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2025年中考科學二輪專題【熱點·重點·難點】專練(浙江專用)--重難點06 特殊方法測電阻原理(含解析)

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2025年中考科學二輪專題【熱點·重點·難點】專練(浙江專用)--重難點06 特殊方法測電阻原理(含解析)

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重難點06 特殊方法測電阻原理
命題趨勢
考點 三年考情分析 2025考向預測
1、伏安法的變形測電阻:安阻法,伏阻法 2、等效替代法 3、串并聯電路特點測電阻 在近三年浙江中考科學試卷中,特殊方法測電阻考查題型豐富。選擇題常考查基本原理的理解,如判斷某種測量方法的可行性、根據電路狀態選擇合適的測量方法等;填空題多涉及電阻表達式的推導、實驗數據的處理與計算;實驗探究題可能圍繞特殊方法測電阻的實驗設計、實驗步驟的完善、實驗誤差分析等展開;計算題則將特殊方法測電阻與電路中的其他知識(如電功率、歐姆定律綜合應用等)相結合,考查學生的綜合分析能力。 預計 2025 年浙江中考科學仍會通過選擇題、填空題、實驗探究題和計算題考查特殊方法測電阻。選擇題可能會深化對原理的考查,如分析復雜電路中多種特殊方法測電阻的適用性、不同測量方法誤差來源的比較等;實驗探究題可能會對特殊方法測電阻的實驗進行改進創新,如利用新的電子元件或測量工具設計實驗,考查學生的創新思維和實踐能力
重點詮釋
【體系構建】
【重難詮釋】
知識點一、缺表模型
思路一:用電流表和已知阻值的定值電阻串聯來間接測量電壓
①基本思路
將已知阻值的定值電阻R0與電流表串聯起來并聯到待測量電阻Rx的兩端,利用U=IR0測出Rx兩端的電壓。
②常見類型
a.只有一個開關,一個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,將電流表與R0串聯,測出通過R0的電流I0; ②閉合S,將電流表與Rx串聯,測出通過Rx的電流Ix。 抓住電源電壓不變: I0R0=IxRx
b.有兩個開關,一個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S1,斷開S2,電流表測出通過R0的電流I0; ②閉合S2,斷開S1,電流表測出通過Rx的電流Ix。 抓住電源電壓不變: I0R0=IxRx
①閉合S,斷開S1,電流表測出通過R0的電流I0; ②再閉合S1,電流表測出總電流I。 抓住電源電壓不變: I0R0=(I-I0)Rx
①閉合S,斷開S1,電流表測出通過Rx的電流Ix; ②再閉合S1,電流表測出總電流I。 抓住電源電壓不變: (I-Ix)R0= IxRx
c.有一個開關,兩個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
閉合S,電流表A1測出通過R0的電流I0,電流表A2測出通過Rx的電流Ix。 抓住并聯電壓相等: I0R0=IxRx
閉合S,電流表A1測出通過Rx的電流Ix,電流表A測出總電流I。 抓住并聯電壓相等: (I-Ix)R0= IxRx
閉合S,電流表A1測出通過R0的電流I0;電流表A測出總電流I。 抓住并聯電壓相等: I0R0=(I-I0)Rx
d.有一個開關,一個電流表,一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,將滑片P移至最右端,電流表測出通過R0的電流I0; ②將滑片移至最左端,電流表測出總電流I。 抓住電源電壓不變: I0R0=(I-I0)Rx
思路二:分別構造兩個電路狀態,用電流和電阻表示電源電壓,列方程求解。
a.有兩個開關,一個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S、S1,電流表的示數為I1; ②再斷開S1,電流表的示數為I2。 抓住電源電壓不變: I1Rx= I2(R0+Rx)
①閉合S、S1,電流表的示數為I1; ②再斷開S1,電流表的示數為I2。 抓住電源電壓不變: I1R0= I2(R0+Rx)
b.有三個開關,一個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S、S1,斷開S2,電流表的示數為I1; ②閉合S、S2,斷開S1,電流表的示數為I2。 抓住電源電壓不變: I1Rx= I2R0
c.有一個開關,一個電流表,一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,將滑片P移至最左端,電流表的示數為I1; ②閉合S,將滑片P移至最右端,電流表的示數為I2。 抓住電源電壓不變: I1Rx= I2(R0+Rx)
思路三:用電阻箱等效替代被測電阻,直接讀數。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S、S1,調節滑片P,使電流表的示數為I; ②閉合S、S2,保持滑片P位置不變,調節R0,使電流表的示數仍為I。 電流I不變 電壓U不變 ∴ Rx=R0連入部分
①閉合S,將S1接到1,調節滑片P,使電流表的示數為I; ②閉合S,將S1接到2,保持滑片P位置不變,調節R0,使電流表的示數仍為I。 電流I不變 電壓U不變 ∴ Rx=R0連入部分
知識點二、缺表模型
思路一:用電壓表和已知阻值的定值電阻并聯與被測量對象串聯來間接測量電流。
①基本思路
將已知阻值的定值電阻R0與電壓表并聯起來與待測量電阻Rx串聯,利用測出通過Rx的電流。
②常見類型
a.只有一個開關,一個電壓表,一個已知阻值為R0的定值電阻
電路圖 步驟 數據處理
①將電壓表與R0并聯,閉合S,測出R0兩端的電壓U0; ②將電壓表與Rx并聯,閉合S,測出Rx兩端的電壓Ux。 抓住電流相等
b.有兩個開關,一個電壓表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,斷開S1,電壓表測出R0兩端的電壓U0; ②再閉合S1,電壓表測出電源電壓U。 抓住電流相等
①閉合S,斷開S1,電壓表測出Rx兩端的電壓Ux; ②再閉合S1,電壓表測出電源電壓U。 抓住電流相等
①閉合S,斷開S1,電壓表測出電源電壓U; ②再閉合S1,電壓表測出R0兩端的電壓U0。 抓住電流相等
c.有一個開關,一個電壓表,一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,將滑片移至最左端,用電壓表測出電源電壓U; ②閉合S,將滑片P移至最右端,用電壓表測出Rx兩端的電壓Ux。 抓住電流相等
思路二:用電阻箱等效替代被測電阻,直接讀數
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S、S1,調節滑片P,使電壓表的示數為某一定值U; ②閉合S,保持滑片P位置不變,調節R0,使電壓表的示數仍為U。 電壓表示數不變 電源電壓不變 ∴ Rx=R0連入部分
①閉合S,將S1接到1,調節滑片P,使電壓表的示數為U; ②閉合S,將S1接到2,保持滑片P位置不變,調節R0,使電壓表的示數仍為某U。 電壓表示數不變 電源電壓不變 ∴ Rx=R0連入部分
限時提升訓練
1.如圖是“伏安法測電阻”的實驗電路圖。關于該實驗,下列說法正確的是(  )
A.多次測量取平均值是為了尋找普遍規律
B.滑動變阻器的作用是改變電源電壓
C.“伏安法”測電阻的實驗原理是:由得到
D.在閉合開關前,應將變阻器滑片調至左端
【答案】C
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
2.利用電壓表與電流表測電阻的方法叫做“伏安法”,如圖所示,“伏安法”測電阻R的電路圖應該是
A. B.
C. D.
【答案】A
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
3.在課外實踐制作活動中,小紅將量程為0~3V的電壓表改裝成一個測量質量的電子秤,電路如圖甲所示。電源電壓恒為6V,電阻R0為60Ω,壓敏電阻R1的阻值隨壓力變化如圖乙所示。O點是杠桿OAB的支點,托盤固定在B點,AO∶BO=1∶4,托盤及杠桿組件的質量忽略不計,g取10N/kg。
(1)該電子秤最大測量值是   kg,由推理可知電子秤的刻度   (選填“均勻”或“不均勻”)。
(2)要增大電子秤的量程,有以下改進方法:①只將托盤固定的B點移至C點,②只將R0換成阻值為120Ω的電阻,③只將電源電壓調為4.5V,能實現的方法是   (選填①、②或③序號)。
【答案】(1)10;不均勻
(2)①③
【知識點】杠桿的平衡條件;歐姆定律及其應用;電路的動態分析
4.小初要測量定值電阻Rx的阻值(約十幾歐)現有器材:電源(6V)、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關各一個、導線若干。
(1)電路連好后,閉合開關前,應將滑動變阻器滑片移至最 ;閉合開關,移動滑片到某一位置,電壓表示數如圖乙所示,此時Rx兩端的電壓為 V。
(2)當小初準備讀取電流表示數時,發現兩電表示數突然都變為0。他用一條導線檢查電路故障,當將該導線兩端分別接到a、d接線柱上,發現電流表有示數,電壓表示數仍為0;當將該導線兩端分別接到c、f接線柱上,發現電壓表有示數,電流表示數仍為0;則由此可以判斷故障是: ;
(3)排除故障后繼續實驗,卻不慎將電流表損壞。小初發現桌上有一根標有長度刻度、總長為20.0cm、總阻值為10Ω的均勻電阻絲,還有一根帶有鱷魚夾的導線(如圖丙所示)。查閱資料了解到,均勻電阻絲阻值與長度成正比,經過思考,重新設計了如圖丁所示的電路(AB為電阻絲,C為鱷魚夾),繼續進行實驗。
①根據已知條件判斷,電壓表量程應選用 V;
②按照圖丁所示電路連接好器材,多次實驗測得數據如表所示
次數 1 2 3
AC長度(cm) 4.0 14.0 20.0
電壓表示數(V) 0.8 2.0 2.4
求出第1次實驗時電路中的電流I1= A;利用表中所有數據求出待測電阻Rx= Ω。
【解答】解:(1)電路連好后,閉合開關前,應將滑動變阻器滑片移至阻值最大處,即最左端;
圖乙中,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,此時Rx兩端的電壓為 1.2V;
(2)兩電表示數突然都變為0,說明電路斷路,他用一條導線檢查電路故障,當將該導線兩端分別接到a、d接線柱上,發現電流表有示數,則說明電流表、變阻器、開關和電源之間是通路;
當將該導線兩端分別接到c、f接線柱上,發現電壓表有示數,說明電源、待測電阻是連通的,電流表示數仍為0,則由此可以判斷故障是:cd間斷路;
(3)①根據表中電壓大小,電壓表量程應選用0~3 V;
②AC電阻絲與待測電阻串聯,電壓表則AC的電壓,電流表測電路中的電流,
AC部分的電阻:RAC10Ω=2Ω,
由歐姆定律,第1次實驗時電路中的電流:I10.4A;
根據串聯電路電壓的規律和歐姆定律,待測電阻:
Rx113Ω;
第2次測量,RAC10Ω=7Ω,由歐姆定律,第2次實驗時電路中的電流:
I2,根據串聯電路電壓的規律和歐姆定律,待測電阻:
Rx214Ω;
同理,Rx3=15Ω;
為減小誤差,取平均值作為測量結果:R測14Ω。
故答案為:(1)左;1.2;
(2)cd間斷路;
(3)①0~3V;②0.4;14。
5.
(1)同學們設計了如圖所示電路,老師指出他們的設計有不夠合理的地方.你認為下列分析正確的是____ .
A.移動滑片 P 時. 電路的總電阻沒有變化
B.當所測身高越大時, 電壓表的示數越小
C.電壓表的示數變化量跟身高變化量不成正比
D.電壓表的示數不能由零變化到最大刻度值
(2)在老師的引導下, 同學們設計出了正確的電路.是圖四個電路中的     電路
(3)確定正確的電路設計方案后,小組成員開始對器材的參數進行選擇.他們用了電壓為 12V 的電源、一根長為 80cm 的 均勻電阻絲(0.5Ω/cm) 、量程為 0~3V 的電壓表.為讓測量儀測量身高的范圍能達到最大,且測量精確度最高,選擇的定值 電阻 R1 的阻值應該為     Ω .
(4)利用選定的器材.小組同學連接好了測量電路.對身高為 160cm 的小曾進行測量時,電壓表的示數為 1.5V;對小楊進 行測量時, 電壓表的示數為 1.2V,則小楊的身高為    cm .
