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九年级物理填空题一般
题目
小兰想用伏安法测量某定值电阻RxR_{x}的阻值.

(1)(1)图甲是小兰连接的部分电路,请用笔画线代替导线,帮她将电路连接完整.
(2)(2)正确连接电路后,闭合开关,小兰发现电压表有示数,电流表无示数,则电路中的故障可能是定值电阻RxR_{x}______.
(3)(3)小兰移动滑动变阻器的滑片PP,进行多次实验,这样做的目的是______.小兰记录的实验数据如下表所示,她和小海根据实验数据各自画出了定值电阻RxR_{x}IUI-U图像,如图乙、丙所示,其中,图像______(选填"""")(选填"乙"或"丙")是正确的.
实验序号1122334455
电压U/VU/V1.11.11.51.51.91.92.32.32.52.5
电流I/AI/A0.220.220.300.300.280.280.440.440.500.50
(4)(4)定值电阻RxR_{x}的阻值为______Ω\Omega.(结果保留11位小数)
(5)(5)小兰发现,只去掉图甲中的电压表,保持其他电路连接不变,也能测出RxR_{x}的阻值.请将下列实验步骤补充完整:(滑动变阻器的最大阻值为R0)R_{0})
①将滑动变阻器的滑片PP移至最左端,闭合开关,记录此时电流表的示数I1I_{1}
②______,记录此时电流表的示数I2I_{2}
③则Rx=R_{x}=______.(用字母I1I_{1}I2I_{2}R0R_{0}表示)
知识点:伏安法测电阻的探究实验章节:未标注

答案与解析

答案

(1)(1)由图可知,电源为两节干电池串联,即3V3V,故电压表选用小量程并联在RxR_{x}两端;在用伏安法测量电阻时,需要将电流表与被测电路串联,如下图所示:

(2)(2)正确连接电路后,闭合开关,小兰发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障是定值电阻RxR_{x}断路;
(3)(3)实验中移动滑动变阻器的滑片PP,进行多次实验得出多组数据计算待测电阻的平均值,从而减小误差;
由实验数据可知,IIUU的比值是一个定值,所以IUI-U图像是一条过原点的直线,即图乙是正确的;
(4)(4)由图乙可知,第四次实验数据不在图像附近,偏离图像较多,是错误数据应去掉,由表格数据可知,剩余四次实验中定值电阻RxR_{x}的阻值分别为:
R1=U1I1=1.1V0.22A=5Ω{R}_{1}=\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{1.1V}{0.22A}=5Ω
R2=U2I2=1.5V0.30A=5Ω{R}_{2}=\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}=\frac{1.5V}{0.30A}=5Ω
R4=U4I4=2.3V0.44A5.2Ω{R}_{4}=\frac{{U}_{4}}{{I}_{4}}=\frac{2.3V}{0.44A}≈5.2Ω
R5=U5I5=2.5V0.50A=5Ω{R}_{5}=\frac{{U}_{5}}{{I}_{5}}=\frac{2.5V}{0.50A}=5Ω
定值电阻的平均值为:
Rx=R1+R2+R4+R54=5Ω+5Ω+5.2Ω+5Ω45.1Ω{R}_{x}=\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{4}+{R}_{5}}{4}=\frac{5Ω+5Ω+5.2Ω+5Ω}{4}≈5.1Ω
(5)(5)图甲中定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,步骤①将滑动变阻器的滑片PP移至最左端,闭合开关,记录此时电流表的示数I1I_{1},此时滑动变阻器的最大阻值R0R_{0}RxR_{x}串联,电源电压为:
U=I1(R0+Rx)U=I_{1}(R_{0}+R_{x})\ldots \ldots①,
步骤②将滑动变阻器的滑片PP移至最右端,此时电流表的示数为I2I_{2},滑动变阻器接入电路的阻值为00,为RxR_{x}简单电路,电源电压为:
U=I2RxU=I_{2}R_{x}\ldots \ldots②,
由①②可知,RxR_{x}的阻值为:
Rx=I1R0I2I1{R}_{x}=\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}
故答案为:(1)见解答图;(2)\left(2\right)断路;(3)\left(3\right)减小误差;乙;(4)5.1\left(4\right)5.1(5)\left(5\right)②将滑动变阻器的滑片PP移至最右端;③I1R0I2I1\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}

解析

(1)(1)由图可知,电源为两节干电池串联,即3V3V,故电压表选用小量程并联在RxR_{x}两端;在用伏安法测量电阻时,需要将电流表与被测电路串联,如下图所示:

(2)(2)正确连接电路后,闭合开关,小兰发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障是定值电阻RxR_{x}断路;
(3)(3)实验中移动滑动变阻器的滑片PP,进行多次实验得出多组数据计算待测电阻的平均值,从而减小误差;
由实验数据可知,IIUU的比值是一个定值,所以IUI-U图像是一条过原点的直线,即图乙是正确的;
(4)(4)由图乙可知,第四次实验数据不在图像附近,偏离图像较多,是错误数据应去掉,由表格数据可知,剩余四次实验中定值电阻RxR_{x}的阻值分别为:
R1=U1I1=1.1V0.22A=5Ω{R}_{1}=\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{1.1V}{0.22A}=5Ω
R2=U2I2=1.5V0.30A=5Ω{R}_{2}=\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}=\frac{1.5V}{0.30A}=5Ω
R4=U4I4=2.3V0.44A5.2Ω{R}_{4}=\frac{{U}_{4}}{{I}_{4}}=\frac{2.3V}{0.44A}≈5.2Ω
R5=U5I5=2.5V0.50A=5Ω{R}_{5}=\frac{{U}_{5}}{{I}_{5}}=\frac{2.5V}{0.50A}=5Ω
定值电阻的平均值为:
Rx=R1+R2+R4+R54=5Ω+5Ω+5.2Ω+5Ω45.1Ω{R}_{x}=\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{4}+{R}_{5}}{4}=\frac{5Ω+5Ω+5.2Ω+5Ω}{4}≈5.1Ω
(5)(5)图甲中定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,步骤①将滑动变阻器的滑片PP移至最左端,闭合开关,记录此时电流表的示数I1I_{1},此时滑动变阻器的最大阻值R0R_{0}RxR_{x}串联,电源电压为:
U=I1(R0+Rx)U=I_{1}(R_{0}+R_{x})\ldots \ldots①,
步骤②将滑动变阻器的滑片PP移至最右端,此时电流表的示数为I2I_{2},滑动变阻器接入电路的阻值为00,为RxR_{x}简单电路,电源电压为:
U=I2RxU=I_{2}R_{x}\ldots \ldots②,
由①②可知,RxR_{x}的阻值为:
Rx=I1R0I2I1{R}_{x}=\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}
故答案为:(1)见解答图;(2)\left(2\right)断路;(3)\left(3\right)减小误差;乙;(4)5.1\left(4\right)5.1(5)\left(5\right)②将滑动变阻器的滑片PP移至最右端;③I1R0I2I1\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}-{I}_{1}}

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