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3.如圖1所示是小明同學(xué)在“測(cè)量導(dǎo)體電阻”的實(shí)驗(yàn)中所連接的實(shí)物圖.

(1)在開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于右,(左端或右端)檢查電路正確無(wú)誤后開(kāi)始實(shí)驗(yàn).
(2)三次實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄在如下表格中.被測(cè)電阻的阻值為8.1Ω.(保留小數(shù)點(diǎn)后面一位數(shù)字)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流/A電壓/V電阻/Ω測(cè)量結(jié)果
10.302.58.3
20.262.18.1
30.201.68.0
(3)實(shí)驗(yàn)后交流評(píng)估時(shí),同學(xué)們又想出了其它一些測(cè)電阻的方法.如:小剛同學(xué)找來(lái)了一個(gè)阻值已知的電阻R0,連接了如圖2所示的電路.在變阻器的位置不變的情況下,用電流表先后測(cè)出通過(guò)R0、RX的電流分別為I0、IX,計(jì)算出待測(cè)電阻RX=I0R0Ix.上述把R0、RX并聯(lián)且測(cè)出它們電流的做法,起到原電路中電壓表的作用.
(4)完成實(shí)驗(yàn)后,小明又要測(cè)量一個(gè)阻值約為幾百歐的電阻RX,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有電壓為3V的電源、學(xué)生用電流表、學(xué)生用電壓表、滑動(dòng)變阻器R1和電阻箱R2(0~9999? 5A)各一個(gè),開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.如圖3是小明連接的電路圖,接通電路后,觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn),示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為2.5V.請(qǐng)你判斷
①電路中哪個(gè)元件有故障?答:電流表;②該元件發(fā)生了什么故障?答:電流表被短路.
(5)排除故障后,經(jīng)檢查電路完好,閉合開(kāi)關(guān),逐漸減小滑動(dòng)變阻器的接入阻值至最小,電壓表有示數(shù),但電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn),電流太小的原因是被測(cè)電阻阻值太大,所以小明所選的器材不能用伏安法測(cè)出該電阻的阻值.
(6)后來(lái)小明用已有的器材又設(shè)計(jì)了如圖4所示的幾種方案來(lái)測(cè)RX的電阻,其中可行的有BC

分析 (1)為防止電路中的電流過(guò)大燒壞電路元件,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處;
(2)多次測(cè)量求平均值可以減小測(cè)量誤差;
(3)根據(jù)歐姆定律分別表示出R0與Rx兩端的電壓,利用并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得出等式即可求出未知電阻的阻值;
沒(méi)有電壓表時(shí),可利用定值電阻和電流表計(jì)算并聯(lián)電路兩端的電壓,因此這種做法在電路中起電壓表的作用;
(4)電壓表示數(shù)為2.5V說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源之間是通路,電壓表的示數(shù)小于電源的電壓說(shuō)明滑動(dòng)變阻器兩端有電壓,即電路中有電流,而電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電流表被短路;
(5)根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)電路中的電流,若電流值小于電流表的分度值時(shí),將無(wú)法測(cè)出電流值;
(6)分析電路的結(jié)構(gòu),利用串并聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷幾種方案是否來(lái)測(cè)RX的電阻.

解答 解:(1)為保護(hù)電路,在開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處的右端;
(2)被測(cè)電阻的阻值R=\frac{8.3Ω+8.1Ω+8Ω}{3}≈8.1Ω;
(3)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,由I=\frac{U}{R}可得:
Ux=U0,即IxRx=I0R0
解得:Rx=\frac{{I}_{0}{R}_{0}}{{I}_{x}};
沒(méi)有電壓表,利用并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律測(cè)未知電阻的阻值方法,相當(dāng)于原電路中電壓表的作用;
(4)電壓表示數(shù)為2.5V,且小于電源的電壓,說(shuō)明Rx與滑動(dòng)變阻器兩端有電壓,即電路為通路,電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電流表被短路;
(5)電源的電壓為3V,電阻Rx的阻值大約為幾百歐,由I=\frac{U}{R}可知,電路中的電流太小,所以不能用伏安法測(cè)出該電阻的阻值;
(6)A.由電路圖可知,只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),Rx與R1串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1使電流表有一個(gè)合適的值I;保持變阻器R1的滑片位置不動(dòng),只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),R2與R1串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,調(diào)節(jié)變阻器R2保持電流表的示數(shù)I不變,由I(R1+Rx)=I(R1+R2)可得,Rx=R2,但Rx的阻值太大,電路中的電流太小,無(wú)法確定電流表合適的示數(shù),故A不可行;
B.由電路圖可知,只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),Rx與R1串聯(lián),電壓表測(cè)Rx兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1使電壓表有一個(gè)合適的值U;保持變阻器R1的滑片位置不動(dòng),只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),R2與R1串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,調(diào)節(jié)變阻器R2保持電流表的示數(shù)U不變,兩種情況下R1兩端的電壓和阻值不變,電路中的電流不變,則Rx=R2,故B可行;
C.由電路圖可知,Rx與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,調(diào)節(jié)R2的阻值,使兩電阻兩端的電壓差不多,并讀出合適的電壓值,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出Rx兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出Rx的阻值,故C可行;
D.由電路圖可知,Rx與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出Rx的阻值,但Rx的阻值太大,電路中的電流太小,無(wú)法確定電流表的示數(shù),故D不可行.
故答案為:
(1)右;
(2)8.1Ω;
(3)\frac{{I}_{0}{R}_{0}}{{I}_{x}};電壓表;
(4)電流表;電流表被短路;
(5)被測(cè)電阻阻值太大;
(6)BC.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和求平均值減小誤差、電路故障的判斷、電路圖的設(shè)計(jì)等,要注意最后一問(wèn)中要考慮電路中的電流是否可確定.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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8.如圖是冰箱制冷劑循環(huán)路線示意圖,液態(tài)制冷劑進(jìn)入冰箱內(nèi)冷凍室的管子,迅速汽化(填物態(tài)變化名稱(chēng)),此過(guò)程吸熱(選填“吸熱”、“放熱”、“不吸放熱”),生成的蒸氣又被電動(dòng)壓縮機(jī)抽走,壓入冷凝器,在冷凝器管道內(nèi)液化(填物態(tài)變化名稱(chēng)),并在此過(guò)程中放熱(選填“吸熱”、“放熱”、“不吸放熱”),把冰箱內(nèi)的熱“搬”到冰箱外;電冰箱里的食物主要是通過(guò)汽化或升華方式失去水分的;冰箱冷凍室的豬肉變得硬梆梆,是由于豬肉內(nèi)的水分發(fā)生了凝固(填物態(tài)變化名稱(chēng));從冷凍窒里剛拿出來(lái)的豬肉比之前要重了,是由于B.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.某同學(xué)想測(cè)量未知電阻Rx的阻值,所用器材如下:電源,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、待測(cè)電阻各1個(gè),導(dǎo)線若干.
(1)測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=\frac{U}{I};
(2)連接如甲圖所示的電路,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)是1.6V時(shí),電流表示數(shù)如乙圖所示,則此時(shí)Rx的阻值是5Ω;
(3)為了得到可靠的結(jié)果,該同學(xué)接下來(lái)應(yīng)該怎樣做?
(4)如果實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,電流表?yè)p壞了,你能用剩余器材測(cè)出未知電阻的阻值嗎?請(qǐng)簡(jiǎn)述你的做法 (不要求多次實(shí)驗(yàn)).

