要測量一個阻值約為600Ω的電阻Rx,提供的器材有:干電池兩節(jié)、學(xué)生用電壓表(量程為0-3V、0-15V)、學(xué)生用電流表(量程為0-0.6A、0-3A)、滑動變阻器(10Ω 2A)和電阻箱R(0-9999Ω 5A)各一個,開關(guān)、導(dǎo)線若干.下列四個設(shè)計方案中,能測出Rx阻值的最合理的方案是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】分析:測量電阻的原理:R=;根據(jù)測電阻的原理可知,要測量未知電阻的阻值,需要測量測未知電阻兩端電壓好通過的電流,根據(jù)各選項的電路逐個分析判斷.
解答:解:A、根據(jù)電路圖可知,被測電阻和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量未知電阻兩端電壓,電流表測量通過電路的電流,滑動變阻器可以起到多次測量減小求平均值減小誤差的作用;
B、根據(jù)電路可知,電阻箱與被測電阻并聯(lián),可以先閉合開關(guān)S和S2,讀出電流表示數(shù),利用U=IR求出電源電壓,然后在閉合開關(guān)S和S1,讀出電流表的示數(shù),被測電阻兩端電壓等于電源電壓,可利用R=求出被測電阻,但不可以進(jìn)行多次測量;
C、根據(jù)電路可知,電壓表可以測量被測電阻兩端電壓,但無法得到通過被測電阻的電流,故C方案無法達(dá)到目的;
D、根據(jù)電路可知,只閉合開關(guān)S1時,電壓表測量電源電壓;當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時,變阻箱被短路,電壓表測量電源電壓,根據(jù)串聯(lián)電路特點可知電阻箱兩端電壓,已知電阻箱的阻值和兩端電壓,根據(jù)歐姆定律即可求出電路中的電流,最后利用R=即可求出被測電阻,改變電阻箱的位置同樣也可以起到多次測量;
綜合上面的分析可知,AD都屬于合理方案,但由于滑動變阻器的最大最小很小,對定值電阻兩端電壓的影響也很小,因此D方案更加合理.
故選D.
點評:考查電阻的測量電路的設(shè)計,不僅會設(shè)計正確的方案,同時還要注意合理性.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源:2013年江蘇省蘇州市高級中等學(xué)校招生考試物理 題型:038

要測量一個阻值約為幾百歐的電阻Rx.實驗室提供的器材有:電源(電壓為3 V)、學(xué)生用電流表(量程為0~0.6 A、0~3 A)、學(xué)生用電壓表(量程為0~3 V、0~15 V)、滑動變阻器R1和電阻箱R2(0~9999 Ω 5 A)各一個,開關(guān)、導(dǎo)線若干.

(1)小明用伏安法測量該電阻,下圖是小明連接的電路.

連接電路時,小明注意到了開關(guān)應(yīng)________;接通電路前,小明還應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑至最________(左/右)端.接通電路后,觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn),示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為2 V.請你判斷:①電路中哪一個元件有故障?答:________;②該元件發(fā)生了什么故障?答:________.

(2)在排除故障換用新元件后,經(jīng)檢查電路完好.閉合開關(guān),逐漸減小滑動變阻器的接入電阻至最小,電壓表有示數(shù),但電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn),電流太小的原因是________.所以按小明所選的器材不能用伏安法測出該電阻的值

(3)請你幫助小明在實驗室所提供的器材中選擇合適的器材,設(shè)計實驗方案測出該電阻的值.

(a)在虛線方框中畫出實驗電路圖;

(b)簡述實驗步驟:________;(用相應(yīng)的字母表示各個測出的物理量)

(c)寫出待測電阻Rx的表達(dá)式:________.

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科目:初中物理 來源:2004-2005年北京海淀區(qū)第一次模擬試卷、物理 題型:058

用電流表和電壓表測電流和電壓時,通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響,而將其視為“理想儀表”,即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零,電壓表的內(nèi)電阻為無限大.實際上,電流表和電壓表都有一定的電阻值,因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻;可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻.所以,把電流表或電壓表接入待測電路時,就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻,或并聯(lián)一個電阻.這樣,電流表兩端就要有一定的電壓,電壓表中就要通過一定的電流,因此實際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流.

