题目内容
16.如图所示,用图甲的电路图测量定值电阻RX的阻值大小,图乙是未完成连接的实验电路.(1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线连接图乙中的电路.
(2)滑动变阻器的铭牌上标有“15Ω 1.0A”字样,若滑动变阻器调到阻值最大处,它相当于一个阻值为15Ω的定值电阻.
(3)调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是0.3A,定值电阻RX的阻值是5Ω.
(4)电路闭合一段时间后,电流表示数突然显示为0,此后,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表示数都为0,但电压表的示数有变化,这可能是由于电流表短路.
(5)测量定值电阻RX的阻值时,若实验中电流表无法使用,但有两个电压表,结合现有的器材,请设计出测量RX阻值的实验电路图,并将实验步骤填在下面的表格内.
| 实验电路图 | 实验步骤及RX的表达式 |
分析 (1)将电压表与电阻并联,根据电源确定其量程,滑动变阻器与电阻串联,且要接一上一下;
(2)变阻器铭牌上标的阻值为其最大阻值;
(3)根据图丙读出电流表的示数,由R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值;
(4)电流表示数为零,其他电路完好,可能电流表短路;
(5)若没有电流表,可将变阻器作为定值电阻,根据变阻器两端的电压计算出电路中的电流,由欧姆定律计算出电阻的阻值.
解答 解:(1)根据实物图连接电路图,电源由两节干电池组成,电压表可选择0~3V量程,如图所示:![]()
(2)15Ω表示变阻器的最大阻值为15Ω,所以若滑动变阻器调到阻值最大处,它相当于一个阻值为15Ω的定值电阻.
(3)由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,示数为0.3A;
Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω;
(4)电流表示数突然显示为0,可能电路断路、电流表短路造成,无论怎样移动滑动变阻器滑片,电流表示数都为0,电压表的示数有变化,则排除断路,是电流表短路造成;
(5)没有电流表,可用一电压表与变阻器并联,充当电流表的作用,后与电阻串联,如图所示:![]()
使变阻器的阻值最大,作为定值电阻,闭合开关读出电压表的示数分别为U1、U2,则电流I=$\frac{{U}_{2}}{15Ω}$;
则Rx=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{{U}_{1}}{\frac{{U}_{2}}{15Ω}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$×15Ω.
故答案为:(1)见上图;(2)15;(3)0.3;5; (4)电流表短路;(5)
| 实验电路图 | 实验步骤及RX的表达式 |
| 1.按实验电路图接好电路; 2.把滑动变阻器移到最大阻值处; 3.闭合开关,读出电压表V1和V2的读数U1和 U2; 4表达式:Rx=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$×15Ω. |
点评 本题是伏安法测电阻实验,考查了电路的连接、电表的读数、电阻的计算、电路故障的分析、实验的设计,(5)是该题的难点,关键能够理解变阻器最大阻值的应用.
| A. | 一个苹果质量约10g | |
| B. | 初中物理课本的宽度约18.5cm | |
| C. | 北京市全年的平均气温约为32℃ | |
| D. | 一块橡皮从课桌表面掉到地上的时间约4s |
(2)某同学在称量前,调节托盘天平平衡时,发现指针停在分度盘的左侧,应将横梁右端的平衡螺母向右(选填“左”或“右”)移动,使天平平衡.用天平测石块的质量时如图3所示,则石块的质量为27.2 g.
(3)在探究“平面镜成像的特点”实验中:
| 物距 | 像距 | 像与物大小比较 | |
| 第一次 | 12.0 | 12.0 | 等大 |
| 第二次 | 15.0 | 15..0 | 等大 |
分析表中数据可以得出:像与物的大小相等,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离.
②实验中,在玻璃后放一只和玻璃前燃烧蜡烛大小完全一样的未点燃蜡烛,目的是便于比较像和物的大小关系.
表1:
| 时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 温度/℃ | 90 | 92 | 94 | 96 | 97 | 98 | 99 | 99 | 99 |
(2)针对该研究,根据所画出的图象你所获得的信息是(答出两点):
①水的沸点是99℃;
②水沸腾时,吸热、温度保持不变.
(3)小金在做完“观察水的沸腾”实验后又进一步研究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况,将实验数据记录在表2中:
表2:
| 时间t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 |
| 温度t/℃ | 99 | 71 | 55 | 45 | 35 | 28 | 24 | 22 | 22 |
(4)通过上面的研究如果有一天你要喝一杯奶茶,有两种方法供你选择:
①先将滚烫的热茶冷却5min,然后加一匙冷牛奶;
②先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min.你认为方法①(填序号)的冷却效果较好.
| A. | 6×102Pa | B. | 6×104Pa | C. | 6×106Pa | D. | 6×108Pa |