陕西省2018届中考物理 专项突破三 伏安法实验复习练习
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1、 专项突破三 伏安法实验 (时间:90分钟 分值:118分) 一、探究电流与电压、电阻的关系 1. (2017巴中)(7分)在探究“电流与电阻关系”的实验中, 设计的实物电路如图. 第1题图 (1)用笔画线代替导线,将实物图连接完整(要求:①滑片向右移动,电流表示数变大;②连线不允许交叉). (2)某同学连好最后一根导线发现两表均有示数,造成这一现象的原因可能是________________________________________________________________________. (3)实验时,首先接入的是5 Ω电阻,当滑片移动到某一位置时,电流表
2、示数为0.5 A,记下两表读数;接下来换用10 Ω电阻继续实验,须向________(选填“左”或“右”)移动滑片,同时眼睛注视________(选填“电压表”或“电流表”),直到其示数为________时,记下电流表示数. (4)换用其他电阻进行多次实验,得到多组数据,通过分析数据,能得到的实验结论是,当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成________比. 2. (2017鄂尔多斯)(7分)小亮在探究“电流和电阻的关系”的实验中,用到了如下器材:两节干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、定值电阻R(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)、导线若干,小亮在实验时连接的电路如
3、图甲所示. 第2题图 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整. (2)本实验中滑动变阻器起到保护电路元件安全和______________________的作用. (3)小亮连好电路后继续操作,请将以下步骤按正确顺序排列________.(填选项前字母) A. 断开开关,换接其他定值电阻,继续实验 B. 将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大的位置,闭合开关 C. 记下电流表示数 D. 调节滑动变阻器,使电压表示数保持某值不变 (4)根据多次测量数据,描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示.由此得出的结论是________________________________
4、________________________________________ ________________________________________________________________________. (5)由图像可知,定值电阻两端的电压为________V. (6)在本实验中,既要维持上述电压表的示数不变,又不能改变上述电流表的量程,________(选填“能”或“不能”)接入4.5 Ω的定值电阻进行实验. 3. (8分)小雨按图甲所示的电路“探究电流与电压的关系”. 第3题图 (1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接完整. (2)正确连接电路后,
5、闭合开关,若发现电流表和电压表的示数都很大,小雨在实验操作上存在的问题是__________________________________;解决问题后,小雨移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数如图丙所示,其示数为________A. (3)调节变阻器的滑片,不同情况下电流表和电压表的示数记录如下,分析表中的数据可得出的结论是:____________________________________;此电阻的阻值为________Ω. 实验序号 1 2 3 电压U/V 1 2 3 电流I/A 0.1 0.2 0.3 (4)为了使上述实验结论更具有普遍性,你认为
6、还应进行下列的哪一项操作?________. A. 换用电压不同的电源再做实验 B. 换用阻值不同的电阻再做实验 (5)现将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8 V、阻值约为10 Ω的小灯泡,若要测出该小灯泡的额定功率,则原实验电路中必须更换的器材是____________. 4. (2017河南)(7分)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4 Ω、8 Ω、10 Ω、20 Ω四个定值电阻,电源电压恒为3 V. (1)请按图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整. 第4题图 (2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压
