上海市2020年中考物理备考复习资料汇编 专题18 用电流表、电压表测电阻2.docx
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- 上海市2020年中考物理备考复习资料汇编 专题18 用电流表、电压表测电阻2 上海市 2020 年中 物理 备考 复习资料 汇编 专题 18 用电 电压表 电阻
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1、专题20用电流表、电压表测电阻2第四部分判断电路元件连接及使用问题这类题目考察下列几种情况:滑动变阻器的使用;电流表与电压表的使用(量程及正、负接线柱的选择);待测电阻或滑动变阻器出现的故障;待测电阻与滑动变阻器即其他元件的连接等。1(2019普陀一模)小华在做“用电流表、电压表测电阻”实验的过程中,电源电压保持不变,实验器材齐全且完好。他将待测电阻和滑动变阻器串联接在电路中,闭合电键时,发现电流表、电压表的示数分别如图15所示,移动滑片P,电流表、电压表示数均不变。请指出他电路连接中可能存在的问题。(写出一种情况即可)实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻x (欧)10.12
2、230.58图15发现问题后,他重新正确连接电路,实验步骤正确。闭合电键时,电压表示数为0.6伏;在移动变阻器滑片的过程中,电流表示数的变化范围为0.120.58安。当移动变阻器滑片到某个位置时,电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央。小华实验所用滑动变阻器的最大阻值为欧。请根据小华的实验情况,完成表格中的实验数据记录和计算。(注意:请填写在答题纸上的表格中,电阻计算精确到0.1欧)。【答案】电压表串联在了电路中(电压表并联在了电源两端,电流表并联在了导线两端。)答案合理即可;20欧。【解析】根据电流表的示数为0、电压表有示数且不变,可以判断有以下几种情况:电压表串联在了电路中;电压表
3、并联在了电源两端,电流表并联在了导线两端等。可以得出电源电压为3伏,15伏不存在(见下分析)。他重新正确连接电路,实验步骤正确。闭合电键时,电压表示数为待测电阻两端的电压0.6伏;电流表示数的为0.12安,则待测电阻Rx1=Ux1/I=0.6伏/0.12安=5欧;根据电流表示数最大0.58安,滑动变阻器连入电路的阻值为0,根据Rx1 =5欧可以判断电源电压约为U=IR=0.58A5=2.9V,取3伏,15伏不存在。实验步骤正确,刚闭合电键时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流为0.12A,则滑动变阻器两端电压:UR=U- UX=3V-0.6V=2.4V则变阻器的最大阻值R=UR/I
4、=2.4伏/0.12安=20欧当移动变阻器滑片到某个位置时,电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央。即Ux =1.5伏,I=0.3安,待测电阻Rx2=Ux2/I=1.5伏/0.3安=5欧;根据电流表示数最大0.58安,可以判断滑动变阻器连入电路的阻值为0,则待测电阻Rx3=Ux3/I=3伏/0.58安=5.2欧;2(2019长宁一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”的实验,所用电源电压保持不变,滑动变阻器标有“2A”字样清晰可见,电压表03伏量程已坏,其他实验器材均完好。他连接好电路后,将滑片P移到阻值最大一端,闭合电键S,发现电压表示数为6.0伏,电流表示数为0.9安,他向另一端移动
5、滑片时,发现电压表示数不变,电流表示数变大。经过思考后,小华重新连接电路,按照正确步骤进行实验操作,再次闭合电键S时,电压表示数为4.0伏,电流表示数为0.20安;当移动滑片到某位置时,电流表和电压表的示数如图16所示;当滑片移到另一端时,电流表示数为0.60安。则请判断小华第一次的电路连接情况_; 实验所用滑动变阻器的最大阻值为_欧;实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻Rx (欧)10.20230.60请根据小华的实验情况,完成表格中的实验数据记录和计算。_(注意:请填写在答题纸上的表格中,电阻计算精确到0.1欧)。图16【答案】他将待测电阻和滑动变阻器并联了,电压表测电压
6、为电源电压,电流表测干路电流。实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻x (欧)12.00.2010.010.122.50.2410.436.00.6010.020欧;【解析】将变阻器滑片P移到阻值最大一端,闭合电键S,发现电压表示数为6.0伏,电流表示数为0.9安,他向另一端移动滑片时,发现电压表示数不变,电流表示数变大,可以判断他将待测电阻和滑动变阻器并联了,电压表测电压为电源电压为6伏,电流表测干路电流。小华重新连接电路,按照正确步骤进行实验操作,再次闭合电键S,移动滑片时,电流表的示数变大,而电压表的示数变小为3.5伏,可知电压表与变阻器并联。根据闭合电键时,电压表示数为
7、变阻器两端的电压UR=2.0伏,电流表示数为0.20安,计算变阻器的最大阻值R=UR/I=4伏/0.2安=20欧;第一次实验,待测电阻Rx1=Ux1/I1=2伏/0.2安=10欧;第二次实验,待测电阻Rx2=Ux2/I2=2.5伏/0.24安=10.4欧;第三次实验,待测电阻Rx3=Ux3/I3=6伏/0.6安=10欧。3(2020静安一模)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验所用电源电压保持不变,其他器材齐全且完好。他正确串联电源、待测电阻、电流表、开关后,将电压表并联在电路中,然后闭合开关,观察到电压表的指针位置如图11(a)所示,当他记录示数后准备继续实验时,却发现无法再次实验
8、。经过思考后,小华调整电路重新测电阻。他移动变阻器的滑片,依次进行了三次实验,其操作、步骤以及数据观察、记录均正确。第1次实验为闭合开关时,所观察到两电表的示数如图11(b)所示;第2次实验时观察到两电表的示数为5.5伏、0.36安;第3次实验时,所观察到电压表的示数跟图11(a)所示一致。请根据相关信息完成下列各题:小华第2次实验时,所测得的待测电阻为欧。(保留一位小数)小华第3次实验时所观察到电压表的示数,跟图11(a)所示一致,原因是。求本实验所用滑动变阻器的最大电阻值。(第小题需写出简要的计算过程及理由)【答案】15.3;滑动变阻器连入电路的阻值为零;图11(a)所示电压表的示数为电源
