1、专题16伏安法测电阻1小华同学做“用电流表,电压表测电阻”实验,所用器材齐全且完好。实验中,需测量并记录的两个物理量是、。画出实验电路图。闭合电键前,应使滑动变阻器连入电路的电阻_。小华正确连接电路进行实验,当变阻器滑片处于某位置时,电流表的示数如图1所示,为了读出电流表的示数,他应进行的操作是。该实验需要进行多次测量,其目的是为了。【答案】电压和电流;见下图;最大;断开电键,改变电压表至小量程,闭合电建,再次测量;取平均值减小误差。【解析】由伏安法测电阻的原理R=U/I可知,实验中,需测量并记录的两个物理量是待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流;为保护电路,闭合电键前,应使滑动变阻器连入电
2、路的电阻最大;当变阻器滑片处于某位置时,由图可知电压表指针偏转角度较小,说明电压表量程选大了,为精确读出电压表的示数,他应进行的操作是:断开电键,换接电压表的小量程读数;为提高测量的准确程度,减小误差,应进行多次测量取平均值做为最后测量结果。2(2019松江一模)小华同学做“用电流表电压表测电阻”的实验,所用器材齐全且完好,电源电压不变(1.5伏的整数倍),所用滑动变阻器上标有“50 2A”字样。小华正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键,电流表、电压表的示数如图16(a)、(b)所示。该实验的原理是。“小华正确连接电路,实验步骤正确”表明电压表并联在两端,闭合电键时,滑动变阻器连入电路的阻值,
3、本实验所用的电源电压为伏。接着小华移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.18安,此时所测的电阻为欧。(电阻精确到0.1欧)【答案】R=U/I;待测电阻;最大; 9;25.0。【解析】该实验的原理是R=U/I。“小华正确连接电路,实验步骤正确”表明电压表并联在待测电阻两端,闭合电键时,滑动变阻器连入电路的阻值最大。本实验所用的电源电压:滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.12安50欧=6伏,电源电压U=UR+UX=6伏+3伏=9伏或U=UR+UX=6伏+0.6伏=6.6伏,因为电源电压为1.5伏的整数倍,所以电源电压为U =9伏。小华移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.18安,则滑动变阻器
4、两端的电压UR=IR=0.18安25欧=4.5伏,待测电阻两端的电压Ux= U-UR=9伏-4.5伏= 4.5伏,此时所测的电阻为Rx=Ux/I=4.5伏/0.18安=25欧3(2021闵行一模)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,器材有:电池组、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、开关以及导线若干。小华连接电路,操作规范,闭合开关,移动滑片发现电压表、电流表指针偏转方向相反,他立即停止实验。该实验的原理是:。电压表接在两端。小华重新正确连接电路并完成实验,发现滑片不能移至变阻器阻值最小处,请说明可能的原因有哪些。【答案】R=U/I;滑动变阻器;可能的原因是:当变阻器阻值逐渐变小
5、,电路中电流逐渐变大,会超过电流表量程,或超过变阻器允许通过的最大电流;电流逐渐变大,待测电阻两端电压逐渐变大,超过电压表量程。【解析】要测待测电阻Rx的阻值,需要测出待测电阻Rx两端的电压和通过它的电流,然后根据欧姆定律的变形公式求出其阻值大小,故该实验的原理是R=U/I。闭合开关,移动滑片发现电压表、电流表指针偏转方向相反,说明电流表示数变大时,电压表的示数变小,电流表示数变小时,电压表的示数变大,可能电压表接在滑动变阻器两端。当变阻器阻值逐渐变小,电路中电流逐渐变大,会超过电流表量程,或超过变阻器允许通过的最大电流;电流逐渐变大,待测电阻两端电压逐渐变大,超过电压表量程。4(2020闵行
6、一模)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材有:电压恒定的电源、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“202A”字样)、开关以及导线若干。实验中,小华正确连接电路,操作步骤正确,闭合开关时电表示数如图18(a)、(b)所示。接着,移动滑片至中点位置(阻值恰好为最大值的一半),观察到电流表示数为0.38安,同时发现电压表015伏量程已损坏,小华通过计算得出了此时Rx的电压。根据以上信息,回答下列问题:(1)该实验的原理是。(2)请在答题卡虚框内画出小华的实验电路图。(3)完成表格中(11)、(12)、(13)空的数据填写。【答案】(1)R=U/I;(2)下图;(3)2.8,
