题目内容
17.一个电源(电压不变、电压数值未知),一个已知电阻R0,电压表(最大程大于电源电压),单刀双掷开关.该同学设计了如图所示的电路.
(1)要完成该实验,请你写出需要测量的物理量及操作步骤.
(2)写出用测量的物理量和已知量计算Rx的表达式:Rx=$\frac{{({U-{U_0}}){R_0}}}{U_0}$.
分析 (1)要先测出电源电压,S与1连接时,电路中只有电阻R0工作,电压表示数就是电源电压,再测出R0两端电压,S与2连接,R0与Rx串联,电压表与R0并联.
(2)先根据欧姆定律求出电路电流,再利用公式R=$\frac{U}{I}$求出总电阻,根据串联电阻的规律求出待测电阻Rx.
解答 解:(1)需要测量的物理量有R0两端电压U0,电源的电压U.实验步骤:
①:S与1连接,电压表测量R0两端电压,电路中只有R0,电压表示数即为电源电压U.
②:S与2连接,R0与Rx串联,电压表测量R0两端电压,电压表示数即为R0两端电压U0.
(2)S与2连接,R0与Rx串联,电路中的电流I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$.电路中总电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{U}{{U}_{0}}$R0,待测电阻Rx=R-R0=$\frac{U}{{U}_{0}}{R}_{0}$-R0=$\frac{(U-{U}_{0}){R}_{0}}{{U}_{0}}$
故答案为:(1)①S与1连接,电压表测量R0两端电压,电路中只有R0,电压表示数即为电源电压U.
②S与2连接,R0与Rx串联,电压表测量R0两端电压,电压表示数即为R0两端电压U0.
(2)Rx=$\frac{{({U-{U_0}}){R_0}}}{U_0}$
点评 本题考查欧姆定律的应用和电阻表达式的推导,关键是明白开关在不同位置时电路的连接情况
练习册系列答案
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10.在冰块熔化成水的过程中,下列说法中正确的是( )
| A. | 质量不变,体积不变,密度也不变 | B. | 内能减小,温度下降 | ||
| C. | 质量不变,体积变小,密度变大 | D. | 内能增大,温度上升 |
8.用“伏安法测电阻”的实验中,老师提供了以下器材:几节干电池做电源、已知阻值的电阻RL、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx、开关2个,电压表和电流表各1只、导线若干.实验前老师启发同学们,为了使测定的电阻值更精确,采用多次测量取平均值的方法.甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案(如图1),依据实验方案回答:

(1)实验中测得下表所示数据,此数据是丙小组测量的.
(2)在丁小组实验过程中,闭合开关S和S1,电流表和电压表的示数如图2所示,则电阻Rx两端电压是4.5V,通过Rx的电流是0.3AA,Rx的阻值是15Ω.

(3)甲小组的同学发现电压表不能正常使用,于是撤去电压表重新设计了以下4 种方案.其中不能测出Rx的方案是A(只填字母).如果S、S1都闭合时,电流表示数为I1,闭合S、断开S1时,电流表示数为I2,则电阻的表达式Rx=$\frac{{R}_{L}({I}_{1}-{I}_{2})}{{I}_{2}}$为如图3方案B(只填字母)的测量结果.
(1)实验中测得下表所示数据,此数据是丙小组测量的.
| 次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压U/V | 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 |
| 电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
(3)甲小组的同学发现电压表不能正常使用,于是撤去电压表重新设计了以下4 种方案.其中不能测出Rx的方案是A(只填字母).如果S、S1都闭合时,电流表示数为I1,闭合S、断开S1时,电流表示数为I2,则电阻的表达式Rx=$\frac{{R}_{L}({I}_{1}-{I}_{2})}{{I}_{2}}$为如图3方案B(只填字母)的测量结果.
5.
现有下列器材:蓄电池(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”,步骤如下:
(1)根据图甲连接实物图,得到图乙.
(2)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中.
(3)在做完第一次实验后,接下来的操作是:断开开关,将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片滑到A端(选填“A”或“B”),然后闭合开关,移动滑片,使电压表示数为3V时,读出电流表的示数.
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器A
A.50Ω 1.0A B.50Ω 0.5A C.20Ω 1.0A D.20Ω 0.5A.
(1)根据图甲连接实物图,得到图乙.
(2)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.2 | 0.15 | 0.12 | 0.1 |
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器A
A.50Ω 1.0A B.50Ω 0.5A C.20Ω 1.0A D.20Ω 0.5A.
12.
探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”.
(1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路连接完整;
(2)如表是测得的实验数据,在做完第一次实验后,接下来的操作是:断开开关,将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片滑到右(选填“左”或“右”)端,然后闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2V时,读出电流表的示数.
(3)某小组同学选择了阻值不同的多个定值电阻做实验,实验过程中,每次更换定值电阻R后,都应通过调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变;
(4)分析实验数据可以得出的结论是:电压不变时,导体中的电流与电阻成反比.
(1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路连接完整;
(2)如表是测得的实验数据,在做完第一次实验后,接下来的操作是:断开开关,将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片滑到右(选填“左”或“右”)端,然后闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2V时,读出电流表的示数.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
| 电流I/A | 0.40 | 0.20 | 0.10 |
(4)分析实验数据可以得出的结论是:电压不变时,导体中的电流与电阻成反比.