7、,造成这一现象的原因可能是________________. (3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4 Ω的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为________A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数__________,同时记下对应的电流值. 第4题图丁 (4)根据实验数据,小强作出了如图丁所示的I-R图像,由于此图线为曲线,小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系.你认为小强的改进方法是:___________________
8、___________________. 5. (2017岳阳)(7分)小明利用如图实验装置探究“电流跟电压的关系”,电源电压恒为3 V,电阻R阻值为5 Ω,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样. 第5题图 实验组次 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (1)请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整; (2)刚连完最后一根导线,发现两电表指针立即发生偏转,其原因可能是________(只填序号); A. 开关未断开 B. 滑动变阻器短路 C. 电阻R断
9、路 (3)解决问题后,闭合开关,调节滑动变阻器,小明得到五组数据(如上表): ①获得第3组实验数据后,要想得到第4组数据,应将滑片P向变阻器________(选填“A”或“B”)端移动; ②分析论证时,同组小丽通过计算,认为表中有一组数据可能是错误的,请指出她认为错误数据的组次及原因:_________________________________________________________; ③排除错误数据后,分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成________比. 6. (2017原创)(8分)小华利用如图甲所示的电路进行“探究通过导体的电流与导体两端电压关
10、系”的实验. 第6题图 (1)请在图乙中用笔画线代替导线连接好实验电路图. (2)闭合开关前,滑片P应移到滑动变阻器的________端(选填“a”或“b”),目的是为了________________(写出一种即可). (3)闭合开关,当滑片P移到某一位置时,观察到电压表的示数为2 V,电流表的示数如图丙所示,则R的阻值是________Ω. (4)实验中小华通过多次移动滑动变阻器的滑片,并记录电流表和电压表的示数,绘制出如图丁中a所示的图像,根据图像可得,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________,这个实验过程运用的主要实验方法是_____________
11、___________________________________________________________. (5)将电阻换成小灯泡,重复上述实验,绘制出如图丁中b所示的图像,根据图像可得,当灯泡两端的电压变小时,通过灯丝的电流变小,灯丝的电阻________(选填“变小”“不变”或“变大”). 7. (2017宜宾)(8分)小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,使用的器材如图甲所示.电源电压不变,R为定值电阻. 第7题图 (1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整.(要求导线不交叉) (2)由于导线中的电流可能与两端的电压和导体的电阻都有关系,所以,
12、在本次实验中应该保持________不变;变阻器的作用除了保护电路外,还起到____________________________的作用. (3)连接电路时,开关应该________,合上开关前,变阻器滑片P应该处于图中________端(选填“C”或“D”). (4)某次实验电压表示数如图乙所示,电压为________V. (5)通过实验,他得到如图丙所示的I-U图像,根据此图像,他初步得到实验结论:导体的电阻一定时,导体中的电流与该导体两端的电压成________. 二、伏安法测电阻 8. (2017牡丹江)(8分)在测量导体电阻的实验中,小明连接的电路如图甲所示,所测的电阻约
13、为10 Ω. 第8题图 (1)请用笔画线代替导线将电路连接完整. (2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到______端(选填“左”或“右”).小明发现电流表的指针指在反向偏转的位置上,原因是________________________________. (3)纠正错误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数是2.2 V时,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流是________A,所测电阻的阻值是________Ω. (4)测出一组数据后,小明发现电流表指针一直抖动,无法稳定.思考之后,他拆下电流表,利用剩下的器材也完成了实验.请在方框内画出小明的电路图. 9.
