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第第頁(yè)【解析】浙教版科學(xué)八年級(jí)上學(xué)期4.7電路分析與應(yīng)用(第3課時(shí))登錄二一教育在線組卷平臺(tái)助您教考全無(wú)憂

浙教版科學(xué)八年級(jí)上學(xué)期4.7電路分析與應(yīng)用(第3課時(shí))

一、伏安法測(cè)電阻(小燈泡阻值或未知電阻Rx阻值)

1.某同學(xué)在沒有電流表的情況下,利用電壓表和已知阻值的定值電阻R0,測(cè)量未知電阻Rx阻值,圖中不能實(shí)現(xiàn)測(cè)量Rx阻值的電路圖是()

A.B.

C.D.

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用

【解析】【分析】本題各選項(xiàng)的共同特征都最缺少電流表,利用已知阻值的R0和開關(guān)的控制,推導(dǎo)出通過(guò)RX中的電流,是分析的關(guān)鍵。缺少電流表測(cè)電阻的問(wèn)題,要用到數(shù)學(xué)的推理思維,常以電流處處相等為突破口;如果缺少電壓表測(cè)電阻,也常以各支路電壓相等為突破口。

【解答】解:

A、當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),R0短路,電壓表測(cè)電源電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),R0與RX串聯(lián),電壓表測(cè)RX的電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2,則此時(shí)R0兩端的電壓為U1-U2。

根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式:,推導(dǎo)得出,故此電路可以測(cè)出RX阻值。

B、當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),RX被短路,電壓表測(cè)電源電壓,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),RX與R0串聯(lián),電壓表仍測(cè)電源電壓,無(wú)法推導(dǎo)出通過(guò)RX的電流,故此電路不能測(cè)出RX阻值。

C、當(dāng)開關(guān)擲到1檔時(shí),只有RX接入電路,電壓表示數(shù)等于電源電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1,當(dāng)開關(guān)擲到2檔時(shí),RX與R0串聯(lián),電壓表測(cè)RX的電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2,則此時(shí)R0兩端電壓為U1-U2。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式:,推導(dǎo)得出,故此電路可以測(cè)出RX阻值。

D、當(dāng)開關(guān)擲到1檔時(shí),只有R0接入電路,電壓表示數(shù)等于電源電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1,當(dāng)開關(guān)擲到2檔時(shí),RX與R0串聯(lián),電壓表測(cè)R0的電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2,則此時(shí)RX兩端電壓為U1-U2。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式:,推導(dǎo)得出,故此電路可以測(cè)出RX阻值。

故答案為:B

2.在研究“一定電壓下,電流與電阻的關(guān)系”時(shí),電路圖如圖所示。電源電壓恒為4.5V,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω1.5A”字樣。在a、b兩點(diǎn)間先后接入不同阻值的定值電阻,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,讀出電流表的示數(shù)。當(dāng)20Ω的電阻接入a、b間時(shí),電壓表示數(shù)始終無(wú)法達(dá)到2.5V,其原因可能是()

A.20Ω的電阻阻值太大B.電源電壓4.5V太低

C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值太大D.控制電壓至2.5V太高

【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn);歐姆定律及其應(yīng)用

【解析】【分析】在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,據(jù)此分析判斷。

【解答】在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即。其中電壓表的示數(shù)U始終保持2.5V不變,那么變阻器兩端的電壓也要保持:4.5V-2.5V=2V不變,即兩個(gè)電阻的比值不變。當(dāng)R的阻值增大時(shí),變阻器接入的阻值R變也要增大。如果電壓表的示數(shù)大于2.5V,那么只能說(shuō)明兩個(gè)電阻的比值偏大,即定值電阻的阻值太大或者變阻器的最大阻值太小,故A正確,而B、C、D錯(cuò)誤。

故選A。

3.實(shí)驗(yàn)室中要測(cè)量一個(gè)阻值約為數(shù)百歐的電阻。提供的器材有:電源(電壓約5伏)、學(xué)生用電壓表(0~6伏)、電阻箱R(0~9999歐5安)、開關(guān)S1和S2、導(dǎo)線若干?,F(xiàn)要測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖。小虎進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖,連接成如圖乙所示的實(shí)物電路,但存在連接錯(cuò)誤,只需改動(dòng)一根導(dǎo)線,即可使電路連接正確,請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法。

(2)電路連接正確后,閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)1時(shí),電壓表的讀數(shù)為U1,則電源電壓為。

(3)閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)2,當(dāng)電阻箱阻值調(diào)為R0時(shí),電壓表的示數(shù)為U2,則待測(cè)電阻的阻值Rx=。

【答案】(1)

(2)U1

(3)

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí),不但電器元件的串并聯(lián)關(guān)系要保持一致,還要保證電器元件的先后順序一致,據(jù)此進(jìn)行檢查即可;

(2)電壓表與哪個(gè)用電器并聯(lián),它就測(cè)量哪個(gè)用電器的電壓;

(3)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,根據(jù)題目條件計(jì)算出兩個(gè)電阻兩端的電壓,然后據(jù)此關(guān)系計(jì)算即可。

【解答】(1)根據(jù)甲圖可知,單刀雙擲開關(guān)的觸點(diǎn)2用導(dǎo)線連接在定值電阻Rx與變阻箱之間,而乙圖中它卻連接在定值電阻與電壓表之間,因此這條導(dǎo)線錯(cuò)誤,如下圖所示:

(2)路連接正確后,閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)1時(shí),此時(shí)電壓表與電源并聯(lián),測(cè)電源電壓。因?yàn)殡妷罕淼淖x數(shù)為U1,所以電源電壓為U1;

(3)閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)2,電壓表與定值電阻Rx并聯(lián),測(cè)它的電壓U2;

那么變阻器兩端的電壓為:U=U1-U2;

在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,即:;

即;

解得:。

4.現(xiàn)用“伏安法”測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值(Rx約為20Ω)。在實(shí)驗(yàn)室中,配有的實(shí)驗(yàn)器材如下:

A.電源E(電壓U=3V恒定);B.電流表A1(量程0~50mA);

C.電流表A2(量程0~3A);D.電壓表V1(量程0~3V);

