資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
壓軸專題十　　電阻的測(cè)量
【知識(shí)梳理】
方法 伏安法
器材 待測(cè)電阻RX,電壓表、電流表各一只，滑動(dòng)變阻器，電源，開(kāi)關(guān)，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到阻值最大處 ②閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至適當(dāng)位置，讀出電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I ③計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式 RX=
（一）缺電壓表：
方法一 安安法
器材 待測(cè)電阻RX，已知阻值的電阻R0,兩只電流表，電源，開(kāi)關(guān)，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路 ②閉合開(kāi)關(guān)，讀出兩電流表的示數(shù)I1、I2 ③計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式
方法二 安阻法
器材 待測(cè)電阻RX, 已知阻值的電阻R0,一只電流表，兩個(gè)開(kāi)關(guān)，電源，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路 ②閉合開(kāi)關(guān)S1，讀出兩電流表的示數(shù)I1③斷開(kāi)S1，閉合開(kāi)關(guān)S2，記下電流表的示數(shù)I2 ④計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式
方法三 安滑法
器材 待測(cè)電阻RX，最大阻值為R（已知）的滑動(dòng)變阻器，一只電流表，開(kāi)關(guān)，電源，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路 ②閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于b處，讀出電流表的示數(shù)I1 ③將滑動(dòng)變阻器的滑片置于a處，讀出電流表的示數(shù)I2④計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式
方法四 安箱法
器材 待測(cè)電阻RX，電阻箱，一只電流表，單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，電源，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路 ②將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向a處，讀出兩電流表的示數(shù)I ③將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向b處，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)電阻箱連入的阻值R ④得出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式 RX=R
（二）缺電流表
方法一 伏伏法
器材 待測(cè)電阻RX, 已知阻值的電阻R0,兩只電壓表，電源，開(kāi)關(guān)，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路 ②閉合開(kāi)關(guān)，讀出兩電壓表的示數(shù)U1、U2 ③計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式
方法二 伏阻法
器材 待測(cè)電阻RX, 已知阻值的電阻R0, 一只電壓表，兩個(gè)開(kāi)關(guān)，電源，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路 ②閉合開(kāi)關(guān)S1 S2，讀出兩電壓表的示數(shù)U1 ③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，記下電壓表的示數(shù)U2 ④計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式
方法三 伏滑法
器材 待測(cè)電阻RX,最大阻值為R（已知）的滑動(dòng)變阻器，一只電壓表，開(kāi)關(guān)，電源，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路 ②閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于b處，讀出電壓表的示數(shù)U1 ③將滑動(dòng)變阻器的滑片置于a處，讀出電壓表的示數(shù)U2 ④計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式
方法四 伏箱法
器材 待測(cè)電阻RX，電阻箱，一只電壓表，開(kāi)關(guān)，電源，若干導(dǎo)線
電路圖
實(shí)驗(yàn)步驟 按電路圖連接電路 ②閉合開(kāi)關(guān)S，將電阻箱的阻值調(diào)節(jié)為0，讀出電壓表的示數(shù)U ③繼續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)為,讀出此時(shí)電阻箱連入電路的電阻R ④得出待測(cè)電阻RX的阻值
表達(dá)式 RX=R
【典題精講】
【例1】小華做測(cè)量定值電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有器材：待測(cè)電阻Rx、兩節(jié)干電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
（1）請(qǐng)按圖甲所示的電路圖，以筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路連接完整。
（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并將滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值 　 　處。
（3）正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，電流表都沒(méi)有示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3V，則故障可能是 　 　（選填標(biāo)號(hào)）。
A.滑動(dòng)變阻器斷路　　　　B.Rx斷路　　　C.Rx短路
（4）排除故障后，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.3V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙所示，則通過(guò)Rx的電流大小為 　 　A，它的阻值是 　 　Ω。
（5）本實(shí)驗(yàn)要多次測(cè)量取平均值，目的是 　 　。
（6）小華對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步拓展，利用電源（電壓未知但恒定不變）、阻值為R0的定值電阻、電流表、開(kāi)關(guān)等器材，設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路也能測(cè)出Rx的阻值，請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：
①按電路圖正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，讀出電流表示數(shù)I1；