14、(2017原创)(8分)小明用图甲的电路图测量“小灯泡正常发光时的电阻”,电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为3.8 V. 第9题图 (1)测小灯泡电阻的实验原理是__________. (2)请你用笔画线代替导线,根据图甲将图乙中的实物电路连接完整. (3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,则故障可能是________________. (4)正确连接电路后,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡正常发光时,电流表的指针如图丙所示,其示数是________A ,小灯泡正常发光时的电阻是________Ω. (5)下列图像中有
15、关小灯泡的U-I或I-R图像可能正确的是________. (6)小明想在上述实验的基础上,探究“灯泡的电流跟灯泡两端电压的关系”,当测量多组小灯泡两端电压和电流的数据后,发现电流与电压不成正比,原因是________________________________________________________________________. 10. (2017来宾节选)(6分)在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,小明选用了电压为6 V的电源,额定电压为3.8 V的小灯泡和其他合适的器材,并连接了部分实验电路,如图所示. 第10题图 (1)为了完成实验,请你帮他用笔画线代替导
16、线将电路连接完整(要求导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小); (2)电路连接好后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到________(选填“A端”或“B端”); (3)当闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,灯丝突然烧断,此时电压表的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”). (4)换相同规格的灯泡,重新实验并记录数据如下表: 电压/V 2.0 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5 电流/A 0.40 0.48 0.53 0.56 0.58 0.61 电阻/Ω 5.0 5.2 5.3 5.4 5.5 5.7
17、 平均电阻/Ω 5.4 根据实验数据,小明确定平均电阻就是小灯泡的电阻,你认为这种做法合理吗?________(选填“合理”或“不合理”),你的理由是________________________________. 11. (2017原创)(8分)小洲在做“用伏安法测量某定值电阻Rx的阻值”的实验: 第11题图 (1)请你按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙未连接好的电路连接完整. (2)闭合开关后,电流表和电压表均无示数,假设只有一处故障,则电路故障可能是____________________________________________
18、____________________________. (3)排除故障后,闭合开关移动滑片,当电压表示数为1.6 V时电流表示数如图丙所示,这时电流表的读数为________A , 则未知电阻的阻值是________Ω. (4)多次测量可以减小实验的误差,如果三次测量的电压值分别是U1、U2、U3,相应的电流值分别为I1、I2、I3,则电阻Rx=____________.(用已知物理量表示) (5)实验时电压表坏了,小洲同学又设计了图丁的测量方案:先将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=.小美同学认为这一方案不对,请你帮小美说
19、明该方案存在的问题:______________________________________________________;并给小洲同学一个简单的修改建议:__________________________. 12. (2017广元)(4分)小琳想知道一只标明“220 V 40 W”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大,她设计了图甲所示电路原理图,并找来器材动手实验. 第12题图 (1)按图甲连接电路,检查无误后闭合开关S,调节滑动变阻器R,电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,此时灯丝电阻为________Ω. (2)小琳设想如果没有电压表,能否再找一只电流表和一个定值电阻来
