初中物理组卷——伏安法测电阻
一.解答题(共30小题)
1.在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干.
(1)图甲是实验的电路图.小明按照电路图连接电路时,开关应 . ①闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动.他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转.若电路中只有一处故障,则故障是 .
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A,RX= Ω.
(2)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻RY的测量.如图丙所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路. ①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整.(只添加一条导线). 实验步骤:
A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1; C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2>I1). ②请你用I1、I2和R0表示RY,则RY= .
2.在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡标有“2.5V”的字样.
(1)请你用笔画线代替导线,将实物图甲连接完整.
(2)若小明连接电路后闭合开关,小灯泡很暗,移动滑动变阻器滑片也不能改变小灯泡的亮度,分析产生这种现象的原因.
(3)排除故障后,小明继续进行试验,移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡的亮度,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 .
3.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 (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 (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 Ω,当小灯泡两端的电压为1V时,小灯泡的电阻是 Ω,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 (选填“增大”或“减小”).
4.(1)小明在做“伏安法测电阻”的实验时:
①在图1中,用笔画线代替导线将实物连接起来,电压表选用0~3V量程. ②小明开始实验:
第一步:调节滑动变阻器的滑片P至 端(填A或B).
第二步:闭合开关S,调节滑片P的位置,读出电流表和电压表的示数并记录数据如图2所示.断开开关S,计算出R= ,实验结束.从以上实验步骤看,存在的主要缺陷是 .
(2)小红和小刚想测额定电压为“3.8V”的小灯泡正常发光时的电阻值(约10Ω). ①小红仍用图1做实验:断开开关,拆下定值电阻,将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值电阻的位置,并将变阻器阻值调至最大,同时调整 ;闭合开关,再移动滑片至小灯泡正常发光时,读出电流表的示数,算出小灯泡电阻. 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 4 2.5 2 1.5 1 0.08 0.1 0.14 0.18 31.3 20 10.7 5.6 ②小刚连接电路后闭合开关,小灯泡发出微弱的光,移动滑片,小灯泡亮度不变,原因是 ;排除故障后,小刚将所测量的实验数据记录在右表中,他发现电流和电压的关系与其他组不同,请你判断小刚所连接的实验电路应该是图3中 .(填字母)
5.学校课外活动小组要测量一个阻值约为数百欧的电阻.现能找到的器材有:
干电池两节(电压恒定)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器(100Ω 2A)和电阻箱(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.
(1)小华提出,没有学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A),不能直接测出通过待测电阻的电流,无法用伏安法测电阻.小明却认为即使找到这种电流表,也不能直接测出电路中的电流,因为利用现有器材连成电路,即使待测电阻的阻值只有200Ω,则通过待测电阻的最大电流约为 A,而这种电流表的最小分度值为 A,所以无法准确读数.
(2)于是小明设计如图甲所示的电路,采用等效替代法测电阻.电路实物图部分已连接好,如图乙所示,请完成实物图的连接.要求滑动变阻器滑片向右滑时,变阻器连入电路的电阻增大.
(3)小明在连好电路后,将滑动变阻器的滑片移至最右端,先闭合开关S和 ,读出电压表示数为U.然后断开开关 ,闭合另一支路上的开关,调节 (填“电阻箱”或“滑动变阻器”),使电压表示数仍然为U.因为电源电压一定,先后两次电路中的电流相等,所以待测电阻的阻值等于 (填“电阻箱”或“滑动变阻器”)此时接入电路的电阻.
6.小明利用干电池、电压表、电流表、滑动变阻器(10Ω 1A)、电键、导线测未知电阻Rx(约5Ω)的阻值.
(l)小明连接好电路如图(甲)所示,小芳检查后发现电路连接有两处错误.请在连接错误导线上打“×”并将正确连接画出来
.
实验次数 U/V I/A l 2 2.00 0.40 3 1.50 0.31 4 1.00 0.22 (2)改正错误后,移动滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图(乙)所示,请将电表示数填在上表中空白处.改变滑片的位置,得到多组电压和电流数值如表所示.
(3)若电压表已损坏,另外找来一个开关和足够的导线,利用这些器材测出未知电阻Rx的阻值.
①把你设计的电路图画在虚线框.
②简述实验步骤,并用相应的符号表示测出的物理量. ③用测出的物理量和已知量表示未知电阻的阻值Rx= . ④请你对你设计的实验作出评价.
7.乙同学在做“用电压表和电流表测电阻”的实验中,设计了如图一所示的电路图,并利用导线将电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器(50Ω,1A)、开关、两节新干电池连接了部分电路(如图二).