E.電壓表V2(量程0~15V);F.滑動(dòng)變阻器R(0~80Ω);

G.定值電阻R0=40Ω;H.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。

為了測(cè)量多組數(shù)據(jù)使結(jié)果盡量準(zhǔn)確,在滑動(dòng)變阻器的整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程中,要使兩電表的測(cè)量值范圍盡可能大一些,并且兩電表的讀數(shù)均大于其量程的1/3。則:

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,電壓表選用,電流表選用。

(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)出所選器材的字母(部分電路已畫出);并根據(jù)所畫的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖連接起來(lái)。

(3)若在某次實(shí)驗(yàn)中,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,那么,待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為。

【答案】(1)V1;A1

(2)解:如答圖所示。

(3)Rx=-R0

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程,根據(jù)確定電流表的量程;

(2)確定好各個(gè)電器元件的串并聯(lián)關(guān)系,然后完成實(shí)物連接,并畫出電路圖即可;

(3)分析電壓表的測(cè)量值,根據(jù)歐姆定律計(jì)算出待測(cè)電阻即可。

【解答】(1)電源電壓為3V,那么電壓表的量程為0~3V,選擇V1;當(dāng)變阻器的阻值為0時(shí),通過(guò)電路的電流最大為:,選擇量程0~50mA,因此電流表選擇A1;

(2)將變阻器、電流表和兩個(gè)定值電阻、開關(guān)依次串聯(lián),為了讓電壓表的示數(shù)更大,讓其與兩個(gè)定值電阻并聯(lián),注意電表的正負(fù)接線柱,變阻器接線“一上一下”,如下圖所示:

(3)定值電阻R0與Rx的總電阻為:;

那么待測(cè)電阻Rx=R總-R0=-R0。

5.小華在進(jìn)行“測(cè)量小彩燈的電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)臺(tái)上給他提供的器材有:6伏的蓄電池、電流表(0~0.6安,0~3安)、電壓表(0~3伏、0~15伏)、滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A”、正常發(fā)光時(shí)電壓為3.8伏的小彩燈(估計(jì)正常發(fā)光時(shí)電阻約為12歐)、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。

(1)在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇安的量程。

(2)他連接的實(shí)物電路如圖甲所示,但還有兩根導(dǎo)線沒接好,同組的小聰同學(xué)補(bǔ)接后又畫出該電路的電路圖(如圖乙所示),請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將這兩根導(dǎo)線連接好。

(3)閉合開關(guān)后,小華發(fā)現(xiàn)小彩燈不發(fā)光、電流表示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6伏,產(chǎn)生故障的原因可能是下列情況中的____(填字母)。

A.小彩燈短路B.電壓表的正、負(fù)接線柱接反了

C.小彩燈的燈座接觸不良D.小彩燈的燈絲斷了

(4)排除故障后閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8伏時(shí),小彩燈正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為歐。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。

【答案】(1)0~0.6

(2)

(3)C;D

(4)12.7

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)小彩燈的電壓和電阻,利用歐姆定律計(jì)算出電流,據(jù)此確定電流表的量程;

(2)根據(jù)乙圖對(duì)甲圖中的電路進(jìn)行分析,弄清串并聯(lián)關(guān)系,補(bǔ)齊缺少的導(dǎo)線,注意電表的量程選擇。

(3)如果小彩燈的位置出現(xiàn)斷路,那么電壓表串聯(lián)在電路中。由于它的內(nèi)阻很大,所以電流會(huì)很小,因此電流表的示數(shù)幾乎為零。根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可知,電壓表幾乎分得全部電壓,接近電源電壓,據(jù)此判斷;

(4)根據(jù)丙圖確定電流表的量程和分度值,然后根據(jù)指針的位置讀數(shù)示數(shù),最后根據(jù)歐姆定律計(jì)算出燈泡正常發(fā)光的電阻。

【解答】(1)在實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)小彩燈的電流為;,因此電流表應(yīng)選擇0-0.6A的量程。

(2)根據(jù)乙圖可知,電流表0.6A接線柱接開關(guān)左端接線柱;因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3.8V,故電壓表用0-15V的量程,故燈泡右端接線柱接電壓表15V接線柱,電路圖如圖所示:

(3)閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)小彩燈不發(fā)光,電流表的示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6V,產(chǎn)生故障的原因可能是斷路或接觸不良,故選CD。

(4)由圖丙可知,電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,那么電流表示數(shù)I=0.3A,

燈泡電壓U=3.8V,

則小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電阻。

二、串并聯(lián)電路電阻電流電壓特點(diǎn)

6.某小組同學(xué)在“用電流表、電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,用若干電池作電源,所用滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10歐2安”字樣。

(1)他們連接的電路中還有一根導(dǎo)線尚未連接,如圖(a)所示。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上,補(bǔ)上后的電路能夠測(cè)未知電阻Rx。

(2)實(shí)驗(yàn)開始,他們閉合電鍵,發(fā)現(xiàn)無(wú)論是按補(bǔ)上導(dǎo)線后的圖(a)還是按圖(b)的操作,甚至改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置,所看到的現(xiàn)象均為電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。經(jīng)過(guò)討論他們一致認(rèn)為可能是電壓表發(fā)生了故障。于是決定在不使用電壓表的情況下繼續(xù)實(shí)驗(yàn),并且分別測(cè)出了電路中最小電流I1和最大電流I2。接著改變干電池的節(jié)數(shù),又重復(fù)做了兩次實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)谔摼€方框內(nèi)畫出他們重新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。

(3)他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格如下,請(qǐng)你完善表格中的欄目并簡(jiǎn)單敘述設(shè)計(jì)此欄目的理由:。

(4)根據(jù)他們測(cè)出的物理量寫出計(jì)算未知電阻的表達(dá)式:Rx=。

【答案】(1)

(2)

(3)實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量,求電阻Rx的平均值,減小誤差

(4)

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)電壓表的使用方法分析解答;

(2)將原來(lái)電路中的電壓表去掉,剩下的保持原狀。首先將變阻器的阻值調(diào)到最大,記下這時(shí)的最小電流I??;再將變阻器的阻值調(diào)到最小零,記下這時(shí)的最大電流I大,然后以U總=I總R總為等量條件列出兩個(gè)方程求解,即可得到Rx的阻值;

