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2025年中考物理二轮培优压轴题练习挑战18 实验探究题(电学综合40题)(解析版)
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\l "_Tc31833" 【题型1 实验 伏安法测电阻】1
\l "_Tc31833" 【题型1 实验 伏安法测电阻】
1.(2023•河南)在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池,额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 (选填字母代号)。
A.电流表短路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,移动滑片P,某次实验时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(结果保留一位小数)。
(5)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的I﹣U图象如图丙所示;通过分析图象,写出一条你发现的结论: 。
2.(2023•宜宾)为测量某待测电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)在连接如图乙的电路时,开关S应处于 状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(2)在如图乙所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电压表示数为零,电流表有示数,经分析电路连接不完整,具体原因是 ,请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻Rx的阻值为 Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 ;
(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏,为测量Rx的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S1、断开S2时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rx= (用R、I1、I2表示);
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成 实验。(至少填写一个实验名称)
3.(2023•连云港)某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻Rx的阻值,图中电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端(选填“A”或“B”)。
(2)实验过程中向左移动滑片P,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验中测量多组电压和电流值的目的是 。
(4)若Rx为10Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是 。
4.(2023•仙桃)实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)实验的原理是 ;
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为 A。此时小灯泡的电阻是 Ω(保留1位小数);
(5)小灯泡的I﹣U关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,它的电阻 (选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受 的影响;
(6)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,测出了Rx的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则:Rx= (用I1、I2和R表示)。
5.(2023•盐城)小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有:干电池两节、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、“50Ω,1.5A”的滑动变阻器各一只、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数是 V时,读出电流表的示数如图乙所示,为 A,小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(保留一位小数)。
(3)小红想测量小灯泡灯丝在常温时的电阻大小,于是设计方案:移动滑动变阻器的滑片,直至灯丝不发光,读出电流表和电压表的示数,计算出电阻的大小,你认为小红的方案是否正确? 。判断的依据是: 。
6.(2023•东营)某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉。
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是 。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡 (选填“断路”或“被短接”)。
(4)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A。则小灯泡此时的电阻为 Ω。(结果保留一位小数)
(5)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 (选填“大”或“小”)。
7.(2023•淄博)用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻,其中电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,导线若干(导线电阻忽略不计)。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是 。
(3)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如下表所示)。当电压的表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为 A,计算此时小灯泡的阻值为 (精确到0.1Ω)。
(4)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是 。实际生活中,在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻 ,实际电功率较大,灯丝容易熔断。
(5)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行并说明理由: 。
8.(2023•德州)某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,电源电压为6V,可供选用的滑动变阻器有R1(20Ω,1A)和R2(50Ω,0.2A)。
(1)为了能完成实验,应该选用的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”)。
