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1、在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干.(1)、图a甲是实验的电路图.小明按照电路图连接电路时,开关应.
①闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动.他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c 点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转.若电路中只有一处故障,则故障是.
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为 1.6V 时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为A,Rₓ=.
(2)、实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对另一未知电阻R,的测量.如图b所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路.①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(只添加一条导线).
实验步骤:A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片 P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片 P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;
C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为
②请你用I1、I2和R0表示 Ry,则. ▲ .
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2、在做科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验.
①在“测量物体的长度”时,进行多次测量②在“探究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),进行多次实验③在“探究电流与电压、电阻的关系”时,多次调节滑动变阻器进行实验④在“测量定值电阻阻值的实验”中,多次调节滑动变阻器,测出多组对应的电压值和电流值.上述实验中属于寻找普遍规律的是( ).
A、①② B、①③ C、②③ D、②④ -
3、图甲是用伏安法测未知电阻 R 的实验图.(1)、请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整.(2)、闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为I=A,则未知电阻R=Ω.(3)、若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R。小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rₓ,请在空格内将实验步骤补充完整.
①闭合S、断开 S1 , 用电压表测出待测电阻Rₓ两端的电压为U1.
② , 用电压表测出电源的电压U.
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rₓ的表达式: .
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4、同学们利用“伏安法”测量未知电阻 Rx的阻值,所用电源电压为3V,Rₓ阻值约为5Ω.(1)、实物电路如图甲,请用笔画线代替导线将电路连接好.(2)、闭合开关,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙,则通过电阻R,的电流I=A,计算出.(3)、利用现有的器材和电路,在已经规范使用器材的前提下,如何使测量结果更接近真实值.
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5、小陆做“电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为6V且保持不变)、待测电阻 Rₓ、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干,所有元件均完好.他连接电路进行实验,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58A,电压表示数相应的变化范围为4.0~0V,当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图a、b所示.
请将下表填写完整(计算电阻时,精确到0.1Ω).
物理量
记
录
实验序号
电压Uₓ(V)
电流 Ix(A)
电阻 Rx(Ω)
电阻R,平均值(Ω)
1
0.20
2
3
6.0
0.58
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6、为了测量一只标有“8V 0.4A”的小灯泡的电阻,小花同学设计了如图所示的电路,现有实验器材如下:
电压表 V1:量程0~3V.电压表 V2:量程0~15V.
电流表A1:量程0~0.6A.电流表 A2:量程0~3A.
滑动变阻器 R1:“10Ω 2A”.滑动变阻器 R2:“50Ω 1A”.
电源(电压恒为12V)一个、开关一只、导线若干.
要安全准确地测量多组数据,需要选择合适的实验器材,其中电压表应使用 , 电流表应选 , 滑动变阻器应使用 .
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7、下面是小明同学完成实验后所写的一份实验报告,请你帮他补充完整.
【实验名称】伏安法测电阻
【实验原理】
【实验器材】请你在虚线框内用规定的电路元件符号画出所需器材(提示:不需画出电路图)
【实验步骤】(略)
【实验数据】请设计本实验的数据记录表格
电压U/V
2.0
2.5
2.8
7.5
电流 I/A
0.26
0.30
0.32
【实验拓展】
小明同学选取正常工作电压为2.5V 的小灯泡进行实验,右上表为所测的部分实验数据,请将表中空白处补充填写完整,并说明填写的依据 ▲ .
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8、小龙想利用一块电压表和已知的电阻R。测量电阻 Rx的阻值.小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.小龙设计的实验电路的要求是:只闭合开关S和 S1 时,电压表测量的是电阻 R。两端的电压U1;只闭合开关S和 S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2.(1)、请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成如图所示实验电路的连接.(2)、请你用U1、U2和R0表示出Rₓ,Rₓ=.
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9、现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度.如图甲所示的电路,将热敏电阻 R0置于细菌培养箱内,其余都置于箱外.这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度,又可以通过电压表的示数来表示箱内温度.已知该电路中电源电压是12 V,定值电阻R 的阻值是200 Ω.热敏电阻R。的阻值随温度变化的关系如图乙所示.求:(1)、当培养箱内的温度降低时,电流表的示数如何变化?(2)、当培养箱内的温度为40℃时,电压表的示数是多大?(3)、已知电流表的量程是0~30 mA,电压表的量程是0~8V,则此电路能够测量的最高温度是多大?
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10、常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的.电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律.图甲是一个量程为0~3mA的电流表G,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压.因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表.已知该电流表的电阻为(1)、若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度 3mA 处应该标多大的电压值?(2)、如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻R 后,使通过G的电流为3mA时,A、B 之间的电压等于3V,这样A、B 之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~3V的电压表(如图丙),求串联的定值电阻R 的大小.