20、代替电压表,于是她设计了如图丁所示电路原理图(R0为阻值已知的定值电阻),连接电路并检查无误后闭合开关S,调节滑动变阻器R,当电流表、示数分别为I1、I2时,灯丝电阻RL=________(用R0、I1、I2表示测量结果). (3)小琳用公式R=计算出灯泡正常发光时的电阻为1 210 Ω,比(1)中测量的电阻大得多,请你帮助小琳给出合理解释:________________________________________________________________________ _____________________________________________________
21、___________________. (4)小琳根据图乙和丙的示数,计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差________W. 13. (2017百色)(8分)小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值(约为20 Ω左右).实验器材有:定值电阻Rx、电压表(量程0~3 V和0~15 V)、电流表(量程0~0.6 A和0~3 A)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、开关、学生电源各一个,导线若干. 第13题图 (1)“伏安法”测电阻的原理是______________; (2)如图甲所示是“伏安法”测电阻的实验电路图,图中甲、乙两个电表,其中甲为________表;
22、(3)本实验电源电压选用12 V,电压表应选用________量程,电流表选用0~0.6 A量程;连接如图乙所示的电流表时,应使电流从“______”接线柱流入电流表; (4)闭合开关后,发现电压表的示数约为6 V,电流表示数为零;移动滑动变阻器滑片,电压表示数有明显变化,但电流表示数始终为零,则发生故障的元件是____________; (5)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数如图乙所示时,通过电阻Rx的电流大小是________ A; (6)经多次测量,小明由实验数据绘制得如图丙所示的U-I图像,由图像可知:电阻Rx=________Ω(保留1位小数); (7
23、)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是________(填序号). A. 用刻度尺测量物理课本的长与宽 B. 探究杠杆的平衡条件 C. 测量小灯泡的电功率 三、测量小灯泡的电功率 14. (2017乐山)(8分)某实验小组的同学用甲图所示器材测量小灯泡的电功率. 已知电源电压恒为6 V不变,待测灯泡的额定电压为3.8 V,额定功率估计为1.2 W左右. 第14题图 (1)请在甲图中用笔画线表示导线,连接成完整的实验电路(须选择合适的电流表量程); (2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于________端(选填“A”或“B
24、”); (3)闭合开关后发现:电流表没有示数,灯泡不亮,电压表示数接近电源电压.则此时电路故障为______________; (4)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表示数如乙图所示,则电路中的电流值为________A,待测灯泡的额定功率为________W; (5)如果电压表只能使用0~3 V的量程.仅在丙图虚线框内用电路图说明,怎样利用现有器材测定灯泡的额定功率. 15. (2017原创)(8分)小明所在的实验小组进行了探究“小灯泡消耗的电功率与灯泡亮度的关系”的实验: (1)请用笔画线代替导线完成该实验的电路连接;(请正确选择电表量程)
25、 第15题图 (2)实验数据与计算如表: 电压U/V 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.22 0.26 0.30 功率P/W 0.33 0.52 灯泡发光情况 灯丝暗红 微弱发光 正常发光 请将表中数据补全,并根据记录的实验数据,在坐标图中作出小灯泡的电压和电流的关系图像. (3)根据小明观察的现象和记录的实验数据分析,你可得出什么结论:__________________________________.(写出一点即可) (4)小明还注意到,这个实验数据也可以用来计算小灯泡灯丝的电阻,并发现灯丝的电阻值随电压升高而________(选填“
26、增大”或“减小”); (5)接下来小明用一个发光二极管替换电路中的小灯泡,进一步研究发光二极管的亮度与实际电功率的关系.闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,发现此二极管都不发光,且电流表无示数,电压表有示数.经检查整个电路连接及元件均完好,则出现此现象的原因是__________________. 16. (2017高新一中模拟)(8分)在测量小灯泡额定功率的实验中,小明想测量一个额定电压U额=2.0 V小灯泡的额定功率,已知小灯泡正常发光时的电阻大约为8 Ω.实验室还提供了如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6 V的电源、两个不同规格的滑动变阻器:A变阻器的规格为:“
