14特殊方法测电阻实验题-单伏法(基础15题)---2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破(通用版)
展开一、实验题
1.某同学利用图1电路来测量一未知电阻Rx
(1)请用笔画线代替导线,将图中1实物电路连接完整 ;
(2)闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图2图所示,则I= A,Rx= Ω
(3)该同学又设计了如图3所示的测量电路,同样可以测量未知电阻,其中R0是定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整
① ,用电压表测出电源的电压为U
② ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1
③请用测量值U和U1,已知量R0来表示Rx= 。
2.如图所示是测未知电阻的阻值的电路图,所给器材:电源(电压未知)、开关、一个电压表、最大阻值为R的滑动变阻器、导线若干、未知电阻Rx,完成下列实验步骤及推导出未知电阻Rx的数学表达式。
实验步骤:(1) ;(2) ;
数学表达式: 。
3.某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1) A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 端(选填“左”或“右”)。这样做的目的是 。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V。电流表的示数I如图丙所示,则I= A。待测电阻Rx= Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx= ( 用U1、U2、 R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是
4.某实验小组测未知电阻Rx的阻值,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R(电阻均不受温度影响)。在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,于是小组的同学设计了如图所示的电路图也完成了实验。请你帮助他们把实验步骤填写完整。
(1)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1;
(2)再 ,读出此时电压表的示数,记为U2;
(3)未知电阻Rx= 。
5.在测量未知阻值的实验中,小勇设计了实验电路并进行连接。
(1)图甲是小勇接好的实物连接图,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 ,未知电阻 ;
(3)考虑到电压表的电阻对电路的影响,每次电流表的示数比测量时通过电阻的实际电流 ,所以该方法测量出的电阻比电阻器的实际电阻 (均填“偏大”或“偏小”);
(4)小勇又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开,读出电压表的示数;
② ,读出电压表示数;
③待测电阻的阻值 (用已知量和测得量的字母表示)。
6.小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是: ;
(2)小聪同学按图所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表的示数和电流表的示数如图乙所示,被测电阻Rx= Ω;
(3)接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,这样做的目的是: ;
(4)实验中,如果电流表突然损坏,小聪又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。小聪设计了如图丙所示的电路对Rx的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
② ,读出电压表示数为U1;
③待测电阻的阻值表达式为Rx= 。
7.如图甲是测定额定电压为“2.5V”小灯泡正常发光时电阻的电路。
(1)连接电路时,开关应 ;开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到 端(选填“A”或“B”);
(2)图乙是该小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图像,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)小明根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值,原因可能是 ;
(4)小亮实验时发现他的桌上没有电流表,却多了一个最大阻值为R0的滑动变阻器,于是他设计了如图丙所示电路,也测出了额定电压为“2.5V”小灯泡正常发光时的电阻,请补全下列步骤:
① 闭合开关S,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节滑动变阻器R,直到电压表的示数为 V;
② 接着调节滑动变阻器 (选填“R0”或“R”)的滑片到最右端,读出此时电压表的示数为U;
③ 小灯泡正常发光时电阻的表达式RL= (用U、R0和已知量表示)。
8.某同学采用“伏安法”测量某定值电阻的阻值。
(1)按图甲连接电路时,应先 开关,并将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器滑片P时,电流表示数变大,电压表示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 A;
(4)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为 Ω;(结果保留一位小数)
(5)将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大原因可能是 ;
