题目内容

5．有一电源和电阻连接组成的装置，只有M、N两个接线柱可供使用，如图所示，装置内电源的电压和电阻的阻值均未知，现要求测定此装置内电阻的阻值R．

（1）请你利用下列器材：
一个已知阻值为R0的定值电阻；
一个量程合适的电流表；
一个单刀双掷开关：“”
简要说明测量方法，并写出需要测量的物理量（用字母表示），并画出电路图（要求电路只能接一次，不得拆开重接）．a、将S拨到1，用电流表测出R和R0串联时的电流I1；
b、用电流表测出只接R时的电流I2；．
（2）写出计算电阻阻值的表达式：R=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

分析 要求未知电阻的阻值，根据欧姆定律可知只需测出两端的电压和电流即可，但实验器材中没有电压表，所以可以通过串联电路的电压规律，利用已知的电阻求出两端电压．

解答 解：（1）根据欧姆定律和串联电路的电压和电流规律分析，电路图如下：

a、将S拨到1，用电流表测出R和R0串联时的电流I1；
b、用电流表测出只接R时的电流I2；
（2）当开关与R0连接时，电流为I1，电源电压U=I1（R+R0）；
只接R时的电流为I2，电源电压U=I2R；
则I1（R+R0）=I2R，
即R=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．
故答案为：（1）电路见上图；a、将S拨到1，用电流表测出R和R0串联时的电流I1；b、用电流表测出只接R时的电流I2；
（2）$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

点评 此类实验设计问题考查很全面，要学会选择实验器材，根据实验器材设计合理电路，根据串联电路的电流和电压规律分析求解．

练习册系列答案
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5．如图是冰加热时温度随时间变化的图象，从图象中可以看出：冰从-20℃升温到0℃用了60秒钟；从0℃冰变成0℃水用了180秒钟；冰的熔点是0℃；从0℃的冰变成100℃的水用了360秒钟；沸腾持续了180秒．此过程是一个吸热过程（“吸热”或“放热”）．
6．如图所示，图甲中温度计的读数为17℃，图乙中被测物体的长度是2.35cm．
13．要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx，实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2 （0～9999Ω 5A）各一个，开关、导线若干．

（1）小明用伏安法测量该电阻，甲图是小明连接的电路．连接电路时，小明注意到了开关应断开，滑片P应该滑到右边（“左边”或“右边”）；
（2）接通电路后，观察到电流表无示数，电压表示数接近3V，若电路只有一处故障，则可能是电阻断路；
（3）在排除故障换用新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表示数逐渐变大，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是待测电阻的阻值较大且电源电压低，所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的阻值；
（4）小明又想到一种新的测量方法，电路如图乙所示，操作如下：先闭合S1、断开S2，调节滑动变阻器R1，使电压表的示数为U；再断开S1、闭合S2，调节R2，使电压表的示数为U，记录此时电阻箱的示数R；则Rx=R2．
20．在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知电源电压为3V，电灯电阻约7Ω．
（1）连接电路时，开关应断开．
（2）请你用笔画线代替导线，将图1电路最后一根导线接上，使电路完整．
（3）闭合开关之前，应先将滑动变阻器的滑片移到A端（选填“A”或“B”）．滑动变阻器的作用是保护电路和调节灯泡两端电压，实现多次测量．

（4）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表的示数为零，产生故障的原因可能是小灯泡短路（选填“短路”或“断路”）．
（5）在实验中要用试触法选择量程．
（6）如图2某次实验电压表的示数为2.2V，电流表的示数为0.3A，灯此时的电阻为7.3Ω．
10．在使用伏安法测电阻的试验中，小明发现电压表坏了，老师让他用多余的电流表和定值电阻代替．
（1）小明发现有两个定值电阻，分别为10Ω和100Ω．他应该选择哪一个电阻10Ω．
（2）有关使用电流表和定值电阻代替电压表的正确做法是把定值电阻与多余的电流表串联，再并联在待测电阻和原来电流表的两端，用R0表示定值电阻，原本的电流表读数分别为I1和I2，写出未知电阻Rx的阻值表达式：$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$
（3）为了使电路更加安全，在实验电路中我们最好加入一个实验装置．它是滑动变阻器，在连通电路之前，对该实验的操作是将滑片移到变阻器的最大阻值处．
（4）在图中画出电路图．
17．如图1所示是小明探究小灯泡电阻所用的器材，已知小灯泡的额定电压为3.8V
（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑片P应移到A端（填A或B）
 
（2）小明在实验过程中不小心漏填了一个电流数据，请你把图2所示的读数填人下表的空格中，并把第3次实验中的电阻值计算并填入表格中．
（3）小明仔细分析实验数据，对比得出的几个电阻值，发现每次测量结果都有较大差异，你认为产生这种差异的主要原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大
实验次数电压/V电流/A电阻/Ω
13.50.2812.5
22.510.4
31.50.18
14．如图所示，小华同学用注射器吸入一些乙醚（沸点很低的液体），用橡皮塞堵住注射孔．先向外拉动活塞，针筒里的乙醚液体逐渐消失；再向里推压活塞，注射器中又出现液态乙醚．
（1）实验过程中，逐渐消失的乙醚液体变成蒸气，实现这种转变的方法是减小压强．
（2）推压活塞，液态乙醚重新出现．日常生活中用这一方案，达成物态变化的事实有石油液化气．
15．关于各过程所经历的时间，下列说法正确的是（　　）
A．书写一个数字所用的时间约为1sB．橡皮从课桌掉到地上的时间约2s
C．升旗唱国歌用时约3minD．普通中学生跑lOOm用时约10s

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