1.“網(wǎng)絡(luò)式”復(fù)習(xí)法:即采用章、節(jié)、標(biāo)題、要點(diǎn)四個(gè)層次對教材進(jìn)行梳理和編織記憶網(wǎng)絡(luò)。
2.提高“回頭率”:為了防止遺忘,就要采用提高“回頭率”的`方法,即看完一節(jié)、一章、一部分之后,再回頭掃視一遍,這樣知識(shí)得到了系統(tǒng)的鞏固,效果很好。
3.“空想法”:所謂空想法就是不看課本回想看過的內(nèi)容;或看課本的大綱填充細(xì)節(jié)。
4.樹形圖:復(fù)習(xí)時(shí),可以在每門考試科目眾多的參考書中,選出一本較有代表性的參考書,通讀全書后,理出該領(lǐng)域研究的主要線索。
5.梳理錯(cuò)題法:把綜合復(fù)習(xí)階段做過的所有習(xí)題重新瀏覽一遍。把曾經(jīng)做錯(cuò)并改正后的題重點(diǎn)看一遍。
6.“齊頭并進(jìn)”法:在復(fù)習(xí)過程中,由于要復(fù)習(xí)的學(xué)科多,所以必須合理安排時(shí)間。學(xué)科和學(xué)科之間不可偏廢??蓪⒚刻斓臅r(shí)間劃分為大致相等的5部分,用于7門課的復(fù)習(xí),弱科花的時(shí)間稍多一些。
特殊方法測電阻
一、特殊方法測電阻:
由于缺少電流表或電壓表,而按伏設(shè)法測未知電阻。
(1)缺少電流表:只有安法測電阻無法實(shí)現(xiàn)測電阻,從而造成實(shí)驗(yàn)困難。為此根據(jù)實(shí)驗(yàn)給定輔助器材,需要重新構(gòu)造思路,想方電壓表時(shí),無法直接測出電流,因此想辦法測電流是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。為了測電流,往往是構(gòu)造串聯(lián)電路,多次運(yùn)用電壓表測電壓,運(yùn)用串聯(lián)電路分壓原理或開關(guān)的斷開、閉合(或滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng))引起電路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使通過待測電阻的電流與通過定值電阻的電流相等,間接測出電流。
(2)缺少電壓表:只有電流表時(shí),無法直接測出電壓,因此想辦法測電壓是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。為了測電壓,往往是構(gòu)造并聯(lián)電路,多次運(yùn)用電流表測電流,運(yùn)用并聯(lián)電路分流原理或開關(guān)的斷開、閉合(或滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng))引起電路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使待測電阻的電壓與定值電阻的電壓相等,間接測出電壓。
(3)等效替代法測電阻:變阻箱調(diào)到某個(gè)阻值不變時(shí),可以當(dāng)定值電阻使用,也可以當(dāng)滑動(dòng)變阻器來使用,因此可以用電阻箱的阻值代替未知電阻的阻值,但前提是效果必須等效,即電流表或電壓表的示數(shù)相等。
【中考題型分析】
伏安法測電阻是各個(gè)省市中考中四大電學(xué)實(shí)驗(yàn)之一,伏安法測電阻主要考查電路的連接、電路故障、電流表和電壓表的讀數(shù)、設(shè)計(jì)記錄表格、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理,而特殊方法測量電阻則側(cè)重根據(jù)已知的器材設(shè)計(jì)電路圖、實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式的書寫等,更多的省市把伏安法測電阻和特殊方法測電阻結(jié)合起來考查,綜合性很強(qiáng)。考查主要以實(shí)驗(yàn)題為主,所占分值一般在5分—7分左右。
★??贾R(shí)點(diǎn)一:缺少電流表:
(典例)1.某學(xué)習(xí)小組測量未知電阻Rx的阻值,他們分成A、B兩組用不同方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)A組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。
①請用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖乙連接完整,要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)電路中的電流變大。
②在開關(guān)閉合之前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至最______端(選填“左”或“右”),這樣做的目的是______。
③閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至某一位置后,電壓表的示數(shù)為2.4V,電流表的示數(shù)I如圖丙所示,則I=______A.待測電阻Rx=______Ω。
(2)B組設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖,其中電源電壓未知且不變,另一定值電阻的阻值為R0。
①閉合S1,斷開S2時(shí),電壓表的示數(shù)為U1;
②閉合S1、S2時(shí),電壓表的示數(shù)為U2;
③電阻Rx=______(用U1、U2、R0表示)。
(3)評估A、B兩組實(shí)驗(yàn),使用A組實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是______。
★常考知識(shí)點(diǎn)二:缺少電壓表:
(典例)2.利用電流表、已知阻值的定值電阻R0和恒壓電源,同樣可以測出未知電阻Rx的阻值,如圖甲所示.
