4. 万唯原创 在“用电流表和电压表测量电阻”实验中,小明准备了电阻未知的电阻器、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器等器材,他连接的电路如图甲所示.
(1)实验前,同学小丽帮小明检查电路,她发现其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确.
(2)闭合开关前调节滑动变阻器的滑片位置,下图属于已经调整好的是


(3)电路连接正确后,闭合开关,若电阻器短路,此时小明会观察到电压表
(4)第一次实验时将滑动变阻器滑片移到某位置,电压表示数如图乙所示,为

(5)小明认为还可以用另一种方法计算电阻器的电阻:先分别计算电压的平均值和电流的平均值,再运用欧姆定律求电阻的平均值,你认为小明的想法是
(6)小明还想测量一个电阻约为500 Ω的电阻器,则利用现有器材
(1)实验前,同学小丽帮小明检查电路,她发现其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确.
(2)闭合开关前调节滑动变阻器的滑片位置,下图属于已经调整好的是
C
(填选项).(3)电路连接正确后,闭合开关,若电阻器短路,此时小明会观察到电压表
无
示数,电流表有
示数.(均选填“有”或“无”)(4)第一次实验时将滑动变阻器滑片移到某位置,电压表示数如图乙所示,为
0.5
V,记录下电压表和电流表的示数.改变滑动变阻器滑片的位置进行多次测量,并根据所测数据绘制的电流与电压关系的图像如图丙所示,则被测电阻器的电阻为10
Ω,多次测量的目的是求平均值减小误差
.(5)小明认为还可以用另一种方法计算电阻器的电阻:先分别计算电压的平均值和电流的平均值,再运用欧姆定律求电阻的平均值,你认为小明的想法是
错误
(选填“正确”或“错误”)的,理由是运用欧姆定律时,公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值
.(6)小明还想测量一个电阻约为500 Ω的电阻器,则利用现有器材
不能
(选填“能”或“不能”)测出该电阻器的电阻,原因是电路中的最大电流小于电流表的分度值,电流表无法读数
.答案
4.(1)如
(2)C
(3)无 有
(4)0.5 10 求平均值减小误差
(5)错误 运用欧姆定律时,公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值
(6)不能 电路中的最大电流小于电流表的分度值,电流表无法读数
【解析】(1)~(2)略;(3)若电阻器短路,则电压表被短接,无示数,电路其他部分是通路,所以电流表有示数;(4)由图乙可知,电压表使用0~3 V测量范围,分度值为0.1 V,其示数为0.5 V;由图丙可知,被测电阻器的电阻R=U/I=3 V/0.3 A=10 Ω,实验中多次测量的目的是取平均值,减小误差,提高测量的准确程度;(5)运用欧姆定律时,公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值,故小明同学的想法是错误的;(6)测量一个电阻约为500 Ω的电阻器,根据欧姆定律可得,通过电路中的最大电流I'=U/R'=3 V/500 Ω=0.006 A,电流表的分度值最小为0.02 A,实验中无法测得电流值,故实验无法进行.
解析
【分析】
本题是“用电流表和电压表测量电阻”的实验题,需结合伏安法测电阻的原理、电路故障分析、滑动变阻器使用等知识逐步解决各小问:
1. 第(1)问:伏安法测电阻时,电压表应并联在待测电阻两端,需找出错误连接的导线并改正,使电压表正确并联在电阻两端。
2. 第(2)问:闭合开关前,滑动变阻器滑片需调至最大阻值处以保护电路,据此判断正确选项。
3. 第(3)问:待测电阻短路时,电压表被短路,电路为通路,据此分析电表示数。
4. 第(4)问:先确定电压表量程和分度值读出示数,再由欧姆定律计算电阻,明确多次测量的目的。
5. 第(5)问:结合欧姆定律的适用条件,判断小明想法的正误。
6. 第(6)问:根据现有器材总电压和待测电阻阻值,计算电路最大电流,判断电流表能否测量该电流,得出结论。
【解析】
(1) 原电路中电压表错误并联在电源两端,需将连接电压表负接线柱到开关的导线改接至待测电阻左端,在错误导线上画“×”(如
所示)。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,选项C符合要求,故选C。
(3) 若电阻器短路,电压表被短路,因此电压表无示数;电路为通路,电流表有电流通过,故电流表有示数。
(4) 电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为0.5V;由I-U图像可知,当U=3V时,I=0.3A,根据R=U/I=3V/0.3A=10Ω;多次测量的目的是求平均值,减小误差。
(5) 小明的想法错误,因为欧姆定律公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体对应的数值,不能用电压和电流的平均值计算电阻。
(6) 现有器材总电压U=3V,待测电阻R'=500Ω,电路最大电流I'=U/R'=3V/500Ω=0.006A,电流表分度值为0.02A,无法测量该电流,故不能测出该电阻的阻值。
【答案】
(1) 如
所示;(2) C;(3) 无;有;(4) 0.5;10;求平均值减小误差;(5) 错误;运用欧姆定律时,公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值;(6) 不能;电路中的最大电流小于电流表的分度值,电流表无法读数
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题围绕伏安法测电阻实验展开,考查电路纠错、滑动变阻器操作、电路故障分析、电阻计算、实验目的及欧姆定律的正确应用,综合性较强,需学生掌握实验核心要点。
【难度系数】
0.6
本题是“用电流表和电压表测量电阻”的实验题,需结合伏安法测电阻的原理、电路故障分析、滑动变阻器使用等知识逐步解决各小问:
1. 第(1)问:伏安法测电阻时,电压表应并联在待测电阻两端,需找出错误连接的导线并改正,使电压表正确并联在电阻两端。
2. 第(2)问:闭合开关前,滑动变阻器滑片需调至最大阻值处以保护电路,据此判断正确选项。
3. 第(3)问:待测电阻短路时,电压表被短路,电路为通路,据此分析电表示数。
4. 第(4)问:先确定电压表量程和分度值读出示数,再由欧姆定律计算电阻,明确多次测量的目的。
5. 第(5)问:结合欧姆定律的适用条件,判断小明想法的正误。
6. 第(6)问:根据现有器材总电压和待测电阻阻值,计算电路最大电流,判断电流表能否测量该电流,得出结论。
【解析】
(1) 原电路中电压表错误并联在电源两端,需将连接电压表负接线柱到开关的导线改接至待测电阻左端,在错误导线上画“×”(如
(2) 闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,选项C符合要求,故选C。
(3) 若电阻器短路,电压表被短路,因此电压表无示数;电路为通路,电流表有电流通过,故电流表有示数。
(4) 电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为0.5V;由I-U图像可知,当U=3V时,I=0.3A,根据R=U/I=3V/0.3A=10Ω;多次测量的目的是求平均值,减小误差。
(5) 小明的想法错误,因为欧姆定律公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体对应的数值,不能用电压和电流的平均值计算电阻。
(6) 现有器材总电压U=3V,待测电阻R'=500Ω,电路最大电流I'=U/R'=3V/500Ω=0.006A,电流表分度值为0.02A,无法测量该电流,故不能测出该电阻的阻值。
【答案】
(1) 如
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题围绕伏安法测电阻实验展开,考查电路纠错、滑动变阻器操作、电路故障分析、电阻计算、实验目的及欧姆定律的正确应用,综合性较强,需学生掌握实验核心要点。
【难度系数】
0.6
登录