题目内容

17．小明在做“伏安法测电阻”的实验时：

（1）按图1所示电路图，用笔画线代替导线将图2实物连接起来，电压表选用0～3V量程；
（2）检查电路连接正确无误后，闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数为电源电压值，则电路中可能发生的故障是定值电阻R断路；
（3）排除故障后开始实验．前两次的实验数据已填在如表的表格内，第三次实验时电流表的示数如图3所示，请将如表表格中的空白处填写完整．（计算结果保留一位小数）
实验次数电流/A电压/V电阻/Ω测量结果
R=8.1Ω
10.302.58.3
20.262.18.1
31.6
（4）小明想测额定电压为“3.8V”的小灯泡正常发光时的电阻值（约10Ω）．他的实验步骤是：断开开关，拆下定值电阻，将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值电阻的位置，并将变阻器阻值调至最大；调整电压表的量程；闭合开关，再移动滑片至小灯泡正常发光时，读出电流表的示数，算出小灯泡电阻．

分析 （1）按照电路图，从电源正极开始，顺着电流方向依次连接各元件到电源负极，补全电流路径中的各个元件．
滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中．
电压表选择0～3V量程，并联在定值电阻两端．
（2）电流表示数为0，电路断路，电压表有明显的偏转，电压表和电源连通，电压表串联在电路中，测电源电压，可以判断故障．
（3）电流表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．
利用第3次实验的电压和电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算电阻．
求三次电阻的平均值为定值电阻阻值．
（4）测量定值电阻时，电压表使用0～3V量程，
灯泡额定电压为3.8V，电压表测灯泡电压，电压表量程选择0～15V，要更换电压表的量程．

解答 解：（1）滑动变阻器有4个接线柱，使用时选择一上一下接线柱，下面接线柱选定，上面接线柱任意选择．
按照电路图，从电源正极开始，依次经开关、滑动变阻器、电阻、电流表到电源负极，补全电路，电压表选择0～3V量程并联在灯泡两端，如图：
（2）电流表无示数，电路断路，电压表有明显偏转，电压表与电源接通，电压表并联的部分断路，所以定值电阻断路．
（3）由实物图知，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.2A，
R3=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.6V}{0.2A}$=8Ω，
所以R=$\frac{8.3Ω+8.1Ω+8Ω}{3}$=8.1Ω．
（4）断开开关，拆下定值电阻，将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值电阻的位置，并将变阻器阻值调至最大；因灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选择0～15V，因为测定值电阻电压时，电压表选择0～3V，所以要更换电压表量程．
故答案为：（1）如上图；（2）定值电阻R断路；（3）如下表：

实验次数电流/A电压/V电阻/Ω测量结果
R=8.1Ω
10.302.58.3
20.262.18.1
30.21.68
（4）最大；电压表的量程．

点评 本题考查了由电路图画实物图的方法、电路故障、电流表的读数、欧姆定律、减小误差的方法、电流表量程的选择等，涉及到的知识点较多，综合性较强，给解题带来难度．

练习册系列答案
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7．为了验证液体压强的特点，某实验小组设计了如图装置，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭．
（1）当橡皮膜两侧所受的压强不同时，橡皮膜的形状会发生改变．
（2）当容器左右两侧分别加入深度不同的水，且左侧水面较低，会看到橡皮膜向左（填“左”或“右”）侧凸出，说明液体压强与深度有关．
（2）若要探究液体压强是否与液体密度有关，容器左右两部分分别注入不同的液体，保持右侧的液面与左侧的液面相平，观察橡皮膜的形变得出结论．
8．测量标有“2.5V  0.5W”小灯泡正常工作时的电阻，现有电流表、电压表、开关各一个，两个规格分别为“10Ω  1A”、“1kΩ  0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（3V）一个．
（1）心颜同学根据题意算出小灯泡正常发光时的电流大约是0.2A，于是她应选用规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器，电流表选择的量程应为0-0.6A．
（2）她接好电路后，闭合开关发现小灯泡特别亮，原因可能是闭合开关前滑片没放在阻值最大处，也可能是滑动变阻器接两个上接线柱．
（3）正确连接好电路后，闭合开关，小灯泡不亮，但电流表和电压表都有读数，在不拆、换实验器材的情况下，下一步的实验操作应是调节滑动变阻器．
5．教室的照明电路，要求每个开关都能独立控制两盏灯．小宁设计了如图所示的电路图中，符合要求的是
（　　）
A．B．C．D．
12．为制作弹簧测力计，小明对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究．如表是小明利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据．
弹簧受到的拉力/N012345
甲弹簧的长度/cm6.06.57.07.58.08.5
乙弹簧的长度/cm6.07.08.09.010.011.0
（1）分析表中数据可知：
①在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比；
②在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧小（大/小）．
（2）如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同．分析如表数据可知：量程较大的是 A（A/B）测力计，精度较高的是B（A/B）测力计．
（3）经实验探究发现：在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长（弹簧不受外力时的长度）等均有关系，请设计一个简单实验，证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关．答：将一根弹簧截成长度不同的两段，分别用大小相同的力拉两根弹簧，比较弹簧伸长的长度．
2．小明同学利用如图甲所示的电路来测量一个未知电阻的大小（电源电压3V，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样）．

（1）如图甲所示，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零，则电路故障可能是灯泡短路．
（2）断开开关，排除故障再闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图乙所示，则图甲中未知电阻的阻值大小为4Ω．
（3）小明同学又设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的大小，其中R0是已知阻值的定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整：
①闭合S、S1，用电压表测出电源的电压记为U；
②断开S1，再用电压表测出待测电阻R1两端的电压记为U1．
（4）请用测量值U、U1和已知阻值的电阻R0的符号写出待测电阻Rx的表达式：Rx=$\frac{{U}_{1}}{U{-U}_{1}}$×R0．．
9．小琴在“探究电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5?、10?、l5?、20?），导线若干．

（1）图1是小琴连接的实物电路，开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移至d处（选填“c”或“d”）．
（2）实验时，小琴先把阻值为5?的电阻接入a、b间，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2.4V，记下相应的电流值；
（3）将5?的电阻换成l0?的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向右（选填“左”或“右”）端移动，直至电压表示数为2.4V，记下相应的电流值：
（4）再将10?的电阻换成15?的电阻接入a、b间，重复步骤（3）；
（5）小琴在换用20?电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题．请你写出小琴的做法：将5Ω和15Ω的电阻串联．
（6）实验完成后，得到实验数据，如表所示：
实验序号电压U/V电阻R/Ω电流I/A
12.450.48
22.4100.24
32.4150.16
42.4200.12
分析数据可得：电压一一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（7）用此电路也可以测量某未知电阻Rx的阻值，小琴同学按照图2所示的电路图连接电路，进行实验．实验中滑动变阻器的作用是保护电路、可以进行多次测量．．小琴从参考书上看到，电压表内阻虽然较大，在实际电路中也有一定电流通过．其测量值与真实值得关系是RX测＜Rx真（选填：“＜”、“=”或“＞”）．
6．雾、霜、露的形成现象都是自然界常见的物态变化，雾是液态，其中与雾的形成属同一类物态变化的是露的形成，这三种物态变化时有个共同的特点，就是需要放出热量．
7．如图所示，斜面上静止一个木箱，画出木箱对斜面的压力和木箱所受到重力示意图．

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