14.[新考法·新实验]在“测量电阻的阻值”实验中,滑动变阻器有$a(15\ \Omega\ 3\ \mathrm{A})$和$b(50\ \Omega\ 2\ \mathrm{A})$两种规格。

(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大。
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表示数为0.1 A、电压表示数为1 V,由此判断滑动变阻器选择的是
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,多次测量并记录数据。当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为
(4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I-U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大。
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表示数为0.1 A、电压表示数为1 V,由此判断滑动变阻器选择的是
b
(选填“a”或“b”)规格;此时无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数,原因是将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路
。(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,多次测量并记录数据。当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为
0.2
A,则电阻R的阻值为10
Ω。(4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I-U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是
a
(选填“a”或“b”),判断的依据是小灯泡的电阻受温度的影响
。答案
14.(1)如图所示
解析
【分析】
本题围绕“测量电阻的阻值”实验展开,需结合滑动变阻器的使用规则、欧姆定律、小灯泡电阻的特性等知识点逐步分析:
(1) 滑动变阻器需“一上一下”接线,要求滑片P向右移动时电流变大,说明接入电阻变小,据此确定滑动变阻器的接线;
(2) 先根据电源电压、定值电阻的电压和电流计算滑动变阻器的电阻,判断规格;移动滑片电表示数不变,需分析滑动变阻器的接线错误;
(3) 读取电流表的量程和示数,利用欧姆定律计算定值电阻阻值;
(4) 结合小灯泡电阻随温度变化的特性,区分定值电阻和小灯泡的I-U图像。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片P向右移动时电流变大,说明接入电路的电阻变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱B与上方任一接线柱(C或D)接入电路,完成电路补充。
(2) 四节干电池的总电压$U_{总}=4×1.5V=6V$,定值电阻两端电压$U_R=1V$,电流$I=0.1A$,滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U_{总}-U_R=5V$,则滑动变阻器接入电阻$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{5V}{0.1A}=50Ω$,故选择规格$b$。移动滑片电表示数不变,原因是滑动变阻器接了下面两个接线柱,相当于接入定值电阻,阻值固定不变。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为$0.2A$;根据欧姆定律,电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2V}{0.2A}=10Ω$。
(4) 小灯泡的电阻随温度升高而增大,因此在I-U图像中,电压增大时灯丝温度升高,电阻变大,I与U的比值($\frac{1}{R}$)变小,图像为曲线$a$;而定值电阻的I-U图像是过原点的直线$b$,故表示小灯泡电阻的是$a$。
【答案】
14.(1) 如图所示
(2)$b$ 将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路 (3)0.2 10 (4)$a$ 小灯泡的电阻受温度的影响
【知识点】
滑动变阻器的使用、欧姆定律、影响电阻大小的因素
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点,涵盖实验操作、欧姆定律计算、电阻特性等,需学生掌握实验细节和规律,属于中等难度的电学实验题。
【难度系数】
0.6
本题围绕“测量电阻的阻值”实验展开,需结合滑动变阻器的使用规则、欧姆定律、小灯泡电阻的特性等知识点逐步分析:
(1) 滑动变阻器需“一上一下”接线,要求滑片P向右移动时电流变大,说明接入电阻变小,据此确定滑动变阻器的接线;
(2) 先根据电源电压、定值电阻的电压和电流计算滑动变阻器的电阻,判断规格;移动滑片电表示数不变,需分析滑动变阻器的接线错误;
(3) 读取电流表的量程和示数,利用欧姆定律计算定值电阻阻值;
(4) 结合小灯泡电阻随温度变化的特性,区分定值电阻和小灯泡的I-U图像。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片P向右移动时电流变大,说明接入电路的电阻变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱B与上方任一接线柱(C或D)接入电路,完成电路补充。
