题目内容

9.小明同学利用电压表和电流表测量电阻R的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池.
(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大.
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是电阻R断路(写出一种即可).
(3)清除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于B端(填“A”或“B”).小明将滑片P滑到某一位置时,两表读数如图乙所示,由此可知R=10Ω.你认为这个结果可靠吗?理由是没有多次测量求平均值来减少误差.
(4)小明还想探究“电路中电流与电阻的关系”,老师又拿来几个定值电阻,小明先把10Ω电阻正确连人电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1.5V,并读出电流表此时的示数,紧接着小明用5Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路,接下来他移动滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持1.5V不变.

分析 (1)根据电源电压判断电压表的量程,根据滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大判断出下接线柱;
(2)电压表示数总为3V不变,说明电压表测量的是电源两端的电压,寻找可能的原因,一是滑动变阻器短路或被测电阻断路;
(3)闭合开关前,滑动变阻器要使接入电阻最大;根据电压和电流算出电阻,在测量电阻的实验中,应通过滑动变阻器改变电路中的电流,多次测量求平均值,以减小实验的误差,因为导体的电阻与电流和电压无关.
(4)探究电流与电阻的关系实验,应控制电阻两端电压保持不变,用大电阻替换小电阻后,电阻分压变大,为保持电压不变,应移动滑片.

解答 解:(1)因为电源为两节电池,电压为3V,故电压表的量程为0-3V;滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,电阻减小,故接左下接线柱,电路连接如图所示:

(2)移动滑片,电流表示数为0,电压表示数总为3V,说明电压表测的是电源电压,即电阻R断路;
(3)闭合开关前,滑动变阻器放在电阻最大处即B端;
因为电源为两节干电池串联组成电源,由图乙知:电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为U=2V,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为I=0.2A,所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω;
这个结果不可靠,应多次测量求平均值,以减小实验的误差;
(4)探究电流与电阻关系实验中,应保持电阻两端电压不变,将5Ω的电阻改装成10Ω的电阻,电阻两端电压增大,大于1.5V,由电路图可知,为保持电阻两端电压不变,应向右调节滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器分压,使电阻两端电压变小,直到电压表示数为1.5V为止.
故答案为:(1)电路连接如上图所示;(2)电阻R断路;(3)B;10;不可靠,没有多次测量求平均值来减少误差;(4)使定值电阻两端的电压保持1.5V不变.

点评 本题的难点较多,一是电流表量程的选取,二是故障原因的判断,需要学生在平时的学习中积累方法与技巧.

练习册系列答案
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14.小宇用图1的电路图测量“小灯泡正常发光时的电阻”,选用的电源电压为3.0V,小灯泡的额定电压为2.5V,图2是未连接完整的实验电路.

(1)按照电路图1将实物图2中的电路元件连接补充完整,要求当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数减小,在连接电路中,导线不能交叉.
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(4)纠正错误后闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片p,同时观察电压表(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化,当电压表的示数如图4所示时,其读数为1.8V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向A(选填“A”或“B”)端移动.
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(7)小宇最后不仅测出了小灯泡正常发光时的电阻是12.5Ω,还测出了小灯泡的额定功率是0.5W.
1.在“伏安法测电阻”的试验中,小明同学所用的电源电压恒定不变,但未知.滑动变阻器标有“20Ω1.5A、”的字样,电压表和电流表的量程合适,他已连接了部分电路,如图甲所示.请你完成下列问题:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.
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(5)小芳正准备继续实验,发现电压表已损坏.她利用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的再一次测量.请你在图丙中画出设计的电路图,并完善下列步骤.
①按照电路图连接好电路;
②调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为0时,读出电流表的示数I1;
③再调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为20Ω时,读出电流表的示数I2;(I1>I2)
④根据已知条件和测量结果,写出定值电阻的表达式:Rx=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}•20Ω$.

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