9專項訓(xùn)練九特殊方法測電阻電功率

1、專項訓(xùn)練（九）特殊方法測電阻、電功率1某課外科技小組設(shè)計了如圖ZX9 1所示的電路來測量電源電壓U和待測電阻 R的值，已知滑動變阻器的最大阻值為20 Q，其實驗步驟如下：圖 ZX9- 1（1）該小組的同學(xué)按電路圖連接好電路后，將滑動變阻器的滑片P滑到最右端b點，閉合開關(guān)S、斷開開關(guān) S,無論怎樣移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)但始終保持不變，則電路故障的原因可能是。（寫出一種即可） 排除故障后，將滑動變阻器的滑片 P滑到最右端的b點，閉合開關(guān) S和S2,電壓表的示數(shù)為 3 V ;再斷開開關(guān)S2, 此時電壓表的示數(shù)為 2.4 V，則電源電壓 U=V,待測電阻 R=Q。保持開關(guān)S閉合、S斷開，當(dāng)滑片

2、P恰好滑到滑動變阻器的中點時，電壓表的示數(shù)應(yīng)為 V,此時待測電阻 R的電功率為W2圖ZX9- 2甲是用“伏安法”測量未知電阻R阻值的實物電路圖。甲乙丙圖 ZX9- 2（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整，使滑片P向左移動時，電流表示數(shù)變小。（2）閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到 處；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，則出現(xiàn)的故障可能是 R。 排除故障后，閉合開關(guān)，當(dāng)滑片移動到某位置時， 電壓表示數(shù)為2.4 V,電流表示數(shù)如圖乙所示， 其讀數(shù)為 A,則未知電阻Q。 若實驗中電壓表損壞，利用其他的原有器材也能測出未知電阻R的阻值，實驗電路如圖丙所示 （滑動變阻器

3、最大阻值為母，電源電壓未知且不變），請將下列實驗步驟補充完整： 閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P移到a端，記錄電流表示數(shù)li； 閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P移到，記錄電流表示數(shù) 丨2； 寫出待測電阻的表達式：R=。（用已知量和測量量符號表示 ）3. 2017 天津現(xiàn)有一個阻值為 20 Q的定值電阻 母、一個電壓約為15 V的電源、一個量程為 01 A的電流表、一個 單刀雙擲開關(guān)（其資料如圖ZX9- 3 所示）及導(dǎo)線若干。請你利用上述器材設(shè)計實驗，測出阻值約為10 Q的未知電阻R的阻值。要求：（1）請畫出實驗電路圖。 寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量。 寫出待測電阻 R的數(shù)學(xué)表達式。（用已知

4、量和測量量表示）甲乙丙 0 3屮T圖 ZX9 33 V，小燈泡的額定電壓為2.5 V4 “測量小燈泡電功率”的實驗電路如圖ZX9- 4甲所示。電源電壓為便用方ft：單刀氛榔評美曲動端W 和不動端r V”兩牛加欄向r”克“才融點，超 弭哉捷的作扁.(1) 閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片(2) 實驗中，閉合開關(guān)，移動滑片向(選填“A”或“ B”A,則小燈泡的額定功率為(3) 此實驗只用電流表而不用電壓表也能測小燈泡額定功率，其電路如圖丙所示，R0 = 10 Q,其中關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A的示數(shù)為A時，再讀出電流表 Ai的示數(shù)，才能計算出小燈泡的額定功率。5在“測定小燈泡的電功率”

5、的實驗中(小燈泡上標有“ 3.8 V字樣)，電源電壓恒定。(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖ZX9 5甲中的實物電路連接完整，要求滑動變阻器滑片P向右滑動時燈泡變亮。,!1LI圖 ZX9 4P應(yīng)置于(選填“A”或“ B)端，目的是。P到某個位置時，電壓表的示數(shù)為2.2 V，若想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P)端移動，使電壓表的示數(shù)為V,這時電流表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為W 肩乙丙圖 ZX9 5(2) 在檢查連接時，滑動變阻器滑片P應(yīng)移到(選填“A”或“ B)端，目的是保護電路。(3) 實驗時，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動滑動變阻器滑片P使電壓表示數(shù)為 V,此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則通過燈泡的電

6、流為A,燈泡的額定功率為W(4) 做完實驗后，小明看到實驗臺上有一個定值電阻R,上邊的數(shù)字模糊不清，想測出它的阻值，可是發(fā)現(xiàn)電壓表損壞，經(jīng)過小組討論設(shè)計了圖丙和丁兩個電路圖，小明認為利用前面的數(shù)據(jù)和這兩個電路圖，都能測出R的阻值。你認為能測出R阻值的電路圖是圖。6. 2017 南京在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓U額=2.5 V。(1)圖ZX9- 6甲是小明測量小燈泡額定功率的實物電路圖，圖中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請在這根導(dǎo)線上打“X”，并 在圖中改正。甲乙同圖 ZX9 6 閉合開關(guān)前，滑片 P應(yīng)位于 （選填“A”或“ B”）端。閉合開關(guān)，移動滑片 P直到電壓表示數(shù)為 2.5