(5)滑動變阻器的工作原理是通過接入電路中的電阻絲的   來改變電阻的。滑動變阻器能變阻的接法是   接線。連接好電路好后,在閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調至    的位置。
【答案】(1)C
(2)丁
(3)120
(4)152
(5)長度;一上一下;阻值最大值
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【解答】(1)改變滑動變阻器接入電路中的電阻絲的長度,電阻不同,改變電阻;滑動變阻器連接時,接線柱一上一下接線;閉合開關前,滑動變阻器的滑片調至阻值最大值的位置,保護電路;
(2)根據圖所示電路分析,
A.移動滑片P時,接入電路的電阻改變,電路的總電阻改變,A不符合題意;
B.當所測身高越大時,電阻變大,分壓變大, 電壓表的示數越大,B不符合題意;
C.由于電壓表測量R2,電阻改變時,電流也改變,根據U=IR,電壓表的示數變化量跟身高變化量不成正比,C符合題意;
D.滑片在最小方時,接入電阻為0,電壓表示數為0,D不符合題意;
(3)設計出了正確的電路,
甲圖,電壓表測量滑動變阻器的分壓,同樣電壓表示數和身高不成正比,不合理;
乙圖,人身體越高,R2電阻越大, 電壓表示數越小,不合理;
丙圖,人體越高,電壓表測量的范圍減小,示數變小,不合理;
丁圖,人體越高,電壓表測量的范圍越大, 電壓表示數越大, 設計合理;
(4)根據電阻絲長度,計算電阻為R2=80cm×0.5Ω/cm=40Ω,電壓表量程為0~3V,根據串聯電路分壓規律,計算定值電阻;
(5)當身高為160cm時,電壓表的示數為1.5V,電壓表測量的電阻為,長度為,電阻下方的高度為h=160cm-40cm=120cm;測量小楊身高時, 電壓表的示數為1.2V,測量的電阻為,電阻長度為,則小楊的身高為120cm+32cm=152cm。
【分析】(1)改變接入電路的電阻絲的長度,可以改變電阻,滑動變阻器連接時,接線柱一上一下;
(2)電壓表測量處的電阻、電流改變時,分壓變化和電阻不成正比;
(3)當滑片上連接電壓表時,滑片改變,電壓表測量的范圍不同,示數不同, 與所測量的范圍成正比;
(4)根據電阻規格和長度,計算電阻;利用,計算電路中的電流,結合,計算電阻;
(5)根據電壓表示數和電流,計算電壓表測量的電阻, 結合電阻絲的規格,計算長度;再利用接入的長度,計算實際高度。
6.定值電阻Rx的阻值未知,為了測量其電阻值,請完成以下內容:
(1)用伏安法測量Rx的阻值,電路圖如圖1所示。實驗中,要改變電阻R兩端的電壓進行多次(至少三次)的測量,測量結果需要記錄在表格里,請你在虛框內設計出實驗記錄表格;
(2)同學們又設計了圖2中的兩種測量方案,方案中使用了阻值為R0的定值電阻,且R0≠Rx;
①方案一:如圖,閉合開關S,如果電壓表V1和V2的讀數分別為U1和U2,則電阻Rx的阻值表達式Rx= ;
②方案二:如圖,將S接a接線柱,讀出電流表的示數I1;再將s接b接線柱,讀出電流表的示數I2;由I1R0=I2Rx可得Rx。
請判斷:上述得到的結果 (選填“正確”或“錯誤”);
理由是: 。
【解答】解:(1)伏安法測量電阻需要測量電壓和電流,且計算電阻,表格如下:
次數 U/V I/A R/Ω R的平均值/Ω
1
2
3
(2)①方案一:如圖,閉合開關S,如果電壓表V1和V2的讀數分別為U1和U2,根據串聯電流相等,電壓之比等于電阻之比,即U1:U2=R0:Rx,則電阻Rx的阻值表達式RxR0。
②方案二:如圖,將S接a接線柱,讀出電流表的示數I1;再將s接b接線柱,讀出電流表的示數I2;由于電流不等,R0≠Rx;分得的電壓不等,I1R0≠I2Rx;故結果錯誤;
理由是:兩次R0與Rx分得的電壓不等。
故答案為:(1)見解答;
(2)①R0。
②錯誤;兩次R0與Rx分得的電壓不等。
7.小明同學為了制作一個溫度報警裝置設計了如圖甲所示電路,R1為熱敏電阻,它的阻值隨溫度的變化圖像如圖乙所示,當溫度是40℃時,電壓表示數為10.8V;溫度為60℃時電壓表示數為12V。R0是定值電阻,電源電壓保持不變。
(1)甲電路中,溫度越高電壓表示數越   ;
(2)請通過計算求出小明所選用的定值電阻是多少Ω,電源電壓為多少V?(寫出必要的文字說明及表達式和最終結果);
(3)小魏同學用原有熱敏電阻和恒流電源設計了如圖丙所示電路,其中的“恒流源”是一個特殊電源,電流大小由電源內部結構決定,當電阻R1變化時,通過R1的電流大小保持不變。通過數字電壓表的示數可反映環境的溫度。某次環境溫度從:20℃上升到30℃,電壓表的示數變化了10mV。當環境溫度為40℃時,電壓表示數為   mV。當溫度的變化值相同時,電壓表示數的變化值越大,該測溫裝置的靈敏度越高。若要增大該測溫裝置的靈敏度,可換一個電流值更   的恒流源。
【答案】(1)大
(2)300Ω,18V
(3)80;大
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【解答】(1)根據圖甲、乙,電阻串聯,電壓表測量R0兩端的電壓,溫度越高,R1的阻值越小,電路的總電阻越小,電路中的電流越大,根據U=IR,R0兩端的電壓越大。
(2)圖乙中,當溫度是40℃時,R1的阻值是200Ω,電壓表的示數為10.8V,根據則
,則······①
圖乙中,當溫度是60℃時,R1的阻值是150Ω,電壓表的示數為12V,根據,得
······②,聯立①②,得到:R0=300Ω,U=18V;
(3)根據圖乙,溫度上升80℃,對應電阻減小:250Ω-50Ω=200Ω,每升高1℃,R1的阻值減小值為:,電流恒定時,U與R成正比,故電壓變化量ΔU與電阻變化量ΔR成正比,即兩者的比值即為恒定電流的值。從20℃~30℃,電阻減小量為:2.5×10Ω=25Ω;
故恒定電流值為:,
當環境溫度為40℃時,電阻為200Ω,電流不變仍為0.4mA,故電壓U1=IR″1=0.4mA×200Ω=80mV
為了增大改裝置的靈敏度,應該在溫度變化量相同時,變化更大的電壓,根據U=IR,恒流狀態下,電流I越大,電壓U變化量越大,裝置更靈敏,應該換一個電流更大的恒流源。
【分析】(1)根據電阻和溫度關系,判斷電阻變化,在串聯電路中,電阻減小,電流變大,減小的電阻分壓變小;
(2)根據,結合不同溫度下的電阻和分壓,計算電流,根據串聯電路電阻相等,計算定值電阻和電源電壓;
(3)根據電流恒定,電壓的變化和電阻的變化成正比,計算電流大小;利用U=IR,計算分壓大小。
(1)由圖甲可知,兩個電阻串聯,電壓表測量R0兩端的電壓,由圖乙可知,溫度越高,R1的阻值越小,由電阻的串聯可知電路中的總電阻越小,由可知電路中的電流越大,由U=IR可知R0兩端的電壓越大。
(2)由圖乙可知,當溫度是40℃時,R1的阻值是200Ω,電壓表的示數為10.8V,根據歐姆定律得到

由圖乙可知,當溫度是60℃時,R1的阻值是150Ω,電壓表的示數為12V,根據歐姆定律得到

由①和②得到
R0=300Ω,U=18V
(3)根據圖乙可知,溫度上升80℃,對應電阻減小
250Ω-50Ω=200Ω
故每升高1℃,R1的阻值減小值為
根據可知在恒定電流狀態下,U與R成正比,故電壓變化量ΔU與電阻變化量ΔR成正比,即,兩者的比值即為恒定電流的值。從20℃到30℃,電阻減小量為
2.5×10Ω=25Ω
故恒定電流值為
當環境溫度為40℃時,電阻為200Ω,電流不變仍為0.4mA,故電壓
U1=IR″1=0.4mA×200Ω=80mV
[2]為了增大改裝置的靈敏度,應該在溫度變化量相同時,變化更大的電壓,根據歐姆定律變形公式U=IR可知,恒流狀態下,電流I越大,電壓U變化量越大,裝置更靈敏,故應該換一個電流更大的恒流源。
8.如圖甲是物理小組的同學測量標有“2.5V”的小燈泡電阻的電路圖。
(1)把電路補充完整,使滑片向左移動時小燈泡變暗。
(2)在實驗過程中,調節滑動變阻器,使電壓表的示數為2.5V時,小燈泡正常工作,此時電流表的示數如圖乙所示,為 A,則小燈泡此時的電阻是 Ω(結果保留一位小數)。
(3)甲同學認為,應該多次測量不同電壓下小燈泡的電阻,求出平均值才更精確,你認為他的觀點是否合理? ,原因是 。
(4)實驗小組的同學利用已知阻值為R0的定值電阻、一塊電壓表、三個開關和電壓恒定不變的電源及滑動變阻器,設計了如圖丙所示的電路,也測出了額定電壓為2.5V的小燈泡正常發光時的電阻,實驗步驟如下:
① ,調節滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為2.5V;
②保持滑片位置不變,然后閉合開關S和S2,斷開開關S1,記下電壓表示數為U;
③則可計算出小燈泡正常發光時的電阻為RL= (用已知量和測量量表示)。
【解答】解:(1)要求滑動變阻器的滑片向左滑動時燈泡變暗,即接入電路的電阻變大,所以應選擇變阻器的右下接線柱B與開關右側接線相連,如圖:
(2)由圖乙可知,電流表選用的是0~0.6A的量程,分度值為0.02A,電流表的示數為0.3A,小燈泡正常發光時的電壓為2.5V,電阻為
(3)小燈泡的電阻會隨著溫度的變化而變化。當通過小燈泡的電流增大,燈絲溫度升高,電阻也會隨之增大。因此,在不同的電壓下,小燈泡的電阻值是不同的,故求不同電壓下燈泡電阻的平均值不合理。
(4)①閉合開關S和S1,斷開開關S2,此時電壓表測燈泡兩端電壓,調節滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為2.5V,故燈泡正常發光;
②保持滑片位置不變,然后閉合開關S和S2,斷開開關S1,記下電壓表示數為U,電壓表測量燈泡和R0的總電壓,此時電路的連接方式沒有發生改變,所以燈泡仍然正常發光,由串聯電路特點和歐姆定律可得,通過電路的電流為
小燈泡正常發光時燈泡的電阻為。
鞏固訓練
1.小林通過網絡查詢得知,電子體溫計的探測器是熱敏電阻,其阻值隨著溫度的變化而變化。小林買來一個熱敏電阻,準備設計并制作一支模擬電子體溫計。他計劃先測出此熱敏電阻在不同溫度時的阻值,按照圖甲所示連接了實驗電路。RT為熱敏電阻,實驗時,RT置于溫控箱(圖中虛線區域)中。電源電壓保持不變,R1為定值電阻,R2為電阻箱(0~9999Ω),S2為單刀雙挪開關,開關S1和S2閉合前,小林將電阻箱R2的阻值調到最大。
(1)小林首先調節溫控箱的溫度,使RT溫度為32℃,閉合S1,將S2接2,讀出電壓表的示數為2.4V,接著將S2接1,調節電阻箱R2的阻值,使電壓表示數為   V,讀出R2的阻值即為32℃時RT的阻值,這是采用了   (選填“控制變量法”、“理想模型法”或”等效替代法”)。逐漸升高溫控箱的溫度,根據上述方法測量出RT在不同溫度時的阻值,小林依據所測數據畫出的阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示;
當RT的溫度升至42℃時,閉合S1,將S2接2,電壓表示數為3V,則R1=   Ω;
(2)電壓表改裝成溫度顯示儀溫度越高,示數越大,下列電路中符合要求的電路是________。
(3)