9、电压,U=7.5伏;图11(b)所示电表的示数为4.5伏和0.3安。R变= = =10欧【解析】小华第2次实验时,所测得的待测电阻为Rx2=Ux2/I2=5.5伏/0.36安=15.3欧;小华原来把电压表与电源并联的,所以电源电压为7.5伏。第3次实验时所观察到电压表的示数,跟图11(a)所示一致,原因是滑动变阻器连入电路的阻值为零。图11(a)所示电压表的示数为电源电压,U=7.5伏;图11(b)所示电表的示数为4.5伏和0.3安。则变阻器的最大阻值为R变= = =10欧。4(2020松江一模)小王做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“2
10、0W 2A”字样)、开关以及导线若干,实验器材完好。他连接电路,将滑片放在阻值最大处,闭合开关时,发现电流表的示数为0.3安、电压表无示数,移动滑片,电流表示数发生改变,电压表始终无示数。经检查后发现仅有一只电表连接错误,请指出电表连接中存在的问题。(14)接着他重新正确连接电路,实验步骤正确。闭合开关时,电压表示数为1.2伏;在移动变阻器滑片的过程中,电流表示数的变化范围为0.24安1.2安;当移动变阻器滑片到某个位置时,电流表、电压表的示数如图16(a)(b)所示。请根据相关信息将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)(15)物理量实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电
11、阻Rx平均值(欧)123【答案】(14)将电流表并联在待测电阻两端;物理量实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻Rx平均值(欧)11.20.245.05.123.00.585.236.01.25.0【解析】他连接电路,将滑片放在阻值最大处,闭合开关时,发现电流表的示数为0.3安、电压表无示数,移动滑片,电流表示数发生改变,电压表始终无示数,原因是将电流表并联在待测电阻两端。接着他重新正确连接电路,实验步骤正确。闭合开关时,电压表示数为1.2伏,电流为0.24安;则滑动变阻器两端电压:UR=IR=0.24A20=4.8V;又因为被测电阻与滑动变阻器串联,而串联电路两端电压等于各部
12、分电压之和,故电源电压:U= UR+UX=4.8V+1.2V=6V;第一次实验,待测电阻Rx1=Ux1/I1=1.2伏/0.24安=5欧;第二次实验,待测电阻Rx2=Ux2/I2=3伏/0.58安=5.2欧;第三次实验,待测电阻Rx3=Ux3/I3=6伏/1.2安=5欧。电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=(5+5.2+5)/3=5.1.5根据“用电流表、电压表测电阻”的实验,完成下列要求。实验原理_。小沈同学依照图1电路图正确连接器材,闭合电键后,两电表示数如图2所示,则记录的数据是Ix=_安,Ux=_伏,计算出Rx=_欧;为了减小误差进行多次测量,因此接下去小沈同学要进
13、行的主要操作是:_。小陈同学依照图3电路图连接器材,且将滑片移到变阻器一端,闭合电键S后,两电表都有示数;但移动滑片时,两电表示数都不变化。产生这一现象的原因可能是: _。【答案】R=U/I;0.5,5,10,增减串联电池的节数,改变加在导体两端的电压。第一种可能是:滑动变阻器金属棒两端的接线柱同时连入电路;第二种可能是:滑动变阻器电阻线圈上的两接线柱同时连入电路。【解析】实验原理R=U/I。依照图1电路图正确连接器材,闭合电键后,电流表用小量程,电压表用大量程,则记录的数据是Ix=0.5安,Ux=5伏,计算出Rx=10欧;为了减小误差应该进行多次测量,因为没有滑动变阻器,因此接下去小沈同学要
14、进行的主要操作是:增减串联电池的节数,改变加在导体两端的电压,进行多次测量。小陈同学依照图3电路图连接器材,且将滑片移到变阻器一端,闭合电键S后,两电表都有示数,但移动滑片时,两电表示数都不变化。产生这一现象的原因可能是:把滑动变阻器金属棒两端的接线柱同时连入电路(电阻为零)或把滑动变阻器电阻线圈的两接线柱同时连入电路,相对于一个定值电阻。6小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变所用电压表“015伏”量程损坏,但“03伏”量程完好。所用滑动变阻器上标有“20 2A”字样。(1)他实验步骤正确,闭合电键,观察到电压表、电流表的示数都为0,若电路中只有一处故障且只发生在电
15、阻Rx或滑动变阻器R上,这一处故障原因可能是。换用同样规格的器材排除这处故障后,再闭合电键,观察到电压表、电流表的示数分别为2.4伏和0.18安,则所用的电源电压为伏(2)小明继续减小变阻器连入电路中的阻值,同时在不更改器材的情况下,解决了实验中遇到的困难当滑动变阻器的滑片在某点时,电压表的示数如图2所示,则此时待测电阻RX两端的电压为伏(3)接着,他移动滑动变阻器的滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧),观察到电流表示数为0.24安,则此次RX的阻值为欧【答案】(1)滑动变阻器R断路,6;(2)4;(3)15。【解析】(1)由图知,电压表与待测电阻并联,当滑片向左移时,电压表示
16、数变大,待测电阻两端的电压变大,根据串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压减小,则滑动变阻器的连入电路的阻值应变小,所以将电键的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连。(2)电流表示数为零,说明电路发生断路,电压表示数为零,说明电压表的正负接线柱不能与电源正负极相通,因此电路故障为滑动变阻器R断路;换用同样规格的器材排除这处故障后,实验步骤正确,刚闭合电键时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流为0.18A,则滑动变阻器两端电压:UR=IR=0.18A20=3.6V;又因为被测电阻与滑动变阻器串联,而串联电路两端电压等于各部分电压之和,故电源电压:U= UR+UX=3.6V+2.