27、10 Ω 2 A”、B变阻器的规格为:“30 Ω 1 A”、导线若干. 第16题图 (1)在本实验中,应该选择__________(选填“A”或“B”)规格的滑动变阻器. (2)请你用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求:滑片向左滑动时,灯泡亮度变亮). (3)小明在连接好电路的最后一根导线时,发现电压表指针立刻偏转到最大刻度处,而小灯泡却不亮,且电流表也没有示数.根据上述现象反映出小明在实验操作中存在的不规范之处是:__________________________,出现上述现象,说明了电路中存在的故障原因可能是:__________________. (4)排除故障
28、后,小明发现他很幸运,电压表并没有因此而损坏.小明便开始进行测量,调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0 V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率为__________ W. (5)完成上述实验后,小明进行了反思,如果刚才电压表被损坏了,能不能换成其他的实验器材来完成实验呢?经过思考,他用了一个已知阻值为10 Ω的定值电阻R0和一个单刀双掷开关S2,借助部分已有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也同样完成了对小灯泡额定功率的测量.请完成下列实验步骤: ①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,移动滑片,使电流表的示数为I1=__________ A; ②再将开
29、关S2拨到触点“2”,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I; ③小灯泡额定功率的表达式为P额=________.(用已知量和测量量的字母表示) 答案 一、探究电流与电压、电阻的关系 1. (除标注外每空1分,共7分)(1)如答图所示(2分) (2)连接电路时,开关没有断开 (3)左 电压表 2.5 V (4)反 第1题答图 【解析】(1)电压表测量定值电阻两端的电压,故其“-”接线柱接在定值电阻的左端;题目中要求滑片右移时,电流表的示数变大,这说明滑动变阻器接入电路中的阻值减小,故应将电源的“+”与滑动变阻器的右下接线柱相连;(2)连接电路时没有断开开关,就会造成
30、连完最后一根导线时,电路就接通;(3)使用5 Ω的电阻时,定值电阻两端的电压为U=IR=0.5 A×5 Ω=2.5 V,若换用10 Ω的电阻继续实验,根据串联电路电压、电流的特点,则10 Ω的电阻会分得更多的电压,因此为保持定值电阻两端的电压不变,则向左移动滑动变阻器的滑片,使它的阻值增大,分得的电压增大,而定值电阻两端的电压才会减小,此时眼睛注视电压表的示数,直到电压表的示数恢复2.5 V为止;(4)实验结果表明,电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比. 2. (除标注外每空1分,共7分)(1)如答图所示(2分) (2)控制定值电阻两端的电压不变 (3)BDCA (4)在电压不变
31、时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (5)2.5 (6)能 第2题答图 【解析】(1)如答图所示,滑动变阻器应“一上一下”接入电路,根据所提供的定值电阻,电路中的最大电流为Imax===0.6 A,故电流表选择“0~0.6 A”量程,电路图如答图所示;(2)为了探究“电流与电阻的关系”,应控制定值电阻两端的电压不变,因此滑动变阻器除了起到保护电路的作用,还起到控制定值电阻两端的电压不变的作用;(3)实验步骤:连接好电路后,先将滑片P置于电阻最大的位置,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数保持在某个值不变,同时记下电流表的示数;再断开开关,换接其他定值电阻,继续实验;(4)由图像可知
32、,在电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)任意取一组对应的电流和电阻的整数值代入公式U=IR,由图可知,定值电阻两端的电压为U=IR=0.5 A×5 Ω=2.5 V;(6)假如把4.5 Ω的定值电阻接入电路中,在其两端电压保持在2.5 V时,通过的电流约为I′==≈0.56 A,小于电流表的量程,故可以接入4.5 Ω的定值电阻. 3. (除标注外每空1分,共8分)(1)如答图所示(2分) (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处 0.24 (3)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 10 (4)B (5)电源 第3题答图 【解析】(1)滑动变阻器
33、与定值电阻串联,题图甲中滑动变阻器滑片向右移时电阻增大,故滑动变阻器下面接A;电源使用两节干电池,故电压表选用0~3 V量程,与定值电阻并联;(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,而本题中电流表和电压表的示数都很大,说明滑动变阻器的滑片没有在最大值处;电流表读数要先看量程,确定分度值,图中电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,读数时一大格为0.2 A,两小格为0.04 A,所以电流表读数为0.24 A;(3)在表中:导体的电阻一定,导体两端的电压从1 V到2 V再到3 V,导体中的电流从0.1 A到0.2 A再到通过导体的0.3 A,电压增加几倍,电流也增加几倍,故得