②　 　，讀出電流表示數(shù)I2；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出待測(cè)電阻Rx＝　 　。（用R0、I1、I2表示）
【分析】（1）滑動(dòng)變阻器要采取“一上一下”的連接方式，與待測(cè)電阻串聯(lián)，根據(jù)電路圖確定下接線柱；
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并將滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大處；
（3）電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明電路斷開(kāi)，電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)與電源兩極連通，由此分析解題；
（4）由圖確定電流表的量程及分度值，讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)公式求得待測(cè)電阻的阻值；
（5）在實(shí)驗(yàn)中，為減小誤差應(yīng)多測(cè)幾次求平均值；
（6）先將定值電阻接入電路中，由歐姆定律先求出電源電壓，根據(jù)并聯(lián)電路電壓和電流特點(diǎn)和歐姆定律分析回答。
【解答】解：（1）滑動(dòng)變阻器要采取“一上一下”的連接方式，與待測(cè)電阻串聯(lián)，如圖所示：
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并將滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大處；
（3）電流表示數(shù)沒(méi)有，說(shuō)明電路斷開(kāi)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)與電源兩極連通，所以電路故障可能是定值電阻斷路，故正確；
（4）由圖知，電流表量程為，分度值為，讀數(shù)為，則待測(cè)電阻：
；
（5）為了使結(jié)果更加準(zhǔn)確，應(yīng)多測(cè)幾次求平均值，這樣可以減小誤差；
（6）①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，讀出電流表示數(shù)，此時(shí)電阻兩端的電壓即為電源電壓：；
②閉合開(kāi)關(guān)，電阻、并聯(lián)，讀出電流表示數(shù)為電路總電流，因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯粤鬟^(guò)電阻電流不變，根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)，流過(guò)電阻的電流：
；
③電阻：。
故答案為：（1）見(jiàn)解答圖；（2）最大；（3）；（4）0.26；5；（5）減小誤差；（6）再閉合開(kāi)關(guān)；。
【例2】在測(cè)量未知阻值R的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路并進(jìn)行連接，如圖甲所示。
（1）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于 　 　狀態(tài)。
（2）圖甲是小明接好的實(shí)物連接圖，其中有一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，該導(dǎo)線是第 　 　條（從圖中選填導(dǎo)線序號(hào)）；
（3）改正錯(cuò)誤后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最 　 　（選填“左”或“右”）端。小明閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表的示數(shù)較大，則電路故障可能是 　 　。
（4）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則其示數(shù)為 　 　A，未知電阻R＝　 　Ω。
（5）若實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)電壓表和一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻，小明設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，同樣可以測(cè)量未知電阻Rx的阻值，請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端的電壓為U1；
②　 　，記下此時(shí)電壓表讀數(shù)為U；
③請(qǐng)寫出未知電阻R阻值表達(dá)式：Rx＝　 　（用U、U1和R0表示）。
【分析】（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
（2）原電路中，電阻和電壓表沒(méi)有連入電路中，電阻應(yīng)與電流表串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)且電流從電表的正接線柱流入、負(fù)接線柱流出；
（3）為保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處；若電流表示數(shù)為0，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表示數(shù)較大，說(shuō)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)的電路斷路了；
（4）根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)，由歐姆定律得出未知電阻大小；
（5）分析電路的連接及電表測(cè)量的物理量；通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換，使電壓表測(cè)電源電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理得出未知電阻阻值表達(dá)式。
【解答】解：（1）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)；
（2）原電路中，電阻和電壓表沒(méi)有連入電路中，電阻應(yīng)與電流表串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，且電流從電表的正接線柱流入、負(fù)接線柱流出，所以錯(cuò)誤的是導(dǎo)線2；
（3）改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，即最左端；
閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電路可能斷路，電壓表的示數(shù)較大，電壓表與電源連通，則電路故障可能是斷路；
（4）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為，電流為，由歐姆定律，得未知電阻：；
（5）實(shí)驗(yàn)步驟：
①閉合開(kāi)關(guān)、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻端的電壓為
②閉合開(kāi)關(guān)、，此時(shí)電壓測(cè)量的是電源的電壓；
③在①中，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)待測(cè)電阻的電壓；在②中，定值電阻短路，電壓表測(cè)電源電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，在①中，定值電阻的電壓為：
，由分壓原理：，未知電阻阻值表達(dá)式：。
故答案為：（1）斷開(kāi)；（2）2；（3）左；斷路；（4）0.32；7.5；（5）②閉合開(kāi)關(guān)、；③。
【例3】某物理實(shí)驗(yàn)小組正在使用“伏安法”測(cè)量未知電阻Rx阻值，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示（電源電壓3V）。
