6. 关于伏安法测电阻实验,下列说法错误的是(
A.原理是公式 $R=\frac{U}{I}$
B.用到的测量工具是电压表和电流表
C.滑动变阻器与待测电阻串联,起到调节待测电阻两端电压及保护电路的作用
D.无论测量对象是定值电阻还是小灯泡电阻,都可以多次测量求平均值来减小误差
D
)A.原理是公式 $R=\frac{U}{I}$
B.用到的测量工具是电压表和电流表
C.滑动变阻器与待测电阻串联,起到调节待测电阻两端电压及保护电路的作用
D.无论测量对象是定值电阻还是小灯泡电阻,都可以多次测量求平均值来减小误差
答案
6.D
解析
【分析】本题为伏安法测电阻实验的正误判断题,需回忆伏安法测电阻的原理、测量工具、滑动变阻器的作用,以及不同测量对象多次测量的目的,逐一分析选项,找出错误说法。
【解析】逐一分析各选项:
1. 选项A:伏安法测电阻的原理是欧姆定律变形公式$R=\frac{U}{I}$,该说法正确;
2. 选项B:实验中需用电压表测量待测电阻两端电压,电流表测量通过的电流,测量工具为电压表和电流表,该说法正确;
3. 选项C:滑动变阻器与待测电阻串联,可通过改变接入电路的电阻调节待测电阻两端电压,闭合开关前调至最大阻值还能保护电路,该说法正确;
4. 选项D:定值电阻阻值不随温度变化,多次测量求平均值可减小误差;但小灯泡电阻随温度升高而增大,多次测量是为了探究电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,该说法错误。
题目要求选错误的说法,故答案为D。
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻、滑动变阻器的作用、多次测量的意义
【点评】本题考查伏安法测电阻的基础实验知识点,核心区分不同测量对象多次测量的目的,属于初中物理实验的易错题,需准确掌握实验细节,避免概念混淆。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析各选项:
1. 选项A:伏安法测电阻的原理是欧姆定律变形公式$R=\frac{U}{I}$,该说法正确;
2. 选项B:实验中需用电压表测量待测电阻两端电压,电流表测量通过的电流,测量工具为电压表和电流表,该说法正确;
3. 选项C:滑动变阻器与待测电阻串联,可通过改变接入电路的电阻调节待测电阻两端电压,闭合开关前调至最大阻值还能保护电路,该说法正确;
4. 选项D:定值电阻阻值不随温度变化,多次测量求平均值可减小误差;但小灯泡电阻随温度升高而增大,多次测量是为了探究电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,该说法错误。
题目要求选错误的说法,故答案为D。
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻、滑动变阻器的作用、多次测量的意义
【点评】本题考查伏安法测电阻的基础实验知识点,核心区分不同测量对象多次测量的目的,属于初中物理实验的易错题,需准确掌握实验细节,避免概念混淆。
【难度系数】0.5
7.[跨学科·数学]“用伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,处理实验数据时,分别画出了$U-I$图像,如图所示。对于图像的分析,以下说法错误的是(

A.图甲是定值电阻的$U-I$图像,图乙是小灯泡的$U-I$图像
B.由图甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
D
)A.图甲是定值电阻的$U-I$图像,图乙是小灯泡的$U-I$图像
B.由图甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
答案
7.D [解析]题图甲中电压与电流的比值为固定值,所以题图甲是定值电阻的$U-I$图像,则题图乙是小灯泡的$U-I$图像,故A说法正确;由题图甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,故B说法正确;由图题乙可知,电压与电流的比值不固定,且电压变化比电流变化快,由$R=\frac{U}{I}$可知,小灯泡电阻逐渐增大,且小灯泡两端电压和通过它的电流越大,灯丝的温度越高,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C说法正确;小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不能取多次测量的平均值,故D说法错误。
解析
【分析】
本题考查定值电阻与小灯泡的U-I图像分析,需结合欧姆定律、电阻的影响因素逐一判断选项。首先明确:定值电阻阻值恒定,其U-I图像为过原点的直线,电流与电压成正比;小灯泡电阻随灯丝温度升高而增大,其U-I图像为曲线,电压变化比电流变化快。再逐个分析选项,找出错误说法。
【解析】
