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02 多种方法测电阻

2021-07-14 来源:好走旅游网
电阻的测量

一、实验原理

电阻的测量方法很多,实验器材不同,测量电阻的方法和原理也不同,但万变不离其宗,事实上,几乎所有的测量方法都依托于欧姆定律的变形公式RU,故根据题目给定I的实验器材,只要想尽办法直接或间接获得待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,即可最终算得待测电阻。此外,也有些方法依托于电路中的电流、电压的关系以及欧姆定律,列出相关等式,计算出待测电阻。现将各种电阻的测量方法总结为几大类别,并分别讲述如下: (一)伏安法测电阻

说明:直接用电压表测得待测电阻(灯泡)两端电压U,电流表测得通过待测电阻(灯泡)的电流I,根据RU算得电阻。 I(二)伏阻法测电阻

说明:一定设计为串联电路,只要得到两个不同的电压值即可用两个电压值和已知电阻的阻值算得待测电阻的阻值。得到两个电压值的方法如下:

1、给定两块电压表(双伏法),直接用两块电压表分别测定串联电路中待测电阻的电压、已知电阻的电压、电源电压三种电压中的任意两个即可。 方法1 方法2 R0 V2 方法3 Rx Rx V1 S R0 V1 Rx V1 R0 V2 V2 S S 2、给定一块电压表,多个开关(单伏法、伏关法),此时可以使用拆表法,则测定方法与双伏法相同,如果不允许拆表,则可以通过开关改变电路的连接方式或者改变电压表的测量对象,使得同一块电压表在不同的电路状态下测定不同的电压值即可。 方法1 方法2 方法3 方法4 方法5 方法6 方法7 方法8 方法9 3、给定一块电压表,多个开关,定值电阻换成最大阻值已知的滑动变阻器,把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,滑到阻值为零时,相当于定值电阻被短路。

4、把定值电阻换成电阻箱。电阻箱调到某个阻值不变时,可以当定值电阻使用。 方法1 方法2 方法3 方法4

(三)安阻法测电阻

说明:可以设计为并联电路,也可设计为串联电路,只要得到两个不同的电流值即可用两个电流值和已知电阻的阻值算得待测电阻的阻值。

1、给定两块电流表(双安法),直接用两块电流表分别测定支路一的电流、支路二的电流、总电流三种电流中的任意两个即可。 方法1 方法2 方法3 Rx R0 S A1 A2 Rx R0 A1 R0 Rx A1 S A2 S A2 2、给定一块电流表,多个开关(单安法、安关法),此时可以使用拆表法,则测定方法

与双安法相同,如果不允许拆表,则可以通过开关改变电路的连接方式或者改变电流表的测量对象,使得同一块电压表在不同的电路状态下测定不同的电压值即可。

方法1 方法2 方法3 方法4 方法5 方法6 方法7 方法8 方法9 3、给定一块电流表,多个开关,定值电阻换成最大阻值已知的滑动变阻器,把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,滑到阻值为零时,相当于定值电阻被短路。

4、把定值电阻换成电阻箱。电阻箱调到某个阻值不变时,可以当定值电阻使用。 方法1 方法2 方法3 (四)等效替代法

说明:用电阻箱替代待测电阻,使之产生相同的效果,则电阻箱的阻值与待测电阻阻值相等。电路有两个状态,第一个状态一定是待测电阻自己接入到电路中,第二次可以电阻箱自己接入电路,调节电阻箱,直到电流表示数与上一次相同,第二次也可以是电阻箱和待测电阻同时都接入到电路中,调节电阻箱,使得电流表或电压表的示数为上一次的二倍或一半。 方法1 方法2 方法3 S1 S1 方法4 方法5 Rx S1 S2 R0 V S1 S2 二、例题精讲

【例题1】(伏安法、单安法)物理课上老师请同学们设计一个测量未知电阻Rx的实验,各组同学都提出了自己的设计方案,下列是两组同学的设计情况。

(1) 甲组同学决定采用伏安法,请你在虚线方框内帮他画出实验电路图。并说明所需测量的物理量:①___________; ②___________;

(2) 乙组同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如上图所示,以下是他们的实验操作步骤: ①按电路图连接好实物电路。

②_______________________________________________________。 ③_______________________________________________________。 (3) 请你用所测物理量写出两种方案未知电阻Rx的数学表达式: 甲组:Rx=___________。乙组:Rx=___________。

【试题分析】

本题同时考查了伏安法测电阻和只用一只电流表测电阻两种不同的电阻测量方法: 1、在伏安法测电阻的电路图中,要用一只电压表和一只电流表分别来测未知电阻的电压和电流,特别是别忘了串联一只滑动变阻器,需要测量的物理量是未知电阻的电流和电压。

2、只用一只电流表来测电阻,电源电压未知,如果只测出一次电流值,无法求出未知电阻的阻值,我们可以设法测出两次电流值即可解出未知电阻Rx的阻值。具体做法是:(1)先断开开关,读出电流表的示数为I1,此时只有R0自己接入电路,可据此算得电源电压U=I1R0;

(2)再闭合开关,读出电流表的示数为I2,此为两个电阻并联时的干路电流,故Rx的电流为Ix=I2-I1; (3)根据R

【答案】

IRU算得待测电阻Rx10

I2I1I(1)如下图①未知电阻两端的电压U;②通过未知电阻和电流I。

(2)②断开开关,读出电流表的示数为I1③闭合开关,读出电流表的示数为I2 (3)

IRU;10。 I2I1I

【例题2】(单伏法)实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻.提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干.现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图.

(1)小虎进行的实验过程如下:

①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×\",并用笔画线代替导线画出正确的接法.

②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为 .

③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx= .

【试题分析】

本题考查了单伏法测电阻,当电阻箱调到某一确定阻值时,相当于定值电阻。

(1)闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为U1; (2)闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,所以此时待测电阻两端的电压为闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,电阻箱两端的电压为U1-U2,电路中的电流为(3)根据R

【答案】(1)①如下图所示;②U1;③

U1U2; R0U2R0U2U算得待测电阻RX

UUI12U1U2R0U2R0

U1U2

【例题3】(等效替代法)小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案,并选择了合适

的器材,测量电路如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值未知,在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx

(1)请你帮他完成相关实验内容: ①将 接入A、B两点间;

②闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下 ; ③断开开关,取下A、B间的元件,将 接在A、B两点间; ④闭合开关,调节 ,使 ; ⑤读出 ,即可知道Rx的阻值.

(2)小明测量电阻R,的方法,在科学研究中经常用到,下面四个研究实例中,采用这种研究方法的是 .

A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它 B.根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱 C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 D.用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱

【试题分析】

本题考查了等效替代法测电阻。 具体方法如下:

(1)将待测电阻接入到AB之间,调节滑动变阻器到某一合适位置,记下电压表的示数; (2)用电阻箱替代待测电阻接入到AB之间,保持滑动变阻器的阻值不变,调节电阻箱的阻值,直到电压表的示数与上一次相同,说明此时电阻箱的阻值与待测电阻的阻值相等,记录下电阻箱此时的阻值即为待测电阻的阻值。

【答案】(1)①未知电阻Rx;②电压表的示数为U;③电阻箱;④电阻箱;电压表示

数仍为U;⑤电阻箱的阻值;(2)C

三、专题训练

【题文】在图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R的阻值已知,则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻Rx阻值的电路是( )

【答案】ABD 【解析】

A、电压表V1测出定值电阻R的电压U1,电压表V2测出待测电阻RX的电压UX,电路电流I=确.

B、电流表A测出流过RX的电流I,电压表V测出电阻RX的电压U,由欧姆定律可求出待测电阻RX的阻值,故B正确.

C、图示电路不能测出流过电阻RX的电流,也就不能测出待测电阻的阻值,故C错误. D、电流表A1测流过R的电流I1,电流表A2测流过待测电阻RX的电流IX,并联电压

U1,待测电阻RX电压UX,电流I已知,由欧姆定律可求出电阻,故A正RU=I1R,已知待测电阻RX的电压U,流过待测电阻的电流IX,由欧姆定律可求出待

测电阻RX的阻值,故D正确. 故选ABD.

