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1.用图5-3-1所示的电路测未知电阻$R_x$的阻值，实验原理是
$R=\frac{U}{I}$
。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到B
（选填“A”或“B”）端。实验时，移动滑片，多次测量求$R_x$的平均值，目的是减小误差
。答案
1. 实验原理为$R=\frac{U}{I}$；闭合开关前滑动变阻器滑片移到B端；多次测量求$R_x$平均值的目的是减小误差。
解析
【分析】
本题考查伏安法测电阻的相关基础知识，解题思路如下：
1. 伏安法测电阻的核心是利用欧姆定律，通过测量电阻两端的电压和通过的电流来计算电阻，因此实验原理是$R=\frac{U}{I}$；
2. 闭合开关前，滑动变阻器需调到最大阻值处以保护电路，需结合电路图判断滑片移到哪端时接入电阻最大；
3. 多次测量求平均值的目的是减小实验中的偶然误差，提升测量结果的准确性。
【解析】
1. 伏安法测未知电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$：实验中用电压表测量$R_x$两端的电压$U$，电流表测量通过$R_x$的电流$I$，代入公式即可计算出$R_x$的阻值；
2. 闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值：由电路图可知，滑动变阻器接入电路的电阻丝为A到滑片P的部分，当滑片移到B端时，接入的电阻丝长度最长，电阻最大，因此需将滑片移到B端；
3. 实验中多次测量求$R_x$的平均值，是为了减小单次测量带来的偶然误差，使测量结果更接近$R_x$的真实值。
【答案】
$R=\frac{U}{I}$；B端；减小误差
【知识点】
伏安法测电阻；滑动变阻器的使用；误差分析
【点评】
本题是电学实验的基础题，考查伏安法测电阻的核心原理、滑动变阻器的操作规范以及多次测量的目的，知识点基础，难度较低，属于电学实验的入门考查内容。
【难度系数】
0.7
本题考查伏安法测电阻的相关基础知识，解题思路如下：
1. 伏安法测电阻的核心是利用欧姆定律，通过测量电阻两端的电压和通过的电流来计算电阻，因此实验原理是$R=\frac{U}{I}$；
2. 闭合开关前，滑动变阻器需调到最大阻值处以保护电路，需结合电路图判断滑片移到哪端时接入电阻最大；
3. 多次测量求平均值的目的是减小实验中的偶然误差，提升测量结果的准确性。
【解析】
1. 伏安法测未知电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$：实验中用电压表测量$R_x$两端的电压$U$，电流表测量通过$R_x$的电流$I$，代入公式即可计算出$R_x$的阻值；
2. 闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值：由电路图可知，滑动变阻器接入电路的电阻丝为A到滑片P的部分，当滑片移到B端时，接入的电阻丝长度最长，电阻最大，因此需将滑片移到B端；
3. 实验中多次测量求$R_x$的平均值，是为了减小单次测量带来的偶然误差，使测量结果更接近$R_x$的真实值。
【答案】
$R=\frac{U}{I}$；B端；减小误差
【知识点】
伏安法测电阻；滑动变阻器的使用；误差分析
【点评】
本题是电学实验的基础题，考查伏安法测电阻的核心原理、滑动变阻器的操作规范以及多次测量的目的，知识点基础，难度较低，属于电学实验的入门考查内容。
【难度系数】
0.7
2.某小组用伏安法测量未知电阻$R_x$的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图5-3-2甲的电路连接完整。要求:滑片向右移动时,电流表示数变小。
(2)闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则故障可能是。
(3)排除故障后小组继续实验,但是负责记录的同学一时疏忽,把前两次的电压值和电流值都写在草稿纸上(图5-3-2乙)而忘记填入表格中,而后及时改正,请你帮他把数据整理在表格中合适的位置。
(4)该未知电阻$R_x$的阻值为(保留整数)$\Omega$。
(5)该实验多次测量的目的是。
A.减小误差
B.寻找普遍规律
C.使结论更美观
(6)某小组测量时发现电流表损坏了,他们利用定值电阻$R_0$,设计了图5-3-2丙所示的电路,也测出了未知电阻$R_x$的阻值。
①将滑动变阻器滑片移到适当位置,记下电压表的示数为$U_1$;
②保持滑片位置不动,将电压表改接到$R_0$两端,记下电压表的示数为$U_2$;