34、结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)换用阻值不同的电阻,多进行几次实验可避免实验的偶然性,使结论更具普遍性,故选B;(5)测一个额定电压为3.8 V、阻值约为10 Ω的小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压必须能达到3.8 V,因此电源必须更换. 4. (除标注外每空1分,共7分)(1)如答图所示(2分) (2)定值电阻断路 (3)0.50 B 保持不变 (4)作出I-图像 第4题答图 【解析】(1)电源电压恒为3 V,因此电压表应接3 V量程,并联在定值电阻两端;滑动变阻器按照“一上一下”串联接入电路中,如答图所示;(2)闭合开关,发现电流表没有示数,说明电
35、路存在断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,原因可能与电压表并联的定值电阻断路;(3)电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.50 A;根据串联分压原理可知,将阻值较小的电阻换成阻值较大的电阻时,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压规律可知应增大滑动变阻器两端的电压,即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数保持不变;(4)根据图像可知电压一定时,电流与电阻成反比;由于曲线不便直观判断两个物理量之间的定量关系,根据I==×U我们可以推出,电流I与成正比,因此可以作出I-的图像,则I
36、与的关系图像是过原点的一条直线,便于直观判断电流与电阻的定量关系. 5. (除标注外每空1分,共7分)(1)如答图所示(2分) (2)A (3)①A ②第1组数据 电流不可能为0.1 A ③正 第5题答图 6. (除标注外每空1分,共8分)(1)如答图所示(2分) (2)b 保护电路 (3)5 (4)正比 控制变量法 (5)变小 第6题答图 【解析】(1)将电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在电阻两端,滑动变阻器要“一上一下”接入电路,由甲电路图可知,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻变大,故开关导线应与滑动变阻器a端相接,如答图所示;(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器
37、的滑片应置于阻值最大处,由所连接电路图知,滑片P应移到滑动变阻器的b端;滑动变阻器的作用是保护电路;(3)由于电流表所选量程为0~0.6 A,则电流表的示数为0.4 A,所以电阻R的阻值为:R===5 Ω;(4)图线a是一条过原点的直线,可知在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;探究电流与电压的关系,需使电阻的阻值不变,用到的是控制变量法;(5)由图线b可知,随着电压的减小,图像b的斜率变大,也就是变大,则R变小,所以当小灯泡两端的电压变小时,通过灯丝的电流变小,灯丝的电阻变小. 7. (除标注外每空1分,共8分)(1)如答图所示(2分) (2)电阻 改变电阻两端电压 (3)断
38、开 D (4)2.6 (5)正比 第7题答图 【解析】(1)电流表所选量程为0~0.6 A ,应串联在电路中,如答图所示;(2)本实验采用的是控制变量法,若想探究通过导体中的电流与导体两端电压的关系,应保持电阻不变;实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以改变电阻两端电压;(3)在连接电路时开关应处于断开状态;闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处,即D端;(4)电压表的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,所以电压表的示数为2.6 V;(5)由图丙可知,当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比. 二、伏安法测电阻 8. (1)如答图甲所示(2分) 第8
39、题答图甲 (2)左(1分) 电流表的正负接线柱接反了(1分) (3)0.24(1分) 9.17(1分) (4)如答图乙所示(2分) 第8题答图乙 【解析】(1)由于电路电源由两节干电池组成,电源电压为3 V,所测的电阻约为10 Ω,则电流为0.3 A左右,电流表应选择0~0.6 A量程,电流表与开关串联,定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器的正确接法应遵循“一上一下”接线原则,如上图所示;(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即滑动变阻器的左端;若发现电流表的指针在反向偏转的位置上,说明电流表的正负接线柱接反了;(3)由于电流表所选的量程为0~0.6 A,由图乙可知
