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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,R.为定值电阻.小明同学用该电路进行实验,主要步骤有:
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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R.的阻值为1OΩ,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
 
(选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”).
(4)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示电路(R0为已知阻值的定值电阻,电源电压不变),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.
 

表达式:Rx=
 
(用已知和测量的物理量的符号表示).
分析:(1)(2)(3)替代法的测量思路是等效的思想,本题可以利用电流等效.即先把开关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);然后再把开关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).既然Rx和R0共同作用的效果与R、R0共同作用的效果相同,则Rx+R0=R+R0,即Rx=R.这里用电阻箱R等效替代了待测电阻Rx
(4)在没有电压表时,使定值电阻与待测电阻并联,根据开关的状态、电流表的示数以及欧姆定律得出定值电阻两端电压,然后根据欧姆定律的变形公式计算出被测电阻的阻值.
解答:解:(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.故合理顺序为DCAB;
(2)电阻箱的示数R:R=1000×0+100×0+10×4+7×1=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;
(3)本实验物理思想方法叫等效替代法;
(4)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
表达式:Rx=
I1
I2
R0
故答案为:(1)DCAB;(2)47Ω;47Ω;(3)等效替代法;(4)C.断开S1,闭合S2,记录电流表示数为I2
I1
I2
R0
点评:本题主要考查的是等效替代的研究方法.等效替代法是指在保证某一方面效果相同的前提下,用理想的、熟悉的、简单的物理对象、物理过程、物理现象来替代实际的、陌生的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思想方法.
在实验中用一个定值电阻和一块电流表代替了电压表,设计实验步骤的宗旨是怎样能间接地测出电阻两端的电压.
练习册系列答案
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35、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.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:DCBA(只填写序号).
(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 47Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为 47Ω.
(3)本实验所采用的物理思想方法可称为等效替代法(选填“控制变量法”或“等效替代法”).

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30、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.某同学用该电阻进行实验,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
DCAB
(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
47
Ω.若已知R0的阻值为1OΩ,则待测电阻的阻值为
47
Ω.
(3)本实验所采用的物理思想方法可称为
等效替换法
(选填:“控制变量法”或“等效替代法”).

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28、在一次物理课外科技活动中,老师为活动小组的同学们提供了一个新型的电子器件,只知道该新型电子器件两端的电压与通过电流的比值不是一个定值.老师要求活动小组的同学用如图甲所示的电路,探究通过新型电子器件的电流I与可控电源的电压U的关系.已知可控电源的电压在0与220V间可调,定值电阻R=20Ω.同学们在老师的指导下得到了如图乙所示的图象,则:
(1)当U=150V时,该新型电子器件的电功率是
130
W;
(2)可控电源电压在160到220V间变化时,电子器件的电阻变化有什么特点?
答:
阻值不断减小

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在一次物理课外科技活动中,老师为活动小组的同学们提供了一个新型的电子器件,只知道该新型电子器件两端的电压与通过电流的比值不是一个定值.老师要求活动小组的同学用如图甲所示的电路,探究通过新型电子器件的电流I与可控电源的电压U的关系.已知可控电源的电压在0与220V间可调,定值电阻R=20Ω.同学们在老师的指导下得到了如图乙所示的图象,则:
(1)可控电源电压在80V时,电子器件的电阻是多少?
(2)当电源电压U=110V时,新型电子器件的电功率和电源的输出功率.

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(2013?永安市模拟)李玟同学用如图甲所示的电路探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”,图乙是李玟同学未连接完的实验电路.

(1)实验用的电源是干电池,一节干电池的电压是
1.5V
1.5V
,电压表应选择
0~3V
0~3V
的量程.
(2)请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接.要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大.
(3)李玟同学在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如下表所示.
U(V) 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5 3.0
I(A) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
则:小明在实验中所用电阻R的阻值为
,分析表中数据可得到的结论是:
电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比

(4)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,要进行“测量小灯泡的额定功率”的实验,则对实验必须进行的调整是:
更换电源,使电源电压大于3.8V
更换电源,使电源电压大于3.8V
 和
电压表接0~15V量程
电压表接0~15V量程

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