5.小浩同學(xué)想測出一學(xué)生電源的電壓(電源電壓不變)和一個(gè)定值電阻Rx的阻值.除了待測的電源和電阻,老師還給他提供了如下器材:一小塊電流表,一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻、兩個(gè)開關(guān)、導(dǎo)線若干,請你僅用上述器材幫他設(shè)計(jì)一個(gè)測量電源電壓和電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)方案,要求:
(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(電路組成后不可再拆裝、重組);
(2)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟及所需測量的物理量;
(3)寫出電源電壓和電阻Rx阻值的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測量量表示).

分析 由題目給出的器材,可以采用兩個(gè)電阻并聯(lián)的方式,分別測出通過定值電阻R0和未知電阻Rx的電流,利用并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出Rx的阻值.

解答 解:
(1)兩電阻并聯(lián),一開關(guān)控制干路,另一開關(guān)控制Rx支路,電流表位于干路,如圖所示:

(2)
實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合S,斷開S1,讀出此時(shí)電流表示數(shù)I1;
②閉合S及S1,讀出此時(shí)電流表示數(shù)I2;
(3)電源電壓及待測電阻表達(dá)式:
由步驟①根據(jù)歐姆定律可得:電源電壓U=I1R0,
由步驟②根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,待測電阻:
Rx=$\frac{U}{{I}_{x}}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.
故答案為:(1)見上圖;
(2)①閉合S,斷開S1,讀出此時(shí)電流表示數(shù)I1;
②閉合S及S1,讀出此時(shí)電流表示數(shù)I2;
(3)Rx=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.

點(diǎn)評 本題是一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,有一定的難度,知道測電路電阻的原理:歐姆定律,熟練應(yīng)用電路的特點(diǎn)、歐姆定律即可解題.
本題還可以采用兩電阻串聯(lián),開關(guān)與其中一個(gè)電阻并聯(lián),利用開關(guān)的閉合斷開改變電路中的電流,利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源的電壓不變得出等式即可求出Rx的阻值.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.現(xiàn)代社會(huì)上汽車大量增加,交通事故也在增多,發(fā)生交通事故的一個(gè)重要原因,就是遇到意外情況時(shí)汽車不能立即停止.駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到操縱制動(dòng)器來剎車需要一段時(shí)間,這段時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間;在這段時(shí)間內(nèi)汽車前進(jìn)的距離叫反應(yīng)距離.從制動(dòng)器發(fā)生作用到汽車完全停下來,又要前進(jìn)一段距離,這段距離叫制動(dòng)距離.下表是一個(gè)機(jī)警的駕駛員駕駛一輛保養(yǎng)很好的汽車在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時(shí),測得的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離.
速度v/(km•h-1反應(yīng)距離s1/m制動(dòng)距離s2/m停車總距離s/m
407815
60112031
100195473
(1)如果在雨雪天,汽車的制動(dòng)距離又將怎樣變化?
(2)利用上表數(shù)據(jù)計(jì)算得出該駕駛員的平均反應(yīng)時(shí)間是多少?(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(3)若汽車以某一速度在平直路面上勻速行駛100km,消耗汽油10L,汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來驅(qū)動(dòng)汽車做有用功,計(jì)算這輛汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力.(汽油的密度為0.7×103kg/m3,汽油的熱值為4.6×107J/kg).

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,用一輕質(zhì)杠桿把物體提起,已知G=300N,OA=0.8m,AB=1.6m,杠桿平衡時(shí),F(xiàn)的大小為( 。
A.100NB.150NC.200ND.300N

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13.一根粗細(xì)均勻的杠桿AB,在兩端A、B處分別作用豎直向下的力F1、F2時(shí),杠桿在水平位置處于平衡,若使力F1、F2同時(shí)各增加2牛,則杠桿失去平衡,且A端下降,由此可以判斷杠桿AB的支點(diǎn)位置.( 。
A.杠桿的中點(diǎn)B.不在杠桿中點(diǎn),而靠近A端
C.不在杠桿中點(diǎn),而靠近B端D.條件不足,無法判斷

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

20.小亮用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),R0為定值電阻,閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑片P在某兩點(diǎn)之間滑動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變化范圍是0.5-2A,電壓表的示數(shù)變化范圍是4-10V,則下列結(jié)論正確的是( 。
A.定值電阻R0的阻值為12Ω
B.電源電壓為10V
C.變阻器連入電路的電阻變化范圍5-8Ω
D.電路消耗的總功率的變化范圍為6-24W

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10.某種型號(hào)的電熱飲水機(jī)如圖甲所示.圖乙是它的電路原理圖,其中電熱絲R1與R2的阻值不變.溫控開關(guān)S可以根據(jù)熱水箱中水的溫度,自動(dòng)控制飲水機(jī)處于加熱或是保溫狀態(tài).如表是這臺(tái)電熱飲水機(jī)的銘牌.求:
水桶容量20L
熱水箱容量1.2L
額定電壓220V
加熱功率1100W
保溫功率40W
(1)在加熱狀態(tài)下,飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流;(請畫出相關(guān)狀態(tài)的等效電路圖)
(2)飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作6min所消耗的電能為多少度.

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17.一列長200m的火車,以108km/h的速度勻速進(jìn)入長為2km的隧洞,火車完全在洞中的行駛時(shí)間是60s,火車上乘客看見洞中的路燈在后退,乘客是以火車為參照物.

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(1)圖甲所示中水對容器底部的壓強(qiáng)是多少?
(2)圖乙所示中容器對水平地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)圖乙所示中從容器內(nèi)向外緩慢抽水,直至物塊有一半浸在水中,抽水后水對容器底部的壓強(qiáng)改變了多少?

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15.踢出去的足球在地面上能夠繼續(xù)向前滾動(dòng)是由于慣性,推出去的鉛球在空中飛行時(shí),由于受重力作用,它的運(yùn)動(dòng)方向不斷改變而做曲線運(yùn)動(dòng).

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