1. 小明利用如图所示的电路测量未知电阻,闭合开关后,电流表指针反向偏转,原因是
电流表正负接线柱接反了
;正确连接电路后,移动滑动变阻器的滑片,多次测量求$R_x$的目的是减小误差
。答案
1. 电流表正负接线柱接反了;减小误差
解析
【分析】
首先回忆电流表的使用规则:电流必须从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,若接线柱接反,指针会反向偏转,由此可判断第一个空的原因。其次,测量未知电阻时,定值电阻的阻值是固定的,移动滑动变阻器改变电路中的电流和待测电阻两端的电压,多次测量后求平均值,目的是减小实验误差,避免偶然因素带来的偏差。
【解析】
1. 电流表的正确使用要求电流“正进负出”,当电流表正负接线柱接反时,电流方向与规定方向相反,指针会反向偏转,因此电流表指针反向偏转的原因是电流表正负接线柱接反了。
2. 本实验测量未知电阻$R_x$,$R_x$为定值电阻,多次测量不同电压、电流下的阻值,取平均值可以减小实验误差,所以多次测量求$R_x$的目的是减小误差。
【答案】
电流表正负接线柱接反了;减小误差
【知识点】
电流表使用、伏安法测电阻、减小实验误差
【点评】
本题考查电流表的使用方法和伏安法测电阻实验中多次测量的目的,属于初中电学实验的基础题,需要学生掌握电流表的正确接法,以及区分测量类实验和探究类实验中多次测量的不同作用。
【难度系数】
0.7
首先回忆电流表的使用规则:电流必须从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,若接线柱接反,指针会反向偏转,由此可判断第一个空的原因。其次,测量未知电阻时,定值电阻的阻值是固定的,移动滑动变阻器改变电路中的电流和待测电阻两端的电压,多次测量后求平均值,目的是减小实验误差,避免偶然因素带来的偏差。
【解析】
1. 电流表的正确使用要求电流“正进负出”,当电流表正负接线柱接反时,电流方向与规定方向相反,指针会反向偏转,因此电流表指针反向偏转的原因是电流表正负接线柱接反了。
2. 本实验测量未知电阻$R_x$,$R_x$为定值电阻,多次测量不同电压、电流下的阻值,取平均值可以减小实验误差,所以多次测量求$R_x$的目的是减小误差。
【答案】
电流表正负接线柱接反了;减小误差
【知识点】
电流表使用、伏安法测电阻、减小实验误差
【点评】
本题考查电流表的使用方法和伏安法测电阻实验中多次测量的目的,属于初中电学实验的基础题,需要学生掌握电流表的正确接法,以及区分测量类实验和探究类实验中多次测量的不同作用。
【难度系数】
0.7
2.[新考法·分析论证]图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。

(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。(要求:滑片向右移动时,电流表的示数变大)
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙所示,则被测电阻的阻值为Ω。
(3)为减小实验误差,需进行多次测量,完成第一次测量后,接下来的操作是
。
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。(要求:滑片向右移动时,电流表的示数变大)
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙所示,则被测电阻的阻值为Ω。
(3)为减小实验误差,需进行多次测量,完成第一次测量后,接下来的操作是
。
答案
(1)如图所示
(2)6
(3)移动滑动变阻器的滑片,观察电压表和电流表的示数
解析
【分析】
本题是伏安法测电阻的实验题,需分三步解答:第(1)问根据滑动变阻器的变阻规律(滑片右移电流变大则电阻变小),确定滑动变阻器的接线方式;第(2)问先读取电压表、电流表的示数,再用欧姆定律计算被测电阻;第(3)问明确多次测量减小误差的操作方法。
【解析】
(1) 滑动变阻器需“一上一下”接线,要求滑片向右移动时电流变大,说明接入电阻变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱与电阻的右端接线柱连接,补充导线后电路完整。
(2) 电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.8V;电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.3A。根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} = \frac{1.8V}{0.3A} = 6\Omega $。
(3) 为减小实验误差,需多次测量,操作是移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流和电阻两端的电压,记录对应的电压表和电流表示数。
【答案】
(1) 如图所示
(2)6
(3)移动滑动变阻器的滑片,观察电压表和电流表的示数