17、4V=6V;(3)小明继续减小变阻器连入电路中的阻值,若电压表并在待测电阻两端,此时电压表的示数应该大于2.4伏,而现在只有2伏,应与滑动变阻器并联,故RX两端的电压为Ux= U-UR=6V2V=4V;(4)I=U/R,当滑片位于中点时,滑动变阻器两端电压:UR中=I1R/2=0.24A10=2.4V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以待测电阻两端电压:Ux=6V2.4V=3.6V,则此次RX的阻值:Rx=Ux/I=3.6伏/0.24安=15欧。7(2015嘉定区一模)小林用电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 1A”字样)、电键、导线等器材来测定电阻RX的值。闭合电键S,无
18、论怎么移动变阻器滑片,电压表的示数始终为1.0伏,电流表示数始终为0.10安。产生这种现象的原因可能是。接着,小林经过思考、分析后,重新进行正确的实验。若电源电压保持不变,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,他发现电流表的示数最大示数为0.28安。当他把变阻器的滑片移到某一位置,电压表、电流表的示数如图5(a)、(b)所示,此时它们的读数分别为、。图5根据实验过程中记录的数据,则待测电阻的电阻平均值是欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)【答案】滑动变阻器下端两个接线柱连接在电路中;2.3V;0.24A;10.1。【解析】闭合电键S,无论怎么移动变阻器滑片,电压表的示数始终为1.0伏,电流表示数始终为
19、0.10安,说明电路是通路,滑动变阻器不起作用;因为电流表和电压表的示数都比较小(比后来的要小),所以是把滑动变阻器下端两个接线柱连接在电路中;滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.1安20欧=2伏,电源电压U=UR+UX=2伏+1伏= 3伏,被测电阻的阻值:Rx1=U1/I1=1伏/0.1安=10欧;重新进行正确的实验时,因为电流表的最大值为0.28A,被测电阻两端的最大电压U最大=3V,被测电阻 Rx2=U2/I2=3伏/0.28安=10.7;把变阻器的滑片移到某一位置时,根据图(a)可知,电压表的量程为03V,分度值为0.1V,示数为2.3V;根据图(b)可知,电流表的示数为0.24A,被
20、测电阻的阻值:Rx3=U3/I3=2.3伏/0.24安9.6;电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=(10+10.7+9.6)/3=10.1.8(2015徐汇一模)小明做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材如图16中所示,请完成下列要求。小明连接的电路如图16所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中按规范的实验操作要求连线。小明正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键,移动滑动变阻器滑片过程中,发现电流表始终无示数,电压表示数始终为6伏,产生这种现象的原因是。小明排除故障后按正确的步骤继续实验。闭合电键,观察到电压表、电流表示数如图17所示。将滑片移到中点时,电流
21、表示数为0.58安,在移动滑片过程中,观察到电流表示数的最大值为1.2安。请将实验数据记录表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)物理量实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻Rx平均值(欧)123【答案】图如下16a;Rx断路;见下图。物理量实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻Rx平均值(欧)12.00.455.123.10.585.336.01.25【解析】滑动变阻器与待测电阻串联,且使连入电路中的电阻最大,所以将A接线柱与待测电阻右接线柱相连即可;闭合电键,移动滑动变阻器滑片过程中,发现电流表始终无示数,电路发生断路,电压表示数始终为6伏,说明Rx断路,
22、电压表的示数为电源电压6伏;滑动变阻器阻值为0时,电流表示数的最大值为1.2安,此时,Rx两端的电压为电源电压6伏,待测电阻的阻值:Rx1=U大/I=6伏/1.2安=5欧;按正确的步骤继续实验,闭合电键,根据图17可知,滑动变阻器阻值最大时,U2=2.0伏时,I=0.4安,待测电阻的阻值:Rx2= U2/I2=2.0伏/0.4安=5欧,滑动变阻器的最大电阻Rmax= Rmax =U/I=(6伏-2伏)/0.4安=10欧;将滑片移到中点时,R中=1/2R大=5欧,电流表示数为0.58安,所以UR中=IR中=0.58安5欧=2.9伏,U3= U-UR中=6伏-2.9伏=3.1伏,待测电阻的阻值:R