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中電路連接完整，導(dǎo)線不得交叉；閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移到最 　 　端（選填“左”或“右”）。
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近3V，則電路故障原因可能是 　 　。
（3）排除故障后，當(dāng)滑片移到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)為1.6V，電流表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為 　 　A，則未知電阻Rx＝　 　Ω。接下來(lái)測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出Rx平均值，這是為了減小測(cè)量帶來(lái)的 　 　。
（4）利用圖甲實(shí)驗(yàn)器材還能完成下列探究實(shí)驗(yàn) 　 　。（選填“A”或“B”）
A.探究電流與電壓的關(guān)系
B.探究電流與電阻的關(guān)系
（5）實(shí)驗(yàn)中電流表突然損壞，小組同學(xué)經(jīng)過(guò)討論設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案，也可測(cè)出Rx阻值。電路如圖丙所示，電源電壓未知且恒定不變，a、b為滑動(dòng)變阻器左右兩個(gè)端點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器最大阻值為Rmax，請(qǐng)你把以下測(cè)量步驟補(bǔ)充完整。
①閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P移到a端時(shí)，讀出電壓表示數(shù)為U1；
②閉合開(kāi)關(guān)S，　 　，讀出電壓表示數(shù)為U2；
③待測(cè)電阻Rx＝　 　。（用已知和測(cè)量出的物理量符號(hào)表示）
【分析】（1）根據(jù)電源電壓將電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端；為保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處；
（2）電流表無(wú)示數(shù)可能是電路斷路；電壓表示數(shù)接近，等于電源電壓，說(shuō)明電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)與電源兩端相連，電壓表并聯(lián)電路之外，不存在斷路，據(jù)此判斷出故障；
（3）根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)，由歐姆定律得出未知電阻大小；多次測(cè)量求平均值可以減小誤差；
（4）根據(jù)控制變量法可知探究電流與電壓的關(guān)系需控制電阻不變；
（5）用電壓表分別測(cè)量出電源電壓和變阻器的最大電阻連入電路中時(shí)定值電阻的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律求出定值電阻的大小。
【解答】解：（1）由圖知電源電壓為，所以電壓表選用的量程與定值電阻并聯(lián)，如下圖所示：
為保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，即最右端；
（2）電流表無(wú)示數(shù)可能是電路斷路；電壓表示數(shù)接近，等于電源電壓，說(shuō)明電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)與電源兩端相連，所以故障為定值電阻斷路；
（3）由圖乙可知，電流表的量程為，分度值為，電流為，
由歐姆定律得未知電阻：
；
實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量求平均值可以減小誤差；
（4）根據(jù)控制變量法可知利用本實(shí)驗(yàn)器材還能完成探究電流與電壓的關(guān)系，故選：；
（5）①閉合開(kāi)關(guān)，滑片移到端時(shí)，讀出電壓表示數(shù)為；
②閉合開(kāi)關(guān)，滑片移到端時(shí)，讀出電壓表示數(shù)為；
③在①中，電壓表測(cè)電源電壓；
在②中，變阻器的最大電阻與定值電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為：
，由歐姆定律，電路中的電流：
，
根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律得待測(cè)電阻：
。
故答案為：（1）見(jiàn)解答圖；右；（2）定值電阻斷路；（3）0.16；10；誤差；（4）；（5）②滑片移到端時(shí)；③。
【實(shí)戰(zhàn)精練】
【練1】如圖甲所示是測(cè)量未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路，定值電阻R0＝15Ω。
（1）請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟
①只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，讀出并記錄電壓表示數(shù)U1；
②只閉合開(kāi)關(guān) 　 　，讀出并記錄電壓表示數(shù)U2；
（2）若U1＝1.5V，U2的大小如圖乙所示，U2＝　 　V，則Rx＝　 　Ω。
（3）為了多測(cè)幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)如何改進(jìn)？請(qǐng)畫出改進(jìn)后的電路圖。
【分析】（1）由甲可知，只閉合開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓，即U0＝U1，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知，Ix＝I0＝；
由甲可知，閉合開(kāi)關(guān)S、S2時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0與Rx兩端的總電壓，即U＝U2，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，Ux＝U﹣U0＝U2﹣U1；
（2）由公式可計(jì)算出Rx的阻值大小。
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，改變R0、Rx的兩端電壓大小，進(jìn)行多次測(cè)量。
【解答】解：（1）①由甲可知，只閉合開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓，即U0＝U1，根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知，Ix＝I0＝＝；
②由甲可知，閉合開(kāi)關(guān)S、S2時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0與Rx兩端的總電壓，即U＝U2，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，Ux＝U﹣U0＝U2﹣U1，
由公式可得：；
（2）由圖乙可知，電壓表所選量程為0～3V，分度值為0.1V，其示數(shù)即U2＝2.5V，則：＝＝10Ω；
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，改變R0、Rx的兩端電壓大小，進(jìn)行多次測(cè)量，電路設(shè)計(jì)如圖所示。
故答案為：（1）②S、S2；（2）2.5；10；
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，改變R0、Rx的兩端電壓大小，進(jìn)行多次測(cè)量，電路設(shè)計(jì)如圖所示。