选项A:定值电阻的阻值不变,由$R=\frac{U}{I}$可知,U与I的比值为定值,故U-I图像是过原点的直线,对应图甲;小灯泡的电阻随温度变化,不是定值,U-I图像为曲线,对应图乙,A说法正确。
选项B:图甲是定值电阻的U-I图像,为直线,说明通过定值电阻的电流与两端电压成正比,B说法正确。
选项C:由图乙,根据$R=\frac{U}{I}$计算,小灯泡两端电压越大、电流越大时,灯丝温度越高,U与I的比值越大,即电阻越大,说明小灯泡电阻随灯丝温度增加而增大,C说法正确。
选项D:小灯泡的电阻随温度变化,不是定值,多次测量的电阻是不同温度下的数值,求平均值无意义,不能用多次测量取平均值的方法减小误差,D说法错误。
【答案】
D
【知识点】
U-I图像、欧姆定律、电阻的影响因素
【点评】
本题结合U-I图像考查定值电阻和小灯泡的电阻特性,核心是区分定值电阻阻值恒定、小灯泡电阻随温度变化的规律,易错点是混淆“定值电阻可多次测量取平均值减小误差”与“小灯泡电阻不能取平均值”的原因,需明确小灯泡多次测量是为了探究电阻随温度的变化规律。
【难度系数】
0.6
本题考查定值电阻与小灯泡的U-I图像分析,需结合欧姆定律、电阻的影响因素逐一判断选项。首先明确:定值电阻阻值恒定,其U-I图像为过原点的直线,电流与电压成正比;小灯泡电阻随灯丝温度升高而增大,其U-I图像为曲线,电压变化比电流变化快。再逐个分析选项,找出错误说法。
【解析】
选项A:定值电阻的阻值不变,由$R=\frac{U}{I}$可知,U与I的比值为定值,故U-I图像是过原点的直线,对应图甲;小灯泡的电阻随温度变化,不是定值,U-I图像为曲线,对应图乙,A说法正确。
选项B:图甲是定值电阻的U-I图像,为直线,说明通过定值电阻的电流与两端电压成正比,B说法正确。
选项C:由图乙,根据$R=\frac{U}{I}$计算,小灯泡两端电压越大、电流越大时,灯丝温度越高,U与I的比值越大,即电阻越大,说明小灯泡电阻随灯丝温度增加而增大,C说法正确。
选项D:小灯泡的电阻随温度变化,不是定值,多次测量的电阻是不同温度下的数值,求平均值无意义,不能用多次测量取平均值的方法减小误差,D说法错误。
【答案】
D
【知识点】
U-I图像、欧姆定律、电阻的影响因素
【点评】
本题结合U-I图像考查定值电阻和小灯泡的电阻特性,核心是区分定值电阻阻值恒定、小灯泡电阻随温度变化的规律,易错点是混淆“定值电阻可多次测量取平均值减小误差”与“小灯泡电阻不能取平均值”的原因,需明确小灯泡多次测量是为了探究电阻随温度的变化规律。
【难度系数】
0.6
8.[临沂中考改编]用图甲所示电路测量标有“2.5 V”的小灯泡的电阻,电源电压为3 V。


(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确。
(2)改正错误并检查无误后闭合开关,实验记录的数据如表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为

(3)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为
(4)为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于
(5)仅利用本实验提供的器材,
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确。
(2)改正错误并检查无误后闭合开关,实验记录的数据如表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为
2
V。接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向左
(选填“左”或“右”)端移动。(3)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为
8.3
Ω(保留1位小数)。(4)为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于
15
Ω。(5)仅利用本实验提供的器材,
不能
(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。答案
(1)如图所示
(2)2;左
(3)8.3
(4)15
(5)不能
[解析](1)原电路图中,电压表串联在电路中,电流表与小灯泡并联是错误的,滑动变阻器、小灯泡与电流表应串联在电路中,电压表应并联在小灯泡两端,如答图所示。
