题目内容

18．如图为小伟“伏安法测电阻的实验”实物图，（被测电阻小于10Ω）

（1）用笔画线代替导线将图1中的实物图补充完整．（要求变阻器的滑动片向右移动时，电流表的示数变大）
（2）该实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
（3）连接实物电路时，应注意开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应移至最左端（填“左”或“右”）．
（4）电路连接正确后闭合开关，将滑片P向右移动时，电压表示数变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）实验过程中，某次电流表和电压表的示数如图2所示，此时电流为0.5A，电压为2.5V，测得的Rx=5Ω．
（6）实验至此，小伟认为实验完成，正准备整理器材，你认为小伟的做法不妥的地方在于：误差较大，应多次测量求平均值．
（7）实验操作中如果出现：电流表示数较大，电压表示数为0，其故障可能是RX短路．

分析 （1）本实验中待测电阻、滑动变阻器、电流表应串联，电压表测待测电阻两端电压，由图2可知电压表量程，变阻器的滑动片向右移动时，电流表的示数变大由此可知电路中电阻变小，由此确定滑动变阻器的接线柱；
（2）本实验原理：R=$\frac{U}{I}$；
（3）连接实物电路时，应注意开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应移至最大值处；
（4）根据串联电路的分压原理判断滑片P向右移动时电压表示数变化情况；
（5）根据电压表和电流表量程和分度值读出其示数，由R=$\frac{U}{I}$计算Rx的阻值；
（6）测电阻的实验中应多次测量求平均值；
（7）实验中电流表示数较大，说明电路是通路，由电压表示数为0分析判断故障的原因．

解答 解：
（1）伏安法测电阻的实验中待测电阻、滑动变阻器、电流表应串联，电压表与待测电阻并联，由图2可知电压表使用0-3V量程，变阻器的滑动片向右移动时，电流表的示数变大，所以电路中电阻变小，所以应将其右下接线柱接入电路中，如图所示：

（2）伏安法测电阻的实验原理：R=$\frac{U}{I}$；
（3）为了保护电路，连接实物电路时，应注意开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应移至最大值左端；
（4）当滑片P向右移动时，变阻器连入阻值变小，根据串联电路的分压原理可知此时变阻器分得电压减小，所以Rx分得电压增大，即电压表示数变大；
（5）由图2，电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，示数为2.5V，电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.5A，
所以Rx的阻值：Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（6）本实验中定值电阻阻值是不变的，多次测量求平均值可以减小误差；如果只测一组数据会使误差较大；
（7）实验中电流表示数较大，说明电路是通路，而电压表示数为0，故障的原因可能是被测电阻Rx短路了．
故答案为：（1）实物连接见上图；（2）R=$\frac{U}{I}$；（3）断开；左；（4）变大；（5）0.5；2.5；5；（6）误差较大，应多次测量求平均值；（7）RX短路．

点评 本题是伏安法测电阻的实验，考查了电路连接、实验原理、注意事项、电表读数、电阻计算等，综合性强，但难度不大．
用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，电流表的电阻很小，它相当于把所接的两点用导线连接起来，若没有示数，说明其他地方断路，若有了示数，说明所接两点之间断路了．

练习册系列答案
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9．沈仔细同学要测出一个未知电阻Rx的阻值（阻值约为5Ω），可供选用的器材如下：一个电压约为8V的电源（电压保持不变）；一块电流表（量程0-0.6A、分度值0.02A）；四个阻值已知的电阻，分别为R1（5Q）、R2（10Ω）、R3（100Ω）和R4（400Ω）；一个开关及若干导线．请合理选择器材．设计一个实验方案精确（即电流表指针偏转达到或超过满刻度的$\frac{2}{3}$）．测出Rx的阻值（电路不可重组）．要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出实验步骤及所需测量的物理量；
（3）写出Rx阻值的表达式（用已知量和测量量表示）．
6．如图是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图，
实验序号123
电压/V2.02.42.8
电流/A0.400.480.56
（1）如图所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小．
（2）当探究电流与电压的关系时，通过调节变阻器滑片P的位置来改变Rx 两端的电压．三次改变滑片位置，测得三组电压和电流值（表1），发现每次电压与电流的比值是相同的（选填“相同”或“不同”），固此可得出电流与电压关系的初步结论：当电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比．
（3）要探究电流与电阻的关系，仅凭图所示器材是不够的．还应增加的器材是几个阻值不同的定值电阻．为了达到研究目的，实验过程中必须保持电阻两端电压不变；当开关S闭合后电压表的示数是3V，电流表的示数是0.3A，现在将10Ω的电阻换成15Ω的电阻接入电路，进行研究，则下一步应进行操作调节滑动变阻器，保持电压不变．
13．下列现象中，内能转化为机械能的是（　　）
A．冬天在户外时两手相搓一会儿就缓和了
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C．在烈日下柏油马路面被晒融化了
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3．完成下列单位换算：1A=106μA；1mV=10-6kV；510MΩ=5.1×108Ω．
10．在探究“平面镜成像特点”的实验中，小兰在水平桌面上铺一张白纸，在白纸上竖直放置一块薄平板玻璃，在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，再另取一支未点燃的蜡烛B放在成像处，如图所示：
（1）实验中选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是便于确定像的位置．
（2）所用刻度尺的作用是便于比较像与物到平面镜的距离关系．
（3）蜡烛B要与蜡烛A完全相同，这是为了比较像与物的大小关系．
（4）实验时，他应该在玻璃板前（选填“前”或“后”）观察蜡烛的像，所成的像是虚（选填“虚”或“实”）像．
（5）当蜡烛A向玻璃板靠近时，蜡烛A的像到平面镜的距离变小；像的大小不变（选填“变大”、“不 变”或“变小”）．
7．如图A电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图象如图B所示．则下列判断正确的是（　　）
A．定值电阻R1的阻值为20Ω
B．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
C．两个电压表的示数之和始终是6V
D．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.4A
8．如图中，已知电源电压U为9V，电阻R1阻值为10Ω，R2阻值为30Ω，R3阻值为50Ω，则：
（1）S1、S2均断开时，电流表的示数为0.1A；
（2）只闭合S1时，电流表的示数是0.18A；
（3）只闭合S2时，电流表的示数是0.9A；
（4）S1、S2均闭合时，电流表的示数为1.38A．

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