7、0.26,4.2。【解析】(1)用电流表、电压表测电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式R=U/I;(2)电阻和变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表和电阻并联,如图所示:(3)由图(a)可知,电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.8V;由表中序号2数据可知,电流为0.38安,因此刚闭合电键时,电流小于0.38安,所以电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,示数是0.26A;闭合开关时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流为0.26A,则滑动变阻器两端电压:UR=IR=0.26A20=5.2V;又因为被测电阻与滑动变阻器串联,而串联电路两端电压等于各部分
8、电压之和,故电源电压:U=2.8V+5.2V=8V;当滑片位于中点时,滑动变阻器两端电压:UR中=I1R/2=0.38A10=3.8V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以未知电阻两端电压:Ux=U-UR中=8V-3.8V=4.2V。5(2020长宁区一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,所需器材齐全且完好,电源电压为1.5伏的整数倍,滑动变阻器有两种规格可选,分别标有“10欧 3安”和“20欧 2安”字样。小华选择器材正确连接电路,并使滑动变阻器接入电路的电阻最大。闭合电键后,电流表、电压表的示数分别如图13(a)、(b)所示,他记下第一组数据。接着,小华移动变阻器的滑片,当电
9、压表的指针偏转至最大示数处时,电流表的指针自图13(a)位置转过了三小格,他记下第二组数据(a) 图13 (b)根据小华的两组数据分别计算两次的测量值(结果保留1位小数)。通过计算说明小华所用电源的电压和选择的滑动变阻器规格。【答案】17.5欧,16.7欧;电源电压为4.5伏,变阻器选择了“20欧 3安”。【解析】Rx1=U1/I1=2.1伏/0.12安=17.5欧;移动变阻器的滑片,当电压表的指针偏转至最大示数处时,U2=3伏I2=0.12安+0.06安=0.18安Rx2=U2/I2=3伏/0.18安=16.7欧;若选择“10欧 3安”变阻器:UR=IR=0.12A10=1.2V;电源电压U
10、=UR+UX=1.2伏+2.1伏= 3.3伏,不是1.5伏的整数倍若选择“20欧 3安”变阻器:UR=IR=0.12A20=2.4V;电源电压U=UR+UX=2.4伏+2.1伏= 4.5伏,是1.5伏的整数倍, 所以电源电压为4.5伏,变阻器选择了“20欧 3安”。6(2021松江一模)小松做“用电流表、电压表测电阻”实验。现有电源、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干,所有元件均完好。他正确连接电路,并将滑动变阻器滑片置于一端。刚闭合开关时,观察到电流表示数为0.58安、电压表示数如图15(a)所示;接着他移动滑片至某位置,发现电流表示数为0.28安,电压表示数为2.8伏;他
11、继续移动滑片至另一端,发现电压表、电流表示数分别如图15(b)、(c)所示。小松将实验数据依次记录在表格中。该实验原理是;滑动变阻器的最大阻值为欧。请将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)物理量实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)待测电阻Rx阻值(欧)10.5822.80.283小江认为小松的实验步骤中存在问题,这个问题是。【答案】R=U/I;20;电压、电流读数正确得1分,四个电阻值正确得1分。闭合开关前,滑动变阻器滑片未置于最大阻值处;物理量实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)待测电阻Rx电阻值(欧)16.010.310.1210.032.00.2010
12、.0【解析】本实验原理是R=U/I。因正确连接电路,将滑动变阻器滑片从一端向另一端滑动时电流变小,可知滑动变阻器在滑动过程中,电阻逐渐变大,当滑动变阻器阻值最小时,通过的电流最大为0.58A,结合题意可知此时待测电阻两端的电压最大,图(a)电压表选用015V档位,读数为6V,即电源电压为6.0V;当滑动变阻器阻值最大时,电流表电压表都选用小量程,通过的电流由图(c)可知为0.20A,电阻两端的电压由图(b)可知为2.0V,根据串联电路中的电压规律U滑=U-UR=6V-2V=4V滑动变阻器的最大阻值Rmax=U滑/I=4伏/0.2安=20欧第1次实验中,Rx1=U1/I1=6伏/0.58安=10
13、.3欧;第2次实验中,根据表中数据Rx2=U2/I2=2.8伏/0.28安=10.0欧;第3次实验中,根据图中数据Rx3=U3/I3=2伏/0.2安=10.0欧;待测电阻Rx的阻值Rx(Rx1Rx2Rx3)/310.1欧小松的实验步骤中存在问题,是闭合开关前,滑动变阻器滑片未置于最大阻值处。7(2019上海中考题)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3伏且保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表、电健各一个,滑动变阻器有A、B、C三个(分别标有“5 2A”字样、“10 2A”字样、“50 1A”字样),以及导线若干。小华实验时选取其中一个滑动变阻器,正确连接电路,且使滑动