(2)根据题图甲可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1 V,示数为2 V,因为小灯泡两端的电压小于小灯泡正常发光时的电压,要想让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器向左移动。(3)根据$I=\frac{U}{R}$,可得,小灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}\approx8.3\ \Omega$。(4)由串联电路的电压规律知,滑动变阻器两端的最大电压$U_{\mathrm{滑}}=U-U_1=3\ \mathrm{V}-0.6\ \mathrm{V}=2.4\ \mathrm{V}$,由$I=\frac{U}{R}$可得,滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I_1}=\frac{2.4\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。(5)探究电流与电压关系,应控制电阻不变,灯丝的电阻随温度升高而增大,不是一个定值,因此,仅利用本实验的器材不能探究电流与电压的关系。
解析
【分析】
本题是测量小灯泡电阻的电学实验题,需结合电路连接规则、欧姆定律、实验探究的控制变量要求逐步解题:
(1) 先判断电路连接错误:伏安法测电阻时,电流表应串联、电压表应并联,原电路中电压表串联、电流表与灯泡并联,需修正为正确的串联并联关系;
(2) 电压表读数需先确定量程和分度值,再根据额定电压判断滑片移动方向;
(3) 利用欧姆定律计算小灯泡正常发光时的电阻;
(4) 根据串联电路电压规律和欧姆定律,结合最小电压时的电流计算滑动变阻器的最大阻值;
(5) 探究电流与电压关系需控制电阻不变,结合灯丝电阻随温度变化的特点判断能否完成实验。
【解析】
(1) 原电路错误:电压表串联在电路中,电流表与小灯泡并联,滑动变阻器、小灯泡、电流表应串联,电压表需并联在小灯泡两端。在错误导线上打“×”,补画导线将电压表并联在小灯泡两端,如答图所示。
(2) 电压表选用0~3V小量程,分度值为0.1V,示数为2V;小灯泡额定电压为2.5V,当前电压小于额定电压,需减小滑动变阻器接入电阻,故滑片向左端移动。
(3) 小灯泡正常发光时,额定电压U=2.5V,对应电流I=0.3A,根据欧姆定律得电阻R=U/I=2.5V/0.3A≈8.3Ω。
(4) 电源电压为3V,当小灯泡两端电压最小为0.6V时,滑动变阻器两端电压U滑=3V-0.6V=2.4V,此时电流I=0.16A,滑动变阻器最大阻值R滑=U滑/I=2.4V/0.16A=15Ω。
(5) 探究电流与电压的关系需保持电阻不变,但灯丝电阻随温度升高而增大,不是定值,因此仅用本实验器材不能完成该探究。
【答案】
(1) 如图所示
(2)2;左
(3)8.3
(4)15
(5)不能
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律应用、滑动变阻器使用
【点评】
本题为中考改编题,综合考查电路纠错、电表读数、欧姆定律计算、滑动变阻器调节及实验探究条件的判断,是电学实验的典型题型,注重实验操作与规律的结合应用。
【难度系数】
0.6
本题是测量小灯泡电阻的电学实验题,需结合电路连接规则、欧姆定律、实验探究的控制变量要求逐步解题:
(1) 先判断电路连接错误:伏安法测电阻时,电流表应串联、电压表应并联,原电路中电压表串联、电流表与灯泡并联,需修正为正确的串联并联关系;
(2) 电压表读数需先确定量程和分度值,再根据额定电压判断滑片移动方向;
(3) 利用欧姆定律计算小灯泡正常发光时的电阻;
(4) 根据串联电路电压规律和欧姆定律,结合最小电压时的电流计算滑动变阻器的最大阻值;
(5) 探究电流与电压关系需控制电阻不变,结合灯丝电阻随温度变化的特点判断能否完成实验。
【解析】
(1) 原电路错误:电压表串联在电路中,电流表与小灯泡并联,滑动变阻器、小灯泡、电流表应串联,电压表需并联在小灯泡两端。在错误导线上打“×”,补画导线将电压表并联在小灯泡两端,如答图所示。
(2) 电压表选用0~3V小量程,分度值为0.1V,示数为2V;小灯泡额定电压为2.5V,当前电压小于额定电压,需减小滑动变阻器接入电阻,故滑片向左端移动。
(3) 小灯泡正常发光时,额定电压U=2.5V,对应电流I=0.3A,根据欧姆定律得电阻R=U/I=2.5V/0.3A≈8.3Ω。
(4) 电源电压为3V,当小灯泡两端电压最小为0.6V时,滑动变阻器两端电压U滑=3V-0.6V=2.4V,此时电流I=0.16A,滑动变阻器最大阻值R滑=U滑/I=2.4V/0.16A=15Ω。
(5) 探究电流与电压的关系需保持电阻不变,但灯丝电阻随温度升高而增大,不是定值,因此仅用本实验器材不能完成该探究。
【答案】
(1) 如图所示
(2)2;左
(3)8.3
(4)15
(5)不能
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律应用、滑动变阻器使用
【点评】
本题为中考改编题,综合考查电路纠错、电表读数、欧姆定律计算、滑动变阻器调节及实验探究条件的判断,是电学实验的典型题型,注重实验操作与规律的结合应用。
【难度系数】
0.6
9. 利用伏安法测电阻时常常用到如图所示的两种电路,某同学实验时所用电流表的内阻约为10 Ω,电压表的内阻约为20 kΩ,待测电阻的阻值约为100 Ω,为了减小误差,他应该采用图

甲
乙
甲
(选填“甲”或“乙”)所示的连接方法,利用该方法进行实验时,测量结果会偏小