③计算出$R_x=\frac{U_1 R_0}{U_2}$(用$U_1$、$U_2$、$R_0$表示)。
3.小明想测量标有“2.5 V”字样的小灯泡正常发光时的电阻,他在学校的实验室里找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为3 V。
(1)请用笔画线代替导线将图5-3-3甲的电路连接完整。要求:闭合开关,向左移动滑片时,灯泡变亮。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3 V且保持不变。为了排除故障,接下来的操作合理的是。
A.将开关两端的接线柱拧紧
B.将小灯泡与底座拧紧
C.将电流表两端的接线柱拧紧
(3)排除故障后,闭合开关,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。他接下来应进行的操作是。
A.更换一只同样规格的小灯泡
B.更换电压表所使用的测量范围
C.检查电路中是否存在开路故障
D.减小滑动变阻器接入电路中的电阻,观察小灯泡是否发光
(4)实验中,电压表的示数如图5-3-3乙所示,示数为V。为使小灯泡正常发光,小明应将滑片向移。经过多次测量,小明绘制了小灯泡的$I-U$图像,如图5-3-3丙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻为$\Omega$;他还发现图像是曲线,原因是。
(5)如果没有电压表,用电流表和一个阻值为$R_0$的定值电阻,仍可测定正常工作电压为$U$的灯泡L正常发光时的电阻。物理兴趣小组经过讨论设计了图5-3-4所示的电路进行如下操作。
①闭合开关S、$S_2$,断开开关$S_1$,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为$I_1=\frac{U}{R_0}$(用题目中相应物理量的符号表示),此时灯泡L正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关$S_2$,闭合开关S、$S_1$,电流表示数为$I_2$,则灯泡L正常发光时的电阻$R=\frac{U}{I_2 - I_1}$(用$R_0$、$I_1$、$I_2$表示)。
(1)请用笔画线代替导线将图5-3-2甲的电路连接完整。要求:滑片向右移动时,电流表示数变小。
(2)闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则故障可能是。
(3)排除故障后小组继续实验,但是负责记录的同学一时疏忽,把前两次的电压值和电流值都写在草稿纸上(图5-3-2乙)而忘记填入表格中,而后及时改正,请你帮他把数据整理在表格中合适的位置。
(4)该未知电阻$R_x$的阻值为(保留整数)$\Omega$。
(5)该实验多次测量的目的是。
A.减小误差
B.寻找普遍规律
C.使结论更美观
(6)某小组测量时发现电流表损坏了,他们利用定值电阻$R_0$,设计了图5-3-2丙所示的电路,也测出了未知电阻$R_x$的阻值。
①将滑动变阻器滑片移到适当位置,记下电压表的示数为$U_1$;
②保持滑片位置不动,将电压表改接到$R_0$两端,记下电压表的示数为$U_2$;
③计算出$R_x=\frac{U_1 R_0}{U_2}$(用$U_1$、$U_2$、$R_0$表示)。
3.小明想测量标有“2.5 V”字样的小灯泡正常发光时的电阻,他在学校的实验室里找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为3 V。
(1)请用笔画线代替导线将图5-3-3甲的电路连接完整。要求:闭合开关,向左移动滑片时,灯泡变亮。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3 V且保持不变。为了排除故障,接下来的操作合理的是。
A.将开关两端的接线柱拧紧
B.将小灯泡与底座拧紧
C.将电流表两端的接线柱拧紧
(3)排除故障后,闭合开关,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。他接下来应进行的操作是。
A.更换一只同样规格的小灯泡
B.更换电压表所使用的测量范围
C.检查电路中是否存在开路故障
D.减小滑动变阻器接入电路中的电阻,观察小灯泡是否发光
(4)实验中,电压表的示数如图5-3-3乙所示,示数为V。为使小灯泡正常发光,小明应将滑片向移。经过多次测量,小明绘制了小灯泡的$I-U$图像,如图5-3-3丙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻为$\Omega$;他还发现图像是曲线,原因是。