(6)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻该同学设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻,请在空格内将实验步骤补充完整:
①闭合S断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
② ,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、及来表示的表达式: 。
9.在测量定值电阻的实验中,小明和小刚同学设计了如图甲所示的实验电路,请你帮他们完善实验方案。
(1)该实验的原理是 ;
(2)用笔画线将电路连接完整 。连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于 造成的;
(3)小刚同学根据测量数据绘制出如图乙所示的图像,则该电阻的阻值 R = Ω;
(4)完成上述实验后,小明利用刚才已测得的定值电阻R,设计了如图丙所示的电路测量一未知电阻RX的阻值,电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整:
①闭合开关 S1,读出电压表的示数为U2;
②断开开关 S1,闭合开关S2,读出电压表的示数为 U ;
③电阻表达式: RX = 。(用所测物理量符号表示)
10.小明用两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线,设计了如图甲所示电路测量待测电阻R1的阻值。
(1)如图甲所示,连接好电路后,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应移至最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,小明移动滑片P到适当的位置,观察到电压表和电流表示数如图乙所示,待测电阻 R1阻值为 Ω;
(3)小红想借此电路探究“电流与电阻”的关系,当将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,要使电压表示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻 Rx的阻值,但发现电流表已经损坏,小华帮他设计另一个实验方案,利用图丙所示的电路,先闭合开关S、S1,记下电压表的示数为U1,再 ,记下电压表示数为U2,则Rx= (表达式用测得的量U1、U2和已知量R0表示)。
11.在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)图甲的实物电路用笔画线连接完整,要求滑片往左移电流表示数变大 ;
(2)在连接电路中,开关应该处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(3)排除故障后进行实验.移动滑片P,当电压表的示数为1.3V时,电流表的示数如题图乙,其示数为 A,待测电阻 Ω;
(4)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如题图丙的电路,同样测出待测电阻的阻值。
实验步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②闭合S、,用电压表测出电源的电压U;
③可得待测电阻 .(用U、和表示)
12.某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组同学利用“伏安法”测电阻;
①请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大;
②该实验的原理是 。连接电路时开关应 ,滑片应移到滑动变阻器的最 端(选填“左”或“右”);
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图乙所示,则I= A,待测电阻Rx= Ω;
(2)B组设计了如图丙所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1,断开S2,时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx= (用U1、U2、R0表示)。
13.在某次课外实验中,老师让同学们尝试测一个阻值约为100Ω的电阻Rx。老师提供的器材有:恒压电源(电压恒为U=3V)、电流表A1(量程为0~0.6A)、电压表V1(量程为0~3V)、定值电阻R1=20Ω、电阻箱R2(0~9999Ω,5A)各一个,开关S、导线若干。小明和同学经过思考后选用上述部分器材设计了一个实验,较精确地测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图所示。
(1)连接电路的过程中,开关S应处于 状态;
(2)根据小明和同学设计的电路图,当调节电阻箱R2使电压表V1的示数为1.5V时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R0,此时Rx R0(选填“>”、“<”或“=”);
(3)小明调节电阻箱使电压表V1的示数为U2时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R2,则Rx的测量值为 (用字母U、U2、R2表示);
(4)实验后老师告诉小明,该实验仍然有局限,原因在于电压表V1不是理想电表,即它的电阻不是无穷大,则Rx的测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
14.小强同学要测量一个未知阻值的电阻,但是身边只有一个阻值已知的定值电阻、一个电压不变的电源、一块电压表,开关和导线若干。经过认真思考,小强设计了如图的测量电路,请你协助小强解决下列问题:
(1)请根据电路图将图实物连接完整 (导线不能交叉);
(2)参照步骤一,将步骤二补充完整:
步骤一:断开开关、闭合开关S,记下电压表的示数;
步骤二: ;
