5 小红测量某金属丝电阻.

乙
(1) 图甲是小红正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路,请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:
(2) 连接好电路闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表示数几乎为0,由此可以推断:电路中
(3) 排除故障后,移动滑片,测量数据如表所示,图乙是第1次实验时电流表的示数,其示数为
实验次数123U/V1.00
2.003.00I/A0.400.58
(4) 测量结束后,应先断开
乙
(1) 图甲是小红正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路,请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:
开关没有断开
; 滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
.(2) 连接好电路闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表示数几乎为0,由此可以推断:电路中
7、8、9
(填图中表示接线柱的数字)间发生了 断路
(填“断路”或“短路”).(3) 排除故障后,移动滑片,测量数据如表所示,图乙是第1次实验时电流表的示数,其示数为
0.20
A.该金属丝的电阻为 5.1
Ω.实验次数123U/V1.00
(4) 测量结束后,应先断开
开关
,再拆除导线,最后整理好器材.答案
(1) 开关没有断开 滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
(2) 7、8、9 断路
(3) 0.20 5.1
(4) 开关
(2) 7、8、9 断路
(3) 0.20 5.1
(4) 开关
解析
【分析】
本题围绕金属丝电阻测量的电学实验展开,需结合实验操作规范、电路故障判断、电表读数及电阻计算来解答:
(1) 连接电路时,为保护电路,开关必须断开,滑动变阻器滑片需移至最大阻值处,据此找出操作不妥之处;
(2) 根据“电流几乎为0(断路特征)、电压表示数接近电源电压(电压表串联在电路中,测电源电压)”判断断路位置;
(3) 先确定电流表量程和分度值读数,再利用R=U/I计算电阻,多次测量取平均值减小误差;
(4) 实验结束后,为安全和保护器材,需先断开开关再拆除导线。
【解析】
(1) 连接电路的规则:连接电路时开关应断开,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,图中准备接入最后一根导线时,开关未断开,滑动变阻器滑片未移到阻值最大端,故存在两个不妥之处;
(2) 闭合开关后,电流表示数几乎为0,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表两端与电源两极连通,故障为与电压表并联的接线柱7、8、9间发生断路;
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,第1次实验电流表示数为0.20A;三次实验电阻分别为R₁=1.00V/0.20A=5Ω,R₂=2.00V/0.40A=5Ω,R₃=3.00V/0.58A≈5.17Ω,平均电阻约为5.1Ω;
(4) 测量结束后,为防止电路短路或损坏器材,应先断开开关,再拆除导线整理器材。
【答案】
(1) 开关没有断开;滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
(2) 7、8、9;断路
(3) 0.20;5.1
(4) 开关
【知识点】
电路连接的基本操作、电路故障分析、电阻的测量
【点评】
本题为初中电学实验基础题,考查实验操作规范、故障判断、电表读数及电阻计算,是电阻测量实验的核心考点,需熟练掌握实验步骤和故障分析方法。
【难度系数】
0.6
本题围绕金属丝电阻测量的电学实验展开,需结合实验操作规范、电路故障判断、电表读数及电阻计算来解答:
(1) 连接电路时,为保护电路,开关必须断开,滑动变阻器滑片需移至最大阻值处,据此找出操作不妥之处;
(2) 根据“电流几乎为0(断路特征)、电压表示数接近电源电压(电压表串联在电路中,测电源电压)”判断断路位置;
(3) 先确定电流表量程和分度值读数,再利用R=U/I计算电阻,多次测量取平均值减小误差;
(4) 实验结束后,为安全和保护器材,需先断开开关再拆除导线。
【解析】
(1) 连接电路的规则:连接电路时开关应断开,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,图中准备接入最后一根导线时,开关未断开,滑动变阻器滑片未移到阻值最大端,故存在两个不妥之处;
(2) 闭合开关后,电流表示数几乎为0,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表两端与电源两极连通,故障为与电压表并联的接线柱7、8、9间发生断路;
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,第1次实验电流表示数为0.20A;三次实验电阻分别为R₁=1.00V/0.20A=5Ω,R₂=2.00V/0.40A=5Ω,R₃=3.00V/0.58A≈5.17Ω,平均电阻约为5.1Ω;
(4) 测量结束后,为防止电路短路或损坏器材,应先断开开关,再拆除导线整理器材。
【答案】
(1) 开关没有断开;滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
(2) 7、8、9;断路
(3) 0.20;5.1
(4) 开关
【知识点】
电路连接的基本操作、电路故障分析、电阻的测量
【点评】
本题为初中电学实验基础题,考查实验操作规范、故障判断、电表读数及电阻计算,是电阻测量实验的核心考点,需熟练掌握实验步骤和故障分析方法。
【难度系数】
0.6
6 易错题 用如图甲所示电路测量小灯泡的电阻,其中电源电压为3 V恒定不变,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,导线若干(导线电阻忽略不计)。

(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是
(3)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如表所示)。当电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为

