1. 请利用图(a)所示的器材进行下面的实验。
(1)在图(b)所示的虚线框内画出一个测量电阻R阻值的电路图。
(2)根据电路图连接图(a)的实物图。
(3)你所设计的测量电阻的方法通常称为“
伏安
法”。

(4)实验中需要测哪些物理量?答:
待测电阻两端的电压U,通过待测电阻的电流I
。
(5)写出待测电阻的计算公式:
$R=\frac{U}{I}$
。
(6)连接电路时,开关必须是
断开
的,当把滑动变阻器的A、C两个接线柱接入电路时,滑片P应放在
B(或D)
(填字母)端。
答案:1.(1)图略 (2)图略 (3)伏安 (4)待测电阻两端的电压U,通过待测电阻的电流I (5)$R=\frac{U}{I}$ (6)断开;B(或D)
解析:
【分析】要测量电阻R的阻值,需依据欧姆定律,通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流来计算,该方法为伏安法。设计电路时,需将电源、开关、滑动变阻器、待测电阻R、电流表串联,电压表并联在R两端;连接电路时开关需断开,滑动变阻器滑片要调至最大阻值处,保护电路。
【解析】(1)电路图:电源正极出发,依次连接开关、滑动变阻器、待测电阻R、电流表,回到电源负极,电压表并联在R两端,按此结构画出图(b)的虚线框内电路图即可。(2)实物连接:电流表串联,电流从正接线柱流入、负接线柱流出;电压表并联在R两端,正接线柱接靠近电源正极侧;滑动变阻器采用“一上一下”接线,接A、C时,滑片P应放在B端(最大阻值处)。(3)通过测电压和电流计算电阻的方法是伏安法。(4)实验需测量待测电阻R两端的电压U和通过R的电流I。(5)由欧姆定律变形得待测电阻公式$R=\frac{U}{I}$。(6)连接电路时开关必须断开;滑动变阻器接A、C时,接入电阻丝为AP段,滑片P在B端时电阻最大,故放在B端。
【答案】(1)电路图略;(2)实物连接略;(3)伏安;(4)待测电阻两端的电压U和通过待测电阻的电流I;(5)$R=\frac{U}{I}$;(6)断开;B
【知识点】伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】本题为电学基础实验题,考查伏安法测电阻的核心内容,涵盖电路设计、实物连接、实验原理、操作注意事项,是学生需掌握的基础实验,难度适中。
【难度系数】0.6
2. 某同学用伏安法对四个电阻各测量一次,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在$U-I$坐标系中描点,得到了如图所示甲、乙、丙、丁四个点。比较这四个电阻的大小,其中阻值最大的是 (
C
)

A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
答案:2. C
解析:
【分析】要比较四个电阻的大小,需利用欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $。在U-I坐标系中,某点对应的电压与电流的比值(即该点和原点连线的斜率)等于该点的电阻阻值,斜率越大,电阻越大。因此只需分别连接原点与甲、乙、丙、丁四个点,比较连线的斜率即可判断电阻大小。
【解析】根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,U-I图像中,点与原点连线的斜率表示电阻大小。连接原点O与甲、乙、丙、丁四个点,观察可知:丙点与原点连线的斜率最大,因此丙对应的电阻阻值最大。
【答案】C
【知识点】欧姆定律、U-I图像与电阻
【点评】本题考查欧姆定律在U-I图像中的应用,核心是理解U-I图像中电阻的几何意义,属于基础题,难度适中。
【难度系数】0.6