(3)多次測(cè)量求平均值是減小誤差的一種重要方法;

(4)根據(jù)(2)中的分析計(jì)算即可。

【解答】(1)根據(jù)公式可知,只要測(cè)出Rx兩端的電壓和電流,就能計(jì)算出它的電阻。電流表串聯(lián)在電路中測(cè)電流,電壓表與Rx并聯(lián)測(cè)它的電壓。因?yàn)橹挥袃晒?jié)干電池做電源,所以電壓不大于3V,因此電壓表的量程選擇0~3V,即向Rx右端與電壓表中間的“3”接線柱連接即可,如下圖所示:

(2)將電壓表去掉,即剩下的電流表、待測(cè)電阻Rx、變阻器和開關(guān)串聯(lián)即可,如下圖所示:

(3)換用不同的電池節(jié)數(shù),可以改變電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流,因此能夠得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后將計(jì)算出的Rx計(jì)算出平均值,可以減小實(shí)驗(yàn)誤差;

(4)當(dāng)滑片在a端時(shí),變阻器的阻值最大,那么電流最小為I1;

根據(jù)U總=I總R總得到:U總=I1(Rx+10Ω)①;

當(dāng)滑片在b端時(shí),變阻器的阻值最小為零,那么電流最大為I2;

根據(jù)U總=I總R總得到:U總=I2Rx②;

①②聯(lián)立解得:Rx=。

7.小明和小亮探究“并聯(lián)電路電壓的關(guān)系”,小明先按圖甲所示電路圖連成圖乙的實(shí)物圖(電壓表尚未連接)。

(1)在連接電路時(shí),開關(guān)必須。小亮一眼就看出了小明連接的錯(cuò)誤,并指出如果直接閉合開關(guān)將出現(xiàn)(填“斷路”或“短路”)現(xiàn)象,小燈泡L1、L2都不會(huì)亮,還可能造成損壞。

(2)小亮只更改跟L1、L2的四個(gè)接線柱A、B、C、D相連的某根導(dǎo)線的一端,就使電路連接正確了。他的做法可能是。(指出一種即可)

(3)接下來(lái),他們按圖丙所示電路圖連接了三個(gè)電壓表。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電壓表V2的示數(shù)如圖丁所示,則電壓表V1的示數(shù)是伏,電壓表V的示數(shù)是伏。

(4)他們?cè)陔娐分写?lián)滑動(dòng)變阻器的作用是,閉合開關(guān)前,變阻器的滑片P應(yīng)置于(填“左”或“右”)端。

【答案】(1)斷開;短路;電源

(2)將導(dǎo)線①的一端從接線柱C改接到D(B)[或?qū)?dǎo)線②的一端從接線柱A改接到B(D)]

(3)2.5;2.5

(4)改變電路中的電流(或改變小燈泡兩端的電壓);左

【知識(shí)點(diǎn)】基本電路與電路圖;實(shí)物的電路連接;電壓的測(cè)量及電壓表的使用;串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)

【解析】【分析】(1)掌握短路現(xiàn)象,發(fā)生短路時(shí),電路中的電流會(huì)較大,有可能損壞電源;

(2)通過(guò)改動(dòng)后,能使電流分別通過(guò)兩燈泡各自形成回路;

(3)確定電壓表的量程和分度值,讀出電壓值,根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等得出V的示數(shù);

(4)滑動(dòng)變阻器在電路中有保護(hù)電路的作用,同時(shí)可以改變電路中的電流或燈泡兩端的電壓;

在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最大阻值處.

【解答】(1)連接電路時(shí),開關(guān)必須斷開;由圖知,電流未通過(guò)兩燈泡直接形成了回路,可知兩燈泡被短路,此時(shí)兩燈泡都不會(huì)亮;

滑動(dòng)變阻器的阻值不是最大,電路中的電流會(huì)較大,有可能損壞滑動(dòng)變阻器或電源;

(2)可將①的一端從接線柱C改接到D或?qū)?dǎo)線②的一端從接線柱A改接到B;

(3)由圖丁知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.5V;

因?yàn)闊襞莶⒙?lián),所以V的示數(shù)也為2.5V;

(4)滑動(dòng)變阻器在電路中的基本作用是保護(hù)電路,還可以改變燈泡兩端電壓或電路中的電流;

滑動(dòng)變阻器的下面接了右邊的接線柱,所以在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最左端,使其阻值最大.

故答案為:(1)斷開;短路;電源;(2)將導(dǎo)線①的一端從接線柱C改接到D(或?qū)?dǎo)線②的一端從接線柱A改接到B);(3)2.5;(4)改變電路中的電流(或改變小燈泡兩端的電壓);左.

8.如圖(a)是某小組同學(xué)做“用電壓表、電流表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路:

(1)在連接電路時(shí),電鍵應(yīng)。(選填“閉合”或“斷開”)

(2)該同學(xué)在閉合電鍵前,應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到端;(選填“A”或“B”)使用電流時(shí),所測(cè)電流不得超過(guò)它的,必須使電流從它的接線柱流進(jìn)。實(shí)驗(yàn)中如果要增大電路中的電流大小,可以。

(3)閉合電鍵后,該同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,電流表、電壓表示數(shù)如圖(b)所示,此時(shí)測(cè)得的電流為安,電壓為伏,則由該組數(shù)據(jù)計(jì)算出該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻值為歐。

【答案】(1)斷開

(2)B;量程;正;將滑動(dòng)變阻器滑片向左移(或者向AC點(diǎn)移動(dòng))

(3)0.24;2.4;10

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)在連接電路時(shí),如果時(shí)通時(shí)斷,那么燈泡、電流表等可能會(huì)被燒毀,因此開關(guān)應(yīng)該斷開;

(2)在閉合開關(guān)前,為了保證電路安全,變阻器的阻值要調(diào)到最大;根據(jù)電流表的使用規(guī)范解答。根據(jù)“電流和電阻的反比關(guān)系”分析變阻器阻值的變化,再根據(jù)連接情況確定滑片的移動(dòng)方向;

