17.某同學(xué)想測(cè)量一個(gè)阻值約為500Ω的電阻Rx,可供選用的器材有:干電池兩節(jié)、電壓表(量程為0~3V、0~15V)、電流表(量程為0~0.6A、0~3A)、滑動(dòng)變阻器(10Ω  2A)和電阻箱R0(0~9999Ω  5A)各一個(gè),開關(guān)、導(dǎo)線若干.下列四個(gè)設(shè)計(jì)方案中,能測(cè)出Rx阻值的最合理的方案是( 。
A.B.C.D.

分析 測(cè)量電阻的原理:R=$\frac{U}{I}$,根據(jù)測(cè)電阻的原理可知,要測(cè)量未知電阻的阻值,需要測(cè)量測(cè)未知電阻兩端電壓好通過(guò)的電流,根據(jù)各選項(xiàng)的電路逐個(gè)分析判斷.

解答 解:
A.由電路圖可知,被測(cè)電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量未知電阻兩端電壓,電流表測(cè)量通過(guò)電路的電流,滑動(dòng)變阻器可以起到多次測(cè)量減小求平均值減小誤差的作用;
B.由電路圖可知,電阻箱與被測(cè)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(cè)電阻兩端電壓等于電源電壓,可利用R=$\frac{U}{I}$求出被測(cè)電阻,但不可以進(jìn)行多次測(cè)量;
C.由電路圖可知,電壓表可以測(cè)量被測(cè)電阻兩端電壓,但無(wú)法得到通過(guò)被測(cè)電阻的電流,故C方案無(wú)法達(dá)到目的;
D.由電路圖可知,只閉合開關(guān)S1時(shí),電壓表測(cè)量Rx兩端電壓;當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí),變阻箱被短路,電壓表測(cè)量電源電壓,根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)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=$\frac{U}{I}$即可求出被測(cè)電阻,改變電阻箱的位置同樣也可以起到多次測(cè)量;
綜合上面的分析可知,AD都屬于合理方案,但由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小,對(duì)定值電阻兩端電壓的影響也較小,因此D方案更加合理.
故選D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電阻測(cè)量電路的設(shè)計(jì),不僅會(huì)設(shè)計(jì)正確的方案,同時(shí)還要注意合理性.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.某校的研究性學(xué)習(xí)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了蘋果的甜度和其電阻有一定關(guān)系,并初步得到了一種鑒別蘋果甜度的方法,以下是該研究的過(guò)程和成果
(1)探究影響蘋果電阻的因素:有同學(xué)在研究中提出如下猜想:蘋果的電阻不僅和蘋果的甜度有關(guān),還可能與蘋果的不規(guī)則形狀有關(guān).
(2)蘋果電阻的測(cè)量,利用如圖所示電路圖,測(cè)出蘋果的電阻.
為此他們共設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)方案,經(jīng)過(guò)討論選擇了一種方案進(jìn)行,你認(rèn)為選擇了哪一種方案,為什么?
(A)對(duì)同一蘋果外圍進(jìn)行不同程度的切削,并測(cè)出加相同電壓下的電流;(B)選擇相同甜度、不同形狀的蘋果進(jìn)行,并測(cè)出加相同電壓下的電流;你所選的方案為A;選擇的原因是A方案能較好地控制蘋果甜度.
在用他們所選的正確方案進(jìn)行了正確的操作時(shí)發(fā)現(xiàn),每次給蘋果加16V的電壓后,測(cè)出的電流表的示數(shù)都為145uA,通過(guò)分析他們的數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是蘋果的電阻與蘋果的形狀無(wú)關(guān).
(3)探究通過(guò)蘋果的電流與蘋果汁中糖濃度的關(guān)系.  研究用甜度不同的蘋果來(lái)進(jìn)行(實(shí)驗(yàn)中所用的蘋果事先由專業(yè)人員測(cè)出了甜度),每次都給蘋果加24V的電壓,測(cè)出通過(guò)蘋果的電流,最終得到了如表的數(shù)據(jù):
電壓/V242424242424
電流/uA1050120180240320
糖濃度/(mg/ml)324054667894
分析數(shù)據(jù)可以初步得出的結(jié)論是:蘋果越甜,其電阻越。
根據(jù)圖象和表格中的數(shù)據(jù),歸納出加24V電壓時(shí),電流(用I表示,單位uA)與糖濃度(用P表示,單位mg/ml)的關(guān)系可表達(dá)為I=5P-150.

