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特殊方法测电阻、电功率
1.在拓展实验活动中,同学们交流讨论后,利用一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图所示的电路(电源电压保持不变),也测量出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。请完成实验步骤:
①闭合开关S、S2,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,闭合开关S1,读出电流表示数为I2;
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式:R= (用R0、I1、I2表示)。
2.小王设计如图所示的电路来测量未知阻值的电阻Rx,,其中RP为滑动变阻器的最大阻值,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为U1;
② ,电压表示数为U2;
③则Rx= (用U1、U2、RP表示)。
3.(2025•碑林区校级四模)某同学在做实验时,发现电流表坏了,然后将其拆除,又在实验室找到一个已知阻值为R0的电阻和两个开关,借助现有的实验器材,设计了如图所示的电路。也测出了小灯泡的额定功率。测量步骤如下:
①当开关S、S1闭合,S2断开时,移动滑片使电压表的示数为小灯泡的额定电压U;
②保持滑片不动,开关S、S2闭合,S1断开时,记下此时电压表的示数为U1;
③小灯泡的额定功率P额= (用已知和测量的物理量符号表示)。
4.小华不用电流表,只用电压表和阻值为500Ω的定值电阻R0,可以测得未知电阻Rx的阻值(电源使用两节新干电池)小华设计方案如下:
a.闭合S2、断开S1,读出电压表示数为U1;
b.闭合S1、S2,读出电压表示数为U2;
①电阻Rx的表达式为Rx= (用测量值U1、U2及R0来表示)。
②利用提供的实验器材,小华设计方案 (选填“能”或“不能”)准确测得电阻Rx的阻值,你判断的理由是 。
5.小亮和同学们想测量额定电压为U额的小灯泡的电阻,发现电流表已经损坏,于是利用原有的部分器材,又找来一个最大阻值为R0的滑动变阻器,设计了如图所示的电路。实验步骤如下:
①闭合开关S,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节滑动变阻器R,直到电压表的示数为U额;
②接着调节滑动变阻器 (选填“R0”或“R”)的滑片到最右端,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式RL= (用U、R0、U额表示)。
6.不用电压表,用如图所示的电路测量已知额定电流为I额的小灯泡的额定功率,已知定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为 ;
② ,保持滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= 。
7.小明打算只利用电压表来测量小灯泡的电功率,设计了如图丁所示电路。闭合开关S、S1,移动滑片P,使电压表的示数为U1;保持滑片位置不动,只断开开关S1,闭合开关S2,记下电压表的示数为U2,则小灯泡的电功率为 。(用已知R0、U1、U2表示)
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特殊方法测电阻、电功率
1.在拓展实验活动中,同学们交流讨论后,利用一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图所示的电路(电源电压保持不变),也测量出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。请完成实验步骤:
①闭合开关S、S2,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,闭合开关S1,读出电流表示数为I2;
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式:R= (用R0、I1、I2表示)。
【解析】①闭合开关S、S2,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,闭合开关S1,读出电流表示数为I2;③在②中,电路连接关系没有改变,各电阻大小不变,电流表测电路的总电流,根据并联电路电流的规律,小灯泡正常发光时的电流为IL=I2﹣I1小灯泡正常发光时的电阻的表达式:R 。
2.小王设计如图所示的电路来测量未知阻值的电阻Rx,,其中RP为滑动变阻器的最大阻值,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为U1;
② 再将滑片P移至B端,只有Rx接入 ,电压表示数为U2;
③则Rx= RP (用U1、U2、RP表示)。
【解析】①闭合开关,滑片P移至A端,Rx与滑动变阻器串联,电压表示数为U1,为Rx两端的电压;②再将滑片P移至B端,只有Rx接入,此时电压表示数为U2,即为电源电压;③根据串联电路电压规律有;解得RxRP。