(3)根據(jù)b圖確定電表的量程和分度值,讀出電壓表和電流表的示數(shù),最后根據(jù)計(jì)算電阻值。

【解答】(1)在連接電路時(shí),電鍵應(yīng)斷開;

(2)該同學(xué)在閉合電鍵前,應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端;使用電流時(shí),所測(cè)電流不得超過(guò)它的量程,必須使電流從它的正接線柱流進(jìn)。實(shí)驗(yàn)中如果要增大電路中的電流大小,可以減小變阻器的阻值,即滑片向左移動(dòng);

(3)根據(jù)b圖可知,電壓表選擇量程0~3V,分度值為0.1V,那么讀數(shù)為2.4V;電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,那么讀數(shù)為0.24A,那么該電阻的阻值為:。

三、探究電流與電阻的關(guān)系(電壓一定時(shí))

9.如圖為“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài),為了達(dá)到探究目的,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保持不變。當(dāng)開關(guān)S閉合后,觀察電壓表的示數(shù)是3V,記下電流表的示數(shù)是0.3A,現(xiàn)將10Ω的電阻換成15Ω的電阻接入電路中繼續(xù)探究,則下一步應(yīng)進(jìn)行的操作是向(選填“A”或“B”)端調(diào)節(jié)滑片,使。

【答案】斷開;R0兩端電壓(或電壓表的示數(shù));A;R0兩端電壓仍為3V

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用;探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)在連接電路時(shí),電路時(shí)通時(shí)斷,電流時(shí)有時(shí)無(wú),很容易燒毀燈泡等用電器,所以開關(guān)應(yīng)該斷開;

(2)電流與電阻和電壓有關(guān);當(dāng)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),必須控制電壓相同而改變電阻的大??;

(3)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,據(jù)此規(guī)律分析電阻變大后兩端的電壓變化,然后分析電壓保持3V不變時(shí)電壓表的示數(shù)變化,再根據(jù)U總=U+U0分析變阻器兩端電壓的變化,最后再根據(jù)電壓和電阻的正比關(guān)系判斷變阻器的阻值變化,確定滑片的移動(dòng)方向。

【解答】(1)如圖為“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);

(2)為了達(dá)到探究目的,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保持R0兩端電壓(或電壓表的示數(shù))不變。

(3)將10Ω的電阻換成15Ω的電阻接入電路中,電壓表的示數(shù)增大。為了使電壓表的示數(shù)保持3V不變,就必須減小電壓表的示數(shù),根據(jù)U總=U+U0可知,變阻器R兩端的電壓增大。根據(jù)串聯(lián)電路電壓和電阻的關(guān)系可知,就必須增大變阻器的電阻,即滑片向A端移動(dòng)。

10.圖甲是小科探究“導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖。圖乙是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的I-R關(guān)系圖象。實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的主要作用是。由圖象可知:當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成(填“正比”或“反比”)。若電源電壓恒為4伏,實(shí)驗(yàn)中R的阻值分別為10歐、20歐、30歐、50歐,那么滑動(dòng)變阻器的阻值至少為歐。

【答案】使R兩端的電壓不變;反比;50

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)研究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電阻的電壓不變;(2)由圖乙數(shù)據(jù),比較IR的大小關(guān)系得出結(jié)論;(3)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理,求出當(dāng)最大電阻連入電路時(shí)變阻器的最大電阻至少為多少。

【解答】(1)研究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電阻的電壓不變;

(2)由圖乙知,當(dāng)電阻為10Ω、20Ω、50Ω時(shí),對(duì)應(yīng)的電流分別為0.2A、0.1A、0.04A,則電阻與電流之積:IR=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=0.04A×50Ω=2V=定值,即當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成反比;

(3)若電源電壓恒為4V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U-U表=4V-2V=2V,即變阻器與電壓表示數(shù)之比為1:1,當(dāng)電阻為50Ω時(shí),根據(jù)分壓原理,變阻器的最大阻值至少為50Ω。

故答案為:使R兩端的電壓不變;反比;50。

11.小敏用圖甲所示電路來(lái)測(cè)定某定值電阻的阻值。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)U(V)I(A)R(Ω)

12.00.2010.0

22.5

32.90.2810.4

(1)閉合開關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器滑片滑到(選填“A”或“B”)端。

(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)結(jié)合圖甲電路分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是。

(3)排除故障后,進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如表。表中第二次實(shí)驗(yàn)的電流可從圖乙中讀取,根據(jù)這三次測(cè)得的數(shù)據(jù)求得此電阻的阻值為Ω(保留一位小數(shù))。

(4)下列實(shí)驗(yàn)電路圖中,也能夠得出定值電阻Rx阻值的電路有________。

A.B.

C.D.

【答案】(1)A

(2)電壓表和電流表的位置互換了

(3)10.3

(4)A;C;D

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)滑到阻值最大處;

(2)根據(jù)甲圖分析電流表和電壓表的串并聯(lián)關(guān)系是否正確;

(3)根據(jù)乙圖讀出第二次時(shí)電流表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律計(jì)算出第二次時(shí)的電阻,最后將三個(gè)電阻球場(chǎng)平均值即可;

(4)測(cè)量電阻關(guān)鍵是測(cè)定它的電壓和電流,結(jié)合串并聯(lián)電路電壓和電流的特點(diǎn),利用歐姆定律對(duì)各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行判斷即可。

【解答】(1)根據(jù)甲圖可知,變阻器使用的是PB段,當(dāng)滑片再A端時(shí)阻值最大,因此閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)滑到A處;

(2)圖甲中電壓表與定值電阻串聯(lián),電流表與定值電阻并聯(lián)。因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻很大,所以電流很小,那么則電流表無(wú)示數(shù)。由于串聯(lián)電路電壓與電阻成正比,所以電壓表幾乎分得全部電壓,則:產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是電壓表和電流表的位置互換了。

(3)根據(jù)乙圖可知,第二次實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流值為0.24A,則定值電阻R2=≈10.4Ω;

三次實(shí)驗(yàn)所得定值電阻的平均值即為此電阻的阻值;;

(4)A.電壓表測(cè)總電壓,根據(jù)R總=計(jì)算出總電阻,然后根據(jù)Rx=R總-R計(jì)算即可,故A正確;