40、,电流表的分度值为0.02 A,电流表的示数为0.24 A,所测电阻的阻值为R==≈9.17 Ω;(4)没有电流表,可以利用滑动变阻器滑片滑到最右端和最左端,使电路处于两种状态,根据电源电压相等求解.利用滑动变阻器滑片滑到最右端,定值电阻与滑动变阻器最大值20 Ω串联在电路中,记下电压表示数U1,滑动变阻器滑片滑到最左端,只有定值电阻R,接入电路,记下电压表示数U2,实验步骤:①按照电路图连接好电路;②调节滑动变阻器滑片到阻值最大端,记下电压表示数U1;③再调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为0 Ω时,读出电压表的示数U2;④当滑动变阻器接入电路的阻值为0 Ω时,电路为只有R的简单电路,
41、此时电压表测电源电压,即电压表示数U2,当滑动变阻器全部接入电路时,此时定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,此时电压表的示数为U1,则滑动变阻器两端的电压:U滑=U2-U1,电路中的电流:I==,由I=得,定值电阻Rx的阻值:Rx=== Ω. 9. (除标注外每空1分,共8分)(1)R=(或欧姆定律) (2)如答图所示(2分) (3)小灯泡断路 (4)0.38 10 (5)A (6)小灯泡电阻随温度变化而变化 第9题答图 【解析】(1)测量小灯泡电阻的实验原理是R=(或欧姆定律);(2)由于小灯泡的额定电压为3.8 V,所以电压表应选用0~15 V量程,把电压表并联在小灯
42、泡两端,小灯泡要和滑动变阻器串联,滑动变阻器的正确接法要遵循“一上一下”原则;(3)电流表无示数,说明电路断路,而电压表有示数,说明与电压表并联的电路发生了断路,可能原因是小灯泡断路;(4)由图丙可知,电流表选用的量程是0~0.6 A,分度值为0.02 A,所以电流表的示数为:0.3 A+0.02 A×4=0.38 A;小灯泡正常发光的电阻为R===10 Ω;(5)小灯泡与定值电阻最大的不同在于,它的灯丝阻值会随着温度的升高而变大,其U-I的图像应是一条曲线,所以B错误,A正确;其I-R的图像是随着电阻的增大,电流减小,所以C、D是错误的.故选A;(6)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以电
43、流与电压不成正比. 10. (1)如答图所示(2分) (2)B端(1分) (3)变大(1分) (4)不合理(1分) 小灯泡的电阻随温度的改变而改变(1分) 第10题答图 【解析】(1)根据题目要求,滑片向右移时,电流表的示数变小,则滑动变阻器接入电路中的阻值增大,故应将滑动变阻器的A接线柱接在小灯泡的右端;(2)为保护电路,闭合开关前,应使滑动变阻器取最大值,故应将滑片移动离所选下接线柱最远的B端;(3)灯丝突然烧断,则电压表串联在电路中,测量电源电压,故电压表的示数变大;(4)该实验中,小灯的电阻不是一定值,它随着两端电压的改变而改变,故不能求平均值. 11. (除标注外每空1分
44、,共8分)(1)如答图所示(2分) (2)滑动变阻器断路(或开关断路) (3)0.32 5 (4) (5)这一过程中,电阻两端的电压是不相等的,故不能得出I1R0=I2Rx 将滑动变阻器换成导线 第11题答图 【解析】(1)此题中电源电压由两节干电池提供,则电压表只需要选择小量程即可,且电压表应该并联在定值电阻两端,滑动变阻器的接法必须按“一上一下”的原则,如答图所示;(2)若电流表无示数,即表明电路是断路的;此时电压表也无示数,即表明此电压表没有与电源相连,所以可能是滑动变阻器断路,也可能是开关断路;(3)此时电流表是小量程,分度值是0.02 A,故示数是0.32 A,电阻
45、Rx===5 Ω;(4)第一次实验的电阻是:R1=; 第二次实验的电阻是:R2=; 第三次实验的电阻是:R3=;故此时的电阻是上述三个电阻的平均值,即R=R==;(5)由小洲设计的实验电路图和实验过程可知,将S接到a时,读出电流表的示数I1,再将S接到b时,读出电流表的示数I2;这一过程中,电阻两端的电压是不相等的,故不能得出:I1R0=I2Rx,故这一操作是不正确的.正确的做法是:将滑动变阻器换成导线. 12. (每空1分,共4分)(1)24 (2) (3)正常发光灯丝温度比不发光时高得多,灯丝温度越高电阻越大 (4)34 【解析】(1)由图甲可知电压表测量灯泡两端的电压 ,电流表测量
46、电路电流.在由图乙、丙得,灯泡此时的电压为12 V,电流为0.5 A,根据欧姆定律,其电阻此时为R===24 Ω;(2)由电路图丁可知,R0与L并联,电流表测量通过电阻R0的电流,电流表测量电路电流.则白炽灯L两端电压UL=UR0=I2R0,通过白炽灯的电流IL=I1-I2,电阻RL==;(3)灯丝正常发光的温度比不发光时的温度高很多,且灯丝的电阻随着灯丝的温度的升高而增大,所以测得的阻值较大;(4)由图乙、丙得,白炽灯的电压为12 V,电流为0.5 A,实际功率P实=UI=12 V×0.5 A=6 W,其额定功率P额=40 W,此时两功率相差ΔP=P额-P实=40 W-6 W=34 W.
