问题例1 小明和小华一起进行伏安法测电阻的活动.


基础设问
证据 (1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻
器的滑片P向右移动时电流表的示数变大.
(2)[操作细节]电路连接完成后进行实验前,需要检查电表指针是否
(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数.为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分
连接完好,再将电压表分别接在电源、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在定值电阻
R.两端时,电压表无示数,则故障可能是
解释 (4)排除故障后,继续进行实验,小明调节滑动变阻器滑片,进行多次实验,并记录数据在表
格中.
①当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,为
应将滑片向
②计算出每次测量的电阻值,然后对多次实验的结果求平均值,得到电阻的平均值为
③根据小明测得的实验数据在图丙中制定合适的标度并绘制U−I图像.

能力提升
(5)小华观察其他组实验时(电源相同),发现有的组绘制的U−I图像(如图丁所示)呈现的规
律与小明的表格数据呈现的规律不同,你认为原因是
制图丁的实验小、组所用待测电阻的阻值为
(6)[特殊方法测电阻](2024无锡)小华用图戊的电路图重新连接电路,R为待测电阻,R为
电阻箱,电源电压不变.闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示
数为1V;当阻值为0.2Ω2时,电压表示数为2V.则待测电阻的阻值为
为
[重难设问变式练]
值(6.电1阻)同R学阻小值刚的利电用路一有个

基础设问
证据 (1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻
器的滑片P向右移动时电流表的示数变大.
(2)[操作细节]电路连接完成后进行实验前,需要检查电表指针是否
指在零刻度处
.(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数.为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分
连接完好,再将电压表分别接在电源、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在定值电阻
R.两端时,电压表无示数,则故障可能是
滑动变阻器断路
.解释 (4)排除故障后,继续进行实验,小明调节滑动变阻器滑片,进行多次实验,并记录数据在表
格中.
①当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,为
0.24
A;接着进行第5组实验,此时应将滑片向
右
(选填“左”或“右”)移动.②计算出每次测量的电阻值,然后对多次实验的结果求平均值,得到电阻的平均值为
10
Ω.③根据小明测得的实验数据在图丙中制定合适的标度并绘制U−I图像.
能力提升
(5)小华观察其他组实验时(电源相同),发现有的组绘制的U−I图像(如图丁所示)呈现的规
律与小明的表格数据呈现的规律不同,你认为原因是
电压表并联在滑动变阻器两端
.绘制图丁的实验小、组所用待测电阻的阻值为
10
Ω.(6)[特殊方法测电阻](2024无锡)小华用图戊的电路图重新连接电路,R为待测电阻,R为
电阻箱,电源电压不变.闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示
数为1V;当阻值为0.2Ω2时,电压表示数为2V.则待测电阻的阻值为
0.5
Ω,电源电压为
2.8
V.[重难设问变式练]
值(6.电1阻)同R学阻小值刚的利电用路一有个
B
已知阻值(的选定填值字母电阻).R。设计了以下几种实验电路图,其中不
.能
.测出定答案
(1)如答图甲所示 (2)指在零刻度处 (3)滑动变阻器断路 (4)①0.24 右 ②10 ③如答图乙所示 (5)电压表并联在滑动变阻器两端 10
(6)0.5 2.8 (6.1)B
解析
【解析】
1. 滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电阻变小,需将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻右接线柱相连,完成实物电路连接(如答图甲)。
2. 电路连接完成后实验前,需检查电表指针是否指在零刻度处,确保测量准确。
3. 两电表均无示数,说明电路断路;电压表接电源、滑动变阻器两端时有示数,接定值电阻两端时无示数,故障为滑动变阻器断路。
4. ①电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.24A;第5组实验电压为2.8V,需增大定值电阻两端电压,应将滑片向右移动(减小滑动变阻器接入电阻,减小其分压)。②每次测量的电阻均为10Ω,平均值为10Ω。③根据表格数据,在图丙中合理设定标度,描出(0.1,1)、(0.14,1.4)、(0.2,2)、(0.24,2.4)、(0.28,2.8)的点,再用直线连接(如答图乙)。
5. 图丁中电压随电流增大而减小,原因是电压表并联在滑动变阻器两端;待测电阻阻值为10Ω。
6. 设电源电压为U,待测电阻为R,根据串联电路规律列方程组:
$ U = 1V + \frac{1V}{R} × 0.9Ω $
$ U = 2V + \frac{2V}{R} × 0.2Ω $
解得$ R = 0.5Ω $,$ U = 2.8V $。
6.1 分析各电路:A、C、D均可通过相应方法测出待测电阻阻值,B电路无法获取待测电阻的电流或电压数据,不能测出阻值,故选B。
【答案】
(1)如答图甲所示
(2)指在零刻度处
(3)滑动变阻器断路
(4)①0.24;右 ②10 ③如答图乙所示
(5)电压表并联在滑动变阻器两端;10
(6)0.5;2.8
(6.1)B
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、串联电路规律
【点评】
本题为伏安法测电阻的综合实验题,覆盖实验操作、故障排查、数据处理、特殊方法测电阻等核心考点,紧密贴合课标必做实验要求,考查学生对实验原理的理解及实际应用能力。
【难度系数】
0.6
1. 滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电阻变小,需将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻右接线柱相连,完成实物电路连接(如答图甲)。
2. 电路连接完成后实验前,需检查电表指针是否指在零刻度处,确保测量准确。
3. 两电表均无示数,说明电路断路;电压表接电源、滑动变阻器两端时有示数,接定值电阻两端时无示数,故障为滑动变阻器断路。
4. ①电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.24A;第5组实验电压为2.8V,需增大定值电阻两端电压,应将滑片向右移动(减小滑动变阻器接入电阻,减小其分压)。②每次测量的电阻均为10Ω,平均值为10Ω。③根据表格数据,在图丙中合理设定标度,描出(0.1,1)、(0.14,1.4)、(0.2,2)、(0.24,2.4)、(0.28,2.8)的点,再用直线连接(如答图乙)。
5. 图丁中电压随电流增大而减小,原因是电压表并联在滑动变阻器两端;待测电阻阻值为10Ω。
6. 设电源电压为U,待测电阻为R,根据串联电路规律列方程组:
$ U = 1V + \frac{1V}{R} × 0.9Ω $
$ U = 2V + \frac{2V}{R} × 0.2Ω $
解得$ R = 0.5Ω $,$ U = 2.8V $。
6.1 分析各电路:A、C、D均可通过相应方法测出待测电阻阻值,B电路无法获取待测电阻的电流或电压数据,不能测出阻值,故选B。
【答案】
(1)如答图甲所示
(2)指在零刻度处
(3)滑动变阻器断路
(4)①0.24;右 ②10 ③如答图乙所示
(5)电压表并联在滑动变阻器两端;10
(6)0.5;2.8
(6.1)B
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、串联电路规律
【点评】
本题为伏安法测电阻的综合实验题,覆盖实验操作、故障排查、数据处理、特殊方法测电阻等核心考点,紧密贴合课标必做实验要求,考查学生对实验原理的理解及实际应用能力。
【难度系数】
0.6
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