练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    18．某同学用电压表和电流表测量未知的阻值，现有一个由三节新干电池串联而成的电源、一个滑动变阻器、一个电流表、一个电压表（只有小量程挡完好）、一个电键和若干导线．该同学经思考后进行实验，当他闭合电键时，电流表的示数为0.14安，电压表的示数为2.8伏．然后他移动滑片P，发现两电表的示数如图所示．之后他又进行了第三次实验，测得最大电流为0.36安，并已在实验数据记录表中正确填入．
     物理量
    实验次数    		 Rx两端电压（V） Rx通过的电流（A） Rx的电阻（Ω） Rx的平均值（Ω）
     1    
     2   
     3  0.36 
    （1）画出该同学的实验电路图；
    （2）该同学所用滑动变阻器的最大阻值为20欧；
    （3）将实验数据记录表填完整．（计算电阻时，精确到0.1欧）

    分析 （1）根据一节干电池的电压为1.5V可知三节新干电池串联而成的电源电压，利用第三次实验时，测得最大电流可判断电压表应与滑动变阻器并联，进而画出实验电路图；
    （2）根据第一次实验和电路图可知滑动变阻器的最大电压和电路中的电流，然后利用欧姆定律的变形公式求出该同学所用滑动变阻器的最大阻值；
    （3）根据串联电路的电压和电流特点分别得出三次Rx两端电压及Rx通过的电流，然后利用欧姆定律的变形公式求出三次实验Rx的电阻，再求平均值即可．

    解答 解：（1）一节干电池的电压为1.5V，则三节新干电池串联而成的电源电压U=3×1.5V=4.5V，
    当他进行第三次实验时，测得最大电流为0.36A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，
    其两端的电压为0，则Rx两端电压Ux=4.5V＞3V，而电压表（只有小量程挡完好），
    故电压表不能并联在Rx的两端，应把电压表并联在滑动变阻器的两端，
    从电源正极依次串联电流表、未知电阻、滑动变阻器以及开关，最后将电压表并联在滑动变阻器两端，如下图所示：

    （2）当他闭合电键时，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，
    即电流I1=0.14A，滑动变阻器两端的电压U滑=2.8V，
    由I=$\frac{U}{R}$得，则该同学所用滑动变阻器的最大阻值：
    R滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.8V}{0.14A}$=20Ω．
    （3）第一次实验时，Rx两端电压：
    Ux1=U-U滑=4.5V-2.8V=1.7V，
    由I=$\frac{U}{R}$得，则未知电阻Rx的阻值：
    Rx1=$\frac{{U}_{x1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.7V}{0.14A}$≈12.1Ω；
    第二次实验时，由题意可知，
    电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，
    则通过Rx的电流I2=0.32A，
    电压表选择的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.5V，
    则Rx两端电压：
    Ux2=U-U滑′=4.5V-0.5V=4V，
    由I=$\frac{U}{R}$得，则未知电阻Rx的阻值：
    Rx2=$\frac{{U}_{x2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4V}{0.32A}$=12.5Ω；
    第三次实验时，测得最大电流I3=0.36A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，
    其两端的电压为0，则Rx两端电压Ux3=4.5V，
    由I=$\frac{U}{R}$得，则未知电阻Rx的阻值：
    Rx3=$\frac{{U}_{x3}}{{I}_{3}}$=$\frac{4.5V}{0.36A}$=12.5Ω；
    则未知 Rx的平均值：
    Rx=$\frac{{R}_{x1}+{R}_{x2}{+R}_{x3}}{3}$=$\frac{12.1Ω+12.5Ω+12.5Ω}{3}$≈12.4Ω．
    实验数据记录表格如下：

    物理量
    实验次数    		Rx两端电压（V）Rx通过的电流（A）Rx的电阻（Ω）Rx的平均值（Ω）
    11.70.1412.112.4
    20.50.3212.5
    34.50.3612.5
    故答案为：（1）见上图；
    （2）20；
    （3）见上表格．

    点评 本题是一道测未知电阻阻值的实验题，关键是会根据电源的电压和题目中的信息确定电压表的并联位置，熟练运用串联电路电流、电压特点及欧姆定律即可正确解题，有一定的难度．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    18．将两个分别标有“6V 3W”和“6V 1.8W”的小灯泡串联后接入电路，在确保两个小灯泡都不超过额定值工作的前提下，不计灯丝电阻随温度的变化，下列说法中正确的是（　　）
    A．两个小灯泡串联时的总电阻为40Ω
    B．通过两个小灯泡电流的最大值为0.5A
    C．加在两个小灯泡两端电压的最大值为9.6V
    D．两个小灯泡总功率的最大值为8W

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    19．小明用杠杆、一盒钩码和弹簧测力计等器材，做“探究杠杆平衡条件”的实验．

