1、第 1 页(共 32 页)测电阻实验专题(全解全析)1 (2016巴中)小明同学探究小灯泡的电阻是否固定不变的实验中,电路图如图所示,灯丝的电阻约为 10,小灯泡的、额定电压为 2.5V,电源电压恒为 4V(1)请你用笔画线代替导线,按乙图的电路图把甲图中的实物图电路连接完整,使滑片 P 向右端移动时灯的亮度变暗(2)闭合开关前,滑动变阻器连入电路的阻值为最大值的作用是 保护电路 (3)当电压表的示数为 2.5V 时,电流表的示数如图丙所示,灯的额定电流为 0.26 A ,此时灯丝的电阻为 9.6 (保留一位小数) (4)调节滑片,记录电压表和电流表一系列读数,在丁图中绘制了小灯泡的UI 图线
2、后,小明用一个定值电阻更换小灯泡,进行正确操作,记录电流表和电压表的一系列读数,在图丁中绘制定值电阻的 UI 图象在丁图中,能反映小灯泡电阻的图象是 b (选填“a”或者“b”) ,由此可见,小灯泡的电阻与灯丝的 温度 有关【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】实验题;实验分析法;测量型实验综合题【分析】 (1)由图乙知,本实验中滑动变阻器应一上一下串联入电路中,电压表测灯泡两端电压,由此补充实物连接;(2)闭合开关前,滑片在阻值最大处使电路中的电流最小,起保护电路的作用;第 2 页(共 32 页)(3)根据电流表的量程和分度值读出其正常工作的电流,由 R=UI 计算其电阻;(4
3、)定值电阻电流与电压成正比,由此分析知灯泡的电流与电压关系图象;灯泡电阻与温度有关【解答】解:(1)由图乙可知,滑动变阻器应一上一下串联入电路中,滑片 P 向右端移动时灯的亮度变暗,所以滑动变阻器解左下接线柱;电压表应与灯泡并联测其两端电压,因为灯泡额定电压 2.5V,所以电压表使用 03V 量程,如图所示:(2)闭合开关前,滑片在阻值最大处使电路中的电流最小,起保护电路的作用;(3)由图丙可知,电流表的量程 00.6A,分度值 0.02A,灯泡正常工作时的电流为 0.26A,小灯泡的电阻 R= = =9.6;(4)由图知,a 是一条直线,说明电流与电压成正比,电压与电流比值一定,所以它是定值
4、电阻阻值的电流与电压关系图象;那么灯泡电流与电压图线是 b,是一条曲线,并且电流增大的程度小于电压,说明其电阻是变化的,并且随电压的增大而增大,原因是电压越高,灯泡越亮,温度越高,电阻越大故答案为:(1)见上图;(2)保护电路;(3)0.26;9.6;(4)b ;温度【点评】本题考查了实物电路的连接、滑动变阻器的作用、电表读数、电阻的计算以及图象的认识和理解,电阻与温度的关系,综合性较强,有代表性2 (2016盐城)小华做测量电阻的实验,电源电压为 6V,滑动变阻器标有第 3 页(共 32 页)“20 1A”字样(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整(2)闭合开关前应将滑动变阻的滑片
5、移动 左 端(3)闭合开关后,电压表示数如图乙所示为准确测量这一电压,接下来小华应进行的操作是 换接电压表的小量程 (4)实验中,滑片置于某位置时,电压表示数突然变为 0,而电流表示数不变,产生这一现象的原因是 电压表所在的支路断路 (5)如表五组数据中有一组数据不是本实验中测得的,它是第 1 (填写表格中表示序号的数字)组,你判断的依据是 定值电阻两端的电压最小为 2V 序号1 2 3 4 5U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0I/A 0.100.190.300.400.51【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】实验评估题;电路和欧姆定律;测量型实验综合题【分析】 (
6、1)注意电压表正负接线柱和滑动变阻器接线柱的接线法;(2)应将滑动变阻器最大阻值连入电路中;(3)为提高测量的准确程度,电压表选用小量程;(4)电流表示数不变,说明电路中的总电阻不变,电压表示数为 0,则说明电压表所在支路断路;(5)求出定值电阻的大约值,根据分压原理,得出电压表的最小读数第 4 页(共 32 页)【解答】解:(1)将电压表并联在定值电阻两端,将滑动变阻连入电路,如图所示:(2)闭合开关前,滑动变阻器右边电阻丝连入电路,应将滑动变阻的滑片移动最左端;(3)由图乙知,电压表大量程分度值为 0.5V,示数为 2V3V,为提高测量的准确程度,选用电压表的小量程;(4)实验中,滑片置于
7、某位置时,电流表示数不变,说明电路是通路,电路中的总电阻不变,电压表示数突然变为 0,说明电压表所在的支路断路;(5)由表中数据,根据欧姆定律,定值电阻 R = =10,根据分压原理,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,电压表示数最小,定值电阻两端的最小电压 U 最小 = U= 6V=2V1V,所以第 1 组数据不是本实验中测得的故答案为:(1)如上图所示;(2)左;(3)换接电压表的小量程;(4)电压表所在的支路断路;(5)定值电阻两端的电压最小为 2V【点评】本题测量定值电阻的大小,考查电路的连接、对操作的评估与改进、故障的分析与判断,最后一问考查了学生运用已有知识灵活解决实际问题的能力,
