题目内容

小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,器材均完好,所用电源电压为6伏,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样.
(1)在图1所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线在图中正确连接.

(2)小明同学正确连接好电路,闭合电键后,电流表、电压表示数如下表所示.请你根据表中电流表、电压表示数可能出现的几种情况,帮助小明判断故障原因(均选填“待测电阻断路”、“待测电阻短路”、“滑动变阻器断路”或“滑动变阻器短路”).
电流表示数(A)电压表示数(V)故障原因
0.30________
06________
(3)经讨论,该小组同学重新连接,并按照正确步骤实验,在滑片P移到中点位置时,电流表A的示数如图2所示,读数是________安,这时候测得的待测电阻的阻值是________欧.
(4)为了减小实验误差,必须多次改变待测电阻两端的电压,可采用的操作方法是________.

解:(1)电流表与灯泡串联即可,如图所示:

(2)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明待测电阻短路;
电压表有示数说明与其两端连接的电路为通路,电流表无示数说明并联的部分断路,即待测电阻断路.
(3)当滑片P移到中点位置时,R=10Ω;
若电流表的量程为0~3A,则对应的电流为2A,滑动变阻器两端的电压为2A×10Ω=20V>6V,
所以电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电路中的电流I=0.4A,
电路中的总电阻R===15Ω,
所以R=R-R=15Ω-10Ω=5Ω.
(4)多次改变滑动变阻器的滑片位置可以改变待测电阻两端的电压,减小实验误差.
故答案为:(1)如上图所示;(2)待测电阻短路;待测电阻断路;(3)0.4;5;(4)多次改变滑动变阻器的滑片位置.
分析:(1)根据电路图,从电源正极开始分析,电流表的正接线柱没有连接.
(2)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明待测电阻短路;电压表有示数说明与其两端连接的电路为通路,电流表无示数说明并联的部分断路.
(3)读取电流表示数时,首先明确电流表选择的量程和对应的分度值;根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联特点求出待测电阻的阻值.
(4)滑动变阻器与待测电阻串联,改变滑动变阻器接入电路的阻值,可改变电路总电阻,从而改变电路电流,改变待测电阻两端的电压;为了减小实验误差,需要经过多次测量求平均值.
点评:本题考查了伏安法测电阻的实验,涉及了电流表的连接和量程的选择以及读数方法、电路故障的判断等,难道是根据欧姆定律和题中条件确定电流表的量程.
练习册系列答案
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小明和小楠同学想测量一个定值电阻的阻值.
(1)如图1甲是他俩设计的实验电路,请你依照图甲用笔画线代替导线在图1乙中将没有连接完的实物电路补充完整,并要求滑动变阻器向左移动时电流表示数变大.
(2)小明连接完电路后,闭合开关,灯泡不发光,观察电流表有示数,电压表无示数,请你分析故障原因:
灯泡短路
灯泡短路

(3)若小明同学在做实验时,移动滑片的位置,发现电流表示数变大时,电压表示数却变小,你分析一下产生这个现象的原因是
电压表与滑动变阻器并联
电压表与滑动变阻器并联

(4)小楠连接好电路后,进行了实验,但是由于小楠同学的疏忽,做完实验后才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘了填入记录表格中.请你帮助小楠同学把记录在草稿纸上的电流值填入表中.
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.8 2.5
电流I/A
0.17
0.17
0.30
0.30
0.42
0.42
(5)完成上述实验后,小楠同学想用原电路测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的电阻.他用灯泡替换了电阻,按同一电路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,请你找出实验中操作不当之处①
连接电路时开关没有断开
连接电路时开关没有断开

滑动变阻器阻值没有全部接入电路
滑动变阻器阻值没有全部接入电路
(写出一种即可).
(6)小楠同学排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,测得五组实验数据如下表所示:
实验次数 电压表读数/V 电流表读数/A 灯泡电阻/Ω 灯泡电阻的平均值/Ω
1 0.5 0.16 3.13
R=
3.13+5.00+5.56+6.25+7.35
5
=5.46
2 1.0 0.20 5.00
3 1.5 0.27 5.56
4 2.0 0.32 6.25
5 2.5 0.34 7.35
a.根据上述表格,计算出小灯泡的额定功率是
0.85
0.85
W.
b.你认为她的表格设计合理吗?
不合理
不合理
 为什么?
灯泡在不同电压下阻值不同,求灯泡电阻的平均值没有意义
灯泡在不同电压下阻值不同,求灯泡电阻的平均值没有意义

c.根据上述实验数据,小楠画出小灯泡的电流随其两端电压变化的关系曲线,如图2,由图可知灯泡电阻的变化规律是
随电压增大,灯泡电阻增大
随电压增大,灯泡电阻增大

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