(5)如果没有电压表,用电流表和一个阻值为$R_0$的定值电阻,仍可测定正常工作电压为$U$的灯泡L正常发光时的电阻。物理兴趣小组经过讨论设计了图5-3-4所示的电路进行如下操作。
①闭合开关S、$S_2$,断开开关$S_1$,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为$I_1=\frac{U}{R_0}$(用题目中相应物理量的符号表示),此时灯泡L正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关$S_2$,闭合开关S、$S_1$,电流表示数为$I_2$,则灯泡L正常发光时的电阻$R=\frac{U}{I_2 - I_1}$(用$R_0$、$I_1$、$I_2$表示)。
答案
2. (1)
(2) $R_x$开路
(3) 整理后表格数据：实验1电压0.5V，电流0.10A；实验2电压1.0V，电流0.18A；实验3电压1.5V，电流0.30A；实验4电压2.5V，电流0.50A
(4) 5
(5) A
(6) ③ $\frac{U_1 R_0}{U_2}$
3. (1)
(2) B
(3) D
(4) 1.5；左；5；灯丝电阻受温度影响
(5) ① $\frac{U}{R_0}$
② $\frac{I_1 R_0}{I_2 - I_1}$
解析
【分析】
本题为电学实验综合题，分为伏安法测未知电阻和测小灯泡电阻两部分，解题思路如下：
1. 电路连接类：滑动变阻器需“一上一下”接线，根据滑片移动时电流变化判断接线柱；电压表并联在被测用电器两端，量程匹配电源电压。
2. 电路故障分析：电流表无示数说明电路断路，电压表接近电源电压时，故障为与电压表并联的用电器断路（此时电压表串联测电源电压）。
3. 数据处理：利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算电阻，定值电阻多次测量取平均值减小误差；小灯泡电阻随温度变化，$I-U$图像为曲线。
4. 特殊方法测电阻：利用串联电路电流相等，结合欧姆定律推导未知电阻表达式，核心是找到电流或电压的等量关系。
【解析】
第2题（伏安法测未知电阻）
(1) 滑动变阻器要求滑片向右移动时电流变小，说明接入电阻变大，需接左下接线柱，将滑动变阻器下端左接线柱接入电路，使电路完整（对应参考答案的img id=1）。
(2) 电流表无示数→电路断路；电压表接近电源电压→电压表串联在电路中，故障为$R_x$开路。
(3) 根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，计算得：实验1$R=\frac{0.5V}{0.10A}=5\Omega$，实验2$R=\frac{1.0V}{0.18A}\approx5.56\Omega$，实验3$R=\frac{1.5V}{0.30A}=5\Omega$，实验4$R=\frac{2.5V}{0.50A}=5\Omega$，整理后数据对应为：实验1（0.5V，0.10A）、实验2（1.0V，0.18A）、实验3（1.5V，0.30A）、实验4（2.5V，0.50A）。
(4) $R_x$阻值取平均值：$\frac{5+5.56+5+5}{4}\approx5\Omega$，保留整数为5Ω。
(5) 伏安法测定值电阻多次测量的目的是减小误差，选A。
(6) 串联电路电流相等，$I=\frac{U_2}{R_0}$，$R_x$两端电压为$U_1$，故$R_x=\frac{U_1}{I}=\frac{U_1R_0}{U_2}$。
第3题（测小灯泡正常发光电阻）
(1) 要求闭合开关左移滑片灯泡变亮→电流变大，滑动变阻器接入电阻变小，接左下接线柱；电压表并联在灯泡两端，量程0-3V，接3接线柱，电路完整（对应参考答案的img id=2）。
(2) 电流表无示数，电压表接近电源电压→小灯泡断路，需拧紧小灯泡与底座，选B。
(3) 电流表有示数但小→滑动变阻器接入电阻太大，应减小滑动变阻器电阻，选D。
(4) 电压表量程0-3V，分度值0.1V，示数为1.5V；灯泡额定电压2.5V，需增大灯泡电压，减小滑动变阻器电阻，滑片向左移；正常发光时电流0.5A，电阻$R=\frac{2.5V}{0.5A}=5\Omega$；$I-U$图像为曲线的原因是灯丝电阻受温度影响。
(5) ①闭合S、$S_2$，断开$S_1$，$R_0$与灯泡并联，电压相等，电流$I_1=\frac{U}{R_0}$，使灯泡电压为额定电压U，正常发光；②换开关后，总电流$I_2$，灯泡电流为$I_2-I_1$，故电阻$R=\frac{U}{I_2-I_1}$。
【答案】
2. (1)
(2) $R_x$开路
(3) 实验1：0.5V、0.10A；实验2：1.0V、0.18A；实验3：1.5V、0.30A；实验4：2.5V、0.50A
