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上海上南中学南校物理欧姆定律综合测试卷(word含答案)

上海上南中学南校物理欧姆定律综合测试卷(word含答案)

一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)

1.要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。实验室提供的器材有:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω5A)各一个,开关、导线若干。

(1)小明用伏安法测量该电阻,如图是小明连接的电路。接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为2V。请你判断:

电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;

(2)在排除故障换用新元件后,经检查电路完好。闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是______。所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值;

(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值;

(a)画出实验电路图______;

(b)实验步骤:按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,______;读出电阻箱的阻值R;

(c)写出待测电阻R x的表达式:______。

【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不

变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合S1时相同R x=R

【解析】

【分析】

(1)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。

(2)根据欧姆定律,在电压不变的情况下,若电路的电阻增大,则电路中的电流减小,若电阻值很大,则电路中的电流会很小。若电流值小于电流表的分度值时,将无法准确地测出电流值。

(3)根据实验电路图可知,实验时有电压表,没有电流表,可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验,即:连接好电路图后,用电压表测出待测电阻两端电压,再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变,根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等;据此设计实验步骤。

【详解】

(1)[1]接通电路,电流表指针不偏转,示数为零,而电压表示数为2V,说明电流表被短路。

(2)[2]由于电源电压为3V,而电阻R x的阻值大约为几百欧,根据欧姆定律电路中的电流太小。

(3)[3]可以应用等效法测待测电阻阻值,待测电阻与电阻箱并联,实验电路图如图所示:

[4]实验步骤:按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合S1时相同;读出电阻箱的阻值R。

[5]写出待测电阻R x的表达式

R x=R

【点评】

本题的难点较多,一是电流表量程的选取,二是故障原因的判断,三是没有电压表测电阻的方法:根据并联电路各支路两端的电压相等这一特点设计实验,着重体现了等效替代法

在实验中的具体应用。

2.小明同学用如图甲所示的电路,探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω1A”,满足测量需求的电流表、电压表各一个,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各1个。

(1)连接电路时开关应处于_____(填“断开”或“闭合”)状态。

(2)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合S后,滑片P向左移

动时电流表示数变大。

(________)

(3)小明先探究“电阻R一定时,电流与电压的关系”,他将阻值为10Ω的定值电阻作为R接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端电压及对应电流,记录0

在下表中。

①第3次实验时,电流表的读数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为_____A。

②分析数据,可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成

_____。

(4)小明再探究“电压U0一定,电流与电阻的关系”。

①他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入下表中。

②断开开关S,小明用20Ω的电阻代替10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器接人电路的阻值_____(填“增大”或“减小”),他这样做的目的是:_____。

③老师指出上表的数据中有一组数据不符合实际,你认为这是实验次序_____的数据。

④若不更换实验器材和电路,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得

到4组I、R数据、完成实验,所保持不变的电压U0的取值范围应满足_____。

【答案】断开; ; 0.5; 正比; 增大; 控制定值电阻两端的电压一定; 4; 6.67V~10V ;

【解析】

【详解】

(1)[1]连接电路时开关应处于断开状态;

(2)[2]滑片P 向左移动时电流表示数变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,由表中数据,电压表示数为:

=0.60A 10Ω=6V U IR =?,

故电压表选用大量程与电阻并联,连接如图所示:

(3)[3]第3次实验时电流表的读数如图丙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A ,则此时流经电阻的电流为0.5A ; [4]分析数据,考虑到误差因素,电压与电流之比:

3.0V ==10Ω0.30A

U R I =, 故可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;

(4)[5][6]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻变大,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,根据串联电路电压的规律,移动滑片使滑动变阻器接入电路阻值变大,所以他这样操作的目的是控制定值电阻两端的电压一定;

[7]因电源电压15V 保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”,即变阻器的最大电阻为

50Ω,在第4次实验中,根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为:

15V

=0.167A

40Ω+50Ω

U

I

R R

=≈

+

最小

定大

大于0.15A故实验次序4的数据不符合实际;

