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18.某实验小组做“伏安法测量定值电阻阻值”的实验时所用的器材有:电压为3V的电源,待测电阻R以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关.图甲是没有连接完整的实物电路.
检测导线接点现象
ab电压表、电流表均无示数
ac电压表、电流表均无示数
ad电压表、电流表均有示数
cd电压表、电流表均有示数
(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:滑片向右移动时,滑动变阻器.连入电路的阻值变小).
(2)连好电路闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P置于最左(填“最左”或“最右”)端.
(3)实验中,闭合开关,移动滑片.电流表、电压表均无示数.为了检查电路故障,他们借助一根检测导线进行检测,当该导线两端分别接不同点时,对应的现象如下表所示.由此可以判断电路发生的故障是cd处断路.
(4)排除故障后进行实验,当电压表示数为2.4V时电流表的示数如图乙所示,这时电流为0.3 A,他们利用此组数据即得出该待测电阻R的阻值便结束了实验.评估本实验过程,提出你的改进建议:改变滑动变阻器的阻值,多测几组数据求平均值.

分析 (1)将滑动变阻器串联在电路中,要接一上一下,将电压表与电阻并联,根据电源电压确定电压表的量程;
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处;
(3)根据现象确定断路处;
(4)根据图乙读出电流表的示数;
实验中为减小误差,应多测几组数据,求平均值.

解答 解:(1)将电压表与电阻并联,电源由两节干电池组成,所以电压表可选择0~3V量程;
滑动变阻器串联在电路中,滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,所以下面应接右边的接线柱,如图所示:

(2)为保护电路,电路闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P置于最左端,使其阻值最大;
(3)由实验现象可知,当连接ab、ac时,电压表、电流表均无示数,说明ac以外的电路有断路;
接ad时,电流表、电压表均有示数,说明ad之间有断路处,接cd时,电流表、电压表均有示数,说明电路在cd处;
(4)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,示数为0.3A;
只测量一组数据得出结论,误差较大,应多测几组数据求平均值.
故答案为:(1)见上图;(2)最左;(3)cd处断路;(4)改变滑动变阻器的阻值,多测几组数据求平均值.

点评 本题是伏安法测电阻的实验,考查了电压表、滑动变阻器的连接、应用、对电路故障的分析、电流表的读数及减小误差的方法,考查全面.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

18.如图所示,电源的电压为12V,且保持不变,R0为“100Ω  0.5A”的滑动变阻器,R2=10Ω.cd和ef为两对接线柱,另有一只定值电阻R1和一根导线接在两对接线柱上.(具体连接位置未知)求:
(1)假设导线的位置在ef之间,定值电阻R1的位置在cd之间,当闭合S、S1.断开S2,滑动变阻器的滑片P置于最左端a时,滑动变阻器消耗的功率.
(2)假设导线的位置在cd之间,定值电阻R1的位置在ef之间,当闭合S、S1.断开S2,滑动变阻器的滑片P置于最左端a时,滑动变阻器消耗的功率为1W,求出R1的阻值.
(3)在第(2)种情况下,闭合S、S2,断开S1,使R2消耗的功率不小于0.9W且保持电路安全工作,求滑动变阻器接入电路的阻值范围.

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19.如图所示的电路中,开关S闭合后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,电流表A3的示数为0.4A,求:通过L1、L2、L3中的电流.

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6.在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是未连接完整的实验电路.

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大).
(2)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为1.8V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向A选填“A”或“B”)端移动.

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13.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,甲图是小明连接的电路.连接电路时,小明注意到了开关应断开,滑片P应该滑到右边(“左边”或“右边”);
(2)接通电路后,观察到电流表无示数,电压表示数接近3V,若电路只有一处故障,则可能是电阻断路;
(3)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,电压表示数逐渐变大,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是待测电阻的阻值较大且电源电压低,所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的阻值;
(4)小明又想到一种新的测量方法,电路如图乙所示,操作如下:先闭合S1、断开S2,调节滑动变阻器R1,使电压表的示数为U;再断开S1、闭合S2,调节R2,使电压表的示数为U,记录此时电阻箱的示数R;则Rx=R2

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3.用伏安法测标有“3.8V”小灯泡的电阻的实验中,小东同学连接了如图所示的电路,其中有部分尚未连接.请你完成下列问题:
(1)伏安法测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$.
(2)用笔画线代替导线把电路连接完整,要求变阻器此时连入电路时的阻值最大.
(3)小东在测小灯泡正常发光时的电阻时,手移动滑片,眼睛观察电压(电压或电流)表,实际操作时发现很难将灯泡两端的电压准确调到3.8V,其原因是电压表使用大量程,分度值为0.5V,3.8V不在整刻线处.
(4)分析测量数据发现,加在小灯泡两端电压不同时灯丝电阻有明显变化,主要原因是灯丝电阻随温度升高而变大.

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10.在使用伏安法测电阻的试验中,小明发现电压表坏了,老师让他用多余的电流表和定值电阻代替.
(1)小明发现有两个定值电阻,分别为10Ω和100Ω.他应该选择哪一个电阻10Ω.
(2)有关使用电流表和定值电阻代替电压表的正确做法是把定值电阻与多余的电流表串联,再并联在待测电阻和原来电流表的两端,用R0表示定值电阻,原本的电流表读数分别为I1和I2,写出未知电阻Rx的阻值表达式:$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}}$
(3)为了使电路更加安全,在实验电路中我们最好加入一个实验装置.它是滑动变阻器,在连通电路之前,对该实验的操作是将滑片移到变阻器的最大阻值处.
(4)在图中画出电路图.

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7.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律.

(1)测量焦距:如图1所示让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑.此现象说明了凸透镜对光具有会聚作用,并可得出此透镜的焦距为10cm.
(2)如图2所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度,这样做是为了使像成在光屏的中心.
(3)当蜡烛距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、缩小(选填“放大”或“缩小”)的实.(选填“实”或“虚”)像,依据此原理,人们制成的光学仪器是照相机.
(4)将蜡烛向凸透镜靠近,移动到某一位置时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上成像,原因是蜡烛到了透镜的一倍焦距之内,成的是虚像(或蜡烛在焦点上).
(5)小明在图2所示位置得到一个清晰的像.老师要求他在凸透镜不动的情况下.让在光屏上的实像变大些,小明应当把蜡烛向靠近(选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动.同时把光屏向远离(选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动.
(6)小明把爷爷的老花眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清.她应当向靠近(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动光屏,可再次得到清晰的像.
(7)实验一段时间蜡烛变短,要使烛焰像仍然成在光屏的中心,应将光屏向上移动.

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8.自然课上王老师请同学们设计一个测出未知电阻Rx的电路,各组同学都提出了自己的设计方案,下面是其中两组同学的实验方案:
甲组:张晴小组设计方案
①器材:电压表、电流表、变阻器、开关、电源(电压未知)、未知电阻Rx、导线.
②电路图(如图甲)
乙组:赵亮小组设计方案
①器材:已知电阻R0、电流表、开关、电源(电压未知)、未知电阻Rx、导线.
②电路图(如图乙)
A、你认为两小组中哪组设计更优?甲组_,理由:甲组设计的电路可以方便的进行多次测量求平均值,减小误差;乙组设计的电路只能测量一次,测量误差较大.
B、今有M、N两灯上分别标有“6V,6W”和“6V,4W”的字样,用一个输出电压为12V的电源对两灯供电,请设计要使这两灯能同时正常发光的两种不同电路图,并说明哪一种更佳a,原因是节约能源,且使用过程中当一盏灯损坏时一般不会引起另一灯的损坏.

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