7. 小华用下列器材做“测量灯泡正常发光时的电阻”实验,已知灯泡的额定电压为2 V。

| 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω |
| ---- | ---- | ---- |
| 1 | 0.34
| 2.9 |
| 1.5 | 0.44 | 3.4 |
| 2 | 0.5 | |
(1)请用笔画线代替导线在图中完成该实验电路的连接。
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于
(3)小华将实验数据记录在上表中,灯泡正常发光时,灯丝电阻为
(4)由实验及表格中的数据可知:同一灯泡,电流越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻随温度升高而
| 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω |
| ---- | ---- | ---- |
| 1 | 0.34
| 1.5 | 0.44 | 3.4 |
| 2 | 0.5 | |
(1)请用笔画线代替导线在图中完成该实验电路的连接。
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于
左
(选填“左”或“右”)端。(3)小华将实验数据记录在上表中,灯泡正常发光时,灯丝电阻为
4
Ω。(4)由实验及表格中的数据可知:同一灯泡,电流越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻随温度升高而
增大
,求灯丝电阻的平均值无
(选填“有”或“无”)意义。答案
7.(1)图略 (2)左 (3)4 (4)增大;无
解析
【分析】
本题是“测量灯泡正常发光时的电阻”的电学实验题,解题思路如下:(1)电路连接需遵循伏安法测电阻的电路结构,明确电表量程和滑动变阻器的接法;(2)开关闭合前滑动变阻器需调至最大阻值处,起到保护电路的作用;(3)灯泡正常发光时电压为额定电压,结合对应电流,利用欧姆定律计算电阻;(4)分析表格中电压、电流、电阻的变化关系,结合灯丝电阻随温度变化的特性,判断电阻随温度的变化规律及平均值是否有意义。
【解析】
(1)电路连接:电压表并联在灯泡两端,选择0~3V量程(匹配灯泡额定电压2V);电流表串联在电路中,选择0~0.6A量程(表格中最大电流为0.5A);滑动变阻器按“一上一下”原则接入电路,图略。
(2)开关闭合前,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,根据实验要求,滑片在左端时接入电阻最大,故填左。
(3)灯泡正常发光时,电压U=2V,对应电流I=0.5A,根据欧姆定律R=U/I=2V/0.5A=4Ω。
(4)由表格数据可知,电压越大、电流越大,灯泡温度越高,电阻也越大,故灯丝电阻随温度升高而增大;由于灯丝电阻随温度变化,不同温度下电阻不同,求平均值无意义。
【答案】
(1)图略;(2)左;(3)4;(4)增大;无
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器的使用、温度对电阻的影响
【点评】
本题围绕测量灯泡电阻的实验展开,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、电阻计算及电阻特性等核心电学实验知识点,是电学基础题型,需掌握实验原理和规律。
【难度系数】
0.6
本题是“测量灯泡正常发光时的电阻”的电学实验题,解题思路如下:(1)电路连接需遵循伏安法测电阻的电路结构,明确电表量程和滑动变阻器的接法;(2)开关闭合前滑动变阻器需调至最大阻值处,起到保护电路的作用;(3)灯泡正常发光时电压为额定电压,结合对应电流,利用欧姆定律计算电阻;(4)分析表格中电压、电流、电阻的变化关系,结合灯丝电阻随温度变化的特性,判断电阻随温度的变化规律及平均值是否有意义。
【解析】
(1)电路连接:电压表并联在灯泡两端,选择0~3V量程(匹配灯泡额定电压2V);电流表串联在电路中,选择0~0.6A量程(表格中最大电流为0.5A);滑动变阻器按“一上一下”原则接入电路,图略。
(2)开关闭合前,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,根据实验要求,滑片在左端时接入电阻最大,故填左。
(3)灯泡正常发光时,电压U=2V,对应电流I=0.5A,根据欧姆定律R=U/I=2V/0.5A=4Ω。
(4)由表格数据可知,电压越大、电流越大,灯泡温度越高,电阻也越大,故灯丝电阻随温度升高而增大;由于灯丝电阻随温度变化,不同温度下电阻不同,求平均值无意义。
【答案】
(1)图略;(2)左;(3)4;(4)增大;无
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器的使用、温度对电阻的影响
【点评】
本题围绕测量灯泡电阻的实验展开,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、电阻计算及电阻特性等核心电学实验知识点,是电学基础题型,需掌握实验原理和规律。
【难度系数】
0.6
1. 现有一些阻值为5 Ω的电阻,要想得到一个10 Ω的电阻,可以将

两
个5 Ω的电阻串
