【例25】 有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要
由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器),显示体重的仪表G(其实质是电流表),其中AO:BO?5:1.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示: 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …… 电阻R/? 300 270 240 210 180 150 120 …… 设踏板的杠杆组件的质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68V.则: (1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式:___________________; (2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘_______毫安处; (3)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是_______.
【例26】 实际使用中,电流表的阻值虽然很小但并
不零,因此串联在电路中有分压作用;电压表的阻值虽然很大但不是无穷大,因此并联在电路中有分流作用.当我们用伏安法测电阻的阻值时可以有两种连接方法,
如图所示.请分析说明为了提高测量的精确度,待测电阻值在什么情况下用甲图所示的电路?什么情况下用乙图所示电路?为什么?
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【例27】 在物理实验中常用到等效替代法.例如将一个7?的电阻替换某支路中
2?和5?串联的电阻,在其他条件不变的情况下,该支路中电流不变,
说明一个7?的电阻与阻值为2?和5?串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可用7?的电阻替代2?和5?串联的电阻.在用如图所示电路测量未知电阻的实验中,用的就是等效替代法.其中Rx是待测
电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0是电阻箱(电阻箱的最大电阻值大于Rx). (1)请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐.
① 按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大. ② 闭合开关S1前,滑片P置于 端.(选填“a”,或“b”) ③ 闭合开关S1.
④ 闭合开关___________,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表示
的数I.
⑤ 先断开开关_______,再闭合开关__________,保持__________的电阻不变,调节
_________,使电流表的示数仍为I.
(2)在此实验中,若使电流表改用电压表,其他器材不变,画出用等效替代法测量Rx电阻的实
验电路图.(要求所设计的电路在连接好后,能通过开关改变电路连接情况)
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【例28】 小明做出了以下电学实验:如图甲所示,将三个完全相同的小灯泡并联接在由干电池组成的电源
两端.闭合开关S1,灯泡E1发光,再依次闭合开关S2和S3,灯泡E1逐渐变暗.小明对此现象进行了分析,灯泡变暗说明灯泡两端电压减小了,减小的电压由谁分担了呢?小明猜想这个干电池内部可能有电阻,干电池相当于一个电压U恒定的理想电源与一个电阻r的组合(如图乙所示).并作部分总电阻R并与干电池内部电阻r串联(如图丙).实验电路相当于并联的灯泡的总电阻R并变化时,干电池两端电压也会发生变化.
我们假设他的猜想是正确的,请你从以下提供的器材中选择所需器材,设计一个电路测出这个干电池内部的电阻r.(提示:不能直接测量干电池内部电阻r两端的电压Ur与理想电源的电压U) 器材:电流表、电压表、滑动变阻器各1只,已知阻值的定值电阻两只(阻值不同),待测干电池1个,开关若干,导线若干.要求:
(1)画出电路图(设计的电路在连接好后,只能通过开关改变电路连接情况). (2)写出干电池内部电阻r的表达式并说明表达式中各物理量的含义.
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【课1】 请利用下列器材,用笔画线连接“伏安法测量电阻”的实验电路.
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【课2】 用图甲电路测量额定电压为2.5V灯泡正常发光时的电阻,电压表应该接入 (填“1”或“2”).当
闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P使电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙,则灯泡的额定电流是 A,灯泡正常发光时的电阻是 ?.
1 2 S P 甲 乙 第13题图
【课3】 测额定电压为2.5V的小灯泡灯丝的电阻
(1)请用铅笔画线代替导线,连接图中的实验电路.要求:滑片P向左移动时,接入电路中的
电阻值变小.
(2)电路连接好后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_____端.(选填“A”或“B”) (3)图中,电压表的示数是______V,电流表的示数是______A,这种情况下灯丝的电阻是
_____?.
【课4】 在“用电压表和电流表测电阻”的实验中:小明同学连接完实验电路,闭合开
关,此时的电压表指针位置如图所示,则电压表的示数是 V.当调节滑动变阻器的滑片时,发现电压表和电流表的示数变化相反,已知实验中使用的电源是稳压电源,电源两端电压保持不变,则出现这一现象的原因是电压表接到了 的两端.
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【课5】 现有电流表(量程0.6A 3A),电压表(量程3V 15V),滑动变阻器(阻值范围0~20Ω),两节干
电池(电压3V),开关,导线若干.请你利用这些器材测未知电阻R(阻值约为10Ω).要求: (1)在虚线框内画出实验电路图
(2)在图中,根据电路图用笔画线代替导线连接实物图
【课6】 测额定电压为2.5V的小灯泡灯丝的电阻
(1)请用铅笔画线代替导线,连接图中的实验电路. (2)在方框内画出此实验的电路图.
(3)电路连接好后,闭合开关,此时电压表的示数如图所示,若使灯泡正常发光,应将滑动变
阻器的滑片P向______移动(填“A”或“B”).
(4)图中,电压表的示数是 V,电流表的示数是 A,这种情况下灯丝的电阻是_____Ω.
3 15 图16
【课7】 在用“伏安法测导体电阻”的实验中
(1)小强连接的实物图如图,还有两根未连上,请帮助其完成实物图连接. (2)请按小强连接的实物图画出实验电路图. (3)小强在完成电路图连接后,开始进行如下实验:
第一步:调节滑动变阻器的滑片P至 端(填A或B),使连入电路中电阻最大. 第二步:闭合开关S,调节滑片P的位置,读出电流表和电压表的示数并记录数据. 第三步:断开开关S,根据电压值和电流值,求出R. (4)若电压表和电流表的示数如图所示,则R= . (5)从实验步骤看,存在的主要缺陷是 .
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