【题文】如图,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是( )

【答案】C

【解析】

伏安法测电阻,就是利用串、并联电路的特点,用电压表或电流表测量出待测电阻两端的电压或通过待测电阻的电流,计算出待测电阻的方法。如果不能直接或间接测量出待测电阻两端的电压和电流,如C,只能测出通过Rx的电流,这种方法是不可行的。A、用电压表V2测出Rx两端的电压,用电压表V1测出已知阻值电阻R0两端的电压,并利用串联电路中的电流相同的特点,即可知道通过待测电阻Rx的电流,就可以测出Rx的阻值。

【题文】某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中不能够实现测量Rx阻值的电路图是( )

【答案】B

【解析】B中断开S时,可以测出总电压,但当闭合S时,电阻Rx被短路,所以得不出对应的电流值和电压值,所以不能测出未知电阻值来。

【题文】小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值,已知未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2.

(1)为完成此实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A.

(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V,当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V,电路元件盒中电源电压是 V,未知电阻Rx的阻值是 Ω.

(3)小明的同学利用上述器材,还设计了测量位置电阻Rx的四种实验电路,其中无法测出未知电阻Rx的是 .

【答案】(1)0~3;0~0.6; (2)2.8;5; (3)A. 【解析】

(1)因为电源由两节干电池组成,所以电源电压为3V,电压表的量程为0~3V; 当滑动变阻器的电阻为零时,电路中的电阻最小,此时电流最大,ImaxU3V0.6A。因此电流表的量程为0~0.6A。 Rmin5(2)滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。根据串联电路的电压特点,当滑动变阻器两端的电压从2.1V降低到1.8V,定值电阻两端的电压变化了U0.3V。通过定值电阻的电流变化了I0.06A。所

U0.3V5。当电流为0.14A时,定值电阻两端的电I0.06A压URIR0.14A50.7V,电源电压U源0.7V2.1V2.8V。

以定值电阻的阻值R(3)A选项,将滑动变阻器接入电路的阻值最大,读出电压表的示数U1,并根据欧姆定律求出电路中的电流I,由于不知道Rx两端的电压,所以不能求出Rx的阻值。 B选项,使滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时被测电阻两端电压等于电源电压U,并读出电流表的示数I,根据欧姆定律可以求出未知电阻的阻值。因此该电路可以测量出未知电阻的阻值。

(C选项,当开关S拨至1时,读出电流表的示数为I1,U源I。 1R1Rx)当开关S拨至2时,读出电流表的示数为I2,U源I(。可以求得Rx的大2R2Rx)小。

D选项,当S断开时,电压表测电源电压。当S断开,电压表测R1两端的电压,根据欧姆定律,能求出电路中的电流。由串联电路的电压特点,求出Rx两端的电压,再根据欧姆定律就可以求出Rx的阻值。 正确的选择是A。

【题文】(伏安法)小华同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变。所用电压表0~15伏量程损坏,但0~3伏量程完好,其余器材均完好。所用滑动变阻器上标有“20 2A”字样。

(1)小华按图13正确连接实验电路,在闭合电键S前,他应将滑动变阻器的滑片置于变阻器的________端(选填“左”或“右”)。

(2)他实验步骤正确,闭合电键,观察到电压表、电流表的示数分别为2.4伏和0.18安,则所用的电源电压为________伏。

(3)接着,他移动滑动变阻器的滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧),观察到电流表示数为0.24安,则待测电阻RX两端的电压为________伏,RX的阻值为________欧。

(4)小华继续减小变阻器连入电路中的阻值,同时在不更改器材的情况下,解决了实验中遇到的困难。当滑动变阻器的滑片在某点时,电压表的示数如图14所示,则此时待测电阻RX两端的电压为________伏。

【答案】(1)右。(2)6。(3)3.6;15。(4)4 【解析】

(1)出于保护电路的需要,在闭合开关前,滑动变阻器应置于最大阻值处;

(2)串联电路的电流相等,而此时滑动变阻器的阻值为其最大值,故可得出滑动变阻器两端的电压,电源电压就等于各用电器两端的电压之和;

(3)根据电流值和滑动变阻器的阻值可求出其两端的电压,再根据串联分压的规律,可求出RX两端的电压,RX的阻值也可利用欧姆定律计算得出;

(4)为了使测量的电压值不超过电压表的量程,可使电压表与滑动变阻器并联,再根据串联分压,间接得出RX两端的电压.

解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的阻值应保持最大,故应将滑片置于右端; (2)此时滑动变阻器两端的电压U滑=I1R1=0.18A×20Ω=3.6V,电源电压U=3.6V+2.4V=6V;

(3)当滑片在滑动变阻器的中间时,变阻器两端电压U则RX两端的电压UX=U-U滑2=6V-2.4V=3.6V. RX的阻值RXUX/I23.6V/0.24A15

(4)此时电压表应与滑动变阻器并联,其示数为2V,故RX两端的电压为6V-2V=4V.

故答案为:(1)右.(2)6.(3)3.6;15.(4)4.

【题文】(伏安法)某实验小组用电压表、电流表、电键、电源(电压保持不变)、标有“10Ω 2A”字样的滑动变阻器、待测电阻和若干导线做“电压表、电流表测电阻”的实验。实验过程中各实验元件均完好,且连接时各个接点的接触都良好。 ① 连接电路后,闭合电键S,他们发现电流表A无示数,电压表V有示数,且无论怎样移动滑片P,电压表示数始终都不变为6伏,发生这一现象的可能原因是 。

=2.4V,滑2=I2R2=0.24A×10Ω

②经讨论,该小组同学重新连接,并按照正确步骤实验,在滑片P移动的过程中,电流表A的最小示数如图14所示,读数是 ,此时电压表的示数是 伏,这时候测得的待测电阻的阻值是 欧。

③ 为了减小实验误差,该实验小组的同学可以采用的方法是 。

【答案】① 电压表串联在电路中,电流表并联在待测电阻两端(或电压表串联在电路中)。

② 0.4安; 2;5。

③ 移动滑片P,改变待测电阻两端电压,多次实验取平均值。 【解析】

①电压表应该与待测电阻并联,此题中电压表有示数,电流表无示数,所以不是电路断路,而是将电压表串联在了电路中.

②已知电流表显示的是最小示数,所以电路电流I=0.4A.

由电路电流最小知电路电阻最大,即滑动变阻器滑片处于最大阻值处,也就是接入电路的电阻为10Ω.

所以滑动变阻器两端电压为U0=IR0=0.4A×10Ω=4V, 待测电阻两端电压为Ux=U-U0=6V-4V=2V 待测电阻阻值为RXUX5Ω I③在实验器材一定,实验方法一定的情况下,要减小误差,应该多次测量取平均值.所以,测量待测电阻阻值时,需要移动滑片P,改变待测电阻两端电压,多次实验取平均值.

【题文】(伏安法)如图14是研究“2.5V 1W”的小灯泡灯丝电阻的电路图和实物连线图:

图14

图14

(1)实物接线图还差几根导线没有接好,请用笔当导线连接好实物图(注意电流表和电压表量程选择)。

(2)在正确连接好电路后,某次测量中电流表示数为0. 30 A,为测得额定电压下的灯丝电阻,滑动变阻器滑片P应向 端移动(填“左”或“右”).

(3)小伟测得了灯丝在三种不同电压下的阻值,然后求出它们的平均值当作灯丝的电阻,你认为这种做法对吗?并说明理由.

答:

(4)小王同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处: ① ; ② 。

(5)小华同学把灯泡换成一个定值电阻,连接好电路后刚闭合开关发现电流表示数很小,电压表指针偏角较大,可能是

A.电流表量程太小 B.定值电阻阻值太大 C. 定值电阻阻值太小 D.电压表量程太大 (6)小李同学完成实验后想再测桌上的一个定值电阻的阻值,他用的滑动变阻器上标有“30 2A”字样,刚闭合开关发现电流表示数为0.18A,移动滑片电流表能达到最大电流0.58A,他很快就知道了这个电阻的阻值,这个电阻的阻值是  【答案】(1)(电流表接0.6A, 电压表接3V) (2)左

(3)不对。因为灯丝电阻会随温度变化而变化,所以不能将平均值当做灯丝电阻。 (1分)

(4)开关未断开;滑动变阻器阻值未调到最大 (5)B (6)13.5

【解析】解:(1)灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表选择0~3V量程;电流表测量灯泡额定电流为I=P/U=

1W =0.4A,电流表选择0~0.6A量程;滑动变阻器任2.5V选下面一个接线柱,然后根据电路图将电路补充完整即可.如下图:

(2)电路电流为0.3A,小于灯泡额定电流0.4A,要使电路电流增大,总电阻减小,要减小滑动变阻器电阻,滑片左移.