[8]滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”,表示变阻器允许的最大电流为1A,因电流表选用大量程0?3A,根据串联电路电流的规律,电路中允许通过的最大电流为1A,由欧姆定律的变形公式

U

R

I

=,此时电路中的总电阻最小,所对应的定值电阻为最小电阻:1

=10Ω

R,此时变阻器连入电路中电阻最小,分得的电压最小,故电压表的最大示数为:

max max1

I=1A10Ω=10V

U R

=?;

当变阻器的最大电阻连入电路中时,变阻器分得的电压最大,根据串联电路电压的规律,电压表示数最小为min

U,根据串联电路电压的规律和分压原理:

min

min

R

U U

U R

-

=滑

当变阻器的最大电阻为50Ω接入电路中时,对应的定值电阻最大为40Ω即

min

min

15V50Ω

=

40Ω

U

U

-

解得控制的最小电压min=6.67V

U;

所以U0的取值范围应满足6.67V~10V。

3.如图(a)是学校实验室型号相同的电子温度计,有几个已经损坏.小明想探究是否是“测温头”(“测温头”就是一个热敏电阻)损坏.

(一)他将损坏电子温度计的“测温头”拆下,用如图(b)所示的电路进行测量.

(1)请根据图(b)的电路图,将图(c)的实物电路连接完整.

(______)

(2)小明将一个“测温头”接入电路,闭合开关,发现电流表和电压表的示数如图(d)所示,此测温头内部可能___________(断路/短路).

(3)将其余“测温头”接入电路时,电流表、电压表的示数均如图(e)所示.小明猜想:

①这些“测温头”内部__________(断路/短路);

②这些“测温头”的阻值都很__________(大/小).小明将一个好的电子温度的“测温头”拆下,接入图(b)的电路中进行测量.结果电流表、电压表的示数仍如图(e)所示.由此验证了猜想②也是正确的.

(二)小明调整了实验方案,利用微安表重新实验.

(1)如图(f)所示是小明重新设计的实验装置,他记录了各“测温头”的多组“温度—电流”数据.在加热过程中,电压表的示数始终为1.5V不变,某温度时微安表的示数如图(g)所示,此时电流大小为__________μA,热敏电阻的阻值为__________Ω.

(2)图(h)是小明根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度—电流”图像.由图像可知,灵敏度最高“测温头”是__________,其阻值随温度的升高而__________(增大减小).

【答案】短路断路大 150 10000

A 减小

【解析】

【详解】

(一)(1)根据电路图连接实物图,电流从电源正极出发,依次流经开关、滑动变阻器、电流表、测温头回到电源负极,同时注意滑动变阻器应接在B处以满足滑片P向右滑时接入电路阻值变小,同时电流表选择0~0.6A、电压表选择0~3V的量程(并联在测温头两端),注意正极流入负极流出,具体连接情况如下:

(2)从图(d )中可以看出,电流表有示数,即代表电路中有电流经过,电路是通路,并且电压表示数为0,说明测温头没有断路而是处于短路状态;

(3)将其余“测温头”接入电路时,电流表、电压表的示数均如图(e )所示,电流表示数为0,说明电路中无电流通过,且电压表示数为3V ,有两种可能:①可能这些“测温头”内部处于断路,所以电路中无电流通过,且此时电压表测量电源电压;②可能这些“测温头”的阻值很大,电路中电流非常微弱,所以电流表示数几乎为0,“测温头”由于阻值过大,分压增多,其两端几乎等于电源电压3V 。

(二)(1)观察微安表(g )可知,其量程为400uA ,分度值为10uA ,表中示数为150uA ,根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值为:

-41.5V 1.5V ===10000150uA 1.510A

U R I =Ω?热热热; (2)观察图像(h )可知,A 、B 、C 三个“测温头”,大的趋势均是随温度升高电流增大,且A“测温头”随温度升高电流增大最为明显(C 次之,B 几乎无变化),所以灵敏度最高的“测温头”是A 。

4.在“用伏安法测电阻”的实验中:

(1)实验原理是________________________.

