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2.某同學(xué)想利用一只電流表和滑動變阻器R(最大阻值為R0)完成對未知電阻Rx的測量.如圖是他們按照設(shè)計想法連接的部分實驗電路.
(1)請你依據(jù)下面的實驗步驟,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實驗電路連接完整.(只添加一條導(dǎo)線).實驗步驟:
A.開關(guān)S1和S2都斷開,將變阻器的滑片P移到阻值最大處,觀察到電流表無示數(shù);
B.使滑動變阻器連入電路的阻值不變(填“變大”、“變小”或“不變”),只閉合開關(guān)S1時,讀取電流表的示數(shù)為I1;
C.再閉合開關(guān)S2時,讀取電流表的示數(shù)為I2(I2>I1).
(2)請你用I1、I2和R或R0表示Rx,則Rx=I1R0I2I1

分析 根據(jù)實驗步驟,結(jié)合電路圖和兩次實驗判斷電路的連接方式,根據(jù)電路特點和歐姆定律求出表達式.

解答 解:(1)由實驗步驟,I2>I1,說明R與Rx并聯(lián),閉合開關(guān)S1、S2時兩者并聯(lián).只閉合開關(guān)S1時,只有R接入電路中,由此連接實物如圖所示:

B、由于是利用滑動變阻器為阻值已知的定值電阻,所以應(yīng)保持滑動變阻器連入電路的阻值不變,進行實驗;
(2)只閉合開關(guān)S1時,只有R接入電路中,且R最大阻值為R0
由歐姆定律得:電源電壓U=U0=I1R0,
②閉合開關(guān)S1、S2時兩者并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可得:
通過Rx的電流,Ix=I2-I1,
由歐姆定律得:Rx=UxIx=I1R0I2I1
故答案為:(1)如上圖;不變;(2)I1R0I2I1

點評 本題考查了測電阻實驗的步驟和特殊方法測電阻,關(guān)鍵是根據(jù)實驗步驟知道能利用電流表與已知阻值電阻組合間接測電壓.

練習(xí)冊系列答案
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10.某同學(xué)根據(jù)如圖甲素食店路完成“伏安法測量定值電阻”的實驗.

(1)根據(jù)圖甲,將圖乙中的實物電路連接完整.
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān).①若發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的示數(shù)都很大,這說明小華在實驗操作上存在的問題是未將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處;②若電壓表示數(shù)約為3V,但無論怎樣移動變阻器滑片,電流表示數(shù)始終為0,則電路中出現(xiàn)的故障可能是定值電阻斷路;
(3)排除以上故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,把測量的幾組數(shù)據(jù)描成如圖丙所示的圖象,則該電阻的阻值R=3Ω;
(4)完成上述實驗后,小明還想測量一段電爐絲的電阻Rx,可是在連接電路時,發(fā)現(xiàn)電流表和滑動變阻器都已損壞.于是小明就利用剛才已測得的定值電阻R,重新設(shè)計并連接了如圖丁所示的電路,電源電壓未知且恒定不變.請把下列實驗步驟補充完整:步驟1:只閉合開關(guān)S1,記下電壓表的示數(shù)為U1;
步驟2:閉合開關(guān)S1、S2,記下電壓表的示數(shù)為U2.Rx的表達式為U1RU2U1

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17.在測定標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡電阻的實驗中:
(1)請你圖1將實物電路補充完整.導(dǎo)線不能交叉.

(2)通過實驗得到了三組U和I的數(shù)據(jù)(如表).當(dāng)燈泡兩端電壓為3.0V時,電流表示數(shù)如圖2,請將讀數(shù)填入表格中.
實驗次數(shù)123
電壓U/V1.52.53.0
電流I/A0.20.250.28
(3)本實驗的實驗原理是R=UI;
(4)在連接電路時,電鍵應(yīng)處在斷開狀態(tài),在閉合電鍵前,實物圖中滑動變阻器滑片P應(yīng)處在B端(選填“A”或“B”);
(5)小燈泡正常發(fā)光時的電阻為10Ω.
(6)由表中數(shù)據(jù)可知,在三次測量中燈泡的電阻相差較大,造成這一現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻與溫度有關(guān).

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7.小紅做“測量未知電阻Rx的阻值”實驗時,所用器材有:電源、未知電阻Rx、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器各一個,導(dǎo)線若干.
(1)在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)處于斷開(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài).
(2)電路連接好后,小紅進行實驗,記錄的數(shù)據(jù)如下表,其中第3次實驗電流表的示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為0.16A,第3次實驗所測的電阻值為12.5Ω.
(3)由實驗數(shù)據(jù)可知,Rx的阻值為12Ω.
實驗次數(shù)U/VI/AR/Ω
130.2611.5
22.40.212
32

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14.小明同學(xué)在做“測定小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗時,所用電源電壓保持不變,實驗用小燈泡上標(biāo)有“0.2A”(正常發(fā)光時的電流)字樣.
(1)如圖是小明連接的不完整的實驗電路,請你幫他將圖中未連接部分接好,要求:滑動變阻器的滑片向右移動時燈泡變亮.

(2)小明將電路連好后,閉合開關(guān)時,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表指針幾乎不動,電壓表的示數(shù)為4.5W,則此故障可能為小燈泡斷路(選填“小燈泡短路”、“小燈泡斷路”或“滑動變阻器斷路”).
(3)小明排除故障后按照正確的操作進行實驗,當(dāng)他閉合開關(guān)時,發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表的示數(shù)分別為1.5V和0.15A,然后移動滑動變阻器的滑片,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,滑片恰好在變阻器的中點上,小燈泡正常發(fā)光時的電阻12.5Ω,所用滑動變阻器的最大阻值為20Ω,燈泡正常發(fā)光時的電阻比1.5V時的電阻大,電阻變化的原因是燈泡在不同電壓下的實際功率不同,燈絲的溫度不同.

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