8、有一定难度3 (2015海南)图甲是用伏安法测未知电阻 R 的实验图第 5 页(共 32 页)(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整(2)闭合开关,将滑片 P 向左滑动时,此时电压表示数为 2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为 I= 0.3 A ,则未知电阻 R= 8 (3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻 R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻 Rx,请在空格内将实验步骤补充完整闭合 S、断开 S1,用电压表测出待测电阻 Rx 两端的电压为 U1; 闭合开关 S、S 1 ,用电压表测出电源的电压 U;请写出用测量值 U、U 1 及 R0 来表示 Rx 的表
9、达式:R x= 【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】测量型实验综合题【分析】 (1)变阻器应串联在电路中,且要一上一下接线柱进行连接;(2)明确电流表的量程和分度值,读出示数,再利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小;(3)由电路图可知,当开关 S、S 1 均闭合时电路为 Rx 的简单电路,电压表测电源的电压;当开关 S 闭合、S 1 断开时,R 0、R x 串联,电压表测 Rx 两端的电压;根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出 Rx 的阻值,据此设计实验步骤得出结果【解答】解:(1)变阻器应串联在电路中,可将导线一端接在变阻器上端,另一端接在电阻 R 右端,如图所示(2)
10、读图可知,电流表的量程为 00.6A,其分度值为 0.02A,则电流表的示第 6 页(共 32 页)数为 0.3A由公式 I= 得,R= = =8;(3)实验步骤:闭合开关 S、断开 S1,用电压表测出待测电阻 Rx 两端的电压为 U1;闭合开关 S、S 1,用电压表测出电源的电压 U;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 0 两端的电压:U0=UUx=UU1,因串联电路中各处的电流相等,所以,I= = ,即 = ,解得:R x= 故答案为:(1)如上图所示;(2)0.3;8 ;(3)闭合开关 S、S 1; 【点评】本题考查了实物图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用、串联电路的特点等
11、,关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验4 (2015青海)如图 1 所示,电源电压为 6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来第 7 页(共 32 页)(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为 0 的现象,其故障可能是 C 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,若将滑片 P 向左移动时,电压表示数 变大 (选填“变大 ”、 “变小”或“ 不变 ”) (4)实验过程中
12、,电流表和电压表的示数如图 2 所示,此时测得的 Rx= 5 (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 减小误差 【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】探究型实验综合题【分析】 (1)根据电源的电压确定电压表的量程且与被测电阻并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;(2)电路的故障有两种:断路或短路,根据电压表和电流表的示数可做出判断;(3)滑片左移,电阻变小,分压变小,则电压表的示数会变大;(4)读出电压表和电流表的示数,根据欧姆定律的变形公式计算电阻的大小;(5)在测量性实验中,要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,这样可减小误差【解答】解:(1)
