1.在用“伏安法”测量定值电阻$R_x$阻值的实验中:

(1)该实验的原理是________。
(2)连接实物时,开关应________,滑动变阻器的滑片开始在D端,电阻连入电路时要最大,则应将________(填“A”或“B”)端与待测电阻$R_x$的右端相连。滑动变阻器在电路中的作用是________。
(3)实验中,改变滑片的位置,将实验数据记录在下表中,其中第________次实验的数据明显有误,导致该错误的可能原因是________。$R_x$的阻值为$\_\_\_\_\_\_\Omega$。

(4)本实验采取多次测量的目的是________。
(1)该实验的原理是________。
(2)连接实物时,开关应________,滑动变阻器的滑片开始在D端,电阻连入电路时要最大,则应将________(填“A”或“B”)端与待测电阻$R_x$的右端相连。滑动变阻器在电路中的作用是________。
(3)实验中,改变滑片的位置,将实验数据记录在下表中,其中第________次实验的数据明显有误,导致该错误的可能原因是________。$R_x$的阻值为$\_\_\_\_\_\_\Omega$。
(4)本实验采取多次测量的目的是________。
答案
(1)$R=\frac{U}{I}$
(2)断开 A 保护电路和改变定值电阻两端电压
(3)4 电流表读的是大测量范围的示数 10.0
(4)求平均值,减小误差
(2)断开 A 保护电路和改变定值电阻两端电压
(3)4 电流表读的是大测量范围的示数 10.0
(4)求平均值,减小误差
解析
【分析】
本题围绕伏安法测定值电阻阻值的实验展开,需依次掌握实验原理、电路连接规则、滑动变阻器的作用、实验数据处理及多次测量的目的:
1. 伏安法测电阻的核心原理是欧姆定律的变形公式;
2. 连接电路需遵循安全操作要求,滑动变阻器的接线需结合“一上一下”原则和最大电阻的要求判断;
3. 实验数据需通过公式计算电阻,对比结果找出异常数据并分析原因,再通过多次测量求平均值减小误差;
4. 定值电阻实验中多次测量的目的是减小误差,而非寻找规律。
【解析】
(1) 伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式,即$R=\frac{U}{I}$;
(2) 连接实物电路时,为避免短路损坏元件,开关应断开;滑动变阻器采用“一上一下”接线,滑片在D端时电阻最大,需将A端与待测电阻$R_x$右端相连;滑动变阻器的作用是保护电路,同时改变定值电阻两端的电压,以便多次测量;
(3) 根据$R=\frac{U}{I}$计算各次实验的电阻,发现第4次数据对应的电阻明显偏离其他结果(其余次约为10Ω),错误原因是电流表误读了大量程的示数(按小量程读数导致电流偏大);排除错误数据后,对其余正确数据求平均值,可得$R_x=10.0Ω$;
(4) 本实验测定值电阻的阻值,多次测量的目的是求平均值,减小实验误差。
【答案】
(1)$R=\frac{U}{I}$;(2)断开;A;保护电路和改变定值电阻两端电压;(3)4;电流表读的是大测量范围的示数;10.0;(4)求平均值,减小误差
【知识点】
伏安法测电阻;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用
【点评】
本题为初中电学基础实验题,全面覆盖伏安法测电阻的核心考点,包括实验原理、电路连接、数据处理、滑动变阻器作用及多次测量目的,是实验题的典型考法,需学生熟练掌握实验基本操作与原理。
【难度系数】
0.7
本题围绕伏安法测定值电阻阻值的实验展开,需依次掌握实验原理、电路连接规则、滑动变阻器的作用、实验数据处理及多次测量的目的:
1. 伏安法测电阻的核心原理是欧姆定律的变形公式;
2. 连接电路需遵循安全操作要求,滑动变阻器的接线需结合“一上一下”原则和最大电阻的要求判断;
3. 实验数据需通过公式计算电阻,对比结果找出异常数据并分析原因,再通过多次测量求平均值减小误差;
4. 定值电阻实验中多次测量的目的是减小误差,而非寻找规律。
【解析】
(1) 伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式,即$R=\frac{U}{I}$;
(2) 连接实物电路时,为避免短路损坏元件,开关应断开;滑动变阻器采用“一上一下”接线,滑片在D端时电阻最大,需将A端与待测电阻$R_x$右端相连;滑动变阻器的作用是保护电路,同时改变定值电阻两端的电压,以便多次测量;
(3) 根据$R=\frac{U}{I}$计算各次实验的电阻,发现第4次数据对应的电阻明显偏离其他结果(其余次约为10Ω),错误原因是电流表误读了大量程的示数(按小量程读数导致电流偏大);排除错误数据后,对其余正确数据求平均值,可得$R_x=10.0Ω$;
(4) 本实验测定值电阻的阻值,多次测量的目的是求平均值,减小实验误差。
【答案】
(1)$R=\frac{U}{I}$;(2)断开;A;保护电路和改变定值电阻两端电压;(3)4;电流表读的是大测量范围的示数;10.0;(4)求平均值,减小误差
【知识点】
伏安法测电阻;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用
【点评】
本题为初中电学基础实验题,全面覆盖伏安法测电阻的核心考点,包括实验原理、电路连接、数据处理、滑动变阻器作用及多次测量目的,是实验题的典型考法,需学生熟练掌握实验基本操作与原理。
【难度系数】
0.7
2. 小明做“测量小灯泡的电阻”实验时,使用的小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,电源电压为3 V. 小明现已连接了部分电路,如图甲所示.