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查电学基础实验,涵盖电路连接、电阻计算、减小误差的方法,是初中电学核心实验题,需掌握滑动变阻器接线规则和欧姆定律应用。
【难度系数】
0.6
本题是伏安法测电阻的实验题,需分三步解答:第(1)问根据滑动变阻器的变阻规律(滑片右移电流变大则电阻变小),确定滑动变阻器的接线方式;第(2)问先读取电压表、电流表的示数,再用欧姆定律计算被测电阻;第(3)问明确多次测量减小误差的操作方法。
【解析】
(1) 滑动变阻器需“一上一下”接线,要求滑片向右移动时电流变大,说明接入电阻变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱与电阻的右端接线柱连接,补充导线后电路完整。
(2) 电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.8V;电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.3A。根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} = \frac{1.8V}{0.3A} = 6\Omega $。
(3) 为减小实验误差,需多次测量,操作是移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流和电阻两端的电压,记录对应的电压表和电流表示数。
【答案】
(1) 如图所示
(2)6
(3)移动滑动变阻器的滑片,观察电压表和电流表的示数
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查电学基础实验,涵盖电路连接、电阻计算、减小误差的方法,是初中电学核心实验题,需掌握滑动变阻器接线规则和欧姆定律应用。
【难度系数】
0.6
3.测量小灯泡的电阻时,
不能
(选填“能”或“不能”)取平均值作为小灯泡的电阻,这是因为灯泡的电阻和温度
有关,滑动变阻器的作用是保护电路、改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,比较灯泡在不同电压下的电阻值
。答案
3. 不能;灯泡的电阻和温度;保护电路、改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,比较灯泡在不同电压下的电阻值
解析
【分析】
解答本题需明确测量小灯泡电阻与定值电阻测量的差异:定值电阻阻值受温度影响小,可通过多次测量取平均值减小误差;但小灯泡灯丝的电阻随温度变化,不同电压下灯泡温度不同,电阻也不同,因此不能取平均值。滑动变阻器在实验中兼具保护电路和改变电路参数的作用,需结合实验目的分析其功能。
【解析】
测量小灯泡电阻时,由于灯丝的电阻随温度升高而增大,不同电压下灯泡的功率不同,灯丝温度不同,对应的电阻也不同,若取平均值会掩盖电阻随温度变化的规律,因此不能取平均值作为小灯泡的电阻。滑动变阻器的作用:一是闭合开关前将滑片调至最大阻值处,避免电流过大,保护电路;二是通过改变接入电路的电阻,改变待测电阻(小灯泡)两端的电压和通过的电流,以便测量不同电压下小灯泡的电阻,观察电阻随温度的变化情况。
【答案】
不能;灯泡的电阻和温度;保护电路、改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,比较灯泡在不同电压下的电阻值
【知识点】
测量小灯泡的电阻、电阻与温度的关系、滑动变阻器的作用
【点评】
本题考查测量小灯泡电阻实验的核心知识点,重点区分了小灯泡与定值电阻测量的不同,需理解小灯泡电阻受温度影响的特点,掌握滑动变阻器在该实验中的双重作用,属于基础实验题,需熟练掌握。
【难度系数】
0.7
解答本题需明确测量小灯泡电阻与定值电阻测量的差异:定值电阻阻值受温度影响小,可通过多次测量取平均值减小误差;但小灯泡灯丝的电阻随温度变化,不同电压下灯泡温度不同,电阻也不同,因此不能取平均值。滑动变阻器在实验中兼具保护电路和改变电路参数的作用,需结合实验目的分析其功能。
【解析】
测量小灯泡电阻时,由于灯丝的电阻随温度升高而增大,不同电压下灯泡的功率不同,灯丝温度不同,对应的电阻也不同,若取平均值会掩盖电阻随温度变化的规律,因此不能取平均值作为小灯泡的电阻。滑动变阻器的作用:一是闭合开关前将滑片调至最大阻值处,避免电流过大,保护电路;二是通过改变接入电路的电阻,改变待测电阻(小灯泡)两端的电压和通过的电流,以便测量不同电压下小灯泡的电阻,观察电阻随温度的变化情况。
【答案】
不能;灯泡的电阻和温度;保护电路、改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,比较灯泡在不同电压下的电阻值
【知识点】
测量小灯泡的电阻、电阻与温度的关系、滑动变阻器的作用
【点评】
本题考查测量小灯泡电阻实验的核心知识点,重点区分了小灯泡与定值电阻测量的不同,需理解小灯泡电阻受温度影响的特点,掌握滑动变阻器在该实验中的双重作用,属于基础实验题,需熟练掌握。
【难度系数】
0.7
4.“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,连接了如图甲所示的电路。