(4)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是
(5)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行并说明理由:
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是
闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处
。(3)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如表所示)。当电压表的示数为2.5 V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为
0.28
A,计算此时小灯泡的阻值为8.9
Ω(结果精确到0.1 Ω)。(4)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是
灯泡的电阻随温度的升高而增大
。实际生活中,在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻较小
,电流较大,灯丝容易熔断。(5)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行并说明理由:
不可行,因为小灯泡的电阻随着温度的变化而变化
。答案
(1)
(2) 闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处
(3) 0.28 8.9
(4) 灯泡的电阻随温度的升高而增大 较小
(5) 不可行,因为小灯泡的电阻随着温度的变化而变化
解析
【分析】
本题围绕测量小灯泡电阻的实验展开,需依次解决电路连接、操作错误分析、电表读数、电阻计算、电阻特性分析及实验可行性判断等问题。(1)电路连接需满足滑动变阻器滑片左滑时电阻变大,根据滑动变阻器“一上一下”接线原则,应选择右下接线柱接入电路,使滑片左移时接入电阻丝变长;(2)闭合开关后灯泡过亮,是因为滑动变阻器未调到最大阻值处,电路电流过大;(3)电流表读数需先确定量程和分度值,再根据欧姆定律计算电阻;(4)灯泡亮度不同说明温度不同,电阻随温度变化;(5)探究电流与电压关系需控制电阻不变,而小灯泡电阻随温度变化,故不可行。
【解析】
(1)滑动变阻器要求滑片P向左滑动时接入电阻变大,需接入右下接线柱(B端)和上方任意一个接线柱,将滑动变阻器的左上接线柱与电路对应位置连接(导线不交叉),具体连线如图(对应参考答案的img id=1)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最大阻值处,若未调至最大阻值,闭合开关后电路总电阻过小,电流过大,导致小灯泡发出耀眼的光,故操作问题是:闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.28A位置,故电流表示数为0.28A;根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,小灯泡正常发光时电阻$R=\frac{2.5V}{0.28A}\approx8.9Ω$。
(4)小灯泡亮度不同时,灯丝温度不同,由数据可知,亮度越高(温度越高),电阻越大,故发现:灯泡的电阻随温度的升高而增大;闭合开关瞬间,灯丝温度低,电阻较小,根据$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变时电流较大,灯丝容易熔断。
(5)探究电流和电压的关系时,需控制电阻不变,而小灯泡的电阻随温度变化,不是定值,故不可行。
【答案】
(1)
(2) 闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处
(3) 0.28 8.9
(4) 灯泡的电阻随温度的升高而增大 较小
(5) 不可行,因为小灯泡的电阻随着温度的变化而变化
【知识点】
滑动变阻器使用、欧姆定律、影响电阻的因素
【点评】
本题是测量小灯泡电阻的综合实验题,涵盖电路连接、实验操作、数据分析及实验评估,考查电学核心知识点,属于易错题,需学生掌握实验原理和操作规范。
【难度系数】
0.5
本题围绕测量小灯泡电阻的实验展开,需依次解决电路连接、操作错误分析、电表读数、电阻计算、电阻特性分析及实验可行性判断等问题。(1)电路连接需满足滑动变阻器滑片左滑时电阻变大,根据滑动变阻器“一上一下”接线原则,应选择右下接线柱接入电路,使滑片左移时接入电阻丝变长;(2)闭合开关后灯泡过亮,是因为滑动变阻器未调到最大阻值处,电路电流过大;(3)电流表读数需先确定量程和分度值,再根据欧姆定律计算电阻;(4)灯泡亮度不同说明温度不同,电阻随温度变化;(5)探究电流与电压关系需控制电阻不变,而小灯泡电阻随温度变化,故不可行。
【解析】
(1)滑动变阻器要求滑片P向左滑动时接入电阻变大,需接入右下接线柱(B端)和上方任意一个接线柱,将滑动变阻器的左上接线柱与电路对应位置连接(导线不交叉),具体连线如图(对应参考答案的img id=1)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最大阻值处,若未调至最大阻值,闭合开关后电路总电阻过小,电流过大,导致小灯泡发出耀眼的光,故操作问题是:闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.28A位置,故电流表示数为0.28A;根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,小灯泡正常发光时电阻$R=\frac{2.5V}{0.28A}\approx8.9Ω$。
(4)小灯泡亮度不同时,灯丝温度不同,由数据可知,亮度越高(温度越高),电阻越大,故发现:灯泡的电阻随温度的升高而增大;闭合开关瞬间,灯丝温度低,电阻较小,根据$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变时电流较大,灯丝容易熔断。
(5)探究电流和电压的关系时,需控制电阻不变,而小灯泡的电阻随温度变化,不是定值,故不可行。
【答案】
(1)
(2) 闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处
(3) 0.28 8.9
(4) 灯泡的电阻随温度的升高而增大 较小
(5) 不可行,因为小灯泡的电阻随着温度的变化而变化
【知识点】
滑动变阻器使用、欧姆定律、影响电阻的因素
【点评】
本题是测量小灯泡电阻的综合实验题,涵盖电路连接、实验操作、数据分析及实验评估,考查电学核心知识点,属于易错题,需学生掌握实验原理和操作规范。
【难度系数】
0.5
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