(1)在已连接的电路中,有一不当之处是.
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为A,小灯泡正常发光时的电阻为Ω(电阻的计算结果保留一位小数).
(4)小明的实验记录和有关计算如表所示. 从表格设计看,小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差,你认为小明的做法是(填“正确”或“错误”)的. 从表中数据看,不同电压下小灯泡的电阻值不同,这是灯丝电阻受影响导致的.

2 能力在线 >>> 方法能力整合练
(1)在已连接的电路中,有一不当之处是.
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为A,小灯泡正常发光时的电阻为Ω(电阻的计算结果保留一位小数).
(4)小明的实验记录和有关计算如表所示. 从表格设计看,小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差,你认为小明的做法是(填“正确”或“错误”)的. 从表中数据看,不同电压下小灯泡的电阻值不同,这是灯丝电阻受影响导致的.
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答案
(1)开关闭合
(2)
(3)0.28 8.9
(4)错误 温度
解析
【分析】
本题是测量小灯泡电阻的实验题,需结合电路连接规则、电表使用、欧姆定律及灯丝电阻特性解题:
(1) 连接电路时开关应断开,图中开关处于闭合状态,这是不当之处;
(2) 电压表需并联在小灯泡两端,小灯泡额定电压2.5V,选0~3V量程连接;
(3) 电流表读数结合量程和分度值,再用欧姆定律计算电阻;
(4) 灯丝电阻随温度变化,不能用多次测量求平均值减小误差,据此判断做法及原因。
【解析】
(1) 连接电路时,为保护电路元件,开关必须处于断开状态,图中开关闭合,故不当之处为开关闭合;
(2) 测量小灯泡电阻时,电压表应并联在小灯泡两端,小灯泡额定电压2.5V,因此电压表选用0~3V量程,将电压表的“3”接线柱与小灯泡的右接线柱连接,完成电路;
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.28A;根据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I} $,小灯泡正常发光时电阻 $ R=\frac{2.5V}{0.28A}\approx8.9\Omega $;
(4) 小灯泡的电阻随温度升高而增大,不同电压下灯丝温度不同,电阻不同,因此不能将不同电压下的电阻平均值作为小灯泡的电阻,小明的做法错误,这是灯丝电阻受温度影响导致的。
【答案】
(1) 开关闭合
(2)
(3) 0.28;8.9
(4) 错误;温度
【知识点】
测量小灯泡电阻、欧姆定律、灯丝电阻特性
【点评】
本题考查测量小灯泡电阻的基础实验,涵盖电路连接、电表读数、欧姆定律应用及灯丝电阻特性,需注意灯丝电阻随温度变化,不能用平均值减小误差,是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题是测量小灯泡电阻的实验题,需结合电路连接规则、电表使用、欧姆定律及灯丝电阻特性解题:
(1) 连接电路时开关应断开,图中开关处于闭合状态,这是不当之处;
(2) 电压表需并联在小灯泡两端,小灯泡额定电压2.5V,选0~3V量程连接;
(3) 电流表读数结合量程和分度值,再用欧姆定律计算电阻;
(4) 灯丝电阻随温度变化,不能用多次测量求平均值减小误差,据此判断做法及原因。
【解析】
(1) 连接电路时,为保护电路元件,开关必须处于断开状态,图中开关闭合,故不当之处为开关闭合;
(2) 测量小灯泡电阻时,电压表应并联在小灯泡两端,小灯泡额定电压2.5V,因此电压表选用0~3V量程,将电压表的“3”接线柱与小灯泡的右接线柱连接,完成电路;
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.28A;根据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I} $,小灯泡正常发光时电阻 $ R=\frac{2.5V}{0.28A}\approx8.9\Omega $;
(4) 小灯泡的电阻随温度升高而增大,不同电压下灯丝温度不同,电阻不同,因此不能将不同电压下的电阻平均值作为小灯泡的电阻,小明的做法错误,这是灯丝电阻受温度影响导致的。
【答案】
(1) 开关闭合
(2)
(3) 0.28;8.9
(4) 错误;温度
【知识点】
测量小灯泡电阻、欧姆定律、灯丝电阻特性
【点评】
本题考查测量小灯泡电阻的基础实验,涵盖电路连接、电表读数、欧姆定律应用及灯丝电阻特性,需注意灯丝电阻随温度变化,不能用平均值减小误差,是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
3.(湖北模拟)某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知$R_x$为待测定值电阻,电源电压恒为6 V,滑动变阻器R标有“20 Ω 1 A”字样,实验中他记录的实验数据如表所示,下列关于实验的几种说法中全部错误的一组是 (