(3)写出待测电阻的数学表达式 (用已知量和测量量表示)。
15.物理实验小组连接了图甲所示的电路,测量定值电阻Rx的阻值,电源电压有4V和6V两挡可选,Rx的阻值约为10Ω,滑动变阻器有(a:“30Ω 3A”b:“100Ω 2A”)两种规格。
(1)小华同学发现图甲连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接 (只改接一根导线);
(2)小华正确连接导线后,将滑动变阻器的滑片P移至最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关后,电压表示数为1V,电流表示数为0.1A,由此判断电源电压选择的是 (选填“4V”或“6V”)档,滑动变阻器选择的是 (选填“a”或“b”);
(3)继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量,第3次实验时,电压表的示数如图乙,根据实验过程,表格中的①处应填 Ω(结果保留1位小数);
(4)该实验小组进行了实验创新,利用一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压恒定的电源、若干开关和导线,测出了额定电压为U额(已知)的小灯泡L正常发光时的电阻RL,小组成员共同设计了图丙所示的电路。步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端,电压表的示数为U1;再将滑片P调至b端,电压表示数为U2;
②断开开关S1和S3,闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1﹣U额;
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1,电压表示数为U3,则RL= (用U额、U1、U2、U3和R0表示)。
实验次数
1
2
3
电压
电流
电阻
的平均值
实验次数
电压Ux/V
电流Ix/A
电阻Rx/Ω
Rx/Ω
1
1
0.1
10
①
2
2.5
0.24
10.4
3
0.28
参考答案:
1. 0.3 4 闭合S、S1 闭合S、断开S1
【详解】(1)[1]将滑动变阻器的最大电阻连入电路中。如图所示
(2)[2][3]电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图2图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则I=0.3A,由欧姆定律得
(3)[4]闭合S、S1,此时R0被短路,电压表测量电源电压,用电压表测出电源的电压为U。
[5]再断开S1,此时R0与Rx串联,电压表测量Rx两端电压,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1。
[6]根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压为U﹣U1,由欧姆定律,通过定值电阻的电流
则待测电阻阻值
2. 先把滑片P移至最右端测出Rx两端电压U1 把滑片P移至最左端测出Rx两端电压U2,即电源电压
【详解】(1)[1]把滑片P移至最右端测出Rx两端电压U1。
(2)[2]把滑片P移至最左端测出Rx两端电压U2,即电源电压。
[3]把滑片P移至最左端时,滑动变阻器连入电路中的阻值为0,测Rx两端电压U2为电源电压。
把滑片P移至最右端时,滑动变阻器连入电路中的阻值为R,测Rx两端电压为U1,此时流过Rx的电流
所以未知电阻的阻值
3. 右 保护电路 0.24 10 见解析
【详解】(1)①[1]根据滑片向左滑动,电路中电流变大,灯泡变亮,则接入电阻应变小,如图所示
②[2][3]为保护电路,闭合开关前需将滑片放在阻值最大处即最右端。
③[4]由图像可知电流表使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
[5]待测电阻阻值为
(2) [6]①闭合S1,断开S2时,电压表直接串联在电路中,电压表的示数U1即为电源电压。
②闭合S1、S2时,两电阻串联,电压表测Rx两端的电压,为U2。
③则电阻
[7]A组实验可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,实验结论更具有普遍性。
4. 将滑片移动到最右端 •R
【详解】(2)[1]闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,此时电压表的示数等于电源电压,记为U1;再将滑片移动到最右端时,滑动变阻器全部接入,阻值为R,读出此时电压表的示数,此时电压表的示数等于Rx两端电压,读出此时电压表的示数,记为U2。
(3)[2]此时两电阻串联,滑动变阻器两端的电压
UR=U1﹣U2
通过未知电阻的电流
则未知电阻
5. 0.3 8 偏大 偏小 再闭合开关
【详解】(1)[1] 为了保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处,即滑片置于A端。
(2)[2] [3]由图乙可知,电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A,由实物连接图可知,电压表测未知电阻R两端电压,滑动变阻器与未知电阻R串联,根据串联电路电流特点和根据欧姆定律可知,未知电阻R的阻值为
(3)[4] [5] 电压表与未知电阻并联,电流表测并联电路总电流,由并联电路电流特点可知,电流表示数大于电阻通过的电流,故每次电流表的示数比测量时通过电阻的实际电流偏大,电压表测量的电压是准确的,根据欧姆定律
可知,用该方法测量出的电阻比电阻器的实际电阻偏小。
(4)②[6] 再闭合开关S2,读出电压表示数U2。
③[7] 在步骤①中,闭合开关S1,断开S2,电路为断路,电压表串联接入电路,相当于测电源电压,即电源电压为U1;
在步骤②中,再闭合开关S2,定值电阻R0与待测电阻Rx串联,电压表测R0两端电压,R0两端电压为U2,根据串联电路电流特点可知,通过待测电阻电流为
根据串联电路电压特点可知,待测电阻两端电压为
根据欧姆定律可知,待测电阻的阻值为