14、变阻器的滑片在中点附近,闭合电键时各电表示数如图10(a)、(b)所示,并记录第一组数据。继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,记录第二组数据,此时小华发现电压表、电流表偏转角度相同。求:电压表的量程是伏。计算说明实验中电流表的量程。根据记录的第二组数据,计算出此时待测电阻Rx的阻值。【答案】03。电流表选用小量程00.6A;5欧,5欧。【解析】电路连接正确,即待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻并联,因电源电压为3V,故电压表选用小量程03V;(a)图中,电压表选用小量程,电压表示数为待测电阻两端的电压UX=1.4V,(b)图中,若电流表选用大量程,
15、电流为1.4A;若选用小量程,电流为0.28A;根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:UR=U-UX=3V-1.4V1.6V,若电流表选用小量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中UR/I小=1.6V/0.28A5.71,变阻器最大电阻约为R大=25.7111.4,与题中所给的“10 2A”变阻器的相吻合;若电流表选用大量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中UR/I大=1.6V/1.4A1.14,变阻器电阻为R大=21.142.28,与题中所给的变阻器的规格差别较大;故电流表选用小量程00.6A;电流表示数为0.28A,继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,电压表示数可能为1.6V
16、和1.2V:若电压表示数为U1=1.4V+20.1V1.6V,即电压表示数变大,根据UIR,则电路中电流也应变大,电流为:I1=0.28A+20.02A0.32A;待测电阻Rx的阻值:Rx1=U1/I1=1.6V/0.32A=5;若电压表示数为U2=1.4V20.1V1.2V,即电压表示数变小,根据UIR,则电路中和电流也应变小,电流为:I2=0.28A20.02A0.24A;待测电阻Rx的阻值:Rx2=U2/I2=1.2V/0.24A=5;8(2020黄浦一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,所用器材有电源(电压为6伏保持不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、待测电阻Rx及导线若干
17、。他连接电路,进行实验,当滑动变阻器滑片P分别置于两端和某位置时,电流表和对应的电压表示数如下表所示。画出小华同学的实验电路图。计算滑动变阻器的最大阻值。(需写出计算过程)本实验中,待测电阻Rx的阻值为欧。(精确到0.1欧)【答案】(1)下图(电压表并联在变阻器两端);(2)20欧;(3)9.9。【解析】(1)因为电流表的示数变大时,电压表的示数变小,所以电压表与变阻器并联。(2)因为电流表的示数变大时,电压表的示数变小,所以电压表与变阻器并联,当电路中电流最小0.2安时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,R滑大U滑大/I小4伏/0.2安20欧;(3)当电流I1= 0.2安时,待测电阻两端的电压U
18、x1= U-UR=6伏-4伏=2伏。Rx1=U1/I1=2伏/0.2安=10欧当电流I1= 0.32安时,待测电阻两端的电压Ux2= U-UR2=6伏-2.9伏= 3.1伏。Rx2=U2/I2=3.1伏/0.32安=9.7欧最大电流I1= 0.6安,Rx3=U3/I3=6伏/0.6安=10欧电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=9.9 9(2021金山一模)小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材齐全完好,其中:电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器分别标有“20 2A”和“50 1A”。她选择好实验器材连接电路进行实验。闭合开关将实验中测得的两组数据记录在下表中。根据上
19、述相关信息,在方框内画出小红同学的实验电路图。请根据相关信息,说明小红同学实验中选用的滑动变阻器为,理由。(需写出适当的理由及计算过程)根据表一中实验序号2的数据,计算此次待测电阻的阻值为欧。【答案】(1)见图;(2)“50 1A”;电压表示数减小,电流表示数增大,电压表测的是滑动变阻器两端的电压。R滑=U滑/I滑=4.5伏/0.16安=28.13欧20欧。(3)10。【解析】(1)由表中数据知,随着电压表示数的增大电流表示数在减小,因此电压表测滑动变阻器电压,如图1所示:(2)由表中实验序号1测量数据可知,此时滑动变阻器的电阻R滑=U滑/I滑=4.5伏/0.16安=28.125欧;对比两个滑