13、电源电压为 6V,所以电压表选大量程,且与电阻并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;如图所示第 8 页(共 32 页)(2)电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为 0,说明电压表并联的部分发生了短路,所以只有选项 C 电阻 Rx 发生了短路符合题意(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片 P 向左移动时,接入电路的电阻变小,所以分压变小,则定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大;(4)图中电流表的量程为 00.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.5A;电压表的量程为 015V,分度值为 0.5V,示数为 2.5V由欧姆定律 I= 得,电阻 Rx= = =5(5)该实验装置,进行
14、多次测量,求出多组电压与电流值,由欧姆定律求出电阻值,然后求平均值,可以减小误差故答案为:(1)见上图;(2)C;(3)变大;( 4)5;(5)减小误差【点评】本题考查了伏安法测电阻的原理、实验的注意事项、实物图的连接、电路的动态分析、电表的读数、欧姆定律的应用和减小实验误差的方法等,有一定的综合性5 (2015通辽)某同学利用电压表和电流表测量电阻 R1 的阻值(约 9 左右) ,电源选用两节干电池(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路(要求导线不交叉) (2)该同学检查电路连接正确,他闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表示数总为 3V 不变,你认为发生故障的原因可能是 R 1 断路 或
15、 R 2 短路 (3)排除故障后,他将滑片 P 向右滑动时,电压表示数将 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”) ,当 P 滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1= 10 第 9 页(共 32 页)【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】探究型实验综合题【分析】 (1)在连接电路时,注意电流表的正负接线柱及量程的选择;(2)电压表示数始终约等于电源电压,可能是与电压表并联的电路断路或与电阻串联的滑动变阻器短路(3)会分析滑动变阻器电阻的变化情况,关键看下面的接线柱在读数时,要注意电表的量程和分度值,根据欧姆定律的变形公式进行计算【解答】解:(1)由题意知,电源电压 U=
16、1.5V2=3V,电压表应选 03V 量程;电路最大电流约为 I= = 0.33A,因此电流表应选 00.6A 量程,把电流表串联接入电路;电路图如图所示:;(2)电压表的示数等于电源电压,可能是与电压表并联的 R1 发生了断路或 R2短路(3)由图向右移动滑片,滑动变阻器的电阻增大,电源电压不变,由 I= 电路中的电流变小,根据 U=IR,R 1 的阻值不变,电流变小,所以它两端的电压变小;根据实物图可知,电压表量程为 03V,分度值为 0.1V,示数为 2V;第 10 页(共 32 页)电流表量程为 00.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.2A;所以 R1= = =10故答案为:(1
17、)见上图;(2)R 1 断路;R 2 短路;(3)减小;10【点评】此题是通过实验测量小灯泡的电阻考查了电流表的连接及电流表、电压表的读数电路故障的判断及对欧姆定律的应用,是一道很好的题目6 (2015张家界)某同学用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电阻:(1)请你帮他用笔划线代替导线连接实物电路,导线不允许交叉(2)该同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几乎不偏转,电压表有示数,接近电源电压,你认为该电路故障可能是 灯泡断路 (3)该同学排除电路故障后,完成实验并将实验数据绘制成图象,如图乙所示,当小灯泡两端的电压为 2.0V 时,小灯泡的电阻为 5 (4)该同学提出在测定
18、值电阻的实验中,绘制的图象是一条直线,而本实验得到的是曲线,你认为原因可能是 灯泡的电阻随温度的升高而增大 【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】实验题;测量型实验综合题【分析】 (1)伏安法测灯泡电阻,电流表与灯泡串联测电路电流,滑动变阻器与灯泡串联保护电路,同时改变灯泡两端电压,开关串联在电路中,控制电路的通断,电压表与灯泡并联测灯泡电压,据此连接电路图(2)闭合开关,灯泡不亮,可能是灯泡短路、或灯泡断路、或灯泡之外电路存在断路;电流表指针不动,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源第 11 页(共 32 页)两极相连,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析可知,电路故