(2)用电压表、电流表测量电阻有如图所示的两种接法,在高中教材中叫做电流表外接法和电流表内接法;若电压表的电阻不是非常大,电流表电阻也不是非常小,你认为图______中电阻的测量比真实值偏大,图____中电阻的测量比真实值偏小.

(3)如某次测量中,老师只提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知)、电流表一只、定值电阻R 0一个(电阻已知)、单刀开关两只、导线若干.测待测电阻R x 的值,请用给定的器材(可不用完)按下列要求完成实验:

①在下图的虚线框内画出你设计的电路图;

②扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并

用相应的符号表示)

a._________________________________.

b._________________________________.

③R x的数学表达式为:R x=_______________(用所测量的物理量及相应的符号表示).【答案】欧姆定律(或

U

R

I

=) b a a、先用电流表A测出R0的电流I0;

b、再用电流表A测出R x的电流I x)③I0R0/I x

【解析】

(1)在“用伏安法测电阻”的实验中实验原理是欧姆定律.(2)甲图用外接法,R真实值为,用总电压去除总电流减电压表的电流,比测量值偏大.乙图用内接法,R真实值为,用R的电压减去电流表的电压再除以电流,比测量值偏小.(3)R0与R x并联,电流表在干路上,各支路上各有一个开关控制,首先闭合R x支路开关,测电流I x,断开R x支路开关,再闭合R0支路开关,测电流I0.如图:

实验步骤:a、闭合S1断开S2,读出电流表A的示数I0;b、闭合S2断开S1,读出电流表A 的示数I x.③000

x

x

x x x

U U I R

R

I I I

===.故答案为(1)U

R

I

=;(2)甲乙;(3)①如电路图;②a、闭合S1断开S2,读出电流表A的示数I0;b、闭合S2断开S1,读出电流表A

的示数I x.③00

x

I R

I.

5.小宸利用如图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。其中电源电压为U,R t是热敏电阻,其阻值与温度有关,二者关系为R t=kt+b(k>0,b>0)。

(1)本实验要保持R t阻值不变,也就是保持R t的______不变;

(2)使用电流表和电压表前,要检查其指针是否对准______刻度线;接入电路的电流表,应使电流从其______(选填“+”或“﹣”)接线柱流入;

(3)图乙是某次测量时电压表的示数,其读数为______V,如果要使电压表示数变大,应将滑动变阻器滑片P向______端(选填“a”或“b”)移动;图丙是小宸根据实验数据画出的I﹣U图,经分析可得出结论:在电阻不变时,通过电阻的电流与它两端的电压成______比;

(4)接下来,小宸按如下步骤操作,尝试把电流表改装成温度表。

①将滑动变阻器滑片P移到b端,用开关S2替换电压表(电路如图丁所示)。闭合S1、S2,调节滑片P使电流表满偏后,保持滑片P位置不再移动,设此时电路总电阻为R,断开S1、S2。

②往容器中倒入适量100℃的开水,观察温度计,温度计示数每下降5℃(水温不再降低时,加入冰块直到水温降到0℃),就闭合S1,并记录此时温度t和对应的电流I,然后断开S1.请用给定的字母写出电流与温度的关系式I=______。

③根据记录的t和I,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。请在图戊中大致画出此温度表表盘的刻度线。(要求画出0~100℃每间隔20℃对应的共6条刻度线)____

【答案】温度 0 + 9.0 a正

U

R kt b ++

【解析】【分析】

【详解】 (1)[1]根据 R

t =kt +b

可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,故要保持R t 阻值不变,也就是保持R t 的温度不变。

(2)[2][3]使用电流表和电压表前,要检查其指针是否对准0刻度线;接入电路的电流表,应使电流从其“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。

(3)[4]图乙中电压表选用大量程,分度值为0.5V ,其读数为9.0V 。

[5]甲图中,两电阻串联,电压表测热敏电阻的电压,如果要使电压表示数变大,根据U =IR 可知,应增大电路的电流,由欧姆定律,应减小电路的电阻,故将滑动变阻器滑片P 向a 移动。