【練2】用如圖所示的電路測(cè)量電阻Rx的阻值，其中電源電壓恒定，定值電阻R0的阻值已知，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。
（1）扼要寫出實(shí)驗(yàn)的主要步驟（指出物理量的名稱并用相應(yīng)的符號(hào)表示）
a．　 　；
b．　 　。
（2）Rx的表達(dá)式Rx＝　 　（用所測(cè)量的物理量及相應(yīng)的符號(hào)表示）。
【分析】通過(guò)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換分別使電流測(cè)測(cè)R0的電流和Rx的電流，由歐姆定律分別得出電源電壓表達(dá)式，因電源電壓不變，從而得出Rx表達(dá)式。
【解答】解：（1）a．開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，記錄電流表的示數(shù)I0；
b．開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，記錄電流表的示數(shù)Ix；
（2）在a中，為R0的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)R0的電流，由歐姆定律，電源電壓為：U＝I0R0；
在b中，為Rx的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)Rx的電流，由歐姆定律，電源電壓為：U＝IxRx；
因電源電壓不變，故有：I0R0＝IxRx；
Rx＝。
故答案為：
（1）a．開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，記錄電流表的示數(shù)I0；
b．開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，記錄電流表的示數(shù)Ix；
（2）。
【練3】在用如圖所示電路測(cè)量未知電阻的實(shí)驗(yàn)中，用的就是等效替代法，其中Rx是待測(cè)電阻（阻值大約幾百歐），R是滑動(dòng)變阻器，R0是電阻箱（電阻箱是一種可以顯示阻值的變阻器，電阻箱的最大電阻值大于Rx）。請(qǐng)完成下列填空。
（1）按電路圖連好電路，并將電阻箱R0的阻值調(diào)至 　 　。
（2）閉合開(kāi)關(guān)S1前，滑片P置于最 　 　（填“左”或“右”）端。
（3）閉合開(kāi)關(guān) 　 　。
（4）閉合開(kāi)關(guān) 　 　，調(diào)節(jié)滑片P，使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢茫浵麓藭r(shí)電流表的示數(shù)I。
（5）先斷開(kāi)開(kāi)關(guān) 　 　，再閉合開(kāi)關(guān) 　 　保持 　 　的電阻不變，調(diào)節(jié) 　 　，使電流表的示數(shù)仍為I。
（6）　 　的示數(shù)就是待測(cè)電阻Rx的阻值。
【分析】在本題的實(shí)驗(yàn)中，等效替代就是在電路其他條件不變的情況下，用可以直接讀出阻值的變阻箱來(lái)等效替代待測(cè)電阻。實(shí)驗(yàn)前，為了保護(hù)電路應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最大阻值處，先使Rx接入電路，后使電阻箱接入電路，使前后兩次電路中的電流、滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，這樣就可以通過(guò)電阻箱得出待測(cè)電阻的阻值了。
【解答】解：結(jié)合電路圖可以看出，實(shí)驗(yàn)的大致過(guò)程是這樣的：
（1）按電路圖連好電路，并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大；
（2）閉合開(kāi)關(guān)S1前，滑片P置于左端；
（3）閉合開(kāi)關(guān)S1；
（4）閉合開(kāi)關(guān)S3，調(diào)節(jié)滑片P，使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢茫浵麓藭r(shí)電流表的示數(shù)I；
（5）先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3，再閉合開(kāi)關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器的電阻不變，調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I。
（6）變阻箱的示數(shù)就是待測(cè)電阻Rx的阻值。
故答案為：（1）最大；（2）左；（3）S1；（4）S3；（5）S3；S2；滑動(dòng)變阻器；變阻箱的阻值；（6）變阻箱。
【練4】小明和小虎設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓4.5V）、滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω）、電阻箱R0（0～999.9Ω）、電流表、單刀雙擲開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。
（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整。
（2）小明將S撥至“1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，電流表示數(shù)為0.36A．再將S撥至“2”，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)為　 　A，此時(shí)電阻箱的示數(shù)如圖丙所示，則待測(cè)電阻的阻值Rx＝　 　Ω。
（3）把電阻箱的阻值從10.0Ω調(diào)到丙圖所示的阻值時(shí)，小虎想先把“×10”擋從1調(diào)到0，再調(diào)“×1”擋。你認(rèn)為他的想法是否妥當(dāng)？答：　 　（選填“是”或“否”），理由是：　 　。
【分析】（1）根據(jù)甲圖，把變阻器左下接線柱連入電路中；
（2）分析開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)電路的連接，得出電阻箱的示數(shù)，根據(jù)等效替代法得出待測(cè)電阻的阻值；
（3）從電路安全的角度考慮。
【解答】解：（1）根據(jù)甲圖，把變阻器左下接線柱連入電路中，如下所示：
（2）小明將S撥至“1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，此時(shí)待測(cè)電阻與變阻器串聯(lián)，電流表示數(shù)為0.36A．再將S撥至“2”，此時(shí)電阻箱與變阻器串聯(lián)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)為0.36A，此時(shí)電阻箱的示數(shù)如圖丙所示，電阻箱的示數(shù)為：
0×100Ω+0×10Ω+9×1Ω+0×0.1Ω＝9Ω，根據(jù)等效替代法，則待測(cè)電阻的阻值Rx＝9Ω；
（3）把電阻箱的阻值從10.0Ω調(diào)到丙圖所示的阻值時(shí)，小虎想先把“×10”擋從1調(diào)到0，再調(diào)“×1”擋。他的想法不妥當(dāng)，理由是：電阻箱的電阻突然減小，可能導(dǎo)致電路的電流太大損壞元件。
故答案為：（1）如上所示：（2）0.36；9；（3）否；電阻箱的電阻突然減小，可能導(dǎo)致電路的電流太大損壞元件。
【練5】在用“伏安法測(cè)小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡正常工作電壓為2.5V。
（1）在圖甲中，請(qǐng)你將電壓表正確連入電路，完成電路的連接。
（2）在閉合開(kāi)關(guān)之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最 　 　端。（填“左”或“右”）