    （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示．为使杠杆在水平位置平衡，应将左边平衡螺母向右移动，右边平衡螺母向右移动；直到杠杆在水平位置平衡为止．
    （2）小明调节杠杆平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，图乙所示．要使杠杆水平平衡，应在A处挂1个钩码．
    （3）小明再次在杠杆的两端挂上钩码，杠杆的状态如图丙所示．杠杆没平衡，小明调节平衡螺母，使杠杆恢复平衡．然后记录下动力、阻力、动力臂和阻力臂的数值．他分析实验数据时，发现得出的实验数据与前面得到的“杠杆平衡条件”有偏差，其原因是：挂上钩码后，再次调节平衡螺母；应怎样操作？改变钩码的数量或位置使杠杆平衡．
    （4）当弹簧测力计由竖直向上拉杠杆变成斜向上拉，如图丁所示．使杠杆仍平衡，则弹簧测力计的示数一定变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）；其原因是动力臂变小．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．某实验小组的同学在“探究欧姆定律”时，选用的器材有：两节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、一个5Ω的定值电阻，导线若干．

    （1）不完整的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：导线不交叉，电压表选择合适量程，滑片P向左移动时，变阻器的阻值变大．
    （2）为保证电路安全，连接电路时，开关应断开，闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调至最大．
    （3）实验后，同学们用测得的数据绘制了如图乙的图象，根据该图象可以得出的结论是：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比．
    （4）另一小组的同学想用以上器材做“研究电压不变时，电流与电阻的关系”实验，他们选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的几个电阻进行实验（实验电路如图丁），该小组同学实验完成后得到了I与R的关系图象，如图丙所示．此次实验中，电压表的示数保持2V不变．实验过程中，当他们完成对5Ω电阻的数据测量后，接下来断开开关换上10Ω的电阻，再闭合开关，向左（选填“左”、“右”）调节滑动变阻器，同时眼睛应该看电压表．
    （5）此次实验中他们选择的滑动变阻器上标有“20Ω，1.5A”的字样，已知滑动变阻器上缠绕的电阻丝总长度为2m，当把20Ω的电阻接入电路中时，滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度为1m，R两端的电压才能保持原电压不变．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    13．为探究导体中的电流与电阻的关系，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、五个定值电阻（阻值分别为6Ω、8Ω、12Ω、16Ω、20Ω）、滑动变阻器（1A 20Ω）、开关、导线若干．

    （1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整．
    （2）电路连接后，小华将滑动变阻器的触头移至最左端，闭合开关时发现电压表的指针偏转超过其量程，电流表示数不为零，则他接下来应进行的操作中，最合理的是D．
    A．立即将滑动变阻器的触头移至最右端
    B．断开开关，将电压表接入电路的量程改为15V
    C．断开开关，检查定值电阻是否发生断路
    D．断开开关，检查滑动变阻器是否发生短路
    （3）排除故障后，当定值电阻阻值为6Ω时，电压表的示数如图乙所示，其值为2.4V．若将定值电阻阻值换为8Ω时，则应将滑动变阻器的触头向左移动，才能完成第二组数据的测量．
    （4）测量第三组数据时，小华想换用阻值为20Ω的定值电阻，你认为可行吗？不行．
    若想完成接下来的实验，还可换用阻值为12Ω的定值电阻．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    3．甲乙丙三位同学组成的某小组用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．
    （1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
    （2）甲同学将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是定值电阻R1断路；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A；
    （3）他们将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数U=1.8V不变，应将滑动变阻器的滑片P向A （选填“A”或“B”）移动，记录此时电流表的示数；
    （4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复（3）中的有关步骤：
    实验次数定值电阻（Ω）电流表示数（A）
    150.36
    2100.18
    3200.09
    （5）实验记录的多组数据如表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；
    （6）上述三次实验结束后，丙同学提出换用50Ω的定值电阻进行实验从而多采集一次数据以增强说服力，你认为是否可行？答不可行，理由是滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．（需要有必要的计算结果说明）

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    10．探究通过导体的电流与电压、电阻的关系实验．

    （1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
    （2）小明正确、规范完成连接后，闭合开关，将滑动变阻器滑片从一端调节到另一端，并得到多组电流、电压值（如表格），当电流表示数为0.5A时电压表示数如图乙所示，其值为2.5V．根据表格数据分析可得出结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
    实验次数12345
    电压U/V1.01.52.03.0
    电流I/A0.20.30.40.50.6
    （3）小明进一步分析表格中数据很快求出了电源电压为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω；
    （4）小明将原电路中滑动变阻器换成标有“20Ω 2A”另一滑动变阻器，继续探究电流与电阻关系，实验中始终保持电压表示数为2V，则所选用的定值电阻阻值不能超过40Ω；
    （5）将图甲电路中定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，进行多次实验后画出了灯泡的U-I图象如图丙所示，则该灯泡的额定功率为0.625W；若把这样的两只相同的灯泡串联起来接到电压为3V的电源两端，则两灯消耗的总功率为0.6W．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．如图所示，小明使一根铜导线在铅笔芯上移动，发现小灯泡的亮度会改变，说明导体的电阻与导体的长度有关，除此之外，导体的电阻还与横截面积、材料有关（不考虑温度的影响），实验前他应把滑动端的金属夹首先夹在铅笔芯的B端（填“A”或“B”）．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    8．噪声是城市环境污染物的一个主要来源，其中有三个部分：交通噪声、工业噪声、居民噪声、请你列举一个噪声来源的事例道路上汽车的喇叭声．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案