B.兩個(gè)電阻并聯(lián),電壓表能夠測(cè)出Rx的電壓,而電流表無(wú)法測(cè)出通過(guò)它的電流,因此不能計(jì)算出Rx,故B錯(cuò)誤;

C.下面的電流表直接測(cè)量定值電阻的電流I0,上面的電流表測(cè)量它們的總電流I總,那么通過(guò)Rx的電流為Ix=I總-I0。并聯(lián)電路中,各支路兩端電壓相等,即Rx(I總-I0)=I0R,解得:,故C正確;

D.首先將變阻器的阻值調(diào)到最大,記下這時(shí)電流表的示數(shù)I總;將變阻器的阻值調(diào)到0,記下這時(shí)電流表的示數(shù)IR。然后根據(jù)U總=I總R總列出兩個(gè)方程,聯(lián)立得到:I總×(Rx+R)IRRx,最后得到:Rx=,故D正確。

故選ACD。

12.(2023八下·寧波期中)小科利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V且保持不變,實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉);

(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像;

①由圖像可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),;

②實(shí)驗(yàn)中,小科用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,斷開開關(guān),然后用10Ω的電阻換下5Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為V時(shí),然后再讀出電流表的示數(shù);

(3)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值不小于Ω的滑動(dòng)變阻器。

【答案】(1)解;如圖所示:

(2)通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻成反比;2.5

(3)35

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)電路圖判斷各個(gè)電器元件的串并聯(lián)關(guān)系,然后將實(shí)物圖中缺少的部分補(bǔ)充完整即可;

(2)①?gòu)谋麍D中找到對(duì)應(yīng)的電流和電阻,然后相乘,如果乘積相等,它們就是反比例關(guān)系;

②從丙圖中找到一組對(duì)應(yīng)的電流和電阻值,根據(jù)U=IR計(jì)算出即可;

(3)變阻器的最大阻值決定了它的調(diào)節(jié)能力,而定值電阻的阻值越大,需要變阻器接入的阻值越大。從丙圖中找到電阻25Ω時(shí)的電流,根據(jù)歐姆定律計(jì)算出變阻器的阻值即可。

【解答】(1)對(duì)照電路圖可知,定值電阻與變阻器之間,定值電阻與電壓表的接線缺失。變阻器接線要“一上一下”,即將電阻右端與變阻器上面的接線柱相連。電壓表的正接線柱已經(jīng)接好,只要從負(fù)接線柱引線與定值電阻的右端接線柱相連即可。如下圖:

(2)①根據(jù)丙圖可知,每組對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積都相等,即:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻成反比;

②據(jù)丙圖可知,當(dāng)電阻為5Ω時(shí)電流為0.5A,因此電壓表示數(shù)為:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。

(3)據(jù)丙圖可知,電阻25Ω時(shí)的電流為0.1A,

這時(shí)的總電阻為:;

變阻器的最小阻值為:R變=R總-R=60Ω-25Ω=35Ω。

故答案為:(1)同解析;(2)①通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻成反比;②2.5;(3)35

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浙教版科學(xué)八年級(jí)上學(xué)期4.7電路分析與應(yīng)用(第3課時(shí))

一、伏安法測(cè)電阻(小燈泡阻值或未知電阻Rx阻值)

1.某同學(xué)在沒有電流表的情況下,利用電壓表和已知阻值的定值電阻R0,測(cè)量未知電阻Rx阻值,圖中不能實(shí)現(xiàn)測(cè)量Rx阻值的電路圖是()

A.B.

C.D.

2.在研究“一定電壓下,電流與電阻的關(guān)系”時(shí),電路圖如圖所示。電源電壓恒為4.5V,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω1.5A”字樣。在a、b兩點(diǎn)間先后接入不同阻值的定值電阻,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,讀出電流表的示數(shù)。當(dāng)20Ω的電阻接入a、b間時(shí),電壓表示數(shù)始終無(wú)法達(dá)到2.5V,其原因可能是()

A.20Ω的電阻阻值太大B.電源電壓4.5V太低

C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值太大D.控制電壓至2.5V太高

3.實(shí)驗(yàn)室中要測(cè)量一個(gè)阻值約為數(shù)百歐的電阻。提供的器材有:電源(電壓約5伏)、學(xué)生用電壓表(0~6伏)、電阻箱R(0~9999歐5安)、開關(guān)S1和S2、導(dǎo)線若干?,F(xiàn)要測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖。小虎進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖,連接成如圖乙所示的實(shí)物電路,但存在連接錯(cuò)誤,只需改動(dòng)一根導(dǎo)線,即可使電路連接正確,請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法。

(2)電路連接正確后,閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)1時(shí),電壓表的讀數(shù)為U1,則電源電壓為。

(3)閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)2,當(dāng)電阻箱阻值調(diào)為R0時(shí),電壓表的示數(shù)為U2,則待測(cè)電阻的阻值Rx=。

4.現(xiàn)用“伏安法”測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值(Rx約為20Ω)。在實(shí)驗(yàn)室中,配有的實(shí)驗(yàn)器材如下:

A.電源E(電壓U=3V恒定);B.電流表A1(量程0~50mA);

C.電流表A2(量程0~3A);D.電壓表V1(量程0~3V);

E.電壓表V2(量程0~15V);F.滑動(dòng)變阻器R(0~80Ω);

G.定值電阻R0=40Ω;H.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。

為了測(cè)量多組數(shù)據(jù)使結(jié)果盡量準(zhǔn)確,在滑動(dòng)變阻器的整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程中,要使兩電表的測(cè)量值范圍盡可能大一些,并且兩電表的讀數(shù)均大于其量程的1/3。則:

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,電壓表選用,電流表選用。

(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)出所選器材的字母(部分電路已畫出);并根據(jù)所畫的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖連接起來(lái)。

(3)若在某次實(shí)驗(yàn)中,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,那么,待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為。

5.小華在進(jìn)行“測(cè)量小彩燈的電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)臺(tái)上給他提供的器材有:6伏的蓄電池、電流表(0~0.6安,0~3安)、電壓表(0~3伏、0~15伏)、滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A”、正常發(fā)光時(shí)電壓為3.8伏的小彩燈(估計(jì)正常發(fā)光時(shí)電阻約為12歐)、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。

