10.關(guān)于測量定值電阻阻值的實驗,伏安法測電阻的原理:R=$\frac{U}{I}$;
劉明同學(xué)和孫燕同學(xué)在測定電阻實驗中,發(fā)現(xiàn)缺少電流表,于是她們利用現(xiàn)有器材進行實驗,并設(shè)計兩種不同的實驗方案,請您協(xié)助她們完成相關(guān)的內(nèi)容:
【方案一】運用電壓表(無電流表),一個阻值為R0的固定電阻,測量定值電阻阻值.
器材:一只電壓表、一個阻值為R0的固定電阻、被測電阻Rx、電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干.
實驗步驟:
步驟一:請你在圖甲虛線框中畫出實驗時所需的電路圖,并連接電路;
步驟二:將電壓表并聯(lián)在Rx兩端,閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)Ux;
步驟三:將電壓表并聯(lián)在R0兩端,閉合開關(guān),讀出電壓表的示數(shù)U0;
步驟四:根據(jù)你設(shè)計的電路的特點和實驗所測得的物理量,寫出Rx的表達式Rx=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$•R0(用符號表示).
【方案二】運用一只電壓表(無電流表),一個已知最大阻值的滑動變阻器,測量定值電阻阻值.
器材:一只電壓表、一個已知最大阻值的滑動變阻器、電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干.
實驗要求:請在圖乙虛線框中畫出實驗時所需的電路圖.
【評估交流】:
(1)實驗操作角度看,以上兩個方案中,方案二更好.
(2)好在方案二中在測量電壓時無需換接電壓表,測量電壓更方便.(只要求寫出一條)

分析 伏安法測電阻的原理:R=$\frac{U}{I}$;
(1)根據(jù)題目中所給的實驗器材,只有電壓表沒有電流表,但有定值電阻,這樣就可以讓待測電阻與定值電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流相等,就可以知道通過待測電阻的電流,讓電壓表先后測出總電壓和待測電阻的電壓,結(jié)合歐姆定律進行求解.
(2)根據(jù)題目中所給的實驗器材,只有電壓表沒有電流表,但有已知最大阻值的滑動變阻器,這樣就可以讓待測電阻與滑動變阻器串聯(lián),根據(jù)滑動變阻器的位置時電壓表的數(shù)值,結(jié)合歐姆定律進行求解.

解答 解:伏安法測電阻的原理:R=$\frac{U}{I}$;
方案一、兩電阻串聯(lián),電壓表并聯(lián)在Rx的兩端;如圖甲所示:

電壓表并聯(lián)在Rx的兩端時測出其兩端的電壓Ux,然后將電壓表并聯(lián)在R0兩端測出其兩端的電壓U0,則通過Rx的電流Ix=I0=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$;
則Rx=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{U}_{x}}{\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$•R0
方案二、待測電阻和滑動變阻器串聯(lián),電壓表并聯(lián)在Rx的兩端,如圖乙所示:
;
當(dāng)滑片在最左端時,變阻器接入電路的阻值為零,電壓表測電源的電壓U1;
當(dāng)滑片在最右端時,變阻器接入電路的阻值最大,電壓表測待測電阻兩端的電壓U2,則此時滑動變阻器兩端的電壓為U1-U2
此時通過待測電阻的電流Ix=I=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{R}_{0}}$,
則Rx=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{U}_{2}}{\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$•R0
評估交流:方案二中在測量電壓時無需換接電壓表,測量電壓更方便.
方案二中在測量電壓時無需換接電壓表,測量電壓更方便.
故答案為:R=$\frac{U}{I}$;
方案一:電路圖如圖甲所示; 并聯(lián);并聯(lián);Rx=$\frac{{U}_{x}}{{U}_{0}}$•R0
方案二:電路圖如圖乙所示;
(1)二;(2)方案二中在測量電壓時無需換接電壓表,測量電壓更方便.

點評 本題考查了測量定值電阻阻值得實驗,在有電壓表、無電流表時,應(yīng)根據(jù)串聯(lián)電路的特點進行設(shè)計電路.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:多選題

16.下列關(guān)于質(zhì)量和密度的說法中,正確的是( 。
A.人到太空中會出現(xiàn)“失重”現(xiàn)象,質(zhì)量為70kg的宇航員在太空中質(zhì)量將變?yōu)?
B.10g冰熔化成水后,體積將變?yōu)?0cm3
C.密度是物質(zhì)的一種性質(zhì),因此,不同種類的物質(zhì),密度不同
D.質(zhì)量越大的物體,其密度越大

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

1.某小組同學(xué)利用電壓表和電流表測量電阻R1的阻值(約9Ω),電源選用兩節(jié)干電池.
(1)按圖甲電路,將圖乙中電流表正確連入電路.
(2)該同學(xué)檢查電路連接正確,合上開關(guān),可是無論怎樣移動滑片,電壓表示數(shù)總為3V不變,你認(rèn)為發(fā)生故障的原因可能是R1處斷路或R2處短路.
(3)清除故障后,小明將滑片P向左滑動時,電壓表示數(shù)將增大(選填“增大”“減小”或“不變”),當(dāng)P滑到某一位置時,兩表讀數(shù)如圖丙所示,由此可知R1=10Ω.你認(rèn)為這個結(jié)果可靠嗎?不可靠,理由是沒有多次測量求平均值.
(4)另一小組同學(xué)在連線時,不小心將線連錯了,開關(guān)閉合后,移動滑動變阻器的滑片P時,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)卻變小,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了.
(5)小明同學(xué)在實驗中,將定值電阻換成小燈泡,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,得到三組電流、電壓的對應(yīng)值.他發(fā)現(xiàn),同一個小燈泡計算出的三組電阻值差異較大,請你分析造成這種現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

