5. (2025 烟台)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:

图 M-3-6
(1)第一小组连接了如图 M-3-6 甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并画出这根导线的正确连接位置。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。出现这个现象的原因可能是
A. 待测电阻断路
B. 待测电阻短路
C. 电压表接线柱接触不良
D. 滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在下表中。

①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据,并作出该电阻的 U-I 图像;
②由图像可得该电阻的阻值为
(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻时,根据所测数据作出的 U-I 图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用该图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为
图 M-3-6
(1)第一小组连接了如图 M-3-6 甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并画出这根导线的正确连接位置。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。出现这个现象的原因可能是
BC
(选填序号)。A. 待测电阻断路
B. 待测电阻短路
C. 电压表接线柱接触不良
D. 滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在下表中。
①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据,并作出该电阻的 U-I 图像;
②由图像可得该电阻的阻值为
10
Ω。(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻时,根据所测数据作出的 U-I 图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用该图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为
4
Ω。答案
(1)
(2)BC
(3)①
(4)4
解析
【分析】
本题围绕“用电流表和电压表测量电阻”的实验展开,需分步骤解决:
1. 电路连接:伏安法测电阻时滑动变阻器应“一上一下”接线,据此找出错误导线并修正;
2. 电路故障:电流表有示数说明电路通路,结合电压表无示数的现象分析故障原因;
3. U-I图像计算电阻:利用欧姆定律R=U/I,从图像中取点计算电阻值;
4. 不同电阻的图像分析:同理从另一图像取点计算对应电阻。
【解析】
(1) 图甲中滑动变阻器接了两个下接线柱,无法改变接入电阻,错误导线为标记“×”的导线,正确连接:将该导线改接滑动变阻器的一个上接线柱,使滑动变阻器“一上一下”接入电路。
(2) 电流表有示数说明电路是通路:
A选项:待测电阻断路,电路断路,电流表无示数,排除;
B选项:待测电阻短路,电压表被短路,无示数,电路仍通,电流表有示数,符合;
C选项:电压表接线柱接触不良,电压表断路无示数,电路通路,电流表有示数,符合;
D选项:滑动变阻器短路,电压表测电源电压,有示数,排除;
故选BC。
(3) ②U-I图像为过原点的直线,说明电阻恒定,取图像上一点,如U=2.0V时,I=0.2A,根据欧姆定律R=U/I=2.0V/0.2A=10Ω。
(4) 另一电阻的U-I图像,取点如U=0.8V时,I=0.2A,R=0.8V/0.2A=4Ω,故阻值为4Ω。
【答案】
(1)
(2) BC
(3) ①
②10
(4) 4
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题考查伏安法测电阻的核心知识点,涵盖电路连接、故障判断、图像法求电阻,需掌握滑动变阻器的正确接法,结合欧姆定律分析图像,是电学实验的基础题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕“用电流表和电压表测量电阻”的实验展开,需分步骤解决:
1. 电路连接:伏安法测电阻时滑动变阻器应“一上一下”接线,据此找出错误导线并修正;
2. 电路故障:电流表有示数说明电路通路,结合电压表无示数的现象分析故障原因;
3. U-I图像计算电阻:利用欧姆定律R=U/I,从图像中取点计算电阻值;
4. 不同电阻的图像分析:同理从另一图像取点计算对应电阻。
【解析】
(1) 图甲中滑动变阻器接了两个下接线柱,无法改变接入电阻,错误导线为标记“×”的导线,正确连接:将该导线改接滑动变阻器的一个上接线柱,使滑动变阻器“一上一下”接入电路。
(2) 电流表有示数说明电路是通路:
A选项:待测电阻断路,电路断路,电流表无示数,排除;
B选项:待测电阻短路,电压表被短路,无示数,电路仍通,电流表有示数,符合;
C选项:电压表接线柱接触不良,电压表断路无示数,电路通路,电流表有示数,符合;
D选项:滑动变阻器短路,电压表测电源电压,有示数,排除;
故选BC。
(3) ②U-I图像为过原点的直线,说明电阻恒定,取图像上一点,如U=2.0V时,I=0.2A,根据欧姆定律R=U/I=2.0V/0.2A=10Ω。
(4) 另一电阻的U-I图像,取点如U=0.8V时,I=0.2A,R=0.8V/0.2A=4Ω,故阻值为4Ω。
【答案】
(1)
(2) BC
(3) ①
(4) 4
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题考查伏安法测电阻的核心知识点,涵盖电路连接、故障判断、图像法求电阻,需掌握滑动变阻器的正确接法,结合欧姆定律分析图像,是电学实验的基础题型。
【难度系数】
0.5
6. (2025 眉山改编)在测量小灯泡的电阻的实验中,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,电源电压恒为3 V。