(2)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现 (选填“电压表”或“电流表”)无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误,请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线。
(3)电路改正后,某次测量时电压表的示数为2.6V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端滑动。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 Ω。
(4)该同学又取来R=10Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光。此时电路的总功率为 W。
9.(2023•青岛)(1)有一个阻值未知的定值电阻,小兰用伏安法测量其阻值,过程如下。
①用笔画出导线,将图甲中的电路连接完整。
②正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至阻值 处,再闭合开关,小兰发现移动滑动变阻器滑片P的过程中,电压表有示数且几乎不变,电流表没有示数,则电路中存在的故障可能是:两个接线柱 (选填“a与b”或“c与d”)间发生了断路。
③解决故障后,通过调节滑动变阻器滑片P的位置,进行多次实验,得到实验数据如表,其中有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的I﹣U图象,如图乙、丙所示,其中图象 是正确的。
④所测电阻的阻值为 Ω。
(2)小兰和小海共同设计了图丁所示的电路,探究金属丝电阻的大小跟导线长度的关系。
①电路中的R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成,长度分别为0.4m、1.2m、1.6m。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P置于合适位置,电压表V1、V2、V3的示数之比为1:3:4,则三个电阻的阻值之比为R1:R2:R3= 。
②通过分析,可以得出结论:材料、粗细相同的金属丝,其电阻大小与长度成 。
③通过查阅资料,该金属丝的电阻与导线长度的比例系数k=5Ω/m,则长10m的这种金属丝的电阻是 Ω。
10.(2023•攀枝花)小江同学设计了如图甲所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)请根据图甲所示的电路,选择合适的电压表量程,请将图乙的实物电路连接完整;
(2)电路连接好后闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,小灯泡不亮,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);排除故障后,继续进行实验,某次实验时电流表、电压表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡两端的电压为 V,小灯泡此时的电阻为 Ω(保留一位小数);
(3)根据实验数据,作出小灯泡工作时的I﹣U关系图象如图丁所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω,功率为 W;由图丁可知,灯丝的电阻会随电压升高而变 。
11.(2023•山西)小伟在“测量定值电阻的阻值”的实验中(电源电压U保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R0)。
(1)如图甲所示是他连接的实验电路,其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线。
(2)电路连接正确后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值是 Ω。
(3)完成测电阻实验后,小伟想,假如没有电流表,应该也能测出电阻的阻值,于是他设计了如图丙所示的电路,请你帮助他将实验步骤补充完整。
① ;
②未知电阻阻值的表达式Rx= (用已知量和所测物理量的符号表示)。
(4)利用图甲中的器材还可以探究“电流与电压的关系”,请你帮小伟为此探究实验设计一个记录实验数据的表格。
12.(2023•呼和浩特)小含同学在“伏安法测电阻”的实验中,器材如下:待测电阻Rx,阻值已知的定值电阻R0,电流表、电压表各一只,开关、导线若干,电源一个(电压恒定,大小未知)。
(1)该实验的实验原理是 (选填“I=”或“R=”或“U=IR”);
(2)如果实验中只有一只电压表或只有一只电流表,其他器材不变,则下列四种电路设计,能测出Rx的是 。
13.(2023•南通)为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻,小明设计了如图甲所示电路,电源电压6V保持不变。
(1)闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,应该对电流表 。他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画上“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(2)正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后,继续实验。移动滑片P,使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V,记录下对应的电流表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)小红认为有更精确的测量方案,她初步设计了图丙所示的电路,请从滑动变阻器(0~20Ω)、电阻箱(最低倍率是×1,元件符号)、电压表(0~3V)中选择两个器材,并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中,帮助小红完成电路设计。
14.(2023•娄底)小明同学想测量某一未知定值电阻的阻值,用到的器材有:电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻Rx、开关各1个,导线若干。
(1)连接电路过程中,为保护电路,开关要 ;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,原因可能是 。
(3)若在实验时电流表短接,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,也能测出Rx的阻值。具体操作是:将滑动变阻器调到最大阻值,闭合开关,读出电压表的示数为U1,再将滑动变阻器调到最小阻值,读出电压表的示数为U2,待测电阻Rx= 。(用U1、U2、R0表示)。
15.(2023•阜新)请你和小新一起完成“伏安法测电阻”的实验。选用的器材有:电源、电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)在图甲中,以画线代替导线将滑动变阻器连入电路中。滑动变阻器的作用是 。
(2)连接电路时,小新刚一“试触”就发现电流表指针迅速摆到最大位置,其原因可能是① ② 。
(3)实验过程中,当电压表的示数如图乙所示,电流表的示数为0.3A,此时待测电阻的阻值为 Ω。
(4)善于探究的你发现用图丙所示方法也能测出Rx的阻值(滑动变阻器的最大阻值为RP),测量步骤如下:
①将滑动变阻器滑片P滑到A端,闭合开关S,读出电压表的示数U1;
② ;
③被测电阻Rx= (用物理量符号表示)。
16.(2023•牡丹江)【精准测量,交流评估】
在伏安法测电阻的实验中,老师为每组同学提供的器材有:干电池(3节)、开关、导线、电流表、电压表、阻值未知的定值电阻、滑动变阻器。
小红的方案如图甲所示。