(3)灯丝受温度影响较大,三种不同电压下,灯丝温度不同,灯丝的电阻不同. (4)连好电路,没闭合开关灯泡就发光,说明开关之前是闭合的,这是错误操作.灯泡发出耀眼的光,说明电流很大,这是滑动变阻器没有调到最大阻值,这也是不允许的.

(5)电流表示数很小,电压表指针偏角较大,说明电路中电阻较大,故选B. (6)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时:U=0.18A×(30Ω+R) ① 当滑动变阻器接入电路的阻值为零时:U=0.58A×R ② 由①②可得:R=13.5Ω. 故答案为: (2)左;

(3)答:不对,因为灯丝的电阻与温度有关,温度不同,电阻不同,不能求平均值; (4)①连接电路,开关未断开;

②连接电路时,滑片未滑到最大阻值的地方; (5)B; (6)13.5Ω.

【题文】(伏安法)用伏安法测标有“2.5V”的字样小灯泡L的电阻。 ⑴实验原理是______________________。 ⑵在右侧方框内画出实验电路图。

⑶下图中有小叶尚未完成的实物图。请将电压表接入电路。

⑷在开关闭合前,图18中滑动变阻器的滑片应置于_______端(填“A”或“B”)。 ⑸开关S闭合后,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图19甲所示。若电路只有一处故障,则产生此现象的原因可能是下列情况中的 号)

。(选填序

A.滑动变阻器断路 B.电流表断路 C.灯泡L断路 D.灯泡L短路

排除故障后,闭合开关S,发现电压表和电流表的示数都比较小,灯泡L不发光。这 应该进行的操作是 表

的示数如图19乙所示,测出其正常工作时的电阻为 (保留一位小数)。 【答案】⑴R=⑵见图

,使电压表

,灯泡L正常发光。此时,电流

U I

⑶见图

⑷A ⑸C

【解析】此题答案⑹调节滑动变阻器;示数为2.5V; 8.3 解:(1)用伏安法测小灯泡L电阻的实验原理是:R=U/I.

(2)电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器和开关与电源串联组成电路图,如下图所示:

(3)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0~3A;电流表与灯泡串联,电流从正接线柱流入负接线柱流出,如下图所示:

(4)闭合开关前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的A端.

(5)电流表无示数,说明电路断路;灯泡不亮,说明灯泡断路或电压表短路;电压表有示数说明电压表正常,所以电路故障是C灯泡断路.

(6)通过调节滑动变阻器接入电路阻值的大小,使电压表示数为2.5V时,灯泡正常发光;从图2乙中指针的位置可得,灯泡正常发光时的电流为0.3A; 因此灯泡的电阻R=U/I=2.5V/0.3A≈8.3Ω.

故答案为:(1)R=U/I;(2)如上图所示;(3)如上图所示;(4)A;(5)C;(6)调节滑动变阻器;示数为2.5V;8.3.

【题文】(伏安法)小名在做“伏安法测电阻”的实验时,设计的电路如图所示.

(1)按所示电路图,用笔画线代替导线将实物连接起来,电压表选用0~3V量程. (2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表有明显偏转,则电路中发生断路的器件是 .

(3)改正电路正确无误后开始实验.前两次的实验数据已填在下面的表格内,第三次实验时电流表的示数如右图所示,请将下面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 1 2 3 电流/A 0.30 0.26 电压/V 电阻/Ω 2.5 2.1 1.6 8.3 8.1 测量结果

R= Ω (4)小名想测额定电压为“3.8V” 的小灯泡正常发光时的电阻值(约10Ω) .他的 实验步骤是: , 拆下定值电阻,将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值阻的位置,并将变阻器阻值调至最大;调整 ;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.

【答案】图略,定值电阻R ,0.2,8.0,8.1,断开开关,电压表的量程

【解析】(2)电流表无示数,说明电路断路,电压表有明显偏转,说明电压表与电源接通,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,R=U /I =1.6V/ 0.2A =8Ω,所以 : R =(8.3Ω+8.1Ω+8Ω)/ 3 =8.1Ω.(4)灯泡额定电压为3.8V,电压表选择0~15V,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.但先要断开开关。

【题文】(伏安法)小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,器材均完好,所用电源电压为6伏,滑动变阻器上标有“20 2A”字样。

(1)在图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线在图中正确连接。 (用2B铅笔在答题纸的相应位置连接)

A R V 0.6 3 3 15 S

(2)小明同学正确连接好电路,闭合电键后,电流表、电压表示数如下表所示。请你根据表中电流表、电压表示数可能出现的几种情况,帮助小明判断故障原因(均选填“待测电阻断路”、“待测电阻短路”、“滑动变阻器断路”或“滑动变阻器短路”)。

电流表示数(A) 电压表示数0.3 0

(3)经讨论,该小组同学重新连接,并按照正确步骤实验,在滑片P移到中点位置时,电流表A的示数如图所示,读数是 安,这时候测得的待测电阻的阻值是 欧。

1 0 0 0.2 2 0.4 0.6 3 3 故障原因

0 6 0.6 A

(4)为了减小实验误差,必须多次改变待测电阻两端的电压,可采用的操作方法是 。 【答案】(1)略 (2)待测电阻短路 待测电阻断路 (3)0.4 5

(4)多次改变滑动变阻器的滑片位置

【解析】根据电路图,从电源正极开始分析,电流表的正接线柱没有连接.电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明待测电阻短路;电压表有示数说明与其两端连接的电路为通路,电流表无示数说明并联的部分断路.读取电流表示数时,首先明确电流表选择的量程和对应的分度值;根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联特点求出待测电阻的阻值.滑动变阻器与待测电阻串联,改变滑动变阻器接入电路的阻值,可改变电路总电阻,从而改变电路电流,改变待测电阻两端的电压;为了减小实验误差,需要经过多次测量求平均值.(1)电流表与灯泡串联即可,如图所示:

(2)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明待测电阻短路;

电压表有示数说明与其两端连接的电路为通路,电流表无示数说明并联的部分断路,即待测电阻断路.

(3)当滑片P移到中点位置时,R滑=10Ω;

若电流表的量程为0~3A,则对应的电流为2A,滑动变阻器两端的电压为2A×10Ω=20V>6V,

所以电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电路中的电流I=0.4A, 电路中的总电阻R总=U/I=6V/0.4A=15Ω, 所以R=R总-R滑=15Ω-10Ω=5Ω.

(4)多次改变滑动变阻器的滑片位置可以改变待测电阻两端的电压,减小实验误差.

【题文】(双伏法)某物理小组的同学做实验测电阻,他们连接的实验电路如图所示,已知电源两端电压不变,电阻R1的阻值为3Ω。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于A点时,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为8V。当滑动变阻器的滑片

P位于B点时,电压表V1的示数为7V,电压表V2的示数为9V。则所测电阻R2的阻

值是 Ω。

【答案】12 【解析】

根据总电压不变,电压表V2的示数与R1两端的电压应为电源电压. 电压表V1的示数与电阻R2两端的电压也为电源电压.

8VI1R19VI2R1 ①

3VI1R27VI2R2 ②

①②化简为

R(1V 1I1I2)R(4V 2I1I2)∵R13,∴R212

【题文】(双安法)小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2,并连接了部分实验电路,如下图所示。

(1)请你帮助小乐完成下图所示的实验电路的连接。

(2)电流表A1的示数用I1表示,电流表A2的示数用I2表示,请用I1、I2和R0表示Rx。则Rx=____________________。 【答案】(1)略

(2) Rx=I2R0/I1 (将电流表A1接入Rx所在支路) 【解析】

解:(1)先将Rx所电流表A1串联,再将A2与R0串联的部分并联在Rx两端即可,答案如图:

(2)R0两端的电压U=I2R0

Rx两端的电压与R0两端电压相等,通过Rx的电流为I1,故由欧姆定律可得

RxU/I1I2R0/I

【题文】(双安法)小阳想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图18所示。闭合开关S1、S2时,电流表A1和电流表A2的示数分别为I1、I2;

A1 Rx R0 S1 S2 A2

(1)请你添加一根导线完成图所示的实验电路的连接; ......(2)请你用I1、I2和R0表示出Rx,Rx= 。 【答案】(1) (2)I2R0/ I1

A1

Rx R0 S1 A2 S2 【解析】

先将Rx所电流表A1串联,再将A2与R0串联的部分并联在Rx两端即可,答案如图;R0两端的电压U=I2R0

Rx两端的电压与R0两端电压相等,通过Rx的电流为I1,故由欧姆定律可得:

Rx

UI2R0 I1I1【题文】(双安法)为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表两只、开关一个、导线若干.从中选择器材按下述要求完成实验. (1)将所设计的电路图画在方框内;

(2)如果电流表A1的示数为I1, 电流表A2的示数为I2,,请写出待测电阻Rx的表达式:Rx= .