20、动变阻器可知小红同学实验中选用的滑动变阻器为“50 1A”的。(3)根据实验序号2的数据,此次待测电阻的阻值Rx=U/I=(6伏-4伏)/0.2安=10欧。10.(2021嘉定一模)小嘉同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表(只有03伏档完好)、滑动变阻器(标有“20 2A”字样)、开关及导线若干。实验中,他正确连接电路,实验步骤正确。闭合开关时电表的示数如图12(a)、(b)所示。请画出此时的电路图。实验所用电源电压是伏。小嘉同学观察到图12(a)、(b)的现象后,发现继续实验存在困难,思考后他调整了电路元件的连接位置,
21、重新实验。(a)小嘉同学调整电路的原因是,他是怎样调整实验电路的?。(b)根据重新实验后所记录的一组实验数据如上表所示,计算待测电阻Rx的阻值。(精确到0.1欧)【答案】略;6伏。(a)电压表只有03伏档完好,电压表示数已接近3伏,无法实现多次测量。移动变阻器的滑片,当观察到电压表示数为3伏时,断开开关,再将电压表并联在滑动变阻器两端。(b)19.5欧。【解析】正确连接电路,即把电阻Rx和变阻器、电流表串联在电路中,电压表与电阻Rx并联,如图所示:电压表、电流表均选用小量程,分度值分别为0.1V、0.02A,电压表示数为2.9V,电流表示数是0.15A,因电路连接正确,电压表测待测电阻的电压U
22、x=2.9V,滑动变阻器连入电器中的电阻最大,R滑=20,变阻器的电压U滑=IR滑=0.15A20=3V根据串联电路电压的特点,电源电压U=U定+U滑=2.9V+3V=5.9V根据电压为2伏的整数倍且保持不变,考虑到测量中的误差,电源电压应为6V。(a)因为电压表大量程损坏,且已经接近3V,继续移动滑动变阻器滑片会使电压表损坏,所以需要调整电路元件的连接位置,可以将电压表改接到滑动变阻器两端。(b)电压表改接后的读数为1.7V,待测电阻的电压Ux=6V-1.7V=4.3V由表中记录的一组数据,此时电流I=0.22A,待测电阻Rx=Ux/I=4.3伏/0.22安19.511(2020青浦一模)某
23、同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为4.5伏)、待测电阻RX、电流表、电压表、开关各一个,三个滑动变阻器(分别标有“5欧 2安”“10欧 2安”“50欧 1安”字样)以及导线若干。他选择一个滑动变阻器,正确连接电路后,将变阻器的滑片滑到金属杆的端点。闭合开关,电压表、电流表的指针位置如图13(a)、(b)所示,记录第一组数据;然后移动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的指针自13(a)、(b)位置均转过三小格,记录第二组数据;接着继续操作完成实验。实验中电压表所选的量程为_伏。判断实验中所选的变阻器。_(需写出计算过程)该同学的第二组数据中,电压、电流及计算出RX的
24、阻值是_。【答案】(1)03;(2)“10欧 2安”;(3)1.8伏、0.36安、5欧。【解析】(1)电压表的示数为1.5伏或7.5伏,因为电源电压为4.5伏,所以电压表所选的量程为03伏;(2)由题意可知,待测电阻两端的电压为1.5伏,则变阻器两端的电压为3伏,且滑片已经滑到电阻最大处。若电流表选择03安量程,则电流为1.5安,则变阻器两端的最小电压UR=IR=1.5安5欧=7.5伏,均大于等于7.5伏,总电压超过电源电压,所以电流表只能选00.6安,则电流为0.3安,所以变阻器的电阻为R=U/I=3伏/0.3安=10欧,选择的变阻器是“10欧 2安”。(3)移动变阻器的滑片至某一位置时,电
25、压表、电流表的指针自13(a)、(b)位置均转过三小格,则Ux=1.5伏+0.3伏=1.8伏,I=0.3安+0.06安=0.36安R=U/I=1.8伏/0.36安=5欧.12(2021虹口一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表(只有03伏档完好)、滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时电表示数如图12(a)(b)所示。他移动滑片P,发现电流表的示数变大,电压表示数超出了量程。于是他经过思考后重新连接电路,测量了两组实验数据如下表所示。移动变阻器滑片过程中,电流表示数最大为0.58安。计算电源电压U。_
26、计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1欧)。_【答案】6伏;10.1欧。【解析】正确连接电路,电压表与待测电阻并联,刚闭合开关时,电流为0.3安,待测电阻两端的电压为3伏,因为电压表(只有03伏档完好)已经满3伏,无法进行多次测量,所以经过思考后重新连接电路,应该把电压表与变阻器并联,由两组实验数据发现,电流表的示数变大时,电压表的示数变小,所以电压表与滑动变阻器并联,由实验序号1可知,电路中电流为0.3安,滑动变阻器的滑片仍在阻值最大端,此时待测电阻两端的电压还是3伏,所以电源电压UU1U23伏3伏6伏Rx1Ux/Ix(6伏3伏)/0.3安10.0欧Rx2Ux/Ix(6伏2伏)/0.4安10.
