题目内容

6．如图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整．
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为1.8V，电流表示数如图乙所示，其读数为I=0.3A，则未知电阻R=6Ω．
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整．
①闭合S和S1，用电压表测电源的电压为U；
②闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．

分析 （1）变阻器应串联在电路中，且要一上一下接线柱进行连接；
（2）明确电流表的量程和分度值，读出示数，再利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小；
（3）由电路图可知，当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路，电压表测电源的电压；当开关S闭合、S1断开时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值，据此设计实验步骤得出结果．

解答 解：
（1）变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻R右端，如图所示．

（2）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A．
由欧姆定律得未知电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.3A}$=6Ω；
（3）实验步骤：
①闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
②闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
③因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：
U0=U-Ux=U-U1，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以电路中电流：
I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$，
$\frac{U-{U}_{1}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{x}}$，
解得：
Rx=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）0.3；6；
（3）②闭合开关S、断开S1；
③Rx=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{U-{U}_{1}}$．

点评 本题考查了实物图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用、串联电路的特点等，关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验．

练习册系列答案
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12．如图所示，物理课上老师请同学设计一个测量未知电阻Rx的电路，各组同学都提出了自己的设计方案，下面是两组同学设计的实验方案．
（1）甲组：小华设计的实验方案
①器材：电压表、电流表、变阻器、开关、电源（电压未知）、未知电阻Rx、导线
②电路图：图甲
（2）乙组：小名小组实验设计方案
①器材：已知电阻阻值的定值电阻Ro、电流表、开关、电源（电压未知）、未知电阻Rx、导线
②电路图：图乙
A：请你写出未知电阻Rx的表达式：
甲组：Rx=$\frac{U}{I}$；乙组：Rx=$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$R0
B：请你对以上两个小组的设计方案进行比较，并做出适当的评价．
13．某实验小组在探究″重力的大小跟质量的关系″的实验中，按照图甲所示，吧钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，记录在下面的表格中，并绘制出如图乙所示图象．
质量m/g100200300400500
重力G/N12345
（1）根据图乙中图象把表格中的空格填写完整；
（2）图甲中弹簧测力计的量程为5N，分度值为0.2N，此时弹簧测力计的示数为2N．
（3）由此实验和坐标图象得出的结论是物体所受的重力跟它的质量成正比．
（4）本实验需多次测量，这种做法的目的与下面哪个实验的是相似的：A．（填字母代号）
A．探究杠杆的平衡条件         B．用刻度尺测物体长度．
14．测定值电阻的阻值实验．

（1）将图1中的实物按电路图连线（连线不要交叉）．
（2）连线过程中，开关应是断开的；通电前，滑动变阻器阻值应调到最大．
（3）电压表、电流表的读数如图2所示，则R=8Ω．
1．测定小灯泡电阻的实验器材如图甲所示

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲中的器材连入组成实验电路；（要求：滑片P向右滑时，电流表示数变大）
（2）正确连接电路闭合开关后，发现灯不亮，电压表无读数，则故障原因可能是灯泡短路（选填“短路”或“断路”）．
（3）排除故障后进行实验，电流表和电压表示数如图乙所示，实验时小灯泡的电压为2.5V，电流为0.5A，该小灯泡电阻为5Ω．
11．在测量定值电阻的实验中，

（1）连接电路时开关应断开．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至B（选填“A”或“B”）端，小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图乙所示，为1.8V，计算出的电阻值为9Ω．
（4）如图丙所示是其他两组同学根据测得数据作出的，I-U图象，分析图象可知Ra＜Rb（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是滑动变阻器接在C、D接线柱（写出一种即可）．
（6）图示电路中（R0阻值已知，表示电阻箱），不能测出Rx阻值的是B．
18．如图1所示是测量小灯泡电阻的不完整的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，（电压为4.5V）灯泡额定电压3.8V，灯丝正常发光时的电阻约10Ω，变阻器上标有“10Ω   lA”的字样，电流表（0-0.6A、0-3A）、电压表（0-3V、0-15V） 

（1）用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路．要求电表选择合适的时程，滑动变阻器的滑片向右移动时，电路的电流减小．并在如图2方框中画出对应的电路图．
（2）韦韦同学合理地连好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关试触发现灯不亮，聪明的韦韦猜想：灯不亮可能是由于以下几个原因造成的：
A．可能是灯丝断了．
B．可能是滑动变阻器开路
C．可能是小灯泡短路
D．可能是电流表开路
现请你借助图中的电流表和电压表验证韦韦同学的猜想，并将电流表和电压表可能的示数填入如表空格处：
猜想电流表示数/A电爪表示数/V
如果A成立
如果C成立
（3）①假如电压表“0一15V，量程已损坏，韦韦同学仍想测出小灯泡的额定功率，现请你帮她设计可行的电路图（画在如图3的方框内）．
②按新设计的电路图进行实验，调节滑动变阻器的划片，使小灯泡正常发光，此时电压表示数应达到0.7V，如此时电流表示数如图4所示，请将此读数填写到（4）中表格的空格内，并计算出此时小灯泡的电阻为9.5Ω
（4）佳佳同学看了韦韦同学的实验结果，交流了自己的想法，她认为在实验中应改变接入电路的滑动变阻器的阻值，使得灯泡两端的电压先后等于3.8V、3.5V、3V、和2.5V，并得到相应的四组电流数据，如表，请根据表中数据在如图5中画出电流表的示数随电压的示数变化关系图象，通过图象分析灯泡的电阻值，找出电阻有什么规律，并分析可能的原因．
次数1234
U/V3.83.532.5
I/A0.380.350.31
15．在“测未知电阻Rx的阻值”实验中，电路如图1所示，请完成下列相关问题：

实验次数电压/V电流/A
11.200.24
21.800.36
32.400.48
（1）测量时，电压表和电流表的示数记录在表中，得出未知电阻Rx的阻值为5Ω．
（2）另有同学设计了如图2两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0．
①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则Rx的阻值表达式为Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$；
②方案二的电路中，闭合开关S，如果电流表A1和A2读数分别为I1和I2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$．
16．小明同学自备器材，主动探究“平面镜成像的规律”其情形如图所示，他先把一块平板玻璃垂直立在水平桌面上，再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把蜡烛B放在玻璃板后面，并移动蜡烛B的位置，使它与蜡A的像完全重合．
（1）小明同学在做探究实验时眼睛应该在A侧（选填“A”或“B”）观察，
（2）他选择的蜡烛B与蜡烛A的大小、外形完全一样是为了比较像与物的大小是否相等．
（3）用透明玻璃板代替平面镜目的是透过玻璃板能看到后面的B蜡烛，确定像的位置．
（4）如果把蜡烛A向镜面移动一段距离，又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较，会发现蜡烛A像的大小不变（选项“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）如果在蜡烛A像的位置放一个光屏，光屏上不能承接到像（选项“能”或“不能”），这说明平面镜所成的像是虚像（选填“虚”或“实”）．

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