1.(新考法·分析論證) (2024江蘇無(wú)錫梅梁中學(xué)期末)小海設(shè)計(jì)如圖所示電路測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值,R0為阻值已知的定值電阻。步驟如下:①閉合S、斷開(kāi)S1,用電壓表測(cè)出　????(選填“R0”“Rx”或“電源電壓”)兩端的電壓為U1;②再閉合S1,電壓表示數(shù)為U2;則閉合S、斷開(kāi)S1時(shí),待測(cè)電阻Rx兩端的電壓為　　? ???,阻值Rx=　　　　????。(后兩空均用U1、U2和R0表示)
解析?、匍]合S、斷開(kāi)S1,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量R0兩端的 電壓,為U1,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I=?;②再閉合S1,Rx短路,電路為R0的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)量電源電壓,電壓表 示數(shù)為U2,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知①中待測(cè)電阻Rx兩 端的電壓為U2-U1,根據(jù)歐姆定律可知Rx=?=?。
2.(新考法·設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))(2024陜西西安匯知中學(xué)期末)有一個(gè)電 壓約為2 V的電源(電壓保持不變)、一個(gè)電流表(量程0~0.6 A)、一個(gè)電壓表(量程0~3 V)、一個(gè)電阻箱(電路符號(hào)?),開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。請(qǐng)你合理選擇器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測(cè)出約為60 0 Ω的未知定值電阻Rx的阻值。要求:(1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖;(2)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和需要測(cè)量的物理量;(3)寫出待測(cè)電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測(cè)量量表示)。
答案????(1)如圖所示????(2)見(jiàn)解析????(3)Rx=??
解析????(1)電壓約2 V,未知定值電阻Rx阻值約為600 Ω,由歐姆 定律知,電路的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電流表的分度值0.02 A,故用提 供的電流表無(wú)法測(cè)量出電路中的電流;可利用伏阻法測(cè)量,電 路設(shè)計(jì)如答案圖所示;(2)①斷開(kāi)開(kāi)關(guān),電阻箱調(diào)到阻值最大 處,按圖連接實(shí)物圖; ②閉合開(kāi)關(guān),將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)奈恢? 接入電路的電阻為R0,讀出電壓表的示數(shù)為U1; ③將電阻箱調(diào) 到0位置,讀出電壓表的示數(shù)為U2;(3)由(2)可知,電源電壓為U 2,當(dāng)電阻箱接入電路的阻值為R0時(shí),電阻箱兩端的電壓U0=U2-
U1,電路中的電流I0=?=?,未知電阻Rx的表達(dá)式是Rx=?=?。
3.(新考向·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))(2024江蘇常州武進(jìn)期末)在測(cè)量定值電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中,電壓表和滑動(dòng)變阻器都已經(jīng)損壞。經(jīng)過(guò)思考,小明用已知阻值的定值電阻R1、開(kāi)關(guān)S1及原來(lái)剩下的器材繼續(xù)測(cè)量實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①只閉合開(kāi)關(guān)S,記錄下電流表的示數(shù)I1;②再閉合開(kāi)關(guān)S1,記錄下電流表的示數(shù)I2;③未知電阻的表達(dá)式:Rx=　　　　????。(用已知量和測(cè)量量表示)
解析　在步驟①中,電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)R1的電流, 根據(jù)歐姆定律可知:電源電壓U=I1R1;在步驟②中,R1和Rx并聯(lián), 電流表測(cè)干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流 之和可知,流過(guò)Rx的電流Ix=I2-I1;并聯(lián)電路中各支路電壓相等, 則待測(cè)電阻兩端的電壓Ux=U=I1R1,所以待測(cè)電阻Rx=?=?。
4.(新考法·分析論證) (2024江蘇南京金陵匯文學(xué)校月考)伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中電壓表已損壞,電流表完好,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,也完成了實(shí)驗(yàn),請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟填寫完整(滑動(dòng)變阻器最大阻值為R0 ):①閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)滑片位于最左端時(shí),讀出此時(shí)電流表的示數(shù),記為I1;②　　　　　 　　????,讀出此時(shí)電流表的示數(shù),記為I2;③未知電阻Rx=　　　　　????(用已知量和測(cè)量量表示)。
