7. 物理老师做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的演示实验,实验电路如图所示。针对实验中遇到的问题,老师让同学们自己解释了相关现象,下列解释正确的是(
A.按要求规范连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电路可能是正常的
B.电压表、电流表的测量范围一定要先选大的
C.若出现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数的现象,说明小灯泡短路了
D.滑动变阻器的滑片向右滑动时,两个电表的示数都变小

甲
乙
A
)。A.按要求规范连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电路可能是正常的
B.电压表、电流表的测量范围一定要先选大的
C.若出现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数的现象,说明小灯泡短路了
D.滑动变阻器的滑片向右滑动时,两个电表的示数都变小
甲
乙
答案
7.A
解析
【分析】本题考查“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验的电路分析,需结合电路连接规则、电表使用、故障判断、滑动变阻器的作用等知识点,逐一分析每个选项的正误。
【解析】逐一分析选项:
A. 规范连接电路后,闭合开关时,若滑动变阻器调至最大阻值,电路中电流很小,小灯泡实际功率远小于额定功率,灯泡不亮属于正常现象,故A正确;
B. 电表量程应根据被测值大小选择,选大量程会增大测量误差,并非一定要选大的,故B错误;
C. 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端与电源连通,故障为小灯泡断路;若小灯泡短路,电压表会被短路,无示数,故C错误;
D. 由实物电路可知,滑动变阻器接了下方两个接线柱,接入电路的电阻为全部电阻丝,滑片移动时接入电阻不变,电路电流和灯泡两端电压均不变,故D错误。
【答案】A
【知识点】电路故障分析、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】本题围绕测量小灯泡电阻的实验电路,考查基础电路知识,需学生熟悉实验中各元件的作用及电路故障判断方法,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】逐一分析选项:
A. 规范连接电路后,闭合开关时,若滑动变阻器调至最大阻值,电路中电流很小,小灯泡实际功率远小于额定功率,灯泡不亮属于正常现象,故A正确;
B. 电表量程应根据被测值大小选择,选大量程会增大测量误差,并非一定要选大的,故B错误;
C. 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端与电源连通,故障为小灯泡断路;若小灯泡短路,电压表会被短路,无示数,故C错误;
D. 由实物电路可知,滑动变阻器接了下方两个接线柱,接入电路的电阻为全部电阻丝,滑片移动时接入电阻不变,电路电流和灯泡两端电压均不变,故D错误。
【答案】A
【知识点】电路故障分析、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】本题围绕测量小灯泡电阻的实验电路,考查基础电路知识,需学生熟悉实验中各元件的作用及电路故障判断方法,难度适中。
【难度系数】0.7
8. 在用伏安法测电阻的实验中,有两名同学分别选择定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出的定值电阻和小灯泡的U-I图像分别如图甲、乙所示。则关于图像的分析,下列说法错误的是(

A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,该实验还可以探究电阻一定时电流与电压的关系
C.由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
D
)。A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,该实验还可以探究电阻一定时电流与电压的关系
C.由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
答案
8.D
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确定值电阻和小灯泡的U-I图像特点:定值电阻的阻值不变,其U-I图像是过原点的直线;小灯泡的灯丝电阻随温度变化,其U-I图像是曲线。再逐个分析选项,找出错误说法即可。
【解析】