【答案】(1)电路图如下所示:(2)RxI1R0 I2R0 Rx A1 A2

【解析】

由于电路中缺少电压表,所以把定值电阻和一个电流表串联,相当于电压表使用;

U0I1R0,UxI2Rx,U0Ux,I1R0I2Rx,Rx

I1R0 I2【题文】(单伏法)小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R0等符合实验要求的器材,测量电阻RX的电阻值。他连接的部分电路如图所示

⑴请你添加两根导线,把开关S2和S3连入电路,完成实验电路连接。

⑵开关S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为U1;开关S1、S2闭合,S3断开时,电压表的示数为U2。请你利用U1、U2和R0表示Rx。RX=。

【答案】⑴见右图;⑵U1R0

U2U1

【解析】(1)电路中只有电压表,没有电流表,应该让两灯泡串联,开关S1控制整个电路,开关S2和开关S3应与R0并联,电压表和开关S3应与RX并联.

(2)先画出所对应的电路图,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电阻R0和Rx串联,电压表测量的是电阻Rx两端的电压为U1;当开关S1、S2闭合,S3断开时,电阻R0和Rx串联,电压表测量的是电源电压电压为U2,利用串联电路电压的特点,可以计算出电阻R0两端的电压,再利用公式IRUIU计算出电路中的电流,最后再利用公式R计算求电阻RX的阻值.

解答:解:(1)由题意可知,开关S2和开关S3应与R0并联,电压表和开关S3应与RX并联,

所以所缺少的导线应为S2的右接线柱与S3的右接线柱相连,S3的左接线柱与RX的左接线柱相连,其连接图与电路图如图所示:

(2)与实物图对应的电路图为:

∵当开关S1、S3闭合,S2断开时,电阻R0和Rx串联,电压表测量的是电阻Rx两端的电压为U1,等效电路图如图所示:

当开关S1、S2闭合,S3断开时,电阻R0和Rx串联,电压表测量的是电源电压电压为U2,等效电路图如图所示:

∴电阻R0两端的电压为:U0=U2-U1, 则此时电路中的电流为IU0U2U1; R0R0∴电阻RX的阻值为:RX=

URUXU110. U2U1U2U1IR0故答案为:(1)如图所示. (2)

【题文】(单伏法)用一只电压表(无电流表)测量电阻Rx阻值的实验 【方案一】

器材:一只电压表、一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,电源、开关和导线若干。 实验步骤:

步骤一:请你在答题卡的虚线框中画出实验时所需的电路图;

步骤二:将滑动变阻器调到阻值最大时,闭合开关,读出电压表的示数U1; 步骤三:再将滑动变阻器 时,读出电压表的示数U2。

步骤四:根据已知量和实验所测得的物理量,写出Rx的表达式 (用符号表示)。 【方案二】

器材:一只电压表,一个阻值为R0的定值电阻、电源、开关和导线若干。 实验要求:

请你在答题卡的虚线框中画出你设计的实验电路图。

U1 R0.

U2U1评估交流:

(1)从实验操作角度看,以上两个方案中,方案 (一/二)更好. (2)好在 (只要求写出一条)。

【答案】调到阻值为0 U1R0/(U2-U1) 一 不需要拆接电路

【解析】

方案一、待测电阻和滑动变阻器串联如图,电压表并联在Rx的两端;当滑片在最右端滑动变阻器阻值最大,电压表测待测电阻两端的电压U1,当滑片在最左端,电压表测电源的电压U2;根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别求出电路中的电流、定值电阻的阻值;

根据分析:电源电压为U2,

当滑片在最右端滑动变阻器阻值最大时,滑变两端的电压为U2U1,电路中的电流:

IUU2U1, RR0所以:RxURU1U110; U2U1U2U1IR0方案二、两电阻串联,电压表并联在Rx的两端;如图所示;电压表并联在Rx的两端时测出其两端的电压,然后并联在R0两端测出其两端的电压,根据欧姆定律分别求出电路中的电流、定值电阻的阻值;则RxUxR0. U0评估交流:从以上分析可以看出,方案一更好,因为实验中不需要拆接电路。

【题文】(单伏法)(Ⅰ)、刚要测量一个电阻Rx的阻值,现只找到如下器材:一个电压不变的电源、三个阻值已知的定值电阻(R1=10Ω、R2=20Ω、R3=40Ω),一个

表盘数字已经模糊(但刻度清晰)的电压表,两个开关S1、S2,导线若干。小刚要用这些器材测量Rx的阻值。

(1)、他先将定值电阻Rl接人其设计的图(甲)所示电路中进行实验,当闭合S1、断开S2时发现电压表无示数,经检查电压表、电源均正常,且只有一处故障,下面列出的故障原因中,你认为可能的是 。(填写序号)A、Rx断路 B、Rx短路 C、R1短路

(2)、排除故障后,闭合开关S1、S2时电压表的指针偏转情况如图(乙)所示;闭合开关S1、断开S2时电压表指针偏转情况如图(丙1)所示。再用R2、R3分别替换Rl接入电路进行实验,当闭合开关S1、断开S2时电压表对应的指针偏转情况如图(丙

2)、(丙3)所示。

①、Rl接入电路时Rx的的测量值Rx1= Ω,R2接入电路时Rx的的测量值Rx2= Ω, R3接入电路时Rx的的测量值Rx3= Ω。 ②、多次实验的目的是 。 ③、待测电阻Rx的的测量值为 Ω(保留一位小数)。

【答案】(Ⅰ)、(1)B;(2)①、21.1; 20; 22.2;②、多次测量取平均值减小误差 ;③、21.1; 【解析】

(Ⅰ)、(1)Rx短路时,电压表也被短路,所以没有示数,所以B正确;如果是Rx断路,电流可从电源正极出发,经开关、电阻R1,电压表回电源负极,此时电压表有

示数,所以不可能是Rx断路,A错;R1短路时,电路中只有Rx,此时电压表有示数且等于电源电压,C错;

(2)①闭合开关S1、S2时, R1被短路,电路中只有Rx,此时电压表示数等于电源电压,设电压表的分度值为U0,则U28U0,闭合开关S1、断开S2时,R1和Rx串联,电压表测两端电压,则UX19U0,U1UUX28U019U09U0,根据分压公式UxRx19U0Rx,解得Rx121.1; 得:U1R19U010同理可得:Rx220;Rx322.2; ②多次测量求平均值可以减小误差; ③Rx

【题文】(单伏法)小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。小龙设计的实验电路的要求是:闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1;闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2。

Rx1+Rx2+Rx321.1+20+22.221.1;

33

(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接; .......(2)请你用U1、U2和R0表示出Rx,Rx=________。 【答案】(1)

(2)RX【解析】

(1)闭合S、S1时,电压测RX两端的电压,所以将电压表的负接线柱与S1右端的接线柱相连,让电压表与RX并联。

(2)R0两端的电压U0U2U1 ,串联电路中的电流IU1R0 U2U1U0U2U1,RX的阻值 R0R0RX

URU110 IU2U1【题文】(单伏法)小明同学要测量某未知电阻的阻值(整个实验过程中电源电压保持不变)

(1)按照图甲电路图正确连接电路后,闭合开关,小明发现电流表无示数,但电压表示数很大.电路中出现的故障原因是 .

(2)排除故障后,电流表和电压表的示数如图乙所示,则R0= Ω.接下来小明调整变阻器的滑片继续测量,这样做的目的是 .

(3)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏.小华帮他设计另一个实验方案:利用图丙所示的电路,先闭合开关S、S1,记下

电压表的示数U1,再 ,记下电压表示数U2.则Rx= (表达式用测得的量与已知量表示).

【答案】(1)电阻R0断路;(2)6;多次测量求平均值,减小实验误差;(3)断开S1;(U1U2)R0.