27、0欧Rx3Ux/Ix6伏/0.58安10.3欧待测电阻Rx的阻值Rx(Rx1Rx2Rx3)/310.1欧13. 小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻R、电流表、电压表(只有0-3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20 2A”字样)、电键以及导线若干。实验中,小华正确连接断路,且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如图12(a)、(b)所示。通过计算说明实验所用电源的电压。小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验:(a)根据图12中电表的示数等信息判断,在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的
28、电阻最大,并简述理由。(b)根据小华重新实验中所记录的一组数据(见上表),计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1欧)。【答案】电源电压为6伏. (a)不能。他调整了电表的接入位置,即把电压表并联在变阻器两端,当滑动变阻器接入电路中的电阻值最大时,两端的电压U2= I2R20.16安20欧3.2伏3伏,超出电压表的量程。(b)Rx= 15.3欧【解析】电源电压为6伏.由图12可知,电压表示数约为2.5伏,电流表示数约为0.16安,U2= I2R20.16安20欧3.2伏U= U1+ U2=2.5伏+3.2伏=5.7伏由题意知电源电压为2伏的整数倍,所以电源电压为6伏。(a)不能。他调整了电表的接入
29、位置,即把电压表并联在变阻器两端,当滑动变阻器接入电路中的电阻值最大时,两端的电压U2= I2R20.16安20欧3.2伏3伏超出电压表的量程。(b)Rx=Ux/Ix=(6伏-1.4伏)/0.3安=15.3欧14(2021静安一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍且保持不变)、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,以及导线若干。他正确串联电路后,将电压表并联在电路中,闭合开关,移动滑动变阻器滑片位置,测得两组实验数据,记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表,移动滑动变阻器滑片位置,又进行了二次实验,其中第3次实验,观察到电压表、电流表
30、如图13所示;第4次实验中电压表和电流表的读数已经填入表二中。第3次实验中,电压表示数U伏,电流表示数I安。实验序号1和2中,电压表并联在的两端,理由是。小华所用的电源电压为伏。待测电阻的平均阻值为欧(精确到0.1欧)。【答案】(1)1.7; 0.14;(2)(滑动)变阻器;电压表示数变小,电流表示数变大,由此可以确定;(3)4.5;(4)12.3欧。【解析】如图,电压表选择了03V量程,分度值为0.2V,电压表示数为1.7V。根据表中数据可知,电流表选择了00.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.14A。由表中数据可看出,当电压表示数变小时,电流表示数变大,则电压表不是并联在定值电阻两
31、端,所以电压表是并联在滑动变阻器两端。比较实验序号1与2与4实验数据可知,当电流为0.22安时,变阻器连入电路的的电阻变小,两端的电压也变小,应该小于2伏,而现在为2.7伏,表明电压表与待测电阻并联。由实验序号1与3实验数据可知,当电流都为0.14安时,表明变阻器连入电路的的电阻相等,此时得出电阻两端的电压为Ux=1.7伏,滑动变阻器两端的电压UR=2.8伏,电源电压U= Ux+ UR=1.7伏+2.8伏=4.5伏;由第1组数据得R1U1/I1(4.5伏-2.8伏)/0.14安12.14欧。由第2组数据得R2U2/I2(4.5伏-2.0伏)/0.20安12.5欧。由第3组数据得R3U3/I31
32、.7伏/0.14安12.14欧。由第4组数据得R4U4/I42.7伏/0.22安12.27欧。待测电阻的平均值电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3+ Rx4)/4=12.3 15(2021浦东新区一模)某同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器标有“50 2A”字样。他先把滑动变阻器的滑片移到最左端,跟待测电阻Rx、电流表、开关和电源连成串联电路,再把电压表并联在电路中。闭合开关,向右移动滑片到某两个位置时,电流表、电压表的示数如图9所示;继续向右移动滑片,发现电压表的示数变大,电流表示数的最小值为0.22安。请在答题卡中相应的方框内画出该同学
33、实验的电路图;闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻值(选填“最大”或“最小”);实验中电压表的量程为0伏。电阻Rx的阻值为欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)【答案】见下;最小,3;13.5。【解析】从闭合电键到继续向右移动变阻器的滑片,发现电压表的示数变大,电流表示数的最小值为0.22安,可以判断电压表与变阻器并联。则该同学实验的电路图如下图所示:由滑片右移时变阻器接入电路中的电阻变大可知,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻值最小为0,即电压表的示数为0,实验中电压表的量程为03V;由电流表示数的最小值为0.22安可知,电流表的量程为00.6A,因滑片右移时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,