1. 分析选项A:甲是定值电阻的U-I图像,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,当$U=3V$时,$I=3A$,则定值电阻阻值$R=\frac{3V}{3A}=1Ω$,A说法正确。
2. 分析选项B:定值电阻的阻值不变,其U-I图像为直线,符合“电阻一定时,电流与电压成正比”的规律,因此该实验可探究电阻一定时电流与电压的关系,B说法正确。
3. 分析选项C:乙是小灯泡的U-I图像,为曲线,说明电压与电流的比值(电阻)随电流变化,原因是灯丝温度随电流增大(功率变大,温度升高)而改变,因此小灯泡电阻跟灯丝温度有关,C说法正确。
4. 分析选项D:小灯泡的电阻随温度变化,不是定值,多次测量取平均值没有实际意义,无法减小误差,该说法错误,符合题目要求选错误项的要求。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、U-I图像、电阻的影响因素
【点评】
本题考查定值电阻和小灯泡的U-I图像的区别,需明确两者电阻的变化规律,易错点是误将小灯泡电阻测量的多次取平均值作为减小误差的方法,忽略其电阻随温度变化的特性。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确定值电阻和小灯泡的U-I图像特点:定值电阻的阻值不变,其U-I图像是过原点的直线;小灯泡的灯丝电阻随温度变化,其U-I图像是曲线。再逐个分析选项,找出错误说法即可。
【解析】
1. 分析选项A:甲是定值电阻的U-I图像,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,当$U=3V$时,$I=3A$,则定值电阻阻值$R=\frac{3V}{3A}=1Ω$,A说法正确。
2. 分析选项B:定值电阻的阻值不变,其U-I图像为直线,符合“电阻一定时,电流与电压成正比”的规律,因此该实验可探究电阻一定时电流与电压的关系,B说法正确。
3. 分析选项C:乙是小灯泡的U-I图像,为曲线,说明电压与电流的比值(电阻)随电流变化,原因是灯丝温度随电流增大(功率变大,温度升高)而改变,因此小灯泡电阻跟灯丝温度有关,C说法正确。
4. 分析选项D:小灯泡的电阻随温度变化,不是定值,多次测量取平均值没有实际意义,无法减小误差,该说法错误,符合题目要求选错误项的要求。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、U-I图像、电阻的影响因素
【点评】
本题考查定值电阻和小灯泡的U-I图像的区别,需明确两者电阻的变化规律,易错点是误将小灯泡电阻测量的多次取平均值作为减小误差的方法,忽略其电阻随温度变化的特性。
【难度系数】
0.5
9. 在用伏安法测电阻的实验中,老师准备了电阻未知的电阻器、电压表、电流表、两节新干电池、开关、滑动变阻器(标有“20 $\Omega$ 1 A”)、导线等器材,所有器材均完好。

(1)某同学按照实验操作要求检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图甲所示,他接下来应进行的操作是
(2)解决问题后,该同学设计并连接了如图乙所示的部分电路,请用笔画线表示导线将图乙的电路连接完整,要求导线不可交叉。

(3)连接好电路后进行实验,当电压表示数为1.2 V时,读出如图丙所示的电流表示数,并计算电阻器的电阻为
(4)完成上述实验后,该同学借助电阻为$ R_0 $的定值电阻和另一个电压表$ V_0 $,设计了如图丁所示的电路来测量电阻为$ R_x $的待测电阻器。
①电路图中虚线框内的元件组合相当于一个
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,读出电压表V和$ V_0 $的示数分别为U和$ U_0 $。
③待测电阻器的电阻$ R_x = $
(1)某同学按照实验操作要求检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图甲所示,他接下来应进行的操作是
电流表调零
。(2)解决问题后,该同学设计并连接了如图乙所示的部分电路,请用笔画线表示导线将图乙的电路连接完整,要求导线不可交叉。
(3)连接好电路后进行实验,当电压表示数为1.2 V时,读出如图丙所示的电流表示数,并计算电阻器的电阻为
10
$\Omega$。该同学认为实验已经完成,另一名同学则认为仅这样就得出电阻不够可靠,原因是实验次数太少,误差较大
。(4)完成上述实验后,该同学借助电阻为$ R_0 $的定值电阻和另一个电压表$ V_0 $,设计了如图丁所示的电路来测量电阻为$ R_x $的待测电阻器。
①电路图中虚线框内的元件组合相当于一个
电流
表。②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,读出电压表V和$ V_0 $的示数分别为U和$ U_0 $。
③待测电阻器的电阻$ R_x = $
$\frac{UR_0}{U_0}$
(用测量量和已知量符号表示)。答案