(2) 四节干电池的总电压$U_{总}=4×1.5V=6V$,定值电阻两端电压$U_R=1V$,电流$I=0.1A$,滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U_{总}-U_R=5V$,则滑动变阻器接入电阻$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{5V}{0.1A}=50Ω$,故选择规格$b$。移动滑片电表示数不变,原因是滑动变阻器接了下面两个接线柱,相当于接入定值电阻,阻值固定不变。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为$0.2A$;根据欧姆定律,电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2V}{0.2A}=10Ω$。
(4) 小灯泡的电阻随温度升高而增大,因此在I-U图像中,电压增大时灯丝温度升高,电阻变大,I与U的比值($\frac{1}{R}$)变小,图像为曲线$a$;而定值电阻的I-U图像是过原点的直线$b$,故表示小灯泡电阻的是$a$。
【答案】
14.(1) 如图所示
【知识点】
滑动变阻器的使用、欧姆定律、影响电阻大小的因素
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点,涵盖实验操作、欧姆定律计算、电阻特性等,需学生掌握实验细节和规律,属于中等难度的电学实验题。
【难度系数】
0.6
15.小安同学在学习电路的串、并联特点后,设计了如图甲所示的实验原理图,来测量某一定值电阻$ R_x $的阻值。实验操作如下:

(1)为了保证电路安全,在闭合开关K前,滑动变阻器滑片应滑到最
(2)闭合开关K,将单刀双掷开关拨到1,调节滑动变阻器,使电流表指针指到某一值,如图乙,电流表读数为
(3)保持(2)中滑动变阻器滑片位置不变,将单刀双掷开关拨到2,调节电阻箱R,当阻值为10 Ω时,电流表示数与(2)中显示数值相同,则被测电阻$ R_x $的阻值为
(1)为了保证电路安全,在闭合开关K前,滑动变阻器滑片应滑到最
右
(选填“左”或“右”)端。(2)闭合开关K,将单刀双掷开关拨到1,调节滑动变阻器,使电流表指针指到某一值,如图乙,电流表读数为
0.3
A。(3)保持(2)中滑动变阻器滑片位置不变,将单刀双掷开关拨到2,调节电阻箱R,当阻值为10 Ω时,电流表示数与(2)中显示数值相同,则被测电阻$ R_x $的阻值为
10
Ω。答案
15.(1)右 (2)0.3 (3)10
解析
【分析】
本题是利用等效替代法测量定值电阻阻值的实验,需结合滑动变阻器的使用规则、电流表读数方法及等效替代法的原理解题。
(1)闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,以保护电路,需判断滑动变阻器滑片位置对应的阻值大小;
(2)电流表读数需先确定量程和分度值,再根据指针位置读数;
(3)利用等效替代法,两次电流相同、滑动变阻器阻值不变时,被测电阻与电阻箱阻值相等。
【解析】
(1)闭合开关前,滑动变阻器应调到接入电路电阻最大的位置,由图甲可知,滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大,可保证电路安全,故填“右”;
(2)电流表选用0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,指针指向0.3A刻度处,因此读数为0.3A;
(3)保持滑动变阻器滑片位置不变,两次电流表示数相同,说明两次电路总电阻相等,由于滑动变阻器接入阻值不变,因此被测电阻$R_x$的阻值等于电阻箱$R$的阻值,即$R_x=10\ \Omega$。
【答案】
(1)右 (2)0.3 (3)10
【知识点】
滑动变阻器的使用、电流表读数、等效替代法测电阻
【点评】
本题考查基础电学实验操作与原理,涉及滑动变阻器的安全使用、电流表读数及等效替代法的应用,属于常规基础题,需掌握实验的核心方法。
【难度系数】
0.3
本题是利用等效替代法测量定值电阻阻值的实验,需结合滑动变阻器的使用规则、电流表读数方法及等效替代法的原理解题。
(1)闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,以保护电路,需判断滑动变阻器滑片位置对应的阻值大小;
(2)电流表读数需先确定量程和分度值,再根据指针位置读数;
(3)利用等效替代法,两次电流相同、滑动变阻器阻值不变时,被测电阻与电阻箱阻值相等。
【解析】
(1)闭合开关前,滑动变阻器应调到接入电路电阻最大的位置,由图甲可知,滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大,可保证电路安全,故填“右”;
(2)电流表选用0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,指针指向0.3A刻度处,因此读数为0.3A;
(3)保持滑动变阻器滑片位置不变,两次电流表示数相同,说明两次电路总电阻相等,由于滑动变阻器接入阻值不变,因此被测电阻$R_x$的阻值等于电阻箱$R$的阻值,即$R_x=10\ \Omega$。
【答案】
(1)右 (2)0.3 (3)10
【知识点】
滑动变阻器的使用、电流表读数、等效替代法测电阻
【点评】
本题考查基础电学实验操作与原理,涉及滑动变阻器的安全使用、电流表读数及等效替代法的应用,属于常规基础题,需掌握实验的核心方法。
【难度系数】
0.3
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