(1)閉合開關(guān)___________,測出通過已知電阻R0的電流I0.
(2)____________________________________________.[模仿第(1)小問寫出必要的操作內(nèi)容及對應(yīng)物理量]
(3)電阻Rx=___________.(用已知和測出的物理量符號表示)
(4)小芳設(shè)計(jì)了另一種方案,也測出了Rx的電阻,電路圖如圖乙所示,測量步驟如下:
①當(dāng)開關(guān)_____________________時(shí),電流表的讀數(shù)為I1.
②當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表的讀數(shù)為I2.
③待測電阻Rx=_________________.(用已知和測出的物理量符號表示)
★常考知識(shí)點(diǎn)三:等效替代法:
(典例)3.在測量未知電阻Rx(阻值約為300 Ω)的實(shí)驗(yàn)中,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電壓3 V)、滑動(dòng)變阻器R(0~50 Ω)、電阻箱R0(0~9999 Ω)、電流表(0~0.6 A)、電壓表(0~3 V)、開關(guān)及導(dǎo)線若干.
(1)小華設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,你認(rèn)為小華_________(填“能”或“不能”)準(zhǔn)確測出Rx阻值,理由是_____________________________________________________________.
(2)小明設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路進(jìn)行測量,正確連接電路后,小明先將開關(guān)S撥至_________,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1;再將開關(guān)S撥至另一位置,調(diào)節(jié)_________,使電壓表的示數(shù)恰好為U1,記下電阻箱的示數(shù)為R′,即為未知電阻Rx的測量值.
跟蹤訓(xùn)練
4.某同學(xué)在沒有電流表的情況下(電源電壓未知但不變),利用電壓表和已知阻值的定值電阻R0,測量未知電阻Rx的阻值,圖中不能實(shí)現(xiàn)測量Rx阻值的電路圖是 ( )
A. B. C. D.
5.如圖是小剛測量未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路,電源兩端電壓不變且未知,其中R0為阻值已知的定值電阻。當(dāng)開關(guān)S、S1閉合,開關(guān)S2斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為U1;當(dāng)開關(guān)S、S2閉合、S1斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為U2.則下列四個(gè)選項(xiàng)中,Rx的表達(dá)式正確的是( )
A. Rx= U1R0/U2
B. Rx= U2R0/( U1?U2)
C. Rx= U2R0/U1
D. Rx= U1R0/( U1?U2)
6.圖示電路中(R0阻值和滑動(dòng)變阻器規(guī)格己知,表示電阻箱,電源電壓恒定),能測出Rx的是( )
A. ①②④B. ②③④C. ①②D. ①④
7.小欣利用已知阻值為R0的定值電阻和兩塊電流表測量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿足這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的器材,并連接了上面實(shí)驗(yàn)電路,如圖所示。當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),電流表A1的示數(shù)為I1;電流表A2的示數(shù)為I2。在用I1、I2和R0表示Rx時(shí),下列表達(dá)式正確的是( )
A. Rx=I1I2R0B. Rx=I2I1R0
C. Rx=I2?I1I2R0D. Rx=I2?I1I1R0
8.在測量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中,因缺少電壓表,小軍利用兩個(gè)電流表和一個(gè)已知阻值為10 Ω的電阻R0,同樣測出了小燈泡的電阻,原理如圖甲所示。小軍讀出電流表A1的示數(shù)為0.3 A,而電流表A2的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡L兩端的電壓為 V,電阻為 Ω。
9.在測電阻的實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)電流表已損壞,于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路來測量Rx的阻值,已知電源電壓為12 V,R1的阻值為10 Ω,開關(guān)閉合后,當(dāng)R2的滑片位于最左端時(shí),電壓表的示數(shù)為5 V,則待測電阻Rx的阻值為_________Ω.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)變?yōu)? V,則R2接入電路中的阻值為_________Ω.