23、x3= U3/I3=3.1伏/0.58安=5.3欧;待测电阻阻值取三次的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=5.1欧。9小华同学做“用电流表电压表测电阻实验”,实验器材齐全且完好。他连接电路并将变阻器的滑片放置于一端,闭合电键,观察到电流表电压表示数如图9(a)与(b)所示,接着他将滑片移动到另一端,观察到电流表示数减小到0.12安,而电压表示数则增大到6伏,由上述现象判断他的实验过程中可能存在的问题是:(1)。(2)。他经过分析,重新调整电路进行实验,且步骤正确。闭合电键观察到电压表的示数如图9(c)所示。移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.2安。请帮小华完成实验数据表格的
24、填写(电阻精确到0.1欧)。物理量实验序号电压(V)电流(A)电阻(W )电阻平均值(W)10.1220.203【答案】电压表并联在滑动变阻器两端;闭合电键时滑片位于阻值最小处;如图表:物理量实验序号电压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均值(欧)11.512.512.622.512.537.50.5812.9【解析】由题连接电路并将变阻器的滑片放置于一端,闭合电键,观察到电流表比较大,说明电路中电阻比较小,电压表示数为0,应该是电压表并联在滑动变阻器两端且连入电路的阻值为0;他将滑片移动到另一端,即滑动变阻器的电阻最大时,电流最小为0.12安,变阻器两端的电压为6伏;由此说明实验中存在的问题:
25、(1)闭合电键时滑片位于变阻器最小阻值处;(2)电压表不是测被测电阻两端电压,而是测滑动变阻器两端电压;重新调整电路进行实验,且步骤正确。滑动变阻器两端且连入电路的阻值为最大,电路中的电流还是0.12安,变阻器两端的电压仍为6伏;此时电压表与待测电阻并联,待测电阻两端的电压为1.5V,所以电源电压U=UR+UX=6伏+1.5伏= 7.5伏,滑动变阻器的最大阻值为Rmax =U/I=6伏/0.12安=50欧,当变阻器的滑片在中点时,电流表示数I2=0.2A,滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.2安25欧=5伏,待测电阻两端的电压U2x= U-UR=7.5伏-5伏= 2.5伏,Rx2=U2x/I2
26、=2.5伏/0.2安=12.5;变阻器的滑片在阻值最大处时:Rx1=U1/I1=1.5伏/0.12安=12.5欧;变阻器的滑片在阻值最小处时:Rx3=U3/I3=7.5伏/0.58安=12.9欧;电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=12.6欧。10小华做“用电流表、电压表测电阻”的实验,所用电源电压保持不变,滑动变阻器标有“2A”字样清晰可见,电压表03伏量程已坏,其他实验器材均完好。他连接好电路后,将滑片P移到阻值最大一端,闭合电键S,发现电压表示数为6.0伏,电流表示数为0.9安,他向另一端移动滑片时,发现电压表示数不变,电流表示数变大。经过思考后,小华重新连接电路,按
27、照正确步骤进行实验操作,再次闭合电键S时,电压表示数为4.0伏,电流表示数为0.20安;当移动滑片到某位置时,电流表和电压表的示数如图28所示;当滑片移到另一端时,电流表示数为0.60安。则请判断小华第一次的电路连接情况_;实验所用滑动变阻器的最大阻值为_欧;请根据小华的实验情况,完成表格中的实验数据记录和计算。_(注意:请填写在答题纸上的表格中,电阻计算精确到0.1欧)。实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻x (欧)10.20230.60图28【答案】他将待测电阻和滑动变阻器并联,电压表测的是电源电压,电流表测干路电流;20欧;见表:实验序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻
28、Rx(欧)电阻x (欧)12.00.2010.010.122.50.2410.436.00.6010.0【解析】他连接好电路后,将滑片P移到阻值最大一端,闭合电键S,发现电压表示数为6.0伏,电流表示数为0.9安,他向另一端移动滑片时,发现电压表示数不变,电流表示数变大。由此可以判断:他将待测电阻和滑动变阻器并联了,电压表的示数为电源电压6伏,电流表测干路电流。重新连接电路,按照正确步骤进行实验操作时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电压表示数从4.0伏变为3.5伏也变小,说明电压表并联在变阻器两端,电流表示数最小为为0.20安;由此可求变阻器的最大电阻值:Rmax=U/I=4伏/0.2安=20
29、欧;对三次测量数据分别进行计算Rx的阻值:按照正确步骤进行实验操作,再次闭合电键S时,待测电阻两端的电压U1= U-UR=6伏-4伏= 2伏,Rx1=U1/I1=(6伏-4伏)/0.2安=10欧;当移动滑片到某位置时,待测电阻两端的电压U2= U-UR=6伏-3.5伏=2.5伏,Rx2=U2/I2=2.5伏/0.24安=10.4欧;当滑片移到另一端时,待测电阻两端的电压U3=6伏,Rx3=U3/I3=6伏/0.6安=10.0欧;电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=10.1欧11某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持不变。他们正确串联实