(1)该实验的原理是
(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是
(3)图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流$ I $与它两端电压$ U $之间的关系图像,由图像可知:通过小灯泡的电流$ I $与它两端电压$ U $不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受
(1)该实验的原理是
$R=\frac{U}{I}$
,此实验在连接电路时开关应处于断开
状态。(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是
12.5
Ω。(3)图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流$ I $与它两端电压$ U $之间的关系图像,由图像可知:通过小灯泡的电流$ I $与它两端电压$ U $不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受
温度
影响,并非一个定值。答案
(1)$R=\frac{U}{I}$;断开
(2)12.5
(3)温度
(2)12.5
(3)温度
解析
【分析】
本题围绕伏安法测小灯泡电阻的实验展开,需掌握实验原理、电路连接的安全要求、电表读数方法及灯丝电阻的影响因素。
(1) 伏安法测电阻的核心原理是欧姆定律的变形公式;连接电路时,为避免短路损坏元件,开关需断开。
(2) 要先确定电表量程,读取对应示数,再用电阻公式计算小灯泡正常发光时的电阻。
(3) 小灯泡灯丝的电阻会随温度变化,导致电流与电压不成正比。
【解析】
(1) 伏安法测电阻的实验原理是$R=\frac{U}{I}$;连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2) 由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.5V;电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。根据公式$R=\frac{U}{I}$,小灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{2.5V}{0.2A}=12.5Ω$。
(3) 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,当小灯泡两端电压增大时,电流增大,灯丝温度升高,电阻变大,因此电流与电压不成正比,原因是灯丝电阻受温度影响。
【答案】
(1)$R=\frac{U}{I}$;断开 (2)12.5 (3)温度
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律应用、影响电阻的因素
【点评】
本题是电学实验的基础题,考查伏安法测电阻的核心知识点,涵盖实验原理、操作规范、计算及电阻特性,难度适中,需熟练掌握。
【难度系数】
0.5
本题围绕伏安法测小灯泡电阻的实验展开,需掌握实验原理、电路连接的安全要求、电表读数方法及灯丝电阻的影响因素。
(1) 伏安法测电阻的核心原理是欧姆定律的变形公式;连接电路时,为避免短路损坏元件,开关需断开。
(2) 要先确定电表量程,读取对应示数,再用电阻公式计算小灯泡正常发光时的电阻。
(3) 小灯泡灯丝的电阻会随温度变化,导致电流与电压不成正比。
【解析】
(1) 伏安法测电阻的实验原理是$R=\frac{U}{I}$;连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2) 由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.5V;电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。根据公式$R=\frac{U}{I}$,小灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{2.5V}{0.2A}=12.5Ω$。
(3) 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,当小灯泡两端电压增大时,电流增大,灯丝温度升高,电阻变大,因此电流与电压不成正比,原因是灯丝电阻受温度影响。
【答案】
(1)$R=\frac{U}{I}$;断开 (2)12.5 (3)温度
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律应用、影响电阻的因素
【点评】
本题是电学实验的基础题,考查伏安法测电阻的核心知识点,涵盖实验原理、操作规范、计算及电阻特性,难度适中,需熟练掌握。
【难度系数】
0.5
5.[易错题]如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为5 Ω。实验器材有:滑动变阻器(规格为“10 Ω 2 A”)、电压表(量程分别为0~3 V、0~15 V)、电流表(量程分别为0~0.6 A、0~3 A)、电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),则电压表应选

