(1)该实验的原理是 .
(2)连接电路时,应将开关 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端(填“左”或“右”).
(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于 断路造成的.
(4)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图9乙所示的图象,则该电阻的阻值R=__Ω. (5)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏. 于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计并连接了如图10所示的电路.电源电压未知且恒定不变.
请把下列实验步骤补充完整:
1只闭合开关S1,_________________________________________________;
2_____________________________________________________________.
电阻表达式:Rx=______________.
【答案】(1)或欧姆定律 (2)断开 右 (3) 电阻R (4)3
(5)实验步骤:
①读出电压表的示数为U1 (1分)
②再闭合开关S2,读出电压表的示数为U2; (分)
电阻Rx表达式: (1分)
或
15.(2011江苏无锡,第31题)用“伏安法”测电阻,小华实验时的电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.
(2)正确连接电路后。闭合开关前滑片p应置于滑动变阻器的 端(选填“左”或“右”).
(3)测量时,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,则I= A,根据实验数据可得Rx Ω.
(4)如果身边只有一只电流表或电压表,利用一已知阻值为R0的定值电阻、开关、导线、电源等器材也可以测出未知电阻Rx.请仿照表中示例,设计测量Rx阻值的其他方法.
【答案】(1)
(2)左
(3)0.5 4.8
(4)电路图
1将电压表与R0并联,测出R0两端的电压U0②将电压表与Rx并联,测出两端电压Ux
表达式:Rx= R0
16.(7分)(2011四川广安,卷II第15题)如图9所示:电源电压为6V,甲图为伏安法测电阻的电路图;乙图为连接不完整的实物图。
(1)(2分)对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。
(2)(2分)实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误,如果出现:电流表示数较大,电压表示数为0的现象。其错误属于( )
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Rx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,将滑片P向右移动时,电压表示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图9丙所示,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 。
【答案】(1)如图所示
(2)C (2分) (3)变小 (4)5 (5) 减小误差
17.(2011山东威海,第21题)小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线,做测定额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验。
(1)请你根据图所示的实物连线图,在图的虚线框内画出该实验的电路图。
(2)连接电路时,应将开关断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑在 端。
(3)小明同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 (选填字母序号)
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压(V) | 2 | 2.5 | 3 |
电流(A) | 0.22 | 0.24 | 0.26 |
灯丝电阻(Ω) | 9.09 | 10.42 | 11.54 |
(4)右表中的数据是按正确的操作测得的,根据表中的数据计算出三次小灯泡的阻值不相等,且随电压的增大而增大,其原因是 。
【答案】(1)图2分。(2)最右(B或D端)1分。(3)c 1分 (4)灯丝电阻与温度有关 1分
18.(2011江苏连云港,第28题)(2011江苏连云港,第27题)某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验,所用的器材有:电压为3V的电源,待测电阻Rx ,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关。图(甲)是没有连接完整的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(2)连好电路闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P置于_________端(选填“最左”或“最右”)。
(3)实验中,闭合开关,移动滑片.电流表、电压表均无示数。为了检查电路故障,他们借助一根检测导线进行检测,当该导线两端分别接不同点时.对应的现象如下表所示。由此可以判断电路发生的故障是________________________。
(4)排除故障后进行实验,当电压表示数为2.4V时电流表的
示数如图(乙)所示,这时电流为_____A,他们利用此
组数据即得出该待测电阻Rx的阻值,结束了实验。你