10.小杰同學(xué)想利用所學(xué)知識(shí)測量一個(gè)阻值未知的定值電阻R的阻值他找來了如下器材:一個(gè)電壓恒定的電源(電源電壓值未知)、一個(gè)阻值已知的定值電阻R。一個(gè)電壓表(量程大于電源電壓值)、一個(gè)單刀雙擲開關(guān)和若干導(dǎo)線,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖。實(shí)驗(yàn)時(shí),他先將開關(guān)S撥至a處,電壓表的示數(shù)為U;然后將開關(guān)S撥至b處,電壓表的示數(shù)為U1。則開關(guān)S搜至b處時(shí),電路中的電流為 ;待測電阻Rx的阻值為 。
11.如圖所示,為測量電阻R2阻值的電路。R為電阻箱,R0為阻值未知的定值電阻。連接好電路,開關(guān)接a處,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器滑片P至適當(dāng)位置,記錄_______________;接下來的操作是_______________________________________________;可得所測阻值為_______________。
12.小紅用圖示電路測量未知定值電阻RX的阻值,圖中R為電阻箱,S為單刀雙擲開關(guān)(可置于“a”或“b”位置),RP為滑動(dòng)變阻器。主要實(shí)驗(yàn)操作如下:
(1)連接實(shí)物,將電阻箱的阻值調(diào)至最大;
(2)把開關(guān)S接______(選填“a”或“b”)位置,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片后,讀出電流表的示數(shù)I;
(3)把開關(guān)S接另一位置,調(diào)節(jié)______,使電流表的示數(shù)仍為I;
(4)讀出______,即可知道Rx的阻值。
13.文敏同學(xué)現(xiàn)要利用伏安法測量電阻Rx的阻值,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:待測電阻Rx(約5Ω)、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)物圖連接完整,要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向接線柱D移動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變小。
(2)正確連線后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儭H綦娐分兄挥幸惶幑收?,可判斷該故障可能是_____________________。
(3)排除故障繼續(xù)實(shí)驗(yàn),某次測量,電流表的示數(shù)為0.50A,電壓表的示數(shù)如下圖,該讀數(shù)為___________V,則Rx=___________。
(4)在測電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中,若電壓表損壞,利用其他的原有器材也能測出未知電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖所示(己知滑動(dòng)變阻器最大阻值為R0,電源電壓未知且不變),請將下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端,記錄電流表示數(shù)I1;
②閉合開關(guān)S,___________,記錄電流表示數(shù)I2;
③寫出待測電阻的表達(dá)式:Rx=___________(用已知量和測量符號表示);
④為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最_________選填“左”或“右”)。
14.小華同學(xué)要測量電阻Rx的阻值,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:待測電阻Rx大于5Ω、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干。
(1)請你根據(jù)圖甲電路,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物電路連接完整。
(2)正確連線后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儯綦娐分兄挥幸惶幑收?,則可判斷該故障可能是______。
(3)排除故障后,若某次測量時(shí)電壓表的示數(shù)為1.8V,電流表的示數(shù)如圖丙所示,則待測電阻Rx=_____。
(4)若電壓表損壞,則可用一個(gè)電流表和一個(gè)定值電阻R0測未知電阻Rx的阻值,小華設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
①閉合開關(guān)S和S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1;
②閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I2;
③已知電源電壓保持不變,請用已知量R0和測出量I1、I2寫出未知電阻Rx的表達(dá)式,則Rx=______。