0~3 V
的量程,电流表应选0~0.6 A
的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在2.5~10 Ω
的范围内移动。答案
5. 0~3 V;0~0.6 A;2.5~10 Ω
解析
【分析】
首先明确电源电压:3节新干电池串联,总电压为4.5V。要使电表读数准确,指针需偏过中间刻度线。先分析电压表量程:若选0~15V量程,中间刻度为7.5V,待测电阻R约5Ω,即使滑动变阻器阻值为0,R两端最大电压仅4.5V,未达中间刻度,读数误差大;若选0~3V量程,中间刻度为1.5V,当R两端电压最大为3V时,指针偏过中间,读数准确。再分析电流表量程:当R两端电压最大为3V时,电路电流I=U/R=3V/5Ω=0.6A,刚好在0~0.6A量程内,符合要求。接着计算滑动变阻器阻值范围:为保证电表安全,电路最大电流不超过0.6A,此时总电阻R总=U总/I最大=7.5Ω,滑动变阻器最小阻值为7.5Ω-5Ω=2.5Ω;滑动变阻器最大阻值为10Ω,此时电路电流、电压均在安全范围内,故滑动变阻器阻值范围为2.5Ω~10Ω。
【解析】
1. 电源电压:3节新干电池串联,U总=3×1.5V=4.5V。
2. 电压表量程选择:需指针偏过中间刻度线,0~15V量程中间刻度为7.5V,R两端最大电压仅4.5V,无法满足;0~3V量程中间刻度为1.5V,R两端最大电压可达3V,指针偏过中间,读数准确,故选0~3V量程。
3. 电流表量程选择:当R两端电压最大为3V时,电路电流I=U/R=3V/5Ω=0.6A,该电流在0~0.6A量程内,符合要求,故选0~0.6A量程。
4. 滑动变阻器阻值范围计算:
最大电流为0.6A时,总电阻R总=U总/I最大=4.5V/0.6A=7.5Ω,滑动变阻器最小阻值R滑小=R总-R=7.5Ω-5Ω=2.5Ω;
滑动变阻器最大阻值为10Ω,此时总电阻R总'=5Ω+10Ω=15Ω,电流I'=4.5V/15Ω=0.3A,R两端电压U'=0.3A×5Ω=1.5V,电表均安全,故滑动变阻器最大阻值为10Ω。因此滑动变阻器阻值范围是2.5Ω~10Ω。
【答案】
0~3 V;0~0.6 A;2.5~10 Ω
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器使用
【点评】
本题为伏安法测电阻的易错题,需结合电表量程选择原则(指针偏过中间刻度线)和电路安全要求,利用欧姆定律计算滑动变阻器的阻值范围,关键在于正确分析量程选择依据,避免因量程选错导致读数不准确或损坏电表。
【难度系数】
0.5
首先明确电源电压:3节新干电池串联,总电压为4.5V。要使电表读数准确,指针需偏过中间刻度线。先分析电压表量程:若选0~15V量程,中间刻度为7.5V,待测电阻R约5Ω,即使滑动变阻器阻值为0,R两端最大电压仅4.5V,未达中间刻度,读数误差大;若选0~3V量程,中间刻度为1.5V,当R两端电压最大为3V时,指针偏过中间,读数准确。再分析电流表量程:当R两端电压最大为3V时,电路电流I=U/R=3V/5Ω=0.6A,刚好在0~0.6A量程内,符合要求。接着计算滑动变阻器阻值范围:为保证电表安全,电路最大电流不超过0.6A,此时总电阻R总=U总/I最大=7.5Ω,滑动变阻器最小阻值为7.5Ω-5Ω=2.5Ω;滑动变阻器最大阻值为10Ω,此时电路电流、电压均在安全范围内,故滑动变阻器阻值范围为2.5Ω~10Ω。
【解析】
1. 电源电压:3节新干电池串联,U总=3×1.5V=4.5V。
2. 电压表量程选择:需指针偏过中间刻度线,0~15V量程中间刻度为7.5V,R两端最大电压仅4.5V,无法满足;0~3V量程中间刻度为1.5V,R两端最大电压可达3V,指针偏过中间,读数准确,故选0~3V量程。
3. 电流表量程选择:当R两端电压最大为3V时,电路电流I=U/R=3V/5Ω=0.6A,该电流在0~0.6A量程内,符合要求,故选0~0.6A量程。
4. 滑动变阻器阻值范围计算:
最大电流为0.6A时,总电阻R总=U总/I最大=4.5V/0.6A=7.5Ω,滑动变阻器最小阻值R滑小=R总-R=7.5Ω-5Ω=2.5Ω;
滑动变阻器最大阻值为10Ω,此时总电阻R总'=5Ω+10Ω=15Ω,电流I'=4.5V/15Ω=0.3A,R两端电压U'=0.3A×5Ω=1.5V,电表均安全,故滑动变阻器最大阻值为10Ω。因此滑动变阻器阻值范围是2.5Ω~10Ω。
【答案】
0~3 V;0~0.6 A;2.5~10 Ω
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器使用
【点评】
本题为伏安法测电阻的易错题,需结合电表量程选择原则(指针偏过中间刻度线)和电路安全要求,利用欧姆定律计算滑动变阻器的阻值范围,关键在于正确分析量程选择依据,避免因量程选错导致读数不准确或损坏电表。
【难度系数】
0.5
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