阻器调至最大阻值,即应将滑动变阻器的滑片置于B端;
第三空.闭合开关,电压表和电流表均无示数,说明电路故障为断路,把电压表分别接在a、b之间,电压表与电源串联,有示数说明a、b之间无故障;接在a、c之间,电压表无示数,说明a、c段被断路,b、c之间,电压表有示数,说明不是a、c段断路,因此,故障出现在b、c之间的滑动变阻器上,即滑动变阻器断路;
第四空.由图丙可知电压为2V时,电流为0.5A,则Rx阻值为:

第五空.由欧姆定律 知要得到Rx阻值需要知道其两端的电压和电流,A图R与Rx串联,电压表测电源电压,电流表测电路电流,由电流表示数乘以R阻值,即可得R两端电压,由串联分压可得,电源电压减R两端电压,即可得Rx两端电压,Rx两端电压除以电路电流即可得Rx阻值;B图R与Rx并联,电压表测电源电压,电流表测R支路电流,由并联电路各支路电压等于总电压可得Rx两端电压,但不知道电流,因此不可得Rx阻值;C图R与Rx并联,电流表分测R支路电流和干路电流,由并联分流可知用干路电流减R支路电流可得Rx支路电流,用R支路电流乘以R电阻,即可得R支路电压,因为并联电路各支路电压等于总电压,所以Rx支路电压等于R支路电压,即可得Rx阻值;D图滑动变阻器与Rx串联,电压表测滑动变阻器电压,电流表测电路电流,将变阻器滑片移动到任意位置此时记录电压表示数为U1,电流表示数为I1,由串联分压可知:


改变变阻器滑片位置,记录电压表示数为U2,电流表示数为I2,由串联分压可知:


联立①②两式,即可得Rx阻值.
15.
【详解】(1)[1]先将Rx所电流表A1串联,再将A2与R0串联的部分并联在Rx两端即可,答案如图:
(2)R0两端的电压
RX两端的电压与R0两端电压相等,通过Rx的电流为I1,由欧姆定律可得
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