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    20．小明要测量一只定值电阻Rx的阻值．实验桌上器材如下：满足实验要求的电源一个、开关两个、已调零的电压表一块、阻值已知的定值电阻R0、待测电阻Rx和导线若干．请你帮助小明设计一个用现有这些器材测出电阻Rx阻值的电路（已知电源两端的电压不超过电压表的量程，要求测量过程中不得重新拆装电路），要求：
    （1）画出电路图；
    （2）写出实验步骤及所测物理量；
    （3）推导出电阻Rx阻值表达式．

    分析 把定值电阻与待测电阻串联，电压表测待测电阻两端电压，开关与定值电阻并联；按电路图连接实物图；开关断开，记下电压表的示数；开关闭合，记下电压表的示数；然后根据欧姆定律列方程计算．

    解答 解：（1）把定值电阻与待测电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，开关与待测电阻并联，电路图如图所示：

    （2）实验步骤：
    ①按电路图连接实物电路；
    ②闭合开关S1、S2，记下电压表示数为U1；
    ③只闭合开关S1时，记下电压表示数为U2；
    （3）当闭合开关S1、S2时，Rx短路，电压表示数U1为电源电压；
    当只闭合开关S1时，R0与Rx串联，则Rx两端的电压为Ux=U1-U2；
    通过的Rx电流为Ix=I0=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}$；
    则电阻Rx阻值为Rx=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{\frac{{U}_{2}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{2}}•{R}_{0}$．
    故答案为：（1）电路图如上；（2）①按电路图连接实物电路；②闭合开关S1、S2，记下电压表示数为U1；③只闭合开关S1时，记下电压表示数为U2；（3）Rx=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{2}}•{R}_{0}$．

    点评 本题是一道实验设计题，对中学生来说有一定的难度，解题时应根据实验目的及所给的实验器材设计实验电路；求待测电阻阻值时，要明确各电路元件的连接方式，灵活应用串联电路的特点及欧姆定律

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．如图甲所示，小明用最小分度值是1mm的直尺测量其中一块地砖长度如图甲，则每块地砖的长度是60.00cm．如图乙所示停表的读数为20s．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    7．小聪同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
    （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源射向凸透镜．另一侧，紧贴在凸透镜的光屏向远离透镜方向移动过程中，看到光屏上的圆形光斑先变小后变大（选填“一直变大”、“一直变小”或“先变小后变大”），我们从光屏上看到光斑是光的反射（填“反射”或“折射”）现象．
    （2）小聪用上述的方法测出凸透镜的焦距为10cm．进一步实验，当他把烛焰放在离凸透镜30cm处时（如图所示），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立缩小（选填“放大”或“缩小”）的清晰的实像．小聪用不透明的纸挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像完整（选填“完整”或“不完整”）．
    （3）爱钻研的小聪，给透镜戴上近视眼镜，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，为使光屏上再次得到清晰的像，他应将光屏远离（选填“远离”或“靠近”）透镜．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．沈明同学做“测定小灯泡电阻”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.2V，不发光时的电阻约为10Ω，电源选用两节新干电池．请你完成下列内容：

    （1）如图1所示，请你用笔画线代替导线，正确连接好实验电路；
    （2）闭合开关后，他发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数几乎为0，产生故障的原因可能是B；（填写字母序号）
    A．开关接触不良                        B．小灯泡灯丝短路
    C．小灯泡与灯座接触不良                D．电流表断路
    （3）电路正常后，闭合开关，测得的几组数据如表；
    次数U/VI/A
    12.00.2
    2
    32.50.22
    ①第二次实验时的电压表、电流表示数如图2、3所示，此时小灯泡两端的电压为2.2V，小灯泡正常发光时的电阻为11Ω．
    ②他通过计算发现灯丝的电阻是不同的，同时还了解到其他同学也得到类似的结果，出现这种结果的主要原因是：灯丝的电阻不同是因为灯丝的电阻随温度的变化而变化．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．现有电压不变的电源、电流表、阻值为R0的定值电阻和待测电阻Rx各一个，开关两个，导线若干．请你在同一电路中不改接电表的位置测出Rx的阻值：
    （1）在虚线框内画出测量Rx阻值的电路图；
    （2）写出简要的实验步骤并用字母表示所测出的物理量；
    （3）写出电阻Rx的表达式：Rx=$\frac{{I}_{0}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．小明的爸爸是有名的电器维修师傅，有一次小明发现爸爸那里15Ω和25Ω的两个电阻的标称看不清了，他想用刚学过的电学知识帮爸爸一点忙．
    （l）请你帮小明设计一个能够鉴别电阻阻值大小的最简单电路（身边器材包括旧的干电池、电流表、开关各一个及导线若干），并将电路图画在图甲的虚线框内．

    （2）小明怀疑厂家生产的定值电阻的阻值有较大误差，为进一步测量15Ω电阻的阻值，在你设计的最简电路图甲的基础上，你做的修改方案是在待测电阻两端并联一只电压表（用文字说明便可）．
    （3）小明用额定电压3.8V的小灯泡替换15Ω的定值电阻，重新做实验．根据实验数据绘制的小灯泡和定值电阻的U一I图象如图乙所示．小灯泡的U一I图象是L（填代号）．设小灯泡在电压为1V时的电阻是R1，在电压为3V时的电阻是R2，那么由图乙可知，R1＜R2．（填“＞”“=”或“＜”），原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大．
    （4）该小灯泡的额定电阻大约是10Ω，额定功率大约是1.444W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    12．在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，画出定值电阻和小灯泡的U-I图象，分别如图甲、乙所示，则对于图象的分析，以下说法错误的是（　　）
    A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
    B．由甲图可知，定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
    C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
    D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    9．晓雪做”用电压表和电流表测导体的电阻”实验时，没有将电路连接完整．
    （1）请你将如图的实物电路连接完整．
    （2）合上开关后，晓雪发现电压表示数总为3V不变，电阻不工作，则电路中出现了电阻断路故障．
    （3）排除故障后，她将滑片P向A端移动，则此时电压表示数变大．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    10．某浴池用的地下温泉水，浴池中水的体积是40m3，初温是85℃，当水温降到45℃时可供洗浴使用．（ρ=1.0×103kg/m3  C=4.2×103 J/kg•℃q=3.0×107 J/kg）
    （1）浴池中温泉水的质量是多少？
    （2）当浴池中的温泉水从8 5℃降到45℃时，放出的热量是多少？
    （3）温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤放出的热量．

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