|序号|1|2|3|4|5|
|----|----|----|----|----|----|
|U/V|1.0|2.0|3.0|4.0|5.0|
|I/A|0.1|0.22|0.29|0.40|0.5|
①序号“1”的实验数据是本实验中测得的
②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2
③仅用该组实验器材可探究电流与电阻的关系
④为减小实验误差,可利用每次实验测得的U、I求出电阻R,再求其平均值
A.①③
B.③④
C.②③
D.②④
A
)|序号|1|2|3|4|5|
|----|----|----|----|----|----|
|U/V|1.0|2.0|3.0|4.0|5.0|
|I/A|0.1|0.22|0.29|0.40|0.5|
①序号“1”的实验数据是本实验中测得的
②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2
③仅用该组实验器材可探究电流与电阻的关系
④为减小实验误差,可利用每次实验测得的U、I求出电阻R,再求其平均值
A.①③
B.③④
C.②③
D.②④
答案
3.A
解析
【分析】
本题围绕伏安法测电阻实验展开,需结合串联电路特点、欧姆定律及实验目的,逐一分析四个说法的正误,最终确定全部错误的组合。首先通过表格数据计算待测电阻的大致阻值,再结合滑动变阻器的最大阻值、实验探究的条件等判断各说法对错。
【解析】
1. 计算待测电阻$R_x$:由表格中序号4的数据,$R_x=\frac{U}{I}=\frac{4.0V}{0.4A}=10Ω$;序号5的数据验证得$R_x=\frac{5.0V}{0.5A}=10Ω$,故$R_x≈10Ω$。
2. 判断说法①:序号1中,$U_x=1.0V$,电路电流$I=0.1A$,滑动变阻器需分担的电压$U_滑=6V-1V=5V$,则滑动变阻器接入电阻$R_滑=\frac{U_滑}{I}=\frac{5V}{0.1A}=50Ω$,但滑动变阻器最大阻值仅20Ω,无法达到50Ω,因此序号1的数据无法测得,说法①错误。
3. 判断说法②:序号4中,$U_滑=6V-4V=2V$,电流$I=0.4A$,则$R_滑=\frac{2V}{0.4A}=5Ω$,故$R_滑:R_x=5Ω:10Ω=1:2$,说法②正确。
4. 判断说法③:探究电流与电阻的关系时,需控制电压不变,更换不同阻值的电阻,本实验仅提供一个定值电阻$R_x$,无法完成该探究,说法③错误。
5. 判断说法④:待测电阻是定值电阻,阻值不变,多次测量求平均值可减小实验误差,说法④正确。
综上,错误的说法是①和③,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的实验分析,需结合欧姆定律计算滑动变阻器的阻值,明确探究电流与电阻关系的实验条件,以及定值电阻多次测量的目的,是对实验知识的综合应用,需学生熟练掌握相关原理。
【难度系数】
0.5
本题围绕伏安法测电阻实验展开,需结合串联电路特点、欧姆定律及实验目的,逐一分析四个说法的正误,最终确定全部错误的组合。首先通过表格数据计算待测电阻的大致阻值,再结合滑动变阻器的最大阻值、实验探究的条件等判断各说法对错。
【解析】
1. 计算待测电阻$R_x$:由表格中序号4的数据,$R_x=\frac{U}{I}=\frac{4.0V}{0.4A}=10Ω$;序号5的数据验证得$R_x=\frac{5.0V}{0.5A}=10Ω$,故$R_x≈10Ω$。
2. 判断说法①:序号1中,$U_x=1.0V$,电路电流$I=0.1A$,滑动变阻器需分担的电压$U_滑=6V-1V=5V$,则滑动变阻器接入电阻$R_滑=\frac{U_滑}{I}=\frac{5V}{0.1A}=50Ω$,但滑动变阻器最大阻值仅20Ω,无法达到50Ω,因此序号1的数据无法测得,说法①错误。
3. 判断说法②:序号4中,$U_滑=6V-4V=2V$,电流$I=0.4A$,则$R_滑=\frac{2V}{0.4A}=5Ω$,故$R_滑:R_x=5Ω:10Ω=1:2$,说法②正确。
4. 判断说法③:探究电流与电阻的关系时,需控制电压不变,更换不同阻值的电阻,本实验仅提供一个定值电阻$R_x$,无法完成该探究,说法③错误。
5. 判断说法④:待测电阻是定值电阻,阻值不变,多次测量求平均值可减小实验误差,说法④正确。
综上,错误的说法是①和③,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的实验分析,需结合欧姆定律计算滑动变阻器的阻值,明确探究电流与电阻关系的实验条件,以及定值电阻多次测量的目的,是对实验知识的综合应用,需学生熟练掌握相关原理。
【难度系数】
0.5
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