19、障是灯泡断路(3)由图读出当小灯泡两端的电压为 2.0V 时通过灯泡的电流,由 R= 计算出灯泡阻值(4)灯泡灯丝的电阻会随温度的增大而增加,而灯泡亮度大时,此时的温度也会升高,其电阻会增大【解答】解:(1)将电压表与灯泡并联,滑动变阻器、电流表与灯泡串联,实物电路图如图所示(2)闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因是灯泡断路(3)由乙图可知:当小灯泡两端的电压为 2.0V 时通过灯泡的电流为 0.4A,则由 I= 得:灯泡阻值 R= = =5;(4)绘制的图象是曲线,说明灯丝电阻不是定值,原因是灯丝亮度大时,其温度也高,灯丝的电阻会随温度的升高而增大的原
20、因故答案为:(1)如上图;(2)灯泡断路;(3)5;(4)灯泡的电阻随温度的升高而增大【点评】本题考查伏安法测电阻的实物图连接、电路故障分析、图象分析等,关键是知道灯丝的电阻不是定值,会随温度的升高而增大7 (2015宁夏)小明要分别测量如图甲所示的三个定值电阻和规格为“3.8V”小灯泡的阻值,电源电压均为 4.5V第 12 页(共 32 页)(1)请参照测定值电阻阻值的电路图原理(图乙) ,用笔画线代替导线,在图丙中连接测量小灯泡电阻的实物电路(2)正确连接电路后,则测量过程汇总,灯丝熔断,此时电流表 无 示数,电压表 有 示数 (均填“有” 或“无”) (3)小明根据实验数据分布作出了 a
21、、b、c、d 四条 IU 图象,如图丁所示表示 5 电阻 IU 图象的是 a ,表示 10 电阻 IU 图象的是 c (选填字母序号) ;表示小灯泡灯丝电阻的 IU 图象的是 b (选填字母序号) ,你判断的依据是 小灯泡的灯丝电阻会随温度的升高而增大,此时电流与电压不成正比例变化 (4)观察、比较图甲汇总三个定值电阻上标注的物理量参数,说出标注电流随标称电阻的变化关系【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】压轴题;测量型实验综合题【分析】 (1)从电源正极开始,按照电流方向,依次串联各元件,电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器串联在电路中,且要接一上一下第 13 页(共 32 页)(
22、2)灯丝烧断、电路断路,电流表无示数,电压表串联在电路中,测量电源电压(3)定值电阻阻值是确定的,可以认为不受温度的影响,所以对同一定值电阻来说,通过的电流与两端电压成正比,也就是其图象为正比例函数(4)根据欧姆定律变形式分析【解答】解:(1)电压表与灯泡并联,灯泡额定电压为 3.8V,电压表选择015V,滑动变阻器串联在电路中,且要接一上一下,如图所示:(2)灯丝烧断,电路断路,电流表无示数,电压表串联在电路中,测量电源电压,故电压表有示数;(3)由图象知:a、c、d 图象表示通过导体的电流与导体两端电压成正比,也就是导体两端电压与对应的电流之比是确定的,即电阻不变,所以是定值电阻的图象;当
23、定值电阻两端电压为 U=2V 时,通过的电流为 I=0.4A,由 I= ,可得定值电阻的 Ra 的阻值是 Ra= = =5即表示 5 电阻 IU图象的是 a;Rc= = =10,即表示 1 电阻 IU 图象的是 c;因为灯丝的电阻受温度的影响,小灯泡的灯丝电阻会随温度的升高而增大,此时电流与电压不成正比例变化,所以 b 图象表示小灯泡灯丝电阻的 IU 图象;(4)根据观察,由 I= 可得,在电压一定时,定值电阻的标注电流会随着标称电阻的增大而减小故答案为:(1)见上图;(2)无;有;(3)a;c;b;小灯泡的灯丝电阻会随温度的升高而增大,此时电流与电压不成正比例变化;(4)定值电阻的第 14
24、页(共 32 页)标注电流会随着标称电阻的增大而减小【点评】本题考查了伏安法测电阻的原理,实物图的连接和我们对图象的分析,重点考查了定值电阻和灯丝电阻的不同,解答的关键是读懂图象,知道温度对灯丝电阻的影响规律8 (2015遂宁)小丽同学手里有一个标有“3.8V” 字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是 R= (2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移动灯泡变亮) ,并在虚线框内画出电路图(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压