A. B.
C. D.
【答案】(1)2.4;等效替代法
(2)400
(3)D
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
2.小明同學學習了伏安法測電阻。實驗中小明發現電 壓表壞了,他利用實驗室備有的下列器材測出了待測電阻Rx 的阻值。
A.待測定值電阻Rx :阻值在 7 9Ω之間
B. 電阻箱R '
C. 電流表A:測量范圍 0~0.6A ,0~3A D. 電源E: 電源電壓恒定,大約為 4V
E.單刀雙擲開關(雙向開關)S及導線若干。
為了較精確地測出待測電阻Rx 的阻值,小明設計了如圖所示的電路。
(1)伏安法測電阻的原理為R =     。在小明設計的電路中, 電流表的量程應選   A。
(2)小明按正確的操作,將開關擲向a ,讀出電路穩定后A表的示數(記為I) ,又將開關擲向b ,調節   的 阻值,使電流表示數為   ,讀出此時電阻箱的阻值為R0。請你寫出用測得的物理量表示的Rx 的表達式:Rx =   。
(3)這種測量方法與“曹沖稱象 ”方法相似,稱為   法。
【答案】(1);0~0.6
(2)電阻箱R;I;R0
(3)等效替代
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【解答】伏安法測量電阻時,
(1)實驗時,需要測量電壓和電流,測電阻的原理為;結合電路,當開關擲向a時,兩個電阻串聯,當滑動變阻器接入電路電阻最小時,待測定值電阻Rx阻值在7-9Ω之間,計算電路中最大電流:,則電流表選擇0~0.6A的量程;
(2)利用電阻箱與待測電阻并聯,電阻箱可以直接讀數,利用等效替代的實驗方法,測量電阻的阻值;將開關擲向a,讀出電流表的示數I,將開關擲向b,調節電阻箱R'的阻值,使電流表示數為I,讀出電阻箱的阻值為R0。由于電源電壓、滑動變阻器不變,電流相同時,則電阻相等,Rx=R0。
(3)利用實驗中,電流相等,測量方法與“曹沖稱象”方法相似,稱為等效替代法。
【分析】(1)伏安法測電阻的原理為;當滑動變阻器接入電路電阻最小時,利用,計算電路中最大電流,判斷電流表量程;
(2)根據電壓、滑動變阻器的電阻不變,當電流相同時,接入電路的電阻相等,電阻箱可以直接讀數,根據電阻相等,測量電阻;
(3)利用電流相等時,電阻箱的示數與未知電阻的阻值相等,利用了等效替代。
3.測電阻的方法有很多,比如:
(1)在“用電流表和電壓表測量定值電阻”的實驗中,按圖甲所示的電路連接進行實驗。
①該實驗的測量原理:   ;
②開關S閉合前,先將滑動變阻器滑片P置于   端;
③檢查電路連接無誤后,閉合開關S,觀察和記錄每次實驗電壓表和電流表的讀數,計入下圖表格中。其中第2組數據中,電壓表的讀數如圖乙所示,電流表的讀數如表格所示:
實驗序號 電壓/V 電流/A 電阻/Ω
1 1.5 0.31 4.84
2
0.4
3 2.5 0.48 5.21
④根據表格內相關數據計算可知:被測電阻的阻值是   Ω(結果保留到0.01位);
⑤實驗進行了多次測量,其目的是   ;
(2)小明的小組對實驗進行了拓展,設計了圖丙電路,用來直接測出接入1、2兩點間導體的電阻(電源為1節新的干電池)。
①用導線連接1、2兩點,電流表的示數如圖丁,則通過變阻器的電流為   A。此時1、2兩點間的電阻為0Ω,則在電流表指針所指的刻度上標0Ω;
②保持變阻器滑片不動,把待測電阻接入1、2兩點之間,此時電流表讀數為0.1A,則的阻值是   Ω,然后在電流表的0.1刻度處標上相應的阻值。依此方法,在電流表的刻度上一一標上相應的阻值,這樣就可以用此電流表測出接入1、2兩點間導體的電阻;
③干電池用久了電壓會變小,此時再用導線連接1、2兩點,電流表的指針就不能對準0Ω刻度線。要使指針重新對準0Ω刻度線,變阻器的滑片應向   端移動。
【答案】(1);B;5.02;求平均值減少實驗誤差(或使測量結果更準確)
(2)0.5;12;B
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
4.光華中學九年級二班的同學學習測電阻的方法后做了測量定值電阻Rx的阻值的實驗,為了較精確地測出待測電阻Rx的電阻,各小組的同學積極動腦設計電路、進行實驗。實驗室備有下列器材:
A.待測定值電阻Rx,阻值為幾千歐;
B.學生電源(電源電壓恒定為6V);
C.滑動變阻器R1(標有“20Ω 2A”);
D.滑動變阻器R2(標有"“100Ω 1.5A”);
E.滑動變阻器R3(標有“1000Ω 3A”);:
F.電流表(量程0~0.6A,0~3A);
G.電壓表(量程0~3V,0~15V);
H.開關,導線若干。
(1)小科小組成員設計了如圖甲所示的電路圖,他們選擇了其中的部分器材進行實驗,實驗后發現,該方案無法測出電阻Rx的值,請分析其主要原因是   

(2)大家一起討論,小王覺得不要電流表也可以完成實驗,他設計了如圖乙所示的電路圖,為了使測出的電阻值更準確,小王應該選擇滑動變阻器   (選填“R1”“R2”或“R3”)來完成實驗;
(3)受到小王設計思路的啟發,小李也想到了一個方法,他設計了如圖丙所示的電路,他們向老師借了一個阻值可調節且可讀數的電阻箱,實驗過程中不需要拆接電路也測出了待測電阻的阻值。實驗步驟如下:
①先閉合開關S、S1,調節滑動變阻器使電壓表示數為U0,
②再斷開開關S1,閉合開關S2,   ,讀取此時電阻箱的示數即為Rx的阻值;
(4)小王小組按照圖乙電路進行實驗測出了電阻Rx的阻值后,回憶老師講過電壓表相一當于一個能顯示自身兩端電壓的定值電阻,他們又設計了如圖的四個實驗電路。能先測出電壓表自身電阻后,再測出Rx阻值的電路是   (電源電壓恒定且已知,定值電阻R0=2kΩ)
【答案】(1)電阻阻值太大,導致電流太小,電流表無法測量
(2)R3
(3)調節滑動變阻器使電壓表示數為U0
(4)B
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【解答】(1)待測定值電阻Rx,阻值為幾千歐,電源電壓為6V,由歐姆定律公式 可知,若電阻為1000Ω,通過定值電阻的最大電流為0.006A,遠小于電流表小量程的分度值為0.02A,無法用電流表直接測出。
(2)由圖乙可知,滑動變阻器與Rx串聯,根據串聯電路分壓的特點,分得的電壓與電阻成正比,待測定值電阻Rx,阻值為幾千歐,滑動變阻器R1、R2的阻值太小,調節時,電壓表的示數基本不變,為了使測出的電阻值更準確,則小王應該選擇最大阻值為1000Ω的滑動變阻器R3。
(3)如圖丙所示的電路,實驗步驟如下:
①先閉合開關S、S1,調節滑動變阻器使電壓表示數為U0,
②再斷開開關S1,閉合開關S2,調節滑動變阻器使電壓表示數為U0,讀取此時電阻箱的示數即為Rx的阻值。
兩個步驟中,RX、R’分別與滑動變阻器串聯,調節滑動變阻器使電壓表示數都為U0,則電阻箱的示數就是Rx的阻值。
(4)A.只能測量出待測電阻與電壓表串聯時的電壓,A不可行,A不符合題意;
B.閉合開關S1、S2時,待測電阻與電壓表串聯,閉合開關S1、S3時,定值電阻與電壓表串聯,電壓表示數分別為U1、U2,由串聯電路電壓的規律可分別求出兩電阻的電壓為
根據分壓原理有 ①

因U、U1、U2、R0為已知量,由①②可求出待測電阻,B可行,B符合題意;
C.開關擲向左側,若能測量出待測電阻的電壓,則開關擲向右側時,會導致電流從電壓表負接線柱流入,無法測量定值電阻的電壓,C不可行,C不符合題意;
D.閉合開關S1、S3時,若能測出R0兩端的電壓,閉合開關S1、S2時,會導致電流從電壓表負接線柱流入,無法測量定值電阻的電壓,D不可行,D不符合題意。
故答案為:B。
【分析】(1)電壓一定時,電阻越大,電流越小;
(2)定值電阻和滑動變阻器串聯,電流相同,分得的電壓與電阻成正比,結合實驗電阻的最大值和設定的電壓求解滑動變阻器的最小電阻,結合該電阻數值選擇滑動變阻器即可; (3)要研究電流和電阻的關系,需要保證電阻的電壓不變;
(4)測量電阻的阻值,需要測量其電流與電壓,結合電路圖分析求解即可。
5.用甲圖“測量小燈泡電功率”的實驗中,電源電壓恒為3.0V,小燈泡的額定電壓為2.5V
(1)閉合開關后,發現小燈泡不亮,電流表示數為0,你認為產生該現象的原因是    ;
(2)小明移動滑動變阻器的滑片過程中,測量出了4組實驗數據,描點并繪制出了通過滑動變阻器的電流I隨其兩端電壓U變化的圖像,當電壓表示數為    V時,小燈泡正常發光,此時小燈泡的功率為    W;
(3)同組的小英通過計算指出曲線上所標出的五個點中,   點并不是實驗直接測得的數據,她的理由是    。
(4)【拓展】(特殊方法)好學的小明同學又向老師要了一個R0=20Ω的定值電阻,用來替換電路中的電流表。替換后電路如圖丙所示,并設計下列方案測量小燈泡的額定功率。
閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數等于小燈泡的額定電壓;
保持滑片位置不變,電壓表所接的b接點不動,只斷開a接點,測定值電阻R兩端的電壓U0,計算通過R0的電流;
計算小燈泡的額定功率。
小明仔細分析發現此方案無法測出小燈泡的額定功率,其原因是:
①   ;
②   。
【答案】(1)滑動變阻器斷路
(2)0.5;0.625
(3)E;E點時滑動變阻器接入電路的阻值為25Ω,滑動變阻器的最大阻值為20Ω,不可能達到25Ω
(4)小燈泡無法達到額定電壓;更換位置后,電壓表正負接線柱接反了
【知識點】電功率的計算;電功率的測量
【解析】【解答】測量小燈泡電功率的實驗中,
(1)閉合開關后,小燈泡不亮,電壓表有示數,電流表示數為0,是滑動變阻器斷路了;
(2)根據圖像,電壓表測量滑動變阻器的分壓,燈泡正常發光的電壓為2.5V,當電壓表示數為3V-2.5V=0.5V時,小燈泡正常發光,根據乙圖,電壓表為0.5V時,電流為0.25A,小燈泡的功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(3)圖乙中,E點并不是實驗直接測得的數據,是E點滑動變阻器接入電路的阻值為,而滑動變阻器的最大阻值為20Ω,不可能達到25Ω;
(4)特殊方法測量小燈泡的額定功率時,R0=20Ω,
閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數等于小燈泡的額定電壓;
保持滑片位置不變,電壓表所接的b接點不動,只斷開a接點改接到c點,測定值電阻R兩端的電壓U0,計算通過R0的電流;計算小燈泡的額定功率。而方案無法測出小燈泡的額定功率,原因是:① 根據,當只有R0時,電流最大,不能到達燈泡的正常發光電流,小燈泡無法達到額定電壓;②更換位置后,電壓表正負接線柱接反了。
【分析】(1)在串聯電路中,電流表無示數,電壓表有示數,電壓表測量的位置斷路;
(2)根據串聯電路分壓規律,計算燈泡分壓,利用P=UI計算電功率;
(3)根據,計算電阻;分析實驗不可進行;
(4)根據實驗操作,判斷不能測量電功率的原因。
6.在探究影響導體電阻大小的因素時,小兵、小紅兩位同學做出了如下猜想:
①導體的電阻與導體的長度有關。
②導體的電阻與導體的橫截面積有關。
③導體的電阻與導體的材料有關。
實驗室提供了4根電阻絲,規格、材料如表:
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.5 0.5
B 鎳鉻合金 1.0 0.5
C 鎳鉻合金 0.5 1.0
D 錳銅合金 0.5 0.5
為了驗證上述猜想,他們設計了如圖所示的實驗電路。
(1)小兵選用編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗,是為了驗證猜想   (填序號)。
(2)有同學認為:可以只根據燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲阻值的變化情況。老師指出,此實驗中這種方法不可取,這是因為電源電壓一定時,所選電阻絲的阻值若是相差不大,那么燈泡亮度變化   (選填“明顯”或“不明顯”)。
(3)小紅認為僅材料B也可以探究電阻大小與導體長度的關系。她第一次將B接入電路測出電流大小,再將B對折后接入電路中測出電流,她的做法是否正確?   原因是?   。
【答案】(1)②
(2)不明顯
(3)不正確;沒有控制導體的橫截面積相同
【知識點】影響電阻大小的因素
7.為探究“導體電阻大小的影響因素”,小花同學利用同種合金材料制成的a、b、c三條電阻絲(不考慮溫度對電阻的影響)進行實驗,A、C長度相同,B、C粗細相同,如圖所示。連接電路,分別接入電阻絲A、B、C。
(1)如圖所示電路,實驗前最好在導線a、b間連接   (選填“導線”或“電阻”),目的是為了   ;在M、N之間分別接上不同導體,閉合開關,通過觀察   來比較導體電阻大小;
(2)物理實驗中,把難于測量的物理量通過轉換變成能夠測量的物理量,或者把某些不易顯示的物理現象轉換為易于顯示的現象的方法,稱之轉換法。下列實驗利用了轉換法的是_____。
A.探究電流與電壓的關系
B.探究不同物質的吸熱能力時,用酒精燈加熱時間的長短反映物質吸收熱量多少
