1.物理课上,王老师请同学们设计一个电路,测出待测电阻Rx的阻值。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(皮皮小组)的设计方案:
1器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源(电压未知)、待测电阻Rx各一个,导线若干。
2电路图(如右图所示):
若某次测量中,电压表示数是U,电流表示数是 I
则求未知电阻Rx的表达式为Rx=
乙组(鲁鲁小组)的设计方案:
器材:已知阻值的电阻R0 、电流表、开关、电源(电压未知)、待测电阻Rx各一个,导线若干。
②电路图(如右图所示):
设:某次测量中电流表A1的读数是I1
电流表A2的读数是I2
则求未知电阻Rx的表达式为Rx=
2.测量未知电阻阻值的实验电路如图所示,其中RX是待测电阻(阻值约为几百欧),R0是电阻箱(电阻箱的最大阻值大于RX)。请根据实验电路图,把下列主要实验步骤补充完整。
①调好电流表的零点,按电路图连接好电路,将电阻箱R0的阻值调至最大,并将滑动变阻器的滑片P置于 端;(选填“a”或“b”);
②闭合开关 ,用电流表测量电路中的电流,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数I;
先断开开关 ,再闭合开关 ,保持 ,调节 ,使电流表的示数仍为I。记录此时电阻箱连入电路的阻值R0。
3.豆豆所在的学习小组,在测定未知电阻Rx的实验中,手边只有一个未知电压的电源、一个阻值已知的定值电阻R0、一块电流表、4个开关、一个待测电阻Rx和若干导线。学习小组研究决定:“只用现有器材,在不拆卸电流表的条件下,设计实验电路图。”经过小组成员共同努力,采取巧用开关的办法,设计出了能满足上述要求的实验电路图 (如图所示)。请回答下列问题:
(1)请你根据电路图,写出实验的主要操作步骤:
①___________________________________________________________;
②___________________________________________________________。
(2)求被测电阻的表达式Rx=
(3)只用现有器材,在不拆卸电流表的条件下,你还有什么不同的设计?请将电路图画在虚线框内。
4.现有电压不变的电源(电压未知)、电流表、电压表、定值电阻(阻值已知为R0)和待测电阻RX各一个,开关两个,导线若干。请按要设计三种不同方案,测量待测电阻RX的阻值。
要求:(1)每种电路图只允许任选电流表、电压表其中之一。
(2)实验操作过程中不允许拆改电路。
(3)简要写出实验的关键操作步骤并用字母表示测量的物理量。
(4)写出待测电阻RX阻值的表达式。
方案一
主要操作步骤:
表达式Rx=
方案二 方案三
主要操作步骤: 主要操作步骤:
表达式Rx= 表达式Rx=
5.现有一个阻值为40Ω的定值电阻R0,一个电压大约为35V的电源,一个量程只有0~0.6A的电流表,一个最大阻值大约为100Ω的滑动变阻器,请你设计一个实验,比较精确地测量一个阻值为55Ω左右的待测电阻RX的阻值。
要求:(1)画出电路图;
(2)写出实验步骤及标明需要测量的物理量;
(3)用这些测量的量表示待测电阻阻值的表达式
6.西西用如图所示的电路研究串联电路特点,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗。他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗。请你只利用图中的器材设计了一个实验,并根据实验现象说明西西的解释是错误的。
现象和解释:
7.实验桌上有如下器材:满足实验要求的电源一个、电阻箱(电路图符号 )一个、电压表一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。七喜想利用实验桌上的器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻两端的电压跟该电阻的阻值成正比”。请根据上述要求帮助七喜画出实验电路图,并写出实验步骤。
实验步骤:
参
1.甲组:; 乙组:
2. a ; S1、S2
S2 ;S3 ;滑动变阻器滑片P的位置不变;电阻箱连入电路的电阻值
3.(1)闭合开关S2 、S3,断开开关S1 、S4,用调好的电流表测量通过电阻R0的电流I0,并记录;
闭合开关S1 、S4,断开开关S2 、S3,用调好的电流表测量通过电阻Rx的电流Ix,并记录;
(2)
(3)(注:因未说电源电压恒定,实验应不改变电路结构)
主要操作步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,用调好的电压表测量R0两端的电压U0,并记录R0和U0
②闭合开关S1、S2,用调好的电压表测量电源电压U,并记录
表达式:
4.方案一
主要操作步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,用调好的电流表测量通过电阻Rx的电流Ix,并记录
②闭合开关S1、S2,用调好的电流表测量通过电阻R0和Rx的总电流I,并记录R0和I
表达式:
方案二
主要操作步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,用调好的电流表测量通过电阻Rx的电流Ix,并记录
②闭合开关S1、S2,用调好的电流表测量通过电阻R0和Rx的总电流I,并记录
表达式:
主要操作步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,用调好的电流表测量通过电阻Rx的电流Ix,并记录
②闭合开关S1、S2,用调好的电流表测量通过电阻R0和Rx的总电流I,并记录
表达式:
主要操作步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,用调好的电流表测量电路中的电流I1,并记录
②闭合开关S1、S2,用调好的电流表测量电路中的电流I2,并记录R0和I2
表达式:
方案三
5.(1)电路图:
(2)实验步骤:
调好电流表的零点,断开开关,按电路图连接电路,并使滑动变阻器连入电路的电阻值最大
闭合开关S,用电流表测量通过电阻R0的电流I0,调节滑动变阻器连入电路的电阻值,使I0=0.6A,并记录
断开开关S,将电流表改接在电阻Rx所在支路,与Rx串联
闭合开关S,并保持滑动变阻器连入电路的电阻值与步骤中相等不变,用电流表测量通过电阻Rx的电流Ix,并记录
(利用公式计算出Rx的电阻值)
(3)
现象和解释:
现象:仍是灯L1较亮,灯L2较暗
解释:按照西西的解释,电流从电源正极出发,经过灯L2、灯L1,电流逐渐变小,所以应是灯L2较亮,灯L1较暗。但事实上仍是灯L1较亮,灯L2较暗,所以说明西西的解释是错误的。
6.电路图:
7.电路图:
实验步骤:
调好电压表的零点,断开开关,选取六个电阻值不同的电阻R1~R6,并按电路图连接电路
闭合开关S,用电压表测量电阻R1两端的电压U1,并将U1和R1的值记录在表格中
断开开关S,将电压表改接为与电阻R2并联
闭合开关S,用电压表测量电阻R2两端的电压U2,并将U2和R2的值记录在表格中
仿照步骤,用电压表分别测量电阻R3、R4、R5、R6两端的电压U3、U4、U5、U6,并将U3~U6和R3~R6的值记录在表格中下载本文