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8.理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究中的一種重要方法,它是將實(shí)驗(yàn)條件、過(guò)程在思維中以理想化的方式表現(xiàn).如為了研究輕重不同的物體在真空中的下落快慢,科學(xué)家曾做過(guò)下面的理想實(shí)驗(yàn):將大小相同的金、鉛、木三個(gè)實(shí)心小球,分別同時(shí)放入三種密度不同的介質(zhì)中(ρ介質(zhì)1>ρ介質(zhì)2>ρ介質(zhì)3),觀察比較三個(gè)小球下落的快慢,如圖所示.

試回答下列問(wèn)題:
(1)“下落的快慢”可以通過(guò)比較三個(gè)實(shí)心小球在同種介質(zhì)的同一高度,由靜止同時(shí)釋放,下落到相同位置時(shí)所需的時(shí)間得出.
(2)在上述實(shí)驗(yàn)中,三個(gè)小球下落快慢的差異由大到小的介質(zhì)依次是介質(zhì)1、介質(zhì)2、介質(zhì)3.
(3)進(jìn)一步推理可得,當(dāng)三個(gè)小球在真空中由靜止同時(shí)釋放時(shí),關(guān)于它們下落快慢的差異,以下推理合理的是C.
A.下落快慢的差異將變大     B.下落快慢的差異與介質(zhì)3相似     C.下落快慢的差異將為零.

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5.在組成串聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖所示的電路,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),燈L1、L2均不亮,某同學(xué)用一根導(dǎo)線并接在a、c兩點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈L2亮,燈L1不亮;然后將導(dǎo)線并接在b、d兩點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)L1亮,燈L2不亮;由此可以判斷電路的故障是( 。
A.燈L1斷路B.燈L2斷路C.開關(guān)接觸不良D.開關(guān)短路

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12.某同學(xué)用刻度尺測(cè)量一支鉛筆的長(zhǎng)度,如圖所示,其操作方法存在的錯(cuò)誤有:
(1)刻度尺的零度線沒(méi)有與鉛筆的一端對(duì)齊
(2)視線沒(méi)有與尺面垂直.

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2.點(diǎn)燃兩支長(zhǎng)度不同的蠟燭A、B(注:A長(zhǎng)B短),將其固定在桌面上,如圖所示,如果用大玻璃杯將兩支蠟燭罩在里面,兩支蠟燭先熄滅的是A(選填:A或B);理由是:燃燒產(chǎn)生的二氧化碳溫度較高,在玻璃杯上面聚集,起到阻燃作用.

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9.作出由S光源發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡兩次反射后又沿原路返回的光路圖.

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6.如圖所示,電源電壓不變,R是定值電阻.當(dāng)將一個(gè)“2.5V 0.5A”的小燈泡接在a,b兩點(diǎn)間時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光;若換一個(gè)“3.8V 0.5A”的小燈泡接在a,b兩點(diǎn)間,則這個(gè)小燈泡兩端電壓(設(shè)燈絲電阻不變)( 。
A.等于3.8VB.小于2.5V
C.大于2.5V,小于3.8VD.大于3.8V

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7.一位同學(xué)用類似如圖的器材做實(shí)驗(yàn),先用焦距為20cm的透鏡甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),光屏上得到了清晰的縮小的實(shí)像,接下來(lái)他改用焦距為10cm的透鏡乙繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).要在光屏上成清晰的像,則( 。
A.如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置,可將光屏向右移動(dòng),像變大
B.如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置,可將光屏向左移動(dòng),像變小
C.如果不改變凸透鏡和光屏的位置,可將蠟燭向左移,像變大
D.如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置,可將光屏向右移動(dòng),像變小

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