17．問(wèn)題解決-測(cè)量電阻：
要測(cè)量待測(cè)電阻R_x的阻值，現(xiàn)在只給你一個(gè)電壓恒定的電源（電壓值未知）、一個(gè)已知最大阻值為R₁的滑動(dòng)變阻器、一個(gè)量程足夠大的電流表、一個(gè)開關(guān)和若干導(dǎo)線．
（1）請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（電路連接好后實(shí)驗(yàn)中不能拆卸），并完成測(cè)量步驟：
①按照電路圖連接實(shí)物電路；
②閉合開關(guān)S，將滑片移到左端，記下電流表的示數(shù)I₁；再將滑片移到右端，記下電流表的示數(shù)I₂．
③推導(dǎo)出測(cè)量電阻R_x的數(shù)學(xué)表達(dá)式．

16．回顧實(shí)驗(yàn)和探究：（將下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用：

實(shí)驗(yàn)過(guò)程	如圖所示，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力，為了說(shuō)明受力方向與電流方向有關(guān)，應(yīng)該進(jìn)行的操作是對(duì)調(diào)電源正負(fù)極重復(fù)實(shí)驗(yàn)．
應(yīng)用	據(jù)此制成電動(dòng)機(jī)．
問(wèn)題討論	將裝置圖中的電源換成電流表，可以用來(lái)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，閉合開關(guān)，讓ab左右運(yùn)動(dòng)，可以發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向相反．

（2）測(cè)量小燈泡的電阻：

裝置表格	要依次得到表格中的數(shù)據(jù)，變阻器的滑片應(yīng)向右移，請(qǐng)將實(shí)物電路連接完整：                              次數(shù) U/V I/A R/Ω 1 0.4 0.12 3.3 2 0.8 0.19 3.6 3 1.2 0.22 4.0
圖象	請(qǐng)?jiān)谏厦娴淖鴺?biāo)中，利用上表數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法畫出小燈泡的U-I圖象．
結(jié)論	小燈泡的電阻隨著電壓的增大而增大的原因是：電壓越大，溫度越高的緣故．
問(wèn)題討論	取下小燈泡，依次接入5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻，向A（選填A(yù)或B）移動(dòng)滑片P使電壓表的示數(shù)保持不變，可以探究電流與電阻的關(guān)系．

15．“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，已知電源電壓恒為4.5V，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”，可供選擇的定值電阻的阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω．

（1）某同學(xué)連接的實(shí)物電路如圖甲所示，其中一根導(dǎo)線連接是錯(cuò)誤的，請(qǐng)?jiān)趫D中將這根線打上“×”，并補(bǔ)畫出正確的連線．
（2）閉合開關(guān)前，電流表指針如圖乙所示，對(duì)電流表的操作應(yīng)該是調(diào)零．
（3）電路連接正確后，先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電路中的電流為0.4A；再將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)滑片直至電壓表示數(shù)為2V，并記錄電流表的示數(shù)．
（4）該同學(xué)還想多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，但他不能選用的定值電阻是20Ω、25Ω、30Ω．

14．小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”，電源電壓恒為3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω  2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè)．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整．電路中滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變定值電阻兩端電壓．
（2）小彬5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無(wú)示數(shù)，則電路中的故障可能是定值電阻R₁短路（寫出一種）；排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電路中的電流為0.36A．
（3）將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關(guān)，為了保持電壓表表的示數(shù)不變．應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A（選填“A”或“B”）移動(dòng)，記錄此時(shí)各表的示數(shù)．
（4）將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復(fù)步驟（3）．
（5）實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如下表所示．分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定值電阻Ω）	電流表示數(shù)（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小彬問(wèn)老師在此實(shí)驗(yàn)中能否換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？老師指導(dǎo)小彬分析了不能更換的原因，你認(rèn)為其原因是滑動(dòng)變阻器最大阻值太小，無(wú)法保持電壓表示數(shù)為1.8V．