U2【解析】

(1)照图甲电路图正确连接电路后,闭合开关,小明发现电流表无示数,说明电路存在断路现象,电压表示数很大,说明电压表的两接线柱与电源两极相连,电压表与电源之间不存在断路,所以与电压表并联的电阻R0断路.

(2)由图乙所示可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V示数为2.4V,电阻阻值R0U2.4V6;小I0.4A明调整变阻器的滑片继续测量的目的是:多次测量求平均值,减小实验误差. (3)如图丙所示电路,先闭合开关S、S1,记下电压表的示数U1,再断开S1,记下电压表示数U2,开关S闭合、S1断开时,电路电流IU2,电阻Rx=R0UXU1U2U1U2(U1U2)R0 U2IIU2R0

【题文】(单伏法)现有如下器材:电源(电压未知但符合实验要求)、三个开关、一个已调零的电压表、一个已知阻值为R0的定值电阻、带测电阻Rx,一个符合实验要求的滑动变阻器和若干条导线。

(1)利用上述器材测量一个阻值未知的定值电阻Rx的阻值。实验中不拆改电路,通过开关的控制实现电路变化,利用滑动变阻器保护用电器。图25是某同学连接的部分电路,请你再添加两根导线以实现上述测量的要求。

S2 S3 R0 Rx P S1 1 A B 图25

(2)完善下列实验步骤。

①闭合开关S1和S2,断开开关S3,读出电压表示数为U;

②保持滑动变阻器滑片P位置不动,__________________,读出电压表示数为U1; ③用R0、U1和U表示Rx。Rx= ________。

【答案】(2)断开开关S2,闭合开关S1和S3;(或断开开关S2,闭合开关S3)。

RxUU1R0 U1(3)

【解析】(1)电路图如图所示:

(2)实验步骤:

①按照电路图连接实验电路,调节滑动变阻器的滑片使得滑动变阻器的阻值最大; ②闭合开关S1S2,断开S3,调节滑动变阻器的滑片到合适的位置,记下电压表的示数U.

③保持变阻器滑片的位置不动,断开S2,闭合S1S3,记下电压表的示数U1. ④改变变阻器的滑片位置两次,重复步骤②和③; ⑤利用表达式分别计算出RX值,最后求平均值.

(3)闭合开关S1S2,断开S3,调节滑动变阻器的滑片到合适的位置,电压表测量Rx和R0两端的总电压,示数为U;

保持变阻器滑片的位置不动,断开S2,闭合S1S3,电压表测量R0两端的电压,示数为U1,

则Rx两端的电压Ux=U-U1, 由欧姆定律可知:

I

UU0U1UXUUU0R0 即1,∴RXR0RXU0R0RX【题文】(单伏法)实验室中要测量未知电阻的阻值。实验桌上备有的器材:稳压输出电源、电压表、电阻箱、开关S1和单刀双掷开关S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,小华设计了如图所示的实验电路图。

(1)根据实验电路图,连接成如图所示的实物电路,但存在连接错误,只改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×\",并用笔画线代替导线画出正确的接法。

(2)电路连接正确后,调节电阻箱的阻值调为R0,闭合开关S1,将开关S2拨到触点1时,电压表的示数为U1,则电源电压为 。

(3)将开关S2拨到触点2,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx= 。 【答案】(1)如图所示;(2)U1;(3)RX【解析】

(1)经分析,当闭合S1,S2接2时,电压表测导线电压,导线电压为0,无意义,电压表应该测Rx的电压,如图所示:

U2R0 U1U2

(2)闭合S1,将S2拨到1时,电压表电源的电压,即电源电压U1.

(3)闭合S1,将S2拨到2时,电阻箱调到R0时,电压表测Rx电压,所以Rx电压为U2,

根据串联电路总电压等于各串联导体的电压之和, 所以,R0的电压为:U′=U1﹣U2,

因为串联电路电流处处相等, 所以, U1U2U2 R0RXU2R0 U1U2所以,RX

【题文】(单伏法)现有一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个电压表(量程大于电源电压值)、一个阻值为R1的定值电阻、一个单刀双掷开关和若干导线,要利用以上器材测量的待测电阻R2的阻值.请在方框内设计出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸)并完成下列步骤.

(1)根据电路图连接实物电路; (2) ; (3)利用上述测量值算出待测电阻的阻值R2= .

【答案】(1)如图;

(2)先把开关S接a时测出电源电压U, 把开关S接b时测出R2两端电压U2, (3)【解析】

当S接a时, R1没有被接入电路,电路中只有R2电压表测量的是电源电压U

R1.

当S接b时, R1与R2串联,电压表测量的是R2两端电压U2,根据串联电路电压特点R1两端电压为U-U2,电路中的电流为IUU2, R2=

R1U2U2UR21 UU2UU2IR1

【题文】(单伏法)在“测定小灯泡电阻”的实验中,提供如下实验器材: A.待测小灯泡(2.5V 0.7W) B.电源(电压恒为3V)

C.电流表(量程0~0.6A或0~3A) D.电压表(量程0~3V或0~15V) E.滑动变阻器(20Ω 1A) F.开关、导线

(1)小明同学连接线路后闭合开关,将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗,而电压表的示数增大。请你用笔画线代替导线,把下图甲中的实物电路按小明的连接方式连接完整。

(2)电路连接好后,当电压表的示数为 V时,小灯泡将正常发光。

(3)小灯泡正常发光时,电流表和电压表均有示数。突然,电路发生故障,小灯泡熄灭,而电流表和电压表的示数均变大,则故障的原因是 。 (4)利用上述实验器材,不能完成下述实验中的 (选填选项前的字母) A.测量小灯泡的额定功率 系

C.探究小灯泡的亮度与消耗功率的关系 D.探究串联电路电压的特点

(5)小红同学想利用上述器材测量一未知电阻R(定值)的阻值,但实验过程中不慎将电流表损坏,在不另外添加器材的情况下:

①为了测出R的阻值,请你在图乙的虚线框中画出你所设计的实验电路图。

B.探究电流与电压的关

②闭合开关后,测得你所设计的电路图中电压表的示数为U,则R= 。 【答案】(1)如下图 (2)0.5 (3)小灯泡被短路 (4)B

(5)①如下图所示 ②R= U×20Ω/(3V−U)

【解析】

(1)将变阻器滑片向右滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,由U=IR可知,灯泡两端的电压应该变小,而电压表的示数却增大,说明小明同学是将电压表与滑动变阻器并联,见上图;(2)电路连接好后,当小灯泡两端的电压为2.5V,小灯泡正常发光,由串联分压可知电压表的示数为3V-2.5V=0.5V;(3)当电路发生故障,小灯泡熄灭,而电流表和电压表的示数均变大,说明电路中的电阻变小,则故障的原因是小灯泡被短路;(4)因为探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,而小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以利用上述实验器材,不能完成探究“电流与电压的关系”的实验;(5)①利用串联分压和欧姆定律来设计电路如上图;②闭合开关后,如测得设计的电路图中电压表的示数为U,又知到电源(电压恒为3V)和滑动变阻器(20Ω 1A),则由串联电路中的电流处处相等可知U/R=(3V−U)/20Ω ,可得R=U×20Ω/(3V−U)。

【题文】(伏安法、单伏法)在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图21甲所示的电路,请你完成下列问题.

— 3 V15

— 0.6 3

A

图21

(1)该实验的原理是 .

(2)请用笔画线代替导线将电路连接完整.

(3)连接电路时,应将开关 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端(选填“左”或“右”).

(4)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于 断路造成的.

(5)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图21乙所示的图象,则该电阻的阻值 R=__ Ω.

(6)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都被其他同学借走了.于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计如图22所示的电路,仅操作控制开关就测出了电阻Rx的阻值.电源电压未知且恒定不变. 请帮他把实验步骤补充完整:

V S Rx S R 图22

只闭合开关S1,_________________________________________________. ______________________________________________________ ______. 电阻表达式:Rx=______________. 【答案】

(1)RU或欧姆定律(2)略(3)断开 右 (4)电阻R (5)3 (6)①记下电I压表的示数U1 ②只闭合开关S2, 记下电压表的示数U2 电阻Rx表达式:

RxU13U1R 或Rx U2U1U2U1U. (2)请用笔画线代替导线将电路连接完整. I【解析】(1)该实验的原理是R(3)连接电路时,应将开关断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最右端(4)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于电阻R断路造成的.(5)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图21乙所示的图象,则该电阻的阻值R=3Ω.(6)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都被其他同学借走了.于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计如图22所示的电路,仅操作控制开关就测出了电阻Rx的阻值.电源电压未知且恒定不变.①记下电压表的示数U1 ②只闭合开关S2, 记下电压表的示数U2 电阻Rx表达式:

Rx

U13U1R 或Rx U2U1U2U1【题文】(单伏法)实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻.提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干.现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图.

