7.现要测量电阻$R_x$的阻值,提供的实验器材有:待测电阻$R_x$(约$5\ \Omega$)、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。

(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片$P$向接线柱$D$移动时接入电路的阻值变小。
(2)正确连线后,闭合开关,无论怎样移动滑片$P$,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,可判断该故障是。
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数如图乙所示,该示数为V,则$R_x=$$\Omega$。
(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱$R$(0~999.9 $\Omega$)和电流表(指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻$R_x$的阻值,设计的电路如图丙所示。完成下列实验步骤:
①正确连接电路,断开$S_1$、$S_2$,将电阻箱$R$阻值调至最大;
②;
③;
④电阻$R_x=$。(用测得量的符号表示)

(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片$P$向接线柱$D$移动时接入电路的阻值变小。
(2)正确连线后,闭合开关,无论怎样移动滑片$P$,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,可判断该故障是。
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数如图乙所示,该示数为V,则$R_x=$$\Omega$。
(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱$R$(0~999.9 $\Omega$)和电流表(指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻$R_x$的阻值,设计的电路如图丙所示。完成下列实验步骤:
①正确连接电路,断开$S_1$、$S_2$,将电阻箱$R$阻值调至最大;
②;
③;
④电阻$R_x=$。(用测得量的符号表示)
答案
7.(1)
(2)电阻$R_x$断路
(3)2.6 5.2
(4)②闭合$S_1$,标记电流表指针所指的位置
③断开$S_1$,闭合$S_2$,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值$R_0$
④$R_0$
解析
【分析】
本题是测量电阻的电学实验题,分四个小问逐步分析:
(1)连接滑动变阻器时,需满足“滑片P向D移动时接入阻值变小”,根据滑动变阻器“一上一下”的接线原则,接入下接线柱B,上接线柱选C(或D),使滑片向D移动时接入电阻丝变短;
(2)电路故障判断:电流几乎为零说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表两端与电源连通,由此确定故障;
(3)读取电压表示数时,先确定电压表量程,再结合分度值读数,最后用欧姆定律计算待测电阻;
(4)替代法测电阻的核心是利用两次电流相同、电源电压相同,使待测电阻与电阻箱阻值相等,需明确实验步骤的逻辑。
【解析】
(1)滑动变阻器要求滑片向D移动时接入阻值变小,说明接入的电阻丝长度变短,因此将导线连接到滑动变阻器的上接线柱C(或D),完成电路连接;
(2)闭合开关后,电流表示数几乎为零,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表串联在电路中,与电源两极连通,因此故障为待测电阻$R_x$断路;
(3)电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.6V;根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5.2\ \Omega$;
(4)实验采用替代法:②闭合$S_1$,标记电流表指针所指的位置;③断开$S_1$,闭合$S_2$,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值$R_0$;④两次电路中电流相同、电源电压相同,因此$R_x=R_0$。
【答案】
7.(1)
(2)电阻$R_x$断路
(3)2.6;5.2
(4)②闭合$S_1$,标记电流表指针所指的位置;③断开$S_1$,闭合$S_2$,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值$R_0$;④$R_0$
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、替代法测电阻
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点,涵盖滑动变阻器接法、故障判断、欧姆定律应用及替代法原理,是初中电学实验的典型题型,需掌握各环节的操作逻辑。
【难度系数】
0.5
本题是测量电阻的电学实验题,分四个小问逐步分析:
(1)连接滑动变阻器时,需满足“滑片P向D移动时接入阻值变小”,根据滑动变阻器“一上一下”的接线原则,接入下接线柱B,上接线柱选C(或D),使滑片向D移动时接入电阻丝变短;
(2)电路故障判断:电流几乎为零说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表两端与电源连通,由此确定故障;
(3)读取电压表示数时,先确定电压表量程,再结合分度值读数,最后用欧姆定律计算待测电阻;
(4)替代法测电阻的核心是利用两次电流相同、电源电压相同,使待测电阻与电阻箱阻值相等,需明确实验步骤的逻辑。
【解析】
(1)滑动变阻器要求滑片向D移动时接入阻值变小,说明接入的电阻丝长度变短,因此将导线连接到滑动变阻器的上接线柱C(或D),完成电路连接;
(2)闭合开关后,电流表示数几乎为零,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表串联在电路中,与电源两极连通,因此故障为待测电阻$R_x$断路;
(3)电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.6V;根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5.2\ \Omega$;
(4)实验采用替代法:②闭合$S_1$,标记电流表指针所指的位置;③断开$S_1$,闭合$S_2$,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值$R_0$;④两次电路中电流相同、电源电压相同,因此$R_x=R_0$。
【答案】
7.(1)
(2)电阻$R_x$断路
(3)2.6;5.2
(4)②闭合$S_1$,标记电流表指针所指的位置;③断开$S_1$,闭合$S_2$,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值$R_0$;④$R_0$
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、替代法测电阻
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点,涵盖滑动变阻器接法、故障判断、欧姆定律应用及替代法原理,是初中电学实验的典型题型,需掌握各环节的操作逻辑。
【难度系数】
0.5
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