(4) 5
(5) A
(6) ③ $\frac{U_1 R_0}{U_2}$
3. (1)
(2) B
(3) D
(4) 1.5；左；5；灯丝电阻受温度影响
(5) ① $\frac{U}{R_0}$
② $\frac{U}{I_2 - I_1}$
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题为电学实验综合题，覆盖伏安法测电阻的核心考点，包括电路连接、故障判断、数据处理、特殊方法测电阻，同时考察小灯泡电阻的影响因素，是初中电学实验的典型题型，注重实验操作与原理的结合。
【难度系数】
0.6
本题为电学实验综合题，分为伏安法测未知电阻和测小灯泡电阻两部分，解题思路如下：
1. 电路连接类：滑动变阻器需“一上一下”接线，根据滑片移动时电流变化判断接线柱；电压表并联在被测用电器两端，量程匹配电源电压。
2. 电路故障分析：电流表无示数说明电路断路，电压表接近电源电压时，故障为与电压表并联的用电器断路（此时电压表串联测电源电压）。
3. 数据处理：利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算电阻，定值电阻多次测量取平均值减小误差；小灯泡电阻随温度变化，$I-U$图像为曲线。
4. 特殊方法测电阻：利用串联电路电流相等，结合欧姆定律推导未知电阻表达式，核心是找到电流或电压的等量关系。
【解析】
第2题（伏安法测未知电阻）
(1) 滑动变阻器要求滑片向右移动时电流变小，说明接入电阻变大，需接左下接线柱，将滑动变阻器下端左接线柱接入电路，使电路完整（对应参考答案的img id=1）。
(2) 电流表无示数→电路断路；电压表接近电源电压→电压表串联在电路中，故障为$R_x$开路。
(3) 根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，计算得：实验1$R=\frac{0.5V}{0.10A}=5\Omega$，实验2$R=\frac{1.0V}{0.18A}\approx5.56\Omega$，实验3$R=\frac{1.5V}{0.30A}=5\Omega$，实验4$R=\frac{2.5V}{0.50A}=5\Omega$，整理后数据对应为：实验1（0.5V，0.10A）、实验2（1.0V，0.18A）、实验3（1.5V，0.30A）、实验4（2.5V，0.50A）。
(4) $R_x$阻值取平均值：$\frac{5+5.56+5+5}{4}\approx5\Omega$，保留整数为5Ω。
(5) 伏安法测定值电阻多次测量的目的是减小误差，选A。
(6) 串联电路电流相等，$I=\frac{U_2}{R_0}$，$R_x$两端电压为$U_1$，故$R_x=\frac{U_1}{I}=\frac{U_1R_0}{U_2}$。
第3题（测小灯泡正常发光电阻）
(1) 要求闭合开关左移滑片灯泡变亮→电流变大，滑动变阻器接入电阻变小，接左下接线柱；电压表并联在灯泡两端，量程0-3V，接3接线柱，电路完整（对应参考答案的img id=2）。
(2) 电流表无示数，电压表接近电源电压→小灯泡断路，需拧紧小灯泡与底座，选B。
(3) 电流表有示数但小→滑动变阻器接入电阻太大，应减小滑动变阻器电阻，选D。
(4) 电压表量程0-3V，分度值0.1V，示数为1.5V；灯泡额定电压2.5V，需增大灯泡电压，减小滑动变阻器电阻，滑片向左移；正常发光时电流0.5A，电阻$R=\frac{2.5V}{0.5A}=5\Omega$；$I-U$图像为曲线的原因是灯丝电阻受温度影响。
(5) ①闭合S、$S_2$，断开$S_1$，$R_0$与灯泡并联，电压相等，电流$I_1=\frac{U}{R_0}$，使灯泡电压为额定电压U，正常发光；②换开关后，总电流$I_2$，灯泡电流为$I_2-I_1$，故电阻$R=\frac{U}{I_2-I_1}$。
【答案】
2. (1)
(2) $R_x$开路
(3) 实验1：0.5V、0.10A；实验2：1.0V、0.18A；实验3：1.5V、0.30A；实验4：2.5V、0.50A
(4) 5
(5) A
(6) ③ $\frac{U_1 R_0}{U_2}$
3. (1)
(2) B
(3) D
(4) 1.5；左；5；灯丝电阻受温度影响
(5) ① $\frac{U}{R_0}$
② $\frac{U}{I_2 - I_1}$
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题为电学实验综合题，覆盖伏安法测电阻的核心考点，包括电路连接、故障判断、数据处理、特殊方法测电阻，同时考察小灯泡电阻的影响因素，是初中电学实验的典型题型，注重实验操作与原理的结合。
【难度系数】
0.6
