12.在“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)將電路連成如圖甲電路.

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路連接完整.(要求:滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大.)
(2)實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有較大示數(shù),經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,則故障可能是電阻斷路.
(3)排除故障后,小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出圖象(如圖乙),由圖乙可知,該定值電阻阻值是5Ω.
(4)小華設(shè)計(jì)了另一個(gè)測(cè)量電阻的電路(如圖丙),在MN之間接入待測(cè)電阻,可以在電流表表盤上直接讀出電阻阻值,小華已經(jīng)標(biāo)出了部分電阻值(如圖。,由電表表盤數(shù)據(jù)可知:該電路中R0=2Ω.

分析 (1)伏安法測(cè)電阻,電流表與電阻串聯(lián)測(cè)電路電流,電壓表與電阻并聯(lián),滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器根據(jù)一上一下的原則連接.
(2)若電流表無(wú)示數(shù),說明電路可能斷路;電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了;.
(3)由圖乙得出電壓與電流值,根據(jù)歐姆定律即可求出電阻;
(4)由圖丙可知待測(cè)電阻與定值電阻串聯(lián),由歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)利用電源電壓不變的特點(diǎn)列出等式可以求出電源電壓和定值電阻.

解答 解:(1)將電壓表與電阻并聯(lián),由于滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)電阻變小則應(yīng)將變阻器滑片右邊的電阻線連入電路,故應(yīng)將開關(guān)右邊接線柱與B點(diǎn)相連,實(shí)物電路圖如圖所示.

(2)經(jīng)分析,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有較大示數(shù),經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,故障是與電壓表并聯(lián)的電阻存在斷路;
(3)由圖乙可知:I=0.5A,U=2.5V,則由I=$\frac{U}{R}$得:
R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω.
(4)由丁圖可知:I1=0.2A時(shí),R1=28Ω,I2=0.4A時(shí),R1=13Ω;
由圖丙電路可知:在測(cè)量電阻時(shí)定值電阻R0與待測(cè)電阻R串聯(lián);
由I=$\frac{U}{R}$和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得:
當(dāng)測(cè)量電阻R1時(shí),電源電壓U=U0+U1=I1R0+I1R1=0.2A×R0+0.2A×28Ω------------------①
當(dāng)測(cè)量電阻R2時(shí),電源電壓U=U0′+U2=I2R0+I2R2=0.4A×R0+0.4A×13Ω----------------②
解①②得:R0=2Ω.
故答案為:(1)見上圖;(2)電阻斷路;(3)5;(4)2.

點(diǎn)評(píng) 本題伏安法測(cè)電阻,考查電路的連接、故障的分析、電阻的計(jì)算,最后一問是考查歐姆表的工作原理、知道根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律即可正確解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

5.如圖1所示,在“測(cè)量小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)中(小燈泡的額定電壓為2.5V):

 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4
 電壓/V 1.5 2.0 2.5 3.0
 電流/A 0.22 0.25 0.28 0.30
 電阻/Ω 6.8 8.0  10.0
 發(fā)光情況 逐漸變亮
(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開(選填“斷開”或“閉合”).
(2)上圖是未連接好的實(shí)驗(yàn)電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將它連接完整.
(3)實(shí)驗(yàn)中,滑片置于某位置時(shí),電壓表的示數(shù)突然變?yōu)?,而電流表示數(shù)不變,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是電壓表斷路.
(4)改正電路后小組收集到如上表的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是8.93Ω(結(jié)果保留兩位小數(shù)).
(5)實(shí)驗(yàn)過程中小明的電流表?yè)p壞了,聰明的他利用手中的定值電阻(已知阻值為R)若干個(gè)開關(guān),重新設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路,在不改變?cè)撾娐愤B接的情況下,順利地測(cè)出了燈泡正常發(fā)光的電路,在不改變?cè)撾娐愤B接的情況下,順利地測(cè)出了燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻.他正確連接電路后,接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟是:
①閉合開關(guān)S和S1,斷開開關(guān)S2,移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為 U1=2.5V;
②保持滑片位置不動(dòng),閉合開關(guān)S和S2,斷開開關(guān)S1,記下電壓表的示數(shù)為U2;
③計(jì)算得出小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的表達(dá)式為:RL=$\frac{2.5V}{{U}_{2}-2.5V}$R.

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3.小強(qiáng)用兩根鎳鉻合金絲在探究導(dǎo)體的電阻與橫截面的關(guān)系時(shí),除了要保持溫度相同外,還需要保持不變的物理量有( 。
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(1)如果在圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)都懸掛2個(gè)鉤碼,請(qǐng)你寫出一種方案可以使杠桿保持水平平衡:B點(diǎn)鉤碼往右移一格;
(2)如果只在A點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼,用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉,使杠桿水平位置平衡,讀出測(cè)力計(jì)的讀數(shù),然后改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向,使之斜向右上方,杠桿仍然水平位置平衡,則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變大(選填“變大”或“變小”或“不變”).
(3)如果只在A點(diǎn)懸掛2個(gè)鉤碼,請(qǐng)?jiān)贒點(diǎn)處畫出作用在杠桿上最小的力F,并標(biāo)出其大小,使杠桿能在水平位置平衡.

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19.物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí),小美和小麗在探究有關(guān)杠桿平衡的問題.

(1)為了便于測(cè)力臂的長(zhǎng)度,小美先將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡;在左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后,杠桿的左端下降.要使杠桿重新在水平位置平衡,如果不改變鉤碼的總數(shù)和懸掛點(diǎn)的位置,只需將左端取下兩個(gè)鉤碼掛到右側(cè)鉤碼下面即可.
(2)小麗還想探究當(dāng)動(dòng)力和阻力在杠桿同側(cè)時(shí)杠桿的平衡情況,于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉,結(jié)果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置,如圖乙所示,小麗在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F,卻發(fā)現(xiàn)無(wú)論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡,你認(rèn)為原因是杠桿在水平位置平衡時(shí),水平向右的拉力F的力臂為0.
(3)她們認(rèn)為第(2)問中拉力是做功的.如果水平向右的拉力大小不變,OA長(zhǎng)為L(zhǎng),將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過30°的過程中,拉力F做的功為$\frac{1}{2}$FL.

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