(5)小華又繼續(xù)利用阻值為R0的定值電阻設(shè)計(jì)了如圖戊所示電路,測量額定電壓2.5V的小燈泡的電阻。已知電源電壓為U。請幫小華將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
①只閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,當(dāng)電壓表示數(shù)為______時(shí),小燈泡正常發(fā)光。
②只閉合開關(guān)______,滑動(dòng)變阻器R1的滑片保持不動(dòng),記下電壓表示數(shù)為U1。
③則小燈泡正常發(fā)光的表達(dá)式為R=______。
15.用毫安表測電阻可以用如圖甲所示的電路測量電阻,a、b為接線柱。已知電源電壓恒為U,毫安表量程為Ig、內(nèi)阻為Rg。
(1)用導(dǎo)線將a、b直接連起來,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P,使毫安表指針正好偏轉(zhuǎn)到滿刻度Ig,Ig處就可以標(biāo)為“0歐”,此時(shí)變阻器接入電路中的阻值R1=____。
(2)保持變阻器R1接入電路中阻值不變,在a、b間接入被測電阻Rx,毫安表的讀數(shù)Ⅰ與Rx的關(guān)系式為I=____。
(3)若U=1.5V,Ig=10mA,圖乙毫安表的表盤上已經(jīng)標(biāo)出了0Ω的位置,請標(biāo)出1100Ω的位置。
答案和解析
1.【答案】(1)①;②右;保護(hù)電路;③0.24;10;
(2)U2U1?U2×R0;
(3)A組實(shí)驗(yàn),通過移動(dòng)變阻器的滑片可多次測量取平均值,達(dá)到減少誤差的目的,而B卻不可以
【解析】【分析】
(1)①根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)電路中的電流變大確定變阻器左下接線柱連入電路中;
②在開關(guān)閉合之前,為保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至阻值最大處;
③根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),由歐姆定律求出待測電阻;
(2)分析開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)電路的連接及電壓表測量的電壓,得出電源電壓大小,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理得出電阻Rx。
(3)A組實(shí)驗(yàn),通過移動(dòng)變阻器的滑片可多次測量取平均值,達(dá)到到減少誤差的目的,據(jù)此分析。
本題測量未知電阻Rx的阻值,考查電路連接、注意事項(xiàng)、電流表讀數(shù)、電阻計(jì)算、設(shè)計(jì)方案測電阻和對實(shí)驗(yàn)方案的評估,為中考的熱點(diǎn)問題。
【解答】
(1)①要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)電路中的電流變大,即電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下所示:
②在開關(guān)閉合之前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至阻值最大處,即最右端,這樣做的目的是保護(hù)電路;
③閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至某一位置后,電壓表的示數(shù)為2.4V,電流表的示數(shù)I如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則I=0.24A,由歐姆定律I=UR,待測電阻:
Rx=UI=Ω;
(2)①閉合S1,斷開S2時(shí),電壓表的示數(shù)為U1;
②閉合S1、S2時(shí),電壓表的示數(shù)為U2;
③在①中,定值電阻與電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表通過定值電阻與電源連通,電壓表測電源電壓U1;
在②中,待測電阻與定值電阻串聯(lián),電壓表測待測電阻的電壓,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,定值電阻的電壓為:
U0=U1?U2,
由分壓原理:
U2Rx=U1?U2R0,
電阻Rx=U2U1?U2×R0;
(3)A組實(shí)驗(yàn),通過移動(dòng)變阻器的滑片可多次測量取平均值,達(dá)到減少誤差的目的,而B卻不可以。
2.【答案】(1)S1 (2)閉合開關(guān)S1、S2,測出干路電流I (3) I0R0I?I0 (4)①S1閉合、S2斷開 ③ (I2?I1)R0I1
【解析】略
3.【答案】(1)不能;電流太小,小于電流表分度值,電流表無法測出;(2)1 ;電阻箱
【解析】(1)圖甲中Imax=URx=3V300Ω=0.01A,小于電流表的分度值,無法準(zhǔn)確測出電路中的電流.
(2)圖乙中先將開關(guān)S撥至1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1,再將開關(guān)S撥至另一位置,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)恰好為U1,記下電阻箱的示數(shù)為R′,則Rx的測量值為R′.
