3.(2025·天津中考)小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘,其阻值在28~32 Ω之间。为测量其电阻,他找来了一个电源(电压$U_0$为35 V)、一个电流表(测量范围为0~0.6 A)、两个滑动变阻器A(最大阻值约为50 Ω)和B(最大阻值约为100 Ω),开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻的阻值$R_x$。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤和所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻的阻值$R_x$的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤和所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻的阻值$R_x$的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
答案
3. (1) 实验电路图如
(2) ①按电路图连接电路;②闭合开关$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_2}$,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数$I_1$;③断开开关$\mathrm{S_2}$,保持滑片位置不动,读出电流表的示数$I_2$。
(3) $R_x=\dfrac{(I_1-I_2)U_0}{I_1I_2}$
4.某物理实验小组正在使用伏安法测量未知电阻的阻值$ R_x $,实验电路如图甲所示(电源电压为3 V)。

(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整,导线不得交叉;闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移到最
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3 V,则电路故障的原因可能是
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6 V,电流表示数如图乙所示,其读数为
(4)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出阻值$ R_x $。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为$ R_{max} $,请把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S,将滑片P移到a端,读出电压表的示数$ U_1 $;
②闭合开关S,
③待测电阻的阻值$ R_x = $
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整,导线不得交叉;闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移到最
右
(选填“左”或“右”)端。(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近3 V,则电路故障的原因可能是
定值电阻断路
。(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6 V,电流表示数如图乙所示,其读数为
0.16
A,则未知电阻的阻值$ R_x = $10
Ω。接下来测量多组实验数据算出$ R_x $的平均值,这是为了减小误差
。(4)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出阻值$ R_x $。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为$ R_{max} $,请把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S,将滑片P移到a端,读出电压表的示数$ U_1 $;
②闭合开关S,
将滑片P移到$ b $端
,读出电压表的示数$ U_2 $;③待测电阻的阻值$ R_x = $
$\dfrac{U_2}{U_1-U_2}· R_{\mathrm{max}}$
(用已知和测量出的物理量符号表示)。答案
4. (1) 电路连接如
(2) 定值电阻断路
(3) 0.16 10 误差
(4) ②将滑片P移到$ b $端
③ $\dfrac{U_2}{U_1-U_2}· R_{\mathrm{max}}$
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