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11、化学电池内部的电解液有一定的电阻,这个电阻构成了电池内阻.与新电池相比,旧电池的电压其实没有发生太大的变化,但它的内阻都变得很大.这就是为什么小灯泡接新电池时很亮,而接旧电池时灯泡几乎不亮的原因.对于旧电池,我们可以将它等效为一个电压恒定不变的新电池与一个定值电阻r 串联,如图乙所示.为了探究某一电池的电压和内阻,小明设计了如下的实验:(1)、请根据电路图甲,将下面图a中的实物图接好.(2)、如果电路中电流表和电压表的读数如图 b 所示,则电流表的读数为A,电压表的读数为V,滑动变阻器接入电路部分的电阻与灯泡电阻之和为Ω.(3)、通过调节滑动变阻器改变电路电阻,小明获得了多组U 和I 的数据,下列描述U 和I 的关系的图线正确的是( ).A、
B、
C、
D、
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12、为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60 Ω.在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻. 求:(1)、当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数是多少?(2)、现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾.
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13、如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A 处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在 B 处时,滑动变阻器的滑片在最上端.从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度可以知道油箱内油面的高度.现已知油的密度 电源电压是6V,定值电阻R'的阻值是12Ω.(1)、若浮标有 的体积浸入油中,则油对它的浮力是多大?(g取10N/ kg)(2)、当油面处在A 处时,电流表示数为多少?(3)、已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则____.A、油面下降时,电流表指针向右偏转 B、油量表零刻度线一定与电流表零刻度线相重合 C、油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的 D、油箱内的油越少,流过电流表的电流越大
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14、实验室内所用导线很短,导线的电阻忽略不计,但长距离输电需要两条输电线,输电线的电阻则不能忽略不计.当输电线某处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变.已知每米输电线的电阻是 0.01Ω.(1)、请你利用学过的电学知识,在下面的虚线框内为检修人员设计一个检修电路(器材和仪表任选),可以根据仪表的示数进行有关的计算,以确定输电线短路的位置,便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障.(2)、计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为:.
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15、为倡导节能环保,某科研机构设计了新型路灯,工作原理如图所示.控制电路中 R2为半导体硅制成的光敏电阻,R2阻值随光强(国际单位为坎德拉,符号:cd)变化的规律如表所示.工作电路中开关S2的状态由 R2两端的电压决定:光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2与b点接触,处于断开状态,路灯 L 关闭;当光强降为20cd时,R2两端的电压刚好升至 2V.开关S2与c 点接触,电路接通,路灯正常工作.已知,控制电路和工作电路中电源电压分别为6V 和220V,路灯 L 正常工作时电流为1A.求:
光强/ cd
5
10
20
25
40
电阻/Ω
40
20
10
8
5
(1)、工作电路刚好接通时,R1接入电路的阻值.(2)、保持R1接入电路的阻值不变,当R2两端的电压为1V时,R2的阻值是多大?分析表格中光强与电阻数据的规律,确定此时光强是多大.(3)、为了节约能源,使路灯更晚一些打开,应怎样调节R1? -
16、在如图所示的电路中,电源电压保持不变.电阻R1的阻值为20Ω,现将两个电流表 A1、A2分别串接在电路中,向左移动滑动变阻器R2的滑片P,每次移动滑片P,均使变阻器R2连入电路的电阻减少相同的阻值,两个电流表的示数如表所示。
滑片 P 移动的次序
电流表 A1 的示数
电流表 A2 的示数
1
0.6A
0.9A
2
0.6A
1.0A
3
0.6A
1.2A
4
0.6A
1.8A
(1)、求电源电压U.(2)、若变阻器R2连入电路中的阻值为50Ω时,求干路的电流I.(3)、请通过计算说明电流表 A2串接在电路中的位置. -
17、如图甲所示,某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料所承受的撞击力进行测试.在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损.从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I 随时间t变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R 随压力 F 变化的图象如图丙所示.电源的电压U=24V,定值电阻. 10Ω.求:(1)、在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?(2)、在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
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18、传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小.测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N 均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器 R2的滑片 P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力 F 的大小与R2的阻值大小成正比例关系.闭合开关S,压力 时,滑片 P在最上端;压力 时,电流表示数为1A,电压示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V.求:(1)、定值电阻R1的大小,压力 F1与R2阻值之比k.(2)、当滑片 P 滑至最下端时,压力 F2的大小.(3)、压力 F 的大小与电压表示数之间的函数关系表达式.
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19、用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系.保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片 P,测得电流、电压如表一所示;然后将滑片移到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表二所示.
表一
次数
U1/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
表二
次数
R1/Ω
I/A
①
3.0
0.50
②
6.0
0.33
③
9.0
0.25
(1)、根据表一中的数据,你得出什么结论?求出 R1的阻值.(2)、分析表二中的数据,指出实验操作中存在的问题,并说出判断的理由.(3)、请利用表二中的数据求电源电压. -
20、如图甲所示,灯泡L标有“6V 0.5A”字样,电源电压及灯丝电阻保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R 的最大阻值为100Ω.只闭合开关S、S1 , 移动滑片P的过程中,电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片P在a 点时,电压表示数为10V,电流表示数为I。;只闭合开关S、S2 , 滑片P置于b 点时,变阻器连入电路的电阻为 Rb , 电流表的示数为 Ib , 已知 求:(1)、小灯泡正常工作时的电阻 RL;(2)、只闭合S、S2 , 滑片P 在b 点时,电流表的示数Ib;(3)、电源电压.