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3.小亮利用下列器材测金属丝的电阻:一块量程合适且已经调零的电压表,一个电压不变的电源,最大阻值为R0的滑动变阻器、开关、导线若干.他连接好实验电路,如图所示.请你帮他把实验步骤补充完整.
(1)将滑动变阻器调到阻值最大处,闭合开关S,记下此时的电压表读数U1
(2)将滑动变阻器的滑片移到左端,记下此时的电压表读数U2
(3)用公式Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$.算出待测电阻.

分析 由电路图可知,被测金属丝电阻Rx与滑动变阻器串联.
将滑片分别移动到最小和最大值处,分别测出Rx两端电压,根据电源电压不变和串联电路特点计算Rx的电阻值.

解答 解:实验步骤:
(1)将滑动变阻器的滑片移到右端,闭合开关S,记下此时的电压值U1
(2)将滑动变阻器的滑片移到左端,闭合开关S,记下此时的电压值U2
(3)计算Rx的电阻值:
由(1)滑片移到右端,变阻器连入阻值为0,所以电源电压等于电压表此时的示数U1
滑片移到左端时,变阻器连入阻值为其最大值R0,且与Rx串联,此时R0两端电压为:U0=U1-U2
根据串联电路的分压特点有:$\frac{{U}_{X}}{{U}_{0}}$=$\frac{{R}_{X}}{{R}_{0}}$,
即:$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{X}}{{R}_{0}}$,
解得:Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$.
故答案为:(2)将滑动变阻器的滑片移到左端;(3)$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$.

点评 本题考查了测未知电阻的实验,关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验.

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(3)如图2所示的四个图表示丁组同学在观察水在沸腾前后连续加热过程中出现的四个现象,请按它们出现的前后顺序排列起来BADC(写字母).他们记录了一组数据如表,由数据可知,水的沸点为100℃,当水沸腾时,如果对水继续加热,则水的温度将不变.
时间/min02468101214161820
温度/℃9092949698100100100100100100
(4)做完实验后,丙组的同学们又进一步探究了沸水自然冷却过程中水温随时间的变化情况,他们将实验数据记录在如表中.
时间/min051015253545556570
温度/℃100715545352824222222
根据表中的数据可推知,做上述实验时的环境温度(即室温)应在22℃左右.根据如图3所示水温随时间变化的曲线,可知沸水在自然冷却过程中温度随时间变化的特点是:温度较高时,温度随时间下降较快,当温度接近室温时,温度下降得越来越慢,最后保持不变.

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