（3）小明同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路連接無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn)，而電壓表的示數(shù)為零，該故障的原因可能是 　 　。
（4）故障排除后，同學(xué)們移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對(duì)應(yīng)的通過(guò)小燈泡的電流值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出了通過(guò)小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系的圖像如圖乙所示。分析圖像可知，小燈泡正常工作時(shí)的燈絲電阻為 　 　Ω。
（5）從圖像還可以看出，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸 　 　（選填“變大”或“變小”）。
（6）該實(shí)驗(yàn)的整套裝置 　 　（選填“能”、“不能”）完成探究電流與電壓的關(guān)系這一實(shí)驗(yàn)，說(shuō)出你的理由 　 　。
【分析】（1）根據(jù)燈的額定電壓為2.5V確定電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，注意電流從電壓表正接線柱流入，從負(fù)接線流出；
（2）在閉合開(kāi)關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處；
（3）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn)，則電路為通路，根據(jù)電壓表的示數(shù)為零分析；
（4）由圖乙可知燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流由歐姆定律求出燈泡的電阻；
（5）探究電流與電壓的關(guān)系需控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻隨溫度是升高而增大，據(jù)此分析。
【解答】解：（1）燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：
（2）在閉合開(kāi)關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最左端；
（3）電路連接無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn)，則電路為通路，而電壓表的示數(shù)為零，該故障的原因可能是燈泡短路或電壓表短路；
（4）燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡兩端的電壓為2.5V，由圖乙可知通過(guò)燈泡的電流為0.25A，
則燈泡的電阻：RL＝＝＝10Ω；
（5）當(dāng)燈泡的電壓為1.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.2A時(shí)，＝＝7.5Ω，
燈正常發(fā)光時(shí)（2.5V）的電阻大小為10Ω，故小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸變大。
（6）探究電流與電壓的關(guān)系需控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻隨溫度是升高而增大，所以該實(shí)驗(yàn)的整套裝置不能完成探究電流與電壓的關(guān)系這一實(shí)驗(yàn)。
故答案為：（1）如上圖所示；（2）左；（3）燈泡短路或電壓表短路；（4）10；（5）變大；（6）不能；燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
【練6】某班在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，有如下器材：電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、電壓為6V的電源、“2.5V 0.3A”的小燈泡、標(biāo)有“20Ω 1.5A”滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干。
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D甲所示的電路圖，將圖乙的實(shí)物電路連接完整（要求連線不得交叉；電流表的量程選擇要恰當(dāng)；滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，小燈泡變暗）。
（2）某同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)。接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是 　 　。
A．更換小燈泡
B．檢查電路是否斷路
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（3）下表是某同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，有一組數(shù)據(jù)有編造嫌疑，是第 　 　次。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4
電壓U/V 1 1.5 2.0 2.5
電流I/A 0.2 0.23 0.25 0.3
電阻R/Ω 5 6.5 8.0 8.3
（4）利用此電路 　 　（填“可以”或“不可以”）來(lái)探究“電流與電壓的關(guān)系”。
（5）如還需測(cè)量Rx阻值，而電壓表突然損壞，老師又設(shè)計(jì)了一種方案，也測(cè)出了Rx的阻值。電路如圖所示，R0為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且恒定不變。測(cè)量步驟如下：
①當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電流表讀數(shù)為I1；
②當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為I2；
③待測(cè)電阻Rx＝　 　。（用已知和測(cè)出的物理量符號(hào)表示）。
【分析】（1）滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，小燈泡變暗，則電路中的電流變小，電源電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知電路總電阻變大，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的左下接線柱與開(kāi)關(guān)串聯(lián)；由題意知燈泡的額定電流表為0.3A，因此電流表選擇0～0.6A的量程，將電流表的“0.6”接線柱與燈泡的左接線柱相連，將電流表的“﹣”接線柱與電源的“﹣”接線柱連接；
（2）乙組同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，不用更換燈泡，也不用檢查電路是否斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過(guò)大的原因，然后進(jìn)行下一步操作。
（3）由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律算出第一次滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，并與所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值為比較，找出編造數(shù)據(jù)；