30、验器材,将电压表并联在电路中,并将滑片移至变阻器的一端。闭合电键时,观察到电压表、电流表的示数如图17所示。移动滑片,观察到电压表示数不变,电流表示数逐渐变大,产生这种现象的原因是。小组同学经过认真思考,重新正确连接电路,操作步骤正确。闭合电键时,观察到两电表的指针所指刻度仍与图17所示一致。则电源电压是伏,滑动变阻器的最大阻值是欧。移动变阻器的滑片,又测得一组数据为“1.6伏,0.30安”,则此时变阻器接入电路的阻值(选填“大于”、“等于”或“小于”)变阻器最大阻值的二分之一。继续移动变阻器的滑片,观察到两电表的指针同时都达到了小量程的满刻度。根据该组同学实验过程中观察和记录的三组数据,计算
31、待测电阻的平均值是欧。(精确到0.1欧)【答案】电压表并联在电源两端; 6,20;大于; 5.1。【解析】正确串联实验器材,将电压表并联在电路中,移动滑片,观察到电压表示数不变,电流表示数逐渐变大,产生这种现象的原因是电压表并联在电源两端,则电源电压为6伏;小组同学重新正确连接电路,操作步骤正确。闭合电键时,观察到两电表的指针所指刻度仍与图17所示一致,则待测电阻两端的电压为1.2伏(小于电源电压6伏),电流为0.2安(小于后来的电流0.3安),滑动变阻器的最大阻值R=UR/I=(6伏-1.2伏)/0.24安=20欧。根据测得一组数据为“1.6伏,0.30安”,此时滑动变阻器的阻值R滑=U滑/
32、I=4.4伏/ 0.3安=14.7欧,大于变阻器最大阻值的二分之一。重新正确连接电路,第一次实验时:Rx1=U1/I1=1.2伏/0.24安=5.0欧;又测得一组数据为“1.6伏,0.30安”时:Rx2=U2/I2=1.6伏/0.3安=5.3欧;继续移动变阻器的滑片,观察到两电表的指针同时都达到了小量程的满刻度时:Rx3=U3/I3=3伏/0.6安=5欧;电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=5.1欧。12小华在做“用电流表、电压表测电阻”实验的过程中,电源电压保持不变,实验器材齐全且完好。他将待测电阻和滑动变阻器串联接在电路中,闭合电键时,发现电流表、电压表的示数分别如图1
33、5所示,移动滑片P,电流表、电压表示数均不变。请指出他电路连接中可能存在的问题。(写出一种情况即可)发现问题后,他重新正确连接电路,实验步骤正确。闭合电键时,电压表示数为0.6伏;在移动变阻器滑片的过程中,电流表示数的变化范围为0.120.58安。当移动变阻器滑片到某个位置时,电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央。小华实验所用滑动变阻器的最大阻值为欧。请根据小华的实验情况,完成表格中的实验数据记录和计算。(注意:请填写在答题纸上的表格中,电阻计算精确到0.1欧)。【答案】电压表串联在了电路中(或电压表并联在了电源两端,电流表并联在了导线两端);20欧;见下表:【解析】发现电流表、电压
34、表有示数,移动滑片P,电流表、电压表示数均不变。他在电路连接中可能存在的问题:电压表串联在了电路中(或电压表并联在了电源两端,电流表并联在了导线两端),此时电压表的示数为电源电压3伏;重新正确连接电路,实验步骤正确。闭合电键时,电压表示数为0.6伏;在移动变阻器滑片的过程中,电流表示数的变化范围为0.120.58安,当I小=0.12安,滑片在最大值的一端时,U滑= U- Ux=3伏-0.6伏=2.4伏,R滑=U滑/I小=2.4伏/0.12安=20欧,即小华实验所用滑动变阻器的最大阻值为20欧。当移动变阻器滑片到某个位置时,电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央时:Rx2=U2/I2=1
35、.5伏/0.3安=5欧;实验序号1:Rx1=U1/I1=(3伏-2.4伏)/0.12安=5欧;电流表示数最大0.58安时:Rx3=U3/I3=3伏/0.58安=5.2欧;电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=5.1欧.13学习了“伏安法”测电阻,小张决定自主实验。首先依照图17(a)所示电路图正确连接器材,闭合电键后,他观察到电压表、电流表示数分别为6伏和0.58安;为了减小误差进行多次测量,他又从“10 1A”、“20 1A”两个变阻器中选择一个接入电路,当滑片置于一端时,电流表示数如图17(b)所示,在滑片向另一端移动过程中,他发现两电表示数始终不变。思考后他重新连接并进
36、行实验,将正确测得的两组实验数据记录在草稿纸上,如图17(c)所示。实验过程中出现两电表示数始终不变的原因可能是:。小张选用的滑动变阻器规格是:。请根据图17及相关信息,将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)【答案】滑动变阻器相当于定值电阻接入电路中;“20 1A”;如下: 【解析】根据图17(a)所示电路图,电压表示数即电源电压为U=6伏,待测电阻约为Rx=Ux/I=6伏/0.58安=10.3欧;在滑片向另一端移动过程中,他发现两电表示数始终不变且比后来的电流小,所以是把滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路中,相当于定值电阻接入电路中;从“10 1A”、“20 1A”两个变阻器中选择一
37、个接入电路,当滑片置于一端,电路中的电流为0.2A时,则待测电阻两端的电压约为UX=IRX=0.2安10.3欧=2.06伏,变阻器两端的电压约为UR=6伏-2伏=4伏,R=UR/I=4伏/0.2安=20欧,所以选用的是“20 1A”变阻器;重新连接并进行实验时,因为电压表并联在待测电阻两端,所以电流与电压同时变大或同时变小,Rx2=U2/I2=3.5伏/0.34安=10.3欧;Rx3=U3/I3=2.8伏/028安=10.0欧;电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=10.2欧。14(2017长宁一模)小王同学在做“用电流表电压表测电阻”的实验时,实验器材齐全且完好。他连接电路
