14. 为了探究导线电阻与其长短、横截面积的关系,小明把一根较长的镍镉合金丝AB弯折成等长的三段,组装成图示电路,E、F是电夹,且E夹在A点位置不变.

(1)电路中,R₀的作用是
(2)实验中,小明将电夹F分别接到m、n和B点.此时,小明应通过观察对比
(3)为了探究电阻与横截面积的关系,小明先将图中An和Bm连接起来,再将电夹F接B,读出电流$I_1;$然后他将Bm断开,再将电夹F接
(1)电路中,R₀的作用是
保护电路
.(2)实验中,小明将电夹F分别接到m、n和B点.此时,小明应通过观察对比
电流表示数
(选填“电流表示数”或“合金丝接入电路的长度”)来判断导线电阻的大小.(3)为了探究电阻与横截面积的关系,小明先将图中An和Bm连接起来,再将电夹F接B,读出电流$I_1;$然后他将Bm断开,再将电夹F接
n
,读出电流$I_2.$若$I_1$>
$I_2,$可得到的结论是:长度、材料相同的导线,横截面积越大,电阻越小.答案
(1)保护电路;(2)电流表示数;(3)n;>
解析
(1)电路中串联定值电阻R₀,可防止电路中电流过大损坏元件,其作用是保护电路。
(2)电阻大小无法直接观察,根据欧姆定律,电压一定时,电阻越大电流越小,故通过观察电流表示数判断电阻大小。
(3)探究电阻与横截面积关系需控制长度和材料相同。将An和Bm连接,F接B时,An与Bm并联(横截面积为2S,长度为L);断开连接后,应使接入长度仍为L、横截面积为S,故F接n点。此时并联电阻小,电流I₁大,即I₁>I₂。
(2)电阻大小无法直接观察,根据欧姆定律,电压一定时,电阻越大电流越小,故通过观察电流表示数判断电阻大小。
(3)探究电阻与横截面积关系需控制长度和材料相同。将An和Bm连接,F接B时,An与Bm并联(横截面积为2S,长度为L);断开连接后,应使接入长度仍为L、横截面积为S,故F接n点。此时并联电阻小,电流I₁大,即I₁>I₂。
15. 某中学的物理课外实验小组用如图所示的电路来测量待测电阻Rₓ的阻值.其中,R₀为定值电阻(R₀= 10 Ω),V为电压表$,S_1$为单刀开关$,S_2$为单刀双掷开关,R为滑动变阻器,E为电源,采用如下步骤完成该实验:

(1)在连线时开关$S_1$应
(2)闭合开关$S_1,$将开关$S_2$掷于1端,改变滑动变阻器滑片P的位置,记下此时电压表V的示数$U_1;$然后,将开关$S_2$掷于2端,记下此时电压表V的示数$U_2.$待测电阻阻值的表达式Rₓ=
(3)重复步骤(2)的实验操作,数据记录如下表所示.利用表中5次测量的数据,可得$U_2/U_1$的平均值为
|实验序号|1|2|3|4|5|
|电压$U_1/V$|0.6|0.7|0.8|0.9|1.0|
|电压$U_2/V$|1.8|2.1|2.5|2.7|2.9|
|$U_2/U_1$|3|3|3.1|3|2.9|

(1)在连线时开关$S_1$应
断开
(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片P应移到B
(选填“A”或“B”)端.(2)闭合开关$S_1,$将开关$S_2$掷于1端,改变滑动变阻器滑片P的位置,记下此时电压表V的示数$U_1;$然后,将开关$S_2$掷于2端,记下此时电压表V的示数$U_2.$待测电阻阻值的表达式Rₓ=
(U₂/U₁ -1)R₀
(用R₀、$U_1、$$U_2$表示).(3)重复步骤(2)的实验操作,数据记录如下表所示.利用表中5次测量的数据,可得$U_2/U_1$的平均值为
3.0
,待测电阻的阻值Rₓ=20
Ω.|实验序号|1|2|3|4|5|
|电压$U_1/V$|0.6|0.7|0.8|0.9|1.0|
|电压$U_2/V$|1.8|2.1|2.5|2.7|2.9|
|$U_2/U_1$|3|3|3.1|3|2.9|
答案
(1)断开;B;(2)(U₂/U₁ -1)R₀;(3)3.0;20
解析
(1)断开;B
(2)$\left(\frac{U_{2}}{U_{1}} - 1\right)R_{0}$
(3)3.0;20
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