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如图所示是测量待测电阻Rx的阻值所用的电路图和实验器材实物图.其中R0是阻值已知的电阻,电源是由多节电池串联而成的,电压小于15V,但确切数值未知,使用过程中电源电压不变.
(1)按照电路图用笔画线代替导线完成实物连接图.(图中连线不能交叉)
(2)对照电路及实物图,简要写出实验的测量步骤.(步骤中要明确写出实验中要测量的物理量)
(3)用所测量的物理量写出Rx的表达式:Rx=
U2R0
U1-U2
U2R0
U1-U2

分析:(1)按电路图连接实物电路,注意电路的连接顺序和方式;
(2)要先测出电源电压,S与1连接时,电路中只有电阻Rx工作,电压表示数就是电源电压,S与2连接,R0与Rx串联,电压表与Rx并联,电压表的示数即此时Rx两端的电压,根据串联电路电压、电流的特点及欧姆定律,计算出电路中的电流,根据R=
U
I
计算出Rx的阻值.
解答:解:(1)按电路图连接电路,如图所示:

(2)首先将开关与1接通,记下示数U1,则电压表的示数为电源电压;
然后将开关与2接通,记下电压表的示数U2,则电压表所测的为Rx两端的电压,U0=U1-U2
则可计算出电路中的电流I=
U0
R0
,从而可根据Rx=
Ux
I
求出阻值;
(3)由上知,Ux=U2,Ix=I=
U0
R0
=
U1-U2
R0

则Rx=
Ux
Ix
=
U2
U1-U2
R0
=
U2R0
U1-U2

故答案为:(1)见上图;(2)①把开关与1连接,记下电压表的示数U1;②把开关与2连接,记下电压表的示数U2;(3)
U2R0
U1-U2
点评:本题考查欧姆定律的应用和电阻表达式的推导,关键是明白开关在不同位置时电路的连接情况,涉及到了串联电路电流、电压的特点.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

42、在物理实验中常用到等效替代法.例如将一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻,在其他条件不变的情况下,该支路中电流不变,说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻.
在用如图所示电路测量未知电阻的实验中,用的就是等效替代法.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前,滑片P置于
a
端.(选填“a”或“b”)
③闭合开关S1
④闭合开关
S3
,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.
⑤先断开开关
S3
,再闭合开关
S2
,保持
R
的电阻不变,调节
R0
,使电流表的示数仍为I.则此时R0=Rx
(2)在此实验中,若将电流表改为电压表,其他器材不变,在虚线框内画出用等效替代法测量Rx电阻的实验电路图.(要求所设计的电路在连接好后,只能通过开关改变电路连接情况)

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科目:初中物理 来源: 题型:

在物理实验中常用到等效替代法,例如用一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻,在其他条件不变的情况下,这种替换能使该支路中电流不变,这说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的.在用如图所示电路测量未知电阻的实验中,用的就是等效替代法,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(电阻箱是一种可以显示阻值的变阻器,电阻箱的最大电阻值大于Rx).请完成下列填空.
(1)按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至
最大
最大

(2)闭合开关S1前,滑片P置于
(填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关
S1
S1

(4)闭合开关
S3
S3
,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;
(5)先断开开关
S3
S3
,再闭合开关
S2
S2
,保持
滑动变阻器
滑动变阻器
的电阻不变,调节
变阻箱的阻值
变阻箱的阻值
,使电流表的示数仍为I.
(6)
变阻箱的最后阻值
变阻箱的最后阻值
的示数就是待测电阻Rx的阻值.

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在物理实验中常用到等效替代法.例如将一个7欧的电阻替换某支路中2欧和5欧串联的电阻,在其他条件不变的情况下,该支路中电流不变,说明一个7欧的电阻与阻值为2欧和5欧串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可用7欧的电阻替代2欧和5欧串联的电阻.
在用如图所示电路测量未知电阻的实验中,用的就是等效替代法.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前,滑片P置于
a
a
端.(选填“a,或“b”)
③闭合开关S1.④闭合开关
S3
S3
,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.⑤先断开开关
S3
S3
,再闭合开关
S2
S2
,保持
R
R
的电阻不变,调节
R0
R0
,使电流表的示数仍为I.

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科目:初中物理 来源: 题型:

在物理实验中常用到等效替代法,例如将一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻,在其他条件不变的情况下,该支路中电流不变,说明一个7Ω的电阻阻值与2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻.在用如图所示电路测量未知电阻的实验中,用的就是等效替代法,其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧姆).
请根据实验电路图,完成下列主要实验步骤.
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前,滑片P置于
a
a
端.(选填“a”或“b”)
③闭合开关S1
④闭合开关
s3
s3
,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,观察电流表记录示数为I.
⑤先断开开关
s3
s3
,再闭合开关
s2
s2
,保持
滑动变阻器
滑动变阻器
的电阻不变,
调节R0直到电流边的示数为I,记录R0的读数
调节R0直到电流边的示数为I,记录R0的读数
,则R0接入电路的电阻值为RX

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明用“伏安法”测电阻,有以下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、串联的干电池两节、待测电阻R0、开关、导线若干,实验所用的电路图如图1所示,
①请按照电路图在图2中将实物连接完整.

②在连接电路的过程中,开关应当
断开
断开
,并且要将滑动变阻器的阻值调到
阻值最大处
阻值最大处

③实验中,滑动变阻器有两个作用,一是能限制通过小灯泡的电流,起到保护电路的作用,另一个作用是
改变电阻两端电压,进行多次测量
改变电阻两端电压,进行多次测量

④小明同学连好电路,闭合开关后,电流表的示数为零,电压表的示数约为3V,移动变阻器的滑片时电表示数也没有变化,这种故障的原因可能是以下选项中的
B
B

A.电流表开路     B.待测电阻开路   C.变阻器短路     D.开关接触不良
⑤实验测得的数据如表所示,则待测电阻R0=
10
10
Ω.
电压 1.5V 2V 3V
电流 0.15A 0.2A 0.3A
⑥从实验数据还可以归纳出电流与电压的关系,可叙述为:
在电阻一定时,电流与电压成正比
在电阻一定时,电流与电压成正比

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