认为他们这种做法有何不妥?答___________________。
【答案】(1)
(2)最左
(3)c.d间的导线断路
(4)0.3 没有多次测量取平均值
19.(2011山东德州,II卷第15题)如图13所示电路中,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,电源两端电压为6V保持不变。
(1)请根据实物连接图在虚线框内画出电路图。
(2)闭合开关S,当滑动变阻器滑片P从最左端滑到最右端时,电压表示数随电流变化的图像如图14所示,则滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
【答案】(1)电路图如图4所示,完全正确得3分,一处有错误得0分。(2)20(2分)
20.(2011年湖南岳阳市第29题)小明探究“电流跟电阻的关系”的实验电路图如图甲所示。
(1)图甲中的a是 表,b是 表。
(2)连接电路后,闭合开关,两表均有示数,但是无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两电表示数均保持不变,其原因可能是 (写出一个即可)。
(3)排除故障后继续实验。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当5Ω的电阻两端电压为1.5V时,电流表的示数(如图乙所示)为 A。
(4)再分别接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到表中的实验数据,复习数据可得出结论:保持电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成 比。
(5)滑动变阻器在此实验中的主要作用是 。
(6)利用此实验电路图,还可以完成的实验探究有: (写出一个即可)。
【答案】(1)电压 电流 (2)不是一上一下的接法 (3)0.3 (4)控制电阻两端的电压不变 (6)测量电阻或测量功率
21.(2011湖南邵阳,第31题)小卉同学在做“用电流表、电压表测电阻”实验时,她选用两节新干电池做电源,待测电阻阻值大约为10Ω.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整(导线不能交叉)。
(2)实验开始时,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A” 或“B”)端。
(3)当小卉同学闭合开关时,发现电流表有示数而电压表无示数,且移动变阻器滑片P时,电流表示数会发生变化。则故障可能是 。
A.电流表断路
B.变阻器接线柱接错
C.待测电阻短路
D.待测电阻断路
(4)排除故障后,移动变阻器滑片P,当电压表示数为2.4v时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻的阻值为 Ω。
【答案】(1)
(2)A
(3)C
(4)12
22.(2011湖北襄阳,第36题)王红做“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验。
(1)她记录了有关实验数据,但还有一空未写出,请按表中规律,完成表格内容。
(2)分析表中的数据,得到的结论是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压 。
【答案】0.9 成正比
23.(湖北省荆门市2011年第18题)用电压表和电流表可以测未知导体R的电阻值(即伏安法测电阻),图a为一种测量方案的原理图。
图a 图b
(1)某次实验时电压表和电流表的读数如图b所示,电流表的读数为 ▲ A,电压表的读数为 ▲ V;
(2)如果考虑到电流表的电阻不为零,则用该测量方案测出的结果必然存在误差,那么用这种实验方案测量出来的电阻值 ▲ 电阻的真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。已知电流表的内阻为1Ω,要求用此方案测出的电阻值与真实值间的差异不大于真实值的1%,则对待测电阻的阻值要求为 ▲ 。
【答案】(1)0.28 1.2 (2)大于 大于等于100欧
24.(2011北京,第29题)小萱用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图13甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图13乙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,电阻R的阻值为 Ω
【答案】2.5;0.5;5
25.(2011北京,第33题)小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻Rx的阻值。小明选择了满足这个实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图17所示。
(1)为了测出Rx的阻值,请你只添加两根导线完成图17所示的实验电路的连接。
(2)只闭合开关S1,电流表的示数用I1表示;开关S1、S2都闭合时,电流表的示数用I2表示。请你用I1、I2、和R0表示Rx,Rx= .
(2)
六、计算题
1.(2011浙江宁波,第2题)磁场的强弱可用磁感应强度(B)表示,单位为特(T)。某些材料的电阻值随磁场增强而增大的现象称为磁阻效应,用这些材料制成的电阻称为磁敏电阻,利用磁敏电阻可以测量磁感应强
度。某磁敏电阻RB在室温下的阻值与外加磁场B大小间的对应关系如表所示。
外加磁场B/T | 0 | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.20 |
磁敏电阻RB/Ω | 150 | 170 | 200 | 230 | 260 | 300 |
有“100 1A”字样),并在室温下进行实验。