25、表无示数,其故障原因是 灯泡短路 (4)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,示数为 0.38 A ,小灯泡正常工作时的电阻是 10 (5)完成上述实验后,小丽向老师要了一个已知阻值为 R0 的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:连接好实验电路,闭合开关 S1,将开关 S2 拨到触点 2 (选填“1”或“2”) ,移动滑片,使电压表的示数为 3.8 V保持滑片的位置不动,再将开关 S2 拨到触点 1 (选填“1”或“2”) ,读出电压表的示数为 U小灯泡额定功率的表达
26、式为 P 额 = (用已知量和测量量第 15 页(共 32 页)表示) 【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】实验题;测量型实验综合题【分析】 (1)测灯泡电阻的实验原理是欧姆定律(2)由滑片向左移动灯泡变亮可知电路中的电流应变大,根据变阻器的使用即可应将变阻器滑片右边的电阻连入电路,据此连接实物图,画出电路图(3)常见电路故障有断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因(4)由图示电流表读出其示数,然后由 R= 求出灯泡阻值(5)由丙图可知:没有电流表的情况下,利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联,首先使灯泡两端的电压等于 3.8V,然后测出此时定值电阻两端的电压,便
27、可求出电路中的电流,根据 P=UI 计算出灯泡的额定电功率【解答】解:(1)伏安法测灯泡电阻的原理是:欧姆定律,测出灯泡电压 U与通过灯泡的电流 I,由 R= 可以求出灯泡电阻(2)测灯泡电阻实验,变阻器应串联在电路中,由滑片向左移动灯泡变亮可知电路中的电流应变大,根据变阻器的使用即可应将变阻器滑片右边的电阻连入电路,实物电路图如图所示:电路图如下:(3)灯泡不亮,可能是灯泡发生短路或电路存在开路造成的,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的灯泡电路出现短路,因此其故障原因是:灯泡短路(4)由甲图可知,电流表量程为 00.6A,由乙图电流表可知,其分度值为第 16 页(
28、共 32 页)0.02A,示数为 0.38A,由 I= 得:灯泡阻值为 R= = =10(5)根据电路图连接电路,闭合开关 S1、S 2 接 2,调节滑动变阻器,使电压表示数为 3.8V保持滑动变阻器滑片位置不变,S 2 接 1,读出电压表示数 U通过灯泡的电流:I=I R0= = ,灯泡额定功率:P=U 额 I= ;故答案为:(1)R= ;(2)如上图;(3)灯泡短路;(4)0.38;10;(5)2;3.8;1; 【点评】本题考查了连接实物电路图、实验故障分析、实验操作、电表读数、求灯泡功率、实验设计等;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直;最后一问:
29、实验设计是本题的难点,知道实验原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题9 (2014乐山)用伏安法测量标有电压为 2.5V 的某小灯泡电阻的实验中,如图甲所示为电路图第 17 页(共 32 页)(1)根据电路图完成图乙中实物连接;(2)如图丙所示,小灯泡正常工作时电流表的读数为 0.28 A,此时小灯泡的电阻为 8.9 (保留 1 位小数) ;(3)通过调节滑动变阻器的滑片,多次测量,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的 UI 关系图象(如图丁) ,发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 变大 (选填“变大” 、 “变小”或“不变”) 说明 灯丝温度升高,电阻增大 (4)若将
30、这样的两个小灯泡串联后接在电压为 3V 的电源两端,则此时两个小灯泡的总功率为 0.66 W 【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】测量型实验综合题【分析】 (1)电压表与灯泡并联,根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程电流表串联,滑动变阻器选择一上一下接线柱;(2)读取电流表量程时,先确定量程与分度值,再观察指针读数利用公式R= 求小灯泡的电阻(3)根据图象曲度的变化,可判断当电压表的示数增大时,电压表与电流表的第 18 页(共 32 页)示数之比变大,从温度对灯丝电阻的影响来分析;(4)两个小灯泡串联后接在电压为 3V 的电源两端,根据串联分压可得出每只小灯泡两端的电压,从图丁
