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    9．要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx．实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0～9999Ω　　5A）各一个，开关、导线若干．
    （1）小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路．接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V．请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：电流表短路；
    （2）在排除故障换用新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是待测电阻阻值太大．所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值．
    （3）请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值．
    （a）画出实验电路图；
    （b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R．
    （c）写出待测电阻Rx的表达式：Rx=R．

    分析 （1）常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
    （2）根据欧姆定律，在电压不变的情况下，若电路的电阻增大，则电路中的电流减小，若电阻值很大，则电路中的电流会很小．若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值．
    （3）根据实验电路图可知，实验时有电压表，没有电流表，可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验，即：连接好电路图后，用电压表测出待测电阻两端电压，再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变，根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等；据此设计实验步骤．

    解答 解：（1）接通电路，电流表指针不偏转，示数为零，而电压表示数为2V，说明电流表被短路．
    （2）由于电源电压为3V，而电阻Rx的阻值大约为几百欧，根据欧姆定律电路中的电流太小．
    （3）（a）可以应用等效法测待测电阻阻值，待测电阻与电阻箱并联，实验电路图如图所示：

    （b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R．
    （c）写出待测电阻Rx的表达式：Rx=R．
    故答案为：（1）电流表短路；（2）待测电阻阻值太大；（3）（a）如图所示；（b）保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；（c）Rx=R．

    点评 本题的难点较多，一是电流表量程的选取，二是故障原因的判断，三是没有电压表测电阻的方法：根据并联电路各支路两端的电压相等这一特点设计实验，着重体现了等效替代法在实验中的具体应用．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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    4．在“测量小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、额定电压是4.5V的小灯泡、标有“20Ω1.5A”的滑动变阻器，导线若干．

    （1）请完成如图1所示实验电路的连接，要求：滑片向右移动时灯变亮．
    （2）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检査后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
    ①连接电路时没断开开关；②滑动变阻器没调到最大阻值．
    （3）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是C
    A．更换小灯泡
    B．检査电路是否断路
    C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
    （4）在某次实验过程中，闭合开关后电流表和电压表的示数如图2所示，灯泡的阻值是15Ω．
    （5）某同学测量小灯泡电阻时，正确连接电路并记录了数据如表．请你根据所学知识判断他处理数据的错误之处在于求平均电阻，原因灯泡电阻随温度的变化而变化，求灯泡电阻的平均值没有意义．．
    I/AU/W亮度R/Ω测量结果
    0.22很暗10$\begin{array}{l}{R_{平均}}=\frac{{{R_1}+{R_2}+{R_3}}}{3}\\=\frac{10+12+15}{3}\end{array}$
    =12.3Ω
    0.253较亮12
    0.34.5很亮15

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    14．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω  2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．

    （1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．电路中滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端电压．
    （2）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻R1短路（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A．
    （3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表表的示数不变．应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．
    （4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
    （5）实验记录的多组数据如下表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
    实验次数定值电阻Ω）电流表示数（A）
    15
    2100.18
    3200.09
    （6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因，你认为其原因是滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    1．在“测量小灯泡电阻”实验中，选择两节新的干电池做电源，小灯泡的额定电压是2.5V，灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样．

    （1）如图1是连接的不完整的实验电路，请你用笔画线代替导线把实物图连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮．
    （2）连接电路时，开关应断开，正确连好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，如果是小灯泡的灯丝断了，此时电压表的示数约为3V．
    （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图2所示，通过小灯泡的电流是0.3A，则小灯泡的电阻为8.3Ω．
    （4）在图3中分别画出了“小灯泡”和“定值电阻”的U-I图象，则“定值电阻”的U-I图象是甲（填“甲”或“乙”），这样判断的依据是电阻一定时，电流与电压成正比．
    （5）小乔还想探究“电路中电流与电阻的关系”，老师取走小灯泡，拿来几个定值电阻，小乔先把10Ω电阻连入如图1所示的电路，实验中，将变阻器的滑片移到某一位置时，读出电压表的示数为2V，并读出电流表此时的示数，紧接着小乔想更换电阻再做两次实验，可供选择的电阻有20Ω、30Ω、40Ω定值电阻各一个，
    ①为了保证实验成功，他应该选择的电阻是20Ω和30Ω；
    ②该实验的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    18．如图所示，小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中．
    （1）请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整．
    （2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于B（填“A”或“B”）端．
    （3）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数较大，故障的原因可能是Rx断路．
    （4）排除故障后，小明通过实验得到数据如表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，该电流值为0.1A，则所测电阻Rx的值是10Ω．
    实验序号123
    电阻Rx/Ω
    电压U/V1.001.532.60
    电流I/A0.150.25
    （5）若在实验中，电压表不能使用，仍利用原有电路进行实验，已知滑动变阻器最大阻值为R0，当滑片置于最左端时，电流表示数为I1，滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，则未知电阻的表达式Rx=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$•R0．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    19．A．如图所示，质量为3kg的清洁机器人在300N的水平推力下沿水平地面以0.5m/s速度做匀速直线运动，对水平地面压强为3000Pa，g取10N/kg，求该机器人：
    （1）与水平地面的接触面积；
    （2）水平推力的功率．
    B．我国拥有已经超越了“悍马”的完全自主知识产权的一种越野车，坦克能去的地方它都能去，最大速度达100km/h，当越野车匀速爬上一高14m，长20m的陡坡时，机械效率为70%（g取10N/kg，越野车的质量按3650kg计算）．求越野车：
    （1）受到的重力；
    （2）爬坡时的牵引力．

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