（4）在探究電阻上的電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用控制變量法，即控制電阻大小不變，改變電阻兩端的電壓，測(cè)出電阻上的電流；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路中電流和電壓規(guī)律，分析電路中的電壓和電流，由電源電壓不變計(jì)算電阻。
【解答】解：（1）滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，小燈泡變暗，則電路中的電流變小，電源電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知電路總電阻變大，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的左下接線柱與開(kāi)關(guān)串聯(lián)；由題意知燈泡的額定電流表為0.3A，因此電流表選擇0～0.6A的量程，將電流表的“0.6”接線柱與燈泡的左接線柱相連，將電流表的“﹣”接線柱與電源的“﹣”接線柱連接，如圖所示：
（2）丙組同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)后，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，燈泡沒(méi)壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，即應(yīng)進(jìn)行C項(xiàng)操作；
（3）當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：
R滑＝＝＝25Ω，而所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，故第1組數(shù)據(jù)有編造嫌疑；
（4）因燈泡的電阻與溫度有關(guān)，即電阻是變化的，在實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)法控制電阻不變；所以此電路不可以探究“電流與電壓的關(guān)系”；
（5）①當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電流表讀數(shù)I1為通過(guò)電阻R0和Rx的電流，此時(shí)電源電壓為：U＝I1（R0+Rx）；
②當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電阻Rx短路，電流表讀數(shù)I2為通過(guò)電阻R0的電流，此時(shí)電源電壓為：U＝I2R0；
③由于電源電壓恒定不變可得待測(cè)電阻Rx＝ R0。
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）C；（3）1；（4）不可以；（5） R0。
【練7】如圖1甲所示是“測(cè)量小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。
（1）請(qǐng)根據(jù)圖1甲所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖乙未連接好的實(shí)物電路（要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮）；
（2）電路連接好后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，小燈泡不亮，如果電路只有一個(gè)元件有故障，該故障可能是小燈泡 　 　；
（3）排除故障后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表示數(shù)如圖1丙所示，其讀數(shù)為 　 　V；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出小燈泡工作時(shí)I﹣U的關(guān)系圖像如圖2所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為 　 　Ω；
（5）由圖2可知，不同電壓下，小燈泡電阻值不同，燈絲的電阻會(huì)隨溫度升高而變 　 　；
（6）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)電壓表?yè)p壞，現(xiàn)增加一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻和一個(gè)開(kāi)關(guān)，設(shè)計(jì)如圖3所示的電路，也能測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)為I額，并記錄下來(lái)；
②保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)S和S1，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I1；
③保持開(kāi)關(guān)S和S1閉合，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至最右端，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I2；
④則小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的表達(dá)式為：R燈＝　 　（用I額、I1、I2和R0表示）。
【分析】（1）滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮，說(shuō)明電路中電流變大，變阻器阻值變小，據(jù)此確定變阻器右下接線柱串聯(lián)接入電路中；
（2）電路連接好后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路；電壓表無(wú)示數(shù)，小燈泡不亮，說(shuō)明電壓表并聯(lián)的支路短路或電壓表短路；
（3）根據(jù)電壓表選用量程確定分度值讀數(shù)；
（4）根據(jù)I﹣U的關(guān)系圖像確定燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的額定電壓，根據(jù)R＝算出燈泡的阻值；
（5）燈絲的電阻隨溫度的升高而變大；
（6）根據(jù)R＝分別求出步驟①②中電路的總電阻，根據(jù)步驟③求出電源電壓，利用電阻的串聯(lián)寫出小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的表達(dá)式。
【解答】解：（1）滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮，說(shuō)明電路中電流變大，變阻器阻值變小，故變阻器右下接線柱與燈泡串聯(lián)接入電路中，如下圖所示：
；
（2）電路連接好后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路；電壓表無(wú)示數(shù)，小燈泡不亮，說(shuō)明電壓表并聯(lián)的支路短路或電壓表短路，如果電路只有一個(gè)元件有故障，該故障可能是小燈泡短路；
（3）排除故障后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表示數(shù)如圖1丙所示，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數(shù)為2.5V；
（4）由I﹣U的關(guān)系圖像可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的額定電流為0.25A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為：
R＝＝＝10Ω；
（5）由I﹣U的關(guān)系圖像可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓增大，通過(guò)燈泡的電流也變大，根據(jù)P＝UI可知，燈泡的功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻隨溫度的升高而變大；