6. R= 5 求平均值减小误差 将滑动变阻器的滑片移至最右端
【详解】(1)[1]伏安法测电阻的原理是。
(2)[2]由图乙可知,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2V;电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,被测电阻Rx的阻值为
(3)[3]移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,这样做的目的是求平均值减小误差。
(4)[4][5]由伏滑法原理可知,将滑片移至最左端时,电压表的示数等于电源电压,故电源电压为U;将滑片移至最右端,Rx两端电压为U1,则R两端电压为U-U1,由分压原理有
解得。
7. 断开 B 5 灯丝电阻随温度升高而增大 2.5 R0
【详解】(1)[1]为保护电路及安全,连接电路时,开关应断开。
[2]为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的阻值应调至最大,即滑片P应滑到B端。
(2)[3]由图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.5A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(3)[4]由于灯丝电阻随灯丝温度的变化而变化,所以小明根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值。
(4)①[5]闭合开关S,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,电压表测量灯泡两端的电压,再调节滑动变阻器R,直到电压表的示数为2.5V,使其正常发光。
② [6]接着调节滑动变阻器R0的滑片到最右端,此时电压表测量灯泡和R0两端的总电压,读出此时电压表的示数为U,则R0两端的电压为U-2.5V;
③ [7]通过电路的电流为
小灯泡正常发光时电阻的表达式
8. 断开 右 电压表与滑动变阻器并联接入电路 0.5 4.9 灯泡的电阻受温度的影响较大 闭合S、
【详解】(1)[1][2]为保护电路,按图甲连接电路时,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最右端。
(2)[3]闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大,根据可知待测电阻的电压变大,由串联电路电压的规律可知变阻器的电压变小,已知电压表的示数变小,故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器的两端了。
(3)[4]在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为,其示数为。
(4)[5]根据表中数据,由欧姆定律可得,第3次实验测得的电阻值
为减小误差,取平均值作为测量结果,根据三次实验数据可得,定值电阻的阻值为
(5)[6]将电阻换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,说明小灯泡的电阻在不同电压下的电阻不相等,这是因为灯泡的电阻受温度的影响较大。
(6)②[7]闭合S、,定值电阻R0被短路,此时电路中只有待测电阻,此时电压表的示数为电源电压,所以闭合S、,用电压表测出电源的电压U。
③[8]串联电路总电压等于各部分电压之和,则闭合S断开,两电阻串联接入电路时,定值电阻两端的电压
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得通过电路的电流
则待测电阻的表达式
9. 定值电阻断路 5
【详解】(1)[1]实验时需要测出定值电阻R两端的电压、通过R的电流,用公式计算出电阻值,实验原理是。
(2)[2]定值电阻与电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,由图乙的实验数据可知电压表接,电流表接,此连接实物图如图
[3]连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电路可能断路;移动滑片,电压表的指针有明显的偏转,电压表与电源连通,这可能是由于定值电阻断路造成的。
(3)[4]在图上取一点,U =3V,I =0.6A,根据可知,该电阻的阻值为
(4)①闭合开关 S1,R与Rx串联,电压表测R两端的电压,读出电压表的示数为U2,此时电路中的电流
②断开开关S1,闭合开关S2,电路仍为串联电路,电压表测电源电压,读出电压表的示数为U,即电源电压;
③[5]步骤②RX两端的电压
由于①②中,电路的结构不发生变化,因此两次测量时电路中的电流相等,电阻表达式
10. 右 5 右 断开开关 S1
【详解】(1)[1]在实验过程中,为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,如图甲所示,滑动变阻器滑片P应移至最右端。
(2)[2]由图乙所示可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,根据可得,电阻阻值为
(3)[3]探究“电流与电阻”的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变。将定值电阻由5Ω换成10Ω的电阻后,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大,在实验中应控制电压表示数保持不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片P向右端移动。
(4)[4]如图丙所示电路,先闭合开关S、S1,Rx被短路,电路中只有R0,记下电压表的示数U1,则电源电压为U1;再断开S1,使Rx与R0串联,此时电压表测量R0两端的电压,记下电压表示数U2,即R0两端的电压为U2,根据串联电路电源电压等于各部分电路电压之和可知,此时Rx两端的电压为
由可得,此时通过R0的电流为