C.探究電阻與橫截面積是否有關時,選用長度和材料相同的不同電阻絲進行實驗
D.利用真空罩中的鬧鈴,探究聲音傳播的條件
【答案】(1)電阻;保護電路;電流表
(2)B
【知識點】聲音的傳播條件;影響電阻大小的因素;探究電流與電壓、電阻的關系實驗;比較不同物質吸熱的情況實驗
【解析】【解答】探究導體電阻大小的影響因素時,(1)實驗時,在MN間接入不同導體,根據電流表示數大小,反應電阻的大小,根據圖像,在a、b間連接電阻與電阻絲串聯,避免電流表短路,保護電路;
電路電阻越大,電流越小,電流表示數越小,實驗通過觀察電流表示數,比較導體電阻大小。
(2)A.探究電流與電壓的關系,需要保持電阻一定,利用了控制變量法,故A不符合題意;
B.探究不同物質的吸熱能力時,加熱時間越長,物體吸收熱量越多,用酒精燈加熱時間的長短反映物質吸收熱量多少,用到轉換法,故B符合題意;
C.在探究電阻與橫截面積關系時,保持長度和材料相同,利用了控制變量法,故C不符合題意;
D.探究聲音傳播的條件時,將真空罩中氣體抽出,聽鬧鈴聲音變化,采用實驗加推理的方法,故D不符合題意。
故選B。
【分析】(1)探究大小的影響因素時,利用電流表示數大小,反應電阻的大小,為了保護電路,實驗裝置中串聯電阻,避免短路;
(2)實驗中,改變被探究的物理量,其他保持不變,是控制變量法;利用便于觀察或測量的現象,表示不便于觀察的現象,利用了轉換法;探究真空不能傳聲時,利用了科學推理法。
(1)[1][2]串聯電路起到分壓作用,如圖所示電路,為了保護電路,實驗前最好在導線a、b間連接電阻與電阻絲串聯。
[3]電路中串聯電流表,電路電阻越大,電流越小,電流表示數越小,反之電路電阻越小,電流越大,電流表示數越大,則在M、N之間分別接上不同導體,閉合開關,通過觀察電流表來比較導體電阻大小。
(2)A.探究電流與電壓的關系,用到控制變量法,故A不符合題意;
B.探究不同物質的吸熱能力時,物質吸收熱量多少不能直接看出,用酒精燈加熱時間的長短反映物質吸收熱量多少,用到轉換法,故B符合題意;
C.探究電阻與橫截面積是否有關時,選用長度和材料相同的不同電阻絲進行實驗,用到控制變量法,故C不符合題意;
D.利用真空罩中的鬧鈴,探究聲音傳播的條件,采用實驗加推理的方法,故D不符合題意。
故選B。
8.小南用如圖甲所示的電路測量電阻Rx的阻值。
(1)實驗原理:   ;
(2)連接電路時開關應    ,滑動變阻器的滑片應移到最    端;
(3)閉合開關,移動滑片,當電壓表示數為2.4V時,電流表示數如圖乙所示,其示數為    A,則待測電阻的阻值為    Ω;
(4)改變滑片的位置,記錄幾組相應數據,多次測量的目的是    ;
(5)如圖丙所示,小南按照老師的要求,設計了在缺少電壓表時,測量待測電阻Rx阻值的方案,R0為已知阻值的電阻。閉合開關,記錄電流表A1的示數為I1,電流表A2的示數為I2,請寫出待測電阻Rx的表達式:Rx=    (用R0、I1和I2表示)。
【答案】(1)
(2)斷開;右
(3)0.24;10
(4)求平均值減小誤差
(5)
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
9.小聰同學用伏安法測電阻,實驗電路圖如圖甲所示。
(1)該實驗的原理是   ;
(2)小聰同學用完好的器材,按如圖甲所示實驗電路圖正確連接電路,實驗時正確操作,剛一“試觸”,就發現電流表的指針迅速擺動到最大刻度,其原因可能是:   ;
(3)小聰同學重新按圖甲所示的實驗電路圖正確連接電路,進行實驗,某次實驗中電壓表示數如圖乙所示,電流表示數如圖丙所示,被測電阻Rx=   Ω;
(4)為了使測量結果更準確,應移動滑動變阻器的滑片,    ,進行多次實驗,計算平均值;
(5)若滑動變阻器的最大阻值為R,被測電阻的阻值為Rx,實驗過程中電流表突然燒壞,不能正常使用了,他想出一個方法,應用現有的器材,也能測出電阻Rx的阻值。
實驗步驟如下:
①將滑動變阻器滑到a端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U1;
②將滑動變阻器滑到b端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U2;
③讀出滑動變阻器的最大值R;
④則被測電阻Rx的阻值為:Rx=   (寫出表達式);
(6)將上述實驗中的電阻換成小燈泡,用同樣的方法測量小燈泡的電阻,發現小燈泡兩端的電壓越高,小燈泡的電阻越高,原因是   
【答案】(1)
(2)選用電流表量程太小
(3)8
(4)改變待測電阻兩端的電壓
(5)
(6)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大
【知識點】歐姆定律及其應用;伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【解答】伏安法測電阻時,
(1)測量電阻時,需要測量電壓和電流,實驗的原理是;
(2)根據圖甲,剛一“試觸”,電流表的指針迅速擺到最大刻度,是選用電流表量程太小了;
(3)根據圖乙,電壓表示數為2.4V,根據圖丙,電流表示數為0.3A,測得電阻;
(4)實驗時,移動滑動變阻器的滑片,改變待測電阻兩端的電壓,進行多次實驗,計算平均值,可以減小誤差;
(5)利用電壓表和滑動變阻器,測量未知電阻的阻值Rx,
實驗步驟如下:
①滑動變阻器滑到a端,滑動變阻器取值最小,閉合開關S,電壓表的示數為U1,測量了電源電壓;
②將滑動變阻器滑到b端,取值最大,閉合開關S,讀出電壓表示數,記為U2,是RX的分壓;
④計算未知電阻為;
(6)測量小燈泡的電阻時,小燈泡兩端的電壓越高,小燈泡的電阻越大,是燈泡電壓增大,電功率變大,溫度升高,燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
【分析】(1)測量未知電阻的原理是;
(2)電流表量程較小,指針超過量程;
(3)根據電壓表、電流表量程測量電壓和電流,利用,計算電阻;
(4)實驗時,移動滑片,電阻改變,定值電阻兩端的電壓改變;
(5)根據串聯電路分壓規律,結合電壓和電阻計算電流,根據電阻的分壓和等流,計算電阻;
(6)燈絲電阻隨溫度的升高而變大。
10.以下是小宇和小韓完成的三個電學實驗。
(1)小宇在“探究電流與電壓的關系”實驗中,運用了控制變量的科學方法。他和實驗小組成員經過相互討論,完成了該實驗方案的三次設計如圖1:從A、B、C三幅電路圖可以看出他們對實驗不斷改進的設計過程。
①由圖1A到圖1B,改進的主要理由是    (只填序號);
②由圖1B到圖1C,改進的主要理由是    (只填序號);
以上兩空均從下列選項中選填:
A.為了防止燈泡燒壞
B.可方便改變定值電阻兩端電壓,從而多次測量,得出普遍性的規律
C.為了讓電路更完整
D.為了保證電阻大小保持不變
(2)圖2甲所示是小宇測小燈泡電阻的實驗電路圖,小燈泡標有“2V”字樣。
①閉合開關前,小宇應將滑動變阻器的滑片移到    端(選填“a”或“b”);
②小燈泡正常發光時,電流表示數如圖2丙所示,此時燈絲電阻為    Ω,為了驗證前面實驗的一個改進理由,他特意通過多次測量數據繪制了乙圖圖線,使改進理由得以驗證;
(3)圖2丁是同桌小韓設計的測量電阻Rx的特殊測量方法電路。
①小韓在測量一個定值電阻的阻值時,他發現電壓表已經損壞而無法使用,于是他設計并進行了如下實驗:(電源電壓恒定,定值電阻R0的阻值已知)
a.按圖2丁電路圖連接好實物電路;
b.閉合開關S1,斷開S2,讀出電流表的示數I1;
c.閉合開關S2,斷開S1,讀出電流表的示數I2;
d.寫出Rx的表達式:Rx=   ;
②小宇認為小韓測得的定值電阻Rx的阻值還不夠精確,因為他沒有進行多次測量求平均值;小韓也認為小宇的實驗結果一樣不可靠,因為小宇也沒有求小燈泡電阻的平均值你認為他們的看法中    。
A.都正確
B.小宇正確
C.小韓正確
D.無法確定
【答案】(1)D;B
(2)b;4
(3);B
【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗;伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【解答】(1)研究電流與電壓的關系,必須保持電阻值一定;小燈泡燈絲電阻受溫度影響較大,如果兩端電壓發生改變,不僅電流發生變化,燈絲阻值也會改變,要保持電阻不變,應該使用定值電阻,所以電路圖應由1改到2,故答案為:D。
為了使實驗結論具有普遍性,一般要進行多次測量,滑動變阻器能改變電路中的電流和定值電阻兩端的電壓,從而達到多次測量的目的,所以電路圖應由2改到3,故答案為:B。
(2)為了保護電路,閉合開關前,小宇應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處,即b端。
小燈泡正常發光時,電流表示數如圖2丙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數為0.5A,則此時燈絲電阻為
(3)閉合開關S1,斷開S2,電路為R0串聯的簡單電路,讀出電流表的示數I1,由歐姆定律,電源電壓為
閉合開關S2,斷開S1,電路為Rx串聯額簡單電路,讀出電流表的示數I2,因電源電壓不變,可求Rx得電阻為
測量定值電阻的大小,為減小誤差,要多次測量取平均值,故小宇認為小韓測得的定值電阻Rx的阻值還不夠精確,因為他沒有進行多次測量求平均值;由圖乙知,燈泡電流隨電壓的變化關系為曲線,故燈的電阻隨溫度的變化而變化,不能取平均值,所以小宇正確,故答案為:B。
【分析】(1)研究電流與電壓的關系,必須保持電阻值一定;小燈泡燈絲電阻受溫度影響較大;滑動變阻器能改變電路中的電流和定值電阻兩端的電壓,從而達到多次測量的目的;
(2)看清電流表的分度值,結合對應刻度讀數;根據公式,可求出電阻;
(3)根據公式,求出電阻表達式;燈的電阻隨溫度的變化而變化,不能取平均值。
11.請你和小新一起完成“伏安法測電阻”的實驗。選用的器材有:電源、電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器、開關和若干導線。
(1)在圖甲中,以筆畫線代替導線將滑動變阻器連入電路中   (要求滑片向左滑動時,滑動變阻器接入阻值變大)。
(2)連好接電路后,小新剛一“試觸”就發現電流表指針迅速擺到最大位置,其原因能是(至少填兩種):①    :②   。
(3)實驗過程中,當電壓表的示數如圖乙所示,電流表的示數為0.3A, 此時待測電阻的阻值為     Ω:
(4)善于探究的你發現用圖丙所示方法也能測出R的阻值(滑動變阻器的最大阻值為Rp), 測量步驟如下:
①將滑動變阻器滑片P滑到A端,閉合開關 S, 讀出電壓表的示數U1;
②將滑動變阻器滑片P滑到     ,閉合開關S, 讀出電壓表的示數U2:
③被測電阻 R=     (用物理量符號表示)。
【答案】(1)
(2)電表量程選擇了小量程;滑動變阻器阻值沒有調到最大值
(3)5
(4)B端;U2Rp/(U1-U2)
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
12.如圖所示是小紅測量未知電阻阻值的實驗過程。
(1)實驗原理是   ;圖甲是她連接的電路,其中有一根導線接錯了,請在這根導線上打“×”,并畫上正確的連線,使滑片右移時,電流表示數變大   ;
(2)排除故障后,小紅移動滑片,兩個電表的示數如圖乙、丙所示,電壓表的讀數為   V,則未知電阻的測量值為   Ω,為了使測量結果更為準確,接下來她的操作方案是:   ;
(3)完成測電阻實驗后,電流表發生故障不能使用,同學小紅設計了如圖丁所示的電路也測出了電阻的阻值,請你幫助她將實驗步驟補充完整。(滑動變阻器的最大阻值為)
①將滑動變阻器滑片移至A端,閉合開關,記錄此時電壓表的示數為U;
②將滑動變阻器滑片移至B端,記錄此時電壓表的示數為;
③未知電阻阻值的表達式=   (用已知和測出的物理量符號表示)。
【答案】(1);
(2)2.5;6.25;調節滑動變阻器改變未知電阻兩端電壓和電流,進行多次測量,求電阻的平均值
(3)
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
13.小巴利用圖甲的器材和乙的電路想探究“電阻絲的電阻R與長度”,回答以下幾個問題:
(1)在圖乙中MN間接入不同的電阻絲時,可通過觀察   來判斷電阻絲電阻的大小,這種重要的物理實驗方法叫   (選填“控制變量法”或“轉換法”);
(2)小巴選用金屬絲A和C進行實驗的目的是為了探究電阻絲電阻大小與   的關系;
(3)小巴為使實驗結論更加完整,還找來一根金屬絲D,這根金屬絲D和其它三根金屬絲的   一定不同;
(4)若將如圖丙所示的長方體金屬塊接入電路,你認為沿   (選填“AB”、“CD”或“EF)方向接入圖乙電路時,電流表示數最小;
(5)在最近幾年我國城鄉地區進行了輸電線路的改造,將原來細的鋁質輸電線換成較粗的鋁質輸電線,這樣可以   輸電線的電阻,從而   輸電線上的電能損失。(選填“增大”或“減小”)
【答案】(1)電流表示數;轉換法
