题目内容

13．小红做“伏安法测电阻”的实验时，所用器材有：电源、未知电阻Rx、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干．
实验次数U/VI/AR/Ω
130.2611.5
22.40.212
32
（1）伏安法测电阻的实验原理是R=$\frac{U}{I}$，在连接电路的过程中，开关必须处于断开状态，滑动变阻器的滑片就应该位于阻值最大的一端．
（2）电路连接好后，小红进行实验，记录的数据如表，其中第3次实验电流表的示数如图所示，第3次实验所测的电阻值为12.5Ω．
（3）由实验数据可知，Rx的阻值为12Ω．

分析 （1）伏安法测电阻的原理：电压表测出电阻两端的电压，电流表测出通过电阻的电流，根据欧姆定律求出其大小；在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大值，以免接错，电流过大烧坏用电器；
（2）根据电流表的指针位置读数，由R=$\frac{U}{I}$求得电阻值；
（3）求出三次电阻值的平均值得出结论．

解答 解：（1）伏安法测电阻的原理为：R=$\frac{U}{I}$；
为避免接错线路，造成电流过大烧坏用电器，在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值的一端；
（2）由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.16A；
此时电阻值为：R3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2V}{0.16A}$=12.5Ω；
（3）Rx的阻值：Rx=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}{3}$=$\frac{11.5Ω+12Ω+12.5Ω}{3}$=12Ω．
故答案为：（1）R=$\frac{U}{I}$；断开；大；（2）12.5；（3）12．

点评 本题是伏安法测电阻的实验，考查了电流表的读数、电阻的计算等，注意最后电阻值的计算，即求出三次电阻值的平均值．

练习册系列答案
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19．（1）根据透镜的性质，完成图中的光路．
（2）请在虚框内填上适当的透镜．
．
20．如图所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像竖直向下运动（选填“水平向右”，“水平向左”“竖直向上”或“竖直向下”），该像为虚像（选填“实”或“虚”）．
1．在利用太阳光测量凸透镜焦距时，小明在上午第二节课后（9：30左右），将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点就是凸透镜的焦点．旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点，其理由是没有正对太阳光．小明明白自己的错误操作后，按照正确的操作方法，让太阳光通过透镜，再把一张纸放在它的下方，如图所示．当在纸上呈现一个较小的光斑时，就测得这个光斑到凸透镜的距离为L．小华推断，凸透镜的焦距一定大于L．你认为小华的推断不正确（选填“正确”或“不正确”）．为了检验小华的推断是否正确，可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近，若观察到纸上呈现的光斑变小（选填“大”或“小”），则他的推断是正确的．
8．沈明同学做“测定小灯泡电阻”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.2V，不发光时的电阻约为10Ω，电源选用两节新干电池．请你完成下列内容：

（1）如图1所示，请你用笔画线代替导线，正确连接好实验电路；
（2）闭合开关后，他发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数几乎为0，产生故障的原因可能是B；（填写字母序号）
A．开关接触不良                        B．小灯泡灯丝短路
C．小灯泡与灯座接触不良                D．电流表断路
（3）电路正常后，闭合开关，测得的几组数据如表；
次数U/VI/A
12.00.2
2
32.50.22
①第二次实验时的电压表、电流表示数如图2、3所示，此时小灯泡两端的电压为2.2V，小灯泡正常发光时的电阻为11Ω．
②他通过计算发现灯丝的电阻是不同的，同时还了解到其他同学也得到类似的结果，出现这种结果的主要原因是：灯丝的电阻不同是因为灯丝的电阻随温度的变化而变化．
18．在用伏安法测电阻的实验中，请回答下列问题．

（1）按照图甲连接电路并进行测量，下表是测出的几组数据，由此可知待测电阻RX是15.2Ω．如果考虑电压表和电流表本身电阻的影响，从理论上分析，测量值会比真实值偏小（填“偏大”或“偏小”）．
实验次数电压U/V电流I/A
11.50.1
22.10.14
32.80.18
（2）若把图甲中电流表与电压表的位置互换，闭合开关会出现以下情况中的D．
A．电流表被烧坏          B．电压表被烧坏   C．电流表有示数          D．电压表有示数
（3）实验结束后，小明向老师提出：若再提供一只已知阻值的定值电阻R0，即使不使电压表也能测出RX的阻值．图乙是小明设计的实验电路图，他的做法是：把滑动变阻器的滑片P置于适当的位置，将S接到a时，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的示数I2．根据I2RX=I1R0，可得RX=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$．请对小明的实验方案做出评价．（写出简要的说明）
5．小明的爸爸是有名的电器维修师傅，有一次小明发现爸爸那里15Ω和25Ω的两个电阻的标称看不清了，他想用刚学过的电学知识帮爸爸一点忙．
（l）请你帮小明设计一个能够鉴别电阻阻值大小的最简单电路（身边器材包括旧的干电池、电流表、开关各一个及导线若干），并将电路图画在图甲的虚线框内．

（2）小明怀疑厂家生产的定值电阻的阻值有较大误差，为进一步测量15Ω电阻的阻值，在你设计的最简电路图甲的基础上，你做的修改方案是在待测电阻两端并联一只电压表（用文字说明便可）．
（3）小明用额定电压3.8V的小灯泡替换15Ω的定值电阻，重新做实验．根据实验数据绘制的小灯泡和定值电阻的U一I图象如图乙所示．小灯泡的U一I图象是L（填代号）．设小灯泡在电压为1V时的电阻是R1，在电压为3V时的电阻是R2，那么由图乙可知，R1＜R2．（填“＞”“=”或“＜”），原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
（4）该小灯泡的额定电阻大约是10Ω，额定功率大约是1.444W．
2．在“用伏安法测小灯泡电阻“的实验中，待测小灯泡标有”2.5V“．
（1）如图1，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该是A（选填“A”或“B”）端．
（2）在正确的连接好电路后，某次测量张电流表的示数为0.20A，为测得额定电压下的灯丝电阻，滑动变阻器滑片P应向右（选填“左”或“右”）端滑动．
（3）从图2还可以看出，小灯泡灯丝的电阻是变化的（选填“变化的”或“不变的”），从物理学角度分析，造成这一现象的原因是电阻受温度影响，分析图象可知，小灯泡正常工作时的灯丝电阻为10Ω，额定功率为0.625W．
（4）实验中测出了小灯泡在多次不同电压的灯丝电阻，一些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差，你是否同一它们的观点？说明你的理由．
答：不同意，理由灯丝电阻随温度的升高而增大，不是固定的，所以不能求平均值．
（5）在该实验中有同学连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的过程中发现，电流表的示数变大时，电压表的示数反而减小，电流表的示数变小时，电压表的示数反而增大，经检查所有器材均完好，你认为出现上述实验现象的原因是：电压表并联在滑动变阻器两端．
3．为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系，小黄同学用弹簧测计拉着同一木块沿粗糙程度相同的斜面匀速向上运动，如图所示，实数据记录如表：
实验次数斜面的倾斜程度木块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率η
1较缓100.46.61
2较陡100.57.6165.8%
3最陡100.68.4171.4%
（1）根据表中数据可求出第1次实验：有用功是4J，总功是6.6J，机械效率是60.6%，拉木块时克服摩擦力做的功是2.6J．
（2）分析表中数据，可以得出的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面倾斜程度越陡，所需的拉力越大，斜面的机械效率越高．

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