3.(2025•碑林区校级四模)某同学在做实验时,发现电流表坏了,然后将其拆除,又在实验室找到一个已知阻值为R0的电阻和两个开关,借助现有的实验器材,设计了如图所示的电路。也测出了小灯泡的额定功率。测量步骤如下:
①当开关S、S1闭合,S2断开时,移动滑片使电压表的示数为小灯泡的额定电压U;
②保持滑片不动,开关S、S2闭合,S1断开时,记下此时电压表的示数为U1;
③小灯泡的额定功率P额= (用已知和测量的物理量符号表示)。
【解析】①当开关S、S1闭合,S2断开时,灯泡、R0和变阻器串联,电压表测灯泡电压,移动滑片使电压表的示数为小灯泡的额定电压U,则灯泡正常发光;②保持滑片不动,开关S、S2闭合,S1断开,连接方式不变,电压表改测灯泡、R0的总电压,记下此时电压表的示数为U1,则R0的电压为U1﹣U;③电路中的电流为 小灯泡的额定功率为
4.小华不用电流表,只用电压表和阻值为500Ω的定值电阻R0,可以测得未知电阻Rx的阻值(电源使用两节新干电池)小华设计方案如下:
a.闭合S2、断开S1,读出电压表示数为U1;
b.闭合S1、S2,读出电压表示数为U2;
①电阻Rx的表达式为Rx= (用测量值U1、U2及R0来表示)。
②利用提供的实验器材,小华设计方案 不能 (选填“能”或“不能”)准确测得电阻Rx的阻值,你判断的理由是 R0的阻值太大,测得电阻Rx两端的电压值小于电压表的分度值,无法准确读取电压值 。
【解析】①a.闭合S2、断开S1,R0与Rx串联,电压表测量Rx的电压,读出电压表示数为U1;b.闭合S1、S2,电路为Rx的简单电路,此时电压表测量电源电压,读出电压表示数为U2。由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R0两端的电压为U2﹣U1,由串联电路中各处的电流相等可知,电路中的电流I,则电阻Rx的表达式为Rx;②由已知条件可知,定值电阻R0的阻值约为500Ω,电源电压为3V,此时电路中的电流I,电阻Rx两端的电压Ux=IRx5.1Ω≈0.03V,测得电阻Rx两端的电压值小于电压表的分度值,无法准确读取电压值。
5.小亮和同学们想测量额定电压为U额的小灯泡的电阻,发现电流表已经损坏,于是利用原有的部分器材,又找来一个最大阻值为R0的滑动变阻器,设计了如图所示的电路。实验步骤如下:
①闭合开关S,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,再调节滑动变阻器R,直到电压表的示数为U额;
②接着调节滑动变阻器 R0 (选填“R0”或“R”)的滑片到最右端,读出此时电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式RL= (用U、R0、U额表示)。
【解析】移动滑动变阻器R0的滑片,使滑片移动到左右端,记下电压表示数为U,这样滑动变阻器R0的电压为U0=U﹣U额;电路电流为I,因为是串联电路,电流处处相等,则灯泡正常发光时的电阻为RL。
6.不用电压表,用如图所示的电路测量已知额定电流为I额的小灯泡的额定功率,已知定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为 I额 ;
② 闭合开关S、S1,断开S2 ,保持滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= I额(I﹣I额)R0 。
【解析】闭合开关S、S2,断开S1,R0与L并联,电流表测通过L电流,为了灯泡正常发光,应调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为I额。闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,R0与L并联,电流表测干电流,此时记录下电流表的示数为I;则R0的电流为:I0=I﹣I额,故此时灯泡两端电压等于R0两端电压,即灯泡的额定电压为:U额=U0=(I﹣I额)R0,小灯泡的额定功率的表达式为:P额=I额U额=I额(I﹣I额)R0。
7.小明打算只利用电压表来测量小灯泡的电功率,设计了如图丁所示电路。闭合开关S、S1,移动滑片P,使电压表的示数为U1;保持滑片位置不动,只断开开关S1,闭合开关S2,记下电压表的示数为U2,则小灯泡的电功率为 U1• 。(用已知R0、U1、U2表示)
【解析】闭合开关S、S1,电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑片P使电压表的示数为U1,即小灯泡两端的电压是U1;保持滑片P位置不动,只断开开关S1,闭合开关S2,电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压,记下电压表的示数为U2;定值电阻两端的电压为U0=U2﹣U1,定值电阻中的电流为:I0,定值电阻和小灯泡串联,根据串联电路电流处处相等,则小灯泡中的电流是I=I0,则小灯泡的电功率为:P=UI=U1•。
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