(1)現(xiàn)有一個量程為0.6 A,內(nèi)電阻為0.13 Ω的電流表,能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能,請說明理由.若能,請說明用它能測量的最大電壓值.

(2)現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8 Ω的電阻Rx,實驗室提供下列器材.

電流表A1:量程100 mA,內(nèi)電阻r1=4 Ω

電流表A2:量程500 μA,內(nèi)電阻r2=750 Ω

電壓表V:量程10 V,內(nèi)電阻r3=10 kΩ

變阻器R0:阻值約10 Ω

定值電阻R1:阻值約10 kΩ

電池E:兩端電壓約1.5 V

開關(guān)S,導(dǎo)線若干

①選出你測量時所需的適當(dāng)器材,并在圖的虛線方框中畫出電路圖.

②需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量,寫出被測電阻Rx的表達(dá)式.

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科目:初中物理 來源:2010年江蘇省南通市初中畢業(yè)及升學(xué)考試物理試題 題型:058

實驗室中要測量一個阻值約為數(shù)百歐的電阻.提供的器材有:電源(電壓約5 V)、學(xué)生用電壓表(0~6 V)、電阻箱R(0~9999 Ω 5 A)、開關(guān)S1S2、導(dǎo)線若干.現(xiàn)要測量待測電阻Rx的阻值,設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路圖.

(1)小虎進(jìn)行的實驗過程如下:

①根據(jù)實驗電路圖,連接成如圖乙所示的實物電路,但存在連接錯誤,只需改動一根導(dǎo)線,即可使電路連接正確,請在接錯的導(dǎo)線上打“×",并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法.

②電路連接正確后,閉合S1,將S2撥到觸點1時,電壓表的讀數(shù)為U1,則電源電壓為________

③閉合S1,將S2撥到觸點2,當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R0時,電壓表的示數(shù)為U2,則待測電阻的阻值Rx________

(2)如果實驗器材中沒有提供電壓表,現(xiàn)再提供一只電流表(0~0.6 A),利用上述器材,你認(rèn)為________(選填“能”或“不能”)較準(zhǔn)確測出該待測電阻的阻值,原因是________

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題

一、(14分)1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險,急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運65t鋼材到乙地。現(xiàn)僅剩下一艘滿載時排水量為80t的貨船,船身(包括船員)質(zhì)量約17t,已知甲、乙兩地的水路距離為80km,船行駛的平均速度為lOkm/h(不計水流速度)。

    (1)請你設(shè)計一個完成此項任務(wù)的可行性方案;

    (2)通過分析、計算,找出最佳方案。(鋼材的密度為7.9×103kg/m3)

    

二、(18分)圖l為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場,磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋,在鍋體形成無數(shù)小的渦流(感應(yīng)電流)而產(chǎn)生焦耳熱。同時,被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。

  (1)使用電磁爐加熱食物時,不產(chǎn)生明火,無煙塵,無廢氣,清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(只寫名稱不寫內(nèi)容,不少于10個可得滿分)。

(2)在使用電磁爐時,爐和鍋之間的熱是由_______傳

遞給_______的。電磁爐加熱食物的過程中消耗______

____能轉(zhuǎn)化為__________能;若用該電磁爐1次蒸熟

5個饅頭需用時間25min,那么,1次只蒸熟1個同樣

大小的饅頭大約需要________min。

(3)某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示:

型號

額定電壓

額定功率

功率調(diào)節(jié)范圍

溫度調(diào)節(jié)范圍

熱效率

SC---16

220V50Hz

1600W

450W--1600W

70℃--2400℃

(大于)90%

    根據(jù)上表數(shù)據(jù),若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi),加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線,電磁爐工作電壓正常,在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時間(不計鍋吸熱及熱散失)?

    

三、(18分)有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴,這不僅能節(jié)省能源,而且很方便。李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強度的大小。也就是說,太陽光垂直照射地球表面時,地球表面單位時間單位面積所獲得的能量是多少。實驗裝置如圖2所示,曬水箱內(nèi)部是被涂黑的,箱體外加了保溫層,上面開口并蓋有透明玻璃板。

    在估測之前要首先弄清,透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實驗用的玻璃板,把陽光反射到墻上的同一個地方,他們發(fā)現(xiàn),兩塊反射光斑重疊處的強度,和太陽光直接射到地上的強度差不多。

    (1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?