38、,闭合电键,观察到电压表、电流表示数如图17(a)所示,接着他将滑片移到另一端,观察到电压表示数为6伏,电流表示数为0.12安,请根据上述现象判断实验过程中可能存在的问题是。(写出其中一个问题即可)经过分析后小王调整电路重新实验,且步骤正确。闭合电键,观察到电压表的示数如图17(b)所示。移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.2安。请画出他调整后的实验电路图。(请画在答题卡的方框内)请帮小王完成实验数据表格的填写(电阻精确到0.1欧)。【答案】电压表接在滑动变阻器两端,滑片没有移到阻值最大处(写出其中之一即可)。见图。【解析】连接电路并将变阻器的滑片放置于一端,闭合电键时,观察到电压表的示数
39、为0,电流表的示数为0.58安,将滑片移到另一端,观察到电压表示数为6伏,电流表示数为0.12安,电流减小,由此说明实验中闭合电键时,变阻器的滑片位于变阻器最小阻值处,电压表的示数为变阻器两端电压;当他将滑片移到另一端时,观察到电压表示数为6伏,电流表示数为0.12安,可得出变阻器的最大阻值R=U/I=6伏/0.12安=50欧;调整电路重新实验,且步骤正确,是将电流表和滑动变阻器串联在电路中,将电压表与被测电阻并联,变阻器连入电路的阻值最大,电压表的示数如图17(b)所示为Ux=1.5伏,因为此时电流不变还是0.12安,所以变阻器两端的电压仍为UR=6伏,电源电压为U=UR+UX=6伏+1.5
40、伏=7.5伏;Rx1=U1/I1=1.5伏/0.12安=12.5欧;移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.2安,此时变阻器两端的电压UR=IR=0.2安25欧=5伏。待测电阻两端的电压Ux=U-UR=7.5V-5V=2.5V,Rx2=U2/I2=2.5伏/0.2安=12.5欧;最先连接的电路,电压表是与变阻器并联的,闭合电键,变阻器的滑片位于变阻器最小阻值处,观察到电压表的示数为0、电流表示数为0.58安,则待测电阻两端的电压Ux=7.5V,待测电阻Rx3=U3/I3=7.5伏/0.58安=12.9欧。15小李同学用电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 2A”字样)等完好器材,测定电
41、阻RX的值。他按图17的电路图连接电路,并将变阻器的滑片放置于一端,然后闭合电键,发现无论怎样移动滑片P,电流表和电压表示数都为零。接着他将电路中的电压表先后并联到滑动变阻器两端b、c上,观察到电压表的示数变为9伏、电流表示数仍为零。经思考,小李排除故障,再次按图17电路图正确连接电路,操作步骤正确。闭合电键,他在将滑片P从滑动变阻器一端移动到另一端的过程中,发现电流表示数从0.30安增大到0.9安;当滑片P在中点附近某个位置时,电压表、电流表的示数如图18(a)、(b)所示,请根据小李同学实验过程中观察到的现象填写实验表格_(注意:请填写在答题纸上的表格中,电阻计算精确到0.1欧)。【答案】
42、物理量实验序号电压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均值(欧)1310.010.124.50.4410.23910.0【解析】(1)按图17的电路图连接电路,无论怎样移动滑片P,电流表和电压表示数都为零,电路出现断路;将电路中的电压表先后并联到滑动变阻器两端b、c上,观察到电压表的示数变为9伏、电流表示数仍为零,判断电路故障为滑动变阻器断路,由此可知道电源电压为9伏;(2)再次按图17电路图正确连接电路,操作步骤正确。对三次测量数据分别进行计算Rx的阻值:第一次实验,滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.3安20欧=6伏,Ux= U-UR=9伏-6伏= 3伏,Rx1=U1/I1=3伏/0.3安=1
43、0.0;当滑片P在中点附近某个位置时,Rx2=U2/I2=4.5伏/0.44安=10.2;当变阻器连入电路的电阻为0时,电流表示数为0.9安,Rx3=U3/I3=9伏/0.9安=10.0;电阻的平均值为x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=10.1欧16小沈做“用电流表、电压表测电阻”的实验,先将待测电阻Rx、标有“20W2A”字样的滑动变阻器、电流表、电源、电键用导线串联起来,然后将电压表并接在Rx两端。在闭合电键S后,他发现电压表无示数、电流表有示数但指针偏转较小,且移动变阻器滑片过程中,电流表示数始终不变,产生上述现象的原因可能是。她找到问题后,按正确步骤重新实验,闭合电键后再度移动
44、变阻器的滑片,发现电压表示数变化范围为26伏,则电源电压为伏;当变阻器滑片移到中点时,电流表示数为0.28安,此时电压表示数为伏,待测电阻的阻值为欧。(精确到0.1欧)【答案】Rx短路,滑动变阻器都接在下接线柱相当于定值电阻;(正确写出一种情况得1分),本小题只要回答合理均可以得分; 6,3.2,11.4。【解析】在闭合电键S后,发现电压表无示数、电流表有示数但指针偏转较小,且移动变阻器滑片过程中,电流表示数始终不变,产生上述现象的原因可能是Rx短路或滑动变阻器都接在下接线柱相当于定值电阻;按正确步骤重新实验,闭合电键后再移动变阻器的滑片,当变阻器连入电路的电阻为0时,电压表示数最大6伏,则电
