10.如圖所示,現(xiàn)要測量一只阻值約為數(shù)百歐的電阻RX,能提供的器材有:干電池兩節(jié)、學(xué)生用電壓表(量程為0~3V、0~15V)、學(xué)生用電流表(量程為0~0.6A、0~3A)、滑動變阻器R(100Ω 2A)和電阻箱R0(0~9999Ω、5A)各一只、開關(guān)和導(dǎo)線若干.各組同學(xué)都提出了自己的設(shè)計方案,下面是其中三組同學(xué)的設(shè)計方案(電路圖).下面是課堂上教師和學(xué)生的部分對話:

老師:“同學(xué)們很聰明,這三種方案中,是否都是可行的?”
(1)丙組的一位同學(xué):“甲組方案不可行,因為電路中電流過小,不能準確測量.
老師:“乙組同學(xué)設(shè)計的電路,如何測量出Rx的阻值呢?請乙組同學(xué)匯報一下.”
(2)乙組中一位同學(xué):“將滑動變阻器滑片調(diào)至最左端,讀出電壓表的示數(shù)為U,再將滑片調(diào)至最右端,讀出電壓表的示數(shù)為Ux,則可求出R兩端的電壓;再結(jié)合滑動變阻器的銘牌,可求出電路中的電流為$\frac{U-{U}_{x}}{100Ω}$;最后得出電阻Rx的阻值為:$\frac{{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$×100Ω.”
(3)老師:“乙組同學(xué)設(shè)計的電路很好!丙組同學(xué)設(shè)計的電路相比乙組電路哪種方案更優(yōu)秀?”
丙組中一位同學(xué):“我們組的實驗方案更優(yōu)秀,因為我們的方案不僅能測量出未知電阻的阻值,而且測量結(jié)果可以比乙組更準確!”理由是:可以多次實驗求平均值,減小誤差.

分析 (1)根據(jù)電源電壓和被測電阻阻值的大約值以及歐姆定律可知電路中電流的大約值,當(dāng)被測電流太小時,測量結(jié)果誤差會很大;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律分析乙的方法;
(3)測電阻的實驗中為了使測量更準確應(yīng)取多次測量的平均值以減小實驗中的誤差,由此分析解答.

解答 解:
(1)兩節(jié)干電池電壓為3V,不計變阻器,僅電阻RX就有幾百歐,電路中阻值很大,根據(jù)歐姆定律得,電路電流很小,甚至少于電流表的分度值,電流表指針偏轉(zhuǎn)很小,因此不能準確讀出電流值,也就不能準確測量電阻的阻值;
(2)由圖知乙組實驗中,變阻器滑片調(diào)至最左端,只有Rx連入電路,電壓表測電源電壓為U,再將滑片調(diào)至最右端,Rx與變阻器的最大值串聯(lián),電壓表測Rx兩端電壓為Ux,
串聯(lián)電路中電流處處相等,由歐姆定律可得電路中電流:I=Ix=I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑最大}}$=$\frac{U-{U}_{x}}{100Ω}$,所以Rx=$\frac{{U}_{x}}{I}$=$\frac{{U}_{x}}{\frac{U-{U}_{x}}{{R}_{滑最大}}}$=$\frac{{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$×100Ω;
(3)乙方案只能利用滑動變阻器的最大阻值測量出一組數(shù)據(jù);
丙方案中,可選擇變阻器連入不同的合適阻值,根據(jù)串聯(lián)電路中電流相等和歐姆定律可以測量出多組實驗,做到多次測量,這樣可以取平均值,結(jié)果會更準確,所以丙方案可以讓測量結(jié)果更準確.
故答案為:(1)電路中電流過;(2)$\frac{U-{U}_{x}}{100Ω}$;$\frac{{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$×100Ω;(3)可以多次實驗求平均值,減小誤差.

點評 本題為大家提供測電阻阻值的方法,對于這類設(shè)計實驗,選擇實驗方案的題目,要結(jié)合電路特點和規(guī)律進行分析選擇.
測量很大電阻的阻值時,把被測數(shù)百歐的電阻與已知數(shù)百歐的電阻串聯(lián),測電源電壓,再測其中一個電阻電壓,利用串聯(lián)電路中電流處處相等列式求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

6.一人用細繩拉著一個重物在地面上勻速前進,下列說法不正確的是( 。
A.繩子對人的拉力和人對繩子的拉力是一對相互作用力
B.人對繩子的拉力和物體對繩子的拉力是一對相互作用力
C.如研究重物對細繩的拉力,則施力物體是重物,受力物體是繩子
D.如研究細繩對重物的拉力,則施力物體是繩子,受力物體是重物

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7.在電爐絲、橡膠手套、熱敏電阻中,利用半導(dǎo)體材料制成的是熱敏電阻,超導(dǎo)體的電阻為零.家庭電路的電壓是220V,對人體的安全電壓是不高于36V.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