(1)在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇安的量程。

(2)他連接的實(shí)物電路如圖甲所示,但還有兩根導(dǎo)線沒接好,同組的小聰同學(xué)補(bǔ)接后又畫出該電路的電路圖(如圖乙所示),請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將這兩根導(dǎo)線連接好。

(3)閉合開關(guān)后,小華發(fā)現(xiàn)小彩燈不發(fā)光、電流表示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6伏,產(chǎn)生故障的原因可能是下列情況中的____(填字母)。

A.小彩燈短路B.電壓表的正、負(fù)接線柱接反了

C.小彩燈的燈座接觸不良D.小彩燈的燈絲斷了

(4)排除故障后閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8伏時(shí),小彩燈正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為歐。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。

二、串并聯(lián)電路電阻電流電壓特點(diǎn)

6.某小組同學(xué)在“用電流表、電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,用若干電池作電源,所用滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10歐2安”字樣。

(1)他們連接的電路中還有一根導(dǎo)線尚未連接,如圖(a)所示。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上,補(bǔ)上后的電路能夠測(cè)未知電阻Rx。

(2)實(shí)驗(yàn)開始,他們閉合電鍵,發(fā)現(xiàn)無(wú)論是按補(bǔ)上導(dǎo)線后的圖(a)還是按圖(b)的操作,甚至改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置,所看到的現(xiàn)象均為電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。經(jīng)過(guò)討論他們一致認(rèn)為可能是電壓表發(fā)生了故障。于是決定在不使用電壓表的情況下繼續(xù)實(shí)驗(yàn),并且分別測(cè)出了電路中最小電流I1和最大電流I2。接著改變干電池的節(jié)數(shù),又重復(fù)做了兩次實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)谔摼€方框內(nèi)畫出他們重新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。

(3)他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格如下,請(qǐng)你完善表格中的欄目并簡(jiǎn)單敘述設(shè)計(jì)此欄目的理由:。

(4)根據(jù)他們測(cè)出的物理量寫出計(jì)算未知電阻的表達(dá)式:Rx=。

7.小明和小亮探究“并聯(lián)電路電壓的關(guān)系”,小明先按圖甲所示電路圖連成圖乙的實(shí)物圖(電壓表尚未連接)。

(1)在連接電路時(shí),開關(guān)必須。小亮一眼就看出了小明連接的錯(cuò)誤,并指出如果直接閉合開關(guān)將出現(xiàn)(填“斷路”或“短路”)現(xiàn)象,小燈泡L1、L2都不會(huì)亮,還可能造成損壞。

(2)小亮只更改跟L1、L2的四個(gè)接線柱A、B、C、D相連的某根導(dǎo)線的一端,就使電路連接正確了。他的做法可能是。(指出一種即可)

(3)接下來(lái),他們按圖丙所示電路圖連接了三個(gè)電壓表。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電壓表V2的示數(shù)如圖丁所示,則電壓表V1的示數(shù)是伏,電壓表V的示數(shù)是伏。

(4)他們?cè)陔娐分写?lián)滑動(dòng)變阻器的作用是,閉合開關(guān)前,變阻器的滑片P應(yīng)置于(填“左”或“右”)端。

8.如圖(a)是某小組同學(xué)做“用電壓表、電流表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路:

(1)在連接電路時(shí),電鍵應(yīng)。(選填“閉合”或“斷開”)

(2)該同學(xué)在閉合電鍵前,應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到端;(選填“A”或“B”)使用電流時(shí),所測(cè)電流不得超過(guò)它的,必須使電流從它的接線柱流進(jìn)。實(shí)驗(yàn)中如果要增大電路中的電流大小,可以。

(3)閉合電鍵后,該同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,電流表、電壓表示數(shù)如圖(b)所示,此時(shí)測(cè)得的電流為安,電壓為伏,則由該組數(shù)據(jù)計(jì)算出該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻值為歐。

三、探究電流與電阻的關(guān)系(電壓一定時(shí))

9.如圖為“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài),為了達(dá)到探究目的,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保持不變。當(dāng)開關(guān)S閉合后,觀察電壓表的示數(shù)是3V,記下電流表的示數(shù)是0.3A,現(xiàn)將10Ω的電阻換成15Ω的電阻接入電路中繼續(xù)探究,則下一步應(yīng)進(jìn)行的操作是向(選填“A”或“B”)端調(diào)節(jié)滑片,使。

10.圖甲是小科探究“導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖。圖乙是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的I-R關(guān)系圖象。實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的主要作用是。由圖象可知:當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成(填“正比”或“反比”)。若電源電壓恒為4伏,實(shí)驗(yàn)中R的阻值分別為10歐、20歐、30歐、50歐,那么滑動(dòng)變阻器的阻值至少為歐。

11.小敏用圖甲所示電路來(lái)測(cè)定某定值電阻的阻值。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)U(V)I(A)R(Ω)

12.00.2010.0

22.5

32.90.2810.4

(1)閉合開關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器滑片滑到(選填“A”或“B”)端。

(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)結(jié)合圖甲電路分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是。

(3)排除故障后,進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如表。表中第二次實(shí)驗(yàn)的電流可從圖乙中讀取,根據(jù)這三次測(cè)得的數(shù)據(jù)求得此電阻的阻值為Ω(保留一位小數(shù))。

(4)下列實(shí)驗(yàn)電路圖中,也能夠得出定值電阻Rx阻值的電路有________。

A.B.

C.D.