(2)橫截面積
(3)材料
(4)AB
(5)減小;減小
【知識點】影響電阻大小的因素
14. 小聰同學設計了用“伏安法”測電阻的實驗。
(1)“伏安法”測電阻的實驗原理是   (寫漢字),根據這個原理本實驗所用到的測量工具有   和   ;
(2)本實驗中滑動變阻器的作用是   和改變定值電阻兩端的   ;
(3)小聰閉合開關,移動滑動變阻器的滑片時,發現電流表有示數,電壓表無示數,電路故障可能是電阻   ;
(4)小紅設計了如圖所示的實驗電路,測電阻Rx的阻值,圖中R為電阻箱:①開關接a,調節電阻箱和滑動變阻器滑片至適當位置,使電流表示數為I,記下電阻箱示數R1;②開關接b,保持滑動變阻器滑片位置不變,調節電阻箱使電流表示數仍為I,記下電阻箱示數R2;則Rx=   (用所測物理量符號表示);若開關接b時,滑動變阻器滑片不小心向左移動了少許,測出的待測電阻值將   (選填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)歐姆定律;電壓表;電流表
(2)保護電路;電壓
(3)短路
(4)R2-R1;偏大
【知識點】滑動變阻器的原理及其使用;伏安法測電阻的探究實驗;電路的動態分析
【解析】【解答】(1)“伏安法”測電阻的實驗原理是“歐姆定律”,根據這個原理本實驗所用到的測量工具有“電壓表”和“電流表”;
(2)本實驗中滑動變阻器的作用:一是“保護電路”,二是改變定值電阻兩端的“電壓”,實現多次測量,求平均值, 以減小誤差;
(3) 閉合開關,移動滑動變阻器的滑片時,發現電流表有示數,說明電流是通路,而電壓表無示數,則說明與電壓表并聯的這個電阻被短路,即電路故障可能是電阻“短路”;
(4)在步驟①中待測電阻RX、電阻箱R與滑動變阻器R串聯,電流表測串聯電路中的電流,調節電阻箱和滑動變阻器滑片至適當位置,使電流表示數為I,記下電阻箱示數R1 ,即有:U源=I(RX+R1+R);在步驟②中電阻箱R與滑動變阻器R串聯,由于R的阻值不變,調節電阻箱使電流表示數仍為I,記下電阻箱示數R2,即有:U源=I(R2+R);由等效替代法可知:RX+R1+R=R2+R ,從而得出:RX="R2-R1" ;
若開關接b時,滑動變阻器滑片不小心向左移動了少許,即減小了滑動變阻器接入電路的電阻,為了保證電流表的示數仍為I,則電阻箱接入電路的電阻應比R2更大,所以測出的待測電阻值將“偏大”;
綜上可知:本題正確答案為:第(1)小題的第1 空應填:“歐姆定律”,第2 空應填:“電壓表”,第3 空應填“電流表”;第(2)小題的第1 空應填:“保護電路”,第2 空應填:“電壓”;第(3)小題的第1 空應填:“短路”,第(4)小題的第1 空應填:“ R2-R1 ”,第2 空應填:“ 偏大 ”。
【分析】(1)伏安法測電阻的原理是歐姆定律,需要測量待測電阻的電流和電壓,據此可分析;
(2)根據滑動變阻器在電路中的作用分析答題;
(3)根據電流表有無示數分析電路是否通路,根據電壓表有無示數判斷故障位置及原因;
(4)在步驟①中,開關接a時,待測電阻RX、電阻箱R與滑動變阻器R串聯,可得出電源電壓的表達式U源=I(RX+R1+R);在步驟②中,開關接b時,電阻箱R與滑動變阻器R串聯,使滑動變阻器的滑片P不動,調節電阻箱使電流表的示數仍為I,記下電阻箱的阻值R2,此時可得出電源電壓的表達式:U源=I(R2+R),由等效替代法可求出待測電阻RX的表達式;
若開關接b時,滑動變阻器滑片不小心向左移動了少許,即滑動變阻器接入電路的電阻減小了,而總電阻不變,故待測電阻的阻值偏大。
15.如圖甲所示是測量定值電阻Rx阻值的實驗電路,器材可以滿足實驗要求。
(1)本實驗的原理是   。
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于最   端。
(3)正確連接電路閉合開關后,電壓表示數為2.7V時,電流表接線及示數如圖乙所示,則此時測得Rx的阻值是   Ω。
(4)本實驗多次測量的目的是:   。
(5)小琳在沒有電流表的情況下設計了另一種測量電阻的方案,電路如圖丙所示,方案中定值電阻的阻值為R0,步驟如下:
①斷開開關S2,閉合開關S、S1,電壓表示數為U1;
②閉合開關   ,電壓表示數為U2,則表達式為   (用R0、U1、U2表示)。
【答案】(1)
(2)右
(3)5.4
(4)求平均值,減小誤差
(5)S、S2,斷開開關S1;
【知識點】歐姆定律及其應用;伏安法測電阻的探究實驗
16.小海同學用伏安法測電阻,實驗電路圖如圖甲所示。
(1)閉合開關S,電流表、電壓表均有示數,但是無論怎么移動滑片,兩個表的示數都不發生變化,則故障原因可能是   ;
(2)小海同學按圖甲所示的實驗電路圖正確連接電路,進行實驗,某次實驗中電壓表示數如圖乙所示,電流表示數如圖丙所示,被測電阻Rx=   Ω;
(3)若滑動變阻器的最大阻值為R,被測電阻的阻值為Rx,實驗過程中電流表突然燒壞,不能正常使用了,他想出一個方法,應用現有的器材,也能測出電阻Rx的阻值。
實驗步驟如下:
①將滑動變阻器滑到a端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U1;
②將滑動變阻器滑到b端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U2;
③讀出滑動變阻器的最大值R;
④則被測電阻Rx的阻值為:Rx=   (寫出表達式)。
【答案】(1)滑動變阻器接入兩個上端接線柱或滑動變阻器接入兩個下端接線柱或滑動變阻器短路
(2)8
(3)
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【解答】(1)閉合開關S,電流表、電壓表均有示數,但是無論怎么移動滑片,兩個表的示數都不發生變化,則故障原因可能是:滑動變阻器接入兩個上端接線柱或滑動變阻器接入兩個下端接線柱或滑動變阻器短路。
(2)根據乙圖可知,電壓表選擇量程0~3V,分度值為0.1V,則示數為2.4V。電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.3A,則待測電阻阻值:;
(3)①將滑動變阻器滑到a端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U1;
此時變阻器阻值為零,只有Rx,則電源電壓U總=U1;
②將滑動變阻器滑到b端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U2;
此時Rx與變阻器串聯,電壓表測Rx的電壓,
那么變阻器兩端的電壓為:U變=U總-Ux=U1-U2;
在串聯電路中,電壓與電阻成正比,即;

解得:。
【分析】(1)當使用滑動變阻器時,只有一上一下時它才能改變接入電路的阻值,即當全部接上面或下面的兩個接線柱時,變阻器不能改變電阻,即不能調節電壓和電流大小。
(2)根據圖片確定電阻兩端的電壓和電流,根據計算Rx的阻值;
(3)在串聯電路中,電壓與電阻成正比,即,只要通過開關切換測出兩個電壓值,根據變阻器的最大阻值就能計算出待測電阻的阻值。
17.某小組正在使用“伏安法”測量未知電阻Rx阻值,實驗電路如圖甲所示(電源電壓3V)。
(1)請你用筆畫線代替導線,將圖甲中電路連接完整,導線不得交叉   ;閉合開關S前,應將滑動變阻器滑片P移到最   端(選填“左”或“右”)。
(2)閉合開關后,發現電流表無示數,電壓表有示數且示數接近3V,則電路故障原因可能是   。
(3)排除故障后,當滑片移到某一位置時,電壓表示數為1.6V,電流表示數如圖乙所示,其讀數為   A,則未知電阻Rx=   Ω。
(4)實驗中電流表突然損壞,小組同學經過討論設計了一種實驗方案也可測出Rx阻值。電路如圖丙所示,電源電壓未知且恒定不變,a、b為滑動變阻器左右兩個端點,滑動變阻器最大阻值為Rmax,請你把以下測量步驟補充完整。
①閉合開關S,滑片P移到a端時,讀出電壓表示數為U1;
②閉合開關S,   ,讀出電壓表示數為U2;
③待測電阻Rx=   (用已知和測量出的物理量符號表示)。
【答案】(1);右
(2)Rx斷路
(3)0.16;10
(4)滑片P移到b端時;
【知識點】歐姆定律及其應用;伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【解答】用伏安法測量未知電阻Rx阻值時,
(1)測量電阻時,電壓表和電阻并聯,如圖 ;閉合開關前,滑片在電阻最大處,即最后端;
(2)串聯電路中,電流表無示數,電壓表有示數且示數接近3V,電壓表測量的位置斷路,可能是Rx斷路;
(3)排根據圖乙,電流表示數量程為0~0.6A,結合指針位置,讀數為0.16A,未知電阻;
(4)根據圖丙,利用電壓表測量電阻,
①閉合開關S,滑片P移到a端時,滑動變阻器取值為0,讀出電壓表示數為U1,即為電源電壓;
②閉合開關S,滑片P移到b端時,電阻串聯,電壓表測量未知電阻分壓,讀出電壓表示數為U2;
③待測電阻。
【分析】(1)測量電阻時,電壓表和電阻并聯,滑片在電阻最大處;
(2)串聯電路中,電流表無示數,電壓表有示數,電壓表測量的位置斷路;
(3)根據電流表量程和指針位置測量電流,利用,計算電阻;
(4)根據串聯電路分壓規律和已知電阻,計算電路中的電流,利用,計算電阻。
18.某小組用如圖甲所示的實驗器材“探究電流與電阻的關系”,電源電壓恒為3V,滑動變阻器上標有“10Ω 1A”的字樣,阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個。
(1)下列實驗操作步驟最合理的排序是 ____(將正確選項的字母填在橫線上);
①閉合開關
②將滑動變阻器的滑片調到最大阻值處
③斷開開關
④連接電路
A.④③②① B.③④①② C.③④②①
(2)檢查時發現有一根連線不對,請你把接錯的那根導線找出來,打上“×”,并畫線把它改到正確的位置上(只能改接一根導線,導線不允許交叉);
(3)正確連線后,用10Ω的電阻做完實驗,換另一電阻繼續探究,需要向右移動滑片才能使電壓表示數保持2V不變,則換用的是    Ω的電阻;
(4)用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的電阻完成實驗,繪制了如圖乙所示圖象,他們根據圖象得到結論:   ;
(5)如還需借助“伏安法”測量未知電阻Rx阻值,小明根據多次測量取得的數據,描繪出如圖丙所示的U﹣I圖像,經仔細分析,發現實驗操作中存在疏漏,這個疏漏可能是    ;
(6)而電壓表突然損壞;小明又設計了一種方案,也測出了Rx的阻值。電路如下圖所示。R0為阻值已知的定值電阻,電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下:
①當只閉合開關S1時,電流表讀數為I1;
②當開關S1、S2都閉合時,電流表讀數為I2;
③待測電阻Rx=   (用已知和測出的物理量符號表示)。
【答案】(1)C
(2)
(3)5
(4)電壓一定時,通過導體的電流與其電阻成反比
(5)電流表在使用前未調零
(6)
【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗;歐姆定律及其應用;伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【解答】探究電流與電阻的關系時,
(1)進行實驗時,先斷開開關,連接電路,滑片調到最大處,再閉合開關,合理的排序是③④②①,C符合題意;
(2)探究電流和電阻關系時,電壓表和電阻并聯,電流表和電阻串聯,如圖 ;
(3)用10Ω的電阻做完實驗,換另一電阻繼續探究,滑片向右移動,電阻減小,才能使電壓表示數保持2V不變,是因為電壓表處的電阻減小了,則換用的是5Ω的電阻;
(4)根據圖乙,0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω,電流和電阻的乘積一定,可得:電壓一定時,通過導體的電流與其電阻成反比;
(5)測量未知電阻Rx阻值,根據圖丙,電壓為0時,電流不為零,可能是電流表在使用前未調零;
(6)根據電路圖,①當只閉合開關S1時,電阻串聯,電流表讀數為I1,電源電壓為U=I1(R0+Rx); ②當開關S1、S2都閉合時,Rx短路,電流表讀數為I2,電源電壓U=I2R0;
③根據電源電壓不變,I1(R0+Rx)=I2R0,待測電阻為。
【分析】(1)探究電流和電阻關系時,先斷開開關,連接電路,滑片在電阻最大處,再閉合開關;
(2)連接電路時,電壓表和所測量的電阻并聯;
(3)電壓表處的電阻減小,分壓減小;滑動變阻器的電阻變小,電壓表示數可以保持不變;
(4)電壓一定時,通過導體的電流與其電阻成反比;
(5)電阻兩端的電壓為0時,電流示數為零;電流表示數前,指針要調零;
(6)根據電源電壓一定,結合U=IR,可以計算未知電阻大小。
19.張華同學采用如圖甲所示的電路圖測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,電源電壓恒為3V。
(1)連接電路時,開關應處于   狀態,滑動變阻器的滑片應滑到   (選填“左”或“右”)端;