45、源电压为6伏;当变阻器滑片移到中点时,电流表示数为0.28安,此时滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.28安10欧=2.8伏,待测电阻两端的电压Ux=U-UR=6伏-2.8伏=3.2伏,即电压表示数为3.2伏,待测电阻的阻值为Rx1=U1/I1=3.2伏/0.28安=11.4欧。第五部分判断电源电压问题1(2016上海中考题)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻R、电流表、电压表(只有0-3伏档完好)、滑动变阻器(标有“20 2A”字样)、电键以及导线若干。实验中,小华正确连接电路,且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如图1
46、2(a)、(b)所示。通过计算说明实验所用电源的电压。小华移动变阻器的滑片,观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验:(a)根据图12中电表的示数等信息判断,在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大,并简述理由。(b)根据小华重新实验中所记录的一组数据(见上表),计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1欧)。【答案】6伏;(a)不能,(b)15.3欧。【解析】小华正确连接电路,电压表与待测电阻并联,由图12可知:电压表示数约为2.5伏,即Ux=2.5伏;变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表示数约为0.16安,变阻器两端的电压约为UR=IR=0.16安20欧=3.2伏,电源
47、电压U=Ux+UR=2.5伏+3.2伏=5.7伏,由题意知,电源电压为2伏的整数倍,所以电源电压为6伏。(a)当变阻器接入电路中的电阻最大时,U2=IR2=0.16安20欧=3.2伏3伏,超出电压表0-3伏档的量程,所以不能使变阻器接入电路中的电阻最大;(b)待测电阻两端的电压UX=U-UR=6伏-1.4伏=4.6伏,待测电阻的大小RX=UX/IX=4.6伏/0.3安=15.3欧。2小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,所用器材齐全且完好,电源电压不变(1.5伏的整数倍),所用滑动变阻器上标有“50 2A”字样。小华正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键,电流表、电压表的示数如图16(a)
48、、(b)所示。该实验的原理是。“小华正确连接电路,实验步骤正确”表明电压表并联在两端,闭合电键时,滑动变阻器连入电路的阻值,本实验所用的电源电压为伏。接着小华移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.18安,此时所测的电阻为欧。(电阻精确到0.1欧)【答案】R=U/I;待测电阻;最大;9;25.0。【解析】该实验的原理是R=U/I。“小华正确连接电路,实验步骤正确”表明电压表并联在待测电阻两端,闭合电键时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,即Rmax=50欧,此时电流为0.12安(因为后来小华移动滑片到中点位置时,电流表的示数变大为0.18安),滑动变阻器两端的电压:UR=IR=0.12安50欧=6
49、伏,待测电阻两端的电压UX=3伏(大量程)或UX=0.6伏(小量程);本实验所用的电源电压为:U=UX+UR=3伏+6伏=9伏或U=UX+UR=0.6伏+6伏=6.6伏(舍去),因为电源电压为1.5伏的整数倍,所以U =9伏;小华移动滑片到中点位置时,电流表的示数为0.18安,此时UR=IR=0.18安25欧=4.5伏,待测电阻两端的电压Ux= U-UR=9伏-4.5伏= 4.5伏,所测的电阻为Rx=Ux/I=(9伏- 4.5伏)/0.18安=25欧。3某同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,可供选择的器材有:电源2个(电压分别为6伏、4.5伏),滑动变阻器2个(分别标有“l03A”和“20
50、1A”的字样),待测电阻Rx(估计阻值约为19欧),电压表、电流表、电键各1个和导线若干。他选用器材,按图15连接电路,且步骤正确。闭合电键,发现电流表的示数为0.2安。则(1)该同学在实验中所选用的电源电压为伏,所选用的滑动变阻器的最大电阻为欧。(2)当该同学移动滑动变阻器的滑片到中点时(即连入电路中的电阻为变阻器最大值的一半),电流表的示数为0.24安,此时电压表V的示数为伏。他继续移动滑动变阻器的滑片,发现电路中的最大电流为0.3安,此时电压表V的示数为伏,则测得Rx的阻值为欧。【答案】(1)6,10;(2)4.8,6,20。【解析】(1)闭合电键,电流表的示数为0.2安,电源电压可能为
