第十五章 探究电路
15.3 “伏安法测电阻”
1.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
2.某同学测小灯泡电阻的电路如图所示,其中电源电压为4.5V。他按电路图正确连接好实验电路,并检查各元件完好。然后闭合开关S,发现灯泡很亮,且电压表的读数为4.5V。造成该现象的原因是__
__。
3.(对应例题)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及如图甲所示的其他器材。
(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______状态。
(3)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=______Ω。(保留一位小数)
(4)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,但发现无论怎样调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V,原因可能是____。
4.如图甲所示的是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图,图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图像。通过图像可以得出小灯泡两端的电压为4V时,灯丝电阻为____Ω;当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻将____,其原因是____。当调节滑动变阻器的滑片时,小星发现电压表和电流表的示数与自己想象中的
3
变化相反,则出现这一现象的原因是电压表接到了__滑动变阻器__的两端。
5.如图所示电路用的是“等效替代法”测量未知电阻阻值。其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0是电阻箱(电阻箱的最大电阻值大于Rx)。
(1)按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大。
(2)只闭合开关S1和____,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I。
(3)只闭合开关S1和___,同时调节____(选填“滑动变阻器”或“电阻箱”),使电流表的示数为____。
(4)读出___,即可知道Rx的阻值。
参考答案
【分层作业】
1.B
【解析】若滑动变阻器短路,定值电阻两端的电压为电源电压,电压表的示数应为3V,故A错误。滑动变阻器接入电路的电阻较大导致通过电路的电流小,所以电流表、电压表指针均稍有偏转,所以B选项是正确的。定值电阻开路,电路断开,电路电流为0,电流表、电压表指针均不偏转,故C错误。定值电阻阻值较大,定值电阻应分担大部分电压,电压表示数较大,故D错误。
2.滑动变阻器的滑片滑到最左端了(或滑动变阻器接入电路的电阻为零)
3. (2)断开
3
(3)9.6
(4)滑动变阻器R的阻值太小
【答案】(1)如答图所示
答图
【解析】(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。
(2)连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(3)由图知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,则由欧姆定律,
R==≈9.6Ω。
(4)电阻与滑动变阻器串联,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器的阻值为待测电阻的2倍,所以若电阻两端电压达不到1V,是因为滑动变阻器R的阻值太小。
4.20 增大灯泡电阻随温度升高而增大滑动变阻器
【解析】由图像可以知道,电压U=4V时,电流I=0.2A,此时灯丝电阻R===20Ω。由图像可以知道,随灯泡电压增大,灯泡电阻变大,这是因为灯泡电阻不是定值,随温度升高而增大造成的。灯泡与滑动变阻器串联,灯泡电压随电流增大而增大,滑动变阻器电压随电流的增大而减小;实验过程中,电压表示数随电流表示数增大而减小,说明电压表接在滑动变阻器两端。
5.(2)S3
(3)S2电阻箱I
(4)电阻箱接入电路的阻值R0
3