联起来。这个猜想可以用实验来验证,实验电路如图所示。将开关S闭合后,读出电压表
和电流表
的示数,用公式$R=\frac{U}{I}$
算出串联后的总电阻,并将其与你的猜想进行对比即可。答案
1. 两;串;电压表;电流表;$R=\frac{U}{I}$
解析
【分析】
要得到10Ω的电阻,需利用串联电阻的规律:串联电路总电阻等于各串联电阻之和。已知单个电阻为5Ω,计算可知2个5Ω电阻串联时总电阻为5Ω+5Ω=10Ω,符合要求。实验中需测量串联后的总电阻,根据欧姆定律,需测量电路的总电压和总电流,再通过公式计算总电阻,验证猜想。
【解析】
1. 串联电阻的总电阻规律:串联电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$,要得到10Ω电阻,设需要n个5Ω电阻,则$n×5Ω=10Ω$,解得$n=2$,因此需将2个5Ω电阻串联。
2. 实验测量总电阻时,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,需要用电压表测量串联电路两端的总电压,用电流表测量电路中的电流,代入公式即可算出串联后的总电阻,与猜想对比验证。
【答案】
两;串;电压表;电流表;$R=\frac{U}{I}$
【知识点】
串联电阻规律;欧姆定律;电阻测量
【点评】
本题考查串联电阻的特点及欧姆定律的应用,通过实验验证电阻串联的规律,属于基础题型,侧重对串联电阻计算和实验测量方法的考查。
【难度系数】
0.6
要得到10Ω的电阻,需利用串联电阻的规律:串联电路总电阻等于各串联电阻之和。已知单个电阻为5Ω,计算可知2个5Ω电阻串联时总电阻为5Ω+5Ω=10Ω,符合要求。实验中需测量串联后的总电阻,根据欧姆定律,需测量电路的总电压和总电流,再通过公式计算总电阻,验证猜想。
【解析】
1. 串联电阻的总电阻规律:串联电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$,要得到10Ω电阻,设需要n个5Ω电阻,则$n×5Ω=10Ω$,解得$n=2$,因此需将2个5Ω电阻串联。
2. 实验测量总电阻时,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,需要用电压表测量串联电路两端的总电压,用电流表测量电路中的电流,代入公式即可算出串联后的总电阻,与猜想对比验证。
【答案】
两;串;电压表;电流表;$R=\frac{U}{I}$
【知识点】
串联电阻规律;欧姆定律;电阻测量
【点评】
本题考查串联电阻的特点及欧姆定律的应用,通过实验验证电阻串联的规律,属于基础题型,侧重对串联电阻计算和实验测量方法的考查。
【难度系数】
0.6
2. 将一个3 Ω的电阻和一个9 Ω的电阻串联起来,接在6 V电源上,(第1题)
电路中的总电阻为
电路中的总电阻为
12
Ω,电流是0.5
A。答案
2. 12;0.5
解析
【分析】
要解决这个问题,需先利用串联电路的电阻规律计算总电阻,再结合欧姆定律计算电路中的电流,逐步推导即可。
【解析】
1. 计算总电阻:根据串联电路的电阻特点,总电阻等于各串联电阻之和,即$ R_{总}=R_1+R_2 $。代入$ R_1=3\Omega $、$ R_2=9\Omega $,可得$ R_{总}=3\Omega+9\Omega=12\Omega $。
2. 计算电流:根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $,已知电源电压$ U=6V $,总电阻$ R_{总}=12\Omega $,代入得$ I=\frac{6V}{12\Omega}=0.5A $。
【答案】
12;0.5
【知识点】
串联电路电阻规律、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路电阻规律和欧姆定律的基础应用,是电路计算的常规基础题型,侧重对基本公式和规律的掌握。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题,需先利用串联电路的电阻规律计算总电阻,再结合欧姆定律计算电路中的电流,逐步推导即可。
【解析】
1. 计算总电阻:根据串联电路的电阻特点,总电阻等于各串联电阻之和,即$ R_{总}=R_1+R_2 $。代入$ R_1=3\Omega $、$ R_2=9\Omega $,可得$ R_{总}=3\Omega+9\Omega=12\Omega $。
2. 计算电流:根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $,已知电源电压$ U=6V $,总电阻$ R_{总}=12\Omega $,代入得$ I=\frac{6V}{12\Omega}=0.5A $。
【答案】
12;0.5
【知识点】
串联电路电阻规律、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路电阻规律和欧姆定律的基础应用,是电路计算的常规基础题型,侧重对基本公式和规律的掌握。
【难度系数】
0.8
3. 在修理收音机时,需用一个3.5 kΩ的电阻。现有一个2 kΩ的电阻,需要再选一个
1.5
kΩ的电阻与2 kΩ的电阻串
联。这种方法称为等效替代
法。请列举一个用到这种方法的实验:平面镜成像(像的位置的确定)
。答案
