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某科技小组同学发现实验室有一只标有“XkΩ”的电阻(X为模糊不清的一个数字),为...

某科技小组同学发现实验室有一只标有“XkΩ”的电阻(X为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究:

(1)首先设计的实验电路如图1所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻RX、电压表V (0〜3V、0〜15V量程)、电流表A(0〜0.6A、0〜3A量程)、滑动变阻器(标有“50Ω 1A”)、开关、导线若干.试验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是_______

(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案.小李设计的电路图如图2所示,其中定值电阻R0=2kΩ.他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大.请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻.则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为_______kΩ.

(3)小组其他同学设计的实验电路如图所示,在电源电压恒定且己测出的条件下,能先测出电压表自身电阻后,再测出Rx阻值的电路是_______

(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差.在正确方案的基础上,通过下列操作,能实现多次测量Rx阻值的是_______

A.改变电源电压   B.将R0换成50Ω的定值电阻     C.将电压表换成“0〜0.6A”的电流表

 

电流太小,无法用电流表直接测出 4 C A 【解析】 (1)根据题意知道,实验室发现的电阻标有“XkΩ”,即其电阻约为几千欧姆,电源为两节新干电池,其最大电压为串联时的3V,由图1知道,若利用伏安法测电阻,即使电阻最小为1千欧姆,则通过它的最大电流是:0.003A,远小于电流表小量程的分度值为0.02A,所以,由于电流太小,无法用电流表直接测出,也就无法测出电阻Rx的值; (2)闭合S1 ,断开S2 ,电压表与定值电阻串联,电压表示数U=2V,由于电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,所以定值电阻的电压是:3V-2V=1V,即电压表示数为定值电阻电压的2V/1V=2倍,由串联分压原理可估算出电压表自身的电阻是:2×2kΩ=4kΩ. (3)在A图中,若开关向左接通能测量出待测电阻电压,则开关向右打时,则电流是从电压表负接线柱流入,故无法测量定值电阻的电压,即不符合要求;在B图中,由于量电阻并联,各支路互不影响,开关断开与闭合时,电压表示数不变,故无法测待测电阻的电压,即不符合题意;在C图中,当开关向上打和向下打时,待测电阻和定值电阻会分别与电压表串联,若电压表示数分别是UX、U1,则由串联电路电压的规律可知,两电阻的电压分别是:UX=U-U1,U0 =U-U2,由串联分压原理知道:U−U1/U1=RX/RV,U−U2/U2=R0/RV,两式联立可求出待测电阻,故C符合题意;在D图中,只能测量出待测电阻与串联时的电压,故不符合题意,综上所述,只有C符合题意,故选C; (4)结合以上(3)的C方案知道,若改变电源电压,则可得出不同的电压值,由联立两式可得出几组电阻值,通过求平均值减小误差,故A符合题意;若将R0 换成50Ω的定值电阻,则只能测量出一个电阻值,故B不符合题意;若将电压表换成“0〜0.6A”的电流表,因为电源电压不变,S2 接到上端时,也只能测量出一个电流值,求出一个电阻值,故C不符合题意,故选A.  
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考点分析:
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某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验,某小组连接了如图甲所示的实物电路。

(1)请画出对应的电路图(电阻箱符号为

___

(2)连接电路时,开关应_____。连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和_____

(3)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使_____,并记录相应数据。

(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求,引起这种情况的直接原因是_____

(5)重复步骤(3)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0_____V。

(6)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是_____

(7)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示,你认为图象不同的原因是_____

 

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某实验小组利用滑动变阻器改变小灯泡的亮度:

1)要求滑动变阻器向左移动时能使灯L亮度变暗。请用笔划线代替导线将实物连接完整

______

2)滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样,2A指的是_____

3)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到_____ (填AB)端。

4)开始实验后,甲同学发现无论如何移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很亮,这可能是_____,乙同学发现移动滑片P时,灯忽亮忽熄,这可能是_____

 

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按要求作图如图,质量分布不均匀的长方形物体放在水平地面上,A点是它的重心,如果用力只使物体一端稍微离开地面,在物体上画出所施加最小力的示意图及其力臂.

_______

 

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如图1所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片Pb端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图2所示,则电源电压为U=_____VR2的最大阻值为_____ΩR1的阻值为_____Ω

 

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如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象.当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U=_____V,R2=_____Ω.

 

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