[6]图丙是小宸画出的I -U 图为过原点的直线,故分析可得出结论:在电阻不变时,通过电阻的电流与它两端的电压成正比。

(4)②[7]将滑动变阻器滑片P 移到b 端,用开关S 2替换电压表(电路如图丁所示),闭合S 1、S 2,热敏电阻被短路,调节滑片P 使电流表满偏后,保持滑片P 位置不再移动,设此时电路总电阻为R ,由欧姆定律,此时电路中的电流

I 满=

U R

=0.6A 断开S 1、S 2;

往容器中倒入适量100℃的开水,观察温度计,温度计示数每下降5℃(水温不再降低时,加入冰块直到水温降到0℃),就闭合S 1,并记录此时温度t 和对应的电流I ,然后断开S 1.根据串联电路电压的规律及欧姆定律,电流与温度的关系式 t U U I R R R kt b

=

=+++ 电流与温度的关系式 t U U I R R R kt b =

=+++ 故温度越高(低),电流越小(大),根据

I 满=

U R

=0.6A 故温度为0℃时的电流 0U I R b =

+<0.6A ③[8]当电流为100°C 时的电流最小,但电流仍大于0,据此大致画出此温度表表盘的刻度

线,如下所示:

6.同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”

(1)小明同学通过学习知道了______是形成电流的原因,因此做出了如下三种情想:

A.电流跟电压成反比 B.电流跟电压成正比 C.电流跟电压无关

(2)为了验证猜想,小明设计了如图甲所示的电路图,其中电源为三节新干电池,电阻R为10Ω,滑动变阻器R标有“50Ω 1A”字样,电压表电流表均完好。

①根据甲电路图将乙图实物电路连接完整;

(______)

②闭合开关前,小明应将滑动变阻器滑片移到______阻值处( 选填“最大”或“最小”);

③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若闭合开关电流表______(选填“会”或“不会”)被烧坏;

④排除故障后小明进行了实验,得到表格中的实验数据。分析数据,可得出的正确结论是:电阻一定时,_____。

(3)小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率,于是他是他将电阻R换成一只额定电压是4V的小灯泡(阻值约为13Ω),并将电压表更换为15V量程,闭合开关S后,调节滑片至电压表示数为4.0V时,电流表示数如图丙所示为_______A,小灯泡的额定功率为

_______W。

【答案】电压最大不会电流与电压成正比 0.3

1.2

【解析】

【详解】

第一空.电压是形成电流的原因;

第二空.滑动变阻器一上一下接入电路,故根据甲连接实物图如下:

第三空.为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处;

第四空.电压表、电流表位置互换了,则电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,电路中的电流很小,此时闭合开关电流表不会被烧坏;

第五空.分析实验数据,每一次电压与电流的比都为一定值,故可得出的正确结论是:电阻一定时,电流与电压成正比;

第六空.电流表示数如图丙所示,分度值为0.02A,电流为0.3A;

第七空.小灯泡额定电压为4.0V,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为:

P=UI=4V×0.3A=1.2W。

7.温州地区常受台风侵袭,为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示.装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连.挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为14Ω,电压表量程0~3V.弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示.无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级.

风级一级二级三级四级五级六级

风速v (m/s)0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.98.0~10.7

10.8~

13.8

风压p

(pa)

0.055~1.4 1.6~6.87.2~1818.9~3940~7272.9~119

表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力).测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力.

(1)在滑片P左移的过程中,电路的总电阻______.(选填“变大”、“不变”或“变小”)(2)当电压表示数U为2V时,风速仪所测的风为几级______?(写出计算过程)

(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比.经计算,他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线,如图丙所示.后因保护电阻R0损坏,他将其换成了阻值为5Ω的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q.

