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1、 內(nèi)容:伏安法測電阻拓展實驗
【例1】用“伏安法”測電阻,小華實驗時的電路如圖甲所示。
(1)請用筆畫線代替導線,將實物電路連接完整.
(2)正確連接電路后,閉合開關前滑片應置于滑動變阻器的 端(選填“左”或“右”).
(3)測量時,當電壓表的示數(shù)為2.4V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則I= A,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得Rx= Ω.
甲
乙
Rx
0
1
2
3
0
0.2
0.4
0.6
A
0.6
3
-
(4)如果身邊只有一只電流表或電壓表,利用一已知阻值為R0的定值電阻、開關、導線、電源等器材也可以測出未知
2、電阻Rx.請仿照表中示例,設計測量Rx阻值的其他方法.
實驗電路圖
測量的物理量及Rx的表達式
示例
A
A
Rx
R0
S
(1)將電流表與R0串聯(lián),測出通過R0的電流I0;
(2)將電流表與Rx串聯(lián),測出通過Rx的電流Ix。
(3)Rx=
你設計的方法
【例2】在物理實驗中常用到等效替代法,例如將一個7Ω的電阻替換某支路中2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻,在其他條件不變的情況下,該支路中電流不變,說明一個7Ω的電阻與阻值為2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻對電流的阻礙作用是等效的,所以可用7Ω的電阻替代2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻。在用如圖所示電路測量未知電阻的實驗中,用的
3、就是等效替代法。其中Rx是待測電阻(阻值大約幾百歐),R是滑動變阻器,R0是電阻箱(電阻箱的最大電阻值大于Rx。)(1)請根據(jù)實驗電路圖把下列主要實驗步驟中的空白填齊。
①按電路圖連好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大。
②閉合開關S1前,滑片P置于______端。(選填“a”或“b”)
③閉合開關S1。
④閉合開關__________,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當?shù)奈恢茫浵麓藭r電流表的示數(shù)I。
⑤先斷開開關_________,再閉合開關________,保持________的電阻不變,調(diào)節(jié)____,使電流表的示數(shù)仍為I。
(2)在此實驗中,若將電流表改為電壓表,其他器材不變
4、,在虛線框內(nèi)畫出用等效替代法測量Rx電阻的實驗電路圖。(要求所設計的電路在連接好后,只能通過開關改變電路連接情況)
A
B
C
D
①
②
S
P
Rx
中考訓練1.小明制作氧氣濃度探測器,過程如下:
(一)小明找來氧敏電阻Rx,其電阻值與空氣中氧氣濃度的關系如表格所示.其中,氧氣濃度為0時,氧敏電阻的阻值模糊不清,他對該電阻值進行測量.
氧氣濃度/%
0
5
10
15
20
25
30
Rx/Ω
■
10
16
21
25
28
30
在集氣瓶內(nèi),小明通過木炭燃燒制得氧氣濃度為0的空氣,再將Rx置于瓶內(nèi)
5、.甲圖中電源電壓恒為6V,①、②號導線已經(jīng)連好.
(1)請以筆畫線代替導線,在甲圖中完成測量電路連接.
(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑片P應移至 (A/B)端.
(3)閉合開關S,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)均為0.小明取下電壓表,將電壓表分別與導線①的兩端、導線②的兩端并聯(lián),示數(shù)都為0;將電壓表與滑動變阻器B、D兩端并聯(lián),示數(shù)也為0;將電壓表與開關兩端的接線柱并聯(lián),示數(shù)為6V.若電路只有一處故障,則電路故障為 【 】
A.導線①斷路 B.導線②斷路
C.滑動變阻器內(nèi)部斷路 D.開關S內(nèi)部斷路
O
5
10
15
20
Rx/Ω
6、
25
5
30
氧氣濃度/%
10
15
20
25
30
(4)排除故障后,移動滑動變阻器的滑片P,電壓表、電流表示數(shù)如圖乙所示,則氧氣濃度為0時,Rx阻值為 Ω.
0
1
2
3
0
0.2
0.4
0.6
-
0.6
3
A
0
5
10
15
0
1
2
3
-
3
15
V
(5)請在丙圖中作出氧敏電阻Rx的阻值與空氣中氧氣濃度的關系圖像.
R0
A
Rx
S
(二)小明制作氧氣濃度探測器的電路如圖丁所示,其中,電源電壓恒為6V,定值電阻R0阻
7、值為5Ω.
(6)小明將氧敏電阻包裹在塑料袋中,先用嘴吸盡其中的空氣,再對塑料袋呼氣,閉合開關S,電流表的示數(shù)為0.24A.他呼出氣體中氧氣濃度為 %;可見人呼吸時, (能/不能)將吸入肺中的氧氣完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳.
(7)小明制作的探測器工作時,氧氣濃度越高,電流表示數(shù)越 .要想實現(xiàn)“氧氣濃度越高,電表示數(shù)越大”,應選用電壓表與上述電路中的 并聯(lián).
2.小霏同學要測量額定電壓為3.8V小燈泡正常發(fā)光時的電阻。她選取了如圖甲中所示的實驗器材進行實驗。
0.6
3
3
15
A
B
C
D
8、
甲
乙
(1)請你將圖甲中電路連接完整(連接電路時導線不許交叉)。
(2)連接電路時,開關要 。開關閉合前,滑動變阻器滑片要調(diào)到 (填“A”或“B”)端。
(3)當小霏同學調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常A
S
發(fā)光時的電阻為 Ω。(結果保留一位小數(shù))
(4)小霏還想利用此電路探究“導體中電流跟導體兩端電壓的關系”,她需用 替換小燈泡才能完成實驗。替換后,她發(fā)現(xiàn)電壓表損壞了不能使用,聰明的小霏又多拿了一個電流表和一個已知阻值的定值電阻,利用上述器材完成了實驗。圖丙是小霏所設計
9、的實驗電路圖的一部分,請你在虛線框內(nèi)將電路缺少部分補充完整。
3.用實驗室提供的常用器材(電源是一節(jié)干電池)測電阻時,小明與另外三位同學各自設計了下列甲、乙、丙、丁四個電路圖.
電壓表示數(shù)U/V
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
電流表示數(shù)I/A
0.18
0.24
0.30
0.36
0.42
(1)小明連接好電路后,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,測得數(shù)據(jù)如下:
請你通過分析表格中的實驗數(shù)據(jù),推斷小明在實驗中所用的電路圖是 圖.
(2)另外三位同學連接好電路后,閉合開關S,移動變阻器的滑片P時,分別出現(xiàn)了下
10、列三種異常現(xiàn)象:
(A)電流表示數(shù)有變化,電壓表示數(shù)幾乎為零
(B)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)基本不變
(C)電流表燒壞
請你判斷:按 圖連接的電路出現(xiàn)現(xiàn)象(A);
按 圖連接的電路出現(xiàn)現(xiàn)象(B);
按 圖連接的電路出現(xiàn)現(xiàn)象(C).
(3)請你根據(jù)上表中的數(shù)據(jù),在右圖中畫出 I—U圖線.分析圖線你能得出的結論是:
.
完成上述實驗后,小明還想測量一段電爐絲的電阻Rx,可是在連接電路時,發(fā)現(xiàn)電流表和滑動變阻器都已損壞。于是小明就利用剛才已測得的定值電阻R,重新設計并連接了如下圖所示的電路。電源電壓未知且恒定不變。
請把下列實驗步驟補充完整:
只閉合開關S1, ;
.
電阻表達式:Rx= .
5