47、13. (每空1分,共8分)(1)R= (2)电压 (3)0~15 V +(或0.6) (4)电流表 (5)0.34 (6)22.5 (7)A 【解析】(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式R=;(2)因为电压表并联在电路中,电流表串联在电路中,所以甲是电压表;(3)当滑动变阻器全部连入电路中时电路中电流最小约Imin===0.3 A,定值电阻两端电压最小值U=IminRx=0.3 A×20 Ω=6 V,所以电压表量程应选0~15 V;在连接电流表时,电流应从正接线柱流入电流表;(4)当闭合开关后,电流表无示数,电压表有示数,说明电压表能与电源相通,移动滑动变阻器滑片,电压表有明显变化
48、,说明定值电阻没有断路,也没有短路;电流表示数为零,说明有可能是电流表短路,即发生故障的元件是电流表;(5)如题图所示电流表的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,指针在“0.2”后7小格处,电流表的读数是0.2 A+0.02 A×7=0.34 A;(6)从图像上取(0.35 A,8 V),(0.4 A,9 V),(0.45 A,10 V),计算电阻并求平均值R=≈22.5 Ω;(7)本实验进行多次测量的目的是求平均值减小实验误差.长度的测量是典型的要用多次测量求平均值来减小误差的实验,故选A. 三、测量小灯泡的电功率 14. (1)如答图甲所示(2分) 第14题答图 (2)
49、B(1分) (3)小灯泡断路(1分) (4)0.32(1分) 1.216(1分) (5)如答图丙所示(2分) 【解析】(1)根据题意,灯泡的额定电压为3.8 V,额定功率为1.2 W左右,则电路中电流约为0.32 A,所以电流表量程应选择0~0.6 A,连接的实物电路如答图所示;(2)为了保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处,根据电路连接可知,应该将滑片调至B端;(3)连好电路,闭合开关,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,说明与电压表并联的电路发生了断路,所以出现故障的可能原因是小灯泡断路;(4)电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.0
50、2 A,所以示数为0.32 A;额定功率P=UI=3.8 V×0.32 A=1.216 W;(5)①灯泡和滑动变阻器串联在电路中;②把电压表并联在滑动变阻器的两端;③移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器两端电压为6 V-3.8 V=2.2 V;④读出电流表示数;⑤根据P=UI,可求出额定功率. 15. (1)如答图甲所示(2分) (2)0.75(1分) 如答图乙所示(2分) (3)灯泡越亮,小灯泡消耗的电功率越大(1分) (4)增大(1分) (5)二极管正负极接反了(1分) 第15题答图 16. (除标注外每空1分,共8分)(1)B (2)如答图所示(2分) (3)连接电路时,没有断开
51、开关 灯泡断路 (4)0.52 (5)① 0.2 ③ 2V×(I-0.2 A) 第16题答图 【解析】(1)灯泡正常发光时的电压等于额定电压U额=2 V,由欧姆定律可知,此时电路电流约为I===0.25 A,滑动变阻器两端电压U滑=U-U额=6 V-2 V=4 V,此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑===16 Ω,所以本实验中应该选择规格为“30 Ω 1 A”的B滑动变阻器;(2)测量灯泡额定功率的实验中,灯泡、电流表、滑动变阻器应串联,电压表应与灯泡并联,滑动变阻器“一上一下”接入电路,如答图所示;(3)连接好电路的最后一根导线时,电压表指针立刻偏到最大刻度处,说明连接电路时
52、没有断开开关;小灯泡不亮,可能电路存在断路或灯泡发生短路,电流表没有示数,说明电路存在断路,电压表指针指到最大刻度处,说明电压表与电源两端相连,与电压表并联电路之外的电路不存在断路,则与电压表并联的灯泡断路;(4)由图示电流表可知,其量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.26 A,所以灯泡额定功率:P=UI=2 V×0.26 A=0.52 W;(5)①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,此时电流表测定值电阻电流,要使灯泡正常发光,灯泡两端电压应为额定电压2 V,此时定值电阻两端电压也是2 V,要移动滑片,使电流表的示数为I===0.2 A;②再将开关S2拨到触点“2”,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I;③灯泡额定功率的表达式为P额=U额I额=2 V×(I-0.2 A). 18
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