题目内容
【题目】小明用如图甲所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值,已知未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表(量程0~15V,0~3V),电流表(量程0~3A,0~0.6A),滑动变阻器R(20Ω1A),电阻箱R0(0~9999Ω5A)。
(1)为完成此实验,电压表的量程应选择_____V,电流表的量程应选择_____A。
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V,当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V,电路元件盒中电源电压是_____V,未知电阻Rx的阻值是_____Ω。
(3)小明又想利用上述器材,测量一个阻值约为几百欧姆的定值电阻的阻值,图乙是他设计四个方案的电路图,其中能测出Rx阻值的最合理的方案是_____。
【答案】0~3 0~0.6 2.8 5 D
【解析】
(1)根据电源电压确定电压表的量程;当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流,据此判断电流表的量程;(2)以电源电压为等价列出关系式,然后联立关系式即可求出电源电压和未知电阻的阻值;(3)要测量的阻值,根据R=可知,需知道被测电阻两端电压和通过的电流,据此分析.
(1)因为电源由两节干电池组成,所以电源电压为3V,电压表的量程为0~3V;
当滑动变阻器的电阻为零时,电路中的电阻最小,此时电流最大,
则电路中的最大电流Imax===0.6A;因此电流表的量程为0~0.6A;
(2)图甲中,变阻器与未知电阻Rx串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V;则电源电压:U=0.14A×Rx+2.1V﹣﹣﹣﹣﹣①,当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V,则电源电压:U=0.2A×Rx+1.8V﹣﹣﹣﹣﹣②,联立①②可得,Rx=5Ω,U=2.8V;
(3)AB方案中,因电源电压为3V,阻值约为几百欧姆的定值电阻,由欧姆定律可知,电流太小,电流表的测量误差太大,故AB不可行;C方案中,电压表始终测电源电压,无法测量电流大小,不能测量待测电阻大小,C不可行;D方案中,两开关都闭合时,电阻箱短路,电压表测电源电压U,只闭合S1,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压U1,根据串联电路的规律及分压原理可得: ,所以可求出待测电阻的阻值,D可行。故选D。
故答案为:(1)0~3;0~0.6;(2)2.8;5;(3)D。
【题目】
(1)图(1)中装置小明有一处明显错误,请指出来: .
(2)为了节约能源,适当缩短实验时间,可采取的措施很多,请你帮小明写出两种
①__________
②__________.
(3)图(2)中正确的操作方法是 .
(4)水沸腾前后的情景如图(3)则表示水沸腾的是 图.
(5)水的温度随时间变化的数据如下表所示,请在图(4)坐标系中画出温度随时间变化的图线.
时间(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
温度(℃) | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
(6)通过这次实验小明知道了水沸腾必须具备一定条件,请你帮他写出:
①__________
②__________。