12.(2023八下·寧波期中)小科利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V且保持不變,實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉);

(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像;

①由圖像可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),;

②實(shí)驗(yàn)中,小科用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,斷開開關(guān),然后用10Ω的電阻換下5Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為V時(shí),然后再讀出電流表的示數(shù);

(3)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值不小于Ω的滑動(dòng)變阻器。

答案解析部分

1.【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用

【解析】【分析】本題各選項(xiàng)的共同特征都最缺少電流表,利用已知阻值的R0和開關(guān)的控制,推導(dǎo)出通過(guò)RX中的電流,是分析的關(guān)鍵。缺少電流表測(cè)電阻的問(wèn)題,要用到數(shù)學(xué)的推理思維,常以電流處處相等為突破口;如果缺少電壓表測(cè)電阻,也常以各支路電壓相等為突破口。

【解答】解:

A、當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),R0短路,電壓表測(cè)電源電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),R0與RX串聯(lián),電壓表測(cè)RX的電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2,則此時(shí)R0兩端的電壓為U1-U2。

根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式:,推導(dǎo)得出,故此電路可以測(cè)出RX阻值。

B、當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),RX被短路,電壓表測(cè)電源電壓,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),RX與R0串聯(lián),電壓表仍測(cè)電源電壓,無(wú)法推導(dǎo)出通過(guò)RX的電流,故此電路不能測(cè)出RX阻值。

C、當(dāng)開關(guān)擲到1檔時(shí),只有RX接入電路,電壓表示數(shù)等于電源電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1,當(dāng)開關(guān)擲到2檔時(shí),RX與R0串聯(lián),電壓表測(cè)RX的電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2,則此時(shí)R0兩端電壓為U1-U2。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式:,推導(dǎo)得出,故此電路可以測(cè)出RX阻值。

D、當(dāng)開關(guān)擲到1檔時(shí),只有R0接入電路,電壓表示數(shù)等于電源電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U1,當(dāng)開關(guān)擲到2檔時(shí),RX與R0串聯(lián),電壓表測(cè)R0的電壓,設(shè)此時(shí)示數(shù)為U2,則此時(shí)RX兩端電壓為U1-U2。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可列出等式:,推導(dǎo)得出,故此電路可以測(cè)出RX阻值。

故答案為:B

2.【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn);歐姆定律及其應(yīng)用

【解析】【分析】在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,據(jù)此分析判斷。

【解答】在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即。其中電壓表的示數(shù)U始終保持2.5V不變,那么變阻器兩端的電壓也要保持:4.5V-2.5V=2V不變,即兩個(gè)電阻的比值不變。當(dāng)R的阻值增大時(shí),變阻器接入的阻值R變也要增大。如果電壓表的示數(shù)大于2.5V,那么只能說(shuō)明兩個(gè)電阻的比值偏大,即定值電阻的阻值太大或者變阻器的最大阻值太小,故A正確,而B、C、D錯(cuò)誤。

故選A。

3.【答案】(1)

(2)U1

(3)

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí),不但電器元件的串并聯(lián)關(guān)系要保持一致,還要保證電器元件的先后順序一致,據(jù)此進(jìn)行檢查即可;

(2)電壓表與哪個(gè)用電器并聯(lián),它就測(cè)量哪個(gè)用電器的電壓;

(3)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,根據(jù)題目條件計(jì)算出兩個(gè)電阻兩端的電壓,然后據(jù)此關(guān)系計(jì)算即可。

【解答】(1)根據(jù)甲圖可知,單刀雙擲開關(guān)的觸點(diǎn)2用導(dǎo)線連接在定值電阻Rx與變阻箱之間,而乙圖中它卻連接在定值電阻與電壓表之間,因此這條導(dǎo)線錯(cuò)誤,如下圖所示:

(2)路連接正確后,閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)1時(shí),此時(shí)電壓表與電源并聯(lián),測(cè)電源電壓。因?yàn)殡妷罕淼淖x數(shù)為U1,所以電源電壓為U1;

(3)閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)2,電壓表與定值電阻Rx并聯(lián),測(cè)它的電壓U2;

那么變阻器兩端的電壓為:U=U1-U2;

在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,即:;

即;

解得:。

4.【答案】(1)V1;A1

(2)解:如答圖所示。

(3)Rx=-R0

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程,根據(jù)確定電流表的量程;

(2)確定好各個(gè)電器元件的串并聯(lián)關(guān)系,然后完成實(shí)物連接,并畫出電路圖即可;

(3)分析電壓表的測(cè)量值,根據(jù)歐姆定律計(jì)算出待測(cè)電阻即可。

【解答】(1)電源電壓為3V,那么電壓表的量程為0~3V,選擇V1;當(dāng)變阻器的阻值為0時(shí),通過(guò)電路的電流最大為:,選擇量程0~50mA,因此電流表選擇A1;

(2)將變阻器、電流表和兩個(gè)定值電阻、開關(guān)依次串聯(lián),為了讓電壓表的示數(shù)更大,讓其與兩個(gè)定值電阻并聯(lián),注意電表的正負(fù)接線柱,變阻器接線“一上一下”,如下圖所示:

(3)定值電阻R0與Rx的總電阻為:;

那么待測(cè)電阻Rx=R總-R0=-R0。

5.【答案】(1)0~0.6

(2)

(3)C;D

(4)12.7

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)小彩燈的電壓和電阻,利用歐姆定律計(jì)算出電流,據(jù)此確定電流表的量程;

(2)根據(jù)乙圖對(duì)甲圖中的電路進(jìn)行分析,弄清串并聯(lián)關(guān)系,補(bǔ)齊缺少的導(dǎo)線,注意電表的量程選擇。

(3)如果小彩燈的位置出現(xiàn)斷路,那么電壓表串聯(lián)在電路中。由于它的內(nèi)阻很大,所以電流會(huì)很小,因此電流表的示數(shù)幾乎為零。根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可知,電壓表幾乎分得全部電壓,接近電源電壓,據(jù)此判斷;

(4)根據(jù)丙圖確定電流表的量程和分度值,然后根據(jù)指針的位置讀數(shù)示數(shù),最后根據(jù)歐姆定律計(jì)算出燈泡正常發(fā)光的電阻。

【解答】(1)在實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)小彩燈的電流為;,因此電流表應(yīng)選擇0-0.6A的量程。

(2)根據(jù)乙圖可知,電流表0.6A接線柱接開關(guān)左端接線柱;因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3.8V,故電壓表用0-15V的量程,故燈泡右端接線柱接電壓表15V接線柱,電路圖如圖所示:

(3)閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)小彩燈不發(fā)光,電流表的示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6V,產(chǎn)生故障的原因可能是斷路或接觸不良,故選CD。

(4)由圖丙可知,電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,那么電流表示數(shù)I=0.3A,

燈泡電壓U=3.8V,

則小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電阻。

6.【答案】(1)

(2)

(3)實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量,求電阻Rx的平均值,減小誤差

(4)