34、所以电路中的电流变小,由图可知,电路中的电流I10.3A时,电压表的示数UR12V,所以待测电阻的阻值Rx1=U1/I1=(6伏-2伏)/0.3安=13.3,电路中的电流I20.26A时,电压表的示数UR12.5V,则此时待测电阻的阻值Rx2=U2/I2=(6伏-2.5伏)/0.26安=13.5,当电流表的示数为0.22A时,电压表的示数为3V,则此时待测电阻的阻值Rx3=U3/I3=(6伏-3伏)/0.22安=13.6,电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=(13.3欧+ 13.5欧+ 13.6欧)/3=13.5欧16(2021普陀一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验
35、,现有两节新干电池、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器有两种规格(分别标有“10欧 2安”和“20欧 1安”字样)、开关以及导线若干。连接的电路如图13所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中连接。连接后要求:滑片P向左移动,电压表示数变大。_(用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)完成电路连接后,闭合开关发现电压表、电流表示数均为0,为排除故障,小华打算用电压表进行检测。将电压表接在不同元件两端,闭合开关后电压表示数如表一所示,由此可以判断故障为_。排除故障后,小华按照正确操作步骤重新实验,闭合开关,发现电压表、电流表指针偏离零刻度线角度相同,移动滑片到某一位置,电压表、电流表
36、示数如图14所示,滑片从一端移动到另一端,电流表示数变化范围为0.200.58安。(a)请根据图14及相关信息,将表二填写完整。(电阻值精确到0.1欧)_(b)小华选用的滑动变阻器规格是:_。(通过计算说明)【答案】连接正确;开关处出现了断路;(a)下图;(b)“10欧 2安”。【解析】(1)电压表测量的是待测电阻两端的电压,当滑片P向左移动,电压表示数变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,应接入左下方接线柱满足要求,电路连接如图所示:(2)完成电路连接后,闭合开关发现电压表、电流表示数均为0,将电压表接在不同元件两端,由表一知,接在滑动变阻器和电流表两端示数都为零,而接在开关两端电压示数为3V
37、,且等于电源电压,由此判断电流表和滑动变阻器连接正常,而电压表此时串联在电路中,所以故障为开关位置发生断路。(3)根据序号1的数据分析:小华按照正确操作步骤重新实验,闭合开关,发现电压表、电流表指针偏离零刻度线角度相同。因连接电路时滑动变阻器的阻值最大,电路中电流最小,因此,电流表的示数为0.2A,而电压表、电流表指针偏离零刻度线角度相同,电压表量程03V,电流表量程00.6A,由此得出电压为1V,此时电阻阻值为Rx1=U1/I1=1伏/0.2安=5。序号2的数据:由图可知,电压表示数为2.1V,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律得出电阻阻值为Rx2=U2/I2=2.1伏/0.4安=5.3;序
38、号3的数据:电流表示数最大为0.58A,滑动变阻器连入电路的阻值为零,此时电阻两端的电压为电源电压3V,根据欧姆定律得出电阻阻值为Rx3=U3/I3=3伏/0.58安=5.2。电阻Rx的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=5.2 (4)实验中滑动变阻器滑片从一端移动到另一端,电流表示数最小为0.20安,滑动变阻器阻值最大,U滑UUx3.0伏1.0伏2.0伏滑动变阻器的最大阻值为R滑U滑/Ix2.0伏 /0.20安10欧,选择的滑动变阻器规格为“10 2A”。17(2021青浦一模)某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,实验所用器材齐全且完好。他正确串联电源、待
39、测电阻、变阻器、电流表、开关等电路元件后,将电压表并联在电路中。实验时他将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,观察到电流表的示数为0.2安,电压表的示数如图12(a)所示,当他移动滑动变阻器滑片时,电压表的指针没有改变位置。经过思考后,该同学调整了电路,并按规范重新实验,当他闭合开关时,电压表示数如图12(b)所示;他继续移动变阻器的滑片,当电压表示数如图12(c)所示时,电流表的示数为0.28安。请根据相关信息完成下列各题:调整电路前,移动变阻器滑片时,电压表指针不改变位置的原因是_。电流表的示数为0.28安时,计算此次待测电阻的阻值为_欧。(精确到0.1欧)求实验中使用的变阻器的最大阻值。