(___________)

【答案】不变 五级

【解析】

【分析】

【详解】

(1)因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路,所以,电流要流经全部电阻丝,在滑片P 左移的过程中,始终是全部电阻丝与电阻R 0串联,所以电路的总电阻不变; (2)由图知,电压表测滑片以右电阻丝的电压,

根据串联电阻的规律和欧姆定律可得,电路中的电流为:

006V =0.25A 10Ω+14Ω

U I R R ==+ 当电压表示数U 为2V 时,由欧姆定律可得,AP 段电阻丝的阻值: 2V =8Ω0.25A

AP U R I == 因均匀电阻丝AB 长为20cm ,阻值为10Ω, 故AP 段电阻丝的长度:8Ω20cm=16cm 10ΩAP L =?, 由图乙知,此时弹簧的弹力F =14N ,

此时风对挡风板的压强(风压)为:214N =70Pa 0.2m F p S =

=; 由表知,此时风力为五级; (3)由图丙可知,风速最大时,原来电压表最大示数为2.5V ,

由欧姆定律可得,AP 段电阻丝的最大电阻为:

2.5V =10Ω0.25A

AP U R P I ''==, 因均匀电阻丝AB 长为20cm ,阻值为10Ω,故弹簧的压缩长度为20cm , 由图乙知,此时弹力7N 14N+=17.5N 2

F '=; 若换成了阻值为5Ω的电阻,电路中的电流:

0 0

6V

=0.4A 5Ω

+10Ω

U

I

R R

'

'

==

+

因电压表量程为0-3V,故电压表最大示数为3V,由欧姆定律可得,AP的最大电阻为:

3V

=7.5Ω

0.4A

V

AP

U

R

I

''

'

==

此时AP段电阻丝的长度:

7.5Ω

20cm=15cm

10Ω

AP

L'=?,

弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系为过原点的直线,由图乙可知F与x的关系为

7

N/cm

8

F x

=?,

则当L′AP=15cm,弹簧的弹力

7

N/cm15cm=13.12N

8

F'=?;

因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比,

故有

2

2

17.5N

13.12N

v

v

=大,

解得此时的最大风速:v=0.86v大,

即:U=3V时,v=0.86v大,可在图象中描出Q点,

此时风速v与电压表示数U的大致关系曲线,如下面过Q点的曲线所示:

8.某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U0的大小和电阻R x的阻值,电源电压U0约为2V~3V,R x的阻值约为6Ω~7Ω.实验室提供如下器材:导线若干、开关、电流表(量程0~0.6A,0~3A)、电压表(量程0~3V,0~15V)、滑动变阻器R (最大阻值为30Ω).请你思考完成下列问题:

(1)按照图甲用笔画线代替导线,连接好图乙中的实物图_________.

(2)用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式:U=_____.

(3)①正确连接电路后,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为_____(选填“最大”或“零”);

②移动滑动变阻器的滑片,读出4组电流表和电压表示数,分别以电流表的示数I 和电压表的示数U 为横坐标和纵坐标,在坐标纸上描点,把这4个点连接起来大致为一条直线(并虚线延长到纵轴),如图丙所示.从图丙中信息可求得:电源电压U 0=_____V ,电阻R x =_____Ω.

【答案】 U 0﹣IR x 最大 3 6

【解析】

(1)根据题中条件知,电压表和电流表都使用小量程,如电路图所示,除了电压表,其余元件全部串联起来,最后将电压表并联在滑动变阻器与电流表两端,两表连接时注意电流方向,如图:

(2)用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式:

根据U IR =得,R x 两端的电压为:X X U IR =,根据串联电路总电压等于各部分电压之和得电压表的示数为:00X X U U U U IR =-=-;

(3)①正确连接电路后,根据保护电路的原则,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的

阻值为最大,则闭合开关后,电流最小,对电路起到保护作用.

②根据0X U U IR =-,将坐标中任意两组数据代入式子可得:

0 2.4V 0.1A x U R =+?;

0 1.8V 0.2A x U R =+?;

联合两式解得:6Ωx R =,03V U =.

点睛:关键是欧姆定律的应用,有一定难度,最后一问根据坐标图任意找出两个标点的数据,列出电源电压的关系式,即可解出答案.

