2. (★★)对于“探究电流与电压的关系”和“伏安法测量未知电阻”这两个实验,下列说法不正确的是【
A.它们的实验过程中记录了相同的物理量
B.它们在课本中的实验电路设计是相同的
C.电路中滑动变阻器的作用是相同的
D.多次测量的目的是相同的
D
】A.它们的实验过程中记录了相同的物理量
B.它们在课本中的实验电路设计是相同的
C.电路中滑动变阻器的作用是相同的
D.多次测量的目的是相同的
答案
D
解析
A.两实验均需记录电压和电流,A正确;B.两实验电路均为电源、开关、滑动变阻器、电阻、电流表串联,电压表并联电阻两端,电路设计相同,B正确;C.滑动变阻器在两实验中均能改变电阻两端电压和保护电路,作用相同,C正确;D.探究电流与电压关系多次测量是为得出普遍规律,伏安法测电阻多次测量是为取平均值减小误差,目的不同,D错误。
3. (★★★)如图 5.3 - 7 所示的四个电路图中,电阻$R$的阻值和电源电压已知,根据已知条件和电表的示数能测出未知电阻$R_{x}$阻值的是【

D
】答案
D
解析
A图中Rx与R并联,电压表测R电压,并联电路各支路电压等于电源电压(已知),无法测得通过Rx的电流,不能求Rx;B图中电流表并联Rx会短路Rx,电路仅R工作,电流表示数为U/R(已知),无法得Rx信息;C图中Rx与R并联,电流表测R支路电流,其值为U/R(已知),无法得Rx电流,不能求Rx;D图中Rx与R串联,电压表测Rx电压Ux,R两端电压为U-Ux,电路电流I=(U-Ux)/R,Rx=Ux/I=UxR/(U-Ux),可求Rx。
4. (★★★)小伟做测量定值电阻$R_{x}$的阻值的实验,已知电源电压$U$保持不变,滑动变阻器的最大阻值为$R_{0}$。
(1) 如图 5.3 - 8 甲所示是他连接的实物电路,其中有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线。

(2) 电路连接正确后,闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为$2.5V$时,电流表的示数如图 5.3 - 8 乙所示,则被测电阻的阻值是______$\Omega$。
(3) 完成测电阻实验后,小伟想假如没有电流表,应该也能测出未知电阻$R_{x}$的阻值。于是,他设计了如图 5.3 - 8 丙所示的电路,请你帮助他将实验步骤补充完整。
①______,闭合开关$S$,读出此时电压表的示数为$U_{x}$;
②未知电阻$R_{x}$阻值的表达式为______(用已知量和所测物理量的符号表示)。
(1) (在原电路中连接电压表负接线柱到滑动变阻器右端的导线上画“×”,并用笔画线将电压表负接线柱连接到定值电阻$R_x$的左端接线柱)
(2)
(3) ①
②
(1) 如图 5.3 - 8 甲所示是他连接的实物电路,其中有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线。
(2) 电路连接正确后,闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为$2.5V$时,电流表的示数如图 5.3 - 8 乙所示,则被测电阻的阻值是______$\Omega$。
(3) 完成测电阻实验后,小伟想假如没有电流表,应该也能测出未知电阻$R_{x}$的阻值。于是,他设计了如图 5.3 - 8 丙所示的电路,请你帮助他将实验步骤补充完整。
①______,闭合开关$S$,读出此时电压表的示数为$U_{x}$;
②未知电阻$R_{x}$阻值的表达式为______(用已知量和所测物理量的符号表示)。
(1) (在原电路中连接电压表负接线柱到滑动变阻器右端的导线上画“×”,并用笔画线将电压表负接线柱连接到定值电阻$R_x$的左端接线柱)
(2)
5
(3) ①
将滑动变阻器的滑片移到最右端
②
$\frac{U_x R_0}{U - U_x}$
答案
(1) 电压表应与被测电阻并联,原电路中电压表测的是电源电压,错误。正确的连接是将电压表“-”接线柱的导线改接到被测电阻$R_x$的左端接线柱(或右端接线柱),修改后的电路图如下(描述性修改):
[修正说明:将原连接电压表负接线柱到滑动变阻器右端的导线拆除,改接至定值电阻$R_x$的左端接线柱]
(2) 电流表量程为$0\sim 0.6A$,分度值为$0.02A$,示数为$0.5A$;
被测电阻的阻值:$R_x = \frac{U}{I} = \frac{2.5V}{0.5A} = 5\Omega$;
(3)
① 将滑动变阻器的滑片移到最右端(此时滑动变阻器接入电路的电阻为$R_0$),闭合开关$S$,读出此时电压表的示数为$U_x$;
② 此时电路中的电流:$I = \frac{U - U_x}{R_0}$;
未知电阻$R_x$阻值的表达式为:$R_x = \frac{U_x}{I} = \frac{U_x}{\frac{U - U_x}{R_0}} = \frac{U_x R_0}{U - U_x}$。
[修正说明:将原连接电压表负接线柱到滑动变阻器右端的导线拆除,改接至定值电阻$R_x$的左端接线柱]
(2) 电流表量程为$0\sim 0.6A$,分度值为$0.02A$,示数为$0.5A$;
被测电阻的阻值:$R_x = \frac{U}{I} = \frac{2.5V}{0.5A} = 5\Omega$;
(3)
① 将滑动变阻器的滑片移到最右端(此时滑动变阻器接入电路的电阻为$R_0$),闭合开关$S$,读出此时电压表的示数为$U_x$;
② 此时电路中的电流:$I = \frac{U - U_x}{R_0}$;
未知电阻$R_x$阻值的表达式为:$R_x = \frac{U_x}{I} = \frac{U_x}{\frac{U - U_x}{R_0}} = \frac{U_x R_0}{U - U_x}$。
5. (★★★)如图 5.3 - 9 所示是测电阻后绘制的灯泡$L和定值电阻R的U - I$图像。若将$L和R并联在电源电压为6V$的电路中,则整个电路的总电流为______$A$;若将它们串联在电源电压为$4V$的电路中,则$L与R$的阻值之比为______。

0.9
;1:3
答案
0.9;1:3
解析
(1)并联在6V电路中,各支路电压为6V。由U-I图像知,定值电阻R(直线)在U=6V时电流I_R=0.4A;灯泡L(曲线)在U=6V时电流I_L=0.5A。总电流I=I_R+I_L=0.4A+0.5A=0.9A。
(2)串联在4V电路中,电流I相等,U_R+U_L=4V。由图像知,当I=0.2A时,R两端电压U_R=3V,L两端电压U_L=1V(满足3V+1V=4V)。此时R=U_R/I=3V/0.2A=15Ω,R_L=U_L/I=1V/0.2A=5Ω,阻值之比R_L:R=5Ω:15Ω=1:3。
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