4.【答案】B
【解析】圖A中當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),Rx短路,電壓表測電源電壓為U1,當(dāng)S斷開時(shí),R0與Rx串聯(lián),電壓表測R0電壓為U2,則:Ux=U1?U2,因電流相等,有U1?U2Rx=U2R0,可得:Rx=(U1?U2)R0U2;
圖B中當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),R0被短路,電壓表測電源電壓,當(dāng)S斷開時(shí),Rx與R0串聯(lián),電壓表仍測電源電壓,無法得出通過Rx的電流,故無法測出Rx的阻值;
圖C中當(dāng)開關(guān)S接1時(shí),只Rx工作,電壓表測電源電壓為U1,當(dāng)S接2時(shí),Rx與R0串聯(lián),電壓表測Rx電壓為U2,則U0=U1?U2,因U2Rx=U1?U2R0,可得Rx=U2R0U1?U2;
圖D中當(dāng)開關(guān)S接1時(shí),只Rx工作,電壓表測電源電壓為U1,當(dāng)S接2時(shí),Rx與R0串聯(lián),電壓表測Rx,電壓為U2,則U0=U1?U2,因U2Rx=U1?U2R0,可得:Rx=U2R0U1?U2.
5.【答案】B
【解析】略
6.【答案】D
【解析】解:【詳解】①中,Rx與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測量Rx的電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入為0時(shí),電路中只有Rx工作,讀出電壓表的示數(shù)U,即電源電壓U;滑動(dòng)變阻器規(guī)格已知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入最大電阻R時(shí),讀出電壓表的示數(shù)UX,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓為
UP=U?Ux
電路的電流為
I=UPR=U?UxR
電阻Rx的阻值為
RX=UxI=UxU?UxR=UxRU?Ux
②中,當(dāng)開關(guān)接1時(shí),R ?x被短路,電路為R0的簡單電路,電流表測電路中電流,可根據(jù)歐姆定律求出電源電壓;當(dāng)開關(guān)接2時(shí),電流表正負(fù)接線柱反接,故不能測出;
③中,開關(guān)斷開時(shí),R0單獨(dú)工作,開關(guān)閉合時(shí),R0與R ?x并聯(lián),電流表測量R0的電流I0,R ?x的電壓
Ux=U0=I0R0
但無法得到Rx的電流,因此無法得到Rx的阻值;
④中,可先將開關(guān)接觸點(diǎn)1,將滑動(dòng)變阻器的滑片移至某處,讀出此時(shí)電流表的讀數(shù)I,滑片位置不變,將開關(guān)接觸點(diǎn)2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)為I,根據(jù)等效法得,電阻箱接入電路中的電阻等于Rx的阻值。
故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
7.【答案】D
【解析】解:由電路圖可知,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),R0與Rx并聯(lián),電流表A1測Rx支路的電流,電流表A2測干路電流,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過R0的電流:
I0=I?Ix=I2?I1,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,由I=UR可得,電源的電壓:
U=I0R0=IxRx,即(I2?I1)R0=I1Rx,
解得:Rx=I2?I1I1R0.
故選D.
由電路圖可知,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),R0與Rx并聯(lián),電流表A1測Rx支路的電流,電流表A2測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R0的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出Rx的阻值.
本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,分清電路的連接方式和電表所測的電路元件是關(guān)鍵.
8.【答案】1
5

【解析】解:
由題圖乙可知,電流表A2的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,電流表示數(shù)是IA2=0.2 A。由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知,流過定值電阻R0的電流IR0=IA1?IA2=0.3 A?0.2 A=0.1 A,電源電壓U=IR0R0=0.1 A×10 Ω=1 V,小燈泡接在電源兩端,小燈泡兩端的電壓是1 V,小燈泡電阻RL=UIL=UIA2=1 V0.2 A=5 Ω。
9.【答案】14 16
【解析】電阻Rx、R1與R2串聯(lián)在電路中,電壓表測量R1兩端的電壓,當(dāng)開關(guān)閉合后,當(dāng)R2的滑片位于最左端時(shí),只有電阻Rx與R1串聯(lián)在電路中,電壓表的示數(shù)為5 V,則電路中電流為I=U1R1=5V10Ω=0.5A,則待測電阻Rx的阻值為Rx=UxI=U?U1I=12V?5V0.5A=14Ω.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)變?yōu)? V,電阻Rx、R1與R2串聯(lián)在電路中,則此時(shí)電路中電流為I′=U1′R1=3V10Ω=0.3A,此時(shí)Rx兩端的電壓為Ux′=I′Rx=0.3 A×14 Ω=4.2 V,則R2接入電路中的阻值為R2=U2I′=U?U1′?Ux′I′=12V?3V?Ω.