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15.用“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,老師提供了以下器材:幾節(jié)干電池做電源、已知阻值的電阻R01個(gè)、最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器1個(gè)、被測(cè)電阻Rx,開(kāi)關(guān)2個(gè),電壓表和電流表各1只、導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)前老師啟發(fā)同學(xué)們,為了使測(cè)定的電阻值更精確,采用多次測(cè)量取平均值的方法.甲、乙、丙、丁四個(gè)小組分別設(shè)計(jì)了如圖1可測(cè)電阻Rx的四個(gè)方案,依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案回答:

(1)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得下表所示數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)是丙小組測(cè)量的.
次數(shù)
物理量
12345
  電壓U/V1.534.567.5
  電流I/A0.10.20.30.40.5
(2)乙小組在實(shí)驗(yàn)中閉合開(kāi)關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,而電壓表的示數(shù)等于電源電壓.則該電路的故障可能為Rx斷路.
(3)在丁小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,閉合開(kāi)關(guān)S和S1,電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示,則電阻Rx兩端電壓是4.5V,通過(guò)電阻Rx的電流是0.3A,電阻的阻值是15Ω.
(4)甲小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表不能正常使用,于是撤去電壓表設(shè)計(jì)了如圖3的4種方案.其中不能測(cè)出Rx的方案是A(只填字母).如果S、S1都閉合時(shí),電流表示數(shù)為I1,閉合S、斷開(kāi)S1時(shí),電流表示數(shù)為I2,則電阻的表達(dá)式Rx=RL(I1-I2)/I2為方案B(只填字母)的測(cè)量結(jié)果.

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12.小麗和小文在破舊的收音機(jī)中發(fā)現(xiàn)一只標(biāo)注模糊的電阻,決定在實(shí)驗(yàn)室測(cè)出它的阻值,圖中Rx為待測(cè)電阻.

(1)請(qǐng)你將小麗和小文的實(shí)驗(yàn)方案對(duì)比評(píng)價(jià).
(2)小麗和小文交流后決定采用小文的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)記錄在表格中.你能幫助他們計(jì)算出這只電阻的阻值嗎?
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電壓/V11.52
電流/A0.10.160.18
(3)若在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表已損壞,你能用已知阻值的定值電阻R0和一只電壓表、一個(gè)開(kāi)關(guān)、電源、導(dǎo)線若干設(shè)計(jì)一個(gè)電路測(cè)未知電阻RX的阻值嗎?請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及所測(cè)的物理量,并寫(xiě)出計(jì)算電阻的表達(dá)式.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.阿林同學(xué)對(duì)一正常工作電壓為2.5V的小燈泡的電阻進(jìn)行了測(cè)量,下表是他測(cè)出、算出的相關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)你認(rèn)真分析從中選出正確的選項(xiàng)( �。�
次數(shù)U/VI/AR/Ω電阻平均值/Ω
12.90.2611.2R
=\frac{(11.2+7.8+6.3)}{3}
=8.43
22.50.327.8
31.20.196.3
4000
A.表格設(shè)計(jì)有錯(cuò)誤,不需要平均值這一欄
B.分析得出:燈絲的電阻隨電壓增大而增大,燈絲正常工作的電阻為8.43Ω
C.第4次算出的電阻值是正確的
D.多次測(cè)量的目的是:尋找規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了燈絲的電阻隨溫度的升高而增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案