(选填“大”或“小”)。甲
乙
答案
9. 甲 小
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确伏安法测电阻的两种接法(外接法、内接法)的误差来源及选择依据:
1. 甲图是外接法:电压表并联在待测电阻$R_x$两端,电流表测量的是$R_x$和电压表的总电流;乙图是内接法:电流表与$R_x$串联,电压表测量的是$R_x$和电流表的总电压。
2. 误差分析:外接法中,电压表有分流作用,电流表读数大于$R_x$的真实电流,导致测量值偏小;内接法中,电流表有分压作用,电压表读数大于$R_x$的真实电压,导致测量值偏大。
3. 接法选择依据:当$\frac{R_V}{R_x} > \frac{R_x}{R_A}$时,电压表分流作用小,应选外接法;当$\frac{R_x}{R_A} > \frac{R_V}{R_x}$时,电流表分压作用小,应选内接法。
【解析】
已知待测电阻$R_x \approx 100\ \Omega$,电流表内阻$R_A \approx 10\ \Omega$,电压表内阻$R_V \approx 20\ \mathrm{k}\Omega = 20000\ \Omega$。
计算得:$\frac{R_V}{R_x} = \frac{20000}{100} = 200$,$\frac{R_x}{R_A} = \frac{100}{10} = 10$,显然$\frac{R_V}{R_x} > \frac{R_x}{R_A}$,说明电压表的分流作用远小于电流表的分压作用,为减小误差,应选择外接法(即甲图)。
在甲图(外接法)中,电压表测量的是$R_x$两端的真实电压$U$,但电流表测量的是通过$R_x$和电压表的总电流$I = I_{Rx} + I_V$,因此测量值$R_{\mathrm{测}} = \frac{U}{I}$,而$R_x$的真实值$R_{\mathrm{真}} = \frac{U}{I_{Rx}}$,由于$I > I_{Rx}$,故$R_{\mathrm{测}} < R_{\mathrm{真}}$,测量结果偏小。
【答案】
甲;小
【知识点】
伏安法测电阻;外接法与内接法;误差分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻的接法选择及误差分析,需掌握外接法和内接法的误差来源,根据电阻大小关系判断合适的接法,是电学实验的基础考点,需理解并记忆选择依据。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需明确伏安法测电阻的两种接法(外接法、内接法)的误差来源及选择依据:
1. 甲图是外接法:电压表并联在待测电阻$R_x$两端,电流表测量的是$R_x$和电压表的总电流;乙图是内接法:电流表与$R_x$串联,电压表测量的是$R_x$和电流表的总电压。
2. 误差分析:外接法中,电压表有分流作用,电流表读数大于$R_x$的真实电流,导致测量值偏小;内接法中,电流表有分压作用,电压表读数大于$R_x$的真实电压,导致测量值偏大。
3. 接法选择依据:当$\frac{R_V}{R_x} > \frac{R_x}{R_A}$时,电压表分流作用小,应选外接法;当$\frac{R_x}{R_A} > \frac{R_V}{R_x}$时,电流表分压作用小,应选内接法。
【解析】
已知待测电阻$R_x \approx 100\ \Omega$,电流表内阻$R_A \approx 10\ \Omega$,电压表内阻$R_V \approx 20\ \mathrm{k}\Omega = 20000\ \Omega$。
计算得:$\frac{R_V}{R_x} = \frac{20000}{100} = 200$,$\frac{R_x}{R_A} = \frac{100}{10} = 10$,显然$\frac{R_V}{R_x} > \frac{R_x}{R_A}$,说明电压表的分流作用远小于电流表的分压作用,为减小误差,应选择外接法(即甲图)。
在甲图(外接法)中,电压表测量的是$R_x$两端的真实电压$U$,但电流表测量的是通过$R_x$和电压表的总电流$I = I_{Rx} + I_V$,因此测量值$R_{\mathrm{测}} = \frac{U}{I}$,而$R_x$的真实值$R_{\mathrm{真}} = \frac{U}{I_{Rx}}$,由于$I > I_{Rx}$,故$R_{\mathrm{测}} < R_{\mathrm{真}}$,测量结果偏小。
【答案】
甲;小
【知识点】
伏安法测电阻;外接法与内接法;误差分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻的接法选择及误差分析,需掌握外接法和内接法的误差来源,根据电阻大小关系判断合适的接法,是电学实验的基础考点,需理解并记忆选择依据。
【难度系数】
0.5
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