(1)小红通过改变电池节数的方法,改变待测电阻两端的电压。读出电压表和电流表的示数,记录在表1中。第3次实验电流表的示数如图乙所示,读数为 A。
表1
表2
小明的方案如图丙所示。
(2)小明通过调节滑动变阻器的滑片,多次改变待测电阻两端的电压。连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调节到 。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,读出电压表和电流表的示数,记录在表2中。根据数据,在图丁中画出图象。
(4)分析图象表明,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(5)你认为 的方案合理,理由是 。
17.(2023•潍坊)某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx阻值,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)。电源电压约为3V,滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样。
(1)连接完成图甲所示电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端。
(3)实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 。
(4)为能正确测出玻璃管内自来水的电阻,某同学利用定值电阻R1(阻值4kΩ)、定值电阻R2(阻值3kΩ)、电阻箱R(最大阻值9999Ω)、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为0~3V)等器材,连接了如图乙所示电路,进行了如下实验操作。
①把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
②把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录此时电阻箱的阻值R=5kΩ;
③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx,则Rx= kΩ。
18.(2023•乐山)小杨同学用如图甲所示的电路,测量定值电阻R的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求:滑片向左移动时电流表示数变大,且导线不能交叉)
(2)实验开始前,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应调到 阻值处。
(3)小杨同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是 (选填“R短路”或“R断路”)。
(4)排除故障后的某次实验中,移动滑片使电压表示数为2V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,定值电阻R的阻值为 Ω。
(5)小杨同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,进行了多次定值电阻R的测量,目的是 。
A.减小误差 B.寻找实验的普遍规律
19.(2023•绥化)用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值(阻值约为10Ω),电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小。(导线不允许交叉)
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是 。(写出一种原因即可)
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙是 A,则测得未知电阻Rx= Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做的目的是为了 。
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R0,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数U1;
②闭合开关S, ,读出电压表示数U2,则待测电阻的表达式Rx= 。(用R0、U1、U2表示)
20.(2023•长沙)小明用图甲所示的电路来测未知电阻R的阻值,图乙是他连接的实验线路。
(1)图乙中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,并画线改到正确的位置;
(2)图丙是正确连接电路后某一次实验时电表的示数,则被测电阻此次的测量值为
Ω;
(3)小霞用图甲所示的电路测未知电阻时,闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,老师告诉她故障只有一处,发生在开关或滑动变阻器上,小明帮她提出两种检测故障的方案。
方案一:互换电流表和电压表的位置,闭合开关后观察电表的示数;
方案二:把电压表拆下来并联在开关的两端,闭合开关后观察电压表的示数。
你支持方案 ,根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障 。
21.(2023•株洲)某同学利用实验室提供的器材,测量标有电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。他所连接的实验电路如图甲所示。
(1)在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至 (填“A”或“B”)端。
(2)实验中,第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。
根据表格中的实验数据,图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是 。(填“①”或“②”)
(3)第6次测量时,电流表指针的偏转如图丙所示。则电流表的读数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω。
(4)对比不同电压下小灯泡的电阻值可知,小灯泡的电阻随电压的增大而 (填“增大”“减小”或“不变”),主要原因是小灯泡的电阻受 的影响。
22.(2023•黄冈)如图甲是小明测量小灯泡电阻的电路,电源电压U=6V,小灯泡L额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将该电路补充完整,要求导线不交叉;
(2)实验测量数据如表,他选用的滑动变阻器规格是 (选填“0~20Ω”或“0~50Ω”);
(3)小明完成第5组数据测量后,要测量小灯泡正常发光时的电阻,滑动变阻器滑片应向 (选填“左”或“右”)滑动;
(4)在测量第6组数据时,发现电流表损坏,小明利用图乙电路测量出了小灯泡正常发光时的电阻,已知定值电阻R0阻值为5Ω。实验步骤如下:
①闭合开关S0,单刀双掷开关S接1,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数U1= V;
②保持滑片P的位置不变,将单刀双掷开关S接2,电压表示数如图丙所示,则小灯泡L正常发光时电阻RL= Ω(结果保留一位小数)。
23.(2023•福建)学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
(1)利用图1甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律。
①根据图1甲,用笔画线表示导线,将图1乙中的实物电路连接完整。