(1)小虎进行的实验过程如下:

①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×\",并用笔画线代替导线画出正确的接法.

②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为 ▲ .

③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx= ▲ .

(2)如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为 ▲ (选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是 ▲ . 【答案】 (1)①如图所示

②U1 ③U2R U1U2(2)不能

电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数 【解析】

(1)①在实物图中找错误连接,首先要明确电流路径,看电路路径上是否有连接错误, 然后再看开关S2接1时,电压表测RX与R的总电压,

开关S2接2时,电压表测RX的电压,同时要观察电压表的正负接线柱是否正确. ②闭合S1,将S2接1时,电压表测RX的总电压即电源电压. ③闭合S1,将S2接2时,电压表测RX电压.

求出R的电压,又能读出R的电阻,根据串联电路电流相等,列出等式,求RX. (2)电路总电压约5V,电阻数百欧,电路电流很小,电流表是的指针偏转很小,不能准确读数.

解:(1)①经分析,当闭合S1,S2接2时,电压表测导线电压,导线电压为0,无意义,电压表应该测RX的电压,如图:

②闭合S1,将S2拨到1时,电压表测RX与R的总电压,即电源电压U1.

③闭合S1,将S2拨到2时,电阻箱调到R0时,电压表测RX电压,所以RX电压为U2, 根据串联电路总电压等于各串联导体的电压之和, 所以,R0的电压为:U′=U1﹣U2, 因为串联电路电流处处相等, 所以,

=

所以,RX=.

(2)电源电压约5V,电路电阻很大,根据欧姆定律得,电路电流很小,电流表指针偏转很小,不能准确读出电流值,不能准确测量电阻的阻值. 故答案为:(1)①如图所示;②U1;③

(2)不能;电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数.

【题文】(伏安法、单伏法)用伏安法测电阻,实验电路图如图1所示,电源电压保持U0不变。

图1 图2 图3 (1)该实验的原理是 。

(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 端。

(3)假如小珍同学用完好的器材按如图所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:① ;② 。

(4)小珍在张芳同学已连好的电路上操作,当闭合开关S,把P向a端移动时,发现电流表示数增大,电压表示数减小。发生此现象的原因是张芳同学把 。

(5)小珍同学按图1所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图2所示,电流表示数如图3所示,则此时被测电阻Rx两端电压为 V,通过Rx的电流为 A,被测电阻Rx= Ω。

(6)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,请你用剩下的器材测出Rx。先在下边方框内画出此时的实验电路图;再简要写出实验步骤和计算Rx的表达式。

a.实验步骤: 。 b.Rx的表达式:Rx= 。

【答案】(1)I=U 或欧姆定律;(2)b;(3)①电源电压偏高;②电流表的量程R选择偏小;或滑动变阻器的最大阻值偏小;(4)电压表接在滑动变阻器的两端;(5)2.4;0.3;8(6)如图

a.实验步骤:P位于B端,闭合开关S,测出这时RX两端的电压为U1,

RX=U1.R

U0-U1【解析】

(1)伏安法测电阻,使用电流表测量通过电阻的电流,用电压表测量电阻两端的电压,根据I=UU的变形公式R=计算电阻的大小;

IR(2)为保护电路,闭合开关S前,滑动变阻器滑应划到阻值最大处,滑动变阻器滑片P应置于滑动变阻器滑片P应置于b端;

(3)实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,电路中电流过大,由I=U可知可能是电路中电压过大,或者电路中的总电阻过小,其R原因可能是①电源电压偏高 ②电流表的量程选择偏小 或滑动变阻器的最大阻值偏小 ; (4)若电路连接正确,当闭合开关S,把P向a端移动时,发现电流表示数增大,由U=IR可知定值电阻两端电压也应变大,若电压表示数减小。发生此现象的原因是张芳同学把电压表测量的是滑动变阻器两端的电压。

(5)如图所示此时电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,被测电阻Rx两端电压为2.4V,电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,通过Rx的电流为0.3A,被测电阻

RX=U2.4V ==8WI0.3A(6)如图17,将P位于B端,闭合开关S,测出这时RX两端的电压为U1,则滑动变阻器两端电压为U0-U1,电路中的电流I=U0-U1, R所以RX=U1U.R=1U0-U1U0-U1R

【题文】(伏安法、单伏法)如图所示电路为“用电流表、电压表测电阻”的实验电路,请填写空格处的内容。

① 实验目的:伏安法测电阻,要求 ,求电阻的平均值。 ② :R=U。 I③ 若某次实验时,滑动变阻器和电流表出现了故障不能使用,为了测出电阻Rx的阻值,该同学选添了一个阻值已知的定值电阻R0,进行实验。 a.请根据上述条件设计实验电路图(画在方框内)

b.利用测得的数据,写出待测电阻Rx的表达式:Rx= (简要说明式中物理量的含义)

【答案】①多次测量;②实验原理;③a.电路图如下:b.V R0 RX

UU0R0 U0【解析】

①在伏安法测电阻的实验中,要多次测量求平均值,以减小误差;②实验原理:RU I③开关闭合时,电阻Rx被短路,电压表示数为电源电压U;开关断开时,两电阻串联,电压表测R0两端电压U0;则Rx两端电压为:UxUU0 串联电路的电流为:

IU0 R0所以,电阻Rx的阻值为:RxUxUU0UU0R0 U0IU0R0

【题文】(单伏法)在测定值电阻Rx的阻值实验中,滑动变阻器的最大阻值已知为R0。

(a)

(1)连线图(a)中有一处错误,只需改动一根线就可以使电路正确连接,请你在要改动的线上打“×”,并用笔画线画出正确的接法。

(2)电路连接正确后闭合开关,移动滑片过程中发现:电流表有示数且示数随滑动变阻器滑片的移动而改变,电压表始终无示数,则故障可能是 。(待测电阻Rx完好)

(b)

(3)由于发生(2)中故障,需重新设计实验测Rx的阻值(不增加实验器材)。①在下面方框中(b)画出你设计的电路图;②写出主要步骤并记下测量的物理量(符号):步骤一

,步骤二 ;③电阻Rx= 。

【答案】(1)见答图(2)电压表损坏(或电压表与电路接触不良) (3)①见答图

②断开开关,读出此时电流表示数记为I1 闭合开关,读出电流表示数记为I2 ③

I1R0 I2I1【解析】

电路中注意电流表和电阻串联。电流表随滑动示数变化说明电流表和电路都正常工作,电压别是并联,所以是电压表出了问题。

由于电压表由故障,所以设计电路图时就不能用电压表了,只能用电流表和定值电阻。所以不能选择串联电路,只能是并联电路即两电阻并联,电流表测量两次干路电流。通过两次结果综合计算才能得出结果。

【题文】(单安法)小刚想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。只闭合开关S时,电流表的示数为I1;闭合开关S和S1时,电流表的示数为I2

(1)请你添加两根导线完成图26所示的实验电路的连接; ......(2)请你用I1、I2和R0表示出Rx,Rx= 。 【答案】(1)实物电路连接如图。

(2)RX=I1 ·R0 / (I2-I1 ) 【解析】

实验中没有电压表,电阻R0已经串联在电路中,通过开关闭合与断开,使电路处于两种状态,利用电源电压保持不变,测出两种状态下电路中的总电流,再利用并联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻Rx的阻值.

(1)电阻R0和Rx并联,开关S1控制Rx支路,实物电路连接如图.

(2)只闭合开关S时,电路为R0的简单电路,电流表的示数为I1,则电源的电压为

U=I1R0;

开关S、S都闭合时,电路为R0、Rx并联,电流表的示数为I2. 因电源的电压不变,所以并联时通过R0的电流不变, 所以通过Rx的电流为Ix=I2-I1, Rx的阻值为Rx

【题文】(伏安法、单安法)在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用如图所示的器材进行实验.

IRU10 IxI2I1

(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。

(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数.小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置,还有一处是 .