通过Rx的电流
由于串联电路电流处处相等,则
I0=Ix
即
解得
11. 断开 0.26 5
【详解】(1)[1]滑片往左移电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的电流变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联,如下图所示:
(2)[2]为了保护电路,在连接电路中,开关应该处于断开状态。
(3)[3]移动滑片P,当电压表的示数为1.3V时,电流表的示数如图乙,电流表选用了小量程,分度值为0.02A,其示数为0.26A。
[4] 待测电阻的阻值为
(4)[5] 闭合S、断开S1时,与串联,电压表测量的是两端的电压,电压为;
闭合S、S1时,电路为的简单电路,电压表测出电源的电压U;
那么根据串联电路电压的规律可得定值电阻两端的电压为
由欧姆定律可知,电路中的电流为
则待测电阻表达式为
12. R= 断开 右 0.24 10
【详解】(1)①[1]滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
②[2]在伏安法测电阻的实验中,用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,根据求出电阻的阻值,故该实验的原理是。
[3][4]为了保护电路,连接电路时开关应断开,滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处,即最右端。
③[5]闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.24A。
[6]由欧姆定律得,待测电阻
(2)[7]在①中,闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1,电压表串联在电路中测电源电压,所以此时电压表的示数为电源电压;
②中闭合S1、S2时,电压表的示数为U2,此时两电阻串联接入电路,电压表测的是待测电阻两端的电压,由串联电路电压的规律,定值电阻两端的电压
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流
则电阻
13. 断开 = 偏大
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路的过程中,开关S应处于断开状态。
(2)[2]电源电压恒为U=3V,当调节电阻箱R2使电压表V1的示数为1.5V时,根据串联电路电压规律,Rx两端电压为
Ux=U-U1=3V-1.5V=1.5V
根据分压原理可知,此时
Rx=R0
(3)[3]调节电阻箱使电压表V1的示数为U2时,记录下电阻箱接入电路的阻值为R2,则电路中的电流为
根据串联电路电压规律,Rx两端的电压为
Ux=U-U2
故Rx的测量值为
(4)[4]因电压表V1不是理想电表,它的电阻不是无穷大,故通过电压表的电流与通过R2的电流之和等于Rx的电流,而实际上计算时是按R2的电流计算,比实际通过Rx的电流偏小,因而计算出的电阻偏大。
14. 闭合开关S、,记下电压表的示数;
【详解】(1)观察电路图可知,两电阻串联,断开开关时,电压表并联在定值电阻两端,所以将开关左端接线柱与定值电阻右端接线柱相连接,如下图所示:
(2)由于步骤一中,断开开关、闭合开关S,电压表测量定值电阻两端电压,所以步骤二中,应闭合开关S、,将电阻短路,电压表测量电源电压,记下电压表的示数。
(3)由于断开开关、闭合开关S时,电压表测量定值电阻两端电压为;闭合开关S、时,电源电压为,则断开开关、闭合开关S时,电阻两端电压
由于两电阻串联,通过电阻的电流等于通过定值电阻的电流,即
则电阻的阻值
15. 右 4V a 10
【详解】(1)[1]图中电压表测的是电流表电压,所以要删除连接电压表右端的线,并将该线改成连在定值电阻左端;如下图
(2)[2][3][4]由题知,电源电压有4V和6V两挡可选,Rx的阻值约为10Ω,正确连接导线后,将滑动变阻器的滑片P移至最右端,闭合开关后,电压表示数为1V,电流表示数为0.1A,若电源电压为4V,则变阻器分得的电压为
根据串联分压原理可得
即
解得滑动变阻器的最大阻值为
故b符合题意;若电源电压为6V,则变阻器分得的电压为
根据串联分压原理可得
即
解得滑动变阻器的最大阻值为
故a不符合题意。
(3)[5]由图乙知电压表选用0~3V的量程,分度值为0.1V,示数为2.7V,第三次的电阻为
平均阻值为
(4)[6]①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端时,灯泡L被短路,此时只有R1接入的简单电路,电压表测电源电压,即电源电压为
再将滑片P调至b端,此时R1与R0串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U2,则滑动变阻器R0两端的电压为
则电路中的电流为
所以R1的阻值为
②断开开关S1和S3,闭合开关S2时,灯泡L、R1、R0串联接入电路,电压表测R1和R0的总电压,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1﹣U额,恰好等于电源电压减灯泡的额定电压,说明此时灯泡正常发光;
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1时,灯泡L、R1、R0仍串联接入电路,电压表测R1两端的电压为U3;由于电路结构不变,电路中电阻不变,电流不变,此时灯泡仍正常发光,电路中的电流为
则灯泡的电阻为
14特殊方法测电阻实验题-双安法(经典常考15题)--2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破(通用版): 这是一份14特殊方法测电阻实验题-双安法(经典常考15题)--2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破(通用版),共24页。试卷主要包含了实验题等内容,欢迎下载使用。
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