1、 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0.26A,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
2、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;(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)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
3、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
4、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“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
5、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12345U/V1.02.03.04.05.0I/A0.100.190.300.400.51【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】(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
6、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【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
7、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,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(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=0.3A,则未知电阻R=8(3)若实验中只有一个电压表和一个已
8、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、S1,用电压表测出电源的电压U;请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx=【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、S1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、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测
9、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)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、S1,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,R0两端的电压:U0=UUx=UU1,因串联电路中各处的电流相等,所以,I=,即=,解得:Rx=故答案为:(1)如上图所示;(2)0
10、.3;8;(3)闭合开关S、S1;【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,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(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CA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
11、填“变大”、“变小”或“不变”)(4)实验过程中,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,
12、这样可减小误差【解答】解:(1)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(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,进行多次测量,求出多组电压与电流值,由欧
13、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R1断路或R2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
14、(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【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=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
15、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,R1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;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)见上图;(2)R1断路;R2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
16、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
17、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
18、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
19、的阻值,电源电压均为4.5V(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、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
20、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(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
21、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
22、)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
23、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0.38A,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3.8V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
24、出电压表的示数为U小灯泡额定功率的表达式为P额=(用已知量和测量量表示)【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,便可求出电
25、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0.02A,示数为0.38A,由I=
26、得:灯泡阻值为R=10(5)根据电路图连接电路,闭合开关S1、S2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,S2接1,读出电压表示数U通过灯泡的电流:I=IR0=,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: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
27、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(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0.28A,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0.66W【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
28、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0
29、0.6A,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,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
30、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
31、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
32、(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(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
33、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
34、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;(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
35、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/(2)小雨想利用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0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S2,断开S1
36、,读出此时电压表的示数为U2未知电阻阻值的表达式为:Rx=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RxR0,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;根据图象确定额定电流,根据R=计算出电阻值;(2)分别测出
37、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:;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
38、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;Ux=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,U0=4Ux,即U0:Ux=4:1,根据串分压的知识,则R0:Rx=4:1,所以Rx=R0=100=25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S
39、1;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”)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
40、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
41、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;(
42、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,L1两端电压为电源电压,L2两端电压为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,L1两端的电压为0,L2两端电压为电源电压,电路中电流比原来变大(2)
43、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,L1两端电压等于电源电压,L2两端电压也等于电源电压,L1所在支路电流为0,L2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) 【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
44、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
45、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例2:如图所示,闭合开关S,发现电灯L1、L2均不亮,电流表示数为零,说明电路存在断路故障,用电压表进行检测,发现b、c间电压为零,a、b和a、c间电压均为3V,则电路的故障是电灯L1处断路分析:电灯L1、L2均不亮,电流表示数为零,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连解:闭合开关S,发现电灯L
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