(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=10.1Ω,R2=10.2Ω,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示.根据以上三次实验数据,最后得出Rx= Ω.

(4)小瑞同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如图(R0为阻值已知的定值电阻),

以下是他们的实验操作步骤:

①按电路图连接电路。

②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1。 ③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2。 ④根据所测数据计算得出Rx的阻值。

请用所测物理量写出未知电阻Rx的数学表达式:Rx= 【答案】(1)答案如图

(2)连接电路时,开关未断开 (3)10.1 (4)Rx【解析】

(1)电源的电压为两节干电池3V,根据欧姆定律可得,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时定值电阻两端的电压最大为3V,所以电压表用小量程且与定值电阻Rx并联;滑动变阻器的右下方接线柱与定值电阻的右接线柱相连时,滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。(2)接完最后一根导线,电表有示数说明开关闭和;电流表示数较大,说明电路电阻较小,滑动变阻器滑片没有置于阻值最大位置.因此实验操作中的两处错误是:连接电路时开关没有断开;没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置;(3)由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.6V,根据欧姆定律可得,第三次测量时定值电阻的阻值R3=U3/I3=2.6V/0.26A=10Ω,则定值电阻的阻值Rx=(R1+R2+R3)/3=(10.1Ω+10.2Ω+10Ω)/3=10.1Ω;

(4)闭合开关S1,断开开关S2时,电源的电压为U=I1R0;闭合开关S2,断开开关S1时,电源的电压为U=I2Rx;∵电源的电压不变∴Rx的数学表达式为:Rx=I1R0/I2.

【题文】(单安法)小萱想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值。小萱选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图所示。 (1)为了测量未知电阻RX的阻值,请你只添加两根导线将实物电路图补充完整。 .......

I1R0 I2(2)请你将正确的操作步骤补充完整:连接好电路后,只闭合开关S2,读出电流表的示数I1; ,读出电流表的示数I2,并记录I1、I2的数据; (3)请你用I1、I2和R0表示未知电阻RX。RX = ,并记录。

【答案】(1)

(2)开关S1、S2都闭合时, (3)【解析】

(1)使已知定值电阻和被测电阻串联,电流表串联在电路中,测串联电路的电流.再把被测电阻短路,只有已知电阻接在电路中,测此时电路的电流。 根据两种电路状态下电源电压相等求解。如图

(2)只闭合开关S2,读出电流表的示数I1;开关S1、S2都闭合时,读出电流表的示数I2。

(3)根据电路两种状态电源电压相等,所以,I1(R0+RX)=I2R0,所以,

【题文】(单安法)在测量定值电阻Rx阻值的实验中.

(1)连接电路时开关应 .

(2)请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整,要求滑片向左滑电流表示数变小.

(3)实验时,若只有Rx 断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是 . (4)在实验过程中,发现电压表不能使用。小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R0使用(R0值已知),设计了如图乙所示的电路测量Rx阻值.测量时,只闭合S 1电流表示数为I 1,只闭合S 2电流表示数为I 2,则电阻Rx两端的电压为 ,电阻Rx= (以上两空都用I 1、I 2 和R0表示).

(5)因图乙的方案未能进行多次测量减小实验误差,于是小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知),设计了如图丙所示的实验电路,仍按照(4)中的测量和计算方法,移动滑动变阻器的滑片,多次测量求出了电阻Rx的阻值.请你分析小明测得Rx阻值的方法是否正确,并说出判断理由 . 【答案】(1)断开 (2)答案如下图所示

(3)电流表示数为0(或:电压表读数约等于电源电压3V) (4)I2R0 I2R0/I1

(5)不正确,因为Rx与R0在两种不同的状态下电压不一定相同 【解析】

在测量定值电阻Rx阻值的实验中,(1)连接电路时开关应处于断开状态,避免连接过程中发生短路。(2)当滑片向左滑时电流表示数变小,其接入电路中电阻变大,故接入电路中电阻为右部分,电路连接如图。(3)由图知,实验时,若只有Rx 断路,开关闭合后,电路中出现的现象是电流表无示数,电压表示数约等于电源电压。(4)由图知:Rx与R0并联,Rx两端电压与R0两端电压相等为I2R0;电阻Rx= I2R0/I1。(5)由图和题意知小明测得Rx阻值的方法是不正确的,因为在每次实验时Rx与R0在两种不同的状态下电压不一定相同。

【题文】(单安法)小乐想用电源、一个电流表、两只开关和阻值己知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。并连接了如图甲所示电路进行实验。只闭合开关S1时测得电流表的示数为I1;闭合开关S1和S2时测得电流表的示数为I2,则电阻Rx中的电流为 ,Rx= (用I1、I2和R0表示)。小明认为此电路不妥,缺少了滑动变阻器,他设计了另外一种电路,如图乙所示,他认为只闭合开关S1电流表测得的是R0中的电流,只闭合开关S2电流表测得的是Rx中的电流,这样也可以测量电阻Rx的阻值。请你帮助说明一下,在测量电阻的电路中加了滑动变阻器的好处

是 ,但是小明的这种测法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。

【答案】(I2―I1);Rx= I1 R0/(I2―I1);保护电路、可以进行多次测量(答“改变电路中的电流或电阻两端的电压”可给分);不正确;小明两次闭合开关实验中有一次电流表的正负接线柱接反(答案合理可给分)

【解析】1、只闭合开关S1时,电流表测的是流过R0的电流I1;开关S1、S2都闭合时,电流表测的是两电阻R1、R2并联时电路总电流I2,由并联电路的特点知,流过电阻Rx的电流IX=I2-I1.

2、由欧姆定律得:电源电压U=I1R0,Rx= Rx= I1 R0/(I2―I1).

3、小明的设计中加入了滑动变阻器,接入滑动变阻器后,一方面滑动变阻器可以保护电路,另一方面,移动滑动变阻器的滑片可以改变电路的电流,进行多次测量. 4、在小明的接法中,由电路图可知:闭合电键S1时电流从下向上流过电流表,闭合电键S2时,电流从上向下流过电流表,流经电流表的电流方向相反,则有一次电流表正负接线柱接反,小明做法是错误的.

故答案为:I2-I1; I1 R0/(I2―I1);保护电路,可以进行多次测量;不正确;小明两次闭合开关实验中有一次电流表的正负接线柱接反.

【题文】(单安法)现给你:电源(电压不变),定值电阻R0,电流表,单刀双掷开关各一个,导线若干。(1)请设计一个测量未知电阻Rx的电路图,并画在虚线框内。

(2)将实验过程补充完整:

A.对照电路图连接好电路,将开关S与a接触,观察并记录电流表的示数为I1; B. 将开关S与b接触, ; C. 断开开关,整理器材。

(3)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx= 。 【答案】(1)如图

(2)观察并记录电流表的示数为I2;

(3)RxI1IR0Rx2R0I2(有两种可能的答案,或I1)

【解析】

(1)电源、电流表、开关串联,两电阻并联,电路图如图所示;

(2)B、将开关S与b接触,观察并记录电流表的示数为I2; (3)由电路图及实验步骤可知, ∵IU, R∴电源电压UI1R0, 待测电阻阻值:RX

【题文】(单安法)用图中所示的电路测量一定值电阻Rx的阻值,其中R0是阻值已知的定值电阻,电源及电流表的量程均能满足实验要求。请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤:

(1)闭合开关S和S2,断开开关S1,读出并记录此时电流表的示数为I1; (2) ,读出并记录此时电流表的示数为I2; (3)待测电阻Rx的电阻值Rx=_______。(用字母I1、I2和R0表示)

UI1R0; I2I2Rx

S1 R0 S2 S

【答案】(2)断开开关S2,闭合开关S和S1;(3)【解析】

I2R0 I1I2闭合开关S和S2,断开开关S1时,Rx、R0并联,电流表测干路电流,断开开关S2,闭合开关S和S1时,Rx、R0并联,电流表测R0的电流,所以电源电压UU0I2R0,通过Rx的电流为IxI1I2,则Rx

【题文】(单安法)为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。从中选择器材按下述要求完成实验。 (1)将所设计的电路图画在方框内; (2)写出实验步骤;

(3)利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式:Rx= 。 【答案】方法一:(1)电路图如图:

IRU20 IxI1I2

(2)实验步骤:

①按电路图连接电路。

②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1。 ③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2。 ④根据所测数据计算得出Rx的阻值。 (3)Rx =I1R0 I2方法二:(1)电路图如图