9.阅读下列材料,并回答问题。

在伏安法测电阻的实验中,可以有以下两种测量方法,分别叫内接法和外接法。如图所示,分别为实验电路的一部分。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为R A =0.05Ω,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为R V =10kΩ,连入电路中通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。

博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R 1=5Ω,R 2=20kΩ,小组同学们为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。 若你也做为博涵创新实验小组的一员,在测量R 1=5Ω的阻值时,请你回答:

(1)此实验中你们选择的恰当方法是_____(选填字母)

A .内接法

B .外接法

(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”)

(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。

【答案】B 偏小 若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由欧姆定律,R =

U I

,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。 【解析】

【分析】

(1)根据已知条件讨论:

若采用内接法,电流表测的通过定值电阻的电流是准确的,根据分压原理,得出电流表分去的电压为电压表示数大小关系;

若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据分流原理,得出通过电压表的电流与电流表示数的大小关系;

从而比较采用内、外接法对测量的影响的大小,据此分析; (2)(3)若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,由欧姆定律分析用这种方法测得的电阻值与真实值偏差。

【详解】

(1)电流表的内阻非常小,约为R A =0.05Ω;电压表的内阻非常大,约为R V =10kΩ,在测量R 1=5Ω的阻值时,若采用内接法,如上左图,电流表测的通过定值电阻的电流是准确的,定值电阻为电流表内阻的5

1000.05Ω=Ω倍,由分压原理,电流表分去的电压为电压表示数的1 1100

V U ---+,①;若采用外接法,电压表测的电压是准确的,定值电阻是电压表内阻的445 51010-Ω=?Ω

倍,根据分流原理,假设通过定值电阻的电流为I′,由分流原理,则通过电压表的电流为31

210I '---?②;比较①②得,采用外接法对测量的影响较小,选B ;

(2)(3)若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由欧姆定律,U R I

=,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。 故答案为:(1)B ;(2)偏小;(3)若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由欧姆定律,U R I

=

,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。

【点睛】

本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律的运用。要明确电学实验中,当满足待测电阻阻值远小于电压表内阻时,电流表应用外接法,当电流表内阻远小于待测电阻阻值时,电流表应用内接法。体现了与高中知识的衔接。

10.在测量额定电压为2.5V 的某小灯泡电阻的实验中,实验电路图如图a 所示.闭合开关,调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,相应地读取通过小灯泡灯丝的电流.下表中记录的是每次的测量值.

(1)以电压为横坐标、电流为纵坐标,将测量数据转换为坐标点,标记在坐标系中,如图b 所示,请用平滑曲线将这些点连接起来_________

(2)通过计算或根据所画的实验图线都可以发现,小灯泡灯丝的电阻值是_______(选填“变化”或“不变”)的,且随着电压的升高,其阻值_______.(选填“变大”或“变小”)(3)按照电路图a,在图c

中将实物图连接起来_________

【答案】(1)如下图b所示(2)变化变大(3)如下图

c所示

【解析】

试题分析:(1)依据题意“用平滑曲线将这些点连接起来”即可.如下图b所示.(2)由数据记录表可见,当电压为0.5V时,电流为0.17A,此时灯泡电阻为

1 1

10.5

2.9 0.17

U V

R

I A

==≈Ω;当电压为1.5V时,电流为0.39A,此时灯泡电阻为

2 2

21.5

3.8 0.39

U V

R

I A

==≈Ω;当电压为2.5V时,电流为0.49A,此时灯泡电阻为

3 3

32.5

5.1 0.49

U V

R

I A

==≈Ω.可见小灯泡灯丝的电阻值是“变化”的,且随着电压的升高,灯丝温度升高,其阻值变大.(3)依据电路图按以下顺序连接电路:电源正极—开关左接线柱,开关右接线柱—滑动变阻器金属杆一端接线柱,滑动变阻器电阻丝右端接线柱—电流表中间接线柱,电流表“-”接线柱—灯泡右接线柱,灯泡左接线柱—电源负极,电压表中间

接线柱—灯泡右端,电压表“-”接线柱—灯泡左接线柱.如下图C所示.

考点:描绘图像,分析数据或分析图像得出结论,依据电路图连接实物示意图.

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