31、中读出电路中的电流,再根据电功率公式求出两个小灯泡的总功率【解答】解:(1)电压表与灯泡并联,小灯泡的额定电压为 2.5V,故电压表的量程选 03V电流表串联,滑动变阻器选择上端任一接线柱;如图所示(2)电流表的量程为 00.6A,分度值为 0.02A,其示数为 0.28A此时的电压为额定电压 2.5V,由欧姆定律 I= 得,小灯泡的电阻 R= = 8.9(3)观察图丁,从图象中可以看出图象的曲度变大,即当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大说明灯丝温度升高,电阻增大(4)两个规格相同的小灯泡串联后接在电压为 3V 的电源两端,则根据串联分压可得出每只小灯泡两端的电压为 1.5V,
32、从图丁可以读出电路中的电流为0.22A,两个小灯泡的总功率 P=UI=3V0.22A=0.66W故答案为:(1)电路连接如上图;(2)0.28 ; 8.9;(3)变大; 灯丝温度升高,电阻增大;(4)0.66 【点评】能正确连接实物电路,会读取电流表的值,能灵活运用欧姆定律进行计算,知道串联电压的规律,能从图象中读出正确信息,并能利用电功率公式进行计算,是此题中考查的主要内容第 19 页(共 32 页)10 (2014湖北)谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻 R1 的阻值(约 9) ,电源选用两节干电池(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“”,在图甲中补画出正确的连
33、线(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为 3V 不变,你认为发生故障的原因可能是 定值电阻断路 或 滑动变阻器短路 (3)清除故障后,小明将滑片 P 向左滑动时,电压表示数将 增大 (填“增大”“减小”或“不变”) ,当 P 滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,由此可知R= 10 你认为这个结果可靠吗? 不可靠 理由是 没有多次测量求平均值 (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 滑动变阻器的阻值
34、太小 (5)小明将电阻 R 换成一个额定电压为 3.8V,阻值约为 10 的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率” 的实验:在增加一节干电池的同时对电路还必须进行改动的是 电压表选择 015V 量程 【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】探究型实验综合题【分析】 (1)用伏安法测电阻时,电表应与待测电阻并联,测待测电阻电压,分析电路图,找出错误,并改正(2)电压表示数总为 3V 不变,说明电压表测量的是电源两端的电压,寻找可能的原因,一是滑动变速器短路,二是被测电阻断路第 20 页(共 32 页)(3)在测量电阻的实验中,应通过滑动变阻器改变电路中的电流,多次测量求平均值,以减小
35、实验的误差,因为导体的电阻与电流和电压无关(4)滑动变阻器与电阻 R1 串联,电源电压一定,由串联电路特点知,滑动变阻器电压越大,电阻两端电压越小,电压表示数越小;现在无论如何调节滑动变阻器都不能使 R1 两端电压达到 1V,可能是因为滑动变阻器分压太小造成的(5)增加一节电池后,主要检查电流表、电压表的量程选择是否合适【解答】解:(1)由图示电路图可知,电压表连接错误,电压表应与待测电阻并联,修改后电路图如下图所示:(2)移动滑片,电压表总示数为 3V,说明电压表测的是电源电压,即定值电阻处断路或滑动变阻器处短路(3)清除故障后,将滑片 P 向左滑动时,其电阻减小,整个电路的电流增大,电压表
36、示数将增大;由图丙知:U=2V,I=0.2A,所以由欧姆定律得 R= = =10;这个结果不可靠,应多次测量求平均值,以减小实验的误差(4)电源电压为 3V,电阻与滑动变阻器串联,根据串分压的知识,当电阻电压为 1V 时,滑动变阻器两端的电压应为 2V,则滑动变阻器的阻值为待测电阻的 2 倍,所以电阻两端电压达不到 1V,是因为滑动变阻器 R 的阻值太小(5)由于电流表的数值不会很大,所以可以选择 00.6A 的量程,而小灯泡额定电压 3.8V 大于 3V,所以电压表量程应改为 015V故答案为:(1)如上图;(2)定值电阻断路;滑动变阻器短路;(3)增大;10;不可靠;没有多次测量求平均值;
37、第 21 页(共 32 页)(4)滑动变阻器的阻值太小;(5)电压表选择 015V 量程【点评】本题考查的是伏安法测电阻的实验,考查了有关电路的连接、电路故障的判断、实验的设计等,属于电学实验基础知识的考查11 (2013本溪)小亮和小雨在“ 探究小灯泡电阻”的实验中,要用小灯泡的额定电压为 2.5V,电阻约为 10(1)小亮的实验过程如如图甲所示是小亮连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“” ,并在图中改正(导线不许交叉) 电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表的示数为 0V,电流表有示数,产生这种现象的原因是: 小灯泡短路 以上故障排除后,再闭合开关,发现