(2)閉合開關后,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡始終不發光且電壓表的示數為0,電流表有示數,產生這一現象的原因是____;
A.小燈泡短路 B.小燈泡斷路
C.滑動變阻器短路 D.滑動變阻器斷路
(3)排除故障后,繼續進行實驗,張華移動滑動變阻器的滑片,記錄了多組數據,并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖像,如圖乙所示,則該小燈泡的額定功率為   W,圖像是曲線的主要原因是   ;
(4)李英同學設計了另一種方案:不用電流表,但增加了一只阻值已知的定值電阻,用圖丙所示的電路進行實驗,也測量出了該小燈泡的額定功率。具體步驟如下:
她閉合開關,調節滑動變阻器滑片,使電壓表的示數為小燈泡的額定電壓;然后保持不變,將電壓表接在“a”處的導線換接到“b”處,讀出電壓表示數U,利用此方法測量出小燈泡的額定功率表達式   (用已知和所測量的物理量符號表示)。
【答案】(1)斷開;右
(2)A
(3)0.625;小燈泡的電阻受溫度的影響
(4)
【知識點】探究用電器的電功率實驗
【解析】【解答】(1)連接電路時,為了保護電路,開關應處于斷開狀態,滑片應置于變阻器阻值最大處于,即圖甲中的變阻器的最右端。
(2)A.實驗所用電路為串聯電路,電流表有示數,說明電路通路,電壓表無示數,且小燈泡不亮,可能是小燈泡短路了。A符合題意;
B.小燈泡斷路時,電流表無示數,但電壓表與電源接通,電壓表有示數,B不符合題意;
C.滑動變阻器短路時,電路通路,電流表有示數,電壓表與電源接通,電壓表有示數,C不符合題意;
D.滑動變阻器斷路,電流表無示數,電壓表也無示數,D不符合題意。
故答案為:A。
(3)由圖乙知,小燈泡兩端的電壓為2.5V時,電路中的電流為0.25A,小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
圖乙中,圖像是曲線是因為小燈泡的電阻受溫度的影響,電壓增大時,小燈泡燈絲的溫度升高,電阻也隨之增大。
(4)由圖丙知,小燈泡與R0和滑動變阻器串聯連接,電壓表的導線接在a處時,電壓表測小燈泡兩端的電壓,調節滑片,讓電壓表的示數為小燈泡的額定電壓U額,小燈泡正常工作。滑片位置保持不變,電壓表的導線換接到b處時,電壓表測量小燈泡及R0的總電壓, R0兩端的電壓U0=U-U額
電路中的電流
小燈泡的額定功率
【分析】(1)連接電路時,開關要斷開;滑片在電阻最大處;
(2)在串聯電路中,電壓表無示數,電流表有示數,電壓表測量的位置短路;
(3)根據電壓和電流的乘積計算電功率;燈絲電阻隨溫度改變而改變;
(4)利用電壓表和定值電阻測量燈泡電功率時,電壓表分壓測量燈泡的分壓和定值電阻的分壓,利用定值電阻的電壓和電阻的比值, 計算電流;再根據串聯電路電流相等,利用燈泡的電壓和電流的乘積計算電功率。
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重難點06 特殊方法測電阻原理
命題趨勢
考點 三年考情分析 2025考向預測
1、伏安法的變形測電阻:安阻法,伏阻法 2、等效替代法 3、串并聯電路特點測電阻 在近三年浙江中考科學試卷中,特殊方法測電阻考查題型豐富。選擇題常考查基本原理的理解,如判斷某種測量方法的可行性、根據電路狀態選擇合適的測量方法等;填空題多涉及電阻表達式的推導、實驗數據的處理與計算;實驗探究題可能圍繞特殊方法測電阻的實驗設計、實驗步驟的完善、實驗誤差分析等展開;計算題則將特殊方法測電阻與電路中的其他知識(如電功率、歐姆定律綜合應用等)相結合,考查學生的綜合分析能力。 預計 2025 年浙江中考科學仍會通過選擇題、填空題、實驗探究題和計算題考查特殊方法測電阻。選擇題可能會深化對原理的考查,如分析復雜電路中多種特殊方法測電阻的適用性、不同測量方法誤差來源的比較等;實驗探究題可能會對特殊方法測電阻的實驗進行改進創新,如利用新的電子元件或測量工具設計實驗,考查學生的創新思維和實踐能力
重點詮釋
【體系構建】
【重難詮釋】
知識點一、缺表模型
思路一:用電流表和已知阻值的定值電阻串聯來間接測量電壓
①基本思路
將已知阻值的定值電阻R0與電流表串聯起來并聯到待測量電阻Rx的兩端,利用U=IR0測出Rx兩端的電壓。
②常見類型
a.只有一個開關,一個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,將電流表與R0串聯,測出通過R0的電流I0; ②閉合S,將電流表與Rx串聯,測出通過Rx的電流Ix。 抓住電源電壓不變: I0R0=IxRx
b.有兩個開關,一個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S1,斷開S2,電流表測出通過R0的電流I0; ②閉合S2,斷開S1,電流表測出通過Rx的電流Ix。 抓住電源電壓不變: I0R0=IxRx
①閉合S,斷開S1,電流表測出通過R0的電流I0; ②再閉合S1,電流表測出總電流I。 抓住電源電壓不變: I0R0=(I-I0)Rx
①閉合S,斷開S1,電流表測出通過Rx的電流Ix; ②再閉合S1,電流表測出總電流I。 抓住電源電壓不變: (I-Ix)R0= IxRx
c.有一個開關,兩個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
閉合S,電流表A1測出通過R0的電流I0,電流表A2測出通過Rx的電流Ix。 抓住并聯電壓相等: I0R0=IxRx
閉合S,電流表A1測出通過Rx的電流Ix,電流表A測出總電流I。 抓住并聯電壓相等: (I-Ix)R0= IxRx
閉合S,電流表A1測出通過R0的電流I0;電流表A測出總電流I。 抓住并聯電壓相等: I0R0=(I-I0)Rx
d.有一個開關,一個電流表,一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,將滑片P移至最右端,電流表測出通過R0的電流I0; ②將滑片移至最左端,電流表測出總電流I。 抓住電源電壓不變: I0R0=(I-I0)Rx
思路二:分別構造兩個電路狀態,用電流和電阻表示電源電壓,列方程求解。
a.有兩個開關,一個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S、S1,電流表的示數為I1; ②再斷開S1,電流表的示數為I2。 抓住電源電壓不變: I1Rx= I2(R0+Rx)
①閉合S、S1,電流表的示數為I1; ②再斷開S1,電流表的示數為I2。 抓住電源電壓不變: I1R0= I2(R0+Rx)
b.有三個開關,一個電流表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S、S1,斷開S2,電流表的示數為I1; ②閉合S、S2,斷開S1,電流表的示數為I2。 抓住電源電壓不變: I1Rx= I2R0
c.有一個開關,一個電流表,一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,將滑片P移至最左端,電流表的示數為I1; ②閉合S,將滑片P移至最右端,電流表的示數為I2。 抓住電源電壓不變: I1Rx= I2(R0+Rx)
思路三:用電阻箱等效替代被測電阻,直接讀數。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S、S1,調節滑片P,使電流表的示數為I; ②閉合S、S2,保持滑片P位置不變,調節R0,使電流表的示數仍為I。 電流I不變 電壓U不變 ∴ Rx=R0連入部分
①閉合S,將S1接到1,調節滑片P,使電流表的示數為I; ②閉合S,將S1接到2,保持滑片P位置不變,調節R0,使電流表的示數仍為I。 電流I不變 電壓U不變 ∴ Rx=R0連入部分
知識點二、缺表模型
思路一:用電壓表和已知阻值的定值電阻并聯與被測量對象串聯來間接測量電流。
①基本思路
將已知阻值的定值電阻R0與電壓表并聯起來與待測量電阻Rx串聯,利用測出通過Rx的電流。
②常見類型
a.只有一個開關,一個電壓表,一個已知阻值為R0的定值電阻
電路圖 步驟 數據處理
①將電壓表與R0并聯,閉合S,測出R0兩端的電壓U0; ②將電壓表與Rx并聯,閉合S,測出Rx兩端的電壓Ux。 抓住電流相等
b.有兩個開關,一個電壓表,一個已知阻值為R0的定值電阻。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,斷開S1,電壓表測出R0兩端的電壓U0; ②再閉合S1,電壓表測出電源電壓U。 抓住電流相等
①閉合S,斷開S1,電壓表測出Rx兩端的電壓Ux; ②再閉合S1,電壓表測出電源電壓U。 抓住電流相等
①閉合S,斷開S1,電壓表測出電源電壓U; ②再閉合S1,電壓表測出R0兩端的電壓U0。 抓住電流相等
c.有一個開關,一個電壓表,一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器。
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S,將滑片移至最左端,用電壓表測出電源電壓U; ②閉合S,將滑片P移至最右端,用電壓表測出Rx兩端的電壓Ux。 抓住電流相等
思路二:用電阻箱等效替代被測電阻,直接讀數
電路圖 步驟 數據處理
①閉合S、S1,調節滑片P,使電壓表的示數為某一定值U; ②閉合S,保持滑片P位置不變,調節R0,使電壓表的示數仍為U。 電壓表示數不變 電源電壓不變 ∴ Rx=R0連入部分
①閉合S,將S1接到1,調節滑片P,使電壓表的示數為U; ②閉合S,將S1接到2,保持滑片P位置不變,調節R0,使電壓表的示數仍為某U。 電壓表示數不變 電源電壓不變 ∴ Rx=R0連入部分
限時提升訓練
1.如圖是“伏安法測電阻”的實驗電路圖。關于該實驗,下列說法正確的是(  )
A.多次測量取平均值是為了尋找普遍規律
B.滑動變阻器的作用是改變電源電壓
C.“伏安法”測電阻的實驗原理是:由得到
D.在閉合開關前,應將變阻器滑片調至左端
2.利用電壓表與電流表測電阻的方法叫做“伏安法”,如圖所示,“伏安法”測電阻R的電路圖應該是
A. B.
C. D.
3.在課外實踐制作活動中,小紅將量程為0~3V的電壓表改裝成一個測量質量的電子秤,電路如圖甲所示。電源電壓恒為6V,電阻R0為60Ω,壓敏電阻R1的阻值隨壓力變化如圖乙所示。O點是杠桿OAB的支點,托盤固定在B點,AO∶BO=1∶4,托盤及杠桿組件的質量忽略不計,g取10N/kg。
(1)該電子秤最大測量值是   kg,由推理可知電子秤的刻度   (選填“均勻”或“不均勻”)。
(2)要增大電子秤的量程,有以下改進方法:①只將托盤固定的B點移至C點,②只將R0換成阻值為120Ω的電阻,③只將電源電壓調為4.5V,能實現的方法是   (選填①、②或③序號)。
4.小初要測量定值電阻Rx的阻值(約十幾歐)現有器材:電源(6V)、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關各一個、導線若干。
(1)電路連好后,閉合開關前,應將滑動變阻器滑片移至最 ;閉合開關,移動滑片到某一位置,電壓表示數如圖乙所示,此時Rx兩端的電壓為 V。
(2)當小初準備讀取電流表示數時,發現兩電表示數突然都變為0。他用一條導線檢查電路故障,當將該導線兩端分別接到a、d接線柱上,發現電流表有示數,電壓表示數仍為0;當將該導線兩端分別接到c、f接線柱上,發現電壓表有示數,電流表示數仍為0;則由此可以判斷故障是: ;
(3)排除故障后繼續實驗,卻不慎將電流表損壞。小初發現桌上有一根標有長度刻度、總長為20.0cm、總阻值為10Ω的均勻電阻絲,還有一根帶有鱷魚夾的導線(如圖丙所示)。查閱資料了解到,均勻電阻絲阻值與長度成正比,經過思考,重新設計了如圖丁所示的電路(AB為電阻絲,C為鱷魚夾),繼續進行實驗。
①根據已知條件判斷,電壓表量程應選用 V;
②按照圖丁所示電路連接好器材,多次實驗測得數據如表所示
次數 1 2 3
AC長度(cm) 4.0 14.0 20.0
電壓表示數(V) 0.8 2.0 2.4
求出第1次實驗時電路中的電流I1= A;利用表中所有數據求出待測電阻Rx= Ω。
5.
(1)同學們設計了如圖所示電路,老師指出他們的設計有不夠合理的地方.你認為下列分析正確的是____ .
A.移動滑片 P 時. 電路的總電阻沒有變化
B.當所測身高越大時, 電壓表的示數越小
C.電壓表的示數變化量跟身高變化量不成正比
D.電壓表的示數不能由零變化到最大刻度值
(2)在老師的引導下, 同學們設計出了正確的電路.是圖四個電路中的     電路
(3)確定正確的電路設計方案后,小組成員開始對器材的參數進行選擇.他們用了電壓為 12V 的電源、一根長為 80cm 的 均勻電阻絲(0.5Ω/cm) 、量程為 0~3V 的電壓表.為讓測量儀測量身高的范圍能達到最大,且測量精確度最高,選擇的定值 電阻 R1 的阻值應該為     Ω .
