题目内容
(6分)利用如图所示的电路可测量未知电阻Rx的阻值,其中R为已知电阻.
(1)请将电压表连入电路,使电路完整。
(2)当开关S1、S2闭合时,电压表示数U1=6V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数U2=4V.己知R=10Ω,则电源电压U= V,Rx= Ω。
(3)实验中若由于某个元件出现故障(短路或断路),导致电压表的示数U1=U2=6V,则该元件及故障可能是 。
(1)实物电路图如图所示; (2)6;20; (3)R短路.
解析试题分析:(1)由电路图可知,可以用电压表先测出电源电压,然后再测出电阻两端电压,然后再根据串联电路电压的特点与欧姆定律求出待测电阻阻值,电压表与待测电阻并联,实物电路图如图所示:
(2)由电路图可知,当开关S1、S2闭合时,电压表测电源电压,电压表示数U1=6V,则电源电压U=U1=6V;
当开关S1闭合、S2断开时,电压表测待测电阻两端电压,电压表示数U2=4V,定值电阻两端的电压,电路中的电流,此时待测电阻阻值。
(3)电压表的示数U1=U2=6V,说明两种情况下,电压表都测电源电压,定值电阻两端电压为零,则电阻R发生短路。
考点:测电阻
如图甲是测量灯泡(U额=2.5V)电阻的电路,电源电压为4V.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 0.5 |
电流 | 0.24 | 0.22 | 0.19 | 0.16 | 0.10 |
(2)实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以 .
(3)下表是记录部分实验数据 图乙是第一次实验中电流表示数,该示数为 A,这5次实验中灯泡电阻的最大值大约为 Ω(结果保留2位小数).
在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A),导线若干。
【实验过程】
(1)在虚线框内画出图所示实物图的电路图。
(2)小明按图14正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最_________端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是 。
(3)小红在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下电流值。接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“左”或“右”),直至 ,再次记下电流值。
(4)接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是 。
小李和小明为研究导体的某种性质。选用的器材有:多节新干电池、电流表、电压表、电键、若干导线,以及长度相同,但材料不同(A、B两种金属)和横截面积不同(粗、细两种规格)的甲、乙、丙三根导体。该同学正确连接电路,并将实验测得的数据记录在表一、表二和表三中。
表一 导体甲(金属A 粗) | | 表二 导体乙(金属A 细) | | 表三 导体丙(金属B 粗) | |||||||||
实验 序号 | 1 | 2 | 3 | | 实验 序号 | 4 | 5 | 6 | | 实验 序号 | 7 | 8 | 9 |
U(V) | 1.5 | 3.0 | 4.5 | | U(V) | 3.0 | 4.5 | 6.0 | | U(V) | 1.5 | 4.5 | 7.5 |
I(A) | 0.3 | 0.6 | 0.9 | | I(A) | 0.3 | 0.45 | 0.6 | | I(A) | 0.1 | 0.3 | 0.5 |
②分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6或7、8与9)的电压和电流变化的倍数关系可得的初步结论是: 。
③分析比较实验序号 可得的初步结论是:当导体两端电压相同时,通过不同导体的电流是不同。
④进一步分析比较表一或表二或表三中的电压和电流的比值,可得到的结论是:
。
⑤小李和小明在仔细研究了表一、表二和表三后又有了新发现:导体的材料和导体的横截面积会影响导体两端电压和通过导体电流的比值。小明分析表二和表三得出了“导体横截面积越小,导体两端电压和通过导体电流的比值越小”的结论,你认为这一结论是 的(选填“正确”或“错误”)。