(2)实验步骤: ①按电路图连接电路。

②闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1。

③闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I2。 ④根据所测数据计算得出Rx的阻值。 (3)Rx =【解析】

方法一:由于题中只给出了电流表,无电压表,故能够测出电路中的电流,但无法直接测出未知电阻的两端电压,这时我们想到一种转换的方法,想办法将未知电阻的两端电压与已知电阻的两端电压相等,如果我们再测出已知电阻的两端电压后,也就得出了未知电阻的两端电压,让两个电压相等的电路是并联,故需要将两个电阻并联起来;用电流表分别测出并联电路的两个支路的电流,再利用已知阻值的电阻计算出它们的两端电压,再求出未知电阻的大小。

I1I2R0 I2RxUxU0I1R0。 I2I2I2当然,操作时也可以让电流表测干路电流,这时对应未知电阻的表达式就不同了。 方法二:如果让这两个电阻串联,将开关并联在其中一个电阻的两端,则通过这个开关的断开与闭合就会形成两个不同的电路,但这两个电路的电压却都是电源电压,是不变的,故利用这个关系我们可以列出一个方程来,从而把未知电阻的阻值解出来。

U=I1R0=I2(Rx+R0),解之得Rx =I1I2R0。 I2操作时也可以让开关并联在已知电阻R0上,当然这时的表达式也就有所不同,大家可以试着推导一下。

【题文】(单安法)用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,s为单刀双掷开关,R0为定值电阻.小明同学用该电路进行实验,主要步骤有:

A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I B.读出电阻箱的示数R

C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I

D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大 (1)上述步骤的合理顺序是_____ _____ (只需填写序号)。

(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为____ ___Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为 _ Ω。

(3)本实验所采用的物理思想方法可称为_______ _______(控制变量法/转换法/等效替代法)。

(4)测某未知电阻Rx的阻值,小明又设计了如图丙所示电路(R0为已知阻值的定值电阻,电源电压恒定),并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。 实验步骤:

A.按照设计的电路图连接电路

B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1

C._______________________________

(5)表达式:Rx =_____________ (用已知和测量的物理量的符号表示) 【答案】(1)DCAB (2)47Ω 47Ω (3) 等效替代法 (4) 断开S1、闭合S2记录电流表示数为I2 (5) R0I1/I2 【解析】

(1)根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;然后把开关S接a点,读出电流表的示数为I;再把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍变为原来的数值I;最后读出电阻箱的示数R;

(2)根据图乙可知,R=47Ω;因为Rx和与R等效, 所以Rx=R=47Ω; (3)本实验所采用的是等效替代法; (4)实验步骤:

A.按照设计的电路图连接电路; B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1; C.断开S1、闭合S2记录电流表示数为I2;

(5)根据并联电路电压都相等可得:11R0=I2RX ,则表达式为: Rx = R0I1/I2。

【题文】(等效替代法)左图所示电路用的是等效替代法测量未知电阻。 其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0 是

电阻箱(电阻箱的最大电阻值大于Rx)。

(1)请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐。 ①按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大。 ②闭合开关S1

③闭合开关_______,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数I。

④先断开开关_______,再闭合开关_______,保持___________的电阻不变,调节_______,使电流表的示数仍为I。

【答案】③闭合开关S3

④先断开开关S3,再闭合开关S2,保持滑动变阻器的电阻不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。

【解析】所谓的等效替代法,在本题中的具体意思就是使Rx、R0具有相同的外部条件:相同的电流、相同的电压,此时,根据欧姆定律可知Rx=R0。 具体解答过程:

在具体实验中,保持滑动变阻器R连入电路的电阻不变,先闭合Rx支路的开关S3,记下此时电流表的示数I;

然后断开开关S3,保持滑动变阻器R连入电路的电阻不变,再闭合R0支路的开关S2,使电流表的示数仍为I;

这样做的目的就是使R0与Rx具有了相同的电流、相同的电压,从R0的示数便可知道Rx的阻值大小。

【题文】(等效替代法)用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱(符号为≠),S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:

A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I; B.读出电阻箱的示数R;

C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I;

D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大; (1)上述步骤的合理顺序是 (只需填写序号).

(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为 Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为 Ω.

【答案】(1)D、C、A、B (2)47 47 【解析】

(1)根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;然后把开关S接a点,读出电流表的示数为I(此电流为Rx、R0共同作用的效果);再把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍变为原来的数值I(此电流为R、R0共同作用的效果);最后读出电阻箱的示数R. 故答案为:DCAB.

(2)根据图乙中左下角的指针位置可知,4×10=40Ω;根据图乙中右下角的指针位置可知,7×1=7Ω.

由此可知,步骤A中电阻箱调节好后示数为40Ω+7Ω=47Ω; 因为Rx和R0共同作用的效果与R、R0共同作用的效果相同, 所以Rx+R0=R+R0,即Rx=R=47Ω.

故答案为:47;47.

【题文】(等效替代法)用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中RX为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为10Ω的定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:

A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I, B.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大, C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I, D.读出电阻箱的示数R。

(1)上述步骤的合理顺序是 (只需填写序号)。

(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为 Ω。则待测电阻的阻值为 Ω。

(3)下列四组方法中与本实验所采用的物理思想方法相同的是( ) A.研究电流时,将它比作水流

B.研究动能大小时,用木块移动的距离来反映动能大小 C.探究电流与电压的关系时,保持电阻一定 D.用总电阻替代两个串联的电阻 【答案】(1) BCAD (2)68 68 (3) D 【解析】

实验前,首先根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大,然后把开关S接a点,读出电流表的示数为I;再接入电阻箱来替代,最后读出电阻箱的示数R,即为待则电阻的阻值.故上述步骤的合理顺序是:BCAD;电阻箱×1000档位指示0,×100档位指示0,×10档位指示6,×1档位指示8.故电阻箱示数为68Ω.待测电阻的阻值为68Ω.电路接入电阻箱和接入待则电阻,电流表示数一样,是采用等效替代法,故选D。

【题文】(等效替代法)如图示意在物理实验中常用等效替代法。其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。根据实验电路图把下列主要步骤中的空白填齐。

①按电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调到最大; ②闭合开关S1前,滑动变阻器滑片P置于________端; ③闭合开关S1;

④闭合开关_______,调节滑片P,使电压表指针指在适当位置,记下此时电压表示数U;

⑤先断开开关________,再闭合开关________,保持_____的电阻不变,调节________,使电压表的示数仍为U;

【答案】a; S3; S3; S2; 滑动变阻器R;电阻箱R0的阻值 【解析】

闭合开关前,滑动变阻器的阻值调到最大以保护电路;S1、S3闭合和S1、S2闭合的电路图如下所示:

V R RX R R0 V S1、S3闭合 S1、S2闭合

两个电路中滑动变阻器R的阻值相等,电源电压相等,电压表示数相等,说明电路中接入电阻箱R0与接入RX是等效的,R0可代替RX,二者阻值相等。

【题文】(等效替代法)同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定值电阻Rx的电阻值.小明连接的实验电路如图甲所示.

(1)他在检查电路时发现,闭合开关S1后,电流表无示数,再闭合开关S2,电流表指针急剧向右偏转至端点,电路中可能出现的问题是 (填序号). A.开关S1处断路; B.开关S1处短路; C.待测电阻Rx处断路; D.电阻箱接入电路电阻值为零;

(2)排除故障后,请你跟小明一起完成对电阻Rx的测量. ①断开开关S2,闭合开关S1后,电流表的示断为I. ②将电阻箱的电阻值调到 ;

③开关S1、S2都闭合后,调节电阻箱示数如图所示,使电流表的示数为 _________ ; ④待测电阻Rx= _________ Ω.

【答案】(1)CD;(2)最大;2I;36. 【解析】

(1)闭合开关S1后,电路为Rx的基本电路,电流表无示数,说明电路有断路故障; 再闭合开关S2,电流表指针急剧向右偏转至端点,说明待测电阻Rx处断路,电阻箱接入电路电阻值为零;故选CD; (2)实验的主要步骤有:

①断开开关S2,闭合开关S1后,电流表的示断为I. ②将电阻箱的电阻值调到最大;

③开关S1、S2都闭合后,调节电阻箱示数如图所示,使电流表的示数为2I; ④待测电阻与电阻箱接入电路的阻值相等,即Rx=0×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+1×6Ω=36Ω.

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