②连接电路的过程中,应将开关 ;将电阻箱的阻值调至最大,起到 的作用。
③将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0;然后 (描述开关状态),调节电阻箱R0直至电流表示数为 ,此时Rt=R0。
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
(2)根据上述探究结果,设计报警电路。实验器材:电源(恒为12V)、热敏电阻Rt、电阻箱R0(0~9999Ω)、数字电压表V(U≥7.2V时报警)、数字电流表mA(I≥6mA时报警)、开关一个、导线若干。
设计要求:小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图(图2)是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足要求,请你根据设计要求将电路图补画完整。
②设计的电路中,电阻箱R0应调为 Ω。当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数为 mA。
24.(2023•郴州)如图1,是小明为测量小灯泡的电阻所连的部分电路。电源电压恒为6V,待测小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整(要求:导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变暗)。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器滑片时,电流表示数有明显变化,电压表示数始终为零。其原因可能是 。
A.滑动变阻器接触不良 B.开关接触不良 C.小灯泡被短路 D.小灯泡的灯丝断了
(3)排除故障后,进行了多次测量。其中小灯泡正常发光时的电流表示数如图2所示,其读数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω。
(4)该实验多次测量的目的是 。
A.求平均值,减小实验的误差 B.寻找普遍规律,避免实验的偶然性
(5)分析表中的数据,你认为小灯泡的电阻变化规律最接近I﹣U图象(图3)中的哪一条 。
A.甲曲线 B.乙曲线 C.丙曲线
25.(2023•内江)某中学的物理课外实验小组,用如图1所示的电路来测量待测电阻Rx的阻值。其中,R0为定值电阻(R0=10Ω),V为电压表,S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关,R为滑动变阻器,E为电源,采用如下步骤完成该实验:
(1)按照图1所示实验电路图,用笔画线表示导线将图2实物进行连线,组成完整电路(部分导线已连接)。
(2)在连线时开关S1应 (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片P应移到 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S1,将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑片P的位置,记下此时电压表V的示数U1;然后,将开关S2掷于2端,记下此时电压表V的示数U2。待测电阻阻值的表达式Rx= (用R0、U1、U2表示)。
(4)重复步骤(3)的实验操作,得到数据记录表。利用表中5次测量的数据,可得的平均值为 ,待测电阻的阻值Rx= Ω。
26.(2023•随州)如图甲是小明用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡电阻的实物图。
(1)用笔画线代替导线,补画一根导线将图甲中的实物电路连接完整。
(2)实验中当滑动变阻器的滑片滑到某位置时,电压表示数如图乙所示为 V,此时电流表的示数为0.200A,此时小灯泡的电阻为 Ω。
(3)如表是小明设计的实验数据记录表,该表格存在的不足之处是 。
27.(2023•邵阳)欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据甲电路图,用笔画线代替导线,帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接,要求滑片P向右移动时,电流表示数小。
(2)将滑片P置于阻值最大位置,闭合开关S,欢欢同学发现,无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零,电压表示数接近电源电压,则电路中存在的故障可能是
(选填“Rx短路”或“Rx断路”)
(3)排除故障后,移动滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻的R的I﹣U图象,如图丙所示,由图象可得Rx= Ω。
(4)乐乐觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值,于是设计了另一种方案,电路如图丁所示。定值电阻R0,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①只闭合开关S1时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
28.(2023•临沂)用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,电源电压为3V。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确。
(2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,可能是小灯泡 (选填序号)。
A.短路 B.开路 C.实际功率太小
(3)实验记录的数据如下表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为
V。接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留1位小数)。
(5)为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
(6)仅利用本实验提供的器材, (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
29.(2023•新疆)某兴趣小组利用电源、电压表V、电流表A、滑动变阻器R、开关S、导线等实验器材,测量某额定电流为700mA的LED灯正常工作时的电阻。
(1)请将图甲中的元件符号连成实验电路图(要求:电流必须从LED的“+”接线柱流入,“﹣”接线柱流出)。
(2)兴趣小组连好电路并闭合开关S后,移动滑动变阻器R的滑片,发现LED灯不亮,通过检查电路发现LED的“+”“﹣”接线柱接反了;正确连接后,闭合开关S,LED灯亮了。该现象说明LED具有 (填“单向”或“双向”)导电性。
(3)实验过程中,当电流表的示数为0.70A时,电压表的示数为3.5V,则LED灯正常工作时的电阻为 Ω。
(4)该兴趣小组通过查阅资料得到,通过该型号LED灯的电流与两端的电压的变化关系如图乙所示。由图乙可知,该LED灯发光过程中,电阻温度升高时,LED灯的电阻值 (填“变大”“变小”或“不变”)。
30.(2023•陕西)小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,电路图如图﹣1所示,请回答以下问题。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于