(1)如图 M-3-7 甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最
(2)根据实验测得的数据,作出小灯泡的I-U图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为
(3)另一组同学在没有电流表的情况下,测量另一只正常发光时电压为2.5 V的小灯泡的电阻,设计了如图丁所示的电路,电源电压恒为4 V,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。实验步骤如下:
①闭合开关S₁和S₃,断开S₂,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为
②闭合开关S₁和S₂,断开S₃,保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为1 V;
③小灯泡正常发光时的电阻R=
(1)如图 M-3-7 甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最
右
(选填“左”或“右”)端;闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时灯泡两端的电压为2
V。(2)根据实验测得的数据,作出小灯泡的I-U图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为
10
Ω;进一步分析发现,小灯泡的电阻在发生变化,原因是小灯泡电阻随温度
的改变而改变。(3)另一组同学在没有电流表的情况下,测量另一只正常发光时电压为2.5 V的小灯泡的电阻,设计了如图丁所示的电路,电源电压恒为4 V,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。实验步骤如下:
①闭合开关S₁和S₃,断开S₂,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为
1.5
V,这时小灯泡正常发光;②闭合开关S₁和S₂,断开S₃,保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为1 V;
③小灯泡正常发光时的电阻R=
8.33
Ω。答案
(1)右 2
(2)10 温度
(3)①1.5 ③8.33
(2)10 温度
(3)①1.5 ③8.33
解析
【分析】
(1)闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处,根据甲图接线,滑片在最右端时接入电阻最大;电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,指针对应示数为灯泡两端电压。
(2)小灯泡正常发光时电压为2.5V,从I-U图像找到对应电流,利用欧姆定律计算电阻;灯丝电阻随温度变化,这是小灯泡电阻变化的原因。
(3)丁图中,通过开关切换电压表测量对象,结合串联电路电压规律和欧姆定律,先确定灯泡正常发光时滑动变阻器的电压,再通过步骤②的电压值计算灯泡正常发光时的电阻。
【解析】
(1)闭合开关前,滑动变阻器应置于最大阻值处,由甲图可知,滑片在最右端时接入电阻最大;电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2V,因此灯泡两端电压为2V。
(2)小灯泡正常发光时电压$U_{额}=2.5V$,由丙图I-U图像可知,当$U=2.5V$时,电流$I=0.25A$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,可得小灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{2.5V}{0.25A}=10Ω$;小灯泡的电阻随温度变化,因为灯丝的电阻与温度有关,温度升高电阻增大。
(3)①闭合$S_1$和$S_3$,断开$S_2$时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电源电压为4V,灯泡正常发光时电压为2.5V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压$U_{滑}=4V-2.5V=1.5V$,即电压表示数为1.5V时,灯泡正常发光;
③闭合$S_1$和$S_2$,断开$S_3$时,电压表测灯泡两端电压,示数为1V,此时滑动变阻器两端电压$U_{滑}'=4V-1V=3V$。设滑动变阻器接入电阻为$R_{滑}$,步骤①中电流$I_1=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}=\frac{1.5V}{R_{滑}}$,同时$I_1=\frac{U_{额}}{R_{灯}}=\frac{2.5V}{R_{灯}}$;步骤②中电流$I_2=\frac{U_{滑}'}{R_{滑}}=\frac{3V}{R_{滑}}$,同时$I_2=\frac{U_{灯}'}{R_{灯}}=\frac{1V}{R_{灯}}$。联立两式解得$R_{灯}=\frac{25}{3}Ω≈8.33Ω$。
【答案】
(1)右 2
(2)10 温度
(3)①1.5 ③8.33
【知识点】
测量小灯泡的电阻、欧姆定律的应用、滑动变阻器的使用
【点评】
本题综合考查测量小灯泡电阻的实验,涉及滑动变阻器的操作、电压表读数、欧姆定律的应用以及灯丝电阻的影响因素,需正确分析电路结构和图像信息,综合性较强。
【难度系数】
0.5
(1)闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处,根据甲图接线,滑片在最右端时接入电阻最大;电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,指针对应示数为灯泡两端电压。
(2)小灯泡正常发光时电压为2.5V,从I-U图像找到对应电流,利用欧姆定律计算电阻;灯丝电阻随温度变化,这是小灯泡电阻变化的原因。
(3)丁图中,通过开关切换电压表测量对象,结合串联电路电压规律和欧姆定律,先确定灯泡正常发光时滑动变阻器的电压,再通过步骤②的电压值计算灯泡正常发光时的电阻。
【解析】
(1)闭合开关前,滑动变阻器应置于最大阻值处,由甲图可知,滑片在最右端时接入电阻最大;电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2V,因此灯泡两端电压为2V。
(2)小灯泡正常发光时电压$U_{额}=2.5V$,由丙图I-U图像可知,当$U=2.5V$时,电流$I=0.25A$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,可得小灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{2.5V}{0.25A}=10Ω$;小灯泡的电阻随温度变化,因为灯丝的电阻与温度有关,温度升高电阻增大。
(3)①闭合$S_1$和$S_3$,断开$S_2$时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电源电压为4V,灯泡正常发光时电压为2.5V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压$U_{滑}=4V-2.5V=1.5V$,即电压表示数为1.5V时,灯泡正常发光;
③闭合$S_1$和$S_2$,断开$S_3$时,电压表测灯泡两端电压,示数为1V,此时滑动变阻器两端电压$U_{滑}'=4V-1V=3V$。设滑动变阻器接入电阻为$R_{滑}$,步骤①中电流$I_1=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}=\frac{1.5V}{R_{滑}}$,同时$I_1=\frac{U_{额}}{R_{灯}}=\frac{2.5V}{R_{灯}}$;步骤②中电流$I_2=\frac{U_{滑}'}{R_{滑}}=\frac{3V}{R_{滑}}$,同时$I_2=\frac{U_{灯}'}{R_{灯}}=\frac{1V}{R_{灯}}$。联立两式解得$R_{灯}=\frac{25}{3}Ω≈8.33Ω$。
【答案】
(1)右 2
(2)10 温度
(3)①1.5 ③8.33
【知识点】
测量小灯泡的电阻、欧姆定律的应用、滑动变阻器的使用
【点评】
本题综合考查测量小灯泡电阻的实验,涉及滑动变阻器的操作、电压表读数、欧姆定律的应用以及灯丝电阻的影响因素,需正确分析电路结构和图像信息,综合性较强。
【难度系数】
0.5
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