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)電壓表的使用方法分析解答;

(2)將原來(lái)電路中的電壓表去掉,剩下的保持原狀。首先將變阻器的阻值調(diào)到最大,記下這時(shí)的最小電流I小;再將變阻器的阻值調(diào)到最小零,記下這時(shí)的最大電流I大,然后以U總=I總R總為等量條件列出兩個(gè)方程求解,即可得到Rx的阻值;

(3)多次測(cè)量求平均值是減小誤差的一種重要方法;

(4)根據(jù)(2)中的分析計(jì)算即可。

【解答】(1)根據(jù)公式可知,只要測(cè)出Rx兩端的電壓和電流,就能計(jì)算出它的電阻。電流表串聯(lián)在電路中測(cè)電流,電壓表與Rx并聯(lián)測(cè)它的電壓。因?yàn)橹挥袃晒?jié)干電池做電源,所以電壓不大于3V,因此電壓表的量程選擇0~3V,即向Rx右端與電壓表中間的“3”接線柱連接即可,如下圖所示:

(2)將電壓表去掉,即剩下的電流表、待測(cè)電阻Rx、變阻器和開關(guān)串聯(lián)即可,如下圖所示:

(3)換用不同的電池節(jié)數(shù),可以改變電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流,因此能夠得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后將計(jì)算出的Rx計(jì)算出平均值,可以減小實(shí)驗(yàn)誤差;

(4)當(dāng)滑片在a端時(shí),變阻器的阻值最大,那么電流最小為I1;

根據(jù)U總=I總R總得到:U總=I1(Rx+10Ω)①;

當(dāng)滑片在b端時(shí),變阻器的阻值最小為零,那么電流最大為I2;

根據(jù)U總=I總R總得到:U總=I2Rx②;

①②聯(lián)立解得:Rx=。

7.【答案】(1)斷開;短路;電源

(2)將導(dǎo)線①的一端從接線柱C改接到D(B)[或?qū)?dǎo)線②的一端從接線柱A改接到B(D)]

(3)2.5;2.5

(4)改變電路中的電流(或改變小燈泡兩端的電壓);左

【知識(shí)點(diǎn)】基本電路與電路圖;實(shí)物的電路連接;電壓的測(cè)量及電壓表的使用;串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)

【解析】【分析】(1)掌握短路現(xiàn)象,發(fā)生短路時(shí),電路中的電流會(huì)較大,有可能損壞電源;

(2)通過(guò)改動(dòng)后,能使電流分別通過(guò)兩燈泡各自形成回路;

(3)確定電壓表的量程和分度值,讀出電壓值,根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等得出V的示數(shù);

(4)滑動(dòng)變阻器在電路中有保護(hù)電路的作用,同時(shí)可以改變電路中的電流或燈泡兩端的電壓;

在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最大阻值處.

【解答】(1)連接電路時(shí),開關(guān)必須斷開;由圖知,電流未通過(guò)兩燈泡直接形成了回路,可知兩燈泡被短路,此時(shí)兩燈泡都不會(huì)亮;

滑動(dòng)變阻器的阻值不是最大,電路中的電流會(huì)較大,有可能損壞滑動(dòng)變阻器或電源;

(2)可將①的一端從接線柱C改接到D或?qū)?dǎo)線②的一端從接線柱A改接到B;

(3)由圖丁知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.5V;

因?yàn)闊襞莶⒙?lián),所以V的示數(shù)也為2.5V;

(4)滑動(dòng)變阻器在電路中的基本作用是保護(hù)電路,還可以改變燈泡兩端電壓或電路中的電流;

滑動(dòng)變阻器的下面接了右邊的接線柱,所以在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最左端,使其阻值最大.

故答案為:(1)斷開;短路;電源;(2)將導(dǎo)線①的一端從接線柱C改接到D(或?qū)?dǎo)線②的一端從接線柱A改接到B);(3)2.5;(4)改變電路中的電流(或改變小燈泡兩端的電壓);左.

8.【答案】(1)斷開

(2)B;量程;正;將滑動(dòng)變阻器滑片向左移(或者向AC點(diǎn)移動(dòng))

(3)0.24;2.4;10

【知識(shí)點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻的探究實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)在連接電路時(shí),如果時(shí)通時(shí)斷,那么燈泡、電流表等可能會(huì)被燒毀,因此開關(guān)應(yīng)該斷開;

(2)在閉合開關(guān)前,為了保證電路安全,變阻器的阻值要調(diào)到最大;根據(jù)電流表的使用規(guī)范解答。根據(jù)“電流和電阻的反比關(guān)系”分析變阻器阻值的變化,再根據(jù)連接情況確定滑片的移動(dòng)方向;

(3)根據(jù)b圖確定電表的量程和分度值,讀出電壓表和電流表的示數(shù),最后根據(jù)計(jì)算電阻值。

【解答】(1)在連接電路時(shí),電鍵應(yīng)斷開;

(2)該同學(xué)在閉合電鍵前,應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端;使用電流時(shí),所測(cè)電流不得超過(guò)它的量程,必須使電流從它的正接線柱流進(jìn)。實(shí)驗(yàn)中如果要增大電路中的電流大小,可以減小變阻器的阻值,即滑片向左移動(dòng);

(3)根據(jù)b圖可知,電壓表選擇量程0~3V,分度值為0.1V,那么讀數(shù)為2.4V;電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,那么讀數(shù)為0.24A,那么該電阻的阻值為:。

9.【答案】斷開;R0兩端電壓(或電壓表的示數(shù));A;R0兩端電壓仍為3V

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用;探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)在連接電路時(shí),電路時(shí)通時(shí)斷,電流時(shí)有時(shí)無(wú),很容易燒毀燈泡等用電器,所以開關(guān)應(yīng)該斷開;

(2)電流與電阻和電壓有關(guān);當(dāng)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),必須控制電壓相同而改變電阻的大?。?/p>

(3)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,據(jù)此規(guī)律分析電阻變大后兩端的電壓變化,然后分析電壓保持3V不變時(shí)電壓表的示數(shù)變化,再根據(jù)U總=U+U0分析變阻器兩端電壓的變化,最后再根據(jù)電壓

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