10.【答案】U?U1R
U1RU?U1

【解析】【分析】

【解答】
他先將開關(guān)S撥至a處,為待測電阻的簡單電路,電壓表的示數(shù)為U即為電源電壓;然后將開關(guān)S撥至b處,兩電阻串聯(lián),電壓表測待測電阻的電壓,電壓表的示數(shù)為U1,由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,電路中的電流為
I=U?U1R
由歐姆定律可知,待測電阻
Rx=U1I=U1U?U1R=U1RU?U1
11.【答案】電阻箱R的值和電流表示數(shù)I1;開關(guān)接b處,保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,減小電阻箱的阻值,直至電流到的示數(shù)返回到I1;電阻箱R的變化值
【解析】【分析】
本題考查了等效替代法的應(yīng)用;掌握等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
分析開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)電路的連接及電流表測量的電流,控制電路的電流不變,分別記下電阻箱的阻值,由等效替代法求出R2。
【解答】
連接好電路,開關(guān)接a處,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器滑片P至適當(dāng)位置,記錄電阻箱R的值RA和電流表示數(shù)I1;
將開關(guān)接b,保持滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)I1不變,記下電阻箱R的阻值RB;
根據(jù)等效替代法可得:RA=R2+RB,故R2=RA?RB;
即:所測阻值為電阻箱R的變化值。
故答案為:電阻箱R的值和電流表示數(shù)I1;開關(guān)接b處,保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,減小電阻箱的阻值,直至電流到的示數(shù)返回到I1;電阻箱R的變化值。
12.【答案】(2)a ;(3)電阻箱;(4)電阻箱的示數(shù)
【解析】解:實(shí)驗(yàn)的主要步驟有:
(1)根據(jù)電路圖連接電路,電阻箱阻值調(diào)到最大;
(2)把開關(guān)S接a位置,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片后,讀出電流表的示數(shù)I;
(3)把開關(guān)S接另一位置,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I;
(4)讀出電阻箱的示數(shù),就是未知電阻的阻值。
故答案為:(2)a;(3)電阻箱;(4)電阻箱的示數(shù)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖可知,實(shí)驗(yàn)時(shí)無電壓表,只有電流表,可根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),即:連接好電路圖后,用電流表測出通過待測電阻的電流,再將開關(guān)與電阻箱連接并調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)不變,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等和歐姆定律可知待測電阻的阻值與電阻箱的阻值相等;據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。
本題考查了沒有電壓表測電阻的方法:根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),著重體現(xiàn)了等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用。
13.【答案】(1)
;
(2)Rx斷路;
(3)2.6;5.2;
(4)②將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端;
③I2I1?I2R0;
④右。
【解析】【分析】
本題測量電阻Rx的阻值,考查電路連接、故障分析、電流表讀數(shù)、電阻計(jì)算和等效法測電阻方案的設(shè)計(jì)。
(1)根據(jù)滑動(dòng)變阻器滑片P向D移動(dòng)時(shí)阻值變小確定變阻器右下接線柱連入電路中;
(2)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔?。說明電壓表兩側(cè)的電路到電源的電路正常,問題在電壓表并聯(lián)的電路中;
(3)根據(jù)電壓表選用小量程確定分度值讀數(shù),由歐姆定律I=UR得出待測電阻Rx;
(4)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到左端和右端,分析電路連接關(guān)系,根據(jù)歐姆定律計(jì)算出待測電阻的表達(dá)式;
【解析】
(1)滑動(dòng)變阻器的滑片P向接線柱D移動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變小,故變阻器右下接線柱連入電路中,如下所示:
;
(2)正確連線后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔儭H綦娐分兄挥幸惶幑收?,可判斷該故障是電阻斷路?br>(3)排除故障繼續(xù)實(shí)驗(yàn),某次測量,電流表的示數(shù)為0.50A,電壓表的示數(shù)如圖2,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,該示數(shù)為2.6V,由歐姆定律,則Rx=UI=Ω。