51、:使用“l03A”的滑动变阻器时: U1=I(Rx+R1)=0.2A(19+10)=5.8V;使用“203A”的滑动变阻器时:U2=I(Rx+R2)=0.2A(19+20)=7.8V;因此所选用的电源电压为6V,所选用的滑动变阻器的最大阻值为10;(2)当滑片到中点时,滑动变阻器两端电压:UR=I1/2R=0.24安5欧=1.2伏,串联电路两端电压等于各部分电压之和,待测电阻两端的电压Ux= U-UR=6伏-1.2伏= 4.8伏,即电压表V的示数为4.8V;当电流表示数最大值时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,则待测电阻两端的电压等于电源电压,即6V;待测电阻的阻值Rx=Ux/I=6伏/0.3安
52、=20欧。4小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表(只有03伏档完好)、滑动变阻器(标有“20W 2A”字样)、电键以及导线若干。实验中,小华正确连接电路,闭合电键并移动变阻器的滑片到一端时,观察到电流表示数为0.56安,电压表指针偏转如图13所示,他立刻断开电键。经过思考后,他按照正确步骤进行实验,闭合电键时观察到电流表示数为0.2安;他移动变阻器的滑片,观察到电压表示数为2.6伏时,电流表示数如图14所示。请根据相关信息将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)【答案】下表:【解析】小华第一次正确连接电路,闭合电
53、键并移动变阻器的滑片到一端时,观察到电流表示数为0.56安,是把滑动变阻器连入电路的电阻为0,此时待测电阻两端的电压大于3伏;后来按照正确步骤进行实验,他移动变阻器的滑片,观察到电压表示数为2.6伏时,电流为0.24安,所以待测电阻的大小约为Rx2=U2/I2=2.6伏/0.24安=10.8欧;按正确步骤进行实验,闭合电键时R=20欧,电流I=0.2安,变阻器两端的电压UR=IR=0.2安20欧=4伏;待测电阻两端的电压约为UR=IR=0.2安10.8欧=2.16伏。电源电压U=UR+UX=4伏+2.16伏= 6.16伏,根据电源电压为2伏的整数倍,所以取6伏。计算Rx的阻值:原来的电路,当闭
54、合电键并移动变阻器的滑片到一端时,即变阻器连入电路的阻值为0,电流表示数为最大电流0.56安,待测电阻两端的电压为6伏,Rx1=U1/I1=6伏/0.56安=10.7欧;他按照正确步骤进行实验,闭合电键时观察到电流表示数为0.2安,滑动变阻器两端的电压UR=IR=0.2安20欧=4伏,待测电阻两端的电压Ux= U-UR=6伏-4伏=2伏,Rx2=U2/I2=2伏/0.2安=10.0;他移动变阻器的滑片,电压表示数为2.6伏时,电流0.24安,Rx2=U2/I2=2.6伏/0.24安=10.8;电阻的平均值为x =( Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=10.5欧。5.小陆同学做“用电流表、电压表
55、测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍且保持不变)、一个待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干。小陆连接电路,使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时观察到电压表示数为6伏、电流表示数为0.3安。小陆移动滑片P到某一位置,发现电压表和电流表示数如图23(a)、(b)所示。他继续移动滑片P至另一端时发现电流表示数为1.4安。请根据相关信息求出滑动变阻器的最大电阻。通过计算说明实验所用电源的电压。计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1欧)。【答案】20欧;7.5伏;5.1欧。【解析】小陆连接电路,使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时观察到电压表示数为6伏、电流表示数为0
56、.3安。小陆移动滑片P到某一位置根据电压表和电流表示数如图23(a)、(b)所示的位置可以判断:电流表的示数变大,电压表的示数变小,所以电压表与变阻器并联。当变阻器接入电路中的电阻最大时,R滑大=U滑大/I=6伏/ 0.3安=20欧;闭合电键时观察到电压表示数为6伏、电流表示数为0.3安时,电源电压U=6伏+Ux小陆移动滑片P到某一位置时,电压表示数为4.5伏、电流表示数为0.6安,则待测电阻两端的电压为原来的2倍,即2Ux,电源电压为U=4.5伏+2Ux由与得出Ux=1.5伏U =Ux+6伏=7.5伏第一次实验,变阻器接入电路中的电阻最大时:Rx1=Ux1/I1=1.5伏/0.3安=5欧第二
57、次实验,移动滑片P到某一位置时:Rx2=Ux2/I2=3伏/0.6安=5欧第三次实验,继续移动滑片P至另一端时发现电流表示数为1.4安时:Rx3=Ux3/I3=7.5伏/1.4安=5.4欧平均值x =(Rx1+ Rx2+ Rx3)/3=5.1欧。6(2018浦东新区一模)小王在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,元件均完好,电源电压为2伏的整数倍,滑动变阻器上标有“20 2A”字样。他正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键后,电流表的示数如图14(a)所示;当把滑动变阻器的滑片P恰好移到中点时,电压表示数如图14(b)所示;小王继续移动滑片P,在确保安全的情况下,又测得电路中的最大电流为0.42
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