13．小明要測(cè)量一個(gè)電阻R_X的阻值，現(xiàn)有內(nèi)阻不計(jì)的電源、理想電流表、阻值已知的定值電阻R₀、待測(cè)電阻R_X、兩個(gè)開關(guān)及導(dǎo)線若干，他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖．
（1）他進(jìn)行了以下操作：首先閉合S₁斷開S₂，讀出電流表示數(shù)I₁；然后再斷開S₁閉合S₂，讀出電流表示數(shù)I₂．通過(guò)以上數(shù)據(jù)他計(jì)算出R_X=$\frac{{{I_1}{R_0}}}{I_2}$．
（2）小芳認(rèn)為小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有保護(hù)電路，所以她在干路上接了一個(gè)變阻箱，你認(rèn)為她這種改進(jìn)能（填能、不能）較準(zhǔn)確的測(cè)出R_X．若將變阻箱換成滑動(dòng)變阻器不能（填能、不能）較準(zhǔn)確的測(cè)出R_X．

12．實(shí)驗(yàn)室中有一個(gè)熱敏電阻R，其電阻值隨溫度變化的圖象如圖1所示．要測(cè)量熱敏電阻在任意溫度時(shí)的電阻值，現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)器材：
一節(jié)舊干電池（電壓約1.5伏），兩個(gè)開關(guān)S₁、S₂，導(dǎo)線若干．另外，還有再可供選擇的以下器材：
A．電流表（量程：0～0.6A，0～3A）；
B．電壓表（量程：0～3V，0～15V）；
C．定值電阻R₁（阻值：5Ω）；
D．定值電阻R₂（阻值：150Ω）．
（1）請(qǐng)你從A、B、C、D四種實(shí)驗(yàn)器材中選擇2種器材準(zhǔn)確測(cè)量出當(dāng)溫度在32℃時(shí)熱敏電阻R的阻值，并根據(jù)要求完成下列問(wèn)題．
①選擇的2種器材是BD（填寫器材前面字母序號(hào)）．
②選擇電表的量程0～3V．
③在圖2方框中現(xiàn)有電路的基礎(chǔ)上畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中不拆接電路）．
④按照電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，寫出實(shí)驗(yàn)步驟（并用字母表示出測(cè)量的物理量）；
步驟：A、閉合開關(guān)S₁，斷開開關(guān)S₂，讀出電壓表的示數(shù)為U₁；
B、閉合開關(guān)S₁、S₂讀出電壓表示數(shù)為U₂．
⑤用測(cè)量的物理量和已知物理量表示R=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{U}_{1}}$•R₂．
（2）若準(zhǔn)確測(cè)量當(dāng)溫度在98℃時(shí)熱敏電阻R的阻值，可選擇的2種器材是B、C（填寫器材前面字母序號(hào)）．

11．如圖所示在“探究一定電壓下，電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，老師提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓恒為4.5v），電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)，四個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩只滑動(dòng)變阻器（規(guī)格分別為“10Ω  2A”、“20Ω  1A”），導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)根據(jù)甲電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙實(shí)物圖連接完整；

（2）為了完成該實(shí)驗(yàn)探究，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇20Ω 1A的規(guī)格．按圖乙連接好電路，閉合開關(guān)前，變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至最右（選填“左”或“右”）端．
（3）連好電路閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，則故障可能是R短路．
（4）排除故障后，小明在a、b間先接入5Ω的電阻，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，并記下相應(yīng)的電流值；再改接10Ω的電阻，此時(shí)滑片P應(yīng)向F（選填“E”或“F”）端移動(dòng)，小明移動(dòng)變阻器滑片P的目的是控制定值電阻兩端的電壓為2.5V不變．
（5）小明又將乙圖中的定值電阻R換成標(biāo)有“2.5V”的小燈泡，圖丙是使該燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流表的示數(shù)，則該燈泡的額定功率為0.5W．
（6）若將電阻R換成電動(dòng)機(jī)，則當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，它的轉(zhuǎn)速將變快（選填“快”或“慢”）．