7、V，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 W（4）小華設(shè)計了如圖丙所示的電路也完成了該實驗。請完成下列填空（電源電壓不變，R和R2為滑動變阻器，R2的最大阻值為Ro）。 只閉合開關(guān) ，調(diào)節(jié)R,使電壓表的示數(shù)為 2.5 V ； 只閉合開關(guān) ，調(diào)節(jié)，使電壓表的示數(shù)仍為 2.5 V ； 接著將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U;再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為則小燈泡額定功率的表達式P額=。（用U額、Ro、Ui、U2表示）參考答案1. （1）滑動變阻器斷路（2）35 （3）20.2解析（1）將滑動變阻器的滑片P滑到最右端b點，閉合開關(guān) S、斷開開關(guān) S,滑動變阻器與

8、電阻R串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，無論怎樣移動滑片P發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)但始終保持不變，說明與電壓表并聯(lián)的滑動變阻器可能斷路了，使電壓表示數(shù)接近于電源電壓。排除故障后，將滑動變阻器的滑片P滑到最右端的b點，閉合開關(guān) S和電壓表的示數(shù)為3 V,此時電路中僅有滑動變阻器，說明電源電壓為 3 V ;再斷開開關(guān) S2,滑動變阻器與電阻RX串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，U#2 4 V此時電壓表的示數(shù)為 2.4 V,說明滑動變阻器兩端的電壓為2.4 V,電路中的電流為I =廠=0.12 A,則待測電R骨 20 L2U- U骨 3 V 2.4 V阻的阻值r= 麗2A= 5 Q。1保持開關(guān)Si閉

9、合、S斷開，當(dāng)滑片P恰好滑到滑動變阻器的中點時，電路中的總電阻為：R總=只滑+ R=尹滑+ RX1=qX20 Q + 5 Q = 15 Q,電路中的電流為IX 10 Q = 2 V ;此時待測電阻 RX的電功率為 P= I2. (1)如圖所示U 3 V一=0.2 A，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為R 總15 QU 滑=I 滑=0.2 A2 2RX= (0.2 A) X 5 Q = 0.2 W。阻值最大斷路(3) 0.2410I 2Rd(4) b端一廠I 1 I 2解析(4)閉合開關(guān)，當(dāng)滑片移到最左端a時，R)與R(3)R =124. (1)A保護電路(2)B2.50.320.8(3)0.25解析(1)閉合

10、開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于使其接入電路中的阻值最大的A端；目的是保護電路，使電路中的電流不致過大。(2)若想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)使小燈泡兩端的電壓即電壓表的示數(shù)達到其額定電壓2.5 V，由題意知則應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的阻值，向B端移動滑片P,使電壓表的示數(shù)為2.5 V;由題圖乙可知，此時電流表使用的是00.6 A的量程，則示數(shù)為 0.32 A ;小燈泡的額定功率為： P額=U額I額=2.5 V X 0.32 A = 0.8 W。(3)圖丙 電路中，將定值電阻R)與小燈泡并聯(lián)，它們兩端的電壓相同。為測出小燈泡的額定功率，應(yīng)使它們兩端的電壓為小燈U額 2.5 V泡的額定電壓2.5 V,

11、則電流表 A的示數(shù)為12= -= 0.25 A,再讀出電流表 A的示數(shù)，才能計算出小燈泡的額E 10 Q定功率。5. (1)如圖所示(2) A(3)3.80.3 1.14(4)丙解析(1)測小燈泡電功率的實驗中，滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)接入電路中，題中要求“滑動變阻器的滑片P向右端移動時小燈泡變亮”，所以滑片右移時滑動變阻器連入電路的阻值變小，應(yīng)將接線柱B接入電路中；電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡額定電壓為3.8 V，所以電壓表應(yīng)使用015 V量程。 為了保護電路，滑片應(yīng)置于最大阻值處，所以滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到A端。(3) 當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8 V時，燈泡正常發(fā)光；由題圖乙所示電流表可知，其量程為00.6 A,分度值為0.02 A，則示數(shù)為 0.3 A，燈泡的額定功率：P額=U額I額=3.8 V X 0.3 A = 1.14 W。(4) 圖丙中，只閉合開關(guān)S時，電流表測通過燈泡的電