题目内容

8．小明在做“用伏安法测电阻”的实验中，所用的器材有3V的电源，最大阻值为10Ω的滑动变阻器R，待测电阻Rx及如图甲所示的其它器材．
（1）如图甲，实验电路还未连接完整，请用笔画线代替导线在相应图中将实验电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大．
（2）连接电路时，开关应处于断开　状态．
（3）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①连接电路时，开关未断开；②闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处．
（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C
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（5）调节滑动变阻器进行多次测量，其中一次当电压表的示数为2.5V时，电流表对应的示数如图乙所示，则本次测得的待测电阻Rx=9.6Ω．（保留两位有效数字）
（6）做完以上实验后，小明还用该实验装置来探究电流与电压的关系，计划测量当Rx两端电压分别为1V、2V、3V时对应的电流，但发现无论调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V，原因可能是滑动变阻器R的阻值太小．
（7）表中是按正确的操作测得的数据，某同学通过计算发现三次小灯泡的阻值不相等，其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
实验次数123
电压U/V2.03.03.8
电流I/A0.330.340.40
电阻R/Ω6.08.89.5

分析 （1）掌握滑动变阻器的接法，滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大，则滑动变阻器的阻值需减小；
（2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（3）连接完最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，说明连接完最后一根导线，电路立即接通且电路电阻阻值很小，可从连接电路的注意事项入手分析原因；
（4）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作．
（5）确定电流表的量程和分度值，读出示数，根据R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值；
（6）根据串联分压的知识进行分析；
（7）灯丝的电阻与温度有关，随温度的升高而增大，不同温度下的电阻不同．

解答 解：（1）滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大，所以滑动变阻器应接下面右边的接线柱，如图所示：

（2）连接电路时，开关应处于断开状态；
（3）该组同学连接好最后一根导线后，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连完最后一根线，电路立即接通且电路电流较大，电路阻值太小，
因此原因是：①连接电路时没断开开关；②滑动变阻器没调到最大阻值；
（4）乙组同学闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作．
（5）由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，
则R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.26A}$≈9.6Ω；
（6）电源电压为3V，电阻与滑动变阻器串联，根据串分压的知识，当电阻电压为1V时，滑动变阻器两端的电压应为2V，则滑动变阻器的阻值为待测电阻的2倍，所以电阻两端电压达不到1V，是因为滑动变阻器R的阻值太小；
（7）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以三次测得的小灯泡的阻值不相等．
故答案为：（2）断开；
（3）①连接电路时，开关未断开；②闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处．
（4）C．
（5）9.6；
（6）滑动变阻器R的阻值太小；
（7）灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评 此题是伏安法测电阻的实验，考查了对实验原理及滑动变阻器的应用，还涉及到了灯丝电阻与温度的关系，同时涉及到了串联电路的分压的知识．

练习册系列答案
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18．如图所示的电路中，用电流表测量电路的电流，以下说法中正确的是（　　）
A．电流表测的是L1的电流B．电流表测的是L2的电流
C．电流表与电灯并联了D．电流表测的是干路中的电流
19．在“用电压表和电流表测电阻”的实验中．
（1）图1中甲表应是电流表，乙表应是电压表．
（2）图2是电流表、电压表的读数，由此可知被测电阻的阻值为5Ω．
16．定值电阻R和小灯泡L中的电流随其两端电压的变化关系如图（a）所示，则定值电阻R的阻值为5Ω．如图（b）所示的电路中，闭合开关S，电流表的示数为0.4A，此时小灯泡L消耗的电功率为1W．
3．如图所示，电源电压为l2V，定值电阻R1为6Ω，滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”字样，电流表A1量程为0～3A，A2量程为0～0.6A．当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为0.4A；在滑片移动过程中，电路消耗的最大功率为31.2W．
13．标有“12V  6W”、“6V  6W”字样的灯L1和L2串联在某电源上，设灯丝的电阻不变，则灯L1和L2的实际功率之4：1，要保证两灯安全工作，电源电压不应超过15V．若把他们并联起来使用，则电路两端允许加的最大电压是6V，干路中允许通过的最大电流为1.25 A．
20．（1 ）如图1所示，在右侧杠杆上画出剪刀剪树枝时的动力F1、动力臂L1和阻力F2．
（2 ）如图2所示，一直角三棱镜顶角为30°，一束光垂直AB边入射，请画出光通过三棱镜的光路图．
（3）将图3中的电磁铁连入你设计的电路中（在虚线框内完成）．要求：电源电压恒定不变；电路能改变电磁铁磁性的强弱；闭合开关S，小磁针受力静止时，其N，S极如图所示．
17．如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用的是双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了防止热量散失（或热传递），注入一定的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，这一过程中瓶内气体的内能转化为软木塞的机械能，汽油机的做功冲程也发生同样的能量转化，如果该汽油机飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟对外做功20次．
18．关于如图所示的电路图，以下说法正确的是（　　）
A．闭合开关后能发光的灯泡是L1、L2
B．两个灯泡连接方式是串联
C．两个灯泡连接方式是并联
D．若仅把图中二极管②反接，能发光的灯泡是L2

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