10．如圖所示，現(xiàn)要測(cè)量一只阻值約為數(shù)百歐的電阻R_X，能提供的器材有：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(dòng)變阻器R（100Ω 2A）和電阻箱R₀（0～9999Ω、5A）各一只、開關(guān)和導(dǎo)線若干．各組同學(xué)都提出了自己的設(shè)計(jì)方案，下面是其中三組同學(xué)的設(shè)計(jì)方案（電路圖）．下面是課堂上教師和學(xué)生的部分對(duì)話：

老師：“同學(xué)們很聰明，這三種方案中，是否都是可行的？”
（1）丙組的一位同學(xué)：“甲組方案不可行，因?yàn)殡娐分须娏鬟^(guò)小，不能準(zhǔn)確測(cè)量．
老師：“乙組同學(xué)設(shè)計(jì)的電路，如何測(cè)量出R_x的阻值呢？請(qǐng)乙組同學(xué)匯報(bào)一下．”
（2）乙組中一位同學(xué)：“將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至最左端，讀出電壓表的示數(shù)為U，再將滑片調(diào)至最右端，讀出電壓表的示數(shù)為U_x，則可求出R兩端的電壓；再結(jié)合滑動(dòng)變阻器的銘牌，可求出電路中的電流為$\frac{U-{U}_{x}}{100Ω}$；最后得出電阻R_x的阻值為：$\frac{{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$×100Ω．”
（3）老師：“乙組同學(xué)設(shè)計(jì)的電路很好！丙組同學(xué)設(shè)計(jì)的電路相比乙組電路哪種方案更優(yōu)秀？”
丙組中一位同學(xué)：“我們組的實(shí)驗(yàn)方案更優(yōu)秀，因?yàn)槲覀兊姆桨覆粌H能測(cè)量出未知電阻的阻值，而且測(cè)量結(jié)果可以比乙組更準(zhǔn)確！”理由是：可以多次實(shí)驗(yàn)求平均值，減小誤差．

9．要測(cè)量一個(gè)阻值約為幾百歐的電阻R_x．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電源（電壓為3V）、學(xué)生用電流表（量程為0～0.6A、0～3A）、學(xué)生用電壓表（量程為0～3V、0～15V）、滑動(dòng)變阻器R₁和電阻箱R₂（0～9999Ω　　5A）各一個(gè)，開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）小明用伏安法測(cè)量該電阻，如圖是小明連接的電路．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2V．請(qǐng)你判斷：電路中哪一個(gè)元件發(fā)生了什么故障？答：電流表短路；
（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(dòng)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)，電流太小的原因是待測(cè)電阻阻值太大．所以按小明所選的器材不能用伏安法測(cè)出該電阻的值．
（3）請(qǐng)你幫助小明在實(shí)驗(yàn)室所提供的器材中選擇合適的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)出該電阻的值．
（a）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（b）實(shí)驗(yàn)步驟：按圖連接好電路；閉合S₁調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表顯示合適的值；斷開S₁閉合S₂，保持滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表示數(shù)與閉合S₁時(shí)相同；讀出電阻箱的阻值R．
（c）寫出待測(cè)電阻R_x的表達(dá)式：R_x=R．

8．如圖所示，小明同學(xué)在“測(cè)未知電阻Rx阻值”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開．請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，椐據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于B（選填“A”或“B”）端．
（3）閉合汗關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針兒乎不動(dòng)，電壓表示數(shù)約為電源電壓，故障原因是R_x斷路（選填“Rx短路”或“R_x斷路”）．
（4）排除故障后，小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)如表所示，其中第1次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)如圖丙所示，則第1次所測(cè)電阻Rx的值是10Ω．本實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是求平均值減小測(cè)量誤差．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3
電 壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A		0.16	0.20

（5）拓展：若在實(shí)驗(yàn)中，電源電壓未知，電壓表不能使用，滑動(dòng)變阻器最大阻值為R₀，為了粗略測(cè)量Rx的阻，當(dāng)滑片P置于最左端時(shí)，電流表示數(shù)為I₁，滑片P置于最右端時(shí)，電流表示數(shù)為I₂，則未知電阻的表達(dá)式為R_x=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$R₀．