(4)利用選定的器材.小組同學連接好了測量電路.對身高為 160cm 的小曾進行測量時,電壓表的示數為 1.5V;對小楊進 行測量時, 電壓表的示數為 1.2V,則小楊的身高為    cm .
(5)滑動變阻器的工作原理是通過接入電路中的電阻絲的   來改變電阻的。滑動變阻器能變阻的接法是   接線。連接好電路好后,在閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調至    的位置。
6.定值電阻Rx的阻值未知,為了測量其電阻值,請完成以下內容:
(1)用伏安法測量Rx的阻值,電路圖如圖1所示。實驗中,要改變電阻R兩端的電壓進行多次(至少三次)的測量,測量結果需要記錄在表格里,請你在虛框內設計出實驗記錄表格;
(2)同學們又設計了圖2中的兩種測量方案,方案中使用了阻值為R0的定值電阻,且R0≠Rx;
①方案一:如圖,閉合開關S,如果電壓表V1和V2的讀數分別為U1和U2,則電阻Rx的阻值表達式Rx= ;
②方案二:如圖,將S接a接線柱,讀出電流表的示數I1;再將s接b接線柱,讀出電流表的示數I2;由I1R0=I2Rx可得Rx。
請判斷:上述得到的結果 (選填“正確”或“錯誤”);
理由是: 。
7.小明同學為了制作一個溫度報警裝置設計了如圖甲所示電路,R1為熱敏電阻,它的阻值隨溫度的變化圖像如圖乙所示,當溫度是40℃時,電壓表示數為10.8V;溫度為60℃時電壓表示數為12V。R0是定值電阻,電源電壓保持不變。
(1)甲電路中,溫度越高電壓表示數越   ;
(2)請通過計算求出小明所選用的定值電阻是多少Ω,電源電壓為多少V?(寫出必要的文字說明及表達式和最終結果);
(3)小魏同學用原有熱敏電阻和恒流電源設計了如圖丙所示電路,其中的“恒流源”是一個特殊電源,電流大小由電源內部結構決定,當電阻R1變化時,通過R1的電流大小保持不變。通過數字電壓表的示數可反映環境的溫度。某次環境溫度從:20℃上升到30℃,電壓表的示數變化了10mV。當環境溫度為40℃時,電壓表示數為   mV。當溫度的變化值相同時,電壓表示數的變化值越大,該測溫裝置的靈敏度越高。若要增大該測溫裝置的靈敏度,可換一個電流值更   的恒流源。
8.如圖甲是物理小組的同學測量標有“2.5V”的小燈泡電阻的電路圖。
(1)把電路補充完整,使滑片向左移動時小燈泡變暗。
(2)在實驗過程中,調節滑動變阻器,使電壓表的示數為2.5V時,小燈泡正常工作,此時電流表的示數如圖乙所示,為 A,則小燈泡此時的電阻是 Ω(結果保留一位小數)。
(3)甲同學認為,應該多次測量不同電壓下小燈泡的電阻,求出平均值才更精確,你認為他的觀點是否合理? ,原因是 。
(4)實驗小組的同學利用已知阻值為R0的定值電阻、一塊電壓表、三個開關和電壓恒定不變的電源及滑動變阻器,設計了如圖丙所示的電路,也測出了額定電壓為2.5V的小燈泡正常發光時的電阻,實驗步驟如下:
① ,調節滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為2.5V;
②保持滑片位置不變,然后閉合開關S和S2,斷開開關S1,記下電壓表示數為U;
③則可計算出小燈泡正常發光時的電阻為RL= (用已知量和測量量表示)。
鞏固訓練
1.小林通過網絡查詢得知,電子體溫計的探測器是熱敏電阻,其阻值隨著溫度的變化而變化。小林買來一個熱敏電阻,準備設計并制作一支模擬電子體溫計。他計劃先測出此熱敏電阻在不同溫度時的阻值,按照圖甲所示連接了實驗電路。RT為熱敏電阻,實驗時,RT置于溫控箱(圖中虛線區域)中。電源電壓保持不變,R1為定值電阻,R2為電阻箱(0~9999Ω),S2為單刀雙挪開關,開關S1和S2閉合前,小林將電阻箱R2的阻值調到最大。
(1)小林首先調節溫控箱的溫度,使RT溫度為32℃,閉合S1,將S2接2,讀出電壓表的示數為2.4V,接著將S2接1,調節電阻箱R2的阻值,使電壓表示數為   V,讀出R2的阻值即為32℃時RT的阻值,這是采用了   (選填“控制變量法”、“理想模型法”或”等效替代法”)。逐漸升高溫控箱的溫度,根據上述方法測量出RT在不同溫度時的阻值,小林依據所測數據畫出的阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示;
當RT的溫度升至42℃時,閉合S1,將S2接2,電壓表示數為3V,則R1=   Ω;
(2)電壓表改裝成溫度顯示儀溫度越高,示數越大,下列電路中符合要求的電路是________。
(3)
A. B.
C. D.
2.小明同學學習了伏安法測電阻。實驗中小明發現電 壓表壞了,他利用實驗室備有的下列器材測出了待測電阻Rx 的阻值。
A.待測定值電阻Rx :阻值在 7 9Ω之間
B. 電阻箱R '
C. 電流表A:測量范圍 0~0.6A ,0~3A D. 電源E: 電源電壓恒定,大約為 4V
E.單刀雙擲開關(雙向開關)S及導線若干。
為了較精確地測出待測電阻Rx 的阻值,小明設計了如圖所示的電路。
(1)伏安法測電阻的原理為R =     。在小明設計的電路中, 電流表的量程應選   A。
(2)小明按正確的操作,將開關擲向a ,讀出電路穩定后A表的示數(記為I) ,又將開關擲向b ,調節   的 阻值,使電流表示數為   ,讀出此時電阻箱的阻值為R0。請你寫出用測得的物理量表示的Rx 的表達式:Rx =   。
(3)這種測量方法與“曹沖稱象 ”方法相似,稱為   法。
3.測電阻的方法有很多,比如:
(1)在“用電流表和電壓表測量定值電阻”的實驗中,按圖甲所示的電路連接進行實驗。
①該實驗的測量原理:   ;
②開關S閉合前,先將滑動變阻器滑片P置于   端;
③檢查電路連接無誤后,閉合開關S,觀察和記錄每次實驗電壓表和電流表的讀數,計入下圖表格中。其中第2組數據中,電壓表的讀數如圖乙所示,電流表的讀數如表格所示:
實驗序號 電壓/V 電流/A 電阻/Ω
1 1.5 0.31 4.84
2
0.4
3 2.5 0.48 5.21
④根據表格內相關數據計算可知:被測電阻的阻值是   Ω(結果保留到0.01位);
⑤實驗進行了多次測量,其目的是   ;
(2)小明的小組對實驗進行了拓展,設計了圖丙電路,用來直接測出接入1、2兩點間導體的電阻(電源為1節新的干電池)。
①用導線連接1、2兩點,電流表的示數如圖丁,則通過變阻器的電流為   A。此時1、2兩點間的電阻為0Ω,則在電流表指針所指的刻度上標0Ω;
②保持變阻器滑片不動,把待測電阻接入1、2兩點之間,此時電流表讀數為0.1A,則的阻值是   Ω,然后在電流表的0.1刻度處標上相應的阻值。依此方法,在電流表的刻度上一一標上相應的阻值,這樣就可以用此電流表測出接入1、2兩點間導體的電阻;
③干電池用久了電壓會變小,此時再用導線連接1、2兩點,電流表的指針就不能對準0Ω刻度線。要使指針重新對準0Ω刻度線,變阻器的滑片應向   端移動。
4.光華中學九年級二班的同學學習測電阻的方法后做了測量定值電阻Rx的阻值的實驗,為了較精確地測出待測電阻Rx的電阻,各小組的同學積極動腦設計電路、進行實驗。實驗室備有下列器材:
A.待測定值電阻Rx,阻值為幾千歐;
B.學生電源(電源電壓恒定為6V);
C.滑動變阻器R1(標有“20Ω 2A”);
D.滑動變阻器R2(標有"“100Ω 1.5A”);
E.滑動變阻器R3(標有“1000Ω 3A”);:
F.電流表(量程0~0.6A,0~3A);
G.電壓表(量程0~3V,0~15V);
H.開關,導線若干。
(1)小科小組成員設計了如圖甲所示的電路圖,他們選擇了其中的部分器材進行實驗,實驗后發現,該方案無法測出電阻Rx的值,請分析其主要原因是   

(2)大家一起討論,小王覺得不要電流表也可以完成實驗,他設計了如圖乙所示的電路圖,為了使測出的電阻值更準確,小王應該選擇滑動變阻器   (選填“R1”“R2”或“R3”)來完成實驗;
(3)受到小王設計思路的啟發,小李也想到了一個方法,他設計了如圖丙所示的電路,他們向老師借了一個阻值可調節且可讀數的電阻箱,實驗過程中不需要拆接電路也測出了待測電阻的阻值。實驗步驟如下:
①先閉合開關S、S1,調節滑動變阻器使電壓表示數為U0,
②再斷開開關S1,閉合開關S2,   ,讀取此時電阻箱的示數即為Rx的阻值;
(4)小王小組按照圖乙電路進行實驗測出了電阻Rx的阻值后,回憶老師講過電壓表相一當于一個能顯示自身兩端電壓的定值電阻,他們又設計了如圖的四個實驗電路。能先測出電壓表自身電阻后,再測出Rx阻值的電路是   (電源電壓恒定且已知,定值電阻R0=2kΩ)
5.用甲圖“測量小燈泡電功率”的實驗中,電源電壓恒為3.0V,小燈泡的額定電壓為2.5V
(1)閉合開關后,發現小燈泡不亮,電流表示數為0,你認為產生該現象的原因是    ;
(2)小明移動滑動變阻器的滑片過程中,測量出了4組實驗數據,描點并繪制出了通過滑動變阻器的電流I隨其兩端電壓U變化的圖像,當電壓表示數為    V時,小燈泡正常發光,此時小燈泡的功率為    W;
(3)同組的小英通過計算指出曲線上所標出的五個點中,   點并不是實驗直接測得的數據,她的理由是    。
(4)【拓展】(特殊方法)好學的小明同學又向老師要了一個R0=20Ω的定值電阻,用來替換電路中的電流表。替換后電路如圖丙所示,并設計下列方案測量小燈泡的額定功率。
閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數等于小燈泡的額定電壓;
保持滑片位置不變,電壓表所接的b接點不動,只斷開a接點,測定值電阻R兩端的電壓U0,計算通過R0的電流;
計算小燈泡的額定功率。
小明仔細分析發現此方案無法測出小燈泡的額定功率,其原因是:
①   ;
②   。
6.在探究影響導體電阻大小的因素時,小兵、小紅兩位同學做出了如下猜想:
①導體的電阻與導體的長度有關。
②導體的電阻與導體的橫截面積有關。
③導體的電阻與導體的材料有關。
實驗室提供了4根電阻絲,規格、材料如表:
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.5 0.5
B 鎳鉻合金 1.0 0.5
C 鎳鉻合金 0.5 1.0
D 錳銅合金 0.5 0.5
為了驗證上述猜想,他們設計了如圖所示的實驗電路。
(1)小兵選用編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗,是為了驗證猜想   (填序號)。
(2)有同學認為:可以只根據燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲阻值的變化情況。老師指出,此實驗中這種方法不可取,這是因為電源電壓一定時,所選電阻絲的阻值若是相差不大,那么燈泡亮度變化   (選填“明顯”或“不明顯”)。
(3)小紅認為僅材料B也可以探究電阻大小與導體長度的關系。她第一次將B接入電路測出電流大小,再將B對折后接入電路中測出電流,她的做法是否正確?   原因是?   。
7.為探究“導體電阻大小的影響因素”,小花同學利用同種合金材料制成的a、b、c三條電阻絲(不考慮溫度對電阻的影響)進行實驗,A、C長度相同,B、C粗細相同,如圖所示。連接電路,分別接入電阻絲A、B、C。
(1)如圖所示電路,實驗前最好在導線a、b間連接   (選填“導線”或“電阻”),目的是為了   ;在M、N之間分別接上不同導體,閉合開關,通過觀察   來比較導體電阻大小;
(2)物理實驗中,把難于測量的物理量通過轉換變成能夠測量的物理量,或者把某些不易顯示的物理現象轉換為易于顯示的現象的方法,稱之轉換法。下列實驗利用了轉換法的是_____。
A.探究電流與電壓的關系
B.探究不同物質的吸熱能力時,用酒精燈加熱時間的長短反映物質吸收熱量多少
C.探究電阻與橫截面積是否有關時,選用長度和材料相同的不同電阻絲進行實驗
D.利用真空罩中的鬧鈴,探究聲音傳播的條件
8.小南用如圖甲所示的電路測量電阻Rx的阻值。
(1)實驗原理:   ;
(2)連接電路時開關應    ,滑動變阻器的滑片應移到最    端;
(3)閉合開關,移動滑片,當電壓表示數為2.4V時,電流表示數如圖乙所示,其示數為    A,則待測電阻的阻值為    Ω;
(4)改變滑片的位置,記錄幾組相應數據,多次測量的目的是    ;