    (2)請你幫助他們設(shè)計實驗方案,并寫出具體的實驗步驟。

    (3)請你對這個實驗方案的可行性做出評價。

    

四、(18分)用電流表和電壓表測電流和電壓時,通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響,而將其視為“理想儀表”,即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零,電壓表的內(nèi)電阻為無限大。實際上,電流表和電壓表都有一定電阻值,因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻;可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以,把電流表或電壓表接入待測電路時,就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻,或并聯(lián)一個電阻。這樣,電流表兩端就要有一定的電壓,電壓表中就要通過一定的電流,因此實際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。

    1.現(xiàn)有一個量程為0.6A,內(nèi)電阻為0.13Ω的電流表,能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能,請說明理由。若能,請說明用它能測量的最大電壓值。

    2.現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8Ω的電阻Rx,實驗室提供下列器材。

    ·電流表A1:量程100mA,內(nèi)電阻r1=4Ω

    ·電流表A2:量程500mA,內(nèi)電阻r2=750Ω

    ·電壓表V:量程10V,內(nèi)電阻r3=10kΩ

    ·變阻器R0:阻值約10Ω·定值電阻R1:阻值為10kΩ

    ·電池E:兩端電壓約l.5V

    ·開關(guān)s、導(dǎo)線若干個

(1)選出你測量時所需的適當(dāng)器材,并在虛線方框中畫出電路圖。

(2)需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量,寫出被測電阻Rx的表達(dá)式。

    

五、(16分)圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運動。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏墓β蔖隨時間t變化的圖象。設(shè)t=0時汽車開始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg。求:

    (1)圓柱形重物的質(zhì)量;(2)圓柱形重物的密度;(3)打撈前,圓柱形重物上表面所受的水的壓力。

    

六、(16分)圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對電飯煲工作原理的研究,請你也參與共同探討。

  按下、扳起電飯煲的開關(guān),有一種“粘連”“吸引”的感覺,取出飯鍋,發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個凸起物.它可以上下彈動,能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用

這個電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況,請回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。

    (1)圖4中只有兩根外接導(dǎo)線,這樣的用電器有什么危害?應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善?

    (2)將三腳插頭插入電源插座,不用按開關(guān),指示燈就發(fā)亮,按下開關(guān)后,指示燈亮度不變。此時為什么開關(guān)對指示燈的亮度沒有影響?

    (3)電飯煲工作了15min,會出現(xiàn)大量“白氣”,這些“白氣”是怎樣形成的?

    (4)電飯煲工作了25min,聽到“啪”的一聲,指示燈不亮了。以此推測,感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響?怎樣影響?

    (5)聽到“啪”的一聲后又過了l0min,指示燈又發(fā)光,一會兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下,不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣?

    (6)要想獲得恒溫的溫水,你可以怎樣做?

    (7)電飯煲使用較長一段時間后,常常在飯未完全熟透時就“跳閘”,這樣就會出現(xiàn)“夾生飯”,請問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障?為什么?

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題

一、(14分)1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險,急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運65t鋼材到乙地,F(xiàn)僅剩下一艘滿載時排水量為80t的貨船,船身(包括船員)質(zhì)量約17t,已知甲、乙兩地的水路距離為80km,船行駛的平均速度為lOkm/h(不計水流速度)。

    (1)請你設(shè)計一個完成此項任務(wù)的可行性方案;

    (2)通過分析、計算,找出最佳方案。(鋼材的密度為7.9×103kg/m3)

    

二、(18分)圖l為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場,磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋,在鍋體形成無數(shù)小的渦流(感應(yīng)電流)而產(chǎn)生焦耳熱。同時,被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。

  (1)使用電磁爐加熱食物時,不產(chǎn)生明火,無煙塵,無廢氣,清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(只寫名稱不寫內(nèi)容,不少于10個可得滿分)。

(2)在使用電磁爐時,爐和鍋之間的熱是由_______傳

遞給_______的。電磁爐加熱食物的過程中消耗______

____能轉(zhuǎn)化為__________能;若用該電磁爐1次蒸熟

5個饅頭需用時間25min,那么,1次只蒸熟1個同樣

大小的饅頭大約需要________min。

(3)某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示:

型號

額定電壓

額定功率

功率調(diào)節(jié)范圍

溫度調(diào)節(jié)范圍

熱效率

SC---16

220V50Hz

1600W

450W--1600W

70℃--2400℃

(大于)90%

    根據(jù)上表數(shù)據(jù),若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi),加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線,電磁爐工作電壓正常,在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時間(不計鍋吸熱及熱散失)?