40、_(需写出简要的计算过程或理由)【答案】电压表并联在电源两端;10.7;20欧.【解析】实验时将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,电流表的示数为0.2A,说明电路是通路,当移动滑动变阻器滑片时,电压表的指针没有改变位置,是电压表测量电源电压。调整电路前,电压表测量电源电压,由图(a)可知,如果电压表的量程是0-3V,它的示数是1.2V,如果量程是0-15V,它的示数是6V,电源电压不可能小于1.2V,所以此时电源电压是6V,由图(c)可知,如果量程是0-15V,电压表的示数是15V,大于电源电压,所以它的量程是0-3V,示数是3V,此次待测电阻的阻值Rx1=U1/I1=3伏/0.28安=10
41、.7,该同学调整了电路,并按规范重新实验,当他闭合开关时,电流表的示数仍为0.2安,变阻器处于阻值最大处,由图(b)可知电压表的量程是0-3V,示数是2V,即U电阻2伏,U变阻器U总-U电阻=4伏所以变阻器的最大阻值R变阻器U变阻器/ I=(6伏-2伏)/0.2安4伏/0.2安2018(2021徐汇一模)小汇做“用电流表、电压表测电阻”的实验,元件均完好,电源电压保持不变。滑动变阻器上标有“50W 2A”字样。他将电学元件串联后,将电压表并联在电路中,再将滑片移至变阻器的一端。闭合开关,移动变阻器滑片,发现无论怎么移动滑片,电压表和电流表的指针始终如图17(a)、(b)所示,产生这种现象的原因
42、可能是。他重新正确连接电路,操作步骤正确。闭合开关时,观察到电压表、电流表示数仍如图17(a)、(b)所示,继续移动变阻器的滑片,电压表选择合适的量程,当电压表示数为3.5伏时,电流表示数为0.34安;再次移动变阻器的滑片,使电压表示数达到最大值时,电流表示数变为0.58安。请将下表填写完整(计算电阻时,精确到0.1欧)。【答案】滑动变阻器接了下面两个接线柱,所以无法改变接入电路的阻值;填表:物理量实验序号电压Ux (伏)电流Ix (安)电阻Rx(欧)电阻Rx平均值(欧)11.00.1010.010.223.50.3410.336.00.5810.3【解析】电流表和电压表示数不变,说明滑动变阻
43、器不能起到改变电阻的作用;电流表示数很小,说明连入电路的电阻很大,所以是将滑动变阻器全部阻值接入电路了。为减小误差,需进行多次测量求平均值,因此这一栏为“电阻Rx平均值(欧)”。由表盘可以读出示数,电压为1.0V,电流为0.1A,计算待测电阻Rx1=U1/I1=1.0伏/0.1安=10欧;此时滑动变阻器连入电路阻值为最大50,可计算电源电压为U=IR=I(Rx+ R滑)=0.1安(10欧+50欧)= 6伏;由第二组数据可计算出电阻值为Rx2=U2/I2=3.5伏/0.34安=10.3欧第三组数据中电压为最大值,即电源电压6V,对应计算出电阻为Rx3=U3/I3=6伏/0.58安=10.3欧因此
44、三次电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=10.2 19.(2021杨浦一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有器材:电源(两节新干电池),待测电阻、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器两个(A标有“10 2A”字样,B标有“20 1A”字样),以及导线若干。请为小华设计正确的实验电路图。根据实验电路图,以笔线代替导线连接实物图像。若小华规范实验,开关闭合时,电流表示数如图17(a)所示。他将滑片移至滑动变阻器的中点附近,电流表的指针在图17(a)位置基础上偏转了5小格。(a) 根据相关信息,计算并判断小华实验中滑动变阻器的规格。(需要写出计算过程)(b) 小华继续
45、实验,将滑动变阻器的滑片移至另一端,电流表示数如图17(b)所示。计算此时待测电阻的阻值为欧。(计算最后一组数据,精确到0.1欧)【答案】下图;下图;(a)选变阻器B。(b)5.2。【解析】伏安法测电阻的电路图,如图所示。根据电路图连接实物图,电流表串联在电路中,电压表并联在待测电阻两端,滑片左移电阻减小,电压表用03V接线柱。总电压3V,开关闭合时,滑动变阻器阻值最大,电流最小,为0.12A,滑片移动到中点,阻值减小,电流增大,电流表的指针在图(a)位置基础上偏转了5小格,为0.22A,总电阻减小了接近20欧的一半,所以选变阻器B。电流表示数为0.58A,此时电阻两端电压为3V,所以电阻为R
46、x=U/I=3伏/0.58安=5.2欧20(2021长宁一模)现有电源(已知其电压为2V整数倍)、两个电流表、一个10欧的定值电阻R,一个待测电阻Rx,小明想利用现有器材测出待测电阻的阻值,于是他设计连接了如图14(a)所示的电路:小明将两个电流表分别接入a、b、c中的两点,闭合开关,两电表示数如图14(b)、(c)所示,请判断电流表A2接入的位置,并说明理由。求出待测电阻Rx的阻值。(请写出过程)小红同学认为小明同学的实验结果可能存在较大的误差,理由是。为了减小误差,可进行的操作是:A换不同电压的电源继续实验B换不同阻值的定值电阻继续实验C换其他待测电阻继续实验【答案】见下分析;40欧;没有