(5)如圖丙所示,小南按照老師的要求,設計了在缺少電壓表時,測量待測電阻Rx阻值的方案,R0為已知阻值的電阻。閉合開關,記錄電流表A1的示數為I1,電流表A2的示數為I2,請寫出待測電阻Rx的表達式:Rx=    (用R0、I1和I2表示)。
9.小聰同學用伏安法測電阻,實驗電路圖如圖甲所示。
(1)該實驗的原理是   ;
(2)小聰同學用完好的器材,按如圖甲所示實驗電路圖正確連接電路,實驗時正確操作,剛一“試觸”,就發現電流表的指針迅速擺動到最大刻度,其原因可能是:   ;
(3)小聰同學重新按圖甲所示的實驗電路圖正確連接電路,進行實驗,某次實驗中電壓表示數如圖乙所示,電流表示數如圖丙所示,被測電阻Rx=   Ω;
(4)為了使測量結果更準確,應移動滑動變阻器的滑片,    ,進行多次實驗,計算平均值;
(5)若滑動變阻器的最大阻值為R,被測電阻的阻值為Rx,實驗過程中電流表突然燒壞,不能正常使用了,他想出一個方法,應用現有的器材,也能測出電阻Rx的阻值。
實驗步驟如下:
①將滑動變阻器滑到a端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U1;
②將滑動變阻器滑到b端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U2;
③讀出滑動變阻器的最大值R;
④則被測電阻Rx的阻值為:Rx=   (寫出表達式);
(6)將上述實驗中的電阻換成小燈泡,用同樣的方法測量小燈泡的電阻,發現小燈泡兩端的電壓越高,小燈泡的電阻越高,原因是   
10.以下是小宇和小韓完成的三個電學實驗。
(1)小宇在“探究電流與電壓的關系”實驗中,運用了控制變量的科學方法。他和實驗小組成員經過相互討論,完成了該實驗方案的三次設計如圖1:從A、B、C三幅電路圖可以看出他們對實驗不斷改進的設計過程。
①由圖1A到圖1B,改進的主要理由是    (只填序號);
②由圖1B到圖1C,改進的主要理由是    (只填序號);
以上兩空均從下列選項中選填:
A.為了防止燈泡燒壞
B.可方便改變定值電阻兩端電壓,從而多次測量,得出普遍性的規律
C.為了讓電路更完整
D.為了保證電阻大小保持不變
(2)圖2甲所示是小宇測小燈泡電阻的實驗電路圖,小燈泡標有“2V”字樣。
①閉合開關前,小宇應將滑動變阻器的滑片移到    端(選填“a”或“b”);
②小燈泡正常發光時,電流表示數如圖2丙所示,此時燈絲電阻為    Ω,為了驗證前面實驗的一個改進理由,他特意通過多次測量數據繪制了乙圖圖線,使改進理由得以驗證;
(3)圖2丁是同桌小韓設計的測量電阻Rx的特殊測量方法電路。
①小韓在測量一個定值電阻的阻值時,他發現電壓表已經損壞而無法使用,于是他設計并進行了如下實驗:(電源電壓恒定,定值電阻R0的阻值已知)
a.按圖2丁電路圖連接好實物電路;
b.閉合開關S1,斷開S2,讀出電流表的示數I1;
c.閉合開關S2,斷開S1,讀出電流表的示數I2;
d.寫出Rx的表達式:Rx=   ;
②小宇認為小韓測得的定值電阻Rx的阻值還不夠精確,因為他沒有進行多次測量求平均值;小韓也認為小宇的實驗結果一樣不可靠,因為小宇也沒有求小燈泡電阻的平均值你認為他們的看法中    。
A.都正確
B.小宇正確
C.小韓正確
D.無法確定
11.請你和小新一起完成“伏安法測電阻”的實驗。選用的器材有:電源、電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器、開關和若干導線。
(1)在圖甲中,以筆畫線代替導線將滑動變阻器連入電路中   (要求滑片向左滑動時,滑動變阻器接入阻值變大)。
(2)連好接電路后,小新剛一“試觸”就發現電流表指針迅速擺到最大位置,其原因能是(至少填兩種):①    :②   。
(3)實驗過程中,當電壓表的示數如圖乙所示,電流表的示數為0.3A, 此時待測電阻的阻值為     Ω:
(4)善于探究的你發現用圖丙所示方法也能測出R的阻值(滑動變阻器的最大阻值為Rp), 測量步驟如下:
①將滑動變阻器滑片P滑到A端,閉合開關 S, 讀出電壓表的示數U1;
②將滑動變阻器滑片P滑到     ,閉合開關S, 讀出電壓表的示數U2:
③被測電阻 R=     (用物理量符號表示)。
12.如圖所示是小紅測量未知電阻阻值的實驗過程。
(1)實驗原理是   ;圖甲是她連接的電路,其中有一根導線接錯了,請在這根導線上打“×”,并畫上正確的連線,使滑片右移時,電流表示數變大   ;
(2)排除故障后,小紅移動滑片,兩個電表的示數如圖乙、丙所示,電壓表的讀數為   V,則未知電阻的測量值為   Ω,為了使測量結果更為準確,接下來她的操作方案是:   ;
(3)完成測電阻實驗后,電流表發生故障不能使用,同學小紅設計了如圖丁所示的電路也測出了電阻的阻值,請你幫助她將實驗步驟補充完整。(滑動變阻器的最大阻值為)
①將滑動變阻器滑片移至A端,閉合開關,記錄此時電壓表的示數為U;
②將滑動變阻器滑片移至B端,記錄此時電壓表的示數為;
③未知電阻阻值的表達式=   (用已知和測出的物理量符號表示)。
13.小巴利用圖甲的器材和乙的電路想探究“電阻絲的電阻R與長度”,回答以下幾個問題:
(1)在圖乙中MN間接入不同的電阻絲時,可通過觀察   來判斷電阻絲電阻的大小,這種重要的物理實驗方法叫   (選填“控制變量法”或“轉換法”);
(2)小巴選用金屬絲A和C進行實驗的目的是為了探究電阻絲電阻大小與   的關系;
(3)小巴為使實驗結論更加完整,還找來一根金屬絲D,這根金屬絲D和其它三根金屬絲的   一定不同;
(4)若將如圖丙所示的長方體金屬塊接入電路,你認為沿   (選填“AB”、“CD”或“EF)方向接入圖乙電路時,電流表示數最小;
(5)在最近幾年我國城鄉地區進行了輸電線路的改造,將原來細的鋁質輸電線換成較粗的鋁質輸電線,這樣可以   輸電線的電阻,從而   輸電線上的電能損失。(選填“增大”或“減小”)
14. 小聰同學設計了用“伏安法”測電阻的實驗。
(1)“伏安法”測電阻的實驗原理是   (寫漢字),根據這個原理本實驗所用到的測量工具有   和   ;
(2)本實驗中滑動變阻器的作用是   和改變定值電阻兩端的   ;
(3)小聰閉合開關,移動滑動變阻器的滑片時,發現電流表有示數,電壓表無示數,電路故障可能是電阻   ;
(4)小紅設計了如圖所示的實驗電路,測電阻Rx的阻值,圖中R為電阻箱:①開關接a,調節電阻箱和滑動變阻器滑片至適當位置,使電流表示數為I,記下電阻箱示數R1;②開關接b,保持滑動變阻器滑片位置不變,調節電阻箱使電流表示數仍為I,記下電阻箱示數R2;則Rx=   (用所測物理量符號表示);若開關接b時,滑動變阻器滑片不小心向左移動了少許,測出的待測電阻值將   (選填“偏大”或“偏小”)。
15.如圖甲所示是測量定值電阻Rx阻值的實驗電路,器材可以滿足實驗要求。
(1)本實驗的原理是   。
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于最   端。
(3)正確連接電路閉合開關后,電壓表示數為2.7V時,電流表接線及示數如圖乙所示,則此時測得Rx的阻值是   Ω。
(4)本實驗多次測量的目的是:   。
(5)小琳在沒有電流表的情況下設計了另一種測量電阻的方案,電路如圖丙所示,方案中定值電阻的阻值為R0,步驟如下:
①斷開開關S2,閉合開關S、S1,電壓表示數為U1;
②閉合開關   ,電壓表示數為U2,則表達式為   (用R0、U1、U2表示)。
16.小海同學用伏安法測電阻,實驗電路圖如圖甲所示。
(1)閉合開關S,電流表、電壓表均有示數,但是無論怎么移動滑片,兩個表的示數都不發生變化,則故障原因可能是   ;
(2)小海同學按圖甲所示的實驗電路圖正確連接電路,進行實驗,某次實驗中電壓表示數如圖乙所示,電流表示數如圖丙所示,被測電阻Rx=   Ω;
(3)若滑動變阻器的最大阻值為R,被測電阻的阻值為Rx,實驗過程中電流表突然燒壞,不能正常使用了,他想出一個方法,應用現有的器材,也能測出電阻Rx的阻值。
實驗步驟如下:
①將滑動變阻器滑到a端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U1;
②將滑動變阻器滑到b端,閉合開關S,讀出電壓表的讀數,記為U2;
③讀出滑動變阻器的最大值R;
④則被測電阻Rx的阻值為:Rx=   (寫出表達式)。
17.某小組正在使用“伏安法”測量未知電阻Rx阻值,實驗電路如圖甲所示(電源電壓3V)。
(1)請你用筆畫線代替導線,將圖甲中電路連接完整,導線不得交叉   ;閉合開關S前,應將滑動變阻器滑片P移到最   端(選填“左”或“右”)。
(2)閉合開關后,發現電流表無示數,電壓表有示數且示數接近3V,則電路故障原因可能是   。
(3)排除故障后,當滑片移到某一位置時,電壓表示數為1.6V,電流表示數如圖乙所示,其讀數為   A,則未知電阻Rx=   Ω。
(4)實驗中電流表突然損壞,小組同學經過討論設計了一種實驗方案也可測出Rx阻值。電路如圖丙所示,電源電壓未知且恒定不變,a、b為滑動變阻器左右兩個端點,滑動變阻器最大阻值為Rmax,請你把以下測量步驟補充完整。
①閉合開關S,滑片P移到a端時,讀出電壓表示數為U1;
②閉合開關S,   ,讀出電壓表示數為U2;
③待測電阻Rx=   (用已知和測量出的物理量符號表示)。
18.某小組用如圖甲所示的實驗器材“探究電流與電阻的關系”,電源電壓恒為3V,滑動變阻器上標有“10Ω 1A”的字樣,阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個。
(1)下列實驗操作步驟最合理的排序是 ____(將正確選項的字母填在橫線上);
①閉合開關
②將滑動變阻器的滑片調到最大阻值處
③斷開開關
④連接電路
A.④③②① B.③④①② C.③④②①
(2)檢查時發現有一根連線不對,請你把接錯的那根導線找出來,打上“×”,并畫線把它改到正確的位置上(只能改接一根導線,導線不允許交叉);
(3)正確連線后,用10Ω的電阻做完實驗,換另一電阻繼續探究,需要向右移動滑片才能使電壓表示數保持2V不變,則換用的是    Ω的電阻;
(4)用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的電阻完成實驗,繪制了如圖乙所示圖象,他們根據圖象得到結論:   ;
(5)如還需借助“伏安法”測量未知電阻Rx阻值,小明根據多次測量取得的數據,描繪出如圖丙所示的U﹣I圖像,經仔細分析,發現實驗操作中存在疏漏,這個疏漏可能是    ;
(6)而電壓表突然損壞;小明又設計了一種方案,也測出了Rx的阻值。電路如下圖所示。R0為阻值已知的定值電阻,電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下:
①當只閉合開關S1時,電流表讀數為I1;
②當開關S1、S2都閉合時,電流表讀數為I2;
③待測電阻Rx=   (用已知和測出的物理量符號表示)。
19.張華同學采用如圖甲所示的電路圖測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,電源電壓恒為3V。
(1)連接電路時,開關應處于   狀態,滑動變阻器的滑片應滑到   (選填“左”或“右”)端;
(2)閉合開關后,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡始終不發光且電壓表的示數為0,電流表有示數,產生這一現象的原因是____;
A.小燈泡短路 B.小燈泡斷路
C.滑動變阻器短路 D.滑動變阻器斷路
(3)排除故障后,繼續進行實驗,張華移動滑動變阻器的滑片,記錄了多組數據,并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖像,如圖乙所示,則該小燈泡的額定功率為   W,圖像是曲線的主要原因是   ;
(4)李英同學設計了另一種方案:不用電流表,但增加了一只阻值已知的定值電阻,用圖丙所示的電路進行實驗,也測量出了該小燈泡的額定功率。具體步驟如下:
她閉合開關,調節滑動變阻器滑片,使電壓表的示數為小燈泡的額定電壓;然后保持不變,將電壓表接在“a”處的導線換接到“b”處,讀出電壓表示數U,利用此方法測量出小燈泡的額定功率表達式   (用已知和所測量的物理量符號表示)。
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