（6）實(shí)驗(yàn)步驟：
①閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)為I額，并記錄下來(lái)；
②保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)S和S1，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I1；
③保持開(kāi)關(guān)S和S1閉合，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至最右端，記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I2；
④在步驟①中，R、R0和L串聯(lián)在電路中，電流表測(cè)串聯(lián)電路電流，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)為I額，此時(shí)燈泡正常發(fā)光；根據(jù)R＝可知，電路的總電阻為：
R總＝；
在步驟②中，R和R0串聯(lián)在電路中，電流表測(cè)串聯(lián)電路電流，保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不動(dòng)，此時(shí)電流表的示數(shù)為I1，根據(jù)R＝可知，電路的總電阻為：
R總1＝；
在步驟③中，電路為只有R0的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電流表的示數(shù)為I2，根據(jù)U＝IR可知，電源電壓為U源＝I2R0；
由電阻的串聯(lián)可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻的表達(dá)式為：
R燈＝R總﹣R總1＝﹣＝I2R0（﹣）＝。
故答案為：（1）見(jiàn)解答圖；（2）短路；（3）2.5；（4）10；（5）大；（6）。
【練8】小明同學(xué)進(jìn)行“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)物圖如圖甲所示。
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中電路連接完整，要求滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的電阻變小，且導(dǎo)線不得交叉；
（2）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表的示數(shù)發(fā)生變化，則故障原因可能是 　 　；（寫出一種即可）
（3）排除故障后，某次實(shí)驗(yàn)中，移動(dòng)滑片P使電壓表示數(shù)為2.4V，此時(shí)電流表的指針位置如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為 　 　A，本次測(cè)得R的阻值為 　 　Ω；
（4）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明同學(xué)又設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路，測(cè)量額定電流I額＝0.2A小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值R＝50Ω，電源電壓未知，測(cè)量過(guò)程如下：
①移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其連入電路的阻值為最大，閉合開(kāi)關(guān)S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，并記下電流表的示數(shù)為I1＝0.12A；
②閉合開(kāi)關(guān)S1，　 　開(kāi)關(guān)S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表的示數(shù)為0.2A；
③滑片位置不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S2，記下電流表的示數(shù)為I2＝0.5A；
④小燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值為 　 　Ω。
【分析】（1）滑片向左滑動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的電阻變小，據(jù)此確定變阻器連接方式；
（2）電流表有示數(shù)，且移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表的示數(shù)發(fā)生變化，說(shuō)明電路是通路，根據(jù)電壓表無(wú)示數(shù)，分析故障可能的原因；
（3）根據(jù)電流表選用量程確定分度值讀數(shù)；根據(jù)R＝算出Rx的阻值；
（4）在沒(méi)有電壓表的情況下，根據(jù)電阻的串聯(lián)及歐姆定律求出電路總電阻和變阻器接入電路的電阻大小，再求出燈正常發(fā)光時(shí)的電阻大小。
【解答】解：（1）滑片向左滑動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的電阻變小，故將變阻器左下接線柱串聯(lián)接入電路中，如下圖所示：
；
（2）正確連接電路后，電路中定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。閉合開(kāi)關(guān)，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是短路故障；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表的示數(shù)發(fā)生變化，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器能正常工作，則與電壓表并聯(lián)的支路短路了，即出現(xiàn)這種故障的原因是定值電阻處短路。
（3）除故障后，小明調(diào)節(jié)滑片，使電壓表示數(shù)為2.4V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.14A，則本次測(cè)得R的阻值為：
R1＝＝≈17.1Ω；
（4）①閉合開(kāi)關(guān)S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使其連入阻值為最大，此時(shí)電路為滑動(dòng)變阻器的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)R＝50Ω，并記下電流表的示數(shù)為I1＝0.12A，根據(jù)歐姆定律可得電源電壓為：
U＝I1×R＝0.12A×50Ω＝6V；
②閉合S1，斷開(kāi)S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表的示效為0.2A，燈泡正常發(fā)光；
③閉合S2，斷開(kāi)S1，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，記下電流表的示效為I2＝0.5A；
④在②中，此時(shí)變阻器左邊電阻絲與燈串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電阻的關(guān)系及歐姆定律有：
R左+RL＝，即R左+RL＝＝30Ω……①
在③中，根據(jù)歐姆定律有：
R左＝，即R左＝＝12Ω……②
將②代入①解得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為RL＝18Ω。
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）定值電阻處短路；（3）0.14；17.1；（4）斷開(kāi)；18。
