二、根据欧姆定律测量导体的电阻
1.在今年理化生实验技能测试中,实验室准备的器材有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测电阻及导线若干。在做测电阻的实验时,小明在连接电路过程中,由于疏忽,把电压表和电流表的位置给颠倒了,其他连接正确无误.这个电路闭合开关后所产生的现象是( )
A.电流表有读数,电压表的读数几乎为零 B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数,电流表的读数几乎为零 D.电流表将被烧坏
2.如图所示,是某同学测电阻的实验电路.闭合开关.观察到电流表、电压表指针均稍有偏转,产生这一现象的原因可能是 ( )
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器连入电路中的阻值较大
C.定值电阻开路 D.定值电阻的阻值较大
3.用伏安法测电阻的实验中,(1)实验原理是_______________.实验中用______________改变待测电阻两端的电压,连接电路时,开关应__________,滑动变阻器的滑片应放在______________。
(2) 左图所示是某同学设计的电路图,其中有三处明显错误,它们是:
①____________________________;
②____________________________;
③____________________________.
(3)若某次实验中电流表和电压表的示数如右图所示,则电压U=_________,电流I=__________,电阻R=__________。
4.有一个阻值看不清的电阻器Rx,要测出它的电阻值。
⑴小明按图甲所示的电路图连接好电路,检查无误后闭合开关S,观察到电压表的示数为1.6V,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻器Rx的电流为_____A,Rx的电阻为____Ω。
图甲 图乙
⑵实验中,为了减小误差,小明还需进行的操作是____________________。
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⑶图丙是小虎做这个实验连接的实物图,请你指出其中的三个错误或不妥之处:
① ;
② ;
③_ 。
图丙
5.实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻Rx:阻值在49~52 Ω之间 B.滑动变阻器:最大阻值见图甲
C. 滑动变阻器:最大阻值见图乙 D.定值电阻R0:阻值20 Ω
E.电压表V:测量范围0~3 V F.电源E:电源电压恒为4.5 V
G.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干
为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,小明设计了如右图所示的电路。
(1) 在小明设计的电路中,滑动变阻器应选 (填器材前面的字母)。
(2) 小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是:
Ⅰ.将开关S掷向1, 由 (选填“a至b”或“b至a”)移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出电压表的示数为2.5 V;
Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2, 读出电压表的示数为1.5 V。
根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值Rx= Ω。
6.要测量某电阻的阻值,实验桌上有下列器材:电流表A(0-0.6A),电压表V(0-3V),电源4.5V,滑动变阻器R,开关,导线,待测电阻Rx(约6Ω左右)。实验要求:多测几组数据且两电表都不能超过其量程。
(1)根据电路图用笔画线代替导线,将实物电路连接好。
(2)实验时,电路中允许通过的最大电流为 A。
(3)在连接电路时,有R1(12Ω 1A)和R2(3Ω 2A)两种滑动变阻器,要保证实验顺利进行,应选 (选填R1或R2)。
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参考答案
1.【解析】C 在做测电阻的实验时,把电压表和电流表的位置给颠倒了,那么就将电压表串联在了电路中,由于电压表电阻很大,所以电路中电流会很小,电流表的读数几乎为零,而这时的电压表相当于接在了电源的两端,测量的是电源的电压,所以电压表的读数约等于电源电压,故正确选项为C。
2.【解析】B 闭合开关后,电流表和电压表都有示数,只是指针偏转过小,故不会是电路中出现开路或短路,从电路图结构来看,只可能是变阻器接入电路的阻值太大,分去的电压多,电压表示数偏小,电路中电流偏小。
3.【答案】(1)欧姆定律 滑动变阻器 断开 阻值最大端 (2)①电流表与待测电阻并联 ②电压表与待测电阻串联 ③电压表正、负接线柱接反了 (3)2.5V 0.5A 5Ω
4.【解析】⑴从题图中可以读出通过电阻器的电流为0.32A,根据计算出电阻器的电阻为5Ω。⑵为了减小误差,应该通过调节滑动变阻器的滑片,改变电阻器两端的电压和通过的电流,多测几次,然后用求平均值的方法减小误差.⑶先分析电流路径,从电源正极经开关、电阻器、滑动变阻器、电流表,回到电源的负极。其中滑动变阻器接错,电阻丝两端的接线柱接入电路,不能调节电路电阻;电流表接错,电流“-”入“+”出,接反了。电压表与电阻器并联,是正确的,但为了使测量更准确,应该采用3V量程。
【答案】⑴0.32 5 ⑵移动滑片,至少再测出两组电流和电压的值 ⑶①电压表的量程选择偏大 ②把滑动变阻器的电阻线两端接入电路,无法改变接入电路的电阻 ③电流表的正负接线柱接反
5.【解析】由题图可知,电压表测量Rx或R0两端的电压,且测量范围为0~3 V,若滑动变阻器选择B,由于该滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,将开关S掷向1时,Rx与滑动变阻器串联,则Rx两端的最小电压为Ux,根据串联电路的分压原理有=,Rx两端的最小电压Ux将大于3V,所以应选用滑动变阻器C;由于连接好电路后,要将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大位置(即b端),所以,将开关S掷向1时,应将滑片由b至a移动;当开关S掷向1时,Rx两端的电压为2.5V,则滑动变阻器两端的电压为2V,根据串联电路的分压原理有=①,当开关S掷向2时,有=② ,解①②两式可得Rx=50 Ω。
【答案】(1)C(或乙、或50 Ω) (2)b至a 50
6.【解析】电流表应与待测电阻串联,电压表应与待测电阻并联,电流均需正进负出,变阻器接线要一上一下;由题中提供的器材规格可知,待测电阻允许通过的最大电流约为0.5A