题目内容
【题目】在测量阻值约为的定值电阻Rx的实验中,小明用如图甲所示的器材进行实验,电源电压保持不变。
如图甲所示,在图中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。(____)
小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,他在实验操作中的两处错误是______和______。
在实验中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是______。
A.电流表的正、负接线柱接反 B.电压表的量程选小了
C.电阻发生了短路 D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为,,第三次测量时,电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,则______,实验测得值应为______。(结果保留一位小数)
若将图甲中的电阻换为小灯泡,当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,电压表与电流表示数的比值将______选填“变大”、“变小”或“不变”。
小红在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计如下电路测出该电阻的值。如图丙所示四个电路中,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx的电路是______
A. B.
C. D.
【答案】; 在连接电路时,开关没有断开; 滑动变阻器的滑片处于连入电路阻值较小处; C; 5.0; 5.1; 变大; D
【解析】
电压表并联在电阻Rx两端,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小,所以应接滑动变阻器下端右边的接线柱,连好的电路图如下所示:
;
电压表和电流表立即都有较大示数,说明在连接电路时,开关没有断开;或者滑动变阻器的滑片处于连入电路阻值较小处;
A.假设电流表的正、负接线柱接反,指针反向偏转,不会有较大的示数,与题意不符,故A错误;
B.两节干电池电压为3V,学生常用电压表的量程为3V、15V,既便选3V量程测试开始时电压表示数也不应很大,故B错误;
C.电阻发生了短路,电压表示数为零,电路有电流,因阻值小,电流较大,电流表示数较大,故C正确;
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路,有电流表流过电阻,电压表应有示数,与题意不符,故D错误。
由电阻的定义式可得
;
实际阻值应为这三次测量的平均值,则有
;
当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,根据串联电路分压原理可知小灯泡两端电压增大,温度升高,小灯泡阻值增大,电压表与电流表示数的比值将变大;
A.开关S闭合时,电压表测的是电源电压,设电源电压为,开关S断开后,电压表测的是两端的电压,设为,则两端电压为,设回路中的电流为,由欧姆定律可得
,
根据串联电路特点可知通过的电流大小与相等,由电阻定义式可得的电阻为
,
联立可得
;
故A不符合题意;
B.当S断开时,电流表的示数设为,设电源电压为,则有
,
当S闭合时,设电流表的示数为,通过电流表的电流为两个支路电流之和,流过仍为,故流过的电流为,则的电阻可表示为
,
故B不符合题意;
C.开关S闭合时,被短接,电流表的示数设为,设电源电压为,则有
,
当S断开时,、串联,设电流为,则有
,
两式联立可得
;
故C不符合题意。
D.开关S断开时可测得电源电压,开关S闭合时,被短接,无法找出通过的电流值和两端电压值,不能测出的电阻,故D符合题意。
【题目】在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 | 电流大小/A |
A | 锰铜合金 | 0.5 | 0.8 | 0.40 |
B | 镍铬合金 | 0.5 | 0.8 | 0.32 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 0.4 | 0.16 |
D | 镍铬合金 | 1.0 | 0.4 | 0.0 |
(1)实验中通过观察____来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是____;
(2)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是____;
(3)分别将____(填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
【题目】在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:导体的电阻与导体的①长度有关;②横截面积有关;③材料有关。实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为______的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况,所以电路中的电流表可以不要。但老师指出:此实验中这种方法不可取。原因是:电源电压一定时,___________________;
(3)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样______(填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。