(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关S,电压表有示数,电流表指针向零刻度线左侧偏转,该故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图﹣2所示,则电阻R的阻值为 Ω。小明进行了多次测量,计算出R的阻值的平均值,目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(4)小明要进一步测量长度为100cm的镍铬合金丝MN的阻值,器材如图﹣3所示。其中导线只有7根,且长度均为30cm。请根据实际操作需要,用笔画线代替剩余2根导线,在图﹣3中将实物电路示意图补充完整(实物图中导线及电阻丝长度未按照比例绘制)。要求:导线两端只能接在各电路元件的接线柱上。
31.(2023•衡阳)在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为4.5V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图将图乙的实物电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”)。
(3)甲组同学连接好电路,闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中操作不当之处: 。
(4)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是
(选填字母)。
A.检查电路是否断路 B.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(5)丙组同学规范操作进行实验,将得到的数据记录在下面的表格中,根据表格中的数据计算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数)。他们发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受 的影响。
32.(2023•广安)小明利用甲图所示的器材“测量小灯泡的电阻”,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电流为0.2A。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图电路连接完整(要求:滑片P向右移,电路中电流变大,导线不得交叉)。
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,移动滑片P,小明发现小灯泡始终不亮,电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,经检查电表完好,则故障可能是 。
(3)故障排除后,小明移动滑片P,使小灯泡正常发光,此时电压表的指针位置如图乙所示,由此可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)小明发现在相同情况下,长期使用的灯泡的亮度明显不如规格相同的新灯泡亮。请你帮他分析灯泡变暗的原因可能是: (写出1条即可)。
33.(2023•重庆)在测量小灯泡电阻的实验中,小会选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。连接好电路,将滑片P移至最右端,接通电路后,发现小灯泡不发光,电压表示数约为3V,其原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,电压表示数如图乙所示为 V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 端滑动;
(4)下表是记录的实验数据,则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(结果保留小数点后1位);实验中发现灯泡越亮,温度越高,结合数据可知:灯丝温度越高,电阻越 ;
(5)小会在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象可能的原因是 。
34.(2023•泸州)小明与小军用两节干电池作为电源,测量未知电阻Rx的阻值。
(1)小明设计如图甲所示电路进行测量,请用笔画线代替导线,在图乙中替小明完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)设计电路时,使用了滑动变阻器(0~20Ω),其作用除了保护电路之外,还有 。
(4)闭合开关,小明发现电压表和电流表均无示数。经检测,出现故障的元件为Rx或滑动变阻器中的一个,则故障原因是 。
(5)排除故障后,闭合开关,观察到电流表的示数很小,电压表的示数接近3V,移动滑动变阻器的滑片,两表示数无明显变化,这是因为未知电阻Rx的阻值 。
(6)小明用电阻箱(0~9999Ω)代替待测电阻Rx,用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1000Ω时,电压表的示数接近3V,电流表示数很小,于是他得出Rx=1000Ω。小军指出他的测量不正确,理由是 。
(7)小军用电阻箱(0~9999Ω)代替滑动变阻器,他将电阻箱的阻值调为1000Ω时,电压表的示数为2V,电流表的示数仍很小,小军通过计算得出待测电阻Rx= Ω。
35.(2023•淮安)在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是 ,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(3)根据数据绘制I﹣U图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受 的影响。
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是 。
A.10Ω 2A B.20Ω 2A C.50Ω 1.5A
(5)小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为I1、I2、I3时,小灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3。若I2﹣I1=I3﹣I2,则P2﹣P1 (选填“>”“=”或“<”)P3﹣P2。(假设小灯泡的电阻保持不变)
(6)将上述实验中的小灯泡与一个10Ω的定值电阻串联在电源电压为4V的电路中,则定值电阻两端的电压为 V。
36.(2023•镇江)小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝,他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。
(1)小明截取5cm长电阻丝,用图1电路来测量其阻值R0。
①用笔画线代替导线,请在图中将实验电路连接完整。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 端。
③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示,则R0= Ω。
(2)小明选择以下器材制作电加热器:熔断器(允许通过的最大电流为12A);R1、R2是从上述电阻丝中截取的两段,R1长22cm;开关若干;导线若干。
①电阻丝R1= Ω。
②图3是小明制作的电加热器,其低温挡功率为880W,则R2长度为 cm。
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作,你认为原因是 。
④解决③中问题后,小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装,使其具有“四挡”调温功能,请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
