题目内容

请你利用电压表、电源、已知阻值的电阻R0、开关、导线，测量待测电阻RX的阻值．
（1）在方框内画出实验的电路图．
（2）写出实验步骤和所测得的物理量．
（3）用所测量的物理量写出RX的表达式RX=
U2R0
U1
U2R0
U1
．
分析：（1）由伏安法测电阻的原理可知，需要求得待测电阻两端的电压及通过待测电阻的电流；因实验器材中没有电流表，故可以利用串联电路的电流规律得出通过待测电阻的电流；
（2）实验中需要测出待测电阻的电压及与之串联的定值电阻两端的电压，则可知实验步骤；
（3）由电压表测出待测电阻两端的电压，由欧姆定律求得通过电路的电流，则由欧姆定律可得出电阻的表达式．
解答：解：（1）将待测电阻与已知电阻串联，电压表分别并联在RX及R0两端，故答案如图所示：
（2）a、按照电路图连接好电路，闭合开关S，先用电压表测出R0两端电压为U1；
b、断开开关S，把电压表改接到Rx两端，闭合开关，记下电压表的示数为U2．
（3）由欧姆定律可求得电路中电流I=
U1
R0
；
待测电阻RX=
U2
I
=
U2
U1
R0
=
U2R0
U1
；
点评：本题考查电路图的设计及实验数据的分析与计算，对学生要求较高，在平时学习时要注意多进行发散性思维的训练．
伏安法测电阻是最一般的测量方法，在没有电压表或没有电流表时，滑动变阻器的最大阻值知道时，也能测量被测电阻．
只有电流表，利用滑动变阻器的滑片滑到最大和最小时，根据电源电压相等，求得被测电阻．
只有电压表，利用滑动变阻器的滑片滑到最小时，获得电源电压．当滑到最大时，根据串联电路电流相等列出等式求得被测电阻．
练习册系列答案
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（2013?安顺）小强利用如图甲所示的电路，实验探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”．

实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（10Ω 2A、20Ω 1A），导线若干．
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整．
（2）实验中多次改变R的阻值，并得到多组实验数据，由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得结论：
电压不变时，电流与电阻成反比
电压不变时，电流与电阻成反比
．
①在上述实验中，小强先用5Ω的电阻做完实验后，接着要改用10Ω的电阻继续做实验，应如何具体操作？
断开开关，把滑片P移到A端，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P的位置，并观察电压表的示数变化，直到电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数
断开开关，把滑片P移到A端，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P的位置，并观察电压表的示数变化，直到电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数
．
②当小强改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值．小强不畏困难，经过认真思考，找出了原因，并利用现有的实验器材解决了问题，完成了实验．请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是：
滑动变阻器的最大阻值太小
滑动变阻器的最大阻值太小
．
并请你想一想小强解决问题可能用到的两种方法（同种方法不能重复使用），并简要说明方法一的理由．
方法一：
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
．
理由：
根据
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R滑
，得：R滑=12Ω，故选用“20Ω1A”的滑动变阻器．
根据
2.5V
15Ω
=
4.5V-2.5V
R滑
，得：R滑=12Ω，故选用“20Ω1A”的滑动变阻器．
．
方法二：
在电路中再串联一个5Ω的定值电阻
在电路中再串联一个5Ω的定值电阻
．
（2013?吴中区二模）小明利用如图甲所示的电路，实验探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”．

实验器材：
电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（10Ω2A、20Ω1A），导线若干．
实验中多次改变R的阻值，并得到多组实验数据，由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得结论：
电压不变时，电流与导体的电阻成反比
电压不变时，电流与导体的电阻成反比
．
（1）在上述实验中，小明先用5Ω的电阻做完实验后，接着要改用10Ω的电阻继续做实验，应如何具体操作？
断开开关，把滑片移至A端，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，并读出电流表的示数
断开开关，把滑片移至A端，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，并读出电流表的示数
．
（2）当小明改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值．小明不畏困难，经过认真思考，找出了原因，并利用现有的实验器材解决了问题，完成了实验，请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是：
滑动变阻器的最大阻值太小
滑动变阻器的最大阻值太小
．
并请你想一想小明解决问题可能用到的方法，并简要说明此方法的理由．方法：
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
，理由：
根据
2V
R滑
=
2.5V
15Ω
得，R滑=12Ω，所以应选用“20Ω 1A”的滑动变阻器
根据
2V
R滑
=
2.5V
15Ω
得，R滑=12Ω，所以应选用“20Ω 1A”的滑动变阻器
．
（2007?青岛）进一步探究：
晓丽在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作一块厚度为d、宽度为b的导体板．如图所示，将电压表连在导体板的两侧，发现电压表指针发声偏转，进一步做了如下实验：
板的材料 板的厚度 通入板的电流 磁场强弱 电压表示数
甲 d I B U1
乙 d I B U2（U2≠U1）
甲 2d I B 0.5U1
乙 d 2I B 2U2
甲 d I 2B 2U1
乙 0.5d 3I 3B  
（1）请你将表中的空格填上．
（2）请你利用上述装置及电源、滑动变阻器、弹簧、小烧杯、开关各一个，导线若干．设计一个可以通过电压表示数比较液体密度大小的装置．
①请在右框内画出装置示意图．
②说明工作过程．
③上述过程中液体密度的大小不能直接比较，而是通过电压表示数来比较的，这是利用了
转换
转换
法．
图（甲）是小强探究“电流跟电阻的关系”的实验电路．

实验器材：电源（恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（“10Ω 2A”、“20Ω 1A”），导线若干．
（1）实验中多次改变R的阻值，并得到多组实验数据，由这些数据得到如图（乙）所示的I-R图象，由图象可得结论：
电压不变，导体中的电流跟导体的电阻成反比
电压不变，导体中的电流跟导体的电阻成反比
．
（2）在上述实验中，小强先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着仅把10Ω的电阻换下5Ω的电阻继续做实验，闭合开关后，电压表的示数将
大于
大于
2.5V（填“大于”、“小于”或“等于”），接下来应把滑片P适当向
上
上
（填“上”、或“下”）移动，使电压表示数保持不变．
（3）当小强改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值．请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是：
滑动变阻器的阻值太小
滑动变阻器的阻值太小
．
（4）为了完成实验，请你想一想利用现有的实验器材如何解决这一问题．说出一种方法并简要说明方法的理由．方法：
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
理由：
根据串联电路的电流相等：
2.5V
15Ω
=
2V
R滑

解得：R滑=12Ω，故换用“20Ω1A”的滑动变阻器
根据串联电路的电流相等：
2.5V
15Ω
=
2V
R滑

解得：R滑=12Ω，故换用“20Ω1A”的滑动变阻器
．

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