18.在探究“伏安法測電阻”的實驗時,小強根據(jù)圖甲的電路圖連接電路,如果實驗中電流表、電壓表的讀數(shù)分別如圖乙、丙所示,則電流表的讀數(shù)是0.5A,電壓表的讀數(shù)是2.5V,電阻R的阻值是5Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

5.小峰同學(xué)想利用一塊電流表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值.小峰選擇了滿足實驗要求的電源、電流表A,并連接了實驗電路,如圖1所示.
(1)小峰的實驗步驟是:
①閉合開關(guān)S2,斷開S1,讀出電流表示數(shù)I1;
②閉合開關(guān)S2、S1,讀出電流表的示數(shù)I2;請你幫助小峰寫出電阻Rx的表達式.
(用I1、I2和R0表示Rx.)Rx=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}$R0
(2)請你僅用這些器材再設(shè)計一個與小峰的方法不同的測電阻Rx阻值的電路,在圖2虛線框中畫出電路圖.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

15.(1)小彬在物理實驗室制作氧氣濃度探測器,過程如下:
小彬找來氧敏電阻Rx,其電阻值與空氣中氧氣濃度的關(guān)系如表格所示.其中,氧氣濃度為0時,氧敏電阻的阻值模糊不清,于是他對該電阻阻值進行測量.
氧氣濃度/%051015202530
Rx101621252830
小彬設(shè)計了圖甲所示測量氧氣濃度為零時氧敏電阻阻值的電路,電源電壓恒為6V.如圖15乙在集氣瓶內(nèi)裝有通過木炭燃燒制得氧氣濃度為零的空氣,再將Rx置于瓶內(nèi).

①請用筆畫線代替導(dǎo)線,按照圖甲,將圖乙的電路連接好;
②開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至B(A/B)端;
③閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)圖乙中電流表、電壓表示數(shù)均為0.小彬取下電壓表,將電壓表分別與導(dǎo)線①的兩端、導(dǎo)線②的兩端并聯(lián),示數(shù)都為0;將電壓表與滑動變阻器B、D兩端并聯(lián),示數(shù)也為0;將電壓表與開關(guān)兩端的接線柱并聯(lián),示數(shù)為6V.若電路只有一處故障,則電路故障為D
A.導(dǎo)線①斷路          B.導(dǎo)線②斷路
C.滑動變阻器內(nèi)部斷路  D.開關(guān)S內(nèi)部斷路
④排除故障后,移動滑動變阻器的滑片P,電壓表、電流表示數(shù)如圖丙所示,則氧氣濃度為0時,Rx阻值為3Ω;
⑤補充好氧氣濃度與Rx阻值關(guān)系表后,小彬制作氧氣濃度探測器的電路,如圖丁所示,R0為定值電阻.小彬制作的探測器工作時,氧氣濃度越高,電流表示數(shù)越;要想實現(xiàn)“氧氣濃度越高,電表示數(shù)越大”,應(yīng)選用電壓表與上述電路中的Rx并聯(lián).
實驗次數(shù)123
電阻R/Ω51015
電流I/A0.60.30.24
(2)在完成上述實驗后,小彬又將圖甲中的氧敏電阻Rx換成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值電阻,探究“電流與電阻的關(guān)系”,電源電壓仍為6V,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω  1A”.所測得的幾組電流、電壓值如表所示.
①由于操怍不當(dāng),導(dǎo)致其中一組數(shù)據(jù)存在錯誤,請判斷第3次實驗的數(shù)據(jù)存在錯誤,產(chǎn)生錯誤的原因是未移動滑動變阻器;
②糾正錯誤以后,小彬繼續(xù)用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進行了第4次實驗,發(fā)現(xiàn)實驗無法進行下去.為完成第4次實驗,同學(xué)們?yōu)樗岢隽讼铝薪鉀Q方案,你認(rèn)為正確的是B.
A.換成電壓為12V的電源
B.更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動變阻器
C.可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

19.如圖甲是測量小燈泡(U=2.5V)電阻的電路.電源電壓恒為4V.

(1)請將圖甲中的電路連接完整.(要求滑片P向右滑動時電燈變亮,導(dǎo)線不允許交叉.)
(2)實驗中,滑動變阻器(填一種電路元件)除了保護電路外,還可以改變流過電路的電流,多測幾組數(shù)據(jù).
(3)如表是記錄的部分實驗數(shù)據(jù),圖乙是第1次實驗中電流表的示數(shù),該示數(shù)為0.24A.這5次實驗中,燈泡電阻的最大值為10.42Ω(結(jié)果保留兩位小數(shù)).為了完成這5次實驗,應(yīng)該選取最大阻值不小于45Ω的滑動變阻器.
實驗次數(shù)12345
電壓U/V2.52.01.51.00.5
電流I/A0.220.190.160.10

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

20.下列關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能、比熱容,下列說法中正確的是( 。
A.物體的溫度越高,放出的熱量越多
B.晚上向秧苗田里放水,以防凍壞秧苗是利用水的比熱容這一特性
C.物體的內(nèi)能增加,一定是外界對物體做了功
D.物體吸收了熱量,它的溫度一定升高

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同步練習(xí)冊答案