    

三、(18分)有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴,這不僅能節(jié)省能源,而且很方便。李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強度的大小。也就是說,太陽光垂直照射地球表面時,地球表面單位時間單位面積所獲得的能量是多少。實驗裝置如圖2所示,曬水箱內(nèi)部是被涂黑的,箱體外加了保溫層,上面開口并蓋有透明玻璃板。

    在估測之前要首先弄清,透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實驗用的玻璃板,把陽光反射到墻上的同一個地方,他們發(fā)現(xiàn),兩塊反射光斑重疊處的強度,和太陽光直接射到地上的強度差不多。

    (1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?

    (2)請你幫助他們設(shè)計實驗方案,并寫出具體的實驗步驟。

    (3)請你對這個實驗方案的可行性做出評價。

    

四、(18分)用電流表和電壓表測電流和電壓時,通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響,而將其視為“理想儀表”,即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零,電壓表的內(nèi)電阻為無限大。實際上,電流表和電壓表都有一定電阻值,因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻;可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以,把電流表或電壓表接入待測電路時,就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻,或并聯(lián)一個電阻。這樣,電流表兩端就要有一定的電壓,電壓表中就要通過一定的電流,因此實際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。

    1.現(xiàn)有一個量程為0.6A,內(nèi)電阻為0.13Ω的電流表,能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能,請說明理由。若能,請說明用它能測量的最大電壓值。

    2.現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8Ω的電阻Rx,實驗室提供下列器材。

    ·電流表A1:量程100mA,內(nèi)電阻r1=4Ω

    ·電流表A2:量程500mA,內(nèi)電阻r2=750Ω

    ·電壓表V:量程10V,內(nèi)電阻r3=10kΩ

    ·變阻器R0:阻值約10Ω·定值電阻R1:阻值為10kΩ

    ·電池E:兩端電壓約l.5V

    ·開關(guān)s、導(dǎo)線若干個

(1)選出你測量時所需的適當(dāng)器材,并在虛線方框中畫出電路圖。

(2)需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量,寫出被測電阻Rx的表達(dá)式。

    

五、(16分)圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運動。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏墓β蔖隨時間t變化的圖象。設(shè)t=0時汽車開始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg。求:

    (1)圓柱形重物的質(zhì)量;(2)圓柱形重物的密度;(3)打撈前,圓柱形重物上表面所受的水的壓力。

    

六、(16分)圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對電飯煲工作原理的研究,請你也參與共同探討。

  按下、扳起電飯煲的開關(guān),有一種“粘連”“吸引”的感覺,取出飯鍋,發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個凸起物.它可以上下彈動,能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用

這個電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況,請回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。

    (1)圖4中只有兩根外接導(dǎo)線,這樣的用電器有什么危害?應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善?

    (2)將三腳插頭插入電源插座,不用按開關(guān),指示燈就發(fā)亮,按下開關(guān)后,指示燈亮度不變。此時為什么開關(guān)對指示燈的亮度沒有影響?

    (3)電飯煲工作了15min,會出現(xiàn)大量“白氣”,這些“白氣”是怎樣形成的?

    (4)電飯煲工作了25min,聽到“啪”的一聲,指示燈不亮了。以此推測,感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響?怎樣影響?

    (5)聽到“啪”的一聲后又過了l0min,指示燈又發(fā)光,一會兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下,不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣?

    (6)要想獲得恒溫的溫水,你可以怎樣做?

    (7)電飯煲使用較長一段時間后,常常在飯未完全熟透時就“跳閘”,這樣就會出現(xiàn)“夾生飯”,請問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障?為什么?

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