2.如圖所示,為小永同學(xué)在做“測(cè)未值電阻RX”實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路圖:

(1)小永連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開,閉合開關(guān)前,圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于右(選填“左”和“右”)端.
(2)同學(xué)們按照電路圖正確連接電路后,閉合開關(guān),改變Rx兩端的電壓進(jìn)行了三次測(cè)量,其中第二次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖乙所示,請(qǐng)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電壓U/V1.01.61.8
電流I/A0.320.500.56
電阻Rx3.123.203.21
電阻的平均值3.18Ω
(3)此實(shí)驗(yàn)要多次測(cè)量電阻值,最后求電阻值的平均值,其目的是減小誤差.
(4)若在實(shí)驗(yàn)中,電流表短路,滑動(dòng)變阻器最大電阻值為R0,當(dāng)滑片置于最左端時(shí),電壓表的示數(shù)為U1,滑片P置于最右端時(shí),電壓表示數(shù)為U2,則未知電阻的表達(dá)式Rx=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$R0

分析 (1)為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,將滑片移至最大阻值處;
(2)根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù),根據(jù)歐姆定律結(jié)合表中數(shù)據(jù)求第二次測(cè)量的電阻值,最后求出平均值;
(3)測(cè)定值電阻的阻值應(yīng)多次測(cè)量取平均值,這是為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差;
(4)分析電路圖,P移至最左端,滑動(dòng)變阻器連入電阻為0,電路中只有Rx,可求電源電壓;P移至最右端,滑動(dòng)變阻器全連入,R0和Rx串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系求Rx

解答 解:
(1)由圖知,為了使滑動(dòng)變阻器連入的阻值最大,應(yīng)將滑片移至最右端;
(2)由圖丙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.5A;
由歐姆定律可得:R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{1.6V}{0.50A}$=3.20Ω;
電阻的平均值:R=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{3.12Ω+3.20Ω+3.21Ω}{3}$≈3.18Ω;
(3)實(shí)驗(yàn)要多次測(cè)量電阻值,最后求電阻值的平均值,其目的是為了減小誤差;
(4)P移至最左端,滑動(dòng)變阻器連入電阻為0,電路中只有Rx,電源電壓U=U1;
P移至最右端,滑動(dòng)變阻器全連入,R0和Rx串聯(lián),Ux=U2;滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U0=U-Ux=U1-U2
電路中的電流:
I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$,
$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{x}}$,
解得:
Rx=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$R0
故答案為:
(1)右;
(2)0.50;3.20;3.18;
(3)減小誤差;
(4)$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$R0

點(diǎn)評(píng) 本題是伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn),考查了滑動(dòng)變阻器的作用、電流表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、串聯(lián)電路的特點(diǎn)等問題,這些都是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),也是重點(diǎn),應(yīng)熟練掌握.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.如圖所示,是利用電流表、電壓表測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)電路.電源為兩節(jié)新的干電池,被測(cè)電阻的阻值約為5Ω.
(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最大阻值處.
(2)用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整.
(3)檢查電路連接無(wú)誤,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀取電流表、電壓表的數(shù)值填寫到表中.測(cè)得電阻的阻值是5.01Ω.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓表讀數(shù)/V電流表讀數(shù)/A
11.20.22
21.80.36
32.20.48
(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電阻的方法通常稱為伏安法,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理是R=$\frac{U}{I}$.

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17.在測(cè)額定電壓為2.5V小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中:

(1)如甲圖所示,小侯同學(xué)所連接的電路存在錯(cuò)誤.但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線,即可使電路連接正確,請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中畫出正確的接法.
(2)電路正確連接后,閉合開關(guān),小燈泡不發(fā)光,電流表有示數(shù),電壓表幾乎沒有示數(shù),出現(xiàn)這一故障的原因可小燈泡斷路.
(3)排出故障后,小侯同學(xué)進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn),并將部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在下面的表格中,請(qǐng)你幫他將表中未填的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象填寫完整.
 實(shí)驗(yàn)序號(hào) U/VI/A  R/Ω 燈泡亮度
 10.5 0.133.8  不亮
 21.0 0.185.6 燈絲暗紅
 31.5 0.217.1 微弱發(fā)光
 42.5  0.25
(4)小侯同學(xué)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻值存在明顯差異,原因可能是:電阻受溫度影響,小侯同學(xué)發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后,覺得為了能夠更好體現(xiàn)小燈泡電阻的變化,應(yīng)該讓小燈泡的電壓從0開始連續(xù)變化,如乙圖是她另外設(shè)計(jì)的一個(gè)電路,該電路能(選題“能”“不能”)實(shí)現(xiàn)這一目的.

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7.如圖所示,圖甲是小華研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系的電路圖,圖乙是根據(jù)電路圖連接的部分實(shí)驗(yàn)電路,其中電源電壓恒為6V,圖丙是根據(jù)4此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的電流與電阻的關(guān)系圖象.
(1)在乙圖中,用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整(要求變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變小).
(2)丙圖中陰影部分的面積表示的物理量是電壓.
(3)實(shí)驗(yàn)中,小華同學(xué)將電阻R由10Ω更換為20Ω后,下一步的操作是:將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)、且使電壓表的示數(shù)為2V.
(4)本實(shí)驗(yàn)中,所用滑動(dòng)變阻器的最大電阻值不低于40Ω.
(5)小華的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.

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14.小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”.電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè).

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整.
(2)小彬5Ω定值電阻接入電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無(wú)示數(shù),則電路中的故障可能是定值電阻R1短路(寫出一種);排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)如圖13乙所示,此時(shí)電路中的電流為0.36A.
(3)將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻,閉合開關(guān),為了保持電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A(選填“A”或“B”)移動(dòng),記錄此時(shí)各表的示數(shù).
(4)將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻,重復(fù)步驟(3).
(5)實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如表所示.分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:當(dāng)電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)定值電阻(Ω)電流表示數(shù)(A)
15
2100.18
3200.09
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小彬問老師在此實(shí)驗(yàn)中能否換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?老師指導(dǎo)小彬分析了不能更換的原因.你認(rèn)為其原因是滑動(dòng)變阻器最大阻值太小,無(wú)法保持電壓表示數(shù)為1.8V.

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11.2014年4月14日,為尋找失聯(lián)的MH370航班,我國(guó)啟用了“藍(lán)鰭金槍魚-21”簡(jiǎn)稱(金槍魚)自主水下航行器進(jìn)行深海搜尋.“金槍魚”質(zhì)量為750kg最大潛水深度為4500m,(g取10N/kg).若漂浮在海面的“金槍魚”,由起重裝置將其勻速豎直吊離海面.起重裝置拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,圖中P3=3P1.求t1時(shí)刻起重裝置對(duì)“金槍魚”的拉力(不考慮水的阻力).

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12.用一個(gè)動(dòng)滑輪將重為4N的物體勻速提升1m,拉力大小如圖所示,由圖可知拉力大小為2.4N,該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為83.3%.

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