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    5．在电学实验中，往往认为电压表对测量的电路没有影响，事实上电压表有大的电阻值Rv，在电路中有很小的电流通过电压表，电压表的示数就是这很小的电流与其内阻Rv的乘积．现在要测量一个电压表的电阻Rv（大约2KΩ～3KΩ）的阻值，物理实验室中已有实验器材：2节干电池（电压未知）、已知定值电阻Ro=3KΩ、开关多个、导线若干．另外，提供可选择的实验器材有2个：
    a．电流表A1 （0～0.6A，分度值0.02A）
    b．电压表Vi（0～3V，分度值0.1V）
    请你利用已有实验器材，参照题中给出的信息，再从提供选择的2个实验器材中选择出1个合适的器材实际实验方案，准确测量电压表的电阻Rv 的阻值．
    实验方案：
    （1）选择的实验器材b （填器材的序号）．
    （2）画出实验电路图（实验中电路连接一次，元件不可拆接）．
    （3）写出实验步骤并用字母表示出测量的物理量．
    （4）写出电压表的内阻Rv 的表达式．

    分析 电压表的内阻和电阻R0的阻值都很大，电路中的电流很小，很难准确测量，为使测量准确应利用串联电路的分压特点设计实验，即电压表与电阻R0串联，利用开关S分别测出电源电压和R0两端的电压，利用串联电路的电压特点求出RV两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电压表的内阻．

    解答 解：（1）选择的实验器材b；
    （2）实验中需要根据串联电路的分压特点进行设计，故需要用到电压表，即电压表与电阻R0串联，开关并联在R0两端，如下图所示：

    （3）实验步骤：
    ①断开开关，按照电路图连接电路；
    ②闭合开关S1、断开开关S2，记下电压表示数U1；
    ③同时闭合开关S1、S2时，记下电压表的示数U2；
    （4）实验时，闭合开关S1、断开开关S2，R0与RV串联，电压表测RV两端的电压U1；同时闭合开关S1、S2时，电路为RV的简单电路，电压表的示数等于电源的电压U2，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0与RV串联时，R0两端的电压：U0=U2-U1，
    因串联电路中各处的电流相等，故$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{v}}{{R}_{v}}$，即$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{v}}$，解得：RV=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．
    故答案为：（1）b；（2）如上图所示；
    （3）实验步骤：①断开开关，按照电路图连接电路；②闭合开关S1、断开开关S2，记下电压表示数U1；③同时闭合开关S1、S2时，记下电压表的示数U2；
    （4）RV=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

    点评 本题考查了电阻的测量实验，关键是理解等效代替的思想能把电压表看成定值电阻和纯电压表串联．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    12．在建设施工中，我们经常看见工人用切割机切割水泥路面，工人师傅在施工时要不断向锯片上浇水，否则会很快损坏锯片，这是通过做功的方式，使锯片的内能增加，温度升高．向锯片浇水，是通过热传递的方式使其内能减少，温度降低．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    9．小华做“探究凸透镜成像规律”的实验．实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、焦距不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源、光具座等器材．

    （1）小华先测量凸透镜A的焦距：将凸透镜A固定在光具座50cm刻度线处，调整平行光光源，使它发出平行于透镜主光轴的光照射到凸透镜A上，在透镜另一侧移动光屏，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜A的焦距为10.0 cm．
    （2）小华用蜡烛替换掉平行光源进行实验，实验前应先将烛焰中心、透镜光心和光屏中心调到同一高度．
    （3）保持凸透镜A的位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻度线处，移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、放大的像，如图乙所示．此实验现象可说明幻灯机（选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点．
    （4）保持蜡烛位置不变，小华用凸透镜B替换凸透镜A，将凸透镜B固定在光具座上50cm刻度线处，移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、缩小的像．由此可以判断：凸透镜A的焦距大于（选填“大于”或“小于”）凸透镜B的焦距．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    16．余庆县是“四在农家”发源地，政府安排改善王明家居住条件，计划建一座房子，其设计的房子剖面图如图所示．设计的地基和房体的总质量为8×105kg，地基总的底面积为64m2．求：
    （1）地基和房体总重力是多少N？（g=10N/kg）
    （2）地基和房体对地的压强是多少Pa？
    （3）经勘探测得地面所能承受压强为1.2×105Pa．小明设计的房子能否按设计修建？说明理由．如果不行，而又必须在原地修建，可采取什么措施？

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．在用伏安法测电阻的实验中：

    （1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大．
    （2）闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片P，电流表示数将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．
    （3）调节滑动变阻器，把测量的数据填入下表，其中电流表示数为0.5A时电压表的示数如图乙所示，其值为2.5V．
    实验次数12345
    电压U/V1.01.52.0？3.0
    电流I/A0.20.30.40.50.6
    （4）根据表中数据，在丙图中描出I-U图线．
    （5）待测电阻Rx=5Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    17．小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值．小明设计了如图所示的实验电路，其中电源两端的电压保持不变．请你帮助小明完成实验步骤并写出计算RX的表达式．
    （1）只闭合开关S1，记录电流表的示数，用I1表示；
    （2）开关S1和S2均闭合，记录电流表的示数，用I2表示．
    （3）利用I1、I2和R0表示RX，则RX=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}$．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    14．用如图所示的电路来测量电阻R的电阻值
    （1）电路中的滑动变阻器对电路起保护作用，因此开关闭合前，其滑片应移动到最左端（填“左”或“右”）；实验过程中，滑动变阻器还有另一个作用是改变待测电阻两端的电压．
    （2）如果电路中电流表．电压表的读数如图乙所示，则待测电阻R的阻值为6Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    15．如图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验．（每个钩码重0.5N）
    （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．其目的是便于测量力臂．
    （2）在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂3个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力为0.75N；若改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将变大（选填“变大”或“变小”或“不变”）．
    （3）实验中改变支点两侧钩码的位置和个数，用同样的方法做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是寻找杠杆平衡的普遍规律．
    （4）有一组同学猜想：杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂’阻力+阻力臂”．他们经过实验，获得了如表数据：
    动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
    4554
    于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们的实验过程存在的问题是不能只由一组数据得出结论，这样具有偶然性；应在多组数据中分析、归纳得出，并且不同的物理量不能直接相加．

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