47、多次测量取平均;A。【解析】因为A2的示数小于A1的示数,所以A2只能串联在并联电路的支路中;若A2串联在定值电阻R支路中,则电源电压UI2R0.1安10欧1伏,不是2伏的整数倍。所以A2串联在待测电阻RX支路中。若A1串联在干路中,则电源电压UI2R(II2)R(0.4安0.1安)10欧3伏,不是2伏的整数倍。所以A1串联在定值电阻R支路中。UxURIRR0.4安10欧4伏RXUX/IX4伏/0.1安40欧因为没有多次测量取平均,所以实验结果可能存在较大的误差;为了减小误差,可换不同电压的电源继续实验;而换不同阻值的定值电阻、换其他待测电阻继续实验都无意义。21. (2021黄浦一模)小华做
48、“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍保持不变)、待测电阻、电流表、电压表和开关各一个,滑动变阻器(分别标有“10欧2安”、“20欧1安”字样)、以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器,正确串联电路后,将电压表并联在电路中。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后改变了电压表的接入位置,将测得的一组数据记录在表二中。(1) 画出小华最初的实验电路图。_。(2) 判断所用滑动变阻器的规格,并说明理由。_。(3) 通过计算说明所用电源的电压。(需写出过程)_。(4)待测电阻的阻值为_欧。(精确到0.1欧)【答案】(1)见解析;(2)
49、 “20 1A”;(3)4.5V;(4)10。【解析】(1)根据表一中数据,电流表的示数与电压表的示数一个变大,另一个变小,可知电压表并联在滑动变阻器两端了,故小华最初的实验电路图如下:(2)由表中第1组数据,根据欧姆定律,变阻器连入电路的电阻R滑=U1/I1=2.4伏/0.22安=11欧10欧,所用滑动变阻器的规格是“20 1A”。 (3) 小华观察数据思考后改变了电压表的接入位置,将测得的一组数据记录在表二中,即把电压表与待测电阻并联。由表二数据可知待测电阻:Rx=U3/I3=2.4伏/0.24安=10.0欧由串联电路电压的特点及表格数据知道,待测电阻两端的电压Ux=2.4伏,因为实验序号
50、3中,电流为0.24安,位于0.22安与0.26安之间,则滑动变阻器两端的电压UR一定在2.0伏2.4伏之间,电源电压U=UR+UX电源电压范围4.4伏+4.8伏因为电源电压为1.5伏的整数倍保持不变,所以电源电压为4.5伏。(4)由实验序号1可得:Rx1=U1/I1=(4.5伏-2.4伏)/0.22安=9.5欧由实验序号2可得:Rx2=U2/I2=(4.5伏-2.0伏)/0.26安=9.6欧由实验序号3可得:Rx3=U3/I3=2.4伏/0.24安=10.0欧电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=9.7 22(2021宝山一模)在用电压表和电流表测电阻的实验中。小明利用电压
51、表和电流表测量待测导体的电阻,实验电路如图11。其中电表A的示数为,待测导体的电阻为欧。小华将滑动变阻器接入电路,测量Rx的电阻(如图12)。连接好电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片从右向左滑动,并依次将数据记录在表二中。由表二中数据可知,小华连接的实验电路是图12中的图。小华选用的滑动变阻器及连接方式是图13中的。小丽在实验过程中发现电压表不能使用,于是将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R0使用(R0值已知),如图14测量Rx阻值。测量时,先闭合开关S1,断开开关S2,记录电流表A的示数为I1;后断开开关S1,闭合开关S2,记录电流表A的示数为I2;则电阻Rx=(用I1、I2和R0表示)。小丽
52、为了得到多组数据,向老师借用了一个定值电阻R0,按图15连接电路,并重复上述实验步骤和计算方法,多次测量求出Rx的阻值。则你认为小丽得到的Rx阻值是的(选填“正确”或“错误”),理由是。【答案】2伏,10;丙,B;I1R0/I2,错误,Rx与R0在两种不同的状态下电压不一定相等。【解析】图中电表A并联在电阻两端,所以是电压表,选择的是小量程,分度值是0.1V,示数是2V。图中电表B是电流表,示数是0.2A,则待测导体的电阻为RU/I2伏/0.2安10欧。由数据可知,随着电压表示数的减小,电流是增大的,图甲中电压表测电源电压,示数应该是不变的,所以图甲电路与数据不符合;图乙中电压表测待测电阻的电
53、压,若电压减小,通过待测电阻的电流也应该是减小的,所以图乙电路与数据不符合;图丙电压表测滑动变阻器的电压,根据串联分压规律,随着滑动变阻器阻值减小,分得电压减小,电路总阻值减小,电流增大,与实验数据相符合,所以由表中数据可知,小华连接的实验电路是图丙。由第一组数据可知,此时滑动变阻器的阻值R滑=U滑/I滑=7.2伏/0.36安=20欧。所以滑动变阻器应选“20 2A”规格的,由电路图可知,滑片向向左移动电阻减小,所以应接滑动变阻器左下的接线柱。故选B。将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R0使用先闭合开关S1,断开开关S2,此时滑动变阻器单联,记录电流表A的示数为I1,则此时的电源电压U=I1R0,断开开关S1,闭合开关S2,此时Rx连接在电源上,其电压等于电源电压,因为电流表A的示数为I2,则电阻Rx为:Rx=U/I2=R0I1/I2小丽得到的Rx阻值是错误的,因为按照小丽设计的电路图,根据串联分压规律,按照上述步骤,滑动变阻器阻值不变,因为Rx和R0阻值不相同,所以分压不同,即未控制R0、Rx两端电压相同,无法测出Rx的阻值。