38、小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是: 向左移动滑动变阻器的滑片 实验中小亮设计的实验记录表格如下表请你找出表格中的问题: 设计了电阻平均值一栏 ;小亮又根据实验数据绘制成了 UI 图象如图乙根据该图象提供的信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻是 6.6 实验次数 电压/V 电流/A 电阻/ 电阻平均值/1 / / /2 / / /3 / / /第 22 页(共 32 页)(2)小雨想利用如图丙所示的电路测量未知电阻 Rx 的大小(R 0 阻值已知) 下面是他的实验过程,请你帮他完成实验闭合开关 S 和 S1,断开 S2,读出此时电压表的示数为 U1 闭合开关 S 和
39、 S2,断开 S1 ,读出此时电压表的示数为 U2未知电阻阻值的表达式为:R x= 实验后小雨又将开关 S2 换成了一个电压表,当闭合开关 S 和 S1 时,发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同如果 R0=10O 且 RxR 0,则 Rx= 25 【考点】伏安法测电阻的探究实验;电流表、电压表在判断电路故障中的应用菁优网版权所有【专题】压轴题;探究题【分析】 (1)掌握电压表的连接,应与灯泡并联;小灯泡不亮,可能是断路或短路或实际功率太小,根据电压表和电流表的示数情况进行分析;电流表和电压表均有示数,说明电路完好,则是由于小灯泡功率太小造成的;根据灯丝的电阻随温度的升高而增大来进行分析;根据
40、图象确定额定电流,根据 R= 计算出电阻值;(2)分别测出电阻两端的电压及总电压,根据公式 I= 计算出通过 R0 的电流,便可得知通过 Rx 的电流,根据串联电路的电压规律计算出待测电阻两端的电压,便可根据 R= 求出 Rx 的值【解答】解:(1)电压表应与灯泡并联,滑动变阻器应与灯泡串联,如图所示:第 23 页(共 32 页);小灯泡不亮,电压表的示数为 0V,电流表有示数,则可能是灯泡短路造成的;小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,这说明电路中未发生断路,小灯泡也未短路,则可能是滑动变阻器的阻值太大,造成灯泡的实际功率太小,所以应该减小滑动变阻器的阻值,将滑片向左移动;灯丝的电阻与温
41、度有关,所以不同电压下的电阻不同,不应该设置电阻的平均值一栏;由图象知,当灯泡两端的电压为 2.5V 时,灯泡中的电流大约等于 0.38A,则 R= =6.6(2)闭合开关 S 和 S1,断开 S2,电压表测量 Rx 和 R0 的总电压,所以 U 总=U1;闭合开关 S 和 S2,断开 S1,则电压表测量 R0 两端的电压,所以 U0=U2;U x=U1U2, Ix=I0= ,则 Rx= = =若将 S2 换成电压表,当闭合开关 S 和 S1 时,两块电压表分别测量 R0 和 Rx 的总电压及 Rx 两端的电压,又两个电压表的指针偏转角度相同,所以U 总 =5Ux,U 0=4Ux,即 U0:
42、Ux=4: 1,根据串分压的知识,则 R0:R x=4:1,所以 Rx= R0= 100=25第 24 页(共 32 页)故答案为:(1)见上图;小灯泡短路;向左移动滑动变阻器的滑片;设计了电阻平均值一栏;6.6;(2)闭合开关 S 和 S2,断开 S1; ;25 【点评】此题是“ 探究小灯泡电阻” 的实验,考查了电路的连接,电路故障的分析,同时考查了串分压的知识及欧姆定律的应用,难度较大12 (2013淄博)小娟利用图 1 所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为 2.5V(1)请用笔画线代替导线将电压表正确接入电路(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到 左 (选填“左”或“右”
43、)端,电路连接正确后闭合开关,小娟发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数,移动变阻器的滑片时,电流表的示数会变化,则故障原因可能是小灯泡 短路 (选填“断路 ”或“短路”) (3)故障排除后,小娟根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图象(如图所示) 由图象(图 2)可知,小灯泡正常工作时的电阻是 8.3 ,当小灯泡两端的电压为 1V 时,小灯泡的电阻是 5 ,进一步分析图象可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而 增大 (选填“增大”或“减小”) 【考点】伏安法测电阻的探究实验菁优网版权所有【专题】实验题;压轴题;测量型实验综合题【分析】 (1)根据灯泡的额定