(4)①將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端,記錄電流表示數(shù)I1,此時(shí)待測電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),I1=IRx+IR0,
②閉合S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端,記錄電流表示數(shù)I2;此時(shí)待測電阻短路,只有滑動(dòng)變阻器接入電路中,I2=IR0(兩次電路中流過R0的電流不變),電源電壓為I2R0
③所以第一次流過Rx的電流為I1?I2,待測電阻的表達(dá)式:Rx=I2I1?I2R0;
④為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值最大的位置,即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最右端。
14.【答案】(1);(2)待測電阻Rx斷路;(3)6Ω;(4)③(I1?I2)I2R0;(5)①U?2.5V;②S、S2;③2.5V×R0U1
【解析】【分析】
本題是測量未知電阻的阻值,考查了電路連接、故障分析、電表讀數(shù)、電阻計(jì)算和用特殊方法測電阻以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測電功率的能力。
(1)根據(jù)丙圖確定電流表量程,將電流表與待測電阻Rx串聯(lián)接入電路中;
(2)正確連線后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔?,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)的支路斷路了;
(3)根據(jù)電流表選用量程確定分度值讀數(shù);根據(jù)R=UI算出待測電阻Rx的阻值;
(4)在沒有電壓表時(shí),使定值電阻與未知電阻并聯(lián),通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換,利用并聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)和歐姆定律,根據(jù)電源電壓相等列等式,表示出未知電阻Rx的電阻;
(5)實(shí)驗(yàn)步驟:分析①操作中電路的連接和電壓表測量的電壓,燈在額定電壓下正常發(fā)光,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律回答;
分析②中電路的連接,得出定值電阻的電壓;
分析③由歐姆定律得出R0中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)得出燈的額定電流,根據(jù)R=UI得出小燈泡的電阻。
【解答】
(1)由丙圖可知,電流表選用小量程,將電流表與待測電阻Rx串聯(lián)接入電路中,如下圖所示:

(2)正確連線后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔?,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)的支路斷路了,若電路中只有一處故障,則可判斷該故障可能是待測電阻Rx斷路;
(3)排除故障后,若某次測量時(shí)電壓表的示數(shù)為1.8V,電流表的示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.3A,待測電阻Rx的阻值為:
R=UI=Ω;
(4)實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合開關(guān)S和S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1;
②閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I2;
③在①中,定值電阻R0測未知電阻Rx并聯(lián),電流表測總電流;
在②中,只有Rx工作的簡單電路,電流表測量Rx的電流,則電源電壓U=I2Rx,
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知,通過R0的電流:I0=I1?I2,則電源電壓為U=(I1?I2)R0,
根據(jù)電源電壓相等可得:U=I2Rx=(I1?I2)R0,
則未知電阻Rx的表達(dá)式為:Rx=(I1?I2)I2R0;
(5)實(shí)驗(yàn)步驟:
①只閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,當(dāng)電壓表示數(shù)為U01=U?2.5V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;
②只閉合開關(guān)S、S2,滑動(dòng)變阻器R1的滑片保持不動(dòng),記下電壓表示數(shù)為U1;
③在①中,L與R1、R0串聯(lián),電壓表測R0與R1串聯(lián)電路兩端總電壓U01,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為:U01=U?2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,小燈泡的電壓為額定電壓,正常發(fā)光;