【練9】小明利用圖甲所示電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值，電源電壓保持3V不變，滑動(dòng)變阻器銘牌標(biāo)有“30Ω 2A”字樣，Rx的阻值約為10Ω。
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整（要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大）。
（2）閉合開(kāi)關(guān)，兩電表均無(wú)示數(shù)；將電壓表改接在變阻器兩端時(shí)，兩電表均無(wú)示數(shù)；將電壓表改接在開(kāi)關(guān)兩端時(shí)，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)。則電路故障是 　 　。
（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置，此時(shí)電壓表示數(shù)為2.7V，電流表示數(shù)如圖乙所示，則未知電阻Rx＝　 　Ω。
（4）小明利用圖甲電路測(cè)量另一未知電阻R'x，將R'x正確接入電路，但發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何移動(dòng)滑片P，電流表示數(shù)幾乎為0，電壓表示數(shù)接近3V，經(jīng)判斷得知R'x阻值較大，利用該電路無(wú)法測(cè)出R'x阻值。小明查閱資料獲知，電壓表相當(dāng)于一個(gè)能顯示自身兩端電壓的定值電阻，且阻值較大，于是他找了一個(gè)2kΩ的定值電阻R0，設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路，電源電壓恒為3V。閉合開(kāi)關(guān)S，并進(jìn)行了如下操作：
①S1接1時(shí)，記錄電壓表示數(shù)為2.5V；
②S1接2時(shí)，記錄電壓表示數(shù)為2V；
③計(jì)算待測(cè)電阻R'x＝　 　Ω。
【分析】（1）向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電流表示數(shù)變大，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器的滑片P在向左移動(dòng)過(guò)程中接入電路的電阻在減小；
（2）閉合開(kāi)關(guān)，兩電表均無(wú)示數(shù)，電路可能斷路，將電壓表接在某超元件兩端時(shí)，若有示數(shù)，則這個(gè)元件是斷路的，若無(wú)示數(shù)，則電壓表之外的電路有斷路；
（3）根據(jù)電流表的量程為0～0.6A確定分度值讀數(shù)，由歐姆定律得出未知電阻；
（4）分析開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)電路連接，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出定值電阻與電壓表串聯(lián)時(shí)定值電阻的電壓，由分壓原理得出電壓表內(nèi)阻；
由待測(cè)電阻與電壓表串聯(lián)和電壓表示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出定值電阻的電壓，由分壓原理求出R'x。
【解答】解：（1）向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電流表示數(shù)變大，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器的滑片P在向左移動(dòng)過(guò)程中接入電路的電阻在減小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)接左下接線柱，電路中的最大電流為：I＝＝＝0.3A，所以電流表選用小量程，如圖所示：
（2）閉合開(kāi)關(guān)，兩電表均無(wú)示數(shù)，電路可能斷路，將電壓表接在變阻器兩端時(shí)也無(wú)示數(shù)，說(shuō)明變阻器之外的電路存在斷路，但接在開(kāi)關(guān)兩端時(shí)有示數(shù)，則說(shuō)明開(kāi)關(guān)的之外的電路為通路，故電路故障是開(kāi)關(guān)斷路或接觸不良；
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由圖乙知：電流表的示數(shù)為0.3A，
由I＝得未知電阻的阻值為：
Rx＝＝＝9Ω；
（4）電源電壓恒為3V，S2接1時(shí)，定值電阻與電壓表串聯(lián)，電壓表示數(shù)為2.5V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，定值電阻的電壓為：U0＝3V﹣2.5V＝0.5V，由分壓原理，電壓表內(nèi)阻為：
RV＝×2000Ω＝10000Ω；
S1閉合，S2接1時(shí)，待測(cè)電阻與電壓表串聯(lián)，電壓表示數(shù)為2V；由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，待測(cè)電阻的電壓為：U′x＝3V﹣2V＝1V，由分壓原理，
R'x＝×10000Ω＝5000Ω。
故答案為：（1）見(jiàn)解答圖；（2）開(kāi)關(guān)斷路或接觸不良；（3）9；（4）5000。
【練10】電源因有內(nèi)阻，在使用時(shí)內(nèi)阻也會(huì)分掉一部分電壓，無(wú)內(nèi)阻分壓時(shí)的電壓稱為電源電動(dòng)勢(shì)。正在工作的閉合電路中測(cè)到的電源兩端電壓其實(shí)是路端電壓，并非電動(dòng)勢(shì)。圖中R為已知電阻，Rx為待測(cè)電阻，K1為單刀單擲開(kāi)關(guān)，K2為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，V為電壓表（內(nèi)阻極大），E為電源（電阻不可忽略）。現(xiàn)用圖中電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)e及電阻Rx。
（1）操作步驟：
①　 　（選填“閉合”或“斷開(kāi)”）K1，K2接到a端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1，即為電源電動(dòng)勢(shì)；
②閉合K1，K2接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U2；
③　 　，記下電壓表的讀數(shù)U3；
（2）由R及測(cè)得的量，可得Rx＝　 　。
【分析】由圖可知實(shí)驗(yàn)的原理，因電壓表內(nèi)阻較大，故可以直接測(cè)出電源電動(dòng)勢(shì)；因電路中沒(méi)有電流表，故只能通過(guò)定值電阻串聯(lián)的方法，由串聯(lián)電路的規(guī)律求解電阻Rx，
【解答】解：將電壓表直接接在電源兩端測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)；再測(cè)出R與Rx的兩端的電壓，同理測(cè)出Rx兩端的電壓，由串并聯(lián)電路的規(guī)律可得出Rx；
（1）操作步驟：
①斷開(kāi)K1，K2接到a端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1，即為電源電動(dòng)勢(shì)；
②閉合K1，K2接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U2；
③K1扔閉合，K2接到b端，記下電壓表的讀數(shù)U3；
（2）電壓表第一步測(cè)出的即為電源電動(dòng)勢(shì)，e＝U1；
由串聯(lián)電路的規(guī)律，
＝
解得Rx＝。
故答案為：（1）①斷開(kāi)；②K1仍閉合，K2接到b端；（2）。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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