37.(2023•湖北)在“伏安法测电阻”的实验中,小红选用电源(电压未知且不变)、待测定值电阻Rx(约10Ω)和符合要求的滑动变阻器(最大阻值R0已知)等器材,连接了图甲的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:滑片向右移时电流变小);
(2)闭合开关,移动滑片P,电流表示数有变化,电压表指针不动。为找出故障,小红断开开关,将滑片P移到最大阻值处,然后拆下电压表,分别换用电压表的不同量程在电源两端试触,电压表均无示数。此故障原因是 (选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”);
(3)小红发现,不补充器材,利用(2)中已连好的实物电路也能测出Rx阻值,并设计了对应的电路图乙,请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关,不调节滑片P,记录此时电流表示数为I1;
② 记录此时电流表示数为I2;
③则RX= (用字母I1、I2和R0表示)。
38.(2023•江西)【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻:
【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约10Ω)、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、导线若干。
【实验原理】 。
【实验步骤】
(1)如图甲所示,是某同学连接的电路。他检查电路连接完好后,正准备闭合开关,同组的另一同学及时提醒他,这样操作存在不足,其不足之处是 。
(2)正确操作后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数;断开开关,将电压表接在C接线柱上的导线改接到B接线柱上,闭合开关,电压表指针有明显偏转而电流表仍无示数,则故障是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(计算结果保留一位小数)。
【拓展】该同学实验兴致正浓,他又分别测出了2V和3V电压下小灯泡的电阻,然后用这三次电阻的平均值作为小灯泡正常发光时的电阻值。他的这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
39.(2023•兰州)学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务,三位同学的设计方案如下:
(1)小明的设计方案如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置,电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,未知电阻Rx的阻值为 Ω。
(2)小林的设计方案如图丁所示,闭合开关S,电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,已知定值电阻的阻值为R0,则未知电阻Rx= (用I1、I2和R0表示)。
(3)小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关S后,先将开关S1拨至触点 ,移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U;保持滑片P的位置不变,再将开关S1拨至另一触点,调节电阻箱R1的阻值,使 ,此时电阻箱的读数为R0,则未知电阻Rx= 。
40.(2023•苏州)小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b,连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点,N为合金丝a的右端点,Q为在合金丝上可移动的触点。闭合开关,将滑动变阻器滑片移至适当位置后,移动Q,发现电流表指针保持图乙所示位置不动,电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。
(1)电流表示数为 A。
(2)合金丝a的长度为 cm,其阻值为 Ω。合金丝b两端电压为 V。
(3)小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值,电路如图丁所示。
①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接。
②电路连接好后,闭合开关S、S1,发现电压表无示数,检查发现是由于滑动变阻器出现 (断路/短路)。
③排除故障后,先闭合开关S和S1,移动滑动变阻器滑片至适当位置,读出电压表示数U1;再断开S1,闭合S2,读出此时电压表示数U2,则待测电阻阻值为 (合金丝a的电阻用Ra表示)。
④若在步骤③中,小明在测量U2时,将S2闭合前,忘记断开S1,仍用原方法算出的待测电阻阻值 (大于/等于/小于)真实值。
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
暗
明亮
耀眼
电压U/V
0.5
0.9
1.5
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.30
电阻R/Ω
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.1
0.22
2
1.5
0.30
3
1.9
0.28
4
2.3
0.45
5
2.5
0.50
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值/Ω
1
1.3
0.06
21.7
20.8
2
2.5
0.12
20.8
3.
4.0
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值/Ω
1
0.8
0.04
20
20.4
2
1.3
0.06
21.7
3
2.0
0.10
20
4
2.5
0.12
20.8
5
3.5
0.18
19.4
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
明亮
不很亮
暗
较暗
微光
熄灭
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.05
序号
l
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.19
0.21
0.24
0.26
温度t/℃
0
10
20
30
40
阻值Rt/Ω
2800
1800
1200
800
600
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
电流I/A
0.33
0.34
0.35
0.41
电阻R/Ω
6.1
7.4
8.6
9.8
实验次数
1
2
3
4
5
电压U1/V
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
电压U2/V
1.8
2.1
2.5
2.7
2.9
3
3
3.1
3
2.9
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1.0
1.5
2.5
电流I/A
0.16
0.2
0.24
0.26
0.3
电阻R/Ω
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
电阻R/Ω
5.6
6.8
8.3
次数
1
2
3
4
U/V
1
2
2.5
2.8
I/A
0.18
0.28
0.30
0.31
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