44、电压确定电压表量程,电压表并联在灯泡两端(2)连接电路时开关要断开,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最第 25 页(共 32 页)大阻值常见的电路故障有断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因(3)由图象找出不同电压下的电流值,根据欧姆定律求出灯泡电阻,比较阻值即可得出灯泡电阻随温度的升高而增大,灯泡电阻不是定值【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为 2.5V,电压表选 03V 量程,并联在灯泡两端,如图所示;(2)连接电路时开关应断开,由电路图知,滑动变阻器的滑片应放在左端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大因为电流表有示数,说明电路是通路,但电压表无示数,则应与电压表并联的灯泡
45、短路引起的;(3)由图象可知:小灯泡正常工作时,即两端的电压为 2.5V 对应的电流为:I=0.3A;则电阻 R= = =8.3,当小灯泡两端的电压为 1V 时,对应的电流为:I=0.2A;则电阻 R1= = =5,根据两组电压和电流计算出的灯丝电阻,相差较大,原因是由于灯泡灯丝电阻随灯泡温度的升高而增大,灯丝电阻不是一个定值故答案为:(1)图略;(2)左;短路;(3)8.3;5 ;增大【点评】本题考查了连接电路图、实验的注意事项、滑动变阻器的调节、实验故障分析、图象的分析等问题,是实验的常考内容,一定要掌握第 26 页(共 32 页)考点卡片1电流表、电压表在判断电路故障中的应用【知识点的认
46、识】(1)在串联电路中:当电路断路时:电压表测断路处的电压等于电源电压;测没断路的用电器的电压为零;电流表在任何位置都是零例如,当下图中 L1 断路时,L 1 两端电压为电源电压,L 2 两端电压为 0,任何点的电流都是 0当电路短路时:电压表测短路处的电压等于零;测没短路的用电器的电压比原来增大;电流表示数变大例如,当下图中 L1 短路时,L 1 两端的电压为 0,L 2 两端电压为电源电压,电路中电流比原来变大(2)在并联电路中:某支路断路时:电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压;电流表测断路所在支路示数为零;测没断路的支路仍为原来的示数例如,当下图中 L1 断路时,L
47、 1 两端电压等于电源电压,L 2 两端电压也等于电源电压,L 1 所在支路电流为 0,L 2 所在支路电流不是 0某支路短路时:所有支路都被短路,电源烧坏 (不常考) 第 27 页(共 32 页)【解题方法点拨】(1)当电压表示数为电源电压时有两种推测:是电压表所测范围电路断路;是电压表所测范围之外的所有用电器都短路(2)当电压表示数为零时有两种推测:是电压表所测范围电路短路;电压表所测范围之外有断路的地方(3)常结合灯泡的亮灭来进一步判断:串联电路中两灯都不亮可能是某处断;串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短;并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断(4)有时题意与上述推测矛盾:电压表或电流表自身
48、坏了或没接上时,示数为零【命题方向】利用电流表、电压表判断电路的故障是中考命题的热点,几乎是中考必出的问题,应该把几种情况下各位置电表的异常表现掌握清楚例 1:如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关 S 后,电路正常工作,过了一会儿灯 L 突然变亮,两表示数都变大,则该电路出现的故障可能是( )A灯 L 短路 B灯 L 断路 C电阻 R 断路 D电阻 R 短路分析:(1)由图可知,电阻 R、电灯 L 和电流表串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流;(2)根据电压表和电流表示数变大分析电路中的故障所在解:A、如果灯 L 发生了短路,电压表示数变为零不符合题意;B、如果灯 L 发生了断路,电流表示数变为零不符合题意;C、如果电阻 R 断路,电流表示数变为零不符合题意;D、如果电阻 R 短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大符合题意故选 D点评:本题考查了电路故障的判断注意短路和断路的区别,并且被短路的用电器不能工作第 28 页(共 32 页)例 2:如图所示,闭合开关 S,发现电灯 L1、L 2 均不亮,电流表