4.某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置比較不同物質(zhì)的吸熱能力.用鐵夾將溫度傳感器及分別盛有質(zhì)量相同的水和食用油的兩個試管固定在鐵架臺上,溫度傳感器的探頭部分要與試管內(nèi)的水和食用油良好接觸,兩只溫度傳感器通過數(shù)據(jù)采集線與計算機相連接.在計算機上打開與此儀器配套的專用軟件,點擊“開始記錄”,同時打開紅外加熱器開關(guān),對盛有水和油的試管進行加熱,在計算機上可以得到相應(yīng)的實驗圖線.
(1)記錄加熱時間的目的是判斷水和食用油吸收熱量的多少.
(2)實驗結(jié)果表明:不同物質(zhì),在質(zhì)量、升高溫度相同時,吸收的熱量不同.
(3)根據(jù)圖象可以得出食用油的比熱容為2.1×103J/(kg•℃)

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

5.小歡同學(xué)做“用伏安法測電阻”的實驗:

(1)根據(jù)如圖甲電路圖,請在答題卷的圖上將實物連接成正確的實驗電路(注:導(dǎo)線的兩端必須接在接線柱上,導(dǎo)線不能交叉.電流表用“0-0.6A”; 電壓表用“0-3V”)
(2)實驗開始前開關(guān)應(yīng)斷開,滑動變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大端.
(3)如圖乙所示,電流表的示數(shù)為0.38安;電壓表的示數(shù)為2.4伏.(說明:電流表用“0-0.6A”; 電壓表用“0-3V”)

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

15.“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗,已知電源電壓恒為4.5V,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”,可供選擇的定值電阻的阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω.

(1)某同學(xué)連接的實物電路如圖甲所示,其中一根導(dǎo)線連接是錯誤的,請在圖中將這根線打上“×”,并補畫出正確的連線.
(2)閉合開關(guān)前,電流表指針如圖乙所示,對電流表的操作應(yīng)該是調(diào)零.
(3)電路連接正確后,先用5Ω的定值電阻進行實驗,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則電路中的電流為0.4A;再將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進行實驗,移動滑片直至電壓表示數(shù)為2V,并記錄電流表的示數(shù).
(4)該同學(xué)還想多測幾組數(shù)據(jù),但他不能選用的定值電阻是20Ω、25Ω、30Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

2.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,實驗裝置如圖所示.

(1)實驗前,首先要確定的是凸透鏡的焦距.
(2)將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點燃蠟燭,調(diào)整凸透鏡和光屏的高度,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度上,然后將蠟燭分別放在凸透鏡前不同的區(qū)域前進行實驗.
(3)實驗結(jié)束,得出探究結(jié)論后,小明又用上述器材做了一個實驗,把蠟燭放在光具座上的0刻線處,凸透鏡放在20cm刻線處.移動光屏到80cm刻線處恰好找到像.則此時光屏上的像是倒立、放大的實像.如果保持蠟燭和光屏不動,只移動凸透鏡,只需將凸透鏡向靠近光屏(填“蠟燭”或“光屏”)方向移動60cm的距離,光屏上又會出現(xiàn)清晰的像.

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19.我們老遠就聽到佳佳同學(xué)在彈奏古箏,是跟據(jù)古箏的音色來確定的;聲音是由于物體的振動而產(chǎn)生,但我們看到蝴蝶翅膀在振動時,卻聽不到因翅膀振動而發(fā)出的聲音,這是因為蝴蝶翅膀振動發(fā)出的是次聲波.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

20.小芳為了探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”,設(shè)計了如圖所示的電路圖(電源電壓6V恒定,電阻R一定,滑動變阻器有兩個規(guī)格分別是(R1“20Ω、1A”;R2“60Ω、0.5A”).所得數(shù)據(jù)如表中所示:
電壓/V122.5
電流/A0.10.20.25
(1)為了完成實驗,應(yīng)選用滑動變阻器R2連入電路(選填“R1”或“R2”)
(2)為了使結(jié)論具有普遍性,做完上述3次實驗后,小芳的下一步操作應(yīng)當(dāng)是換用阻值不同的電阻再做實驗.
(3)小芳還想用此電路測定小燈泡的額定功率,于是他在第3次測量的基礎(chǔ)上(保持滑動變阻器的滑片位置不動)將電阻R換成一只額定電壓為2.5V的小燈泡(阻值約為6Ω).閉合開關(guān)S后,小燈泡發(fā)光,但比正常發(fā)光時暗(選填“亮”或“暗”),接著他應(yīng)向左(選填“左”或“右”)移動滑片,才能使小燈泡正常發(fā)光.

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同步練習(xí)冊答案