1.(绥化中考)用如图甲所示的电路测量未知电阻$ R_x $的阻值(阻值约为10 Ω),电源电压为3 V。

(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小。(导线不允许交叉)
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是。(写出一种原因即可)
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7 V,电流表示数如图乙为A,则测得未知电阻$ R_x = $Ω。
(4)实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出$ R_x $的平均值,这样做的目的是。
(5)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为$ R_0 $,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数$ U_1 $;
②闭合开关S,,读出电压表示数$ U_2 $。则待测电阻的表达式$ R_x = $。(用$ R_0 $、$ U_1 $、$ U_2 $表示)
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小。(导线不允许交叉)
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是。(写出一种原因即可)
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7 V,电流表示数如图乙为A,则测得未知电阻$ R_x = $Ω。
(4)实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出$ R_x $的平均值,这样做的目的是。
(5)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为$ R_0 $,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数$ U_1 $;
②闭合开关S,,读出电压表示数$ U_2 $。则待测电阻的表达式$ R_x = $。(用$ R_0 $、$ U_1 $、$ U_2 $表示)
答案
1.(1)
(2)电阻$R_x$短路(或电压表短路或电压表断路)
(3)0.3 9
(4)减小误差
(5)②移动滑动变阻器滑片P至b端 $\dfrac{U_2 R_0}{U_1 - U_2}$
解析
【分析】
本题是测量未知电阻阻值的电学实验题,需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析、欧姆定律应用、实验目的及特殊方法测电阻的思路逐步解题:
1. 连接滑动变阻器时,根据“滑片右滑电流变小”确定滑动变阻器接线柱,需使滑片右移时电阻变大,故接左下接线柱;
2. 电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数需考虑与电压表并联部分短路或电压表本身故障;
3. 读取电流表示数时先确定量程和分度值,再用欧姆定律计算未知电阻;
4. 多次测量求平均值的目的是减小实验误差;
5. 特殊方法测电阻时,利用滑片在两端的状态分别得到电源电压和滑动变阻器最大阻值时的电压,结合串联电路电流相等推导待测电阻表达式。
【解析】
(1) 滑动变阻器要求滑片向右滑动时电流变小,即接入电阻变大,因此需将开关的右端与滑动变阻器的左下接线柱连接(导线不交叉);
(2) 电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数,故障原因可能是$R_x$短路(或电压表短路、电压表断路);
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.7V}{0.3A}=9\Omega$;
(4) 实验中多次测量求平均值的目的是减小实验误差;
(5) ①闭合开关,滑片移至a端时,滑动变阻器接入电阻为0,电压表测电源电压,即$U_1$;②需移动滑片至b端,此时滑动变阻器接入最大阻值$R_0$,电压表测$R_x$两端电压$U_2$;串联电路电流相等,故$\frac{U_2}{R_x}=\frac{U_1-U_2}{R_0}$,解得$R_x=\frac{U_2 R_0}{U_1-U_2}$。
【答案】
(1)
(2) 电阻$R_x$短路(或电压表短路或电压表断路)
(3) 0.3;9
(4) 减小误差
(5) 移动滑动变阻器滑片P至b端;$\dfrac{U_2 R_0}{U_1 - U_2}$
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为中考电学综合实验题,全面考查伏安法测电阻的核心内容,涵盖电路连接、故障判断、欧姆定律应用及特殊方法测电阻,注重对实验原理和方法的考查,需学生熟练掌握电学基本规律。
【难度系数】
0.5
本题是测量未知电阻阻值的电学实验题,需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析、欧姆定律应用、实验目的及特殊方法测电阻的思路逐步解题:
1. 连接滑动变阻器时,根据“滑片右滑电流变小”确定滑动变阻器接线柱,需使滑片右移时电阻变大,故接左下接线柱;
2. 电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数需考虑与电压表并联部分短路或电压表本身故障;
3. 读取电流表示数时先确定量程和分度值,再用欧姆定律计算未知电阻;
4. 多次测量求平均值的目的是减小实验误差;
5. 特殊方法测电阻时,利用滑片在两端的状态分别得到电源电压和滑动变阻器最大阻值时的电压,结合串联电路电流相等推导待测电阻表达式。
【解析】
(1) 滑动变阻器要求滑片向右滑动时电流变小,即接入电阻变大,因此需将开关的右端与滑动变阻器的左下接线柱连接(导线不交叉);
(2) 电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数,故障原因可能是$R_x$短路(或电压表短路、电压表断路);
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.7V}{0.3A}=9\Omega$;
(4) 实验中多次测量求平均值的目的是减小实验误差;
(5) ①闭合开关,滑片移至a端时,滑动变阻器接入电阻为0,电压表测电源电压,即$U_1$;②需移动滑片至b端,此时滑动变阻器接入最大阻值$R_0$,电压表测$R_x$两端电压$U_2$;串联电路电流相等,故$\frac{U_2}{R_x}=\frac{U_1-U_2}{R_0}$,解得$R_x=\frac{U_2 R_0}{U_1-U_2}$。
【答案】
(1)
(2) 电阻$R_x$短路(或电压表短路或电压表断路)
(3) 0.3;9
(4) 减小误差
(5) 移动滑动变阻器滑片P至b端;$\dfrac{U_2 R_0}{U_1 - U_2}$
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为中考电学综合实验题,全面考查伏安法测电阻的核心内容,涵盖电路连接、故障判断、欧姆定律应用及特殊方法测电阻,注重对实验原理和方法的考查,需学生熟练掌握电学基本规律。
【难度系数】
0.5
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