3. 1.5;串;等效替代;平面镜成像(像的位置的确定)
解析
【分析】
要得到3.5kΩ的电阻,需结合电阻串联的规律思考:串联总电阻等于各电阻之和,因此用目标总电阻减去现有电阻,即可得到所需串联的电阻阻值;再回忆物理研究方法,这种用等效电阻替代的方法是等效替代法,最后列举该方法的典型实验即可。
【解析】
根据串联电阻的规律:$ R_{总}=R_1+R_2 $,已知$ R_{总}=3.5\ \mathrm{kΩ} $,现有电阻$ R_1=2\ \mathrm{kΩ} $,则所需电阻$ R_2=R_{总}-R_1=3.5\ \mathrm{kΩ}-2\ \mathrm{kΩ}=1.5\ \mathrm{kΩ} $,需与2kΩ电阻串联;这种用等效电阻替代原有组合的方法称为等效替代法,例如平面镜成像实验中,用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像来确定像的位置,用到了等效替代法。
【答案】
1.5;串;等效替代;平面镜成像(像的位置的确定)
【知识点】
电阻的串联;等效替代法
【点评】
本题考查电阻串联的计算及物理研究方法的识别,属于基础概念题,需掌握串联电阻的计算方法和常见物理研究方法的应用场景。
【难度系数】
0.4
要得到3.5kΩ的电阻,需结合电阻串联的规律思考:串联总电阻等于各电阻之和,因此用目标总电阻减去现有电阻,即可得到所需串联的电阻阻值;再回忆物理研究方法,这种用等效电阻替代的方法是等效替代法,最后列举该方法的典型实验即可。
【解析】
根据串联电阻的规律:$ R_{总}=R_1+R_2 $,已知$ R_{总}=3.5\ \mathrm{kΩ} $,现有电阻$ R_1=2\ \mathrm{kΩ} $,则所需电阻$ R_2=R_{总}-R_1=3.5\ \mathrm{kΩ}-2\ \mathrm{kΩ}=1.5\ \mathrm{kΩ} $,需与2kΩ电阻串联;这种用等效电阻替代原有组合的方法称为等效替代法,例如平面镜成像实验中,用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像来确定像的位置,用到了等效替代法。
【答案】
1.5;串;等效替代;平面镜成像(像的位置的确定)
【知识点】
电阻的串联;等效替代法
【点评】
本题考查电阻串联的计算及物理研究方法的识别,属于基础概念题,需掌握串联电阻的计算方法和常见物理研究方法的应用场景。
【难度系数】
0.4
4. 几个导体串联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都
大
,因为几个导体串联起来相当于增大了导体的长度
;阻值相同的n个导体串联,若每个导体的阻值都是R,则串联后导体的总电阻$R_{串}=$$nR$
。答案
4. 大;长度;$nR$
解析
【分析】
解题思路:首先回忆影响导体电阻大小的因素,导体电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,材料、横截面积、温度相同时,长度越长电阻越大;再结合串联导体的特点,串联时相当于增加了导体的长度,总电阻会比任意分电阻大;最后根据串联电阻的规律,总电阻等于各串联电阻之和,推导相同阻值导体串联的总电阻。
【解析】
1. 影响电阻的因素:在材料、横截面积、温度不变时,导体长度越长,电阻越大。几个导体串联,相当于把各导体的长度叠加,总长度大于任意一个分导体的长度,因此总电阻比其中任意一个导体的电阻都大;
2. 串联电阻规律:串联电路总电阻等于各串联电阻之和。若每个导体阻值为R,n个相同阻值的导体串联,总电阻为n个R相加,即$R_{串}=nR$。
【答案】
大;长度;$nR$
【知识点】
串联电阻规律、影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查串联电阻的基础概念,结合影响电阻大小的因素理解串联总电阻的变化,属于识记类基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
解题思路:首先回忆影响导体电阻大小的因素,导体电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,材料、横截面积、温度相同时,长度越长电阻越大;再结合串联导体的特点,串联时相当于增加了导体的长度,总电阻会比任意分电阻大;最后根据串联电阻的规律,总电阻等于各串联电阻之和,推导相同阻值导体串联的总电阻。
【解析】
1. 影响电阻的因素:在材料、横截面积、温度不变时,导体长度越长,电阻越大。几个导体串联,相当于把各导体的长度叠加,总长度大于任意一个分导体的长度,因此总电阻比其中任意一个导体的电阻都大;
2. 串联电阻规律:串联电路总电阻等于各串联电阻之和。若每个导体阻值为R,n个相同阻值的导体串联,总电阻为n个R相加,即$R_{串}=nR$。
【答案】
大;长度;$nR$
【知识点】
串联电阻规律、影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查串联电阻的基础概念,结合影响电阻大小的因素理解串联总电阻的变化,属于识记类基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
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