9.(1)电流表调零 (2)
解析
【分析】
本题围绕伏安法测电阻实验展开,需分小问逐步思考:
(1) 实验前检查器材时,电流表指针未对准零刻度线,需先对电流表校零,这是电表使用的基本操作要求;
(2) 伏安法测电阻需将电压表并联在待测电阻两端,电源为两节新干电池(总电压3V),据此选择电压表量程,补全电路;
(3) 读取电流表示数后,利用欧姆定律计算电阻,仅一次实验数据误差大,需多次测量减小误差;
(4) 特殊方法测电阻时,利用定值电阻和电压表等效为电流表,结合串联电路电流规律和欧姆定律推导待测电阻表达式。
【解析】
(1) 实验操作前,若电流表指针未指在零刻度线,应先对电流表进行调零操作,保证测量准确;
(2) 电路连接要求:电压表并联在待测电阻R两端,电源总电压为3V,故电压表选用0~3V量程,将电压表的负接线柱接R的左端,正接线柱(“3”接线柱)接R的右端,导线不交叉,完成电路连接;
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.12A;根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,代入U=1.2V、I=0.12A,得$R=\frac{1.2V}{0.12A}=10\Omega$;仅一次实验得出的电阻值误差较大,应多次测量求平均值减小误差,因此该结论不可靠;
(4) ①虚线框内,定值电阻$R_0$与电压表$V_0$组合,通过测量$R_0$两端电压,利用$I=\frac{U_0}{R_0}$可得到电路电流,相当于电流表;②串联电路电流处处相等,电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}$,待测电阻$R_x$两端电压为U,根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{U}{\frac{U_0}{R_0}}=\frac{UR_0}{U_0}$。
【答案】
9.(1)电流表调零 (2)
(3)10 实验次数太少,误差较大 (4)①电流 ③$\frac{UR_0}{U_0}$
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电表的使用
【点评】
本题考查伏安法测电阻的实验操作、欧姆定律应用及特殊方法测电阻,涵盖实验基本技能和电路分析能力,是初中物理电学的重点实验题,需学生掌握实验原理和操作规范。
【难度系数】
0.5
本题围绕伏安法测电阻实验展开,需分小问逐步思考:
(1) 实验前检查器材时,电流表指针未对准零刻度线,需先对电流表校零,这是电表使用的基本操作要求;
(2) 伏安法测电阻需将电压表并联在待测电阻两端,电源为两节新干电池(总电压3V),据此选择电压表量程,补全电路;
(3) 读取电流表示数后,利用欧姆定律计算电阻,仅一次实验数据误差大,需多次测量减小误差;
(4) 特殊方法测电阻时,利用定值电阻和电压表等效为电流表,结合串联电路电流规律和欧姆定律推导待测电阻表达式。
【解析】
(1) 实验操作前,若电流表指针未指在零刻度线,应先对电流表进行调零操作,保证测量准确;
(2) 电路连接要求:电压表并联在待测电阻R两端,电源总电压为3V,故电压表选用0~3V量程,将电压表的负接线柱接R的左端,正接线柱(“3”接线柱)接R的右端,导线不交叉,完成电路连接;
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.12A;根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,代入U=1.2V、I=0.12A,得$R=\frac{1.2V}{0.12A}=10\Omega$;仅一次实验得出的电阻值误差较大,应多次测量求平均值减小误差,因此该结论不可靠;
(4) ①虚线框内,定值电阻$R_0$与电压表$V_0$组合,通过测量$R_0$两端电压,利用$I=\frac{U_0}{R_0}$可得到电路电流,相当于电流表;②串联电路电流处处相等,电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}$,待测电阻$R_x$两端电压为U,根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{U}{\frac{U_0}{R_0}}=\frac{UR_0}{U_0}$。
【答案】
9.(1)电流表调零 (2)
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电表的使用
【点评】
本题考查伏安法测电阻的实验操作、欧姆定律应用及特殊方法测电阻,涵盖实验基本技能和电路分析能力,是初中物理电学的重点实验题,需学生掌握实验原理和操作规范。
【难度系数】
0.5
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