解析　由電路圖可知,定值電阻Rx與滑動(dòng)變阻器R0串聯(lián),電流 表測(cè)電路中的電流。閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng) 滑片位于最左端時(shí),變阻器接入電路中的電阻為零,此時(shí)電流 表示數(shù)為I1,則電源電壓:U=I1Rx①;再將滑片移到最右端時(shí),變 阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)電流表示數(shù)為I2,則電源電 壓:U=I2R總=I2(R0+Rx)②,由①②可得:Rx=?。
5.(新考向·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))(2024江蘇常州二十四中期末)用如圖所示電路測(cè)量未知電阻的實(shí)驗(yàn)中,Rx是待測(cè)電阻,R是滑動(dòng)變阻器,R0是電阻箱。實(shí)驗(yàn)中,首先按電路圖連好電路,并將R0和R的阻值均調(diào)至最大;只閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R到適當(dāng)位置,讀出電流表示數(shù)為I,并記錄;只閉合開(kāi)關(guān)S1和S3,調(diào)節(jié)　????(選填“R0”或“R”),使電流表示數(shù)仍為I,記錄下此時(shí)電阻箱的阻值為R0。
則待測(cè)電阻Rx的阻值為　??? ?(選用題目中給定的R、R0、I來(lái)表示)。這種物理研究方法叫作　? ???　????法。
解析　由電路圖可知,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1,同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S2或S3時(shí), 保持滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使 電流表的示數(shù)相同,待測(cè)電阻Rx和電阻箱R0的阻值相等,運(yùn)用 了等效替代法。
6.(新考向·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))(2024江蘇南京南師附中樹(shù)人學(xué)校期末)小明設(shè)計(jì)用“伏安法”測(cè)量未知定值電阻Rx(阻值范圍為400~600 Ω)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材:兩節(jié)干電池(總電壓接近3 V),電壓表(量程0~3 V、 0~15 V)、電流表(量程0~0.6 A、0~3 A)、滑動(dòng)變阻器R0(500 Ω????0.5 A)各一個(gè),導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)若干。(一)小明在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前通過(guò)估算發(fā)現(xiàn),用所提供的電流表無(wú) 法測(cè)量出電路中的電流。
(二)小明又找來(lái)一個(gè)阻值可連續(xù)調(diào)節(jié)且可讀數(shù)的變阻器R1(電路符號(hào)用“?”表示),再用除電流表以外的其他原有器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)出電路圖,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能拆接電路。 請(qǐng)你按照上面要求幫小明完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。(1)在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖;(2)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟。
答案????(1)如圖所示????(2)見(jiàn)解析?
解析????(1)電路總電壓接近3 V,未知定值電阻Rx阻值范圍為400~600 Ω,由歐姆定律知,電路的最大電流為I=?=?≈0.007 5 A,小于電流表的分度值0.02 A,故用提供的電流表無(wú)法 測(cè)量出電路中的電流;可采用等效替代法測(cè)量,實(shí)驗(yàn)電路圖如 答案圖所示。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①將R0的滑片移動(dòng)到最右端,閉合 S、S1,移動(dòng)R0的滑片使電壓表示數(shù)為一定值U;②斷開(kāi)S1,再閉 合S2,控制R0的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)變阻器R1,使電壓表示數(shù)為U;
③由等效替代法知,此時(shí)待測(cè)電阻大小等于變阻器R1連入電路的電阻。
一題多解　此題還可以用串聯(lián)分壓的知識(shí)(即伏阻法)進(jìn)行 測(cè)量。
7.(新考向·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))(2024北京大興期末)某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值,圖中R是電阻箱。他連接好實(shí)驗(yàn)電路后進(jìn)行如下操作:①將電阻箱調(diào)至阻值最大;②只閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,讀出并記錄電流表的示數(shù)I;③斷開(kāi)S2,閉合S3;④調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I,記錄電阻箱的讀數(shù)R。 于是他得出了未知電阻的阻值Rx=R。
(1)請(qǐng)你說(shuō)明Rx=R的依據(jù)。(2)實(shí)驗(yàn)中不能用滑動(dòng)變阻器代替電阻箱,請(qǐng)你說(shuō)明理由。?

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