(1)当外加磁场增强时,电路中的电流 ▲ (填“变大”、“变小”或“不变”);为了使电压表的示数保持不变,滑动变阻器R’的滑片JF)应向 ▲ (填“a”或“b”)端移动;
(2)RB所在处无外加磁场时,RB=150Ω;此时闭合开关,滑片P在a端和b端之间移动时,电压表示数的变化范围是多少?(不计实验电路产生的磁场,下同)
(3)当电路置于某磁场处,滑动变阻器R’滑片P位于b端时,电压表的示数为6V,则该处磁场的磁感应强度为 ▲ T。
【答案】(1)变小 b;
(2)解:当滑片位于b端时,
当滑片位于A端时,RB两端的电压为9v,即电压表的变化范围为5.4v~9v;
答:电压表的示数变化范围为5.4v~9v。
(3)0.08
2.(2011年安徽省 第23题)实验室有一种小量程的电流表叫毫安表,用符号表示,在进行某些测量时,其电阻不可忽略。在龟路中,我们可以把毫安表看成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读出。利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻,电源的电阻不计,R1=140Ω,R2=60Ω。当开关s1闭合、s2断开时,毫安表的读数为6mA;当s1、s2均闭合时,毫安表的读数为8mA。求毫安表的电阻RA和电源的电压U。
【答案】当S1闭合,S2断开时,U=I1(R1+R2+RA),当S1、S2均闭合时,U=I2(R1+RA),故I1(R1+R2+RA)= I2(R1+RA),代人数据6×10-3×(140+60+RA)=8×10-3×(140+RA),解得:RA=40Ω,U=1.44V。
3.(2011重庆,第20题)从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图19所示。电源电压恒为9 V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8 V。求:
(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
【答案】解:因为R2和滑动变阻器串联,当R2=80Ω,电压表示数U2为8V时,
U1=U-U2=9V-8V=1V
当R1的电阻保持不变,电流表的示数I/为0.3A时,
U1/=I/R1=0.3A×10Ω=3V,U2/=U- U1/=9V-3V=6V
答:(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为0.1A
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为10Ω
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数6V
4.(2011山东滨州,第22题)如图所示,电路中电源电压为6V。闭合开关S,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A。求R1、R2的阻值
【答案】由串联电路的规律可以知道:U2=U-U1=6V-4V=2V
由I=U/R得R1=U1/I1=4V/0.4A=10Ω
R2=U2/I2=2V/0.4A=5Ω
5.(2011甘肃兰州,第33题)电压表既是测量仪表,同时也是一个接入电路中的特殊电阻。电压表的电阻一般很大,为测量某电压表的电阻,某同学连接了如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=3.0kῼ。当闭合开关S1、S2时,电压表示数为4.5V;只闭合开关S1时,电压表的示数为3.0V。求电压表的电阻是多少?
【答案】当只闭合S1时,电压表与R1串联
U1=U-U电压表=4.5v-3.0v=1.5v
又串联
6.(2011年湖南岳阳市第32题)如图为电路元件A和B的I-U图像,根据图像提供的信息,求:
(1)元件A的阻值为多大?
(2)若将他们并联,接在4.0V的电源上,电路中的总电流为多大?
(3)若将他们串联,接在某电源上,电路中的电流是0.15A,电源电压是多大?
【答案】(1)R=U/I=6/0.3Ω=20Ω (2)0.35A (3)7V
7.(2011湖北襄阳,第42题)某课外活动小组需要对两只定值电阻R1、R2和一个滑动变阻器R3的电阻进行测量,将这些元件连成如图16所示的电路。闭合S1,断开S2,将滑动变阻器的阻值调到最大时,电流表的读数为0.2A,电压表的示数为2V;若将S1、S2都闭合,将滑动变阻器的阻值调到0时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.9A。求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值R3是多少?
(3)R2的阻值是多少?
【答案】(1)闭合S1,断开S2,R1与滑动变阻器串联,电压表测R1的电压
R1===10Ω
(2)S1、S2都闭合,将滑动变阻器的阻值调到0时,R1与R2并联,可知电源电压为6V
U3=U-U1=6V-2V=4V
R3===20Ω
(3)S1、S2都闭合,将滑动变阻器的阻值调到0时,R1与R2并联。
I1′=U/R1=6V/10Ω=0.6A
I2′=I- I1′=0.9A-O.6A=0.3A
R2=U2/ I2′=6V/0.3A=20Ω
7.(2011年福建省泉州市第31题)(6分)如图19所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻箱。
(1)当R接A电路的电阻为l6Ω时,R消耗的功率为4W,适时电路中的电流是多少?
(2当R接人电路的电阻为25Ω时,R消耗的功率仍为4W,这时R两端的电压是多少?
(3)定值电阻R0为多大?
【答案】P1=I12R1 得:I1=0.5A (2)P2=U22/R得 U2=10V I2=0.4A (3)U=I1(16Ω+R0)① U=I2(25Ω+R0)② 由①和②得:R0=20Ω。