在②中,保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變時(shí),R0、R1與L串聯(lián),電路中電壓表測量定值電阻R0兩端的電壓為U1,燈泡兩端的電壓U額不變,
根據(jù)歐姆定律,R0中的電流I0=U1R0,
由串聯(lián)電路中的電流規(guī)律可知:燈的額定電流:I額=I0=U1R0,
則小燈泡的額定功率表達(dá)式為:R=U額I額=U額R0U1=2.5V×R0U1。
15.【答案】 (1)UIg?Rg;(2)URxIg+UIg;(3)
【解析】【分析】
本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐母定律的運(yùn)用,體現(xiàn)了與高中知識(shí)的銜接。
(1)R1與Rg串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律用U、Ig、Rg表示R1;
(2)保持變阻器R1接入電路中阻值不變,在a、b間接入被測電阻Rx,R1與Rg串聯(lián)后再與Rx串聯(lián),
根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián),結(jié)合R1的表達(dá)式得出毫安表的讀數(shù)I與Rx的關(guān)系式;
(3)Rx=1100Ω代入I與Rx的關(guān)系式,得出電流大小;
根據(jù)圖乙電流表分度值標(biāo)出1100Ω對應(yīng)的的位置。
【解答】
(1)R1與Rg串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律:
U=Ig(R1+Rg),故R1=UIg?Rg ①,
(2)保持變阻器R1接入電路中阻值不變,在a、b間接入被測電阻Rx,R1與Rg串聯(lián)后再與Rx串聯(lián),
根據(jù)歐媽定律和電阻的串聯(lián),I=UR1+Rx+Rg ②,
把 ①代入 ②得:毫安表的讀數(shù)I與Rx的關(guān)系式為:
I=UUIg?Rg+Rx+Rg=UIgU+IgRx ③;
(3)Rx=1100Ω代入 ③得:
I2=1.5V×+0.01A×1100Ω=0.0012A=1.2mA;
1.2mA處標(biāo)1100Ω;
如下所示:
電路設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
(1)閉合開關(guān),用電壓表測出R0兩端電壓U0;
(2)斷開開關(guān),將電壓表接在Rx兩端,測出Rx兩端電壓Ux。
(1)只閉合開關(guān)S1,記下電壓表示數(shù)Ux;
(2)再閉合開關(guān)S2,記下電壓表示數(shù)U。
(1)只閉合S1時(shí),讀出電壓表示數(shù)Ux;
(2)只閉合S2時(shí),讀出電壓表示數(shù)U。
(1)把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至B端,閉合開關(guān),記下電壓表示數(shù)U1;
(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至A端,記下電壓表示數(shù)U2。
電路設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
(1)閉合開關(guān),用電流表測出R0的電流I0;
(2)斷開開關(guān),將電流表接在Rx支路,測出Rx的電流Ix。
(1)閉合開關(guān)S1,斷開S2,記下電流表示數(shù)I0;
(2)閉合開關(guān)S2,斷開S1,記下電流表示數(shù)Ix。
(1)只閉合開關(guān)S1,記下電流表示數(shù)I0;
(2)再開關(guān)閉合S2,記下電流表示數(shù)I。
(1)把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至B端,閉合開關(guān),記下電流表示數(shù)IB;
(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至A端,記下電流表示數(shù)IA。
電路設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)步驟
表達(dá)式
(1)S接a時(shí),讀出電流表示數(shù)I;
(2)S接b時(shí),調(diào)變阻箱,使電流表示數(shù)的示數(shù)也為I。
Rx=R0
(1)S接a時(shí),讀出電壓表示數(shù)U;
(2)S接b時(shí),調(diào)變阻箱,使電壓表示數(shù)的示數(shù)為U/2。
Rx=R0
(1)閉合開關(guān)S1,S2接1,移動(dòng)滑片,使電流表偏轉(zhuǎn)到合適位置,記下此時(shí)電流表示數(shù)I;
(2)再將S2接2,保持滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表示數(shù)仍為I,記下此時(shí)電阻箱示數(shù)R0。
Rx=R0
(1)閉合開關(guān)S1,S2接1,移動(dòng)滑片,使電壓表偏轉(zhuǎn)到合適位置,記下此時(shí)電壓表示數(shù)U;
(2)再將S2接2,保持滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表示數(shù)仍為U,記下此時(shí)電阻箱示數(shù)R0。
Rx=R0

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